中学教学楼建筑设计及结构设
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初中教学楼建筑设计简介初中教育是培养学生综合素质的重要阶段,教学楼作为学校教学活动最主要的场所之一,对学生的学习和成长起着至关重要的作用。
初中教学楼建筑设计的合理性和科学性,直接影响到学生的学习效果和教育质量。
本文将从初中教学楼建筑设计的功能、布局、建筑风格和环境等方面进行详细探讨。
一、功能设计初中教学楼的功能设计应以满足教学和学生日常生活为核心考量。
在教学功能方面,应设置教室、实验室、图书馆、演播室等,确保教学设备和资源的充足和便捷性。
在学生日常生活功能方面,应设有食堂、卫生间、体育活动场所等,为学生提供良好的生活环境。
二、布局设计初中教学楼建筑布局设计既要满足教学活动的需要,又要合理利用空间,实现高效运行。
在布局上,应根据教室的数量和大小,合理安排走廊、楼梯和电梯的位置,确保学生和教师的流动性和便捷性。
同时,还应设置休息区和交流区,为学生提供休息和交流的场所。
三、建筑风格初中教学楼的建筑风格应既体现学校的特色和文化,又符合现代建筑的发展趋势。
可以选择简约现代风格、传统文化风格或折中的新古典主义风格等。
建筑立面的设计应注重整体性和时代感,用色应以稳重、自然的色调为主,突出校园的文化氛围。
四、环境设置初中教学楼的环境设置对学生的学习和成长起到重要的影响。
在室内环境方面,应注重采光和通风,保证教室空气清新和光线充足;同时还应配置适当的学习用具和设备,提高学习的效果和效率。
在室外环境方面,应合理规划校园周边的绿化带和休闲区,营造宜人的校园环境,增强学生的身心健康。
五、安全考虑初中教学楼的建筑设计必须注重安全考虑。
在建筑结构方面,应采用抗震和防火的设计,确保学生和教师的人身安全。
在设备安装和布局方面,应符合相关的安全标准和规范,避免因设备故障或不当操作导致的安全事故。
此外,还应设置应急设施和疏散通道,以备不时之需。
结语初中教学楼建筑设计的合理与否,直接关系到学校教学的质量和学生的成长。
通过充分考虑功能需求、布局设计、建筑风格、环境设置和安全考虑等方面,能够打造出安全、舒适、具有良好教育氛围的初中教学楼。
某中学教学楼建筑项目设计方案方案目标与范围为了提升学校的教育环境,某中学决定建设一栋现代化的教学楼。
这个项目不仅仅是为了增加教学空间,更是为了创造一个有利于学习和交流的环境。
方案的目标是设计一栋功能齐全、设施先进、可持续发展的教学楼,满足未来十年的教育需求。
教学楼的面积预计在5000平方米,容纳20个班级,设有实验室、图书馆和多功能活动室等。
组织现状与需求分析现有的教学楼因建筑年代较久,空间布局不合理,已无法满足当前的教学需求。
学校目前有800名学生,预计未来五年内会增加至1000名。
随着学生人数的增加,现有的教室数量和设施都显得捉襟见肘。
教室的自然采光不足,通风条件差,影响了学生的学习效率。
同时,学校缺乏足够的实验室和活动空间,限制了课外活动和实践课程的开展。
通过对师生的调查,发现大家普遍希望拥有更为宽敞明亮的学习环境,特别是希望增加自习室和小组讨论室。
此外,学校的绿化和休闲空间也亟待改善,以提供一个更加舒适的学习氛围。
详细实施步骤与操作指南设计阶段设计阶段将包括以下几个步骤:1. 确定设计理念:教学楼的设计要体现现代教育理念,强调开放性和灵活性。
教室之间的隔断可以采用可移动墙体,便于根据需要调整空间布局。
2. 空间布局设计:针对教学需求,设计20个标准教室,每个教室面积约为60平方米,配备多媒体教学设备。
实验室、图书馆及多功能室的设计要考虑到空间的灵活性和可扩展性。
3. 设施规划:在教学楼内设置学生自习区、教师办公区及休息室。
自习区应配备充足的插座和网络接口,以便学生在课外时间使用电子设备进行学习。
施工阶段施工阶段将分为准备、实施和验收三个环节:- 准备工作:包括征地、审批设计方案、施工招标等。
预计需要三个月的时间完成。
- 实施施工:选择有经验的施工单位,确保施工质量。
项目预计耗时12个月,期间要定期进行进度和质量的检查。
- 验收与调整:施工完成后,进行全面验收,确保符合设计标准。
