沈阳市英才小学综合教学楼建筑结构设计计算书(编辑修改稿)

沈阳市英才小学综合教学楼建筑结构设计计算书(编辑修改稿)内容摘要：

................................................................................................ 128 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 1 页 设计理 念 本设计设计题目是 ―沈阳市英才小学 综合教学楼的建筑与结构设计 ‖，根据辽宁科技大学资源与土木工程学院下发 的 12 届毕业生，综合教学楼组毕业设计任务书。 本设计总建筑面积 4720 平方米，建筑总高度 米，分四 层，层高 米，柱网 米。 根据功能被分成两个部分即教学部分和行政部分。 此综合教学楼设计就采用钢筋混凝土框架结构。 钢筋混凝土框架结构做为常用的结构形式之一，其结构体系的特点为： 建筑平面布置灵活，使用空间大。 延性及抗震性能较好。 整体侧向刚度较小，水平力作用下侧向变形较大（呈剪切 型）。 所以建筑高度受到限制。 非结构构件破坏比较严重。 框架结构是现代建筑的主要结构形式。 框架结构使用的主要材料是的钢筋混凝土，钢筋混凝土是以混凝土材料为主，并根据需要配置受力的钢筋、分布筋、箍筋，弯起筋等。 框架结构是由梁，柱，节点及基础组成的一种结构形式。 框架结构按照结构布置的不同，主要分为横向框架承重，纵向框架承重及双向承重三种方案。 横向框架承重方案中，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制时应沿横向布置，楼板为现浇时一般设次梁将荷载传至横向框架。 横向框架还要承受横向的水平地震作用。 在纵向框架承重方案中，竖向荷载主要由纵向框架承担，预制楼板布置方式和次梁设置方向与横向承重框架相反。 双向承重方案纵横向均为主要受力方向。 钢筋混凝土结构充分利用了钢筋、混凝土间能够协同工作的机理，用抗拉强度很高的钢筋来协助混凝土抵抗拉应力，大大提高了混凝土结构的抗拉强度。 混凝土的组成与分类 混凝土是由胶凝材料、骨料和水（有些品种的混凝土中可不加水），按适当的比例拌和而成的混合物，经一定时间后硬化而成的人造石材，简写为 ―砼 ‖。 混凝土按所用胶凝材料分为水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等。 水泥混凝土 又称普通混凝土（简称为混凝土），是由水泥、砂、石和水所组成，另外还常加入适量的掺合料和外加剂。 在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。 在硬化前，水泥浆起润滑作 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 2 页 用，赋予拌合物一定的和易性，便于施工。 水泥浆硬化后，则将骨料胶结为一个坚实的整体。 钢筋混凝土（简称 RC），是经由水泥、粒料级配、加水拌和而成混凝土，在其中加入一些抗拉钢筋，在经过一段时间的养护，达到建筑设计所需的强度。 它应该是人类最早开发使用的复合型材料之一。 混凝土的优点及 缺点 混凝土之所以被广泛应用于建筑业，是因为它具有很多优点。 原材料来源广造价低 可塑性好 可调配性好 抗压强度高。 混凝土的抗压强度一般为 20～ 40Mpa，有的可高达 80～ 120 Mpa，适合做结构材料。 与钢筋的共同工作性好。 混凝土热膨胀系数与钢筋相近，受力特点可以互补，且与钢筋的粘结力较强，可制成钢筋混凝土，扩大应用范围。 耐久性好。 混凝土一般不需要维护、维修及保养。 耐火性好。 混凝土的耐火性远比木材、钢材、塑料等好，可经数小时 高温作用仍保持其力学性质。 但普通混凝土也有不足之处，如自重大，比强度小（单位重量的强度）；抗拉强度低，脆性大；受拉时抗变形能力小、容易开裂；导热系数大，保温隔热性差；硬化较慢，生产周期长等。 