重庆新华书城大厦建筑设计毕业论文.doc

西南大学本科毕业论文（设计）重庆新华书城大厦建筑设计毕业论文目 录摘要1Abstract20 文献综述30.1高层建筑的定义.30.2高层建筑的发展概况30.3高层建筑的结构体系40.3.1高层建筑结构设计原则40.3.2高层建筑结构体系及适用范围40.4高层建筑结构设计的特点50.4.1高层建筑结构的概念设计50.4.2水平力是设计主要因素60.4.3侧移成为控指标60.4.4抗震设计要求更高60.4.5 减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要70.4.6轴向变形不容忽视70.4.7基础埋置深度70.4.8概念设计与理论计算同样重要71 设计基本资料81.1工程概况81.2基本要求81.3自然条件81.4设计条件81.5建筑物等级82 建筑设计部分92.1方案选择92.2平面设计92.3剖面设计132.4立面设计142.5屋面工程172.6地面工程172.7门窗工程172.8女儿墙的设计172.9散水设计172.10地基基础工程183 结构平面布置183.1材料选用183.2结构选型183.3梁板柱截面尺寸的初选193.3.1板厚的估算：193.3.2梁截面尺寸的估算：193.3.3柱截面尺寸的估算：193.4结构布置204 参数信息输入224.1 PMCAD荷载输入224.1.1框架计算简图224.1.2荷载计算224.1.3导荷方式264.2设计参数264.2.1结构总信息264.2.2楼层组装信息264.2.3材料信息274.2.4地震信息274.2.5风荷载信息274.2.6钢筋信息274.3整楼组装模型274.4 SATWE分析与数据参数补充定义284.4.1总信息284.4.2风荷载信息284.4.3地震信息284.4.4活荷载信息294.4.5调整信息304.4.6配筋信息.304.4.7设计信息314.4.8荷载组合信息315 SATWE计算信息325.1柱信息如下：325.1.1柱 1构件信息345.1.2柱51构件信息365.1.1柱81构件信息375.2梁信息如下：385.2.1梁 1构件信息385.2.2梁45构件信息415.2.3梁103构件信息435.3板信息如下：445.3.1第一层1号房间的楼板计算书445.3.2第一层10号房间的楼板计算书485.3.3标准层1号房间的楼板计算书535.3.4屋顶层1号房间的楼板计算书576 楼梯的设计616.1商用区楼梯设计616.1.1荷载和受力计算626.1.2配筋面积计算:646.1.3配筋结果:646.2住宅楼梯设计656.2.1荷载和受力计算696.2.2配筋面积计算:726.2.3配筋结果:727 基础设计737.1平面简图747.2.筏形基础的人机交互输入747.2.1基本参数747.2.2荷载输入757.2.3上部构件757.2.4筏板布置757.2.5 地基梁布置757.3筏形基础的计算767.3.1弹性地基梁结构计算767.3.2房间编号图767.3.3底板计算.767.3.4筏板钢筋.79参考文献80致 谢810.1高层建筑的定义高层建筑是指超过一定层数或高度的建筑。评判高层建筑的方法，理论上应按房屋的受力特性来划分，即按水平作用对建筑的影响程度来划分。实际工程中，一般是按层数和高度两个指标来判定。在新高规即高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ32002）里规定：10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑。 0.2高层建筑的发展概况我国高层建筑经过一段从低到高，从单一到复杂的发展阶段。1977年广州白云宾馆的建造，使我国高层建筑的高度突破了100m。1986年以后，超高层建筑迅速增长，1990年在9个城市建成29栋超高层建筑。1991年开始受压缩基本建设的影响，有所下降，但仍保持一定规模。到1994年末，据不完全统计全国已经建成高度在100m以上的建筑152栋。从选用的结构材料看，钢筋混凝土143栋，占主体；其它有钢结构5栋；钢钢筋混凝土结构4栋。从结构类型分析，筒体和框架简体有72栋为数最多；其次为框架剪力墙35栋。剪力墙和框支剪力墙多用于住宅、旅馆和商住楼，筒体、框架简体和框架剪力墙多用于多功能综合楼和办公楼、专业楼等需要更大空间的建筑；剪力墙和框支剪力墙有45栋。到20世纪末，处于世界前100名的高层建筑中，采用全钢结构的有46栋，采用钢筋砼结构的有17栋，采用钢钢筋砼混合结构的有34栋；国内已建的前100名高层建筑中，采用全钢结构的有2栋，采用钢筋砼结构的有80栋，采用钢钢筋砼混合结构的有18栋；近年来，不少设计采用了钢-钢筋砼混合结构，同样具有全钢结构的自重轻、施工速度快的特点，这是优于砼结构的重要方面；在造价方面又低于全钢结构。