土木工程毕业设计---学生综合宿舍楼.doc

青岛工学院毕业设计分类号 密级 UDC 毕 业 设 计六号学生综合宿舍楼 学生姓名 学号 指导教师 系（中心） 专 业 论文答辩日期 青岛工学院六号学生综合宿舍楼毕业设计 完成日期： 指导教师签字： 答辩小组成员签字： 0摘 要本设计主要分为两大部分：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，完成了拟建宿舍楼以下几方面的设计：建筑总平面设计，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。结构设计由框架设计，楼梯设计，板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3级，可不考虑水平地震作用对横向框架的影响。竖向荷载作用下，横向框架内力计算采用弯矩分配法，而内力组合比较了竖向荷载组合和竖向荷载与风荷载组合时对框架梁，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：建筑设计 建筑规范 内力组合AbstractThis 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 ofbuilding,the design should finish the following aspects. The total planar design of the building , 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 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. Vertical to load function, horizontal frame internal force calculate and adopt the curved square 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 when making up to load, adverse effect that post produce, fetch the two great value set a roof beam in place to frame, post design the section.Key words: Architectural design; Norm of the building; Internal force associatio目录1建筑设计11.1工程概况：11.1.1设计资料11.2建筑设计说明31.2.1 建筑设计要求31.2.2 建筑设计图纸31.2.3 建筑设计说明书31.3建筑平面设计41.3.1 功能分区41.3.2房间布置41.3.3入口台阶设计71.3.4 防火设计71.3.5通风、采光设计71.4 立面设计71.4.1立面造型81.5 剖面设计81.5.1 房屋各部分高度的确定82结构计算书122.1 设计资料122.1.1设计条件122.1.2结构设计题目132.2 梁、柱截面尺寸估算142.2.1计算单元142.2.2 梁截面尺寸估算142.2.3柱截面尺寸估算142.3 框架计算简图及梁柱线刚度142.3.1 确定框架计算简图142.3.2 梁柱线刚度计算152.4 荷载计算162.4.1 恒荷载标准值计算162.4.2 活荷载标准值计算192.4.3 恒荷载和活荷载作用下框架的受荷图192.4.4 风荷载标准值计算232.4.5 水平地震作用计算232.5 内力计算292.5.1 恒荷载标准值作用下框架的内力292.5.2 活荷载标准值作用下框架的内力302.5.3 风荷载标准值作用下框架的内力302.5.4 水平地震作用下框架的内力392.5.5 重力荷载代表值作用下框架的内力442.6 内力组合482.6.1内力计算时的正负号规定482.6.2 梁、柱内力组合482.7 梁、柱截面设计与配筋计算522.7.1控制截面处内力计算522.7.2框架梁截面设计532.7.3柱截面设计582.7.4 次梁截面设计602.8 板截面设计622.8.1 B1计算632.8.2 B2计算642.9楼梯设计662.9.1设计资料662.9.2踏步板设计（TB1）662.9.3平台板设计（TB2）672.9.4 平台梁设计（TL1）682.9.5 其它梁、板设计702.10. 