课程设计指导书

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1、1课程设计指导书课程设计指导书 某中学教学楼设计实例某中学教学楼设计实例1 设计规模和设计资料设计规模和设计资料 1.1 设计规模设计规模 1. 本工程为某中学教学楼、并附有学校行政办公楼。 2. 本工程有通用性、以利于其他新建中学套用。 3. 学校规模：26 个班每班 54 人左右，全日制。建筑面积（包括锅炉房在内） 约 41004200，建筑面积约为 2.75/人。2m2m 4. 质量标准：教室：房间尺寸不小于（按 1/人计）6 9m2m实验室：房间尺寸小小于。6 10m走廊：教学楼部分 2.7m 宽，行政楼部分 1.8m 宽。层高：教学楼部分 3.7m 高，行政楼部分 3.15m 宽。室

2、内外高差：300mm。地面：水泥地面。顶棚：预制预应力混凝土板，喷白浆。墙面：内墙石灰粗砂粉刷墙面，喷白浆；外墙清水，教学楼区窗下墙为水 刷石；檐口及勒脚部分为水刷石。门窗：外窗为钢窗；内窗为木窗、木门。厕所：小便池用瓷砖贴面；大便坑用白瓷蹲坑。采暖：暖气、明管，室内不做管沟。 5.造价：按 300 元/ 控制。2m 1.2 使用要求：四、五层，详见表使用要求：四、五层，详见表 11。 1.3 自然条件资料自然条件资料 风荷载：基本风压=0.35；0w2/kN m雪荷载：基本雪压；2 00.30/skN m标准冻深：室外地坪以下 800mm； 地层土质分布：钻孔位置如图 11。地质剖面图见图

3、12。图 11 钻孔位置分布2图 12 地质剖面表表 11项目房间名称需要面积 （）2m数量合计面积 （） 2m附注附注教学用 房教室 实验室 阅览室 音乐教室 教学辅助 用房54m2 60 m2（附设准备室、仪 器室 54 m2） 80 m2（附设书库 36 m2） 54 m2 科技室、体育器材室等 5 个房间每间 1836 m226 3 1 1 51404 342 116 54 126均为轴线 尺寸（下 同）房间 采光系数 要求 1/51/6； 门洞宽度 要求不小 于 90cm 行政用 房行政办公 教员办公 宿 舍每间 1636 m2 16 m2 16 m210 12 7180 192 1

4、12辅助用 房厕所 楼梯、门 厅、储存 间、走廊 等248192 约 1100锅炉房 食堂锅炉、开 水房 食 堂 厨 房约 75 约 50 约 50共计共计约 4000地震设防要求：按本地区基本烈度 6 度考虑抗震设防。根据勘探资料，建筑物所在地区，地势平坦，地面标高为 66.5467.03m，3地面下 1m 左右为耕杂土，再往下 12m 左右为轻亚粘土、亚粘土，间或夹有局 部填土。距地面 23m 以下为粗砂卵石及细中砂层。地表下 6m 才见地下水。 勘探报考建议：轻亚粘土层可作为地基持力层，砌置标高约为 65.50m；地基承 载力标准值由土的物理力学性能试验为 185。kf2/kN m1.4

5、 材料供应及施工条件材料供应及施工条件 砖和砂浆强度等级：机制砖 MU10、MU15，砂浆 M5M10。 混凝土和钢筋：强度等级 C50 以内的混凝土，级和级钢筋； 预制构件：楼板、梁、过梁、楼梯等均可选用预制构件厂生产的定型构件。 屋面板可选用配筋加气混凝土板，跨度可达 6m。 施工条件：由建筑公司承担、机械设备及技术力量均能满足一般要求。2 建筑方案建筑方案 2.1 确定建筑方案前主体结构体系的考虑确定建筑方案前主体结构体系的考虑 做建筑方案前应对主体结构体系有初步考虑，以便在确定建筑方案时有所遵循。 本工程采用混合结构体系，即砖墙承重，钢筋混凝土预制楼盖。这是因为： 1本工程荷载不大，无

