土木工程毕业设计（论文）-新余市尚厦七层住宅楼设计设计.doc

江西理工大学2012届本科毕业设计第一章 设计资料及工程摘要全套图纸加扣3012250582 题目：尚厦住宅小区1楼根据建筑方案图，本工程结构为七层钢筋砼框架，其他资料如下：1.1气象资料基本风压：0.4kN/m2，场地粗糙度为B类 1.2工程地质勘查资料自然地表下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）1.3抗震设防烈度抗震设防烈度为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。1.4 工程摘要本工程为新余市尚厦住宅小区1楼工程，采用框架结构，主体为7层，建筑结构占地面积469.24m2 ，南北长13.5m，东西长39.6m，总建筑面积约3284.68 m2。本地区抗震设防烈度为7度，四级抗震，场地类别为II类场地。基本风压0.30KN/M。楼屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计主要进行了结构方案的内力及配筋计算，手算中取横向框架第13轴进行设计。手算部分在确定框架布局之后，先后进行了建筑及结构设计，其中结构设计包括荷载计算、水平地震作用计算、风荷载作用下的位移验算及内力计算、竖向荷载作用下的结构内力、内力组合、构建截面设计、基础设计、现浇楼面板设计和楼梯设计；电算部分完成了整个结构设计计算的全部内容。第2章 建筑设计2.1.基本情况（1）工程概况 新G集团建设公司经上级主管部门批准，拟按一般标准建造尚厦住宅小区。 工程名称：尚厦住宅小区住宅楼建设工程 建设地点：新余渝水区 业 主：新G集团居民 施工单位：新余市建设公司 设计单位：新G设计院 监理单位：新G建设监理公司 （2）工程规模 本工程由多栋住宅构成，先只对尚厦住宅小区1楼进行设计，为钢筋混凝土框架结构。层数 主体7层；层高 首层车库 2.4m，标准层（27层） 2.7m；房屋高度 主体21m；房屋长度：39.6m；宽度：12.6m；为长方形，建 筑占地面积469.24，总建筑面积3284.68；抗震设防烈度为7度，第一组，类场地土。2.2工程设计主要内容 （1）地基与基础 基础采用柱下独立基础，基础埋深为1.6m。 （2）主体结构工程 施工方案为整体现浇，楼该方案采用肋梁楼盖； 混凝土强度等级：框架主体混凝土采用C30；基础混凝土才用C20 钢筋：本工程的钢筋采用HPB235级和HRB400级钢筋； 墙体：本工程0.000以下部分采用页岩砖，0.000以上墙体采用200厚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、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。 （4）屋面工程 上人屋面做法：180厚隔热层；保护层：40厚配筋C25细石砼；防水层：SBS（3+3）改性沥青防水卷材；找平层：20厚1：3水泥砂浆；找坡层：100后1：8水泥陶粒；结构层：100厚现浇钢筋砼板，10厚底板抹灰。2.3设计原始资料（1）工程地质条件自然地表下0.5m为填土，填土下层为3m的粉质粘土，再下为强风化岩层。砂质粘土承载力为特值为200KN/。砾石层允许承载力标准值为350KN/。 (2)气象条件 基本风压=0.4KN/，地面粗糙度为B类。2.4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3章 结构设计3.1结构选型与布置标准层结构平面布置图3.1.1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。3.1.2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。3.1.3初估截面尺寸 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C30，受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余钢筋采用HPB235级钢筋。 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、纵向主框架梁：bh=200400； 横向次梁： bh=200300； 纵向次梁： bh=200300。 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： C30混凝土：则 则 且柱截面高、宽均不宜小于300mm2，根据要求柱截面积：bh=400600板厚计算：板为现浇板，且大多均为双向板，则各地板厚取100mm。3.2 框架计算简图图3-1 框架梁柱计算简图3.2.1 计算简图说明本设计基础选用柱下独立基础。取12轴上的一榀框架计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴成之间的距离。基础埋深为1.6，则首层计算高度为3.0m（暂定基础高度为1m），其余各层柱计算高度为2.7m。3.2.2 框架梁柱截面特征及刚度计算表由于构件的几何尺寸、截面尺寸和材料强度，利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念，计算梁柱截面的特征，如下表。