根据实际使用反馈,进行必要的调整和改进。
一、项目背景随着我国教育事业的不断发展,中学教育作为基础教育的重要组成部分,对提高国民素质、培养创新型人才具有重要意义。
为了满足日益增长的教育需求,提升教育教学质量,本项目旨在设计一座现代化、功能齐全、环境优美的中学教学楼。
二、设计理念1. 人性化设计:充分考虑师生的使用需求,营造舒适、便捷的教学环境。
2. 环保节能:采用绿色建筑技术,降低能源消耗,提高资源利用率。
3. 创新发展:融入现代教育理念,为师生提供丰富的教学资源。
4. 空间布局合理:充分利用空间,提高使用效率。
三、教学楼设计概述1. 建筑规模:本项目设计为一栋六层教学楼,总建筑面积约1.5万平方米。
2. 功能分区:教学楼主要分为教学区、办公区、辅助区、设备区四个部分。
3. 建筑风格:采用现代简约风格,注重实用性与美观性相结合。
四、具体设计方案1. 教学区(1)教室设计:教室采用标准教室设计,面积约为60平方米,可容纳40名学生。
教室内部配备多媒体教学设备、空调、照明等设施。
(2)实验室:设置物理、化学、生物实验室,面积约为100平方米。
实验室内部配备实验设备、通风系统、消防设施等。
(3)图书馆:设置开放式图书馆,面积约为500平方米。
图书馆内部配备阅览区、自习区、图书检索系统等。
2. 办公区(1)教师办公室:设置教师办公室,面积约为20平方米。
办公室内部配备办公桌、椅子、电脑、空调等设施。
(2)校长办公室:设置校长办公室,面积约为40平方米。
办公室内部配备办公桌、椅子、电脑、空调等设施。
3. 辅助区(1)学生休息室:设置学生休息室,面积约为100平方米。
休息室内配备桌椅、饮水机、空调等设施。
(2)会议室:设置会议室,面积约为100平方米。
会议室内部配备投影仪、音响设备、空调等设施。
4. 设备区(1)配电室:设置配电室,面积约为20平方米。
配电室内部配备高低压配电柜、电力保护装置等。
(2)电梯:设置电梯,数量为2部,满足师生上下楼需求。
为了适应新形式下教育发展的需求,现学校准备分别在初高中部校址 nei 建设新的初高中教学楼各一栋。
云南省保山市第一中学新建教学楼建筑方案2.1 规划思想(1)建筑布局合理,功能分区明确,与周围环境协调,注意节约用地和环境保护。
方案设计充分考虑可持续发展。
优美协调的外部环境设计,建筑形态应 服从城市总体规划。
造型力求美观、庄重、大方,具有独特的设计品质和理念, 并充分考虑提高建筑使用率。
第一章建筑方案设计一.设计依据(2)合理的场地设计,方案涉及到安全消防、环保、园林绿化、人防、抗 震、防洪排涝、电力、交通等问题,应符合各专项规范要求。
(3)充分满足教学楼各方面职能的要求,考虑建筑与周边场地的良好关系处 理好场地内的人车分流。
1.1 甲方提供的《保山一中高中初中教学楼建设意图》 1.2 甲方提供的纸质地形图 1.3《民用建筑设计通则》 1.4 《中小学建筑设计规范》 2.2规划目标1.5 《民用建筑防火规范》 (1)规划应体现新时代的功能要求和建筑风貌,无论是在空间布局和建筑 体量上,还是在建筑功能、设施上都应追求新世纪新形势的要求。
(2)规划布局和建筑群体应有机结合,创造良好的整体形象。
(3)倡导“生态建筑”的设计观念,21 世纪是环境可持续发展的世纪, 在建设新建筑的同时,更应在绿色的生态环境中生存和发展。
2.3规划设计原则1.6 国家及地方其他现行规范二.设计理念依据以上指导思想,确立如下规划原则:(1)整体综合性的原则:建筑从功能安排和视觉空间形象上应协调共生, 独具特色,使城市空间形象既统一又丰富多彩。
(2)特殊性的原则:具有自身的个性特征,别具一格。
3.3 环境要素设计(3)超前性的原则:规划设计应有一定的超前性,符合长远(可持续发展) 本规划设计由于其功能的复杂性,为了创造良好的环境,利用中心绿化、行道绿化等形成立体化多层次的线、面接合的绿化系统格局。
线状绿化——主要包含道路人行道绿化及步道绿化。
一、项目背景随着我国教育事业的快速发展,中小学教育已成为国家发展的重要基石。
为了满足日益增长的教育需求,提高教育教学质量,建设一所现代化的中学教学楼成为当务之急。