也就是说，钢-钢筋砼混合结构充分发挥了钢结构及砼结构各自的优点，适合目前我国经济与技术发展的水平，在我国高层建筑结构中的应用日益增多，并逐渐成为当今我国高楼建设中的主导结构类型，已建成和正在筹建中的高度超过150m的高楼近20栋。0.3高层建筑的结构体系0.3.1高层建筑结构设计原则高层建筑结构设计应该与建筑、设备和施工密切配合，做到安全适用、技术先进、经济合理，并积极采用新技术、新工艺和新材料。同时高层建筑结构设计还应重视结构选型和构造，择优选择抗震及抗风性能好而经济合理的结构体系与平、立面布置方案，并且要注意加强构造连接。在抗震设计中，应保证结构整体抗震性能，使整个结构有足够的承载力、刚度和延性。0.3.2高层建筑结构体系及适用范围目前国内的高层建筑基本上采用钢筋混凝土结构。其结构体系有：框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。1.框架结构体系。框架结构体系是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成。由梁、柱、基础构成平面框架，它是主要承重结构，各平面框架再由连系梁连系起来，即形成一个空间结构体系，它是高层建筑中常用的结构形式之一。框架结构体系：优点是建筑平面布置灵活，能获得大空间，建筑立面也容易处理，结构自重轻，计算理论也比较成熟，在一定高度范围内造价较低；缺点是：框架结构本身柔性较大，抗侧力能力较差，在风荷载作用下会产生较大的水平位移，在地震荷载作用下，非结构构件破坏比较严重。框架结构的适用范围：框架结构的合理层数一般是6到15层，最经济的层数是10层左右。由于框架结构能提供较大的建筑空间，平面布置灵活，可适合多种工艺与使用的要求，已广泛应用于办公、住宅、商店、医院、旅馆、学校及多层工业厂房和仓库中。2.剪力墙结构体系。在高层建筑中为了提高房屋结构的抗侧力刚度，在其中设置的钢筋混凝土墙体称为“剪力墙”，剪力墙的主要作用在于提高整个房屋的抗剪强度和刚度，墙体同时也作为维护及房间分格构件。剪力墙结构中，由钢筋混凝土墙体承受全部水平和竖向荷载，剪力墙沿横向纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，它刚度大，空间整体性好，用钢量省。历史地震中，剪力墙结构表现了良好的抗震性能，震害较少发生，而且程度也较轻微，在住宅和旅馆客房中采用剪力墙结构可以较好地适应墙体较多、房间面积不太大的特点，而且可以使房间不露梁柱，整齐美观。剪力墙结构墙体较多，不容易布置面积较大的房间，为了满足旅馆布置门厅、餐厅、会议室等大面积公共用房的要求，以及在住宅楼底层布置商店和公共设施的要求，可以将部分底层或部分层取消剪力墙代之以框架，形成框支剪力墙结构。在框支剪力墙中，底层柱的刚度小，形成上下刚度突变，在地震作用下底层柱会产生很大内力及塑性变形，因此，在地震区不允许采用这种框支剪力墙结构。3.框架剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙，可以组成框架剪力墙结构，这种结构既有框架结构布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚度和较强的抗震能力，因而广泛地应用于高层建筑中的办公楼和旅馆。4.筒体结构体系。随着建筑层数、高度的增长和抗震设防要求的提高，以平面工作状态的框架、剪力墙来组成高层建筑结构体系，往往不能满足要求。这时可以由剪力墙构成空间薄壁筒体，成为竖向悬臂箱形梁，加密柱子，以增强梁的刚度，也可以形成空间整体受力的框筒，由一个或多个筒体为主抵抗水平力的结构称为筒体结构。通常筒体结构有：（1）框架筒体结构。中央布置剪力墙薄壁筒，由它受大部分水平力，周边布置大柱距的普通框架，这种结构受力特点类似框架剪力墙结构，目前南宁市的地王大厦也用这种结构。（2）筒中筒结构。筒中筒结构由内、外两个筒体组合而成，内筒为剪力墙薄壁筒，外筒为密柱组成的框筒。由于外柱很密，梁刚度很大，门密洞口面积小，因而框筒工作不同于普通平面框架，而有很好的空间整体作用，类似一个多孔的竖向箱形梁，有很好的抗风和抗震性能。目前国内最高的钢筋混凝土结构如上海金茂大厦、广州中天广场大厦都是采用筒中筒结构。（3）成束筒结构。在平面内设置多个剪力墙薄壁筒体，每个筒体都比较小，这种结构多用于平面形状复杂的建筑中。（4）巨型结构体系。巨型结构是由若干个巨柱以及巨梁组成一级巨型框架，承受主要水平力和竖向荷载，其余的楼面梁、柱组成二级结构，它只是将楼面荷载传递到第一级框架结构上去。这种结构的二级结构梁柱截面较小，使建筑布置有更大的灵活性和平面空间。除以上介绍的几种结构体系外，还有其他一些结构形式，也可应用，如薄壳、悬索、膜结构、网架等，不过目前应用最广泛的还是框架、剪力墙、框架剪力墙和筒体等四种结构。