【正文】 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 54 頁 共 101 頁醫(yī)院大樓建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文1 設(shè)計概述我所設(shè)計的課題是泰州市某醫(yī)院病房樓，是患者在醫(yī)院中使用時間最長的空間。在建筑設(shè)計中，病房設(shè)計從使用者需求出發(fā)，力求達到醫(yī)院病房內(nèi)部使用功能完善，空間布局合理等要求。 工程概況本工程為泰州市醫(yī)院病房樓，以病人住院為主要功能的民用建筑，結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)。建筑面積4500m2，建筑層數(shù)5層。結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)是目前中小城市選用廣泛的結(jié)構(gòu)形式，具有建筑平面布置靈活，施工方便、經(jīng)濟性好、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)質(zhì)量較輕、延性與整體抗震性能較好等特點，易于標準化、定型化。填充墻采用混凝土空心砌塊，基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)。 由市地質(zhì)勘察工程公司提供地質(zhì)勘察技術(shù)報告，擬建場地勘察深度范圍內(nèi)土層皆為第四系土體，建筑物所在場地土類型為中軟場地土，III類建筑場地，地震設(shè)防烈度為7度（），基本風壓，基本雪壓. 設(shè)計資料（1）地震烈度：抗震設(shè)防烈度為7度，（2）場地地質(zhì)條件：該場地為長江三角洲沖積平原，場地土類型為中軟場地土，場地土類別為II類。場地內(nèi)①層土為雜填土，為不良工程地質(zhì)層，②層為中等壓縮性中低強度粉土，分布均勻穩(wěn)定，地基土承載力特征值fak=290kPa，可為持力層；～，地下水對混凝土無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。2 建筑設(shè)計建筑物是由若干單體空間有機地結(jié)合起來的整體空間，任何空間都具有3個方向的度量關(guān)系。因此，在進行建筑設(shè)計的過程中，人們通常從平面、剖面、立面3個不同方向的投影來綜合分析建筑物的各種特征，并通過相應的圖示來表達相應的圖示來表達其設(shè)計意圖[1]。 建筑物功能與特點病房是醫(yī)療建筑的重要組成部分，病房樓主要由各科病房（或病房區(qū)）、出入院處、住院藥房組成。在病房建筑設(shè)計中，應從病人心理入手，使整個病房具有生活、治療、康復等多重功能。 平面設(shè)計該病房樓采用傳統(tǒng)的中廊條形護理單元，利用一條內(nèi)廊作為主要交通聯(lián)系空間，這樣的結(jié)構(gòu)形式，易取得自然采光及通風、日照、朝向的良好效果，且有建筑結(jié)構(gòu)簡單，易于施工等優(yōu)勢。 建筑平面圖 立面設(shè)計為了增加病房內(nèi)的天然采光和美感需求，病房采用了大面積玻璃窗，這樣更容易為病房爭取良好的日照。病房外墻采用灰色涂料，柱子采用白色涂料，使整個建筑物的色彩簡潔，給病人一種簡單明快的感覺。外墻采用灰色涂料，柱子采用白色涂料，使整個建筑物的色彩簡潔，給人一種簡單明快的感覺[1]， 建筑立面圖 剖面設(shè)計剖面圖是反映建筑物分層情況、材料、做法、高度尺寸及各部位聯(lián)系等。側(cè)立面主要以推拉窗為主，兼到采光和美觀的作用，同時也便于患者與醫(yī)務(wù)人員休息，遠眺，放松放松緊張的神經(jīng)。病房門均采用木門，窗戶均采用塑鋼窗。整座大樓的立面美觀大方，有一定的可觀性。 建筑剖面圖 防火防火等級為二級，安全疏散距離滿足房門至外部出口或封閉樓梯間最大距離小于35，每個房間都設(shè)置了不小于900的門，滿足防火要求；每層兩側(cè)及中間設(shè)3個消火栓，最大間距22，滿足間距50的要求[2]。 