大通县多林镇中心学校校舍安全工程中小学教学楼初步设计说明书.docx
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大通县多林镇中心学校校舍安全工程中小学教学楼初步设计说明书
XX县XX镇中心学校校舍安全工程
中小学教学楼初步设计说明书
第一章设计总说明
1、设计依据
1.1西宁市发展和改革委员会文件（宁发改社会［2012］307号）；
1.2XX县教育事业“十二五”发展规划；
1.3XX县义务教育中小学布局调整方案；
1.4业主提供的初步设计要求；
1.5业主提供的地形图；
1.6业主提供的岩土工程勘察报告；
1.7《农村普通中小学校舍建设标准》建标109-2008；
2、建设场所处的气象、地理条件及工程地质条件
2.1气象资料，摘自《采暖与空气调节设计规范》（GB50019-2003）。
XX县深居内陆，属大陆性气候，光照时间长，太阳辐射强，气温日差大，春季多风，夏季凉爽，冬季干燥，无霜短期，冰雹、干旱频繁。
XX县主要气象参数如下：
年平均气温4.7℃
年极端最低气温-34.3℃
年极端最高气温42.7℃
年平均降水量450-800mm
年平均蒸发量1217.9mm
雷暴日数51.3天
基本风压0.35KN/㎡
基本雪压0.25KN/㎡
平均相对湿度48%
台站位置:
北纬33°19′
东经97°06′
海拔2981.5m
大气压力:
冬季689.0hpa
夏季696.6hpa
全年主导风向西北风
室外风速:
年平均风速3.0m/s
冬季平均1.1m/s
夏季平均2.8m/s
最大冻土深度：
1.08m
XX县基本地震烈度：
七度。
2.2地理条件
地理坐标：
东经97°06ˊ，北纬33°19′。
2.3工程地质概况
根据青海华鑫岩土工程勘察技术有限责任公司提供的本工程勘察报告，场地地质情况描述如下：
①层耕土；②层卵石。
场地类别Ⅱ类，场地土属非盐渍土，土对混凝土结构具有微腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋具有微腐蚀性。
场地地基承载力特性值及压缩模量值如下：
②卵石层：
fak=300kPa，Es=20MPa；
工程设计采用风荷载为0.35KN/㎡，雪荷载为0.20KN/㎡。
3．公共工程和交通运输条件
3.1公共工程
给排水：
单体建筑内供水从可直接从城镇供水管网接引。
单体内的生活污水经化粪池处理后，排入校区外市政排水管网。
校园内雨水系统经雨水管道收集后，排入校区外市政排水管网。
暖通：
由校园内锅炉房通过用地下室外热网供给每栋采暖建筑物。
电气：
强电由原有室外配电室引入，弱电由市网引入每栋建筑物。
3.2交通运输条件
XX县XX中学学校场地南临XX县XX镇人民政府，西临哈洲村道路，东北面为哈洲村耕地个庄户。
4．设计规模及本次初步设计范围
XX县XX中学总用地面积16331.17平方米。
新建教学楼建筑面积：
6831.1平方米
其中：
新建小学学教学楼建筑面积：
4187.6平方米
新建中学教学楼建筑面积：
2643.5平方米
本次设计范围包括建筑设计、结构设计、给排水设计、暖通设计和电气设计。
5．总体指导思想和特点
进入新世纪以来，我省教育进入了最好的发展时期。
在国家大力支持和省委、省政府的正确指导下，基础教育面貌发生了深刻变化。
中小学办学条件得到极大改善。
但是，我省部分中小学校舍仍达不到国家抗震设防标准和其他自然灾害设防要求，尤其是上世纪90年代以前和早期“普九”建设和修缮改造的校舍，也有部分不符合抗震设防等放在标准和设计规范要求，C级和D级危房仍占一定比例，校舍安全问题较为突出。
校舍安全直接关系到广大师生的生命安全，关系社会和谐稳定和教育事业的健康发展。
国务院决定在全国范围实施中小学校舍安全工程，全面改善中小学校舍安全状况。
