土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)宿舍樓結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

1、 目錄第一章 建筑設(shè)計(jì)11.1總述11.2構(gòu)造設(shè)計(jì)61.3防火消防疏散設(shè)81.4屋面排水設(shè)計(jì)81.5抗震設(shè)計(jì)9第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算102.1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料102.2.結(jié)構(gòu)的選型與布置102.3框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱線剛度112.4 荷載計(jì)算142.5內(nèi)力計(jì)算262.6 內(nèi)力組合442.7基礎(chǔ)設(shè)計(jì)542.8配筋計(jì)算552.9 樓梯設(shè)計(jì)602.10樓板設(shè)計(jì)642.11基礎(chǔ)設(shè)計(jì)66致 謝70參考文獻(xiàn)71山東科技大學(xué)學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì)摘要：本工程為山東科技大學(xué)學(xué)生宿舍樓設(shè)計(jì)，位于青島市黃島區(qū)，占地面積約990.31 m2，總建筑面積為4278.26 m2，共四層，每層層高3.4m。該工程位于7°抗震

2、設(shè)防區(qū)，考慮抗震要求采用混凝土框架結(jié)構(gòu)承重體系。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。在建筑設(shè)計(jì)部分主要進(jìn)行了總體方案設(shè)計(jì)、平立剖面設(shè)計(jì)及屋面、樓梯、墻體構(gòu)造設(shè)計(jì)，并充分考慮不同建筑空間的組合，滿足了建筑使用功能的要求；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分選擇了一榀典型框架計(jì)算內(nèi)力并內(nèi)力組合，通過(guò)最不利內(nèi)力組合計(jì)算結(jié)構(gòu)配筋、繪制各主要承重構(gòu)件結(jié)構(gòu)施工圖。關(guān)鍵詞：病房大樓；框架結(jié)構(gòu)；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)Design of the Building of ShanDong University of Technology Majoring in Civil Engineering HanHongwei Tu

3、tor Name RenRongAbstract: According to the request of graduation design of civil engineering, the Building of ShanDong University Of Technology is designed in this paper. The building which is 6 stories is located in HuangDao district, the total area of the building is4278.26 m2, and the frame struc

4、ture is applied in this paper.The whole paper has two parts: architectural design and structural design. In the architectural design, the paper mainly includes the plane design, vertical design and sectional design. The function of each room is well considered to construct the design practically and

5、 reasonably. In the part of structural design one pin typical frame is selected to calculate the stresses caused by the direct and indirect actions. After the determination of the internal force, the combination of internal force is made by using the excel software, whose purpose is to find one or s

6、everal sets of the most adverse internal force, which is the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. Keywords: building; frame structure; architectural design; structural desig 第一章 建筑設(shè)計(jì)1.1總述大學(xué)生宿舍樓，顧名思義，即滿足大學(xué)生生活、學(xué)習(xí)、休息、交往的需要。根據(jù)學(xué)校的發(fā)展規(guī)模和需要，適應(yīng)新時(shí)代的辦學(xué)要求，本人設(shè)計(jì)的是一棟寬敞明亮、通風(fēng)良好的現(xiàn)代化宿舍樓，內(nèi)部設(shè)

7、有四人間、六人間、和八人間，。其中每層都設(shè)有陽(yáng)臺(tái)。依據(jù)建筑功能要求，依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)方案優(yōu)選1確定柱網(wǎng)的尺寸，然后，再逐一定出各房間的開(kāi)間和進(jìn)深。根據(jù)交通、防火與疏散的要求，確定樓梯間的位置和尺寸。確定墻體所用的材料和厚度，以及門(mén)窗的型號(hào)與尺寸。1.1.1設(shè)計(jì)總說(shuō)明本工程為山東科技大學(xué)學(xué)生宿舍樓，該工程總面積約為4278.26 m2。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)以及建筑設(shè)計(jì)資料集2本地區(qū)基本風(fēng)壓為w0=0.35kN/m2，基本雪壓為0.25 kN/m2。該宿舍樓位于抗震設(shè)防烈度為7度的區(qū)域，建筑結(jié)構(gòu)安全等為二級(jí)，場(chǎng)地為2類(lèi)場(chǎng)地，設(shè)防烈度類(lèi)別為丙類(lèi)。（一） 圖中標(biāo)注除有特別注明外，標(biāo)高以米計(jì)，尺寸以毫米計(jì)。（二）

8、 本圖根據(jù)任務(wù)書(shū)要求按七度地震區(qū)抗震設(shè)防。樓面（宿舍、儲(chǔ)藏室、衛(wèi)生間等）允許活荷載為1.5kN/m2，樓面房屋正常使用年限為50年。（三） 相對(duì)濕度：最熱月平均濕度為72%。（四） 氣象條件：最熱月平均溫度29.2度，最冷月平均溫度4.3度。夏季極端最高溫度39.5度,冬季極端最低溫度-10度。（五） 主導(dǎo)風(fēng)向：全年為西北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)。（六） 雨雪條件：年最大降水量1400mm，月最大降水強(qiáng)度192mm/d1.1.2宿舍樓的總平面設(shè)計(jì)建筑物要受到建設(shè)地段的大小、形狀、地形條件、朝向、主導(dǎo)風(fēng)向、氣候條件等的制約，因此要使建筑物能夠更好地融入周?chē)h(huán)境中，要做好總平面設(shè)計(jì)?？偲矫嬖O(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下原

