题目：武汉市洪山中学2号教学楼设计

1、可行方案的筛选方法提要

通过调查及搜集有关技术资料，确定平面设计，正确选择结构方案，独立完成指定设计题目的扩大初步设计，并提出规定的设计文件。

通过毕业设计使学生初步掌握建筑设计、结构设计的一般原则、步骤和方法，能综合运用已学过的知识，培养综合分析问题、解决问题的能力，以及相应的设计 技巧，同时还将培养设计工作中实事求是、严格、准确的科学态度和工作作风。

（一）建筑位置：

武汉市

（二）规模 ：

新建教学楼1栋，建设面积约2500平方米（学生可根据自己的要求作局部调整。但对建筑的基本功能及本次设计的难度要求不得降低），共5层。

（三）地震设防烈度：6度，场地土为II类，特征周期Tg=0.35s；建筑抗震设防类别：丙类；建筑抗震设防标准：丙类；设计基本地震加速度：0.05g；设计地震分 组：第一组

（四）耐火等级：II级；建筑结构安全等级：二级；主体结构设计使用年限：50年

（五）地基基础设计等级：丙级

（六）屋面防水等级：二级

2、已学过的相关知识提要以及与本课题有关的新知识

2.1 已学相关知识：

恒荷载、活荷载、风荷载及地震作用力的计算；

渐近法求解多结点连续梁在竖向荷载作用下的弯矩，根据弯矩和荷载求解结

构的轴力、剪力；

内力组合；

梁板柱截面及配筋计算；

楼梯布置及配筋计算；

根据地质条件，选择合理的基础类型，确定基础尺寸，计算配筋。

2.2 与本课题相关的新知识：

D值法计算水平荷载作用下框架内力；

房屋建筑在设计和构造上的抗震要求；

用PKPM电算程序进行整体结构设计计算。

3. 毕业设计进度安排

2024年2月26日-2024年6月9日

4. 本题目的重点和难点

4.1 建筑设计

建筑设计部分图纸主要包括建筑设计总说明和建筑施工图，要求用相关软件绘 制。

1、建筑设计文字说明部分应包含的基本内容：

① 楼、屋面做法

② 门窗选择及门窗表

③ 墙体选择

④ 内外装修的基本形式及顶蓬处理

⑤ 楼梯设计

⑥ 消防考虑

2、建筑施工图主要包括建筑设计总说明、图纸目录、建筑平面图、建筑立面图、

建筑剖面图及建筑部分构造详图。

建筑图纸要求达到一定深度，建筑图纸总量 10 张左右。

4.2 结构设计

结构设计分结构选型、手算与电算三部分。

（1）结构选型与布置

根据建筑方案初步确定结构方案，并确定出所有构件截面尺寸，画出标准层平

面的结构布置图。

（2）楼（屋）盖设计

设计一层楼（屋）盖或其中有代表性的部分。

（3）框架荷载计算

通过手算完成一榀框架（从整体结构中选出一榀典型框架）设计。取该榀框架进行框架荷载计算，画出框架在恒载、活载、风载下计算简图。

（4）框架内力分析计算出恒载、活载、风载作用下的框架内力（M、V、N）。竖向荷载作用下框架内力采用二次弯矩分配法（或分层法）计算，活载按满布考虑；水平荷载作用下 框架内力采用 D 值法计算。

