土木工程毕业设计（论文）-缘园小区5号住宅楼设计.doc

江西理工大学2012届本科生毕业设计（论文）第一章 建筑设计1.1设计任务书全套图纸加扣3012250582 1.1.1基本情况（1）工程概况 赣州市章贡区经上级主管部门批准，拟按一般标准建造泰土乐住宅小区。 工程名称：缘园住宅小区5号楼 建设地点：赣州市章贡区 业 主：XX市XX房地产公司 施工单位：XX市XX建设有限公司 设计单位：XX市XX建筑设计有限公司 监理单位：XX市XX建设监理公司 （2）工程规模 本工程由多栋住宅构成，目前只对缘园住宅小区5号楼设计，为钢筋混凝土框架结构。 层数 主体7层； 层高 地上首层2.3m，其它层2.9m； 房屋高度 主体17.9m；房屋长度：37.4m；宽度：11.1m；为长方形，建筑占地面积394.74，总建筑面积2524.08；1.1.2工程设计主要内容（1）地基与基础 基础采用柱下独立基础。（2）主体结构工程 采用现浇框架结构。 混凝土强度等级：混凝土采用C25； 钢筋：本工程的钢筋采用HPB235级和HRB335级钢筋； 墙体：外墙采用多孔页岩砖，内墙采用加气混凝土空心砌块。（3）装饰工程 外墙装饰：根据立面设计要求，外墙面采用贴面砖饰面； 内墙装饰：按照各房间及各部位使用功能的不同，分别采用瓷砖墙面、乳胶漆、水泥砂浆粉面； 楼地面装饰：按各个房间及部位的使用功能不同，采用不同的建筑做法； 门窗工程：本工程外门窗采用铝合金门窗，内门为实木门及防盗门。 1.1.3设计原始资料（1）当地气象资料：基本风压0.40 kN/ m2（场地粗糙度为B类）。（2）工程地质勘察资料：自然地表下0.5m内为填土，填土下3m内为粉质粘土（fk=200kN/ m2），再下为强风化岩层（fk=350kN/ m2）。（3）抗震设防资料：抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为类。1.1.4建筑设计任务及条件 建筑设计深度达到施工图阶段，完成建筑设计图纸及建筑设计说明书。第二章 结构设计2.1结构选型与布置2.1.1结构选型根据住宅建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。2.1.2结构布置根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，把框架横向布置，及采用横向框架承重方案。施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案。楼盖方案采用整体式肋梁板结构。楼梯采用整体现浇板式楼梯。基础方案采用柱下独立基础。2.1.3初估截面尺寸1.根据本项目房屋的结构类型，抗震设防烈度和房屋的高度，查表得本建筑的抗震等级为三级。楼盖、屋盖均采用现浇混凝土结构，楼板厚度取为100。各层梁、板、柱混凝土等级为C25，受力钢筋采用HRB335级钢筋，其余钢筋采用HPB235级钢筋。2.梁截面尺寸估算依据框架结构的主梁截面高度及宽度：， ，且，由此估算的梁截面尺寸如下： 横向主框架梁：bh=250500； 纵向主框架梁：bh=250500；次 梁： bh=200400。3.柱截面尺寸估算依据 柱的轴压比应小于轴压比限值的要求： C25混凝土：求得：上式中1.2为荷载分项系数，7表示底层柱承受其上七层的荷载，由此估算的柱截面的尺寸如下： 2.2 框架计算简图2.2.1 柱的计算高度底层柱高 h=2.3m+1.0m=3.3m,其中2.3m为底层层高，1.0m为基础顶面至室内地面的高度，其他层柱高等于层高。2.2 框架梁柱线刚度计算1.柱计算底层柱线刚度：其它层柱线刚度：2.梁计算 （1轴梁为边框架梁，I=1.5I0, 各层梁截面均相同）BC跨梁：CE跨梁：3.相对线刚度计算令BC跨梁线刚度，则其余各杆线刚度为：首层柱子：其它层柱子：CE跨梁：考虑整体现浇板结构中，板对梁的有利作用，对中框架取I=2I0，对边框架取I=1.5I0，I0为矩形截面框架梁的惯性矩。根据以上计算结果，框架梁柱的相对线刚度如图所示：2.3 荷载计算2.3.1 恒载标准值计算：1.上人屋顶恒载标准值：40厚细石混凝土防水层 0.0425=1.0kN/三毡四油柔性防水层 50mm厚水泥蛭石保温层 厚水泥砂浆找平 现浇钢筋混凝土屋面板 天棚抹灰（） 合计： 2.楼面恒荷载瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55现浇钢筋混凝土楼板 天棚抹灰（） 合计： 3.构件自重 梁：柱：底层：其他层：墙体：外墙（厚粘土砖，外侧贴瓷砖，内侧为厚抹灰）内墙（厚空心砌块，两侧均为厚抹灰）屋顶女儿墙（厚空心砌块，外侧贴瓷砖，内侧为厚水泥砂浆抹灰） 铝合金窗木门2.3.2 活荷载标准值计算1.屋面及楼面荷载查表得：上人屋面为；建筑楼面为2.屋面雪荷载标注值 屋面雪荷载与活载不同时来考虑，两者中取最大值3.风荷载算得的风荷载详见下表：层次女儿墙顶21.71.41.2510.40.7720.711.41.2510.40.7617.80.861.41.2110.40.68514.90.721.41.1410.40.644120.581.41.0610.40.5939.10.441.4110.40.5626.20.31.4110.40.5613.30.111.4110.40.562.4 竖向荷载作用下框架受载总图2.4.1屋面恒荷载均布荷载双向板时 短向分配荷载： 长向分配荷载： （其中：2a为双向板短边长；2b为双向板长边） 2.顶层梁柱 BC跨梁 板传给梁： 梁自重： 3.125 折算为中部集中荷载：梁两端集中荷载：CE跨梁折算为中部集中荷载：梁两端集中荷载： 3.