毕业设计风尚名居住宅设计书.doc

辽宁工程技术大学毕业设计(论文)前 言毕业设计是实现大学本科教育培养目标的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结和综合应用。本组毕业设计题目为高层住宅，为了做好这次毕业设计，我们到北京进行实习，这次实习具有较强的针对性。我设计的课题是高层旅馆，在实习期间我主要通过参观建筑的造形、建筑的立面和基础部分的施工、楼面的做法、顶部的做法等一些施工工艺，进一步理解建筑的建筑设计要求和结构设计要求。在毕业设计前期，我温习了结构力学、高层建筑结构建筑结构抗震设计、钢筋混凝土，等知识，并借阅了抗震规范、混凝土规范、荷载规范、高层建筑防火规范设计资料图集高层建筑结构设计建筑结构优化等书刊。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。本组在校成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了excel。在绘图时熟练掌握了autocad，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。本次设计得到了指导老师们的大力帮助，在此特别表示感谢，尤其对我的指导老师王笑冰老师表示感谢。1 设计任务书1.1 概述1.1.1 设计依据 拟建一高层住宅楼，建筑面积5104左右，采用现浇钢筋混凝土框架结构。1.1.2 工程地质条件及主要设计参数 1）该工程抗震设防烈度为7度，抗震设计分组为第三组，房屋高度为36.6米，框架结构抗震等级为二级，该房屋为丙类建筑。2）基本雪压s0=0.40kn/ m。3）基本风压0=0.6kn/ m。4）设计使用年限：50年，本建筑为一般民用建筑，安全等级为三级。5）地区表面为一般粘性土层，下部位砂累土，水质无侵蚀性，承载力良好。1.1.3 图纸要求1）建筑图纸：总平面图，首层平面图，标准层平面图，剖面图，屋面防水，主要立面图，各部分节点详图等。2）结构图纸：结构平面布置图,框架配筋图，梁截面配筋图和细部尺寸详图等。2 建筑设计2.1 设计概况1）阜新市风尚名居住宅楼建筑结构设计2）设计依据2.2 设计过程 1）确定结构体系与结构布置 2）根据经验对构件进行初估 3）确定计算模型及计算简图 4）荷载计算 5）内力计算及组合 6）构件及节点设计 7）编写设计任务说明书 8）图纸绘制2.3 建筑设计概况 2.3.1工程概况 本工程为高层住宅楼，采用框架结构，建筑物总长43,2m，主体十层，总高度为30.6m，每层层高3m。2.3.2平面设计板式且l/b=43.2/13.24，满足平面形状限制的要求。2.3.3立面设计h/b=2.320.7,故该框架为规则框架，满足竖向规划建筑的要求。6横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算6.1横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算6.1.1横向自振周期计算。按公式6-1 ge=gn+1(1+3h1/2h) +gn+2(1+3(h1+h2)/2h) 6-1将g12折算到主体结构的顶层结构顶点的假想位移由公式6-26-4 vgi=gk 6-2 ()i= vgi/dij 6-3 t=()k 6-4计算。计算过程见表6-1 表6-1 结构顶点的假想位移计算tab 6-1 the imagination displacement of the summit pinnacle of the structure is calculated层次gi/knvgi/kndi/(n/mm)i/mmi/m106666.746666.7414191064.7241.6795813.6012540.3414191068.84236.9785813.6018353.94141910612.93228.1375813.6024167.54141910617.03215.265813.602998113198.1755813.6035794.74141910625.22177.0445813.6041608.34141910629.32151.8235813.6047421.94141910633.42122.525813.6053235.54142465837.3789.0817087.47560323.015116645851.7151.71按公式6-5 t1=1.7yt(t)1/2 6-5计算基本周期t1,其中t的量钢为m，取yt=0.7，则 t1=1.70.7(0.24167)1/2=0.59s6.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算。本例中，结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值计算如下：geq=0.85gi=0.85(6666.74+5813.6*8+7087.415)=51223.5kna1=(tg/t1)0.9 amax=(0.35/0.59)0.90.08=0.05 fek= a1 geq=0.0551223.5=2561.2kn因1.4tg=1.40.35=0.49st1=0.59s,所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数dn经查表，计算得 dn=0.080.59+0.07=0.1172 f=0.11722561.2=300.17 kn 各质点的水平地震作用按公式6-6 fi=(1dn) fek gihi/gihi 6-6计算。将上述dn和fek代入可得 fi=2561.2gihi/gihi具体计算过程见表5-1。各楼层地震剪力按公式6-7 vi=fk 6-7计算，结果列入表6-2。表6-2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表tab 6-2 cut the strength reckoner in every particle horizontal horizontal earthquake function and floor earthquake层次hi/mgi/kngihi/knmgihi/gihifi/knvi/kn1031.46666.74209335.640.194438.6438.6928.45813.60166810.240.154348.2786.8825.45813.60149189.440.138312.01098.8722.45813.60131568.640.121273.61372.4619.45813.60113947.840.105237.41609.8516.45813.6096327.040.089201.21811.0413.45813.6078706.240.073165.11976.1310.45813.6061085.440.056126.62102.727.45813.6043464.640.04090.42193.114.47087.47531184.890.02863.32256.46.1.