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第一章设计概述

第一章：

设计概述

1.1工程概况：

1.1.1本食堂地点位于XX市第二中学迁建新址—XX市江南中学学生生活区内。

地块呈长方形，总面积3，700平方米，南北长65米，东西宽57米。

详见总图。

1.1.2建筑规模：

（1）本工程总建筑面积控制在4，200平方米以内，规划建筑占地面积2，000平方米左右。

（2）建筑物原则上为二层建筑，不设地下室。

（3）功能要求：

功能上包括厨房、餐厅及学生浴室。

厨房与餐厅面积大致应按1：

1比例设置，学生就餐人数1，800人考虑，教师就餐人数按200人考虑。

浴室部分与食堂功能互不干扰，男女浴室喷头数目各30左右，校内不另设其它浴室。

1.2建筑设计：

1.2.1设计原则：

根据设计任务书要求，遵守设计规范，满足功能要求，力求设计的合理、美观、实用。

1.2.2场地总平面见总图。

本项目±0.000相当于绝对标高7.500m。

1.2.3参考资料：

（1）房屋建筑学（教材）

（2）建筑设计资料集

（3）托儿、中小学校建筑设计手册

1.2.4图纸要求：

（1）建筑说明；

（2）总平面图1：

500；

（3）各层平面图1：

100；

（4）立面图1：

100；

（5）剖面图1：

100

（6）大样图1：

1.3结构设计：

1.3.1设计条件

（1）自然条件：

基本风压值、基本雪压值按建筑结构荷载规范取用；

（2）楼面和屋面活荷载按建筑结构荷载规范取用；

（3）区域地震基本烈度6度；

（4）工程地质资料另详。

1.3.2设计任务要求

（1）确定结构和基础方案

（2）完成结构计算书一份

（3）完成施工图

1.3.3参考资料

（1）现行建筑结构荷载规范

（2）现行建筑地基基础设计规范

（3）现行建筑软土地基基础设计规范

（4）现行混凝土结构设计规范

（5）现行建筑抗震设计规范

（6）现行建筑桩基础设计规范

（7）现行建筑结构制图规范

（8）各种标准图及有关资料

第二章结构设计

2.1结构选型

钢筋混凝土结构是我国目前最常见的结构形式，它广泛地应用在建筑结构、桥梁结构、地下工程结构、水木结构和各式各样的特种结构中。

有如下优点：

●强度高。

有砖木结构相比，强度较高。

在某些情况下，可代替钢结构，因而能节约钢材。

●耐久性好。

混凝土包裹着钢筋，钢筋不易锈蚀，与钢结构相比，钢筋混凝土结构几乎不用保养和维修。

●耐火性好。

混凝土是不良导体，传热慢，只要混凝土有足够的厚度，遭受火灾时，钢筋在1~2h内不会达到软化的温度而导致结构破坏。

●可模性好。

可根据设计需要浇成各种形状的构件和结构，适合作复杂的结构，如空心楼板、空间薄壳等。

●整体性好。

现浇、钢筋混凝土结构具有较好的抗震、抗爆性能。

●易于就地取材。

混凝土中的砂、石等材料分布广泛，能就地取材，不需要长途运输，因而造价低。

由于本工程为二层大跨度结构，出于功能、使用条件等方面考虑，因此采用框架混凝土结构

2.2结构布置

见下图

2.3基础选型

由地质资料得知，地基上层土的土质不太好而下层的土质较好，加之桩基础具有承载力高、稳定性好、沉降量小而均匀、便于机械化施工、适应性强等特点。

因此采用桩基础。

第三章板设计

3.1楼面板的计算

楼面活荷载qk=2.5KN/m2，板的自重加上面层、粉刷等，恒载gk=4.5KN/m2,采用C20混凝土，板中钢筋采用HPB235钢。