基础设计702.10.1 B、C轴基础设计702.10.2 A、D轴基础设计72参考文献75结 束 语76致 谢771建筑设计1.1工程概况：本工程坐落于青岛胶州市福州南路与青岛路交界处，为7层框架结构，建筑场地为，建筑面积约为16000，见平面图1，地面粗糙程度为B类，场地类别为类，基本烈度为7度。规划平面布置图及建筑总平面布置图、剖面图如图1-1、1-2所示，采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。1.1.1设计资料（1）设计标高：室内设计标高0.000，室内外高差0.450m。（2）墙身做法：墙身为普通机制砖填充墙，M5水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm。外粉刷为1：3水泥砂浆底，厚20mm，马赛克贴面。（3）楼面做法：30mm厚水磨石面层，20mm厚水泥砂浆找平层，80mm厚钢筋混凝土板，20mm厚水泥砂浆板底抹灰。 （4）屋面做法：20mm厚细石混凝土保护层，40厚C20细石混凝土刚性防水，三毡四油铺小石子柔性防水，聚苯乙烯板隔热层2%找坡，20mm厚1：3水泥砂浆找平层，80mm厚钢筋混凝土板，20mm厚1：3水泥细砂浆板底抹灰。（5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。（6）地质资料：属类建筑场地，余略。（7）基本风压：=0.5KN/m2（8）活荷载：屋面活荷载0.5KN/m，宿舍楼面活荷载，走廊楼面活荷载2.5 KN/。规划平面布置图建筑总平面布置图1-1剖面图1.2建筑设计说明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 基地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术及经济等。着重解决了建筑物与周围环境、建筑物与各种细部构造，最终确定设计方案，画出建筑施工图。本建筑根据“中国海洋大学青岛学院08级毕业设计任务书”设计。采用现浇钢筋混凝土框架结构，主体7层，现浇钢筋混凝土楼盖，墙身为普通机制砖填充墙，外墙装饰为禇红色面砖，内墙装饰均为涂料。1.2.1 建筑设计要求通过本次设计，使学生初步掌握宿舍楼建筑的组成、设计原则和设计方法，设计中遵循适用、经济、可能的条件下注意美观的原则，合理布置，同时考虑结构和施工的可行性，主要部分的设计要满足施工图的要求。本楼的使用功能主要为住宿及活动场所。1.2.2 建筑设计图纸 （1）. 总平面图：建议比例 1：500-1：1000。 （2）. 底层平面图：建议比例 1：100。 （3）. 其它层平面图：1：100 （4）. 剖面图：建议比例 1：100。 （5）. 立面图：建议比例 1：100。 （6）. 构造节点详图：建议比例 1：20。1.2.3 建筑设计说明书说明书要言简意赅、图文并茂，主要阐述设计指导思想，具体内容可参考下列条目：（1). 前言：说明拟设计建筑的意义、用途及设计依据。 (2). 建筑设计概况：总平面图中场地位置的选择，建筑物规模等。 (3). 设计方案比较，分析其可行性。 (4). 立面设计特点及其立面表现说明。 (5). 各组成房间的使用功能说明。 (6). 主要房间的采光、通风、朝向、遮阳等问题是如何考虑和考虑的。 (7). 出入口、走廊、楼梯等设计如何满足功能需要、安全疏散和防火规范要求。 (8). 建筑各主要部件的材料选用、特点要求及施工方法等必要的文字说明。 (9). 建筑物的技术经济指标、设计的优缺点和尚待解决的问题等。1.3建筑平面设计1.3.1 功能分区建筑面积约16000平方米。宿舍楼为7层，三种类型，一到二层是两人间，三四层是四人间，五至七层是六人间。另外还有传达室、小卖部、活动室。作为宿舍楼，其平面、立面设计力求表达出温馨舒适的理念，设计更应该注重其经济价值。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，追求人与建筑的和谐统一。各种类型的民用建筑，从组合平面各部分面积的使用性质来分析，主要可归纳为使用部分和交通联系部分两大类：使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积，及各类建筑物中的使用房间和辅助房间。