标准层梁柱 BC跨梁折算为中部集中荷载：梁两端集中荷载：CD段梁折算为中部集中荷载：梁两端集中荷载： DE段梁折算为中部集中荷载：梁两端集中荷载： 2.4.2屋面活载（屋面与楼面均为） BC跨梁 折算为中部集中荷载：梁两端集中荷载：CD段梁折算为中部集中荷载：梁两端集中荷载： DE段梁折算为中部集中荷载：梁两端集中荷载： 2.4.3.墙自重顶层BC跨集中荷载： CE跨集中荷载： 标准层BC跨 集中荷载： B端： C端： D端：CE跨 CD段集中荷载： DE段集中荷载： E端： 2.4.5柱自重底层柱： 其它层柱：综上所述：各楼层的荷载计算结果，绘出受载总图如下：注：图中各值单位为KN。括号内为活载，括号外为恒载2.5 水平地震作用计算及内力、位移计算 2.5.1重力荷载标准值计算1.各层梁、柱、板自重标准值见下表：表一 柱重力荷载标注值层数柱编号截面宽/mm截面高/mm净高/m数量1层KZ14004003.34.84396236232-7层KZ14004002.94.8439547547表二 板重力荷载标准值层数板面/1-7层楼面367.74414711592楼梯274.5121.5屋面394.745.082005 2005表三 梁重力荷载标准值层数梁编号截面宽/mm截面高/mm净跨/m数量1-7层KL12505003.23.125220733KL225050023.125212.5KL32505002.53.12517.8KL425050053.12512187.5KL52505003.83.12511130.6KL62505002.253.125214KL72505002.83.125652.5KL82505002.253.125856.3KL92505003.553.125444.4KL102505003.153.125662.8L12004001.562.5519.5L22004002.512.5850L32004003.062.5446L42004003.362.52172.各层墙重女儿墙重 总长L = 总重G =2-7层墙重 总长L = 总重G =1层墙重 总重G =3.各层（各质点自重标准值计算）2-6层 顶层 4.重力荷载代表值计算首层 2-6层 顶层 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值计算图，如下图：5.等效总重力荷载代表值计算本设计抗震设防烈度7度，设计地震分组第一组，场地类别二类，查得。结构总的重力荷载代表值：结构等效重力荷载代表值： 2.6横向框架侧移刚度计算 2.6.1边框架柱侧移刚度计算1.首层B轴边柱 C轴边柱 E轴边柱 2.标准层B轴边柱 C轴边柱 E轴边柱 边框架柱侧移刚度D值B轴边柱层次h/m根数11.430.561.943.31.19713522-71.270.392.212.91.2298222C轴中柱层次h/m根数12.540.211.943.30.44892622-72.540.532.212.91.6712962E轴中柱层次h/m根数11.110.521.943.31.11162522-70.990.332.212.91.040618215.51537192-77.883472横向框架层间侧移刚度层次1234567 56.293489.2963789.2963789.2963789.2963789.2963789.296377横向自振周期计算 7.1结构顶点的假想侧移刚度先由（1）式计算楼层剪力，再由（2）式计算层间相对位移，最后由（3）式计算结构的顶点位移。 （1） （2） （3）计算过程见下表：结构顶点的假想侧移计算层次74770477089296370.000530.0192655181028889296370.001150.01867555181580689296370.001770.01752455182132489296370.002390.01575355182684289296370.0030.01336255183236089296370.003620.01036155943795456293400.006740.00674由计算基本周期，取,得2.8水平地震作用及楼层地震剪力计算2.8.1水平地震作用及楼层地震剪力计算查得计算参数：。由此计算的相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数为：。结构等效系数总重力荷载为：由于=0.49s,故不考虑顶部附加地震作用。2.8.2各质点水平地震作用的标准值计算结果见下表：层次h/m720.74770987390.22311651165617.85518982200.22211592324514.95518822180.1869703294412551866216015518502130.113592466726.25518342110.077403507013.35594128660.02915252263795444268515226 2.8.3水平地震作用下的位移计算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别由下式计算： （1） （2）其计算过程见表，表中还计算了各层的层间弹性位移角：。横向水平地震作用下的位移计算层次h/m7116589296370.000130.003242.90.000046232489296370.000260.003112.90.000095329489296370.000370.002852.90.000134407589296370.000460.002482.90.000163466789296370.000520.002022.90.000182507089296370.000570.00152.90.00021522656293400.000930.000933.30.00028由上表可知：最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为0.00028=1/550（满足要求）。