幼儿园结构设计计算书

幼儿园设计1摘要本工程为幼儿园工程，采用框架结构，主体为三层，局部两层，本地区抗震设防烈度为6度，场地类别为II类场地。主导风向冬季西北风，夏季东南风，基本风压0.4KN/m2，基本雪压0.35KN/m2，楼板﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。先用弯矩二次分配法计算恒荷载及活荷载作用下框架的结构内力，接着用D值法计算风荷载作用下的结构内力,然后进行内力组合，找出最不利的一组内力组合，然后进行计算配筋并绘图。此外还进行了室内楼梯的设计，完成了平台板，梯段斜梁，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。计算书用Word编辑，部分插图用天正建筑软件绘制，内力组合用Excel辅助计算。施工组织设计就是针对施工安装过程的复杂性，用系统的思想并遵循技术经济规律，对拟建工程的各阶段、各环节以及所需的各种资源进行统筹安排的计划管理行为，本设计的施工组织设计重点在进度控制、质量控制和安全控制。关键词：框架结构，荷载计算，内力计算，计算配筋，施工组织。第一章：绪论毕业设计是专业教学过程中的最后一个环节，是理论联系实际的重要过程。通过所给的设计资料培养学生能够综合运用所学知识了解并掌握建筑设计和结构设计的全过程。学会搜集资料、分析问题、解决实际工程问题的方法，进一步巩固已学的课程，并能查阅资料、专业文献，熟悉、理解和应用中南标等建筑规范，解决土木建筑工程设计中各方面问题所需的综合能力和创新能力，达到初步了解与掌握一个建筑师和结构工程师的实际工作内容和设计工作的方法与步骤。这个设计巩固和研究了我大学四年的所学的知识，能够发挥我的专长来达到学以至用的境界。另外在大量出现的钢筋混凝土的框架结构的情况下，多层混凝土的框架结构教学楼设计也有很多意义的，多层混凝土的框架结构能够大大的满足我们对教学楼的使用要求。通过各种研究方法来利用这种结构优点，并研究和改善他们，来满足我们的要求。总之，通过本次设计，学会了搜集资料、分析问题、解决实际工程问题的方法，进一步巩固已学的课程，主要是使自已能独立思考、解决设计过程中遇到的问题以及理论知识联系实际工程问题的能力增强。诚然，该设计也有些不足之处，希望各位领导、老师指正。1.1设计基本资料1.1.1、工程概况工程名称：昌平花园幼儿园设计；建筑地点：邹城市昌平花园；设计使用年限：50年；建筑规模：1)建筑总面积：2230.1m2；2)建筑层数：地上三层，局部两层；3)结构形式：钢筋砼框架结构；4)层高：12.600m，局部8.800m。1.1.2、建筑技术条件（一）气象条件：1)基本风压：Wo=0.4KN/m22)基本雪压：So=0.35KN/m2（二）工程地质条件1）地形：拟建场地地形较平坦，高差不超过1.5m。2）土层：自然地表0.6m内为杂填土，土质较差；填土下层为1.5m厚的粉质粘土，其承载力特征值为180KN/m2；再下为砾石层，其承载力特征值为270KN/m23）地下水：地下水在地表以下3m，无侵蚀性。幼儿园设计2材料供应：钢材、水泥、木材、砂石等供应充足。施工条件：各种机具足现浇结构要求。1.2建筑设计说明1.1.1、设计概要本设计是幼儿园，应根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。一般由教室、卧室、厕所和洗手间等组成。教学楼内各种房间的具体设置、层次和位置，应根据使用要求和具体条件确定。立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口、细部构件的处理。考虑设计的是幼儿园，立面尽量满足儿童视觉需求。建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间结构体系。确定房间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。综合考虑这些因素，取房间层高为3.6m。1.1.2、结构设计依据《房屋建筑学》教材，建筑设计资料集1、2、3册，《中小学建设设计规范》，其他有关设计规范及总图，混凝土结构设计规范GB50007-2002，建筑结构荷载规范GB50009-2001，建筑地基基础设计规范GB50007-2002，混凝土结构学（上、下册），多层与高层建筑结构设计，现用建筑施工教材，建筑施工手册—（上、中册），中国建筑工业出版社，建筑工程预算定额（省标），劳动定额手册。1.1.3、结构选型1．结构型式包括：混合结构框架结构部分混合部分框架混合结构施工简单，造价低，用钢量少，但整体性差，难满足高层大跨度的要求。框架结构整体性好，能满足大空间要求，耐久性好，缺点是造价高，结构要求整体性好，大空间比较的多，因此选用框架结构，框架结构包括：装配式框架，装配整体式框架，现浇式框架，装配式框架可节省模板，周期短，节点用钢量大。装配整体式框架，节点简单，工期长，用钢量和焊接少，整体性好，工序多。现浇式框架，整体性和抗震性好，模板多工期长，本工程采用先浇式框架，可保证框架和整体性。2．屋面结构：采用现浇屋盖,屋面找坡采用建筑找坡，板厚取h=100mm。3．楼面结构：采用现浇楼面。4．楼梯结构：采用钢筋混凝土梁式楼梯。5．天沟：采用现浇天沟。1.1.4、结构布置屋面结构布置及标准层楼面详见结构施工图第二章：荷载计算2.1结构布置2.1.1确定框架的计算简图假定框架与基础固定，且嵌固于基础顶面.框架梁与柱节点刚结。由于各层柱的截面尺寸不变，则梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离，底层柱高从基础顶面算至二楼板底，基顶标高根据地质条件暂定为—1.70m，则底层柱高为（3.5+0.10）=3.60m，其余各层柱高为层高，均为3.6m。