3.1.1荷载设计值

g=1.2×4.5=5.4KN/m2

q=1.4×2.5=3.5KN/m2

g+q/2=5.4+3.5/2=7.15KN/m2

q/2=3.5/2=1.75KN/m2

g+q=3.5+5.4=8.9KN/m2

3.1.2计算跨度

内跨：

l0=lc=3.6m

边跨：

l0=lc-300+300/2=3.45m

3.1.3弯距计算及截面设计

最大弯距：

支座最大负弯距：

根据不同支承情况，分为ABC三种区格板，

假定选用Φ8钢筋，则l01方向跨中截面h01=80mm，l02方向h02=70mm，

支座截面h0=80mm。

γs近似取.95，则As=m/0.95h0fy

A区格板

l01/l02=1查表得

m1=（0.0176+0.2×0.0176）×6.8×3.62+（0.0368+0.2×0.0368）

×1.4×3.62=2.66

m2=m1=2.66

m`1=m``1=-0.0513×8.2×3.62=-5.45

m`2=m``2=-5.45

则l01方向As=m/0.95h0fy=2.66/0.95×0.08×210=166.67mm2

配Φ8@200实有As=251.5mm2

l02方向As=m/0.95h0fy=2.66/0.95×0.07×210=190.48mm2

配Φ8@200实有As=251.5mm2

支座A-AAs=m/0.95h0fy=5.45/0.95×0.08×210=341.48mm2

配Φ8@125实有As=402.4mm2

B区格板

l01/l02=0.96查表得

m1=（0.0198+0.2×0.0172）×6.8×3.452+（0.0410+0.2×0.0364）

×1.4×3.452=2.33

m2=（0.2×0.0198+0.0172）×6.8×3.452+（0.2×0.041+0.0364）

×1.4×3.452=2.49

m`1=-0.0550×8.2×3.452=-5.37

m``1=0

m`2=m``2=-0.0528×8.2×3.452=-5.15

则l01方向As=m/0.95h0fy=2.33/0.95×0.08×210=145.99mm2

配Φ8@200实有As=251.5mm2

l02方向As=m/0.95h0fy=2.49/0.95×0.07×210=178.30mm2

配Φ8@200实有As=251.5mm2

支座B-BAs=m/0.95h0fy=5.15/0.95×0.08×210=322.68mm2

配Φ8@125实有As=402.4mm2

支座A-BAs=m/0.95h0fy=5.45/0.95×0.08×210=341.48mm2

配Φ8@125实有As=402.4mm2

C区格板

l01/l02=1查表得

m1=（0.0176+0.2×0.176）6.8×3.452+0.04416×1.4×3.452=2.45

m2=m1=2.45

m`1=-0.0513×8.2×3.452=-5.00

m``1=0

m`2=0

m``2=-0.0513×8.2×3.452=-5.00

则l01方向As=m/0.95h0fy=2.45/0.95×0.08×210=153.51mm2

配Φ8@200实有As=251.5mm2

l02方向As=m/0.95h0fy=2.45/0.95×0.07×210=175.44mm2

配Φ8@200实有As=251.5mm2

支座B-CAs=m/0.95h0fy=5.00/0.95×0.08×210=313.28mm2

