四层学生宿舍楼设计_毕业设计Word文档格式.docx

1、二 b 类。1.2建筑设计该建筑根据使用要求、用地条件、结构选型等情况按建筑模数选择开间和进深， 确定了建筑平面，提高使用面积系数，并留有发展余地。考虑到该建筑的公共性及使用人群，对其构件尺寸作相应调整，民用建筑的防火设计应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB-50016-2006 等有关规定。该工程要求功能分区明确，布局合理， 采光充足，通风良好，对窗的面积等都予以考虑。根据上述设计依据进行建筑设计，并在设计过程中，主要参考了下列文献 ：1（ 民用建筑设计通则2（ 房屋建筑学3（ 建筑制图标准4宿舍建筑设计规范5（ 建筑设计防火规范6（ 屋面工程技术规范根据设计任务、建筑设计要求，进行了建筑

2、平面，立面和剖面设计，该建筑物共4 层，层高均为 3.3m。其标准层建筑平面、立面和剖面图分别见建筑图。第 2 章结构布置及框架计算简图2.1 构件尺寸初估根据结构的使用功能及结构设计的要求进行结构平面布置设计，其结构平面布置图见下图。图 2.1 结构平面布置图主体结构共 4 层，层高均为 3.3m。外墙及内墙填充墙均采用 200mm 的加气混凝土砌块。门为铝合金门及木门，窗为铝合金窗，楼盖及屋盖采用现浇钢筋混凝土结构。主梁的截面尺寸按 1/15 1/10 进行估算。各层梁板柱混凝土强度等级为 C30，其设计强度为：fc =14.3 N/mm2 ， ft =1.43 N/mm2 。框架梁截面：

3、（以轴线框架作为计算框架） 纵梁 1:梁高： l l = 4500 4500 = 375 45012101210梁宽： h h32综上所述梁取 h=400mm，b=250mm。边横梁 AB、CD: l l = 6000 6000 = 500 600综上所述梁取 h=550mm，b=300mm。中横梁: l l = 5700 5700 = 475 570次梁 1: l l = 4500 4500 = 250 37518121812综上所述梁取 h=350mm，b=200mm。卫生间次梁 2: l l = 1500 1500 = 84 125综上所述，按构造取梁 h=300mm，b=200mm。框

4、架柱截面：（抗规 6.3.6）柱的截面尺寸采用轴压比来进行控制，该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值N=0.85；各层的重力荷载代表值近似取12kN/m 2 。由图可知边柱及中柱的负载面积为 4.53.0 和 5.854.5m2。由式 N m ，来确定柱的截面面积，则可得柱截面N面积为：fc A边 柱 Ac 1.3 4.5 3.0 12 103 40.8514.3= 69305mm2中 柱 Ac 5.85= 135145mm2取柱截面为正方形，并根据上述计算结果并综合考虑柱距等其他因素，本设计柱截面尺寸取 500mm500mm。根据简明钢筋混凝土结构构造手册中规定，双向板厚度控制在短方向跨

5、度的1/401/50，单向板厚度可按照 1/301/35 ，据此确定楼面板和屋面板得厚度均取为120mm。2.2 框架计算简图的确定该结构采用柱下独立基础。底层柱高从地梁顶面算至二楼楼板板底，室内外高差为 600mm，底层柱高为 h=3.3+0.6=3.9m，其余层柱高为 3.3m。由此可绘制出框架简图见下图。第 3 章 重力荷载计算3.1结构和构件的永久荷载标准值（1（屋面（不上人）25 厚 1:3 水泥砂浆隔离保护层250.02=0.5kN/m250 厚挤塑板保温层0.30.05=0.015kN/m21.5 厚 HY 高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材二道20.015=0.03kN/m23 水泥

6、砂浆找平层25120 厚钢筋混凝土板250.12=3.0kN/m2合计：4.035 kN/m2（2） 楼面一（卫生间）瓷砖面层0.55kN/m225 厚水泥砂浆结合层200.025=0.5kN/m21.5 厚聚氨酯防水层两道20.015=0.4kN/m220 厚水泥砂浆抹灰找平层200.02=0.4kN/m2120 厚现浇钢筋混凝土板254.85 kN/m2楼面二（其他楼面）20 厚水泥砂浆找平层203.95 kN/m2（3） 顶棚一（楼梯间及其他房间）10 厚 1:0.3:3 水泥石灰膏砂浆打底扫毛170.01=0.17kN/m22.5 水泥石灰膏砂浆打底扫毛17刮腻子一边刷白色乳胶漆三遍0

