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第3页3一建筑设计1.1基本设计资料工程名称：南京市某高中教学楼设计建筑物所在地：江苏省南京市某区工程概况：本项目为南京市某高中教学楼，拟建于南京某区内，建筑的主要功能用做教学。建筑结构形式为钢筋砼框架结构。建筑物为五层，建筑高度为18.6米。设计依据：A、南京市规划局规划设计要点B、工程地质勘察报告C、气象资料与荷载规范D、各类国家建筑、结构设计规范E、民用建筑设计防火规范南京市气候条件年平均温度20℃主导风向全年主导风向为东南风平均风速3M/S最大风速19.3M/S基本风压值0.35KN/M基本雪压0.4KN/M地震烈度7度近震地质条件该工程场区地势平坦，拟建地土类为软弱场地土，建筑场地类别为三类。1.2建筑设计说明本毕业设计题目为南京市某高中教学楼，拟建于南京市区内，建筑的主要功能教学使用等。建筑结构形式为钢筋砼框架结构。建筑物为五层，建筑高度为18.6米。作为教学楼，在设计过程中从建筑的功能分区和造型要求着手，结合具体施工的可能性，从合理和经济的角度出发，选择简洁而实用的建筑方案。平面设计建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系，它包括使用部分和交通联系部分的设计教学楼使用部分的平面设计充分考虑第4页4了各种房间的使用功能要求，重点满足教学的主要功能。各房间通风顺畅，不同分区互不影响又相互联系，空间利用合理且满足安全疏散的要求。交通联系部分把各个房间以及各楼层有机地组合起来，考虑到使用部分的功能分区，减少交通干扰。立面和剖面设计在建筑立面的处理上，主要是适当地把握好建筑的地域性和时代感想结合的问题。充分利用建筑场地的宽度，把建筑的立面尽量的做大。在建筑立面细部处理上，尽量采用能与建筑气质相关联的形式，使建筑看上去美观，大方，庄重，新颖。建筑物为五层，建筑物的各层层高除底层均为3.6米，女儿墙为0.6米高，本设计的室内外高差为450mm，在室外设三个踏步起过度作用，剖切面位置见剖面图。抗震设计南京为7度抗震设防区，而教学楼为乙类建筑物。按我国抗震设防标准：“小震不坏，中震可修，大震不倒”，本方案的设计满足抗震的要求。1.3建筑设计构造做法为了便于以后的荷载计算，在建筑设计中将建筑构造做法作以说明，具体的做法列于表中：屋面做法（不上人）：一般做法：类别具体做法备注屋面设计30厚细石混凝土保护层屋面采用不上人屋面（详细做法见图）SBS防水层20厚水泥沙浆找平层150厚水泥珍珠岩保温层110厚钢筋混凝土板15厚板底纸筋石灰楼面设计12mm厚大理石地面一般楼面，采用大理石地面（详细做法见图）30mm厚细石混凝土第5页5110mm厚钢筋混凝土现浇板15厚天棚水泥砂浆抹灰地面做法15厚1：2水泥石子磨光一般地面，采用大理石地面，卫生间另说明（详细做法见图）素水泥浆结合层一道20厚1：3水泥砂浆找平层素水泥浆结合层一道60厚C15混凝土100厚碎石夯实素土夯实外墙做法15厚1：3水泥砂浆刷素水泥浆一道3-4厚水泥胶结合层8-10厚面砖，1：1水泥砂浆勾缝内墙设计15厚1：1：6水泥石灰砂浆采用水泥石灰砂浆5厚1：0.5：3水泥石灰砂浆墙裙设计满刮腻子一道、底油、铅油、调和漆油漆墙裙1500高（具体做法见图）5厚1：2水泥砂浆面层15厚1：3水泥砂浆底层踢脚设计10厚1：1.5水泥石子水磨石面水磨石踢脚150高（见祥图）12厚1：2.5水泥砂浆底层（转角处R20）;卫生间楼面10厚缸砖地面采用防水面砖地面5厚1：1水泥细砂浆20厚1：3水泥砂浆找平第6页640厚C20细石砼坡向地漏聚氨脂三遍涂膜防水层厚1.5-1.820厚1：3水泥砂浆找平层，四周抹小八字角80厚现浇楼板卫生间地面8-10厚地面砖干水泥擦缝地砖地面撒素水泥面（洒适量水）10厚1：2干硬性水泥砂浆结合层刷素水泥浆一道40厚C20细石混凝土刷冷底子油一道，二毡三油防水层20厚1：3水泥砂浆粉光抹平60厚C10混凝土随捣随抹100厚碎石或碎砖夯实卫生间墙裙瓷砖地面5厚纯水泥浆粘贴层15厚1：2水泥砂浆底层散水做法10厚1：2.5水泥砂浆抹面详见图60厚C10混凝土80厚碎砖或道渣素土夯实1.3.2屋面排水设计根据规范要求，适当的划分排水坡、组织排水区，一般每个排水区按每个雨水管排除150-200M2屋面（水平投影）雨水划分。