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[学士]某六层框架住宅毕业设计(含计算书、建筑结构设计图)毕业设计,毕业设计论文
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09 届 本 科生毕业论文（设计） 存档编号 本 科 毕 业 设 计 关山国际花园小区 2号住宅楼结构设计 系（院） 建 筑 工 程 学 院 专 业 土 木 工 程 班 级 0511班 学 生 指导教师 2009 年 5 月 29 日 nts 摘 要 本设 计主要讲述了 关山国际花园小区 2号住宅楼建筑结构设计 的设计过程， 它 为钢筋混凝土框架结构。共 六 层，底层 为车库， 层高 2.2米，其他层层高均为 2.8米。建筑物总高度为 18.4米。 本 住宅 楼属于建筑中的 民用 筑类， 在 设计计算中参考了较多的相关书目，并且严格按照建筑设计规范来完成建的。 其主要分为两大部分： 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 教学楼以下几方面的设计：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。结构设计由荷载计算，框架结构的受力分析，计算和设计，楼板设计，楼梯设计和基础设计等组成。该建筑的抗震设防烈度为 7度，抗震等级为三级，考虑水平地震作用和风荷载对横向框架的影响，采用反弯点法计算内力。竖向荷载作用下，横向框架内力计算采用分层法计算，而内力组合比较了竖向荷载组合和竖向荷载与地震力组合时对框架梁，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 ： 钢筋混凝土 ； 框架 ； 结构设计 nts ABSTRACT This thesis tell the design processes of a residential building in the national garden of Guan shan。 It is six -layer reinforced concrete frame. It has six stories, the height of the first storey is 4.05 meters, and the height of other stories are all 2.8 meters. The height of the whole building is 18.4 meters. The teaching building belong to public buildings of civil building, in design of calculating consulting more relevant booKlists, and finished according to the design specification of the building strictly. This 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 of building,the design should finish the following aspects. 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 calculation of wind load ,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 and apply the method of for force calculate ,Vertical to load function, horizontal frame internal force calculate and adopt the method of 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 Keywords: reinforced concrete, frame, the design of the structure nts 目录 第 1章 设计条件 . 1 1.1建筑设计资料 .1 1.1.1工程地质报告摘要 .1 1.1.2 气象条件摘要 .1 1.1.3 活荷载 .1 1.1.4 该地区基本烈度为 7度（近震） .1 第 2章 结构选型及布置 . 2 2.1结构布置及计算简图的确定 .2 2.2承重方案选择 .2 2.3梁、柱截面尺寸初估 .2 2.4结构计算简图 .4 第 3章 荷载计算 . 5 3.1恒荷载计算 .5 3.1.1屋面及楼面恒荷载计算 .5 3.1.2屋面及楼面活荷载计算 .6 3.1.3梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算 .6 3.1.4荷载等效转化 .9 3.1.5 屋面框架节点集中荷载标准值 .10 3.2屋面及楼面活荷载计算 .11 第 4章 横向框架侧移刚度计算 . 12 4.1计算梁、柱的线刚度 .12 4.1.1梁的线刚度计算 .12 4.1.2 柱的线刚度计算 .13 4.2柱的侧移刚度 D值的计算 .13 4.2.1框架侧移刚度 D值的计算 .13 4.2.2不同层刚度 D值的计算 .14 第 5章 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计 算 . 