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1、1建筑设计说明1.1总平面设计1.2平面设计本教学楼由教室,大、小会议室，教师休息室以及功能房组成。根据多功能教学的要求,教学楼功能、布局、联系合理。1.2.1使用局部设计(1)教室：为了确保有充分的照明和良好的通风，以及场地要求，南北朝向，东西布置.(2)门厅：门厅是建筑物的出入口，门厅起到人流分散的作用。因此，门厅设计应考虑美观和功能要求。交通联系局部设计走廊连接教室、楼梯和门厅各局部，各房间的水平方向的联系和疏散人群的问题由走廊完成。过道的宽度应满足人流畅通和建筑物的防火要求，过道宽度2.4m。各层间的垂直方向的联系，各楼层人群的疏散由楼梯完成。本教学楼由于消防疏散问题两部楼梯以中间对称
2、布置以满足标准要求。平面组合设计由于场地面积以及建筑面积和功能的要求，该教学楼采用内廊式，以及在教室的旁边设置了相关的辅助设施。1.3立面设计由于教学楼的对采光的要求，立面上布置了充分的玻璃窗，尽量拉通窗，样式鲜明、美观。在外墙装饰上采用贴瓷砖，窗框为铝合金，明亮的色彩搭配。立面上给人一种清新的感觉，符合教学楼的气质。1.4剖面设计根据采光和通风标准要求，各房间均采用自然光采光，并配有照明设备，由标准得窗台高90Omm1.5建筑设计的体会间的使用面积,舒适和方便。外观的形状和周围环境相互协调。我们己经学会了实践中使用的知识架构设计,和浏览大量的数据,在指导老师的解答下,设计中的难题被解决。我受
3、益很多,不仅加强了我们的专业知识,并积累了大量的经验。建筑设计有很多的可变性，因此，细节繁多，我花了较多时间完成建筑设计。2结构选型及布置设计题目：雅礼中学邵阳)综合教学楼。设计资料：见设计任务书。2.1结构选型2.2结构布置2.2.1结构布置2.2.2结构布置图的具体内容和要求3框架结构内力计算3.1确定框架的计算简图选取KJ-2为教学楼框架计算单元，如图3.1所示。考虑整体一致性，以及保证平安，开间取4.75m来计算。图3.1板传荷载小意图图3.2计算简图及相对线刚度3.2框架梁柱尺寸确定混凝土强度等级：C30(E,=30x103%加)框架梁：力=()/=600，中间梁：h=450mm,b
4、=300mm;框架柱：匕=百=03,取人=400，X=400X5()0。3.3框架梁柱线刚度计算3.0IO7kN/m22x0.3m(0.60n)3边跨梁：=-=里=4.50x10”Nm*I7.2m3.0IO7kN!nr2-0.3，“(0.45，)中跨梁：4便=旦=-=5.70X10“nm梁/2.4而3.OxlO7kNImxx0.4zz(0.5m)3底层柱：输下=-=2.47xl0*kN，m底任，5.05mp.3.0(fkN/m2-0.4(0.5zn)3其余各层柱：i余在=上=12=3.47XlOqMm余柱/3.6m3.4框架各种荷载计算及受荷总图恒载标准值计算(1)屋面：(不上人)O5ZJ1二
5、层3刀厚SBS或A尸P改性沥青卷材面层卷材外表带绿页岩保护层刷基层处理一遍20w厚1:2.5水泥砂浆找平层20厚(最薄处)1:8水泥加气混凝土碎渣找2%坡干铺150厚加气混凝土砌块自重：3.06kNm2结构层：10Omm厚现浇钢筋混凝土板2.5kN/m2合计：5.56AW病(2)各层走廊楼面：水磨石地面0.65左TW布120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12，“X25ZJV/M=3.0ZJVmIOmm厚混合砂浆天棚抹灰0.01,x17kn/=0.17左n/合计：3.82V/加各层楼面:水磨石面层0.65AN/120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12253/疗=3.0店/IOmm厚混合砂浆0.0l/xl
6、7AN/尸=0lkNm2合计：3.82jWz(4)框架梁自重：梁自重：0.3，X(0.6机-0.12m)X25kNmi=3.60kN/mIOmm厚混合砂浆0.01?x(0.60LO.12m+0.3m)x2xl7左=0.26kNm合计:36kNm梁自重：0.30/nX(0.45m-0.12m)25kNmy=2.4SkN/mIOmm厚混合砂浆0.01?X(0.45m-0.12m+0.30m)x2x17kN/nr=0.21kN/m合计：2.69AN?根底梁自重:梁自重：0.2m0.40/X25kNmi=2kN/m(6)框架柱自重：柱自重：0.40m0.50n25kNmi=5.0kN/m合计：5.34
