验算房屋高宽比及是否需要设伸缩缝毕业论文.doc

辽宁科技大学本科生毕业设计 第 页 验算房屋高宽比及是否需要设伸缩缝毕验算房屋高宽比及是否需要设伸缩缝毕 业论文业论文 目 录 1 绪论 1 1 1 住院楼设计理念和设计思路 1 1 1 1 住院楼空间设计 1 1 1 2 无障碍设计 1 1 1 3 照明 1 1 1 4 供水及污水处理 1 1 1 5 专业标识设计 2 1 2 普通病房设计 2 1 3 总结 4 2 建筑设计 5 2 1 建筑设计的要求和依据 5 2 1 1 建筑设计的要求 5 2 1 2 建筑设计的依据 5 2 2 建筑平面设计 5 2 2 1 使用部分的平面设计 6 2 2 2 交通联系部分设计 8 2 3 建筑立面设计 9 2 4 验算房屋高宽比及是否需要设伸缩缝 10 2 5 一些主要建筑的做法 10 3 结构设计 12 3 1 平面布置与结构选型 13 3 1 1 计算单元确定 13 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 I 页 3 1 2 梁截面尺寸确定 14 3 1 3 柱截面尺寸确定 14 3 1 5 梁柱相对线刚度 15 3 1 6 柱侧移刚度计算 15 3 2 确定重力荷载代表值 17 3 2 1 各类荷载代表值 17 3 2 2 各楼层重力荷载代表值 19 3 2 3 荷载汇总 19 3 3 地震作用计算 20 3 3 1 自振周期 20 3 3 2 特征周期 20 3 3 3 水平地震作用标准值 20 3 3 4 水平地震作用侧移计算 20 3 3 5 抗震变形验算 21 3 4 水平荷载作用下框架的内力分析 21 3 4 1 框架计算简图 21 3 4 2 地震作用下框架柱剪力及弯矩计算 22 3 4 3 水平地震作用下梁端剪力计算 22 3 4 4 水平地震作用下梁端弯矩计算 23 3 4 5 水平地震作用下梁端剪力及柱轴力计算 23 3 5 水平风荷载作用下框架的内力分析 25 3 5 1 水平风荷载标准值 25 3 5 2 水平风荷载作用下水平位移验算 26 3 5 3 水平风荷载作用下柱剪力及弯距计算 26 3 5 4 水平风荷载作用下梁端弯距计算 27 3 5 5 水平风荷载作用下梁端剪力及柱轴力计算 27 3 6 竖向荷载作用下框架的内力分析 28 3 6 1 荷载的计算 28 3 6 2 竖向荷载作用下框架内力计算 30 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 II 页 3 6 3 永久荷载及可变荷载作用下梁端弯矩分配 33 3 6 4 框架梁梁端剪力及柱轴力计算 38 3 7 横向框架内力组合 40 3 7 1 结构抗震等级 40 3 7 2 横向框架梁内力组合 40 3 7 3 横向框架柱内力组合 44 3 8 梁柱的配筋计算 50 3 8 1 横向框架梁截面设计 50 3 8 2 柱截面设计 61 3 9 楼板设计 67 3 9 1 设计资料 67 3 9 2 荷载设计值 67 3 9 3 板截面设计 68 3 10 楼梯设计 69 3 10 1 设计资料 69 3 10 2 计算间图及截面尺寸 70 3 10 3 梯段的计算 70 3 10 4 平台的计算 73 3 11 雨篷的设计 76 3 11 1 确定雨篷模板尺寸 76 3 11 2 雨篷板的计算 76 3 11 3 雨篷梁的计算 77 3 12 基础设计 79 3 12 1 荷载设计值的确定 80 3 12 2 边柱基础底面尺寸的初步确定 80 3 12 3 边柱地基承载力验算 80 3 12 4 边柱抗冲切验算 81 3 12 5 边柱配筋计算 82 3 12 6 中柱基础地面尺寸确定 83 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 III 页 3 12 7 中柱地基承载力验算 83 3 12 8 边柱抗冲切验算 84 3 12 9 边柱配筋计算 85 结论 87 致谢 88 参考文献 89 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 0 页 1 绪论 在住院楼设计中 我引申 一切为病人 的服务宗旨 认为病人既有在肉体上的 医疗求助的需求 又有心灵上被尊重 被理解的渴望 他们更应该有享受乐观主义室 内氛围的权力 因此 医院建筑设计当中 应当体现 病人是完整的人 的指导思想 在满足医疗功能要求的前提下 创造一个充满文化内涵 富有鲜明个性的现代化的医 疗建筑空间 1 1 住院楼设计理念和设计思路 1 1 1 住院楼空间设计 空间设计是住院楼设计的第一任务 住院楼的空间设计除了延续建筑设计外 还 应充分结合患者的心理活动 患者从医院外部进入住院楼大厅 再进入病房 每一个 不同的心理需求对应不同的空间需求 我们应在充分满足患者心理需求来设计空间 1 欧美国家人口比例相对较小 在空间设计上追求温馨 亲切感 不强调患 者有病的感觉 而是营造回家的气氛 从而避免患者对医院的恐惧感 2 而亚洲国家人口众多 如韩国 日本 在空间设计上追求大尺度 高空间 追求气派 显露医院本身的高技术 权威性 从而使患者对医院产生信赖感 3 我们应结合中国国情 从空间功能 空间规模 空间动静 上满足病人心 理需求 满足功能的需求 1 1 2 无障碍设计 无障碍与安全设计是医院设计最根本 最基础的设计也是最能体现以人为本的设 计思想 如残疾人厕位应独立设置 且专用空间为最大 楼梯应设双导线扶手 以方 便成人和儿童 楼梯应有起止步盲人指示 电梯门及轿箱需考虑轮椅 