表3-1 13轴框架梁层数混凝土强度梁编号截面宽b/mm截面高h/mm梁跨L/mm混凝土弹性模量Ec/Pa线刚度i/KNm相对线刚度i17层C30BE跨2005006300300001.01581040.127C30EG跨2005003900300001.64101040.205表3-2 柱截面特征计算表层数混凝土强度柱轴号截面宽b/mm柱高h/mm混凝土弹性模量Ec/Pa线刚度i/KNm相对线刚度i1C30B E G4003000300000.71040.8827层C30B E G4002700300000.81041注：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。 图3-2 框架梁柱相对线刚度3.3 竖向荷载标准值计算3.3.1 恒载标准值计算1上人屋顶：隔热层 0.511.80.18=1.062kN/m2保护层：40厚配筋C25细石砼 220.04=0.88kN/m2防水层：SBS（3+3）改性沥青防水卷材 0.4kN/m2找平层： 1:3水泥砂浆20mm 200.02=0.4kN/m2找坡层： 1:8水泥陶粒100mm 140.01=1.4kN/m2结构层： 100mm现浇钢筋砼板 0.125=2.5kN/m210厚板底抹灰： 0.0117=0.17kN/m2合计： 6.812kN/m22楼面恒载：找平层： 1:3水泥砂浆20mm 200.02=0.4kN/m2结构层：100厚钢筋砼 250.1=2.5kN/m2板底抹灰：10mm 0.0117=0.17kN/m2合计 3.07kN/m23梁自重主梁：bh=200500 次梁：bh=200350 主梁自重： 250.2（0.5-0.1）=2KN/m 次梁自重： 250.2（0.35-0.1）=1.25KN/m4基层梁 bh=250500 基础梁自重; 250.20.5=3.125KN/m5柱自重KZ1：bh=400600 KZ1自重： 250.40.6=6KN/m抹灰层：10mm 0.01172（0.4+0.6）=0.34kN/m合计 6.34kN/m6墙自重（1）墙自重（内外墙均为200厚加气砼砌块，在无窗的情况下） 墙 8.00.22.7=4.32 kN/m 内墙面10厚抹灰 2170.012.7=0.918 kN/m合计 5.238 kN/m（2）女儿墙自重墙重及压顶重（上砌下混） 8.00.20.9+250.20.3=2.94 kN/m 外贴瓷砖 0.51.2=0.6 kN/m 水泥砂浆粉内面 0.361.2=0.43 kN/m合计 3.97 kN/m3.3.2活载标准值计算1屋面及楼面活荷载 查规范得：上人屋面活载取2.0 kN/m2，住宅楼面活载考虑到业主二次装修，楼面活载值取为2.5 kN/m2。2屋面雪荷载标准值 SK=1.00.35=0.35 kN/m2屋面雪荷载与活载不同时考虑，取两者中大值。3风荷载已知基本风压=0.40 kN/m2，地面粗糙度属B类，设计地震分组等级为第1组，场地类别类，按荷载规范：。 风载体型系数：迎风面为0.8，被风面为-0.5，因结构高度H=19.25m0.2S，取风振系数。因为0.30.582=0.10，查表得=1.23，H/B=19.25/10.3=1.9，查表得=0.48，而，所以。风荷载详见表2-3。表3-3 横向风荷载计算表层次女儿墙19.81.31.2510.400.652.1452.7718.61.01.31.2510.400.652.1451.22.75.792615.90.851.31.2510.400.652.1452.72.75.792513.20.711.31.1410.400.591.9472.72.75.270410.50.561.31.1410.400.591.9472.72.75.27037.80.411.31.0010.400.521.7162.72.74.63325.10.271.31.0010.400.521.7162.72.74.63312.40.131.31.0010.400.521.7162.73.04.11834竖向荷载作用下框架受力总图3.4.1 顶层梁柱1恒载计算楼面荷载分配为等效均布荷载，如下图所示：短边分配荷载： 长边分配荷载： 图3-3 双向板计算单元（12轴上的：1）EG跨梁 屋面板传给梁： =11.55KN/m梁自重： 2KN/m合计 13.55 KN/m（2）BE跨梁EX（次梁）段屋面板传给梁 =10.99KN/m合计 10.99 KN/mBX（次梁）段屋面板传给梁 =12.77 KN/m合计 12.77 KN/m（3）BE跨上次梁传递集中荷载 梁自重： 0.20.45251.1=2.475 KN/m屋面板传给梁：+=9.44 KN/m合计 39.78 KN2活载计算（1）EG跨梁： =2.21 KN/m（2）BE跨梁： EX段 =1.69 KN/mBX段=2.21KN/m （4）次梁传递活载： 0.50.815.1=10.71 KN 3.4.2 标准层梁柱1恒载计算（1）BE跨梁 楼面板传给梁： =3.47 KN/m横隔墙（200厚）加气混凝土砌块双面抹灰：2.28（3-0.5）=5.24 KN/m合计 8.71 KN/m（2）BE跨梁EX（次梁）段屋面板传给梁 =7.83KN/m合计 7.83 KN/mBX（次梁）段屋面板传给梁 =8.64KN/m合计 8.64 KN/m（3）BE跨上次梁传递集中荷载 梁自重： 0.20.45251.1=2.475 KN/m屋面板传给梁：+=9.44 KN/m合计 39.78 KN/m2活载计算（1）EG跨梁： =3.05 KN/m（2）BE跨梁： EX段 =2.11 KN/m BX段 =2.76 KN/m （3）BE跨次梁传递的活载：+=13.39 KN（4）1/12及1/13轴上BC跨次梁梁端剪力： 0.53.555.1=9.04 KN/m(5)轴梁（12、13轴及13、14轴之间）活荷载： 楼面板传给梁： =2.44 KN/m（6）轴梁（11、13轴及13、15轴之间）活荷载： 楼面板传给梁： =3.19 KN/m 跨中集中荷载（1/12或1/13轴传来） 9.04 KN/m（7）B轴梁（12、13轴及13、14轴之间）活荷载： 楼面板传给梁： +=5.62 KN/m 跨中集中荷载（1/12或1/13轴传来） 9.04 KN/m（8）13轴A轴柱集中活荷载： P=1/22.443.92=9.52KN（9）13轴B轴柱集中荷载：P=（1/25.623.9+1/29.04）2=30.96KN（10）13轴C轴柱集中荷载：P=（1/23.195.1+1/29.04）2=25.31KN（11）1/B轴次梁传给BC跨梁的集中荷载： =4.48KN 3.4.3 柱自重 标准层：B.E.G 6.342.7=17.12KN 底 层：B.E.G 6.343=19.02KN 3.5内力计算内力计算通过结构力学求解器求解。