9、則：1、要根據(jù)學(xué)校的發(fā)展規(guī)模和需要，節(jié)約用地。2、要因地制宜，合理用地。3、要符合學(xué)校的規(guī)劃要求。4、要滿足日照通風(fēng)要求。5、功能分區(qū)明確，各部分之間要有適當(dāng)隔離，并進(jìn)行綠化，以減少相互干擾，改善環(huán)境衛(wèi)生條件。6、本工程為學(xué)生宿舍樓，建筑的空間處理必須與其功能相協(xié)調(diào)，需注重嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性，以合理，恰當(dāng)?shù)慕ㄖ季址从辰ㄖ谋举|(zhì)特征，以"時(shí)代、空間、環(huán)境、藝術(shù)"為主線，體現(xiàn)現(xiàn)代學(xué)校建筑設(shè)計(jì)理念和發(fā)展水平。7、結(jié)合“生態(tài)”，“綠色”，“環(huán)?！钡母拍睿浞肿⒅氐胤胶偷赜虻臍夂蛱攸c(diǎn)。注重環(huán)保節(jié)能措施，并滿足日常出入的使用要求。1.1.3設(shè)計(jì)依據(jù)與原則1、設(shè)計(jì)依據(jù)（1）人體尺度和人體活動(dòng)

10、所需的空間尺度 建筑物中設(shè)備的尺寸，踏步、窗臺(tái)、欄桿的高度，門(mén)洞、走廊、樓梯的寬度和高度，以至各類(lèi)房間的高度和面積大小，都和人體尺度以及活動(dòng)所需的空間尺度直接或間接有關(guān)，因此人體尺度和人體活動(dòng)所需的空間尺度，是確定建筑空間的基本依據(jù)之一。（2）衣柜、學(xué)習(xí)桌的尺寸和使用它們的必要空間。（3）溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等氣候條件。 日照和主導(dǎo)風(fēng)向，通常是確定房屋朝向和間距的主要因素，風(fēng)速是建筑設(shè)計(jì)考慮結(jié)構(gòu)布置和建筑體型的重要因素，雨雪量的多少對(duì)屋頂形式和構(gòu)造也有一定影響。（4）地形、地質(zhì)條件和地震烈度地基地形的平緩或起伏，基地的地質(zhì)構(gòu)成、土壤特性和地耐力的大小，對(duì)建筑物的平面組合、結(jié)構(gòu)布置

11、和建筑體型都有明顯的影響。（5）建筑模數(shù)和模數(shù)制為了建筑設(shè)計(jì)、構(gòu)建生產(chǎn)以及施工等方面的尺寸協(xié)調(diào)，從而提高建筑工業(yè)化的水平，降低造價(jià)并提高房屋設(shè)計(jì)和建造的質(zhì)量和速度，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)采用國(guó)家規(guī)定的建筑統(tǒng)一模數(shù)制。2、設(shè)計(jì)原則（1）滿足建筑功能要求 滿足建筑物的功能要求，為大學(xué)生的生活活動(dòng)創(chuàng)造良好的環(huán)境，是建筑設(shè)計(jì)的首要任務(wù)。合理設(shè)置門(mén)窗洞口的大小，合理安排衛(wèi)生間的位置大小，采光和通風(fēng)要好。 （2）采用合理的技術(shù)措施 正確選用建筑材料，根據(jù)建筑空間組合的特點(diǎn)，選擇合理的結(jié)構(gòu)、施工方案，使房屋堅(jiān)固耐久、建造方便、縮短工期。 （3）具有良好的經(jīng)濟(jì)效果 建造房屋是一個(gè)復(fù)雜的物質(zhì)生產(chǎn)過(guò)程，需要大量的人力、物力和

12、資金，在房屋的設(shè)計(jì)和建造中，要因地制宜、就地取材，盡量做到節(jié)省勞動(dòng)力，節(jié)約建筑材料和資金。設(shè)計(jì)和建造房屋要有周密的計(jì)劃和核算，重視經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的客觀規(guī)律，講究經(jīng)濟(jì)效果。房屋設(shè)計(jì)的使用要求和技術(shù)措施，要和相應(yīng)的造價(jià)、建筑標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一起來(lái)。 （4）考慮建筑美觀要求 建筑物是社會(huì)的物質(zhì)和文化財(cái)富，它在滿足使用要求的同時(shí)，還需要考慮人們對(duì)建筑物在美觀方面的要求，考慮建筑物所賦予人們?cè)诰裆系母惺?。建筑設(shè)計(jì)要努力創(chuàng)造具有我國(guó)時(shí)代精神的建筑空間組合與建筑形象。歷史上創(chuàng)造的具有時(shí)代印記和特點(diǎn)的各種建筑形象，往往是一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族文化傳統(tǒng)寶庫(kù)中的重要組成部分。 （5）符合總體規(guī)劃要求 單體建筑是總體規(guī)劃中組成部分，

13、單體建筑應(yīng)符合總體規(guī)劃提出的要求。建筑物的設(shè)計(jì)還要充分考慮和周?chē)h(huán)境的關(guān)系，例如原有建筑的狀況，道路的走向，基地面積大小以及綠化等方面和擬建建筑物的關(guān)系。新設(shè)計(jì)的單體建筑，應(yīng)是所在基地形成協(xié)調(diào)的室內(nèi)外空間組合、良好的室外環(huán)境。1.1.4宿舍樓平面設(shè)計(jì)根據(jù)建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)3平面上力求簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，既有利于自然采光和自然通風(fēng)，同時(shí)又有利于抗震建筑物防火性能。整棟建筑為南北朝向，建筑物出入口的朝向?yàn)槟厦?。本宿舍樓工程為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，在框架結(jié)構(gòu)的平面布置上，柱網(wǎng)是豎向承重構(gòu)件的定位軸線在建筑平面上所形成的網(wǎng)格，使框架結(jié)構(gòu)的脈絡(luò)，柱網(wǎng)布置既要滿足建筑平面布置和使用功能的要求，又要使結(jié)構(gòu)受力合理，構(gòu)

