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1、02级本科毕业设计论文 第165 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
2、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。 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
3、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
4、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。
5、 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功能方面的问
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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，
12、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：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
13、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、
14、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
15、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
16、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
17、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，雨水就有可能顺女儿墙渗入室内，女儿墙的外饰面材料也可能因此而破坏。防止女儿墙渗水的办法主要是在女儿墙的墙身中铺设油毡防水层，或把屋面防水层铺过女儿墙。本次综合楼设计中，为了安全和美观的需要，设置了女儿墙，女儿墙高1000mm。并充分考虑了女儿墙的抗震和防水。勒脚是外墙接近室外地面处的表面部分，其作用：一是保护墙身不受外界雨、雪的侵袭而受潮、受冻；二是加固
18、墙身，以防因外界机械性破坏而使墙身受损；三是对建筑物立面处理产生一定效果。根据勒脚的作用，勒脚应选用防水性、耐久性较好，并有一定装饰效果的材料。本次综合楼外墙勒脚采用1：2水泥砂浆粉刷，高度为600 mm。这种勒脚的优点是造价低，施工方便，。缺点是比较脆、容易裂，日久常有起壳剥落现象，严重的会造成墙体的破坏。发生起壳剥落现象的主要原因：一是施工时墙面清洗湿润不够，以致在抹灰时砂浆中水份被砖墙吸收，使面层抹灰咬不住，从而造成了面层与基层的粘结，造成空鼓；二是当室内外高差较大时，地下的潮气由室内填土进入勒脚墙体并停留在与外墙抹灰交接的孔隙间，由于地下潮气往往含有碱性介质，经过外墙面的风吹日晒，潮气
19、挥发，碱性介质形成结晶，体积膨胀，致勒脚面层成片剥离脱落；三是由于散水坍陷，使抹灰开裂渗水，当水浸入勒脚后，由于冻融循环的影响，导致表面脱壳。建筑立面设计的步骤，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系，例如房屋的大小、高低、门窗位置，构部件的排列方式等，描绘出房屋各个立面的基本轮廓，作为进一步调整统一，进行立面设计的基础。设计时首先应该推敲立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。2.4 构造和建筑设计措施建筑不仅要满足人们生产、生活等物质功能的要
20、求，而且要满足人们精神文化方面的要求。为此，不仅要赋予现实用属性，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及外部造型的艺术处理体现，同时，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，广泛地被人们所接触，对人的精神感受上产生的影响尤为深刻。建筑体型和立面设计是整个建筑设计的重要组成部分，要满足使用功能，物质技术条件，环境条件及社会经济条件等要求。2.4.1 墙体根据墙体在平面上所处位置不同，有内墙和外墙、纵墙和横墙之分。凡位于房屋内部的墙体统称为内墙，它主要起分隔房间的作用；位于房屋周边的墙体统称为外墙，它主要是抵御风、霜、雨、雪的侵袭和保温、隔热，其围护作用；沿建筑
