毕业设计(建筑、结构)

绪论1. 毕业设计的目的和意义毕业设汁是土木工程专业本科培养计划中最后一个主要教学环节，也是最重要的综合性实践教学环节，目的是通过这一较长时间的毕业设计，培养学生具有综合应用所学基础课、技术基础课及专业课知识和相应的技能，解决土木工程中实际问题的实践能力和创新能力。

与其它教学环节不同的是，毕业设计要求学生在指导教师的指导下，独立系统地完成一项工程的部分结构设计、施工组织设计与造价计算，解决与之相关的所有问题，熟悉相关的规范、规程、手册、标准图以及工程实践中常用的方法。

它具有实践性、综合性强的显著特点，因而对培养学生的综合素质、增强工程意识和创新能力，都具有其它教学环节无法代替的重要作用。

2. 毕业设计的过程和总体要求毕业设计过程包括设计准备、正式设计、毕业答辩三个阶段。

设计准备阶段主要任务是根据设计任务书的要求，明确工程特点和设计要求，收集有关资料，拟定设计计划。

这一阶段要求学生要积极主动，多方面、全方位收集有关资料，尽可能深入了解项目特点，做到对即将开始的毕业设计工作有一个宏观的认识，并制订总的时间计划。

正式设计阶段是毕业设计的关键，指导教师会提出明确的要求，及时给予具体的指导。

学生在此阶段需完成所有具体的计算和设计，绘制相应的工程图。

这一阶段根据设计任务的不同还会细分为建筑设计、结构设计、施工组织设计、工程造价计算等不同阶段，各阶段之间有严格的时间制约关系。

由于毕业设计的内容涉及面广、工作量大，因此必须严格按照进度计划的要求，一开始就抓紧时间，按时完成相应阶段的设计任务。

要特别注意避免前松后紧的现象，否则会导致最后未能认真整理设计成果，影响毕业设计总的效果。

毕业答辩阶段的主要任务是总结毕业设计的过程和成果，力争清晰、准确地反映所作的设计，并结合自己的设计深化对有关概念、理论、方法的认识。

正式答辩时，表述应简明扼要，逻辑性强，回答问题有理有据。

总之，希望同学们精心准备、认真对待，通过毕业设计，使自己在查阅资料、安排设计、分析计算、绘制工程图、语言表达等各个方面得到综合训练，全面提高专业素质和业务能力，为走向工作岗位打下坚实的基础。

第1章建筑设计说明1.1 工程概况包括：工程名称，建设地点，建筑物平面形状，其在总平面图中的位置（或与周围建筑物的关系），建筑面积及建设规模的其它描述（总长度、宽度、高度、层数等），防火等级，结构形式等。

1.2 建筑功能设计1.2.1 平面设计包括：平面总体布局；各层主要房间的组成，其面积和间数要求；辅助房间的组成；各房间在平面图中的位置和对其功能的考虑等。

1.2.2 剖面设计包括：各层层高的确定；各房间的朝向、采光和通风的考虑；室内外高差的确定等。

1.2.3 交通联系设计包括：走廊、楼梯、电梯、主、次出入口等的设计如何满足建筑功能要求，满足防火和安全疏散的要求。

1.3 建筑立面设计包括：立面造型处理；立面装饰的方法和颜色的选用；外檐某些局部的装饰处理。

1.4 建筑物构造做法1.4.1 围护墙体与柱子间关系围护墙体与柱子之间的关系通常有三种处理方案：墙体与柱外皮齐平（图1），墙体与柱内皮齐平（图2），墙体与柱外皮相连（图3）。

图1 图2 图3分析比较各方案的优缺点，并结合本工程的特点，选择其中某一种方案进行设计。

1.4.2 纵向梁与柱子间关系纵向梁与柱子之间的关系也有三种处理方案：梁轴线与柱轴线重合（梁居中），梁外皮与柱外皮齐平（梁偏轴），梁内皮与柱内皮齐平（梁偏轴），且纵向梁的截面又有矩形、T形等多种形式。

