蓉欣苑商住综合楼

摘要本毕业设计题目是结构设计。该商住楼占地面积大约是11298平方米，总面积为374368平方米，建筑长度为62米，宽度为179米，共五层，建筑高度为159米。本建筑采用钢筋混凝土全现浇框架结构体系。基础采用柱下独立基础。本设计内容包括手算和电算两部分。其中手算部分计算书的主要内容为设计总说明、构造尺寸的初步确定、荷载计算、楼梯的荷载、内力及配筋计算等。由于此框架属于三级框架，所以没有进行节点抗震设计，但是在梁柱截面设计时要采用“强柱弱梁”原则。施工图纸共九张，包括（1）基础平面布置图；（2）典型基础详图；（3）柱配筋平面图（三层和底层）；（4）梁配筋图（三层和底层）；（5）板配筋图（四层和二层）；（6）第二层楼梯详图。钢筋混凝土结构的电算部分主要包括以下几个步骤。首先用PMCAD进行结构布置、荷载输入和选取设计参数。然后，用SAT8进行框架结构的空间结构分析，得出构件内力图和配筋简图、结构周期、结构位移、地震荷载信息等。据此，选择梁和柱的数据，得出梁和柱的平法施工图。接着，绘制板配筋图。最后，进行板式楼梯和柱下独立基础的设计。在设计过程中，楼梯和基础部分采用手算和电算两种方式，因此可以进行计算的校核，分析原因，及时发现设计错误。关键词毕业设计，截面设计，内力计算，板式楼梯，柱下独立基础ABSTRACTTHETHEMEOFTHISGRADUATIONDESIGNISSTRUCTUREDESIGNOFARESIDENCEANDCOMMERCIALBUILDINGNAMEDRONGXINYUANBZUOTHISBUILDINGCOVERSANAREAOFABOUT11298SQUAREMETERSTHETOTALBUILDINGAREAISABOUT374368SQUAREMETERS,ANDTHELENGTHOFITISABOUT62METERSTHEWIDTHOFITISABOUT179METERS,THETOTALHEIGHTISABOUT159METER,ANDTHISBUILDINGHASFIVESTORIESTHETYPEOFFOUNDATIONISBENCHEDANDDETACHEDFOUNDATIONTHECONTENTOFTHISDESIGNINCLUDESTWOASPECTSOFHANDWORKERCOUNTINGANDAUTOMATEDCOUNTINGBYCOMPUTERTHEHANDWORKERCOUNTINGCONSISTSOFTHEGENERALDESCRIPTIONOFTHEDESIGN、CONSTRUCTIONSIZEOFTHEINITIALIDENTIFICATION、LOADSCALCULATIONS、STAIRCASESLOADCALCULATION、INTERNALFORCECALCULATIONANDSTEELCALCULATIONANDSOONBECAUSETHISFRAMEBELONGSTOTHIRDCLASSFRAME,IHAVENOTCOUNTINTERSECTIONOFPOINTBUTTHISDESIGNOBEYSTHEORDEROF“STRONGCOLUMNANDWEAKBEAM”THECONSTRUCTIONDRAWINGAMOUNTSTONINE,INCLUDES1LAYOUTMAPOFFOUNDATIONS2TYPICALSTEELMAPOFFOUNDATIONS3STEELMAPOFCOLUMNTHETHIRDFLOORANDTOPFLOOR4STEELMAPOFBEAMTHETHIRDFLOORANDTOPFLOOR5STEELMAPOFFLOORTHEFOURTHFLOORANDTHESECONDFLOOR6LAYOUTSTEELMAPOFTHESECONDFLOOR,SSTAIRINTHEREINFORCEDCONCRETEFRAMEDESIGN,THEPROCESSOFAUTOMATEDCOUNTINGBYCOMPUTERINCLUDESFOLLOWINGSTEPSATFIRST,MAKEAMODELOFTHEBUILDINGBYPMCAD,ANDINPUTLOADANDPARAMETERSSECOND,THROUGHTHEANALYSISOFTHESPACEFRAMEOFTHEREINFORCEDCONCRETEFRAMEWITHSAT8,GETTHEINFORMATIONOFSECTIONOFFRAMECOMPONENTS,PERIODSOFTHEFRAME,DISPLACEMENTOFTHEFRAME,ANDTHEINFORMATIONOFDYNAMICFORCENEXTGETDRAWINGABOUTBEAMSANDCOLUMNSATTHESAMETIME,DRAWSSTEELMAPOFFLOORFINALLY,CARRYONTHEDESIGNSOFTHEPREFABRICATEDSTAIRSANDBENCHEDANDDETACHEDFOUNDATIONIUSETWOKINDOFWAYSINCLUDEDHANDWORKERCOUNTINGANDAUTOMATEDCOUNTINGBYCOMPUTERINTHECOURSEOFDESIGNINGSTAIRANDFOUNDATIONSOICANCHECKTHERESULTDATAANDFINDTHEMISTAKEORDIFFERENCEBETWEENTHEMINTIME,THENFINDOUTTHECAUSEKEYWORDSGRADUATIONDESIGN,SECTIONDESIGN,INTERNALFORCECALCULATION,PREFABRICATEDSTAIRS,BENCHEDANDDETACHEDFOUNDATION目录第1章设计总说明111工程概况112设计依据和参数113建筑做法1131屋面做法1132楼面做法2133墙面做法214材料信息315使用规范316使用软件317设计内容3第2章上部结构设计421结构布置422结构平面描述523构件尺寸的确定5231确定板截面尺寸6232确定框架梁截面尺寸6233确定框架柱截面尺寸824荷载计算9241活载标准值10242恒载标准值1025上部结构电算18251使用软件概述18252结构电算过程19253结构输入输出信息21254PKPM相关参数说明60第3章楼梯设计6931楼梯选型6932楼梯信息6933楼梯设计71331梯段板TB1板计算71332梯段板TB2板计算74333平台板计算74334平台梁TL2计算75第4章基础设计7941基础设计信息7942基础选型7943基础内力配筋计算（电算）79431柱下独立基础设计参数选择79432基础附加荷载计算8044基础内力配筋计算（手算）81441基底尺寸81442基底压力和偏心距验算81443计算基底净反力82444基础底板厚度82445配筋计算83结论85致谢87参考文献88第1章设计总说明11工程概况蓉欣苑B座为一商住综合楼。该房屋为五层钢筋混凝土框架结构体系，框架梁、板、柱均为现浇。建筑面积约为374368平方米，宽度为179米，长度为62米，底层高39米，其余各层高为3米，室内外高差03米。无地下室。12设计依据和参数1结构类型层，全现浇钢筋混凝土框架结构。2抗震设防烈度七度。（场地土为类，设计地震分组为第一组）。3场地土工程地质条件结构位于对结构抗震有利的密实均匀中硬土上，地基为砂质黏土，地基承载力取180KN/M2，基础埋深取25M。地基主要受力范围内无软土层及液化土层。4结构安全等级二级。5设计使用年限五十年。6结构重要性分类丙类。7结构抗震等级三级。（高度小于30米、抗震烈度为7度的一般跨度结构）8基本风压030KN/M29基本雪压010KN/M210环境类别二类A（基础），一类（上部结构）13建筑做法131屋面做法1311卷材屋面不上人1撒绿豆砂2二毡三油3刷冷底子油一道420厚125水泥砂浆找平层5保温兼找坡层水泥膨胀蛭石，最薄处35MM6刷冷底子油二道725厚13水泥砂浆找平层8结构层（100厚）1312卷材屋面上人112厚12水泥砂浆粘结10厚缸砖面层,块间留缝GB500102002GB500072002GB50011200116使用软件建研院结构设计软件PKPM系列。在整个电算过程中，用到了其中的结构平面计算机辅助设计软件PMCAD、结构空间有限元分析设计软件SAT8、基础工程计算机辅助设计软件JCCAD、楼梯计算机辅助设计软件LTCAD。17设计内容1上部结构设计（电算）。2楼梯设计（电算手算）。3基础设计（电算手算）第2章上部结构设计21结构布置柱网布置主要考虑以下几个因素1建筑的使用功能2经济适用3建筑的美观要求柱网布置见下图。图21底层柱网平面布置图图22二层柱网平面布置图图23三层柱网平面布置图图24四层柱网平面布置图图25五层柱网平面布置图22结构平面描述该结构总的来说比较规则，无异型梁柱，均由规则的矩形组成。除了底层的屋顶花园之外，结构沿短轴方向对称。结构比较狭长，长宽比较大。由于是商住综合楼，考虑到其使用功能以及建筑美观的需要，梁、柱较多，且平面布置较复杂。特别是二层以上，要将较大的空间隔成许多小房间，以供不同的用途，因此填充墙较多，承受墙重的次梁相对较多，应注意次梁的合理布置。除了阳台之外，其它地方均无悬挑梁。底层外围为屋顶花园，由于板的跨度较大，在纵横方向均布置了次梁。五层只有中间一个单元，因此四层平面左右两边均为屋面，基本上没有布置次梁。23构件尺寸的确定231确定板截面尺寸初选板厚考虑以下几方面11满足施工要求的最小厚度本综合楼为民用建筑，需预埋管道，取最小板厚H100MM。2按工程经验选择楼板厚度1屋盖梁间距20M时，H6080MM；2楼盖梁间距20M时，H80100MM；3整块楼板梁间距3340M左右时，H100120MM；4阳台及雨蓬悬臂长1220M时，根部H120200MM。3按挠度控制最小板厚H。L351综上，确定板厚为H100MM，对于部分跨度较大的板，板厚取为120MM。232确定框架梁截面尺寸2321确定框架梁截面尺寸的原则1按建筑抗震设计规范（GB50011_2001）4，梁的截面尺寸，应符合下列标准1截面宽度不宜小于200MM；2截面高宽比不宜大于4；3净跨与截面高度的比值不宜小于4。