0.4高层建筑结构设计的特点高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较，结构专业在各专业中占有更重要的位置，不同结构体系的选择，直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有：0.4.1高层建筑结构的概念设计概念设计是结构设计人员运用所掌握的知识和经验，从宏观上决定结构设计的基本问题。主要有：根据建筑使用功能、房屋高度、地理环境、施工技术条件和材料供货情况、有无地震设防选择结构方案；竖向荷载、风荷载及地震作用的传递途径及对不同结构体系的受力特点；结构破坏的机制和过程，结构要加强的关键部位和薄弱环节；建筑结构的整体性，承载力和刚度在平面内及沿高度均匀分布，避免突变和应力集中；预估和控制各类结构及构件塑性铰可能出现的部位和范围；抗震房屋应设计成具有高延性的耗能机构，并具有多道防线；地基变形对上部结构的影响，地基基础与上部结构协同工作的可能性；结构材料的特性及其与温度变化的影响；非结构性部位对主体结构抗震产生的有利和不利影响，要协调布置，并保证与主体结构连接可靠。0.4.2水平力是设计主要因素在低层和多层房屋结构中，往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中，尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响，但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值，仅与建筑高度的一次方成正比；而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力，是与建筑高度的两次方成正比。另一方面，对一定高度建筑来说，竖向荷载大体上是定值，而作为水平荷载的风荷载和地震作用，其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。0.4.3侧移成为控指标与低层或多层建筑不同，结构侧移已成为高层结构设计中的关键因素。随着建筑高度的增加，水平荷载下结构的侧向变形迅速增大，与建筑高度H的4次方成正比（qH4/8EI）。另外，高层建筑随着高度的增加、轻质高强材料的应用、新的建筑形式和结构体系的出现、侧向位移的迅速增大，在设计中不仅要求结构具有足够的强度，还要求具有足够的抗推刚度，使结构在水平荷载下产生的侧移被控制在某一限度之内，否则会产生以下情况：（1）因侧移产生较大的附加内力，特别是竖向构件，当侧向位移增大时，偏心加剧，当产生的附加内力值超过一定数值时，将会导致房屋侧塌。（2）使居住人员感到不适或惊慌。（3）使填充墙或建筑装饰开裂或损坏，使机电设备管道损坏，使电梯轨道变型造成不能正常运行。（4）使主体结构构件出现大裂缝，甚至损坏。0.4.4抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、中震可修、大震不倒。0.4.5 减轻高层建筑自重比多层建筑更为重要高层建筑减轻自重比多层建筑更有意义。从地基承载力或桩基承载力考虑，如果在同样地基或桩基的情况下，减轻房屋自重意昧着不增加基础造价和处理措施，可以多建层数，这在软弱土层有突出的经济效益。地震效应与建筑的重量成正比，减轻房屋自重是提高结构抗震能力的有效办法。高层建筑重量大了，不仅作用于结构上的地震剪力大，还由于重心高地震作用倾覆力矩大，对竖向构件产生很大的附加轴力，从而造成附加弯矩更大。0.4.6轴向变形不容忽视采用框架体系和框架剪力墙体系的高层建筑中，框架中柱的轴压应力往往大于边柱的轴压应力，中柱的轴向压缩变形大于边柱的轴向压缩变形。当房屋很高时，此种轴向变形的差异将会达到较大的数值，其后果相当于连续梁中间支座沉陷，从而使连续梁中间支座处的负弯矩值减小，跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大。0.4.7基础埋置深度基础埋置深度，除满足地基承载力、变形和稳定性要求外，对减少建筑物的整体倾斜，防止滑移和倾覆，都将发挥一定作用，尤其对结构的动力特性关系密切。考虑地基影响后建筑物的结构自振周期增大，顶点位移增大，随基础埋置深度的增加，阻尼增大，底部剪力剪小，而且土质越软，埋置深度越深，底部剪力减小越多。有地下室的建筑上部结构，其地震反应比无地下室的20%-30%。0.4.8概念设计与理论计算同样重要抗震设计可以分为计算设计和概念设计两部分。高层建筑结构的抗震设计计算是在一定的假想条件下进行的，尽管分析手段不断提高，分析的原则不断完善，但由于地震作用的复杂性和不确定性，地基土影响的复杂性和结构体系本身的复杂性，可能导致理论分析计算和实际情况相差数倍之多，尤其是当结构进入弹塑性阶段之后，会出现构件局部开裂甚至破坏，这时结构已很难用常规的计算原理去进行分析。实践表明，在设计中把握好高层建筑的概念设计也是很重要的。