担架车的撞击 防护等等 1 1 3 照明 对病员而言 照明不应过于明亮 也不宜过于黯淡 应避免灯具的昡光 光色最 好选择显色性好且略偏暖色的 1 1 4 供水及污水处理 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 1 页 从系统选择 管道布置 管材及配件统筹考虑防疫要求 保证水质 防止交叉感 染 采用非手动开关 污水分类收集 处理与回用 1 1 5 专业标识设计 1 标识的分类 医院标识应分三种级别五种类型 即大楼级 楼层级 科室级 另外还有提示类 户外类两类 2 标识的色彩 色彩应有强对比色和弱对比色两种 强对比色的标识牌用于 病人和家属或不太熟悉医院的人员 方便他们从众多标识牌中迅速识别 弱对比色的 标识牌用于医院内的医护人员和管理者 在视觉上更应和环境色调相似 尽量少的干 扰主导标识牌的识别 3 标识的位置 标识的位置和数量 应根据人流和建筑自身特点 计算出患者 需要的信息密度和合适的信息点 根据信息密度和信息点位置设定标识牌布点的位置 和面积大小 标识的形状也可与墙面的艺术造型图案有机结合 形成医院独特的风景 标识系统在国外有多种全方位反映 墙 地 顶皆有 但我们观察 在国内 不宜提 倡地面分色引导系统 因为人流量往往过大 地面看不完整 且很多人皮鞋带钉 地 面不易被保护 故标识的设置位置多以墙面和天花为主 4 动态标识 标识不一定是以悬挂 粘贴等方式固定在建筑物表面 它也可以 游动存在于病人的身上 产生特殊的效果 称之为动态标识 例如 在儿童医院标识 设计上 可设计各种直径 彩色小圆牌 小圆牌背面带夹子 儿童患者在排号时 按 科室的不同分别同时得到正面有不同色彩 不同主题图案的塑料小园牌 如儿童患者 与大人走失 其它医护人员看到色彩和图案 就知道可能是哪一层哪个科的小患者走 丢了 便于及时送回家长身边 1 2 普通病房设计 1 个人领域空间的限定 患者因病入院 希望能远离外界干扰 按自己的意愿支配环境 维护个体的私密性 在多床间病房内最简易的做法即用围帘进行个人领域空间的限定 如果在多床间的设 计中 变化平面布局形式 为病人提供明确的个人领域空间 就能更好地满足病人对 私密性的需求 2 提供公共交流空间 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 2 页 病人是社会的人 需要与他人进行信息 思想和情感沟通 人在患病的情况下 更需要与他人交流 这样可以减轻病痛的困扰 缓解心理压力 对康复极为有利 医 生奥斯蒙发现 虽然该医院的其他条件都好 可病人缺乏相互交往 有点愁眉苦 脸 由此 他联想到病房里的设施 只有床铺和椅子 缺乏交往所属的共同的东西 由此他建议在病房里放置大桌子和报纸 杂志 使病员有交往的空间 条件和共同的 话题 情况则大为改善 并加速了疾病的痊愈过程 可见 病房空间设计考虑个人领 域空间的限定的同时 注重公共交往空间的设置十分重要 3 良好的视线设计 住院病人多数时间都在病床上度过 一方面卧床病人感受外界的主要方式是通过 观察 观察户外大自然的变化或观察公共环境其他人的活动 这已成为病人排除因患 病所带来的烦躁心理和消遣时间的重要手段 另一方面病人亦希望自己需要帮助的时 候能被他人观察到 因此 保持与室外和公共部分的视线联系 进行良好的视线设计 是评价病房方便舒适的一个重要标准 通过病房平面的变化 可以为多床病房的每个 病人提供观察户外景色的方便条件 也可以使病人卧床的时候观察到他人的活动 感 受病房外的世界 4 舒适宜人的声 光 色环境 为住院病人创造安静的康复环境 除合理进行医院的总体布局外 还需在病房内 有效地运用建筑材料与构造手段 防止噪音的干扰 如采用柔性地面 隔墙 窗门采 用隔声材料与构造手法 降低各种扰人响声 病房的窗地比应满足设计规范的要求 但也不宜过大 不能一味追求立面效果 外墙面开满玻璃窗 过强的光线对卧床病人会产生不良影响 因此 在争取良好日照 的同时 应防止室内炫光 病人都是来自多色彩的生活环境 只有多色彩的病房空间环境才能使病人消除对 单一的 白色 病房所产生的陌生 紧张等不良心理 不同的色彩给人带来不同的感 情反应 色彩对病人的潜在作用 已被世界各国有关专家广泛注意 色彩疗法 与众 所周知的 音乐疗法 一样 越来越为医学界所重视 但多色彩并不意味着用色繁杂 病房宜采用明度较高 色彩纯度较低的柔和色调为主 给病人轻快 洁净的感觉 应 针对不同人群 进行病房陈设的不同色彩搭配 如孕妇房间的座椅 窗帘等以紫色调 为主 有研究表明 紫色环境可使孕妇感到安慰 国外实验还显示 淡蓝色环境对高 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 3 页 烧病人有退烧效果 褐色环境可帮助高血压患者降低血压 而植物的青绿色对人的心 理起镇静作用 有洁净感 生理上起降低血压和平缓脉搏的作用 5 便捷的就医 治疗流线 病人和家属心理负担严重 很容易产生焦躁和不安的情绪 复杂的交通路线 迷 宫般的医疗建筑为病人和家属带来极大的不便 影响病人的康复 清晰明了的就诊路 线 也消除了医疗人员不必要的来回奔波 6 其他各类功能要求的相互协调 病房空间除合理限定私密空间 公共空间外 亦应很好地满足护理 治疗等其他 功能要求 病房入口处可设置护士工作台便于护理或治疗 起居空间侧面设置灵活的 储藏空间 既可以用作医务人员储藏物品或辅助器具 又可用作工作空间 十分方便 使病人尽快获得康复 是病房的重要功能作用之一 病房的空间与设施应有助于 病人的活动自理 如有足够的空间便于轮椅病人活动 采用推拉门 或折叠门 