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1、1 工程概况本工程为泰州市凤凰园小区，16栋双拼住宅，根据小区总平面规划，在小区北部给定地块建造一3层混合结构双拼小住宅，现浇混凝土楼盖，小型混凝土砌块墙体承重。该双拼别墅群落处于整个小区的最东边，西边紧邻联排别墅区，南面商服，会馆，物管，公厕等公共服务设施配套齐全。周边亦无工业污染，地理位置与自然条件优越。16栋别墅用地呈长方形，南北长15m，东西长23m，（详见小区规划总平面图），占地约为345。在本次毕业设计过程中尺寸有所改变调整。本工程为三层的砖混结构。建筑结构安全等级为二级，建筑类别为丙类，地处7度设防区，结构设计使用年限为50年，该场地的持力层为粉质粘土，建筑所在场地类别为类。底层
2、建筑面积约172m2，二层建筑面积约172m2，三层建筑面积约136m2，总建筑面积约480m2。地面以上总高度为9.6m，底层层高3m，二层层高3m，三层层高3m。承重墙体为P型承重多孔砖；楼面和屋面采用全现浇整体式板；楼梯采用现浇板式楼梯；阳台采用现浇梁板式阳台。2 建筑设计2.1 建筑设计依据（1） 国家和地方相关规范、规定和标准：住宅设计规范、住宅建筑规范、民用建筑设计通则、建筑制图标准、房屋建筑制图统一标准、建筑采光设计标准、屋面工程技术规范、住宅建筑模数协调标准、建筑楼梯模数协调标准、建筑地面设计规范、建筑工程建筑面积计算规范、民用建筑隔声设计规范、民用建筑节能设计标准、住宅建筑技
3、术经济评价标准、住宅建筑门窗应用技术规范、住宅性能评定技术标准等（2） 相关别墅设计参考图（建筑，结构等施工图）；（3）设计任务书；（4）小区规划总平面图及相关基础资料.2.2建筑设计要求建筑设计应满足:（1）适用性 指功能合理，面积大小适当，平面布局空间分配合理，结构合理与安全，日照通风的情况，以及防外界干扰的性能。（2）经济性 指一次性投资的总造价，投入使用后的维修管理费投资后的能源损耗，建设工期，土地利用率等五个方面比较。 （3）美观 指建筑与地形及环境的协调，布局合理，有关形式美规律的应用、时代感、民族地方风格的体现经过反复比较推敲，得出较为合理的建筑平面和形体。以总平面图、平面图、立
4、面图、剖面图及详图将其表示出来，并对其具体构造做出明确的处理。作为进行结构设计的前提。施工图内容包括房屋的建筑设计说明、各层平面图、正立面图、北立面、侧立面图、大剖面图及有关构造详图。2.3建筑设计原则对于本次的双拼别墅设计，主要遵循宽敞实用的原则。 随着别墅生活离我们越来越近，别墅设计也一改以往“豪华”、“艺术”等风格，开始以实用为主。当前别墅设计的三个要素分别为：实用性、环保性、美观性。而美观的体现并不是繁复的装饰，而是要花心思从细节上出新意。本次设计也紧紧围绕这一原则在外观设计，平面布置上都力求简洁不花哨，实用为第一。纵观国内国外，别墅设计在常规上都应满足五大标准（国际惯用的5S别墅标准
5、）（1）景观（SCENERY）一般都是依山傍水建造，不仅有优美的自然景观，而且还要有私家花园，使居住环境和自然环境融为一体。（2）逸事（STORY）周边应有浓厚的人文气息和悠远的历史沉淀，充分体现社区人杰地灵的底蕴。（3）阳光（SUN）由于别墅的建造大多选择在市郊或远郊，上有天下有地，或间接造景，或依山傍水，与大自然相得益彰，阳光更是相伴左右。（4）运动（SPORT）别墅作为一个极具个性化（尖端）的消费产品，无论在室内或室外，应有充足的自由和生活空间，让业主充分展现自我。（5）溪流（STERAM）自古人们就有靠水而居的习惯，谁能给人带来灵气和财气。别墅的建造往往也因有溪流（河渠）而倍显尊贵。2