6、振动、在房间进深 6m 左右、层高 3.70m，符合混合结 构的适用范围； 2从抗震设防要求来看，本工程为四层楼总高为 15m 左右；层高小于 4m；最 大房间面积 54，横墙最大间距控制在 10m 左右；这些均能符合地震设计2m 烈度为 6 的要求。2.2 建筑方案的确定建筑方案的确定 2.2.12.2.1 方案比较方案比较 根据使用要求，有下列三个建筑个体方案可供分析比较（图 21a、b、c） 。其中：1.第方案为“”字形（图 21a） ，不对称布置，教学区与行政区错开，一般有四层，局部五层，有一个主要入口，以南北超向为主。锅炉房贴建于大楼北面。2.第方案为“”字形（图 21b）,对称布置

7、,行政区在东端，全部四层，有东西两个主要入口，以南北朝向为主，部分有东西向房间。锅炉房同上。3.第方案为“” （图 21c） ，不对称布置，行政区在北端，全部四层，部分单面走廊，有一个主要入口，约一半房间南北超向。锅炉房另建。2.2.22.2.2 方案分析：方案分析：1.使用功能分析（）从教学区与行政区的关系看，第方案较好，既便于联系，互相干扰又少。（）从教室与实验室关系看，以第方案为好，实验室有相对独立性，减少干扰。4（）从朝向看，以第方案较好，有半数房间朝南。图 21（a） 第（）方案（建筑平面、总平面）5图 21（b）第（）方案（建筑平面、总平面）67图 21（c）第（）方案（建筑平面、

8、总平面） 2.经济分析 （）建筑面积第方案最少、第方案最多，约差 100。2m （）建筑体积：第方案教学区与行政区层高可以不一（3.7m，3.15m） ，建 筑体积 1.47 万立米。以第方案因布置对称，行政区必须 3.7m 高，建 筑体积 1.56 万立米。第方案，行政区也必须高 3.7m，建筑体积 1.52 万立米。故以第方案较经济。 3.结构分析 （）从总体布置看，以第方案为好，平面简单，防震缝少。第方案如布 置一个防震缝，则体型复杂，对抗震不利；如布置两个防震缝，就比第 方案多设置了一个缝。 （）从墙体布置来看，以第、方案比较好，横墙基本能拉通，房屋整体 刚性较大。但第方案教学区内外纵

9、墙不拉通，楼梯间处横墙亦未拉通， 对抗震不利；第方案行政区墙体布置较乱，结构体型不对称，对抗震 不利。 4.施工分析 如采用国产 26t 塔式起重机吊装，最大构件重量在 2t 以内，吊装时旋转半 径可达 R=20m，起重高度可达 28m。在这种情况下，第方案铺设一条轨道即 可（图 22） ，不需拐弯，以、方案都需拐两个弯，给施工现场布090090 置带来不便。经过上述各项分析比较，第方案的优点相对较多，故按第方案进行设计。8图 223 结构方案结构方案 3.1 主体结构方案主体结构方案 因建筑采用第方案，结构为砖墙承重、钢筋混凝土预制楼盖及加气混凝 土屋面板的混合结构体系。考虑建筑属于横墙较少

10、的建筑（指横墙间距大于 4.5m、或横墙间距一部分小于 4.5m，而大于 4.5m 的房间面积占该层总面积 1/4 以上时）而且房屋总高较高（五层部分为 18.7m） ，为了加强抗震能力，在所有 纵横墙交界处设置钢筋混凝土构造柱。同时为了加强屋盖结构的整体刚度。按 照建筑地基基础设计规范GB50007-2002 的规定：在软弱地基时，三层和三 层以上房屋的长高比宜小于或等于 2.5，当时，应尽量做/tL H2.5/3.0tL H到纵墙不转折或少转折，内横墙间距不宜过大。本工程教学区四层部分 ，行政办公区， （/49.68/16.72.973.0tL H /16.74/14.501.152.5t

11、L H 自基础底面起算到板上皮的建筑物高度，房屋全长） ；虽然建筑tHL物的整体刚度较好，但考虑有局部填土，以及 6 度抗震设防要求，应加强层间 钢筋混凝土圈梁的布置。3.2 墙体的方案和布置墙体的方案和布置 3.2.1 温度伸缩缝、沉降缝、防震缝的设置温度伸缩缝、沉降缝、防震缝的设置 1.温度伸缩缝：根据相关规定，本工程温度伸缩缝间距宜在 60m 以内。故 在教学区和行政区建筑物之间应该设置一道温度伸缩缝。 2.沉降缝：虽然浅层土质不甚均匀，但考虑到地基容许承载力较高，建筑 物的不均匀沉降量不大，在教学区和行政区之间可不必设置沉降缝，用加强上 部结构空间刚度的措施解决（见下述） 。而锅炉房与