1 设计基本资料1.1工程概况重庆新华书店集团拟在市区内建一书城大厦，该工程为一栋综合性建筑，兼有图书商业销售、办公、职工住宅等几项功能，总建筑面积约10732平方米。包括商业区，住宅部分，1-3层为商业办公区，4-10层为住宅。1.2基本要求（1）贯彻“安全，适用，经济，美观”的设计原则。（2）掌握建筑与结构设计全部过程、方法和步骤；熟悉相关的设计规范和规定。（3）在建筑设计过程中，处理好结构与建筑的总体与细部关系。（4）在结构设计过程中，合理选择结构的形式，体系及其布置，掌握结构的计算方法和构造要求。（5）仔细编写设计说明书，计算书，并绘制相应的工程设计图。1.3自然条件（1） 工程地质条件： 第一层：人工填土厚1 m 。 第二层：硬塑粘土厚3.5m fk =250Kpa 。第三层：卵石层fk=300 Kpa 。（2） 抗震设防烈度:6度；抗震等级 ：三级;场地土类别：；（3）建筑物类型：丙类；（4）主导风向：冬季主导风向：西北；夏季主导风向：东南；（5）基本风压（地面粗糙度C）、雪压、楼面活载、屋面活载（上人屋面）按规范要求；1.4设计条件（1）建筑面积：10000平方米 10%。（2）建筑层数：10层 。（3）层 高： 首层和二、三层为4.2m,标准层为3.3m。1.5建筑物等级耐久年限: 50年；防火等级； 二级；安全等级：二级。2 建筑设计部分2.1方案选择本方案综合考虑建筑和结构设计要求，根据设计的各项条件，对多种结构体系进行比较，最终选用框架结构。满足功能、消防、抗震等规范要求。框架结构是多层、高层建筑的一种主要结构形式。这种结构体系的优点在于空间分隔灵活，自重轻,建筑平面布置灵活，能获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同房屋造型的要求。在结构性能方面，框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过正确合理的结构设计可以具有较好的延性性能。框架结构是由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。框架可以采用等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的。2.2平面设计建筑平面可以表示建筑物在水平方向各部分的组合关系以及各部分及房间的具体布置设计。由于建筑平面通常能比较集中地反映建筑功能，因此建筑设计一般从平面设计着手。但是在平面设计过程中，始终要从建筑的整体空间考虑，紧密联系剖面和立面，认真思考，仔细调整和修改平面设计。1建筑设计要求：首要任务是满足建筑功能要求，为人们的生产和生活创造良好的环境。商业部分应满足书城的使用功能要求，住宅部分应注意居民的生活起居要求。此外，还应采取合理的技术措施，正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理优良的结构、施工方案。设计和建造房屋必须进行周密的计划和核算，注重经济效果。在考虑满足使用功能要求外，还要考虑人们对建筑物在美观方面的要求，以及建筑物所赋予人们在精神上的感受。建筑物的设计还需要考虑和周围环境的关系，满足总体规划的要求，形成协调的室外空间组合、良好的室外环境。2房间设计：房间环境要求舒适安静，并且房间要有较好的朝向；房间平面形状和尺寸的设计主要是从房间内部的使用要求和技术经济条件综合确定，室内空间处理也要注重美观大方的要求，建筑物周围环境和基地大小等总体要求对房间平面设计的影响也很大。住宅卧室大多采用矩形平面，他综合考虑房间组合、家具布置和技术经济条件等多方面因素，随着上述因素的改变，房间平面形状也可能改变。辅助房间在设计时，通常根据各种建筑物的使用特点和使用人数，先确定所需的设备，以及整座建筑物中辅助房间的分间情况，然后根据整个房间的使用要求，在建筑平面组合中适当调整并确定这些辅助房间。3公共房间：人流比较集中，进出频繁高，因此室内人们活动和通行面积的组织比较重要，尤其是人流的疏散问题尤为突出。这里特别要注意交通联系部分在平面设计中的重要性，它既关系到建筑物中各部分的联系通行是否方便外，又对工程造价、建筑用地、平面组合方式等很多方面都有影响。应该做到交通路线简捷，联系通行方便，人流通畅，紧急疏散迅速安全，同时综合考虑空间处理等造型问题。首先应该具体设计楼梯、走廊等通行疏散部分的要求宽度，具体确定门厅、过厅等场所人们通行和停留所必需的面积，然后结合平面布局综合考虑交通联系部分在建筑平面中的位置以及空间组合等问题。4门厅设计：门厅在建筑物内起着内外过渡，人流集散，转换方向，与走道或其它房间连接等作用。疏散出入安全也是门厅设计的重要内容之一，对外出入口的总宽度要求，应不小于通向该门厅的楼梯、过道宽度的总和。对于人流比较集中的公共建筑物，门厅对外出入口的宽度，通常按每100人0.6米来计算。此外还要注意导向性明确，尽量避免交通路线过多的交叉和相互干扰。5楼梯的布置：楼梯是建筑物中的重要组成部分，其主要功能是通行和疏散。