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1、营口市实验中学教学主楼设计计算书第一部分 设计任务书一、 设计条件营口市实验中学教学主楼设计条件如下：1、 水文地质条件（1） 地形概述 拟建场地地势平坦（2）地下水情况根据钻孔实测结果，地下水最高水位距地表-1.8m。冻结深度-1.2m,地下水质经取样分析，对混凝土无侵蚀作用。（2） 土层概述（如下表）岩土名称土层厚度/m孔隙比e液性指数ILFk(kpa)T(kN/ m3)杂填土0.9100黏土5.40.820.80200中密细砂6270基岩根据工程地质勘察报告，本工程场地覆盖层厚度内多为中软场地土，建筑物所在场地类别二类。2、 气候条件 该地区主导风向为西南风，基本风压0.55 KN/m2
2、，基本雪压0.3 KN/m23、 抗震设防要求该地区抗震设防烈度为7度，近震，（查规范得g=0.15g,计地震分组为第一组）4、 其它条件 工程所用预制构件及建筑材料，本地区均能供应。施工位吊装及运输机械均较完备。有上、下水及供电设施。二、 设计内容及要求 设计内容包括建筑设计，结构设计和施工组织设计三部分。（一）、建筑设计 1、 设计要求 （1）总平面图设计 要求在给定场地内，布置教学楼，锅炉房，食堂，餐厅，车库，库房，自行车硼，门卫，环行跑道，运动场地，绿化用地等。其中除教学楼做单体设计外，其余只在总平面图中设计其位置，可不做单体设计。（3） 教学楼设计要求建筑面积：要求总面积控制在250
3、03000左右。其中： 普通教室：12间，每间约为5060m2；其他教室：美术，音乐，语音，微机教室各一间，每间约6080m2；实验室：5间，每间约为6080m2； 图书阅览室：面积约200m2；教师办公室：12间，每间约为20m2；其他办公辅助用房：如门卫，保卫处，会议室等200m2 左右。要求每层均设厕所，屋面采用有组织排水，室内外高差0.75 m。2、绘制建筑施工图 （1）首页图：包括建筑设计简要说明，总平面图、图纸目录、门窗表。 （2）首层平面图、标准层平面图、顶层平面图（1：100或1：150）。（3）主要2个立面图（比例1:100或1：150）。（4）主要2个剖面图个（比例1:10
4、0或150)。（5）主外墙大样图1个，节点大样图34个，（比例1:10或1:20）。 一个主要立面和墙身祥图要求用手画图。（二）、结构设计要求1设计说明（1）采用钢筋混凝土现浇框架结构，装配整体式或现浇钢筋混凝土楼（屋）盖，空心砖或砌块填充墙。（2）基础采用C20混凝土，框架采用C30混凝土，钢筋采用HPB235，HRB335钢筋。（3）菏载均按建筑结构荷载规范（GBJ9-01）取值，建设单位无特殊要求。2结构设计计算内容1）确定结构方案：上部承重结构方案与布置；楼（屋）盖结构方案与布置；基础方案布置；结构措施及其特殊部位的处理等。 2）结构设计计算荷载汇集；地震作用计算；风荷载计算；荷载组合
5、及内力分析；一榀框架计算；现浇板计算；楼梯计算；悬挑构件计算；基础及基础梁计算；会议室（楼）屋盖计算）；其它必要的构件计算。3绘制结构施工图1）结构设计说明书2）基础剖平面布置图及基础详图（比例1:301:50）；3）一榀框架配筋图（比例1:301:50）；4）楼梯配筋图（比例1:301:50）；其它必要的构件配筋图（如：雨篷或挑梁，比例1:301:50）。（三）、施工组织设计第二部分 结构计算书一、 结构设计方案概述（一） 框架结构布置本工程位于抗震设防区，且为纯框架结构，所以在房屋的横向及纵向均按刚性节点的现浇框架设计。（二） 框架梁、柱截面尺寸的确定1、 横向框架梁本工程采用矩形截面梁，
6、其截面高度一般可按高跨比为1/81/12确定，考虑中小学楼面活载不算太大，取h=1/12*6600=550mm,截面宽度一般按b=(1/21/3)h确定，本工程取b=250mm。2、 框架柱地震区的框架柱截面尺寸的确定应考虑两个方面的强度和刚度要求，为此宜按方形柱或接近方形的矩形柱设计。具体尺寸的选定应综合考虑柱网尺寸的大小，层高，房屋总高度，以及作用在结构上的荷载大小等因素的影响，一般可先按层高的1/15左右初步选定截面尺寸，然后按有关柱轴压比的要求进行复核，亦可参照类似工程 的设计经验确定。按照以上原则本工程初步选定各柱均为b=h=500的方柱 3、 纵向框架梁h=L/12=1/12*78
