土木工程毕业设计（论文）医院内科住院大楼设计【全套图纸】.doc

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1、目录 前言 摘要. ( ) 第一篇 建筑设计部分( )概述( )一 平面设计 .( )二 剖面设计.( )第二篇 结构设计部分.( )第一章 结构平面布置体系的选取.( )第二章 框架设计.( )第一节 计算单元的选取. ( )第二节 荷载计算.( )第三节 内力计算( )第四节 内力组合( )第五节 框架梁柱配筋.( )第六节 双向板设计。( )第三章 基础设计( )结论与总结( )致谢( )参考文献( )附录1 PKPM数据文件输入( )附录2 PKPM数据成果输出（ ）附表1 PKPM荷载图摘要： 本文根据土木工程毕业设计的要求，对巫山县平湖市场医院综合大楼进行设计。设计过程包括建筑设计

2、部分和结构设计部分。建筑设计根据市场综合大楼的使用要求、自然条件、建筑造型及建筑艺术和室内布置等各方面进行平面布置和空间组织。并妥善解决各个使用功能间的相互干扰，各个矛盾之间的冲突及抗震等问题；结构设计部分根据毕业设计的要求，包括结构选型、结构布置、结构计算、施工图的绘制、构造要求的了解等，通过此次毕业设计的最终目的加强对基本概念的理解。全套图纸，加153893706毕业设计论文医院内科住院大楼第一篇 建筑设计部分概述： 本住院大楼是一个集多项功能为一体的高层公共民用建筑，不同的使用功能要求应设计不同的构造形式与之相适应，从而方便使用，因此，在设计中，我们在建筑设计上进行了精心的设计，使之尽量

3、满足综合大楼的各项功能，并使结构尽量做到简单。一、平面设计首先应是底层的设计，初步拟定柱的截面尺寸为350500，两边跨的梁的截面尺寸为250450，中间跨的梁截面尺寸为250400，在设计中，考虑到高层综合楼的多项功能集一体，设计中，把它要功能分区，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，各自有单独出入口，并形成对称布置。三、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。四、 排水设计为了使雨水能很好的有组织的排走，设计中，我采用内檐沟排水，起坡坡度均为2%,设计成双坡排水。第

4、二篇 结构设计部分第一章 结构平面布置体系的选取工程概况：1我们本次设计课题是一幢医院内科住院大楼，四六层框架结构，抗震设计烈度为7度、近震。地基按II类场地土。建筑物底层层高为3.9米，其它层为3.6米，柱、梁板均为现浇结构。2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：采用板式楼梯；（3） 排水采用檐沟内排水，沟内垫坡。（4） 基础：采用人工开挖桩基础。 3基本资料：（1） 设计标高：室内设计标高0.000，室内外高差450。墙身做法：墙身为加气混凝土砌块。内外墙均厚240，用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底

5、，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，陶土无釉面瓷砖贴面，规格为110mmx60mm x 13mm。（2） 楼面做法：见建施01号图1. （3） 屋面做法：40厚C30UEA补偿收缩混凝土防水层，表面压光，混凝土内配4钢筋双向间距15010厚黄砂隔离层20厚1：2.5水泥沙浆找平层20厚（最薄处）1：8水泥珍珠岩找2%坡预制钢筋混凝土屋面板，板面清扫干净轻钢龙骨石膏装饰板吊顶 （4） 门窗做法：采用木门，木窗。门厅处门为玻璃木门。（5） 工程地质资料：持力层为粘土，地基承载力标准值为2074KPa；（6） 基本风，雪压

6、为0.3KN/M2。（7） 抗震7度设防（近震）(8) 活荷载标准值：，屋面活荷载为2.0 KN/m2，走廊活荷载2.0 KN/m2根据这些资料和设计的平面图和结构布置，我选取第十一榀框架作为计算单元，并据此来进行框架计算。第二章 框架设计第一节 计算单元的选取1 结构布置及结构计算荷图的确定：选取框架3为计算框架，结构平面布置如图1所示，各梁柱截面尺寸确定如下：边跨 CD,EF梁：h（1/81/12）l=525787mm取h=550mm b=(1/31/2)h=183262mm取b=250mm bh=250550mm中跨BC梁：取bh=250400mm边柱(B轴.H轴)联系粱：bh=2504