在设计中楼梯必须满足坚固、耐久、安全、防火等要求；还应做到上下通行方便安全，有足够的通行宽度和疏散能力；另外，楼梯还应满足一定的美观要求。楼梯设计是根据使用要求和人流通行情况来确定宽度；选择适当的楼梯形式；考虑整个建筑的楼梯数量；以及楼梯间的平面位置和空间组合。通常因室内外地面的高差要在建筑物的入口处设置踏步段，称台阶。楼梯的扶手高度通常设计为自踏面中心线以上0.9米。根据建筑设计防火规范和高层民用建筑设计防火规范的规定要求，本工程采用平行双跑楼梯。在各住宅各单元设计一部电梯。商业区每层设四部双跑楼梯，中间两部，两边各一部，满足商业区人流通行需求。6门窗的布置：门窗的大小和数量，以及它们的位置和开启方式，对房间的平面使用效果有很重要的影响。门的宽度设计是根据通过人流和房间家具、设备的大小来决定的。在住宅中卧室、起居室等生活用房，门的宽度常用900毫米左右，且门一般不应设在房间中间；厕所、浴室门等辅助的宽度通常只需650毫米到800毫米即可。房间中窗的大小和位置设计，主要根据室内采光、通风等要求来考虑。通常情况下以计算窗口透光面积和房间地面面积的比值，来初步确定或检验窗面积的大小。根据高层建筑规范高层建筑宜采用推拉窗，结合本设计的窗的使用功能，造价等综合因素考虑，本设计采用塑钢推拉窗。7房间的布置：房间的构成既要使构造布置优化，施工方便，也要使房间之间的组合合理，所用材料必须符合相应的建筑标准；建筑室内空间以及地面、墙面和构件细部，应该考虑人们的使用和审美要求。对于各个房间之间的组合，应该正确分清主次、内外关系，注意房间使用功能的分区及它们的分隔和联系，此外还需考虑房间的使用顺序和交通路线组织。（详见以下平面图）图2-1 首层平面图Fig.2-1 First floor plan图2-2 二层平面图Fig.2-2 Second floor plan图2-3 三层平面图Fig.2-3 Third floor plan图2-4 标准层平面图Fig.2-4 Standard floor plan2.3剖面设计建筑剖面是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。剖面设计主要分析建筑物各部分的高度和建筑层数。建筑空间的组合和利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系等。它和房屋的使用、造价和节约用地有着密切关系，也反映了建筑标准的一个方面。其中一些设计问题需要平、剖面结合在一起研究，才具体确定下来。首先应该确定室内的净高。即房间地面到顶棚或其它构件底面的垂直距离。主要考虑：房间的使用功能和活动特点的要求；采光通风要求；设备设置的要求；结构类型的要求；室内空间比例要求。其次确定房屋的层高。生活用房，如住宅中的卧室、起居室等房间，由于室内人数少、房间面积相对较小，综合考虑家具设备的布置和人体活动的尺度等方面因素，室内净高可以适当低一点。而且在满足房间设计和使用要求的前提下，适当降低房间的层高，从而降低建筑的总高度，对于减轻自重，改善建筑结构受力情况，节约投资和用地有很重大的意义。本方案中住宅部分的层高为3.3米，商业部分使用人数多，定为4.2米。窗台的高度主要根据室内的使用要求、人体尺度来确定。窗台的高度均采用900毫米。因采光的考虑，住宅部分的窗户的高度设为1.8米，商业部分窗户的高度设为2.7米。在框架结构中，钢筋混凝土主梁的高度一般取跨度的1/151/10，次梁的高度一般取跨度的1/181/12，在设计中应该严格根据规范要求确定各层房屋梁的宽度和高度。本建筑设计底层室内相对标高0.000，室外地面标高为负600毫米。此外，在剖面设计中还着重从垂直方面考虑各房间的空间组合、楼梯的设计位置，以及建筑空间的利用情况等问题。（详见下图）图2-5 1-1剖平面图Fig.2-5 1-1 Cutting plan 2.4立面设计建筑立面表示的是建筑外表面的形象。立面设计是在满足房间的使用要求和经济合理条件下，正确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。立面设计的优化设计可以起到改善环境、保护结构和美化建筑物的作用。在设计过程中，要考虑它的耐久性、经济性；正确处理与施工技术的关系。建筑立面的组成构部件有：梁柱、墙体、墙墩等房屋的结构构件，门窗、阳台、外廊等和内部空间直接连通的部件，以及台基、勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。立面设计的主要任务是：合理地确定立面中各组成部分和构件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等建筑规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面。立面设计的步骤，通常情况根据房屋内部空间组合的平剖面关系，描绘出房屋每个立面的基本轮廓，以便进一步调整统一，进行立面设计。