以方 便轮椅病人的使用 卫生间的设施亦应适合病人使用 地面要注意防滑 病人大多希望病房具有个性 如此所示 病床成角度摆放 病人可以看到整个房 间 便于使用房间内的设施 因此病房设计应考虑病床等家具的灵活摆放 适应病人 的不同要求 1 3 总结 总之住院楼设计的主要目的是创造储有利于人类身心健康和安全舒适的生活和工 作场所 建筑仅仅构成了一个场所 提供了一种或几种不同类型的空间 真正的使用 者是患者 医生 不同的性别 不同的年龄 不同的身体状况甚至不同的性格爱好都 会对建筑物的功能 造型 空间布局 室内布置产生不同的要求 从而形成了千变万 化的室内设计 然而万变不离其宗 不管设计的潮流 手法 材料如何变化 其本质 是 不会改变的 那就是以人为本 创造人性化的建筑室内空间和建筑环境 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 4 页 2 建筑设计 2 1 建筑设计的要求和依据 2 1 1 建筑设计的要求 1 满足建筑功能要求 满足建筑物的功能要求 为人们的生产和生活活动创造良好的环境 是建筑设计 的首要任务 作为住院楼 首先要考虑满足医疗的需要 病房设置应分区合理 采光 通风良好 同时还要合理安排医生办公 储藏和厕所等行政管理和辅助用房 并配置 良好的室外活动场地等 2 采用合理的技术措施 正确选用建筑材料 根据建筑空间组合的特点 选择合理的结构 施工方案 使 房间坚固耐久 建造方便 3 具有良好的经济效果 建造房屋是一个复杂的物质生产过程 需要大量人力 物力和资金 在房屋的设 计和较早中 要因地制宜 就地取材 尽量做到节省劳动力 节约建筑材料和资金 4 考虑建筑美观要求 5 符合总体规划要求 2 1 2 建筑设计的依据 依据主要有 人体尺度和人体活动所需的空间尺度 家具 设备的尺寸和使用他 们呢的必要空间 温度 湿度 日照 雨雪 风向 风速等气候条件 地形 地质条 件和地震烈度 2 2 建筑平面设计 建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系 各种类型的民用建筑 从组成平面各部分面积的使用性质来分析 主要可以归纳为使用部分和交通联系部分 两类 使用部分是指主要使用活动和附注使用活动的面积 即各类建筑物中的使用房 间和附注房间 交通联系部分是建筑物中各个房间之间 楼层之间和房间内外之间联 系通行的面积 即各类建筑物中的走廊 门厅 过厅 楼梯 坡道 以及电梯和自动 扶梯等所占的面积 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 5 页 2 2 1 使用部分的平面设计 1 护理单元 根据我国现行的护理分级制度 综合医院住院部的病房组成多数分为集中加强监 护单元 IntersiveCare Unit 和普通护理单元 本设计为中型医院 护理单元等级为普 通 护理单元内部必须配备的用房包括 病房 重症病房 护士站 患者卫生间 医 护人员卫生间 污洗间 治疗室 医生办公室 男女更衣室 男女值班室 库房 配 餐室和开水间 根据需要可设置以下用房 监护病房 重点护理病房 病人活动室 主 任医生办公室 外科护理单元增设换药室 处置室 产科护理单元增设分娩部 婴儿 室 哺乳室 五官科护理单元可专设手术室 眼科护理单元宜另设暗室 教学医院需 要设示教室 护理单元的规模与医院的管理模式有关 一般以一组值班护士能照顾的病人数量 为确定依据 我国的护理单元床位数在 20 世纪 70 年代以前是在 40 50 床左右 而 80 年代到现在则认为护理单元的床位数控制在 40 床较为理想 当然 护理单元的床位数 也会根据各科室的具体情况略有调整 例如妇产科病区一般由 30 50 床组成一个护理 单元 以不超过 45 床最好 中医科 40 50 内科 外科 35 45 床 儿科 20 25 床 产科 30 35 床 本设计每层约有 60 个床位 故在每层设置两个护理单元 2 病房设计 1 病室尺寸 病房是护理单元的最基本组成单位 我国医使用的病床尺寸为 2000mm 长 900mm 宽 500 750mm 高 具有升降 起身 曲腿等功能 根据中国建筑工业出版 社出版的第二版建筑设计资料集中所建议的病房的净宽尺寸为 一床病房 2800mm 两床病房为 3200mm 病房的开间一般取值为 3600mm 以上 本设计取 4200mm 病床 与窗平行排列布置 规范规定平行窗布置的床位数最多不得超过四排 由于本设计进 深为 6600mm 最多可布置三排床位 符合规范要求 2 病室采光要求 我国医院建筑规定的病房采光为病房的窗地比是 1 7 不同国家也有明确的规定 例如日本建筑基础法规定 禁止将病房设置在地下层 此外对于采光面也有严格要求 在通常的居室为地面面积的 1 10 而医院的病房要 1 7 3 手术层平面设计 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 6 页 手术层包括有菌与无菌手术区 无菌手术区内分设高洁净度手术区 及其附属服 务用房 根据使用要求 有菌与无菌手术室应相互独立以防止交叉感染 而附属的服 务用房除部分各自专用之外 其余大部分均须是两个手术区共同使用的 因此 如何 组织设计这三个功能分区之间的平面布局及交通流线 是该层平面设计的关键之一 将两个手术区分设于楼层的东西两部分 而将公用的服务用房设于楼层的中部南端 与北端中部的交通中心直接相同 并在其南边加设一清洁通道与两端的手术区联系 这样 通过中部的服务用房划分两手术区 既避免了两手术区之间的交叉感染 又方 便了手术区对公共服务用房的使用 