南华大学土木工程毕业设计计算书 - 图文

南华大学城市建设学院本科毕业设计

毕业设计

题 目 武警衡阳支队一中队营房

学院名称 城 市 建 设 学 院 指导教师 赵 振 华 老 师 职 称 讲 师 班 级 建 工 103 班 学 号 20104490325 学生姓名 郝 浪 浪

2014年5月

日

28

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摘 要

本毕业设计为营房楼建筑结构设计，设计工作由建筑设计和结构设计组成。建筑设计包括建筑平面、立面、剖面设计等，结构设计包括上部结构设计和基础设计。 该营房楼的建筑设计平面布置简单，是一个很规则的多层框架混凝土结构设计。内部房间布置也很有规律，但也能很好的满足建筑功能要求。在设计中，尽量做到适用性、经济性、安全性、美观性等设计理念。在通风采光方面，也严格按照规范来做，尽量做到各个房间能自然采光通风，达到节能的目的。

该营房楼的上部结构设计包括：根据建筑设计来确定结构体系为框架结构、确定结构主要材料为钢筋混凝土，结构平面布置，初步选用材料类型、强度等级等，根据经验初步确定构件的截面尺寸，结构荷载计算及各种荷载作用下结构的内力分析，荷载效应组合，构件的截面设计等。此外还包括某些必要构造措施。需要依据结构专业相关规范、图集等。基础设计包括单桩承载力计算、承台计算等。除此之外，还有楼梯设计和雨篷设计。

计算方法：竖向荷载采用弯矩二次分配法，水平荷载采用D值法。

关键词：框架结构；建筑设计；结构设计；基础设计；计算方法

II

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ABSTRACT

This graduation design is a barracks building structure design, design work is made up of architectural design and structural design. Architectural design including building plane, elevation, section design, structure design including the design of the upper structure and foundation design.

The barracks building architectural design layout is simple, is a very regular multilayer frame concrete structure design. Inside the room layout is regular, but also can be a very good meet the building functional requirements. In the design, applicability, economy, security, try to be beautiful sex such as design concept. In terms of ventilation, lighting, and in strict accordance with the specifications to do, try to make each room can be natural lighting and ventilation, achieve the goal of energy saving.

Floor of the building of the upper structure design includes: according to the architectural design to determine the structure of frame structure, determine the main material for

reinforced concrete structure, structure layout, preliminary selection of material type, strength grade, etc., according to the experience of a preliminary determination artifacts, the section size of structural load calculation and analysis of the internal force under various load

structure, load effect combination, the component of the cross section design, etc. In addition also includes some necessary structural measures. Need according to the structure of

professional related specification, atlas, etc. Foundation design including the bearing capacity of single pile, pile caps calculation, etc. Besides, there are also stairs and awning design. Vertical load calculation method: USES the bending moment secondary distribution method, horizontal load using the D value method.

Key Words: Frame structure，Architectural design，Structure design，Foundation design ，Calculation method

III

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目 录

摘要??????????????????????????????????ii Abstract????????????????????????????????IV 第1章 建筑设计???????????????????????????1 1.1工程概况?????????????????????????????1 1.2设计资料?????????????????????????????1 1.2.1工程地质条件?????????????????????????1 1.2.2水文地质条件?????????????????????????1 1.2.3工程所用材料?????????????????????????1 1.3平面设计?????????????????????????????2 1.3.1使用部分平面设计?????????????????????????2 1.3.2交通联系部分平面设计???????????????????????2 1.4立面设计?????????????????????????????3 1.5剖面设计?????????????????????????????4 1.5.1各层建筑层高设计?????????????????????????4 1.5.2通风采光设计??????????????????????????4 1.5.3排水设计?????????????????????????????5 1.6装饰工程?????????????????????????????5 1.7该建筑设计特点?????????????????????????? 5 1.8建筑设计总结??????????????????????????? 5 第2章 结构方案选择及结构布置????????????????????6