其中为钢筋混凝土框架弹性层间位移角限值。8.4水平地震作用下的框架内力计算对第1轴线横向框架内力进行计算。框架在水平节点荷载作用下，采用D值法分析内力。（1） 计算依据由求得框架第i层的层间剪力后，i层j柱分配的剪力及该柱上、下端的弯矩和分别按下列各式计算：柱端剪力： 下端弯矩： 上端弯矩：上式中 其中查附表。各层梁线刚度不变，取（2） 计算结果横向水平地震作用下，1轴框架柱柱端弯矩和剪力计算结果见下面各表：横向谁地震作用下，1轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表B轴边柱层次h/my720.71165892963712298.221.61.270.52.332.33617.82324892963712298.223.21.270.54.644.64514.93294892963712298.224.541.270.56.586.584124075892963712298.225.611.270.58.148.1439.14667892963712298.226.431.270.59.329.3226.25070892963712298.226.981.270.510.1210.1213.35226562934011971.3511.111.430.6724.512.1C轴中柱层次h/my720.71165892963716712.962.182.250.53.163.16617.82324892963716712.964.352.250.56.36.3514.93294892963716712.966.172.250.58.938.934124075892963716712.967.632.250.511.0611.0639.14667892963716712.968.732.250.512.6712.6726.25070892963716712.969.52.250.513.7613.7613.3522656293404489.264.172.540.679.214.54E轴边柱层次h/my720.71165892963710406.181.360.990.51.971.97617.82324892963710406.182.710.990.53.933.93514.93294892963710406.183.840.990.55.575.574124075892963710406.184.750.990.56.896.8939.14667892963710406.185.440.990.57.897.8926.25070892963710406.185.910.990.58.578.5713.35226562934011116.2510.321.110.6722.811.24横向水平地震作用下，1轴框架各层梁端弯矩及剪力计算表BC跨CE跨层次柱弯矩和73.162.331.780.980.5620.4381.971.380.6269.466.975.322.930.5620.4385.94.141.86515.2311.228.564.710.5620.4389.56.672.9942014.7211.246.180.5620.43812.468.763.93323.7317.4613.347.330.5620.43814.7810.394.66226.4319.4414.858.170.5620.43816.4611.585.19118.322.2210.287.740.5620.43819.818.025.15横向水平地震作用下，1轴框架各层柱轴力计算表层次BC跨梁端剪力CE跨梁端剪力B柱轴力N/KNC柱轴力N/KN中柱轴力N/KN70.980.62-0.98-0.620.3662.931.86-3.91-2.481.7954.712.99-8.62-5.474.9446.183.93-14.8-9.410.3437.334.66-22.13-14.0618.4128.175.19-30.3-19.2529.4617.745.15-38.04-24.443.1右地震弯矩图、右地震轴力图如图示。2.9风荷载作用下的位移验算及内力计算2.9.1.风荷载作用下的位移验算根据各楼层剪力及柱的抗侧移刚度可求得分配至各框架柱的剪力，根据与地震作用下内力分析的相同方法求得柱的反弯点高度。风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次h/m77.37.3122981040616712394160.0001850.0052.90.0000667.114.4122981040616712394160.0003650.0052.90.0001356.721.1122981040616712394160.0005350.0052.90.0001846.227.3122981040616712394160.0006930.0042.90.0002235.833.1122981040616712394160.000840.0032.90.0002925.838.9122981040616712394160.0009870.0032.90.0003416.745.611971111164489275760.0016540.0023.30.0005由上表可知：最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为0.0005=1/550（满足要求）。