（5）框架内力组合

（6）框架梁柱截面设计

完成有代表性的柱（底层到顶层）与梁的所有控制截面的设计。

（7）基础设计

①基础设计依据为《建筑地基基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》；

②根据本工程地质条件，确定基础的类型；

③钢筋砼柱下条形基础设计包含条形基础的选型与布置，内力分析，配筋计算，拉梁的配筋计算等。

④桩基础设计包含桩基的选型与布置，单桩竖向极限承载力特征值计算，承台的内力分析、配筋计算等。

（8）一个层高内某楼梯设计计算。

（9）电算部分要求采用 PKPM 电算程序进行整体结构设计计算。

4.3 施工图绘制

绘制下列图纸

结构图：（A1 或 A2 或 A3 图纸）：

(1)结构设计总说明

(2)基础结构布置图及基础详图

(3)主要楼层的结构布置图（包括楼板配筋）

(4)主要楼层的梁配筋图（平面表示法）

(5)主要楼层的柱配筋图（平面表示法）

(6)计算框架的配筋详图

图纸应按统一规定的折叠方式折叠好，连同装订成册的设计计算书放入资料袋 中缴交。

4.4 成果要求

（1）计算书：要求计算无误、条理清楚、书写工整。构件编号、断面、配筋、

材料等均应与图纸相符合。

（2）施工图：要求图面整洁清楚、能正确地表达设计意图，施工图深度应符合 《建筑工程施工图设计深度及总说明要求》。

5、列出主要参考文献和研究与设计内容的检索关键词（中英文）

5.1 参考文献

《住宅设计规范》 最新版

《结构力学》教材

《混凝土结构》教材

《建筑抗震设计》教材

《建筑结构荷载规范》 ，中国建筑工业出版社，最新版

《混凝土结构设计规范》 ，中国建筑工业出版社，最新版

《建筑抗震设计规范》 ，中国建筑工业出版社，最新版

《建筑地基基础设计规范》 ，中国建筑工业出版社，最新版

《建筑桩基技术规范》 ，中国建筑工业出版社，最新版

《建筑结构制图标准》 ，中国建筑标准设计研究所出版，最新版

《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》（图集号

G101-1~3），中国建筑标准设计研究所出版，最新版

《建筑物抗震构造详图》（图集号 G329-1），中国建筑标准设计研究所出版，最新版

《土木工程专业毕业设计指导》， 杨志勇，武汉理工大学出版社，最新版

《总图制图标准》 最新版

《房屋建筑制图统一标准》 最新版

《建筑设计防火规范》 最新版

《民用建筑设计通则》 最新版

《建筑设计防火规范》 最新版

《公共建筑节能设计标准》

《民用建筑节能设计标准》

《建筑地面设计规范》

《民用建筑设计通则》

《外墙外保温工程技术规程》

《屋面工程技术规范》

《总图制图标准》《建筑模数协调统一标准》

5.2 检索关键词

土木工程 毕业设计 框架结构 建筑 结构设计

Civil Engineering; Graduation Project; Frame Structure; Architecture; Structure Design

6、任务书中所指的有关要求的具体说明

6.1建筑设计图纸及有关设计文件要求：

（1） 设计总说明

（2） 平面图：底层、顶层、标准层平面图 1:100~1:200

（3） 立面图：要求绘正、侧立面各一个1:100~1:200

（4） 剖面图：（横剖面）：1:100~1:200

（5） 主要构造节点详图：楼梯间详图、墙身详图、屋面防水系统图1:20~1:10

6.2结构设计部分

（一） 要求学生通过毕业设计，初步掌握结构选型（包括基础选型）、结构布

置、结构计算及主要结构施工图绘制全过程，从而使学生对多层框架结构房屋具有一定的设计能力。此外，对有防震设防要求的房屋建筑，在设计和构造上能满足抗 震的要求。

（二)设计任务

（1） 结构施工图，要求完成结构平面布置图；基础平面布置图及基础配筋图；

柱定位图及配筋图，各层及屋面层梁、板的配筋图(平法)；楼梯的结构布置图及配筋图。

（2） 结构计算（写于计算书中）要求完成： 1~2榀横向KJ及其柱下基础的设

计计算；现浇楼梯(梁式或板式)的设计计算，现浇板的设计计算。

（3） 结构设计计算书：

结构设计计算书中必须注明结构及其构件选型和结构布置的理由及设计依据，对

于所选用的标准构件应注名构件的代号、标准图集的代号、构件的自重及详细尺寸，以便为后面的计算作准备。详细列出结构设计计算的各个步骤、全部的计算过程和计算结果。计算书中应附有必要的计算用图(结构及构件的关系图和结构及构件的计算简图)。计算书的书写必须整洁，不能随意涂改。

（三)设计要求：

（1） 根据建筑设计和承重及抗震方面的要求、场地地质条件、材料供应及施工 技术条件等，合理进行结构及其构件(楼面板、屋面板、过梁等)的选型和结构布置，应尽可能使计算简便，统一构件的编号，确定构件的定位尺寸，正确标注构件的结构标高。

（2）进行横向KJ及其柱下基础计算时，应有正确的计算简图，选择合理的构件尺寸。清理荷载时一定要细心，不能多算也不能少算。内力计算步骤要完整，内 力计算可手算也可用计算机计算，手算时可根据具体情况采用不同的计算方法进行内力组合，确定截面的配筋，并且满足构造要求。施工图中，结构及构件尺寸的标注要齐全，受力钢筋、箍筋及构造钢筋的编号要清楚、正确。 受力钢筋的锚固、连接及截断位置要清楚正确；箍筋加密区及非加密区的范围要详细准确，配置的数量要正确，横断面的选取位置及数量要合理。要按规范作图(仿宋体字，线型选用要正确)。