进深超过12M，不宜采用单坡排水。对于刚性防水屋面，最小坡度为1：50，设计中采用排水坡度为1：50。因为屋面流水线路不宜过长，本方案的宽度大于12M，所以采用双坡排水。第7页7勒脚做法勒脚是墙身接近室外地面的地方，它有保护墙身和增加建筑物美观的作用。由于一般的防潮层易开裂使用寿命短的特点，本设计中采用了60厚的配筋细石砼防潮带。二结构设计说明结构设计说明目的是对拟建的建筑物进行结构选型，结构布置，以及结构设计过程中所要考虑的一些设计原则和规定等。2.1结构选型的确定结构的选型主要是根据设计的功能要求、地质条件和受荷情况以及经济等角度来判断结构的选型。常见的钢筋混凝土结构体系a、框架结构体系框架结构是由梁、柱构件通过接点连接而成。当结构单元的竖向和水平荷载完全由框架结构承担时，这种结构体系称为框架结构体系。框架结构体系可以比较灵活的配合建筑平面的布置，安排需要较大空间的会议室、商场、餐厅、娱乐室、实验室等。具有一定的灵活性，所以在我国现阶段一些地区的公共建筑、综合大楼等的结构选型中被广泛采用。同时作为框架体系有不同于其他结构体系的优点。框架结构的梁、柱等构件比较容易标准化、定型化，便于采用装配式整体结构，适用于层数不太高的建筑。当建筑物层数不断增多时，水平荷载对梁、柱的截面尺寸和配筋量的控制作用就越来越大。当层数相当多的时候，底部各层不但柱的轴力很大而且梁和柱的由水平荷载所产生影响的弯距也明显增加，从而导致截面尺寸和配筋增大。对建筑平面布置和空间处理就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也将趋于不合理，影响设计的竞争力。框架结构的自震周期长，建筑物自重较小，从而承受的地震荷载也比较小，这是对抗震比较有利的一方面。但是另一方面，国内外许多震害都表明：高层框架由于侧向刚度小，在强烈地震作用下的顶端水平位移和底部的层间位移都过大，致使非承重结构的严重破坏，即填充墙、建筑装修和设备管道严重破坏。第8页8框架结构的特点是：它的优点是建筑平面布置灵活，因而使用也就非常灵活；框架抗侧移主要取决于梁、柱子的截面尺寸。通常，梁柱的截面惯性矩小，侧向变形大，这是框架结构的主要特点，也因此而限制了框架结构的高度。b、剪力墙体系承受建筑物竖向和水平荷载的主体结构全部为剪力墙时，即形成剪力墙结构体系。剪力墙结构体系自重较大，侧向刚度大，自重周期短，因而导致产生较大的地震荷载。但剪力墙的截面有效工作高度大，截面惯性矩大，所以很容易满足强度要求。现浇钢筋砼剪力墙结构，由于整体性好和刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，顶端水平位移和层间相对位移通常都能满足要求。切由于侧向变形小，有利于避免内部隔断墙、建筑装修、设备管道等非结构性破坏，也有利于防止过大的位移对主体结构在强度和稳定性方面造成的不利影响。剪力墙结构体系的缺点是：剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，立面处理不灵活，很难满足公共建筑等使用大空间的要求。结构自重较大往往导致增加基础工程的造价，也从一定程度上影响到设计的竞争力。c、框架-剪力墙体系框架-剪力墙体系是在框架体系的基础上增加一定数量的纵向和横向剪力墙，所构成的双重体系。框架体系具有空间大，平面布置灵活，立面处理丰富等优点，但侧向刚度差，抵抗水平荷载能力低，底部层间位移大容易引起非结构性破坏和次生灾害，对抗震不利。但剪力墙体系则相反,抗侧力强度和刚度均很大，但平面布置不灵活，不适应大空间的要求。因此，把两种结构体系结合起来，在同一结构中同时采用框架和剪力墙结构，共同承受竖向和水平荷载，可做到取长补短的作用。