沈陽市某中學教學樓設計

摘要

　　本建筑為一中學教學樓，位于沈陽市，建筑面積為5526.8m2,框架結構，層數為五層，總建筑高度為22.05m,室內外高差為0.45m,無地下室，結構設計合理使用年限50年，抗震設防烈度為7度，設計耐火等級為二級，墻體材料為陶�；炷�土空心砌塊。

　　本建筑坐北朝南，建筑平面為一字形，兩端向南凸出2.4m,便于布置大教室，外表美觀，布局合理，主要有普通教室30間，各層布置有教室辦公室和教室休息室，衛生間分別布置在各層兩端，對稱布置，結構簡單而實用

　　兩部樓梯板式樓梯，全部為封閉式樓梯，分別布置在北側中間教室的兩側，底部走廊兩端設有門，滿足防火要求，易于緊急情況下人流疏散。

　　結構類型為現澆鋼筋混凝土框架結構，在框架結構計算時，采用PKPM軟件輔助計算，因為是教學樓，關系重大，所以加強了抗震要求。

　　關 鍵 詞：教學樓；建筑設計；結構設計；框架結構；施工組織。

　　Abstract

　　The present building is a secondary school building, located in Shenyang, the gross floor area for 5526.8m2, frame, for the five-storey low-rise, with a total building height of 22.05m, indoor and outdoor elevation to 0.45m, no basement, the structural design of a reasonable service life 50, the seismic intensity of 7 degrees, fire-resistant design for the secondary level, material for the ceramic wall of concrete hollow block.

　　Construction of the ride south, construction is a flat-shaped, to the south at both ends of protruding 2.4m, to facilitate the arrangement of large classrooms, beautiful appearance, reasonable layout, there are 30 general classrooms, at all levels of offices and classrooms are arranged Classrooms lounge, Bathrooms on each floor were arranged at both ends, symmetrical layout, the structure is simple and functional. .

　　Two-plate staircase stairs, all closed-end staircases, were arranged on the north side in the middle of both sides of the classroom, with both ends of the corridor at the bottom of the door to meet fire safety requirements, easy flow of people to evacuate in case of emergency.

　　Structure for the type of cast-in-place reinforced concrete frame structure, in the framework of the structure calculation, using software PKPM-assisted calculation, as is the teaching building, is crucial, so the strengthening of anti-seismic requirements.

　　Key words: teaching building; architectural design; structural design; frame; construction.

　　目  錄

　　前    言

　　畢業設計是提高學生綜合素質與工程設計能力的一個重要步驟。畢業設計的目的是培養學生綜合應用所學基礎知識、專業知識和相應技能，解決土木工程設計問題的綜合能力和創新能力，提高學生發現、分析和解決問題的能力。

　　本人畢業設計題目為《沈陽市某中學設計》。在進行建筑方案設計前，我查閱了《建筑結構CAD》、《混凝土結構》、《建筑結構抗震設計》、《建筑結構CAD》、《土力學與地基基礎》等專業課程，并且閱讀了《混凝土結構設計規范》、《中小學校建筑設計規范》、《建筑結構荷載規范》等相關規范。在這次設計中，我積極查閱和收集資料，進行建筑設計、結構計算并運用計算機軟件繪制施工圖紙。

　　雖然剛開始遇到好多困難，但通過在指導老師的指導和幫助下，在同學的幫助下，經過資料查閱、設計計算讓我真正學到了不少東西。同時業鞏固了專業知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。

　　運用天正建筑繪制建筑圖，運用PKPM軟件進行框架結構計算，大大減輕設計工作量，提高計算的準確性。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，懇請各位老師批評指正。

　　1建筑設計

　　1.1工程概況

　　本建筑為沈陽市某中學教學樓，本建筑中主要是普通教室（60㎡），合班教室（120㎡）�？偨ㄖ�面積5526.8㎡，5層，現澆鋼筋混凝土框架結構體系。

　�。�1）建筑地點及擬建基地平面圖

　　本建筑位于沈陽市，由市規劃局批準擬建基地平面圖圖1-1.

　　2）設計依據

　　1） 《總圖制圖標準》 （GB/T50103-2001）

　　2） 《房屋建筑制圖統一標準》 （GB/T50001-2001）

　　3） 《建筑設計防火規范》（GBJ16-87）2001年修訂本

　　4）《05系列建筑標準設計圖集》（05J1-13）

　　5）《公共建筑節能設計標準》（DBJ03-27-2007）

　　6） 《建筑設計資料集》（第二版第三集），中國建筑工業出版社，2001年

　　1.2建筑總平面設計

　　1.2.1總平面設計

　　該建筑耐火等級為二級，四周較空曠，滿足防火間距的要求。

　　1.2.2平面設計

　�。�2）主要柱距布置

　　該建筑主要用于普通教室與合班教室，且以普通教室為多，參考《中小學建筑設計》取普通教室為7.2m×8.4m.

　　考慮教室中不宜設柱，有一跨度為7.2m+2.4m=9.6m.