2.1结构方案的选择???????????????????????6 2.1.1结构形式????????????????????????????6 2.1.2基础形式????????????????????????????6 2.1.3楼梯布置方案??????????????????????????6 2.1.4楼梯形式????????????????????????????6 2.1.5变形缝的设置??????????????????????????7 2.1.6材料的选用???????????????????????????7

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2.2截面尺寸估算???????????????????????????7 2.2.1梁截面估算??????????????????????????7 2.2.2板截面估算??????????????????????????8 2.2.3柱截面估算??????????????????????????8 第3章 荷载计算???????????????????????????11 3.1荷载取值????????????????????????????11 3.2屋面恒载??????????????????????????11 3.2.1现浇板坡屋面??????????????????????????11 3.2.2挑檐荷载??????????????????????????11 3.2.3雨篷荷载???????????????????????????11 3.3楼面恒载??????????????????????????11 3.3.1宿舍、学习室??????????????????????????11 3.3.2办公室????????????????????????????12 3.3.3图书阅览室??????????????????????????12 3.3.4游艺室?????????????????????????????12 3.3.5中队学习室??????????????????????????12 3.3.6体育活动室??????????????????????????12 3.3.7卫生间????????????????????????????13 3.3.8公共水房???????????????????????????13 3.3.9弹药、枪库??????????????????????????13 3.3.10空调隔板???????????????????????????13 3.4楼梯间荷载??????????????????????????13 3.4.1楼梯平台板荷载?????????????????????????13 3.4.2楼梯梯段板荷载?????????????????????????14 3.5墙体荷载计算???????????????????????????14 3.6柱子自重?????????????????????????????15 3.7梁自重?????????????????????????????15 3.8风荷载计算??????????????????????????16 第4章 结构布置????????????????????????19 4.1平面结构布置??????????????????????????19

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并结合门开启的方向来确定，同时考虑建筑防火、安全疏散的要求，一般要求双排房间走道宽度为2000mm～3000mm。考虑到本栋大楼每层只有40人，且楼梯设在建筑正中央，并结合学校其他营房楼的走廊宽度，取其宽度为2400mm。

? 楼梯

本栋营房楼设有两部楼梯，设在建筑正中央和右侧边部。依据《房屋建筑学》中的知识，营房楼楼梯踏步高140mm～160mm，踏步宽度大于280mm，因此取踏步高度150mm，宽度300mm。共24踏步，双跑式，每跑12步。

图1.2 鸟瞰图

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图1.3首层平面图

1.4 立面设计

建筑立面设计是建筑功能、建筑构造和建筑美学的统一体，建筑师通常通过色彩、材质、尺度、比例、方向、形状及其组合，运用对比、差异、统一、呼应和穿插、几何性、次序性、节奏和韵律等美学原理，在满足建筑功能的基础上，尽可能创造立面和外观的美感；同时,立面的外观也受社会文化、经济水平、地方习俗等影响。但由于知识水平和知识偏重点不同，本栋建筑就没有那么完好的表现建筑立面图的功效，只是力求其美学效果与之靠近：外墙面砖采用白色面砖，窗户玻璃采用蓝色玻璃；大楼正中央用玻璃幕墙，大楼门厅入口设置两根直径400mm的圆柱，并用大理石装饰，其上设有3600mm×8400mm的大雨棚；屋顶设有4根直径为150mm的白色落水管，位置位于楼梯和公共卫生间两墙角处。

图1.4 正立面图

图1.5正立面图效果图

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1.5剖面设计

1.5.1各层建筑层高设计

? 室内外高差0.45m；

? 底层层高3.6m，净高3.5m； ? 标准层层高3.6m，净高3.5m； ? 屋顶为不上人屋面；

1.5.2 通风采光设计

根据建筑节能要求，每个房间均采用自然采光，且在满足窗墙比的情况下，尽量采用大的窗户，使的通风采光更良好。

1.5.3 排水设计

屋面采用有组织排水：分水岭设于建筑纵向中线，排水坡度为2％；设有0.42m的挑檐，排水坡度为0.5％；在楼梯和公共卫生间四墙角设有4根直径150mmPVC落水管，采用外排式。这样既能使屋面防水性和耐久性增强，又不影响建筑立面造型。

