前期报告

河北工业大学

毕业设计前期报告

设计题目： 河北科技大学实验教学中心设计

（钢筋混凝土框架结构）

专业(方向)： 土木工程（工民建）

学生姓名: 龚自然 学 号: 101395 班 级： 土木102 指导教师: 郭蓉 教师号： 96056 职 称： 副教授 报告提交日期： 2014 年 4 月 1 日

河北科技大学实验教学中心设计

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一、设计内容

设计内容是位于石家庄的河北科技大学实验教学楼，采用钢筋混凝土结构，建筑面积约为（5500㎡—6000㎡），底层层高为4.2米，标准层高为3.9米，顶层层高为3.9米。首层设有实验室（50㎡-60㎡）10间左右，配电室（20㎡-30㎡）1间，中央空调机房（60㎡-70㎡）1间与管理员办公室1间。二层以上要求共设研究生教室、学术报告厅、研究生机房各1-2间，大小办公室若干，资料室，预留实验室等。每层均设公共盥洗室及公共厕所，首层还可以设置例如活动室等辅助房间。（注，以上面积都是预估数字，具体与设计有出入。）

走道和楼梯间尽可能地采用通畅简洁的布局，且要满足防火规范等要求。卫生间还要满足使用人数的要求。

使用天正建筑软件对建筑进行设计，其中有建筑施工总平面图、首层建筑平面图、标准层建筑平面图、顶层建筑平面图、屋顶建筑平面图、正立面、背立面、侧立面、剖面图，还有建筑设计编制说明，工程做法的表格，门窗的汇总表格。结构设计使用软件PKPM对整个工程的建模、楼板、楼梯配筋进行计算，最后再画一张楼梯的平面剖面详图。

二、毕业设计的目的及意义

土木工程毕业设计是对学生进行一次专业能力的综合训练，应全面贯彻土木工程专业的培养目标，培养富有创新精神和发展潜能，在业务上具有土木工程基础知识与应用能力，能在基本建设生产第一线从事土木工程设计与施工、项目投资开发与管理、工程概预算、建设监理等方面的研究应用型高级人才。实现按照这一定位，毕业设计的基本目标是：

（1） 巩固和扩展学生所学的基本理论和专业知识，培养学生综合运用所学知识技能

分析和解决实际问题的能力，初步形成融土木设计、施工、管理于一体的工程意识。

（2） 培养学生正面的工程设计和技术研究思想，理论联系实际、实事求是的科学态

度，严谨求学的工作作风和善于思考勇于创新的科学精神。

（3） 进一步训练和提高学生外文资料的阅读和翻译、资料利用、计算机使用、文字

表达等方面的能力和技巧，结合工程设计实践培养学生结构方案设计、结构计算理论、结构设计合理性分析等方面的基本技能，或结合科研课题培养学生在实验研究、理论计算、数据处理、经济分析等方面的基本素质。

毕业设计是教学的一个重要环节，对总结只是、检查教学的效果有非常重要的意义： （1） 提高学生认真负责、一丝不苟和团结协作的精神，对事物能潜心考察； （2） 培养学生严谨推理、实事求是、用时间来检验理论、全方位地考虑问题等专业

技术人员应具有的素质；

（3） 培养学生综合运用所学知识独立完成结构设计或科研课题的工作能力； （4） 培养学生从文献、科学实验、生成实践和调查研究中获取知识的能力，提高学

生从别人经验、从其他科学找到解决问题的新途径的悟性；

（5） 培养学生根据条件变化而调整工作重点的应变能力；

（6） 对学生的知识面、掌握知识的深度、运用理论去处理问题的能力、实验能力、

外语水平、计算机运用水平、书面及口头表达能力进行考核；

（7） 为学生毕业后参加工作做相应的前期准备。 三、各种结构体系比选

框架结构，又称构架式结构。房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按里面构成分为对称与不对称；按材料又可分为钢框架、混凝土框架、胶合框架与钢筋混凝土框架等。其中最常用的就是混凝土框架与钢框架。

框架建筑的主要优点是空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较为灵活地配合建筑平面布置的优点。采用现浇混凝土框架时，结构的整体性稳定、刚度好，设计处理好也能起到良好的抗震效果，而且可以把梁或柱建筑成各种所需要的截面形状。同时，框架结构体系的缺点是框架节点应力集中较为显著；跨甲结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震的作用下，结构所产生的水平位移较大，易造成严重的非结构性破