6、.4 设计理念追求简单精致，讲究技术精美。 2.4.1设计指导思想为充分利用项目资源，并与周围环境和谐统一，本工程在设计理念上首先坚持人本主义思想原则，并结合现代人生活需求与未来发展趋势，力求在建筑物的功能性、艺术性、健康性、前瞻性等方面做到最优化。在这一理念指导下，人居品质成为了本次设计首先考虑的因素。为达到现代都市人越来越高居住需求，在项目布局上采用中国传统建筑布局和文化意蕴来设计居住的空间；建筑风格上凸显现代精美主义建筑格调；在建筑细部设计上，不追求建筑的曲线、折线，而在用材、色彩上追求社区时尚的语言；在细节设计上寻求现代精美主义建筑纯净、雅致的美学风格。2.4.2 功能布局（1） 平面
7、设计方案根据设计文件的总体要求，在平面布局中首先注重平面的紧凑合理性，通过对区位及别墅功能定位的深入分析，将入口大门，主卧室都布置在地块南侧。首层南面布置为次卧，客厅，西面分别是次卧，次卫，车库；东面紧邻客厅的是餐厅，厨房。二层布局西面依次为次卧，次卫，次卧，阳台，东面布局依次为阳台，主卧，主卫书房；三层布局西面与二层相同，东面布置依次为大露台，洗衣间，健身房。其中楼梯均布置在平面的中间。这样布置有利于卧室的采光，卫生间的通风，功能分区布局整齐清楚，不散乱，上下层平面分割相似，有利于结构设计以及施工上的方便。其中二层北面的阳台紧邻书房，在户主工作疲劳之后，随时可以到阳台上休息，放松；三层两户的
8、露台拼连在一起，于远处观望，宽敞开阔，弥补了别墅尺寸上的不足。（2） 立面设计 立面形式力求简洁、现代、大方。 在立面设计上巧妙利用阳台栏杆，外墙砖贴，精致的门窗，加之精心的颜色搭配，布置成一种时尚、流畅、写意的建筑美学。屋面采用平屋顶，与整体建筑的平直，线条感相一致。两个阳台点缀其中，增添灵动感。整个带给人们舒适简洁，贴切与自然之感。 2.5 建筑外观设计在造型设计上并不追求形体的夸张或者张杨，而是于简单中体现一定的风格，细节处体现出精美主义。整体造型设计方正，平直，不带曲弯，有很强的厚重之感，以及稍许的现代机器美学的意味。与之相配合的外墙装饰是尤为重要的，在此借鉴了“风格派”的表现手法，在
9、外墙上用线条和色块组合，给人强烈的现代感。但是由于是别墅群，所以色块线条的颜色做柔和处理，用冷色调，避免了长时间观看视觉疲劳。2.6 建筑节能设计当今世界，能源消耗已经远远超过以往任何时代，许多传统能源储量急剧减少，能源的浪费以及由此带来的环境破坏越来越受到人们的关注。能源问题已经深深影响了人类的生存与发展。建筑的能耗在生产、生活的总能耗中占较大比重，约为25%40%。建筑类型中大量建设的居住建筑是建筑能耗的主体。贯彻科学发展观，发展循环经济，建设节约型社会，要依靠科技进步，建设节能住宅，从而可持续的利用能源、资源，改善我们赖以生存的地球家园的环境，一代代的永续发展下去。2.6.1 建筑节能设
10、计要点（1）地区特征泰州凤凰园所在地区的气候特点是：夏季高温炎热，冬季寒冷潮湿。这样的环境特征对节能设计要求也相对较高，不仅夏天要满足其在通风方面的要求，而在冬天也要满足在日照采暖方面的要求。在规划设计中，选择以正南北朝向为节能创造有利条件，使住宅区内的住宅在夏季通风和冬季日照都能得到最大限度需求，同时也避免了相互的遮挡而产生的能量消耗影响。（2）造型特征 双拼别墅区在设计上是具有现代气息的社区，作为经济别墅，不仅简单，而且精美，配以纵深丰富的景观轴线，形成了具有层次感的高品质住宅区。 在节能的整体设计中，通过设置一系列的建筑整体节能措施，大幅度地提高整个住宅建筑的效能，减少造型丰富多变，凹凸
11、错落给节能带来的负面影响。使整个造型很好地响应简单，返璞归真的主题，为节能创造有力的条件。2.6.2 建筑节能设计分析(1) 围护结构 围护结构师满足建筑物节能效能的重要组成部分，不同材质的围护结构会有不同墙主体传热阻值，产生不同的墙身传热系数，对建筑产生的能量效应也不尽相同。所以，对材料的选择对住宅建筑的节能设计是至关重要的。 在本次工程中，经过设计上经济性和安全性的比较分析，将保温材料定为40mm厚的胶粉聚苯颗粒保温砂浆（导热系数：0.06 W/(mK)，蓄热系数：1.17W/( mK ) ，热阻值：0 . 6 7 (mK ) / W ，热惰性指标D = R S =0.78），相比较于膨胀