12、行政区建筑物之间荷载和高 度差异很大，虽应设置沉降缝，但是考虑地基下卧层为中砂及砂卵石层，预期 房屋建成不久沉降即可稳定下来；如果采取先建教学行政区建筑物，待其主体 结构完工后再建锅炉房这种施工的程序，就可免设沉降缝。 3.防震缝：教学区四、五层高，由于高差小于 6m，可以不设防震缝。教学 区与行政区建筑物间，由于平面凹凸不齐，层高不一，高差为 6m 左右，应设防 震缝。锅炉房与行政区建筑物间亦设防震缝。缝宽按抗震设防要求取 100mm（教学区和行政区建筑物间） ；锅炉房为单层建筑物，它与周围建筑物间 的防震缝取 80mm。93.2.2 墙体布置墙体布置 1.横墙布置 a当墙体按刚性方案分析受

13、力时，横墙间距不应大于 32m；横墙开洞洞口 的水平截面面积不超过横墙全截面面积的 50%；多层房屋横墙长度不小于总高 度的一半，单层房屋横墙长度不小于其高度；横墙厚度不小于 180mm。 b当按烈度为 6 度考虑抗震设防时，横墙间距不应大于 15m，本例为 10.20m。 c使用上要求教室之间，教室与实验室之间都设置横墙。仅一处横墙的最 大间距为 13.8m（四层阅览室处） ，大部分则为 10m。横墙全长 15.18m，大于房 屋总高 18.70m 的一半。贯通房屋全宽的横墙在走道处断开 2.46m，另开 1m 宽 的门一个，开洞总长 3.46m，为横墙总长的 22.8%，不超过 50%。南

14、北房间的 横墙应尽可能对齐，但不可避免地还有局部不能完全对齐的横墙；不论对齐或 不对齐的横墙，在走道处均用现浇钢筋混凝土板带联系。至于行政区建筑物和锅炉房的横墙，显然能够满足上述要求。 2.纵墙布置一般来说，为了抗震和抵抗不均匀沉降的需要，要求内外纵墙直通，中间 没有转折。但本工程门厅及主要楼梯处人流密集，希望把走道局部加宽 0.6m； 同时，立面处理也希望把五层部分和门厅部分突出一些。考虑本工程地基不均 匀沉降不至于很大，允许把四道内外纵墙在四、五层分界处做 300mm 的转折。 3.墙厚及墙垛尺寸的选定根据抗震、隔音、保暖、施工等要求，确定本工程墙体最小厚度 240mm， 教学区外墙最小厚

15、度为 370mm（北方地区为节约能源有时外墙可采用 490mm 厚，本工程未予考虑） 。在具体计算前，暂定教学区建筑物全部外墙均为 370mm 厚；门厅走道墙 （首层） ，因开洞较多，暂定 370mm 厚；教学区建筑物其余内墙，行政区建筑 物和锅炉房全部内外墙均暂定 240mm 厚。当按烈度为 6 度考虑抗震设防时，要求 240mm 以上墙体的砖强度等级不低于 MU10，砂浆强度等级不低于 M5。故本工程均按此进行初算。 3.2.3 砖墙高厚比验算砖墙高厚比验算 对 240mm 和 370mm 厚的墙体，分别选择墙高 H 较大、并开洞比/2L H 例较大者进行验算。取砂浆强度等级为 M5，。

16、22 1.教学区建筑物的 240mm 墙，可取首层教室走道墙进行验算。墙高取板底 至室内地坪下 0.5m，H=3.700.21+0.5=3.99m，横墙间距 L=9m，开有两个 1m 宽的门和 1 个 1.5m 宽的高窗，共 3.5m。/9/3.992.262L H 03.99HHm2 13.51 0.41 0.40.8449sb s 满足要求。02/3.99/0.2416.63 0.844 2218.56,Hd 2.行政区建筑物的 240mm 墙，可取首层外纵墙进行验算。墙高取板底至室 外地坪下 0.5m，H=3.600.16+0.3+0.5=4.24m，横墙间距 L=9.90m，每 3.30m 开间内开一个 1.50m 宽窗。/9.90/ 4.242.332L H 04.24HHm102