本设计方案旨在为我国某中学设计一栋符合现代教育理念、功能齐全、环保节能的教学楼。
二、设计原则1. 安全性:教学楼设计要充分考虑学生和教师的人身安全,确保建筑结构稳定、防火、抗震、防洪等。
2. 适用性:教学楼设计要满足教育教学需求,布局合理,功能分区明确,便于管理和使用。
3. 环保节能:教学楼设计要注重环保节能,采用绿色建筑材料,提高能源利用效率。
4. 创新性:教学楼设计要体现时代特征,具有独特的设计风格,体现学校文化内涵。
5. 经济性:教学楼设计要考虑投资成本,合理利用资源,提高投资效益。
三、设计理念1. 人性化设计:教学楼设计要充分考虑师生需求,关注师生身心健康,营造舒适的学习和工作环境。
2. 智能化设计:教学楼设计要引入现代信息技术,实现教育教学资源的共享,提高教学效率。
3. 绿色校园设计:教学楼设计要融入校园环境,与自然和谐共生,营造绿色、生态的校园氛围。
四、设计方案1. 建筑布局教学楼采用南北向布置,东西向为校园道路,形成良好的采光和通风。
教学楼分为地上五层,地下一层,总建筑面积约20000平方米。
2. 功能分区(1)教学区:包括教室、实验室、图书室、多功能厅等,满足教育教学需求。
(2)办公区:包括校长室、教师办公室、会议室等,便于教师管理和交流。
(3)生活区:包括食堂、宿舍、浴室等,满足师生生活需求。
(4)运动区:包括操场、篮球场、排球场等,丰富师生课余生活。
3. 建筑设计(1)外观设计:教学楼外观采用现代简约风格,线条流畅,色彩鲜明,体现学校特色。
(2)结构设计:采用框架结构,确保建筑稳定性。
外墙采用保温材料,提高建筑保温性能。
(3)通风采光:教室、实验室等教学区域采用大窗户设计,保证充足的自然采光和通风。
(4)智能化设计:引入智能化管理系统,实现校园安全、消防、监控、照明等自动化控制。
毕业设计任务书题目:院(系):专业:指导教师:填表日期:题目:XXX中学教学楼设计一、工程概况1. 工程名称:三河县某实验中学教学楼。
2. 建设单位:三河县某实验中学。
3. 建设场地:拟建建筑物位于三河县县城东南角。
场地平面见附录1。
4. 建设规模:总建筑面积3000平方米左右,主体结构层自己设定,拟容纳班级18个。
建筑层高自定,无地下室。
单位内已引进有城市电网和水管网,并设有水塔供水,屋面不设水箱。
教学楼房间组成及参考面积参考下表5. 本项目拟定开工日期:2016年5月1日,竣工日期:2017年4月30日。
二、设计原始资料(一)气象条件1. 冬季采暖室外计算温度-6°C。
2. 主导风向:夏季主导风向为东南风,冬季主导风向为北风。
基本风压0.35kN/m2。
3. 基本雪压:0.25kN/m2。
4. 年降雨量:593.7mm;日最大降雨量:90mm;时最大降雨量:52mm;雨季集中在7、8月份。
5. 三河地区属于温带半湿润大陆季风气候,土壤最大冻结深度0.6m。
(二)工程地质条件见附件《三河县某中学教学楼岩土工程勘察报告书》(三)施工条件1. 建设场地平坦,道路通畅,水、电就近可以接通,基本具备开工建设条件。
2. 拟参与投标的施工单位技术力量和机械化水平均较高。
三、建筑设计任务及要求(一)设计任务根据建设单位提供的设计委托书和建设场地条件,完成建筑平面、剖面及立面设计。
建设单位对建筑功能、房间类型及数量的要求见附录。
(二)设计要求1.平面设计:合理确定平面柱网尺寸;布置房间;确定楼(电)梯数量、位置及形式;满足室内采光、通风要求。
2.剖面设计:确定合理层高;给出楼(地)面、屋面、墙身工程做法。
3.立面设计:建筑风格、造型应富有创意,有时代感。
(三)设计成果1.底层平面图:比例1:100。
2.标准层平面图:比例1:100。
3.顶层平面图:比例1:100。
4.立面图:正立面,侧立面各一个,比例1:100。
一建筑设计1.1 基本设计资料工程名称:**市某高中教学楼设计建筑物所在地:**省**市某区工程概况:本项目为**市某高中教学楼,拟建于**某区内,建筑的主要功能用做教学。
建筑结构形式为钢筋砼框架结构。
建筑物为五层,建筑高度为18.6米。