7、kNm(7)外纵墙自重底层：纵墙：(5.05m-2.Im-0.60m-0.40m)0.24ml8AN/=8.50ANi铝合金窗：2.1?x0.35kN/=0.75KVm贴瓷砖外墙面：(3.6-2.bn)0.5kN/m2=0.75kN/m水泥粉刷内墙面：(3.6m-2.Im)X0.36kVm2=0.54kN/m合计：10.54kNtn标准层：纵墙：(3.6m-0.6m-2m)0.24mSkNmi=3.90kN/tn铝合金窗：2.1/71x0.35kNm=0.75kN/m贴瓷砖外墙面：(3.6m-2.bn)0.5kN/m2=0.75kN/m水泥粉刷内墙面：(3.6n-2.bn)0.36kVm2=0
8、.54kN/m合计：5.94kN/m(8)内纵横墙自重标准层：墙体：(3.6-0.6zj)0.24/n18kNm=YIMkNlm/K泥粉刷墙面：(3.6?一0.6m)X0.36kN/m22=2.16kN/m合计：52kNm底层：墙体：(5.05m-0.6，-0.4”0.24m*18%/=17.50左2/?水泥粉刷墙面：(3.6m0.6n)0.36kNm12=2.(kNm合计工19.66,w3.4.2活荷载标准值计算1)活荷载标准值：查得：不上人屋面：G5kNInF楼面：教室ZokN卜f走廊：2.5kNInV(2)雪荷载：SO=O.35Aw/4取屋面活荷我与Sk中最大值。竖向荷载作用下框架受荷总
9、图(1)A-B,C-D轴间框架梁：屋面板传荷载：板传至梁上荷载如图3.1所示，用均布荷载替换三角形荷载和梯形荷载：恒载：5.56kNm2(4.75M+4.25m)2(l-20.332+O.333)=20.46kN/m活载：0.5My川(4.75m+4.25m)2(l-20.332+0.33)=1.84Mym楼面传来荷载：恒载：3.82kNm2(4.75n+4.25m)2(l-20.332+0.33)=14.06kN/m活载：2.0女Wm2(475m+4.25m)2(l-20.332+0.333)=7.36JtMm梁自重：3.86ZN/mA-MC-D轴框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传
10、恒荷载=3.86ANm+20.46kNm=24.32kN根活载=板传活荷载=.MkNZm楼面梁：恒载=梁自重+板传恒荷载=3.86kNm+14.06AN/加=17.92左N/m活载=板传活荷载=7.36北Ni(2)B-C轴间框架梁：屋面板传荷载：恒载：5.56kN/mX2.4，2582=8.34kN/m活载：0.5kN/m22.4/n/25/82=0.75kN/m楼面传来荷载：恒载：3.82kNmX2.4/?2582=5.73kN/m活载：2.5kN/m22.4mZ25/82=3.75kN/m梁自重：3.86kN/mB-C轴间框架梁荷载为：屋面梁：恒我=梁自重+板传荷载=3.86kNw+8.3
11、4ZN/m=12.20ZN/？活载=板传荷载=0.75Nm楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=3.867V/M+5.73AN/?=9.59Nz活载=板传荷载=3.75kNm(3)A、0轴柱纵向集中荷载的计算：顶层柱：采用外天沟女儿墙自重：做法：墙高90Omm,100mm的混凝土压顶)顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=3.2AkNm4.15m+3.6kN/m(4.15n-0Am)+5.56kN/Jx4.75m2x584.75?=71.38kN顶层柱活载=板传活载=0.5kW，2x4.75m/2x5/8x4.75m=3.53kN标准层柱恒我=墙体自重+梁自重+板传荷载=69.3MN标准层柱活载
