【正文】 1 正文 第一章 前言 畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)教育培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段 ,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程 ,是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)。 本組畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為《上海師范大學(xué) 5 號(hào)宿舍樓》。在畢設(shè)前期，我溫習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》等知識(shí)，并借閱了《抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》等規(guī)范。在畢設(shè)中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本組在校成員齊心協(xié)力、分工合作，發(fā)揮了大家的團(tuán)隊(duì)精神。在畢設(shè)后期，主要進(jìn)行設(shè)計(jì)手稿的整理， 并用電腦繪圖并得到老師的審批和指正，使我圓滿的完成了任務(wù)，在此請(qǐng)接受我最我衷心誠(chéng)摯的的感謝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)月里，在指導(dǎo)老師還有我們同學(xué)的幫助下，并且經(jīng)過資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算、論文撰寫以及外文的翻譯，加深了對(duì)新規(guī)范、規(guī)程、手冊(cè)等相關(guān)內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識(shí)、提高了綜合分析、解決問題的能力。在繪圖時(shí)熟練掌握了 AutoCAD，天正，及 PKPM 等軟件。以上所有這些從不同程度達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求。 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大，在計(jì)算過程中以手算為主，輔以一些計(jì)算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和 疏忽之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 2 第二章 建筑設(shè)計(jì)及說明 一、工程概況 （ 1） 工程名稱：上海師范大學(xué) 5 號(hào)宿舍樓設(shè)計(jì) （ 2） 建筑面積： 2m （ 3）建設(shè)地點(diǎn)： 上海市區(qū) （ 4）場(chǎng)地大小： 長(zhǎng)度為 ，寬度為 。 （ 5） 規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)： 滿足 （ 6） 結(jié)構(gòu)類型： 鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。 （ 7）層高：底層 ，標(biāo)準(zhǔn)層 。 （ 8）設(shè)計(jì)使用年限為 50 年，防火等級(jí)為二級(jí) 。 二、工程設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 氣象條件： 最高氣溫： 41℃ 。 最低氣溫： 8℃ 。 主導(dǎo)風(fēng)向：夏季東南風(fēng)，冬季西北風(fēng)。 基本風(fēng)壓： 。 基本雪壓： 。 （ 2）工程地質(zhì)條件： 該工程坐落在粘土地基上（ e 和 lI 均小于 的粘性土），地基承載力特征值為 fak＝ 200kPa， Ⅲ 類場(chǎng)地土，地面粗糙類型： B 類，場(chǎng)地平坦，地下水位在地表下 5m 以下 ， 無不良地質(zhì)現(xiàn)象； （ 3） 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值：樓面 ，走廊 ，衛(wèi)生間 ，消防樓梯間 ，不上人屋面 。 （ 4）抗震設(shè)防烈度： 7 度。 3 三、建筑設(shè)計(jì)的目的和要求 通過畢業(yè)設(shè)計(jì)初步了解民用建筑設(shè)計(jì)原理，熟悉應(yīng)用建筑規(guī)范和建筑標(biāo)準(zhǔn)圖集。