设计过程中首先应该考虑立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面的统一，相邻立面间的协调和连接，然后重点分析墙面的处理方法，门窗的调整安排情况，最后还要对门廊、建筑的装饰等做进一步的细部处理。立面设计和平、剖面的设计一样，并不仅仅是美观问题，它也有必须解决使用要求、结构构造功能和技术方面等问题。从建筑的平、立、剖面来看，立面设计中涉及的造型和构图问题，一般比较明显，设计中应着重考虑适用、经济、美观三者的有机结合。建筑立面设计中门窗的开启和排列的方式，墙面上各种构件的划分和安排，主要是以使用功能、构件材料和结构布置为前提来设计。建筑物外部的形象，不能直接准确的表现房屋内部空间组合。建筑造型和立面构图方面有一些规律性的要求，在建筑体形结构和立面设计时必须满足。立面设计最主要的任务是设计出体形完整、形式与内容统一的建筑立面。应注意完整均衡、比例恰当，主次分明、交接明确，体形简洁、环境协调，以及建筑物的美观和细部处理。要从整体上把适用、经济、美观三者有机的结合，使建筑物具有完美和丰富的建筑形象。（详见附图）图2-6 正立面图Fig.2-6 Front elevation图2-7 背立面图图Fig.2-7 Back elevation图2-8 左立面图Fig.2-8 Left elevation2.5屋面工程（1）屋面防水等级为二级。（2）基层与突出屋面结构的转角处水泥砂浆粉刷均做成圆弧或圆角。（3）检查屋面留洞孔位置，须经核实后再做防水材料，避免做防水材料后再凿洞。（4）高屋面的雨水排至低屋面时，应该在雨水管下方屋面铺放一块490mm490mm30mm细石混凝土板保护。 2.6地面工程（1）卫生间地面做法：8mm厚防滑地砖，干水泥擦缝，撒素水泥面，20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层，C10混凝土从门口向地漏找泛水，混凝土楼板。（2）其它地面做法：10厚1:2.5水泥磨石面层，素水泥浆一道；20厚1：3水泥砂浆找平层干后卧玻璃条分格；混凝土楼板。2.7门窗工程（1）木门均采用二级以上优质红松制作，一层大门为无框玻璃门，房间内门为柚木夹板门，夹板门采用5mm厚胶合板。（2）防火门采用钢制，防火墙、设备房及为甲级防火门，管道井门为丙级防火门，疏松通道、封闭楼梯门及前室防火门应向疏散方向开启，并设闭门器。（3）铝合金双层推拉窗采用70系列，外层蓝色镀膜玻璃，内层为白玻璃。2.8女儿墙的设计女儿墙是屋顶上直接受到风吹雨淋的一个构建，起到重要的防水作用，阻止雨水顺着女儿墙渗入室内。防止女儿墙渗水的办法主要是在女儿墙的墙身中铺设油毡防水层，或是防水层铺过女儿墙。女儿墙对屋面防水和抗震是不利的，因此在没有必要做女儿墙的地方，如为了安全和美观确有需要时，应充分做好防水和抗震措施。本工程女儿墙采用200mm厚900mm高实心粘土砖墙，墙面粉刷20mm厚1:3水泥砂浆，然后涂料。2.9散水设计建筑物的外墙做散水，主要目的是为了迅速排除靠墙体的地面水并防止地面水沿墙脚向下渗透，以减少墙脚基础受水侵蚀的可能性。将水导至远离墙脚处。散水用素混凝土现浇坡度为3%-5%。本次设计的散水做法：100mm厚碎石垫层700宽；70mm厚混凝土600mm宽，振捣提浆面撒1:1水泥干砂子压光横坡5%根部转角及沿长度每隔18米留20mm宽缝，沥青砂浆嵌缝。2.10地基基础工程地基与基础有着密不可分的联系，但又是不同的概念。地基是建筑工程中承受建筑物上部荷载的土层。基础是建筑物与土层直接接触的部位，其承受建筑物上部荷载，并且将上部荷载和自身重量传递给地基。根据建筑地基基础设计规范和地基损坏造成建筑物破坏后果的严重性，将基础分为三个安全等级。本设计基础的安全等级为二级，对应于破坏后产生严重的后果，建筑类型为一般工业与民用建筑。按构造分类可分为：独立基础、条形基础、筏板基础、箱形基础和壳体基础。由于本工程的柱布置比较密集，且地质承载力较好，故采用筏板基础。基础埋置深度的选择应考虑：基础设计过程中必须保证建筑物基础安全稳定及耐久性，从经济和施工角度分析，基础的埋深，在满足要求的情况下越浅越好。某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种基础形式，这些要求常成为其基础埋深的先决条件。由于各结构物荷载大小和性质不同，所以不同结构对地基的要求也不同，会影响基础埋置深度的选择。为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小埋深为0.5m ，且基础顶面宜低于室外设计地面0.1m，同时有要便于周围排水沟的布置。3 结构平面布置3.1材料选用混凝土：楼梯采用C20，现浇板采用C25，其它均采用C30。