徐州市第一人民医院门诊楼建筑结构设计毕业设计论文.doc

中国矿业大学2011届本科生毕业设计 第51页徐州市第一人民医院门诊楼建筑结构设计毕业设计论文第一部分一般设计1 建筑设计建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求综合考虑场地环境、使用功能、结构施工、材料设备、建筑经济及建筑艺术等问题，着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术的生产和生活环境。建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，除考虑上述各种要求以外，还应考虑建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料，劳动力，投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用，经济，坚固，美观，这要求建筑师认真学习和贯彻建筑方针政策，正确学习掌握建筑标准，同时要具有广泛的科学技术知识。建筑设计包括总体设计和个体设计两部分。1.1 设计基本资料1.1.1 工程概况工程名称： 徐州市第一人民医院；工程环境： 徐州市市中心；建筑类别： 乙类；设计使用年限： 50年；地面粗糙度： C类；抗震等级： 二级；设防烈度： 7度，第二组别，设计地震基本加速度值为0.1g；结构重要性系数： 1.01.1.2 原始设计资料（一）气象资料徐州市自然条件及气候条件：年平均温度 14.2最热月平均气温 31.6最高气温 40.6最冷月平均气温 -4.1最低气温 -22.6土壤冻结最大深度 24cm年平均降雨量 869.9cm日最大降雨量 213.0cm相对湿度 平均71%（冬季61%，夏季70%）主导风向 全年主导风向为偏东风平均风速 3m/s最大风速 19.3m/s基本风压值 0.35kN/m2夏季平均风速折算成距地面2m处数值： 2.1m/s积雪最大厚度 24cm基本雪压 0.35 kN/m2（二）基本地形及地质水文资料（1）气候：具有大陆性气候特点，属温带气候，四季分明，雨量充沛。（2）气象要素：风向常年以东南风最多，东北风较少，夏季主导风向为东南风。年平均风速3m/s，最大风速19.3m/s；年平均温度14.2摄氏度左右，最热月为七月，月平均31.6摄氏度左右，最冷月为一月，月平均4.1摄氏度。日极端最高温度40.6摄氏度，日极端最低22.6摄氏度；年平均结冰期为2个月，从12月到次年的2月；年最大降雪量3050厘米；年平均降雨量869.9毫米，年最大降雨量1434.4毫米，一日最大降雨量213.0毫米，一小时最大降雨量75.7毫米。年降雨量以78月最多，占全年的60%。（3）工程地质：对建筑物有较大影响的是第四纪地层，本工程地质条件能满足一般建筑物的要求，到需注意冲沟、岩脉，建筑物总平面布置应尽量避开，以免导致建筑物倾斜、拉裂。粘土、亚粘土地基承载力R=1.21.5kg/cm2强风化片麻岩地基承载力R=2.53kg/cm2本工程地基土体的平均重度取20kN/m3；粘土的孔隙比及液性指数均大于0.85 ；地基承载力特征值取200kN/m2。（4）水文地质：本地区地下水靠天然降水补给，地下水由东、东南向西、西北方向流动，与地形坡度一致。（5）地震工程地质：地质运动以断裂运动为主，褶皱运动为辅，断层裂缝较多，老的断层有三条：峄山断层、张范断层、花石沟断层。在断层内有活动迹象，地壳运动比较活跃，尤其是花石沟断层比较明显，裂隙地面可见。根据有关方面分析：虽然断层较多，但断层并无应力积聚条件，故历史上从未发生过较大地震（最大三级），国家地震局和省地质局确定为7度设防区。1.2 建筑设计说明本部分参考规范：综合医院建筑设计规范（JGJ 4988）民用建筑设计通则（GB 503522005） 建筑设计防火规范（GB 500162006）城市道路和建筑物无障碍设计规范（CGJ 50-2001）1.2.1 设计概要作为一个医院公共空间专业设计个案，在平面规划中自始至终遵循实用、功能需求和人性化管理充分结合的原则。在设计中，既结合医院需求和工作流程，科学合理的划分职能区域，也考虑患者与医务人员之间、职能区域之间的相互交流。材料运用耐磨、环保的现代材料。经过精心设计,在满足各种医院功能需要的同时,又简洁、大方、美观,能充分体现出医院的形象.在整个设计过程中，设计者本着“安全，适用，经济，美观”的原则，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，完成了建筑设计这一环节，合理的选择框架结构形式，并为以后的结构设计打下了良好的基础。本建筑采用“凹”自行平面布置，城市主干到位于建筑物的北部，因此其主要出入口位于北面，坐南朝北。