14 5.1 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 .14 5.1.1 风荷载作用计算 .14 5.1.2风荷载作用下框架结构内力计算 .15 5.2 横向地震力荷载作用下框架结构内力和侧移计算 .19 5.2.1 基本情况 .19 nts 5.2.2 地震力荷载标准值 .19 5.2.3 横向自振周期计算 .20 5.2.4 横向水平地震作用计算 .21 5.2.5 地震力荷载作用下的水平位移验算 .23 5.2.6水平地震作用下框架内力计算 .24 第 6章 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算 . 28 6.1 恒荷载作用下的内力计算 .28 6.1.1 线刚度计算 .28 6.1.2 恒荷载转化 .28 6.1.3 分层法计算恒荷载作用下梁端弯矩 .29 6.1.4 恒载作用下的剪力计算 .38 6.2 活荷载作用下的内力计算 .40 6.2.1 活荷载转化 .40 6.2.2 分层法计算活荷载作用下梁端弯矩 .40 6.2.3 活载作用下的剪力计算 .45 第 7章 梁、柱的内力组合 . 46 7.1梁的内力组合 .46 7.1横梁内力组合 .47 7.2框架柱内力组合 .50 第 8章 梁、柱的截面设计 . 57 8.1框架梁的配筋计算 （仅以一层梁为例说明计算过程）： . 57 8.1.1正截面受弯承载力计算 .57 8.1.2斜截面受弯承载力计算 .62 8.2 柱截 面设计 .64 8.2.1已知条件 .64 8.2.2构造要求 .64 8.2.3剪跨比和轴压比验算 .64 8.2.4柱正截面承载力计算 .66 8.2.5柱斜截面承载力计算 .75 8.3节点设计 .79 8.4楼板设计 .79 8.4.1 A区格板的计算 .79 第 9章 基础设计 . 83 9.1基础截面计算 .83 9.2地基承载力及基础冲切验算 .83 nts 9.2.1地基承载力验算 .83 9.2.2地基抗冲切验算 .84 9.3基础底板配筋计算 .85 第 10章 结束语 . 87 参考文献 . 88 致 谢 . 89 nts襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 1 页 第 1章 设计条件 1.1建筑设计资料 本建筑为 襄樊市市区一 小区 住宅楼 。采用钢筋 混凝土 全现浇框架结构，建筑面积 3000 m2，占地面积 467.28 m2 。 共 六 层楼， 底层 层高 2.2m，其余各层层高均为 2.8m。本建筑总长为 47.2m，总宽为 9.9m， 建筑 总高为 18.4m。 1.1.1工程地质报告摘要 拟建场地为池塘经人工填筑而成，地形平坦，场地分层情况如下：第 1层为杂填土，厚0.5m;第 2层为灰色粘土，厚 8m;第 3层为褐色粉质粘土 (未揭穿 )。 拟建场地范围内，浅部填土为上层滞水，主要受大气降水及地表排水影响，地下水位为 1.5 2.0m;承压孔隙含水层。地下水对混凝土无侵蚀性。 1.1.2 气象条件摘要 主导风 向 ： 东 北风 基本风压： W0=0.55KN/m2 基本雪压： S0=0KN/m2 1.1.3 活荷载 查建筑结构荷载规范可知 上人屋面均布活荷载标准 值为 2.0KN/m2 楼面活荷载为 ： 2.0KN/m2 楼梯活荷载为 ： 2.0 KN/m2 1.1.4 该地区基本烈度为 7度（近震） nts襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 2 页 第 2章 结构选型及布置 2.1结构布置及计算简图的确定 主体结构共 6层， 底层层高 2.2m，其余各层层高均为 2.8m， 填充墙 砌 240厚空心砌块砖，门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。 板厚取 100 mm： 39001 0 0 9 7 . 5 4 0 4 0lh m m 2.2承重方案 选择 该建筑为 住宅 楼 ，采用横向框架承重方案， 三柱两跨 不等跨的形式。柱网布置形式 详见建筑平面图。 2.3梁、柱截面尺寸 初估 1.梁截面尺寸的估算： 1.BD跨： 主梁： L=5400 mmmmLh 450675)12/18/1( ,取 500 mmmmHb 170250)3/12/1( ，取 200 故框架横纵梁的截面尺寸为 bh= 250 500 故框架横纵梁的截面尺寸为 bh= 200 400 2.AB跨： 主梁： L=4500 mmmmLh 375563)12/18/1( ,取 500 mmmmHb 170250)3/12/1( ，取 200 故框架梁的截面尺寸为 bh =200 500 nts襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 3 页 估算梁的截面尺寸（）及各层混凝土强度等级 表 2.1 层数 混凝土强度等级 横梁（ bh ） 纵梁 （ bh ） 次 梁 （ bh ） AB跨 BD跨 200 500 200 400 16 C30 200 500 200 500 2.柱截面尺寸的估算 框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算： 1.柱组合的轴压比设计值按照公式 1 1计算： N Fgn (1 1) 式中： ：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取 1.3，等跨内柱取 1.2,不等跨取 1.25； F : 为按照简支状态计算柱的负荷面积； g ：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取 14KN/ 2m ; n : 为验算截面以上楼层层数； 2.