资源描述
精选优质文档-倾情为你奉上1 建筑设计说明1.1 总平面设计1.2 平面设计本教学楼由教室,大、小会议室，教师休息室以及功能房组成。根据多功能教学的要求，教学楼功能、布局、联系合理。1.2.1 使用部分设计 （1）教室：为了确保有充分的照明和良好的通风，以及场地要求，南北朝向，东西布置。 （2）门厅：门厅是建筑物的出入口，门厅起到人流分散的作用。因此，门厅设计应考虑美观和功能要求。1.2.2 交通联系部分设计走廊连接教室、楼梯和门厅各部分，各房间的水平方向的联系和疏散人群的问题由走廊完成。过道的宽度应满足人流畅通和建筑物的防火要求，过道宽度2.4m。各层间的垂直方向的联系，各楼层人群的疏散由楼梯完成。本教学楼由于消防疏散问题两部楼梯以中间对称布置以满足规范要求。1.2.3 平面组合设计由于场地面积以及建筑面积和功能的要求，该教学楼采用内廊式，以及在教室的旁边设置了相关的辅助设施。1.3 立面设计由于教学楼的对采光的要求，立面上布置了充分的玻璃窗，尽量拉通窗，样式鲜明、美观。在外墙装饰上采用贴瓷砖，窗框为铝合金，明亮的色彩搭配。立面上给人一种清新的感觉，符合教学楼的气质。1.4 剖面设计根据采光和通风规范要求，各房间均采用自然光采光，并配有照明设备，由规范 得窗台高900mm。1.5 建筑设计的体会间的使用面积,舒适和方便。外观的形状和周围环境相互协调。我们已经学会了实践中使用的知识架构设计,和浏览大量的数据,在指导老师的解答下,设计中的难题被解决。我受益很多,不仅加强了我们的专业知识,并积累了大量的经验。建筑设计有很多的可变性，因此，细节繁多，我花了较多时间完成建筑设计。2 结构选型及布置设计题目：雅礼中学（邵阳）综合教学楼。设计资料：见设计任务书。2.1 结构选型2.2 结构布置2.2.1 结构布置2.2.2 结构布置图的具体内容和要求3 框架结构内力计算3.1 确定框架的计算简图选取KJ2为教学楼框架计算单元，如图3.1所示。考虑整体一致性，以及保证安全，开间取4.75m来计算。图3.1 板传荷载示意图图3.2 计算简图及相对线刚度3.2 框架梁柱尺寸确定混凝土强度等级： 框架梁：， 中间梁：h=450mm， b=300mm；框架柱： 。3.3 框架梁柱线刚度计算边跨梁：中跨梁： 底层柱： 其余各层柱： 3.4 框架各种荷载计算及受荷总图3.4.1 恒载标准值计算（1）屋面：（不上人）05ZJ001二层厚或改性沥青卷材面层卷材表面带绿页岩保护层刷基层处理一遍厚水泥砂浆找平层厚（最薄处）水泥加气混凝土碎渣找2%坡干铺厚加气混凝土砌块自重： 结构层：100mm厚现浇钢筋混凝土板 合计：（2）各层走廊楼面： 水磨石地面 120mm厚现浇钢筋混凝土板 10mm厚混合砂浆天棚抹灰 合计：（3）各层楼面：水磨石面层 120mm厚现浇钢筋混凝土板 10mm厚混合砂浆 合计： （4）框架梁自重： 梁自重： 10mm厚混合砂浆 合计：3.86梁自重： 10mm厚混合砂浆 合计：2.69（5）基础梁自重： 梁自重： （6）框架柱自重： 柱自重： 合计： （7）外纵墙自重底层： 纵 墙： 铝合金窗： 贴瓷砖外墙面： 水泥粉刷内墙面： 合计：标准层： 纵 墙： 铝合金窗： 贴瓷砖外墙面： 水泥粉刷内墙面： 合计： （8）内纵横墙自重标准层：墙体： 水泥粉刷墙面： 合计： 底层：墙体： 水泥粉刷墙面： 合计： 3.4.2 活荷载标准值计算（1）活荷载标准值： 查得：不上人屋面： 楼面：教室 走廊: （2）雪荷载：取屋面活荷载与Sk中最大值。3.4.3竖向荷载作用下框架受荷总图（1）A-B,C-D轴间框架梁：屋面板传荷载：板传至梁上荷载如图3.1所示，用均布荷载替换三角形荷载和梯形荷载：恒载： 活载： 楼面传来荷载：恒载： 活载： 梁自重： 轴框架梁均布荷载为：屋面梁： 恒载=梁自重+板传恒荷载= +=活载=板传活荷载=楼面梁： 恒载=梁自重+板传恒荷载=+=活载=板传活荷载=（2）轴间框架梁：屋面板传荷载：恒载： 活载： 楼面传来荷载：恒载： 活载： 梁自重： 轴间框架梁荷载为：屋面梁： 恒载=梁自重+板传荷载=+=活载=板传荷载=楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=+=活载=板传荷载=（3）、轴柱纵向集中荷载的计算：顶层柱：采用外天沟女儿墙自重：（做法：墙高900，100的混凝土压顶）顶层柱恒载女儿墙自重梁自重板传荷载71.38kN顶层柱活载板传活载标准层柱恒载墙体自重+梁自重+板传荷载 =69.39标准层柱活载板传活载基础顶面恒载底层外纵墙自重+基础梁自重= （4）B、C柱集中荷载计算顶层柱恒载梁自重+板传传载 +=顶层柱活载=板传活载=6.06 标准层柱恒载梁自重板传荷载+墙自重=+=标准层柱活载板传活载 =26.78基础顶面恒载基础梁自重+墙自重=19.66(4.75m-0.4m)+2(4.75-0.4)=94.22图3.3 竖向受荷总图（单位：KN）3.5 风荷载作用下的位移验算与内力计算3.5.1 风荷载作用下的位移验算与内力计算（1） 集中风荷载标准值计算基本风压0.45kN/m；-风压高度变化系数，地面粗糙度为C类；-风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得；-风振系数；-下层柱高；-上层柱高；B迎风面的宽度。表3.1 集中风荷载标准值离地高度Z/m14.850.741.01.30.453.61.85.5511.250.741.01.30.453.63.67.407.650.741.01.30.453.63.67.404.050.741.01.30.454.053.67.87 （2）风荷载作用下的位移验算横向框架的侧移刚度D的计算 侧移刚度如表3.2和3.3所示：表3.2 横向2-4层D值的计算构件名称A柱0.39412659B柱0.59219021C柱0.59219021D柱0.39412659=63360表3.3 横向1层D值的计算构件名称A柱0.4765532B柱0.7738984C柱0.7738984D柱0.4765532=29032 -第j层的总剪力；-第j层所有柱的抗侧刚度之和；-第j层的层间侧移。由第一层的层间侧移值计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和，点侧移是所有各层层间侧移之和。j层侧移 u顶层侧移 u表3.4 风荷载作用下框架侧移计算表层次/h45.55 5.55633600.000091/400003 7.4012.95633600.00021/180002 7.4020.35633600.000331/110001 7.8728.22290320.000981/4000侧移验算：层间侧移最大值：1/40001/550(满足)（3）风荷载作用内力计算：框架在风荷载下的内力用D值法进行计算。其步骤为：框架柱反弯点位置，表3.5 框架柱反弯点位置轴号层号AD轴43.61.300.360000.361.3033.61.300.450000.451.6223.61.300.460000.461.6615.051.820.560000.562.02BC轴43.62.900.450000.451.6233.62.900.500000.501.8023.62.900.500000.501.8015.056.810.550000.552.78表3.6 风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力层梁端剪力/柱轴力/AB跨BC跨CD跨A轴B轴C轴D轴40.421.380.42-0.42-0.960.960.4230.914.050.91-1.33-4.104.101.3321.687.501.68-3.01-9.929.923.0113.2012.86 3.20-6.21-19.5819.586.21表3.7 风荷载作用下框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算 轴 号A轴B轴层 号432143215.5512.9520.3528.225.5512.9520.3528.226336063360633602903263360633606336029032126591265912659553219021190211902189840.200.200.200.190.300.300.300.311.112.594.075.361.673.896.118.751.301.621.662.021.621.801.802.782.995.137.9016.243.317.0011.0019.861.444.206.7610.832.717.0011.0024.3300002.996.5712.1023 2.99 6.5712.10230.323.145.907.86 注：只考虑左侧向风荷载作用3.6 内力计算为了简化计算，考虑如下单独受荷情况：对于（1）（4）四种情况，采用分层法计算。