此外，本建筑由于特殊的平面布置形式，在北侧空出的面积可以供停放救护车和私家车使用。1.2.2 建筑平面设计本建筑采用框架结构，单层面积约为1128m，总共五层，主体结构的建筑总面积约为5640 m。中部因设有电梯机房有局部3m的突出。主要采用内廊式的平面组合方式，柱网布置为纵向6.6m、7.2m、6.2m、5m，横向为6.6m、3m；纵向的总长度为(6.6+7.22+6.2) 2+5.5=59.4m，大于框架结构现浇施工的伸缩缝间距最大长度55m，故在建筑中部位置设置后浇带。横向的总长为6.63+3=22.8m。由于本建筑结构形式为“凹”字形，由主体和两翼组成。l/Bmax=6.6/22.8=29%经判断结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的30%，满足平面规则平面的要求。（1）房间与走廊的布局 鉴于本设计为医院门诊楼，小开间的房间布置比较多，在平面上力求平面对称，对称平面易于保证质量中心与刚度中心重合，避免结构在水平力作用下扭转。一个房间使用面积基本包括：家具、设备所占的面积；人们使用家具、设备所占活动面积；以及行走、交通所需的面积。充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求，大部分房间的开间取为3.6m，进深为6.6m。手术室、抢救室、CT室等有特殊要求的房间面积较大。综合医院建筑设计规范与城市道路和建筑物无障碍设计规范中对医院门诊楼各个房间的规定如下： 1. 建筑物出入口门诊、急诊，住院应分别设置出入口。在门诊、急诊和住院主要入口处，必须有机动车停靠的平台及雨棚。如设坡道时，坡度不得大于1/10。 2. 厕所病人使用的厕所隔间的平面尺寸，不应小于1.10m1.40m，门朝外开，门闩应能里外开启。病人使用的坐式大便器的坐圈宜采用“马蹄式”，蹲式大便器宜采用“下卧式”，大便器旁应装置“助立拉手”。厕所应设前室，并应设非手动开关的洗手盆。新建无障碍厕位面积不应小于1.80m1.40m。3. 门诊用房门诊部的出入口或门厅，应处理好挂号问讯、预检分诊、记帐收费、取药等相互关系，使流程清楚，交通便捷，避免或减少交叉感染。必须配备的用房：抢救室、诊查室、治疗室、观察室；护士室、值班更衣室；污洗室、杂物贮藏室。诊查室的开间净尺寸不应小于2.40m，进深净尺寸不应小于3.60m。门厅兼作分诊时，其面积不宜小于24m。门诊手术用房由手术室、准备室和更衣室组成；手术室平面尺寸不应小于3.30m4.80m。4. 急诊用房急诊部应设在门诊部之近旁，并应有直通医院内部的联系通路。必须配备的用房：抢救室、诊查室、治疗室、观察室；护士室、值班更衣室；污洗室、杂物贮藏室。可单独设置或利用门诊部、医技科室的用房及设施:挂号室、病历室、药房、收费处；常规检验室、X线诊断室、功能检查室、手术；厕所。门厅兼作分诊时，其面积不宜小于24m。抢救室宜直通门厅，面积不应小于24；门的净宽不应小于1.10m。电梯井道不得与主要用房贴邻。5. X线诊断治疗室应自成一区。X线诊断部分，由透视室、摄片室、暗室、观片室、登记存片室等组成；透视、摄片室前宜设候诊处。摄片室应设控制室。暗室宜与摄片室贴邻，并应有严密遮光措施；室内装修和设施，均应采用深色面层。钴60、加速器治疗室的出入口，应设“迷路”。（2）门大小及位置的确定综合医院建筑设计规范中医院门诊楼各个功能房间的门应符合下列要求：1抢救室门的净宽不应小于1.10m。2手术室的门窗通向清洁走道的门净宽，不应小于1.10m。通向洗手室的门净宽，不应大于0.80m；应设弹簧门。当洗手室和手术室不贴邻时,则手术室通向清洁走道的门必须设弹簧门或自动启闭门。3X线诊断区一般诊断室门的净宽，不应小于1.10M；CT诊断室的门，不应小于1.20m；控制室门净宽宜为0.70m。综上，本建筑的门诊室、检验科、观察室的门统一取宽为1.2m高为2.4m的子母门。手术手、抢救室取宽为1.8m高为2.4m的双扇门。手术用房通向手术室的门及X射线区控制室的门取为700宽。综上，本次设计的医院门诊楼一层为门诊区并设有挂号室与抢救室供紧急情况下使用；二层至五层分设内科、外科、妇科、五官科等，西侧主要供检验和医生办公使用东侧为各科诊室。各层均设有护士室和卫生间两个。各房间开间及进深见建筑图。（3）窗的大小以及位置的确定综合医院建筑设计规范中主要用房的采光窗洞口面积与该用房地板面积之比，不宜小于下表： 表1-1 主要用房采光表名称比值诊查室、病人活动室、检验室、医生办公室1/6候诊室、病房、配餐室、医护人员休息室1/7更衣室、浴室、厕所1/8本设计中大部分门诊、检验科和医生办公室等主要房间窗宽取为2400mm，高度取为2100mm；对于面积较大的检验科及会议室设有宽为3600高为2100的窗。