4 卫生间设计 病人住院除了在病床上的时间最多以外 上厕所的频率也非常高 因此 卫生间 设计的合理性和设备功能装备程度 成为满足患者需求 衡量医院住院部的一个重要 指标 卫生间的设置分集中式和分散式两种 早期的医院由于条件限制多采用集中式 卫生间 而近年来新建医院多数采用分散式卫生间 一般每间病房设置独立卫生间 也有两间病房共用一个卫生间的实例 如德国洛敦哈姆地区医院 这是较为经济这种 做法较少被医院接受 建设部 04 年 6 月所发 综合医院建筑设计规范 的征求意见稿 规定 病房厕所宜设于每间病房内 集中设置使用厕所的护理单元 男女病人比例 一般为 1 1 男厕每 16 床设一个大便器和一个小便器 女厕每 16 床设两个大便器 对于卫生间的适宜尺寸 规范并无规定 本设计中对普通病房采用集中式卫生间 对 其他病房采用分散式卫生间 病房卫生间内部布置通常也参照酒店客房卫浴间发展而来 所以 医院卫生间洁 具的选择应针对使用人员具有不确定性之特点而布置 医院卫生间一般不使用浴缸而 采用淋浴盆 选择坐式或蹲式便器一直是困扰医院无障碍建设方面的问题 为了照顾 到行动不便的患者使用 新建的医院多数选择座厕 为避免交叉感染 有人认为蹲便 器更为合理 故在病房卫生间中同时设置座便和蹲便器 以满足不同患者的需求 关 于面盆位置的选择 有介绍将其设在卫生间外的做法 它的优点是将盥洗与入厕分开 提高卫生间的使用率 但这种做法对病房内部会造成一定的污染 很难保证室内的干 爽清洁 故采用将其设在卫生间内的做法 5 护士站设计 1 护士站设计的原则 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 7 页 护士站的设计在护理单元的设计中相当重要 它直接关系到护理单元内部的交通 组织 病房排列 好的护士站的设计方案要适合医院管理模式 能提高护理效率 还 能对病人的心理产生积极的影响 护士站的设计要注意以下几个方面 1 合理的护理半径 方便照顾各间病房 2 视线通达 方便观察护理单元内各病房的活动情况 3 通风采光良好 2 护士站位置 本设计将护士站设在护理单元中部 这种布置方式是以护士站为核心 所有病房 围绕护理单元布置 它的特点是护理单元内的护理半径合理 医护人员可以很方便的 到达各间病房 对病人的观察很方便 这种布置方式适合于条形 放射形 三角形 扇形等多种护理单元平面 在实际工程中被广泛采用 3 护士站的形式 护士站本身的形式有三种方式 开敞式 半开敞式和封闭式 顾名思义 开敞式 是指护士站与护理单元其他部分不作分隔 而封闭式则是将护士站设计在一间封闭的 房间内 半开敞式介于这两者之间 封闭式护士站管理最方便 而开敞式的护士站采 光通风良好 观察视线不受阻挡 与周边房间联系方便 所以绝大多数的住院楼都采 用开敞式护理单元 6 辅助用房 护理单元中的辅助用房主要包括医生办公室 医护人员值班室 更衣室 治疗室 检查室 配药室 配餐室 处置室 洗污室 病人活动室 仓库 被服室等 辅助用房的设计根据房间的使用功能不同有不同的要求 治疗室 检查室 配药 室是护士使用频率很高的房间 要求靠近护士站设置 外科还需要有换药室 病人活 动室需要靠近病房 有良好的采光通风 最好有宜人的景观环境以利病人的身心愉快 医生办公室和医护人员值班室则需要有一定的独立性 既不能离病房太远 又不能受 过多干扰 还要与护士站的联系密切 护理单元中需要设置单独的供医护人员使用的 卫生间 2 2 2 交通联系部分设计 一幢建筑物除了有满足使用要求的各种房间外 还需要有交通联系部分把各个房 间之间以及室内外之间联系起来 建筑物内部的交通联系部分可以分为水平交通联系 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 8 页 的走廊 过道等 垂直交通联系的楼梯 坡道 电梯 自动扶梯等 交通联系枢纽的 门厅 过厅等 1 过道 走廊 过道 走廊 是连结各个房间 楼梯和门厅等各部分 以解决房屋中水平联系和 疏散问题 过道的宽度应符合人流通畅和建筑防火要求 建设部 04 年 6 月所发 综合 医院建筑设计规范 的征求意见稿规定 通行推床的室内走道 净宽不应小于 2 40m 本设计采用 3 0m 2 楼梯 楼梯是房屋各层间的垂直交通联系部分 是楼层人流疏散必经的通路 楼梯设计 主要根据使用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台的宽度 选择适当的楼梯形式 考虑整幢建筑的楼梯数量 以及楼梯间的平面位置和空间组合 综合医院建筑设计规 范 的征求意见稿规定 楼梯的位置应同时符合防火疏散和功能分区的要求 踏步 宽度不得小于 0 28m 高度不得大于 0 16m 疏散楼梯宽度不得小于 1 30m 平台深度 不宜小于 2m 门宽度应与疏散楼梯宽度相匹配 门的开启不应影响疏散 根据以上规 定 每层设置三部楼梯 其中一部为主楼梯 位置在建筑物正中 踏步宽度均为 300mm 高度取 150mm 梯段宽度为 1700mm 3 电梯 多层住院楼内部交通主要靠垂直交通为主 按照规范 四层及四层以上病房楼设 病床梯 且不得少于二台 少于四层的病房楼未设坡道 应设电梯 总之 各个层都需要布 置电梯 在本设计中一共设置了三部电梯 均供医疗使用 大部分医院电梯不仅仅是重要垂直交通工具 它还具有消防安全疏散功能 前室还 会减缓梯井的火灾蔓延 减少火灾对电梯轿厢井道和机房设备的损坏 位于 5 层的手术 部是医院建筑中流线最为复杂的部分 在方案中着力使手术病人 医护人员 器械以及 污物的通道互不交叉 各类洁净区与非洁净区分区明确 