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移i和顶点位移i分别按公式6-8和公式6-9 ()i= vgi/dij 6-8 =()k 6-9计算。计算过程见表6-3。表中还计算了各层的层间弹性位移角qe=i/hi。表6-3 横向水平地震作用下的位移验算tab 6-3 displacement checking computations under horizontal horizontal earthquake function层次vi/kndi/(n/mm)i/mmi/mmhi/mmqe=i/hi10438.614191060.3111.3530001/96779786.81419106 0.5511.0430001/545581098.814191060.7710.4930001/389671372.414191060.979.7230001/309361609.814191061.138.7530001/265551811.014191061.287.6230001/234441976.114191061.396.3430001/215832102.714191061.484.9530001/202722193.114246581.543.4730001/194812256.411664581.931.9344001/2280由表6-3可见，最大层间弹性位移角发生在第2层，其值为1/19481/550，满足要求，其中限值/h=1/550。6.1.4 水平地震作用下框架内力计算。以结构平面布置图中3轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。框架柱端剪力及弯矩分别按公式6-10和公式6-11计算，vij=vidij/dij 6-10mijb= vijyh 6-11miju= vij(1-y)h 6-12各柱反弯点高度比y按公式6-13确定。y=yn+y1+y2+y3 6-13本例中底层柱需考虑修正值，第2层柱需考虑修正值y1和y3，其余柱均无修正。具体计算过程及结果见表6-4。表6-4 各层柱端弯矩及剪力计算tab 6-4 curved square of post end of every layer and cutting strength calculated层次hi/mvi/kndijn/mm边 柱di1 vi1 k ymt1b mt1u103438.61419106277338.551.320.379.4916.1693786.814191062773315.341.320.4219.3326.69831098.814191062773321.431.320.4528.9335.36731372.414191062773326.761.320.4737.7342.55631609.814191062773331.391.320.4744.2649.91531811.014191062773335.311.320.552.9752.97431976.114191062773338.531.320.557.8057.80332102.714191062773340.991.320.561.4961.49232193.114246582773342.691.350.5 64.0464.0414.42256.411664582338645.240.940.625124.4174.65中 柱di1vi1kymt1bmt1u3536010.922.050.4013.1019.653536019.592.050.4526.4532.333536027.362.050.4536.9445.153536034.172.050.5051.2651.263536040.082.050.5060.1260.123536045.092.050.50 67.6467.643536049.202.050.5073.8073.803536052.342.050.5078.5178.513536054.432.10.5081.6581.652720552.631.4550.613141.9589.62注：表中m量纲为knm，v量纲为kn。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按公式6-146-16 mbl=ibl(m1,jb+miju)/(ibl+ibr ) 6-14 mbr=ibr(mi1,jb+miju)/(ibl+ibr ) vb=(mbl+mbr)/l 6-15 ni=(vbl-vbr)k 6-16计算。其中梁线刚度取自表5-1，具体计算过程见表6-5。表6-5 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算tab 6-5 curved square of roof beam end , cutting the strength and strength of axis of a cylinder calculated层次边梁走道梁柱轴力mblmbrlvbmblmbrlvb边柱n中柱n1016.1612.584.56.487.077.072.16.73-6.48-0.25936.1829.084.514.5016.3516.352.115.57-20.98-1.32854.6945.824.522.3425.7825.782.124.55-43.32-4.76771.4856.454.528.4331.7531.752.130.24-71.75-6.57687.6471.284.535.3240.1040.102.138.19-107.07-11.35597.2381.774.539.7845.9945.992.143.80-146.85-17.564110.7790.524.544.7350.9250.922.148.50-191.58-21.333119.2997.484.548.1754.8354.832.152.22-239.75-25.382125.53102.504.550.6757.6657.662.154.91-290.42-29.621138.69109.614.555.1861.6661.662.158.72-345.60-33.16注：1）柱轴力的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。 2）表中m单位为knm ，v单位为knm ，l单位为m。 