四层学生宿舍楼设计设计

烟台大学毕业设计1第1章工程概况及结构选型1.1工程概况1.1.1建筑概况四层学生宿舍楼，地点位于聊城市某学院；层高3.3m，地面以上总高14.7m，总建筑面积3000m2，总建筑面积允许5％增减。建筑耐火等级为三级，采光等级为Ⅳ级，设计使用年限50年。1.1.2结构概况钢筋混凝土框架结构，根据《建筑结构可靠度设计统一标准》，建筑结构安全等级为二级。梁柱混凝土强度等级为C30，板混凝土强度等级为C25，纵向受力钢筋采用热轧HRB400。1.1.3其他要求居室应设厕所、盥洗室或卫生间。每幢宿舍宜设管理室、公共活动室和凉晒空间。宿舍多数居室应有良好朝向。宿舍内的居室和辅助用房应有直接自然通风条件，应有直接自然采光，其窗地面积比不应小于1/7。功能分区明确，布局合理，交通联系方便，采光充足，通风良好，满足防火要求。1.1.4设计资料1.1.4.1气象资料（1）基本雪压20/35.0mkNS，基本风压20/65.0mkNW。（2）冬季采暖计算温度：-2.5℃；夏季通风计算温度26.0℃：风向：夏季主导风向为东南向，冬季主导风为西北风；降雨量：全年降水量578.4mm，每小时最大降水量98mm。1.1.4.2.抗震烈度抗震设防烈度7度，设计基本加速度值0.15g，设计地震分组第一组，场地周期0.35s。建筑物的抗震类别为丙类，框架抗震等级为三级。1.1.4.3.工程地质资料（1）场内地势平坦，无障碍物影响施工，附近空地可供临时使用。场地类别为Ⅱ类；工程地质及场地概况见表1。表1工程地质概况土层土质厚度/m地基承载能力特征值/kPa一素填土1.50二粉质粘土2.5175三粉质粘土混角砾1.4230四粉砂岩强分化带10320（2）水文地质概况：最高地下水位为－3m，常年地下水位为－12m，无腐蚀性；烟台大学毕业设计2（3）室外环境类别：二b类。1.2建筑设计该建筑根据使用要求、用地条件、结构选型等情况按建筑模数选择开间和进深，确定了建筑平面，提高使用面积系数，并留有发展余地。考虑到该建筑的公共性及使用人群，对其构件尺寸作相应调整，民用建筑的防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB-50016-2006等有关规定。该工程要求功能分区明确，布局合理，采光充足，通风良好，对窗的面积等都予以考虑。根据上述设计依据进行建筑设计，并在设计过程中，主要参考了下列文献：1．民用建筑设计通则2．房屋建筑学3．建筑制图标准4．宿舍建筑设计规范5．建筑设计防火规范6．屋面工程技术规范根据设计任务、建筑设计要求，进行了建筑平面，立面和剖面设计，该建筑物共4层，层高均为3.3m。其标准层建筑平面、立面和剖面图分别见建筑图。烟台大学毕业设计3第2章结构布置及框架计算简图2.1构件尺寸初估根据结构的使用功能及结构设计的要求进行结构平面布置设计，其结构平面布置图见下图。图2.1结构平面布置图主体结构共4层，层高均为3.3m。外墙及内墙填充墙均采用200mm的加气混凝土砌块。门为铝合金门及木门，窗为铝合金窗，楼盖及屋盖采用现浇钢筋混凝土结构。主梁的截面尺寸按1/15～1/10进行估算。各层梁板柱混凝土强度等级为C30，其设计强度为：cf=14.32N/mm，tf=1.432N/mm。框架梁截面：(以轴线②框架作为计算框架)纵梁1:梁高：450~375104500~12450010~12ll梁宽：2~3hh综上所述梁取h=400mm，b=250mm。边横梁AB、CD:梁高：600~500106000~12600010~12ll烟台大学毕业设计4梁宽：2~3hh综上所述梁取h=550mm，b=300mm。中横梁:梁高：570~475105700~12570010~12ll梁宽：2~3hh综上所述梁取h=550mm，b=300mm。次梁1:梁高：375~250124500~18450012~18ll梁宽：2~3hh综上所述梁取h=350mm，b=200mm。卫生间次梁2:梁高：125~84121500~18150012~18ll梁宽：2~3hh综上所述，按构造取梁h=300mm，b=200mm。