在手术部还设有专用的医梯 使手术与监护紧密联系 以提高医疗救护的效率 标准层每层两个护理单元 每个标准 护理单元拥有 30 张病床 交通组织同样以简洁高效为目标 电梯厅的电梯主要供病人 和家属使用 医护人员均由专用电梯到达各层 其办公用房区域相对独立 并有单独的 交通廊和卫生设施 这样的布局使得医患 洁污分区明确 交通流线清晰 医疗护理设 施的相对集中也便于治疗和管理 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 9 页 2 3 建筑立面设计 建筑立面是表示房屋四周的外部形象 里面涉及和建筑体型组合一样 也是在满 足房屋使用要求和技术经济条件的前提下 运用建筑造型和立面构图的一些规律 如 完整均衡 比例恰当 主次分明 交接明确 体型简洁 环境协调 紧密结合平面 剖面的内部空间组合下进行的 本设计为五层住院楼 总高度为 19 2m 一层层高 3 9m 其他层层高 3 6m 女儿墙 高 0 6m 设计标高 室内设计标高 0 000 室外地坪标高 0 300m 住院楼屋面雨水通过墙外落水管排至室外地面 在立面设计中 主要强调建筑的简洁 典雅和亲和的特点 建筑形体采用直线造 型 不追求复杂的装饰 而是利用楼自身外墙材质塑造出色彩明快 富有动感的建筑 形象 根据医院的发展 结合周边环境 医院住院楼立面设计简洁大方 在整体变化 的基础上 精巧的建筑细部处理 亲切贴近人的尺度 创造一个生机勃勃充满活力的 建筑形象 主出入口位于楼体正中 在入口台阶两侧设有坡道 方便残疾人进出 也 使立面效果更加有层次 在建筑内部空间的处理上 以中轴线为导向 层层推进 创造出变化丰富 的室内 外空间 为病人提供一个舒适宜人 充满人情的医疗空间 2 4 验算房屋高宽比及是否需要设伸缩缝 房屋高度指室外地面至檐口高度 不包括局部突出屋面的水箱 电梯间等部分的 高度 故本设计房屋高度为19 2米 房屋的最窄宽度为16 85米 H B 19 2 16 85 1 14 4 符合要求 现浇式框架结构室内的抗震缝 兼做伸缩缝 最大间距为55米 本设计中最长距 离为71 3米 所以需设抗震缝 考虑到结构的对称性 在房屋转折处设置抗震缝 共 两个 2 5 一些主要建筑的做法 1 屋面 从上到下 油毡防水层 改性沥青防水卷材 四层做法 一毡二油上铺 小石子 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 10 页 1 3 水泥砂浆找平层 20mm 厚苯板保温层 1 8 水泥珍珠岩找坡最薄处 30mm 100 厚现浇钢筋混凝土板 18mm 厚混合砂浆挂灰膏刷涂料 刮大白 2 楼面 从上到下 磨光大理石板 20 厚 水泥浆擦缝 1 3 干硬性水泥砂浆结合层 20 厚 表面撒水泥粉 水泥浆一道 内惨建筑胶 100 厚钢筋混泥土板 18mm 厚混合砂浆刮石灰膏刷涂料 1 3 墙体 外墙 20 厚保温砂浆 三排孔轻集料混凝土小砌块 20 厚水泥砂浆 2 内墙 20 厚石灰砂浆 三排孔轻集料混凝土小砌块 20 厚石灰砂浆 3 4 基础 采用钢筋混凝土柱下独立基础 基础埋深 1 3m 4 5 门窗 门厅处为白纲门 其它均为木门 窗均为塑钢窗 3 结构设计 概述 1 本工程为医院住院楼 地上主体五层 总高度为 19 2m 采用全现浇钢筋混凝土框 架结构体系 2 本工程抗震设防类别为乙类 抗震设防烈度为 7 度 设计基本地震加速度值为 0 15 根据 丹东市抗震设防区划图 拟建场地位于 区 5 3 结构抗震等级 框架为三级 选用标准图时 有关抗震的结构构造措施按相对应的抗 震等级采用 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 11 页 4 地基及基础 1 场地地质条件 拟建场地位于丹东市 场地地形较平坦 覆盖层厚度为 20mm 空隙比 e 0 85 粘 土深 2m 初见地下水位 4 5m 本工程场地按非液化土地基设计 2 地基 根据 岩土工程勘察报告书 对本工程地基基础方案的分析 本工程采用混泥土的人工地基 地基承载力为标准 190kpa k f 5 主要结构材料 1 混凝土强度等级 基础垫层 C15 基础 C25 梁 板 C20 柱 C25 2 砖及砂浆 后砌隔墙 0 000 以下 Mu10 机制粘矿渣砖 M7 5 水泥砂浆 0 000 以上非承重大孔空心砖 3 钢筋 表示 级热轧钢筋 强度设计值 y 210N mm 2 表示 级热轧钢筋 强度设计值 y 300N mm 2 6 钢筋混凝土构件统一构造 1 主筋保护层最小厚度 基础 40mm 梁板 30 其余现浇板 20 梁柱 30 6 2 梁 板 柱通长钢筋的接头 a 板中受力钢筋及次梁中小于16 的纵向钢筋可采用搭接接头 位置应相互错开 从 任一接头中心至 1 3 倍搭接长度区段范围内 有接头的受拉钢筋截面面积不得超过受拉 钢筋总面积的 25 有接头的受压钢筋截面面积不得超过受压钢筋总面积的 50 且搭接 范围内梁箍筋间距小于等于 100 b 框架梁纵向钢筋及次梁中大于16 的纵向钢筋采用镦粗直螺纹连接接头 头应相 互错开 上部钢筋在跨中附近接头 下部钢筋在支座处接头 c 框架柱中的纵向钢筋采用镦粗直螺纹连接接头 6 6 其它 1 钢筋混凝土构件施工中 必须密切配合建筑 给排水 电气 暖通 电梯和网架等施图 纸施工 所有预埋件及预留件及预留孔洞等 均应按照建筑及设备专业要求预埋和预留 包 括电气管线的预埋 防雷及接地装置的设置等 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 