第（5）种情况，采用D值法计算。3.6.1 竖向恒载作用下内力计算结构内力计算可采弯矩分配法计算，并可利用结构对称性取1/2结构计算。注意除底层外，柱的线刚度需要乘以修正系数0.9，其它各层柱的弯矩传递系数取1/3，除底层柱外。线刚度修正：底层柱 i=2.47104 其他层柱 i=0.93.47104=3.12104（1）顶层列表计算，如表3.8。图3.4 顶层计算简图表3.8 顶层杆端弯矩的计算结点DEABC杆端DAEBADABBABEBCCB分配系数0.410.590.430.300.27固端弯矩（KNm） -105.06 105.06 -5.86 -2.93弯矩分配传递过程14.36 3.83-13.02-0.8343.0711.4861.99-28.0016.5231.00-55.998.26-3.55-39.06-2.48-35.15-2.2335.152.23最终弯矩（KNm）18.19-13.8554.55-54.5584.78-41.54-43.2434.45弯矩图见下图3.5。 图3.5 顶层弯矩图（KNm）（2）标准层列表计算，如表3.9图3.6 标准层计算简图表3.9 标准层杆端弯矩的计算结点DIFGHEJ杆端DFIFFDFIFGGFGEGJGHHGEGJG分配系数 0.291 0.291 0.418 0.33 0.23 0.23 0.21固端弯矩（KNm） -77.41 77.41 -4.60 -2.30弯矩分配传递过程7.511.427.511.4222.534.2722.534.2732.35-14.696.1516.18-29.373.08-1.02-20.47-0.71-20.47-0.71-18.68-0.6418.680.64-6.82-0.24-6.82-0.24最终弯矩（KNm）8.938.9326.8026.80-53.6066.28-21.18-21.18-23.9217.02-7.06-7.06 图3.7 标准层弯矩图（KNm）（3）底层 列表计算，如表3.10。 图3.8 底层计算简图表3.10 底层杆端弯矩的计算结点KLMNIJP杆端KNKIKLLKLPLJLMMLNKIKJLPL分配系数0.240.310.450.350.190.240.22固端弯矩（KNm）-77.4177.41-4.60-2.30弯矩分配传递过程18.583.79 24.004.8934.83-15.797.1117.42-31.583.56-1.25-17.14 -0.68 -21.66 -0.85 -19.85 -0.78 19.850.789.29 1.908.00 1.63 -7.22 -0.28 -8.57 -0.34最终弯矩（KNm）22.3728.89-51.2666.56-17.82-22.51-25.2318.3311.199.63-7.5-8.91弯矩图见下图3.9。图3.9 底层弯矩图（KNm）（4）柱端弯矩叠加，不平衡节点弯矩进行再一次弯矩分配，得框架弯矩总图如图3.10。图3.10 分层法框架弯矩总图（KNm）（5）恒荷载作用下的剪力图和轴力图如图3.11、图3.12图3.11 恒荷载作用下的V图（KN）图3.12 恒荷载作用下的N图（KN）3.6.2活载作用下的内力计算本设计只考虑活载满跨作用。（1）顶层列表计算，如表3.11。图3.13 顶层计算简图表3.11 顶层杆端弯矩的计算结点DEABC杆端DAEBADABBABEBCCB分配系数0.410.590.430.300.27固端弯矩（KNm） -7.95 7.95 -0.36 -0.18弯矩分配传递过程1.090.29-0.99-0.063.260.884.69-2.141.262.35-4.27 0.63-0.27-2.98-0.19-2.69-0.172.690.17最终弯矩（KNm）1.38-1.054.14-4.146.39-3.17-3.222.68弯矩图见下图3.14。图3.14 顶层弯矩图（KNm）（2）标准层列表计算，如表3.12。