在水平荷载的作用下，剪力墙的存在，不但使框架各层梁柱值降低，而且使各层梁弯矩沿高度方向的差异减小，在数值上趋于均匀。与框架结构相比，框架剪力墙结构体系的抗侧力能力大大提高，地震作用下侧移减小，非结构性破坏一般较轻，是抗震性较好的结构体系。结构选型第9页9结构体系方案选择要根据拟建建筑物的高度、用途、施工条件、经济等进行比较。经过对以上三种结构体系的比较，针对自己的设计题目—徐州市方正公司办公楼，我选择了框架结构，理由如下：框架结构建筑平面布置灵活，可以有较大的空间的会议、办公等，并且可以需要用隔断分隔成小房间或者是拆除改成大房间，使用灵活。建筑物选址于南京，为七度近震。根据建筑物所在地的设防烈度及房屋的使用情况、层数、建筑物的高度等因素，根据《抗震设计手册》的规定：设防烈度为7度，高度为50M以下的房屋采用钢筋混凝土框架结构体系较为合理。2.2结构设计原则延性原则结构、构件或者截面的延性是指他们进入破坏阶段以后，在承载力没有明显下降的情况下承受变形的能力。也就是说，延性反映他们后期变形的能力。后期是指从钢筋开始屈服进入破坏阶段直到最大承载力（或者下降到最大承载力的85%）时的整个过程。延性差的结构、构件或者截面，其后期变形能力小，在达到其最大承载力后会突然发生脆性破坏，在设计中是应当要避免的，因此，对结构、构件或截面除了要满足承载力的要求之外，还要求他们具有一定的延性，其目的在于：a、防止发生象超筋梁那样的破坏，以确保人的生命和国家财产的安全。b、在超静定结构中，能更好地适应地基的不均匀沉降以及温度的变化等情况。c、使超静定结构能够充分的进行内力的重分布，并避免配筋疏密悬殊，便于施工，节约钢材。d、有利于吸收和耗散地震能量满足抗震方面的要求。强柱弱梁的原则—控制塑性铰的位置：强柱弱梁的设计原则是通过控制梁、柱的相对强度，以保证塑性铰首先出现在框架梁中，尽量避免或减少在框架柱中出现塑性铰。因为塑性铰出现在框架柱中，结构很容易形成几何可变体系而倒塌。强剪弱弯原则—控制构件的破坏形态：强减弱弯是要求构件的受剪承载力大于因弯距出现塑性铰时的截面剪力，即保证在塑性铰形成并转动前，不出现剪切脆性破坏。为此，在设计第10页10中有意识的提高构件的受剪承载力，以保证结构的塑性铰按设计要求出现在受剪破坏之前，增强框架结构的延性性质。强节点、强锚固原则—保证结点区的承载力：结构分析时往往以梁端或柱端为控制截面进行构件的配筋计算，而把梁柱胶结区作为一个理想的刚结点。强节点、强锚固的设计原则是为了充分发挥塑性铰的作用，避免节点破坏或锚固失效出现在塑性铰发挥作用之前，这样才能使梁柱构件的承载力和变形能力得到充分的发挥，以确保框架结构的延性要求。2.3结构布置结构布置要点结构布置包括结构平面布置和结构剖面布置，建筑物的房屋楼面标高变化不大时，可只做结构平面布置，如屋面、各层楼面以及基础等结构平面布置，本建筑物只作结构平面布置。结构布置应在建筑平面、立面剖面确定好之后进行，且上一层的结构应在下一层的结构平面图上布置。进行布置时应注意以下几点：a、既要满足建筑功能的要求，又要使结构合理，受力明确，如柱网的尺寸，从建筑上讲柱网间距越大越好，但结构上却不宜过大，主梁的跨度一般为5-8M，次梁为4-7M，若为混凝土过梁，跨度可达12M。b、房屋平面内质量分布和抗侧力构件的布置基本均匀对称。c、楼层刚度不小于其相邻层刚度的70%，且连续三层总的刚度降低不超过50%。d、应考虑是否设置变形缝，房屋的长度大于50M时，应设置伸缩缝一个。该建筑物长度为43.2M，因此没有设置变形缝。e、房屋立面局部收进的尺寸，不大于该方向总尺寸的25%。截面设计要点a、材料：《建筑抗震设计规范》对混凝土强度等级的要求是：当按一级抗震等级设计框架梁时，其混凝土强度等级不应低于C30，当按二、三级抗震等级设计框架梁时，其混凝土强度等级不应低于C20。第11页11《建筑抗震设计规范》对钢筋强度等级的要求是：框架梁中的纵向受力钢筋宜采用II、III级变形钢筋，钢箍宜采用I、II级钢筋。在施工中，不宜以强度等级较高的钢筋代替原设计中的钢筋，如必须代换时，应按钢筋拉应力设计值相等的原则