12 页 2 选用陕标与国标有矛盾之处均按国标采用 3 砌体 内外墙均为空心气块 7 施工注意事项 1 尺寸单位 标高尺寸以米为单位 其余以毫米为单位 2 土建施工和设备工种必须密切配合 做好预留洞预埋管道 3 所有设地漏房间的楼地面均设 3 的泛水 坡向地漏 卫生间楼地面标高降 20mm 完成后需做防水防渗实验 4 在施工中若发现问题 请及时通知设计单位 以便解决 未经设计单位同意不 得随意改变设计 3 1 平面布置与结构选型 3 1 1 计算单元确定 图 3 1 柱网布置图 3 1 2 梁截面尺寸确定 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 13 页 梁的截面尺寸应满足承载力 刚度及延性要求 截面高度按梁跨度的 1 2 1 8 估 算 为防止梁产生剪切脆性破坏 梁的净跨度与截面高度之比不宜小于 4 梁截面宽度 可取 1 3 1 2 梁高 同时不宜小于 1 2 柱宽 且不应小于 250mm 由此估算的梁截面 尺寸见表 2 1 表 3 1 梁截面尺寸及各层混凝土强度等级 层次混凝土强度等级边横梁 b h 中横梁 b h 纵梁 b h 2 5C20 250 500250 400300 500 1C20250 500250 400300 500 3 1 3 柱截面尺寸确定 轴向力估算值 N 12 14 总建筑面积 13 665 82 5 43278 3kN C25 混泥土 fc 11 9 因该工程建筑总高度 H 18 9m 30m 查结构抗震规范 2 N mm 为三级抗震 N fcAc 0 9 边柱 Ac 1 3N n 0 9 fc 1 3 43278 3 0 9 11 9 40 131330mm2 柱截面取正方形 ac 362 39mm 取 ac 450mm 3 1 4 线刚度计算 见表 3 2 3 3 3 1 5 梁柱相对线刚度 取顶层边横梁的值作为基准值 1 图 3 2 横向框架相对线刚度 3 1 6 柱侧移刚度计算 计算公式 D c 12 c 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 14 页 表 3 2 横梁线刚度 b计算表 类 别 层 次 Ec N mm mm mm Io mm4 Lb mm Ec Io Lb N mm 1 5Ec Io Lb N mm 2 0Ec Io Lb N mm 1 2 55 10 4 250 5002 604 10966001 01 10101 51 10102 01 1010 2 5 2 55 10 4 250 5002 604 10966001 01 10101 51 10102 01 1010 横 梁 1 5 2 55 10 4 250 5002 604 1097500 0 885 101 0 1 328 101 0 1 771 101 0 1 2 55 10 4 250 4001 333 1091 13 1091 7 10102 27 1010 走 道 梁 2 5 2 55 10 4 250 4001 333 109 3000 1 13 1091 7 10102 27 1010 表 3 3 柱线刚度 c计算表 层次 c mm Ec N mm mm mm Ic mm4 Ec Ic c N mm 144002 88 104450 4503 417 1092 175 1010 2 536002 88 104450 4503 417 1092 658 1010 表 3 4 中框架柱侧移刚度 D 值 1 N mm 层次边柱 14 中柱 14 Di 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 15 页 K c Di1K c Di2 2 5 0 757 0 2746 6757 934 1 610 0 4460 10975 229 248264 282 1 0 925 0 4872 6567 479 1 968 0 6220 8383 120 209308 386 表 3 5 中框架柱侧移刚度 D 值 2 N mm 边柱 2 中柱 2 层次 K c Di1K c Di2 Di 2 5 0 5000 1999 4919 56 1 1390 3629 8931 27 27701 66 1 0 661 0 4255 5734 58 1 3930 55797519 13 26507 42 表表 3 6 边框架柱侧移刚度边框架柱侧移刚度 D 值值 N mm 边柱 4 中柱 4 层次 K c Di1K c Di2 Di 2 5 0 568 0 2211 5442 06 1 207 0 3765 9264 34 58825 6 1 0 694 0 4432 5973 98 1 476 0 5684 7661 93 54543 64 综上 横向框架层间侧移刚度见下表 表 3 7 横向框架层间侧移刚度 层次 12345 D 290359 446334791 542334791 542334791 542334791 542 所以该横向框架为规则框架 5 12 290359 446 334791 542 0 867DD 3 2 确定重力荷载代表值 3 2 1 各类荷载代表值 屋面荷载 不上人屋面 自上而下 永久荷载 油毡防水层 改性沥青防水卷材 四层做法 一毡二油上铺小石子 0 3 kN m 1 3 水泥砂浆找平层 20 0 02 0 4 kN m 20mm 厚苯板保温层 0 5 kN m 1 8 水泥珍珠岩找坡最薄处 30mm kN m 0 03 0 162 2 70 777 