分析比较各方案的优缺点，并结合本工程特点，选择其中某一种方案进行设计。

1.4.3 外墙与内隔墙材料的选择及厚度的确定从建筑功能的角度考虑，不涉及强度因素。

1.4.4 各房间楼地面、墙面和顶棚的做法进行简单描述。

1.4.5 屋面防水及保温做法进行简单描述。

1.4.6 室外台阶、坡道及散水等做法进行简单描述。

1.5 门窗表1.6 建筑方案评价针对本工程的建筑设计，评价其优缺点。

第2章结构设计计算2.1 结构方案选择2.1.1 结构选型1.结构体系建筑结构的类型很多，按结构所用材料可分为砌体结构、钢筋混凝土结构、钢结构及木结构等。

各类结构都有其一定的适用范围，应根据其材料性能、结构型式、受力特点和建筑使用要求及施工条件等因素合理选择。

一般来说，砌体结构主要用于建造多层住宅、办公楼、教学楼以及小型单层工业厂房等，但其抗震性能较差；钢结构多用于建造超高层建筑以及有重型吊车、或大跨度的工业厂房；其它情况均可采用钢筋混凝土结构。

钢筋混凝土结构的结构体系有框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构和筒体结构等。

框架结构由梁、柱构件刚性连接而成，它既承受竖向荷载，又可承受水平荷载。

框架结构体系的优点是：建筑平面布置灵活，能获得较大空间；建筑立面容易处理；结构自重较轻，抗震性能较好；计算理论比较成熟；在一定的高度范围内造价较低。

所以框架结构广泛用于内部空间宽阔的办公楼和教学楼等民用建筑，其它结构体系则多用于高层建筑。

结合本工程建筑使用功能的要求，说明结构体系的选择。

2.柱网布置方案民用建筑框架结构的柱网，通常可布置成内廊式、外廊式、等跨式和对称不等跨式几种。

应结合本工程建筑使用功能的要求确定柱网的布置方案。

内廊式外廊式等跨式对称不等跨式3.承重方案根据楼盖的平面布置及竖向荷载的传递途径，框架结构的承重方案可分为以下三种：（1）横向承重。

（2）纵向承重。

（3）纵横向承重。

分析比较各承重方案的特点，结合本工程建筑使用功能的要求，选择适宜的承重方案。

4.施工方法框架结构按施工方法可分为以下三种：（1）现浇整体式。

（2）预制装配式。

（3）装配整体式。

分析比较各方法的特点，结合本工程的具体要求，选择适宜的施工方法。

5.其它结构构件选型包括以下结构构件形式的确定：（1）屋、楼盖结构。

（2）楼梯结构。

（3）阳台和雨蓬结构。

（4）门窗过梁。

（5）柱下基础和墙下基础等。

2.1.2 结构布置1.结构布置的一般规定（1）现浇钢筋混凝土框架结构房屋适用的最大高度，见《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中表6.1.1的规定。

（2）防震缝的设置，见《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中条文6.1.4的规定。

（3）现浇钢筋混凝土框架结构房屋的抗震等级，见《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中表6.1.2的规定。

2.平面布置（1）柱网尺寸：根据所选择的柱网布置方案，确定横向和纵向框架梁的跨度。

框架梁的跨度应为柱子中心线之间的距离。

（2）建筑缝的设置：根据混凝土规范及其它要求进行设置。

（3）次梁的布置。

3.竖向布置框架的层高即为框架柱的长度。

首层层高应取基础顶面到首层梁顶的距离，其余各层层高应取梁顶至梁顶的距离。

4.计算简图根据上述的平面布置和竖向布置，绘制相应的计算简图。

2.1.3 主要构件截面尺寸的确定各构件的截面尺寸应满足承载力、刚度及延性要求，并考虑方便施工。

1.承重框架梁：梁高度取h =（1/10～1/8）L，梁宽度取b =（l/3～1/2）h，且不宜小于1/2柱宽。

2.非承重框架梁（即连系梁）：梁高度取h =（1/12～1/10）L，梁宽度取b =（l/3～1/2）h，且不宜小于1/2柱宽。

3.楼面次梁：梁高度取h =（1/18～1/12）L，梁宽度取b =（l/3～1/2）h。

4.楼板：楼板的厚度应h ≥ 1/40L（板的跨度）。

5.框架柱：为了抵抗两个方向的水平地震作用，框架柱的截面宜采用正方形或接近正方形的矩形。

框架柱的截面高度 h 一般可按柱高度 H 取值，h =（1/12～1/8）H，且高度 h 不宜小于400mm，柱净高与截面长边尺寸之比宜大于4；宽度取b =（1/1.5～1）h，且宽度 b 亦不宜小于400mm。

