六枝特区第一中学教学楼设计.doc
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1、六枝特区第一中学教学楼设计摘要按照中小学教学楼设计规范和其它的国家相关技术标准,以及在毕业设计小组中所要满足的的有关条件,然后考虑现浇框架结构的未来发展趋势,来设计本框架结构教学楼。 按先建后构筑物,先整体布置后局部.节点的设计工艺设计:建筑和结构施工的平面,立面,剖面以及有关的详图,还有其它的一些相关的必要说明;五层框架结构的荷载、内力的计算以及内力的组合,裂缝的存在改变了混凝土和钢的应力分布。混凝土中钢筋的表观屈服应力低于裸钢筋的屈服应力。在研究中发现,平均应力和平均应变之间的关系更符合实验数据,楼面和屋面的截面和配筋设计、楼梯的截面验算和钢筋的选取与配置。关键词:中学教学楼,现浇钢筋混凝
2、土,框架结构,内力组合,建筑与结构设计AbstractAccording to the design specifications of primary and secondary school buildings and other relevant national technical standards, as well as the relevant conditions to be met in the graduation design team,The presence of cracks changes the stress distribution of concrete a
3、nd steel. The apparent yield stress of steel bar in concrete is lower than that of bare steel bar. In 28, it was found that the relationship between average stress and average strain was more consistent with the experimental data According to the first construction after the structure, first overall
4、 layout after the local. Node design. The main contents of this part are: the general description of the architectural design, the relevant design data, the plane, elevation, section and related details of the construction and construction of the building, as well as some other relevant necessary in
5、structions; the calculation of the internal force and the combination of the internal force should also be accompanied by the corresponding reinforcement design of floor and roof, the cross section checking calculation of staircase and the selection and configuration of reinforcement should meet the
6、 requirements of calculation and construction.Key Words : Middle school teaching building, cast-in-place reinforced concrete, frame structure, internal force combination, building and structural design毕业设计(论文)目录绪论11 建筑设计理念及设计依据21.1 设计理念21.2 工程概况21.3设计依据22建筑设计32.1平面设计32.2立面设计52.3建筑剖面设计52.4其他部分详细做法和说明
7、53 截面尺寸初步估计73.1柱截面尺寸73.2梁的截面设计74 刚度的计算84.1 横梁线刚度的计算94.2 柱线刚度的计算95 坚向荷载及其内力计算125.1 计算单元的选择确定125.2 坚向荷载统计125.3 坚向荷载内力计算145.4 重力荷载代表值计算及荷载汇总236水平荷载计算266.1风荷载计算266.2地震荷载计算316.2.1横向自振周期的计算317框架的内力组合387.1 梁柱内力组合387.2柱端弯矩设计值的调整508截面设计518.1框架梁截面设计518.2框架柱截面设计538.3楼板设计619楼梯计算649.1示意图649.2荷载计算6410 建筑设计图6810.1
