土木工程毕业设计（论文）-威海市威盛酒店式公寓设计【全套图纸】 .doc

i 摘要 本毕业设计的题目为威海市威盛酒店式公寓设计。本设计主要包括两 个部分的设计：第一 部分为建筑设计，第二 部分为结构设计。建筑设 计部分：根据建筑设计的依据以及建筑设计的基本原则，进行了住宅建 筑的平面、立面以及剖面设计。结构设计部分：选取 4 轴框架进行计 算。确定框架计算简图； 进行荷载汇集， 计算风载和地震作用 ，以及 框架在各种荷载单独作用下的内力，在此基础上进行内力组合；然后 选取最不利的内力来进行框架梁、柱的配筋计算，接着进行了板和楼梯的 设计计算，最后进行了筏板基础的设计。通过此次设计使我们掌握了科 学的思维方式和正确的设计思想，以及综合运用所学理论、知识和技能分 析和解决实际问题的能力。 关关键键词词 ：公寓 设计 框架结构 建筑设计 结构设计 筏板基础 全套图纸，加 153893706 ii abstract the subject of the graduation design is wei sheng apartments design in weihai city. this design includes two parts:the first is for building design, and the second is for structural design. according to the architectural design and architecture design on the basis of the basic principles of the residential buildings, the plane, elevation and profile design. structure design part: the 4 axis calculation framework. sure frame diagram calculation; for collection, calculation of wind load load and earthquakes, and in various load single frame under the action of internal force, based on this force combination; and then to select the most unfavorable to the internal force beam and column of reinforcement, then calculated the board and the design of stair calculation, and finally the raft foundation design. through the design that we master the scientific way of thinking and the correct design thought, and comprehensive application studies the theory, knowledge and skills analysis and the ability of solving practical problems. keywords: apartments design frame structure architectural design structural design board foundation of the raft iii 目录 摘摘要要i 英英文文摘摘要要ii 目目录录.iii 英英文文目目录录.viii 第第 1 1 章章 建建筑筑设设计计1 1.1 工程概况.1 1.2 建筑设计要点.1 1.3 建筑平面设计说明2 1.3.1 使用部分平面设计2 1.3.2 交通联系部分平面设计3 1.4 建筑立面设计说明4 1.5 建筑剖面设计说明4 1.5.1 建筑层数.5 1.5.2 建筑层高.5 1.5.3 楼梯.5 1.5.4 防火疏散设计5 1.6 构造设计.6 1.6.1 外墙和内墙.6 1.6.2 楼板的构造.6 1.6.3 楼梯构造.6 1.6.4 门窗构造.7 iv 1.6.5 建筑各部分构造做法8 第第 2 2 章章 结结构构设设计计9 2.1 结构体系选择.9 2.2 结构布置.9 2.3 结构设计说明.10 2.3.1 工程概况.10 2.3.2 设计活荷载标准值10 2.3.3 基础.10 2.3.4 钢筋混凝土构造要求11 第第 3 3 章章 4 4 轴轴框框架架结结构构计计算算及及截截面面设设计计12 3.1 确定计算简图.12 3.1.1 框架结构平面布置12 3.1.2 用高跨比和宽高比初估截面尺寸.12 3.2 荷载计算.15 3.2.1 屋面横梁竖向线荷载标准值15 3.2.2 楼面横梁竖向线荷载标准值16 3.2.3 屋面节点集中荷载标准值19 3.2.4 楼点集中荷载标准值19 3.2.5 风荷载计算.21 3.2.6 