设计依据:A、**市规划局规划设计要点B、工程地质勘察报告C、气象资料与荷载规范D、各类国家建筑、结构设计规范E、民用建筑设计防火规范**市气候条件年平均温度20℃主导风向全年主导风向为东南风平均风速 3M/S最大风速 19.3M/S基本风压值 0.35KN/M基本雪压 0.4KN/M地震烈度 7度近震地质条件该工程场区地势平坦,拟建地土类为软弱场地土,建筑场地类别为三类。
1.2 建筑设计说明本毕业设计题目为**市某高中教学楼,拟建于**市区内,建筑的主要功能教学使用等。
建筑结构形式为钢筋砼框架结构。
建筑物为五层,建筑高度为18.6米。
作为教学楼,在设计过程中从建筑的功能分区和造型要求着手,结合具体施工的可能性,从合理和经济的角度出发,选择简洁而实用的建筑方案。
平面设计建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系,它包括使用部分和交通联系部分的设计教学楼使用部分的平面设计充分考虑了各种房间的使用功能要求,重点满足教学的主要功能。
各房间通风顺畅,不同分区互不影响又相互联系,空间利用合理且满足安全疏散的要求。
交通联系部分把各个房间以及各楼层有机地组合起来,考虑到使用部分的功能分区,减少交通干扰。
立面和剖面设计在建筑立面的处理上,主要是适当地把握好建筑的地域性和时代感想结合的问题。
充分利用建筑场地的宽度,把建筑的立面尽量的做大。
在建筑立面细部处理上,尽量采用能与建筑气质相关联的形式,使建筑看上去美观,大方,庄重,新颖。
建筑物为五层,建筑物的各层层高除底层均为3.6米,女儿墙为0.6米高,本设计的室内外高差为450mm,在室外设三个踏步起过度作用,剖切面位置见剖面图。
某中学教学楼建筑设计说明
中学教学楼设计
中学教学楼属于小型中型教学楼样式,总建筑面积约为8300㎡,可
以满足100-200人使用需求。
本教学楼由一层独栋建筑、一层露台、三层
教学楼构成,布局合理,满足教学、科研、实验室、办公等多项应用需求。
一层独栋建筑主要是安装电梯、设置楼梯等功能,面积为约100㎡,
采用混凝土结构,负荷能够满足正常的建筑负荷。
一层露台位于教学楼外侧,此层主要是为学生提供休息、运动等空间。
三层教学楼层高为4.5米,布局合理,实现了教学节约空间。
第一层
用于学生接待厅、管理办公室及实验室,第二层布置为室内阅览室、室外
阅览室,第三层主要是改造局域网环境,为学生提供计算机等学习条件。
另外,本教学楼采用的结构类型为混凝土框架结构,抗震加固抗震性
能较好,地基处理经过深基坑处理,确保了建筑物稳定性;建筑外墙采用
高压陶瓷砖,外观美观大方,色彩统一;屋面采用双层革新型钢瓦,具有
较高的抗风、抗雨、抗震等特性;建筑室内外灯具及室内空调等照明、空
调系统均采用国内先进的,节能环保的技术设备,安全可靠。
教学楼设计结构总说明一、引言教学楼作为学校教学活动的重要场所,其设计结构的合理性对于学生学习和教师教学工作具有重要影响。
本文将对教学楼设计结构进行总体说明,包括其设计原则、结构类型选择和主要结构构件等内容,旨在为教学楼设计提供参考和指导。
二、设计原则1.稳定性原则:教学楼作为一座高层建筑,其结构的稳定性是设计的首要考虑因素。
在设计过程中,需要考虑到地震、风荷载等力的作用,采取相应的抗震、防风措施。
2.经济性原则:设计师应在满足功能和稳定性的前提下,尽量降低材料和成本的使用,提高资源利用效率。
3.灵活性原则:教学楼是一个长期使用的建筑,需要具备一定的灵活性,以适应未来可能的教育模式和教学需求的变化。
4.可持续性原则:在设计中考虑到能源的节约和建筑材料的可循环利用,以降低对环境的影响。
三、结构类型选择在教学楼设计中,常见的结构类型包括框架结构、筒状结构、剪力墙结构和悬挑结构等。
不同结构类型的选择需要考虑到建筑的用途、地理位置和建筑形态等因素。
1.框架结构:框架结构是一种常见且经济有效的结构类型,适用于不高于6层的教学楼。
该结构由柱、梁和框架构件组成,能够承受垂直荷载和横向力,具备较好的抗震性能。
在设计中,可以采用钢骨架或钢筋混凝土框架。
2.筒状结构:筒状结构是一种具有较大内部空间的结构类型,适用于大跨度的教学楼。
通过在建筑外围设置筒状结构,可以实现自由布置室内空间,提供良好的视野和光线。