14、件種類(lèi)少，施工方便，柱網(wǎng)布置還應(yīng)與建筑分隔墻布置互相協(xié)調(diào)，一般常將柱子設(shè)在縱墻建筑墻交叉點(diǎn)上，以盡量減少柱網(wǎng)對(duì)建筑使用功能的影響。本框架結(jié)構(gòu)宿舍樓采用等跨式柱網(wǎng)布置。各個(gè)房間的開(kāi)間和進(jìn)深根據(jù)現(xiàn)行宿舍建筑設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定。建筑物的總長(zhǎng)為58.8米，總寬度為16.8米，其長(zhǎng)寬比約為3.5，滿足7度抗震設(shè)防區(qū)建筑物長(zhǎng)寬比不允許超過(guò)6.0的要求。1、使用部分的平面設(shè)計(jì)一個(gè)房間使用面積基本包括：床位、公用桌椅所占的面積；宿舍樓中人員洗漱所占活動(dòng)面積；衛(wèi)生間所占以及行走、交通所需的面積。宿舍樓中窗臺(tái)高設(shè)計(jì)為0.8m。宿舍、管理室和衛(wèi)生間門(mén)洞口寬度不應(yīng)小于0.70m，該設(shè)計(jì)中宿舍洞口為1.00m，管理室、和衛(wèi)生

15、間的門(mén)洞口寬度采用0.90m，儲(chǔ)藏室的門(mén)洞口寬度為0.70m。（1）管理室及儲(chǔ)藏室設(shè)置每層均設(shè)儲(chǔ)藏室，一樓設(shè)置一個(gè)管理室，布局合理。（2）洗刷間及衛(wèi)生間設(shè)置洗刷間及衛(wèi)生間平面設(shè)計(jì)：為方便同學(xué)們的洗刷，將洗刷間及衛(wèi)生間布置在建筑的兩側(cè)，都鄰近樓道。 根據(jù)建筑規(guī)范，每層均設(shè)洗刷間及衛(wèi)生間，洗刷間的平面尺寸為4.2m×6.9m,衛(wèi)生間平面尺寸為4.2m×6.9m，洗刷間只有門(mén)洞無(wú)門(mén)，衛(wèi)生間門(mén)朝里開(kāi)。每個(gè)衛(wèi)生間設(shè)有八具大便器，每十人設(shè)一具大便器。衛(wèi)生間布置在建筑朝向較差的一面，衛(wèi)生間有不向鄰室對(duì)流的直接自然風(fēng)和天然采光。2、交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計(jì)一幢建筑物除了有滿足各種使用功能的房

16、間以外，還需要有把各個(gè)使用房間及室內(nèi)外有機(jī)聯(lián)系起來(lái)的交通聯(lián)系部分，以保證使用便利和安全疏散。在多層建筑中，樓梯是必不可少的一部分，是樓層人流疏散的必經(jīng)之路，樓梯的數(shù)量、位置及形式應(yīng)滿足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑環(huán)境空間的藝術(shù)效果。設(shè)計(jì)樓梯時(shí)，考慮結(jié)構(gòu)樓梯平面形式的選用，主要依據(jù)其使用性質(zhì)和重要程度來(lái)決定。樓梯的平面布置、踏步尺寸、欄桿形式等由建筑設(shè)計(jì)確定。本建筑中采用板式樓梯，其具有下表面平整，施工支模方便，外觀比較輕巧的優(yōu)點(diǎn)，是一種斜放的板，板端支承在平臺(tái)梁上。作用于梯段上的荷載直接傳至平臺(tái)梁。本設(shè)計(jì)主入口選取現(xiàn)澆板板式雙分平行樓梯，作為主要交通用的樓梯梯段凈寬應(yīng)根據(jù)樓梯使用過(guò)程中人

17、流股數(shù)確定，一般按每股人流寬度0.55m0.15m計(jì)算，并不應(yīng)少于四股人流。樓梯平臺(tái)部位的凈高不應(yīng)小于2m，樓梯梯段部位的凈高不應(yīng)小于2.2m樓梯梯段凈高為自踏步前緣線量至直上方凸出物下緣間的鉛垂高度。樓梯坡度的選擇要從攀登效率，、節(jié)省空間、便于人流疏散等方面考慮4。因而本建筑樓梯寬度設(shè)置為2.7m和4.2m，休息平臺(tái)的深度為1.5m，樓梯踏步高度選用150mm,踏面選用270mm。走廊作為水平的交通聯(lián)系其主要功能是連接同一層內(nèi)的各個(gè)房間、樓梯、洗刷間等，以解決建筑物中水平聯(lián)系和疏散的問(wèn)題，是建筑物中最大使用的交通聯(lián)系部分，按要求寬度滿足人流通暢和建筑防火的要求。雙面布房的走道的最小凈寬為 1

18、.8m，通常單股人流的通行寬度為550600mm，考慮到柱截面尺寸和基礎(chǔ)布置，適當(dāng)放大取走道寬2.4m，可讓2人并行通過(guò)4。 3、建筑平面的組合設(shè)計(jì)本宿舍樓采用走廊兩側(cè)布置房間的內(nèi)廊式組合，這種組合方式平面緊湊，走廊所占的面積較小，房間進(jìn)深大，節(jié)約用地，使各個(gè)房間不被穿越，較好的滿足各個(gè)房間單獨(dú)使用的要求。雖然一側(cè)的房間朝向較差，采光通風(fēng)條件也較差，但宿舍樓一般都選用內(nèi)廊式較為合適。 1.1.5宿舍樓立面設(shè)計(jì) 建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面設(shè)計(jì)和建筑體型組合一樣，也是在滿足房屋使用要求和技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件的前提下，運(yùn)用建筑造型和立面構(gòu)圖的一些規(guī)律，緊密結(jié)合平面、剖面的內(nèi)部空間組合下進(jìn)行的。本

