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                        某中學教學樓設計(含建筑和結構圖)

                        添加時間:2020/08/10 來源:重慶大學 作者:吳江平
                        本項目為某中學教學樓,建筑高度為15.750米,共四層,總建筑面2726.44㎡,設計年限為50年,抗震設防烈度為6度,結構類型為多層鋼筋混凝土框架結構,樓板為雙向板,樓梯采用板式樓梯,基礎采用柱下獨立基礎。
                        以下為本篇論文正文:

                        摘  要

                          本項目為某中學教學樓,建筑高度為15.750米,共四層,總建筑面2726.44㎡,設計年限為50年,抗震設防烈度為6度,結構類型為多層鋼筋混凝土框架結構,樓板為雙向板,樓梯采用板式樓梯,基礎采用柱下獨立基礎?蚣芙Y構內力計算時,在豎向荷載作用下框架內力近似計算時采用分層法,在水平荷載作用下框架內力近似計算時采用改進反彎點法(D值法)。在計算過程中對梁的彎矩進行了調幅,板內力計算采用彈性理論計算方法。對建筑中出現的墻體均直接放在梁上,墻、板的重量傳給梁,梁再傳給柱,傳力路線明確。

                          手工計算完畢后,用結構分析軟件PKPM進行了整體框架計算。

                          設計成果包括計算書和施工圖紙兩部分。

                          關鍵詞:框架結構  獨立基礎  板式樓梯  D值法

                        框架結構教學樓設計

                        Abstract

                          The project for the department of a middle school teaching building, building height of 15.750 meters, a total of five-story, 2726.44 square meters total floor surface, the design life span of 50 years, seismic intensity of 6 degrees, the structure of the type of multi-storey reinforced concrete frame structure, the floor for two-way panels, the use of plate staircase stairs, based on an independent basis under the use of column. The framework of the structure of the calculation of internal forces in the vertical load approximate calculation of internal forces under the framework of hierarchical method used, the level of load in the framework of approximate calculation of internal forces to improve the use of anti-bend-point method (D method)。 Process in the calculation of bending moment on the beam to the AM, plate internal force calculation method of calculating the use of elasticity theory. Appear in the construction of the wall directly on the beam, wall, the weight plate to the beam, column beam, then pass on, a clear line of transmission.

                          After the completion of the manual calculation, with the structure analysis software PKPM the overall framework calculation.

                          Key words: Frame structure  independent foundation  plate stairs  the D value method

                        目  錄

                          1 設計資料

                          1.1 工程概況

                         。1)建設地點:某市郊區

                         。2)工程名稱:某中學教學樓工程

                         。3)工程概況:四層混凝土框架填充墻結構,建筑面積2726.44m2,樓板及屋蓋均采用現澆鋼筋混凝土結構,樓板厚度取150mm,填充墻采用加氣混凝土砌塊。建筑總高為15.750m,共四層,每層層高3.60m,室內外高差0.45 m.

                         。4)氣候條件:夏季主導風向為南風,冬季主導風向為北風;撅L壓,基本雪壓。

                         。5)地質條件:

                          第一層為雜填土夾有碎磚、有機物,厚為0.5m;

                          第二層為亞粘土,可塑狀態fk=180kN/㎡,灰黃色,厚度為4.2m~5.5m;

                          第三層為輕亞粘土,軟塑狀態fk=160kN/㎡,灰褐色,厚度為4.0m~4.5m;

                          第四層為粉沙,灰黃色fk=180kN/㎡,厚度較大,未鉆透。

                          地下水位在地表下1.8m處,對混凝土無侵蝕。不考慮凍土深度。

                         。6)場地情況:場地平坦,無障礙物,地下無古代建筑,用地四周無住宅區。

                         。7)抗震設防烈度為6度,建筑耐火等級二級,建筑設計基準期為50年。

                          1.2 建筑設計說明書

                          本說明是對建筑方案的必要說明。根據防火疏散要求確定樓梯位置,走廊與梯段凈寬,以及房間布置,墻體防水等構造做法。此外根據規范給出了建筑的等級要求。

                          該工程位于浙江省某市,交通方便,各種材料供應及時。

                          1.2.1 設計依據

                         。1)建設行政主管部分對本項目的批復文件。

                         。2)與甲方簽訂的設計合同及經甲方同意的建筑方案。

                         。3)現行國家有關建筑工程設計規范、標準:

                          《教學樓建筑設計規范》    (JGJ36-2005)

                          《建筑抗震設計規范》    (GB50011-2010)

                          《建筑設計防火規范》    (GB50016-2006)

                          《混凝土結構設計規范》  (GB50010-2002)

                          《建筑結構荷載規范》    (GB50009-2001)

                          1.2.2 方案說明

                         。1)該工程為某中學教學樓工程,建筑結構形式為鋼筋混凝土框架結構,建筑主體高度為15.750m,基礎形式為獨立基礎。

                         。2)本設計中柱距為3.90m,進深為7.50m.

                         。3)按二級防火要求,樓梯設在了建筑的兩端,且在建筑的兩端均有安全出口,滿足防火要求。

                         。4)本設計中建筑長38.400m,在建筑每層都設有廁所,廁所地面低于同層寢室的室內地面30mm.

                         。5)為了防潮和預防洪水季節雨水進入室內,設室內外高差,高差為450mm.

                         。6)為了采光通風滿足要求,窗地比均大于1/7,窗臺高900mm.

                         。7)屋面防水采用二級防水,不上人屋面。

                          1.2.3 等級說明

                         。1)根據建筑抗震設計規范,本工程為丙類建筑。

                         。2)本工程安全等級為二級,設計使用年限為50年。

                         。3)本工程抗震設防烈度為6度,所以不進行抗震驗算。

                         。4)建筑物抗震等級:框架為四級。

                         。5)本工程地基基礎設計等級為丙級。

                         。6)本建筑物防火等級為二級。

                          1.2.4 建筑設計說明及構造做法

                         。1)長度單位毫米為mm,標高單位米為m.

                         。2)本工程共四層,室內外高差為450mm,首層室內地坪標高±0.000m,建筑總標高15.750m.

                         。3)建筑材料:現澆的框架柱、梁、板、樓梯間混凝土均為C30,梁柱受力筋HRB335,箍筋HPB300,所有的板鋼筋HPB300,內、外墻加氣混凝土砌塊240mm寬。

                         。4)衛生間:地面低于同層樓地面30mm,向地漏找坡1%.地面采用防滑地磚,墻面采用防水砂漿墻面,一般做法:

                          防水做法:(衛生間、廚房等處適用)

                          1、5厚防滑地磚300×300

                          2、20厚1:3水泥砂漿

                          3、聚氨酯防水涂膜1.2厚

                          4、1:3水泥砂漿找平兼找1%坡,最薄處不小于20厚

                          5、混凝土底板或素土夯實。

                         。5)屋面做法:

                          1、40厚C30細石混凝土(雙向Φ6@150

                          2、40厚擠塑板

                          3、1.2厚三元乙丙橡膠卷材

                          4、20厚1:2.5水泥砂漿找平層(刷基層處理劑一遍)

                          5、鋼筋混凝土屋面(2‰坡度)。

                         。6)樓地面作法:

                          水磨石地面10mm面層

                          水磨石地面20mm水泥砂漿打底

                          水磨石地面素水泥漿結合層一道

                          混凝土底板或素土夯實。

                         。7)頂棚作法:

                          1:1:6水泥石灰砂漿打底15厚

                          面刮膩子5厚

                          噴涂內墻乳膠漆涂料。

                         。8)外墻面作法:

                          外墻為乳膠漆

                          聚合物水泥基防水涂膜1.0厚

                          1:2.5水泥砂漿打底15厚(摻防水劑)。

                         。9)內墻面作法:

                          1:1:6水泥石灰砂漿打底15厚

                          面刮膩子5厚

                          噴涂內墻乳膠漆涂料;

                          防水做法:(衛生間、廚房等處適用)

                          1:2.5水泥砂漿打底15厚(摻5%防水劑)

                          純水泥膏貼200×300瓷磚滿貼至天花底。

                         。10)墻體作法:

                          本工程框架填充墻為MU5加氣混凝土砌塊,M5混合砂漿,外墻厚度為240mm,衛生間隔墻厚度為120mm.