7、50mm中柱（D轴,E轴）联系梁: bh=250400mm柱截面均为：350500mm现浇楼板厚为110mm根据地质资料，确定室内外高差为450mm,基础顶面离室外地面500 mm，底层层高为4.85m。在求粱截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2Io(Io为不考虑楼板翼缘作用的粱截面惯性矩)。 底层柱：I=(E1/120.350.500)/4.85=7.5210-4E(m3) CD EF跨：I=(2E1/120.250.450)/5.40=7.0310-4E(m3) DE跨：I=(2E1/120.250.400)/2.7=9.8810-4 E(m3)上部各层柱：I=(E1/120.350

8、.50)/3.6=10.1310-4 E(m3)基本风为0.3KN/M2。第二节 荷载计算：一恒载计算(1) 屋面：采用合成高分子卷材和涂膜防水屋面 面层自重（防水层，隔热层，保温层，找平层）： 1.50KN/ m215mm 厚天棚水泥沙浆抹灰： 0.3 KN/ m2110厚现浇混凝土楼板： 0.1125=2.75KN/m2_ 屋面恒载： 4.55KN/m2 边跨（BD EH跨）框架梁自重： 0.250.4525=2.81KN/m 梁侧粉刷： 2(0.45-0.1)0.0217=0.238KN/m 中跨（DE跨）框架梁自重： 0.250.4025=2.5KN/m 梁侧粉刷： 2(0.40-0.

9、1)0.0217=0.2KN/m 因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为： g5BD1=g5EH1=3.05KN/m g5DE1=2.7KN/m g5BD2=g5EH2=4.554.2=19.11KN/m gsDE2=4.552.7=12.285KN/m(2) 楼面框架梁线荷载标准值 25mm厚水泥沙浆棉层 ： 0.02520=0.5KN/m2 110厚现浇混凝土楼板： 0.1125=2.75KN/m215mm 厚天棚水泥沙浆抹灰： 0.3 KN/ m2 厕所隔墙包括粉刷简化为楼面均布荷载 0.78 KN/ m2_所以楼面恒载： 4.33KN/m2边跨框架梁及梁侧粉刷： 3.05KN/m边跨填充胶

10、渣空心砖墙自重： 0.24(3.6-0.5)10=7.56KN/m墙面粉刷： (3.6-0.45)0.02217=2.142KN/m中跨框架梁及粉刷： 2.7KN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为： gBD1=gEH1=3.05+9.70=12.27KN/m gDE1=2.7KN/m gBD2=gEH2=4.334.2=18.19KN/m gDE2=4.332.7=11.69KN/m(3) 屋面框架节点集中荷载标准值：边柱联系梁自重： 0.250.454.225=11.81KN 粉刷：0.02(0.45-0.10)24.217=1.00KN1.1m高女儿墙自重：1.14.20.2410=

11、11.09KN粉刷：1.10.024.217=3.14KN联系梁传来的屋重: (1/2)4.2(1/2)4.24.55=20.07KN_顶层边节点集中荷载：G5B=G5H=47.11KN中柱联系梁自重： 0.250.44.225=10.50KN 粉刷：20.02(0.40-0.10)4.217=0.86KN联系粱传来的屋面自重:1/24.22.14.55+1/2(4.2+4.2-2.7)1.354.55=37.58KN_顶层中节点集中荷载：G5D=G5E=48.94KN (4) 楼面框架节点集中荷载标准值：边柱联系梁自重： 11.81KN 粉刷： 1.00KN铝合金窗自重：2.4(3.6-0.

12、9-0.45)0.45=2.43KN窗下墙体自重：100.240.9(4.2-0.35)=8.32 KN粉刷：20.020.9(4.2-0.35)17=2.36KN窗边墙体自重：(4.2-0.35-2.4)(3.6-0.45-0.9)0.2410=7.83KN粉刷：2(4.2-0.35-1.8)0.02(3.6-0.45-0.9)17=2.22KN框架柱自重: 0.350.53.625=15.75 KN 粉刷：(1.70-0.243) 0.023.617=1.20 KN联系粱传来楼面自重：4.21/24.21/24.09=18.04KN_中间层边节点集中荷载：GB=GH=70.96KN中柱联系

13、梁自重： 10.50KN 粉刷： 0.86KN内纵墙自重：3.25(3.6-0.4)0.2410=29.57KN 粉刷： 3.25(3.6-0.4)20.0217=8.38KN 扣除门洞重加上门重：-2.41.358.47/（3.6-0.45）-0.2=-16.33 KN框架柱自重： 15.75Kn 粉刷： 1.20KN联系粱传来楼面自重： 1/24.22.14.33+1/2(4.2+4.2-2.7)1.354.33=16.66KN _中间层中节点集中荷载：GD=GE=85.69KN二楼面活荷载计算 楼面活荷载作用下的结构计算简图屋面活荷载： 2.0KN/m2走廊活荷载： 2.0KN/m2p5

