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1、1 建筑设计1.1 工程概况河南信阳师范学院为适应高校扩招的需求，在河南省政府的大力支持下，拟建一栋综合教学楼 。中国人民银行（06）字第03号文件下达了“综合教学楼”的计划任务，此综合教学楼已经过城市规划局审核定点，位于校内图书馆东侧。1.1.1 设计要求（1） 建筑结构部分：该综合楼系教学、办公于一体，建筑面积7043左右，总投资850万元，本建筑为“L”型，要求开间3.6m，进深6m，走廊2.4m。底层高4.2m，标准层高3.9m，主楼共六层，裙楼二层，层高设置与主楼相同。采用钢筋混凝土框架结构体系，主楼一二层分布有教室、实验室、计算机室、电教室等；裙楼一层设有一个小会议室（三开间），功
2、能报告厅（四开间），教师办公室；二层设有一个大会议室（四开间），教师办公室等。三六层均为教室。除一层设管理室（一开间）而外，一六层各设教师休息室一个（一开间）东西头各设厕所一个，地面采用水磨石，教室设吊灯。（2） 水暖电部分：全楼采用热水供暖，散热器设罩，电器照明电路暗敷，除门厅、走廊、厕所、等用吸顶灯外，其他房间均为日光灯照明，各房间按要求设置电源插座，教室设吊风扇。1.1.2 施工条件施工由中建一公司承包，该公司技术力量雄厚，施工机械设备齐全，能从事各种民用建筑的施工。工程所需的各种门窗、中小型钢筋混凝土预制构件以及钢筋，水泥，砂，石等材料均可按实际要求保证供应；施工用水、用电可就近在主干
3、道旁接入，劳动力可满足施工需要。工期：2007年2月12日至2007年8月20日。1.2 原始材料1.2.1 气候资料（1） 气温 冬季取暖室外计算温度-9，夏季室外计算温度31。（2） 基本风压0.4kN/，最大风级7-8级，全年主导风向东北风，夏季主导风向为南风。基本雪压0.35kN/，年降水量1200mm，日最大降水量160mm，每小时最大降水量为40mm/h，最大积雪深度为25cm。相对湿度 冬季49%，夏季56%。1.2.2 地质资料 建筑场地平坦，土层分布比较规律，地下水位深约7m，在一般季节施工可不考虑地下水的影响，土的物理指标：=19kN/m，=25.5%，=9.5，e=0.6
4、83，类场地，=150kN/，冻土深度为18cm。地震烈度7度。1.3 总平面设计1.3.1 房屋的室外使用要求保证满足建筑物周围人行或车辆通行必要的道路面积，满足建筑物之间对声响、光线的要求。1.3.2 日照、通风等卫生要求主要考虑成排建筑物前后阳光遮挡情况及通风条件。1.3.3 建筑防火规范要求钢筋混凝土结构属级防火要求，防火间距不小于6m。建筑防火规范规定：对于耐火等级一、二级，房门至外部出口或封闭楼梯间的最大间距为40m，本设计满足要求。规范对于九层及九层以下的住宅和建筑物不超过24m的其他民用建筑以及建筑高度超过24m的单层公共建筑，最大允许长度150m，每层最大允许建筑面积2500
5、。本设计也满足要求。1.4 单体设计本设计开间3.6m，进深6m.教室为三开间，面积10.86=64.8，可以做合班教室使用；教师休息室为一开间，面积3.66=21.6；男女厕所各为一开间，面积21.6，地面比同层地面低20mm，每层东西各设一个。主楼底层设四开间的多媒体教室，面积为14.46=86.4；实验室，电教室均为10.86=64.8，设在南面，因考虑实验仪器和电教设备的安全均设在底层；群楼底层设一小会议室三开间，面积10.86=64.8；多功能报告厅四开间，面积14.46=86.4，因多功能报告厅为阶梯教室，应设在底层；另设教师办公室一个，面积7.26=43.2以及管理室一个，面积3