12、聚苯板来说，胶粉聚苯颗粒保温砂浆更注重保温隔热系统的透气性，同时结合外墙水泥砂浆使用，不仅缩短了施工的周期而且还减少了墙体的构造厚度更体现了住宅建筑的经济上的合理性。更重要的是胶粉聚苯颗粒保温隔热系统，具有密度大，变形力小，具有防火功能，在安全性上更具有可靠性，避免意外火灾产生的事故和隐患，满足了2009 年9月25 日公安部、住房和城乡建设部联合制定的民用建筑外保温系统及外墙装饰防火暂行规定（以下简称规定）。规定遵循建筑节能与建筑防火统筹兼顾的原则，对不同火灾危险性的建筑规定采取不同的保温材料和不同火灾防范措施。(2) 建筑门窗近年来有关数据统计，在我国建筑能耗已经占到全部能耗的4 0 %
13、左右，而其中一半的能量是通过窗户流失的，所以建筑门窗是建筑外立面上影响建筑能量交换的重要部分，门窗的比例越大，对节能设计而言越是不利。另一方面，门窗大小也是影响整个建筑外观造型的重要部分。本次设计门窗从材质到位置都充分考虑了对节能设计的影响。住宅建设中选用的外窗类型为塑钢普通中空玻璃窗4 + 9 A + 4 ，其玻璃间的空气层填充为氩气，自身遮阳系数0.648，传热系数2.705W/(m2K)，比起挡风雨、透视、换气的单层或双层普通平板玻璃，其保温隔热性更具有节能的优势。通过双层断桥的中空玻璃窗满足冬季保温要求，也一定程度上弥补了南北向造型窗户过多的而产生的不必要的能量交换和消耗。同时每户住宅
14、的分户门类型选用节能外门保温（其传热系数为2.47W/m 2K ) ，相比于普通木门更具有良好的保温隔热效能，使整个内部空间的能量更为稳定，不至使能量的非正常流失。我国一直处于能源稀缺的边缘的人员大国，而在消耗的能源中，建筑能耗上约占全国总能耗的1/4，居能源消耗的首位。如何有效的进行建筑节能是近年来国内住宅建筑的设计研讨的热点。而相较于节能较发达国家，我国在这方面的起步相对较晚，而且资源的浪费又十分的严重，提高建筑节能设计水平对建筑业及整个国家有着潜在的经济和社会效益。其次，我国的住宅建筑的外保温需求量巨大，不同地区、不同气候条件对外保温的技术要求也不相同，这决定了我国住宅建筑外保温系统的种
15、类必然是多元化的。但是，不论怎样的住宅建筑体系构造，对其防火安全性要求也应是相同的。对此，住宅建筑的外保温系统的防火性能进行等级划分是今后发展方向。再次，住宅建筑外墙外保温系统的耐久性、安全性（ 坠落）、市场有序竞争（合理价格）及管理（施工、检测、监督及质保）等也是需要重点考虑的问题。对于建筑设计师来说，也要进一步关注及研究保温系统的适用性及经济性：如公共、民居住宅建筑类型保温体系与结构体系适用性；保温体系本身对不同结构体系适用性；自保温复合体系、内保温体系推广应用可行性；本地区外墙保温系统适用技术体系。建筑节能是一个复杂的系统工程，直接关系经济的健康发展。只有提高节能的自觉性，充分认识到建筑
16、师和设备工程师在建筑节能方面不是无所作为而是大有可为的，并且真正从设计实践中努力贯彻节能措施，则能够有效地克服能源危机，真正实现资源和经济社会的可持续发展。 2.7 建筑防水设计本工程屋顶为平顶，女儿墙。屋面女儿墙防水包括泛水、泛水收头及压顶。2.7.1 女儿墙防水泛水收头的提前破损和渗漏，是防水工程中出现较多的现象之一，出现破损和渗漏的常见原因是：收头粘贴不牢；固定方法陈旧，不牢固；端头开裂翘边、脱落、无保护措施，一旦破损开裂、脱开后就立即发生渗漏。针对性泛水墙身的材料可以有不同的构造形式：（1）女儿墙泛水较低时，防水层做过墙顶，用压顶盖压。（2）墙身为混凝土 时，不留槽和挑槽，墙身为砖墙时