14、BD=p5EH=4.22.0=8.4KN/mp5DE=2.02.7=5.4KN/mP5B= P5H=1/24.21/24.22.0=8.82KNP5D=P5E=(1/2)4.2(1/2)4.22+(1/2)(4.2+4.2-2.7)1.352.0=16.52KNpBD=pEH=4.22.0=8.4KN/mpDE=2.02.7=5.4KN/mPB= PH=1/24.21/24.22.0=8.82KNPD=PE=(1/2)4.2(1/2)4.22+(1/2)(4.2+4.2-2.7)1.352.0=16.52KN三.风荷载计算 风压标准值计算公式为： W=zszw0 Pw= WA因结构高度H=22

15、.530m，可取风振系数可取-z=1.0对于矩形平面s=1.3建筑处于C类场地风压高度变化系数_z=0.616(Z/10)0.44 ,Z从地面（室外）算起查规范取n=50年时 宜昌市基本风压取w0=0.3 KN/m2将风载换算成作用于框架各层节点上的集中荷载，A为每榀框架各层节点的受风面积。层数zsZzw0A(m2)P(KN)51.01.318.75.0.810.312.183.8541.01.315.150.740.315.124.3631.01.3 11.550.660.315.123.8921.01.37.950.560.315.123.3011.01.34.350.430.316.70

16、2.80c）风荷载内力计算：采用D值法计算，其中由附表33、34察得y1y2y30即yy0，由图可知，可将风荷载看为均布荷载，故，y0可由表查的。计算简图如下：，；K为梁柱刚度比，为梁柱刚度比对柱刚度的影响；一般柱： 边柱： 中柱： 底层柱：边柱： 中柱： 横向框架柱侧移刚度D值：P5=2.8 VP5=2.80K=0.69 =0.26 V5=0.51K=1.67 =0.46 V5=0.89P4=3.47 VP4=9.22K=0.69 =0.26 V4=1.10K=1.67 =0.46 V4=1.95P3=3.43 VP3=12.65K=0.69 =0.26 V3=1.80K=1.67 =0.4

17、6 V3=3.20P2=3.74 VP2=16.39K=0.69 =0.26 V2=2.58K=1.67 =0.46 V2=4.59P1=5.19 VP1=21.58K=0.93 =0.49 V1=3.91K=2.25 =0.46 V1=5.19反弯点高度比如下表：层数边柱中柱5n5 j5 K0.69 y00.30n5 j5 K1.67 y00.3844n4 j4 K0.69 y00.4n4 j4 K1.67 y00.4343n3 j3 K0.69 y00.45n3 j3 K1.67 y00.4842n2 j2 K0.69 y00.5n2 j2 K1.67 y00.501n1 j1 K0.93

18、 y00.70n1 j1 K2.25 y00.583由此可确定弯矩：M上1.29 M下0.55M上1.97 M下1.23M上2.40 M下1.56M上3.97 M下3.05M上3.56 M下2.92M上5.94 M下5.58M上4.64 M下4.64M上8.26 M下8.26M上5.69 M下13.27M上10.50 M下14.67可得在风荷载作用下的弯矩图：风荷载作用下的剪力轴力图如下： 四地震作用计算： 本次只考虑水平地震作用，采用底部剪力法计算水平地震作用。（1）计算结构各层的总重力荷载代表值： 顶层G5=4.553.6(5.42+1.8)+3.85.42+2.41.8+14.962+1

19、3.482+8.492 + 15.544/2+43.63.30.2410/2+20.24103.3(2.1+2.4)/2 +2.0(5.42+1.8) 0.8=524KN25层：G2= G3 =G4 =3.55(5.42+1.8) 3.6+3.85.42+2.41.8+13.482+8.492+15.544+3.63.30.24104+0.24103.6(2.1+2.4) 2+2.0(5.42+1.8) 0.8 =615 KN1层：G1=615-15.542-3.63.30.24102-0.24103.34.5+21.192+3.64.50.2410=657KN G5=524KNG4=615K

20、NG3=615KNG2=615KNG1=657KN（2） 各层地震力计算：因为结构的基本自震周期采用公式：T=（9.06(9.8133.62)）1/223.140.7=0.366s 设防烈度为7度，按近震情况下的II类建筑场地，由抗震规范查得 特征周期 Tg=0.35s. 水平地震影响系数最大值=0.08，则地震影响系数=（）0.08=（0.35/0.366）0.08=0.077则基底剪力FEK=1GEq=0.0772572.96=198.12KN由于T11.4Tg,所以不考虑附加地震作用。每榀框架所承受的地震作用力可按下式分配至各层节点处： Fi =（FEKFn）质点I 水平地震作用标准值(