钢筋和混凝土是两种全然不同的建筑材料，钢筋的比重大，不仅可以承受压力，也可以承受张力；然而，它的造价高，保温性能很差。 而混凝土的比重比较小，它能承受压力，但不能承受张力；它的价格比较便宜，但是却不坚固。 而钢筋混凝土的诞生，解决了这两者的缺陷问题，并且保留了它们原来的优点，使得钢筋混凝土成为现代建筑物建造的 首选材料。 混凝土的发展 1824 年英国人阿斯普丁 ()发明硅酸盐水泥 年法国人朗姆波 ()制造了第一只钢筋混凝土小船 1872 年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 3 页 混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅 150 多年。 与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但发展非常迅速，目前混凝土结构已成为土木工程结构中最主要的结构，而且高性能混凝土和新型混凝土结构形式还在不断发展。 （ 1）第一阶段 ——钢筋混凝土发明至本世纪初 从钢筋混凝土的发明至本世纪初，钢筋 和混凝土的强度都比较低，主要用于建造中小型楼板、梁、柱、拱和基础等构件。 计算理论：结构内力和构件截面计算均套用弹性理论，采用容许应力设计方法。 （ 2）第二阶段 ——从 20 世纪 20 年代到第二次世界战争前后 1928 年法国杰出的土木工程师 发明了预应力混凝土，可以用来建造大跨度结构。 计算理论：前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫开始考虑混凝土塑性性能的破损阶段设计法， 50 年代又提出更为合理的极限状态设计法，奠定了现代钢筋混凝土结构的基本计算理论。 （ 3）第三阶段： ——第二次世界战争以后至今 二战以后到现在，随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等工业化生产技术。 高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，成为现代土木工程的标志。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 4 页 建筑设计总说明 本设计是根据辽宁科技大学资源与土木工程学院土木专业毕业设计题目中的教学楼组的任务书的要求进行设计的。 此设计采用钢筋混凝土框架结构，墙体材料为普通灰沙砖和水泥空心砖， 七度抗震设防 （一般学校应该按照八度设防，但如果刚度分布均匀可按七度设防） ，属于三级框架，乙类建筑。 设计原始数据 1．场地：沈阳 市近郊 2．耐久年限： 50 年 3．防火等级：二级 4．自然条件： （ 1） 最大冻结深度： （ 2）工程相对标高  （室内地坪）相当于绝对标高。 （ 3）相对地下水位 （最高）， （最低）。 （ 4）本地区抗震设计烈度为七度。 （ 5）本地区最高月平均气温 ℃ ，极端历史高温 39℃ ；本地区最低月平均气温℃ ，极端历史低温 35℃。 （ 6）风向：夏季主导风向为 南风，冬季主导风向为西北风。 （ 7）基本风压值： W0 =2mKN （ 8）基本雪压值： S0 =2mKN （ 9）据建设部下发最新文件楼顶不设置水箱，城市生活用管网水头为 ,足够生活用水压，消防用水采用室外消防水池。 （ 10） 利用附近锅炉房的集中供暖 ，不再单独设置。 平面设计 本综合教学楼采用平面形状为 L 形，采用单内廊式的平面组合形式，房间布置在走廊两侧，房间的开间为 ，进深为 ，走廊宽为 ，教学楼总长为 ，主教学楼总宽。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 5 页 根据设计任务书的要求，本教学楼共 设了普通教室 18 间，教师办公室 15 间，党政办公室 13 间，史地教室、 自然实验室，多功能教室， 音乐教室、体育器材室、微机室、教师阅览室、学生阅览室各 1 间、合班教室 1 间，每层均设有男女厕所，厕所均设有前室。 