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02级本科毕业设计论文第1页共164页1引言土木工程专业的毕业设计是综合性和实践性极强的最后一个教学环节，是理论与实际相结合的训练阶段；是我们运用所学的基础理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计的重要实践过程，涉及综合运用建筑、结构、施工、设备、给排水和相关学科的基础知识。毕业设计的时间较短，我们土木工程专业的学生本次毕业设计仅需完成该工程的建筑设计及结构设计两部分，侧重于结构计算。通过毕业设计，使我们初步了解医院建筑的设计原理，熟悉运用建筑规范和国家标准图集，初步掌握建筑设计的基本方法和步骤，了解建筑物的一些细部构造，进一步提高和训练绘图技巧，包括使用计算机绘制建筑图及有关结构计算。在设计中，一方面要把所学的知识运用到设计、施工中去，熟悉国家有关规范、条例和规程并知道如何去查找规范里的相关条文；另一方面，由于现代化建筑一般都具有密度大，高度高，功能多，设备复杂，装修豪华，防火要求和管理自动化水平高等特点，需要各工种交叉配合。因此，通过这次毕业设计，对于扩大我们非本专业知识面也是十分重要的。由于毕业设计是一种初步的尝试，涉及专业比较多，加上条件和水平所限，不可避免地存在疏漏与错误，敬请各位资深专家、教师批评指正。02级本科毕业设计论文第2页共164页2建筑设计说明建筑设计在现有的自然环境与总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑使用功能、结构施工、材料设备、经济艺术等问题，着重解决建筑内部使用功能和使用空间的合理安排，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等，创造出既美观又实用的建筑。建筑设计应考虑建筑与结构等相关的技术的综合协调，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。本方案采用框架结构，框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，横梁和立柱通过节点连成一体，形成承重结构，将荷载传至基础。其特点是承重系统与非承重系统有明确的分工，支承建筑空间的骨架与梁，柱是承重系统，而分割室内外空间的围护结构和轻质隔墙是不承重的，这种结构形式强度高，整体性好，刚度大，抗震性好，开窗自由。框架结构是多层、高层建筑的一种主要结构形式。框架结构具有建筑平面布置灵活、能获得较大的空间、建筑立面容易处理、结构自重较轻、抗震性能好、计算理论较成熟等优点，可以适应不同的房屋造型要求。同时，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，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。我国定义10层以下或建筑总高度小于28m的建筑为多层建筑，钢筋混凝土框架结构多用于多层建筑，较少用于高层建筑，因为当房屋的高度超过一定的范围时，框架结构侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大，从受力合理和控制造价的角度，现浇钢筋混凝土框架结构一般不超过60m，地震区现浇钢筋混凝土框架，当设防烈度为7度、8度、9度时高度一般不超过55m、45m和25m。框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式，梁和柱，通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构或纯（全）框架结构，框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因工艺和使用要求，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。此结构的柱网布置为正方形，采用纵横向承重方案，楼面为现浇双向板楼盖，两个方向的框架同时承受竖向荷载和水平荷载。建筑物是社会物质和文化财富，它在满足使用要求的同时，还需要考虑人们对建筑物在美观方面的要求。