12、=板传活载=2.0kNm24.75帆72x5/8=14.IO根底顶面恒载=底层外纵墙自重+根底梁自重=54.55左N(4)B、C柱集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重+板传传载=2.69&N/wX(4.75n-0Am)+5.56kN/m4.75n2258+5.56kN/m22.4w/24.75/n0.89=79lkN顶层柱活载=板传活载=0.5kNnX4.75m22X5/8+0.5kNm2X2.4加/2X4.75?X0.89=6.06ZN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=15.12kNm(4.75/n0.4z)+2.69左N/m(4.750.4?)+3.82RNmX4.75m225/8+3.8
13、2kNx2.4，/2X4.75m0.89=123.793V标准层柱活载=板传活载=2.0kNn4.75m2258+2.5kNm22.4，/24.75WXo.89=26.78AN根底顶面恒载=根底梁自重+墙自重=19.66kN/m(4.75m-0.4m)+2kN/m(4.75m-0.4w)=94.22kN图3.3竖向受荷总图(单位：KN)3.5风荷载作用下的位移验算与内力计算风荷载作用下的位移验算与内力计算(1)集中风荷载标准值计算根本凤压怯=0.45kNm2；生-风压高度变化系数，地面粗糙度为C类；4-风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得Ms=1-/f2=1.3:昆-风振系数；4一-下层柱高；
14、Zij-上层柱高：B迎风面的宽度。表3集中风荷载标准值离地高度Z/m从昆AW0(kN/m2)(m)%O)暝(M)14.850.741.01.30.453.61.85.5511,250,741.0L30.453.63,67.407.650.741.01.30.453.63.67.404.050.74LO1.30.454.053.67.872风荷载作用下的位移验算横向框架的侧移刚度D的计算侧移刚度如表3.2和3.3所示：表3.2横向2-4层D值的计算构件名称2+/D=a,.吗L(kN/m)A柱24.5lOilkN?_32x3.47x10%Nm0.39412659B柱2x4.5x10VNm+25.7
15、l乜Nm_c90.5921902123.47IO4Jl/V-mC柱2x4.5x10”Mm+2x5.7*10%MmT90.5921902123.47IO4VmD柱24.504kNm1_=1.323.47xlO4Vn039412659ZQ=63360ZN/，表3.3横向1层D值的计算构件名称32+1O=.埼(UVm)A柱4.5XIO4JtTV1jgo2.47X10”Mm0.4765532B柱4.5IO4AN-w+5.7104w*。，-,=6.812.47xlOM，0.7738984C柱4.50ikNm+5.104kNm,。，；=6.812.47xlONm0.7738984D柱4.5xlO4jV-f
16、flg22.47XIO4左Nm0.4765532ZD=29032kN匕一第j层的总剪力；Zq-第j层所有柱的抗侧刚度之和；uij-第j层的层间侧移。由第一层的层间侧移值计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和，点侧移是所有各层层间侧移之和。j层侧移Uj=XAn,/-顶层侧移U=,J=I表3.4风荷载作用下框架侧移计算表层次Wj(JtN)V.(0ZD(AM病)加0（7）h45.555.55633600.000091/4000037.4012.95633600.00021/1800027.4020.35633600.000331/1100017.872
17、8.22290320.000981/4000侧移验算：层间侧移最大值：14000l/550（满足）（3）风荷载作用内力计算：框架在风荷载下的内力用D值法进行计算。其步骤为:框架柱反弯点位置，y=先+y+y2+%表3.5框架柱反弯点位置轴号层号A/m先M兑yyh!mAD轴43.61.300.360000.36L3033.61.300.450000.451.6223.61.300.460000.461.66I5.051.820.560000.562.02BC轴43.62.900.450000.451.6233-62.900.50000050L8023.62.900.500000.501.8015.