2考虑建筑的相关要求1同一轴线上相邻梁的跨度相差不大时，为满足建筑美观的要求，梁高宜相同，尤其是外墙面上的梁。2当梁距门窗顶面的距离较小时，宜将梁做至门窗顶面，不必再做过梁。3相关经验1主梁；LH1482次梁；2式中，为梁的计算跨度。当梁的负载面积较大或荷载较大时，宜取上限值。L梁截面宽度可取梁高的1/31/2。2322框架梁截面尺寸的确定由以上原则确定梁的截面尺寸1主梁高度1底层屋顶花园，横向轴线1F上，有四根跨度为8100MM的主梁，LH81421，取；05791031M70HM2当主梁跨度为7400MM时，LH84，取；170529650H3当主梁跨度为4900MM6300MM时，LH814，6304578M截面高度统一取为0H4横向轴线1A上，最大跨度57M，最小跨度18M，LH814，5704713M考虑到施工和建筑美观，截面高度统一取为；450H5当主梁跨度为3900MM和4900MM时，LH814，取；14203528M350HM2次梁高度1当次梁跨度为4900MM和6000MM时，LH18222，取；60350M50HM2次梁跨度为4200MM以下时，LH182，取。402350350H3阳台挑梁高度结构中阳台挑梁挑出15M，截面高度宜取。HM4梁宽考虑到大部分梁高在600MM以下，23HB2/13；M3060且考虑到墙宽为200MM，梁宽统一取为200MM（但是有个别梁由于PKPM计算后剪扭超限以及配筋有问题，梁宽调整为250MM，具体见梁配筋施工图）。233确定框架柱截面尺寸2331根据最小截面尺寸确定根据构造要求，框架柱截面高度HC不宜小于400MM，柱截面宽度BC不宜小于350MM，且15。BHC2332根据抗剪要求确定柱净高HC与柱截面长边HC之比不宜小于4。2333根据轴压比要求确定依据柱承受的最大竖向荷载设计值用轴压比确定22907CAFN4柱组合的轴压力设计值；N；AGN其中，考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取13，不等跨内柱取125，等跨内柱取12；A按简支状态计算的柱的负载面积；G折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取1216KN/M2，本次计算取为13KN/M2；N验算截面以上楼层层数；混凝土的轴心抗压强度，C30混凝土为143MPA；CF柱所需截面面积；A0709框架柱轴压比限制，本设计为三级框架，取09。所以CCFN90考虑到本结构只有五层，且顶层只有一个单元，因此柱的轴压力较小，首先取底层负载面积最大的中柱估算其截面面积柱号Z10C1253915491NAGNKN24009CCMF柱号Z12C12561358413NK2840909CCNAF（备注柱编号含义两下标分别表示两条轴线，例如，Z10C表示位于轴线10和轴线C交点处的柱。）本来选用400MM400MM的柱子即可，但考虑到柱截面要变化一次，因此底层和二层的中柱和角柱截面取为450MM450MM，边柱截面取为400MM500MM，三层以上中柱、边柱和角柱截面统一取为400MM400MM，另外支撑底层屋顶花园的柱子轴压力很小，截面取为350MM350MM即可。24荷载计算因PKPM程序可以计算结构中梁和柱的自重，所以只需计算活载标准值和结构中楼面、屋面、填充墙等其他恒载标准值。241活载标准值根据建筑结构荷载规范（GB500092001）5查得不上人屋面05KN/M2上人屋面20KN/M2楼面（商业用房）35KN/M2楼面（住宅）20KN/M2楼梯（住宅）20KN/M2消防疏散楼梯35KN/M2厨房（一般的）20KN/M2卫生间（商业用房）25KN/M2卫生间（住宅）20KN/M2阳台（一般情况）25KN/M2雪荷载01KN/M2备注屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值，即05KN/M2。242恒载标准值2421屋面和楼面荷载标准值的计算1卷材屋面（不上人）（100MM板厚）撒绿豆砂二毡三油刷冷底子油一道以上三项共035KN/M220厚125水泥砂浆找平层04KN/M2保温兼找坡层水泥膨胀蛭石，最薄处35MM08KN/M3刷冷底子油二道25厚13水泥砂浆找平层05KN/M2结构层（100厚）25KN/M2共计455KN/M22卷材屋面（不上人）（120MM板厚）撒绿豆砂二毡三油刷冷底子油一道以上三项共035KN/M220厚125水泥砂浆找平层04KN/M2保温兼找坡层水泥膨胀蛭石，最薄处35MM08KN/M3刷冷底子油二道25厚13水泥砂浆找平层05KN/M2结构层30KN/M2共计505KN/M23卷材屋面（上人）（100MM板厚）12厚12水泥砂浆粘结10厚缸砖面层,块间留缝20055调整信息中梁刚度增大系数BK180梁端弯矩调幅系数BT085梁设计弯矩增大系数BM100连梁刚度折减系数BLZ070梁扭矩折减系数TB040全楼地震力放大系数RSF10002Q