屋面及楼梯的结构选型毕业设计 .doc

山东科技大学毕业设计 论文 1 屋面及楼梯的结构选型毕业设计屋面及楼梯的结构选型毕业设计 目录目录 1 建筑设计建筑设计 1 1 1 设计原始资料 1 1 1 1 工程概况 1 1 1 2 原始设计资料 1 1 2 建筑设计说明 2 1 2 1 设计概要 2 1 2 2 建筑设计要求 2 1 2 3 结构设计要求和内容 3 1 3 总平面设计 4 1 3 1 总平面设计的基本要求 4 1 3 2 总平面布置的基本形式 4 1 3 3 变形缝的设计 4 1 4 建筑平面设计 5 1 4 1 主要房间平面设计 5 1 4 2 功能分区 6 1 4 3 房间的门窗设置 6 1 4 4 辅助房间设计 8 1 4 5 交通联系部分的平面设计 8 1 4 6 防火组织说明 8 1 5 立面设计 10 山东科技大学毕业设计 论文 2 1 5 1 立面的虚实与凹凸 11 1 5 2 立面的线条处理 11 1 5 3 立面的色彩与质感 12 1 6 剖面设计 12 1 6 1 房间的剖面形状 13 1 6 2 房屋各部分高度的确定 13 1 6 3 层高的确定 14 1 6 4 楼梯设计 14 1 7 建筑构件设计 16 1 7 1 建筑材料使用说明 16 1 7 2 女儿墙设计 17 2 结构设计结构设计 17 2 1 结构布置 17 2 1 1 柱网与层高 17 2 1 2 屋面及楼梯的结构选型 17 2 1 3 结构计算简图 17 2 1 4 梁柱截面尺寸确定 19 2 2 板的设计 21 2 2 1 设计资料 21 2 2 2板设计 22 2 3 楼梯设计 33 2 3 1 建筑设计 33 2 3 2 结构设计 33 2 4 雨篷设计 37 2 4 1 设计资料 37 2 4 2 雨篷的抗弯强度计算 37 2 4 3 雨篷梁的设计 38 2 5 连梁的设计 41 2 5 1 荷载计算 取 H 轴连梁计算 41 山东科技大学毕业设计 论文 3 2 5 2 配筋计算 41 2 6 荷载计算 45 2 6 1 KJ 竖向恒载标准值的计算 45 2 6 2 活荷载标准值计算 48 2 7 风荷载 地震作用下的侧移验算 49 2 7 1 风荷载 49 2 7 2 地震作用 50 2 8 作用荷载下框架内力计算 55 2 8 1 恒荷载作用下的内力计算 55 2 8 2 楼面活荷载作用下的内力计算 67 2 8 3 风载作用下的内力计算 74 2 8 4 地震作用下的内力计算 78 2 8 5 内力组合 83 2 8 6 梁的正截面和斜截面配筋 85 2 9 基础的设计 89 2 9 1 独立基础的设计 89 2 9 2 B 基础的计算 93 附录 98 附表 1 框架梁的内力组合 98 附表 2 柱内力组合表 102 附表 3 框架柱的剪力调整表 107 附表 4 柱端弯矩调整表 109 附表 5 框架梁正截面配筋图 111 附表 6 框架梁斜截面配筋 113 附表 7 柱正截面配筋图 116 附表 8 框架柱的斜截面配筋 118 参考文献参考文献 119 致致 谢谢 120 山东科技大学毕业设计 论文 1 1 建筑设计建筑设计 本建筑根据 山东科技大学土木工程07级毕业设计任务书 设计 采 用现浇钢筋混凝土框架结构 主体共5层 内外填充墙为200mm混凝土小型 砌块填充墙 用M5混合砂浆砌筑 内墙装饰为涂料 外墙装饰为涂料和墙 面砖 1 1 设计原始资料设计原始资料 1 1 1 工程概况工程概况 工程名称 兴达通用厂房 建筑类别 丙类 设计使用年限 50 年 地面粗糙度 B 类 抗震等级 三级 设防烈度 7 度 场地类别为二类 结构重要性系数 1 0 建筑介绍 建筑面积约 6000 平方米 楼盖及屋盖均采用现浇 钢筋混凝土框架结构 1 1 2 原始设计资料原始设计资料 气象资料 年最高温度 27 3 年最低气温 1 7 冻土深度 0 5m 最大积雪厚度 220mm 基本雪压 0 35kN 2 m 年平均降雨量 634mm 主导风向 西南风 基本风压值 0 55kN 2 m 地基承载力特征值 fa 181kPa 山东科技大学毕业设计 论文 2 1 2 建筑设计说明建筑设计说明 1 2 1 设计概要设计概要 本建筑根据 山东科技大学土木工程 11 级毕业设计任务书 的要求 综合考虑基地环境 使用功能 结构施工 材料设备 建筑经济及建筑艺 术等问题 着重解决建筑内部各种使用功能和使用空间的合理安排 建筑 物与周围环境 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性的生产和生活环 境 本建筑结合实际情况进行设计 采用现浇钢筋混凝土框架结构 主体 共六层 维护结构为 200mm 厚混凝土小型砌块填充墙 内外墙装饰均为涂 料 1 2 2 建筑设计要求建筑设计要求 1 1 建筑的组成 建筑的组成 1 室外部分 包括车存放处 室外活动场所 室外绿化设施等 2 房间组成 办公室 卫生间 传达室等 2 2 其它技术条件 其它技术条件 工程以承包方式施工 材料供应条件 各种建筑材料货源充足 均可满足施工要求 现场需 要石灰由土建公司材料部门集中加工成石膏运至工地 或供给熟石灰粉 建筑构配件及半成品供应条件 钢筋砼预制构件由构件厂供应 门窗 由建设单位负责加工订货 并按施工计划供应 大型钢筋及大批量钢筋由 