教学楼内设置楼梯三部，其中门梯的进深为 ，两端部楼梯的开间为 m，楼梯的踏步尺寸为 300 150bh   2mm ，梯段净宽为 2760mm，不小于 m，满足通行和防火的要求。 立面设计 本设计为一栋 四 层的建筑，层高为 ~。 采用主附体相结合，做到协调统一，立面造型上有很好的节奏感，再配上装饰和线条的划分，给人以美观、新颖、和谐、的特点。 剖面设计 给人以整体的楼梯立面感觉，踏步的布置与层高要求的关系，还能使室内外高差的变化一目了然。 建筑做法 梁板混凝土采用 C25，柱混凝土采用 C25，钢筋主筋采用 HRB335 级钢筋；板、箍筋采用 HPB300 级钢筋，一层外墙墙体采用 MU15 普通灰砂砖，其他墙体采用 MU10水泥空心砖，女儿墙采用 MU15 矿渣砖，砌筑砂浆采 用 M5 混合砂浆。 一些主要构造的做法 1．屋面（从上到下）： 20mm 厚细石混凝土保护层 SBS 屋面防水 （改性沥青） 20mm 厚 1： 3 的水泥砂浆找平层 2%的水泥炉渣（找坡）最薄处 20mm ，最厚处 170mm 20mm 厚苯板 100mm 钢筋混凝土板 20mm 厚混合砂浆天棚抹底 2．楼面（从上到下）： 10mm 厚 地砖 1： 3 的 20mm 厚水泥砂浆找平层 100mm 钢筋混凝土板 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 6 页 20mm 厚混合砂浆天棚抹底 3．墙体： 外内墙厚度分别为 370mm 、 240mm。 一层内外墙墙体采用普通灰砂砖，其他墙体采用水泥空心砖，女儿墙采用 MU15 矿渣砖。 外墙装饰：彩色涂料 涂面。 内墙装饰：乳胶漆墙面，用于走廊，楼梯间；釉面砖墙面，用于卫生间；水泥砂浆粉刷，用于踢脚线暗柱。 4．厕所（从上到下）： 白色面砖 20mm 厚 1： 3 水泥砂浆找平层 30mm 厚细石混泥土 二毡三油防水层 冷底子油一道 20mm 厚 1： 3 水泥砂浆表面压光 100mm 厚现浇钢筋混凝土板 20mm 厚混合砂 浆刮大白 5. 基础：边柱 基础采用钢筋混凝土柱下独立基础， 基 础 埋 深 m。 ： 中央大厅的大门采用 五扇 对开门 ，窗采用 塑 钢窗等。 7．楼梯： (1) 实心扶手，轻金属栏杆，高度为。 (2) 180 厚钢筋混凝土楼梯板； 30mm 厚水磨石面层； 20mm 厚的水泥砂浆抹灰。 (3) 防滑条 6mm 厚钢条防滑条。 8．墙裙： 1： 2 水泥砂浆掺 5%防水剂 20mm 厚，纯水泥浆粘蓝色釉面瓷片。 9．散水、勒脚、踢脚：（ 1）散水采用 10mm 厚 1： 1 水泥砂浆随打随抹光； （ 2） 80mm 厚 C15 混凝土面层 ； （ 3） 800mm 厚炉渣 ； （ 4）素土夯实； （ 5）勒脚采用 1： 3 水泥砂浆抹面，高度为 600mm ； （ 6）踢脚采用 1： 2 水泥砂浆 10mm 厚。 10． L 形拐角处，设置抗震缝和伸缩缝，二缝合一。 11． 图上未注明和本 表未说明者，均按国家有关规范 及该地区有关规定执行。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 7 页 图 底层平面 图 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 8 页 结构设计说明 设计依据 1．本设计是根据统一下发的 09 届土木工程专业毕业设计题目中综合教学楼组的毕业设计任务书的具体要求进行设计的。 2．本设计的建筑结构工程君按国家现行各有关设计规范：《建筑结构荷载规范》、《建筑结构抗震规范》、《混凝土结构设计规范》、《中小学校建筑设计规范》、《建筑结构制图标准》、《建筑结构设计手册》、《建筑地基基础设计规范》等相关规定进行的。 自然条件 1．土质： 0~ 为杂 填土； ~ 为 粘土，地基容许承载力特征为 190Kpa；~ 为粉 土，容许承载力特征值为 200 Kpa， 以上。