17、，只留凹槽。不留槽的将泛水收头直接粘牢（泛水立墙要求满粘），用金属压条钉压，钉距最大为800mm，收头用密封材料封严。在钉压的收头上部再用金属盖板或合成高分子卷材 条钉压保护，端头用密封材料封严。目的是一旦金属或合成高分子卷材保护条损坏，不会立即发生渗漏事故。（3）采用砖砌女儿墙时，可在泛水收头部位留设凹槽，将防水层端头压入凹槽，金属压条钉压，密封材料将端头封固，待上部墙面抹灰时压过端头，水泥砂浆，也可再用金属或合成高分子卷材泛水钉压保护。2.7.2 压顶过去对压顶设计很轻视，只作砖砌的水泥砂浆、预制混凝土块或现浇混凝土压顶。实践证明，砂浆表面很快开裂剥落，混凝土压顶由于温差的干缩开 裂，因而
18、造成渗漏也是常见的，国外很多作法是采用不锈钢压顶配件扣装。因此，目前做金属的或柔性（合成高分子卷材）压顶增多，大大提高该节点的设防可靠 性，是值得推行的。2.7.3刚性防水屋面(1)结构层刚性防水屋面的结构层必须具有足够的强度和刚度，采用现浇钢筋混凝土屋面板。刚性防水屋面为结构找坡，坡度为3%。为了适应刚性防水屋面的变形，屋面板的支承处做成滑动支座，其做法为在墙或梁顶上用水泥砂浆找平，再干铺两层中间夹有滑石粉的油毡，然后搁置预制屋面板，并且在屋面板端缝处和屋面板与女儿墙的交接处都要用弹性物嵌填。(2)找平层为了保证防水层厚薄均匀，通常应在预制钢筋混凝土屋面板上先做一层找平层，找平层的做法一般为
19、20mm厚1：3水泥砂浆，若屋面板为现浇时可不设此层。(3)隔离层隔离层的做法一般是先在屋面结构层上用水泥砂浆找平，再铺设沥青、废机油、油毡、油纸、粘土、石灰砂浆、纸筋灰等。有保温层或找坡层的屋面，也可利用它们作隔离层。(4)防水层采用现浇配筋细石混凝土面层。具体做法是现浇不小于40mm厚的细石混凝土，内配4或6，间距为100200mm的双向钢筋网片。由于裂缝容易出现在面层，钢筋应居中偏上，使上面有15mm厚的保护层即可。为使细石混凝土更为密实，可在混凝土内掺外加剂，如膨胀剂、减水剂、防水剂等，以提高其抗渗性能。3 结构设计3.1 结构设计资料3.1.1 气象条件基本风压0.55KN/m2；基
20、本雪压0.4 KN/m23.1.2 抗震设防7度设防。3.1.3 工程地质条件 地基土持力层为粉质粘土，修正后的地基承载力特征值fa=150kpa。3.1.4 材料墙体采用P型承重多孔砖MU10,砂浆强度采用M10，M7.5，M5三个等级。楼面梁和屋面梁采用的混凝土强度等级为C20，纵筋级，箍筋级。现浇板采用的混凝土强度等级为C20，钢筋级。构造柱采用的混凝土强度等级为C20，纵筋级，箍筋级。圈梁和门窗洞过梁采用的混凝土强度等级为C20，钢筋级。筏形基础筏板采用混凝土强度等级为C25，钢筋级，基础梁采用混凝土强度等级C25，纵筋级，箍筋级。3.2 墙体承载力计算3.2.1 结构平面布置图3.1
21、、图3.2、图3.3分别为车库层、标准层、阁楼层的结构平面布置图，梁伸入墙厚240mm，基础采用MU10标准砖，M10水泥砂浆；砖混一至二层采用P型承重多孔砖，M7.5混合砂浆；砖混三层采用P型承重多孔砖，M5.0混合砂浆；施工质量控制等级为B级。采用横墙和内纵墙共同承重体系。 图3.1二层结构平面图 图3.2 三层结构平面图图3.3 顶层结构平面图3.2.2 荷载计算（1）屋面恒载标准值100mm厚板自重 2.5kN/m220mm厚板底抹灰 0.35 kN /m2水泥屋面 1.05 kN /m2二毡三油防水层 0.35 kN /m2保温层 0.1 kN /m230mm厚水磨石面层 0.65
22、kN /m2 合计 5.0 kN /m2（2）楼面恒载标准值（客厅、卧室）30mm厚水磨石面层 0.65 kN /m2100mm厚板自重 2.5 kN /m220mm厚板底抹灰 0.35 kN /m2 合计 3.50 kN /m2（3）楼面恒载标准值（厨房）30mm厚水磨石面层 0.65 kN /m290mm厚板自重 2.25 kN /m2二毡三油防水层 0.35 kN /m220mm厚板底抹灰 0.35 kN /m2 合计 3.60 kN /m2 卫生间 3.5 kN /m2（4）墙体自重标准值 240mm厚墙外墙贴面砖内墙抹灰 4.64 kN /m2240mm厚墙双面抹灰 4.50 kN