配Φ8@125实有As=402.4mm2

3.2屋面板的计算

屋面活荷载qk=2.0KN/m2，板的自重加上面层、保温层等，恒载gk=6.5KN/m2,采用C20混凝土，板中钢筋采用HPB235钢

3.2.1荷载设计值

g=1.2×6.5=7.8KN/m2

q=1.4×2.0=2.8KN/m2

g+q/2=7.8+2.8/2=9.2KN/m2

q/2=2.8/2=1.4KN/m2

g+q=7.8+2.8=10.6KN/m2

3.2.2计算跨度

内跨：

l0=lc=3.6m

边跨：

l0=lc-300+300/2=3.45m

3.2.3弯距计算及截面设计

计算过程同上（楼面板设计）

分为ABC三种区格板，计算结果见下表

按弹性理论设计的截面配筋

（mm）

（kn/m）

（mm2）

配筋

实有As

（mm2）

跨

中

A区板

l01方向

3.11

195

Φ8@200

251.5

l02方向

3.11

223

Φ8@200

251.5

B区板

l01方向

2.73

171

Φ8@200

251.5

l02方向

2.91

209

Φ8@200

251.5

C区板

l01方向

2.87

180

Φ8@200

251.5

l02方向

2.87

206

Φ8@200

251.5

支

座

A-A

-6.38

382

Φ8@125

402.4

A-B

-6.38

382

Φ8@125

402.4

B-C

-5.85

346

Φ8@125

402.4

B-B

-6.03

361

Φ8@125

402.4

第四章一榀框架设计

计算一榀框架，以③号轴线为例，计算框架在内力的作用下，弯矩、轴力、剪力。

4.1框架梁柱、板截面尺寸

4.1.1板厚：

100mm

4.1.2框架梁：

主粱：

h0=（1/10~1/18）l0=（1/10~1/18）×7200=720~400mm取h0=700mm

b0=（1/2~1/3）h0=（1/2~1/3）×700=350~233mm取b0=250mm

次粱：

h0=（1/12~1/15）l0=（1/12~1/15）×7200=600~480mm取h0=500mm

b0=（1/2~1/3）h0=（1/2~1/3）×500=250~167mm取b0=250mm

粱截面初步设计：

主粱均为250×700mm，次粱均为：

250×500mm

4.1.3框架柱：

根据μn=N/fcAc≤0.9（C25，fc=11.9N/mm2）

由经验公式估算轴力N=γGωｓβ1β2ＮS

式中：

γG=1.25ω=12~14kn/m2ｓ――柱承载面积

　　　　β1＝1.0β2=1.1ＮS—楼层数

柱截面初步设计：

500×500mm

4.2荷载的计算

4.2.1恒载的计算

1、屋面框架梁线荷载标准值

屋面恒载6.5kn/m2

主梁自重0.25×0.7×25=4.375kn/m2

梁侧粉刷2×（0.7-0.1）×0.02×17=0.408kn/m24.78kn/m

g21=4.78kn/m2

g22=6.5×3.6/2=11.7kn/m2

2、屋面框架次梁传来的集中荷载标准值

板传来屋面自重6.5×3.6/2×5/8=7.3kn/m

次梁自重0.25×0.5×25=3.125kn/m

梁侧粉刷2×（0.5-0.1）×0.02×17=0.272kn/m3.40kn/m

次梁集中荷载:

