西南大學(xué)建筑設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、目 錄目 錄i摘要1abstract20 文獻(xiàn)綜述30.1 現(xiàn)代教學(xué)樓建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些要求30.1.1 教學(xué)樓的地理位置30.1.2 教學(xué)樓的功能40.2 當(dāng)前教學(xué)樓的現(xiàn)狀40.3 現(xiàn)代教學(xué)樓的主要結(jié)構(gòu)形式60.4 對(duì)本設(shè)計(jì)有何啟示61 建筑設(shè)計(jì)說明71.1 建筑說明71.1.1 工程概況71.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)71.1.3 外部裝修工程71.1.4 內(nèi)部裝修工程71.1.5 散水工程71.1.6 門窗表71.2 建筑設(shè)計(jì)方案81.2.1 建筑平面設(shè)計(jì)81.2.2 建筑立面設(shè)計(jì)81.2.3 建筑防火設(shè)計(jì)81.2.4 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)91.2.5 建筑防水與排水設(shè)計(jì)91.2.6變形縫的設(shè)計(jì)92結(jié)構(gòu)設(shè)

2、計(jì)說明92.1 工程概況92.2 設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)資料102.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)102.2.2計(jì)算參考資料102.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與布置102.4 材料及強(qiáng)度等級(jí)112.5 設(shè)計(jì)相關(guān)資料112.5.1 地質(zhì)條件112.5.2 建筑抗震設(shè)防112.5.3 主要荷載112.6 基礎(chǔ)工程112.7 構(gòu)件尺寸初步估計(jì)122.7.1 柱截面尺寸的確定122.7.2 梁截面尺寸的確定122.7.3 板厚度123 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書123.1 荷載計(jì)算123.1.1 屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值123.1.2 樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值123.1.3 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值133.1.4 柱自重標(biāo)準(zhǔn)值133.1.5 墻重標(biāo)準(zhǔn)值133.1.6 女兒

3、墻143.2 雙向樓板與屋面板設(shè)計(jì)143.2.1 荷載設(shè)計(jì)值143.2.2 樓板設(shè)計(jì)153.2.3 屋蓋設(shè)計(jì)193.3 板傳荷載計(jì)算233.3.1 屋面板傳給梁的荷載233.3.2 樓面板傳給梁的荷載243.4 次梁與連系梁設(shè)計(jì)243.4.1 屋面次梁設(shè)計(jì)243.4.2 屋面連系梁設(shè)計(jì)263.4.3 樓面次梁設(shè)計(jì)273.4.4 樓面連系梁設(shè)計(jì)273.5 框架梁柱設(shè)計(jì)293.5.1 重力荷載代表值計(jì)算303.5.2 豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算323.5.3 地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算403.5.4 橫向框架梁的內(nèi)力組合493.5.5 框架梁的配筋計(jì)算503.5.6 框架柱的配筋計(jì)算523.6 出口處

4、圓柱設(shè)計(jì)543.7 樓梯的設(shè)計(jì)553.7.1 底層第一跑樓梯的設(shè)計(jì)553.7.2 其他樓梯的設(shè)計(jì)573.8 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)603.8.1 框架柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)603.8.2 圓柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)654 結(jié)論70參考文獻(xiàn)70致謝71西南大學(xué)附屬中學(xué)教學(xué)樓梁勇西南大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，重慶 400716摘要：近幾年我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度很快，對(duì)人才的需求量相應(yīng)增加，因此國家增加了對(duì)教育事業(yè)的投入。隨著教學(xué)內(nèi)容的改變以及學(xué)校招收人數(shù)的增加，過去的教學(xué)樓已不能滿足當(dāng)代教學(xué)的要求。過去的教學(xué)樓空間狹小，采光通風(fēng)效果不好，教室擁擠，教學(xué)功能不全，這種功能不全且空間擁擠的教學(xué)樓已不能滿足當(dāng)代學(xué)生所需教學(xué)環(huán)境的要求。為滿足當(dāng)

5、代教學(xué)的需要，教學(xué)樓設(shè)計(jì)開始向功能多樣化、教室空間寬廣、采光通風(fēng)良好、安全舒適的方向發(fā)展。這樣的教學(xué)樓環(huán)境不僅可以滿足廣大學(xué)生的要求，而且也能使我國對(duì)教育事業(yè)的投入得到事半功倍的效果。建筑的結(jié)構(gòu)形式有許多種，但教學(xué)樓很特殊，它要滿足空間大的要求，因此教學(xué)樓結(jié)構(gòu)普遍采用框架結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵字：教學(xué)樓；功能多樣化；安全舒適；框架結(jié)構(gòu)southwest uniersity secondary school-teaching building designliangyongcollege of engineering and technology, southwest university, chongqi

6、ng 400716, chinaabstract: the economic develops very quickly in china recent years, of talent demand increases accordingly, so countries increased education undertakings of the investment. with the change of teaching contents and the increasing number of schools enroll; the past teaching building al

7、ready cannot satisfy the requirement of contemporary teaching. the past teaching building the space is narrow, daylighting is ventilated effect is bad, the classroom crowded, teaching the function is not complete, the function is not complete and space crowded buildings already cannot satisfy contem

