四层学生宿舍楼设计_毕业设计Word文档格式.docx

四层学生宿舍楼设计_毕业设计Word文档格式.docx

《四层学生宿舍楼设计_毕业设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《四层学生宿舍楼设计_毕业设计Word文档格式.docx（74页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

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=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2。

框架梁截面：

（以轴线②框架作为计算框架）纵梁1:

梁高：

l~l=4500~4500=375~450

12 10 12 10

梁宽：

h~h

3 2

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=250~375

18 12 18 12

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[μN]=0.85；

各层的重力荷载代表值近似取12kN/m2。

由图可知边柱及中柱的负载

面积为4.5×

3.0和5.85×

4.5m2。

由式N

£

[m]，来确定柱的截面面积，则可得柱截面

N

面积为：

fcA

边柱Ac³

1.3´

4.5´

3.0´

12´

103´

4

0.85´

14.3



=69305mm2

中柱Ac³

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500mm×

500mm。

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度的

1/40～1/50，单向板厚度可按照1/30～1/35，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 25×

0.02=0.5kN/m2

50厚挤塑板保温层 0.3×

0.05=0.015kN/m2

1.5厚HY高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材二道 2×

0.015=0.03kN/m2

3水泥砂浆找平层 25×

120厚钢筋混凝土板 25×

0.12=3.0kN/m2

合计：

4.035kN/m2

（2）楼面一（卫生间）

瓷砖面层 0.55kN/m2

25厚水泥砂浆结合层 20×

0.025=0.5kN/m2

1.5厚聚氨酯防水层两道 2×

0.015=0.4kN/m2

20厚水泥砂浆抹灰找平层 20×

0.02=0.4kN/m2

120厚现浇钢筋混凝土板 25×

4.85kN/m2

楼面二（其他楼面）

20厚水泥砂浆找平层 20×

3.95kN/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 17×

0.01=0.17kN/m2

2.5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 0.1kN/m2

0.44kN/m2

顶棚二（卫生间）

7厚水泥砂浆打底 20×

0.007=0.14kN/m2

刮腻子一边 0.05kN/m2

0.33kN/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 20×

0.005=0.1kN/m2

3厚外加剂专用砂浆抹基面刮糙 20×

0.003=0.06kN/m2

8厚水泥石灰膏砂浆扫毛 17×

0.008=0.14kN/m2

8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/m2

0.54kN/m2

内墙面二（卫生间）

6厚水泥石灰膏砂浆找平 17×

0.006=0.11kN/m2

1.5厚聚合物水泥基复合防水涂料防水层 2×

4厚强力胶粉泥粘结层 20×

0.004=0.08kN/m2

5厚釉面砖白水泥擦缝 19.8×

0.99

kN/m2

（5）外墙面

0.005=0.1kN/m

50厚聚苯板保温层 0.17kN/m2

50厚聚合物抗裂砂浆 20×

20厚水泥石灰膏 17×

0.002=0.34kN/m2

20厚混合砂浆 17×

1.05kN/m2

3.2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=mrS0

=1.0´

0.35=0.35kN/m2

3.3.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、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