筒状结构可以采用钢筋混凝土或钢结构。
3.剪力墙结构:剪力墙结构是一种适用于高层建筑的结构类型,通过设置混凝土墙体来承担水平力,提高建筑的整体稳定性和抗震性能。
在设计时,需要合理布置剪力墙的位置和厚度,以确保结构的安全性。
4.悬挑结构:悬挑结构是一种建筑外部悬挑的结构类型,常见于教学楼的楼顶或阳台设计中。
悬挑结构不仅可以增加建筑的美观性,还可以提供更多的活动空间。
四、主要结构构件1.地基基础:教学楼的地基基础是支撑整个建筑的重要组成部分,其稳定性对于建筑的安全性和使用寿命具有重要影响。
某中学教学楼建筑项目设计方案1.1在整个教学楼的设计理念中,我觉得他是科学和社会磨合的载体,是人们生活水平的集中体现,同时也是人类学习科学文化知识的殿堂。
本着这一理念及考虑学生学习的需要的中心思想对该中学的教学楼进行了设计。
所以我首先想到是教学楼设计应该以布置简单方便使用为主,建筑物部的功能分区和房间的布置应满足合理使用的特点,最后根据建筑物的外形、部的布置、当地的地质条件再进行结构设计。
1.2 工程概况m。
建筑类型:五m,总建筑面积约 55002本工程为中学教学楼,占地面积约27002层教学楼,框架填充墙结构,无地下室。
设计标高:室地坪标高0.000m。
本工程设计围为建筑主体。
设计专业为建筑和结构两部分。
门窗设计与制作应由相关专业设计厂家单位设计并由专业施工队伍施工。
1.3 设计方案评价教学楼的两个入口突出,这样更加强调了出入口的位置。
对于框架结构其本身自重较轻,构件简单且施工方便,计算理论也较为成熟,且在一定的高度围造价较低。
在立面上考虑到建筑物形体较为单一,所以在建筑立面造型上采用大开窗设计,其窗地比的比例较大,建筑物的虚实对比明显,给人以轻巧通透的感觉,建筑中心和西侧分别布置一跑楼梯,方便疏散人流。
该建筑物部设计简单。
并且在其周围均为其他的附属教学楼,而且离学生生活区较近,方便学生学习和生活,教学楼的左侧方为操场场,背面为一小池塘和学生公寓,右侧为综合实验楼,而教学楼布置于整个学校的中央,为学生课间学习和活动提供了方便。
1.4 建筑设计总说明1、主要设计依据:(1)、由学院提供的土木工程工程造价专业毕业设计任务书;(2)、由学院提供的建筑、结构设计资料;(3)、经指导老师批准的设计方案。
(4)、结构设计依据:根据建筑重要性分类,本工程为丙类建筑。
根据《建筑抗震设计规》附录A规定市抗震设防烈度为七度,设计基本地震加速度值为0.1G,设计地震分组为第一组。
框架抗震等级为三级,建筑结构使用年限为 50年。
教学楼的结构设计方案1. 引言教学楼是教育场所的重要组成部分,其结构设计方案直接影响到建筑的稳定性、安全性和功能性。
本文将探讨教学楼的结构设计方案,包括选取适当的结构体系和材料,以及优化结构设计以提高整体性能。
2. 结构体系选择教学楼的结构体系应根据建筑规模、布局和使用要求进行选取。
常用的结构体系包括框架结构、框剪结构、悬索结构等。
对于中小型教学楼,框架结构是常见而经济的选择,具有良好的稳定性和刚性。
大型教学楼可以考虑采用混合结构体系,即将不同结构体系相结合,以充分发挥各自的优势。
3. 结构材料选择教学楼的结构材料应具备足够的强度、刚度和耐久性。
常用的结构材料包括钢结构、混凝土结构和木结构等。
钢结构具有轻质、高强度和可塑性的特点,适用于大跨度和高层建筑;混凝土结构具有良好的抗震性和耐火性能,适用于中小型教学楼;木结构则适用于环保要求较高的教学楼,具有良好的隔音和保温性能。
在材料选择上,需综合考虑建筑的使用寿命、施工成本和可持续性。
4. 结构设计优化为提高教学楼的整体性能,结构设计还需进行优化。
首先,通过结构模拟和分析,确定最佳的梁柱布局和承载体系,确保整个结构的力学平衡和空间分配。
其次,合理设置楼梯、电梯和通风系统,以满足人员流动和室内舒适度的要求。
此外,应考虑采用节能技术和绿色建筑设计,如利用太阳能、雨水收集系统和绿化屋顶等手段,降低能耗和环境影响。
5. 结构安全性考虑教学楼的结构设计方案必须符合相关的安全标准和建筑法规。
在设计过程中,应进行全面的结构安全评估,包括抗震性、抗风性和抗火性等方面。
