蓉欣苑商住综合楼

1、西南交通大学本科毕业设计 第 i 页摘 要本毕业设计题目是结构设计。该商住楼占地面积大约是 1129.8 平方米，总面积为 3743.68 平方米，建筑长度为 62 米，宽度为 17.9 米，共五层，建筑高度为 15.9米。本建筑采用钢筋混凝土全现浇框架结构体系。基础采用柱下独立基础。本设计内容包括手算和电算两部分。其中手算部分计算书的主要内容为设计总说明、构造尺寸的初步确定、荷载计算、楼梯的荷载、内力及配筋计算等。由于此框架属于三级框架，所以没有进行节点抗震设计，但是在梁柱截面设计时要采用“强柱弱梁”原则。施工图纸共九张，包括（1）基础平面布置图；（2）典型基础详图；（3）柱配筋平面图（三层

2、和底层） ；（4）梁配筋图（三层和底层） ；（5）板配筋图（四层和二层） ；（6）第二层楼梯详图。钢筋混凝土结构的电算部分主要包括以下几个步骤。首先用 pmcad 进行结构布置、荷载输入和选取设计参数。然后，用 sat-8 进行框架结构的空间结构分析，得出构件内力图和配筋简图、结构周期、结构位移、地震荷载信息等。据此，选择梁和柱的数据，得出梁和柱的平法施工图。接着，绘制板配筋图。最后，进行板式楼梯和柱下独立基础的设计。在设计过程中，楼梯和基础部分采用手算和电算两种方式，因此可以进行计算的校核，分析原因，及时发现设计错误。关键词关键词：毕业设计，截面设计，内力计算，板式楼梯，柱下独立基础西南交通

3、大学本科毕业设计 第 ii 页abstractabstractthe theme of this graduation design is structure design of a residence and commercial building named rongxinyuan b zuo. this building covers an area of about 1129.8 square meters. the total building area is about 3743.68 square meters , and the length of it is about 62

4、 meters. the width of it is about 17.9 meters , the total height is about 15.9 meter, and this building has five stories. the type of foundation is benched and detached foundation.the content of this design includes two aspects of handworker counting and automated counting by computer. the handworke

5、r counting consists of the general description of the design 、construction size of the initial identification 、loads calculations、staircases load calculation、 internal force calculation and steel calculation and so on . because this frame belongs to third class frame ,i have not count intersection o

6、f point but this design obeys the order of “strong column and weak beam” .the construction drawing amounts to nine, includes: (1) layout map of foundations (2) typical steel map of foundations; (3) steel map of column (the third floor and top floor); (4) steel map of beam (the third floor and top fl

7、oor); (5) steel map of floor (the fourth floor and the second floor) ; (6) layout & steel map of the second floor ,s stair . in the reinforced concrete frame design, the process of automated counting by computer includes following steps. at first, make a model of the building by pmcad, and input loa

8、d and parameters. second, through the analysis of the space frame of the reinforced concrete frame with sat-8, get the information of section of frame components, periods of the frame, displacement of the frame, and the information of dynamic force. next get drawing about beams and columns. at the s

9、ame time, draws steel map of floor. finally , carry on the designs of the prefabricated stairs and benched and detached foundation.i use two kind of ways included handworker counting and automated counting by computer in the course of designing stair and foundation. so i can check the result data an

10、d find the mistake or difference between them in time,then find out the cause.西南交通大学本科毕业设计 第 iii 页key words：graduation design, section design, internal force calculation, prefabricated stairs, benched and detached foundation西南交通大学本科毕业设计 第 iv 页目 录第 1 章 设计总说明.11.1 工程概况.11.2 设计依据和参数.11.3 建筑做法.11.3.1 屋面

11、做法.11.3.2 楼面做法.21.3.3 墙面做法.21.4 材料信息.31.5 使用规范.31.6 使用软件.31.7 设计内容.3第 2 章 上部结构设计.42.1 结构布置.42.2 结构平面描述.52.3 构件尺寸的确定.52.3.1 确定板截面尺寸.62.3.2 确定框架梁截面尺寸.62.3.3 确定框架柱截面尺寸.82.4 荷载计算.92.4.1 活载标准值.102.4.2 恒载标准值.102.5 上部结构电算.182.5.1 使用软件概述.182.5.2 结构电算过程.192.5.3 结构输入输出信息.212.5.4 pkpm 相关参数说明.60第 3 章 楼梯设计.693.1

12、 楼梯选型.693.2 楼梯信息.693.3 楼梯设计.713.3.1 梯段板 tb-1 板计算 .713.3.2 梯段板 tb-2 板计算 .743.3.3 平台板计算.743.3.4 平台梁 tl-2 计算.75第 4 章 基础设计.794.1 基础设计信息.794.2 基础选型.794.3 基础内力配筋计算（电算）.794.3.1 柱下独立基础设计参数选择.79西南交通大学本科毕业设计 第 v 页4.3.2 基础附加荷载计算.804.4 基础内力配筋计算（手算）.814.4.1 基底尺寸.814.4.2 基底压力和偏心距验算.814.4.3 计算基底净反力.824.4.4 基础底板厚度.