交通联系部分是指建筑物中各个房间之间、楼层之间和房间内外之间联系通行的面积，即各类建筑物中的走廊、门厅、过道、楼梯等占的面积。本拟建建筑南、北面的采光、通风条件均较好。因此，初步确定平面布置方案为：光照较好处布置宿舍，光照较差处布置楼梯间、厕所等。根据不同的功能用房的要求，初步确定竖向分区，并大体确定所设功能房间的种类、数量。在平面设计中，始终需要从建筑整体空间组合的效应来考虑，紧密联系建筑剖面和建筑立面，分析剖面立面的可能性和合理性；也就是说，我们从平面设计入手，但是要着眼于建筑空间的组合。1.3.2房间布置使用房间平面设计的要求应该符合相关的规定：（1） 房间的面积、形状和尺寸要满足室内使用活动和设备合理布置要求。初步确定房间的使用面积大小以后，还需进一步确定房间的形状和具体尺寸。房间的平面形状和尺寸，主要是由室内活动的特点、设备布置方式以及采光、通风剖面等要求所决定。在满足使用要求的同时，我们还应从构成房间的技术经济条件及人们对室内空间的观感来确定，考虑房间的平面形状及尺寸。房间平面形状和尺寸的确定，主要是从房间内部的使用要求和技术经济条件来考虑，同时室内空间处理美观要求，也是影响房间平面形状的重要因素。如下图宿舍平面设计。（2） 门窗的大小和位置，应考虑房间的出入方便，疏散安全，采光通风较好。 房间门的设置主要从方便交通联系方面来考虑，有时也兼有采光和通风。并综合考虑房间面积的有效利用、人流活动及交通疏散、建筑外观及经济性等各个方面。为获得良好的天然采光，保证房间足够的照度值，房间必须开窗。窗口面积大小主要根据房间的使用要求、房间面积、及当地日照情况等因素来考虑。设计时可根据窗地面积比（窗洞口面积之和与房间地面面积比）进行窗口面积的估算。在平面图中所体现的最终结果是综合考虑门洞口的数量、疏散指标及便于交通和房间内最远一点到门口的距离不超过规定的限制（14m）而确定的。对于特殊用途的房间，门的数量和总宽度应按每100人60宽计算，并结合人流通行方便分别设双扇外开门于通道外，且每扇门宽度不应小于1400。（3）房间形状和尺寸初步确定房间的使用面积大小以后，还需进一步确定房间的形状和具体尺寸。房间的平面形状和尺寸，主要是由室内活动的特点、设备布置方式以及采光、通风剖面等要求所决定。在满足使用要求的同时，我们还应从构成房间的技术经济条件及人们对室内空间的观感来确定，考虑房间的平面形状及尺寸。房间平面形状和尺寸的确定，主要是从房间内部的使用要求和技术经济条件来考虑，同时室内空间处理美观要求，也是影响房间平面形状的重要因素。（4）楼梯宽度和布置楼梯是多层建筑物中常用的垂直交通联系手段，应根据使用要求选择合适的形式、布置恰当的位置，根据使用性质、人流通行情况及防火规范综合确定楼梯的宽度及数量，并根据使用对象和使用场合选择最舒适的坡度。1）楼梯的形式楼梯的形式主要有直行跑梯、平行双跑梯、三跑梯等形式。该宿舍楼采用平行双跑梯，它是民用建筑中最常用的一种形式，往往布置在单独的楼梯间中，占用面积少，使用方便。见下图。2）楼梯的位置疏散楼梯间在各层的平面位置不应改变。，超过5层的其他公共建筑的室内疏散楼梯，均应设置封闭楼梯间。楼梯的具体位置可参阅民用建筑的安全疏散距离见下表1。表1 安全疏散距离名称房间之外部出口或封闭楼梯间的最大距离（m）位于两个外部出口或楼梯间之间的房间位于袋形走道两侧或尽端的房间耐火等级耐火等级一、二级三级四级一、二级三级四级托儿所、幼儿园 2520-2015-医院、疗养院3530-2015-学 校3530-2220-其他民用建筑403525222015注：不论采用何种形式的楼梯间，房间内最远一点到房门的距离，不应超过表1.1规定的袋形走道两端或尽端的房间从房门到外部出口或楼梯间的最大距离3)楼梯的宽度和数量楼梯的宽度和数量主要根据使用性质、使用人数和防火规范来规定。楼梯的数量必须满足关于走道内房间门至楼梯间的最大距离的限制见上表。4)本设计设平行双跑楼梯四个，基本符合表1.3安全疏散距离的规定。双跑楼梯的净宽度符合高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）的最小宽度的限值。5）根据以上规定，本宿舍的总长度为35.0m，所以应设两部楼梯使房间内最远一点的距离不超过40m。