土木工程毕业设计（论文）-襄樊市某小区六层框架住宅楼设计3000【全套图纸】.doc

09 届 本 科生毕业论文（设计） 存档编号 本 科 毕 业 设 计 关山国际花园小区2号住宅楼结构设计 系（院） 建 筑 工 程 学 院 专 业 土 木 工 程 班 级 05110511班班 学 生 指导教师 2009 年 5 月 29 日 摘摘 要要 本设计主要讲述了关山国际花园小区2号住宅楼建筑结构设计的设计过程，它为钢 筋混凝土框架结构。共六层，底层为车库，层高2.2米，其他层层高均为2.8米。建筑 物总高度为18.4米。 本住宅楼属于建筑中的民用筑类，在设计计算中参考了较多的相关书目，并且严 格按照建筑设计规范来完成建的。其主要分为两大部分： 第一部分为建筑设计。建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求，综 合考虑基地环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑设计及建筑艺术问题， 解决建筑物的使用功能和空间的安排。依据建筑物的概念，建筑方针的原则，完 成了拟建教学楼以下几方面的设计：建筑布局，基本单元设计，公共部分设计， 空间组合设计，屋面设计，建筑立面设计及建筑防火设计等等。 第二部分为结构设计。结构设计由荷载计算，框架结构的受力分析，计算和设计， 楼板设计，楼梯设计和基础设计等组成。该建筑的抗震设防烈度为7度，抗震等级为三 级，考虑水平地震作用和风荷载对横向框架的影响，采用反弯点法计算内力。竖向荷 载作用下，横向框架内力计算采用分层法计算，而内力组合比较了竖向荷载组合和竖 向荷载与地震力组合时对框架梁，柱产生的不利影响，取两者中较大值对框架梁，柱 进行截面设计。 关键词：钢筋混凝土；框架；结构设计 全套图纸，加153893706 ABSTRACT This thesis tell the design processes of a residential building in the national garden of Guan shan。It is six -layer reinforced concrete frame. It has six stories, the height of the first storey is 4.05 meters, and the height of other stories are all 2.8 meters. The height of the whole building is 18.4 meters. The teaching building belong to public buildings of civil building, in design of calculating consulting more relevant booKlists, and finished according to the design specification of the building strictly. This design is divided into two major parts mainly: The first part is the architectural design。The architectural design is on the premise of master plan, according to the request of tasK booK, considering the base environment synthetically, the function of use, the structure constructs, material equipment, architectural design and artistic question of the building , solve the function of use of the building and arrangement in the space. Whether according to concept design of building, principle policy of building,the design should finish the following aspects. The overall arrangement of the building , the elementary cell is designed, the public part is designed, the space is made up and designed, the roofing is designed, the elevation design of the building and building fire prevention and design etc. The second part is structural design. Structural design is consisted by calculation of wind load ,design of frame, stair design, board design with the foundation designing etc. maKing up. Should build provide fortification against earthquaKes earthquaKe