8、porary student teaching environment requirements needed. to meet the need of modern teaching, teaching building design began to function diversification,classroom space expansive, daylighting is ventilated good, safe and comfortable direction. such teaching building environment can not only satisfy

9、the requirements of students, but also can make our country to education career input get twice the result with half the effort. architectural structure forms, but there are many kinds of teaching building is very special, it should satisfy a large space requirements, so building structures widespre

10、ad use of the frame structure. key word: building; function diversified; safe and comfortable; frame structure 0 文獻(xiàn)綜述隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國與世界其他國家之間的競爭就越激烈，對(duì)人才的渴望也就越強(qiáng)?，F(xiàn)在發(fā)達(dá)國家都比較注重人才的培養(yǎng)，我國為了不落后其他國家，近幾年增加了對(duì)教育事業(yè)的投入。培養(yǎng)一個(gè)優(yōu)秀的人才不僅需要好的老師，還要有好的學(xué)習(xí)環(huán)境。教學(xué)樓是學(xué)生進(jìn)行思想品德教育、學(xué)習(xí)知識(shí)的主要場所。因此好的教學(xué)樓環(huán)境對(duì)培養(yǎng)優(yōu)秀人才很重要。過去由于我國國力的限制，對(duì)教育事業(yè)投入不大，以至于以

11、往的教學(xué)樓空間狹小，通風(fēng)效果不好，教室擁擠，教學(xué)功能不全，只能滿足一般的理論教學(xué)要求。這種功能不全且空間擁擠的教學(xué)樓已不能滿足當(dāng)代學(xué)生所需教學(xué)環(huán)境的要求。因此設(shè)計(jì)建造寬敞、舒適、明亮、安全、功能齊全的教學(xué)樓，不僅可以滿足廣大學(xué)生的要求，而且也能使我國對(duì)教育事業(yè)的投入得到事半功倍的效果。0.1 現(xiàn)代教學(xué)樓建筑設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些要求0.1.1 教學(xué)樓的地理位置教學(xué)樓是一個(gè)學(xué)校的基本組成要素，也是學(xué)生學(xué)習(xí)、教師工作的主要場所。它是學(xué)校的核心，因此教學(xué)樓的位置至關(guān)重要，因滿足以下要求：(1) 環(huán)境好，無噪音教學(xué)樓應(yīng)遠(yuǎn)離鬧市區(qū)，以免影響老師上課，學(xué)生自習(xí)，為學(xué)生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。教學(xué)樓不應(yīng)建在環(huán)境污染

12、嚴(yán)重的地方，環(huán)境污染嚴(yán)重會(huì)對(duì)學(xué)生的身體造成不好的后果，從而影響其學(xué)習(xí)積極性。（2）交通方便，最好離學(xué)生生活區(qū)近點(diǎn)為了方便學(xué)生更好更快的到教室學(xué)習(xí)，減少學(xué)生因距離的原因帶來的疲勞，教學(xué)樓應(yīng)該接近學(xué)生生活區(qū)，使其到其他場所的距離都比較近。（3）所在位置要開闊，便于以后的擴(kuò)建需求學(xué)校不是永遠(yuǎn)不變的，隨著國家對(duì)教育事業(yè)的投入，讀書的人會(huì)越來越多，現(xiàn)在的教學(xué)空間就不能滿足以后的教學(xué)要求。因此教學(xué)樓的地理位置選擇要考慮以后的擴(kuò)建需求。0.1.2 教學(xué)樓的功能教學(xué)樓是學(xué)校的主體部分，作為學(xué)生學(xué)習(xí)的主要地方其功能的好壞與否直接關(guān)系到學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度快慢，學(xué)習(xí)效果的好壞。現(xiàn)在主要從以下幾方面來介紹教學(xué)樓要滿足哪些

13、功能要求：（1）教室環(huán)境要滿足學(xué)生視覺感官要求教學(xué)樓設(shè)計(jì)時(shí)不僅要滿足教學(xué)功能的要求，而且還要滿足教學(xué)樓使用者即學(xué)生的視覺感 官要求。教室粉刷顏色搭配合理會(huì)讓人在視覺上感到舒心，從而提高學(xué)習(xí)效率，對(duì)保護(hù)學(xué)生的視力有一定的作用。還有教室不要過于擁擠，否則就會(huì)給人在視覺上產(chǎn)生壓抑的感覺，合理的課桌排列方式會(huì)讓人感到愉快。 （2）教室布局要合理，滿足學(xué)習(xí)所需的不同使用要求現(xiàn)代教學(xué)是多方面的，學(xué)校要培養(yǎng)學(xué)生各方面的知識(shí)，不像過去那樣自由單一的理論知識(shí)的教學(xué)，現(xiàn)在幾乎所有學(xué)校都增開了實(shí)驗(yàn)課、計(jì)算機(jī)課、以及某些自我才能培養(yǎng)的課程。因此在教學(xué)樓設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)學(xué)校的教學(xué)的大綱合理布置各種教學(xué)內(nèi)容所需教室的數(shù)量以及

