完整版建筑工程毕业设计计算书.docx
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完整版建筑工程毕业设计计算书
本科生毕业论文
（设计）
中文题目长春某医院八层住院楼设计
英文题目Designforaneight-storeyChangchun
学生姓名****班级*******学号*********
学院建设工程学院
专业土木工程
指导教师******职称教授
摘要
此毕业设计分为两个部分：
建筑设计和结构设计。
在建筑设计中完成了建筑设计总说明、建筑平面图、立面图、剖面图和节点详图等施工图纸；在结构设计中完成了结构设计计算书以及梁、板、柱等结构施工图纸。
由于整个框架空间体系比较复杂，因此在计算时进行了适当简化。
选取了一榀有代表性的横向框架进行结构抗震设计。
首先，确定框架布局，进行各层重力荷载代表值的计算；其次，利用顶点位移法求出自振周期，再用底部剪力法计算水平地震荷载作用大小，求出水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）；再次，进行竖向荷载作用下的结构内力计算。
内力计算完成后，按照最不利情况进行内力组合，并进行梁、柱的配筋计算。
此外，还进行了楼板、楼梯和基础等设计计算以及墙体稳定性验算等。
关键词：
结构设计抗震设计框架结构建筑设计
Abstract
Thisgraduationdesignmainlyincludestwoparts:
Architecturaldesignandstructuraldesign.Inthearchitecturaldesign,ofconstructiondesign,buildingconstructionblueprints,architecturalplans,elevationdrawingandsectionaldrawing,etc.Inthestructuraldesign,calculationbook,workingdrawingofbeam,boardandcolumn,etc.
Becausetheentireframeworkthree-dimensionalsystemiscomplex,thecalculationwhenappropriatethesimplification.Selectaframeworkstructuraltocarryonseismicdesign.First,accordingtothestructuralarrangementandthecalculationdiagram,;Secondly,useapicaldisplacementmethodtocalculatethestructurevibrationcycle,andthenatbottomshearingforcemethod,calculatedthestructuralinternalforce（bendingmoment,shearforce,axialforce）underthe,undertheverticalloadtothestructureoftheinternalforce,thecombinationofinternalforcestoidentifythemostdisadvantagedgroup,oracombinationofseveralsetsofinternalforces,selecttheresultsofthemostsecuretocarriedonbeams,columnsreinforcementcalculation.Inaddition,thestructureoftheprogramcarriedoutinthestaircasedesign,floordesign,checkingthestabilityofwall,etc.
Keywords:
structuraldesignseismicdesign
framestructurearchitecturaldesign
第一部分建筑总说明1
第一章工程概况1
第二章设计依据和原则2
2.1设计依据2
2.2设计原则2
第三章建筑体型和立面的设计4
3.1建筑体型和立面设计的要求4
3.2建筑体型的组合4
3.3建筑立面设计4
第四章平面的设计6
4.1使用房间的设计要求6
4.2使用房间的面积、形状和尺寸6
