1、 长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 1 长沙金岚中学食堂综合楼设计 摘 要 本工程为长沙金岚中学食堂综合楼设计，该建筑为四层， 总建筑面积4152.33m2，建筑控制高度为 21.6m， 采用现浇钢筋混凝土框架结构 。 本设计过程包括建筑设计、结构设计以及施工图预算。 本设计要求内部布局合理；外观造型新颖、美观、与周围环境协调；遵循“技术与经济相结合”的原则。 建筑设计 是 依据建筑总体规划要求、建筑用地条件和基地周边的环境特点，首先设计建筑平面， 其次进行立面造型、剖面设计。 结构设计主要 进行了结构方案中横向 一榀 框架的设计。 本工程采用钢筋混凝土结构框架 结构体系 (横向承重 )，选择了
2、有代表性的一榀框架进行计算。其中包括 结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、基础设计等。其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；恒荷载和活荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表。 对于竖向荷载作用采用弯矩二次分配法计算，水平荷载作用采用 D值法计算。设计计算整个过程中综合考虑了技术经济指标和施工工业化的要求。 关键词： 框架结构；建筑设计；结构设计；施 工组织设计： D 值法；食堂设计 长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 2 ABSTRACT This proje
3、ct is designed for a School canteens building of Changsha Jin Lan Secondary School. The building has four layers, tal construction area of 4152.33m2, building control height 21.6m,adopting the frame structure. The design process includes architectural design, structural design and construction budge
4、t. The design requirements for the internal layout which is reasonable; appearance beautiful, and the surrounding environment; follow the “technical and economic integration“ principle. Architectural design is based on the architectural requirements of the overall planning, construction site conditi
5、ons and the base characteristics of the surrounding environment. The graphic design of architecture comes first and then followed the elevation and profile design . This project adopts reinforced concrete frame (horizontal load-bearing), which has chosen a representative frame to calculate. It inclu
6、des the structure style, the preliminary estimation for the structural members, confirmation of the sketch and unit for calculation, sideway control, load calculation, component design, and foundation design. The design enclose the framework of the bending moment, shear and axial force under wind lo
7、ad; the framework of the bending moment, shear and axial force under lateral seismic loads; the framework of the bending moment, shear and axial force under constant load and live load and the beam and column combination of internal forces form. Vertical load function adopts moment distribution meth