21、物短轴方向布置的墙体称为横墙，有内横墙和外横墙之分。在一片墙上，窗与窗或窗与门之间的墙体称为窗间墙，窗洞下部的墙称为窗下墙。墙体按结构受力情况分为承重墙和非承重墙。此结构墙体均为非承重墙。非承重墙虽不承受外来荷载，但承受自身重量，下部有基础的墙称为自承重墙。仅起分隔房间的作用，自身重量由楼板或梁来承担的墙称为隔墙。框架结构中，填充在柱子之间的墙又称为填充墙。墙体应满足以下几个要求：要有足够的强度和稳定性，满足保温、隔热等热工方面的要求，满足隔声要求，满足防火要求及抗震要求。为满足抗震要求，应设置贯通的圈梁，使其具有一定的延伸性，减缓墙体的酥碎现象产生。墙脚和勒脚受到土壤中水分的侵蚀，致使墙身受
22、潮，墙面层脱落，影响卫生环境，应做好防潮工作。墙体材料采用现在运用较为广泛的粉煤灰轻渣空心砌块。门窗过梁用来支承门窗洞口上墙体的荷重，本工程采用钢筋混凝土过梁。有些部位的窗户则无需过梁，直接位于框架梁之下。2.4.2 基础基础是建筑物的重要组成部分，它承受建筑物的全部荷载，并将其传给地基。基础构造形式随建筑物上部结构形式、荷载大小及地基土质情况而定。一般情况下，上部结构形式直接影响基础形式，但当上部荷载增大，且地基承载力有变化时，基础形式也随之变化。地基不是建筑物的组成部分，它只是承受建筑物荷载的土层。地基每平方米所能承受的最大压力，称为地基允许承载力，也叫地耐力。具有一定地耐力，直接支承基础
23、的土层称为持力层，持力层以下的土层称为下卧层。地基承受基础传来的压力是由上部结构至基础顶面的竖向力和基础自重以及基础上部土层组成。而全部荷载是通过基础的底面传给地基的。因此，当荷载一定时，加大基础底面积可以减少单位面积地基上所受到的压力。本工程采用柱下独立基础。2.4.3 楼地层楼地层包括楼板层和地坪层，是水平方向分隔空间的承重构件，楼板层分隔上下楼层空间，地坪层分隔大地与底层空间。楼板是房屋的水平承重构件，楼板层由面层、楼板、顶棚三部分组成，必须满足足够的强度和刚度；隔声、防火、热工；建筑经济等要求。本工程采用现浇钢筋混凝土楼板，该楼板具有坚固、耐久、刚度大、强度高防火性能好等优点，当前应用
24、比较普遍。现浇楼板经常与现浇梁一起浇筑，形成现浇梁板。本工程正是采用的梁板式楼板。楼地面采用水磨石地面，该种地具有良好的耐磨性，耐久性、防火性，并具有质地美观、表面光洁，易清洁等优点。地面层是人们日常生活、工作、生产时经常接触的地方，也是建筑物中经常经受磨擦、洗刷和承受压力的部分。因此，对满足各种使用功能要求、艺术要求以及经济要求等才有较大影响，设计时必须综合考虑，重点解决。例如对使用频繁的大厅，应具有足够的坚固性，即在各种外力作用下不易被磨损，不起灰，而且还应考虑平整、光洁等美观以及防滑等要求。地面应考虑隔声，使人行走时不致产生过大的噪声。浴厕、开水房的地面，则要求防水、防潮，而且要注意易于
25、清扫；对一些有特殊要求的房间，地面还要考虑耐酸、耐碱、耐腐蚀、耐高温等要求。此外，由于地面面积较大，技术要求较高，施工比较费时、费工，特别当采用高级材料时，则更应全面考虑材料、施工、经济指标等要求。地面构造的设计主要是：选择面层材料，确定基本构造方案及解决特殊构造要求，如：防水、隔音、防油、防酸碱等；进行细部节点处理，如不同地面交接处构造、变形缝构造等。楼地面主要是用来分隔上下空间，它既是上层的地面，又是下层的天花，因此在设计时综合考虑了上下两层的要求。对楼板要求能隔声，底层的地面则要求注意了防潮。水磨石又称磨石子地面，其性能和做法与水泥砂浆地面相似，但耐磨性比水泥砂浆面层好，表面光洁，不易起
26、灰，造价比水泥砂浆面层高12倍。但水磨石地面更易产生反潮现象。在南方，每当梅雨季节，气温升高、雨水较多，空气中相对湿度较大，地面容易返潮。避免返潮现象主要解决两个问题：一是减少围护结构内表面与室内空气的温差，使围护结构内表面温度在露点温度以上；二是降低空气相对湿度，加强通风。在建筑构造上解决第一个问题，第二个问题可用机械设备（如去湿机）等手段来解决。本工程采用架空式地坪的方法来改善地坪返潮。其做法是在底层地坪下设通风间层，使底层地坪不解除土壤，以改变地面的温度状况，从而减少冷凝水的产生，使返潮现象得到明显的改善。但由于增加了一层楼板，使得造价增加。本次设计所有楼地面均采用水磨石楼地面，楼梯也为
27、水磨石饰面。2.4.4 屋顶屋顶是房屋顶层覆盖的外围护结构，它的主要功能是为建筑提供一个良好的内部使用空间环境，因此它具有能够抵御自然界中的风、雨、雪、霜的干扰，太阳辐射，气温昼夜的变化和各种外界不利因素对建筑物影响的能力，同时屋顶也是建筑造型的重要组成部分。屋顶的组成包括屋面、支承结构和顶棚。屋顶按其外形一般分为平屋顶、坡屋顶、其它形式的屋顶由于屋顶覆盖在房屋的最好上面，因此屋顶的防水的问题就特别突出。防止屋面漏水是要解决的首要问题，也是保证建筑室内空间能够正常使用的先决条件。为解决这一问题，应从两方面入手，一方面选择好的屋面防水材料，不让屋顶产生漏水现象；另一方面，组织设计好屋面的排水坡度
