一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义

（一）选题的依据和意义

随着城市的发展，房价的高涨，购房者们居住理念的不断成熟，人们在选择房子时在意的因素也越来越多。与高层住宅相比，得房率较高、公摊面积相对较少，人居环境更加舒适的多层住宅越来越受到人们的青睐。如今，以“纯多层低密度”住宅为卖点的楼盘也似乎越来越多地出现在购房人面前。

众所周知，建筑的层数一般划分为三大类，即低层、多层和高层。多层住宅一般指４—６层高的住宅，借助公共楼梯解决垂直交通，是一种极具代表性的城市集合住宅。虽然当初高层建筑作为一种崭新的物业形态在刚露面时就吸引了无数关注的目光，并随着城市中心居住成本的不断上升而逐渐成为主流，但由于人们居住理念的不断成熟，多层住宅再次成为居住的焦点。

最新相关规定，凡新审批、新开工的商品住房建设，套型建筑面积90平方米以下住房（含经济适用住房）面积所占比重，必须达到开发建设总面积的70%以上。这样的规定不仅给房地产市场的各方面都带来影响，同时也让很多开发商在房型设计上要更加费心思。据说，由于多层住宅在得房率方面较高层住宅有明显优势，因此90平米做成合适的房型要相对容易实现。因此不管是从多层住宅的稀缺性还是从其市场价码来说，多层住宅都具有很大的潜力。

（二）国内外研究动态

模糊，即是可变，即是具有弹性，即是有多重适应性。越具体的东西，它的限制就越具体，其可变性和可塑性也就越小。

为提高静态住宅对居住动态需求的适应性，国内外从住宅空间设计、住宅结构设计等多方面进行着探索和实践。

1、住宅的"新陈代谢"。日本建筑师曾提出了一个"新陈代谢"的概念：即一幢建筑不能一成不变地只满足一个时期的一种功能，而是要能够和生物一样，不断吸收新事物，适应新情况，排出旧元素，生长、变化。这群建筑师的核心人物叫菊竹清训。他根据儿女最终将长大离去的规律，于是把孩子的房间设计成可以拆卸的，多年后的今日，儿童室早已成了一个葱茏的温室。

2、住宅的"多米诺"结构。欧洲建筑师勒?柯布西埃也曾提出一种名叫"多米诺"的结构。它是一个板柱体系，没有任何的梁。所有的墙都是不承重的，加之平平的楼板，因此可以布置在平面任一位置上。进而，如果功能有所改变，打掉或移动一堵墙都很容易。因此，"多米诺"结构具有承重墙(或剪力墙)体系不具备的灵活性是显而易见的，与自由相对立的是封闭和固定。随着预应力技术的发展，板柱体系在欧洲的应用已非常普遍。在中国，板柱结构的普及技术和造价上的障碍也已不存在。

3、小户型2代的积木式自由组合创新设计。小户型2代是以小户型面积标准为基本设计单元，可按积木式自由组合成各种中、大户型，甚至是1000平方米以上的超级户型。没有任何明梁、暗梁，空间可大可小，户型可合可离，真正做到了"量体裁房"，客户在购买时就可以按需订做。可以说，小户型2代是活户型、活空间，既是小户型，又是大户型甚至是超级户型。

4、住宅的生命周期不是1年或2年，而是70年甚至100年，我们是制造今天的产品还是未来的垃圾，不同的理念将给我们提供不同的诉求，并指正我们实现诉求的路径。

5、随着地球上的人口不断增多,资源会变得更加短缺,现在的单元住宅都在向绿色环保,节能节源方向发展,就是住宅能够冬暖夏凉,能隔热保温,能安装清洁能源,这都是人们喝望得到的,国内外建筑学家正在研究的一个迫在眉睫课题.

众所周知，住宅是耐用消费品，作为物质产品它可以持续使用100年。但居住者的精神需求从来就是不断变化着的，并导致了对住宅使用功能的更新需求。研究表明，住宅的物质老化通常是100年～120年，而住宅的使用功能老化则在20年～25年。如何赋予静态的建筑以"模糊功能"，使其能够适应不断发展变化着的社会需求，这既是广大购房人的企盼，也是新世纪摆在开发商和建筑师面前的一个新课题。

二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：

（一）基本内容

本次项目为某市城中村改造项目建筑结构设计，建筑层数按六层设计，层高一般可选用 2 .8米- 3.2米，结构按钢筋混凝土框架结构考虑,承重方向的开间或进深尺寸要求符合模数；外墙、内墙、隔墙厚度南方地区定；套型恰当、使用方便、经济合理、造型美观。

主要内容：

1、建筑设计包括以下内容：

⑴ 建筑总平面设计：根据建筑的功能要求，抓住主要使用房间、辅助使用房间、交通联系部分的相互关系。结合地基环境及其他条件，采用不同的组合方式将各房间合理的组合起来。