14、尺寸大小。（3）教室要注重通風(fēng)設(shè)計(jì)教室是學(xué)生學(xué)習(xí)的主要場所，良好的通風(fēng)環(huán)境有利于人的身體，如果教室的通風(fēng)不好，沒有及時(shí)換氣就會(huì)讓人產(chǎn)生心慌氣悶，不利于學(xué)習(xí)。特別注意化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，通風(fēng)設(shè)計(jì)對(duì)其作用更大，化學(xué)實(shí)驗(yàn)室容易產(chǎn)生有毒氣體，沒有良好的通風(fēng)設(shè)計(jì)容易造成中毒事故。因此在進(jìn)行教室的通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)要滿足1/6的窗地比要求，設(shè)計(jì)大面積的開窗。對(duì)于內(nèi)廊式的教學(xué)樓還要滿足兩相對(duì)教室之間的通風(fēng)要求。（4）滿足人員流動(dòng)和疏散要求教學(xué)樓是人員比較集中的地方，人員的流動(dòng)和疏散就成了教學(xué)樓設(shè)計(jì)需要解決的問題。教學(xué)樓流動(dòng)分為水平流動(dòng)和豎向流動(dòng)，因此設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意走廊和樓道的寬度。近幾年來教學(xué)樓由于人員疏散不利造成傷亡的事件

15、時(shí)有發(fā)生，這些都是由于教學(xué)樓通道設(shè)計(jì)不利所造成的。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，最遠(yuǎn)處教室門到樓梯間安全出入口的距離必須控制在一定的范圍內(nèi)，這個(gè)距離要根據(jù)教學(xué)樓的防火等級(jí)來確定。在教學(xué)樓的底層還應(yīng)考慮人流量大設(shè)置幾個(gè)出入口。0.2 當(dāng)前教學(xué)樓的現(xiàn)狀08年得5.12汶川大地震給我國經(jīng)濟(jì)和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來了巨大損失，特別是學(xué)校造成的人員傷亡最嚴(yán)重。根據(jù)現(xiàn)場照片和相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示倒塌的教學(xué)樓基本是砌體結(jié)構(gòu)，對(duì)于那些未倒塌的教學(xué)樓也有60%成了危房，拆除重建。俗話說教學(xué)樓是人民躲避災(zāi)難的第一避難所，而現(xiàn)在卻成了無數(shù)學(xué)生的葬身之所。由此就需要我們?nèi)シ此紝ふ以颉，F(xiàn)在我們來談?wù)勎覈虒W(xué)樓的現(xiàn)狀：(1)

16、 我國教學(xué)樓的抗震等級(jí)設(shè)計(jì)較低我國地處世界上兩個(gè)最活躍的地震帶之間,東部面臨環(huán)太平洋地震帶,西部和西南部為歐亞地震帶所經(jīng)過的地區(qū),是世界上多地震國家之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國79%的國土面積需按國家標(biāo)準(zhǔn)gbj500112001進(jìn)行抗震設(shè)防（烈度6度）；8%的國土面積處于較高烈度設(shè)防區(qū)（烈度8度）。根據(jù)汶川地震可知我國大部分地區(qū)的抗震設(shè)防烈度沒達(dá)到抗震設(shè)防要求即“小震不壞，中震可修，大震不到”（汶川處于多發(fā)地震帶上）。(2) 結(jié)構(gòu)形式多為磚混結(jié)構(gòu) 目前我國的教學(xué)樓特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)學(xué)校的教學(xué)樓幾乎都為磚混結(jié)構(gòu)，就結(jié)構(gòu)而言其本身的抗震能力就很差。就其材料而言強(qiáng)度較低且容易遭到損壞、年久失修。其樓板都是采用的預(yù)制板，

17、結(jié)構(gòu)整體性差。還有一原因是該結(jié)構(gòu)形式所用材料造價(jià)低且容易偷工減料，最容易得到校方的優(yōu)先選擇。(3) 結(jié)構(gòu)布置不合理過去由于條件的限制單面外廊式教學(xué)樓很受歡迎，其采光通風(fēng)效果好、干擾少、交通便捷，但是這容易造成建筑的長度過長，在風(fēng)力作用下會(huì)因風(fēng)力不均勻及風(fēng)向紊亂變化造成結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)、樓板平面撓曲。大量宏觀震害調(diào)查獲得的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)說明，建筑平面布置不對(duì)稱、剛度不均勻、高低錯(cuò)層連接、屋頂局部突出等都容易造成震害。結(jié)構(gòu)布置簡單、規(guī)則、對(duì)稱的建筑物對(duì)抗震有利。（4）教學(xué)樓使用材料標(biāo)準(zhǔn)較低不管是過去還是現(xiàn)在都存在這樣一個(gè)現(xiàn)象：在進(jìn)行教學(xué)樓建造時(shí)，施工方為了獲得更高的利益經(jīng)常會(huì)偷工減料更換建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)。這樣的后