7、.1kN/m20.44 kN/m2顶棚二（卫生间）7 厚水泥砂浆打底200.007=0.14kN/m2刮腻子一边0.05kN/m20.33 kN/m2（4） 内墙面一（楼梯间及其他房间）5 厚聚合物水泥砂浆修补墙面200.005=0.1kN/m23 厚外加剂专用砂浆抹基面刮糙200.003=0.06kN/m28 厚水泥石灰膏砂浆扫毛170.008=0.14kN/m28 厚水泥石灰膏砂浆找平17封底漆一道刷白色乳胶漆两遍0.1kN/m20.54 kN/m2内墙面二（卫生间）6 厚水泥石灰膏砂浆找平170.006=0.11kN/m21.5 厚聚合物水泥基复合防水涂料防水层24 厚强力胶粉泥粘结层2

8、00.004=0.08kN/m25 厚釉面砖白水泥擦缝19.80.99kN/m2（5） 外墙面0.005=0.1kN/m50 厚聚苯板保温层0.17kN/m250 厚聚合物抗裂砂浆2020 厚水泥石灰膏170.002=0.34kN/m220 厚混合砂浆171.05kN/m23.2 结构和构件的可变荷载标准值（1） 屋面（不上人）均布活载标准值0.5kN/m2（2） 楼面活载标准值2.0kN/m2（3） 屋面雪载标准值Sk = mr S0= 1.0 0.35 = 0.35kN / m23.3. 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙、

9、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。具体计算过程从略，计算结果见下表。表 3.1 梁、柱重力荷载标准值层次构件b/mh/（kN/m3）g/（kN/m）linG/kNG1-4边横梁AB0.30.55251.054.336.0251.96878.61CD中横梁BC5.749.36次梁10.20.351.844.534281.53次梁21.581535.55纵梁10.250.42.63402.39柱17.943.9401238.64柱240.56.563.3865.9注：1）表中 为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g 表示单位长度构件重力荷载；n 为构件数量2）梁长度取净长；柱

10、长度取层高墙体自重：A 外纵墙为 200mm 厚混凝土墙加气混凝土砌块5.5（3.3-0.4）0.2=3.19kN/m外墙面（单）1.053.3=3.47kN/m内墙面一（单）0.543.18=1.72kN/m外纵墙3.19+3.47+1.72=8.38kN/mB 外横墙为 200mm 厚混凝土墙（3.3-0.55）0.2=3.03kN/m外横墙3.19+3.47+1.72=8.22kN/mC 内纵墙为 200mm 厚混凝土墙（3.3-0.35）0.2=3.25kN/m内墙面（双）0.543.182=3.44kN/m内纵墙3.25+3.44=6.69kN/mD 内横墙为 200mm 厚混凝土墙

11、内墙面一（双）0.54内横墙3.03+3.44=6.47kN/mE 卫生间隔墙为 100mm 厚混凝土墙（3.3-0.3）0.1=1.65kN/m内墙面二（单）0.993.18=3.15kN/m卫生间墙1.65+1.72+3.15=6.52kN/mF 卫生间纵墙为 200mm 厚混凝土墙0.2=3.30kN/m卫生间墙1.65+1.72+3.15=8.17kN/mG 卫生间横墙为 200mm 厚混凝土墙内墙面二（双）0.992=6.30N/m卫生间墙1.65+1.72+3.15=11.32kN/mH 女儿墙墙为 300mm 厚混凝土墙0.90.3=1.49kN/m水泥粉刷：200.020.36

12、 kN/m女儿墙1.49+0.36=1.85kN/m木门单位面积重力荷载为 0.2kN/m2；铝合金窗单位面积重力荷载取 0.4kN/m2重力荷载代表值计算恒载：梁 878.61kN柱（1）1238.64kN柱 （2-4）865.9kN 屋面：4.03540.717.9=3158.12kN楼面：3.95（40.717.9-1.52.015）+4.851.515=3136.75kN墙 ： 外墙：（8.3840.9-8.38 1.8 3.69+0.458.3）2+（8.2218.1-8.221.8+0.43.24）女儿墙：3.3=719.6kN1.85（40.92+18.12）=218.3内墙：（

