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【031教学楼】江苏某4层小学教学楼设计(建筑图、结构图、计算书、外文翻译等资料).rar

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    编号:20180915223644445    类型:共享资源    大小:4.24MB    格式:RAR    上传时间:2018-09-15
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    金币
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    031 教学楼 江苏 小学 设计 建筑 结构图 计算 外文 翻译 资料
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    1 工程概况本工程是位于某市的一幢小学教学楼。建筑性质为单一教学群体,用于全校公用的流动使用教室,以满足扩大招生和院系发展的综合教学需要;地段占用预留扩建的绿地和活动场地,位置适中,便于校内某些专业的联系。本楼也可对外经营与适当开展对外办学和信息,但统一调度与管理为主。设计要求建筑面积约 4000m2,4 层。经多方论证,初步确定设为四层,结构为钢筋混凝土框架结构。2 建筑设计2.1使用部分的平面设计本设计主要使用部分房间大体分为小教室、制图教室、阶梯教室、管理办公室、演讲厅等。考虑到层高协调的因素,将小教室、制图教室、管理办公室统一到主体部分,阶梯教室,演讲厅分别做为建筑单体,并做必要联系。2.2使用部分的平面形式根据相关规范及设计要求,各部分房间均应满足相应的面积要求。考虑到采光及通风的需要,制图教室放置在朝阳一侧。教室采用双面采光。教室、演讲厅的座位布置要满足视听效果。2.3使用房间门的设计门的宽度满足紧急状态下安全疏散的要求。小教室、制图教室设置两个门。主入口在满足在满足疏散的要求外适当加大,以满足立面效果及整体协调。鉴于以上考虑,主体部分主入口各设三个 1.8m 宽的内外开弹簧门。门的数量和总宽满足疏散的要求。2.4 使用房间窗的设计根据室内采光机通风的要求,立面效果及结构需要。2.5 辅助部分的平面设计公共场所采用蹲式大便器、小便斗。根据中小学建筑设备的参考指标,对于教室部分,以男女比例 1:1 计算。因阶梯教室布置,1 至 4 层设 2 个卫生间,每侧各一个。其中每个男厕有 5 个大便器,5 个小便斗,女卫生间有 8 个大便器,满足300 人使用要求。主体部分厕所布置在两侧,便于阶梯教室学生使用,又相对隐蔽,交便联系方便。讲演厅厕所放置在入口门厅,方便使用。2.6 交通联系部分的平面设计(1)走道的平面设计走道的平面设计根据人流股数取 3.0m,满足疏散及防火要求。本设计为连廊式走道,1 至 2 层与阶梯教室连接,两侧都有采光口。阶梯教室后侧设置防火楼梯,满足通行及防火要求。(2)楼梯的平面设计根据使用性质、使用人数及防火规范的要求,结合本设计的特点,在主体部分设置两部两跑楼梯,此楼梯为主要楼梯。两段板轴线宽度为 1.8m。为满足紧急情况疏散在阶梯教室后方设置楼梯间,净宽为 3.6m。综上所述,主体及阶梯教室部分共有 4 部楼梯,疏散宽度总计 14.4m,满足通行及防火要求。(3)门厅的平面设计主体门厅是一个建筑的主要出入口,是建筑设计重点处理的部分,除要满足使用要求之外,还需综合考虑采光、通风、交通组织、美观等各方面因素。本设计门厅,通行方便,美观大方。2.7 建筑剖面设计2.7.1房间的剖面形状房间的剖面满足使用要求,尤其是本设计中的阶梯教室及演讲厅要满足视觉、听觉要求。 2.7.2房屋的各部分高度确定(1)房间的净高和层高根据人体活动、采光通风、结构高度、经济效益、室内空间比例等各项要求将主体结构层高定为 3.9m,阶梯教室层高为 4.2m,讲演厅净高 4.8m,最后一排净高约为 2.6m,满足使用及视觉需要。(2)窗台高度本设计根据使用要求、设备家具布置等因素,窗台高度取 900mm,采光合适;课桌高 800mm 左右,不影响开窗,设计合理。书桌的高度常取 800mm,窗台高出100mm 桌面,既保证了工作面的照度,又低于人座姿的视点高度。(3)室内外地面高差建筑物为防止外面水流入室内,防止底层地面潮湿,防止由于建筑物沉降而使室外地面高于室内地面,往往将室内地面设计高于室外地面。本设计主体部分地面取高出外地面 900mm,另一方面也有更有力于增加其立面上的庄严气氛。2.8建筑的空间组合建筑的空间组合要考虑以下几点:(1)进深相同的房间要尽量组合在一起,有利于上下层的空间组合。(2)空间组合上下承重结构要对齐,尤其事承重墙体和 外墙体,使之承重更趋合理。(3)上下层用水空间要尽量对齐,避免使上下水管道转弯、打折,这样做即节省管线又有利于下水管道的畅通。