19、宿舍樓采用框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由于墻體只起圍護(hù)作用，立面上門(mén)窗設(shè)置具有很大的靈活性，不僅開(kāi)啟方式靈活，而且具有面積較大的特點(diǎn)，大面積的窗戶設(shè)計(jì)既滿足了現(xiàn)代人日常對(duì)光線的大量要求，又滿足了經(jīng)濟(jì)要求，在適用、經(jīng)濟(jì)、美觀三者關(guān)系達(dá)到了和諧。在節(jié)奏感方面上，本工程采用了簡(jiǎn)潔的線條加上細(xì)部簡(jiǎn)潔的處理力求給人以輕快明亮的節(jié)奏感，創(chuàng)造舒適的居住快感。立面造型活潑，簡(jiǎn)潔，符合人們的心理特點(diǎn)，能反映時(shí)代特色，滿足建筑和功能的需要，按照?qǐng)龅氐淖呦蛟O(shè)計(jì)合理的立面造型。一幢建筑物的體型和立面，最終是以它們的形狀、材料質(zhì)感和色彩等方面的綜合給人們留下一個(gè)完整深刻的外觀印象。在立面輪廓的比例關(guān)系、門(mén)窗排列、構(gòu)件組合以及墻面劃分

20、基本確定的基礎(chǔ)上，材料質(zhì)感和色彩選擇、配置是使建筑里面進(jìn)一步取得豐富和生動(dòng)效果的又一重要方面。節(jié)奏韻律和虛實(shí)對(duì)比是使建筑物立面富有表現(xiàn)力的重要設(shè)計(jì)手法。建筑立面上，相同構(gòu)件或門(mén)窗做有規(guī)律的變化和重復(fù)，給人以視覺(jué)上得到類(lèi)似音樂(lè)詩(shī)歌中節(jié)奏韻律的感受效果。立面的節(jié)奏感，在門(mén)窗的排列組合、墻面構(gòu)件的劃分中表現(xiàn)得比較突出。門(mén)窗的排列，在滿足功能技術(shù)條件的前提下，應(yīng)盡可能調(diào)整得既整齊統(tǒng)一又富有節(jié)奏變化。突出建筑物立面中的重點(diǎn)，既是建筑造型的設(shè)計(jì)手法，也是房屋使用功能的需要。建筑物的主要出入口和樓梯間等部分，是人們經(jīng)常經(jīng)過(guò)和接觸的地方，在使用上要求這些部位的地位明顯，易于找到，在建筑立面設(shè)計(jì)中，相應(yīng)的也對(duì)出

21、入口及樓梯間的立面適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行了重點(diǎn)處理。設(shè)計(jì)時(shí)在宿舍樓南側(cè)位置設(shè)置主要出入口，北側(cè)設(shè)有三個(gè)板式雙跑樓梯。1.1.6宿舍樓剖面設(shè)計(jì)建筑物的剖面圖要反應(yīng)出建筑物在垂直方向上個(gè)部分的組合關(guān)系。剖面設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定建筑物各部分應(yīng)有的高度、建筑物的層數(shù)及建筑空間的組合關(guān)系。在建筑物層高上，考慮到建筑空間比例要求及住宅進(jìn)駐設(shè)計(jì)規(guī)范室內(nèi)凈高要求，該宿舍樓的層高為宿舍建筑常用的3.4m，室內(nèi)外高差為0.45m。根據(jù)總建筑面積等各方面的要求，該建筑物為四層，總建筑高度為14.05m，其高寬比為0.836，滿足7度抗震設(shè)防烈度區(qū)建筑物高寬比不允許超過(guò)4的要求。另外從室內(nèi)采光和通風(fēng)的角度考慮,窗臺(tái)的高度取0.8

22、m.屋頂為平屋頂形式。為了很好的反映樓層的結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)剖面時(shí)，剖到盡可能多的樓梯和門(mén)窗等比較重要的部位，使剖面能很好的反映內(nèi)部結(jié)構(gòu)的布置，樓地面的裝修以及梁柱之間相互關(guān)系等。洗刷間及衛(wèi)生間的地面標(biāo)高低于本層地面標(biāo)高20mm,防止室外雨水流入室內(nèi)，并防止強(qiáng)身受潮。房間的凈高和層高滿足人體活動(dòng)及采光、通風(fēng)的要求 ，同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)高度及其布置方式的影響 ，建筑經(jīng)濟(jì)效果，室內(nèi)空間比例等；室內(nèi)外地面高差設(shè)為0.45m ，其確定主要考慮以下幾種要求：內(nèi)外聯(lián)系方便，防水、防潮要求地形及環(huán)境條件建筑物性格特征等。此設(shè)計(jì)方案滿足“適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”的總體要求,建筑平面簡(jiǎn)潔、明快、體現(xiàn)時(shí)代特征,結(jié)構(gòu)方案合理,體系選