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 16 页 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 kN m 18mm 厚水泥砂浆抹面 0 018 17 0 31kN m 屋面永久荷载标准值 G 4 787kN m 可变荷载 屋面雪荷载标准值 0 4 kN m 屋面 不上人 活荷载标准值 0 5kN m 楼面荷载 永久荷载 磨光大理石板 20 厚 水泥浆擦缝 0 02 28 0 56kN m 1 3 干硬性水泥砂浆结合层 20 厚 表面撒水泥粉 0 02 20 0 4kN m 水泥浆一道 内惨建筑胶 100 厚钢筋混泥土板 0 1 25 2 5 kN m 18mm 厚混合砂浆刮石灰膏刷涂料 0 018 17 0 31kN m 楼面永久荷载标准值 G 3 77kN m 可变荷载 2 00 kN m 楼面活荷载 走廊 厕所 病房 2 0 kN m 雪荷载 0 40 kN m 梁 柱 墙体自重 梁 框架边横梁 2 77kN m 框架中横梁 2 079 kN m 框架纵梁 2 77 kN m 纵向次梁 2 636 kN m 墙 外墙 20 厚保温砂浆 0 02 0 2 0 004 kN m 三排孔轻集料混凝土小砌块 0 29 7 5 2 175 kN m 20 厚水泥砂浆 0 02 20 0 4 kN m G 2 579kN m 内墙 20 厚石灰砂浆 0 02 17 0 34 kN m 三排孔轻集料混凝土小砌块 0 19 7 5 1 425 kN m 20 厚石灰砂浆 0 02 17 0 34 kN m 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 17 页 G 2 105kN m 女儿墙 20 厚水泥砂浆 0 02 20 0 4 kN m 三排孔轻集料混凝土小砌块 0 19 7 5 1 425 kN m 20 厚水泥砂浆 0 02 20 0 4 kN m G 2 22kN m 柱 0 450 45 25 32 162 kN 7 门窗重量 表 3 8 门窗重量统计表 8 9 层次编号b h面荷载数量总重合计 2 M1 2 2 40 2169 216 3 M1 8 2 40 210 864 1 C3 0 2 10 41640 32 5 2 C2 4 1 20 411 152 51 552 2 M1 2 2 40 21810 368 3 M1 8 2 40 210 864 1 C3 0 2 10 41845 36 2 4 2 C2 4 1 20 411 152 57 744 1 M5 4 3 00 226 48 2 M1 2 2 40 2169 216 1 C3 0 2 40 41646 08 1 2 C2 4 1 20 411 152 62 928 楼电梯自重 1 2 3 77 7 5 7 5 254 475kN 3 2 2 各楼层重力荷载代表值 3 77 41 1 16 2 56 25 583 28 0 5 197 34 2 579 542 31 2 105 789 75 62 9 1 G 28 254 475 0 5 187 53 2 579 487 5 2 105 729 57 744 254 475 0 5 41 1 16 2 2 6157 40kN 3 77 41 1 16 2 56 25 583 28 2 0 5 187 53 2 579 487 5 2 105 729 57 744 2 G 254 475 0 5 41 1 16 2 2 6038 48kN 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 18 页 4 762 41 1 16 2 560 29 0 5 187 53 2 579 487 5 2 105 729 51 552 254 475 5 G 0 5 41 1 16 2 0 4 3 77 1 2 3 6 7 5 5061 34kN 3 2 3 荷载汇总 图 3 3 荷载汇总 3 3 地震作用计算 3 3 1 自振周期 按经验公式 T1 0 22 0 0035 H 10 B 所以 T1 0 22 0 035 18 6 0 382S 2 16 3 3 2 特征周期 由设计任务书所给土质及承载力知为 类场地 第一组设计地震分组及 7 度设防 查表得 Tg 0 35s 5 3 3 3 水平地震作用标准值 因为 T1 0 382s 1 4 Tg 0 49s 故不需考虑顶部附加地震作用的影响 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 19 页 所以 n 0 即 Fn 0 FEK 1Geq Fi GiHi GjHj 1 n 5 EK F 3 3 4 水平地震作用侧移计算 本设计中结构高度不超过 40m 质量和刚度沿高度分布比较均匀 变形以剪力型 为主 故可用底部剪力法计算水平地震作用 5 表 3 9 水平地震作用侧移计算 层次 Hi m Gi kN GiHi kNm j n j jH G 1 kNm i F kN i V kN i D kN m e i i u V D mm m 518 80 5061 34 95153 19 642 419 642 419 334791 5421 875 0 00052 415 20 6038 48 91784 90 619 678 1262 098 334791 5423 684 0 00102 311 60 6038 48 70046 37 472 912 1735 010 