13、824.4.5 配筋计算.83结 论.85致谢.87参考文献.88西南交通大学本科毕业设计 第 6 页第 1 章 设计总说明1.1 工程概况蓉欣苑 b 座为一商住综合楼。该房屋为五层钢筋混凝土框架结构体系，框架梁、板、柱均为现浇。建筑面积约为 3743.68 平方米，宽度为 17.9 米，长度为 62 米，底层高 3.9 米，其余各层高为 3 米，室内外高差 0.3 米。无地下室。1.2 设计依据和参数1. 结构类型：层，全现浇钢筋混凝土框架结构。2.抗震设防烈度：七度。 （场地土为类，设计地震分组为第一组） 。3.场地土工程地质条件：结构位于对结构抗震有利的密实均匀中硬土上，地基为砂质黏土，

14、地基承载力取 180kn/m2，基础埋深取 2.5m。地基主要受力范围内无软土层及液化土层。4.结构安全等级：二级。5.设计使用年限：五十年。6.结构重要性分类：丙类。7.结构抗震等级：三级。 （高度小于 30 米、抗震烈度为 7 度的一般跨度结构）8. 基本风压：0.30 k n/m29. 基本雪压：0.10 k n/m210. 环境类别：二类 a（基础） ，一类（上部结构）1.3 建筑做法1.3.1 屋面做法1.3.1.1 卷材屋面(不上人)1. 撒绿豆砂2. 二毡三油西南交通大学本科毕业设计 第 7 页3. 刷冷底子油一道 4. 20 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 5. 保温兼找坡层(

15、水泥膨胀蛭石，最薄处 35mm) 6. 刷冷底子油二道7. 25 厚 1:3 水泥砂浆找平层 8. 结构层（100 厚） 1.3.1.2 卷材屋面(上人)1. 12 厚 1:2 水泥砂浆粘结 10 厚缸砖面层,块间留缝10,1:1 水泥砂浆勾缝.2. 20 厚 1:3 水泥砂浆结合层 3. 二毡三油上撒绿豆砂4. 刷冷底子油一道 5. 25 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 6. 保温兼找坡层(水泥膨胀蛭石, 最薄处 35mm) 7. 刷冷底子油二道8. 25 厚 1:3 水泥砂浆找平层 9. 结构层 1.3.2 楼面做法1.3.2.1 水磨石楼面(0.8kn/m2)1. 15 厚 1:2 水泥

16、石粒水磨石面层表面草酸处理后打蜡上光2. 水泥浆结合层一道3. 25 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层4. 水泥浆结合层一道5. 结构层1.3.2.2 地砖楼面(0.71kn/m2)1. 10 厚地砖面层配色水泥降擦缝2. 25 厚 1:2.5 干硬性水泥砂浆结合层,上撒 12 厚干水泥并洒清水适量3. 水泥浆结合层一道4. 结构层1.3.3 墙面做法西南交通大学本科毕业设计 第 8 页200mm 厚页岩空心砖（空心大于 40%）+双面抹灰，其中外墙面采用瓷砖墙面。1.4 材料信息柱、梁、板所用混凝土皆为 c30；基础混凝土为 c25；梁、柱的主筋和吊筋均为 hrb335, 箍筋均为 hpb23

17、5；板及基础配筋皆为 hpb 235。1.5 使用规范gb 50009-2001 gb 50010-2002 gb 50007-2002 gb 50011-2001 1.6 使用软件建研院结构设计软件 pkpm 系列。在整个电算过程中，用到了其中的结构平面计算机辅助设计软件 pmcad、结构空间有限元分析设计软件 sat8、基础工程计算机辅助设计软件 jccad、楼梯计算机辅助设计软件 ltcad。1.7 设计内容1.上部结构设计（电算） 。2.楼梯设计（电算+手算） 。3.基础设计（电算手算）西南交通大学本科毕业设计 第 9 页第 2 章 上部结构设计2.1 结构布置柱网布置主要考虑以下几个