23、擇準(zhǔn)備、技術(shù)先進(jìn)、利于施工,裝飾簡(jiǎn)潔適用、經(jīng)濟(jì)。1.2構(gòu)造設(shè)計(jì) 細(xì)部構(gòu)造做法1、屋面：找平層：15厚水泥砂漿防水層：（剛性）40厚C20細(xì)石混凝土防水防水層：（柔性）三氈四油鋪小石子找平層：15厚水泥砂漿找坡層：40厚水泥石灰焦渣砂漿3找平保溫層：80厚礦渣水泥結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板抹灰層：10厚混合砂漿2、標(biāo)準(zhǔn)層樓面：找平層：15厚水泥砂漿結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板抹灰層：10厚混合砂漿3、地面做法 ：10厚1：2水泥砂漿抹面15厚1：3水泥砂漿打底60厚C15混凝土 素土夯實(shí)4、散水做法：混凝土散水：10厚1：2.5水泥砂漿抹面60厚C10混凝土100厚碎磚或道渣墊層 素土

24、夯實(shí)5、外墻做法：刷（噴）涂料 3厚細(xì)紙筋（麻刀）石灰膏抹面 6厚1：0.2：2水泥石灰膏砂漿找平層 6厚1：1：6水泥石灰膏砂漿刮平掃毛 6厚1：0.5：4水泥石灰膏砂漿打底掃毛 刷一道加氣混凝土界面處理劑門(mén)窗構(gòu)造及防水材料1、外窗為鍍膜中空玻璃絕熱型鋁合金窗。入口大廳處的門(mén)采用玻璃門(mén)，其余的采用普通木門(mén)，這樣既避免了建筑物的單調(diào)又可以使患者得到視覺(jué)上的休息。2、防水材料：樓面防水均為聚氨酯防水涂料，屋面為三氈四油屋面防水卷材。建筑消防設(shè)計(jì)該宿舍樓為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的四層建筑，耐火等級(jí)為二級(jí)，總建筑面積為4278.26m2，每層建筑面積為990.31m2。按建筑設(shè)計(jì)手冊(cè)5 設(shè)計(jì)，每個(gè)自然層

25、面積均小于2000m2，符合每層最大允許建筑面積。1.3防火消防疏散設(shè)本建筑的耐火等級(jí)為二級(jí)，防火分區(qū)、安全疏散的設(shè)置等均應(yīng)按現(xiàn)行的規(guī)范與要求執(zhí)。1、防火分區(qū)：（1）宿舍樓建筑的防火分區(qū)結(jié)合建筑布局和功能分區(qū)進(jìn)行劃分。（2）防火分區(qū)的面積除按建筑耐火等級(jí)和建筑物高度確定外，各層居室的每一防火分 區(qū)均設(shè)有2個(gè)獨(dú)立的、通向地面或避難層的安全出口。（3）防火分區(qū)內(nèi)的各種居室及輔助使用空間等均采用耐火極限不低于1小時(shí)的非燃燒體與其他部分隔開(kāi)。2、樓梯：兩部疏散樓梯均為天然采光和自然通風(fēng)的樓梯。走廊設(shè)疏散指示圖標(biāo)并配有滅火器。  消防用水由給水管網(wǎng)和消防水池供給。室內(nèi)消防給水采用高壓或臨時(shí)高壓

26、給水系統(tǒng)。當(dāng)室內(nèi)消防用水量達(dá)到最大時(shí)，其水壓應(yīng)滿足室內(nèi)最不利點(diǎn)滅火設(shè)施的要求。 室外低壓給水管道的水壓，當(dāng)生活、生產(chǎn)和消防用水量達(dá)到最大時(shí)，不應(yīng)小于0.10MPa(從室外地面算起)。1.4屋面排水設(shè)計(jì)本建筑排水系統(tǒng)根據(jù)室外排水系統(tǒng)的制度和有利于廢水回收利用的原則，選擇醫(yī)用污水與廢水的合流或分流。屋面排水通暢，首先是選擇合適的屋面排水坡度。從排水角度考慮，要求排水坡度越大越好；但從結(jié)構(gòu)上、經(jīng)濟(jì)上以及上人活動(dòng)等的角度考慮，又要求坡度越小越好。一般常視屋面材料的表面粗糙程度和功能需要而定，上人屋面多采用2%。設(shè)有女兒墻的平屋頂，可在女兒墻里面設(shè)檐溝或近外檐處墊坡排水，雨水口可穿過(guò)女兒墻，在

27、外墻外面設(shè)水落管，也可設(shè)在外墻的里面管道井內(nèi)的水落管排除。屋頂設(shè)計(jì)要滿足功能，結(jié)構(gòu)、 建筑藝術(shù)三方面要求，屋頂先建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)抵御自然界各種環(huán)境因素對(duì)建筑物的不利影響。屋頂承受風(fēng)、雨、雪等荷重及其自身重量，因此，屋頂也是房屋的承重構(gòu)件，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證房屋的結(jié)構(gòu)安全，并防止因過(guò)大的結(jié)構(gòu)變形引起的防水層開(kāi)裂，且為了使雨水能很好的有組織、通暢的排走，本設(shè)計(jì)房屋排水的坡度設(shè)計(jì)2%,采用女兒墻內(nèi)檐溝排水，雨水口穿過(guò)女兒墻，在外墻外面設(shè)置雨水管。女兒墻的高度為1000mm，底層布置散水。屋面采用高分子卷材防水屋面，其構(gòu)建簡(jiǎn)單，施工方便，造價(jià)較低。1.5抗震設(shè)計(jì) 抗震設(shè)防烈度為6度及6度以