图3.15 标准层计算简图表3.12 标准层杆端弯矩的计算结点DIFGHEJ杆端DFIFFDFIFGGFGEGJGHHGEGJG分配系数0.2910.2910.4180.330.230.230.21固端弯矩（KNm）-31.831.8-1.80-0.90弯矩分配传递过程3.080.593.080.599.251.769.251.7613.3-6.052.536.65-12.091.27-0.42-8.43-0.29-8.43-0.29-7.70-0.277.700.27-2.81-0.10-2.81-0.10最终弯矩3.673.6711.0111.01-22.0227.21-8.72-8.72-9.777.07-2.91-2.91弯矩图见下图3.16。图3.16 标准层弯矩图（KNm）（3）底层列表计算，如表3.13。图3.17 底层计算简图表3.13 底层杆端弯矩的计算结点KLMNIJP杆端KNKIKLLKLPLJLMMLNKIKJLPL分配系数0.240.310.450.350.190.240.22固端弯矩（KNm）-31.831.8-1.80-0.90弯矩分配传递过程7.631.569.862.0214.31-6.512.937.16-13.011.47-0.51-7.06-0.28 -8.92-0.35 -8.17-0.33 8.170.333.82 0.783.29 0.67 -2.97-0.12 -3.53-0.14 最终弯矩（KNm）9.1911.88-21.0726.91-7.34-9.27-10.37.604.603.96-3.09-3.67弯矩图见下图3.18。图3.18 底层弯矩图（KNm）（4）柱端弯矩叠加，不平衡节点弯矩进行再一次分配，得框架弯矩总图如图3.19。图3.19 分层法框架弯矩总图（KNm）（5）活荷载作用下的剪力图、轴力图如图3.20、图3.21。图3.20 活荷载作用下的V图（KN） 图3.21 活荷载作用下的N图（KN）4 内力组合及内力调整进行承载力计算时，采用荷载设计值对应的内力设计值，荷载设计值=fa，本设计分项系数为：恒载=1.2 活载风载 楼面活载可变荷载控制组合考虑以下三种： (1) 1.2恒载+1.4活载 (2)1.2恒载+1.4风载 (3) 1.35恒载+0.98活载+0.84风载 按照最不利布置的原则内力组合。计算承载力。4.1 内力组合表4.1 框架梁内力组合表（四层）杆件号ABBC截面位置A跨中 B左B右跨中内力种类MVMMVMVM荷载分布恒-59.8283.6683.77-87.82 -91.44-41.3314.64-6.88活-6.315.294.95-7.64-7.95-2.430.90.25风2.990.42-2.99-0.420.321.38风-2.99-0.422.990.42-0.32-1.38内力组合1.2+1.4-80.6107.8107.5-116.1-120.9-53.018.8-7.91.2+1.4（或）1.35+0.98-86.9118.1117.9-126.0-131.2-58.220.6-9.01.2+1.26（+或）-83.5107.6-118.8-120.3-53.120.4注：1、表中系数0.98由1.40.7得出，1.26由0.91.4得出；风荷载产生跨中弯矩很小,略去以“”计；2、表中单位：M，V；3、不起控制作用的组合，能直接看出时未计算以“”表示。表4.2 框架梁内力组合表（三层）杆件号ABBC截面位置A跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM荷载分布恒-64.4963.3747.06-73.18-65.66-19.53 11.51-2.51活-24.138.5518.37-28.52-15.26-8.944.5-1.87风6.570.91-6.57-0.913.144.05风-6.57-0.916.570.91-3.14-4.05内力组合1.2+1.4-111.288.087.2-127.7-100.2-36.022.1-5.631.2+1.4（或）1.35+0.98-110.793.981.5-126.7-103.6-35.119.9-5.21.2+1.26（+或）-116.188.0-132.0-99.2-38.724.6注：同表4.1。