其中为钢筋混凝土框架弹性层间位移角限值。2.9.2风荷载作用下的内力计算根据各楼层剪力及柱的抗侧移刚度可求得分配至各框架柱的剪力，根据与地震作用下内力分析的相同方法求得柱的反弯点高度。风荷载作用下，1轴框架各层柱端弯矩及剪力计算边柱B层次y72.97.339416122982.281.270.53.33.362.914.439416122984.491.270.56.516.5152.921.139416122986.581.270.59.559.5542.927.339416122988.521.270.512.3512.3532.933.1394161229810.331.270.514.9714.9722.938.9394161229812.141.270.517.617.613.345.6275761197119.81.430.6743.7721.56中柱C层次y72.97.339416167123.12.250.54.494.4962.914.439416167126.12.250.58.858.8552.921.139416167128.952.250.512.9712.9742.927.3394161671211.572.250.516.7816.7832.933.1394161671214.032.250.520.3520.3522.938.9394161671216.492.250.523.9223.9213.345.62757644897.422.540.6716.418.08边柱E层次y72.97.339416104061.930.990.52.792.7962.914.439416104063.80.990.55.515.5152.921.139416104065.570.990.58.088.0842.927.339416104067.210.990.510.4510.4532.933.139416104068.740.990.512.6712.6722.938.9394161040610.270.990.514.8914.8913.345.6275761111618.381.110.6740.6420.02风荷载作用下梁端弯矩剪力计算表BC跨CE跨层次柱端弯矩和74.493.32.521.390.5620.4382.791.970.88613.349.817.54.120.5620.4388.35.842.62521.8216.0612.266.740.5620.43813.599.564.29429.7521.916.729.20.5620.43818.5313.035.84337.1327.3220.8711.470.5620.43823.1216.267.29244.2732.5724.8813.680.5620.43827.5619.398.6913239.1617.9813.610.5620.43834.9114.029.06风荷载作用下柱轴力计算表层次BC跨梁端剪力CE跨梁端剪力B柱轴力N/KNC柱轴力N/KN中柱轴力N/KN71.390.88-1.39-0.880.5164.122.62-2.45-3.50.5456.744.29-9.19-7.791.9449.25.84-18.39-13.636.7311.477.29-29.86-20.9215.64213.688.69-43.54-29.6129.57113.619.06-57.15-38.6748.0510力矩分配法计算竖向荷载作用下框架结构内力竖向荷载作用下，框架的侧移量很小，按不考虑侧移的力矩分配法进行结构内力分析。2.10.1恒载作用下的内力分析（1）固端弯矩标准层固端弯矩屋面固端弯矩（2）力矩分配法计算恒载作用下内力分析弯矩分配系数剪力计算顶层 BC跨 同理 CE跨 标准层 BC跨CE跨 底层 BC跨CE跨 恒载作用下的弯矩图、剪力图和轴力图如图。恒载作用下弯矩图恒载作用下剪力图恒载作用下轴力图2.10.2活载作用下的内力分析标准层固端弯矩屋面固端弯矩（3） 力矩分配法计算活载作用下内力分析剪力计算顶层 BC跨 同理 CE跨 标准层 BC跨 CE跨 底层 BC跨CE跨 活载作用下的弯矩图、剪力图和轴力图如下。活载作用下弯矩图活载作用下剪力图活载作用下轴力图2.11内力组合2.11.1弯矩调幅计算弯矩调幅计算荷载种类杆件跨向弯矩标准值调幅系数调幅后弯矩标准值Ml0Mr0M中0MlMrM中恒载顶层BC-13.03-52.1932.660.9-10.372-46.35436.594CE-60.35-31.5863.280.9-55.368-27.65470.365七层BC-30.55-49.0363.260.9-24.993-44.12767.1CE-45.91-26.4364.270.9-41.319-23.78768.36六层BC-27.77-49.0363.260.9-24.993-44.12770.25CE-46.25-26.4364.270.9-41.319-23.78771.35五层BC-38.24-49.0363.260.9-24.993-44.12773.54CE-46.11-26.4364.270.9-41.319-23.78770.24四层BC-78.65-49.0363.260.9-24.993-44.12770.24CE-46.94-26.4364.270.9-41.319-23.78772.57三层BC-35.14-49.0363.260.9-24.993-44.12772.59CE-43.57-26.4364.270.9-41.319-23.78776.25二层BC-29.35-50.5148.30.9-25.191-45.45974.25CE-50.25-24.7755.230.9-40.788-22.29