23、/m2120mm厚墙双面抹灰 3.02 kN /m2（5）门自重标准值 0.3 kN /m2（6）塑钢窗自重标准值 0.45 kN /m2（7）阳台恒载标准值30mm厚水磨石面层 0.65 kN /m280mm厚板自重 2 kN /m220mm厚板底抹灰 0.35 kN /m2 合计 3.0 kN /m2（8）阳台活载标准值 2.5 kN /m2（9）楼面活载标准值 2.0 kN /m2三楼楼面活载标准值（带屋顶花园） 3.0 kN/m2 三该房屋共三层，各层活荷载折减系数及活荷载总值列于表3.1。表3.1 各层活荷载折减系数及活荷载总值 折减系数活荷载总值三层0.852.0二层0.854.0
24、一层0.76.03.2.3 确定房屋静力计算方案 根据砌体结构设计规范（GB5003-2001）表4.2.1“房屋的静力计算方案”，因本设计为现浇整体式钢筋混凝土屋盖和楼盖，最大横墙间距6.4mH，查砌体结构设计规范（GB5003-2001）表5.13“受压构件的计算高度”得H0=0.4s+0.2H=2.28mh=240mm承重墙允许高厚比不提高即1=1.0横墙无开洞允许高厚比降低系数为2=1.0于是按砌体结构设计规范（GB5003-2001）式（6.1.1）得=H0/h=2.28/0.24=9.52H，查砌体结构设计规范（GB5003-2001）表5.13“受压构件的计算高度”得H0=1.0
25、H=3.0mh=240mm承重墙允许高厚比不提高即1=1.0横墙允许高厚比降低系数为2=1.0-(0.42.4/3.2)=0.7于是按砌体结构设计规范（GB5003-2001）式（6.1.1）得=H0/h=3.0/0.24=12.5H，查砌体结构设计规范（GB5003-2001）表5.13“受压构件的计算高度”得H0=0.4s+0.2H=2.28mh=240mm,承重墙1=1.0,非承重墙1=1.2纵墙允许高厚比降低系数为2=1.0-(0.41.2/1.95)=0.750.7于是按砌体结构设计规范（GB5003-2001）式（6.1.1）得1=H0/h=2.28/0.24=9.512=1.00
26、.726=18.22=H0/h=2.28/0.24=9.52H，查砌体结构设计规范（GB5003-2001）表5.13“受压构件的计算高度”得H0=1.0H=3h=240mm承重墙1=1.0纵墙允许高厚比降低系数为2=1.0-0.41.5/2.55=0.780.7于是按砌体结构设计规范（GB5003-2001）式（6.1.1）得=H0/h=3/0.24=12.5 N3I =124.21KN 承载力满足要求。 b 第二种组合 =0.204 查表得=0.487fA=0.4871.89240000=220.9KN N3I =135.74KNB 三层墙体-截面（e=0）=9.5 查表 =0.88fA=
27、0.881.89240000=399.168KN166.93KN，满足要求。C 二层墙体II截面a 第一种组合= 1.03000/240=12.5 = =0.104 查表得=0.587fA=0.5871.89240000=266.26KN N2I =255.23KNb 第二种组合 = =0.034 查表得=0.738fA=0.7381.89240000=334.94KN N2I = 267.14 KND 二层墙体-截面（e=0）=12.5 查表得=0.81fA=0.811.89240000=367.42KNN=298.33KN 满足要求E 一层墙体II截面a 第一种组合=12.5 = =0.0