具体内容如下3.5.1恒载作用下的内力计算 恒载分布图3.5.1.1内力计算内力计算杆端内力值 - 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩- 1 -692.886387 -7.59715768 10.7354178 -692.886387 -7.59715768 -7.49776057 2 -596.923887 -8.76210029 16.5689658 -596.923887 -8.76210029 -7.08870490 3 -497.894429 -8.02053707 12.0082114 -497.894429 -8.02053707 -9.64723866 4 -397.849101 -8.21449718 11.4543704 -397.849101 -8.21449718 -10.7247719 5 -297.246628 -8.05168289 11.4421232 -297.246628 -8.05168289 -10.2974205 6 -196.195913 -7.98962446 12.8106745 -196.195913 -7.98962446 -8.76131154 7 -93.6957668 -16.1884486 17.0430642 -93.6957668 -16.1884486 -26.6657471 8 -16.1884486 31.0957668 -26.6657471 -16.1884486 -21.7492331 -25.4707037 9 -42.2713573 63.8192209 -66.5820550 -42.2713573 -51.5897590 -79.1155291 10 -102.909759 42.2713573 -79.1155291 -102.909759 42.2713573 35.0171356 11 -212.723226 21.1643030 -26.9857428 -212.723226 21.1643030 30.1578754 12 -322.630276 23.0508506 -31.6662371 -322.630276 23.0508506 30.5710595 13 -432.570581 22.8675210 -31.3966652 -432.570581 22.8675210 30.3456416 14 -542.557372 22.2910186 -31.7729158 -542.557372 22.2910186 28.4128343 15 -652.752900 23.8636842 -34.4323192 -652.752900 23.8636842 29.9996282 16 -763.581222 18.8537576 -34.5622887 -763.581222 18.8537576 10.6867295 17 1.16494261 -16.0464999 9.46111860 1.16494261 17.9225000 24.0667264 18 5.00992667 46.9093881 -48.0958581 5.00992667 -39.3583218 -64.5619169 19 -0.74156322 20.9894576 -19.0969163 -0.74156322 -12.9795423 -14.4249891 20 -1.57266567 47.5421816 -50.3656937 -1.57266567 -38.7255284 -62.8451536 21 0.19396011 22.0053283 -21.1016091 0.19396011 -11.9636716 -12.4677861 22 0.57650244 47.7509192 -50.9541449 0.57650244 -38.5167907 -62.1185574 23 -0.16281429 22.5624727 -22.1668951 -0.16281429 -11.4065273 -11.3602092 24 0.18332960 47.7974050 -51.0961726 0.18332960 -38.4703049 -61.9677248 25 -0.06205843 23.0107154 -23.1080950 -0.06205843 -10.9582845 -10.5532625 26 -1.88654757 47.8306599 -51.1620661 -1.88654757 -38.4370500 -61.8241126 27 8.19882421 24.4601463 -25.8043758 8.19882421 -9.50885365 -7.59676268 28 21.1070542 47.9242423 -51.9304013 21.1070542 -38.3434676 -62.0028785 29 -947.096629 -11.2565999 13.5252598 -947.096629 -11.2565999 -13.4905799 30 -807.380741 -15.1015839 25.1441595 -807.380741 -15.1015839 -15.6301171 31 -670.099017 -14.2704815 20.3105874 -670.099017 -14.2704815 -18.2197127 32 -533.624426 -14.6530238 20.2666461 -533.624426 -14.6530238 -19.2965183 33 -397.660494 -14.9991677 20.4394450 -397.660494 -14.9991677 -20.0583078 34 -262.111550 -13.1746786 20.5504957 -262.111550 -13.1746786 -15.0211365 35 -127.918454 -26.0829086 29.3125021 -127.918454 -26.0829086 -41.1113513-图3-4 恒载作用下框架弯矩图图3-5 恒载作用下框架剪力图图3-6 恒载作用下框架轴力图3.5.2活载作用下的内力计算恒载分布图3.5.2.1内力计算内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)- 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩- 1 -49.2712635 -2.53039676 3.34114255 -49.2712635 -2.53039676 -2.73180967 2 -43.1327326 -2.89613988 5.43537044 -43.1327326 -2.89613988 -2.38420724 3 -35.9888180 -2.64166012 3.90660898 -35.9888180 -2.64166012 -3.22587334 4 -28.5275809 -2.69339956 3.69155421 -28.5275809 -2.69339956 -3.58062459 5 -20.9136117 -2.68314225 3.62948419 -20.9136117 -2.68314225 -3.61499987 6 -13.2308255 -2.84081311 3.74222244 -13.2308255 -2.84081311 -3.92797297 7 -5.46452387 -3.25864343 3.54072235 -5.46452387 -3.25864343 -5.25761492 8 -3.25864343 5.46452387 -5.25761492 -3.25864343 -3.15447613 -3.53072228 9 -10.1582436 12.8217510 -14.5453011 -10.1582436 -10.4025689 -16.0664410 10 -10.4025689 10.1582436 -16.0664410 -10.4025689 10.1582436 11.3608167 11 -23.6114136 7.65948589 -9.99914268 -23.6114136 7.65948589 10.6814692 12 -36.7985094 7.82745134 -10.5511489 -36.7985094 7.82745134 10.5829696 13 -49.9660884 7.78041611 -10.5936488 -49.9660884 7.78041611 10.4134746 14 -63.1367423 7.59932382 -10.7734123 -63.1367423 7.59932382 9.74476202 15 -76.3721353 8.16599599 -11.6698356 -76.3721353 8.16599599 10.3783534 16 -89.8109366 6.46772597 -11.5791207 -89.8109366 6.46772597 3.94342154 17 0.36574312 -5.75646910 3.58868161 0.36574312 6.13853090 8.16718011 18 1.69827002 15.5783486 -17.2778237 1.69827002 -13.4388013 -21.9574742 19 -0.25447977 7.14391460 -6.29081622 -0.25447977 -4.75108540 -5.45827726 20 -0.56667217 15.7817570 -18.0164201 -0.56667217 -13.2353929 -21.4145977 21 0.05173944 7.46123703 -6.91742755 0.05173944 -4.43376297 -4.84733112 22 0.18109229 15.8464960 -18.1965651 0.18109229 -13.1706539 -21.1868869 23 -0.01025731 7.61396921 -7.21010879 -0.01025731 -4.28103079 -4.54435687 24 0.04703523 15.8495710 -18.2056687 0.04703523 -13.1675789 -21.1766184 25 0.15767087 7.68278623 -7.35722231 0.15767087 -4.21221377 -4.42308401 