厕所及面积较小的观察室窗宽取1800mm，高度取为2100mm；走廊窗宽1800mm，高度取为2100mm。（4）走廊相关参数确定综合医院建筑设计规范对走道的规定如下：1. 利用走道单侧候诊者，走道净宽不应小于2.10m，两侧候诊者，净宽不应小于2.70m。2. 通行推床的室内走道，净宽不应小于2.10m；有高差者必须用坡道相接，其坡度不宜大于1/10。综上，本建筑走廊均为单侧候诊，净宽满足要求。（5）楼梯及电梯设计1. 楼梯综合医院建筑设计规范中对楼梯的规定：楼梯的位置，应同时符合防火疏散和功能分区的要求。楼梯宽度不得小于1.65m,踏步宽度不得小于0.28m,高度不应大于0.16m。主楼梯和疏散楼梯的平台深度，不宜小于2m。公共建筑的室内疏散楼梯两梯段扶手间的水平净距不宜小于150mm。一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。在多层建筑中，楼梯是必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术效果。设计楼梯时，还应使其符合建筑设计防火规范、民用建筑设计通则和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求，多层建筑应设封闭楼梯间，且应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风，楼梯的门是可以阻挡烟气入侵的双向弹簧门。考虑结构楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。楼梯是多层房屋中的重要组成部分。楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。梁式楼梯梯段板较薄，可以节省材料。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板及平台梁组成。踏步板支承在斜梁上，斜梁再支承在平台梁上。作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁，再由斜梁传至平台梁。当梯段板较长时，梁式楼梯较为经济，因而广泛用于办公楼、教学楼等建筑中，但这种楼梯施工复杂，外观也显得比较笨重。板式楼梯具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧的优点，是一种斜放的板，板端支承在平台梁上。作用于梯段上的荷载直接传至平台梁。当梯段跨度较小（一般在3m以内）时，采用板式楼梯较为合适。但其斜板较厚，为跨度的1/151/35。综上，本设计选取现浇混凝土板式双跑楼梯。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度0.55m+（00.15m）计算，主要的楼梯应考虑三人相对通过；而辅助楼梯要考虑到两人相对通过，通常不会小于1100mm。楼梯平台部位的净高不应小于2m，楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。本建筑楼梯踏步高度选用150mm,踏面选用300mm。梯井宽160mm。2. 电梯综合医院建筑设计规范中对楼梯的规定：四层及四层以上的门诊楼或病房楼应设电梯，且不得少于二台；当病房楼高度超过24m时，应设污物梯。供病人使用的电梯和污物梯，应采用“病床梯”。电梯井道不得与主要用房贴邻。由于本楼设有两台病床电梯，电梯主要参数及规格尺寸取自国家标准GB-7025-86。载重量2000kg；轿厢最小尺寸：宽1500mm，深2700 mm，高2300 mm；井道最小尺寸：宽2400 mm，深3300 mm；机房最小尺寸：宽3200 mm，深5800mm，高2800m；厅门净宽1300mm，净高2100mm。建筑标准层平面示意图见图1-1。图1-1 建筑平面示意图1.2.3建筑立面剖面设计建筑立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口，雨篷等细部构件的处理。（1）房屋各部分高度的确定建筑剖面的设计，首先需要确定室内的净高。即楼地面到顶棚或其他构件底面的距离。室内净高和房间剖面形状的确定主要考虑以下几个方面：室内使用性质和活动特点的要求，采光通风的要求，结构类型的要求，室内空间比例的要求,同时考虑电梯对建筑的要求。考虑到手术室内无影灯装置高度一般为33.20m，本设计标准层层高定为3.6m，底层层高3.9m，突出的机房高3m。（2）楼层层数的确定影响确定房间层数的因素有很多。主要有房屋本身的使用要求、城市规划的要求、选用的结构类型以及建筑防火等。