地震作用计算.22 3.2.7 侧移、刚重比、剪重比验算28 3.3 框架内力计算.31 3.3.1 计算方法.31 3.3.2 恒载作用下框架内力32 3.3.3 活载作用下框架内力43 v 3.3.5 风荷载作用下内力计算.52 3.3.6 地震作用下横向框架的内力计算.56 3.4 框架内力组合.60 3.4.1 控制截面.60 3.4.2 弯矩调幅.63 3.4.3 内力组合.66 3.5 框架梁、柱截面设计75 3.5.1 框架梁截面设计75 3.5.2 框架柱截面设计76 第第 4 4 章章 板板的的设设计计89 4.1 设计资料89 4.2 荷载计算.89 4.2.1 屋面荷载89 4.2.2 楼面荷载90 4.2.3 走廊及卫生间荷载90 4.3 计算跨度91 4.4 弯矩计算93 4.4.1 屋面板各区格板的弯矩计算.93 4.4.2 屋面板截面设计94 4.4.3 楼面板各区格板的弯矩计算.96 4.4.4 楼面板截面设计98 第第 5 5 章章 楼楼梯梯设设计计.100 5.1 楼梯斜板设计101 5.1.1 荷载计算.101 5.1.2 内力计算.102 vi 5.1.3 配筋计算.102 5.2 平台板设计102 5.2.1 荷载计算.103 5.2.2 内力计算103 5.2.3 配筋计算.103 5.3 平台梁设计104 5.3.1 荷载计算.104 5.3.2 内力计算.104 5.3.3 截面设计.105 第第 6 6 章章 基基础础设设计计107 6.1 基础底面积的确定.107 6.1.1 竖向荷载作用下的地基承载力验算.107 6.1.2 水平地震作用下的地基承载力验算.108 6.2 基础梁、板内内力分析110 6.2.1 非震地震作用效应 .110 6.2.2 地震作用效应.114 6.3.配筋计算.116 6.3.1 底板配筋.116 6.3.2 基础梁配筋.117 6.3.3 抗冲切、抗剪切验算120 结结论论122 致致谢谢124 参参考考文文献献125 vii catalogue abstract(chinese)i abstract(english)iii catalogue(chinese)iii catalogue(english).iii chapter 1 architecture design1 1.1 project summary.1 1.2 architectural design points1 1.3 building graphic design instruction2 1.3.1 use of graphic design.2 1.3.2 traffic contact part of graphic design3 1.4 the building elevation design descriptions.4 1.5 building profile design descriptions4 1.5.1 construction layer.5 1.5.2 building height5 1.5.3 stair.5 1.5.4 design of evacuation of fire prevention.5 1.6 structure design6 1.6.1 outer wall and inner wall.6 1.6.2 floor structure.6 1.6.3 stair tectonic6 1.6.4 door and window structure7 1.6.5 building parts structure practices.8 chapter 2 structure design.9 viii 2.1 structure choose.9 2.2 structure layout9 2.3 structure design elucidation10 2.3.1 project summary10 2.3.2 design standard live load.10 2.3.3 foundation10 2.3.4 reinforced concrete structural requirements11 chapter 3 4 shaft frame structure calculation and cross-section design12 3.1 calculation to determine the diagram12 3.1.1 frame structure layout 12 3.1.2 use depth-span ratio and early width to estimate section size.12 3.2 load calculation.15 3.2.1 roofing beams standard vertical line load.15 3.2.2 vertical line load floor beams standard values16 3.2.3 roofing node standard concentrated loading.19 