intensity 7 , antidetonation grade for being tertiary , consider horizontal earthquaKe function impact on horizontal frame and apply the method of for force calculate ,Vertical to load function, horizontal frame internal force calculate and adopt the method of to assign France, and internal force maKe up vertical to is it maKe up and not vertical to load with earthquaKe strength setting a roof beam in place to frame Keywords: reinforced concrete, frame, the design of the structure 目录目录 第第1章章 设计条件设计条件.1 1.1建筑设计资料.1 1.1.1工程地质报告摘要.1 1.1.2 气象条件摘要.1 1.1.3 活荷载.1 1.1.4 该地区基本烈度为7度（近震）.1 第第2章章 结构选型及布置结构选型及布置.2 2.1结构布置及计算简图的确定.2 2.2承重方案选择.2 2.3梁、柱截面尺寸初估.2 2.4结构计算简图.4 第第3章章 荷载计算荷载计算.5 3.1恒荷载计算.5 3.1.1屋面及楼面恒荷载计算.5 3.1.2屋面及楼面活荷载计算.6 3.1.3梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算.6 3.1.4荷载等效转化.9 3.1.5 屋面框架节点集中荷载标准值.10 3.2屋面及楼面活荷载计算.11 第第4章章 横向框架侧移刚度计算横向框架侧移刚度计算.12 4.1计算梁、柱的线刚度.12 4.1.1梁的线刚度计算.12 4.1.2 柱的线刚度计算.13 4.2柱的侧移刚度D值的计算 .13 4.2.1框架侧移刚度D值的计算 .13 4.2.2不同层刚度D值的计算 .14 第第5章章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算.14 5.1 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算.14 5.1.1 风荷载作用计算.14 5.1.2风荷载作用下框架结构内力计算.15 5.2 横向地震力荷载作用下框架结构内力和侧移计算.18 5.2.1 基本情况.18 5.2.2 地震力荷载标准值.19 5.2.3 横向自振周期计算.20 5.2.4 横向水平地震作用计算.21 5.2.5 地震力荷载作用下的水平位移验算.23 5.2.6水平地震作用下框架内力计算.23 第第6章章 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算.28 6.1 恒荷载作用下的内力计算.28 6.1.1 线刚度计算.28 6.1.2 恒荷载转化.28 6.1.3 分层法计算恒荷载作用下梁端弯矩.29 6.1.4 恒载作用下的剪力计算.38 6.2 活荷载作用下的内力计算.40 6.2.1 活荷载转化.40 6.2.2 分层法计算活荷载作用下梁端弯矩.40 6.2.3 活载作用下的剪力计算.45 第第7章章 梁、柱的内力组合梁、柱的内力组合.46 7.1梁的内力组合.46 7.1横梁内力组合.47 7.2框架柱内力组合.50 第第8章章 梁、柱的截面设计梁、柱的截面设计.57 8.1框架梁的配筋计算框架梁的配筋计算 （仅以一层梁为例说明计算过程）：（仅以一层梁为例说明计算过程）：.57 8.1.1正截面受弯承载力计算.57 8.1.2斜截面受弯承载力计算.61 8.2 柱截面设计.62 8.2.1已知条件.62 8.2.2构造要求.63 8.2.3剪跨比和轴压比验算.63 8.2.4柱正截面承载力计算.65 8.2.5柱斜截面承载力计算.74 8.3节点设计.77 8.4楼板设计.77 8.4.1 A区格板的计算.77 第第9章章 基础设计基础设计.81 9.1基础截面计算.81 9.2地基承载力及基础冲切验算.81 9.2.1地基承载力验算.81 9.2.2地基抗冲切验算.82 9.3基础底板配筋计算.83 第第10章章 结束语结束语.85 参考文献参考文献.86 致致 谢谢.88 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 1 页 第1章 设计条件 1.1建筑设计资料 本建筑为襄樊市市区一小区住宅楼。采用钢筋混凝土全现浇框架结构，建筑面积3000 m2，占地面积 467.28 m2 。 共六层楼，底层层高2.2m，其余各层层高均为2.8m。本 建筑总长为47.2m，总宽为9.9m，建筑总高为18.4m。 1.1.11.1.1工程地质报告摘要工程地质报告摘要 拟建场地为池塘经人工填筑而成，地形平坦，场地分层情况如下：第1层为杂填土， 厚0.5m;第2层为灰色粘土，厚8m;第3层为褐色粉质粘土(未揭穿)。拟建场地范围内， 浅部填土为上层滞水，主要受大气降水及地表排水影响，地下水位为1.52.0m;承压 孔隙含水层。地下水对混凝土无侵蚀性。 