通过采用适当的结构加固和消防系统设计,提高建筑的安全性和应急响应能力。
6. 结论教学楼的结构设计方案是确保建筑安全和功能性的重要步骤。
通过选取适当的结构体系和材料、优化结构设计以及符合安全标准,可以提高教学楼的整体性能和使用价值。
当然,在实际应用中还需要综合考虑经济性、可持续性和环境影响等因素,以达到最佳的设计效果。
某市中学教学楼框架结构设计-某五层框架教学楼设计全套图纸及计算书4300平米左右【可提供完整设计图纸】本科生毕业论文(设计)题目:某市中学教学楼框架结构设计专业代码:土木工程(080703)作者姓名:学号:单位:指导教师:2010 年6月5日原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师指导下,独立进行研究取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,论文中不含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。
对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人承担本声明的相应责任。
学位论文作者签名:日期:指导教师签名:日期:前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。
通过毕业设计,使我在大学期间学到的知识贯穿起来,对于我今后的工作奠定了良好的基础。
我的毕业设计题目为《某市中学教学楼框架设计》。
在毕业设计前期,我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识,并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等规范。
在毕业设计中期,我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。
在毕业设计后期,主要进行设计手稿的电脑输入。
在整个设计期间我严格按照计划进行设计工作,在杨秀英老师的耐心和细致的辅导下,使我圆满完成了毕业设计任务。
在整个毕业设计期间,我在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算,加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解,巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。
在进行内力组合的计算时,进一步了解了Excel。
在绘图时熟练掌握了AutoCAD,天正CAD,PKPM等设计软件,以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。
框架结构设计的计算工作量很大,在计算过程中以手算为主,辅以一些计算软件的校正。
3 结构设计说明3.1 工程概况某中学教学楼,设计要求建筑面积约2000--4000m2,3-4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中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()1/151/20h H =-,H 为层高;柱截面宽度可以取为()12/3b h =-。
选定柱截面尺寸为500 mm ×500mm3.5.2 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,-Mmax ,Vmax,跨中截面,Mmax。
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,Nmax及相应M、V,Nmin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4.2 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(fc =14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2)柱载面尺寸可根据式N=βFgE n Ac≥N/[UN]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[UN]=0.9表2 抗震等级分类表3 轴压比限值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。