4.3门窗在房间平面中的布置6
4.4辅助房间的平面设计6
第五章细部构造做法7
5.1屋面做法7
5.2楼面做法7
5.3地面做法7
5.4散水做法7
5.5踢脚做法8
5.6内墙做法8
5.7外墙做法8
5.8顶棚做法8
第二部分结构设计9
第一章结构布置和计算简图的确定9
1.1工程概况9
1.2设计条件10
1.3梁柱截面、梁跨度及柱高的确定10
第二章框架侧移刚度的计算12
2.1横梁线刚度的计算12
2.2柱的线刚度计算12
2.3横向框架柱的侧移刚度的计算12
第三章重力荷载代表值的计算14
3.1屋面、楼面荷载14
3.2梁柱相关尺寸15
3.3墙体重力荷载15
3.4门墙标准值16
3.5各层重力代表值16
第四章地震作用的侧移计算25
4.1横向框架自震周期的起算25
4.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算25
4.3验算横向框架水平位移27
第五章水平地震作用下框架内力计算29
第六章竖向荷作用下框架内力计算33
6.1就算单元的选择确定33
6.2荷载汇集33
6.3内力计算35
6.4横向框架内力组合41
第七章截面设计48
7.1框架梁48
7.2柱截面尺寸验算50
第八章楼板计算54
8.1楼板结构布置54
8.2楼板配筋计算54
第九章板式楼梯计算书58
9.1楼梯段计算58
9.2平台板的计算60
9.3平台梁设计64
第十章基础计算66
10.1基础形式的确定66
10.2平面布置图67
10..3示意图67
10.4基本资料68
10.5计算过程68
10.6计算结果71
第十一章墙体稳定性验算72
11.1墙体高厚比的验算方法72
11.2选择静力计算方案72
11.3确定计算高度和允许高厚比73
11.4验算墙体高厚比73
参考文献74
第一部分建筑总说明
第一章工程概况
本工程名称：
长春某医院八层住院楼工程。
根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了平、立面及剖面的设计，主体结构为八层，层高均为3.3m。
建筑面积为7000，采用钢筋混凝土框架结构。
填充墙采用炉渣混凝土空心砌块墙体，外墙240mm，内墙200mm；门为实木门，门洞尺寸见门窗表；窗为铝合金窗，窗洞尺寸见门窗表。
图1.1建筑位置平面示意图
表:
1.1门窗表
类型
设计编号
洞口尺寸
数量
1层
2层
3层
4层
5层
6层
7层
8层
屋顶
总计
门
19
20
20
20
20
20
20
20
1
160
1
1
窗
33
34
34
34
34
34
34
34
2
273
第二章设计依据和原则
2.1设计依据
2.1.1使用功能
1.人体尺度和人体活动所需的空间尺度
我国成年男子和成年女子的平均高度分别为1670毫米和1560毫米，人体尺度和人体活动所需的空间尺度应满足要求。
因此，人体尺度和人体活动所需的空间尺度，是确定建筑空间的基本依据之一。
2.医疗用品、设备的尺寸和使用它们必要的空间。
2.1.2自然条件
1.气候条件
建设地区的温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等是建筑设计的重要依据，对建筑设计有较大的影响。
2.地形、地质条件和地震烈度
基地地形平缓或起伏，基地的地质构成、土壤特性和地耐力的大小，对建筑物的平面组合、结构布置、建筑构造和建筑体型都有明显的影响。
2.1.3建筑模数
建筑模数是选定的标准尺寸单位，作为建筑物、构配件、建筑制品等尺寸相互协调的基础。
2.2设计原则
影响建筑设计的因素有很多，要同时考虑很多问题，设计者根据以下原则，分清主次和轻重，综合权衡利弊而求得妥善处理。
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。
合理设置门窗洞口的大小，合理安排厕所、病房以及办公室的位置大小，采光和通风要好。
2.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，需要大量的人力、物力和资金，在房屋的设计和建造中，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。
3.考虑建筑美观要求
建筑物是社会的物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，还需要考虑如人们对建筑物在美观方面的要求，考虑建筑物所赋予人们在精神上的感受。