这是体现以人为本、执政为民理念和落实教育优先发展、办人民满意教育战略部署的重大举措；是贯彻落实《防震减灾法》、依法履行政府责任的具体行动和当前应对国际金融危机、拉动国内需求的有效措施。
中小学校舍安全工程的实施，对进一步加强我省教育基础设施建设、提高校园质量、改善办学条件具有重大现实意义。
综上所述，为确保师生生命安全及学校教育教学工作的正常进行，根据国家关于学校危房改造的有关政策和省市有关部门对XX县XX中学校舍房屋安全鉴定结果，如不拆除和加固，无法进行正常教学功能。
本设计受XX县教育局委托，力求把XX县XX中学建设成建筑安全，环境优美，设施先进的现代小学。
第二章总平面设计说明
1、学校概况
1.1校园位置
XX县XX中学学校场地南临XX县XX镇人民政府，西临哈洲村道路，东北面为哈洲村耕地庄户。
1.2自然条件
XX县XX中学地势比较平坦。
1.3建筑退让
新建教学楼与周边校园内现有建筑物满足国家规范规定的安全消防间距。
2、总体建筑布局
2.1建筑布置
本设计项目为XX县XX中学建设项目，建设内容为中小学教学楼。
本规划将原有的平房拆除，保留原有的教学楼并进行加固，在校园北角拟征地7133.37平方米，作为学校缺失的运动场地建筑设；通过对原有建筑的整合，扩大原有学校用地面积，将学教划分为生活区，运动区，教学区。
校园主入口位于用地西侧的乡村道路，主入口和次入口均位于该道路上。
新建中小学教学楼位于教学区中部，北侧为运动场地，两栋楼南北向并列布置。
学校的用地面积很紧张，生活区与教学区离得很近，我们还是通过绿化、道路等分割，使得分区明确，布局规整。
2.2交通组织及停车
2.2.1交通组织
校园入口与西侧乡村道路相连。
各建筑物均设环形消防通道。
校园人车分流，避免互相交叉干扰。
2.4绿化景观
集中绿化带，力求为校园营造出多层次的绿化生态环境。
2.5主要经济技术指标（教学区）
总用地面积:
16331.17平方米
其中：
现状用地面积9197.8平方米
拟征地面积7133.37平方米
总建筑面积:
10752.1平方米
其中：
原有建筑面积3921平方米
新建小学教学楼建筑面积2643.5平方米
新建中学教学楼建筑面积4187.6平方米
建筑基地面积:
3114.14平方米
建筑密度:
15.7%
容积率:
0.53
绿化率：
36.6%
生均占地面积（包括生活区）：
17.52㎡
生均建筑面积（包括生活区）：
10.13㎡
第三章建筑设计说明
1、设计依据
1.1《工程建设标准强制性条文（房屋建设部分）》（2009年版）；
1.2《民用建筑设计通则》GB50352-2005；
1.3《建筑设计防火规范》GB50016-2006；
1.4《中小学建筑设计规范》GBJ99-86；
1.5《农村普通中小学校舍建设标准》建标109-2008；
1.6《城市道路和建筑道路无障碍设计规范》JGJ50-2001；
1.7《公共建筑节能设计标准（青海省实施细则）》GB63/617-2007；
1.8《全国民用建筑工程设计技术措施规划-建筑-景观》（2009年版）。
2.1建筑特性指标
建筑设计使用年限50年；
建筑耐火等级地上二级；
建筑物抗震设防烈度七度；
结构选型框架结构。
。
2.2建筑构思及原则
2.2.1平面设计
新建小学教学楼，四层，建筑面积4187.6平方米，建筑高度15.150米。
框架结构，双面廊。
走廊疏散净尺寸3米，两部疏散楼梯间，疏散宽度1.65米。
楼梯间为封闭楼梯间，疏散门为乙级防火门。
两个对外出入口。
17个普通教室，9个专业教室，疏散宽度和疏散长度均符合规范和法律法规要求。
新建中学教学楼，三层，建筑面积2643.5平方米，建筑高度12.150米。
框架结构，双面廊。
走廊疏散净尺寸3米，两部疏散楼梯间，疏散宽度1.65米。
楼梯间为封闭楼梯间，疏散门为乙级防火门。