18、果會(huì)造成教學(xué)樓的抗震能力降低，使用年限下降。風(fēng)化情況嚴(yán)重特別是磚混結(jié)構(gòu)，增加了教學(xué)樓的修繕負(fù)擔(dān)。（5）部分教學(xué)樓存在隨意加層得現(xiàn)象隨著接受教育的人越來越多，學(xué)校為了招收更多的學(xué)生就需要擴(kuò)建教學(xué)樓。為了節(jié)約費(fèi)用，學(xué)校就在原有的教學(xué)樓基礎(chǔ)上加層，這就加重了原教學(xué)樓基礎(chǔ)的負(fù)擔(dān)。有些學(xué)校在加層時(shí)沒進(jìn)行教學(xué)樓基礎(chǔ)的承載力驗(yàn)算，這就增加了教學(xué)樓的風(fēng)險(xiǎn)。0.3 現(xiàn)代教學(xué)樓的主要結(jié)構(gòu)形式在教學(xué)樓設(shè)計(jì)中所采用的結(jié)構(gòu)形式主要有一下兩種：磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)（1）磚混結(jié)構(gòu)所謂磚混結(jié)構(gòu)是指建筑物的豎向荷載主要由磚墻或由磚切成的柱承受，在磚混結(jié)構(gòu)中只有縱墻承重比較適合于教學(xué)樓設(shè)計(jì)?？v墻承重體系指建筑物樓屋蓋的豎向荷載主要

19、通過長向樓板或進(jìn)深梁傳給縱墻，再經(jīng)縱墻基礎(chǔ)傳遞給基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)體系?？v墻承重體系的優(yōu)點(diǎn)：縱墻承重體系的橫墻間距較大，使得建筑物能有較大的空間，室內(nèi)分割比較靈活?？v墻承重體系的缺點(diǎn):縱墻承重體系建筑物的整體剛度不如橫墻承重體系，縱墻立面上不能開設(shè)大面積門窗。（2）框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)是指由梁、柱構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)體系是一種以承受豎向荷載為主的柔性結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：建筑平面布置靈活，可做成有較大空間的房間，也可用隔斷分隔成若干小房間。外墻可采用非承重構(gòu)件，可是立面設(shè)計(jì)靈活多變。當(dāng)采用輕質(zhì)隔墻和外墻，可大大降低建筑自重，節(jié)約材料?？蚣芙Y(jié)構(gòu)構(gòu)件類型少，易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化；可以采用預(yù)制構(gòu)件，也易于

20、采用定型模板而做成現(xiàn)澆構(gòu)件?，F(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的整體性好，抗震性好，在地震區(qū)優(yōu)先考慮。框架結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)：框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度主要取決于梁、柱的截面尺寸。通常梁柱截面慣性矩小，側(cè)向變形較大。這也因此限制了框架結(jié)構(gòu)的使用高度。0.4 對(duì)本設(shè)計(jì)有何啟示從以上對(duì)教學(xué)樓建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有關(guān)講解，我發(fā)現(xiàn)可以對(duì)本次設(shè)計(jì)做一下的構(gòu)思：在建筑設(shè)計(jì)上使建筑平面盡量對(duì)稱，注重教學(xué)樓的采光通風(fēng)以及樓梯通道的位置。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上由于本設(shè)計(jì)所處地理位置好，抗震等級(jí)可適當(dāng)降低，通過對(duì)結(jié)構(gòu)體系的對(duì)比本設(shè)計(jì)盡量采用框架結(jié)構(gòu)。1 建筑設(shè)計(jì)說明1.1 建筑說明1.1.1 工程概況本工程為西南大學(xué)附屬中學(xué)教學(xué)樓，建筑面積為6311.1m2，總共

21、五層，層高3.9m，建筑總高度22.5m，本建筑采用對(duì)稱布置形式，有利于抗震，為了有效利用大自然采用大面積開窗，有利于教學(xué)樓的采光通風(fēng)。室內(nèi)地坪標(biāo)高0.000，室內(nèi)外高差0.6。本教學(xué)樓的設(shè)計(jì)年限為50年。1.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，中小學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì)規(guī)范gbj99-86，民用建筑設(shè)計(jì)通則jg j37-87，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gbg50045-95 (2005版)，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006，屋面工程技術(shù)規(guī)范gb50207-94，西南地區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)通用圖集,國家與重慶地區(qū)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范，房屋建筑學(xué)等。1.1.3 外部裝修工程外墻主要采用45x95藍(lán)灰色和45x95白色飾

22、面磚錯(cuò)縫橫貼，其他部位采用黃色外墻涂料。1.1.4 內(nèi)部裝修工程內(nèi)墻采用采用墻裙設(shè)計(jì)，墻裙高度為1.2m白瓷磚貼面，其他墻體部位采用水泥砂漿雙面中級(jí)抹灰。樓地面采用采用水磨石地面。頂棚采用12mm厚水泥砂漿抹灰。教學(xué)樓廁所部位要注意防水處理，且?guī)鶚?biāo)高比樓面標(biāo)高底。1.1.5 散水工程建筑散水設(shè)計(jì)沿外墻向外突出0.6m并沿建筑四周布置，建筑散水要做好防水處理 ，具體做法見圖集西南04j812。1.1.6 門窗表在門窗表中只有m1為雙扇門，其他門都是單扇門，且m1和m5采用不銹鋼玻璃門，m2和m4采用鋁塑門，m3采用防盜門。c2采用木質(zhì)造型窗，其他窗均采用鋁塑窗。表1 門窗表table 1 （d