18、因素：1. 建筑的使用功能2. 经济适用3. 建筑的美观要求柱网布置见下图。图 2-1 底层柱网平面布置图 图 2-2 二层柱网平面布置图西南交通大学本科毕业设计 第 10 页 图 2-3 三层柱网平面布置图图 2-4 四层柱网平面布置图图 2-5 五层柱网平面布置图2.2 结构平面描述 该结构总的来说比较规则，无异型梁柱，均由规则的矩形组成。除了底层的屋顶花园之外，结构沿短轴方向对称。结构比较狭长，长宽比较大。由于是商住综合楼，考虑到其使用功能以及建筑美观的需要，梁、柱较多，且平面布置较复杂。特别是二层以上，要将较大的空间隔成许多小房间，以供不同的用途，因此填充墙较多，承受墙重的次梁相对较多

19、，应注意次梁的合理布置。除了阳台之外，其它地方均无悬挑梁。底层外围为屋顶花园，由于板的跨度较大，西南交通大学本科毕业设计 第 11 页在纵横方向均布置了次梁。五层只有中间一个单元，因此四层平面左右两边均为屋面，基本上没有布置次梁。2.3 构件尺寸的确定2.3.1 确定板截面尺寸初选板厚考虑以下几方面1：1.满足施工要求的最小厚度 本综合楼为民用建筑，需预埋管道，取最小板厚 h=100mm。2.按工程经验选择楼板厚度(1) 屋盖：梁间距 2.0m 时，h6080mm；(2) 楼盖：梁间距 2.0m 时，h80100mm；(3) 整块楼板：梁间距 3.34.0m 左右时，h100120mm；(4)

20、 阳台及雨蓬：悬臂长 1.22.0m 时，根部 h=120200mm。3.按挠度控制最小板厚 h。l351综上，确定板厚为 h=100mm，对于部分跨度较大的板，板厚取为120mm。2.3.2 确定框架梁截面尺寸2.3.2.1 确定框架梁截面尺寸的原则1.按建筑抗震设计规范 （gb50011_2001）4，梁的截面尺寸，应符合下列标准：(1) 截面宽度不宜小于 200mm；(2) 截面高宽比不宜大于 4；(3) 净跨与截面高度的比值不宜小于 4。2.考虑建筑的相关要求(1) 同一轴线上相邻梁的跨度相差不大时，为满足建筑美观的要求，梁高宜相同，尤其是外墙面上的梁。(2) 当梁距门窗顶面的距离较小

21、时，宜将梁做至门窗顶面，不必再做过梁。西南交通大学本科毕业设计 第 12 页3.相关经验(1) 主梁：；lh)14181(2) 次梁：；lh)181121(式中， 为梁的计算跨度。当梁的负载面积较大或荷载较大时，宜取上限值。l梁截面宽度可取梁高的 1/31/2。2.3.2.2 框架梁截面尺寸的确定由以上原则确定梁的截面尺寸：1.主梁高度：(1) 底层屋顶花园，横向轴线 1-f 上，有四根跨度为 8100mm 的主梁， lh)81141(2-1)，取；11() 81005791013148mmmm700hmm(2) 当主梁跨度为 7400mm 时， lh)81141(，取；11() 740052

22、9 925148mmmm650hmm(3) 当主梁跨度为 4900mm6300mm 时， lh)81141(，11() 6300450 788148mmmm截面高度统一取为 500hmm(4) 横向轴线 1-a 上，最大跨度 5.7m，最小跨度 1.8m，lh)81141(，11() 5700407 713148mmmm考虑到施工和建筑美观，截面高度统一取为；450hmm(5) 当主梁跨度为 3900mm 和 4900mm 时，lh)81141(西南交通大学本科毕业设计 第 13 页，取；11() 4200300 525148mmmm350hmm2. 次梁高度：(1) 当次梁跨度为 4900m

23、m 和 6000mm 时， lh)181121(2-2) ，取；11() 6000333 5001218mmmm500hmm(2) 次梁跨度为 4200mm 以下时， lh)181121( ，取。11() 4200233 3501218mmmm350hmm3.阳台挑梁高度：结构中阳台挑梁挑出 1.5m，截面高度宜取。350hmm4.梁宽： 考虑到大部分梁高在 600mm 以下， (2-3)hb)2/13/1 ( ；mmmm300200600)2/13/1 ( 且考虑到墙宽为 200mm，梁宽统一取为 200mm（但是有个别梁由于pkpm 计算后剪扭超限以及配筋有问题，梁宽调整为 250mm，具

24、体见梁配筋施工图） 。2.3.3 确定框架柱截面尺寸2.3.3.1 根据最小截面尺寸确定根据构造要求，框架柱截面高度 hc不宜小于 400mm，柱截面宽度 bc不宜小于 350mm，且1.5。bhc2.3.3.2 根据抗剪要求确定柱净高 hc与柱截面长边 hc之比不宜小于 4。西南交通大学本科毕业设计 第 14 页2.3.3.3 根据轴压比要求确定依据柱承受的最大竖向荷载设计值用轴压比确定2 (2-9 . 07 . 0ccafn4)柱组合的轴压力设计值；n； agnn其中，考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取 1.3，不等跨内柱取 1.25，等跨内柱取 1.2；a按简支状态计算的柱的负载

