中学教学楼土木工程结构方向毕业设计计算书(46页).doc
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1、-中学教学楼土木工程结构方向毕业设计计算书-第 45 页摘 要本建筑为中学教学楼,建筑面积为4711.5,位于潞西县主干道的西北角,耐久年限为50年,结构按8度设防设计,结构类型为框架结构,墙体为空心粘土砌块。本建筑分区比较合理,采光较好。建筑各层层高均为3.6m,建筑总高19.65m,屋面为上人屋面,女儿墙高1.2m,该建筑正门设在东面,东、南面各设一个辅助出口;该建筑共设有四部楼梯,满足疏散人流的要求。在框架结构计算时,按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小。在整个计算过程中对梁的弯矩进行了调幅。接着进行了内力组合,基础设计。对建筑中出现的墙体均直接放在梁上,墙、板的重量传给梁,梁再传给柱
2、,传力路线明确。结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素确定,该框架结构,高度30m,地处抗震设防烈度为8度的地区,因此该框架为二级抗震等级。关键词:教学楼;建筑设计;结构设计;框架结构; ABSTRACTThis building is the teaching building of the some high school, building area for 4711 m2s, locate the some city northwest of the main trunk highway, the enduring time limit is 50 years, the
3、 structure presses 8 degrees to establish to defend the design, the structure type is the frame structure, the wall body for add to annoy the concrete piece.This building divide the area more reasonable, adopt the light better.Construct the pillar net size is 2.4 ms and 6 mses lengthways, the floor
4、is rest for 3.6 m each built-up high all construct the total and high 19.65 ms for the 3.6 ms, the house face for not last persons house face, the high 1.2 ms of parapet should construct the center door to establish to face in the south, the east, west face each establish an assistance exit;Should c
5、onstruct to establish four stairses totally, satisfy the request that disperse persons flow.At the frame structure compute, the breeze lotus carries to adopt the D value method calculation, the adoption curved allotment method carries on the allotment to the frame, carrying on the rate to the curved
6、 of the beam in compute process, carrying on to fold to reduce to the stalk dint of the pillar.Combine inside the dint, foundation the design all adopts the pkpm to carry on the design calculation.Put to the wall body appear in the building all and directly on the beam, the wall, the knothole weight
7、 passes the beam, the beam passes again the pillar, spreading the dint route explicit.The anti- earthquake grade of the structure can according to factor, the frames structures, such as structure type, earthquake intensity and the house height.etc., height30 ms, an anti- earthquake establishes to de
