学生宿舍楼建筑与结构设计毕业设计计算书.doc
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1、 *学生宿舍楼建筑与结构设计中 文 摘 要这份毕业设计主要包括建筑设计部分和结构设计部分,建筑设计部分主要包括了建筑物平面、立面、剖面、房间布置、各节点详图、各部位做法等方面;结构设计方面包括了基础设计、结构的布置、结构部件的配筋(具体包括梁板设计、楼梯间计算、抗震计算、内力组合、框架配筋、基础设计等方面)。该设计历时10周,运用了大学期间所学各科知识,如房屋建筑学、力学、混凝土结构设计、地基基础与土力学等诸多书籍。在参考文献方面主要以现行规范为依据进行设计,力求做到理论与现实相结合。该设计建筑物采用“一”字型,外观线条均匀流畅,不拖泥带水。关键词:建筑设计,结构设计,基础设计 Luoyang
2、 Institute Of Science and Technology Student Dormitory Building and Structure Design ABSTRACT This graduation design are included the part of the architectural design and structural design. construction design are mainly included the building plane, elevation, section, the arrangement of rooms, each
3、 node map, each part way; structure design are included a base design, structural layout, structural member reinforced (including design, beam and plate the staircase, seismic calculation, calculation of internal force combination, reinforced frame, foundation design etc.). This design lasted 10 wee
4、ks, with the University during various knowledge, such as building architecture, mechanics, concrete structure design, foundation and soil mechanics and many other books. In the reference mainly to current standard as the basis for the design, and strive to achieve the combination of theory and real
5、ity. The design of the buildings with一 shape, the appearance of lines is uniform and smooth, do not do things sloppily.KEY WORDS: Architectural design, structural design, foundation design 目录中文摘要 1英文摘要 2前言 8第1章建筑设计 9 1.1建筑平面设计 91.1.1 使用房间的平面设计 91.1.2辅助房间的平面设计101.1.3交通联系空间的设计101.1.4门的设计111.1.5窗的设计121
6、.2建筑立面设计121.3建筑剖面设计121.3.1房间的剖面形状131.3.2房间的各部分高度131.3.3建筑层数及建筑空间的组合和利用14第2章 建筑构造设计142.1 屋面设计142.1.1 屋面排水方式142.1.2 屋面排水组织142.1.3 屋面防水142.2 墙体设计142.2.1 墙身构造142.2.2 墙面装修152.3 楼地面构造162.4门窗构造162.5散水做法172.6楼梯构造17第二部分 结构计算18第1章 结构计算参考值181.1 结构计算中所用到的材料自重181.2 楼面均布活荷载标准值181.3 结构计算中系数取值18第2章 自选构件计算192.1 现浇板计
7、算192.1.1 板厚192.1.2 荷载计算(取1m板宽为计算单元)192.1.3 内力计算202.1.4 截面配筋计算20第3章 楼梯计算223.1 材料223.2 楼梯板的计算223.2.1 确定板厚223.2.2 荷载计算(取1m板宽为计算单元)223.2.3 内力计算233.2.4 截面配筋计算233.3 平台板的计算233.3.1 荷载计算243.3.2 内力计算243.3.3 截面配筋计算243.4 平台梁的计算253.4.1 尺寸确定253.4.2 荷载计算253.4.3 内力计算253.4.4 截面配筋计算25第4章 框架计算274.1 设计基本资料274.2 框架计算简图2
8、84.2.1 确定框架的计算简图284.2.2 确定梁柱的截面尺寸294.2.3 计算梁柱的线刚度304.3 恒荷载作用下的内力计算314.3.1 屋面恒荷载314.3.2 楼面恒荷载324.3.3 梁端集中力计算334.3.4 恒荷载作用下的弯矩计算384.3.5 计算梁端剪力、柱端剪力424.3.6 计算柱的轴力464.4 活荷载作用下的内力计算504.4.1 活荷载计算504.4.2 活荷载作用下的弯矩计算524.4.3 计算梁端剪力、柱端剪力554.4.4 计算柱的轴力594.5 风荷载作用下的内力计算62 4.5.1 基本数据计算624.5.2 计算框架各节点上风荷载标准值624.5
9、.3 计算各个楼层以上所有风荷载的标准值634.5.4 计算各柱的剪力值634.5.5 计算各柱的反弯点高度654.5.6 风荷载作用下的弯矩计算664.5.7 风荷载作用下的剪力计算704.5.8 风荷载作用下的轴力计算734.5.9 绘内力图744.6 多层框架结构抗震设计774.6.1 主要参数774.6.2 荷载计算774.6.3梁、柱刚度计算794.6.4重力荷载代表值计算及荷载汇总814.7 横向自振周期计算854.7.1 横向框架结构顶点假想位移计算854.7.2 横向框架自震周期计算864.7.3 横向地震作用计算864.7.4 转化为一榀框架结构内力分析884.7.5 多遇水
10、平地震作用下弯矩计算894.7.6 多遇水平地震作用下剪力计算924.7.7 多遇水平地震作用下轴力计算954.7.8 绘内力图96第5章 框架内力组合及配筋计算995.1荷载组合及配筋计算考虑情况995.2控制截面及最不利内力组合995.3材料995.4框架梁的配筋计算995.4.1 梁端内力组合表1005.4.2 正截面承载力计算100 5.4.3 斜截面承载力计算1015.5框架柱的配筋计算1015.5.1 柱端内力组合1015.5.2 柱配筋计算101第6章 基础计算1036.1地基承载力特征值深度、宽度修正1036.2基础J-1的设计1036.2.1基础J-1的截面尺寸1036.2.