钢筋车间统一加工 现场设钢筋棚可进行小型号零星钢筋加工 施工机械设备及大型工具供应条件 有各类常用建筑机械可供选用 采用租赁方式使用 其中大型机械 塔式起重机 自行式起重机 推土机 翻斗车等 由土建公司按计划需要供应 大型工具 脚手架 井架 工具 式模板 支撑等 由土建公司按计划需求供应 模板的零星配件制作在现 场进行 山东科技大学毕业设计 论文 3 场地及运输条件 现场场地平整 道路畅通 可满足施工运输和交通 使用 通过本次设计 初步掌握宿舍楼建筑的组成 设计原则和设计方法 设计中遵循适用 经济 可能的条件下注意美观的原则 合理布置 同时 考虑结构和施工的可能性 主要部分的设计要满足施工图的要求 3 3 建筑设计内容 建筑设计内容 总平面示意图 1 500 每层 底层 标注层 顶层 平面图 1 100 剖面图 1 100 立面图 1 100 构造节点详图 1 10 1 20 4 4 建筑设计说明书 建筑设计说明书 说明书要言简意赅 图文并茂 主要阐述设计指导思想 前言 说明 拟设计建筑的意义 用途及设计依据建筑物在总平面图上的位置及与其相 邻建筑的关系 还有建筑设计概况 设计方案比较等等 1 2 3 结构设计要求和内容结构设计要求和内容 1 1 结构设计要求 结构设计要求 在尽可能了解施工现场的条件 材料供应 构建生产条件下 要用所 学知识进行结构选型 结构布置 结构计算 并绘制出结构施工图 基本 掌握有关计算用表的使用 从而使学生学生有一定的工程设计能力 2 2 结构设计的内容 结构设计的内容 确定宿舍楼的结构方案 做出结构布置及选型 对主要框架进行具体的荷载 内力和配筋计算 绘出结构施工图 对楼梯 雨篷及现浇板等非标注构件进行设计 画出其施工图 熟悉标注图集 通用图集 绘出基础及楼 层 盖结构布置图 主要基础的配筋计算及施工图 编写结构设计说明书 内容包括 结构方案比较 构件选型 材料选 用 计算简图的选取 荷载计算 内力计算假定 计算方式及主要数据 构件截面设计 结构构造说明及抗震验算等 山东科技大学毕业设计 论文 4 1 3 总平面设计总平面设计 厂房建筑 包括低层简易型与高层豪华型 是工民建筑中常见的建筑 类型 也是典型的商业建筑 随着我国现阶段产业结构的调整 特别是旅 游性城市开发区的建设与建设 高层多功能豪华厂房在厂房中占有的比例 越来越多 1 3 1 总平面设计的基本要求总平面设计的基本要求 厂房的总平面设计应满足下列要求 1 总平面布置宜进行环境及绿化设计 在同一基地内厂房与其它建 筑共建 或建造以厂房为主的综合性建筑 应根据使用功能不同 做到分区 明确 布局合理 互不干扰 平面布置应合理安排好总平面布置 应在总 体规划的基础上 根据建筑物的性质 规模 环境 以及防火 安全 卫 生 施工及检修等要求 结合场地自然条件 经技术经济比较后择优确定 2 此厂房所处的地理位置优越 交通便利 环境优美 客流集中 适宜建筑 由于车流量大 故考虑适量面积的广场以供汽车行驶 回转和 临时停放 1 3 2 总平面布置的基本形式总平面布置的基本形式 总平面布置方式有两种 分散式和集中式 分散式适用于宽敞基地 各部分按使用性质进行合理分区 布局需紧凑 道路及管线不宜过长 集 中式则适用于用地紧张的基地 须注意停车场的布置 绿化的组织及整体 空间效果 由于本建筑拟建场地较大 而实际建筑面积较小所以采用分散 式总平面布置方式 本建筑为厂房 考虑环境与绿化设计 其主体部分有良好的朝向和日 照 总面积为 6000m2 上下浮动为 10 主体建筑层数 5 层 1 3 3 变形缝的设计变形缝的设计 变形缝是伸缩缝 沉降缝 防震缝的统称 在多层及高层建筑结构中 应尽量少设缝或者不设缝 这可简化构造 方便施工 降低造价 增强结 构整体性和空间刚度 为此 在建筑设计时应通过调整平面形状 尺寸 体形等措施 在结构方面 应通过选择节点连接方式 配置构造钢筋 设 山东科技大学毕业设计 论文 5 置刚性层等措施 在施工方面 应通过分阶段施工 设置后浇带 做好保 温隔热层等措施 来防止由于混凝土收缩 不均匀沉降 地震作用等因素 所引起的结构或非结构构件的破坏 1 4 建筑平面设计建筑平面设计 本厂房平面采用 品 字形设计 主体五层 此外厂房应设置消防安全 疏散指示图及明显的安全疏散标志 1 4 1 主要房间平面设计主要房间平面设计 1 1 使用房间平面设计的要求应该符合相关的规定使用房间平面设计的要求应该符合相关的规定 1 房间的面积 形状和尺寸要满足室内使用活动和家具设备合理布置 要求 2 门窗的大小和位置 应考虑房间的出入方便 疏散安全 采光通风 较好 3 房间的构成应使结构构造布置合理 施工方便 也要有利于房间的 组合 所有材料要符合相应的建筑面积 4 室内空间以及顶棚 地面 各个墙面和构件细部 要考虑人们的使 用和审美要求 5 使用房间面积的大小 主要是由房间内部活动的特点 使用人数的 多少 家具设备的多少等因素来决定 一个房间内部的面积 根据它们的 使用特点 可分为以下几部分 家具或设备所占的面积 人们在屋内的使 用活动面积 房屋内部的交通面积 具体进行设计时 在已有面积定额的 基础上 仍然需要分析各类房间中家具布置 人们的活动和通行情况 深 入分析房间内部的使用要求 然后确定各类房间合理的平面形状和尺寸 2 2 房间形状的确定房间形状的确定 在具体的设计中 房间的形状应从使用要求 