28、71 查表得=0.658fA=0.6581.89240000=398.47KN N1I=374.952KN 满足要求b 第二种组合 = =0.0234 =12.5 查表得=0.763fA=0.7631.89240000=406.2KNN1I =390.64KN 满足要求F 一层墙体-截面（e=0）=12.5 查表得=0.81fA=0.811.89240000=467.42KNN=421.825KN 满足要求 大梁下局部受压承载力验算（仅验算底层，其余层同底层） 梁的截面尺寸为240mm400mm,支撑长度为a=240mm ,Nl=103.3KN，墙的截面尺寸为4200mm240mm采用MU10
29、砖，M10混合砂浆，f=1.89MPa， =145.5mm 3，取=01+0.35=1.7N=109.52KN 满足要求 ，其余层参照此进行均满足要求。（3）计算结果该别墅承重墙采用MU10砌块，Mb10砂浆，满足要求。3.3 楼盖与屋盖设计3.3.1楼盖设计（1） 楼面板设计本工程平面结构对称，选取左边户型（见图3.5）的AI进行楼板计算：图3.5 左户型结构平面图 A-F、I楼板计算（B处无板，楼梯间）A-F、I楼板按双向板，按弹性理论计算，设计资料：楼面活荷载qk=2.0KN/m2，采用C20混凝土，板中钢筋采用HPB235钢，计算板厚100mm。荷载设计值：a载标准值30mm水磨石面层
30、 0.65KN/m2100mm厚混凝土板 0.125 =2.5KN/m220mm厚板底抹灰 0.0217 =0.34KN/m2合计 3.5 KN/m2b活载标准值 2.0KN/m2g = 1.23.5 KN/m2 = 4.2 KN/m2，q = 1.42.0KN/m2 = 2.8 KN/m2g= g+q/2 =5.6 KN/m2, q = q/2 =1.4 KN/m2p = g+q = 7 KN/m2另外，厨房铺二毡三油防水层，整块板的荷载设计值p为7.12KN/m2。 g = 4.32 KN/m2, g=5.72 KN/m2, q =1.4 KN/m2取C板块为例进行计算，计算单元如图3.6
31、。 + 图3.6 D计算简图3.5/4.6 =0.76(5.60.0327+1.40.0608)3.5=3.29KNm/m(5.60.0112+1.40.0323)3.5=1.32KNm/m3.29+0.21.32=3.55 KNm/m1.32+0.23.29=1.98 KNm/m70.07443.5=6.38 KNm/m70.05723.5=4.90 KNm/m配筋计算：，HPB235钢，210N/mm跨内配筋：方向：222mm,选配8200,实配=251mm。 方向： =138 mm选配8200,实配=251mm。其余板块计算结果见表3.2。表3.2 各区格板的弯矩值区格项目ACDEFIl
32、2.93.52.64.24.23.5l4.64.62.94.66.44.4l0xl0y0.630.760.900.910.660.80(0.04755.6+0.07781.4) 2.92 =3.15(5.60.0327+1.40.0608)3.5=3.29（0.0268 5.6+0.04561.4） 2.62=1.45(0.02855.6+0.04471.4)4.22=3.92(0.0454 5.6+0.07371.4)4.22=6.3(0.0310 5.6+0.05611.4)3.52=3.09(0. 014225.6+0.02591.4)2.92 =0.97(5.60.0112+1.40.0323)3.5=1.32（0.01595.6+0.03531.4） 2.62=0.94(0.022525.6+0.035521.4)4.22=3.10(0.01552 5.6+0.02761.4)4.22=2.21