/m

h

γ

/（kN/m3）

β

g

/（kN/m）

li

n

G

/kN

∑G

1-4

边横梁

AB

0.3

0.55

25

1.05

4.33

6.0

2

51.96

878.61

CD

中横梁

BC

5.7

49.36

次梁1

0.2

0.35

1.84

4.5

34

281.53

次梁2

1.58

15

35.55

纵梁1

0.25

0.4

2.63

402.39

柱1

7.94

3.9

40

1238.64

柱2~4

0.5

6.56

3.3

865.9

注：

1）表中β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） 1.05×

3.3=3.47kN/m

内墙面一（单） 0.54×

3.18=1.72kN/m

外纵墙 3.19+3.47+1.72=8.38kN/m

B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/m

C内纵墙为200mm厚混凝土墙

（3.3-0.35）×

0.2=3.25kN/m

内墙面（双） 0.54×

3.18×

2=3.44kN/m

内纵墙 3.25+3.44=6.69kN/m

D内横墙为200mm厚混凝土墙

内墙面一（双） 0.54×

内横墙 3.03+3.44=6.47kN/m

E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） 0.99×

3.18=3.15kN/m

卫生间墙 1.65+1.72+3.15=6.52kN/m

F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/m

G卫生间横墙为200mm厚混凝土墙

内墙面二（双） 0.99×

2=6.30N/m

卫生间墙 1.65+1.72+3.15=11.32kN/m

H女儿墙墙为300mm厚混凝土墙

0.9×

0.3=1.49kN/m

水泥粉刷：

20×

0.02＝0.36kN/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：

4.035×

40.7×

17.9=3158.12kN

楼面：

3.95×

（40.7×

17.9-1.5×

2.0×

15）+4.85×

1.5×

15=3136.75kN

墙：

外墙：

（8.38×

40.9-8.38×

1.8×

3.6×

9+0.4×

58.3）×

2+（8.22×

18.1-8.22×

1.8+0.4×

3.24）

×

女儿墙：

3.3

=719.6kN

1.85×

（40.9×

2+18.1×

2）=218.3

内墙：

（6.69×

4.5-6.69×

2.4×

0.9+0.2×

2.16）×

15+（6.47×

（18.1-2.7-1.5×

2））×

9

+6.47×

（18.1-2.7）×

5+（6.69×

2.16-6.69×

2.16）

15+

2.5-6.69×

3.8+0.2×

9.12）×

2+8.17×

2×

15+8.17×

3+11.32×

6

=2310.46kN

活载：

屋面（不上人）：

0.5×

17.9=364.3kN

2.0×

17.9=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=6276.01kN

2 2

1

G2~G3=3136.75+719.6+2310.46+878.61+865.9+2×

1457.1=8639.87kN

1 1

G1=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×

/mm×

mm

I0

/mm4

l

/mm

ECI0/l

/N·

1.5ECI0/l

2ECI0/l

横梁

1—4

3.0×

104

300×

550

4.159×

109

6000

2.079×

1010

3.119×

4.158×

5700

2.189×

3.284×

4.378×

4.1.2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）

Ic

ECIc/h

3900

550×

7.626×

5.866×

2—4

3300

500×

500

5.208×

4.735×

4.1.3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C—2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=1.803

2´

4.735

ac=

K

2+K

= 1.803

2+1.803

=0.474

C 2

D=a·

12ic=0.474´

j

12´

4.735´

33002

=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）

K

αc

Di1

Di2

0.659

0.248

11956

1.352

0.403

19428

0.532

0.210

9752

1.092

0.353

16337

表4.4中框架柱侧移刚度D值（N/mm）

边柱（16根）

中柱（16根）

0.878

0.305

14704

1.803

0.474

24732

0.706

0.261

12079

1.456

0.421

19484

将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加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ΣDi见下表

表4.5横向框架层间侧移刚度（N/mm）

3

4

ΣDi

609364

756524

由表7可得ΣD1/ΣD2=609364/756524=0.805>

0.7，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Δu=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/kN

VGi/kN

ΣDi/（N/mm）

Δui/mm

ui/mm

6276.01

6054.45

8.0

115.1

8639.87

14475.67

19.1

107.1

22896.89

30.3

88.0

8826.24

31504.48

57.7

按式T1=1.7jT uT计算本周期，其中uT的量纲为m，取jT=0.8（高规4.3.17）则：

T1=1.7×

0.8×

0.1151=0.46s

5.1.2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=0.85å

Gi=0.85×

（6276.01+8639.87×

2+8826.24）=27524.69kN

a=（Tg）0.9·

a =（0.35）0.9×

0.12=0.094

T

max

0.46

FEk=a1Geq=0.094×

27524.69=2587.32kN

因1.4Tg=1.4×

0.35=0.49>

T1=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=

GiHi

FEk

（1-dn）计算，将上述FEk代入可得

å

GjHjj=1

Fi=2587.32×

，å

GiHi

=273956.97

具体计算过程见表5.2，各楼层地震剪力按式

Vi=å

Fj+DFn

j=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

Hi

Gi

GiHi

/kN·

m

GiHi

GiHi

Fi

Vi

13.8

86608.94

0.317

820.18

10.5

90178.64

0.329

851.23

1671.41

7.2

62207.06

0.227

587.32

2258.73

34422..34

0.127

328.59

2587.32

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。