结构形式与结构布置 经济条件 美观大方等方面综合要求 选择合适的房间形状 该设计宿舍 主要采用矩形房间形状 主要原因有 1 矩形平面体型简单 墙体平直 便于设备的安排 使用上能充分利 用室内有效面积 有较大灵活性 2 结构布置简单 便于施工 山东科技大学毕业设计 论文 6 3 矩形平面便于统一开间 进深 有利于平面及空间的组合 统一的 开间 进深使建筑平面布置紧凑用地经济 3 3 房间尺寸的确定房间尺寸的确定 房间的开间和进深在初步确定房间的面积和形状之后进行 一般应综合 考虑以下几个方面 1 满足设备布置及人们的活动要求 2 满足视听要求 3 良好的天然采光 4 经济合理的结构布置 5 符合建筑模数协调统一的标准要求 1 4 2 功能分区功能分区 各种类型的民用建筑 从组合平面各部分面积的使用性质来分析 主 要可归纳为使用部分和交通联系部分两大类 使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积 及各类建筑物中 的使用房间和辅助房间 交通联系部分是指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 过道 楼梯 电梯等占 的面积 本设计层数为六层 1 4 3 房间的门窗设置房间的门窗设置 1 1 厂房房门的设计应符合下列规定厂房房门的设计应符合下列规定 1 居室的门宜有安全防范措施 严寒和寒冷地区居室的门宜有保温 功能 2 居室和辅助房间的门洞口宽度不应小于 700mm 本设计的厂房门取 900 mm 卫生间的门取 700mm 3 设亮窗的门洞口高度不应小于 2400mm 不设亮窗的门洞口高度不应小 于 2100mm 2 2 宿舍楼窗的设计应符合下列规定宿舍楼窗的设计应符合下列规定 1 厂房的窗台不应低于 900mm 当低于 900mm 时应采取安全防护措施 2 厂房的窗不宜采用玻璃幕墙 山东科技大学毕业设计 论文 7 3 居室的窗应设吊挂窗帘的设施 4 卫生间 洗浴室和厕所的窗应有遮挡视线的措施 3 3 在确定门洞口的尺寸时具体的步骤介绍如下在确定门洞口的尺寸时具体的步骤介绍如下 1 查出该场所的人员面积指标 2 确定疏散人口数 3 查表 疏散宽度指标表确定疏散门口的尺寸 4 4 门窗位置的布置应满足以下要求 门窗位置的布置应满足以下要求 1 门窗位置应尽量使墙面完整 便于设备布置和合理组织人行通道 2 窗位置应有利于采光通风 3 门的位置应方便交通利于疏散 5 5 窗的设置窗的设置 为获得良好的天然采光 保证房间足够的日照度值 房间必须开窗 窗口面积大小主要根据房间的使用要求 房间面积 及当地日照情况等因 素来考虑 设计时可根据窗地面积比 窗洞口面积之和与房间地面面积比 进行窗口面积的估算 其具体步骤为 1 查窗地面积比 2 根据房间面积计算窗洞口面积 3 确定洞口尺寸 考虑模数的要求 厂房内的居室 公共盥洗室 公共厕所 公共浴室和公共活动室应直 接自然通风和采光 走廊宜有自然通风和采光 采用自然通风的居室 其通风开口面积不应小于该居室地板面积的 1 20 厂房要求窗地面积比最低值为 1 7 楼梯间为 1 12 公共厕所 公共 浴室为 1 10 6 6 门的设置 门的设置 凡在安全疏散走道的门 一律向疏散方向开启 并不得使用旋转门 推拉门和吊门 房间门的设置主要从方便交通联系方面来考虑 有时也兼有采光和通 风 并综合考虑房间面积的有效利用 人流活动及交通疏散 建筑外观及 山东科技大学毕业设计 论文 8 经济性等各个方面 在平面图中所体现的最终结果是综合考虑门洞口的数量 疏散指标及 便于交通和房间内最远一点到门口的距离不超过规定的限制而确定的 1 4 4 辅助房间设计辅助房间设计 卫生间平面设计 为保证卫生间的自然通风 将卫生间布置在靠近走廊一侧 并要避免 居室与卫生间直接相对 为了节约管道且方便上下水的布置 卫生间左右 相邻并且中间设大于等于 900 的管道井 公共厕所 公共盥洗室卫生设备的数量应根据居住人数确定 规范规 定厕所如下 大便器 6 人以下设一个 超过 6 人时 每增加 12 人或不足 12 人时 增设 1 个 洗手盆 与盥洗室分设的厕所至少设一个 污水池 公共卫生间或盥洗室设一个 盥洗槽龙头 5 人以下设一个 超过 5 人时 每 10 人或不足 10 人增 设一个 公共厕所应设前室或经盥洗室进入 公共厕所和公共盥洗室与最远居 室的距离不应大于 25m 居室的附设卫生间其使用面积不应小于 2m2 附设卫生间内的厕位和淋 浴宜设隔断 1 4 5 交通联系部分的平面设计交通联系部分的平面设计 厂房内每段楼梯的踏步宽度不应小于 270mm 踏步高度不应大于 165mm 扶手高度不应小于 900mm 本设计楼梯踏步宽度为 300 mm 踏步高为 150mm 扶手高为 900mm 楼梯水平段栏杆长度大于 500mm 时 其扶手高度不应小于 1050mm 楼 梯井的宽度 不应大于 200mm 当超过 200mm 时 必须采取安全防护措施 厂房梯段净宽不应小于 1200mm 楼梯平台宽度不应小于楼梯梯段净宽 宿舍安全出口不应设置门槛 山东科技大学毕业设计 论文 9 1 4 6 防火组织说明防火组织说明 保证人们安全对厂房建筑具有十分重要的意义 厂房建筑具有众多引 发重大火灾的潜在危险因素 诸如 衣物 窗帘等易燃物 众多的发热量 大的灯具 