6、.66=21.6；二层设大会议室一个四开间，面积为14.46=86.4；二层设配电室一开间，面积3.66=21.6；储物间在一、二层分别设置一个；计算机室设在主楼二层，均为三开间，面积10.86=64.8；二层以上均为教室。1.5 交通部分平面设计交通部分可分为：水平交通联系的走廊、过道等；垂直交通联系的楼梯、坡道、电梯、自动梯等；交通联系枢纽的门厅、过厅等。交通联系部分设计的主要要求：交通路线简洁明确，联系通行方便。人流通畅，紧急疏散时迅速安全。满足一定的采光通风条件。力求节省交通面积，同时考虑空间处理等造型问题。1.5.1 过道设计过道是连接各个房间、楼梯和门厅等各部分，以解决房屋中的水平
7、联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流通畅和建筑防火要求。本设计走道宽度2.4m，净宽1.8m，满足使用要求；根据防火规范，走廊宽度在耐火等级为二级，层数4情况下为1.0/人，每次最多按350人计算，满足防火要求。1.5.2 楼梯设计楼梯设计主要根据使用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台宽度。二层以上设两部楼梯，人流分两股，一二层在裙楼另设一部楼梯，人流可分为三股，满足使用要求。1.5.3 门厅设计门厅是建筑物主要出入口处的内外过渡、人流集散的交通枢纽，设计中应考虑以下几个方面问题：门厅对外出入口的总宽度应不小于通向该门厅的过道、楼梯宽度总和。人流较集中的公共建筑物，门厅对外出入口的宽度，一般
8、按100人0.6m计算。外门的开启方式及门厅面积大小。门厅设计应导向性明确，避免交通路线过多的交叉和干扰是门厅设计中的重要问题。门厅设计要给人以大方、简洁的感觉，在设计中也应加以考虑。1.6 剖面设计剖面设计主要分析各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合和利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系等。1.6.1 房间净高确定本设计中的房间多数使用人数较多，面积较大，如教室、多媒体教室、多功能报告厅等。故在此设计中将多功能报告厅放在底层，即考虑其为阶梯教室，也考虑自重大，层高为4.2m；其他层为3.9m来设计。1.6.2 采光、通风要求本设计中房间均采用单侧采光，窗上沿离地面高度为进深的一半，满足
9、要求。窗台高度为900mm，桌子的高度（约800mm）人坐时视平线高度（约1200mm），配合关系比较恰当。通风方面，在内墙开设高窗，或者在门上设置亮子，使气流通过内外墙窗户，组织室内通风。1.6.3 房屋高度确定底层层高4.2m，其他层高3.9m；为防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，室内地坪高出室外600mm。1.6.4 屋面设计屋面排水，该屋面排水为女儿墙内檐沟排水，排水坡度为2%，屋面做法见节点详图。女儿墙高1.2m，其中0.7m为墙体，0.5m为上部栏杆高。1.6.5 楼地面设计（1） 教室地面设计，参见详图。（2） 楼面设计，参见详图。（3） 散水做法，参见详图。1.6.6 墙体
10、设计本设计中+0.000m以下用MU10粘土实心砖，+0.000m以上用加气混凝土空心砌块，墙体均为240墙。1.6.7 装饰工程本设计外墙底层窗台下做剁斧石饰面，以上为浅色瓷砖贴面，东西立面涂乳砂涂料；平台面及台阶踏步均为水磨石面；室内装饰门厅为花岗岩，电教室和计算机室铺防静电活动地板，卫生间铺地砖，其余为水磨石；内墙面采用石灰砂装饰，刷乳胶漆，卫生间墙面贴釉面砖；顶棚在门厅和走廊采用装饰石膏板，多功能报告厅采用矿棉吸声板，卫生间为PVC板，其余为纸筋石灰装饰。2 结构设计2.1 结构体型的选择本设计为六层建筑，对于一座建筑的设计，首先应该进行结构形式、结构体系的选择，在其满足使用要求的前提
11、下，尽可能经济合理、技术先进的要求。2.1.1 结构形式的选择结构选型是一项综合性的技术程序，建筑物在满足使用要求的同时，还要考虑精神方面，即人们对建筑物的审美要求，还要考虑基地环境，群体规划等外界因素的影响。建筑物有三种结构形式：砖石结构、钢筋混凝土结构、钢结构。砖石结构特点：建筑物刚度低，结构抗剪能力差，且劳动量大，不适于本设计；钢筋混凝土结构有比较高的强度，抗震性好，工业化，机械化高，适用范围广等特点，建筑用钢量不大，耐火性好，多层建筑一般采用钢筋混凝土结构；钢结构强度高，塑性好，施工期短，但其耐腐蚀性差，耐热不耐火，主要用于超高层结构中。2.1.2 结构类型选择高层建筑常用的结构类型有