　�。�2）主要房間平面設計

　　普通教室取7.2m×8.4m,考慮教學樓人流量大，所以在底部走廊兩端開門，更利于人流疏散。計算機房與閱覽室為了便于安裝卷閘門防盜，將兩者布置在（3）四層，各層均有教師休息室。

　　房間門的設置：普通教室門 2.4×0.9m（其中亮子高0.3m,門高2.1m）；階梯教室門 2.4×1.5m.

　　窗的設置：教室采光等級為Ⅲ級，要求窗地面積比為1/6,選用窗戶尺寸為2.7m×2.1m的大窗。

　�。�3）輔助房間設計

　　衛生間平面設計：為保證衛生間的自然通風，將衛生間布置在建筑的兩端。

　　該建筑預計各層使用人數為300人。男女比例1比1,即150名男生，150名女生。男大便器40-50人/個，男小便器20-25人/個，女大便器20-25人/個（以上數據參考中學廁所設備個數參考指標）。根據上述指標，男大便器取4個，女大便器取4-5個，男小便器取6-7個。由于進深為7.2m,有較大空間，統一取男女大便器5個。男小便器4個。

　�。�4）交通聯系部分的平面設計

　　走廊：由《樓梯門和走道的寬度指標》可知，當建筑的耐火等級為二級時，一層、二層為0.65m,三層為0.75m/百人，大于四層為1m/百人。設計走廊凈寬為2.2m,考慮柱子的突出，取軸線尺寸為2700mm,以滿足凈寬的要求。

　　樓梯：為使人流盡早分散，避免底層走廊過于擁擠，將樓梯與門廳結合在一起布置，兩部樓梯在建筑中均勻布置，滿足安全疏散的要求。

　　采光：走道盡端設置1.8m×1.8m的窗，以滿足交通聯系部分的采光要求。

　�。�5）建筑平面組合設計

　　計算機房與閱覽室為便于管理，置于（3）四層。

　　衛生間置于通風條件良好的兩端。

　　普通教室在各層靈活布置。

　　1.2.3建筑剖面設計

　�。�1）房屋高度尺寸的確定

　　該建筑為5層，各層均為3.6m.因梁高未定，室內凈高未最終確定，常取3.0-3.3m,與結構設計協調后定。

　�。�2）室內外高差的確定

　　外為了防止室外雨水流入室內，防止建筑舞因為不均勻沉降使地面降低，為了滿足建筑使用的要求，取室內外高差為450mm.

　�。�3）采光設計

　　學校建筑的采光等級為Ⅲ級，窗寬與開間之比為2/3<2.4/3.3<1,由《側窗采光時房間進深L與窗高h的比值表》，查出相應窗高h=L/2.7至L/3.4,取h=2.1m,地面至窗臺高度為0.9m,則窗上緣高度為3.0m.

　　1.2.4建筑立面設計

　　學校建筑應嚴謹而活潑，該建筑采用對稱設計，門廳設置于建筑的中軸線中間，在結構設計中取的梁高可能不一致，引起窗洞高度的變化，在外立面上用與窗顏色相近深色調整。底層階梯教室臨街一側不設置窗，整個外墻用花崗巖飾面。

　　1.3構造設計

　　1.3.1內外墻體材料及厚度的確定

　　根據設計資料冬季采暖室外空氣計算溫度6℃，夏季通風室外空氣計算溫度30.,室內計算溫度：衛生間，樓梯間，大廳為16℃，其他均為18℃。該建筑選用300mm厚陶�？招钠鰤K，根據《民用建筑熱工計算規范》（GB 50176-93）對圍護結構熱工計算如下：

　　R0·min=㎡·K/W

　　其中Ro·min-圍護結構最小傳熱阻（㎡·K/W）；

　　ti-冬季室內計算溫度（℃），一般居住建筑，取18℃；高級居住建筑，醫療、托幼建筑，取20℃；

　　te-圍護結構冬季室外計算溫度（℃）：

　　n-溫差修正系數，根據GB 50176-93表4.1.1-1,該建筑外墻與平屋頂直接與室外空氣接觸，n取1.0;

　　Ri--圍護結構內表面換熱阻（㎡·K/W）；

　　[Δt]-室內空氣與圍護結構內表面之間的允許溫差（℃），表根據GB 50176-93表4.1.1-2, 該建筑為學校建筑，外墻[Δt]取6℃。

　　Ro=Ri+R+Re= Ri+δ/λ+Re=0.133+0.30/0.22+0.05=1.547㎡·K/W >0.456㎡·K/W

　　式中R--材料層的熱阻（㎡·K/W）；

　　δ--材料層的厚度（m）；

　　λ--材料的導熱系數[W/（m·K）];

　　Ro--圍護結構的傳熱阻（㎡·K/W）；

　　Ri--內表面換熱阻（㎡·K/W）；

　　由上述計算可知，300mm厚陶�？招钠鰤K滿足要求，內墻采用200mm厚陶�？招钠鰤K。

　　1.3.2樓板層的選擇

　　樓板層是多層建筑樓層間的水平分隔構件，它一方面承受著樓板層上的全部靜、活荷載，并將這些荷載連同自重傳給墻或柱；另一方面還對墻體起著水平支撐作用。幫助墻體抵抗由于風或地震等所產生的水平力，以增強建筑物的整體剛度。