第三章建筑体型和立面的设计
建筑物的体型和立面，即房屋的外部形象，必须受内部使用功能和技术经济条件所约束，并受基地群体规划等外界因素的影响。
建筑体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，把适用、经济、美观三者有机地结合起来。
3.1建筑外观的要求
对房屋外部形象的设计要求，有以下几个方面
①反映建筑功能要求和建筑类型的特征
②掌握建筑标准和相应的经济指标
③适应基地环境和建筑规划的群体布置
④符合建筑造型和立面构图的一些规律
3.2建筑体型的组合
建筑物内部空间的组合方式，是确定外部体型的主要依据。
建筑体型反映建筑物总的体量大小，组合方式和比例尺度等，它对房屋外型的总体效应具有重要影响。
建筑体型的组合要求，主要有以下几点：
（1）完整均衡、比例恰当
建筑体型的组合，首先要求完整均衡，这对较为简单的几何形体和对称的体型，通常比较容易达到。
（2）体型简洁、环境协调
简洁的建筑体型易于取得完整统一的造型效果，同时在结构布置和构造施工方面也比较经济合理。
建筑物的体型还需要与周围建筑，道路相呼应配合，考虑和地形、绿化等基地环境的协调一致，使建筑物在基地环境中显得完整统一、布置得当。
3.3建筑立面设计
建筑立面是表示房屋四周的外部形象。
立面设计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，适用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合进行的。
建筑立面可以看成是由许多构造部件所组成：
它们有墙壁体、梁柱等构成房屋的结构构件，有门窗、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及勒脚、檐口等主要起到保护外墙作用的组成部分。
恰当地确立这些组成部分和构部件的比例和尺度，设计出体型完整，形式与内容统一的建筑立面。
完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平面、剖面的设计一样，同样也有使用要求，结构构造等功能的技术方面的问题。
尺度正确和比例协调，是使立面完整统一的重要方面。
第四章平面的设计
平面组合设计是根据各类建筑功能要求，抓住主要使用房间、辅助使用房间、交通联系部分的相互关系，结合基地环境及其他条件，采取不同的组合方式将单个房间合理的组合起来。
建筑平面设计所涉及的因素很多，如房间的特征及其相互关系，建筑结构类型及其布局、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。
因此，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。
4.1使用房间的设计要求
1.房间的面积、形状和尺寸要满足室内实用活动和病房及医疗设备合理布置的要求。
2.门窗的大小和位置，考虑房间的出入方便，采光通风良好，本设计中病房门的尺寸为1200×2100mm。
病房及手术室的窗户尺寸为800×1500mm。
4.2使用房间的面积、形状和尺寸
使用房间面积的大小主要是考虑房间内部活动的特点、使用人数的多少等。
另外还要满足人们对室内空间的观感，这也是确定房间平面形状的和尺寸的重要因素。
4.3门窗在房间平面中的布置
1.门的宽度、数量和开启方式
房间平面中门的最小宽度，是由通过人流多少和搬进房间设备的大小决定的，门厅对外出入口的总宽度，应不小于通向该门厅的过道、楼梯宽度的总和。
2.房间平面中门的位置
房间平面中门的位置应考虑室内交通路线简洁和安全疏散的要求，门的位置还对室内使用面积能否充分利用、以及组织室内穿堂风等关系很大。
3.窗的大小和位置
房间中窗的大小和位置，主要根据室内采光、通风要求来设置。
4.4辅助房间的平面设计
厕所等辅助房间通常是根据建筑物的使用特点和使用人数的多少，确定所需设备的个数。
每层设四个厕所，两个男厕，两个女厕。
第五章细部构造做法
5.1屋面做法
①20厚1：
3水泥砂浆粘贴30mm预制混凝土块
②4厚SBS改性沥青卷材防水
③20厚水泥砂浆找平层
④20厚1：
10水泥珍珠岩找坡层
⑤100厚阻燃聚乙烯泡沫塑料保温板
⑥2厚SBS改性沥青隔气层
⑦20厚1：
3水泥砂浆找平层