/A N fc λ≥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h 1=3.9+0.45+0.5=4.85m 。
框架计算简图见图1。
图1 框架计算简图4.3 荷载计算4.3.1 恒载标准值计算屋面:刚性防水屋面(有保温层) :苏J01-2005 12/740厚C20细石砼内配直径4间距150双向钢筋 0.8 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平 0.02x20=0.4kN/m2 70厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层0.07x10=0.7 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 kN/m2 100 厚结构层 0.1x25=2.5 kN/m212厚板底抹灰 0.012x20=2.5 kN/m2合计 4.82kN/m2楼面:水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底,素水泥打底)0.65kN/m2130厚钢筋砼板25×0.13=3.25 kN/m212厚水泥沙浆0.012×20=2.5 kN/m2合计 4.14 kN/m2梁自重:边跨梁 bXh=300×600mm梁自重 25×0.3×(0.6-0.13)=3.75kN/m抹灰层:12厚水泥砂浆<0.012×(0.6-0.13)×2+0.012×0.3>×20=0.312kN/m 合计 4.062kN/m2中间跨梁 bXh=250×500mm梁自重 25×0.25×(0.5-0.13)=3.00kN/m 抹灰层:12厚水泥砂浆<0.012×(0.5-0.13)×2+0.012×0.25>×20=0.26kN/m 合计 3.26kN/m2柱自重:bXh=500×500mm柱自重 25×0.50×0.50=6.25kN/m抹灰层:12厚水泥砂浆 0.012×0.50×4×20=0.48kN/m合计 6.73kN/m外纵墙自重:标准层:纵墙(240灰砂砖) 18×(3.9-0.5-1.8)×0.24=6.48kN/m 铝合金门窗 0.35×1.8 =0.63kN/m 水泥粉刷外墙面 0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m 水泥粉刷内墙面 0.36×(3.60-1.80)=0.756kN/m 合计 8.622kN/m 2底层:纵墙(240灰砂砖)18×(4.85-1.80-0.50-0.40)×0.24=9.288kN/m铝合金门窗 0.35×1.8=0.63kN/m 釉面砖外墙面 0.5×(4.35-1.80-0.50)=1.025kN/m 水泥粉刷内墙面 0.756kN/m 合计 11.70kN/m 内纵墙自重:标准层:纵墙(240灰砂砖) 18×(3.90-0.50)×0.24=14.688kN/m 水泥粉刷墙面 0.36×(3.90-0.5)×2.00=2.448kN/m 合计 17.136kN/m 2底层:纵墙(240灰砂砖)18×(4.85-0.50-0.40)×0.24=17.06kN/m水泥粉刷墙面 0.36×3.90×2=2.808kN/m 合计 19.87kN/m4.3.2 活荷载标准值计算第一:面和楼屋面活荷载标准值根据荷载规范查得:上人屋面 2.02m kN楼面:教室 2.02kNm 走道 2.52mkN 第二:雪荷载 0.42kNm 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者中取大值。