26 -0.16796545 15.8300541 -18.1387123 -0.16796545 -13.1870958 -21.2326182 27 0.41783032 7.76630168 -7.46869532 0.41783032 -4.12869832 -4.20884675 28 2.49875774 15.8083053 -18.1290361 2.49875774 -13.2088446 -21.3599594 29 -138.234019 -3.93732921 4.41958248 -138.234019 -3.93732921 -5.03000764 30 -116.899202 -5.26985611 8.65913454 -116.899202 -5.26985611 -5.56947695 31 -96.3663596 -4.95766370 6.98866593 -96.3663596 -4.95766370 -6.39702608 32 -76.0861005 -5.08701655 6.95220790 -76.0861005 -5.08701655 -6.78273678 33 -55.9554987 -5.14430909 6.87857505 -55.9554987 -5.14430909 -7.01105949 34 -35.9132308 -4.81867278 6.70456880 -35.9132308 -4.81867278 -6.30584769 35 -15.9762271 -6.89960020 7.61434171 -15.9762271 -6.89960020 -11.0145788-图3-7 活载作用下框架弯矩图图3-8 活载作用下框架剪力图图3-9 活载作用下框架轴力图3.5.3风荷载作用下的位移、内力计算图3-10 左风荷载分布图3.5.3.1框架侧移表3-4 风载作用下框架侧移层层高hi(m)Fik(KN)Vik(KN/mm)D (KN/mm)i=Vik/D(mm)总侧移 i(mm)72.75.7925.7623884700.0150.036662.75.79211.5843884700.0200.035152.75.27016.8543884700.0430.032142.75.27022.1243884700.0570.027832.74.63326.7573884700.0610.022122.74.63331.3903884700.0810.015213.04.11835.5083884700.0710.0713.5.3.2层间侧移max=1.36/0.85=1.6mm其中0.85为放大系数。相对侧移： max/h=0.0036/4200=1/1800001/4003.5.3.3顶点侧移侧移： =0.0366/0.85=0.043mm相对侧移： /H=0.043/19200=187/4465111/5003.5.3.4水平风载作用下框架内力：左风荷载内力计算杆端内力值 ( 乘子 = 1)- 杆端 1 杆端 2 - - 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩- 1 38.7211836 13.2623761 -29.5551923 38.7211836 9.14397618 -3.43170642 2 31.7505064 11.5673086 -17.1671983 31.7505064 6.93410862 6.82724317 3 22.9559729 10.0933908 -10.4739594 22.9559729 5.46019080 9.54090399 4 14.8127473 8.82035876 -6.48325308 14.8127473 3.56345876 9.12017302 5 8.31398710 7.17427668 -3.65871725 8.31398710 1.91737668 7.50028725 6 3.77372716 5.70639599 -1.43038288 3.77372716 -0.08510401 4.93027164 7 1.16530251 4.24581394 -0.19587113 1.16530251 -1.54568606 2.22121185 8 -1.54568606 -1.16530251 2.22121185 -1.54568606 -1.16530251 -2.32346793 9 0.00194830 -0.70893631 2.17897310 0.00194830 -0.70893631 -2.28732564 10 -0.70893631 -0.00194830 -2.28732564 -0.70893631 -0.00194830 -2.29258606 11 -1.90475774 1.69695805 -6.10019260 -1.90475774 1.69695805 -1.51840586 12 -3.85231404 2.88926133 -7.73263973 -3.85231404 2.88926133 0.06836587 13 -6.55785183 4.03170329 -8.57018396 -6.55785183 4.03170329 2.31541493 14 -9.87992977 5.24176519 -8.29659035 -9.87992977 5.24176519 5.85617566 15 -13.4327823 7.01895166 -5.50375635 -13.4327823 7.01895166 13.4474131 16 -16.2008463 9.23149277 4.60177795