21、见下表) 层号 hi (m) Hi (m) Gi (KN)Fi=(FEK-Fn) 5 3.6 18.6552457.24 4 3.6 15.3561554.32 3 3.6 12.0561541.41 2 3.6 8.7561528.50 1 4.85 5.4565716.64水平地震荷载内力计算：采用D值法计算，其中由附表33、34察得y1y2y30即yy0，由图可知，可将水平地震荷载看为均布荷载，故，y0可由表查的。计算简图如下：，；K为梁柱刚度比，为梁柱刚度比对柱刚度的影响；一般柱： 边柱： 中柱： 底层柱：边柱： 中柱： 横向框架柱侧移刚度D值：P5=57.24 VP5=57.24K=

22、0.69 =0.26 V5=10.30K=1.67 =0.46 V5=18.32P4=54.32 VP4=111.56K=0.69 =0.26 V4=20.08K=1.67 =0.46 V4=35.70P3=41.41 VP3=152.97K=0.69 =0.26 V3=27.53K=1.67 =0.46 V3=48.95P2=28.50 VP2=181.47K=0.69 =0.26 V2=32.66K=1.67 =0.46 V2=58.07P1=16.64 VP1=198.11K=0.93 =0.49 V1=41.60K=2.25 =0.46 V1=57.45反弯点高度比如下表：层数边柱中柱

23、5n5 j5 K0.69 y00.30n5 j5 K1.67 y00.3844n4 j4 K0.69 y00.395n4 j4 K1.67 y00.4343n3 j3 K0.69 y00.45n3 j3 K1.67 y00.4842n2 j2 K0.69 y00.5n2 j2 K1.67 y00.501n1 j1 K0.93 y00.70n1 j1 K2.25 y00.583由此可确定弯矩：M上25.96 M下11.12M上40.63 M下25.33M上43.73 M下28.55M上59.89 M下55.78M上54.51 M下44.60M上90.93 M下85.29M上58.79 M下58.

24、79M上104.53 M下104.53M上60.53 M下141.23M上116.19 M下162.44可得在水平地震荷载作用下的弯矩图：水平地震荷载作用下的剪力轴力图如下： 第三节 内力的计算一恒荷载作用下的内力计算(1)算方法及其原理多层多跨框架在一般竖向荷载作用下，侧移是比较小的，可作为无侧移框架按力矩分配法进行内力分析，由精确分析可知，各层荷载对其他层杆件内力影响不大。因此，在近似法中，可将多层框架简化为单层框架，即分层作力矩分配计算。因此，分层法计算的基本假定是：(i)假定上、下柱的远端是固定的；实际上，除底层柱底是固定的以外，其他柱都是弹性支承。为了反映这个特点，减少误差，可以将上

25、层各柱的线刚度乘以0.9加以修正，并将柱的传递系数修正为1/3，底层柱可以不修正，传递系数为1/2。(ii)假定各层荷载对其他层杆件的内力影响不大。分层法计算所得的梁端弯矩即为最后弯矩，但是必须将上下两层所得同一根柱子的内力叠加，才能得到柱的内力，因为每一根柱都同时属于上、下两层。分层法计算结果，节点上的弯矩不能平衡，但误差不是很大。如果需要更精确，可将不平衡弯矩再进行一次分配。（2）荷载等效及固端弯矩梁上分布荷载由矩形和梯形或三角形两部分组成，在求固端弯矩时可根据固端弯矩等效的原则，先将荷载等效成均布荷载。另外，可利用结构的对成性，取二分之一结构进行计算。各层等效荷载、固端弯矩如下：第六层：

26、把梯形、三角形荷载等效成均布荷载： =l01/2l02=0.389g5边= g5BD+(1-22+3)g5BD=3.8+(1-20.3892+0.3893)19.11=17.50KN/mg5中=g5DE1+0.625g5DE2=2.7+0.62512.29=10.38KN/mM5CD= g5边l5边 2/12=17.505.42/12=42.53KNmM5DE= g5中l5中2 /3=10.381.352/3=6.31KNmM5EF= g5中l5中2 /6=3.15KNm中间层,底层：等效均布荷载g边=gCD1+(1-22+3)gCD2=12.75+(1-20.3892+0.3893)18.1