334791 5425 065 0 00141 28 00 6038 48 48307 84 326 147 2061 157 334791 5426 017 0 00167 14 40 6157 40 27092 56 332384 86 182 913 2244 070 290359 4467 639 0 00174 注 FEK 0 85 1GE 由 Tg 0 35s T1 0 382 查地震影响系数谱曲线 得 1 max 又因本地是多遇 0 9 g T T 地震下的 7 度设防 所以 max 0 09 5 所以 FEK 0 85 0 09 29334 198 2244 07kN 3 3 5 抗震变形验算 e u H e 式中 多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移 e u e 弹性层间位移角限值 1 550 5 e 底层 H 0 00174 1 550 0 00182 满足要求 e u 二层 H 0 00167 1 550 0 00182 满足要求 其余层均比底层和二层小 故 e u 不用验算 3 4 水平荷载作用下框架的内力分析 3 4 1 框架计算简图 hue 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 20 页 图 3 4 框架计算简图 考虑到结构的对称性在计算梁柱的内力是可只考虑左半框架构件 3 4 2 地震作用下框架柱剪力及弯矩计算 1 水平剪力 D1 ik V i D i V 2 反弯点高度比 y 5 0 y 1 y 2 y 3 y 3 柱端弯矩 柱剪力按顺时针方向为正考虑 弯矩按实际方向考虑 ik VhyhM 0 上下 M 0 yh ik V 具体计算结果见表 3 10 3 4 3 水平地震作用下梁端剪力计算 水平地震作用下梁端剪力计算见表 3 10 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 21 页 表 3 10 水平地震作用下柱剪力及弯矩计算表 柱 层 次 i V kN m i D kN m D1 m D1 i D ik V kN K 0 y 下 M kN m 上 M kN m h m 5 642 419342556 226757 930 02012 6740 7570 3515 96929 6563 6 4 1262 098342556 226757 930 02024 8990 7570 435 85453 7813 6 3 1735 010342556 226757 930 02034 2280 7570 4555 45067 7723 6 2 2061 157342556 226757 930 02040 6620 7570 573 19273 1923 6 边 柱 1 2244 070293753 236567 470 02250 1710 9250 65143 48977 2634 4 5 642 419342556 2210975 20 03220 5831 6100 38128 23145 8663 6 4 1262 098342556 2210975 20 03240 4371 6100 4565 50780 0643 6 3 1735 010342556 2210975 20 03255 5881 6100 48196 257103 8613 6 2 2061 157342556 2210975 20 03266 0381 6100 5118 868118 8683 6 中 柱 1 2244 070293753 238383 120 02964 0411 9680 65183 15898 6234 4 3 4 4 水平地震作用下梁端弯矩计算 3 4 5 水平地震作用下梁端剪力及柱轴力计算 弯矩以实际方向进行计算 剪力以顺时针方向为正 轴力以受压为正 中柱轴力 lr bb NVV r b l b r b MMVM 求出 根据梁线刚度比例关系l 边柱轴力 N Vbl 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 22 页 表 3 11 水平地震作用下梁端剪力及柱轴力 图 3 5 水平地震力作用下梁端弯矩 梁端剪力柱轴力 边框梁中框梁 层 次 L mkNm l b M kNm r b M kN r b l b VV m l kNm r b l b MM kN r b l b VV 边柱中柱 5 29 66 21 57 7 762 24 296 16 198 7 762 8 436 4 69 75 50 93 18 285 57 367 38 244 26 046 28 396 3 103 63 79 65 27 769 89 718 59 812 53 815 60 439 2 128 64 101 17 34 820 113 956 75 971 88 635 101 590 1 6 6 150 46 102 28 38 294 3 0 115 210 76 807 126 929 140 103 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 23 页 图 3 6 水平风荷载作用下梁端剪力及柱轴力 3 5 水平风荷载作用下框架的内力分析 3 5 1 水平风荷载标准值 基本风压值 2 0 55 0 mkN 值 由于建筑物总高 H 不超过 30m 所以 1 0 z z 查 荷载规范 得值 迎风面 0 9 背风面 0 5 s s s C 地区 查表得值