⑵ 建筑平面设计：包括房间的平面设计和平面组合设计。

⑶ 建筑立面设计：立面的比例尺寸、立面的虚实与凸凹、 立面的线条的处理、立面的色彩与质感、立面的确定与细部处理。

⑷ 建筑剖面设计：房间剖面性状的确定、房间层高及各部分标高的确定、建筑的组合与利用。

⑸ 建筑细部设计：如屋面做法，楼、地面做法，墙体，楼梯，屋面防水，屋面排水、防火分区的划分、室内有水房间防水，门窗选型，室外台阶，雨蓬、散水等。

⑹ 完成下列图纸绘制：①总平面图   ② 首层平面图③  标准层平面图  ④ 立面图（正立面、侧立面）⑤剖面图（要求剖切楼梯间）⑥主要建筑详图

2、结构设计包括以下内容：

完成结构设计计算书一份，并要求完成以下结构设计内容：

⑴ 选择结构类型，进行结构布置；

⑵ 估算梁、板、柱截面尺寸及材料等级；

⑶ 荷载计算：包括竖向荷载与水平荷载计算（包括风荷载和水平地震作用）；

⑷ 完成屋盖和楼盖的设计计算；

⑸ 完成框架的设计计算；

⑹ 完成基础的设计计算；

图纸要求：① 各层结构平面布置图② 框架配筋图③ 梁配筋图④ 楼梯配筋图⑤ 楼板配筋图

（二）拟解决的主要问题

1. 通过毕业设计应使学生具有调查研究、收集资料的能力，一定的方案比较、论证的能力，一定的理论分析与设计运算能力，并注意进一步培养应用计算机的能力，工程制图及编写说明书的能力。

2. 学生应在教师指导下按时独立完成所规定的内容和工作量。

3. 毕业设计说明书应包括与设计有关的阐述说明及计算，要求内容完整、计算准确、简洁明了，文字通顺、书写工整、装订整齐。

4. 毕业设计图纸应能较好地表达设计意图，图面应布局合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定，用工程字注文，主要图纸应基本达到施工图深度。

三、研究步骤、方法及措施：

（一）研究步骤

建筑设计主要依据《房屋建筑学》和《建筑制图标准》两本书进行设计的。《房屋建筑学》着重阐述了民用建筑与工业建筑设计的基本原理和基本方法，吸取了国内外建筑设计和建筑构造的经验，体现了建筑设计从总体到细部，从平面到空间的全过程。本书以文字为主图文并茂收集了较多国内外工程实例。《建筑制图标准》中则详细讲解了建筑制图中的标准。

结构内力计算（顺序）：算楼屋面上的荷载，并进行端部剪力和跨中弯矩的内力计算；算由楼板及次梁自重传来的次梁上的荷载，进行端部剪力和跨中弯矩的内力计算；算由次梁，非承重墙及主梁自重传来的主梁上的荷载，进行端部剪力和跨中弯矩的内力计算；最后算由主梁及柱自重传来的柱子上的荷载，进行轴力和端部弯矩的内力计算。进行框架设计采用的一些设计方法中包括D值法（在竖向荷载下采用）等。（整个荷载计算过程中，活荷载和恒荷载分开进行计算，与结构设计那一步再进行最不利内力组合）除此之外，还有雨蓬，楼梯及阳台的结构内力计算，如楼梯（本建筑所采用楼梯为梁式楼）又要进行踏板和平台梁的设计。

（二）研究方法

根据建筑设计和结构承重的要求，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的选型和结构布置，应尽可能 合计算简便，统一构件的编号，确定构件的编号，确定构件的定位尺寸，正确标构件 的结构标高.进行XKL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，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， 用分层法进行竖向荷载分析，用D值法或者反弯点进行水平荷载分析，再在此基础上进行内力组合，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，连接及截断集团要清楚正确；箍筋加密区及非加密区的范围要详细，配置的数量要正确，横断面的选取位置及数量要合理.

（三）研究措施

一．结构布置与计算简图

1．柱网与层高：根据建筑的使用功能确定

2．框架结构的承重方案：结构的承重方案根据楼盖的平面布置及竖向荷载的传递途径来确定，框架的承重方案可以分为横向，纵向和纵横向框架承重三种方案。在实际工程中，一般采用横向框架承重方案。因房屋横向较短，柱数量少，当采用横向承重方案时，横向框架梁的截面高度大，可增加框架的横向侧移刚度。

3． 梁柱尺寸的初步确定

（1） 柱截面初定   分抗震和非抗震两种情况。对于非抗震，按照轴心受压初定截面。对于抗震，Ac=N/(aXfc) N=BXFXGeXn B=1.3（边柱），1.2（等跨中柱），1.25（不等跨中柱） Ge=12~15kN/m2 a为轴压比 fc为砼抗压强度设计值 F为每层从属面积 n为层数。框架柱上下截面高度不同时，每次缩小100~150为宜。为方便尺寸标注修改，边柱一般以墙中心线为轴线收缩，中柱两边收缩。柱截面与标号的变化宜错开。