8、fend the earthquake intensity as 8 degrees LUxi state region, so that frame shakes the grade for the x-rated anti-.Keyword:Teachingbuilding; Buildingdesign; Thestructure design; Frame structure; 毕业设计1、建筑设计1.1 工程概况设计题目:潞西县18班中学教学楼地 点:云南省潞西县设计要求:功 能:教室,教师休息室,办公室等1.2设计原始资料 (一)气象资料 潞西县自然条件及气候条件:年平均温度 25
9、最热月平均气温 31.6 最高气温 35 最冷月平均气温 15 最低气温 0 土壤冻结最大深度 24cm 年平均降雨量 869.9cm 日最大降雨量 213.0cm 相对湿度 平均71%(冬季61%,夏季70%) 主导风向 全年主导风向为偏东风 平均风速 3m/s 最大风速 19.3m/s 基本风压值 0.3KN/m2 夏季平均风速折算成距地面2m处数值: 2.1m/s 基本雪压 0.35 KN/m2(二)其他条件抗震设防 烈度8度,第二组,设计地震基本加速度值为0.2g建筑类别 乙类设计使用年限 50年框架安全等级 级结构重要性系数 1.0环境类别 地面以上类设计依据 潞西县规划局建筑红线图
10、及规划设计要点建筑范围内的工程地质勘察报告抗震设计规范建筑防火规范等(三)基本地形及地质水文资料(1)气候: 具有大陆性气候特点,属温带气候,四季分明,雨量充沛。(2)气象要素:年平均温度14摄氏度左右,最热月为七月,月平均27摄氏度左右,最冷月为一月,月平均-4.1摄氏度。日极端最高温度40.6摄氏度,日极端最低-22.6摄氏度;年平均结冰期为2个月,从12月到次年的2月;年最大降雪量30-50厘米;年平均降雨量848.1毫米,年最大降雨量1434.4毫米,一日最大降雨量180.0毫米,一小时最大降雨量75.7毫米。年降雨量以7-8月最多,占全年的60%。(3)工程地质:对建筑物有较大影响的
11、是第四纪地层,本工程地质条件能满足一般建筑物的要求。 粘土、亚粘土地基承载力R=1.2-1.5kg/强风化片麻岩地基承载力R=2.5-3kg/本工程地基土体的平均容重取18.4kg/;粘土的孔隙比及液性指数均大于0.85 ;地基承载力标准值取197KN/。(4)水文地质:本地区地下水靠天然降水补给,地下水由东、东南向西、西北方向流动,与地形坡度一致。(5)地震工程地质:地质运动以断裂运动为主,褶皱运动为辅,断层裂缝较多,老的断层有三条:峄山断层、张范断层、花石沟断层。在断层内有活动迹象,地壳运动比较活跃,尤其是花石沟断层比较明显,裂隙地面可见。根据有关方面分析,国家地震局和省地质局确定为8度设
12、防区。1.3 建筑概况1.3.1 建筑平面本设计是教学楼,应根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同,确定各类用房。一般由办公用房、公共用房和服务用房等组成。办公楼内各种房间的具体设置、层次和位置,应根据使用要求和具体条件确定。办公建筑应根据使用要求,结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深,并为今后改造和灵活分隔创造条件。 (1)房间使用面积、形状、大小的确定一个房间使用面积基本包括:家具、设备所占的面积;人们使用家具、设备所占活动面积;以及行走、交通所需的面积。本设计中教室开间取8.7m, 进深取6.6m。(2)门窗大小及位置的确定教室门洞口宽不应小于1000mm,高不应低于2m
13、,根据人流的多少和搬进房间设备的大小取门宽为1000mm,开启方向朝房间内侧;厕所的门宽可适当的减小取为800mm,大厅的门采用两个双扇双向弹簧门。(3)窗的大小及位置的确定房间中窗的大小和位置的确定,主要是考虑到室内采光和通风的要求。本次设计中,教室的窗户,考虑规范要求窗地比1:6,窗宽取为3000mm,高度取为1500mm。(4)交通联系部分的平面设计总则:交通联系部分的设计不仅要考虑保证使用便利和安全疏散的要求,而且还要考虑其对造价和平面组合设计的影响。平面设计中对交通联系部分作以下要求: 通路线简洁明确,以利于联系通行方便; 宽度合理,人流畅通,以利于紧急疏散安全迅速; 应满足一定的采
14、光和通风要求; 交通面积力求节省,同时兼顾空间造型的处理等。水平交通联系部分走廊走廊是连结各个房间、楼梯和门厅等各部分,以解决建筑中水平联系和疏散问题。走廊的宽度应符合人流通畅和防火要求,通常单股人流的通行宽度约为550600mm。在通行人数较多的公共建筑中,应按其使用特点、平面组合要求、通过人流的多少及调查分析或参考设计资料确定走廊的宽度。设计楼梯时,还应使其符合建筑设计防火规范、民用建筑设计通则和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求,多层建筑应设封闭楼梯间,且应靠外墙设置,能直接天然采光和自然通风,楼梯的门是可以阻挡烟气入侵的双向弹簧门。考虑结构楼梯平面形式的选用,主要依据其使用性