坏数量多，吊装次数多，接头工作量大工序多，浪费人力，受季节环境影响大，不适合建造高层建筑等都是框架结构的显著缺点。

框架结构与砖混结构相比，主要在于承重方式的不同。框架结构的楼房承重结构是梁板柱，而砖混结构的承重结构是楼板与墙体。在牢固性上，框架结构能达到的牢固性要大于砖混结构，所以专户结构在做建筑设计的时候，楼高一般不超过6层，而跨甲结构可以做到的几十层。在隔音效果上，砖混结构的隔音效果中等，框架结构的隔音效果取决于隔断材料的选择，一些高级的隔断材料的隔音效果比砖混好，而普通的隔断材料如水泥空心板之类的，隔音效果就很差。在室内空间的改造方面，框架结构因为多数墙不承重，所以改造起来很容易，只需要推掉不需要的墙再立起墙就好，而砖混结构中，由于多数墙是承重构件，是不允许拆除的，只能在少数非承重墙上进行处理。由于本次的设计是实验教学楼，有大小教室的不同分布，房间分布需要较为灵活，故采用框架结构。

框架结构与框剪结构相比，主要就是框剪结构多了剪力墙，框架结构的侧向刚度不强，高层或超高层的框架结构建筑更是如此。为了解决这一问题，故增加了剪力墙。剪力墙是自基础顶面至设计高度不中断的抗侧力构件，其抗侧刚度大，但抗平面外刚度小，故一般不考虑其承受的竖向荷载。但是在多层建筑，不设置剪力墙一般也能满足抗震要求，所以本次设计没有采用框架剪力墙结构。

框架结构与筒体结构相比，筒体结构可以说是将剪力墙或密集柱框架集中到了房屋的内部与外围而形成的空间封闭式筒体。特点就是在获得很好的整体稳定性和较强刚度的同时，还获得了较大的自由分割空间，多用于高层或者超高层的写字楼等。本设计是个5层的多层建筑，也没必要采取筒体结构。

综合以上四种结构的比较，可以看出，框架结构更为适合本次设计的结构选择。

四、建筑材料做法说明。

1.基础：

承台垫层采用素混凝土；承台与承台上的柱都采用钢筋混凝土； 2.散水：

从上到下是：15厚水泥砂浆；70厚C10混凝土；素土夯实。宽度为600mm。散水沿长

度防线每隔一定间距需设置分格缝，以适应材料温度收缩变化，土壤不均匀变形的影响。在散水与外墙的交接处设置分格缝，防止散水与建筑不均匀沉降的影响，用15厚1:1沥青砂浆来嵌缝。

3.墙脚处设勒脚：采用素混凝土，外部还设抹灰（20厚1:3水泥砂浆抹面），勒脚贴面（天然石材） 4.防潮层：

在外墙内，在低于室内地坪60mm（标高-0.06）处，设置1:3水泥砂浆找平层上铺一毡二油的油毡防潮层。

(注：在厕所与其他房间等标高不同的房间，水平防潮层要分别单独做) 5．门窗过梁：

对跨度小于1.2米的门窗洞口采用砖砌平拱过梁，对大于1.2米的门窗洞口采用钢筋混凝土过梁。 6.窗台：

表面用1:3水泥砂浆抹面做出坡度，挑砖下缘用抹灰粉滴水线。窗台还应想歪形成一定的坡度，以利于排水。

7.柱：采用钢筋混凝土柱，尺寸600mm*600mm 8.外墙（从内到外）（300mm）：

①内墙面抹灰：1:1:4混合砂浆（17KN/m3）,表面收光（除厨卫间外）；1:3底，1:2水泥砂浆面，表面批砂细拉毛（厨卫间）。 ②120厚砖墙

③隔蒸汽层：多功能底剂涂刷两遍，第一遍1:4配比，第二遍1:2配比，表面粘贴聚苯板，用大头螺栓永久固定，在苯板上粘贴锡箔纸保护膜，最后用带背胶的锡箔纸胶带将锡箔纸接缝处，管根处的小缝隙进行补贴。 ④保温层：聚苯泡沫塑料。 ⑤空气间层：单层铝箔空气间层。