钢筋：梁柱纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335其余采用热轧钢筋HPB235。墙体：外墙和分户墙采用灰砂砖其尺寸为240mm120mm60mm,重度=18KN/，内隔墙采用水泥空心砖，其尺寸为240mm120mm60mm,重度=9.8KN/。窗： 钢塑门窗=0.35KN/ 。门： =0.2KN/。雨蓬采用轻型钢结构雨蓬，厂家定制。3.2结构选型1.结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2.屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖，刚柔性相结合的屋面，屋面板厚120。3.楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，板厚120。4.楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。3.3梁板柱截面尺寸的初选3.3.1板厚的估算：板的最小厚度不小于80mm；考虑到保证结构的整体性，各层楼板采用一样的厚度，初选板厚h=120 mm。3.3.2梁截面尺寸的估算：抗震规范第6.3.6条规定：b200a框架梁：跨度 L=5100mm 梁高 h=(1/8-1/12)L=(638-425)mm取h=600mm梁宽b=(1/3-1/2)h=(167-250)mm 取b=300mmb次梁 ：梁高 h=(1/12-1/16)L=(1/12-1/18) 5100=(319-425) mm取h=400mm梁宽b=(1/3-1/2)h=(133-200)mm 取b=200mm表3-1 估算梁的截面尺寸（）及各层混凝土强度等级Tab.3-1 Beam cross-section dimensions (mm) and concrete strength grade层数混凝土强度等级框架梁（bh）次梁（bh）110C303006002004003.3.3柱截面尺寸的估算：框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算：1.柱组合的轴压比设计值按照公式11计算： (11)式中：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；: 为按照简支状态计算柱的负荷面积；：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取12KN/；: 为验算截面以上楼层层数；2.框架柱验算 (12)验算时取fc=14.3 N/mm2 ，=0.9 荷载规范7.3.13.中柱的截面设计F=4.25.1=21.42 m2设计值=1.2521.421210=3213kN柱截面面积 A=N/fc=249650 mm2设柱为正方形，则b=h=A1/2=499.64mm取柱截面尺寸为bh=600600mm4.边柱的截面设计F=4.8/25.1/2=6.12 m2设计值=1.256.121210=918 kN柱截面面积 A=N/fc=71323 mm2设柱为正方形，则b=h=A1/2=267mm取柱截面尺寸为bh=400400mm3.4结构布置根据上面的计算综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计内柱取600mm600mm，边柱较中柱受力小些，截面尺寸可取400mm400mm。本工程为了方便框架柱编号及截面尺寸同时简化施工，全部取用bh=600mm600mm，从底层到顶层不作改变。底层结构平面布置见图3-1，标准层结构平面布置见图3-2。图3-1 底层结构平面布置图Fig.3-1 The underlying structure floorplan图3-2 标准层结构平面布置图Fig.3-2 Standard structure layout plan4 参数信息输入4.1 PMCAD荷载输入4.1.1框架计算简图在框架结构中，框架柱嵌固与基础顶面，框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面保持不变，故梁跨等于柱子截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外高差为-0.600m,基础顶面至室外地坪取-0.500m，故基础顶标高至室外地坪的的距离定为-1.100m，二层楼面标高为4.2m，故底层柱高为5.300m，其余各层柱高从楼面算至上一层楼面，故二三层为4.2m，标准层为均为3.3m。