1.1.21.1.2 气象条件摘要气象条件摘要 主导风向：东北风 基本风压： W0=0.55KN/m2 基本雪压： S0=0KN/m2 1.1.31.1.3 活荷载活荷载 查建筑结构荷载规范可知 上人屋面均布活荷载标准值为2.0KN/m2 楼面活荷载为： 2.0KN/m2 楼梯活荷载为： 2.0 KN/m2 1.1.41.1.4 该地区基本烈度为该地区基本烈度为7 7度（近震）度（近震） 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 2 页 第2章 结构选型及布置 2.1结构布置及计算简图的确定 主体结构共6层，底层层高2.2m，其余各层层高均为2.8m，填充墙砌240厚空心砌块砖， 门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。 板厚取100 mm： 3900 10097.5 4040 l hmm 2.2承重方案选择 该建筑为住宅楼，采用横向框架承重方案，三柱两跨不等跨的形式。柱网布置形式详 见建筑平面图。 2.3梁、柱截面尺寸初估 1.梁截面尺寸的估算： 1.BD跨： 主梁：L=5400 ,取500mmmmLh450675)12/18/1 ( ，取200mmmmHb170250)3/12/1 ( 故框架横纵梁的截面尺寸为bh=250500 故框架横纵梁的截面尺寸为bh=200400 2.AB跨： 主梁：L=4500 ,取500mmmmLh375563)12/18/1 ( ，取200mmmmHb170250)3/12/1 ( 故框架梁的截面尺寸为bh=200500 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 3 页 估算梁的截面尺寸（）及各层混凝土强度等级 表2.1 横梁（bh） 纵梁 （bh） 次梁 （bh） 层 数 混凝 土强 度等 级 AB跨BD跨 16C30200500200500 200500200400 2.柱截面尺寸的估算 框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算： 1.柱组合的轴压比设计值按照公式11计算： (11)NFgn 式中： ：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等 跨取1.25； : 为按照简支状态计算柱的负荷面积；F ：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14KN/;g 2 m : 为验算截面以上楼层层数；n 2.框架柱验算 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 4 页 (12)0.8 ccc N b h f 由计算简图21可知边柱和中柱的负载面积可知： 中柱：（5.44.5）/2(3.9+3.9)/2=19.3 边柱：（3.93.9）/25.4/2=10.5 边柱： 2 1.2/(1.2 1.3 10.5 14 1000 6)/14.3 0.8120272.7 cc ANfmm 中柱： 2 1.2/(1.2 1.25 19.3 14 1000 6)/14.3 0.8221072.7 cc ANfmm 根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为 500500250000，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为 2 mm 2 221072.7mm 500500。故初选柱的尺寸为500500。 2.4结构计算简图 图2-1 框架结构梁，柱尺寸 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 5 页 注：室内外高差0.30m,基础埋深0.5m,底层h=0.3+0.5+2.2=3.0m 第3章 荷载计算 3.1恒荷载计算 3.1.1屋面及楼面恒荷载计算 1.屋面 防水层（刚性）30厚C20细石混凝土 1.0KN/ 找平层（柔性）3毡4油油铺小石子 0.4 KN/ 找平层：15厚水泥砂浆 0.015m200.3 KN/ 3 KN/m 找坡层：40厚水泥石灰砂浆3找平0.04m140.56 KN/ 3 KN/m 保温层：80厚矿渣水泥0.08m14.51.16KN/ 3 KN/m 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/ 3 KN/m 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 6 页 抹灰层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/ 3 KN/m 合计 6.09 KN/ 2.标准层楼面：大理石楼面 大理石面层，水泥砂浆擦缝 30厚1：3干硬性水泥砂浆面上撒2厚素水泥 1.16KN/ 水泥浆结合层1道 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/ 3 KN/m 抹灰层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/ 3 KN/m 合计：3.83 KN/ 3.楼梯，水泥砂浆楼面 构造层：0.5KN/ 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m252.5KN/ 3 KN/m 抹灰层：10厚混合砂浆0.01m170.17KN/ 3 KN/m 合计：3.17 KN/ 3.1.2屋面及楼面活荷载计算 1. 