综合以上因素,制图教室布置在朝阳一侧,小教室、卫生间布置在对面,卫生间各层布置结构相同,卫生间隔墙各层一一对应。2.9 建筑体型和立面设计2.9.1 影响建筑体型和立面设计因素(1)建筑功能和建筑类型特征(2)材料、结构和施工要求(3)建筑规划与环境(4)建筑标准与经济因素(5)神与审美2.9.2 建筑体型设计主体结构通过连廊与阶梯教室、演讲厅连接,主体、阶梯教室、演讲厅、连廊四部分各不相同,变化中体现形式美。主体结构高 17 余米,置于整个群体中央,其他链接在其周围,体现主从关系。教学楼是学生学习、老师工作的地方,应尽量体现其洁净、严谨。主体部分洁净,从属部分错落有致,比例尺度适当,节奏感鲜明。2.9.3 建筑立面设计建筑立面设计的主要任务是处理门、窗、墙、柱、雨篷、檐口、勒脚以及线脚之间的组合,恰当确定这些部件的尺度、位置、材料及色彩。本设计主体 4 层,立面设计以体现建筑的洁净、严谨为主。所有框架柱不向外突出。窗户大而多,增强其立面虚实搭配。轻巧通透,立面简洁明了是本设计的一大特点。立面选择棕红色色为主色调,加上白色线条,尽显学术气息。3 结构设计3.1 工程概况某小学教学楼,设计要求建筑面积约 2000--4000m2,4 层。经多方论证,初步确定设为四层,结构为钢筋混凝土框架结构。3.2 设计主要依据和资料3.2.1 设计依据 a) 国家及江苏省现行的有关结构设计规范、规程及规定。b) 本工程各项批文及甲方单位要求。c) 本工程的活载取值严格按《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2001)执行。3.2.2 设计资料 1 房屋建筑学 武汉工业大学出版社2 混凝土结构(上、下) 武汉理工大学出版社3 基础工程 同济大学出版社4 建筑结构设计 东南大学出版社5 结构力学 人民教育出版社6 地基与基础 武汉工业大学出版社7 工程结构抗震 中国建筑工业出版社8 简明建筑结构设计手册 中国建筑工业出版社9 土木工程专业毕业设计指导 科学出版社10 实用钢筋混凝土构造手册 中国建筑工业出版社11 房屋建筑制图统一标准(BG50001-2001) 中国建筑工业出版社12 建筑结构制图标准(BG50105-2001) 中国建筑工业出版社13 建筑设计防火规范(GBJ16—87) 中国建筑工业出版社14 民用建筑设计规范(GBJI0I8-7) 中国建筑工业出版社15 综合医院建筑设计规范(JGJ49-88) 中国建筑工业出版社16 建筑楼梯模数协调标准(GBJI0I-87) 中国建筑工业出版社17 建筑结构荷载规范(GB5009-2001) 中国建筑工业出版社18 建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001) 中国建筑工业出版社19 混凝土结构设计规范(GB50010—2002) 中国建筑工业出版社20 地基与基础设计规范(GB5007-2002) 中国建筑工业出版社21 建筑抗震设计规范(GB50011—2001) 中国建筑工业出版社22 砌体结构 中国建筑工业出版社23 简明砌体结构设计施工资料集成 中国电力出版社24 土木工程专业毕业设计指南 中国水利水电出版社25 土建工程图与 AutoCAD 科学出版社26 简明砌体结构设计手册 机械工业出版社27 砌体结构设计手册 中国建筑工业出版社28 砌体结构设计规范(GB50010—2002) 中国建筑工业出版社本工程采用框架结构体系,抗震等级为四级。本工程耐火等级为二级,其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范(GBJI0I8-7)执行.全部图纸尺寸除标高以米为单位外均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。3.3 结构设计方案及布置钢筋混凝土框架结构是由梁,柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活,室内空间大等优点,广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。因此这次设计的成集小学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。按结构布置不同,框架结构可以分为横向承重,纵向承重和纵横向承重三种布置方案。本次设计的教学楼采用横向承重方案,竖向荷载主要由横向框架承担,楼板为预制板时应沿横向布置,楼板为现浇板时,一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接,这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架,承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。