28、将雨水引向雨水口，以达到使屋面雨水迅速排走，不在屋顶产生积水现象。南方夏季炎热，强烈的太阳光辐射屋顶，屋顶只有采取相应的隔热措施，才能保证大量的热量不会通过屋顶传入市内。本工程采用外檐沟排水。采用钢筋混凝土檐沟，为防止倾覆，采用现浇式。屋面采用刚性防火屋面，其构造简单，施工方便，造价较低。屋顶覆盖在房屋的最上面，要起到防止自然界风霜雨雪、阳光、灰砂等侵袭和防水、保温、隔热等作用，有时还要考虑人们在上面使用。屋顶搁置上墙上，除承担本身的重量外，还要承受人、物、风雨和积雪等外力，所以屋顶设计要考虑和解决防水、保温、承重这三面问题。屋顶的防水和排水是靠必要的防水材料，通过适当的构造处理而形成的，防水
29、效果的好坏与材料和构造组织的好坏有很大关系。屋面防水基本方法有两种：一是“导”的方法，即利用屋面坡度将防水构件互相搭接铺盖，把屋面雨水因势利导地迅速排除，使渗漏的可能性缩到最小范围。二是“堵”的方法，即利用防水材料，堵塞屋面防水构件的缝隙，做到无缝无孔，以防止雨水渗漏。屋面排水设计，主要解决以下两个问题：1、决定适宜的排水坡度为了排除雨水，屋面就需要有一定的坡度。坡度越大，排水越畅。但当坡度过大，会给施工和结构布置造成不利条件。在一般情况下，坡屋顶的坡度对排水要求是没总是的，对综合楼这样的平屋顶来说，屋面坡度采用2%为适宜。坡度在工地上有时也用泛水来表示，屋面泛水就是屋脊标高与檐口标高的差值。
30、综合楼设计屋顶坡度采用垫置坡度。也称填坡或构造找坡，一般在水平铺设的预制屋面上，用轻质材料填出屋面排水坡度。2、合理组织排水系统合理组织的水系统，主要根据屋面高低、跨度大小、变形缝位置等，划分排水区段、确定屋面的排泄水方向和檐口的排水方式。本工程采用挑檐女儿墙平屋顶，屋面分水线排水坡度为2%，檐沟内垫置出1%横向坡度。雨水从屋面直接流入槽沟内，雨水顺坡度流入雨水口。结合综合楼屋面特点，我们采用刚性防水，就是利用水泥及其制口（水泥砂浆、混凝土、钢筋混凝土）的高渗性做成的屋面防水层。刚性防水屋面与柔性防水屋面比较，其特点是便于结构形式复杂的屋面的防水；便于上人使用；除少量热沥青刷面外基本上摆脱了高
31、温操作；材料来源广，比柔性防水便宜；耐久性较好，维修比较方便。刚性防水层的基本材料是水泥、砂、石，它的基本防水原理是利用水泥制品的密实性来抵抗水分的渗透，因此它的抗渗能力与制品的密实程度有着密切的关系。提高刚性防水材料的密实性主要通过改进颗粒级配、合理控制水灰比及良好的施工质量而获得的。为了进一步提高抗渗性能，在刚性防水材料中，也可以掺入一些防水剂。综合楼防水层屋面做法是：钢筋混凝土楼板上为20厚1：3水泥砂浆找平，上面为保温层，再用20厚水泥砂浆找平，上面为隔离层，结构层采用40厚C20细石混凝土，内配ø4150双向钢筋，最上面的面层为青色防滑地砖。本设计工程建筑设计力求给人一种均
32、衡、和谐的感觉，与环境融于一体，充分体现了建筑物的功能，通过巧妙组合，使建筑物创造了优美、和谐、统一而又丰富的空间环境，给人以美的享受。3 结构设计说明3.1 工程概况东海县第二人民医院综合楼，建筑面积4205m2，按照规划要求，拟建层数为4层的框架结构。1、 年平均温度16 0C，夏季最高气温为40.7 0C，冬季最低气温为-14 0C；2、 冬季相对温度73 ，夏季相对温度81；3、 冬季主导风向东北平均风速2.6m/s，夏季主导风向东南平均风速2.6m/s，最大风 速为23.7 m/s；4、 年平均降水量1034.1mm，月最大降水量179.3mm；5、 常年地下水位低于-1.5m，水质
33、对混凝土没有侵蚀作用；6、 地震荷载和雪荷载等常用荷载查相关规范。3.2 设计主要依据和资料（1）建筑设计资料集中国建筑工业出版社 2005（2）房屋建筑教程 化学工业出版社2004 （3）房屋结构抗震 重庆大学出版社1999 （4）土木工程结构 科学出版社2004（5）土木工程专业毕业指导 梁科学出版社2004（6）建筑抗震设计 科学出版社2003（7）建筑构造 科学出版社2004（8）世界建筑20年 天津大学出版社2000（9）建筑构造 清华大学出版社2005（10）公共建筑设计原理 东南大学出版社，2004（11）建筑结构设计 东南大学出版社，2002（12）混凝土结构设计 高等教育出版
34、社，2005（13）中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范（GB50010-2002），中国建筑工业出版社，2002（14）中华人民共和国国家标准 建筑抗震设计规范（GBJ50011-2001），中国建筑工业出版社，2001（15）中华人民共和国国家标准 地基基础设计规范（GB5007-2002），中国建筑工业出版社，2002（16）中华人民共和国国家标准 建筑结构荷载规范（GB50009-2001），中国建筑工业出版社，2001（17）中华人民共和国国家标准 建筑制图标准（GB/T50104-2001），中国建筑工业出版社，2001（18）中华人民共和国国家标准 办公建筑设计规范（JGJ