根据上述要求，确定取5层的建筑高度。（3）室内外高差与女儿墙高度的确定为了防止雨水倒灌，防止建筑因沉降而使室内地面标高过低，为了满足建筑使用及增加建筑的美观，取室内外的高差为450mm。主体结构的屋顶采用上人屋面，女儿墙的高度取为1300mm。机房的屋顶采用不上人屋面，女儿墙高度取为600mm。（4）剖面楼梯设计未了避免短柱问题，将楼梯休息平台的梁搭在墙内的小柱上。扶手高度为1000mm。室内楼梯间设有宽为1800mm，高位1500mm的窗，便于采光。建筑立面效果见图1-2。剖面效果见图1-3。图1-2 建筑立面示意图图1-3 建筑剖面示意图1.2.4装饰在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与建筑物身份相称的朴实、典雅。外墙为浅咖啡色瓷砖贴面，配上白色的塑钢窗。室内采用白色瓷砖地面，在卫生间内采用白色地砖防水楼面。1.2.5抗震设计本部分参考规范：建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）规范规定：抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。徐州地区抗震设防烈度为7度，必须进行抗震设防。建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程为医院门诊楼，抗震设防类别为乙类。乙类建筑，68度应按比本地区设防烈度提高一度的要求核查其抗震措施，9度时应适当提高要求；抗震验算应按不低于本地区设防烈度的要求采用。丙类建筑的抗震等级应按表6.1.2确定，本设计属于框架结构，7度设防，当为甲乙类建筑时按规定提高一度确定其抗震等级，高度小于24m，所以为二级框架。1.2.6关于防火的设计本部分参考规范：建筑设计防火规范（GB 500162006） 综合医院建筑设计规范（JGJ 4988）相关规范对防火与疏散的要求如下：1. 楼梯、电梯医院建筑耐火等级一般不应低于二级，当为三级时，不应超过三层。病人使用的疏散楼梯至少应有一座为天然采光和自然通风的楼梯。每层电梯间应设前室，由走道通向前室的门，应为向疏散方向开启的乙级防火门。楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间内，形成扩大的封闭楼梯间，但应采用乙级防火门等措施与其它走道和房间隔开。2. 安全疏散距离表1-2房间门至外部出口或封闭楼梯间的最大距离/m名称 位于两个安全位于袋形走道出口之间的疏散门 两侧或尽端的疏散门 耐火等级 耐火等级 一、二级 三级 四级 一、二级 三级 四级 托儿所、幼儿园 2520 2015 医院、疗养院 3530 2015 学校 3530 2220 其它民用建筑 403525222015综上，本建筑为耐火等级为二级的医院门诊楼，位于两个外部出口或楼梯之间的房间的最大间距为35m，二位于过道两侧或尽端的房间最大距离为20m。考虑到上下通行方便，故设置主要楼梯正对大门，也在东西侧个设一消防楼梯，避免流线交叉方便使用。符合建筑规范和实际使用要求。1.3 建筑细部具体构造做法本部分参考规范：施工说明（苏J012005）（1）屋面做法：本建筑的屋面防水等级为级。1）上人屋面：详见苏J01-2005 23+A/725厚的490490配筋混凝土预制板，3宽板缝25 厚粗砂垫层高分子或高聚物改性沥青卷材一层（选用SBS改性沥青防水卷材）20厚1：3水泥砂浆找平层40厚C20细石混凝土内配4150双向钢筋水泥蛭石砂浆保温层100厚现浇钢筋混凝土屋面100厚2）不上人屋面：详见苏J01-2005 21+A/7刷浅色反光涂料或配套涂料保护层，或云母片保护层。铺贴高分子或高聚物改性沥青卷材一层（选用SBS改性沥青防水卷材）1：3水泥砂浆找平层40厚C20细石混凝土内配4150双向钢筋保温层20厚1:3水泥砂浆找平层现浇钢筋混凝土屋面100厚（2）楼面做法1）除卫生间以外的楼面：详见苏J01-2005 7/38厚地砖楼面，干水泥擦缝5厚1:1水泥细砂浆结合层20厚1:3水泥砂浆找平层100厚现浇钢筋混凝土楼面板2）卫生间楼面：详见苏J01-2005 9/38厚地砖楼面，干水泥擦缝5厚1：1水泥细砂浆结合层30厚C20细石混凝土防水层：聚氨酯二遍涂膜，厚1.220厚1：3水泥砂浆找平层（四周做圆弧状或钝角）100厚现浇钢筋混凝土楼面板（3）地面做法1）除卫生间以外的地面：详见苏J01-2005 12/210厚地面砖，干水泥擦缝撒素水泥面（洒适量清水）20厚12干硬水泥砂浆（或建筑胶水泥砂浆）粘接层刷素水泥浆（或界面剂）一道60厚 C15混凝土100厚碎石或碎砖夯实素土夯实2）卫生间地面：详见苏J01-2005 