8、 首层平面图6810.2 二层平面图6910.3 三层平面图7010.4 四层平面图7110.5 五层平面图7210.6 侧立面图、屋面排水图7310.7 -立面图7410.8 -立面图7510.9 1-1剖面图7610.10 楼梯详图7710.11 其他节点详图78绪论光阴荏苒,转眼间,我们就要毕业了,现在,我们应该认真的按照相关规范和标准以及平时所学到的基础知识,来进行本次的毕业设计。同时,这也是一个学习和提升自我的机会,在整个过程中,我们应该认认真真,做到一个土木人因该有的严谨态度。我们毕业小组的组题为:中小学教学楼设计。而我自己的题目是:六枝特区第一中学教学楼设计。在前期的准备阶段,我
9、按照老师的要求,看了一遍中小学校设计规范和设计中小学有关的规范图集,并重温了一下以前学过的有关知识,为后面的建筑设计和结构设计做准备。尽量满足“安全,合理,技术,经济,美观”的有关要求。在后期阶段,根据学校和老师的要求,将前面手写的计算书和手绘的建筑图誊写或誊绘在电脑上,成为电子版,方便老师进行远程检查和指导,在老师的指导和帮助下,我认真地进行了修改,以便能够按时完成各阶段的任务。在本次的现浇框架结构设计中,有很多的计算过程,数据也很繁多,而且这些计算过程和数据都是前后有联系的,一旦哪里出现错误,将会影响后面运算的准确性,所以,我们需要更加认真地进行计算,并且能够及时地验算算过的式子,以免因为
10、前面的一点小错,而导致了后面严重的错误。791 建筑设计理念及设计依据1.1 设计理念在我们的国家,中小学教学楼是青少年进行义务教育的场所,基本上每个人都要在这样的场所里进行学习。所以,中小学教学楼的设计应该满足各方面的硬标准。在整个教学楼设计的历史上,都体现着一定的时代要求和特征。当然,教学楼和其他类型的建筑也有很多的共同的特点。在不同的时代,对建筑物的要求也有所区别,教学楼的功能和形式都在随着时间的推移不断地丰富着。于是,我做了一项研究,想在设计过程中的细节和设计教学楼的工程中,体现以下的一些特点:安全、合理、技术、经济和美观。在本设计中,教学楼的主体结构采用现浇钢筋混凝土的方法,混凝土结
11、构在土木工程中广泛应用,是因为它有很多优点。1.2 工程概况本设计进行教学楼位于中国太原,红线工作范围为100mx70m。在设计过程中,体现出一种和谐的气氛,并且满足教学楼与周围交通之间的联系。墙壁做法:200的加气混凝土块的壁厚。 室内外高差为1200mm.屋面做法:不上人屋面楼面做法:水磨石地面,20厚抹灰。门窗做法:塑钢窗和木门。地质资料:工程地质和水文地质自然条件:基本风压:0.40kN/二类场地,基本雪压:0.35 kN/抗震设防烈度8度;教室楼面活荷载:2.5 kN/走廊和楼梯的活荷载:3.5 kN/,卫生间的活载:2.5 kN/,1.3设计依据(1)山西大学土木工程中小学教学楼毕
12、业设计(论文)任务书(2)山西大学土木工程中小学教学楼毕业论文开题报告(3)相关建筑设计规范2建筑设计2.1平面设计该教学楼的尺寸:48.2m16.4m,总建筑面3952.4m,满足设计任务书的要求。该结构共有五层,框架结构的主体部分为现浇钢筋砼。2.1.1使用部分的平面设计各房间面积的大小是由其类别和功能要求来确定的,要同时满足使用人数的要求以及设备放置的要求,本着以人为本的思想,同时也要为教师提供一个适宜的教学环境。本次设计的教学楼中,教室的数量占了绝大多数,同时也配有其他的一些满足教学要求的房间,尽量能够满足学生德、智、体、美、劳全面发展的要求,本次教学楼设计的各种类型的空间的具体设置如
13、下表所示:表2-1 房间设置表序号房间名称数量单个面积1普通教室1859.42音乐教室,科技活动室,心理咨询师,美术教室,史地教室,语言教师,学生阅览室,教师阅览室,计算机教室,休息活动室,教务办公室11(各1个)59.43器材室,展览室,档案室,实验准备室(一二),学生会办公室,图书室,会议室8(各1个)39.64厕所5(每层1个)39.65校长办公室,党支部办公室2(各1个)29.76教师办公室(共9个),总务办公室,体育器材室,体育办公室,公会办公室1319.87传达室,乐器室,开水房,广播室4(各1个)16.52.1.2门的宽度、数量和开启方式门洞是一个房间惟一安全的疏散口,所以,门洞
