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2 2本工程为中学教学楼,占地面积约 2700m ,总建筑面积约 5500 m 建筑类型:五层教学楼,框架填充墙结构,无地下室设计标高:室地坪标高 0.000 m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 年耐火等级为一级混凝土结构的环境类别: 0.000 以下为二 (A) 类, 0.000 以上为一类本工程场地类别为Ⅱ类设计使用荷载:根据《建筑结构荷载规 (GB50009 2001) 》取值本工程所有建筑材料自重、强度及各种性能参数均按《建筑结构荷载规 (GB50009 2001) 》采用2、设计指导思想(1) 、国家有关法律、方针及政策,框架结构建筑设计规,公共建筑设计规。
2) 、以人为本3、建筑设计构思(1) 、场地及环境特征工程地处市嘉陵区境,该区正处在正在高度的发展中其拟建地段周围为市扩展的新城区, 西侧为一城市主干道, 校门正对的为一次干道, 所以交通便捷, 方便邻近学生上学 ;在南面为学校校门,是学校的主要出入口教学楼周围还有学校的其它拟建建筑物2) 、功能分区整个教学楼楼共 5 层,一层主要是实验室和艺体教室为主,二、三层是多媒体教室、会议室和教室,四、五层为教室,六层有突出五层屋面的楼梯永久性顶盖,突出屋面的整 体造型部设有两个楼梯(其中 1 号楼梯为消防楼梯)3) 、建筑体形及立面造型设计由于该建筑屋采用全框架钢筋混凝土结构,在空间处理上赋予了较大的灵活性该建筑为教学楼,外墙开窗面积较大,采光效果很好,外墙全部均采用贴面砖修饰两个大厅的出入口处均设置了环形台阶,这样更加突出了教学楼出入口所在,同时也对整体造型起了修饰作用4、建筑防火设计:建筑设计防火:建筑物总平面图中设有消防通道,相邻建筑物之间的距离也满足防火间距要求,每层两部楼梯满足安全疏散的要求1.5 结构设计说明:1、结构选型:①城市杂填土,呈松散状,力学强度低,均匀性差②粘土层力学强度较低,厚 度厚,且其下存在厚度较大。
③强、中风化灰岩,其力学强度高 , 随深度增加逐渐增强如果采用桩基础,中风化灰岩为持力层,结合本工程实际情况:柱距较大、五层框架、荷载较小、粘土层下无软弱层由于基础工程的造价在整个建筑总造价中占很大比例,故需考虑造价上的经济合理性2、结构布置:( 1)、结构布置如下图:结构布置平面图3、结构计算:进行了梁、板、柱的几何尺寸确定与验算,查相应规确定恒载标准值、活载标准值,根据这些标准值计算了重力荷梁、柱、墙、门窗等的重力荷载及其代表值对线刚度和柱侧移刚度进行了计算还验算了水平地震力作用下的力计算最后对水平作用下的力及位移进行了计算1.6 设计成果1.6.1 总的设计成果我在该教学楼的设计中,承担建施和结施两部分工作在整个设计过程中不仅完成了最初的方案设计,还对框架结构进行了计算(包括梁柱、基础、楼梯等) ,并绘制了施工图,其中建施图 10、结施图 101.6.2 成果评价通过整个教学楼的设计工作,我基本掌握了教学楼设计的结构选型(包括基础选型) 、结构布置、结构计算及主要施工图绘制的全过程在计算过程中步骤明确、书写清楚、计算书完整并清晰、图纸容表达正确在这次设计中我综合的运用了以前学过的知识,培养了自己独立分析问题和解决问题的能力。
进一步的温习了制图的法则——平法标注及相应的公共建筑设计规,在这次教学楼设计中我受益匪浅参考文献( 1) 伟. 高层建筑结构设计原理 . 西南交通大学, 2004( 2) 志勇 . 工民建专业毕业设计手册 . 工业大学, 1997( 3) 王庆春等 . 房地产开发概论 . 东北财经大学, 2003 ,39— 43( 4) 徐科峰等 . 建筑环境学 . 机械工业, 2003,302— 317( 5) 王立红 . 绿色住宅概论 . 中国环境科学, 2003( 6) 文忠 . 公共建筑设计原理 . 中国建筑工业, 2001( 7) 章俊华 . 公共建筑景观设计 . 中国建筑工业, 2001( 8) 罗运湖 . 现代公共建筑设计 . 中国建筑工业, 2002( 9) 郭继武 . 建筑抗震设计 . 中国建筑工业, 2002( 10) G.Tyler.Environmentalscience.International Thomson Publishing,1995( 11) Takashi. Asano.Waster Reclamation and Reuse.Technomic Publishing company,Inc.1998( 12) 周兵 . 