表4.3 框架梁内力组合表（二层）杆件号ABBC截面位置A跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM荷载分布恒-61.3663.1649.9-71.08-65.86-20.8611.51-3.84活-25.2122.5217.49-29.19-30.48-8.514.5-1.44风12.11.68-12.1-1.685.97.5风-12.1-1.6812.11.68-5.9-7.5内力组合1.2+1.4-108.9107.384.4-126.2-121.7-36.920.1-6.61.2+1.4（或）1.35+0.98-107.5107.384.5-124.6-118.8-36.519.9-6.61.2+1.26（+或）-120.6106.3-137.3-119.6-43.228.9注：同表4.1。表4.4 框架梁内力组合表（一层）杆件号ABBC截面位置A跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM荷载分布恒-55.2862.653.97-69.03-66.42-23.6711.51-6.65活-22.7221.2919.37-27.93-31.71-9.664.5-2.59风233.2-23-3.27.8612.86风-23-3.2233.2-7.86-12.86内力组合1.2+1.4-98.1104.991.9-121.9-124.1-41.920.1-11.61.2+1.4（或）-98.51.35+0.98-96.9105.491.8-120.6-120.7-41.419.9-11.51.2+1.26（+或）-123.9106.0-147.0-123.7-50.535.7注：同表4.1。 表4.5 框架柱的内力组合表（四层）杆 件A柱（外柱）B柱（内柱）截 面 位 置上端下端层间上端下端层间内 力 种 类MNMNVMNMNV荷载分布恒59.82155.0-37.1174.3-26.9-46.5185.130.22201.321.3活6.318.82-10.928.05-4.8-5.214.918.8634.145.91风-2.99-0.421.44-0.421.11-3.31-0.962.71-0.961.67风2.990.42-1.440.42-1.113.310.96-2.710.96-1.67组合值1.2+1.4max80.6198.3-39-63.124333.8max-59.8248.4-3948.7289.433.8min80.6198.3-39-63.1 24333.81.2+1.4（或）max76.0186.6-33.8-60.4223.527.9max-46.5209.7-33.840.1242.927.9min76.0186.6-33.8-60.4223.527.91.35+0.98max84.9217.9-41.0-67.9264.534.5max-60.8262.8-41.049.5305.234.5min84.9217.9-41.0-67.9264.534.51.2+1.26（+或）max83.5197.6-39.7-66.5242.135.1max-60.1245.0-39.750.8285.835.1min83.5197.6-39.7-66.5242.135.1表4.6 框架柱的内力组合表（三层）杆 件A柱（外柱）B柱（内柱）截 面 位 置上端下端层间上端下端层间内 力 种 类MNMNVMNMNV荷载分布恒27.84307.0-30.3326.3-16.2-23.4402.231.6421.515.3活13.2164.3-12.583.5-7.13-10.796.310.3115.55.83风-5.13-1.33-4.2-1.332.59-7-4.1-7-4.13.9风5.131.334.21.33-2.597 4.174.1-3.9组合值1.2+1.4max-53.9508.5-29.4 52.3667.524.0 max-53.9 508.5 -29.452.3 667.524.0min-29.424.01.35+0.98max -53.2522.3-28.9 52.8682.226.4max-53.2 522.3 -28.952.8 682.2 26.4min-28.926.41.2+1.26（+或）max -57.4498.4-31.7 