2.1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,通常较为集中地反映建筑02级本科毕业设计论文第3页共164页功能方面的问题。因此，在进行建筑设计时，总是从平面设计入手。但在平面设计中，应考虑建筑整体空间组合效果，分析剖面、立面的可能性和合理性，全面综合的解决好设计问题。医院的设计要充分考虑到交通联系部分设计的合理性，要求功能区分合理，洁污路线清楚，避免或减少交叉感染。同时应满足防火及抗震规范的要求。房屋建筑空间处理问题，除了内部空间的处理以外，还应当包括建筑物在群体布局中与其它建筑物之间的外部空间处理。建筑群体之间的空间处理一般包括建筑群的体形组合协调，使建筑物之间的空地、庭院、广场等空间感觉完整、尺寸比例适宜以及空间与空间之间的联系得当等问题。我们在研究建筑群的空间构图时，既要分析建筑空间构图上的一些特征，又要考虑人们活动过程中对空间构图所提出的要求。在建筑总平面设计时，我们综合考虑了以下几个方面问题：1、建筑群空间处理首先要考虑体形统一协调。2、建筑群空间组合应与自然环境相配合。3、建筑群空间组合必须考虑人们活动的“动”、“静”的效果。4、建筑群空间构图还注意空间的层次与透视效果。5、建筑群的空间处理，与内部空间处理一样，也应根据建筑功能程序和艺术要求考虑建筑空间的序列。根据综合楼的性质和规模，结合基地条件和环境特点（包括现有地形、道路、绿化、朝向、原有建筑和设计管网等），按照上述原则来确定该综合楼的位置和布局，规划基地范围内的绿化、道路和出入口，保证与其它建筑物之间的平面距离，综合考虑其通风和采光等，使其满足使用要求和艺术要求。根据使用功能的要求，结合自然条件、经济条件、技术条件（包括材料、结构、施工），来确定各个房间的大小和形状，确定房间和房间之间以及室内与室外之间的分隔与联系方式和平面布局，使综合楼的平面组合满足实用、经济、美观和结构合理的要求。各个功能的房间的布设综合考虑三个方面的要求：1、使用方面的要求：任何房间的布设不但都应有必须的面积和体积，适宜的形状和尺寸，以适合内部家俱和设备的布置和使用活动的要求，而且还必须与其它房间和室外有合理的分隔与联系。2、环境方面的要求：任何房间一般都应有良好的采光，通风和日照等自然环境条件，而且在房间内一般还应有与使用要求相适应的卫生技术设备。给水、排水、照明、采暖等。3、审美方面的要求：不管什么房间都应根据具体情况，考虑室内空间体形、比例、色02级本科毕业设计论文第4页共164页彩、装饰以及家俱、设备布置等问题，以满足人们精神上和审美上的要求。在一幢建筑物中，房间不是孤立存在的，它的尺寸和形状应考虑与其它房间进行组合的可能，应满足结构上和经济上的要求。因为结构的跨度有它经济合理的范围，以方便施工。在一般建筑中，使用房间最常见的平面形状是矩形，因为梁板结构的布置以矩形最为经济，而且矩形平面一般也有利于室内家具的布置和满足使用活动的要求，在建筑组合设计中，也便于上下左右灵活组合。本次房间设计全部为矩形，且都能满足上述要求。本建筑为框架结构，墙体为填充墙，只起维护分隔作用，承重结构与围护结构分工明确。框架结构本身并不形成空间,只为形成空间提供一个骨架。这就给自由灵活的分隔空间创造了十分有利的条件。框架结构对建筑平面组合限制较少,各部分空间的大小和平面布置可按功能特点作不同的处理。但各空间的形式和平面尺寸应尽量与柱网的排列形式和尺寸协调。考虑无障碍设计，在主入口及部分次入口设置坡道，综合楼中设置电梯两部。2.2剖面设计建筑剖面设计是对各房间和交通联系部分进行竖向的组合布局。它的主要内容有确定房间的剖面形状、建筑各部分的高度及建筑物的层数，进行建筑剖面组合，研究建筑空间的利用。此外还要处理建筑剖面中的结构、构造关系等问题。建筑平面与剖面是从两个不同的方向来表示建筑各部分的组合关系，因此，设计中的一些问题往往需要将平面和立面结合在一起考虑，才能加以解决。房间的室内高度，从楼地面到室内天花或其它构件底面的距离叫净高，净高加上楼板层的结构，即该层的地坪面或楼板面到上层楼板面的距离叫层高。确定房间高度和剖面形状的原则与确定房间的平面尺寸和形状是一样的。(1)考虑房间的使用性质和活动的特点。(2)考虑采光、通风、空气容量等卫生要求。房间的高度，也是反映建筑标准和建筑经济的一个方面，因为建筑体积和造价有密切的关系，所以适当降低房间的层高是降低建筑造价的措施之一。