平面设计所设计的因素很多，如房间的特征及其相互关系，建筑材料，施工技术、建筑造价、节约用地以及建筑造型等方面的问题。平面设计实际上就是研究解决建筑功能、物质技术、经济及美观等问题。在本建筑的平面的设计过程中综合考虑这些因素。像在房间分区是既要满足使用功能的要求，使其相互独立，在同时工作时不相互干扰，但其之间的相互联系又要有便利的交通线路。1.3.3入口台阶设计大门入口处设台阶，室内外高差为0.45米，坡道坡度不大于1/12，大厅设有3扇门，通过它可进入大厅内。台阶属于室外工程。台阶的高度一般不超过150mm高，踏面宽度在350400mm左右。台阶在雨雪天也使用，因此要设置防滑条。1.3.4 防火设计在总平面设计中，由于所给场地较大，且场地四周皆被道路分隔，与周围的环境相隔较远，满足建筑设计防火规范关于防火间距的要求。沿建筑周围设宽度为六米的消防环线，宿舍车棚设在环线的两侧，平时可作为进出宿舍的道路，一旦发生火灾，也可方便消防车辆进行灭火作业。该宿舍建筑的耐火等级为三级。根据规范要求安全出口不应少于两个，且楼梯不应少于两部，房间门口距外部出口或封闭楼梯间的最大距离不应超过40米。建筑内部的两部楼梯之间的距离不超过30米，分别分布在居住区的两端楼梯之间的客房都满足要求。最远的房间门口距最近的疏散楼梯不超过20米，满足防火要求。1.3.5通风、采光设计此建筑物为二级采光，根据GB/T5003-2001建筑采光标准，宿舍采光标准必须符合窗地面面积比不小于1/7的规定，由于宿舍的建筑面积较大，层高较小，为保证宿舍的采光，所以窗的宽度较大。走廊贯通整个居住区较长宽度较小，所以走廊以人工照明为主自然采光为辅。因为场地主导风向为东北风，空气可由走廊尽端门窗和宿舍的窗户进入，通过由另一端的走廊窗户吹出形成穿堂风。 1.4 立面设计建筑立面是表示房屋四周的外部形象。立面设计和建筑体型组合一样，也是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，适用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合进行的。建筑立面可以看成是由许多构造部件所组成：它们有墙体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件，有门窗、阳台、外廊等和内部使用空间直接连通的部件，以及台阶、勒脚等主要起到保护外墙作用的组成部分。恰当的确立这些组成部分和构部件的比例和尺度，运用节奏韵律、虚实对比等规律，设计出体型完整，形式与内容统一的建筑立面。完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平面、剖面的设计一样，同样也有使用要求，结构构造等功能的技术方面的问题。立面处理的方法有以下几种：1.4.1立面造型立面设计着重考虑建筑物的体量大小、体型组合、立面及细部处理等。在满足使用功能和经济合理的前提下，运用不同的材料、结构形式、装饰细部、构图手法等创造出预想的意境，从而不同程度地给人以明朗、轻快、简洁、朴素、大方、亲切、舒适、温馨的印象，加上建筑物体型庞大、与人们目光接触频繁，因此具有独特的表现力和感染力。建筑体型和立面设计是整个建筑设计的重要组成部分。外部体型和立面反映了内部空间的特征，但不能认为体型和立面设计只是内部空间的最后加工，是建筑设计完成后的最后处理，而应予平、剖面设计同时进行，并贯穿于整个设计的始终。本设计在方案一开始，就在功能、物质技术等制约条件下按照美观的要求考虑建筑体型及立面的雏形。随着设计的不断深入，在平、剖面设计的基础上对外部形象从总体到细部反复推敲、协调、深化，使之达到形式与内容完美的统一。建筑立面是由许多部件组成的，这些部件包括门窗、阳台、雨篷、勒脚等。立面设计就是恰当的确定这些部件的尺寸大小、比例关系以及材料色彩等。通过形的变换、面的虚实对比、线的方向变化等，以求得外形的统一与变化和内部空间与外形的协调统一。在进行本建筑的立面处理时，建筑立面是为了满足施工要求而按正投影绘制的，分别为正立面、背立面、和侧立面，在每个立面的处理时考虑了几个面的相互协调和乡邻面的衔接以取得统一。立面处理时在符合功能要求和结构要求上，对建筑空间造型的进一步深化，因此建筑外形运用了建筑物构件的直接效果，入口的重点处理以及少量装饰处理，对于本建筑更是力求简洁、明朗、朴素、大方，避免了繁琐装饰。本建筑采用主体类似矩型、辅助结构圆形设计，富有创意、有时代感，正是突出了宿舍休息、学习、娱乐集于一身的便利、舒适、明朗、大方的特点。