抗震建筑的質(zhì)量分布和剛度變化均勻，樓層沒有錯層，滿足抗震要求[3]。 屋面屋面形式為平屋頂；平屋頂排水坡度為2%，排水坡度的形式為墊置坡度，排水方式為內(nèi)排水。屋面做法采用柔性防水，綠豆砂保溫層屋面[4]。 材料選擇板采用C30混凝土，鋼筋選用HPB235鋼筋；梁采用C30混凝土，縱筋采用HRB335鋼筋，箍筋采用HPB235鋼筋；柱采用C30混凝土，縱筋采用HRB335鋼筋，箍筋采用HPB235鋼筋；基礎(chǔ)采用C30混凝土,縱筋采用HRB335鋼筋，箍筋采用HPB235鋼筋；填充墻采用混凝土空心砌塊。 建筑做法(1)屋面做法：(a）40厚C20混凝土整體保護層；(b）一層油氈隔離層；(c）SBS（3+3）改性瀝青防水卷材；(d）20厚1：3水泥砂漿找平層；(e）30厚綠豆砂保溫層；(f）120厚鋼筋混凝土屋面板；(g）10厚板底抹灰；(2)樓面做法：(a)病房樓面①100厚水磨石地面；②20厚1:3水泥砂漿找平層；③120厚鋼筋砼；④10mm厚石灰砂漿；(b)廁所 廚房樓面——鋪地磚①陶瓷地磚（約10mm）；②20厚水泥砂漿防水層；③120厚鋼筋混凝土樓面板；④20厚水泥砂漿刮大白；(3)外墻面做法——面磚飾面(a)刷外墻涂料；(b)6厚1::2水泥石灰膏砂漿找平層；(c)6厚1:1:6水泥石膏砂漿刮平掃毛；(d)6厚1::4水泥石灰砂漿打底掃毛；(e)刷一道加氣混凝土界面處理劑。(4)內(nèi)墻面做法——紙筋（麻刀）灰墻面(a)刷內(nèi)墻涂料；(b)2厚紙筋（麻刀）灰抹面；(c)9厚1:3石灰膏砂漿；(d)5厚1:3:9水泥石膏砂漿打底劃出紋理；(e)加氣混凝土界面處理劑一道。(5)散水做法：混凝土散水(a)50厚C15混凝土撒1:1水泥砂子，壓實趕光；(b)150厚3:7灰土墊層；(c)素土夯實向外坡2%。(6）門窗(a)門選用標準圖集中的木門，窗選用塑鋼窗。(b)。 門窗表編號洞口尺寸寬高開啟方式樘數(shù)備注C15211500210012鋁合金通窗C18211800210060鋁合金通窗C091290012004鋁合金通窗C4212420012001鋁合金通窗M112411002400平開門60實木門M072024002000平開門60實木門M362736002700推拉門1玻璃推拉門3 PKPM設(shè)計PKPM系列CAD系統(tǒng)軟件是目前國內(nèi)建筑工程界應用最廣、用戶最多的一套計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)。它是一套集建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備設(shè)計、工程量統(tǒng)計、概預算及施工軟件等于一體的大型建筑工程綜合CAD系統(tǒng)。 確定結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件的截面尺寸 結(jié)構(gòu)布置 根據(jù)建筑方案的設(shè)計要求，確定結(jié)構(gòu)平面布置，如圖4 結(jié)構(gòu)平面布置圖 確定梁柱板的截面尺寸（1）確定梁的截面尺寸主梁的尺寸：KL1： 次梁的尺寸：KL4： 其余主次梁尺寸見附圖1（2）柱截面截面尺寸根據(jù)經(jīng)驗公式，可取柱的截面尺寸為（3）樓板尺寸取 輸入荷載的計算荷載輸入分為恒荷載輸入和活荷載輸入兩個部分，其中恒荷載輸入包括梁間荷載輸入和樓面、屋頂恒荷載輸入，活荷載輸入則包括樓面活荷載和屋頂活荷載。梁間荷載計算的是墻體荷載，需要把墻面抹灰和門窗的荷載考慮在內(nèi)。荷載計算如下：屋面框架梁線荷載標準值40厚C20混凝土整體保護層 一層油氈隔離層 SBS（3+3）改性瀝青防水卷材 20厚1：3水泥砂漿層找平層 30厚綠豆沙保溫層 120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 10厚板底抹灰 屋面恒載 屋面活載：；屋面恒載：；樓面活載：（病房、高級病房、醫(yī)生辦公室、換藥室、配藥室）； （走廊）；（樓梯）；樓面恒載：；（樓梯）具體荷載布置見附圖2。 