复杂的电气设备和线路等等 民用建筑的安全疏散距离应符合下列要求 直接通向公共走道的房间门至最近的外部出口或封闭楼梯间的距离 应符合表 1 1 的要求 房间的门至最近的非封闭楼梯间的距离 如房间位于两个楼梯间之间 时 应按表 1 1 减少 5 00m 不论采用何种形式的楼梯间 房间内最远一点到房门的距离 不应超 过表 1 1 中规定的袋形走道两侧或尽端的房间从房门到外部出口或楼梯间 的最大距离 表表 1 11 1 安全防火距离安全防火距离 房门至外部出口或封闭楼梯间的最大距离 m 位于两个外部出口或者楼 梯间之间的房间 位于袋形走道两侧或尽 端的房间 耐火等级耐火等级 名称 一二三级四级一二三级四级 托儿所 幼儿园2520 2015 医院 疗养院3530 2015 学校3530 2220 其他民用建筑403525222015 注 敞开式外廊建筑的房间门至外部出口或楼梯间的最大距离可按本表增加 5 00m 设有自动喷水灭火系统的建筑物 其安全疏散距离可按本表规定增加 25 除此之外 建筑各组成部分的装修材料还应符合以下规定 当顶棚或墙面表面局部采用多孔或泡沫状塑料时 其厚度不应大于 15mm 面积不得超过该房间顶棚或墙面积的 10 除地下建筑外 无窗房间的内部装修材料的燃烧性能等级 除 A 级外 山东科技大学毕业设计 论文 10 应在本章规定的基础上提高一级 消防水泵房 排烟机房 固定灭火系统钢瓶间 配电室 变压器室 通风和空调机房等 其内部所有装修均应采用 A 级装修材料 无自然采光楼梯间 封闭楼梯间 防烟楼梯间的顶棚 墙面和地面均 应采用 A 级装修材料 建筑物内设有上下层相连通的中庭 走廊 开敞楼梯 自动扶梯时 其连通部位的顶棚 墙面应采用 A 级装修材料 其他部位应采用不低于 B1 级的装修材料 防烟分区的挡烟垂壁 其装修材料应采用 A 级装修材料 建筑内部的变形缝 包括沉降缝 伸缩缝 抗震缝等 两侧的基层应采 用 A 级材料 表面装修应采用不低于 B1 级的装修材料 建筑内部的配电箱不应直接安装在低于 B1 级的装修材料上 照明灯具的高温部位 当靠近非 A 级装修材料时 应采取隔热 散热等 防火保护措施 灯饰所用材料的燃烧性能等级不应低于 B1 级 公共建筑内部不宜设置采用 B3 级装饰材料制成的壁挂 雕塑 模型 标本 当需要设置时 不应靠近火源或热源 地上建筑的水平疏散走道和安全出口的门厅 其顶棚装饰材料应采用 A 级装修材料 其他部位应采用不低于 B1 级的装修材料 建筑内部消火栓的门不应被装饰物遮掩 消火栓门四周的装修材料颜 色应与消火栓门的颜色有明显区别 建筑内部装修不应遮挡消防设施和疏散指示标志及出口 并且不应妨 碍消防设施和疏散走道的正常使用 总之 平面设计所设计的因素很多 如房间的特征及其相互关系 建 筑材料 施工技术 建筑造价 节约用地以及建筑造型等方面的问题 平 面设计实际上就是研究解决建筑功能 物质技术 经济及美观等问题 在本建筑的平面的设计过程中综合考虑这些因素 像房间分区既要满 足使用功能的要求 又使其相互独立 在各分区同时工作时不相互干扰 但其之间的又要有便利的交通线路 山东科技大学毕业设计 论文 11 1 5 立面设计立面设计 建筑不仅要满足人们生产 生活等物质功能的要求 而且要满足人们 精神文化方面的要求 为此 不仅要赋予它实用属性 同时也要赋予它美 观的属性 建筑的美观主要是通过内部空间以及外部造型的艺术处理来体 现 同时也涉及到建筑的群体空间布局 而其中建筑物的外观形象经常地 被人们所接触 对人的精神感受上产生的影响尤为深刻 比如轻巧 活泼 通透的园林建筑 雄伟 庄严 肃穆的纪念性建筑 朴素 亲切 宁静的 居住建筑以及简洁 完整 挺拔的高层公共建筑等 建筑体型和立面设计是整个建筑设计的重要组成部分 着重研究建筑 物的体量大小 体型组合 立面及细部处理等 在满足使用功能和经济合 理的前提下 运用不用的材料 结构形式 装饰细部 构图手法等创造出 预想的意境 从而不同程度地给人以庄严 挺拔 明朗 轻快 朴素 大 方 亲切的印象 1 5 1 立面的虚实与凹凸立面的虚实与凹凸 建筑立面是由许多部件组成的 这些部件包括门窗 阳台 雨篷 勒 脚等 立面设计就是恰当的确定这些部件的尺寸大小 比例关系以及材料 色彩等 通过形的变换 面的虚实对比 线的方向变化等 以求得外形的 统一与变化和内部空间与外形的协调统一 建筑立面中虚的部分是指窗 空廊 凹廊等 给人以轻巧 通透的感 觉 实得部分主要是指墙 柱 屋面 栏板等 给人以厚重封闭的感觉 建筑外观的虚实关系主要是由功能和结构要求决定的 充分利用这两方面 的特点巧妙的处理虚实关系 可以获得轻巧 生动 坚实 有力的外观形 象 本厂房的立面设计 主要通过形的变换 面的虚实对比 线的方向变 化等求得外形的统一与变化和内部空间与外形的协调统一 通过 虚 的 部分给人以轻巧 通透的感觉 实 的部分给人以厚重 封闭的感觉 并采用以实为主 实多虚少的处理手法获得充实 厚重的效果 通过凹凸 关系的处理 加强光影变化 丰富立面的效果 山东科技大学毕业设计 论文 12 1 5 2 立面的线条处理立面的线条处理 立面处理时是在符合功能要求和结构要求上 对建筑空间造型进一 步深化 因此建筑外形运用了建筑物构件的直接效果 入口的重点处理以 及少量装饰处理 对于本建筑更是力求简洁 明朗 朴素 大方 避免了 繁琐装饰 