3.4变形缝的设置在结构总体布置中,为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响,可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若干独立的单元。当房屋既需要设沉降缝,又需要设伸缩缝,沉降缝可以兼做伸缩缝,两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋,其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求,并进可能做到三缝合一。3.5 构件初估3.5.1 柱截面尺寸的确定柱截面高度可以取 ,H 为层高;柱截面宽度可以取为1/520h。选定柱截面尺寸为 500 mm×500mm12/3b3.5.2 梁尺寸确定框架梁截面高度取梁跨度的 l/8~l/12。该工程框架为纵横向承重,根据梁跨度可初步确定框架梁 300mm×600mm3.5.3 楼板厚度楼板为现浇双向板,根据经验板厚取 130mm。3.6 基本假定与计算简图3.6.1 基本假定第一:平面结构假定:该工程平面为正交布置,可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担,垂直于该方向的抗侧力结构不受力。第二:由于结构体型规整,布置对称均匀,结构在水平荷载作用下不计扭转影响。3.6.2 计算简图在横向水平力作用下,连梁梁对墙产生约束弯矩,因此将结构简化为刚结计算体系,计算简图如后面所述。3.7荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。高层建筑水平力是起控制作用的荷载,包括地震作用和风力。地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行,对高度不超过 40m 以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构,可采用底部剪力法。竖向荷载主要是结构自重(恒载)和使用荷载(活载) 。结构自重可由构件截面尺寸直接计算,建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载(活荷载)按荷载规范取值,楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。3.8 侧移计算及控制框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中,柱轴向变形引起的侧移很小,可以忽略不计。在近似计算中,一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。当一般装修标准时,框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为 1:650,1:700。框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过 1/550 的限值。3.9 内力计算及组合3.9.1 竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置,将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力,然后在将各敞口单元的内力进行叠加;连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅,按两端固定进行计算。3.9.2 水平荷载下的计算利用 D 值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力,然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配,算出各柱的剪力,再求出柱端的弯矩,利用节点平衡求出梁端弯矩。3.9.3 内力组合第一:荷载组合。荷载组合简化如下:(1)恒荷载+活荷载、 (2)恒荷载+风荷载、 (3)恒荷载+活荷载+风荷载、(4)恒荷载+地震荷载+活荷载。第二:控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层,底层,混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为:支座截面,-M max,V max,跨中截面,M max。框架柱控制截面为每层上、下截面,每截面组合:Mmax 及相应的 N、V,N max及相应 M、V,N min及相应 M、V。3.10 基础设计在荷载作用下,建筑物的地基、基础和上部结构 3 部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料,综合考虑地基——基础——上部结构的相互作用与施工条件,通过经济条件比较,选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素,优先选用整体性较好的独立基础。