1.5 剖面设计剖面设计确定建筑物各部分高度，建筑层数，建筑空间的组合和利用以及建筑剖面中的结构、构造关系等。他与平面设计是从两个不同的方面来反映建筑物内部空间的关系。平面设计着重解决内部空间的水平方向上的问题，而剖面设计主要研究竖向空间的处理，两个方面同样都涉及到建筑的使用功能、技术经济条件、周围环境等问题。房间的剖面形状主要是根据使用要求和特点来确定，同时也要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术构想考虑，使之既满足使用又能达到一定的艺术效果。1.5.1 房屋各部分高度的确定房间的剖面设计，首先需要确定房间的净高和层高。房间的净高是指楼地面到结构层（梁、柱）地面或顶棚下表面之间的距离。层高是指该层楼地面到上一层楼面之间的距离。房间的高度恰当与否，直接影响到房间的使用、经济以及室内空间的艺术效果，在通常情况下，房间高度的确定主要考虑以下几个方面： （1）人体活动及家具设备的要求房间的净高与人体活动尺度有很大的关系。为保证人们的正常活动，一般情况下，室内最小净高应使人举手不接触到顶棚为宜。为此房间净高应不低于2.2m。不同类型的房间，由于使用人数不同、房间面积大小不同，对房间的净高要求也不同。公共建筑的门厅是接纳、分配人流及联系各部分的交通枢纽，也是人们活动的集散地，人流较多，高度可较其它房间适当提高。除此之外，房间的家具设备以及人们使用家具设备所需的必要空间，也直接影响到房间的净高和层高。 （2）采光、通风要求房间的高度应有利于天然采光和自然通风，以保证房间必要的学习、生活及卫生条件。当房间允许两侧开窗时，房间的净高不小于总深度的1/4。房间的通风要求，室内进出风口在剖面上的高低位置，也对房间的净高有一定的影响。除此以外，容纳人数较多的公共建筑，应考虑房间的正常气容量，保证必要的卫生条件。 （3）结构高度及其布置方式的影响在相同净高的情况下，结构布置不同，房屋的层高也相应不同。 （4）建筑经济效果 （5）室内空间比例按照上述要求合理地确定房间高度的同时，还应注意房间的高宽比例给人以适宜的空间感觉。一般说来，面积大的房间高度要高一些，面积小的房间则可适当降低。1）层高的确定房间房间层高的确定首先要满足人体活动及家具设备的要求，为此房间的净高必须大于2.2m,其次房间的高度要有利于天然采光和自然通风，第三，房间高度受结构高度及其布置的影响；第四，要考虑建筑经济效果，层高是影响建筑造价的一个重要因素，第五，空间比例关系应给人适宜的空间感受。层高是影响建筑造价的一个重要因素。因此，在满足使用要求和卫生要求的前提下，适当降低层高可相应减小房屋的间距，节约用地，减轻房屋自重，改善结构受力情况，节约材料。 2）楼梯设计 a. 楼梯设计的要求：楼梯在剖面中的位置，是和楼梯在建筑平面中的位置以及建筑平面的组合关系密切联系在一起的，它作为建筑空间竖向联系的主要部件，其位置应明显，起到提示引导人流的作用，并要充分考虑其造型美观，人流通行顺畅，行走舒适，结合坚固，防火安全，同时还应满足施工和经济条件的要求。因此，需要合理的选择楼梯的形式、坡度、材料、构造做法，精心的处理好其细部构造。需要指出的是，为减少疲劳，梯段的踏步步数一般不宜超过18级，但也不宜少于3级，因为步数太少不易为人们察觉，容易摔倒。 b. 楼梯尺度 踏步尺度楼梯的坡度在实际应用中均有踏步高宽比决定。踏步的高宽比需根据人流行走的舒适、安全和楼梯间的尺度、面积等因素进行综合权衡。常用的坡度为1：2左右。楼梯踏步的踏步高和踏步宽尺寸一般根据经验数据确定。踏步的高度，成人以150左右较适宜，不应高于175。踏步的宽度（水平投影宽度）以300左右为宜，不应窄于260。该楼的楼梯踏步的高度取为165，踏步的宽度取为300。能够满足规定，该设计较为合理。.梯段尺度梯段尺度分为梯段宽度和梯段长度。梯段宽度应根据紧急疏散时要求通过的人流股数多少确定。每股人流按500-600宽度考虑。同时，需满足各类建筑设计规范中对梯段宽度的限定，如住宅1100，公共建筑1300等。梯段长度（L）则是每一梯段的水平长度，其值为L=b(N-1)，其中b为踏面水平投影步宽，N为梯段踢面数,c平台宽度表2 踏步常用高度尺寸 名称住宅幼儿园学校、办公楼医院剧院、会堂踏步高h（）150175120150140160120150120150踏步宽b（）260300260280280340300350300350平台宽度分为中间平台宽度D1和楼梯平台宽度D2，对于平行和折行多跑等类型楼梯，其转向后的中间平台宽度应不小于梯段宽度，以保证通行与梯段同股数人流。.