15、质和重要程度来决定。坡度和踏步尺寸:民用建筑舒适的坡度范围是2635,踏步尺寸可用以下公式计算b+h=450mmb+2h=600mm-620mm其中b为踏步宽,h为踏步高。建筑设计防火规范建议建筑适宜的踏步尺寸为 b=250mm-300mm h=150mm-175mm建筑楼梯模数协调标准GBJ101-87规定踏高不宜大于210mm,小于140mm,各级踏高应该相同,踏宽可采用220、240、260、280、300、320等,亦可采用250mm。本设计选取现浇板板式楼梯。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定,一般按每股人流宽度0.55m+00.15m计算,并不应少于两股人
16、流。楼梯平台部位的净高不应小于2m,楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率,、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。因而本建筑楼梯踏步高度选用150mm,踏面选用280mm。楼梯坡度小于30%。楼梯扶手的确定 楼梯的扶手应坚固适用,且在两侧都设有扶手。在楼梯的起始及终结处,扶手均自其前缘向前伸出300mm,且出于安全因素,扶手末端向下布置。考虑到放火疏散,两个楼梯间距楼梯宽。大于五层要作成封闭楼梯间。按规范要求,双面布房且大于40m的走道的最小净宽为1.8m,考虑到柱截面尺寸和基础布置,适当放大取走道宽2.4m,净宽
17、2.2m,可让三人并行通过。1.3.2 建筑立面 建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计的任务是恰当确定立面中各组成部分和构件的比例和尺度,运用节奏韵律、虚实对比等规律,设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面。建筑立面设计是一个由粗到细的过程,主要要从以下几点入手:尺度和比例。立面组成部分的尺度要正确,比例要协调;节奏和虚实。节奏感可以通过门窗的排列组合、墙面构件的划分表现;虚实对比则通过形体的凹凸光影效果实现;材料质感和色彩配置;细部处理。如檐口和入口处理等。考虑设计的是教学楼,立面尽量简洁,采用横向分隔条装饰。紧密结合了房屋内部空间组合的平剖关系,绘制整个立面的基本轮廓,同时考虑了工
18、程技术和施工工艺的限制,着重分析了各个立面上墙面的处理,门窗的调整安排,最后对入口门廊、建筑顶层等进一步作重点及细部处理。(一). 追求尺度正确和比例协调 在建筑设计图集中查找相应部位的尺度,如踏步高取150mm,楼梯栏杆高900mm,以满足人们生活习惯和安全的需要。在建筑物的突出部分也尽量使比例协调,满足人们的视觉习惯以及结构上的要求。(二).考虑材料质感和色彩配置 在里面轮廓的比例关系、门窗排列、构件组合以及墙面划分基本确定的基础上,较为合理地对材料质感和色彩进行了选择和配置,以使建筑立面进一步取得丰富和生动的效果。彩色的玻璃幕墙,让人感觉明快、清新,且易于清洗和维护。使整个建筑与周围环境
19、相互融合。(三).注重细部处理 突出建筑物立面中的重点,既是建筑造型的设计手法,也是房屋使用功能的需要。建筑物的主要出入口部分,是人们经常经过和接触的地方,在使用上要求地位明显,易于找到。 1.3.3 建筑剖面剖面图旨在反映建筑物在垂直方向上各部分的组合关系,其主要任务是确定建筑物各部分应有的高度,建筑层数及建筑空间的组合关系。1)房间高度的确定:房间高度可用层高或净高表示。净高为室内地面至顶棚或其他屋顶构件底面的距离;层高为净高加建筑结构高度(如梁板高度)。房间净高受使用性质、采光和通风要求、结构类型、设备设置、室内空间比例等诸多因素的影响。本设计取房间层高为3.6m。1.3.4采光、通风设
20、计教学楼在各墙面都设有大面积的窗户,在尽量采用自然采光和通风的基础上,辅以人工作法。1.3.5抗震设计本工程的抗震设防类别为乙类。为二级框架。1.3.6建筑防火设计 外墙面采用耐火极限不低于1小时的非燃烧体时,其墙内填充材料可采用难燃烧材料。无窗间墙和窗槛墙的玻璃幕墙,应在每层楼板外沿设置不低于80cm的实体群墙或在玻璃幕墙内侧每层设自动喷水保护,其喷头间距不宜大于2m。疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成部分,应设明显指示标志,并宜布置在易于寻找的位置。但电梯不能作为疏散楼梯用。疏散楼梯的多少,可按宽度指标结合疏散路线的距离及安全出口的数目确定。根据高层建筑防火规范,首先楼梯的布置及大小要满
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