两个对外出入口。
14个普通教室，4个实验室，2个专业教室，疏散宽度和疏散长度均符合规范和法律法规要求。
2.2.2立面设计
立面设计简洁、经济、明快，外部轮廓追求简洁与质朴之风。
从地域出发，由内及外，有机结合，由功能反映外部形象，创造出独具地域特色的建筑组合。
综合楼色调以砖红色及白色为主，与校园内其他原有建筑相互呼应。
在建筑立面设计上通过颜色的明暗对比，体量和体型的变化，立面更加具有层次感。
简洁大方的同时更赋予时代气息。
凸凹对比，光影的反射，从而细化建筑细部，使之简洁耐看。
同时也为了使学校建筑全面展现新时代教育建筑风貌，力求简洁明快，色彩鲜跃，使整个学校建筑即有地区民族文化特色，又具有强烈的时代感。
最终使学校拥有环境优雅、舒适宜人的学习、生活和娱乐的环境，同时又有自然与人工结合的优美生态环境。
2.2.3剖面设计
室内外高差为0.45米，小学教学楼层高均为3.6米，建筑总高度为15.150米；中学教学楼高均为3.9米，建筑总高度为12.150米
2.2.4防水设计
屋面为混凝土屋面。
混凝土防水等级为三级，一道防水设防，使用年限为10年。
防水层选用4mm厚SBS，卫生间防水层采用1.5mm厚聚氨脂防水涂膜。
卫生间和有水房间楼地面及内墙的防水层为1.5mm厚聚氨酯防水涂膜。
小学教学楼建筑项目主要特征表
建筑名称
部位
装修做法
耐久等级
一、二级
抗震设防烈度
七度
主要结构造型
框架结构
建筑层数
四层
建筑层高
3.6米
建筑高度
15.15米
建筑基底面积
1017.6平方米
总建筑面积
4187.6平方米
教学楼
楼地面
预制水磨石（楼）面
墙体
外墙：
300厚加气混凝土，刷外墙涂料，一层窗下墙贴灰色面砖
内墙：
200厚加气混凝土（刷高级内墙涂料）
外墙贴80厚聚苯板保温层
内墙面
卫生间：
瓷砖墙面
其他房间：
高级内墙涂料
顶棚
卫生间：
PVC吊顶
其他房间：
高级内墙涂料
外墙面
高级外墙涂料
屋面
上人屋面：
一道4厚SBS防水层
保温层100厚挤塑板
门
外门：
主入口外门采用铝合金地弹门，外设防盗保温门，次入口外门采用成品钢制防盗保温门
内门：
成品装饰实木门（带门套）
外窗
70系列断桥铝合金平开窗（5+12A+5）
室外台阶散水、坡道
室外台阶、坡道：
混凝土台阶、混凝土散水宽1500
中学教学楼建筑项目主要特征表
建筑名称
部位
装修做法
耐久等级
一、二级
抗震设防烈度
七度
主要结构造型
框架结构
建筑层数
三层
建筑层高
3.9米
建筑高度
12.15米
建筑基底面积
882.9平方米
总建筑面积
2643.5平方米
教学楼
楼地面
预制水磨石（楼）面
墙体
外墙：
300厚加气混凝土，刷外墙涂料，一层窗下墙贴灰色面砖
内墙：
200厚加气混凝土（刷高级内墙涂料）
外墙贴80厚聚苯板保温层
内墙面
卫生间：
瓷砖墙面
其他房间：
高级内墙涂料
顶棚
卫生间：
PVC吊顶
其他房间：
高级内墙涂料
外墙面
高级外墙涂料
屋面
上人屋面：
一道4厚SBS防水层
保温层100厚挤塑板
门
外门：
主入口外门采用铝合金地弹门，外设防盗保温门，次入口外门采用成品钢制防盗保温门
内门：
成品装饰实木门（带门套）
外窗
70系列断桥铝合金平开窗（5+12A+5）
室外台阶散水、坡道
室外台阶、坡道：
混凝土台阶、混凝土散水宽1500
第四章结构设计说明
（一）工程概况
本项目位于XX县XX中学学校场地南临XX县XX镇人民政府，西临哈洲村道路，东北面为哈洲村耕地庄户。
各子项工程概况如下表：
子项名称
地下
层数
地上层数
房屋高度
（m）
结构体系
楼盖结构
基础形式
中学教学楼
无
4层
19.35
框架结构
现浇梁板
独立基础
小学教学楼
无
3层
14.85
框架结构
现浇梁板
独立基础
（二）建筑结构安全等级和设计使用年限
参数名称
XX县XX镇中心学校