井宽度 其宽度以60-200为宜，取60.梯尺寸计算 根据层高H和初选步高h定每层踢面数N,N=H/h。N为偶数，当其为奇数或非整数时，可调整步高h；根据步数N和初选步宽b决定梯段水平投影长度L，L=（0.5N-1）b；确定是否设梯井C；.据楼梯间净宽A和梯井宽C确定梯段宽度a，a=(A-C)/2，同时检查其是否满足紧急疏散时人流股数要求；根据初选中间平台宽D1（D1a）和楼梯平台宽D2（D2a）以及L检验楼梯间进深井长度B, D1+L+D2=B。不满足时再对各值进行调整，直至满足要求。.杆扶手尺寸 一般不小于900，供儿童使用的楼梯应在500-600高度增设扶手。 、楼梯净空高度楼梯各部位的净空高度应保证人流通行和家具搬运，一般要求不小于2000，梯段范围内净空高度宜大于2200。3）建筑剖面的组合形式主要由建筑物中各类房间的高度和剖面形状、房屋的使用要求和结构布置特点等因素决定的。剖面设计本着矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，容易获得简捷而完整的体型，结构简单、方便施工的原则进行。即使有特殊要求的房间在尽可能满足使用要求的前提下，也优先考虑使用矩形剖面。在主体结构上，层高定为3.3m，窗台高度设为1.0m，为防止室外雨水进入室内，使墙身受潮，室内外高差定为0.45m，室外台阶为三阶。屋顶为女儿墙平屋顶，采用材料找坡，女儿墙高0.9m，主要原因是考虑为不上人屋面。楼梯设计在层高确定之后，查出每个踏步的高度(设计中取165mm),计算定出踏步数目。栏杆及扶手从既要满足使用要求又能达到一定的艺术效果两方面来设计。2结构计算书2.1 设计资料2.1.1设计条件（1）工程类型：多层钢筋混凝土框架结构。（2）建设地点：内蒙古通辽。（3） 工程概况：建筑层数4层，层高3.4m，室内外高差450mm，女儿墙高600mm，建筑高度13.6m。（4） 基本风压：0.40 kN/ m2，地面粗糙度为C类。（5） 基本雪压：0.55 kN/ m2。（6） 抗震设防烈度：七度设防。（7）结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸为7.2m6m。（8） 材料选用：钢筋：梁、柱中的纵向钢筋采用HRB335，板中钢筋和箍筋采用HPB235；基础中除分布钢筋和箍筋采用HPB235外，其余钢筋采用HRB335。混凝土：采用C35混凝土；墙体：采用加气混凝土砌块，重度=5.5 kN/m3 ；窗：铝合金窗，=0.35 kN/m3 ；（9） 墙体厚度：墙厚为250mm。结构平面布置图如图1(a)所示。图1 (a) 结构平面布置图2.1.2结构设计题目本组结构设计题目为混凝土框架结构设计，框架柱平面布置图如图2所示。此钢筋混凝土框架结构的建筑层数为4层，每层层高为3.4m，建筑总高度13.6m。1、工程情况抗震设防烈度按不小于7度设防，设计地震分组为第一组，建筑场地土类别为类，场地特征周期为0.35s，设计基本地震加速度值为0.10g。基本风压为W0=0.55kN/m2。地面粗糙程度为C类。2、设计标高室内设计标高0.000，室内外高差0.450m。3、楼面做法40mm厚水磨石面层，20mm厚水泥砂浆找平层，90mm厚钢筋混凝土板，20mm厚水泥砂浆板底抹灰。 4、屋面做法 20mm厚细石混凝土保护层，40厚C20细石混凝土刚性防水，三毡四油铺小石子柔性防水，聚苯乙烯板隔热层2%找坡，20mm厚1：3水泥砂浆找平层，90mm厚钢筋混凝土板，20mm厚1：3水泥细砂浆板底抹灰。5、活荷载楼面2.5 kN/m2，走廊2.5 kN/m2，不上人屋面0.5 kN/m2。6、上部结构方案本工程采用现浇楼板，现浇框架承重体系。由于是空间的现浇框架，采用现浇楼板，荷载由板传到次梁，由次梁传给主梁，再由主梁将荷载传到柱上，最后传到基础上。7、下部结构方案该工程采用钢筋混凝土柱下独立基础，基础顶面到第一层楼板顶面的距离为5.20m。框架柱平面布置图如图1（b）：图1 (b) 框架柱平面布置图2.2 梁、柱截面尺寸估算2.2.1计算单元取相邻两个柱距的各1/2宽作为计算单元。计算框架几何尺寸。