59.7656.530.6max-57.4 498.4 -31.759.7 656.5 30.6min -31.7 30.6表4.7 框架柱的内力组合表（二层）杆 件A柱（外柱）B柱（内柱）截 面 位 置上端下端层间上端下端层间内 力 种 类MNMNVMNMNV荷载分布恒31.0458.8-35.1478.0-18.4-32.0622.627.9641.916.6活12.8120.1-14.4139.3-7.54-10.4177.311.5196.56.09风-7.9-3.0-6.76-3.04.1-11-9.92-11-9.926.11风7.93.06.763.0-4.1119.92119.92-6.11组合值1.2+1.4max-62.3 768.6 -32.6 -53.0995.328.4 max-62.3768.6-32.649.6 1045 28.4min -32.6-53.0 995.3 28.41.2+1.4（或）max-53.8761.0 28.5max -53.8761.028.5min 28.51.35+0.98max-61.5781.8-32.2 -53.41014 28.4 max-61.5 781.8-32.248.9105928.4min -32.2-53.4 1014 28.41.2+1.26（+或）max-76.0 752.9 -36.7-65.4983.0 35.3max-36.761.8103035.3min -36.7-65.4 983.0 35.3 表4.8 框架柱的内力组合表（一层）杆 件A柱（外柱）B柱（内柱）截 面 位 置上端下端层间上端下端层间内 力 种 类MNMNVMNMNV荷载分布恒20.3610.0-11.2637-6.22-16.5843.68.9870.65.03活8.31174.7-4.6201.7-2.56-6.79259.5 3.67286.52.07风-16.2-6.2-10.8-6.25.36-19.9-19.6-24.3-19.68.75风16.2 6.210.86.2-5.3619.9 19.624.319.6-8.75组合值1.2+1.4max36.0976.6-11.0 -29.3 1376 8.90 max-19.9 1047-11.015.8 14468.90min 36.0976.6-11.0-29.313768.901.2+1.4（或）max47.0740.7 -15.0-47.7 1040 19.24max-15.0 19.24min47.0740.7-15.0-47.7104019.241.35+0.98max35.5994.7-10.9 -28.9 13938.8 max-19.6 1058-10.915.6 1456 8.8min-10.98.81.2+1.26（+或）max55.2960 -17.4-53.4 1364 19.7max1026-17.4 1430 19.7min55.2 960 -17.4-53.4136419.7专心-专注-专业5 截面设计5.1梁的正截面承载力计算5.1.1框架梁的截面内力换算按如下公式进行换算：梁支座边缘处的内力值： (5.1) (5.2)以顶层A支座计算为例：选出支座截面最不利内力。支座：由于都是设计值，所以需将梁单位长度的均布荷载标准值转化为设计值。A梁楼面设计值 A梁屋面设计值 B梁屋面设计值 B梁楼面设计值 所以： 表5.1框架梁控制截面的弯矩与剪力层号支座支座支座跨间跨间支座支座支座顶层-57.4-93.2-53.1141.5-10.8110.2-123.316.7其他层-97.1-116.0-41.6110.3-13.999.6-116.431.6由于采取活载布满法,计算时需对跨中弯矩应乘以系数1.11.2。5.1.2框架梁的正截面受弯承载力计算对于现浇楼盖的连续梁,当梁下部受拉时,按形截面设计;当梁上部受拉时,依照矩形截面设计。翼缘计算宽度依照跨度考虑 =/= /= 。梁内纵向钢筋选钢筋（，），箍筋为（），混凝土强度（ ，）。以顶层计算为例：(1)AB跨中：=141.5此时中和轴在翼缘内，故属于第一类T型截面。实配318(），(2) 支座A： 实配216（）(3) 支座B左边： 实配218（）(4) BC跨中： (5) 支座B右边： 各层的配筋计算结果见表5.2。表5.2 框架梁纵向钢筋计算表层号截面
展开阅读全文