13/210厚地砖楼面，干水泥擦缝撒素水泥面（洒适量清水）20厚1：2干硬性水泥砂浆（或建筑胶水泥砂浆）粘接层刷素水泥浆（或界面剂）一道40厚C20混凝土防水层60厚C15混凝土，随捣随抹平100厚碎石或碎砖夯实素土夯实（4）内墙面做法1）除卫生间以外的墙面：详见苏J01-2005 9/5刷乳胶漆5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面；12厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底；刷界面处理剂一道2）卫生间内墙面：详见苏J01-2005 19/55厚釉面砖白水泥浆擦缝6厚1：0.1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层12厚1：3水泥砂浆打底刷界面处理剂一道（5）外墙面做法：详见苏J01-2005 12/61:1水泥砂浆勾缝或用专用勾缝剂勾缝6厚面砖10厚1：2水泥砂浆粘接层10厚1：3水泥砂浆打底扫毛刷界面处理机一道（6）踢脚做法：详见苏J01-2005 2/48厚1：2.5水泥砂浆10厚1：3水泥砂浆打底刷混凝土界面处理剂一道（7）平顶做法：详见苏J01-2005 6/81楼梯间刷乳胶漆6厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面6厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆打底扫毛要切实刷素水泥浆一道（内掺建筑胶）现浇钢筋混凝土板2一般房间20厚水泥石灰膏抹灰V型轻钢龙骨吊顶（8）油漆做法：1）木质基层：详见苏J01-2005 3/9调和漆二度底油一度满刮腻子2）金属基层：详见苏J01-2005 23/9调和漆二度刮腻子防锈漆或红丹一度（9）坡道做法：详见苏J01-2005 8/1120厚1：2水泥砂浆抹面，15宽金刚砂防滑条，中距80、凸出坡面素水泥浆一道80-100厚C15混凝土素土夯实（10）台阶做法：详见苏J01-2005 5/1110厚防滑地砖（带防滑条）、干水泥擦缝或1:1水泥细砂浆勾缝8厚1:1水泥砂浆结合层20厚1:3水泥砂浆找平层素水泥浆结合层一道（11）散水做法：详见苏J01-2005 3/1250厚C15混凝土撒1：2水泥砂子压实抹光120厚碎石或碎砖灌M2.5混合砂浆素土夯实，向外放坡4%（12）女儿墙做法6厚水泥砂浆罩面12厚水泥砂浆打底200厚钢筋混凝土墙20厚水泥砂浆找平2 结构设计2.1 设计资料工程名称：徐州市第一人民医院工程规模：主体5层，局部6层结构类型：钢筋混凝土框架结构工程环境：徐州市市中心抗震设防烈度：7度，第二组别，设计地震基本加速度值为0.1g场地类别：类设计使用年限：50年结构重要性系数：1.0环境类别：0.000以上为一类，以下为二a类2.2 结构方案布置选择合理的抗侧力结构体系，进行合理的结构或构件布置，使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能，是结构设计的关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。2.2.1 竖向承重体系的选择多层及高层建筑的结构体系大致有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、筒体结构体系、巨型结构体系。框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构。其特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载，墙仅起维护作用，其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。需要时，可用隔断分隔成小房间，或拆除隔断改称大房间。如果采用轻质隔墙和外墙，就可大大降低房屋自重，节省材料。其主要缺点是侧向刚度较小，当层数过多时，会发生过大的侧移，易引起非结构构件破坏，但是可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”，在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。钢筋混凝土框架结构按施工方式的不同，可分为全现浇式、装配式以及装配整体式框架结构三种形式。本教学楼设计充分考虑框架结构的优缺点和施工方法，决定采用钢筋混凝土全现浇式框架结构。2.2.2 水平承重体系选取常见的横向承重体系包括：现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。