28、上地區(qū)的建筑，必須進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)6。青島黃島地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度，必須進(jìn)行抗震設(shè)防。建筑根據(jù)其使用功能的重要性分為甲類(lèi)、乙類(lèi)、丙類(lèi)、丁四個(gè)抗震設(shè)防類(lèi)別。甲類(lèi)建筑應(yīng)屬于重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害的建筑；乙類(lèi)建筑應(yīng)屬于地震時(shí)使用功能不能中斷或需要盡快恢復(fù)的建筑；丙類(lèi)建筑應(yīng)屬于除甲、乙、丁類(lèi)以外的一般建筑，丁類(lèi)建筑應(yīng)屬于抗震次要建筑。本工程的抗震設(shè)防類(lèi)別為乙類(lèi)。乙類(lèi)建筑，地震作用和抗震措施均應(yīng)符合本地區(qū)抗震設(shè)防的要求。本設(shè)計(jì)屬于框架結(jié)構(gòu)，7度設(shè)防，高度小于30m，所以抗震等級(jí)為三級(jí)，需進(jìn)行抗震計(jì)算。此外，在構(gòu)造上也采取了相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施。結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施的主要目的在于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性

29、，保證抗震目的的實(shí)現(xiàn)。因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使梁和柱的中線重合，以使傳力直接，減小由于偏心帶來(lái)的不利影響，框架柱的截面寬度和高度均取600mm。應(yīng)避免形成短柱。結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)使結(jié)構(gòu)平面的質(zhì)量中心和剛度中心相重合或盡可能靠近，以減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)。且平面布置應(yīng)使得平面作為一個(gè)截面有盡可能大的扭轉(zhuǎn)剛度，以抵抗事實(shí)上難以避免的扭矩。結(jié)構(gòu)的平面布置宜簡(jiǎn)單對(duì)稱規(guī)則，在框架結(jié)構(gòu)中框架應(yīng)雙向布置，梁中線與柱中線的偏心距不宜大于柱寬的1/4。結(jié)構(gòu)沿豎向布置應(yīng)盡可能均勻且少變化，使結(jié)構(gòu)剛度沿豎向均勻，不應(yīng)有錯(cuò)層或局部加層。同一樓層應(yīng)在同一標(biāo)高內(nèi)。另外，梁的截面度不宜小于200mm。截面的高寬比不宜大于4。凈跨與界

30、面高度之間不宜大于4。采用扁梁時(shí)樓板應(yīng)現(xiàn)澆，梁中線宜于柱中線重合。當(dāng)梁寬大于柱寬時(shí)，扁梁應(yīng)雙向布置。 在外部造型的設(shè)計(jì)上，為了抵抗地震力，采用橫向框架承重的鋼筋混凝土框架體系，這樣可以允許有寬大的窗子尺寸，創(chuàng)造開(kāi)敞空間，為病人提供高品質(zhì)的景觀。整個(gè)建筑主體造型為一個(gè)規(guī)則的矩形，有意識(shí)地縮減了建筑體量，從而使建筑物的和剛度中心達(dá)到重合?？傊?，本建筑方案的主要特點(diǎn)是，突出“以人為本”，努力創(chuàng)造功能合理，經(jīng)濟(jì)適用，安全舒適，環(huán)境優(yōu)美，滿足醫(yī)患需求的病房大樓，方案可實(shí)施性較強(qiáng)。第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算2.1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料.設(shè)計(jì)概況（一）建設(shè)項(xiàng)目名稱：山東科技大學(xué)學(xué)生宿舍樓。（二）建設(shè)地點(diǎn)：青島市黃島區(qū)。.

31、設(shè)計(jì)資料（一）地質(zhì)水文條件根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告，該擬建場(chǎng)地地勢(shì)平坦，自然地表1米內(nèi)為填土，填土下層為3米厚砂質(zhì)粘土，再下為礫石層，礫石粘土承載力標(biāo)準(zhǔn)值為288kn/m2,礫石層允許承載力標(biāo)準(zhǔn)值為368kn/m2。常年地下水位低于10米，水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)腐蝕作用。（二）氣象資料：全年為西北風(fēng)，夏季為東南風(fēng)，基本風(fēng)壓為w0=350n/m2，基本雪壓0.25kN/m2，最熱月平均溫度29.2度，最冷月平均溫度4.3度，夏季極端最高溫39.5度，冬季極端最低溫-10度。最熱月平均濕度72%。年最大降水量1400mm，月最大降水強(qiáng)度192mm/d。（三）抗震設(shè)防要求：七度丙類(lèi)設(shè)防。（四）其他條件：框架結(jié)構(gòu)

32、，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)正常使用年限為50年。屋面為不上人屋面，荷載值為1.0 kN/m2。（五）設(shè)計(jì)標(biāo)高：室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高0.000，室內(nèi)外高差450mm。2.2.結(jié)構(gòu)的選型與布置.結(jié)構(gòu)選型本設(shè)計(jì)有四層，為獨(dú)立宿舍樓，采用框架結(jié)構(gòu)。為便于管理和采光，采用大開(kāi)間。為了使結(jié)構(gòu)的整體剛度好。樓面、屋面、樓梯、天溝等均采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)為柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。.結(jié)構(gòu)選型多層框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計(jì)成雙向梁柱抗側(cè)力體系，框架梁、柱中心宜重合。當(dāng)梁、柱偏心距大于該方向柱寬的時(shí)，宜采取增設(shè)梁的水平加腋等措施。結(jié)合建筑的平面、立面和剖面布置措施，該病房大樓樓的結(jié)構(gòu)平面布置如圖2-1所示。 圖2-1結(jié)構(gòu)平面布置圖本建筑