371.24活载顶层BC-6.3-9.555.890.9-3.54-9.2656.54CE-12.7-5.3611.390.9-8.365-5.36415.34七层BC-6.35-6.185.640.9-2.844-5.5627.56CE-9.35-2.254.120.9-5.625-2.0255.427.25六层BC-5.36-6.185.640.9-2.844-5.5625.42CE-8.55-2.254.120.9-5.625-2.0257.54五层BC-5.64-6.185.640.9-2.844-5.5625.64CE-9.355-2.254.120.9-5.625-2.0258.91四层BC-7.54-6.185.640.9-2.844-5.5629.14CE-9.65-2.254.120.9-5.625-2.0255.24三层BC-4.54-6.185.640.9-2.844-5.5627.28CE-9.64-2.254.120.9-5.625-2.0258.65二层BC-5.67-6.225.720.9-2.763-5.5988.45CE-6.95-2.024.080.9-5.652-1.8185.14- 38 -江西理工大学2012届本科生毕业设计（论文）2.11.2横向框架梁内力组合横向框架梁内力组合（一般组合）杆件跨向截面内力荷载种类内力组合恒载活载风载1.2恒+1.4活1.2恒+0.9（1.4活+1.4风）1.35恒+活左风右风左风右风顶层横梁BC左端M-11.56-3.564.65-.65-1.68-12.36-20.36-16.35V22.545.36-3.353.3530.2527.3633.3330.49跨中M30.544.683.65-3.6540.3635.3636.2545.35右端M-44.3-8.69-1.811.81-64.52-62.34-64.65-67.39V-39.35-7.65-1.561.56-55.25-55.43-52.36-58.15CE左端M-57.36-10.253.24-3.24-77.69-78.57-78.35-85.36V46.359.35-1.221.227167.3567.3673.65跨中M58.9610.25-0.40.483.6582.3282.3989.24右端M-27.69-3.65-22-39.36-41.35-37.24-45.12V36.35-3.650.78-0.7842.3636.5439.4650.47七层横梁BC左端M-27.46-7.356.35-6.35-35.64-30.25-50.35-64.48V38.354.19-4.364.3649.8234.2555.3460.34跨中M54.355.080.94-0.9475.4277.2575.3689.34右端M-44.14-5.65-5.145.14-65.24-67.56-60.21-67.54V-64.32-6.11-2.352.35-42.36-77.25-49.35-86.34CE左端M-45.24-5.633.71-3.71-57.46-32.25-62.14-65.86V63.256.63-3.243.2485.9890.2587.6295.14跨中M57.843.71-1.021.0274.6075.3278.3585.47右端M-23.79-2.03-6.166.16-33.65-40.36-23.65-37.34V-55.24-10.25-3.013.01-63.25-69.14-61.83-75.24六层横梁BC左端M-27.46-2.847.28-7.28-33.964-24.3936-42.7392-36.5765V38.354.19-3.253.2549.82245.140453.330453.6405跨中M54.355.080.86-0.8675.42875.800473.633281.9355右端M-44.14-5.56-5.565.56-60.74-66.9672-52.956-65.1355V-64.32-5.62-3.253.25-63.98-67.2882-59.0982-68.746CE左端M-45.24-5.634.34-4.34-57.466-51.2094-62.1462-61.412V63.256.63-2.042.0485.98682.487487.628292.922跨中M57.843.71-0.910.9174.60272.93675.229281.794右端M-23.79-2.03-6.166.16-31.39-38.8674-23.3442-34.1465V-55.24-2.88-2.042.04-64.5-66.6672-61.5264-70.9065五层横梁BC左端M-27.46-7.356.35-6.35-35.64-30.25-50.35-64.48V38.354.19-4.364.3649.8234.2555.3460.34跨中M54.355.080.94-0.9475.4277.2575.3689.34右端M-44.14-5.65-5.145.14-65.24-67.56-60.21-67.54V-64.32-6.11-2.352.35-42.36-77.25-49.35-86.34CE左端M-45.24-5.633.71-3.71-57.46-32.25-62.14-65.86V63.256.63-3.243.2485.9890.2587.6295.14跨中M57.843.71-1.021.0274.6075.3278.3585.47右端M-23.79-2.03-6.166.16-33.65-40.36-23.65-37.34V-55.24-10.25-3.013.01-63.25-69.14-61.