3.2.4 floor point standard concentrated loading.19 3.2.5 wind load calculation.21 3.2.6 earthquake calculation22 3.2.7 lateral shift, just heavy weight than, shear than checking28 3.3 framework internal force calculation31 3.3.1 calculation method.31 3.3.2 the internal force under constant load framework32 3.3.3 the internal force under the influence of live load framework43 ix 3.3.5 the internal force calculation under wind loading52 3.3.6 earthquake effect framework of internal force calculation56 3.4 framework internal force combination60 3.4.1 control section.60 3.4.2 bending moment attenuation63 3.4.3 internal force combination.66 3.5 beam and column section design75 3.5.1 beam section design75 3.5.2 frame column section design.76 chapter 4 board design.89 4.1 design material89 4.2 load calculation.89 4.2.1 roof load89 4.2.2 floor load90 4.2.3 corridor and toilet load.90 4.3 calculation span91 4.4 bending moment calculation.93 4.4.1 roof district case board of moment calculation.93 4.4.2 roof cross-section design.94 4.4.3 floor panels attached to the case board of moment calculation.96 4.4.4 floor panel section design98 chapter 5 stair design100 5.1 stair of the inclined plate design101 5.1.1 load calculation.101 x 5.1.2 internal force calculation102 5.1.3 reinforcement calculation102 5.2 flat bedplate design.102 5.2.1 load calculation103 5.2.2 internal force calculation103 5.2.3 reinforcement calculation103 5.3 platform beam design.104 5.3.1 load calculation.104 5.3.2 internal force calculation104 5.3.3 section design105 chapter 6 foundation design.107 6.1 determination of the area based107 6.1.1the foundation under vertical load bearing capacity of checking.107 6.1.2 horizontal earthquake under the action of calculating the foundation bearing capacity.108 6.2 foundation beam, plate inside internal force analysis.110 6.2.1 the earthquake seismic effect110 6.2.2 the earthquake effect114 6.3. reinforcement calculation116 6.3.1 floor reinforcement.116 6.3.2 foundation beams of the reinforcement117 6.3.3 punching and shearing resistance checked120 conclusion122 thanks.124 references.125 xi 1 第 1 章 建筑设计 1.1 工程概况 工程名称：威海市威盛酒店式公寓设计； 建筑面积： 8283.6 m2； 层数、层高： 12 层，均为 3.3m 结构形式：框架结构； 抗震要求：建造地点抗震设防烈度为7 度,近震，场地土为 类， 地面粗糙度为 b 类。 