                         。11)門窗:

                          標準塑鋼門窗,5厚玻璃。

                         。12)落水管直徑為100mm.

                          1.3 結構說明書

                          1.3.1 設計樓面活荷載

                         。1)不上人屋面:0.5 kN/m?

                         。2)教室:2.0kN/m?

                         。3)走廊、樓梯:2.5kN/m?

                          1.3.2 樓板

                         。1)板的混凝土保護層厚度均為20mm.

                         。2)HPB300鋼筋所注長度不包括彎鉤長度錨固長度為24d,板中受力筋的短向鋼筋放在長向鋼筋之上。

                          1.3.3 梁、柱

                         。1)混凝土保護層厚度均為35mm.

                         。2)混凝土柱錨入基礎梁的鋼筋應在基礎施工時預埋,預埋鋼筋的直徑數量同上部柱。

                          1.3.4 墻體

                         。1)填充墻的長度>5m時,每隔3-4m在墻中設200×墻厚混凝土構造柱,柱主筋上下分別錨入梁內,錨入長度500mm,箍筋為Φ8@200.

                         。2)女兒墻在每一相交軸線上均設250×250混凝土構造柱。

                          1.3.5 構造柱

                         。1)構造柱縱筋錨于基礎內直段長度>la,并彎直鉤> 250mm直鉤?v筋層間搭接長度>la,箍筋為@100,且加密高度不能小于500.

                         。2)穿樓面的構造柱 ,縱筋在穿樓面處應上下貫通,在樓面以上才能搭接。

                         。3)墻與柱連接處沿柱高每500mm設2Φ8 拉結筋,拉結筋伸入墻體內長度不小于1000mm,遇門窗洞按實際長度截取,鋼筋伸入柱內不少于210mm.

                          1.3.6 其他

                         。1)衛生間及管井周邊均做混凝土反邊,寬度同墻。

                         。2)所有設備基礎均以廠家訂貨為準,且待設備到貨核實后方可施工。

                         。3)未經技術鑒定或設計許可,不得改變結構的用途和使用環境。





                        建筑圖

                          2 結構的選型和布置
                          2.1 結構選型
                          2.2 結構布置
                          2.3 初估梁柱截面尺寸
                          2.3.1 按大跨度進行計算
                          2.3.2 柱的截面尺寸

                          3 框架計算簡圖及梁柱線剛度
                          3.1 確定框架計算簡圖
                          3.2 框架梁柱的線剛度計算
                          3.3框架柱抗側移剛度計算

                          4 荷載計算
                          4.1 恒載標準值的計算
                          4.1.1 屋面
                          4.1.2 各層樓面
                          4.1.3 梁自重
                          4.1.4 柱自重
                          4.1.5 外縱墻自重

                          4.1.6 內縱墻自重
                          4.1.7 內隔墻自重
                          4.1.8 女兒墻自重
                          4.2 活荷載標準值計算
                          4.2.1 屋面和樓面荷載標準值
                          4.2.2 雪荷載

                          4.3 豎向荷載下框架受荷總圖
                          4.3.1 在A-B 及C-D軸內
                          4.3.2 在A-B 軸間框架梁
                          4.3.3 在B- C軸間框架梁
                          4.3.4 C-D軸間框架梁同A-B 軸間框架梁
                          4.3.5 A軸柱縱向集中荷載的計算
                          4.3.6 B軸柱縱向集中荷載的計算

                          4.4恒活荷載作用下的彎矩計算
                          4.5 風荷載計算
                          5 內力計算
                          5.1 恒(活)載作用下框架的內力
                          5.2 恒(活)載作用下框架的彎矩計算
                          5.3恒活荷載作用下的梁柱端剪力計算

                          6 內力組合
                          6.1 框架結構柱的內力組合
                          7 構件配筋計算
                          7.1框架梁截面設計
                          7.2框架柱截面設計
                          7.3 板的截面設計
                          7.4 樓梯設計
                          7.5 基礎設計

                        結  論

                          通過為期兩個月的畢業設計,總的體會可以用一句話來表達,紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行!