23、oor window table）設(shè)計(jì)編號(hào)洞口尺寸（mm）各層樘數(shù)總樘數(shù)說明寬長1層2層3層4層5層6層m12400210022m21100210018202020202100m3110021002888834m4100021004444420m51000210022c1180021004046464646224c2180021002222210c31800600182020202098c41200210022228c51800210022222111dk24212400210022222101.2 建筑設(shè)計(jì)方案1.2.1 建筑平面設(shè)計(jì)建筑平面設(shè)計(jì)簡單，形狀規(guī)則對(duì)稱。教室與辦公室面積、數(shù)量以及

24、其之間的相互位置關(guān)系均滿足教學(xué)樓的使用要求。為滿足教室的教學(xué)要求以及學(xué)習(xí)環(huán)境的要求，教室采用大面積開窗以做到良好的采光通風(fēng)效果。本設(shè)計(jì)教學(xué)樓主要以7.210.8m的空間布置形式為主。1.2.2 建筑立面設(shè)計(jì)本建筑體型設(shè)計(jì)簡單，采用左右對(duì)稱設(shè)計(jì)有利于建筑的抗震。建筑立面設(shè)計(jì)考慮建筑所在地的環(huán)境，為了與周邊環(huán)境相互協(xié)調(diào)以及強(qiáng)調(diào)功能分區(qū)，建筑的整個(gè)色調(diào)以黑白貼面磚分層裝飾為主，配合兩端黃色涂料，整個(gè)色調(diào)比較清新，在周圍綠色的簇?fù)硐?，顯得鮮明活潑，令人愉悅。1.2.3 建筑防火設(shè)計(jì) 本建筑屬于人員比較集中的場所，應(yīng)做好教學(xué)樓的防火設(shè)計(jì)，教學(xué)樓應(yīng)按照建筑防火規(guī)范gb50016-2006的要求進(jìn)行建筑的防

25、火分區(qū)。為滿足教學(xué)樓防火疏散要求，教學(xué)樓最遠(yuǎn)端離樓梯出口處的距離不得超過建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。1.2.4 建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)（1）墻體 建筑的所有墻體都采用240mm磚墻。（2）樓板 建筑樓板采用120mm厚的現(xiàn)澆樓板，作為承重層。（3）屋頂構(gòu)造建筑屋頂采用平屋頂設(shè)計(jì)，其結(jié)構(gòu)層仍采用120mm的現(xiàn)澆屋蓋板，具體做法參見建施圖（4）其它 按國家相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)。1.2.5 建筑防水與排水設(shè)計(jì)教學(xué)樓的樓蓋、廁所以及底層地面都要做好防水處理，具體做法參見建筑施工圖。對(duì)于建筑的排水設(shè)計(jì)主要在于屋面的排水。為滿足建筑屋面排水的要求，屋面排水坡度以及排水管道的大小都要滿足建筑的排水設(shè)計(jì)要求，具體做法參照建筑設(shè)計(jì)施

26、工圖及相關(guān)設(shè)計(jì)圖集。1.2.6變形縫的設(shè)計(jì)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，地基的不均勻沉降，溫度變化以及地震的影響都會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成一定的破壞。為了降低這些不利影響，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可通過設(shè)置沉降縫、伸縮縫、抗震縫將建筑分成若干獨(dú)立單元。當(dāng)房屋既要設(shè)置沉降縫，又要設(shè)置伸縮縫時(shí)，沉降縫可作為伸縮縫使用，兩縫合并設(shè)置。對(duì)有抗震設(shè)防要求的的房屋，其沉降縫和伸縮縫均應(yīng)該符合抗震縫的要求，并盡可能做到三縫合一。2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明2.1 工程概況本工程為西南大學(xué)附屬中學(xué)教學(xué)樓，教學(xué)樓采用對(duì)稱設(shè)計(jì)，形狀簡單規(guī)則有利于抗震設(shè)計(jì)，該建筑所在地地勢(shì)平坦。為滿足教學(xué)樓使用空間上的要求，本建筑采用全框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。根據(jù)建筑

27、抗震設(shè)計(jì)規(guī)范及重慶地區(qū)現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范，可以確定該教學(xué)樓的抗震設(shè)防烈度為6度，抗震等級(jí)為二級(jí)，不考慮風(fēng)荷載對(duì)建筑的影響，建筑設(shè)計(jì)年限為50年。2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)與設(shè)計(jì)資料2.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1 本工程各項(xiàng)批文及甲方單位要求2 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)gb50068-2001 3 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50010-20024 建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范gb50011-2001(2008版)5 高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程jgj3-20026 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2001(2006版)7 建筑結(jié)構(gòu)制圖標(biāo)準(zhǔn)gb50105-20018 砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50003-20019 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范gb5

28、0007-20022.2.2計(jì)算參考資料混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)(上) 中國建筑工業(yè)出版社建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論與實(shí)例 同濟(jì)大學(xué)出版社高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算(上) 清華大學(xué)出版社土力學(xué)與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)2.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案與布置 本建筑為滿足教學(xué)樓空間要求采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，它是由梁和柱通過節(jié)點(diǎn)連接組成的主要承受豎向荷載和水平荷載的結(jié)構(gòu)體系。墻體只起著隔斷與圍護(hù)的作用不承重。框架結(jié)構(gòu)具有建筑平面布置靈活，室內(nèi)空間大等優(yōu)點(diǎn)，不利于抗震，由于本工程的設(shè)防烈度不高。因此本設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)能滿足教學(xué)樓的相關(guān)設(shè)計(jì)。按結(jié)構(gòu)布置不同，框架結(jié)構(gòu)可以分為橫向承重，縱向承重和縱橫向承重三種布置方案。本工程