建筑结构安全等级
二级
结构重要性系数
1.0
耐火等级
二级
结构设计使用年限
50年
建筑抗震设防类别
重点设防
地基基础设计等级
丙级
（三）设计依据
1、建筑专业及其它工种所提供的有关图纸。
2、现行国家规范、规程及青海省地方标准和有关规定、标准。
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《建筑抗震设防分类标准》GB50223-2008
《建筑结构荷载设计规范》（2006版）GB50009-2001
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
《建筑抗震设计规范》GB50011-2010
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
《地下工程防水技术规范》GB50108-2008
《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119-2003
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008
《砌体结构设计规范》GB50003-2011
《建设工程设计文件编制深度规定》（建设部2008年版）
3、设计荷载
（1）风雪荷载
子项名称
基本风压
地面粗糙度
基本雪压
中学教学楼
Wo=0.35KN/m2
（按50年重现期）
C类
So=0.20KN/m2
小学教学楼
Wo=0.35KN/m2
（按50年重现期）
C类
So=0.20KN/m2
（2）使用活荷载
a、中学教学楼
实验室、教室、卫生间2.0KN/m2
走廊、门厅2.5KN/m2
楼梯间3.5KN/m2
不上人屋面：
0.5KN/㎡
上人屋面：
2.0KN/㎡
b、小学教学楼
实验室、教室、卫生间2.0KN/m2
走廊、门厅2.5KN/m2
楼梯间3.5KN/m2
不上人屋面：
0.5KN/㎡
上人屋面：
2.0KN/㎡
3、场地工程地质及水文资料：
本工程地质资料根据青海华鑫岩土工程勘察技术有限责任公司2012年6月提供《XX县XX镇中心学校校安工程》（2012017-9）进行本工程基础结构初步设计。
（1）拟建场地位于XX县XX镇中心学校校院北侧，哈洲村的耕地上，交通方便，汽车可直达。
拟建场地地形较平坦，以拟建场地北侧水泥路一点（2677.38m）为高程引测点，具体位置详见“勘探点平面布置图”，测取孔口高程为2676.10-2677.00m，绝对高差为0.90m。
场地地貌单元单一，属XX河南岸Ⅱ级阶地。
（2）拟建场地属XX河南岸Ⅱ级阶地，自然地坪以下土层自上而下分布如下：
土层编号
土层岩性
土层厚度（m）
压缩模量Es（MPa）
地基承载力
标准值fak（kPa）
①
耕土
0.60-1.50
②
卵石
5.9-7.1（控制厚度）
20
300
（3）工程地质简况
根据勘探点揭露，拟建场地地基土由第四系：
①层杂填土（Q4ml）、②层卵石（Q41al+pl）组成。
现将其岩土工程特性自上而下分述如下：
①层耕土：
灰黄色，以粉质粘土为主，含多量的植物根茎及少量的炭屑、塑料碎屑等生活垃圾，欠固结，松散，稍湿，层厚0.60-1.50米，平均厚度1.04m。
②层卵石：
青灰色，粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量的50.3-65.6%，一般粒径20-50mm，最大粒径150mm；母岩成份由花岗岩、石英岩等硬质岩石组成，磨圆度较好，分选性差，排列混杂，以亚圆形为主，少量呈扁平形，卵石表面呈微风化程度；骨架颗粒间由各级砂类土充填。
根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002附录B碎石土野外鉴别表B.0.1碎石土密实度野外鉴别方法，卵石密实度为稍密。