8、od, level load function adopts D value method, and seismic load function adopts equivalent base shear method. During the design process earthquake-resistant design, technical economy index and construction industrialized request are synthetically considered. 长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 3 Structural design maint
9、ains close ties with the architectural design, which is based on current relevant codes. Keywords: Frame structure; Architectural design; Structure design; Construction management design D value method Canteen Design 第 1 章 设计说明 1.1 建筑设计说明 1.1.1 计算依据和设计要求 1 设计任务书 2 老师提供的设计条件 3 国家现行的建筑规范以及现行的地方标准 1.1.
10、2 建筑设计概况和技术经济指标 1工程概况： (1) 建设地点： 长沙市 (2) 建筑层数： 四层 (3) 耐火等级： 二级 (4) 抗震等级： 三级 2. 技术经济指标 总建筑面积 ： 4152.33m，建筑占地面积 ： 1201.59 m 1.1.3 建筑地区条件 1. 气象 (1) 温度：月平均最热 29.3 度，月 平均最冷 4.7 度； 室外计算温度 ：夏季最高 40.6 度，冬季最低 -11.3 度； (2) 相对湿度 ：月平均最热为 75%； (3) 主导风向 ：全年为西北风向，夏季是东南风，基本风压为 0.35KN/m2 (4) 雨雪条件 ：年降雨量为 1450mm，每日最大降
11、水强度为 192 mm /日； 暴雨降水的强度 3.31mm/s， 100mm2 ;地方基本雪压 0.35 KN/m2; 长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 4 2工程地质设计条件 拟建场地各地层由上往下依次为： (1) 人工填土层：厚度 0.5-1.0m，不适合作为持力层； (2) 新冲 积粘土层：厚度 0.7-1.5m，不适合作为持力层； (3) 冲积粉质粘土层：厚度在 2.5-3.6m，是一般的的持力层 ,承载力的标准值为 270kPa； (4) 残积粉质粘土层：厚度 1m，是较好的持力层和下卧层，承载力的标准值为300kPa； (5) 强风化泥质粉砂岩 (没有钻透 )，是较理想的持力层 ,
12、 承载力的标准值为350kPa； 地下水位 ：地表以下 2米内没有侵蚀性 ,稳定地下水位埋深在 3.5-4m之间。 1.1.4 建筑设计内容 1建筑内容 本设计为长沙金岚实验中学食堂综合楼设计，包括学生 食堂、教师食堂、厨房、配餐间、多功能会议室、展览室、办公室等。 (1) 建筑总面积为 4030.65m2，建筑占地的面积为 1201.59m2。 (2) 一三层基本层高 4.5m，四层层高为 5.4m。 (3) 一三层为食堂，四层为多功能会议室和展览室 2安全设施 本建筑建筑总高度为 21.60m，是二级防火的多层建筑。根据防火安全要求，在公寓楼的走道以及楼梯间要安装自动喷淋装置，并且要设有消
13、防栓和灭火器。 (1) 一 三 层层高 4.5m,一，二层为厨房和学生食堂，三层为教师食堂，包厢和厨房。 (2) 四层层高 5.4m,为多功能会议室和展览室。 1.1.5 建筑构造处理 1 墙体部分 (1) 墙体大部分采用 240mm 厚砖墙，隔墙大部分采用轻质材料隔墙，砖墙只起分隔作用、围护作用，不承重。 (2) 墙身防潮 ：因为室内外高差为 0.45m，所以要设水平和垂直防潮层。做法长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 5 详见建筑施工或结构施工图。 (3) 勒脚处理 ：勒脚处要用防水砂浆打底，其做法依据各房间地面的不同做法相应变化。做法详见建筑施工或结构施工图。 2门窗部分 窗户采用铝合金窗，
14、门分为铝合金门、木门和防火门三种。具体详见门窗表。 3屋顶 ： 上人防水屋面，详细做法见构造做法表。 1.1.6 工程其他具体做法 1散水 细石混凝土散水 60 mm厚 C10 细石混凝土，面上 20mm 厚 1： 2.5 水泥砂浆随打随抹光。 80mm 厚碎砖或者道碴，素土夯实，向外坡 3%。 2室外台阶、踏步 台阶为花岗石条石台阶，详细做法见构造做法表。 3地面 、卫生间、地面楼面、卫生间楼面的做法见建施的建筑装修表。 4内墙面、顶棚、踢脚的做法详见见建施的建筑装修表。 5外墙面用模塑聚苯乙烯保温外墙面，做法详见建施的构造做法表。 1.2 结构设计说 明 1.2.1 设计资料 1建设地点
15、：长沙市 2工程名称 ：长沙市金岚实验中学食堂综合楼设计 3工程地质条件和气象条件参见建筑设计说明中的相关内容。 4地面粗糙类型 ： C 类 5抗震设防烈度为七度，抗震为三级抗震。 6结构的平面布置图如结构布置图中所示。 其他要求和构件的见结构总说明 1.2.2 结构体系的选型 本工程采用钢筋混凝土现浇框架结构或者称为横向承重框架体系。对于层数不高的食堂综合楼，可以选用混合结构、钢筋混凝土框架结构、底层为框架或者内框架砖房结构。该建筑开间和跨度都 较大，要求能够布置灵活。同时，考虑该建筑在长沙处于 7 度地震区，因此选用框架结构。在地震区，要考虑到地震长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 6 方向的