初步掌握建筑設(shè)計(jì)的基本方法和步驟，了解建筑各細(xì)部的構(gòu)造做法。本著“布局合理，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，美觀大方，經(jīng)濟(jì)合理”的原則設(shè)計(jì)一座實(shí)用，經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)固，美觀的現(xiàn)代化 宿舍樓 建筑 。 四、建筑剖面設(shè)計(jì) 剖面設(shè)計(jì)確定建筑物各部分高度，建筑層數(shù)，建筑空間組合與利用以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)，構(gòu)造關(guān)系。設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括： 第一：確定房間的剖面形狀、尺寸及比例關(guān)系； 第二：確定房間的層數(shù)各部分的標(biāo)高 ； 第三；確定天然采光自然、通風(fēng)、保溫、隔熱、屋面排水及選擇建筑構(gòu)造方案； 第四：確定主體結(jié)構(gòu)及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的方案； 第五：進(jìn)行房間豎向空間的組合。 （一）房間的剖面形狀 上海師范大學(xué) 5 號(hào)宿舍樓 的剖面形狀都采用矩形。這是因?yàn)榫匦纹拭婧?jiǎn)單、規(guī)整、便于豎向空間的組合，易于獲得簡(jiǎn)潔而完整的體形，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施工方便。同時(shí)也能滿足使用要求。同時(shí)矩形的剖面的形狀規(guī)整、簡(jiǎn)潔、有利于梁板式結(jié)構(gòu)的布置。 （二）房間各部分高度的確定 房間的凈高和層高房： 設(shè)計(jì)中根據(jù) 宿舍樓 凈高一般為 的規(guī)定采用單層鋪的 宿舍樓 的凈高為 ，雙層鋪的 宿舍樓 的凈高為 。 窗臺(tái)的高度： 對(duì)于 宿舍樓 的窗臺(tái)過高，影響使用效果。因此一般取高度為9001000mm，這樣窗臺(tái)距離桌面的高度控制在 100mm200mm。因此設(shè)計(jì)中外墻窗臺(tái)高度設(shè)計(jì)為 900mm。內(nèi)墻采用高窗，窗臺(tái)必須高一點(diǎn)，這樣避免走道內(nèi)的行人對(duì) 宿舍樓 內(nèi)的影響，所以內(nèi)墻的窗臺(tái)高度取為 2100mm。 4 室內(nèi)外地面高差設(shè)計(jì)： 為了防止室外雨水流入室內(nèi)，并防止墻身受潮，一般民用建筑常把室內(nèi)地坪適當(dāng)提高，以使建筑物室內(nèi)外形成一定的高差，該高差主要由以下的因素確定： 第一：內(nèi)外聯(lián) 系方便； 第二：防水、防潮要求；地形及環(huán)境要求； 第三：建筑物性格特點(diǎn)。 綜合考慮各種因素和 宿舍樓 的特點(diǎn)室內(nèi)外的高差確定為 450mm。臺(tái)階高度采用 150mm 高，三節(jié)臺(tái)階。室內(nèi)地面標(biāo)高為 +，室外地面的標(biāo)高為。 （三）房屋的層數(shù)確定 選擇 宿舍樓 的層數(shù)時(shí)綜合考慮了它的使用要求，建筑結(jié)構(gòu)，材料和施工的要求，建筑基地環(huán)境與城市規(guī)劃的要求。即 宿舍樓 的層數(shù)要滿足使用人數(shù)的要求并保證其人員活動(dòng)的安全。同時(shí)有利于一般的建筑結(jié)構(gòu)形式的實(shí)現(xiàn)。 宿舍樓 的高度也考慮到與周圍整體環(huán)境的適應(yīng)問題。綜合這些要求層數(shù) 確定為 五層 。 五、建筑體型和立面的設(shè)計(jì) 建筑不僅要滿足人們的生產(chǎn)生活等物質(zhì)功能的要求，而且要滿足人們精神文化方面的要求。為此，不僅要賦予建筑實(shí)用性，同時(shí)也要賦予建筑美觀的屬性。建筑的美觀主要是通過內(nèi)部空間和外部造型的藝術(shù)處理來體現(xiàn)，同時(shí)也涉及到建筑的群體空間布局，而其中建筑物的外部形象經(jīng)常地，廣泛的被人們所接觸，對(duì)人們的精神感受上產(chǎn)生的影響尤為深刻。 （一）影響體型和立面的因素 第一：使用功能； 第二：物質(zhì)技術(shù)條件； 第三：城市規(guī)劃及環(huán)境條件； 第四：社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件。 