控制层厚5.90～7.10m具体地层的变化情况详见附图2“工程地质剖面图”，附表2“地层统计表”及附图3“工程地质柱状图”。
（4）拟建场地勘探点揭露深度内均未见地下水。
（5）XX地区标准冻深1.08米，场地土的冻胀类别为Ⅰ类，地基土属不冻胀性土。
②层卵石粒径小于0.075mm颗粒含量均不大于15%，因此可按不冻胀考虑。
（6）场地土属非盐渍土，土对混凝土结构、土对钢筋混凝土结构中钢筋、土对钢结构均具有微腐蚀性。
土对建筑材料腐蚀性的防护措施，应按国家《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-2008）的规定执行。
4、抗震设防参数
抗震设防烈度：
7度
设计基本地震加速度：
0.10g
场地类别：
II类场地
设计地震分组：
第三组
场地设计特征周期：
Tg=0.45s
水平地震影响系数最大值：
α=0.08
注：
XX县XX镇中心学校校安工程（抗震设防乙类建筑）地震作用按本地区设防烈度7度计算，抗震措施按提高一度（8度）的要求确定。
5、使用环境分类
二b类环境：
外墙、基础、其他与土壤直接接触的构件。
其余属于一类环境。
6、砼材料的耐久性要求：
最大水胶比0.50，最大氯离子含量0.15%，最大碱含量3.0kg/m3。
7、本工程初步设计计算所采用的计算程序
本工程采用中国建筑科学研究院编制的PKPM-2011系列软件计算。
（四）设计说明
1、抗震等级
中学教学楼：
框架为二级；
小学教学楼：
框架为二级。
2、上部结构
根据建筑布局及功能要求，楼屋面采用全现浇梁板体系。
（1）中学教学楼：
柱截面为500×500mm、400×1200mm；梁截面尺寸为：
250×600、300×700、200×500等，截面估算详见结初图纸。
楼板厚度一般为120mm厚。
（2）小学教学楼：
柱截面为500×500mm；梁截面为300×700mm，250×600mm，200×500mm等，截面估算详见结初图纸。
楼板厚度一般为120mm厚。
3、地基基础
青海华鑫岩土工程勘察技术有限责任公司2012年6月提供的《XX县XX镇中心学校校安工程》（2012017-9），基础采用独立基础，基础置于卵石层上。
（五）结构计算分析
本工程采用中国建筑科学研究院编制的PKPM-2011结构设计软件，对各子项进行结构整体计算分析。
地震作用和风荷载按两个主轴方向作用，考虑地震作用下偶然偏心的影响。
1、中学教学楼主要计算结果指标如下：
周期折减系数TZ=0.8，地震调整系数TE=1.0，计算振型数KT=15
主要结果如下：
（选取前3个振型）
表5.5.1结构自振周期
振型号
周期（s）
平动系数
扭转系数
1
0.9244（T1）
0.99
0.01
2
0.7776
0.09
0.91
3
0.7038（Tt）
0.98
0.02
其他主要控制参数
经计算楼层侧向刚度均大于相邻上部楼层的70%或其上相邻三层侧向刚度的80%。
表5.5.2主要控制参数
作用方向
X
Y
楼层最小剪重比
1.60%
1.60%
有效质量系数
95.36%
95.00%
楼层层间最大位移与层高之比的最大值
1/1412
1/915
2、小学教学楼主要计算结果指标如下：
周期折减系数TZ=0.8，地震调整系数TE=1.0，计算振型数KT=15
主要结果如下：
（选取前3个振型）
表5.5.1结构自振周期
振型号
周期（s）
平动系数
扭转系数
1
0.8571（T1）
0.90
0.10
2
0.7887
1.00
0.00
3
0.7475（Tt）
0.13
0.87
其他主要控制参数
经计算楼层侧向刚度均大于相邻上部楼层的70%或其上相邻三层侧向刚度的80%。
表5.5.2主要控制参数