1.6 装饰工程

装饰工程在建筑工程中所占的费用比例，也是一个很大的数字，因而可以想象其重要性。好的装饰装修，能给人以赏心悦目的感觉，特别是这种用于生活起居的公共住房，装饰装修就显得格外重要了。建筑物的各部分构造做法详见建筑设计图纸和结构设计计算。

1.7 该建筑设计特点

该营房楼的建筑设计平面布置简单，是一个很规则的多层框架结构设计。内部房间布置也很有规律，但也能很好的满足建筑功能要求。在设计中，尽量做到适用性、经济性、安全性、美观性等设计理念。在通风采光方面，也严格按照规范来做，尽量做到各个房间能自然采光通风，达到节能的目的。

以上是该建筑设计的优点所在，但也有其不好的地方。由于设计计算知识有限，在设计中，都尽量想让结构布置趋于简单明了，方便结构分析时计算。比如说柱距的很小，次梁布置也不均匀，局部间距取的太小。这些缺陷在以后的设计当中值得注意和改进。

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1.8建筑设计总结

在为期三周的建筑设计阶段，查规范，查教科书，看样图，画草图，再到各个问题的细化，整个过程中，不仅熟悉了建筑设计的步骤，同时对房屋建筑的细部构造规范有了一定的了解。在画图过程中，学会了如何熟练的使用建筑专业设计软件天正，也进一步熟练了AutoCAD的操作技能，这是我在该阶段感受最深的，最有成就感的地方。

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第2章 结构平面布置

2.1 结构方案

2.1.1、结构形式

该建筑采用纵横两向承重布置，因为该建筑属武警中队营房楼设计，功能性房间较多，而且为了结构布置的合理，通常采用纵横墙布置方案。其荷载传递路线为：

横墙楼（屋）面板→ 梁→ 纵墙 →基础→地基 横墙

纵横墙承重方案既可以保证有灵活的布置房间，又具有较大的空间刚度和整体性。

2.1.2、 基础形式

采用钢筋混凝土桩基础！这种形式的基础有利于减小地基反力，利用基础的整体刚度还可以调整产生的不均匀沉降。承台顶面距室外-0.6m（自室外地坪算起），室内、外地坪高度差为0.45m。

2.1.3、 楼盖布置方案

该建筑统一采用现浇钢筋混凝土空心楼盖。 优点

1)适用范围广: 这种楼盖形式特别适用于大跨度、大荷载、大开间的多高层建筑。2)节约材料: 由于现浇钢筋混凝土空心楼盖与传统结构形式相比自重轻, 梁、柱和基础承受的荷载小, 从而混凝土、钢材用量减少, 模板损耗量也小于传统形式。3) 提高净空: 由于现浇钢筋混凝土空心楼盖板自重减轻, 使主次梁截面及配筋有所降低, 从而使净空高度增加。特别是板柱式现浇钢筋混凝土空心楼盖对提高楼层净空高度更为显著。4)使用功能多变: 使用功能改善, 可灵活隔断楼面平板, 有利房间灵活隔断, 适合于大开间布置, 不受传统的承重墙约束。5) 隔音保温效果好 ", 缺点

1) 当车库采用机械停车位时, 不宜采用现浇混凝土空心楼盖。机械停车位需用化学锚栓固定停车位轨道。而空心楼盖上翼缘较薄, 难以固定化学锚栓。 2) 房间开间、进深较小的建筑不宜采用现浇钢筋混凝土空心楼盖。

2.1.4、 楼梯形式

楼梯形式的选择取决于所处位置、楼梯间的平面形状与大小、楼层高低与层数、人流多少与缓急等因素。该建筑选用梁式平行双跑楼梯。2．该建筑设计选用板式楼梯。板式楼梯由梯段板、休息平台和平台梁组成。梯段是斜放的齿形板，支承在平台梁上和楼层梁上，底层下端一般支承在地垄墙上。板式楼梯的优点是下表面平整，施工支模较方便，外观比较轻巧。缺点是斜板较厚，约为梯段板斜

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