                          以往的課程設計都是單獨的構件或建筑物的某一部分的設計,而畢業設計則不一樣,它需要綜合考慮各個方面的工程因素,諸如布局的合理,安全,經濟,美觀,還要兼顧施工的方便。這是一個綜合性系統性的工程,因而要求我們分別從建筑,結構等不同角度去思考問題。

                          在設計的過程中,遇到的問題是不斷的。前期的建筑方案由于考慮不周是,此后在指導老師及教研室各位老師和同學們的幫助下,通過參考建筑圖集,建筑規范以及各種設計資料,使我的設計漸漸趨于合理。

                          在計算機制圖的過程中,我更熟練操作AutoCAD、天正建筑等建筑設計軟件。在此過程中,我對制圖規范有了較為深入地了解,對平、立、剖面圖的內容、線形、尺寸標注等問題上有了更為清楚地認識。

                          中期進行對選取的一榀框架進行結構手算更是重頭戲,對各門專業課程知識貫穿起來加以運用,比如恒載,活載與抗震的綜合考慮進行內力組合等。開始的計算是錯誤百出,稍有不慎,就會出現與規范不符的現象,此外還時不時出現筆誤,于是反復參閱各種規范,設計例題等,把課本上的知識轉化為自己的東西,使其更接近于實際工程。

                          緊張的畢業設計終于劃上了一個滿意的句號,回想起過去兩個多月的設計收獲是很大的,看到展現在眼前的畢業設計成果,不僅使我對四年來大學所學專業知識的進行了一次比較系統的復習和總結歸納,而且使我真正體會了設計的艱辛和一種付出后得到了回報的滿足感和成就感。同時也為以后的工作打下了堅實的基礎,也為以后的人生作好了鋪墊。

                          因此,通過本畢業設計,掌握了結構設計的內容、步驟、和方法,全面了解設計的全過程;培養正確、熟練的結構方案、結構設計計算、構造處理及繪制結構施工圖的能力;培養我們在建筑工程設計中的配合意識;培養正確、熟練運用規范、手冊、標準圖集及參考書的能力;通過實際工程訓練,建立功能設計、施工、經濟全面協調的思想,進一步建立建筑、結構工程師的責任意識。

                          參考文獻
                          [1]《房屋建筑制圖統一標準》(GB/T 50001-2001)
                          [2]《建筑制圖標準》(GB/T 50104-2001)
                          [3]《混凝土結構設計規范》(GB 50010-2002)
                          [4]《建筑結構荷載規范》(GB 50009-2001)
                          [5]《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007-2002)
                          [6]《建筑結構荷載規范》(GB 50009-2001)
                          [7]《建筑結構制圖標準》(GB/T 50105-2001)
                          [8]《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》(03G101-1)
                          [9]《鋼筋混凝土結構構造手冊》
                          [10]《建筑結構靜力計算手冊》
                          [11]《建筑施工組織》
                          [12]《建筑施工手冊》
                          [13]《建筑工程施工質量驗收統一標準》(GB50300-2001)

                         致  謝

                          在整個畢業設計期間,因為有了你們的幫助和支持,我才把一個系統的、從來沒有上手的課題,圓滿地完成。正是因為有了你們的幫助,才讓我不僅學到了本次課題所涉及的新知識,更讓我感覺到了知識以外的東西,那就是團結的力量。

                          在這次畢業設計中,我首先要感謝我的指導老師,他的嚴謹求實的治學態度、高度的敬業精神、兢兢業業、孜孜以求的工作作風對我產生重要影響。她們用自己的言行來告訴我們應以什么樣的心態去學習、去工作。是她們的鼓勵和幫助才使我順利完成設計。在畢業設計過程中,教研室所有的老師都給我極大的幫助。在此,向他們表達深深的謝意。

                          最重要的是我還要深深地感謝我的父母,她們為我默默操勞支持我讀完了大學,他們不辭勞苦的精神,成為我永遠前進的動力! 我將倍加努力,在新的工作崗位上,用優異的成績來感謝幫助過我的人。

                          最后,再次感謝母校和老師們。

                        (如您需要查看本篇畢業設計全文,請您聯系客服索。
                         

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