地震作用下梁端及柱端弯矩under the action of earthquake and the column end bending moment of beam end 图6-1 地震作用下的框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图chart 6-1 under seismic force function curved distance assignment and the liang end shear and the axis of a cylinder try hard6.2 横向风荷载作用框架结构内力和侧移计算6.2.1风荷载标准值基本风压0=0.6kn/ m t1，s=0.8（迎风面），s=-0.5（背风面），b类地区，h/b=31.4/43.2=0.727， v=0.41,t1=0.40 ,0t1=0.60.40=0.096kn.s/m,=1.19,z=1+(1.190.41/z) (hi/h),仍取横向框架，其负载宽度为7.2m，由公式得沿房屋高度的荷载标准值q(z)=7.20.6zsz=4.32zsz,根据各层标高处的高度hi由表查取z,代入上式可得各楼层标高处的q(z)见下表6-6。表6-6 沿房屋高度分布风荷载标准值tab 6-6 highly distribute the wind and load standard value along the house层 次hihi/hzzq1q21031.41.001.021.4782.531.58 928.40.900.961.4572.351.47825.40.810.921.4302.211.38722.40.710.881.3942.061.29619.40.620.831.3641.901.19516.40.520.761.3341.701.06413.40.430.741.2841.601.00310.40.330.741.2181.510.9527.40.240.741.1581.440.9014.40.140.741.0921.360.85荷载规范规定，对于高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数z来考虑风压脉动的影响。框架结构分析时，应按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载。各层节点集中荷载见表6-7。 表6-7 各层节点集中荷载tab 6-7 every layer node concentrates on loading层次12345678910集中荷载4.777.217.588.039.379.7010.4211.1211.876.316.2.2风荷载作用下水平位移验算表6-8 风荷载作用下框架层间剪力及侧移hi/itab 6-8 cut strength and side move among the frame layer under the function of loading of wind层次vi/kndi/(n/mm)i/mmi/mmi/hi106.311261860.054.281/60000918.181261860.144.231/21418829.301261860.234.091/13043739.721261860.313.791/9677649.421261860.393.481/7692558.791261860.473.091/6383466.821261860.532.621/5660374.401261860.592.091/5085281.611261860.651.501/4615186.381011820.850.851/5176风荷载作用下框架最大层间位移角为1/46151/550，满足要求。6.2.3 风荷载作用下框架结构内力计算表6-9 风荷载作用柱端弯矩及剪力计算tab 6-9 the wind loads the curved square of post end of function and cuts strength calculated层次hivi/kndij边 柱di1 vi1 kymt1b mt1u1036.31126186277331.391.320. 371.54 2.62 9318.18126186277334.001.320.425.04 6.96 8329.30126186277336.451.320.458.71 10.65 7339.72126186277338.741.320.4712.32 13.89 6349.421261862773310.871.320.4715.33 17.295358.791261862773312.931.320.519.40 19.40 4366.821261862773314.701.320.522.05 22.05 3374.401261862773316.371.320.524.56 24.56 2381.611261862773317.951.350.526.93 26.93 14.486.381011822338619.870.940.62552.89 31.73中 柱di1vi1kymt1bmt1u353601.772.050.42.123.18353605.09 2.050.456.878.40353608.20 2.050.4511.0713.533536011.12 2.050.516.6816.683536013.84 2.050.520.7620.763536016.46 2.050.524.6924.693536018.71 2.050.528.0728.073536020.83 2.050.531.2531.253536022.85 2.10.534.2834.282720523.32 1.4550.61362.9039.71表6-10 风荷载作用下梁端弯矩剪力及柱轴力tab 6-10 curved square of roof beam end under the function of loading of wind , cutting the strength and strength of axis of a cylinder层次边 柱 中 柱柱轴力mbl mbrlvbmbl mbrlvb边柱n中柱n102.622.044.51.041.141.142.11.09-1.04-0.0598.506.734.53.383.793.792.13.61-4.42-0.28815.6913.064.56.397.347.342.16.99-10.81-0.88722.6017.764.58.979.999.992.19.51-19.78-1.42629.6123.964.511.9013.4813.482.112.84-31.68-2.36534.7329.094.514.1816.3616.362.115.58-45.86-3.76441.4533.774.516.7218.9918.992.118.09-62.58-5.13346.6137.964.5 18.7921.3621.362.1 20.34-81.57-6.68251.4941.944.520.7623.5923.592.122.47-102.33-8.39158.6647.354.