18、056.810.550000.552.78表3.6风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力层梁端剪力/kN柱轴力/火NAB跨嗫“BC跨1.eCD跨MBA轴NMB轴MBC轴%D轴MD40.421.38042-0.42-0.960.960.4230.914.050.91-1.33-4.104.101.3321,687.50L68-3.01-9929.923+0113.2012.863.20-6.21-19.5819.586.21表3.7风荷载作用下框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算轴号A轴B三层号43214321ViIkN5.5512.9520.3528.225.5512.9520.3528.22D633606
19、3360633602903263360633606336029032DmJkN12659126591265955321902119021190218984DZO0.200.200.200.190.300.300.300.31嗑/WVIjI2394.075+361.673,896.11&75yh/切1301.621.662.021.621.801.802.78MC一/Mm2.995.137.9016.243.317.0011.0019.86MC下/柄m1.444.206.7610.832.717.0011.0024.33此左/左Mm0OO02.996.5712.1023Mb右/kNm2.996.
20、5712.10230.323.145.907.86注：只考虑左侧向风荷载作用3.6内力计算为了简化计算，考虑如下单独受荷情况：对于（1）（4）四种情况，采用分层法计算。第（5）种情况，采用D值法计算。3.6.1竖向恒载作用下内力计算结构内力计算可采弯矩分配法计算，并可利用结构对称性取1/2结构计算。注意除底层外，柱的线刚度需要乘以修正系数0.9,其它各层柱的弯矩传递系数取1/3,除底层柱外。线刚度修正：底层柱i=2.47X104k?/m其他层柱i=0.93.4710m=3.12104km1）顶层列表计算，如表3.8。图3.4顶层计算简图表3.8顶层杆端弯矩的计算结点DEABC杆端DAEBADA
21、BBABEBCCB分配系数0.410.590.430.30027固端弯矩(KNm)-105.06105.06-5.86-2.93弯矩14.3643.0761.993LOO分配-13.02-28.0055.9939.0635.1535.15传递3.8311.4816.528.26过程=0.83355-2.482232.23结点DIFGHEJ杆端DFIFFDFIFGGFGEGJGHHGEGJG分配系数0.2910.2910.4180.330.230230.21固端弯矩KNm)-77.4177,41-4.60-2.30弯矩分配传递过程7.511.427.511.4222.5342722.534.27
22、32.35-14.696.1516.1829.373.081.0225470.71-2()470.7118.68-0.6418.680.64-6.82-0.24-6.82-0.24最终弯矩KN*m)8.938.9326.8026.8053.606628-21.18-21.18-23.9217.02-7.06-7.06最终弯矩18.19-13.8554.55-54.5584.78-41.54-43.2434.45KNm)弯矩图见下列图3.5。图3.5顶层弯矩图(KNm)2)标准层列表计算，如表3.9图3.6标准层计算简图表3.9标准层杆端弯矩的计算图3.7标准层弯矩图(KNm)(3)底层列表计算
23、，如表3.10。图3.8底层计算简图表3.10底层杆端弯矩的计算结点KLMNIJP杆端KNKIKLLKLPLJLMMLNKIKJLPL分配系数0.240.310450350.190240.22固端弯矩-77.41.77.41-4.60230(KNn)弯矩1&5824.0034.8317.429298.00分配-15,79-3L58-17.14-21.6619.8519.85-7.22-8.57传递3794.897.113.561.901.63过程L25-0.68-0,85-0.780.78-0.28-Oj4最终弯矩22.3728.89-5L2666.56-17.82-22.51-25.2318