29、采用橫向承重方案，豎向荷載主要通過橫向框架來承擔(dān)，樓面板與屋面板采用現(xiàn)澆，樓面板荷載通過次梁傳遞個(gè)主梁。在樓面縱向除了有次梁，還設(shè)有連系梁與橫向框架連接。對(duì)于風(fēng)荷載和地震荷載主要是由橫向框架來承受。2.4 材料及強(qiáng)度等級(jí)（1）混凝土強(qiáng)度等級(jí) 柱和梁采用 c30 板采用 c25 樓梯采用 c25（2）墻 墻厚為240mm，材料強(qiáng)度為mu10 砌筑砂漿強(qiáng)度等級(jí)為m5（3）鋼筋 樓板采用hpb235，主采和梁采用hpb335。（4）鋼筋接頭鋼筋接頭全部采用焊接，焊接采用對(duì)接和搭接，按照國家現(xiàn)行規(guī)范：鋼筋焊接與驗(yàn)收規(guī)范、鋼筋焊接接頭試驗(yàn)方法進(jìn)行施工。搭接焊采用雙面焊縫，保證焊接鋼筋同心。hrb235鋼

30、筋采用e43型焊條，hrb335鋼筋采用e50型焊條。（5）保護(hù)層厚度柱與梁的鋼筋混凝土保護(hù)層厚度為35mm，樓板與屋面板的保護(hù)層厚度為20mm。2.5 設(shè)計(jì)相關(guān)資料2.5.1 地質(zhì)條件建筑物場地地形平坦，地基土類型為地質(zhì)條件較好的巖土層,地基土承載力f=1500kn/m22.5.2 建筑抗震設(shè)防本工程的抗震設(shè)防烈度為6度，抗震等級(jí)為二級(jí)。2.5.3 主要荷載本工程屋面為上人屋面，不考慮風(fēng)荷載影響,本工程的相關(guān)荷載如下所示：屋面活載 2.0kn/m2樓面活載 教室 2.0kn/m2 走道 2.5kn/m2 樓梯活載 3.5kn/m22.6 基礎(chǔ)工程本工程采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)和底層墻下條形基礎(chǔ)。2.

31、7 構(gòu)件尺寸初步估計(jì)2.7.1 柱截面尺寸的確定柱截面高度可以取，h為層高；柱截面寬度可以取為。選定柱截面尺寸為500 mm500mm2.7.2 梁截面尺寸的確定框架梁截面高度一般取梁跨度的l/8l/12。該工程框架為橫向承重體系，根據(jù)梁跨度可初步確定框架梁的截面尺寸為300mm600mm,次梁截面尺寸為250mm500mm,連系梁截面尺寸為250mm500mm。2.7.3 板厚度本工程樓板和屋面板均采用現(xiàn)澆，板厚均為120mm。3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書3.1 荷載計(jì)算3.1.1 屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1.恒載標(biāo)準(zhǔn)值 40厚c20細(xì)石砼內(nèi)配直徑4間距150雙向鋼筋 0.8 kn/m2 20厚1:3水泥砂漿

32、找平 0.02x20=0.4kn/m2 70厚水泥防水珍珠巖塊或?yàn)r青珍珠巖保溫層 0.07x10=0.7kn/m2 20厚1:3水泥砂漿找平層 0.02x20=0.4kn/m2120厚結(jié)構(gòu)層 0.12x25=3.0kn/m212厚板底抹灰 0.012x20=2.24 kn/m2合 計(jì) 5.54kn/m22.活載標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面 2.0 無雪荷載3.1.2 樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1.恒載標(biāo)準(zhǔn)值水磨石地面 0.65kn/m2120厚鋼筋砼板 250.12=3.0kn/m212厚水泥沙漿 0.01220=2.5kn/m2 合 計(jì) 3.89 kn/m2 2.活載標(biāo)準(zhǔn)值 教室 2.0kn/m2 走道 2.5/

33、m23.1.3 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值 1.主梁300mm600mm 梁自重 250.3（0.6-0.12）=3.6kn/m 抹灰層 0.012(0.6-0.12) 2+0.120.3 20=0.302kn/m 合計(jì) 3.902kn/m 2.次梁250mm500mm 梁自重 250.25（0.5-0.12）=2.375kn/m 抹灰層 0.012(0.5-0.12) 2+0.120.25 20=0.242kn/m 合計(jì) 2.617kn/m 3.連系梁250mm500mm 梁自重 250.25（0.5-0.12）=2.375kn/m 抹灰層 0.012(0.5-0.12) 2+0.120.25 20=0.