33、中，柱網(wǎng)尺寸為：6.94.2m，4.2m2.4m,6.92.7m,6.91.5m。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置，本建筑除個(gè)別板區(qū)格為單向板外，其余均為雙向板。雙向板厚h l(l為區(qū)格短邊邊長(zhǎng))。本建筑由于樓面活荷載不大，為減輕結(jié)構(gòu)自重和節(jié)省材料，樓面板和屋面板的厚度均為120mm。本建筑的材料選用如下：混凝土：采用C30;鋼筋：縱向受力鋼筋采用熱軋鋼筋HRB400，其余采用熱軋鋼筋HPB235;墻體：內(nèi)外墻均采用粉煤灰輕渣空心砌塊，重度=1.6kN/m2;窗：塑剛門(mén)窗，=0.35 kN/m2。門(mén)：門(mén)廳處為玻璃門(mén),=26kN/m2,其余為木門(mén)，=0.2 kN/m2。2.3框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及梁柱線剛度圖2-1所示的框

34、架結(jié)構(gòu)體系縱向和橫向均為框架結(jié)構(gòu)，是一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系，理應(yīng)按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算。但是，采用手算和借助簡(jiǎn)單的計(jì)算工具計(jì)算空間框架結(jié)構(gòu)太過(guò)復(fù)雜，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7允許在縱、橫兩個(gè)方向?qū)⑵浒雌矫婵蚣苡?jì)算。計(jì)算時(shí)只作橫向框架計(jì)算，縱向平面框架的計(jì)算方法與橫向相同，故從略。本建筑中，除儲(chǔ)藏室、洗刷間、衛(wèi)生間處，縱向框架的間距為4.8米和5.1m，荷載基本相同，可選用一榀框架進(jìn)行計(jì)算與配筋，其余框架可參照此榀框架進(jìn)行配筋?，F(xiàn)以5軸線的KJ-2為例進(jìn)行計(jì)算。2.3.1梁、柱截面尺寸估算梁截面高取梁計(jì)算跨度的1/18.1/10，當(dāng)梁所承受的負(fù)載面積較大或荷載較大時(shí)，應(yīng)取上限值，為了避免梁產(chǎn)生剪切脆性破壞，梁的凈

35、跨與截面高度之比不宜小于4，梁的截面寬度可取1/31/2梁的截面高度。（1）框架梁截面尺寸 主梁：最大跨度l=6.9m h=()l,b =()h;取： h=1/11.5l=1/11.5×6900=500 mmb=h=250 mm滿足b>=200mm，且h/b=500/250=2<4，符合要求。故主梁初選截面尺寸為：b×h=250mm×500mm次梁: 最大跨度l=4.2m h=()l,b =()h;?。?h=1/12.75l=1/12.75×4800=400 mmb=h=200 mm6滿足b>=200mm，且h/b=400/200=2&

36、lt;4，符合要求。故次梁初選截面尺寸為：b×h=200mm×400mm（3）框架柱：底層柱軸力估算：假定結(jié)構(gòu)每平方米總荷載設(shè)計(jì)值為11kN7，則底層中柱的軸力設(shè)計(jì)值約為：N=116.94.8×4=1457kN若采用C30混凝土澆搗，查表得=14.3MPa,假定柱截面尺寸bh=500mm500mm;則柱的軸壓比為:= =<0.9,故確定取柱截面尺寸為500mm500mm。柱編號(hào)及尺寸如圖2-1所示。為簡(jiǎn)化施工，各柱截面從底層到頂層不改變。2.3.2確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖框架的計(jì)算單元如圖2-1所示，框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面，框架梁與柱剛接。由于各層柱的截面尺寸不變，故

37、梁跨等于柱截面形心軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓面，室內(nèi)外高差-0.450m，基礎(chǔ)頂面至室外地平通常取0.500mm，故基頂標(biāo)高至±0.000的距離定為0.950m，二層樓面標(biāo)高為3.4m，故底層柱高為4.35m。其余各層柱高從樓面算至上一層樓面（即層高），故均為3.4m。由此可繪出框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-2所示。圖2-2計(jì)算簡(jiǎn)圖2.3.3框架梁柱的線剛度計(jì)算 由于樓面板與框架梁的混凝土一起澆搗，對(duì)于中框架梁取I=2I08AB，CD跨梁： BC跨梁：上部各層柱： 底層柱：令上部各層柱的，則其余各桿件的相對(duì)線剛度為：AB、CD跨梁：BC跨梁：底層柱：框架梁柱的相對(duì)線剛度如圖

38、2-2所示，作為計(jì)算各節(jié)點(diǎn)桿端彎距分配系數(shù)的依據(jù)。2.4 荷載計(jì)算為了便于計(jì)算以后的內(nèi)力組合，荷載計(jì)算宜按標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算7。2.4.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1、屋面找平層：15厚水泥 防水層：（剛性）40厚C20細(xì)石混凝土防水 1.0 防水層：（柔性）三氈四油鋪小石子 0.4找平層：15厚水泥砂漿 找坡層：40厚水泥石灰焦渣砂漿3找平 保溫層：80厚礦渣水泥 結(jié)構(gòu)層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：10厚混合砂漿 合計(jì) 2、各層走廊樓面 水磨石地面：10mm面層20mm水泥砂漿打底 0.65 結(jié)構(gòu)層：120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 抹灰層：10厚混合砂漿 合計(jì) 3.82 3、 標(biāo)準(zhǔn)層樓面大理石面層，水泥砂