4.1.2荷载计算（1）恒载标准值计算屋面找平层：15厚水泥砂浆 0.015m20KN/=0.30KN/防水层（刚性）：30厚细石混凝土防水 1.0 KM/防水层（柔性）：三毡四油铺小石子 0.4 KM/找平层：15厚水泥砂浆 0.015m20KN/=0.30KN/找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平 0.04m14KN/=0.56KN/保温层：80厚矿渣水泥 0.08m14.5 KN/=1.16KN/结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m25 KN/=3KN/ 合计：6.89KN/各层走廊楼面水磨石地面（10面层、20水泥砂浆打底、素水泥浆结合一道）0.65KN/结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.12m25KN/=3KN/抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17KN/=0.17KN/合计：3.82KN/标准层楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝、30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2 厚素水泥水泥浆结合层一道 1.16KN/结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 012m25KN/=3KN/抹灰层：10厚混合砂浆 0.0117KN/=0.17KN/ 合计：4.33KN/梁自重 bh=300600梁自重 ： 25KN/0.3m（0.6m-0.12m）=3.6KN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m(0.6m-0.12m+0.3m)217KN/ =0.27KN/m 合计： 3.87KN/m梁自重 bh=200400梁自重 ： 25KN/0.2m（0.4m-0.12m）=1.4KN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m（0.4m-0.12m+0.2m)217KN/ =0.16KN/m 合计：1.56KN/m基础梁 bh=250400基础梁自重 ： 25KN/0.25m0.4m=2.5KN/m中柱尺寸 bh=600600柱自重 ： 25KN/0.6m0.6m=9 KN/m抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m0.4m417KN/=0.27KN/m 合计：9.27KN/m外纵墙自重标准层：纵墙： (3.3m-1.8m-0.6)m0.24m18N/=3.89 KN/m铝合金窗： 0.35KN/1.8m=0.63KN/m水泥粉刷内墙面： (3.3m-1.8m)0.36 KN/=0.54KN/m外墙面水泥粉刷外涂涂料： （3.3m-1.8m）0.5 KN/=0.75 KN/m合计：5.81KN/m底层：纵墙： （5.3-2.7-0.6-0.4）0.2418N/=6.91 KN/m铝合金窗： 0.35KN/2.7m=0.95KN/m水泥粉刷外涂涂料外墙面： (4.2-2.7) 0.50kN/=0.75kN/m水泥粉刷内墙面： （4.2-2.7)0.36kN/=0.54kN/m 合计：9.15KN/m二三层：纵墙： （4.2-2.7-0.6）0.2418N/=3.89 KN/m铝合金窗： 0.35KN/2.7m=0.95KN/m水泥粉刷外涂涂料外墙面： (4.2-2.7) 0.50kN/=0.75kN/m水泥粉刷内墙面： （4.2-2.7)0.36kN/=0.54kN/m合计：6.13KN/m内纵墙自重标准层：纵墙： 2.7m0.24m18KN/=11.66kN/m水泥粉刷内墙面： 2.7m0.36 kN/2=1.94kN/m 合计：13.60KN/m下三层：纵墙： 3.6m0.24m18KN/=15.55kN/m水泥粉刷内墙面： 3.6m0.36 kN/2=2.60kN/m 合计：18.15KN/m内隔墙自重底层：内隔墙： （5.3-2.7-0.6-0.4）0.249.8KN/=4.76KN/m铝合金窗： 0.35KN/2.7m=0.95KN/m水泥粉刷墙面： （5.3-2.7-0.6-0.4）20.36KN/=1.15KN/m 合计：6.86KN/m二三层：内隔墙： （4.2-2.7-0.6）0.249.8KN/=2.17KN/m铝合金窗： 0.35KN/2.7m=0.95KN/m水泥粉刷墙面： （4.2-2.7-0.6）20.36KN/=0.65KN/m 合计：3.77KN/m标准层：内隔墙： (4.2-2.7-0.6）0.249.8KN/=2.17 KN/m铝合金窗： 0.35KN/1.8m=0.63KN/m水泥粉刷墙面： (4.2-2.7-0.6）20.36 KN/=0.65 KN/m 合计：3.45KN/m（2）楼面恒载输入根据建筑结构荷载规范表A.1 通过计算可得出普通楼板恒载：4.33