作用方向
X
Y
楼层最小剪重比
1.60%
1.60%
有效质量系数
94.71%
94.87%
楼层层间最大位移与层高之比的最大值
1/1193
1/850
（六）主要结构材料
1、钢材
普通钢筋宜优先采用延性、韧性和焊接性较好的钢筋；普通钢筋的强度等级，纵向受力钢筋宜选用符合抗震性能指标的HRB400级热轧钢筋，也可采用符合抗震性能指标的HRB335级热轧钢筋；箍筋宜选用符合抗震性能指标的HRB335级、HRB400级热轧钢筋。
型钢、钢板、钢管、螺栓：
Q235B
焊条：
HPB300钢筋，Q235B钢焊接：
E43系列；
HRB335钢筋焊接：
E50系列；
HRB400钢筋焊接：
E55系列。
2、混凝土
（1）中学教学楼
独立基础：
C35
1~4层：
墙、框架柱C35，梁、板C35；
（2）小学教学楼
1~3层：
框架柱C35，梁、板C35；
（3）通用构件：
圈梁、过梁、构造柱采用C25。
3、砌体材料及砂浆
（1）中学教学楼、小学教学楼：
300厚外墙：
300厚加气混凝土砌块，强度等级MU7.5KN/m3。
200厚内墙：
300厚加气混凝土砌块，强度等级MU7.5KN/m3。
采用强度不小于M5.0混合砂浆，加气混凝土砌块容重7.5KN/m3
（2）±0.00以下采用MU10粉煤灰砖，±0.00以下采用M7.5水泥砂浆。
（七）本初步设计的构件截面尺寸在施工图设计时，可按实际情况调整。
第五章给排水设计说明
一、设计依据
1、设计规范
《建筑给排水设计规范》GB50015-2003（2009版）
《全国民用建筑工程设计技术措施给、排水》（2009年版）
《室外排水设计规范》GB50014-2006（2011年版）
《室外给水设计规范》（GB50013-2006）
《建筑设计防火规范》GB50016-2006）
《建筑灭火器配置设计规范》GB50084-2001（05年版）
《XX县XX镇学校校舍安全工程项目》可行性研究报告
2、工程概况
1）、本工程位于XX县XX中学学校场地南临XX县XX镇人民政府，西临哈洲村道路，东北面为哈洲村耕地个庄户。
整个校区地势较为平坦。
本工程为新建中学教学楼及小学教学楼。
2）、新建中学教学楼由普通教室、实验室、计算机教室、多功能教室等辅助用房组成一栋教学楼，教学楼建筑面积为3351.6m2，建筑檐口高度为15.6米，一至四层层高均为3.9米；局部五层水箱间。
3）、新建小学教学楼由普通教室、教室办公室、计算机教室、阅览室等辅助用房组成一栋教学楼，教学楼建筑面积为3434.96m2，建筑檐口高度为10.8米，一至四层层高均为3.6米。
4）、现有中小学教职工人数为85人。
原小学学生人数为537人，原中学学生人数为458人，新建教学楼后可同时容纳1400人同时上学。
5）本工程现有校区内无给排水管网。
6）、根据地勘详堪报告建设场地无不良地址情况。
3、设计范围
本工程红线以内的室外和室内的给水排水及消防系统由本院设计。
二、室外给水设计
1.水源
1）本工程周边情况：
据甲方落实后学校周边还未建有完善的市政给排水设施，学校供水水源为乡村自来水，主管管径为DN80供水压力≥0.205MPa。
2）本工程从村镇自来水管道上接一根DN80的引入管，经阀门井后，与教学楼内相应管网连接。
2.用水量
1）生活用水量：
最高日61.6m3，最大时10.01m3，平均小时7.70m3。
2）生活主要用水项目及用水量，详见表2.2.1
3）消防用水量，详见表2.2.2
按照建筑给水排水设计规范（GB50015-2003）（2009年版）进行计算
表2.2.1教学楼（原有）：
用水部位
用水标准
单位
数量
用水时间
变化系数
用水量（立方米）
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