为了便于简化计算，选取7轴上的一榀框架进行计算，由此可绘出框架的计算简图如下图2－1幼儿园设计3图2－1框架计算简图2.1.2杆件尺寸估算混凝土强度等级：梁、柱采用C30（23100.30EmmNc）横向框架梁h=)161121(～b=h)3121(～则h=mm）（～5.437~3.5837000)161121(取h=600mmb=mm）（～200~300600)3121(取b=250mm纵向框架梁h=mml39.0155.415取h=400mmb=mmmmh)200~133(400)21~31()21~31(取b=200mm框架柱b=)181121(～底层柱高h=（1～1.5）b则b=mm3003600121取b=400mmh=（1～1.5）b取h=400mm2.1.3惯性矩线刚度计算其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=20I横向框架边跨梁：mkNLEIi.1086.376.025.02121100.30436边跨边跨梁：mkNLEIi.1063.58.46.025.02121100.30436边跨幼儿园设计4中跨梁：mkNLEIi.104.664.02.02121100.30436中跨中跨梁：mkNLEIi.10122.34.02.02121100.30436中跨中跨梁：mkNLEIi.106.944.02.02121100.30436中跨中跨梁：mkNLEIi.101.74.54.02.02121100.30436中跨中跨梁：mkNLEIi.100.88.44.02.02121100.30436中跨底层柱：mkNLEIi.1000.96.36.0121100.30446底柱其余各层柱：mkNLEIi.1000.96.36.0121100.30446底柱令i柱=1.0则其余杆的相对线刚度为：i边跨=43.0.1000.9.1086.344mKNmKNi中跨=71.0.100.9.104.644mKNmKNi底柱=1.100.9.10944mKNmKN框架梁住相对线刚度如图2-2所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。幼儿园设计5A1A2A3D1D2D3A4A5AwD4D5DwCwBwB5C5B4C4B2B3C2C3B1C10.360.450.450.450.450.451.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.00.360.360.360.450.450.450.450.451.121.121.121.121.12图2－2梁柱相对线刚度2.2荷载设计值计算2.2.1恒载标准值计算（1）屋面防水层（刚性）30厚C20细石混凝土防水：1.0kN/m2防水层（柔性）三毡四油，冷底子油一度铺小石子：0.4kN/m2找平层：15厚水泥砂浆：0.015×20=0.30kN/m2找平层：15厚水泥砂浆：20=0.30kN/m2（2%找坡）膨胀珍珠岩保温层：15×（0.02+0.2）/2=1.725kN/m2120mm厚现浇混泥土屋面板：0.12×25=3.0kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆0.17kN/m2小计：6.90kN/m2（2）各层走廊楼面水磨石地面：0.65kN/m2幼儿园设计6（10mm面层、20mm水泥砂浆打底、素水泥砂浆结合层一道）结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12×25=3.0kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆0.17kN/m2小计：3.82kN/m2（3）标准层楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝1.16kN/m230厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥水泥浆结合层一道结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12×25=3.0kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆0.17kN/m2小计：4.33kN/m2（4）梁自重bh=300mm600mm梁自重：0.3×（0.60－0.12）×25=3.6kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×（0.6-0.12+0.3）×2×17=0.27kN/m小计：3.87kN/mbh=250mm400mm梁自重：0.25×（0.40－0.12）×25=1.75kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×（0.40－0.12＋0.25）×2×17=0.18kN/m小计：1.93kN/基础梁bh=250mm400mm梁自重：0.25×0.40×25=25kN/m（5）柱自重bh=600mm600mm柱自重：0.6×0.6×25=9.0kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×0.6×4×17=0.41kN/m小计：9.41kN/m（6）外纵墙自重标准层纵墙：0.9×0.36×19=6.16kN/m铝合金窗：0.35×2.1=0.74kN/m水刷石外墙面：（3.6－2.1）×0.5=0.75kN/m水泥粉刷内墙面：（3.6－2.1）×0.36=0.54kN/m小计8.19kN/m底层纵墙：（4.8－2.1－0.8）×0.36×19=13.0kN/m铝合金窗：0.35×2.1=0.74kN/m水刷石外墙面：（4.8－2.1－0.8）×0.5=0.95kN/m水泥粉刷内墙面：（4.8－2.1－0.8）×0.36=0.68kN/m小计15.37kN/m（7）内纵墙自重标准层幼儿园设计7纵墙：（3.6－0.4）×0.24×19=14.59kN/m水泥粉刷内墙面：（3.6－0.4）×0.36×2=2.30kN/m小计16.89kN/m（8）内隔墙自重标准层内隔墙：0.9×0.24×19=4.1kN/m铝合金窗：0.35×2.1=0.74kN/m水泥粉刷内墙面：0.9×2×0.36=0.65kN/m小计5.49kN/m底层内隔墙：（4.8－2.1－0.8）×0.24×19=8.66kN/m铝合金窗：0.35×2.1=0.74kN/m水泥粉刷内墙面：（4.8－2.1－0.8）×0.36×2=1.37kN/m小计10.77kN/m（9）女儿墙自重（含贴面和粉刷）0.241.219＋