⑧100厚钢筋混凝土屋面板
⑨20mm混合砂浆刮大白
5.2楼面做法
①10厚1：
1水泥细砂浆，贴地面砖，素水泥砂浆擦缝
②30厚1：
3水泥砂浆找平层
③100厚钢筋混凝土板
④20mm混合砂浆刮大白
5.3地面做法
①20厚花岗石（石英地板）
②素水泥浆结合层一道
③20厚1：
3水泥砂浆找平层，干后卧玻璃分格条
④80厚C15混凝土
⑤80厚碎石灌M2.5混合砂浆垫层
⑥素土夯实
5.4散水做法
混凝土散水，宽600mm
①50厚C15混凝土撒1：
1水泥砂子，压实赶光
②100厚碎砖或道渣垫层
③素土夯实向外坡3%
5.5踢脚做法
大理石板踢脚，高度100mm
①稀水泥浆擦缝
②10~20厚大理石板
③20厚1：
2水泥砂浆灌贴
④刷界面处理剂一道
5.6内墙做法
纸筋（麻刀）灰墙面
刷（喷）内墙涂料
②2厚纸筋（麻刀）灰抹面
③9厚1：
3石灰膏砂浆
④5厚1：
3：
9水泥石灰膏砂浆打底划出纹理
⑤刷加气混凝土界面处理剂一道
⑥190厚炉渣混凝土空心砌块墙体
⑦20厚混合砂浆抹面刮大白
5.7外墙做法
①1厚抹面胶浆外刷外墙涂料
②7厚抗裂砂浆抗碱复合玻璃纤维网二层
③75厚阻燃EPS板保温层
④5厚粘板粘剂粘结层
⑤20厚1：
2.5水泥砂浆找平层
⑥190厚炉渣混凝土空心砌块墙体
⑦20厚混合砂浆抹面刮大白
5.8顶棚做法
采用板底刮腻子顶棚（刮大白）
①面浆饰面
②2厚面层耐水腻子刮平
③3厚底基防裂腻子分遍刮平
④素水泥浆一道（内掺建筑胶）
4第二部分结构设计
第一章结构布置和计算简图的确定
1.1工程概况
建筑地点：
吉林省长春市。
建筑结构：
八层住院楼，框架结构。
建筑介绍：
建筑面积约为7000㎡，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚取100mm，隔墙采用混凝土空心小砌块。
门窗使用：
见门窗表。
地质条件：
经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为七度。
柱网与层高：
房间开间6.6m，进深7.2m，走廊宽度2.4m，各层层高3.3m，室内外高差0.33m，框架平面柱网布置如图1.1所示。
图1.1框架柱网平面布置图
承重方案的选择：
纵横向混合承重，纵横向都设主梁，两个方向刚度近似相等。
竖向荷载的传力途径：
楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传给主梁，再由主梁传给框架柱，最后传给地基。
1.2设计条件
1.2.1气象条件：
基本风压；基本雪压：
。
1.2.2抗震设防：
地理位置为七度区，设计要求抗震设防烈度为：
7度，设计地震分组第一组。
1.2.3工程地质条件：
第一层：
耕土，褐黄色，松散，应全部挖除
第二层：
粉土，中密—密实，属中压缩性土
第三层：
粉土，中密—密实，土质均匀
第四层：
粘土，厚度较大，土质均匀
1.2.4材料：
混凝土强度等级C30，梁柱纵筋及基础选用HRB335级钢筋，箍筋选用HPB235级钢筋。
1.3梁柱截面、梁跨度及柱高的确定
1.3.1柱
由经验公式
Β——为考虑地震作用组合主轴压力增大系数，边柱为1.3，中柱为1.25
——折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取14㎡
F——简支状态计算的柱子的负载面积
n——计算面积以上建筑的层数
——框架柱轴压比限值本方案抗震等级为三级0.9
——柱的混凝土强度等级C3014.30Nm㎡
对于中柱：
对于边柱：
柱子的截面尺寸统一取满足要求。
1.3.2梁
主梁梁高为：
高度取=22阶
上平台楼梯梁宽度:
b1=200mm
3．荷载标准值：
可变荷载：
q=2.50kNm2面层荷载：
qm=1.70kNm2
栏杆荷载：
qf=0.20kNm
4．材料信息：
混凝土强度等级:
C20
钢筋强度等级:
HPB235
抹灰厚度：
梯段板纵筋合力点至近边距离：
支座负筋系数：
9.1.4计算过程
1．楼梯几何参数：
踏步高度：
踏步宽度：
计算跨度：
L0=L1＋b12－b=3.00＋0.202－0.30=2.80m
梯段板与水平方向夹角余弦值：
cosα=0.894
2．荷载计算（取B=1m宽板带）：
梯段板：
面层：
自重：
抹灰：
恒荷标准值：
恒荷控制：
活荷控制：
荷载设计值：
3．正截面受弯承载力计算：
左端支座反力:
右端支座反力:
最大弯矩截面距左支座的距离:
Lmax=1.40m
最大弯矩截面距左边弯折处的距离:
x=1.40m
=18.30×1.40－13.07×1.4022
=12.81KN·m
相对受压区高度：
ζ=0.236438配筋率：
ρ=0.010809
纵筋（1号）计算面积：
支座负筋（2、3号）计算面积：
9.1.5计算结果
每米宽板带的配筋：
1．1号钢筋计算结果（跨中）
计算面积
采用方案：
实配面积：
2．23号钢筋计算结果（支座）
计算面积
采用方案：
实配面积：
3．4号钢筋计算结果
采用方案：
实配面积：
9.2平台板的计算
9.2.1平台板配筋计算
图9.3
9.2.2荷载计算
1.荷载信息（均布荷载）
永久荷载分项系数:
可变荷载分项系数:
永久荷载标准值:
可变荷载标准值:
9.2.3弯矩计算
1.计算参数
1）计算跨度:
;
2）板的有效高度:
=0.200％
纵筋合力点至近边距离:
as=40mm
3.荷载信息
V=30.560kN
4.设计参数
结构重要性系数:
γo=1.0
9.3.3计算过程
1、正截面计算：
1）计算截面有效高度
2）计算相对界限受压区高度
3）确定计算系数
4）计算相对受压区高度
满足要求。
5）计算纵向受拉筋面积
6）验算最小配筋率
不满足最小配筋率要求，
取
2、斜截面计算：
1）计算截面有效高度和腹板高度
2）确定受剪面是否符合条件
当时
=0.25×1.0×14.3×200×3101.0=221.650kN截面符合条件。
3）确定是否需要按构造箍筋
不进行斜截面的承载力计算，仅需按构造要求配置箍筋。
4）计算箍筋面积
5）验算最小配箍率
不满足最小配箍率要求。
取
第十章基础计算
10.1基础形式的确定
验算地基承载力
本工程基础均为偏心受压基础，应满足：
；
式中：
——基础底面处的平均压力标准值，kPa
——修正后的地基承载力标准值，kPa
——基础底面边缘的最大压力标准值，kPa
根据钻探资料揭示：
勘探深度内划分为四个地层，各层描述如下：
第一层：
耕土，褐黄色，松散，应全部挖除
第二层：
粉土，中密—密实，属中压缩性土
第三层：
粉土，中密—密实，土质均匀
第四层：
粘土，厚度较大，土质均匀
基础底面在第四层土中，在水位以上
查《建筑地基基础设计规范》
式中：
——修正后的地基承载力特征值
——地基承载力特征值
——土的重度，为基底以下土的天然质量密度与重力加速度
的乘积，地下水位以下取浮重度
——基础底面宽度，小于3m时按3m考虑，大于6m时按6m考
虑
——基础底面以上的加权平均重度，地下水位以下取浮重度
——基础埋置深度
本工程基础宽2.4m，小于3m，可不考虑宽度的修正
1.地基承载力：
2.基础底面压力计算
显然，所以不能采用独立基础，应采用桩基础
10.2平面布置图
10..3示意图
10.4基本资料
承台类型：
四桩承台承台计算方式：
验算承台尺寸
1．依据规范：
《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）
《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）
2．几何参数：
承台边缘至桩中心距:
桩列间距:
桩行间距:
承台根部高度:
承台端部高度:
纵筋合力点到底边的距离:
平均埋深:
矩形柱宽:
矩形柱高
方桩边长:
3．荷载设计值：
（作用在承台顶部）
竖向荷载:
绕X轴弯矩:
绕Y轴弯矩:
X向剪力:
Y向剪力:
4．材料信息：
混凝土强度等级:
C30
钢筋强度等级:
HRB335
10.5计算过程
1．作用在承台底部的弯矩
绕X轴弯矩:
绕Y轴弯矩:
2．基桩净反力设计值：
计算公式：
《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）
=2000.004－13.13×0.802.56＋90.47×（-0.60）1.44
=458.20kN
=2000.004－13.13×0.802.56＋90.47×0.601.44
=533.59kN
=2000.004－13.13×（-0.80）2.56＋90.47×（-0.60）1.44
=466.41kN
=2000.004－13.13×（-0.80）2.56＋90.47×0
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