35、67-89），中国建筑工业出版社，1989（19）中华人民共和国国家标准 建筑结构制图标准（GB/T50105-2001），中国建筑工业出版社，2001（20）基础工程 清华大学出版社，1996（21）建筑结构设计 东南大学出版社，2002（22）建筑构造资料 中国建筑工业出版社，1994（23）钢筋混凝土构件设计 地震出版社，1996（24）工程结构抗震设计中国建筑工业出版社，2004（25）混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 中国建筑标准设计研究所出版 03G101-1（26）混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 中国建筑标准设计研究所出版 03G101-2本
36、工程采用框架结构体系，框架抗震等级为三级。本工程耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按民用建筑设计规范（GBJI0I8-7）执行.全部图纸尺寸均以毫米为单位。本工程结构图中所注标高均为结构标高。3.3 主体工程设计1、全部双向板底筋短向放置在底层,长向放置在短向筋上。2、框架柱与墙连接均需间隔500mm高、在柱内预埋并向外伸出长度不小于1000mm的26的钢筋与墙体相连接。3、 工程内预留洞、预埋件应与其他相关专业配合施工，严禁在结构构件上事后凿洞。凡柱、板、梁及混凝土墙上开洞必须满足相关规范要求。4、 凡建筑图中未设墙处今后需加隔墙时，只允许加轻质隔墙。5、 框架梁上下立筋除图中
37、注明外均不宜有接头，不可避免时，必须采用焊接接头，同一截面内钢筋的接头面积不多于钢筋总面积的50%。3.4 结构设计方案及布置 该建筑为医疗综合楼，采用框架结构，建筑平面布置灵活，有较大空间。 该工程采用全现浇结构体系，结构平面布置见下图。图3.1 结构平面布置3.4.1构件初估一、柱截面尺寸的确定由于本框架结构荷载较小，可取1.1。设防烈度7度，抗震等级为三级,因此取0.9。地层柱的柱高H=3900mm，由于为现浇楼盖则其=1.0H=3900mm, 其他层柱的柱高H=3600mm，同样为现浇楼盖条件下的计算高度=1.25H=1.25×3600mm=4500mm, 则由b/30=45
38、00/30=150mm h/25=4500/25=180mm综合考虑框架柱最小截面尺寸为b×h=400mm×380mm,选定柱截面尺寸为450mm×450mm。二、梁尺寸确定 框架梁的截面高度可根据梁的跨度、约束条件及荷载大小进行选择，一般取梁高为l/12l/8梁的跨度。为防止发生剪切破坏，梁高不宜大于1/4净跨。框架梁的截面宽度可取为梁高度的1/31/2梁高，为了使端部节点传力可靠，梁宽不宜小于柱宽的1/2，且不应小于250mm。该工程框架为纵横向承重，梁跨度为7.2m，根据梁跨度可初步确定框架梁截面尺寸300mm×700mm。次梁梁高为跨度的1/18
39、1/12，梁宽为梁高的1/31/2，因梁与板整结在一起，故梁宽可取偏小值。选取次梁尺寸为200mm×450mm，纵向钢筋配筋率一般为0.6%1.5%。三、楼板尺寸板的纵横向的跨度比为2，采用现浇双向板，板的最小厚度 h=l/40l/50lox（lox为双向板的断想计算跨度），且满足h80mm 。板的厚度取100mm。3.4.2 基本假定与计算简图一、基本假定1、平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。2、由于结构体型规则，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。二、计算简图在横向水平力作用下，梁对墙
40、产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。3.4.3 荷载计算水平荷载包括风荷载和地震荷载。风荷载的计算按当地情况确定。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。3.4.4 侧移计算及控制当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：650，1：700。3.4.5
41、 内力计算及组合一、竖向荷载下的内力计算 竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力分层法；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。二、水平荷载下的计算 水平力首先在框架分配，然后将分得的份额按各榀框架的剪切刚度进行再分配，采用D值法进行计算。三、内力组合1、荷载组合。由于不考虑风荷载影响，荷载组合简化如下： (1) 1.2×恒1.4×活 (2) 1.2×恒1.4×风 (3) 1.2×恒+0.85(1.4×活+1.4×风) (4) 1.2×恒+0