14、的设置最重要的是满足疏散安全的要求。门洞的尺寸大小应该按照进出人数的多少以及搬进器具和设备的大小来决定。根据中小学校设计规范,教室应该在前后设置两个门,以确保安全疏散,建筑物的出入口为人员更为密集的疏散口,应设置开口较大的双扇门以及采用较为灵活的开启方式。为了方便人流的疏通以及满足应对紧急情况急速有序撤离的要求,室内的门扇均应向内开,而走廊两侧和门厅的出入口,均应开向外侧。在本设计中,教室和其他大面积的空间均在前后设置两扇1000宽的门,门厅的大门采用两套单扇宽为0.9m的双扇门,在走廊两端的出入口,设置单扇为0.9m宽的双扇门。2.1.3窗的大小和位置窗户是房间照明和通风的重要手段,所以窗户
15、的设计应该同时满足采光和通风的有关要求。一方面,室内照明的效果直接受到窗户的高低和大小的影响,不同教室的照明要求是由其室内使用功能的要求来确定的。比如,心理咨询室需要为学生提供一个较为隐秘的环境,因此其采光要求较低;而对于普通教室来说,为了教学的要求,其采光要求较高。另一方面,窗户会直接影响通风。不过,为了达到建筑物整体美观的要求,应尽量将窗户设置为统一的形式,并且能够对称布置。教室采光面积比按规范要求,应该在此范围内:1/6-1/8,走廊和楼梯间的则应大于1/10。本次设计中的教室采光面积比为1.81.82/(63.6)=0.3,在范围之内。楼梯间:1.81.82/(33.6)=0.32.1
16、.4 辅助房间的平面设计本次设计的教学楼,大约有400人左右,加上教师及其他的执勤人员,按规范规定:男生大便厕位数=学校总人数15%/40男生小便侧位数=学校总人数15%/20女生厕位数=学校总人数15%/13男卫生间: 设小便槽通长和5具大便器。女卫生间:大便器设10具洗水盆:各设3具2.1.5交通部分的平面设计楼梯是一个建筑物中最重要的疏散通道,也是各层人流的必经道路,所以楼梯的设计是整个设计中的较为重要的一部分。楼梯设计主要是为了确定平台,并根据要求和流动通道静止工作台的宽度,所以宽度通常不小于两股人流1200毫米,而且为600mm的倍数,可以适当增加摆幅的宽度。2.2立面设计立面的设计
17、是满足建筑物美观要求的一个重要的环节,因为立面的形式给人以一种直接的建筑物整体的外形的感受。建筑结构构件或窗户门面行动规则重复和变型中,可以得到类似于在视觉诗在音乐节奏的变化的效果的感觉。在本设计中,立面窗户的对称一致,可以保证教学楼外形的协调统一,给人以整齐的感觉。建筑物的立面形式在一定程度上,也能够体现建筑物内部空间的一些特征,立面形式直接代表了一个建筑物的外部形象。所以说,立面的设计与建筑物美观的要求有着密切的联系。同时,周围环境特征和有关的气候条件,会直接影响窗户的尺寸,进而也会影响到建筑物的立面形式。2.3建筑剖面设计 本教学楼一共有五层,层高均为3.6m,五层屋面的做法为600mm
18、高的女儿墙,室内外高差为1200mm。2.4其他部分详细做法和说明2.4.1墙基的 防潮层:在标高为-1.200以下的基础两侧,用防水油毡进行处理,并涂抹防水砂浆用以保护。2.4.2地面:人造大理石板地面20厚1:2水泥砂浆找平层120厚C30混凝土100厚素土夯实2.4.3楼面:人造大理石板地面20厚1:2水泥砂浆找平层120厚钢筋混凝土楼板20厚地板抹灰2.4.4踢脚台面做法:釉面瓷砖踢脚台面5厚1:1水泥细砂结合层12厚1:3水泥砂浆打底 水泥砂浆粉面,喷(涂)内墙涂料10厚1:2水泥砂浆磨抹面15厚1:3水泥砂浆打底2.4.6外墙面:用15厚1:3水泥砂浆找平20060高级无釉质瓷砖饰
19、面2.4.7顶层屋面的做法:高聚物改性沥青防水层1:8水泥砂浆找平层20后1:2水泥砂浆找平层150厚水泥蛭石保温层20厚底板抹灰2.4.8水泥台阶:花岗岩面层水泥沙浆抹光素水泥浆一道70厚C20混凝土台阶面200厚碎石或碎砖石灌M2.5号混合砂浆素土夯实2.4.9散水做法:20厚1:2水泥砂浆抹面压实抹光60厚c15混凝土素土夯实,向外坡5%2.4.10现浇钢筋混凝土结构在本设计中,最大的难度就是对框架的计算,这个过程中包含着很多的数据运算,而且计算过程环环相扣,牵一发而动全身,一旦哪里出了纰漏或是错误,将会造成严重的错误,所以说,我们应该更加谨慎小心一些。3 截面尺寸初步估计3.1柱截面尺
20、寸本教学楼的主筋和箍筋都采用HRB400级钢筋,用强度等级为C30的混凝土。=N/FcA (3-1) 式中,入取0.65,Fc为14.310KN/, N=15A(15为面荷载)从而得到:N=156(6.6/2+3/2)=441 kN可得:A=nN/Fc=4415/(0.6514.3103)=237000mm2b=h=A=487mm,取b=h=500mm3.2梁的截面设计截面宽度:框架梁:b取300mm,楼面连系梁:b取为200mm。截面高度:取值范围:h=(1/8-1/12) L主梁:AB,CD跨:取h=700mm,BC跨:h=400mm.连系梁:取h=500mm综上可知,各梁的截面如下:框架
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