39、漿擦縫：30厚1：3干硬性水泥砂漿，面上撒2厚素水泥水泥漿結(jié)合層一道 ： 1.16結(jié)構(gòu)層：120mm厚鋼筋混凝土屋面板結(jié)構(gòu)層： 抹灰層：10厚混合砂漿： 合計(jì) 4.33 4、梁自重b×h =300mm×600mm自重： 抹灰層：10厚混合砂漿： 合計(jì) 3.81 b×h =250mm×500mm 自重： 抹灰層：10厚混合砂漿： 合計(jì) 2.55 基礎(chǔ)梁b×h =250mm×400mm自重： 5、柱自重自重： 抹灰層：10厚混合砂漿 合計(jì) 9.416、外縱墻自重標(biāo)準(zhǔn)層：縱墻 ： 0.90×0.30×6.9=1.86 鋁

40、合金窗 ： 0.35×1.8=0.63 水刷石外墻面： (3.4-2.1)×0.5=0.65 水泥粉刷內(nèi)墻面 (3.4-2.1)×0.36=0.468 合計(jì) 3.608 底層縱墻（基礎(chǔ)梁高400mm） (4.35-2.1-0.6-0.4)×0.2×6.9=1.725鋁合金窗： 0.35×1.8=0.63 水刷石內(nèi)墻面： （3.4-2.1）×0.36=0.468 水泥粉刷內(nèi)墻面 （3.4-2.1）×0.30=0.39 合計(jì) 3.217、內(nèi)縱墻自重:標(biāo)準(zhǔn)層:縱墻： 0.2×（3.4）×6.9=0.9

41、66 木門(mén)： 水泥粉刷內(nèi)墻面 ： 0.2×(3.4-2.1) =0.26 合計(jì) 1.646底層：縱墻： 0.2×(4.35-2.1-0.6-0.4)×6.9=1.725 木門(mén)： 水泥粉刷墻面： (4.35-2.1-0.6-0.4)×0.36×2=0.9 計(jì) 3.0458、隔墻自重標(biāo)準(zhǔn)層： 隔墻： (3.4-0.6) ×0.2×6.9=4.95 水泥粉刷墻面： (3.4-0.6) ×0.36×2=2.38 合計(jì) 7.33底層：隔墻： (4.35-0.6-0.4) ×0.2×6.9=5.7

42、8水泥粉刷墻面： (4.35-0.6-0.4) ×0.36×2=2.72 合計(jì) 8.542.4.2活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1、屋面和樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:由表查得：上人屋面： 2.0樓 面： 宿舍： 2.0 走廊： 2.52、雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值:屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)計(jì)入，取兩者中較大值。2.4.3 豎向荷載下框架受荷總圖屋面板傳給梁的荷載：確定板傳遞給梁的荷載，要一個(gè)板區(qū)格一個(gè)板區(qū)格地考慮。確定每個(gè)板區(qū)格上的荷載傳遞時(shí)，先要區(qū)分此板區(qū)是單向板還是雙向板，若是單向板，可沿板的短跨作中線，將板上荷載平均分給兩長(zhǎng)邊的梁；若為雙向板，可沿四角點(diǎn)作45°線，將區(qū)格板分為四小塊，將每小塊板

43、上的荷載傳遞給與之相鄰的梁。板傳至梁上的三角形或梯形荷載可等效為均布荷載。本結(jié)構(gòu)樓面荷載的傳遞示意圖見(jiàn)圖2-3 圖2-3 板傳遞荷載示意圖1、A-B軸間框架梁（C-D軸間）屋面板傳給梁的荷載恒載：6.89×1.95×1-2×(3.4/2×6.9)²+(3.4/2×6.9)³×2=23.71活載：2.0×1.95×(1-2×0.26²+3×0.26³)×2=6.88樓面板傳給梁的荷載：恒載：4.33×1.95×(1-2×

44、;0.26²+3×0.26³)×2=14.67 活載：2.0×1.95×(1-2×0.26²+3×0.26³)×2=6.88 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：3.81kN/m 屋面梁：恒載梁自重板傳荷載3.81+23.71=27.52 kN/m活載板傳荷載6.88樓面框架梁均布荷載為： 梁：恒載梁自重板傳荷載3.81+14.67=18.48 kN/m活載板傳自重6.882、B-C軸間框架梁：屋面板傳給梁的荷載：恒載：6.89×1.5×2×5/8=12.92 活載：2.0&#

45、215;1.5×2×5/8=3.75 樓面板傳給梁的荷載：恒載：3.82×1.5×2×5/8=7.16 活載：2.5×1.5×2×5/8=4.69 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：3.81框架梁均布荷載為： 屋面梁：恒載=梁自重板傳荷載3.8112.9216.73kN/m活載板傳荷載3.75樓面梁：恒載梁自重板傳荷載3.817.1610.97kN/m活載板傳荷載4.69kN/m3、A軸柱縱向集中荷載的計(jì)算（或D軸柱）:頂層柱：女兒墻自重：（做法：墻高1000mm,100mm的混凝土壓頂） 頂層柱恒載=女兒墻及自重梁自重板傳荷載=6.

46、14×7.8+6.89×1.95×5/8×3.9×2+（6.89×1.95×0.918×7.5+2.55×7.5）×2/4=47.892+65.498+55.814=169.20 kN頂層柱活載板傳荷載=(2.0×1.95×3.9×2×5/8+0.918×2.0×1.95×7.5×2)/41.0 =24.92 kN標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載墻自重梁自重板傳荷載=22.65+65.488+24.92=113.068 kN標(biāo)準(zhǔn)層柱活載板傳荷載(2.0×1.95×3.9×2×5/8+0.918×2.0×1.95×7.5×2)/41= 32.44 kN基礎(chǔ)頂層恒載底層外縱墻自重基礎(chǔ)梁自重4.305 ×(6.9-0.6)+2.5×(6.9-0.6) 48.996 kN4、 B軸柱縱向集中荷載的計(jì)算（或C軸柱）