1.2 建筑设计要点 设计以建筑物具有合理的使用功能作为出发点和最终目标，以一系 列规范及相关设计资料作为设计依据，融入经济实用，以人为本的设计 思想，在满足相关规范及其他相关资料和委托方对建筑本身的使用功能 要求的前提下，设计始终围绕以人为本的主旋律，尽量做到使用方便， 功能齐全，以满足委托方对科研办公以及商业出租的要求。 对高层建筑设计而言，主要体现在以下几个方面： （1）建筑使用功能的要求； （2）现行技术条件下方便施工的要求； （3）尽量减少能量消耗，创造节能环保建筑的要求； （4）具有一定的美观要求； （5）防火设防满足相关规范的要求； 2 （6）符合总体规划的要求，与周围环境协调一致的要求。 总之建筑设计概括出来满足：使用、安全、经济、美观的要求。 1.3 建筑平面设计说明 建筑的平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的，主要可以分为 使用部分和交通联系部分两大类。 2 1.3.1 使用部分平面设计 1、房间使用面积、形状、大小的确定 在房间形状和大小尺寸确定的过程中主要考虑以下几点：室内活动 的特点，以满足不同功能的要求；与室内家具、设备的尺寸相配合，便 于家具、设备的布置；采光、通风等室内环境要求的满足；结构与施工 的可能性，尽可能经济合理。 本工程为酒店式公寓设计，因此以一居室户型占主流，二居室次之。 户型 a 为单间，一房一卫，建筑面积为30.42m2，卧室面积 24.66m2，卫生间面积 5.76m2；户型 b 为双间，二房 一厨一卫 ，建筑 面积为 60.84m2，每间卧室面积 24.66m2，每间卫生间面积5.76m2。 2、门窗大小及位置的确定 （1）建筑设计中，决定各种房间门的尺寸、数量和开启方向的主要 因素是考虑人流的多少和搬进家具、设备的大小。一般卧室的门取 900mm 宽，2100mm 高；卫生间取 750mm 宽，2100mm 高；管道井的门取 600mm 宽，1800mm 高；均采用平开门。 （2）房间中窗的大小和位置的确定，主要是根据室内采光和通风要 求考虑的。从采光的角度考虑一般将窗居中布置，以使光线均匀，避免 死角，采用窗地比来限制窗的最小尺寸；从通风的角度考虑一般将窗子 3 的位置与门综合考虑，把窗尽量开在门的对面墙上的位置，保证室内空 气通畅。 1.3.2 交通联系部分平面设计 在这部分设计中，主要考虑以下几个方面的要求： （1）交通路线简洁明确，联系通行方便； （2）宽度合理，人流通畅，紧急疏散时迅速安全； （3）满足一定的采光通风要求； （4）力求节省交通面积，同时考虑空间的造型处理等问题。 1、水平交通联系部分 走廊 该部分主要功能是连接同一楼层的各个房间、楼梯、门厅等，以解 决建筑物中水平联系和疏散问题。走廊的宽度设置的主要依据是满足人 流通行、安全疏散、空间感受的要求，本工程走廊宽度取2.1m，除 了底层，在走廊的两端尽头设置高1.8m，宽 1.5m 的窗户，以满足通 风采光的要求。在底层，设置高2.1m，宽 1.2m 的双扇平开门，满足 通风采光要求的同时，供疏散使用。 2、垂直交通联系部分 楼梯、电梯 （1）楼梯：楼梯各部分尺寸的确定及在建筑中的位置应满足民用建 筑设计通则和建筑防火的要求。由于是高层建筑，人流通行采用的主要 是电梯，因此楼梯布置的主要功能是满足消防功能的要求。根据建筑物 的平面形式，在建筑物中设置一部楼梯，最远处房间的出口到疏散楼梯 的距离 ,满足最大疏散距离 1295.03mkn mkn 属第一类 t 形截面 046 . 0 9201760 1 . 190 . 1 1003.1295 2 6 2 0 , 1 hbf m fc s 976 . 0 2 046 . 0 211 s 6 2 0 1049.51 10 3224 360 0.983 920 s ys m amm fh 选 9 25，=4416。 s a 2 mm 对于 bc 跨，跨中可按 t 形截面计算，=2300，控制截面弯矩 f bmm 应取非地震效应组合，取=1859.84，因mmkn ) 2 320 920(3202300 1 . 19) 2 ( , 00 , f ffc h hhbf =10683.81859.84mkn mkn 属第一类 t 形截面 050. 0 92023001 .190 . 1 1084.1859 2 6 2 0 , 1 hbf m fc s 974 . 0 2 050 . 0 211 s 124 2 6 0 5766 920360974 . 0 1084.1859 mm hf m a ys s 选 12 25，=5888 s a 2 mm 2、斜截面受剪承载力 （1）对于、d 支座： v=1005.53kna 因=0.71.71500920=550.62 kn v=1005.53kn，需计算 0 0.7 t f bh 基础梁的配筋。 = s a s 88 . 1 92021025. 1 1062.5501053.1005 25 . 