25、面积；g折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取 1216 kn/m2，本次计算取为 13 kn/m2；n验算截面以上楼层层数；混凝土的轴心抗压强度，c30 混凝土为 14.3 mpa；cf柱所需截面面积；ca0.70.9框架柱轴压比限制，本设计为三级框架，取 0.9。所以： ccfna9 . 0考虑到本结构只有五层，且顶层只有一个单元，因此柱的轴压力较小，首先取底层负载面积最大的中柱估算其截面面积：柱号 z10c ： 1.25 23.99 13 51949.19nagnkn 321949.19 10151452.210.90.9 14.3ccnammf柱号 z12

26、c ： 1.25 22.66 13 51841.13nagnkn 321841.13 10143055.940.90.9 14.3ccnammf西南交通大学本科毕业设计 第 15 页（备注：柱编号含义两下标分别表示两条轴线，例如，z10c表示位于轴线 10 和轴线 c 交点处的柱。）本来选用 400mm400mm 的柱子即可，但考虑到柱截面要变化一次，因此底层和二层的中柱和角柱截面取为 450mm450mm，边柱截面取为400mm500mm，三层以上中柱、边柱和角柱截面统一取为 400mm400mm，另外支撑底层屋顶花园的柱子轴压力很小，截面取为 350mm350mm 即可。2.4 荷载计算因

27、 pkpm 程序可以计算结构中梁和柱的自重，所以只需计算活载标准值和结构中楼面、屋面、填充墙等其他恒载标准值。2.4.1 活载标准值根据建筑结构荷载规范 （gb500092001）5查得：不上人屋面： 0.5 kn/m2上人屋面： 2.0 kn/m2楼面（商业用房 ） 3.5 kn/m2楼面（住宅 ） 2.0 kn/m2 楼梯（住宅） 2.0 kn/m2 消防疏散楼梯 3.5 kn/m2厨房（一般的） 2.0 kn/m2卫生间（商业用房） 2.5 kn/m2卫生间（住宅） 2.0 kn/m2阳台（一般情况） 2.5 kn/m2雪荷载 0.1 kn/m2备注：屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中

28、取大值，即 0.5 kn/m2 。2.4.2 恒载标准值2.4.2.1 屋面和楼面荷载标准值的计算西南交通大学本科毕业设计 第 16 页1. 卷材屋面（不上人） （100mm 板厚）撒绿豆砂二毡三油刷冷底子油一道 以上三项共0.35kn/m220 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 0.4kn /m2保温兼找坡层(水泥膨胀蛭石，最薄处 35mm) 0.8kn/m3刷冷底子油二道25 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.5kn /m2结构层（100 厚） 2.5kn /m2共计 4.55 kn /m22. 卷材屋面（不上人） （120mm 板厚）撒绿豆砂二毡三油刷冷底子油一道 以上三项共0.35kn/m

29、220 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 0.4kn /m2保温兼找坡层(水泥膨胀蛭石，最薄处 35mm) 0.8kn/m3刷冷底子油二道25 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.5kn /m2西南交通大学本科毕业设计 第 17 页结构层 3.0kn /m2共计 5.05 kn /m23. 卷材屋面（上人） （100mm 板厚）12 厚 1:2 水泥砂浆粘结 10 厚缸砖面层,块间留缝10,1:1 水泥砂浆勾缝. 0.6kn /m220 厚 1:3 水泥砂浆结合层 0.4kn /m2二毡三油上撒绿豆砂刷冷底子油一道 0.35kn /m225 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 0.5kn /m2保温兼找

30、坡层(水泥膨胀蛭石, 最薄处 35mm) 0.8kn/m3刷冷底子油二道25 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.5kn /m2结构层 2.5kn /m2共计 5.65kn /m24. 卷材屋面（上人） （120mm 板厚）12 厚 1:2 水泥砂浆粘结 10 厚缸砖面层,块间留缝 20 0.55 调整信息 . 中梁刚度增大系数： bk = 1.80 梁端弯矩调幅系数： bt = 0.85 梁设计弯矩增大系数： bm = 1.00 连梁刚度折减系数： blz = 0.70 梁扭矩折减系数： tb = 0.40 全楼地震力放大系数： rsf = 1.00 0.2qo 调整起始层号： kq1 = 0 0.2qo 调整终止层号： kq2 = 0 顶塔楼内力放