（3） 现浇楼梯的设计时，梁式或板式楼梯自选，要有正确的计算简图，构件的截面尺寸要合理。内力计算及配筋要正确。施工图中，各构件的代号、尺寸的标注要齐全，配筋图要正确，结构标高要标注在相应位置。 现浇楼梯的代号可用XLT表示(XTB表示梯板；XTL表示梯梁；X表示楼层数)。

（4） 现浇板的设计计算应根据具体情况考虑采用弹性理论或塑性理论。分清楚什么是单向板什么是双向板。板的厚度要合理，受力筋(板底与板面)及非受力筋的配置和标注要正确，并标注板的底部及顶部的结构标高。定位轴线、构件尺寸的标注要齐全。现浇板的代号可用XB表示。

（四）施工图绘制

结构图：（A1或A2或A3图纸）：

(1)结构设计总说明

(2)基础结构布置图及基础详图

(3)主要楼层的结构布置图（包括楼板配筋）

(4)主要楼层的梁配筋图（平面表示法）

(5)主要楼层的柱定位图及配筋图（平面表示法）以上图纸，除特别注明外，可用计算机绘制（不得由计算软件自动生成）。

图纸应按统一规定的折叠方式折叠好，连同装订成册的设计计算书放入资料袋

中缴交。

（五）成果要求

（1）计算书：要求计算无误、条理清楚、书写工整。构件编号、断面、配筋、 材料等均应与图纸相符合。

（2）施工图：要求图面整洁清楚、能正确地表达设计意图，施工图深度应符合《建筑工程施工图设计深度及总说明要求》

7、毕业设计（论文）撰写要领与格式(见《武汉工业学院毕业设计（论文）工作手册》）

8、答辩之前学生应作的准备工作提要

（1）英文翻译、实习报告和实习日志

（2）毕业设计日志、开题报告

（3）图纸：建筑设计总说明、建筑设计图纸、结构设计总说明、结构设计图纸

（4）计算书：初稿和终稿

（5）图纸和计算书的电子文档

（6）答辩PPT

9、几点提示

（一)结构选型:

1.建筑开间、进深、层高尺寸和选用的构件类型应减少规格,非承重隔墙应采用轻质材料;

2. 结构选型应根据功能要求、荷载大小、施工能力和场地条件进行，要求构照简单、以便于施工;

3.框架结构一般采用横向承重框架，地震区的高层框架宜采用双向刚接的框架。

（二)结构布置:

1.建筑结构布置，在满足建筑功能、工艺和生产使用要求的同时，力求平面和竖向 形状简单、整洁，柱网对称、刚度均衡、荷载分布均匀，传力路径简捷，构件受力明确;

2.进行建筑结构布置时，应重视选择建筑参数，以利于最大限度的采用国家标准 构件;

3.柱与定位轴线的关系:

1)横向：柱的定位轴线与横向定位轴线应重合;

2)纵向：一般情况下边柱外缘与纵向定位轴线相重合.个别情况下,也可以边柱中心线与纵向定位轴线相重合。中柱中心线应与纵向定位轴线相重合;

3)变截面的边、中柱皆以框架最上层柱中心线为纵向定位轴线;

4)边柱截面变化时，上、下层柱取边柱外缘齐平。

4.框架柱和梁的中心线应重合，尽量避免梁位于柱的一侧。否则，要考虑偏心对结 点核心区和柱子的不利影响。如果有偏心，偏心距也不能大于柱截面在该边长的1/4;

5.柱的净高与柱截面(长边)的比值宜大于4，以免出现短柱。

（三) KL及KJZ的截面尺寸:

1.KJL（框架梁）：

截面高度(h)-可取计算跨度的1/8~1/12；不宜大于净跨的1/4；

截面宽度(b)-可取截面高度h的1/2~1/3；并且≥200mm;

2.KJZ（框架柱）：

截面高度(h)-可取≥300mm；不宜大于净高的1/4；

截面宽度(b)-应≥300mm; 截面高度与截面宽度之比不宜超过1.5；

★并且满足：轴压比与剪跨比的要求。

★当轴压比与剪跨比不能满足要求时，应首先加大柱截面高度(h)。