框架柱验算 nts襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 4 页 0 . 8c c cNb h f (1 2) 由计算简图 2 1可知边柱和中柱的负载面积可知： 中柱：（ 5.4 4.5） /2( 3.9+3.9)/2=19.3 边柱：（ 3.9 3.9） /2 5.4/2=10.5 边柱： 21 . 2 / ( 1 . 2 1 . 3 1 0 . 5 1 4 1 0 0 0 6 ) / 1 4 . 3 0 . 8 1 2 0 2 7 2 . 7ccA N f m m 中柱： 21 . 2 / ( 1 . 2 1 . 2 5 1 9 . 3 1 4 1 0 0 0 6 ) / 1 4 . 3 0 . 8 2 2 1 0 7 2 . 7ccA N f m m 根 据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为500 500 250000 2mm 22 2 1 0 7 2 .7 mm ，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为500 500。故初选柱的尺寸为 500 500 。 2.4结构计算简图 图 2-1 框架结构梁，柱尺寸 nts襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 5 页 注：室内外高差 0.30m,基础埋深 0.5m,底层 h=0.3+0.5+2.2=3.0m 第 3章 荷载计算 3.1恒荷 载计算 3.1.1屋面及楼面恒荷载计算 1.屋面 防水层（刚性） 30厚 C20细石混凝土 1.0KN/ 找平层（柔性） 3毡 4油油铺小石子 0.4 KN/ 找平层： 15厚水泥砂浆 0.015m20 3KN/m 0.3 KN/ 找坡层： 40厚水泥石灰砂浆 3 找平 0.04m14 3KN/m 0.56 KN/ 保温层： 80厚矿渣水泥 0.08m14.5 3KN/m 1.16KN/ 结构层 ： 100厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25 3KN/m 2.5KN/ nts襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 6 页 抹灰层： 10厚混合砂浆 0.01m17 3KN/m 0.17KN/ 合计 6.09 KN/ 2.标准层楼面：大理石楼面 大理石面层，水泥砂浆擦缝 30厚 1： 3干硬性水泥砂浆面上撒 2厚素水泥 1.16KN/ 水泥浆结合层 1道 结构层： 100厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25 3KN/m 2.5KN/ 抹灰层： 10厚混合砂浆 0.01m17 3KN/m 0.17KN/ 合计： 3.83 KN/ 3.楼梯，水泥砂浆楼面 构造层： 0.5KN/ 结构层： 100厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25 3KN/m 2.5KN/ 抹灰层： 10厚混合砂浆 0.01m17 3KN/m 0.17KN/ 合计： 3.17 KN/ 3.1.2屋面及楼面活荷载计算 1. 根据荷载规范查得 ： 上人屋面： 2.0KN/ 楼 面： 2.0KN/ (宿舍楼 ) 2.雪荷载 Sk=0 KN/ 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者 . 3.1.3梁，柱，墙，门窗重力荷载的计算 1.梁自重： 1.边横梁， 中横梁， 纵梁： bh= 200 500 nts襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 7 页 梁自重： 25 3KN/m 0. 2m(0. 5m-0.1m)=2.0 KN/ 抹灰层 10厚混合砂浆： 0.01m(0. 5m-0.1m)2+ 0.2m17 3KN/m =0.170KN/ 合计： 2.170 KN/ 2.次梁： bh= 200 400 梁自重： 25 3KN/m 0.2 0m(0.4m -0.1m)=1.5KN/m 抹灰层 10厚混合砂浆： 0.01m(0.4m -0.1m)2+0. 20m17 3KN/m =0.136 KN/ 合计： 1.636 KN/ 3.基础 梁： bh=2 00 400 梁自重： 25 3KN/m 0.2 0m0.4m=2. 0KN/m 2.柱自重： 1.柱： bh= 500 500 柱自重： 25 3KN/m 0. 5m0. 5m=6.25KN/m 抹灰层 10厚混合砂浆： 0.01m0. 5m417 3KN/m =0.34 KN/ 合计： 6.59 KN/ 2.构造柱： bh=240 240 柱自重： 25 3KN/m 0.24m0.2 4m=1.44KN/m 抹灰层 10厚混合砂浆： 0.01m0.24m0.24m217 3KN/m =0.16 KN/ nts襄 樊 学 院 建 筑 工 程 学 院 毕 业 设 计 第 8 页 合计： 1.6 KN/ 3.外纵墙自重 ： 标准层 纵墙： （ 2.8-1.5） m0.24m18 3KN/m =5.61
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