根据荷载规范查得 ： 上人屋面：2.0KN/ 楼 面：2.0KN/(宿舍楼) 2.雪荷载 Sk=0 KN/ 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者. 3.1.3梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算 1 1.梁自重： 1.边横梁，中横梁，纵梁：bh=200500 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 7 页 梁自重： 250.2m(0.5m-0.1m)=2.0 KN/ 3 KN/m 抹灰层10厚混合砂浆： 0.01m(0.5m-0.1m)2+0.2m17=0.170KN/ 3 KN/m 合计：2.170 KN/ 2.次梁：bh=200400 梁自重：250.20m(0.4m-0.1m)=1.5KN/m 3 KN/m 抹灰层10厚混合砂浆： 0.01m(0.4m-0.1m)2+0.20m17=0.136 KN/ 3 KN/m 合计：1.636 KN/ 3.基础梁：bh=200400 梁自重：25 0.20m0.4m=2.0KN/m 3 KN/m 2 2.柱自重： 1.柱：bh=500500 柱自重：25 0.5m0.5m=6.25KN/m 3 KN/m 抹灰层10厚混合砂浆： 0.01m0.5m417=0.34 KN/ 3 KN/m 合计：6.59 KN/ 2.构造柱：bh=240240 柱自重：25 0.24m0.24m=1.44KN/m 3 KN/m 抹灰层10厚混合砂浆： 0.01m0.24m0.24m217=0.16 KN/ 3 KN/m 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 8 页 合计：1.6 KN/ 3.外纵墙自重： 标准层 纵墙：（2.8-1.5）m0.24m18=5.616 KN/m 3 KN/m 铝合金窗：0.35 KN/1.5m=0.525 KN/m 瓷砖外墙面：（2.8m-1.5m）0.5 KN/=0.65 KN/m 水泥粉刷墙面：（2.8m-1.5m）0.36 KN/=0.845KN/m 合计：7.636 KN/ 底层： 卷闸门：0.45 KN/2.2m=0.99 KN/m 瓷砖外墙面：2.20.5 KN/=1.1 KN/m 合计：2.09 KN/ 4.内墙自重： 标准层 纵墙：（2.8m-0.5m）0.12m18=4.968 KN/m 3 KN/m 水泥粉刷内墙面：2.3m0.36 KN/2=1.656 KN/m 合计：6.624 KN/ 底层： 纵墙：（3.0m-0.5m）0.12m18=5.4 KN/m 3 KN/m 水泥粉刷内墙面：2.5m0.36 KN/2=1.8 KN/m 合计：7.2 KN/ 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 9 页 3.1.4荷载等效转化 1.DB轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载： 223 6.09KN/m3.9m 1-2(1.8/5.4)(1.8/5.4) =19.35KN/m 活载： 223 2.0KN/m 3.9m 1-2(1.8/5.4)(1.8/5.4) =6.357KN/m 楼面板传荷载： 恒载： 223 3.83KN/m3.9m 1-2(1.8/5.4)(1.8/5.4) =12.174KN/m 活载： 223 2.0KN/m3.9m 1-2(1.8/5.4)(1.8/5.4) =6.357KN/m 梁自重：2.17KN/m DB轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载梁自重板传荷载 2.17 KN/m+19.35 KN/m=21.52 KN/m 活载板传荷载6.357KN/m 楼面板传荷载：恒载梁自重板传荷载 2.17 KN/m+12.174 KN/m=14.344 KN/m 活载板传荷载6.357 KN/m 2. BA轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载： 223 6.09KN/m3.9m 1-2(1.8/4.5)(1.8/4.5) =17.67KN/m 活载： 223 2.0KN/m 3.9m 1-2(1.8/4.5)(1.8/4.5) =5.80KN/m 楼面板传荷载： 恒载： 223 3.83KN/m3.9m 1-2(1.8/4.5)(1.8/4.5) =11.11KN/m 襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 10 页 活载： 223 2.0KN/m3.9m 1-2(1.8/4.5)(1.8/4.5) =5.80KN/m 梁自重：2.17KN/m BA轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载梁自重板传荷载 2.17 KN/m+17.67 KN/m=19.84 KN/m 活载板传荷载5.80 KN/m 楼面板传荷载：恒载梁自重板传荷载 2.17 KN/m+11.11 KN/m=13.28 KN/m 活载板传荷载5.80 KN/m 3.1.5 屋面框架节点集中荷载标准值 顶层柱： D轴,A轴柱纵向集中荷载计算： 女儿墙自