13、6.694.5-6.69 2.4 0.9+0.22.16）15+（6.47（18.1-2.7-1.52）9+6.47（18.1-2.7）5+（6.692.16-6.692.16）15+2.5-6.693.8+0.29.12）2 +8.17215+8.173+11.326=2310.46kN活载：屋面（不上人）：0.517.9=364.3kN2.017.9=1457.1kN由上述可得各层重力荷载代表值为：G4=3158.12+ 719.6 + 218.3 + 2310.46 + 865.9 +878.61+ 1 364.3=6276.01kN221G2G3=3136.75+719.6+2310.

14、46+878.61+865.9+ 2 1457.1=8639.87kN11G1=3136.75+719.6+2310.46+878.61+ 2 （865.9+1238.64）+ 2 1457.1=8826.24kN图 3.1 各质点的重力荷载代表值第 4 章 框架侧移刚度4.1 横向框架侧移刚度计算4.1.1 横梁的线刚度计算横梁线刚度 ib 计算过程见下表表 4.1 横梁线刚度 ib 计算表类别EC/（N/mm2）b/mmmmI0/mm4l/mmECI0/l/N1.5ECI0/l2ECI0/l横梁143.01043005504.15910960002.07910103.1194.158570

15、02.1893.2844.3784.1.2 柱线刚度计算柱线刚度 ic 计算过程见表 4.2。表 4.2 柱线刚度 ic 计算表hc/（N/mm2）IcECIc/h39005507.6265.8662433005005005.2084.7354.1.3 横向框架柱的侧移刚度 D 值计算柱的侧移刚度根据柱线刚度比 K 的不同，图中的柱可分为边框架中柱和边柱，中框架柱中柱和边柱等。现以第 2 层 C2 柱的侧移刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程从略，计算过程见表 4.3 和表 4.4。梁柱线刚度比K= 4.378 + 4.158 + 4.378 + 4.158 = 1.8032 4.73

16、5ac =K2 + K=1.8032 +1.803= 0.474C2D =a 1 2ic = 0.474 j12 4.73533002= 24732N / mm表 4.3 边框架柱侧移刚度 D 值（N/mm）边柱（4根）中柱（4根）KcDi1Di20.6590.248119561.3520.403194280.5320.21097521.0920.35316337表 4.4 中框架柱侧移刚度 D 值（N/mm）边柱（16根）中柱（16根）0.8780.305147041.8030.474247320.7060.261120791.4560.42119484将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加

17、取得框架各层层间侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度 Di 见下表表 4.5 横向框架层间侧移刚度（N/mm）34Di609364756524由表 7 可得 D1/D2=609364/756524=0.8050.7，故该框架柱为规则框架第 5 章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算5.1.1 横向自振周期计算结构顶点的假想侧移由式 u=V/D 计算，计算过程见下表表 5.1 结构顶点的假想侧移计算Gi/kNVGi/kNDi/（N/mm）ui/mmui/mm6276.016054.458.0115.18639.8714475.6719.

18、1107.122896.8930.388.08826.2431504.4857.7按式T1 = 1.7jTuT 计算本周期，其中uT 的量纲为 m，取jT =0.8（高规 4.3.17）则：T1=1.70.8 0.1151 =0.46s5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算（抗规 5.2）结构高度不超过 40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值按式 FEk=a1Geq 计算Geq = 0.85 Gi = 0.85（6276.01+8639.872+8826.24）=27524.69kNa = （Tg ）0.9 a=

19、（ 0.35）0.9 0.12=0.094Tmax0.46FEk=a1Geq =0.09427524.69=2587.32kN因 1.4Tg=1.40.35=0.49T1=0.46s 所以不考虑顶部附加水平地震作用，dn =0。各质点的水平地震作用按式 Fi =Gi HiFEk（1-dn ） 计算，将上述 FEk 代入可得Gj H j j =1Fi=2587.32， Gi Hi=273956.97具体计算过程见表 5.2，各楼层地震剪力按式Vi = Fj + DFnj =1计算结果列入表 5.2。表 5.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表HiGiGiHi/kNm Gi Hi Gi H iFiVi13.886608.940.317820.1810.590178.640.329851.231671.417.262207.060.227587.322258.7334422.340.127328.592587.32各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图 5.1。