框架柱截面：（抗规6.3.6）柱的截面尺寸采用轴压比来进行控制，该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值[μN]=0.85；各层的重力荷载代表值近似取2kN/m12。由图可知边柱及中柱的负载面积为4.5×3.0和5.85×4.5m2。由式][NcAfN，来确定柱的截面面积，则可得柱截面面积为：边柱23cmm693053.1485.0410120.35.43.1A中柱23cmm1351453.1485.0410125.485.53.1A取柱截面为正方形，并根据上述计算结果并综合考虑柱距等其他因素，本设计柱截面尺寸取500mm×500mm。根据《简明钢筋混凝土结构构造手册》中规定，双向板厚度控制在短方向跨度的1/40～1/50，单向板厚度可按照1/30～1/35，据此确定楼面板和屋面板得厚度均取为120mm。烟台大学毕业设计52.2框架计算简图的确定该结构采用柱下独立基础。底层柱高从地梁顶面算至二楼楼板板底，室内外高差为600mm，底层柱高为h=3.3+0.6=3.9m，其余层柱高为3.3m。由此可绘制出框架简图见下图。烟台大学毕业设计6第3章重力荷载计算3.1结构和构件的永久荷载标准值（1）屋面（不上人）25厚1:3水泥砂浆隔离保护层25×0.02=0.5kN/m250厚挤塑板保温层0.3×0.05=0.015kN/m21.5厚HY高分子聚乙烯丙纶复合防水卷材二道2×0.015=0.03kN/m225厚1:3水泥砂浆找平层25×0.02=0.5kN/m2120厚钢筋混凝土板25×0.12=3.0kN/m2合计：4.0352kN/m（2）楼面一（卫生间）瓷砖面层0.55kN/m225厚水泥砂浆结合层20×0.025=0.5kN/m21.5厚聚氨酯防水层两道2×0.015=0.4kN/m220厚水泥砂浆抹灰找平层20×0.02=0.4kN/m2120厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=3.0kN/m2合计：4.852kN/m楼面二（其他楼面）瓷砖面层0.55kN/m220厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4kN/m2120厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=3.0kN/m2合计：3.952kN/m（3）顶棚一（楼梯间及其他房间）10厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆打底扫毛17×0.01=0.17kN/m210厚1:0.3:2.5水泥石灰膏砂浆打底扫毛17×0.01=0.17kN/m2刮腻子一边刷白色乳胶漆三遍0.1kN/m2合计：0.442kN/m顶棚二（卫生间）7厚水泥砂浆打底20×0.007=0.14kN/m27厚水泥砂浆打底20×0.007=0.14kN/m2刮腻子一边0.05kN/m2合计：0.332kN/m（4）内墙面一（楼梯间及其他房间）5厚聚合物水泥砂浆修补墙面20×0.005=0.1kN/m23厚外加剂专用砂浆抹基面刮糙20×0.003=0.06kN/m28厚水泥石灰膏砂浆扫毛17×0.008=0.14kN/m28厚水泥石灰膏砂浆找平17×0.008=0.14kN/m2烟台大学毕业设计7封底漆一道刷白色乳胶漆两遍0.1kN/m2合计：0.542kN/m内墙面二（卫生间）5厚聚合物水泥砂浆修补墙面20×0.005=0.1kN/m23厚外加剂专用砂浆抹基面刮糙20×0.003=0.06kN/m28厚水泥石灰膏砂浆扫毛17×0.008=0.14kN/m26厚水泥石灰膏砂浆找平17×0.006=0.11kN/m21.5厚聚合物水泥基复合防水涂料防水层2×0.015=0.4kN/m24厚强力胶粉泥粘结层20×0.004=0.08kN/m25厚釉面砖白水泥擦缝19.8×0.005=0.1kN/m2合计：0.992kN/m（5）外墙面5厚聚合物水泥砂浆修补墙面20×0.005=0.1kN/m50厚聚苯板保温层0.17kN/m250厚聚合物抗裂砂浆20×0.005=0.1kN/m220厚水泥石灰膏17×0.002=0.34kN/m220厚混合砂浆17×0.002=0.34kN/m2合计：1.05kN/m23.2结构和构件的可变荷载标准值（1）屋面（不上人）均布活载标准值0.5kN/m2（2）楼面活载标准值2.0kN/m2（3）屋面雪载标准值20/35.035.00.1mkNSSrk3.3.梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸，材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。具体计算过程从略，计算结果见下表。烟台大学毕业设计8表3.1梁、柱重力荷载标准值层次构件b/mh/mγ/(kN/m3)βg/(kN/m)li/mnG/kN∑G/kN1-4边横梁AB0.30.55251.054.336.0251.96878.61边横梁CD0.30.55251.054.336.0251.96中横梁BC0.30.55251.054.335.7249.36次梁10.20.35251.051.844.534281.53次梁20.20.3251.051.581.51535.55纵梁10.250.4251.052.634.534402.39柱10.550.55251.057.943.9401238.64柱2~40.50.5251.056.563.340865.9注：1）表中β为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g表示单位长度构件重力荷载；n为构件数量2）梁长度取净长；柱长度取层高墙体自重：A外纵墙为200mm厚混凝土墙加气混凝土砌块5.5×（3.3-0.4）×0.2=3.19kN/m外墙面（单）1.05×3.3=3.47kN/m内墙面一（单）0.54×3.18=1.72kN/m外纵墙3.19+3.47+1.72=8.38kN/mB外横墙为200mm厚混凝土墙加气混凝土砌块5.5×（3.3-0.55）×0.2=3.03kN/m外墙面（单）1.05×3.3=3.47kN/m内墙面一（单）0.54×3.18=1.72kN/m外横墙3.19+3.47+1.72=8.22kN/mC内纵墙为200mm厚混凝土墙加气混凝土砌块5.5×（3.3-0.35）×0.2=3.25kN/m内墙面（双）0.54×3.18×2=3.44kN/m内纵墙3.25+3.44=6.69kN/mD内横墙为200mm厚混凝土墙加气混凝土砌块5.5×（3.3-0.55）×0.2=3.03kN/m内墙面一（双）0.54×3.18×2=3.44kN/m内横墙3.03+3.44=6.47kN/mE卫生间隔墙为100mm厚混凝土墙加气混凝土砌块5.5×（3.3-0.3）×0.1=1.65kN/m内墙面一（单）0.54×3.18=1.72kN/m内墙面二（单）0.99×3.18=3.15kN/m卫生间墙1.65+1.72+3.15=6.52kN/m烟台大学毕业设计9F卫生间纵墙为200mm厚混凝土墙加气混凝土砌块5.5×（3.3-0.3）×0.2=3.30kN/m内墙面一（单）0.54×3.18=1.72kN/m内墙面二（单）0.99×3.18=3.15kN/m卫生间墙1.65+1.72+3.15=8.17kN/mG卫生间横墙为200mm厚混凝土墙加气混凝土砌块5.5×（3.3-0.3）×0.2=3.30kN/m内墙面二（双）0.99×3.18×2=6.30N/m卫生间墙1.65+1.72+3.15=11.32kN/mH女儿墙墙为300mm厚混凝土墙加气混凝土砌块5.5×0.9×0.3=1.49kN/m水泥粉刷：20×0.9×0.02＝0.36kN/m女儿墙1.49+0.36=1.85kN/m木门单位面积重力荷载为0.2kN/m2；铝合金窗单位面积重力荷载取0.4kN/m2重力荷载代表值计算恒载：梁878.61kN柱（1）1238.64kN柱（2-4）865.9kN屋面：4.035×40.7×17.9=3158