24、.3311.199.63-7.5-8.91(KNm)弯矩图见下列图3.9。图3.9底层弯矩图(KNm)(4)柱端弯矩叠加，不平衡节点弯矩进行再一次弯矩分配，得框架弯矩总图如图3.10。图3.10分层法框架弯矩总图(KNm)5)恒荷载作用下的剪力图和轴力图如图3.11、图3.12图3.11恒荷载作用下的V图KN)图3.12恒荷载作用下的N图(KN)3.6.2活载作用下的内力计算本设计只考虑活载满跨作用。(1)顶层列表计算，如表3.11。图3.13顶层计算简图表3.U顶层杆端弯矩的计算结点DEABC杆端DAEBADABBABEBCCB分配系数0.410.590430.300+27固端弯矩(KNm)
25、7.957.95-0.36-0.18弯矩分配传谢过程1.09029-0.99-0.063.260.884.69-2.141.262.354.270.63-0.2。2.98419-2.69Ql72.690.17最终弯矩(KN*m)138-Lo54.14-4.146.39617凸.222.68弯矩图见下列图3.14。图3.14顶层*矩图(KNm)标准层列表计算，如表3.12。图3.15标准层计算简图表3.12标准层杆端弯矩的计算结点DIFGHEJ杆端DFIFFDFIFGGFGEGJGHHGEGJG分配0.2910.2910.4180.330.230.230.21系数固端弯矩-31.831+8-L8
26、0-0.90(KNm弯矩分配3.083.089,259.2513.36.65-6.05-12.09-8.43-843一工707.70-2.81-2.81传递过程0.590.591.761.762.531.27-0.42-0.29-029-0,270.27-0.10-0.10最终弯矩3.673.67HOln.(H-22.0227.21-8.72-8,72-9.777.()7-2.91-2.91弯矩图见下列图3.16。图3.16标准层弯矩图KNm)(3)底层列表计算，如表3.13。图3.17底层计算简图表3.13底层杆端弯矩的计算结点KLMNIJP杆端KNKIKLLKLPLJLMMLNKIKJLP
27、L分配系数0.240.310.450.350.190.240.22固端弯矩(KN*m)-3LX31.8-1.80-0.90弯矩分配传递过程7.631.569.862.0214.316512.937.16=13.011.47-0.51-7.06-0.28-8.92-0.35-8.17-0.338.170.333.820.783.290.67-2.97-OJ2-3.530.14最终弯矩(KNm)9.1911.88-21.0726.91-7.34-9.27-10.37.604.603.96-3.09-3.67弯矩图见下列图3.1乱图3.18底层弯矩图(KNm)(4)柱端弯矩叠加，不平衡节点弯矩进行再
28、一次分配，得框架弯矩总图如图3.19。图3.19分层法框架弯矩总图(KNm)(5)活荷载作用下的剪力图、轴力图如图3.20、图3.21。图3.20活荷载作用下的V图(KN)图3.21活荷载作用下的N图(KN)4内力组合及内力调整进行承载力计算时，采用荷载设计值对应的内力设计值，荷载设计值=fa,本设计分项系数为：恒载/*=1.2活载=1.4风载片=.4楼面活载%=1.4可变荷载控制组合考虑以下三种：(I)1.2恒载+1.4活载(2)1.2恒载+1.4凤载(3)1.35恒载+0.98活载+0.84风载按照最不利布置的原那么内力组合。计算承载力。4.1内力组合表4.1框架梁内力组合表(四层)杆件号
29、ABBC截面位置A跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM荷恒-59.8283.6683.77-87.8291.44-41.3314.64-6.88我活-6.315.294.95-7.64.三-2.430=90.25分风2.990.42-2.99-0.420.321.38布风-2.99-0.422.9904232-1.38-内L2+L4-80.6107.8107.5-116.1-120.9-53.018.87,9力1.2+1.4（或）组L35+0.98-86.9118.1117.9-126.0-131.2-58.220.6-9.0-Z1.2+1.26（+或）-83.5107.6-118.8-1
30、20.3-53.120.4注：1、表中系数0.98由L4X0.7得出，1.26由0.9X1.4得出,风荷载产生跨中弯矩很小,略去以一计;2,表中单位：M-kNjn.vkN、3、不起控制作用的组合，能直接看出时未计算以一表示。表4.2框架梁内力组合表（三层）杆件号ABBC截面位置A跨中B左B在跨中内力种类MVMMVMVM荷恒-64.4963.3747.06-73.18-65.66-19.5311.51-2.51载活-24.138.5518.3728.52-15.26-8.944.5-1.87分风6.570.916574）.913,144.05布风-6.57-0.916.57091-3*14-4.