42、.5×活+1.3×地震 2、控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。3.4.6 构件及节点设计 构件设计包括框架梁、柱，板的配筋计算。3.4.7 基础设计根据上部结构条件、工程地质、施工等因素，选用柱下独立基础，进行基础的配筋及抗冲切的验算。3.5 施工材料1、本工程中所采用的钢筋箍筋为级钢，fy=210N/m,主筋
43、为级钢，fy=300N/，级钢，fy=360N/。2、柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。3、钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。4、本工程混凝土强度等级为C20，C30。5、墙体采用240厚粉煤灰轻渣空心砌块。3.6 施工要求及其他设计说明1、本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0KN/m时，应采取可靠措施予以保护。2、施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。3、未详尽说明处，按相关规范执行。4 结构计算书4.1 工程概况我们本次设计课题是一幢医疗综合楼，四层框架结构，抗震设计
44、烈度为7度。地基按类场地土。建筑物底层层高为3.9m，其它层为3.6m，柱、梁板均为现浇结构。4.1.1 平面设计首先应是底层的设计，初步拟定柱的截面尺寸450mm×450mm，梁的截面尺寸为300mm×700mm，在设计中，考虑到多层综合楼的多项功能集一体，设计中，把它主要功能分区，亦即是住院病房和办公区，各个区进行人员分流以及满足防火要求。4.1.2 剖面设计 为了很好的反映楼层的结构，在设计剖面时，剖到楼梯这个比较重要的部位，使剖面能很好的反映结构的布置，楼地面的装修以及梁柱之间的关系等。4.1.3 排水设计为了使雨水能很好的有组织的排走，设计中，采用的是外檐沟排水，
45、起坡坡度均为2%,设计成双坡排水。4.1.4 结构选型采用钢筋混凝土框架结构1、屋面、楼面结构：现浇钢筋混凝土屋面板，按上人屋面的使用荷载取用；2、楼梯结构：采用梁式楼梯；3、排水采用檐沟外排水，沟内垫坡。4、基础：采用柱下独立基础。4.1.5基本资料：1、设计标高：室内设计标高±0.000m，室内外高差600mm；2、墙身做法：墙身为粉煤灰轻渣空心砌块。用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚15mm，“803”内墙涂料两度，外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚15mm, 5厚1：1水泥砂浆粘结层，水刷石墙面；3、楼地面做法：采用水磨石地面。 4、屋面做法：钢筋混凝土楼板上为2
46、0厚1：3水泥砂浆找平，上面为保温层，再用20厚水泥砂浆找平，上面为隔离层，结构层采用40厚C20细石混凝土，内配ø4150双向钢筋，最上面的面层为青色防滑地砖；门窗做法：采用木门，铝合金窗，详细尺寸见建施图；5、工程地质资料：持力层为粉质粘土，地基承载力标准值为210KPa，基本风压0.55 KN/m2，雪压0.40KN/m2，抗震7度设防（近震）；6、活荷载标准值：屋面活荷载为2.0 KN/m2，楼面活荷载，三层楼面活荷载取为2.0 KN/m2，一、二层为门诊区楼面活荷载取为2.5 KN/m2。根据这些资料和设计的平面图和结构布置，选取第二榀框架作为计算单元，并据此来进行框架计算
47、。4.2 结构布置及计算简图4.2.1结构布置根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面及剖面的设计，其各层建筑平面、剖面示意图见建筑设计图，本结构层高4层，底层层高为3.9m，其它各层为3.6m。填充墙采用390mm×240 mm×190mm的粉煤灰轻渣空心砌块砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100 mm，梁截面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表4.1，混凝土强度等级取C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）表4.1 梁截面尺寸（mm）主梁（bh）次梁（bh）300700200450柱截面尺寸可根据式N=FgEn ， AcN/µNfc估算，查表4.2、4.3得该框架结构在30m以下，抗震等级为三级，其轴压比值µN=0.9表4.2 结构抗震等级结构类型烈 度6789框架结构高度/m30303030303025框架四三三二二一一剧场、体育等三二一一表4.3 柱轴压比限值µN结构类型 抗 震 等 级一二三框架结构0.70.80.9取柱的截面为正方形，设计柱截面尺寸取值统一取450 mm 450 mm