　　1.3.3屋面

　　屋面為不上人屋面，屋頂是建筑物的維護結構，應能抵抗自然界各種惡劣環境的影響。首先是能抵抗風雪雨霜的侵襲，其中雨水對雨水的威脅最大，故防水是屋頂設計的核心，本各層采用SBS改性瀝青防水卷材。在房屋建筑中，屋頂漏水非常普通，其中原因是多方面的，在設計時要多加考慮。

　　屋頂不僅是房屋的維護結構，也是房屋的承重結構。所以屋頂結構應有足夠的強度和剛度，作到安全可靠，并因防止因結構變形防水開裂漏水，加以老虎窗，防止屋面變形。

　　1.4防火設計

　　該建筑耐火等級為二級，建筑分類為二類。二類建筑的每個防火分區最大允許建筑面積為1500m2,故每層為一防火分區。

　　該建筑設有兩部樓梯，每個防火分區的安全出口為2個，？滿足規范的要求。

　　該建筑總長為59.3.m,均勻設置2部樓梯，任一房間至外部出口的距離不大于15m,安全疏散距離滿足規范要求。

　�。�1）每層疏散走道、安全出口、疏散樓梯以及房間疏散門的每100 人凈寬度不應小于表1.2的規定；當每層人數不等時，疏散樓梯的總寬度可分層計算，地上建筑中下層樓梯的總寬度應按其上層人數最多一層的人數計算；地下建筑中上層樓梯的總寬度應按其下層人數最多一層的人數計算；

　�。�2）當人員密集的廳、室設置在地下或半地下時，其疏散走道、安全出口、疏散樓梯以及房間疏散門的各自總寬度，應按其通過人數每100 人不小于1m 計算確定；

　�。�3）首層外門的總寬度應按該層或該層以上人數最多的一層人數計算確定，不供樓上人員疏散的外門，可按本層人數計算確定；

　　本建筑應設封閉樓梯間，在走道和樓梯交匯處設置防火門，門寬1.5m.一層防火門開向走道，其余各層開向樓梯

　　2結構設計

　　2.1設計原始資料和依據

　　2.2結構設計說明

　　2.3結構體系的選擇和布置

　　2.4梁、柱結構布置

　　2.5荷載計算

　　2.6結構分析與計算

　　2.7榀框架計算

　　2.8現澆樓板計算

　　2.9柱下獨立基礎計算

　　2.10樓梯配筋計算

　　3技術經濟分析

　　3.1先進工藝及新技術措施

　　3.2主要技術經濟指標

　　3.3 室內環境節能設計計算參數

　　3.4框架設計的基本要求

　　4施工組織設計

　　4.1編制說明及編制依據

　　4.2 工程概況及施工特點

　　4.3施工部署

　　4.4施工順序及進度計劃安排

　　4.5施工總平面布置

　　4.6基礎及主體結構施工方案

　　4.7材料、設備和勞動力安排

　　4.8安全文明施工

　　5結論

　　緊張的畢業設計終于畫上了句號，這次的畢業設計既檢驗了我對所學知識的掌握程度，又使我對專業知識有了更深刻的理解。

　　回顧整個設計過程，由于時間較為緊張，又是初次嘗試獨立完成整個中學教學樓的設計，這是一個鋼筋混凝土框架結構體系，讓我對框架體系有了一個更深的了解，也讓我不斷的學到好多知識，通過今年這次大地震，我對教學樓的抗震設計加強了很多。

　　我在做畢業設計期間系統總結回顧所學知識，中間我溫習了以前所學的結構力學、混凝土結構設計原理、基礎設計等書；學習了從更多方面搜集相關資料，學到了很多東西，除了掌握自己所學的課本外，要更多的了解規范，因為它是我們設計工作的準繩。

　　通過本次設計，我真正體會到了一名建筑工程人員所肩負的責任，作為一名即將畢業的大學生，只有認認真真的，踏踏實實地從最基本的小事做起，才可能真正的做好大事。這也是這些時間來最大的收獲和感觸。

　　6致詞

　　我能完成這份設計，不光是自己的付出，還有更多的人關心、支持和幫助。

　　特別的，我要對在幾個月中辛勤指導的金老師表達最衷心的謝意。老師的孜孜不倦，不厭其煩的講解使我受益非淺，老師嚴格的要求也在整個過程中不斷督促我按計劃進度完成任務。在老師的認真指導下，我不但進一步鞏固了以前所學的知識，還學到了不少新的知識，也從老師身上學到了許多做人做事的道理。同時，我還要對我的同學和朋友表示最大的謝意，在整個設計過程中，他們也給了我很多耐心的指導和幫助，特別是自己在電腦繪圖方面的提高，讓我感觸很深；同時讓我充分體會到了集體合作的重要性，這樣我才能夠順利的按時完成設計任務。

　　最后，讓我再次對給予我幫助的老師和同學表示的最真摯的感謝。

　　參考文獻

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　　12）《建筑工程制圖》，第三版，同濟大學建筑制圖教研室，陳文斌、章金良主編，上海：同濟大學出版社，1996

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