3.11 施工材料第一:本工程中所采用的钢筋箍筋为Ⅰ级钢,fy=210N/m㎡,主筋为Ⅱ级钢,fy=300N/m㎡。第二:柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。第三:钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。第四:本工程所有混凝土强度等级均为C30。第五:墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖。第六:当门窗洞宽≤1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽≥1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。3.12 施工要求及其他设计说明第一:本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载(均布) ,当外荷载达到3.0Kn/m时,应采取可靠措施予以保护。第二:本工程女儿墙压顶圈梁为240mm×120mm,内配4φ8,φ6@250 ,构造柱为240mm×240mm,内配4φ10,φ6@250,间隔不大于2000mm第三;施工缝接缝应认真处理,在混凝土浇筑前必须清除杂物,洗净湿润,在刷2度纯水泥浆后,用高一级的水泥沙浆接头,再浇筑混凝土。第四:未详尽说明处,按相关规范执行。4 设计计算书4.1 设计原始资料(1).冬季主导风向东北平均风速 2.6 m/s,夏季主导风向东南平均风速 2.6 m/s,最大风速 23.7 m/s。(2).常年地下水位低于-1.3m,水质对混凝土没有侵蚀作用。(3).最大积雪厚度 0.32m,基本雪压 SO=0.4KN/M2,基本风压 WO=0.4 KN/M2,土壤最大冻结深度 0.09m。(4).抗震设防烈度 6 度,设计地震分组第三组.(5).地质条件序号 岩石名称 厚度 Fak(MPa)1 耕土 1.1 ---2 黏土 2.8 2503 黏土 9.4 1104.2 结构布置及计算简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求,进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图,主体结构 4 层,层高均为 3.9m。填充墙面采用 240 mm 厚的灰砂砖砌筑,门为木门,窗为铝合金窗,门窗洞口尺寸见门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,楼板厚度取 130mm,梁载面高度按梁跨度的 1/12~1/8 估算,由此估算的梁载面尺寸见表 1,表中还给出柱板的砱强度等级。C30(f c=14.3N/mm2,f t=1.43N/mm2)表 1 梁截面尺寸横梁(b h)层次 砼强度AB 跨 BC 跨 CD 跨纵梁(b h)1-4 C30 300 600250 500 300 600 250 500柱载面尺寸可根据式 N=βFg En Ac≥N/[U N]fc 估算表 2 查得该框架结构在 30m以下,抚震得级为三级,其轴压比值[U N]=0.9表 2 抗震等级分类烈 度结构类型6 7 8 9高度/m ≤30 >30 ≤30 >30 ≤30 >30 ≤25框架 四 三 三 二 二 一 一框架结构剧场、体育等 三 二 一 一表 3 轴压比限值抗 震 等 级结构类型 一 二 三框架结构 0.7 0.8 0.9柱截面尺寸:柱截面高度可取 h=(1/15-1/20)H,H 为层高;柱截面高度可取b=(1-2/3)h,并按下述方法进行初步估算。a) 框架柱承受竖向荷载为主时,可先按负荷面积估算出柱轴力,再按轴心受压柱验算。考虑到弯矩影响,适当将柱轴力乘以 1.2-1.4 的放大系数。b) 对于有抗震设防要求的框架结构,为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压比,柱截面面积应满足下列要求。/ANfcc) 框架柱截面高度不宜小于 400mm,宽度不宜小于 350mm。为避免发生剪切破坏,柱净高与截面长边之比不宜大于 4。根据上述规定并综合考虑其他因素,设计柱截面尺寸取值统一取 500 500mm。基础采用柱下条形基础,基础+距离室外地平 0.5,室内外高差为 0.45,框架结构计算简图如图所示,取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线,梁轴线取至板底,2-4 层柱高度即为层高 3.9m,底层柱高度从基础顶面取至一层板底,即h1=3.9+0.45+0.5=4.85m。框架计算简图见图 1。
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