任何线条本身都具有一种特殊的表现力和多种造型的功能 从方向变 化来看垂直线条具有挺拔 高耸 向上的气氛 水平线使人感到舒展与连 续 宁静与亲切 斜线具有动态的感觉 曲线给人以柔和流畅 轻快活跃 的感觉 网格线有丰富的图案效果 给人以生动 活泼而有秩序的感觉 从粗细 曲折变化来看 粗线条表现厚重 有力 细线条具有精致 柔和 的效果 直线表现刚强 坚定 曲线显得幽雅 轻盈 本建筑采用直线设计 外墙局部贴以红色瓷砖 给人以视觉上的美感 建筑的装饰柱 使立面成竖向划分 给人以结构美 满足了建筑物的整体 协调性 避免了立面比例的不均衡 1 5 3 立面的色彩与质感立面的色彩与质感 建筑外形色彩设计包括大面积墙面的基调色的选择和墙面上不同色彩 的构图等两方面 设计中应注意以下几点 色彩处理必须和谐统一且富有变化 在用色上可采用大面积基调色 为主 局部运用其他色彩相配合使用从而突出重点 色彩的运用必须与建筑物性质相一致 由于色彩在人们心理上有不 同的反应 因此选择色彩应考虑建筑物的性质 适当体现建筑物的性格 本综合宿舍楼建筑外墙贴以红色粘土面砖和少量白色瓷砖 红 白色的面 砖墙面 组合上金属门窗 在借助石材的天然文理 通过色彩和质感 给 人视觉上的美感 既有古色古香的回忆 又不乏现代都市的活泼气息 色彩的运用必须注意与环境的密切协调 1 6 剖面设计剖面设计 剖面设计与平面设计是两个不同的方面反映建筑物内部空间的关系 剖面设计确定建筑物各部分高度 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 平面设计着重解决内部空间的水平方向 山东科技大学毕业设计 论文 13 上的问题 而剖面设计主要研究竖向空间的处理 两个方面同样都涉及到 建筑的使用功能 技术经济条件 周围环境等问题 房间的剖面形状主要是根据使用要求和特点来确定 同时也要结合具 体的物质技术 经济条件及特定的艺术构想考虑 使之既满足使用又能达 到一定的艺术效果 1 6 1 房间的剖面形状房间的剖面形状 房间的剖面形状分为矩形和非矩形两类 大多民用建筑均采用矩形 这是因为矩形剖面简单 规整 便于竖向空间的组合 容易获得简洁而完 整的体型 同时结构简单 施工方便 非矩形剖面常用于有特殊要求的房 间 房间剖面形状的确定因素 1 房间使用要求 2 结构 材料和施工的影响 3 采光通风的要求 1 6 2 房屋各部分高度的确定房屋各部分高度的确定 房间的剖面设计 首先需要确定房间的净高和层高 房间的净高是指 楼地面到结构层 梁 柱 底面或顶棚下表面之间的距离 层高是指该层 楼地面到上一层楼面之间的距离 房间的高度恰当与否 直接影响到房间 的使用 经济以及室内空间的艺术效果 在通常情况下 房间高度的确定 主要考虑以下几个方面 1 1 人体活动及家具设备的要求人体活动及家具设备的要求 房间的净高与人体活动尺度有很大的关系 为保证人们的正常活动 一般情况下 室内最小净高应使人举手不接触到顶棚为宜 为此房间净高 应不低于 2 2m 不同类型的房间 由于使用人数不同 房间面积大小不同 对房间的 净高要求也不同 房间的家具设备以及人们使用家具设备所需的必要空间 也直接影响到房间的净高和层高 2 2 采光 通风要求采光 通风要求 房间的高度应有利于天然采光和自然通风 以保证房间必要的使用及 卫生条件 当房间允许两侧开窗时 房间的净高不小于总深度的 1 4 房 山东科技大学毕业设计 论文 14 间的通风要求 室内进出风口在剖面上的高低位置 也对房间的净高有一 定的影响 3 3 结构高度及其布置方式的影响结构高度及其布置方式的影响 在相同净高的情况下 结构布置不同 房屋的层高也相应不同 4 4 室内空间比例室内空间比例 按照上述要求合理地确定房间高度的同时 还应注意房间的高宽比例 给人以适宜的空间感觉 一般说来 面积大的房间高度要高一些 面积小 的房间则可适当降低 1 6 3 层高的确定层高的确定 房间层高的确定第一 要满足人体活动及家具设备的要求 第二 房 间的高度要有利于天然采光和自然通风 第三 房间高度受结构高度及其 布置的影响 第四 要考虑建筑经济效果 层高是影响建筑造价的一个重 要因素 第五 空间比例关系应给人适宜的空间感受 考虑到以上因素可 确定建筑层高为 3m 层高是影响建筑造价的一个重要因素 因此 在满足使用要求和卫生 要求的前提下 适当降低层高可相应减小房屋的间距 节约用地 减轻房 屋自重 改善结构受力情况 节约材料 屋顶为女儿墙平屋顶 女儿墙高 0 9m 屋面排水为外檐沟有组织排水 为了防止室外雨水流入室内 防止建筑物因为不均匀沉降使地面降低 为了满足建筑使用的要求 取室内外高差为 450mm 1 6 4 楼梯设计楼梯设计 1 1 楼梯设计理念楼梯设计理念 1 风格 简洁 明快 多采用几何设计和单一色彩来体现它的简约风 格 2 以人为本 护栏的设计体现这一理念 8 12mm 护栏间距严格按照国 际安全标准来设计以绝对保证老人小孩的使用安全 3 科学性 楼梯在设计时充分利用了力学和人体工学原理通过对楼梯 产品在使用时的力学分析 设计了分散承力 动态受力 柔性支撑的脊锁 接式结构方式 这种结构的设计通过各构件之间的互相拉伸 互为承重 山东科技大学毕业设计 论文 15 当人体踏上踏板时不仅是一块踏板承重而是整部楼梯都在受力 2 2 楼梯设计的要求楼梯设计的要求 楼梯在剖面中的位置 是和楼梯在建筑平面中的位置以及建筑平面的 