2.2 材料的选择2.2.1 混凝土：柱、梁、板及其它构件混凝土强度等级的确定。

2.2.2 钢筋：柱和梁纵筋、柱和梁箍筋以及板钢筋强度等级的确定，柱、梁、板保护层厚度的要求。

2.2.3 围护结构墙体：（1）±0.000以下墙体的块材强度等级和砂浆强度等级，（2）±0.000以上墙体的块材强度等级和砂浆强度等级，（3）女儿墙墙体的块材强度等级和砂浆强度等级。

2.3 重力荷载计算2.3.1 顶层恒荷载1.屋盖重：屋盖的恒荷载包括结构构件自重和构造层重量等重力荷载，其标准值可按结构构件的设计尺寸、构造层的材料和设计厚度以及材料容重标准值计算。

通常是先算出屋面的单位面积重力荷载(kN／m2)，再计算出总重力荷载值。

2.屋面梁重：包括所有框架梁、连系梁、次梁和小梁的重量。

对现浇板肋梁楼盖，因板自重已计入屋盖荷载之中，故梁截面高度应减去板厚，且梁两侧的粉刷层重量也应计入梁自重内。

3.女儿墙重：包括女儿墙墙体、混凝土压顶及装饰层的重量。

4.柱重：柱的高度应减去板厚。

5.墙体重：包括内外墙砌体、内外墙装饰和门、窗的重量。

以上荷载均可从《荷载规范》中查取单位体积或面积的标准值计算，最后合计为顶层的总荷载值。

2.3.2 楼层恒荷载1.楼盖重2.楼面梁重3.柱重4.楼梯重5.墙体重楼层各部分重量的组成及计算方法与顶层相同，但应注意：计算首层的柱和墙体重时，构件的高度应从基础顶面算起。

各层各部分的重量最后均需合计为该层的总荷载值。

2.4 横向水平地震作用计算及弹性变形验算2.4.1 计算简图及重力荷载代表值计算1.计算简图对于多层框架结构，应按集中质量法将各层之间的结构重力荷载、屋面和楼面的可变荷载集中于屋面和楼面标高处，将其简化为多质点弹性体系。

一般情况下，对于具有n 层的框架，可简化成n 个多质点弹性体系；对于局部突出屋面的房间，因其面积和荷载均很小，不单独作为一个质点。

简化方法及计算简图可参见教材郭继武编著《建筑抗震设计》（以下简称《抗震设计》）中图3-8所示。

2.重力荷载代表值G i 计算集中于上述各质点的重力荷载代表值G i ，应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和，各可变荷载的组合系数，应按《抗震设计》中表3-5采用。

对于局部突出屋面的房间，应将其重力荷载折算到主体结构顶层的荷载中。

2.4.2 框架刚度计算1.梁、柱线刚度计算计算中注意：在计算梁的线刚度时，可以考虑楼板对梁刚度的有利影响，即板作为梁的翼缘参加工作。

计算时，梁均先按矩形截面计算其惯性矩I 0，再乘以增大系数求得I ，增大系数可查《抗震设计》中表4-8。

2.柱的侧移刚度 柱侧移刚度计算公式为：212h k D c α=，式中h 为各层框架柱的高度，K c 为框架柱的线刚度，α的概念及计算公式详见《抗震设计》中表4-7。

计算出每层各柱的侧移刚度后，尚需根据每层各柱的根数，计算出每层柱的总侧移刚度。

2.4.3 框架自震周期计算1.侧移计算为计算框架的自震周期，可假设各质点处的重力荷载代表值G i 水平作用于相应质点上，计算其产生的侧移。