11、2柱与基础J-1交接处的冲切承载力验算1046.2.3基础板底(J-1)配筋计算1046.3 基础J-2的设计1056.3.1 基础J-2的截面尺寸1056.3.2 柱与基础J-2交接处的冲切承载力验算1066.3.3 基础板底(J-2)配筋计算107总结108谢辞109参考文献110附表111外文资料翻译120 前言本工程为*学生宿舍楼。宿舍楼总建筑面积5066.30,总高度25.8。为六层框架结构,结构安全等级为二级,耐久年限为50年,耐火等级为二级。本着适用、安全、经济、美观的方针,根据任务书的要求,综合考虑基地环境、使用功能、建筑造型、建筑经济等问题,恰当确定建筑物的面积、体型、平面、
12、立面、剖面、节点构造等,恰当确定结构选型,合理选择建筑材料。整个宿舍楼平面体型设计为“一”字型,总长度为58.5;层高为3.9,室内外高差为0.45;外墙面采用砖红色丙烯酸涂料,雨篷为玻璃雨棚,楼梯和台阶采用水磨石,使整个宿舍楼建筑物与周围环境、各种外部条件协调一致,体现了宿舍楼的特色。满足了各种物质技术条件,具有良好的卫生条件和保温隔热、隔声性能,良好的安全度、耐久性和使用寿命。以上为建筑设计部分,结构计算包括了板、框架梁柱、楼梯、基础等的构件计算。第一部分 建筑设计第1章 建筑设计任何一幢建筑物都是由各种不同的使用空间和交通联系空间组成,而表达建筑的三度空间具体由各种工程图组成,通常由建筑
13、的平面图、立面图、剖面图和节点构造详图组成。一栋办公楼的平面图、立面图、剖面图综合在一起表达了建筑物的三度空间和各部分的组合联系。1.1建筑平面设计平面设计主要是根据设计要求和地形条件,确定建筑物平面中各组成部分的大小和相互关系。平面设计是整个建筑设计的关键,建筑设计首先从平面设计开始。平面设计不仅决定了建筑的平面布局,各组成部分的面积、形状、位置等,而且还影响到建筑的立面和剖面。本宿舍楼设计综合考虑了建筑立面、建筑剖面、建筑技术、建筑经济、建筑形象等因素,使平面设计尽善尽美。在平面设计中,结合基地环境、自然条件、建筑规模等,进行了建筑平面体型的设计、主要功能空间的设计和交通联系空间的设计。考
14、虑到地形特性、周围道路等因素,平面体型设计为“一”字型,主要功能空间设计包括使用房间的平面设计和辅助房间的平面设计。1.1.1 使用房间的平面设计 宿舍根据规范规定,普通办公室每人使用面积不应小于3.5平方米(不包括走道)。宿舍面积、开间、进深应根据使用要求、家具规格、布置方式、采光要求,以及建筑结构、建筑施工条件、建筑模数等要求来确定。综合考虑以上因素,确定宿舍开间为3.9,进深均为5.1,一个开间设一柱网。值班室根据使用功能要求应设置在底层靠近主要出入口,本宿舍楼设计值班室在门厅对面,开间为3.9,进深为5.1,面积为19.89平方米;宿管宿舍设在值班室右侧,开间为3.9,进深为5.1,面
15、积为19.89平方米。 1.1.2辅助房间的平面设计本宿舍楼辅助房间主要为公共盥洗室、洗衣房、杂物间等。公共盥洗室根据要求,应设置在隐蔽又便于寻找的部位,距最远工作点应不大于50米,应有天然采光和通风。公共盥洗室的面积、尺寸大小应根据室内卫生器具的数量、布置方式以及人体使用需要的基本尺寸来确定。根据以上要求,公共盥洗室设置在建筑物两侧,公共盥洗室开间为3.9,总进深为7.2。1.1.3交通联系空间的设计交通联系部分主要包括走道、楼梯和门厅。 走道设计走道宽度根据人流通行、安全疏散、走道性质、空间感受以及走道侧面门的开启方向来确定。建筑物双面布房走道净宽不小于1.8,建筑物单面布房走道净宽不小于