组合关系密切联系在一起的 它作为建筑空间竖向联系的主要部件 其位 置应明显 起到提示引导人流的作用 并要充分考虑其造型美观 人流通 行顺畅 行走舒适 结合坚固 防火安全 同时还应满足施工和经济条件 的要求 因此 需要合理的选择楼梯的形式 坡度 材料 构造做法 精 心的处理好其细部构造 需要指出的是 为减少疲劳 梯段的踏步步数一 般不宜超过 18 级 但也不宜少于 3 级 因为步数太少不易为人们察觉 容易摔倒 3 3 楼梯尺寸楼梯尺寸 1 踏步尺寸 踏步的尺寸一般应与人脚尺寸步幅相适应 同时还与不同类型建筑中 的使用功能有关 踏步的尺寸包括高度和宽度 踏步高度与宽度之比就是 楼梯的坡度 常用坡度为 1 2 左右 踏步在同一坡度之下可以有不同的数 值 给出一个恰当的范围 以使人行走时感到舒适 实践证明 行走时感 到舒适的踏步 一般都是高度较小而宽度较大的 因此在选择高宽比时 对同一坡度的两种尺寸以高度较小者为宜 因行走时较之高度和宽度都大 的踏步要省力些 但要注意宽度亦不能过小 以不小于 240mm 为宜 这样 可保证脚的着力点重心落在脚心附近 并使脚后跟着力点有 90 在踏步上 就成人而言 楼梯踏步的最小宽度应为 240mm 舒适的宽度应为 300mm 左 右 踏步的高度则不宜大于 170mm 较舒适的高度为 150mm 左右 同一楼梯的各个梯段 其踏步的高度 宽度尺寸应该是相同的 尺寸 不应有无规律的变化 以保证坡度与步幅关系恒定 2 梯段宽度 梯段宽度一般由通行人流来决定 以保证通行顺畅为原则 单人通行 的梯段宽度一般应为 800 900mm 双人通行的梯段宽度一般应为 1100mm 1400mm 三人通行的梯段宽度一般应为 1650 2100 如更多的人流通行 则按每股人流增加 550 0 150 mm 的宽度 当梯段宽度大于 1400mm 时 一般应设靠墙扶手 而当楼梯上超过 4 5 人股人流时一般应加设中间扶手 山东科技大学毕业设计 论文 16 最终确定出楼梯踏步高 150mm 宽 300mm 每层台阶 28 个一层为 32 个 栏杆及扶手的设计从既要满足使用要求又能达到一定的艺术效果两方面来 设计 取扶手高度为 0 9 米 剖面设计本着剖面简单 规整 便于竖向空间的组合 容易获得简捷 而完整的体型 结构简单 方便施工的原则进行 所以采用矩形剖面 即 使有特殊要求的房间在尽可能满足使用要求的前提下 也优先考虑使用矩 形剖面 1 7 建筑构件设计建筑构件设计 1 7 1 建筑材料使用说明建筑材料使用说明 混凝土等级为 楼梯为 C30 板 梁 基础和雨篷为 C30 柱 C40 基础垫层采用 C15 素混凝土 钢筋等级为 HRB400 和 HRB335 围护结构内 外墙采用的是 200mm 厚粉煤灰轻渣空心砌块填充墙 外墙粉刷白色涂料 局部贴红色墙面砖 另有每层 10mm 单条红色面 砖装饰条 1 1 墙身做法 墙身做法 墙身为普通机制混凝土小型填充墙 用 M5 混合砂浆砌筑 1 内墙 以混合砂浆为底上刷纸筋灰面 20mm 厚 2 外墙 1 3 水泥砂浆 20mm 厚 2 2 楼面做法 楼面做法 20mm 厚水泥砂浆面层 100 厚钢筋混泥土结构层 20mm 厚石灰砂 浆粉刷层 3 3 屋面做法 屋面做法 30mm 细石混凝土面层 两道 TS 复合材料防水层 20mm 厚 1 3 水 泥砂浆找平层 70mm 厚水泥防水珍珠岩块保温层 TS 隔汽层 20mm 厚 1 3 水泥砂浆找平层 100mm 厚钢筋混凝土结构层板 20mm 厚石灰砂浆 山东科技大学毕业设计 论文 17 板底抹灰 4 4 门窗做法门窗做法 铝合金门窗 木门 1 7 2 女儿墙设计女儿墙设计 本设计屋面为不上人屋面 取女儿墙高度为0 9m 厚度为100mm 根 据施工要求同一建筑使用的材料种类不宜过多 为减少材料种类 女儿墙 的材料可选陶粒空心砌块 屋面坡度3 材料找坡 2 结构设计结构设计 2 12 1 结构布置结构布置 2 1 1 柱网与层高柱网与层高 本厂房采用柱距为 6 0m 的柱网 一层高取 4 8m 二到六层取 4 2m 如 下图 2 1 2 2 所示 2 1 2 屋面及楼梯的结构选型屋面及楼梯的结构选型 屋面结构 采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖 楼梯结构 采用钢筋混凝土板式楼梯 2 1 3 结构计算简图结构计算简图 结构的计算简图如图 2 1 所示 山东科技大学毕业设计 论文 18 2 12 1 框架结构布置图框架结构布置图 山东科技大学毕业设计 论文 19 图图 2 22 2 结构的计算简图结构的计算简图 2 1 4 梁柱截面尺寸确定梁柱截面尺寸确定 梁柱截面尺寸的初步确定梁柱截面尺寸的初步确定 1 框架梁 h 6000 12 6000 8 500 750 mm 取梁尺寸 b 300mm h 700mm 次梁 h 6600 18 6600 12 330 500mm 山东科技大学毕业设计 论文 20 取梁尺寸 b 200mm h 500mm 2 建筑总高度按 22 8m 算 小于 30m 设防烈度 7 度抗震 查抗 震设计规范 该框架为三级抗震 最大轴压比 0 9 柱截面尺寸初选 要 同时满足最小截面 侧移刚度限值和轴压比等诸多因素的影响 对于较低 设防烈度的地区的居住地区的多层民用框架建筑结构 