12、：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系和筒体结构体系等。框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构，框架结构形成灵活布置的建筑空间、使用方便。框架结构侧移刚度小，在水平力作用下将产生较大侧向位移，抗震性能不理想，但相对于砖石结构而言，其抗震性大有加强，综合各方面因素考虑，本设计采用框架结构体系。2.2 框架类别的选择框架结构采用多种不同的结构布置方案，根据施工方法之异可分为现浇式、装配式和装配整体式。本设计采用现浇式，其更好地与柱、梁形成统一整体，一定程度上弥补了框架结构抗震性能不理想的缺点。2.3 基础形式的选择建筑物的基础是整个结构的重要组成部分
13、，关系整个建筑结构的安全与经济。基础形式选择应该考虑建筑场地的地质条件，水文冻土等条件，以及上部结构形式、荷载特点、施工条件等因素综合确定。基础类型按所采用的材料和受力特点分为刚性基础和非刚性基础，按构造形式分为条形基础、独立基础、箱形基础、十字交叉基础、桩基等。本设计采用十字交叉基础，此类基础增加了对上部荷载的支承面积，增强结构的整体稳定性和刚度，减少建筑物的不均匀沉降。2.4 结构布置在确定结构形式和类别的基础上，进一步确定结构布置成为本设计的又一关键环节。2.4.1 柱网布置本设计采用内廊式框架，柱网布置也采用内廊式柱网，且南北柱网对称布置，柱距6m，房间进深3.6m，走廊宽2.4m，柱
14、网布置简单规整，分布均匀。2.4.2 承重框架的布置承重框架的布置有以下三种形式：横向承重、纵向承重、纵横向承重。本设计采用横向承重方案，此方案可以有效提高建筑物横向抵抗侧力的强度和刚度，纵向设有连系梁用以加强纵向刚度。2.4.3 缝的设置为保证建筑物的变形敏感部位在各种条件下不被破坏，预先留出一定缝隙将建筑物垂直分割开来，此缝称之为变形缝。变形缝种类有三种：伸缩缝、沉降缝、防震缝。 伸缩缝是当建筑物长度超过一定限度时，建筑平面变化较多或结构类型变化较大时，为防止建筑物因热胀冷缩而产生开裂所设的温度缝。根据钢筋混凝土结构设计规范GB1089第6.1.1条“钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距，对于框架
15、现浇式为55m。沉降缝是为了预防建筑物各部分由于不均匀沉降引起的破坏而设置的变形缝。本建筑为“L”型，主楼“一”字型为六层，裙楼为二层，需设沉降缝，宽度为120mm，设在主楼与裙楼的过道处。防震缝是防止地震对建筑物的影响而设的变形缝。因本设计主楼与裙楼建筑立面高差为15.6m6m，且主楼高度为26.7m15m，处于7度地区，所以防震缝宽度设为110mm。针对以上各变形缝的综合考虑，本设计采用三缝合一，宽度为120mm，设在主楼与群楼之间的连通处。2.5 选材钢筋：级（）fy=210N/，级（）fy=300N/。型刚刚板：Q235A。 焊条：E43型（3号钢，级钢筋的焊接），E50型（级钢筋，级钢筋与级钢筋的焊接）。砼强度等级：均为C30。砌体材料强度等级：MU5加气混凝土空心砌块。3 框架结构设计计算3.1 框架结构设计任务3.1.1 工程概况 综合教学楼为六层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积约7043 m。建筑物平面为“L”形，主楼为“一”字形，建筑场地范围为90m30m。建筑方案确定，房间开间3.6m,进深6.0m，走廊宽2.4m。底层层高4.2m,其他层层高3.9m。填充墙采用240mm厚的加气混凝土砌块砌筑，外窗为塑钢窗，窗