现浇楼盖结构可分为肋梁楼盖、密肋楼盖、平板式楼盖和无粘结预应力现浇平板楼盖等。肋梁楼盖结构具有良好的技术经济指标，可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量，能充分发挥材料的作用，结构整体性好，抗震性能好，且结构平面布置灵活，易于满足楼面不规则布置、开洞等要求，容易适用各种复杂的结构平面及各种复杂的楼面荷载。本设计选用现浇楼盖结构中的肋梁楼盖为该大楼的水平向承重体系。2.2.3 基础形式选取多层框架结构的基础，一般有柱下独立基础、条形基础、十字形基础、片筏基础，必要时也可采用箱形基础或桩基等。基础类型的选择，取决于现场的工程地质条件、上部结构荷载的大小、上部结构对地基上不均匀沉降及倾斜的敏感程度以及施工条件等因素，还应进行必要的技术经济比较。综上考虑，本设计的基础形式选取现浇柱下钢筋混凝土独立基础。2.2.4 其他结构形式选取（1）楼梯型式选取楼梯是多层房屋中的重要组成部分。楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。本设计选取现浇板式楼梯。板式楼梯具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧等优点。 （2）雨篷雨蓬是建筑物入口处位于上部用以遮挡雨水、保护外门免受雨水侵害的水平构件,采用现浇钢筋混凝土板。由于雨蓬板的厚度较薄。采用无组织排水方式，在底板周边设滴水。2.3 结构布置2.3.1 结构平面布置图（1）柱网布置本设计中，柱网布置比较合理，基本上对称。柱网布置图见图2-3-1.（2）承重框架的布置柱网确定后，沿房屋的纵横向两个方向均应布置梁系，因此，实际的框架结构是一个空间受力体系。但是为了计算方便起见，可以把实际空间框架结构看成纵横两个方向的平面的平面框架，这种简化仅限于方形或矩形的规则平面。沿建筑物长向的称为纵向框架，沿建筑物短向的称为横向框架。它们分别承受各自方向上的水平力，而楼面竖向荷载则依楼盖结构布置方式不同而按不同的方式传递。按楼面竖向荷载传递路线的不同，承重框架的布置方案可以有横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架混合承重三种方案。横向框架承重体系有利于提高建筑物的横向抗侧刚度，纵向框架有利于房屋内的采光与通风，而混合框架整体性好，受力均匀，有利于抗震，由于本教学楼考虑抗震，采用双向框架承重方案和现浇楼面的屋楼盖体系。图2-3-1 柱网布置图2.3.2 计算简图轴线的一榀框架结构的计算简图如图2-3-2所示图2-3-2 框架结构计算简图2.3.3 梁柱截面尺寸估算（1）柱截面尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：柱截面尺寸初估时，可用下列经验公式粗略确定： (2-3-1)式中 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取15；按简支状态计算的柱的负荷面积；验算截面以上楼层层数；考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，中柱取1.25；混凝土轴压强度设计值；框架柱轴压比限值，查建筑抗震设计规范第6.3.6条；柱截面面积，取方形截面时边长为a。因为柱的混凝土强度等级为C30，故，本方案为二级抗震等级，查建筑抗震设计规范（GB500112010）第6.3.6条知轴压比为0.75；中柱与边柱的负荷面积分别为（6.6+3）/27.2=34.56和3.37.2=23.76；所以得第一层柱截面面积为：中柱： 边柱： 柱取方形截面，则中柱与边柱边长分别为549和465,根椐上述计算结果并综合考虑其它因素， 本设计柱截面尺寸2-5层为550mm550mm，底层柱尺寸为600mm600mm。2-5层柱高度为3.6m，底层柱高度为。其中3.9m为底层层高，0.45m为室内外高差，0.5m为基础顶面至室外地面的高度。（2）梁截面尺寸框架主梁截面高度,可取（）,且不小于400，为主梁的计算跨度。不宜大于净跨。主梁截面宽度不宜小于及，为柱子宽度，且不应小于250。纵 梁：,取,取横 梁：取，横向次梁： 取取纵向次梁：考虑到高度比横向次梁低 取，走道梁：，考虑刚度因素，取考虑到边框架的走道梁宽不应小于1/2柱宽，取b=300mm。2.3.4 框架梁柱的线刚度计算在框架结构中，通常现浇层的楼板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移，为考虑这一有利作用，在计算梁截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取，对中框架梁取(为梁的截面惯性矩)。