7、00=650mm, b=250mm(三) 框架跨度和柱高度的确定在计算简图中，框架跨度应取柱形心线间的距离，底层柱高取基础顶面至二层梁顶面（或二层梁高中心）间的距离，以上各层柱高取层高。本工程根据工程地质资料分析，初步确定基础顶面标高在-1.200m左右，横向框架二层梁顶标高为3.900m，所以底层柱约为5.100m，其余各层柱高均为3.900m，横向框架的跨度为6.600m，纵向框架的柱高的确定原则同横向框架，纵向框架的跨度为7.800m。具体尺寸详见下图。（四）关于框架结构内力分析的简要说明双向布置框架后的结构体系是由一系列横向和纵向框架组成的空间结构，结构采用手算。设计时通常忽略其空间联
8、系而分别按两个方向的平面框架单独分析。 在竖向荷载作用下，可分别将将个榀框架作为独立的计算单元，按其负荷范围计算荷载，然后按平面框架分析内力。在水平荷载作用下，如果框架布置比较均匀，对称，同方向个榀框架的刚度基本相等，亦可按单榀平面框架计算水平荷载及其作用下的内力。而当框架布置不均匀，各榀框架刚度相差较大时，应按同方向所有框架共同工作进行分析，并应采取措施加强楼面整体性和水平刚度，以确保各榀框架能在水平荷载作用下共同工作。本工程采取在风荷载作用下按单榀平面框架计算，在地震作用下按同方向框架共同工作进行分析的方法。对于本工程来讲，纵向三榀框架受力各不相同，应分别进行计算，横向以轴线框架（编号为K
9、J8）为例进行分析。二、 横向框架（KJ8）内力计算本工程为学校建筑，作用在结构上的荷载，楼层（面）活荷载，风荷载及地震作用，下面分别计算各项荷载作用下的内力。（一） KJ8在横载作用下的内力计算1、荷载计算1）屋面梁线荷载：（1）屋面面荷载：绿豆砂保护层 0.05KN/M2SBS防水卷材 0.35KN/M220mm厚1：2.5水泥砂浆找平 200.02=0.4KN/M21：8白灰炉渣找坡3%最薄处30厚 120.15=1.8KN/M2苯板保温80mm厚 0.50.08=0.04KN/M2 120mm厚钢筋混凝土板 250.12=3.0KN/M2 20mm厚板下水泥沙浆抹灰 0.0217=0.
10、34 KN/M2合计： =5.98KN/M2（2）屋面梁线荷载：屋面板传来 5.987.8=46.64KN/M 梁自重 0.250.60x25=3.44KN/M （0.250.40x25=2.5KN/M）合计： =50.08KN/M （=49.14KN/M）2）楼面梁线荷载： （1）楼面荷载：水磨石地面 0.65KN/M240mm厚细石混凝土 25x0.04KN/M2=1.00KN/M2120mm厚钢筋混凝土板 25x0.12KN/M2=3.00KN/M2 20mm厚石灰砂浆抹灰 0.34KN/M2合计： =4.99KN/M2（2）楼面梁线荷载：楼面板传来 4.99x7.8=38.92KN/M
11、梁自重 3.44KN/M 2.5KN/M合计 42.36KN/M（41.42KN/M）3）纵向框架梁传至柱的集中力 按平面框架计算竖向荷载作用下的框架内力时，应考虑与柱相连的纵向梁传来的集中力，一般可近似地将纵向梁视为简支梁计算。下面以A轴线纵梁为例进行计算。 （1）A轴线屋面纵梁传来的集中力：女儿墙及压顶重 0.12*0.36*7.8*25+0.3*0.78*7.8*12=30.3KN梁及粉刷层0.25*0.65+0.02*（0.53+0.7+0.254）*25*7.3=35.07KN 梁顶面保温层及防水层 （0.25+0.02*20+12*0.15+0.5*0.08）*0.37*7.3=3
12、.48KN合计： 68.88KN（2）A轴线二、三、四层纵梁传来的集中力：钢窗 2.4*2*2.3*0.45=4.97KN窗间墙 0.3*30*3.9*12=42.12KN窗下墙 0.3*0.9*4.8*12=15.55KN梁自重 35.07KN合计： 97.71KNB、C轴线纵梁传至该榀框架柱的集中力计算从略，具体数值表示于下图中。 作用于KJ8的恒载以及在恒载作用下的计算简图4） 柱自重：（1）每米柱重量柱自重 0.5*0.5*25=6.25KN/m面层 0.5*4*0.02*25=1.0KN/m合计： 7.25KN（2）二、三、四层柱重 7.25*3.9=28.28KN（3）底层柱重 7.25*5.1=37.0KN2、内力计算 恒载作用下的内力计算简图如上，内力计算用力矩二次分配法1）框架梁固端弯矩 MA4B4= -1/12*50.08*6.6*6.6= -181.79KN*m MA3B3= MA