⑥120厚砖墙。

⑦外墙抹灰：8mm厚1:3水泥砂浆。 9.内墙做法（200mm）： ①内墙腻子两遍刮白

②5mm厚1:0.5:3水泥石灰砂浆罩面

③15mm厚1:1:6水泥石灰混合砂浆打底（不同材质界面处挂300mm宽，直径0.6的钢丝网）

④基层处理（刷素水泥浆一道） ⑤基层墙体

10.楼板（100mm）（从上到下）：

20mm木地板；50@400龙骨；80*80@1500的玻璃棉块；钢筋混凝土楼板；5mm厚1:2水泥砂浆抹灰。

11.楼梯（采用双跑楼梯）： 采用现浇钢筋混凝土梁板式楼梯。 踏步高度150mm； 踏步宽度27mm； 梯间宽：3550mm； 梯段宽：1700mm； 井宽：150mm； 平台宽度1700mm；

在踏步口，设置马赛克带防滑条，突出踏步面3mm。 12.台阶做法（从上到下）：

料石镶砌；1：3:6三合土；素土夯实。

13.屋顶：

屋顶采用坡度为2%的平屋顶（采取有组织排水）；

天沟宽度为300，坡度为1%，由天沟最高点流向雨水管（雨水管放置位置不得通过下方的门窗，最好靠近柱角）；

女儿墙在天沟外，考虑为不上人屋顶，女儿墙高700mm，厚200mm。 在楼梯间的正上方的屋顶处，需设置一个维修孔。 14．平屋顶做法:

保护层：粒径2~3mm的绿豆沙； 防水层：三毡四油； 结合层：冷底子油；

找平层：20厚1:3水泥砂浆； 结构层：钢筋混凝土板。 五、设计过程中遇到的问题

1.要考虑柱距保持一定的情况下（除了过道），分配各种大小房间，楼梯间，电梯间，厕所。

2．楼梯间处的大门，可能会与楼梯平台重合，要考虑降低大门处的标高，可以在室内再设置两阶台阶。

3.各部分不仅要考虑抗震规范，防火规范，还要考虑经济适用的原则。

4.天正做立面合坡面的时候要考虑观察的门窗柱的位置问题，还有生成图的时候也会有各种各样的问题。 六、解决问题的方法

1.在楼道的转角处，过道与房间的位置不太好处理，可以考虑过道直接穿到建筑的尽头，然后再开始分配房间，这样整体的建筑的柱网分布可以很轻松的实现均布分配。 2.楼梯与过道的宽度要符合防火规范的要求，本设计选用过道宽度为2.4米，楼梯梯段

宽度为1.7米。本建筑也满楼梯在建筑中到最远人的距离规范要求（小于40米，带型走廊25米）。

3.在楼梯间处，室内外交接的大门，由于首层楼梯平台上表面是2.1米的标高，室内标高为0米，这样会导致一般的普通门（2.1米）不能放下，所以考虑在楼梯间处，通往大门的位置设置一个2层梯段高度为150的台阶，这样就能放下一个侧门，在门外再放置一个台阶，这样就能满足室内外的地坪高度差为450mm。

4.在立面合剖面生成的时候，首先需要核对三幅平面图（首层，标准层和顶层）的坐标是否一致，之后，在生成图后还要进行修改与修饰，比如去掉墙线，柱线，梁线等等，并对外墙，内部隔墙等进行填充区别。 七、设计进度计划

3月24日~3月27日 查阅资料，了解设计内容

3月28日~4月6日 确立建筑设计方案与结构方案，并且完成前期报告 4月7日~4月30日 完成外文翻译，确立结构布置方案并且完成中期报告。且已完成建筑施工图（包括：建筑设计总说明，平面立面剖面图，工程做法说明以及楼梯详图，门窗表）。

5月1日~5月10日 建好PKPM计算模型，并进行计算

5月11日~5月21日 绘制结构施工图（包括：标准层顶层结构平面图，楼梯平面图，框架梁柱配筋图，配筋详图等。）

5月22日~6月6日 手算部分构件，整理修改计算书、图纸，准备答辩 6月7日~6月15日 答辩。 八、结语

本次设计的全部过程，都充分考虑了经济，安全，适用的三要素。在结构造型上也体现出建筑自身的特点，着力表现出了现代化的实验教学楼的形象特点，结构设计要求结构布置合理，构件设计经济合理。

参考文献：

房屋建筑学概论，李振霞，魏广龙主编。北京中国建材工业出版社，2005.8 混凝土结构设计（上册）（第五版），中国建筑工业出版社出版、发行。 房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2010） 民用建筑设计通则（GB50352-2005） 建筑结构荷载规范（GB50010-2010） 混凝土结构设计规范（GB50010-2010） 办公楼建筑设计规范（JGJ67-2006） 建筑抗震设计规范（GB50011-2010） 建筑设计防火规范（GB50016-2006）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yqhh.html