框架梁线刚度计算公式为: （2-3-2）式中 Kb梁线刚度；E混凝土弹性模量；Ib梁截面惯性矩；l梁跨度。框架梁线刚度计算过程及结果如表2.1所示。表2-3-1 梁线刚度Kb计算表类别层次/(N/mm2)2边横梁1-63.001043006005.410966002.45510104.9091010走道梁1-63.00103005003.12510930003.12510106.25010102.3.5 柱的线刚度及侧移刚度计算柱的侧移刚度不仅与柱本身线刚度和层高有关，而且还与梁的线刚度有关，故在计算柱侧移刚度时，需要进行一定的修正，具体做法如下：柱子惯性矩；柱子线刚度计算公式为 （2-3-3）式中 kc柱子线刚度；Ic柱子惯性矩；H柱子高度。框架柱线刚度计算过程及结果如表2.2所示。表2-3-2 柱线刚度计算表层次13.00106006001.080101048506.68010102-53.00105505507.62610936006.3551010梁柱线刚度比计算公式为： （2-3-4）式中 梁柱线刚度比。柱子侧移刚度修正系数计算公式为： （2-3-5）式中 柱子侧移刚度修正系数。修正后的侧移刚度值计算公式： （2-3-6）式中 修正后侧移刚度。计算过程及结果如表2.3所示。表2-3-3 横向框架柱侧移刚度D值计算表 层次层高(m)柱根数D楼层D1 4.85 边柱2 0.7350.4521540371086中柱2 1.6710.591201402-53.60 边柱2 0.7720.2781635887792中柱2 1.7560.46827538由表2.3可知，本设计属于竖向规则建筑。2.4 荷载计算2.4.1 恒载标准值计算本部分参考规范：建筑结构荷载规范（GB 50009-2001）（2006年版）（1）屋面荷载屋面恒载（上人屋面）25厚的490490配筋混凝土预制板，3宽板缝25 厚粗砂垫层高分子或高聚物改性沥青卷材一层20厚1：3水泥砂浆找平层40厚C20细石混凝土内配4150双向钢筋水泥蛭石砂浆保温层100厚现浇钢筋混凝土屋面100厚20厚水泥石灰膏砂浆打底V型轻钢龙骨吊顶装饰层0.025250.625kN/0.025160.400kN/0.040kN/0.02200.400kN/0.04200.800kN/0.170.700kN/0.1252.500kN/0.02170.340kN/0.250kN/合计6.06kN/（2）楼面荷载楼面恒载（除卫生间）8厚地砖楼面，干水泥擦缝5厚1:1水泥细砂浆结合层20厚1:3水泥砂浆找平层100厚现浇钢筋混凝土楼面板20厚水泥石灰膏砂浆打底V型轻钢龙骨吊顶0.00819.8=0.158kN/0.00520=0.100kN/0.0220=0.400 kN/0.10025=2.500kN/0.02170.340kN/0.250kN/合计3.75kN/楼面恒载（卫生间）8厚地砖楼面，干水泥擦缝5厚1：1水泥细砂浆结合层30厚C20细石混凝土防水层：聚氨酯二遍涂膜，厚1.220厚1：3水泥砂浆找平层100厚现浇钢筋混凝土楼面板20厚水泥石灰膏砂浆打底V型轻钢龙骨吊顶0.00819.8=0.158 kN/0.00520=0.100kN/0.0320=0.600kN/0.050kN/0.0220=0.400kN/0.10025=2.500 kN/0.02170.340kN/0.250kN/合计4.40kN/（3）墙体自重外墙（除卫生间）1:1水泥砂浆勾缝或用专用勾缝剂勾缝6厚面砖10厚1：2水泥砂浆粘接层10厚1：3水泥砂浆打底扫毛刷界面处理机一道200厚加气混凝土砌块刷界面处理剂一道12厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面刷乳胶漆0.00619.8=0.118kN/0.1020=0.200N/0.1020=0.200kN/0.206.5=1.300kN/0.01217=0.204N/0.00517=0.085kN/合计2.11kN/外墙（卫生间）1:1水泥砂浆勾缝或用专用勾缝剂勾缝6厚面砖10厚1：2水泥砂浆粘接层10厚1：3水泥砂浆打底扫毛刷界面处理机一道200厚加气混凝土砌块刷界面处理剂一道12厚1：3水泥砂浆打底6厚1：0.1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层5厚釉面砖白水泥浆擦缝0.00619.8=0.118kN/0.1020=0.200N/0.1020=0.200kN/0.206.5=1.300kN/0.01220=0.240N/0.00617=0.100kN/0.00519.8=0.100kN/合计2.26kN/内墙（除卫生间）刷乳胶漆5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面；12厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底；刷界面处理剂一道200厚加气混凝土砌块刷界面处理剂一道12厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面刷乳胶漆 