16、随意性以及地震作用产生的巨大破坏效应，因此要选用横向承重框架体系。 1.2.3 其他结构选型 A屋面结构：选用 120mm 现浇混凝土板作承重结构，屋面板按照上人屋面选用活荷载 B楼层结构 ：所有标准层楼面均采用现浇钢筋混凝土楼板作为承重结构，混凝土板厚为 120mm。 C楼梯结构 ：由于楼梯梯段水平投影长度大于 3m，因此 要采用钢筋混凝土板式楼梯。 D过梁 ：由于每层层高为 4.5m,在门窗洞口 单独设置过梁。 E基础 ：荷载比较小而地基承载力较大，故采用钢筋混凝土 柱下独立基础。 第 2 章 结构布置与荷载计算 2.1 柱网布置 1该建筑长度为 58.5m,不采用伸缩缝。 2详见结施图。
17、 3. 计算跨度如下图阴影部分处所示： 长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 7 图 2.1 结构布置图 2.2 梁、柱截面尺寸初步确定 2.2.1 梁截面尺寸估算 : 横梁： 0)18181( lhb 11( ) 7 8 0 0 4 3 3 9 7 58 1 8 取 hb=600 mm; 3 0 01 5 06 0 0)4121()4121( bb hb 取 bb=250 mm; 纵梁：01 1 1 1( ) ( ) 7 8 0 0 4 3 3 9 7 58 1 8 8 1 8bhl 取 hb=600 mm; 1 1 1 1( ) ( ) 6 0 0 1 5 0 3 0 02 4 2 4bbbh
18、取 bb=250mm; 次梁取： b h=250 mm 400 mm . 2.2.2 柱的截面尺寸估算 : 底层柱高 h=4500mm+450mm+700mm=5650mm，期中 4500mm 为底层层高， 450 mm为室内外高差， 700mm 为由基础顶面至室外地面的高度。二层、三层柱高均为45000mm，顶层 柱高 57000mm。 长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 8 1 1 1 1( ) ( ) 5 6 5 0 3 1 4 4 7 01 2 1 8 1 2 1 8cibH 取 bc=450 mm; (1 2 ) (1 2 ) 3 5 0 4 5 0 9 0 0cchb 取 hc=600
19、mm; 柱截面尺寸为 ： b h=450mm 450 mm; 2.3 框架计算简图及梁柱线刚度 2.3.1 确定框架计算简图 : 框架的计算简图如图 2.2 所示，取 3 轴上的一榀框架进行计算。假定框架柱嵌固于基础顶面内，框架梁与柱为刚接。各层柱的截面尺寸不变，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到第二层楼面，基顶标高根据室内外高差、地质条件，定为 -1.20m，二层楼面标高为 4.50m，故底层柱高为5.70m。其余各层住高从楼面算至上一层楼面，均为 4.50m。可绘出框架的计算简图，如图 2.2 所示。 图 2.2 框架计算简图 2.3.2 框架梁柱的线刚度计算 对
20、于中框架梁梁取 I=2Io 长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 9 左边跨梁 ： 73 43 . 0 1 0 2 4 . 5 1 0 1 1 . 3 1 02 . 4EIi L 左 边 梁KN*m 中间跨梁 ： 73 43 . 0 1 0 2 4 . 5 1 0 5 1 05 . 4EIi L 中 间 跨 梁KN*m 右边跨梁 ： 73 43 . 0 1 0 2 4 . 5 1 0 3 . 5 1 07 . 8EIi L 右 边 梁KN*m 底层柱 ： 73 43 . 0 1 0 8 . 1 1 0 4 . 3 1 05 . 7EIi L 底 层KN*m 其余各层柱 ： 73 43 . 0 1 0
21、 8 . 1 1 0 5 . 4 1 04 . 5EIi L 各 层 柱KN*m 令 各层住i =1.0， 其余各杆的相对线刚度为 ： 441 1 .3 1 0 2 .15 .4 1 0i 左 边 梁445 1 0 0 .95 .4 1 0i 中 间 梁443 .5 1 0 0 .65 .4 1 0i 右 边 梁444 .3 1 0 0 .85 .4 1 0i 底 层 柱框架梁柱的线刚度如图 2.3 所示 ： 长沙金岚实验中学食堂综合楼设计 10 图 2.3 框架线刚度图 2.4 竖向荷载计算 2.4.1 恒载标准值计算： 1.屋屋面恒载 ： 面 层： 10 厚地 0.55kN/ 找平层： 25 厚干硬性水泥砂浆 0.025m 20kN/m3 =0.50kN/ 找平层 : 20 厚水泥砂浆 0.02m 20kN/m3=0.40kN/ 找坡层 : 20 厚水泥珍珠岩 2%找坡 0.02m 4kN/m3=0.08kN/ 保温层 : 40 厚干铺成品聚苯乙烯挤塑保温板 0.04m 0.5kN/m3=0.02kN/ 结构层： 120 厚现浇钢筋混凝土板 0.12m 25kN/m3=3kN/