P2a=（3.4×3.6+7.3×3.6×2）=64.8kn

P2b=（3.4×7.2+7.3×7.2×2）=129.6kn

P2c=P2d=P2e=P2f=P2b=129.6kn

P2g1=（3.4×3.6+4.6×3.6×2）=45.36kn

P2g2=（3.4×3.6+7.3×3.6×2）=64.8kn

P2g3=P2g1=45.36kn

3、屋面框架节点集中荷载标准值

连系梁传来屋面自重6.5×3.6/2×5/8=7.3kn/m

次梁传至连系梁的自重3.6×（6.5×3.6/2×5/8+3.40/2）=32.45kn/m

次梁自重0.25×0.5×25=3.125kn/m

梁侧粉刷2×（0.5-0.1）×0.02×17=0.272kn/m3.40kn/m

屋面节点集中荷载：

G2A=（4.78×3.6+7.3×3.6+32.45）=75.83kn

G2B=（4.78×7.2+7.3×3.6×3+32.45×3）=210.61kn

G2C=（4.78×7.2+7.3×3.6×4+32.45×4）=269.33kn

G2D=G2E=G2F=G2G=269.33kn

G2H=（4.78×7.2+7.3×3.6×2+32.45×2）=151.875kn

4、楼面框架梁线荷载标准值

楼面恒载4.5kn/m2

主梁自重0.25×0.7×25=4.375kn/m

梁侧粉刷2×（0.7-0.1）×0.02×17=0.408kn/m4.78kn/m

g11=4.78kn/m2

g12=4.5×3.6/2=8.1kn/m2

5、楼面框架次梁传来的集中荷载标准值

板传来楼面自重4.5×3.6×5/8=5.06kn/m

次梁自重0.25×0.5×25=3.125kn/m

梁侧粉刷2×（0.5-0.1）×0.02×17=0.272kn/m3.40kn/m

填充墙自重0.24×（4.5-0.5）×19=18.24kn/m

墙面粉刷（4.5-0.5）×0.02×2×17=1.36kn/m19.6kn/m

次梁集中荷载：

P1a=（3.4×3.6+5.06×3.6×2）=48.68kn

P1b=（3.4×7.2+5.06×7.2×2）=97.34kn

P1c=P1d=P1e=P1f=P1b=97.34kn

P1g1=（3.4×3.6+19.6×3.6+5.06×3.6×2）=119.23kn

P1g2=（3.4×3.6+5.06×3.6×2）=48.68kn

P1g3=（3.4×3.6+5.06×3.6×2）=48.68kn

6、楼面框架节点集中荷载标准值

连系梁自重0.25×0.7×25=4.375kn/m

梁侧粉刷2×（0.7-0.1）×0.02×17=0.408kn/m4.78kn/m

连系梁传来楼面自重4.5×3.6×5/8=5.06kn/m

次梁传至连系梁自重3.6×（4.5×3.6/2×5/8+3.4/2）=24.35kn

填充墙自重0.24×（4.5-0.7）×19=17.33kn/m

墙面粉刷（4.5-0.7）×0.02×2×17=2.584kn/m20kn/m

框架柱自重0.5×0.5×4.5×25=28.13kn

柱面粉刷0.5×4×0.05×4.5×17=3.06kn31.2kn

楼面节点集中荷载：

G1A=（4.78×3.6+5.06×3.6+20×3.6+31.2+25.43）=164.05kn

G1B=（4.78×7.2+5.06×3.6×3+31.2+20+3.6+25.43×3）=268.55kn

G1C=（4.78×7.2+5.06×3.6×4+20×3.6+25.43×4+31.2）=312.2kn

G1D=（4.78×7.2+5.06×3.6×4+25.43×4+31.2）=240.2kn

G2E=G2D=240.2knG2F=G2G=G2C=312.2kn

G1H=（4.78×7.2+5.06×3.6×2+20×7.2+25.43×2+31.2）=296.91kn

4.2.2活载的计算

1、屋面活载

q2AB=q2BC=q2CD=q2DE=q2EF=q2FG=q2GH=7.2×2.0=14.4kn/m

q2A=1/2×7.2×1/2×7.2×2.0=25.92kn

q2B=1/2×7.2×7.2×2.0+1/2×7.2×1/2×7.2×2.0=77.76kn

q2C=q2D=q2E=q2F=q2G=7.2×7.2×2.0=103.68kn

q2H=1/2×7.2×7.2×2.0=51.84kn

2、楼面活载

q1AB=q1BC=q1CD=q1DE=q1EF=q1FG=q1GH=7.2×2.5=18kn/m

q1A=1/2×7.2×1/2×7.2×2.5=32.4kn

q1B=1/2×7.2×7.2×2.5+1/2×7.2×1/2×7.2×2.5=97.2kn

q1C=q1D=q1E=q1F=q1G=7.2×7.2×2.0=129.6kn

q1H=1/2×7.2×7.2×2.5=64.8kn

4.3内力计算

4.3.1荷载的等效

1、屋面：

恒载：

g2AB=g21+0.7g22=4.78+0.7×11.7=12.98kn/m

g2BC=g21+0.7g22=4.78+0.7×23.4=21.17kn/m

g2GH=g21+0.7g22=4.78+0.7×19.5=17.83kn/m

活载：