0.00517=0.085kN/0.01217=0.204kN/0.206.5=1.300kN/0.01217=0.204N/0.00517=0.085kN/合计1.88kN/内墙（卫生间与一般房间之间）刷乳胶漆5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面；12厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底；刷界面处理剂一道200厚加气混凝土砌块刷界面处理剂一道12厚1：3水泥砂浆打底6厚1：0.1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层5厚釉面砖白水泥浆擦缝、 0.00517=0.085kN/0.01217=0.204kN/0.206.5=1.300kN/0.01220=0.240N/0.00617=0.100kN/0.00519.8=0.100kN/合计2.03kN/内墙（卫生间内部）5厚釉面砖白水泥浆擦缝6厚1：0.1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层12厚1：3水泥砂浆打底200厚加气混凝土砌块0.00519.82=0.200kN/0.006217=0.200kN/0.012220=0.480kN/0.206.5=1.300kN/合计2.18kN/女儿墙6厚水泥砂浆罩面12厚水泥砂浆打底200厚钢筋混凝土墙20厚水泥砂浆找平0.00620=0.120kN/0.01220=0.240kN/0.2025=5.00kN/0.0220=0.400kN/合计5.76kN/（4）梁、柱梁、柱可根据截面尺寸、材料容重以及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载。钢筋混凝土的容重=25kN。梁柱计算结果见表2-4-1。表2-4-1 梁柱线荷载标准值计算层次构件b/mh/mr/(KN/m)g/(KN/m)Li/mn1层边横梁0.30.6251.054.7255.952走道梁0.30.5251.053.9382.451主纵梁0.30.6251.054.7256.64次横梁0.20.5251.052.6256.552.5厕所次纵梁0.20.4251.052.13.351柱0.60.6251.19.94.8542-5层边横梁0.30.6251.054.7256.052走道梁0.30.5251.053.9382.451主纵梁0.30.6251.054.7256.654次横梁0.20.5251.052.6256.552.5厕所次纵梁0.20.4251.052.13.351柱0.550.55251.18.3193.64注： 表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而其重力荷载的增大系数；表示单位长度构件重力荷载；为构件数量； 梁长度取净长；柱长度取层高；梁柱的容重为25（5）墙体的线荷载标准值计算1. 女儿墙线荷载计算墙体部分5.761.2=6.912kN/m外面砖0.521.2=0.624kN/m100厚压顶部分0.40.125=1kN/m合计 8.54kN/m2. 外墙（卫生间）开1800窗(（3.6（3.6-0.6）-1.82.1）2.26+0.451.82.1)/3.6=4.88kN/m3. 外墙开2400窗(（3.6（3.6-0.6）-2.42.1）2.11+0.452.42.1)/3.6=4.01 kN /m4. 外墙开3600窗(（4.8（3.6-0.6）-3.62.1）2.11+0.453.62.1)/4.8=3.72kN/m5. 内横墙（一般房间）次梁下 （3.6-0.5）1.88=5.83kN/m主梁下 （3.6-0.6）1.88=5.64kN/m6. 内横墙（一般房间与卫生间） （3.6-0.6）2.03=6.09kN/m7. 内横墙（卫生间内部） （3.6-0.5）2.18=6.76kN/m8. 3.6m内纵墙开1200门（一般房间）(（3.6（3.6-0.6）-1.22.4）1.88+0.21.22.4)/3.6=4.30kN/m9. 4.8m内纵墙开1200门（一般房间）(（4.8（3.6-0.6）-1.22.4）1.