（2） 梁截面初定   梁高为跨度的1/12~1/8，梁宽通常为1/3~1/2梁高。对于宽扁梁首先应注意满足挠度要求，否则存在梁板协调变形的复杂内力分析问题。梁净跨与截面高度之比不宜小于4。框架梁宽不宜小于1/2柱宽，且不小于250mm。框架梁的截面中心线宜与柱中心线重合，当必须偏置时，同一平面内的梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向的1/4。

4．框架结构的计算简图，框架结构房屋是由横向和纵向框架组合的空间结构，通常近似的按两个方向的平面框架分别计算。

二．重力荷载及水平荷载计算

1．重力荷载计算

（1）楼面及屋面荷载，其包括屋面及楼面永久荷载标准值和屋面及楼面可变荷载标准值；

（2）梁柱墙门窗重力荷载；

（3）重力荷载代表值=自重标准值+可变荷载组合值+上下各半层墙柱等重量。

2．风荷载计算  对于框架结构应将所得的分布风荷载按静力等效的原则化为楼面处的集中荷载，以便于内力计算。

3．水平地震作用计算   房屋高度不超过40m，以剪切变形为主且主要质量和刚度沿高度分布比较均匀时，可采用底部剪力法等计算水平地震作用。

三．水平荷载作用下框架结构的内力和位移计算

采用D值法计算水平荷载（风荷载和水平地震作用）作用下框架结构的内力和位移，并进行水平荷载作用下位移验算，检查是否满足层间位移及顶点位移要求。如不满足，应返回修改梁柱截面尺寸强度等级，直到满足为止。

四．竖向荷载作用下框架结构的内力计算

竖向荷载作用下，一般选取平面结构计算单元，按面计算简图进行内力分析，选取几榀有代表性的框架进行计算。对多、高层框架结构手算时可采用弯矩二次分配法计算梁、柱弯矩。活荷载不利布置，当活荷载与恒载之比不大于1时可按满布考虑，跨中弯矩乘1.1~1.2系数予以调整。常用弯矩分配法计算纵横向框架内力。对计算出的内力进行弯矩调幅。

五．框架梁、柱内力组合

考虑到钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布的性质，在竖向荷载下可以适当降低梁端弯矩，进行调幅（调幅系数取0.8），以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。

六． 构造设计和构造措施

框架柱首先验算轴压比，剪跨比，如不满足要求应调整截面和等级。柱端弯矩设计值的调整（梁柱节点，柱脚弯矩节点调整），以符合强柱弱梁；柱端剪力值调整以符合强剪弱弯；角柱地震作用效应调整以抗扭转引起角柱内力增大。梁抗弯截面设计取抗震和非抗震弯矩大值进行配筋。注意跨中弯矩不小于1/2（按简直梁计算的跨中弯矩）。梁的斜截面设计注意验算截面尺寸是否符合要求。

1、框架梁的设计包括：梁正截面受弯承载力计算、梁斜截面受剪承载力计算和梁的抗震构造措施。

2、框架柱的设计包括：柱截面尺寸验算、柱正截面承载力计算、柱斜截面受剪承载力计算和柱的的抗震构造措施。

3、框架梁柱结点的设计包括：节点核芯区的剪力设计值和点核芯区截面抗震验算。

七．楼盖结构设计

最好选用现浇楼盖，设计要点包括：

1、结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置

2、板的强度计算（按塑性内力重分布计算）

3、次梁强度计算（按塑性内力重分布计算）

4、主梁强度计算（按弹性理论计算）

八．基础设计

本设计采用浅基础设计，原因在于地质情况良好适合于浅基础的设计。设计过程中考虑到基础和地基的承载力，以及沉降量是否在允许的范围之内等。首先进行地基承载力特征值的确定，并进行基础尺寸及埋深的确定，然后进行配筋计算，最后需进行基础和沉降的验算。

四、参考文献

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五、研究工作进度：

1.准备阶段（约2周）：

熟悉设计内容及具体要求，收集相关资料并完成外文文献收集工作、撰写文献综述和开题报告。

2.设计计算阶段（约5周）：

(1)方案设计与选择：约2周；

(2)绘制施工图：约3周；

3．整理设计文件，编写设计说明书：2周；

4．完成设计，上交审阅：1周

(1)对毕业设计各材料进行修改、完善，并上交审阅：1周；

(2)答辩及准备：1周。具体按学校统一安排进行。

六、教研室评议意见：

教研室主任：

年      月      日

七、系（院）领导审核意见：

1．通过； 2．完善后通过；　３．未通过

负责人：

年　 　月　 　日