5 （二）體型設(shè)計(jì) 選擇 宿舍樓 體型時(shí)主要考慮 到基地環(huán)境和使用功能的要求。要求建筑物不單調(diào)，要有藝術(shù)感，那么建筑體型就不能采用單一的體型，要采用復(fù)雜的體型。復(fù)雜體型一般由兩個(gè)以上體量組合而成，體型豐富。 （三）立面設(shè)計(jì) 進(jìn)行 宿舍樓 立面設(shè)計(jì)時(shí)主要通過虛實(shí)與凹凸的對(duì)比來使建筑的立面豐富。 立面上利用柱子的凸出部分使立面具有比較強(qiáng)烈的層次感，立面外凸的柱子上下貫通給人以挺拔、高聳、向上的感覺。墻體部分白色的乳膠漆則使 管理用房 在輕巧、開朗中透出一份寧?kù)o。東西立面是大面積的墻體，容易造成呆板的感覺，因此利用線條將大面積的墻體分成小塊。設(shè)計(jì)中通過合理的利用 玻璃幕墻來裝飾立面。通過屋頂?shù)难b飾使建筑的造型給人一種積極向上的感覺。 六、構(gòu)造設(shè)計(jì) 構(gòu)造設(shè)計(jì)主要解決建筑各組成部分的構(gòu)造原理和構(gòu)造方法。它是建筑設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分，其任務(wù)是根據(jù)建筑的功能、材料、性能、受力情況、施工方法和建筑藝術(shù)等要求選擇經(jīng)濟(jì)合理的構(gòu)造方案，并作為建筑設(shè)計(jì)中綜合解決技術(shù)問題及進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)的依據(jù)。 （一）影響建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的因素 第一：外部作用里的影響； 第二：氣候條件的影響； 第三：認(rèn)為因素的影響； 第四：建筑技術(shù)的影響； 第五：建筑標(biāo)準(zhǔn)的影響。 （二）建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)的原則 第一：堅(jiān)固實(shí) 用； 第二：技術(shù)先進(jìn)； 第三：經(jīng)濟(jì)合理； 6 第四：美觀大方。 （三）墻體和基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)為框架結(jié)構(gòu)，墻體都為填充墻。由于填充墻不承受外來的荷載，且本身的重量還要由樓板和梁來承受，因此設(shè)計(jì)應(yīng)使用墻自重輕，厚度薄，便于組砌，有一定的隔聲能力，同時(shí)還要能夠滿足特殊使用部位如 宿舍樓 、衛(wèi)生間等處的防水、防火、防潮的要求。 綜合以上的要求本設(shè)計(jì)中所有的墻體都采用 240 厚的蒸壓加氣混凝土砌塊 ，衛(wèi)生間的墻體采用輕質(zhì)隔墻（石膏板）。 墻體的勒腳、散水的做法采用標(biāo)準(zhǔn)做法，具體見施工說明。 本設(shè)計(jì)的地基情況良好，可以采用柱下獨(dú)立 基礎(chǔ)。 （四）樓地面設(shè)計(jì) 樓地層包括樓板層和地平層，是水平方向分隔房間空間的承重構(gòu)件，樓板分割上下樓層的空間，地坪層分隔大地與底層的空間。由于他們所處的位置不同、受力不同，因而結(jié)構(gòu)層有所不同。樓板層的結(jié)構(gòu)層為樓板；地坪層的結(jié)構(gòu)層為墊層。 樓板層的設(shè)計(jì)要求： 第一：具有足夠的剛度和強(qiáng)度； 第二：滿足隔聲、防火、熱工的要求； 第三：滿足建筑經(jīng)濟(jì)的要求。 地坪層與樓板層一樣，是人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ?、生產(chǎn)直接接觸的地方，根據(jù)不同房間對(duì)面層的不同要求，面層應(yīng)堅(jiān)固耐磨、表面平整、光潔、不起塵、易清洗。對(duì)于居住和人們長(zhǎng)時(shí)間 停留的房間，要求有較好的蓄熱性和彈性；浴室、廁所要求耐潮濕、不透水；廚房、鍋爐房要求防水、耐火。 （五）屋頂設(shè)計(jì) 屋頂一般可以分為平屋頂和坡屋頂。屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)應(yīng)該考慮滿足功能、結(jié)構(gòu)、建筑三方面的要求。屋頂是建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)能抵御自然界各種環(huán)境因素對(duì)建筑的不利影響。其次屋頂還應(yīng)具有抵御氣溫的影響。屋頂好要承受風(fēng)、雨、雪的荷載及自身的重量，上人屋面還要承受人和設(shè)備的重量。