1 7 . 0 33 0 0 hf bhfv yv t max 300smm 2 564mmasv 则取 4 14300， %195 . 0 %376 . 0 500300 564 min, sv sv sv bs a 满足要求。 （2）对、c 支座： v=2207.29knb 因=0.71.71500920=550.62 kn v=227.29kn，需计 0 0.7 t f bh 算基础梁的配筋。 = s a s 86 . 6 92021025. 1 1062.5501029.2207 25 . 1 7 . 0 33 0 0 hf bhfv yv t 选用 4 1250，满足要求。86 . 6 04 . 9 50 1134 s nasv 6.3.3 抗冲切、抗剪切验算： 1、冲切承载力验算 125 （1）1、3 区格 计算格板的短边和长边的净长度： =3.90.5=3.4，=5.40.5=4.9； 1n lm 2n lm 受冲切承载力截面高度影响系数=1.0； hp 验算底板受冲切所需要的有效厚度ho： 2 12 1212 0 4 ()() 0.7 4 nn nnnn hpt pl l llll pf h =168mm 4 1071.17.08.228 9.44.38.2284 )9.44.3()9.44.3( 3 2 小于实际 ho=400-80=320mm，满足要求。 （2）2、4 区格 计算格板的短边和长边的净长度： =3.90.5=3.4，=6.90.5=6.4； 1n lm 2n lm 受冲切承载力截面高度影响系数=1.0； hp 验算底板受冲切所需要的有效厚度ho： 2 12 1212 0 4 ()() 0.7 4 nn nnnn hpt pl l llll pf h =185mm 4 1071. 17 . 0 8 . 228 4 . 64 . 3 8 . 2284 )4 . 64 . 3()4 . 64 . 3( 3 2 126 小于实际 ho=400-80=320mm，满足要求。 2、剪切承载力验算 （1）1、3 区格 底板厚度为 400mm，双排布筋，钢筋合力点至板截面近边的距离 a 取 80mm。ho=400-80=320mm，受剪承载力截面设计影响系数： 1.0 hs 距梁边 ho 处，剪力设计值为： =1227.61kn5 . 0)32 . 0 7 . 1 ()32 . 0 29 . 45 . 1 ( 8 . 22835 . 1 s v 验算距基础梁边缘ho 处底板斜截面受剪承载力： snths vknhhlf7 .163132. 0)32 . 0 29 . 4(17100 . 17 . 0)2(7 . 0 002 满足要求。 （2）2、4 区格 底板厚度为 400mm，双排布筋，钢筋合力点至板截面近边的距离 a 取 80mm。ho=400-80=320mm，受剪 载力截面设计影响系数： 1.0 hs 距梁边 ho 处，剪力设计值为： =1867kn5 . 0)32. 07 . 1 ()32. 024 . 60 . 3( 8 . 22835 . 1 s v 验算距基础梁边缘ho 处底板斜截面受剪承载力： 满足要求。 snths vknhhlf31.220632. 0)32 . 0 24 . 6(17100 . 17 . 0)2(7 . 0 002 127 结论 本次毕业设计为酒店式公寓设计，主要包括两个阶段的设计： 第一阶段为建筑设计：根据建筑设计的依据以及建筑设计的基本原 则，结合住宅的功能要求，在多个初步方案经济技术证明的基础上选择 了本设计方案，并进行了住宅楼的平面、立面以及剖面设计，绘制了建 筑施工图。 第二阶段为结构设计：首先确定框架kj4 计算简图，然后计算 其上的荷载标准值包括恒载、活载、风载、雪载和地震作用等，并计算 了框架在各种荷载单独作用下的内力，在此基础上进行内力组合，内力 调整，选取最不利的内力来进行框架梁、柱的配筋计算，设计粱式筏板 基础，绘制了结构施工图。 在设计过程中，由于考虑到手算得困难性，对各计算过程和方法 进行了适当 简化： （1）只选取一榀框架进行计算； （2）将三角形和梯形分布荷载简化成均布荷载加于梁上； （3）计算重力荷载代表值时按该榀框架左右各1/2 面积范围内的 重力荷载代表值简单计算； 由于以上的简化计算导致手算结果与计算结果不一致。但相差不大， 手算结果精度能够满足工程实际的要求。 在设计中遇到了很多问题与不解，在高老师和其他老师的帮助和我 128 自己的努力下，大部分都得到了解决， 通过此次毕业设计，我掌 握了 框架的荷载计算和内力计算方法；基础、构件的设计方法；以及一定 的绘图技巧和使用 pkpm，pk 等程序计算框架的方法 。最大体会是： 从事土木行业，不但要有饱满的工作斗志，还要有良好的体魄。 129 致谢 大学四年生活即将在毕业设计中画上句号，在设计即将定稿的时刻， 回首曾经走过的时光，心中感慨万千，半年的砺炼，我收获了很多的感 动，只是几句简短的文字实在无法表达自己心中深深的谢意。 很荣幸自己在毕业设计中能够得到高*老师悉心指导，在这半年 的学习中，深刻的体会到指导老师所具备的渊博的专业知识，严谨求实 的治学态度，