34、242kn/m 合計(jì) 2.617kn/m3.1.4 柱自重標(biāo)準(zhǔn)值 1.方形柱500m500m 柱自重 250.500.50=6.25kn/m 抹灰層 0.0120.5420=0.48kn/m 合計(jì) 6.73kn/m3.1.5 墻重標(biāo)準(zhǔn)值 1縱墻 240mm墻 18（3.9-0.5）0.24=14.688kn/m 墻面抹灰 0.36（3.9-0.5）2=2.488kn/m 合計(jì) 17.136kn/m 考慮墻體門窗洞口的影響剩以0.8的折減系數(shù) 17.1360.8=13.7088kn/m 2.橫墻 240mm墻 18（3.9-0.6）0.24=14.256kn/m 墻面抹灰 0.36（3.9-0.

35、6）2=2.376kn/m 合計(jì) 16.632kn/m3.1.6 女兒墻 1.屋面 240mm墻 181.50.24=6.48kn/m 墻面抹灰 0.361.52=1.08kn/m 合計(jì) 7.56kn/m2.雨篷 240mm墻 181.00.24=4.32kn/m 墻面抹灰 0.361.02=0.72kn/m 合計(jì) 5.04kn/m3.2 雙向樓板與屋面板設(shè)計(jì)3.2.1 荷載設(shè)計(jì)值1.樓面荷載設(shè)計(jì)值 恒載：g1.23.894.668 kn/m2：活載：教室 q1.42.02.80kn/m2 走道 q=1.42.5=3.5kn/m2教室 p=gq7.468 kn/m2p=gq/26.068 kn

36、/m2 q/21.40 kn/m2走道 p=gq8.168 kn/m22.屋面荷載設(shè)計(jì)值 恒載：g1.25.546.648 kn/m2：活載：q1.42.02.80kn/m2 p=gq9.448 kn/m2p=gq/28.048kn/m2 q/21.40 kn/m23.2.2 樓板設(shè)計(jì) 板采用c25混凝土現(xiàn)澆，hpb235鋼筋，對(duì)于本建筑樓板，由于板長寬比的不同，采用兩種板設(shè)計(jì)，雙向板與單向板設(shè)計(jì)。對(duì)于雙向板取最不利板塊計(jì)算，其他雙向板的配筋與其相同，板的計(jì)算簡圖如1所示： 圖2 樓板布置圖 figure 2 （floor layout）由于板四周與梁整體現(xiàn)澆，則板全為四邊固端，計(jì)算方法采用彈

37、性算法，泊松比：=1/5。1）配筋計(jì)算lx=3.6m ly=5.4m單位板寬彎矩跨中： 支座： hox=100mm hoy=90mm 彎矩配筋選用hpb235鋼 fy=210n/mm2 則需要按最小配筋率配筋，實(shí)配鋼筋8-150 335mm2 實(shí)配鋼筋10-200 393mm2 實(shí)配鋼筋8-150 335mm22 ）跨中撓度驗(yàn)算求彎矩標(biāo)準(zhǔn)值荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合彎矩值 荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合 mq=0.03526(1.03.890.52.0)3.62 =2.23knm es 2.1105n/mm2 ec 2.8104n/mm2 ftk 1.78n/mm2 fy 210n/mm2在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合彎矩

38、作用下，受彎構(gòu)件的短期剛度 bs：先求縱向受拉鋼筋的不均勻系數(shù) 1.10.65ftk/(tesk) 板得截面面積ate0.5bh0.51000120= 60000mm2 （混凝土規(guī)范式 8.1.24） 則 1.10.651.78/(0.0055892.30)=-1.147當(dāng) 0.2 時(shí)，取 0.2鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值 e 縱向受拉鋼筋的配筋率則 考慮荷載長期效應(yīng)組合對(duì)撓度增大影響系數(shù) 由于 0，則 2受彎構(gòu)件的長期剛度 b，可按下式計(jì)算： 則撓度 f/l=5.483/3600=1/656.57 滿足規(guī)范要求3） 裂縫寬度驗(yàn)算1.x方向板帶跨中裂縫驗(yàn)算 板得截面面積ate0.5bh0.

39、51000120= 60000mm2則 取（混凝土規(guī)范式 8.1.24）則 1.10.65ftk/(tesk) 1.10.651.78/( 0.0192.30) = -0.1530.2取 0.2 滿足規(guī)范要求2. y方向板帶跨中裂縫 1.10.65ftk/(tesk)板得截面面積ate0.5bh0.51000120= 60000mm2 則（混凝土規(guī)范式 8.1.24） 則 1.10.65ftk/(tesk) 1.10.651.78/( 0.0141.38) 0.2取 0.2 滿足規(guī)范要求同理，可進(jìn)行左端支座跨中裂縫、下端支座跨中裂縫、右端支座跨中裂縫、上端支座跨中裂縫的驗(yàn)算，均滿足規(guī)范要求。4

40、） 單向板設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算跨度由于板兩端都與梁固接，故板的計(jì)算跨度都取凈跨中間跨 截面內(nèi)力及配筋計(jì)算： b=1000mm，h=120mm，mm 板的受荷承載力及配筋計(jì)算由于走道只有一跨單向板可將其看作是多跨連續(xù)板的中間跨起計(jì)算結(jié)果見表2表2 單向板計(jì)算table 2 （danxiangban calculation）截面位置邊跨跨中第二支座中間跨跨中中間支座彎矩系數(shù)m（knm）4.1-3.222.82-2.82205.5161.40141.35141.35配筋8200820082008200251251251251其中： 1. 2. 表中 3.2.3 屋蓋設(shè)計(jì) 屋蓋結(jié)構(gòu)板采用c25混凝土現(xiàn)澆，hp