2.2.2 梁截面尺寸估算框架梁截面高度，截面宽度，本结构中取：纵向框架梁： b=250mm h=600mm横向AB、CD跨框架梁： b=250mm h=500mm横向BC跨框架梁： b=250mm h=400mm次梁： b=250mm h=500mm2.2.3柱截面尺寸估算框架柱的截面尺寸，为第层层高。本结构中层高为3.4m，故=（180280）mm。框架柱截面尺寸还应根据公式估算。式中：，负荷面积（1214） kN/ m2层数，为轴压比，可根据规范查出。仅估算底层柱。本结构中，边柱和中柱负荷面积分别为（7.23）m2 ，（7.24.65）m2，层数为4层；该框架结构抗震设防烈度为七度，建筑高度13.60m30m，因此为三级抗震，其轴压比限值=0.9。C35混凝土 ，=16.7 N/mm2边柱mm2中柱mm2取柱截面为正方形，则边柱、中柱截面分别为375 mm 375 mm，452 mm 452 mm，考虑到施工、计算简便以及安全因素，各柱截面尺寸从底层到顶层均取为500 mm 500 mm。2.3 框架计算简图及梁柱线刚度2.3.1 确定框架计算简图框架的计算单元如图1所示，选取轴线上的一榀框架进行计算，其余框架可参照此框架进行配筋。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基础顶面至室外地面的高度为1.35 m，室内外高差为0.45 m，因此基顶标高为-1.80 m，二层楼面标高为3.4 m，故底层框架柱高为5.20 m，其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为3.4 m。由此可绘出框架的计算简图，如图2所示。2.3.2 梁柱线刚度计算对于现浇楼板，中框架梁取，。各跨框架梁和各层框架柱的线刚度计算分别见表1和表 2 。由于该榀框架结构对称，因此只需计算半边结构。表1 梁线刚度的计算构件EC(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)L(mm)1.5ECI0/L(Nmm)2ECI0/L(Nmm)边框架梁AB3.151042505002.604210960001.953210102.60421010中框架梁BC3.151042504001.333310933001.81810102.4241010表2 柱线刚度的计算层EC(N/mm2)bh(mmmm)I0(mm4)h(mm)ECI0/h(Nmm)13.151045005005.208310952003.0051010243.151045505005.208310934004.5961010令，则其余各杆件的相对线刚度为：，框架结构的相对线刚度如图2所示。 （图2 计算简图）2.4 荷载计算2.4.1 恒荷载标准值计算2.4.1.1 屋面 防水层（刚性）40厚C20细石混凝土防水 防水层（柔性）三毡四油铺小石子 找平层：20厚水泥砂浆 找坡层：聚苯乙烯板隔热层2%找坡 隔热层：80厚矿渣水泥 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 合计 6.80 kN/m22.4.1.2 各层楼面30mm厚水磨石面层，20mm厚水泥砂浆找平层，100mm厚钢筋混凝土板，20mm 厚水泥砂浆板底抹灰 1.10 kN/m2结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 0.1025 =2.5 kN/m2合计 3.60 kN/m22.4.1.3 梁自重（1）bh=250 mm 600 mm梁自重 250.25（0.6-0.12）=3 kN/m抹灰层：粉刷石膏砂浆 0.15（0.6-0.12）2+0.25=0.18 kN/m合计 3.18 kN/m（2）bh=250 mm 500 mm梁自重 250.25（0.5-0.12）=2.38 kN/m抹灰层：粉刷石膏砂浆 0.15（0.5-0.12）2+0.25=0.15 kN/m合计 2.53 kN/m（3）bh=250 mm 400 mm梁自重 250.25（0.4-0.12）=1.75 kN/m抹灰层：粉刷石膏砂浆 0.15（0.4-0.12）2+0.25=0.12 kN/m合计 1.87 kN/m（4）基础梁250 mm400 mm梁自重 250.250.4=2.5 kN/m2.4.1.4 柱自重bh=500 mm5