多层钢筋混凝土叠合框架结构的应用 . 机械工业, 2002( 13) 周果行 . 房屋结构毕业设计指南 . 中国建筑工业, 2003,( 14) 天津大学、同济大学、东南大学编 . 混凝土结构 . 中国建筑工业 .2003 ,( 15) ( 美) A H尼尔逊著 . 混凝土结构设计 . 中国建筑工业 2003(16) 其它相关规和图籍第二章 框架结构设计计算书2.1 框架梁、柱尺寸的确定及框架计算图 1 结构布置平面图本教学楼主体结构为 5 层,底层层高为 3.9m, 其余各层层高均为 3.6m。
局部突出屋面的塔楼部分为楼梯间,层高为 3.0m表 1 梁截面尺寸( mm)及各层混凝土强度等级填充墙采用 200mm厚的页岩空心砖,门为塑钢门,门洞尺寸为1.1m 2.1m, 窗为塑钢一. 结构布置及计算简图层次混凝土强度横梁(bh)纵梁(b h)次梁( b h)等级AB 跨,CD 跨BC跨2~530300700300 400300 650300 5001窗,洞口尺寸为303.0m 2.1m350700350 400350 650350 500楼盖和屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,板厚取 150mm梁截面高度按梁跨度的 1/10~1/18 估算,估算截面尺寸见下表 (表中含梁 . 板. 柱的混凝土强度等级) 其设计强2 2度: C30(f c =14.1N/mm,f t =1.41N/mm) 柱截面尺寸可根据式( 2.2 )估算,该教学楼的抗震等级为七级,起轴压比限值 [ u2 2N]=0.8 ,各层中恒荷载代表值近似取 12KN/m, 活荷载近似取 2.5KN/m , 边柱及中柱的负载面22积分别为 9 3.3m 和 94.35m . 所以第一层柱的截面面积为对于 2 级框架,柱按下式计算;3 5 2边柱 Ac≥( 1.3 9 3.3 1210 5)/ (0.75 16.7 )=1.85 10 mm3 5 2中柱 Ac≥ 1.25 9 4.35 1210 5/0.75 16.7=2.34 10 mm取柱的截面为正方形,则边柱和中柱截面高度分别为 425mm和 492mm。
根据上述计算结果并考虑其他的因素,本教学楼柱截面尺寸取值如下:1 层 700mm700mm2~3 层 600mm 600mm4~5 层 500mm 500mm基础选用柱下独立基础,基础埋深取 2.5m框架结构计算简图如下图所示,取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线;梁轴线取至板底,2~5 层 柱 高 即 为 层 高 , 取 3.6m; 底 层 柱 高 度 从 基 础 顶 面 取 至 一 层 板 顶 , 即h1=3.9+0.45+2.5-1.2=5.65m.(a) 横向框架( b)纵向框架图 2 框架结构计算简图二. 重力荷载计算1. 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面(上人):30厚的细石混凝土保护层222SBS防水层0.4KN/m 0.03=0.66KN/m220厚水泥砂浆找平层20125mm厚的加气混凝土块保温层5150mm厚钢筋混凝土板25 0.02=0.4KN/m20.125=0.625 KN/m 20.15=3.75 KN/m 22合计 5.835KN/m1~4 层楼面:2水磨石地面 0.65 KN/m2150 厚钢筋混凝土板 25 0.15=3.75 KN/m合计 4.4KN/m 22. 屋面及楼面可变荷载标准值2上人屋面均布活荷载标准值 2.5 KN/m2楼面活荷载标准值 2.5 KN/m2屋面雪荷载标准值 s k=ur s0=1.0 2.0=0.2 KN/m式中: ur 为屋面积雪分布系数 ur =1.0 。
3. 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载,对墙、门、窗可计算单位面积上的重力荷载计算结果见下表:表 2 梁、柱重力荷载标准值层构件 b/m h/mm2)边横梁0.350.7251.056.4315.90018682.972中横梁0.350.4251.053.6751.400946.3052795.051。