一般可通过满足轴 压比限值进行截面估计 暂定柱子尺寸 600mm 600mm 2 2 框架梁柱的线刚度计算 框架梁柱的线刚度计算 现浇框架结构构件惯性矩为 AB BC CD 跨梁 8 58 10 4E m3 6 6 0 3 0 12 1 2 3 Ei 上部各层柱 8 35 10 4E m3 2 4 6 0 45 0 12 1 3 Ei 底层柱 5 85 10 4E m3 0 6 6 0 3 0 12 1 3 Ei 山东科技大学毕业设计 论文 21 2 2 板的设计板的设计 2 2 1 设计资料设计资料 楼面板和屋面板均采用 C30 混泥土 HRB335 级钢筋 楼面恒荷载的统计 20mm 厚水泥砂浆面层 0 02 20 0 4 kN m2 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 10m 25KN m3 2 5 kN m2 20mm 厚石灰砂浆 0 02m 17KN m3 0 34kN m2 合计 3 24 kN m2 故恒荷载 g 3 24kN 厂房活荷载kN 0 2 k q 走廊活荷载kN 2 k q 面恒荷载的统计 三毡四油上铺小石子 0 4 kN m2 20mm 厚 1 3 水泥砂浆找平层 0 02 20 0 4 kN m2 70mm 厚水泥防水珍珠岩块保温层 0 07m 4 0 28kN m2 100 厚现浇钢筋混凝土板 0 10m 25 2 5 kN m2 20mm 厚石灰砂浆 0 02m 17 0 34kN m2 合计 4 32 kN m2 故恒荷载 g 4 32kN 厂房活荷载kN 5 0 k q 山东科技大学毕业设计 论文 22 2 2 2板设计板设计 图图 2 32 3 结构的计算简图结构的计算简图 1 板 板 1 配筋计算配筋计算 1 1 荷载设计值荷载设计值 荷载设计值 3 2 1 2 1 0 1 3 16 89 kN m2 2 2 计算跨度 计算跨度 内跨内跨 L0 LL b 边跨边跨 L0 LL b 表 2 1 板计算弯矩 ABCD L025 75 75 555 55 L012 82 72 82 7 M1U5 71m1U5 71m1U5 44m1U5 56m1U M2U0 67m1U0 61m1U0 714m1U0 64m1U M1U 11 42m1U11 39m1U11 09m1U11 10m1U M1U 11 42m1U36 94m1U11 09m1U11 10m1U M2U 1 34m1U36 94m1U5 54m1U4 32m1U 山东科技大学毕业设计 论文 23 续表 M2U 1 34m1U1 22m1U5 54m1U4 32m1U m1U4 133 564 093 5 m2U0 990 81 040 83 m1U 8 268 268 187 78 m1U 8 268 266 187 78 m2U 1 981 62 041 66 m2U 1 981 62 091 66 3 弯矩计算 弯矩计算 首先假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同 支座截面配筋率不随 板带而变 取相同数值 不弯起 A A 区格板区格板 n 5 7 2 8 2 04 1 n2 0 24 取为 2 02 l 01 l uuuuu mmlnmlmM 110210211 71 5 8 204 2 uuuu mmlmM 110112 67 0 8 224 0 uuuuuu mmlmnlmMM 11011021 1 1 42 118 2204 2 uuuuu mmlmMM 11011 2 2 34 1 8 2224 0 将各值代入 支座弯矩取绝对值 所以 mkn nn nlpw 13 4 24 0 04 2 224 0 204 2 2 104 2 8 289 11 8 1 2 3 1 8 m 2 01 2 1u 0 24 4 13 0 99kN m u m2 u m1 2 4 13 8 26kN m uu mm 1 1 2 0 24 4 17 1 98kN m 2 2uu mm u m1 B B 区格板区格板 山东科技大学毕业设计 论文 24 n 5 7 2 7 2 11 1 n2 0 225 取为 2 02 l 01 l uuuuu mmlnmlmM 110210211 7 57 211 2 uuuu mmlmM 110112 61 0 8 224 0 08 477 526 8 26 8 02 1 lM u uuuuu mmlmMM 11011 2 2 22 1 7 22225 0 令 A 区格的 B 区格的 8 26 u m1 1u m 2 2 u M1 u M2 u m1 u m1 u m2 u m2 0102 2 01 3 12 1 lllpu MKNm u 56 3 1 0 80kN m u m2 8 26kN m uu mm 1 1 1 60kN m 2 2uu mm C C 区格板区格板 荷载设计值 g q 16 89KN M2 计算跨度 L02 5 55m L01 2 8m n 1 98 1 n2 0 225 取为 2 02 l 01 l uuuuu mmlnmlmM 110210211 544 5 8 298 1 uuuu mmlmM 110112 714 0 8 2255 0 uuuuuu mmlmlmMM 