因此必須具備一定的強(qiáng)度和剛度。屋頂是建筑的外部形體的重要組 7 成部分，屋頂?shù)脑煨蛯?duì)建筑的造型具有影響。 同時(shí)屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)應(yīng)該利于迅速的排水。屋頂?shù)?排水方式分為有組織排水和無組織排水兩大類。排水方式的選擇應(yīng)該滿足下列要求： 第一：高度較低的建筑為了控制造價(jià)，宜采用無組織排水。 第二：積灰多的屋面應(yīng)采用無組織排水。 第三：有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)建筑也不宜采用有組織排水。 第四：在漿雨量大的地區(qū)或房屋較高的地區(qū)應(yīng)采用有組織排水。 第五：臨街建筑的排水向人行道時(shí)宜采用有組織排水。 8 第三章 結(jié)構(gòu)平面布置 一、 結(jié)構(gòu)平面布置圖 根據(jù)建筑功能要求及框架結(jié)構(gòu)體系，通過分析荷載傳遞路線確定梁系布置方案。如圖 。 圖 柱的負(fù)荷面積 二、 框架柱截面尺寸確定 （ 1）框架梁、柱的截面尺寸應(yīng)滿足承載力、剛度和施工的要求，設(shè)計(jì)尺寸時(shí)可參考以往經(jīng)驗(yàn)確定，同時(shí)滿足構(gòu)造要求。以下給出截面尺寸估算公式： 外縱向框架梁： h=(1/8~1/12)L= (1/8~1/12) 7200(取跨度較大 )=600~900 L— 縱向外柱距，取 h=700mm b=(1/2~1/3)h=~350，考慮抗震取 b=300mm 內(nèi)縱向框架梁： h=(1/8~1/12)L= (1/8~1/12) 7200(取跨度較大 )=600~900 L— 縱向外柱距，取 h=700mm b=(1/2~1/3)h=~350，考慮抗震取 b=300mm 橫向邊跨梁： h=(1/8~1/12)L= (1/8~1/12) 7200(取跨度較大 )=600~900 L— 縱向外柱距，取 h=700mm b=(1/2~1/3)h=~350，考慮抗震取 b=300mm 9 橫向中跨梁：取 h=400mm， b=250mm （ 2）柱的截面尺寸： ? ?ccE fnSg ?? ? 式中： ? ?C? — 根據(jù)抗震設(shè)防烈度為 7 度 時(shí)取 ， β— 邊柱取 ，不等跨內(nèi)柱取 ， gE— 各層的重力荷載代表值取 14kN/m2 S— 柱的負(fù)荷面積，如圖 所示， 對(duì)于中柱為 =， 對(duì)于邊柱為 = 圖 柱的負(fù)荷面積 邊柱 ? ? 231 mmf nSgA cc EC ??? ????? ?? 中柱 ? ? 232 mmf nFgA cc EC ??? ????? ?? 10 如取柱截面為矩形，初選柱的截面尺寸為： 邊柱為 bh=600mm600mm=103mm2103mm2 中柱為 bh=600mm600mm=103mm2103mm2 其慣性矩 41033 0 06 0 0121121 ?????? bhIb （ 3） mmlh 0 9 ???? ，取樓板厚 h=100mm 框架的計(jì)算單元如圖 所示，取 ⑧ 軸的一榀框架計(jì)算。假定框架柱嵌固于基礎(chǔ)頂面框架梁與柱 剛接，由于各層柱的截面尺寸不變，故梁跨等于軸線之間的距離。底層柱高從基礎(chǔ)頂面算至二層樓層，基頂?shù)臉?biāo)高根據(jù)地址條件室內(nèi)外高差定為 ，一層樓面標(biāo)高為 ，室內(nèi)外高差為， 故底層的柱子高度 =+=，二層柱高樓面算至上一層樓面(即層高 )故均為 。由此給出框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 所示。 11 圖 框架截面尺寸圖 第四章 樓板設(shè)計(jì) 圖 標(biāo)準(zhǔn)層樓板平面布置圖 各層樓蓋采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，梁系把樓蓋分為一些雙向板和單向板，大部分板厚取 120mm， 衛(wèi)生間部分板取 100mm。 一、 恒荷載 表 屋（樓）面恒載計(jì)算表 名稱及部位 用料做法 厚度 (mm) 容重 (kN/m3) 重量 (kN/m2) 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 非上人屋面 () 三氈二油防水層 3 冷底子油熱瑪蹄脂二道 水泥蛭石保溫層 200 10 1:3 水泥砂漿找平層 20 20 鋼筋混凝土樓板 100 25 板底吊頂 鋪地磚樓面 （房間） 10 厚地磚鋪平拍實(shí)，水泥漿擦縫 10 20 20 厚 1:4 干硬性水泥砂漿結(jié)合層 20 20 鋼筋混凝土樓板 100 25 12 板底輕鋼龍骨吊頂