六层框架结构坡屋顶住宅楼毕业设计

烟 台 大 学 毕 业 设 计i烟台大学毕业论文（设计）任务书院（系）：土木工程学院姓名 学号 毕业届别 2015 专业 土木工程毕业论文（设计）题目 新星西巷5#住宅楼建筑结构设计（方案2）指导教师 学历 研究生 职称 副教授 所学专业 结构工程具体要求(主要内容、基本要求、主要参考资料等)：一、主要内容1、建筑设计条件：设计单元住宅楼，六层（含车库或小棚） ，位于烟台市福山区。三个单元，套型和套型比自定，但应以中套和大套为主，可设计部分小套，以适应不同的家庭居住。各套建筑面积（不包括阳台）不小于下列规定：小套60m 2，中套80m2，大套100m 2。室内外高差自定并应符合相关规范要求。设计所需的其他条件根据相关建筑规范确定。2、结构条件：结构形式选用框架结构，按照教师提供的地质报告合理选择基础形式，并根据建筑施工图的特点合理选择结构方案。3、经济技术指标： 1）自然条件冬季采暖计算温度10，室内温度 18；夏季通风计算温度28。风向：夏季主导风向为东南向，冬季主导风为西北风。降雨量：全年降水量 706m，日最大降雨量 92mm，每小时最大降水量 56mm。雨季施工起止日期：7 月 1日9 月 30日。冬季施工起止日期：12 月 15日3 月 1日。基本风压和雪压：见荷载规范。2）地质条件及地理概况：工程地质及场地概况：见表 1。地质剖面图见图 1，场内地势平坦，无障碍物影响施工，附近空地可供临时使用。场地类别为类，地面粗糙度 B类。水文地质概况：最高地下水位为3.0m，微腐蚀性。3）技术经济条件交通运输条件：公路由场地附近通过，运输工具主要是汽车和平板车。建筑企业概况：该区商品混凝土供应厂相距 11 km；木材加工厂距工地 8km；技术装配情况：施工单位设备基本齐全，不具备的施工机械可向租赁公司租赁，可满足施工要求；现场水、电、路情况：附近有上水管网及供电设施可以利用，电源由附近电杆接线，场区内道路可由城市干路修到工地；定额选用：本工程定额按山东省建筑工程综合预算定额及（国家）建筑安装工程统一定额；4）材料供应情况：钢材、水泥、木材由国家统一调拨供应。一般地方材料：如：砖、砂、石，石灰、玻璃等可按计划采购到。5）劳动力情况：技工和普工均可满足施工要求。4、设计内容烟 台 大 学 毕 业 设 计ii先确定合理的建筑方案平面图，再用天正建筑和AUTOCAD设计软件绘制完整的建筑施工图。然后确定结构方案，进行结构计算（手算）和施工图设计（用PKPM软件）并绘制结构施工图，打印计算书，同时学习巩固PKPM（2010版）系列结构设计软件的使用。表 1 工程地质概况土层厚度（m） 土层描述 地基承载力特征值（kN/m 2）0.9-8.5 素填土1.7-11.2 粉质粘土 2001.5-4.5 粗砾砂 2700.7-8.1 角砾 3500.9-8.8 碎石 4008-工 程 地 质 剖 面 图比 例 尺 水 平 1:40垂 直 2标高(m)45035025 45035025水 平 间 距 (m)水 位 深 度标 高 2C7C8C94.3019.802741.5834.320.5741834.3515.02.7415845.017.03.42158N=1238N=317 N=815N=06 15.601.03 05.7.08 105.24 1.0 9.23846 -图 1 8-8 工程地质剖面图二、基本要求：1、建筑要求。熟悉建筑方案的设计过程，学会查阅建筑防火等相关设计规范条文。熟悉建筑施工图的绘制过程，熟练掌握天正建筑和AUTOCAD等绘图软件，要求平面图、立面图、剖面图完整，楼梯详图、建筑设计总说明、门窗表均齐全，施工图成果能应用于实际工程的建筑施工。可用A1或A2的图纸出图，线形和制图均应符合相关制图规范要求。烟 台 大 学 毕 业 设 计iii2、结构要求。熟悉结构方案和基础形式的确定原则，掌握结构手算设计的一般过程，具体包括：重力荷载的计算、抗侧移刚度的计算、水平地震作用和风荷载的计算、水平和竖向荷载下的内力计算、内力组合、截面配筋计算、基础设计计算、楼梯计算、楼板计算等。熟练掌握PKPM （2010 版）系列结构设计软件的使用，施工图完整、详尽，具体包括：结构设计总说明、图纸目录、基础平面图和详图、柱平面配筋图、各层梁板配筋图、楼梯配筋详图、其它大样图等，设计成果应能用于实际工程的结构施工。3、培养独立查阅资料（规范、参考书等）解决问题的能力和主动性。三、主要参考资料1.建筑制图标准（GB/T50104-2010）2.建筑结构制图标准（GB/T50105-2010）3.房屋建筑制图统一标准（GB50001-2010）4.建筑设计防火规范 (GB 50016-2014) 5.住宅设计规范（GB50096-2011）6.