27、9=26.51KN/mg中=gDE1+0.625gDE2=2.7+0.62511.69=10.01KN各杆端固端弯矩：MCD= g6边l6边 2/12=20.515.42/12=64.42KNmMDE= g6中l6中2 /3=10.011.352/3=6.08KNmMEF= g6中l6中2 /6=10.011.352/6=3.04KNm(3) 弯矩分配计算过程如图：上柱 下柱 左梁 右梁 下柱 左梁 0.565 0.435 0.333 0.433 0.234 -42.53 42.53 -6.31 -3.15 24.03 18.50 9.25 -7.57 -15.14 -19.69 10.64

28、10.644.28 3.2928.47 -28.47 37.74 -20.40 17.34 7.88 第五层顶层弯矩分配图（单位：KNm） 8.71 -6.889.49 -6.80 上柱 下柱 左梁 右梁 上柱 下柱 左梁 0.361 0.361 0.278 0.232 0.302 0.302 0.164 -64.42 64.42 -6.08 -3.0423.26 23.26 17.91 8.96-7.81 -15.6120.32 20.32 11.04 11.042.82 2.82 2.1726.13 26.13 -52.24 58.6120.65 20.65 -17.30 8.18 中间层

29、弯矩分配图（单位：KNm） 9.36 -7.35 8.71 -6.88上柱 下柱 左梁 右梁 上柱 下柱 左梁0.385 0.318 0.297 0.246 0.319 0.263 0.172-64.42 64.42 -6.08 -3.0428.08 27.51 19.13 9.57-8.36 -16.71 -21.66 17.86 -11.68 11.683.22 2.66 2.48 28.08 27.51 -51.28 58.21 -22.06 18.19 -17.97 8.8513.76 -9.10底层弯矩分配图（单位：KNm） （3） 为提高精度，可将节点再分配一次进行修正，修正后的竖

30、向荷载作用下整个结构弯矩再分配如下图： 考虑梁端弯矩调幅，并将梁端节点弯矩换算至梁端柱边弯矩值，以备内力组合使用，在进行梁的内力组合时，竖向荷载调幅梁端80，跨中120。，对于梁端柱边的剪力和弯矩按下式计算：柱子的计算长度，按无侧移的框架结构现浇式楼盖考虑即：底层：其他层：柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。恒载作用下梁端弯矩调幅后的弯矩图：并由此进而可求得框架梁柱的剪力和轴力，见下图二活载作用下的内力计算活荷载作用下的内力计算也采用分层法。考虑到活荷载分布的最不利组合，各层楼面活荷载布置可能有以下几种组合方式： 以第2种组合为例计算其弯矩g边= (1-22+3)gCD=(1-20.286

31、2+0.2863)7.2=6.19KN/mg中=0.625gDE=0.6253.6=2.25KN/mMDE= g中l中2 /3=2.250.92/3=-2.65KNm结构内力可用弯矩分配法计算，并可利用结构的对称性取二分之一结构计算第四节 内力组合根据内力计算结果，即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中。由于对称性，每层有五个控制截面，柱则分为边柱和中柱（即C柱，D柱），每个柱每层有两个控制截面。对梁和柱的恒载、活载、风载、地震荷载以三种组合方式进行了组合，在组合前，我们把梁跨中弯矩调幅1.2倍再进行组合。1. 对梁1的计算： 梁的控制截面如图所示：1 2

32、3 在恒载和活载作用下，跨间Mmax可近似取跨中的弯矩M代替。三种荷载组合：1.2恒载1.4活载1.2恒载0.85（1.4活载1.4风载）1. 2（恒载活载）1.3地震活荷载按楼层的折减系数墙、柱基础计算截面以上的层数123456892020计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数1.00（0.90）0.850.70.650.60.55截 面 号 荷 载 类 型 612345恒载1) 1M-17.3244.45-22.81-10.25-3.18V33.96-36.839.34活载2) 2M-5.2015.99-8.46-4.26-6.4V12.04-13.7603) 3M0.15-0.17-0.49-0.22.74V-0.13-0.133.234) 4M-5.5315.24-10.21-6.62-2.32V11.68-14.124.955) 5M-0.150.160.470.49-2.32V0.110.111.71风载6) 6M1.290.240.821.15V0.390.390.85地震作用7) 7M23.914.4215.0719.21V7.967.9617.46内力组合恒载*1.2+活*1.48) 8MMAX75.73MMIN-28.53-41.67-21.57-12.78VMAX57.6