11011011 1 1 09 118 2298 1 54 5 8 298 1 1 2 2 uuu mMM MKNm u 09 4 1 kN m u m2824 0 2 1255 0 1 u m kN m4 62 32 11 1 uuu mmm 1 56kN m 2 2uu mm 令 A 区格的 B 区格的 1 98 u m1 1u m 2 2 u M1 u M2 u m1 u m1 u m2 u m2 0102 2 01 3 12 1 lllpu 山东科技大学毕业设计 论文 25 D D 区格板区格板 令 D 区格的 B 区格的 1 60 u m2 1u m 荷载设计值 g q 16 89KN M2 计算跨度 L02 5 55m L01 2 7m n 5 55 2 7 2 056 1 n2 0 237 取为 2 02 l 01 l uuuuu mmlnmlmM 110210211 56 5 7 2056 2 uuuu mmlmM 110112 64 0 7 2237 0 4 4555 5 18 8 2 1 uu MM 6 1 2 2 uu MM 2 2 u M1 u M2 u m1 u m1 u m2 u m2 0102 2 01 3 12 1 lllpu MKNm u 5 3 1 0 83kN m u m2 8 18kN m uu mm 1 1 1 66kN m 2 2uu mm 4 按塑性铰线法计算配筋 按塑性铰线法计算配筋 表表 2 22 2 板跨中配筋板跨中配筋 区格计算长度 h0 mm M KN M AS mm2 配筋 实际 AS mm2 L01814 13178 9 8 200 251 A L02730 9947 6 8 200 251 L01813 56154 2 8 200 251 B L02730 838 4 8 200 251 L01814 09177 2 8 200 251 C L02731 0449 9 8 200 251 L01813 89168 5 8 200 251 跨中 D L02731 9247 2 8 200 251 山东科技大学毕业设计 论文 26 由于整浇 全部折减 20 A 跨中 L01 0028 0 811000 3 14 1059 2 2 6 2 0 bhf M c s 近似取 95 0 s 2 6 0 0 112 3008195 0 1059 2 mm fh M A ys s L02 2 6 0 8 29 3007395 0 1062 0 mm fh M A ys s B 跨中 L01 2 6 0 1 106 3008195 0 1045 2 mm fh M A ys s L02 2 6 0 4 26 3007395 0 1055 0 mm fh M A ys s C 跨中 L01 2 6 0 5 110 3008195 0 1055 2 mm fh M A ys s L02 2 6 0 2 31 3007395 0 1065 0 mm fh M A ys s D 跨中 L01 2 6 0 8 104 3008195 0 1042 2 mm fh M A ys s L02 2 6 0 9 27 3007395 0 1058 0 mm fh M A ys s 214 0 300 43 1 45 0 45 0 0 min y t f f h h As 0 214 1000 80 171 2mm2 214 0 0 bh As 所以按构造配筋 表表 2 32 3 板支座配筋板支座配筋 支座 h0 M kn m AS mm2 配筋 实际 AS mm2 A A811 9885 8 8 200 251 支座 A B818 26357 8 8 200 251 山东科技大学毕业设计 论文 27 A C811 5690 5 8 200 251 C D818 18357 8 8 200 251 B B811 654 6 8 200251 B D811 6654 6 8 200251 A A 2 6 0 6 67 3008195 0 1056 1 mm fh M A ys s A B 2 6 0 7 280 3008195 0 1048 6 mm fh M A ys s A C 2 6 0 6 67 3008195 0 1056 1 mm fh M A ys s C D 2 6 0 2 277 3008195 0 104 6 mm fh M A ys s B B 2 6 0 6 54 3008195 0 1026 1 mm fh M A ys s B D 2 6 0 6 54 3008195 0 1026 1 mm fh M A ys s 最小配筋率 As 171 2mm2 214 0 300 43 1 45 0 45 0 0 min y t f f h h 2 楼梯旁板的配筋计算楼梯旁板的配筋计算 山东科技大学毕业设计 论文 28 图图 2 42 4 楼梯旁板计算简图楼梯旁板计算简图 1 荷载设计值 荷载设计值 g q 16 89 kN m2 2 计算跨度 计算跨度 2400 100 150 2150mm 6000 200 5800mm 01 l 02 l 2 5 则按双向板计算 02 l 01 l 3 弯矩计算 弯矩计算 按塑性铰线法法计算 n 5 8 2 15 2 7 1 n2 0 14 取为 2 02 l 01 l uuuuu m