41、b235鋼筋，對(duì)于本建的筑屋蓋板，由于板長寬比的不同，采用兩種板設(shè)計(jì)，雙向板與單向板設(shè)計(jì)。對(duì)于雙向板取最不利板塊計(jì)算，其他雙向板的配筋與其相同，由于大門入口處雨篷的做法與屋蓋相同，則取其位計(jì)算對(duì)象。板的計(jì)算簡圖如圖1所示： 圖2 樓板布置圖 figure 2 （floor layout）由于板四周與梁整體現(xiàn)澆，則板全為四邊固端，計(jì)算方法采用彈性算法，泊松比：=1/5。1） 配筋計(jì)算lx=4.2m ly=5.4m單位板寬彎矩跨中： 支座： hox=100mm hoy=90mm 彎矩配筋選用hpb235鋼 fy=210n/mm2 則需要按最小配筋率配筋，實(shí)配鋼筋8-150 335mm2 實(shí)配鋼筋1

42、0-130 604mm2 實(shí)配鋼筋10-150 523mm22） 跨中撓度驗(yàn)算求彎矩標(biāo)準(zhǔn)值荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合彎矩值 荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合 mq=0.03088(1.05.540.52.0)4.22 =3.562knm es 2.1105n/mm2 ec 2.8104n/mm2 ftk 1.78n/mm2 fy 210n/mm2在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合彎矩作用下，受彎構(gòu)件的短期剛度 bs：先求不均勻系數(shù) 1.10.65ftk/(tesk) 板得截面面積ate0.5bh0.51000120= 60000mm2 （混凝土規(guī)范式 8.1.24） 則 1.10.651.78/(0.00558140.9)=-0

43、.37 當(dāng) 0.2 時(shí)，取 0.2鋼筋彈性模量與混凝土模量的比值 e 縱向受拉鋼筋的配筋率則 考慮荷載長期效應(yīng)組合對(duì)撓度增大影響系數(shù) 由于 0，則 2受彎構(gòu)件的長期剛度 b，可按下式計(jì)算： 則撓度 f/l=11.6/4200=1/362 滿足規(guī)范要求3） 裂縫寬度驗(yàn)算1.x方向板帶跨中裂縫驗(yàn)算 板得截面面積ate0.5bh0.51000120= 60000mm2則 ?。ɑ炷烈?guī)范式 8.1.24）則 1.10.65ftk/(tesk) 1.10.651.78/( 0.01140.9) = 0.279 滿足規(guī)范要求2.y方向板帶跨中裂縫 1.10.65ftk/(tesk)板得截面面積ate0.5

44、bh0.51000120= 60000mm2 則（混凝土規(guī)范式 8.1.24） 則 1.10.65ftk/(tesk) 1.10.651.78/( 0.0183.51) 0.2取 0.2 滿足規(guī)范要求同理，可進(jìn)行左端支座跨中裂縫、下端支座跨中裂縫、右端支座跨中裂縫、上端支座跨中裂縫的驗(yàn)算，均滿足規(guī)范要求。4） 單向板設(shè)計(jì)計(jì)算計(jì)算跨度由于板兩端都與梁固接，故板的計(jì)算跨度都取凈跨中間跨 截面內(nèi)力及配筋計(jì)算： b=1000mm，h=120mm，mm 板的受荷承載力及配筋計(jì)算由于走道只有一跨單向板可將其看作是多跨連續(xù)板的中間跨起計(jì)算結(jié)果見表2：表2 屋面單向板計(jì)算表table 2 （roofing d

45、anxiangban calculate table）截面位置邊跨跨中第二支座中間跨跨中中間支座彎矩系數(shù)m（knm）4.74-3.733.26-3.26237.6186.96163.4163.4配筋8200820082008200251251251251其中： 1. 2. 表中 3.3 板傳荷載計(jì)算本工程的板以雙向板為主，其傳給梁的荷載按三角形和梯形傳給梁，首先要將這些形式的荷載按照固端彎矩相等的條件換算成均布荷載。對(duì)于單向板的荷載傳遞按要求計(jì)算。3.3.1 屋面板傳給梁的荷載 1.傳給次梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 恒載： 活載： 2.傳給主梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 恒載： 活載： 3.傳給連系梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 恒載： 活載： 3.3.2 樓面板傳給梁的荷載 1.傳給次梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 恒載： 活載： 2.傳給主梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 恒載： 活載： 3.傳給連系梁的荷載標(biāo)準(zhǔn)值 恒載： 活載： 3.4 次梁與連系梁設(shè)計(jì)3.4.1 屋面次梁設(shè)計(jì)荷載：恒載 16.25+2.617=18.867kn/m 活載 5.87kn/m荷載設(shè)計(jì)值：18.8671.2+1.45.87=30.86kn/m計(jì)算跨度 次梁的彎矩計(jì)算見表3：表3 次梁彎矩計(jì)算table 3 （times beam bending moment calcul