q2AB=q2BC=q2CD=q2DE=q2EF=q2FG=q2GH=0.7×14.4=10.08kn/m

2、楼面：

恒载：

g1AB=g11+0.7g12=4.78+0.7×8.1=10.45kn/m

g1BC=g11+0.7g12=4.78+0.7×16.2=16.12kn/m

g1GH=g11+0.7g12=4.78+0.7×13.5=14.23kn/m

活载：

q1AB=q1BC=q1CD=q1DE=q1EF=q1FG=q1GH=0.7×18=12.6kn/m

4.3.2折算荷载

1、屋面：

恒载：

g`2AB=g2AB+q/4=12.98+10.08/4=15.5kn/m

g`2BC=g2BC+q/4=21.17+10.08/4=23.69kn/m

g`2CD=g`2DE=g`2EF=g`2FH=g`2BC=23.69kn/m

g`2GH=g2GH+q/4=17.83+10.08/4=20.35kn/m

G`2A=G2A+q2A/4=75.83+25.92/4=82.31kn

G`2B=G2B+q2B/4=210.61+77.76/4=230.05kn

G`2C=G2C+q2C/4=269.33+103.68/4=295.25kn

G`2D=G`2E=G`2F=G`2G=G`2C=295.25kn

G`2H=G`2H+q2H=151.88+51.84/4=164.84kn

活载：

q`2AB=q`2BC=q`2CD=q`2DE=q`2EF=q`2FG=q`2GH=3×10.08/4=7.56kn/m

q`2A=3×25.92/4=19.44kn

q`2B=3×77.76/4=58.32kn

q`2C=q`2D=q`2E=q`2F=q`2G=3×103.68/4=77.76kn

q`2H=3×51.84/4=38.88kn

2、楼面：

恒载：

g`1AB=g1AB+q/4=10.45+18/4=14.95kn/m

g`1BC=g1BC+q/4=16.12+18/4=20.62kn/m

g`1CD=g`1DE=g`1EF=g`1FH=g`1BC=20.62kn/m

g`1GH=g1GH+q/4=14.23+18/4=18.73kn/m

G`1A=G1A+q2A/4=164.05+32.4/4=172.15kn

G`1B=G1B+q1B/4=268.55+97.2/4=292.85kn

G`1C=G1C+q1C/4=312.2+129.6/4=344.6kn

G`1F=G`1G=G`1C=344.6kn

G`1D=G`1E=240.2+129.6/4=272.6kn

G`1H=G1H+q1H=296.91+64.8/4=313.11kn

活载：

q`1AB=q`1BC=q`1CD=q`1DE=q`2EF=q`1FG=q`1GH=3×18/4=13.5kn/m

q`1A=3×32.4/4=24.3kn

q`1B=3×97.2/4=72.9kn

q`1C=q`1D=q`1E=q`1F=q`1G=3×129.6/4=97.2kn

q`1H=3×64.8/4=48.6kn

4.3.3荷载组合

1、屋面：

P2AB=1.2×g`2AB+1.4×q`2AB=1.2×15.5+1.4×7.56=29.18kn/m

P2BC=1.2×g`2BC+1.4×q`2BC=1.2×23.69+1.4×7.56=39.01kn/m

P2CD=P2DE=P2EF=P2FH=P2BC=39.01kn/m

P2GH=1.2×g`2GH+1.4×q`2GH=1.2×20.35+1.4×7.56=35.00kn/m

P2A=1.2×G`2A+1.4×q`2A=1.2×82.31+1.4×19.44=125.99kn

P2B=1.2×G`2B+1.4×q`2B=1.2×230.05+1.4×58.32=357.71kn

P2C=1.2×G`2C+1.4×q`2C=1.2×295.25+1.4×77.76=463.16kn

P2D=P2E=P2F=P2G=P2C=463.16kn

P2H=1.2×G`2H+1.4×q`2H=1.2×164.84+1.4×38.88=252.24kn

2、楼面：

P1AB=1.2×g`1AB+1.4×q`1AB=1.2×14.95+1.4×13.5=36.84kn

P1BC=1.2×g`1BC+1.4×q`1BC=1.2×20.62+1.4×13.5=43.64kn

P1CD=P1DE=P1EF=P1FH=P1BC=43.64kn

P1GH=1.2×g`1GH+1.4×q`1GH=1.2×18.73+1.4×13.5=41.38kn/m

P1A=1.2×G`1A+1.4×q`1A=1.2×172.15+1.4×24.3=240.6kn

P1B=1.2×G`1B+1.4×q`1B=1.2×292.85+1.4×72.9=453.48kn

P1C=1.2×G`1C+1.4×q`1C=1.2×344.6+1.4×97.2=549.6kn

P1F=P1G=P1C=549.6kn

P1D=P1E=1.2×272.6+1.4×97.2=463.2kn

P1H=1.2×G`2H+1.4×q`2H=1.2×313.11+1.4×48.6=443.77kn

4.3.4

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