综合考虑上述因素，我们认为：使用要求是决定房间尺寸和形状的主要因素，但在满足基本使用的条件下，结构的经济合理，构件的规格等等，又往往成为决定具体尺寸的重要因素。综合考虑了诊室，手术室，病房等房间的层高要求，本工程底层层高定为3.9m，以上各层均为3.6m。设计一个房间，除了确定必要的面积、尺寸和形状外，还要房间各构成要素的设计与布置。房间的构成要素包括：内外联系的门，通风、采光用的窗等等。一、门的设计与布置：02级本科毕业设计论文第5页共164页在建筑设计中，各种门的设计与布置，包括确定门的大小、数量、位置和开启方式等等，对于人流活动、家具布置、内部窨使用以及安全疏散等影响很大。因此，对门必须进行精心设计。对门的设计主要考虑了以下几点：(1)根据功能要求确定门的大小(2)根据使用的具体要求确定门的数量。二、窗的设计和布置房间中窗子的大小、形式和位置，对室内采光、通风、日照和使用等功能要求，对建筑物的装门面构图，都有很大关系，在设计时应根据各方面要求综合考虑。采光是窗的主要功能，室内采光的优劣，一方面取决于的平面和剖面的尺寸和形式；另一方面也与窗的方位、位置、大小、形状、窗子的透光程度、窗前的遮挡情况、以及室内墙反光能力等因素有关。房间所需采光面积大小，在一般民用和工业建筑中，常常参考实践经验所得的窗面积和地面面积来进行设计。窗子的大小、数量，还应考虑经济条件和当地的气候条件，因为窗的造价比墙贵，而且窗子的保温、隔热性能比墙差。在设计窗的位置时，考虑了下列问题：1、窗的位置应很好地考虑房间内部的使用情况。2、窗子大都兼有通风的作用，因此房间的窗子位置应与门的位置一起考虑，最好把窗开在门对面的墙上或离门较远的地方，以使房间尽可能得到穿堂风。3、窗子的位置还考虑了立面的要求，使立面构图整齐谐调，不致杂乱无章，影响立面的效果。室内光线的强弱和照度是否均匀，不仅与窗在平面中的宽度和位置有关，而且还与窗在剖面中的高低有关。房间内光线的照射深度主要取决于侧窗的高度，侧窗上沿越高，光线的照射深度越远，进深较大的房间，为避免室内远离窗口处的照度过低，应适当提高窗上沿的高度。垂直交通包括三步楼梯及两部电梯。门的高度根据人体尺寸来确定，窗高要满足通风采光要求。2.3立面设计立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的。同时，还可起到改善环境条件、保护结构和装饰美化建筑物的作用。并且要考虑它的耐久性、经济性；正确处理与施工技术的关系。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平、剖面的设计一样，同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，但是从房屋的平、立、剖面来看，立面设计中涉及的02级本科毕业设计论文第6页共164页造型和构图问题，通常较为突出。建筑外形不是设计者主观臆造出来的，它是功能、结构体系和内部空间组合等合乎逻辑的反映；建筑外形也不是建筑内容的简单反映或直接表现，而是在建筑功能、技术、经济等各种条件制约下，根据建筑艺术表现的要求和建筑形式美的构图规律，进行加工创作而成的。不同的功能要求具有不同的建筑空间，而不同的建筑空间又形成不同的建筑外形，这种关系首先表现在建筑外部的体形组合上，其次也表现在立面上许多构件和构件的组合上。建筑立面可以看成是由许多构部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用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。恰当地确定立面中这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整、形式与内容统一的建筑立面，是立面设计的主要任务。建筑物的外墙做散水，主要是为了迅速排除靠墙体的地面水并堵住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。散水是将外墙四周地面做成向外倾斜的坡道，以便将水导至远离墙脚处。由于散水附属在外墙底部，当墙身下沉时，在交接处容易产生裂缝而渗水。解决办法可在接缝处嵌以沥青油膏，或将勒脚做至散水面以下。本次设计的散水宽度为1000mm，坡度为4%。女儿墙是屋顶上直接受到风吹雨淋的一个构件，如果没有适当的防水措施，