31、05一内1.2+1.4-111.288.0872-1277-100.2-36.022-5.631.2+1.4（或）一一一一组1.35+Oqg-110.793.981.5J26.7-103.619.9-5.2合1.2（D+1.26（+或）-116J88.0-132Q-99.2-38.7246注：同表4.1。表4.3框架梁内力组合表（二层）杆件号ABBC截面位置A跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM荷恒-61.3663.1649.9-71.08-65.86-20.8611.51-3.84载活-25.2122.521749-29,19-30.48-8,514.5-1.44分风12.11.68一-
32、12.11,685.97.5一布风-12.1-L6812.11.68-5.9-7.5内1.2+1.4-108.9107384.4-126.2-1217-36.92（11.-6.6力1.2+1.4（或）组1.35+0.98-C）.5107.384.5=124.6-118.8-36.519.9-6.61.2+1.26（+或）-120.6106.3-137.3-119.6-43.228.9注：同表4.1。表4.4框架梁内力组合表（一层）杆件号ABBC截面位置A跨中B左B右跨中内力种类MVMMVMVM荷恒-55.2862.653.97-69.03-66.42-23.6711.51-6.65陋活-22.
33、7221.291937-27.93-31.71-9.664.5259分风233.2一-23-3.27.8612.86一布风-23-3.2233.2-7.86/2.86内1.2+1.4-98J104.991.9-12L9-24J-41.920.1-11,6力1.2+1.4（或）-98.5组1.35+0.98-96.9105.491.8-120.6-120.7-41.419.9-11.5合1.2+1.26（+或）-123.9106.0-147.0-123.7-50.535.7注：同表4.1。表4.5框架柱的内力组合表（四层）杆件A柱（外柱）B柱（内柱）截面位置上端下端层间上端下端层间内力种类MNM
34、NVMNMNV荷恒59.82155.0二7174,3-26.9-46.5185.130.22201.321.3载活6.318.82-10.928.05-4.8-5.2J4.918.8634.145.9分风-2.99421.44421.11-3.31-0.962.71-0.961,67布风2.990.42-1,440.42-Lll3310.96-2.710.964.67Mmax80.6198.3-39-63.124333.8组1.2+1.4Nmax-59.8248.4-3948.7289.43.VSNmin80,6198.3-3963.124333.8值Mmax76.0186.6VME-60.4
35、223.527.91刊+1.4（或）Nmax-46.5209.7-33.840.1242.927.9Nmin76,0186.6=33.8=60.4223.527.9135+0.98Mmax84.9217,9-41.0-67.9264.534.5Nmax-6S8262.8-4Lo49.5305.234.5Nmin84.9217.9-41.0-67.9264.534.51.2（D+1.26（+或）Mmax83,5197.639.766.5242.135JNmax-60.1245.039.750.8285.835.1Nmin83.5197.6-39.7-663242.135表4.6框架柱的内力组合表三层）杆件