住宅建筑规范（GB 50368-2005）7.办公建筑设计规范(JGJ67-2006)8.商店建筑设计规范 (JGJ 48-2014) 9. 中小学校设计规范 (GB50099-2011)10. 宿舍建筑设计规范（JGJ36-2005）11. 无障碍设计规范（GB50763-2012）12. 屋面工程技术规范（GB 50345-2012）13. 坡屋面工程技术规范（GB 50693-2011）14. 变形缝建筑构造（13）04CJ01-1315. 山东省建筑工程做法（L13J1）16. 工程做法（05J909）17. 铝合金门窗（02J603-1）18. 木门窗（04J601-1）19. 建筑工程抗震设防分类标准（GB50223-2008）20. 建筑抗震设计规范（GB50011-2010）21. 建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）22. 建筑结构荷载规范（GB50009-2012）23. 混凝土结构设计规范（GB50010-2010）24. 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010）25. 地下工程防水技术规范 （GB50108-2008）26. 建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）烟 台 大 学 毕 业 设 计iv27. 建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）28. 混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（11G101-1、 11G101-2、11G101-3 ）29. 砌体填充墙结构构造 （06SG614-1）四、进度安排：第1周：借阅资料，文献翻译，英译汉。第2周：毕业实习，撰写实习报告。第3周：建筑方案设计，用天正建筑绘图软件绘制建筑平面图。第4周：用天正建筑绘图软件绘制建筑平面、立面图。第5周：用天正建筑绘图软件绘制建筑剖面图及楼梯详图。第6周：绘制墙身详图、建筑设计总说明、门窗表等。第7周：结构布置、计算简图、计算重力荷载、侧移刚度，并编写相应部分的计算书。第8周：计算水平荷载（风荷载、地震荷载） ，编写相应部分的计算书。第9周：计算各种荷载产生的内力，绘制相应的内力图。第10周：内力组合，绘制内力组合表。第11周：梁、柱配筋计算，编写相应部分的计算书。第12周：楼板、楼梯配筋计算、基础设计，编写相应部分的计算书。第13周：用PKPM 结构设计软件完成 PMCAD建模，并绘制梁、板的施工图。第14周：用PKPM 结构设计软件完成柱、基础、楼梯的施工图，整理图框，加总说明和图纸目录。第15周：整理打印计算书和施工图纸，评阅教师评阅、答辩。指导教师签字： 年 月 日院（系）意见： 教学院长（主任）签字：年 月 日烟 台 大 学 毕 业 设 计v附注：摘 要 本设计是烟台市福山区新星西巷 5#住宅楼（方案 2）建筑结构设计，建筑面积为4038.1 m2 。建筑加阁楼共 7层，建筑总高度为 20.902m。此建筑为钢筋混凝土框架结构。设计内容包括建筑设计和结构设计两部分。 其中，建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑地基环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等多方面因素最终确定设计方案，画出建筑施工图。 结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。 本设计采用钢筋混凝土现浇框架结构。在进行荷载计算和构件截面估算后，选取一榀框架进行计算，初步计算荷载后利用 PKPM软件算出内力，并对最不利活荷载和最不利内力进行分析，从而进行配筋计算。本设计基础形式采用柱下独立基础，楼梯为钢筋混凝土现浇板式楼梯。整个方案设计基本符合设计和结构要求，具有一定的创造性和合理性。 总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则，两部分空间合理，连接紧凑，主次分明，使建筑空间的舒适度加以提高。 关键词： 框架结构；抗震设计；重力荷载代表值；内力组合；截面设计。