PMCAD參數(shù)選取根據(jù)任務(wù)書所給的資料，該病房樓抗震設(shè)防烈度為7度、建筑總高度控制在24m以內(nèi)，經(jīng)查抗震規(guī)范可以知道該框架抗震等級為二級，具體其它的材料信息和設(shè)置參數(shù)選擇如下：～。 材料信息 地震信息 風荷載信息 PKPM電算流程PMCAD軟件采用人機交互方式引導用戶逐層布置樓面，再輸入層高就建立起一套描述建筑整體結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)。PMCAD是整個結(jié)構(gòu)CAD的核心，是剪力墻、樓梯施工圖、高層空間三維分析和各類基礎(chǔ)CAD的必備接口軟件。用電算程序做房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計，通常要經(jīng)歷三個步驟：建模、計算和繪制施工圖。具體建模步驟見下述流程圖[1]。 PKPM電算流程圖 PKPM電算成果根據(jù)計算結(jié)果見附圖3～附圖4，判斷結(jié)構(gòu)方案是否合理，并且進行構(gòu)件的優(yōu)化計算，即調(diào)整構(gòu)件截面使其滿足承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)要求，謀求結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)計。對于計算結(jié)果的分析主要包括：(1)梁、柱的計算結(jié)果的分析，以第二層為例，見附圖3(2)板的計算結(jié)果的分析，以第二層為例，見附圖4。從計算結(jié)果看，板的配筋滿足了構(gòu)造要求，梁的配筋率均大于最好配筋率滿足了設(shè)計要求；，所以本方案基本合理。4 單榀框架設(shè)計框架結(jié)構(gòu)是由梁和柱連接而成的。梁柱交接處的框架節(jié)點應為剛接構(gòu)成雙向梁柱抗側(cè)力體系。框架結(jié)構(gòu)是高次超靜定結(jié)構(gòu)，即承受豎向荷載，又承受風荷載或水平地震作用等側(cè)向力的作用。為方便常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的抗扭作用，將橫向框架和縱向框架分別按平面框架進行分析計算。通常，橫向框架的間距，荷載和間距都相同，因此取出有代表性的一品中間橫向框架作為計算單元。 計算簡圖的確定取3軸一品框架進行計算，根據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為，由公式：底層柱=層高+室內(nèi)外高差+基礎(chǔ)頂面至室外地面高度，求得底層柱高為。各梁柱構(gòu)件的線剛度經(jīng)計算后列于圖5。其中在計算框架梁截面慣性矩時應考慮到現(xiàn)澆樓板的影響[6]。在框架梁兩端節(jié)點附近，梁承受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面彎曲剛度影響較??；而在框架梁的跨中，梁承受正彎矩，樓板處于受壓區(qū)形成形截面梁，樓板對梁的截面彎曲剛度影響較大，設(shè)計中對邊跨梁取，中跨梁取（為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。BC、DE跨梁：CD跨梁：2～5層柱：底層柱： 注：圖中數(shù)字為線剛度，單位：； 一榀框架線剛度計算簡圖 豎向荷載標準值計算作用于框架結(jié)構(gòu)上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。豎向荷載包括結(jié)構(gòu)自重及樓（屋）面活荷載，一般為分布荷載，有時也有集中荷載。水平荷載包括風荷載和水平地震作用，一般均簡化成作用于框架節(jié)點的水平集中力。 恒荷載標準值計算框架梁上的線荷載主要包括：梁自