16、1.5,故设计外廊走道轴线宽度为2.1,净宽为1.9 。本宿舍楼走道解决采光的方式是在走道尽头设置窗户,同时利用楼梯间、门厅天井直接采光,不必在每个房间内墙上开设高窗。 楼梯设计楼梯是建筑中的垂直交通联系构件,它起着联系上下层空间和供人流疏散的作用,在设计过程中要妥善解决好楼梯的形式、位置、数量以及楼梯宽度、坡度等问题。由于平行双跑楼梯占用面积小,流线简捷,使用方便,宜布置在单独的楼梯间中,故本建筑采用平行双跑楼梯。楼梯数量应根据使用方便和防火疏散要求确定,位置应放在便于寻找、便于人流疏散的部位。本宿舍楼防火等级为二级,要求位于两个外部出口或楼梯间之间的房间不应超过40米(封闭),袋形走道房间
17、门到楼梯间最远距离不超过22米。根据以上要求,宿舍楼设计了两个楼梯,满足了人流通行和防火疏散的要求。楼梯间尺寸确定:楼梯间内梯段净宽应满足防火规范,根据使用特征来考虑,一般不应少于2股人流同时通行,每股人流按照0.55+0.15m来计算;楼梯间内梯段改变方向时,平台的最小宽度不应小于梯段净宽,每一梯段的踏步数量最多不应超过18级,最少不应少于3级,踏步适宜高宽比为0.5。故本宿舍楼楼梯间设计开间为3.9,进深为7.2 ,可满足人流通行的要求。 门厅设计门厅作为室内外过渡的空间,是建筑物的交通枢纽,起接纳人流和分配人流的作用。在水平方向上,门厅与走道连接;在竖直方向上,门厅与楼梯相连,且门厅作为
18、主要出入口,应体现出特殊的意境和形象。门厅一般应面向主干道,使人流出入方便,有明确的导向性。门厅应设置在建筑物比较明显的部位,且便于室内外交通联系。门厅到二层以上设计为宿舍。1.1.4门的设计 门的宽度门的宽度要根据房间的使用功能来确定,有单扇、双扇和平开几种宽度形式。根据规范要求,办公室门宽不应小于1.0,高不应小于2.0。宿舍人数较少,因此宿舍门均设计为宽0.9、高2.1的单扇门。次要出入口为门宽1.5的双扇门,大门厅为3.3宽的三扇平开门。 门的数量门的数量根据使用人数多少和防火要求来确定。按照防火规范规定,使用人数超过50人以及使用面积超过60平方米的房间,门的数量不少与两个。本宿舍楼
19、宿舍、值班室等房间门的数量为一个,大厅门的数量为三个。 门的位置门的位置要考虑室内人流活动特点和家具布置的要求,尽量缩短室内交通路线,避免人流拥挤和便于家具布置。本宿舍楼门的位置均设置在两柱子居中位置,以便于砌墙和放置预制过梁,保证房间有较完整的空间和墙面,使人们出入方便。 门的开启方向本宿舍为内廊式,办公室人流不多,故宿舍门设计为单扇内开门。大厅及次要出入口处人流较大,故设计为双扇内开门。1.1.5窗的设计 窗的大小窗的大小主要取决于室内采光要求。按照规范规定,宿舍采光要求为窗地面积比为1/61/8,因此办公室的窗设计为通床,1.8高,可满足采光要求。 窗的位置窗的位置直接影响到房间的照度是
20、否均匀,应避免产生眩光。为了使室内照度均匀,窗应布置在房间或开间的中部,使得房间阴角小,而采光效率高。1.2建筑立面设计一栋建筑物不仅要有完美的平面布局,还要有美观的建筑形象,建筑形象主要由建筑造型艺术处理和立面装饰来体现。建筑体型和立面的对称性,一种轴线为中心并加以重点强调,两侧对称容易取得完全统一给人以端庄、雄伟、严肃的感觉。本建筑采用对称性体型,在立面上处理上采用虚实分明,主要采用色彩明快、材质光洁的白色外墙砖和红色外墙砖。运用立面开窗自由,体型、大小、高低、形状、线条粗细和立面点、线、面等恰当的运用对比,水平窗和窗间墙形成对比,给人舒适、和谐、完美的韵律感。本立面设计,从线条变化来看,
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