烟 台 大 学 毕 业 设 计vi目录第 1 章 工程概况.11.1 建筑概况及设计依据.11.1.1 建筑概况.11.1.2 设计依据.11.2 建筑方案.11.2.1 设计标高.21.2.2 建筑平、立、剖面图.21.2.3 建筑做法.21.3 场地自然及水文地质条件.21.3 .1 自然条件.21.3.2 水文地质条件.2第 2 章 结构设计说明.42.1 结构设计概况.42.1.1 设计依据.42.1.2 自然条件.42.1.3 楼层使用荷载(活荷载) .42.1.4 结构形式.42.2 结构方案选取.52.2.1 竖向承重体系选取.52.2.2 楼板形式的选取.52.3 楼梯方案的选择.52.4 建筑材料的选择.52.5 基础形式选取.6第 3 章 框架荷载及内力计算.73.1 结构布置.73.1.1 柱网布置.73.2 材料强度等级的确定.83.2.1 混凝土.83.2.2 钢筋.83.3 构件截面尺寸的确定.83.3.1 初步估算楼板的截面尺寸.83.3.2 初步估算梁的截面尺寸.83.3.3 初步估算值得截面尺寸.103.4 计算简图的确定.103.4.1 框架层高及跨度的确定.103.4.2 框架的计算简图.113.5 框架侧移刚度计算.13烟 台 大 学 毕 业 设 计vii3.5.1 框架梁线刚度计算.133.5.2 框架柱线刚度计算.133.5.3 侧移刚度 D 值计算 .143.6 荷载计算.163.6.1 恒荷载标准值计算.163.6.2 活荷载标准值计算.203.7 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算.203.7.1 重力荷载代表值计算.203.7.2 结构基本自振周期计算.333.7.3 横向水平地震作用计算.343.7.4 轴线横向框架在水平地震作用下的内力计算.373.8 横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算.373.8.1 横向框架在风荷载作用下的计算简图.373.8.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算.383.8.3 8 轴线横向框架在风荷载作用下的内力计算.393.9 横向框架在竖向荷载作用下的内力计算.403.9.1 竖向荷载下框架受荷总图.403.9.2 荷载计算.403.9.3 竖向荷载计算简图.543.9.4 横向框架在竖向荷载作用下的内力计算.54第 4 章 内力组合.554.1 结构抗震等级.554.2 一般规定.554.2.1 荷载基本组合.554.2.2 梁端弯矩调幅.554.2.3 控制截面.554.2.4 内力换算.564.3 框架梁内力组合.564.4 框架柱内力组合.574.4.1 框架柱弯矩、轴力组合.574.4.2 框架柱剪力组合.58第 5 章 截面设计.605.1 基本规定.605.2 框架梁截面设计.605.2.1 截面尺寸.605.2.2 框架梁正截面设计.605.2.3 框架梁斜截面设计.625.3 框架柱截面设计.64烟 台 大 学 毕 业 设 计viii5.3.1 截面尺寸.645.3.2 剪跨比验算.645.3.3 框架柱正截面承载力计算.655.3.4 柱斜截面受剪承载力计算.705.4 节点核芯区验算.715.5 板截面设计.735.5.1 板的设计资料.745.5.2 截面设计.75第 6 章 楼梯设计.776.1 结构布置.776.2 尺寸要求.776.3 构件截面尺寸估计.776.4 内力计算.776.4.1 楼梯的截面设计.78第 7 章 基础设计.827.1 基本资料.827.2 地基变形验算.827.3 基础的设计.837.3.1 B-8 轴线 B 基础的计算 .83附录 1 轴线横向框架在各种荷载作用下的内力图.901.1 轴线横向框架在地震作用下的内力图.901.2 轴线横向框架在风荷载作用下的内力图.921.3 轴线横向框架在竖向恒荷载作用下的内力图.941.4 轴线横向框架在竖向活荷载作用下的内力图.951.5 轴线横向框架在雪荷载作用下的内力图.96附录 2 框架梁柱的内力组合.97附录 3 框架梁柱截面承载力计算.101致 谢.107参考文献.108烟 台 大 学 毕 业 设 计9烟 台 大 学 毕 业 设 计1第 1 章 工程概况1.1 建筑概况及设计依据1.1.1 建筑概况1、工程名称：新星西巷 5#住宅楼(方案 2)2、建设地点：烟台市福山区3、建筑面积：4038.05m 24、建筑耐火等级：二级5、设计使用年限：50 年6、屋面防水等级：二级7、建筑抗震设防类别：丙类8、结构类型：框架结构9、建筑抗震设防烈度：7 度10、建筑层数、层高：六层，层高 2.9m1.1.2 设计依据1.1.2.1 国家颁布的现行建筑结构规程、规范、图集：1 民用建筑设计通则 GB 50352-20052 住宅建筑规范 GB 50368-20053.住宅设计规范 GB 50096-20114 建筑设计防火规范 GB 50016