【《哈尔滨某小区商品住宅楼设计》7300字（论文）】

哈尔滨某小区商品住宅楼设计摘 要该住宅楼共6层，单层面积为495.88，建筑主题面积为3471.16平方米。标准层的层高设定为2.8米。本次毕业设计的商品房进行了建筑的平面、立面、剖面以及功能分区的设计与规划。此次主要是结构方面的设计，在建筑物上部采用混凝土搅拌系统，在建筑物底部使用单独的支柱基础。结构设计部分的主要内容有：确定结构布置方案及计算方案、结构截面尺寸初选、抗震计算、墙体承载力计算、内力设计过程中基本加速度为0.05g,基本风压设定为0.55kN/m2，II类,关键词：住宅商品房；多层砖混结构；抗震设计；独立基础目录摘 要 I前言 0建筑设计说明 11.1设计依据以及规范 11.1.1设计依据 11.1.2设计规范 11.2工程概况 11.2.1设计资料 11.2.2基本资料 22结构设计 22.1确定结构布置方案及计算方案 22.2选定计算单元 32.2.1外纵墙计算单元的选取 32.2.2横墙计算单元的选取 42.3结构截面尺寸初选 42.3.1梁的尺寸确定 42.3.2柱的截面尺寸确定 52.4楼板设计 62.5荷载计算 62.5.1屋盖荷载 62.5.2楼面荷载 72.5.3墙体自重 72.6内力计算 82.6.1梁的有效支承长度 82.6.2纵向墙体的内力计算 102.6.3高厚比验算 112.7墙体承载力计算 112.8砌体局部受压计算 132.8.1第四层 132.8.2第三层 142.8.3第二层 162.8.4第一层 173楼梯设计 183.1楼梯斜板设计 193.1.1荷载计算 193.1.2截面设计 203.2楼梯平台板设计 213.2.1荷载计算 213.2.2配筋计算 213.3楼梯平台梁的设计 223.3.1荷载及内力计算 223.3.2配筋计算 234抗震验算 234.1荷载设计值 244.1.1楼梯板 244.1.2休息平台 244.1.3休息平台 244.2纵断面疲劳计算 244.2.1每层横截面面积 244.2.2各层纵墙地震剪力分配 254.2.3墙体地震位移分布 255基础计算： 28参考文献 31--PAGE1---PAGE10-前言本次毕业设计，我根据老师预定的进度安排工作，我及时完成了这次的毕业设计。过程中，我翻阅了《砌体结构》、《结构力学》等有关专业课的课本，并且查阅了《砖混结构设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《砌体工程施工质量验收规范》相关的国家规范及图集。我也运用之前所学的专业相关知识进行了住宅楼建筑结构的设计，并进行了建筑图以及结构图的绘制。虽然在开始阶段遇到了诸多困难，存在对课程理解不到位的情况，幸好有老师和同学以及学长学姐的帮助，通过翻阅资料以及课本，我的问题得以解决，同时也学习到了不少的新东西。我的协商解决问题的能力也有所加强、专业知识也得到了巩固毕业设计作为我们大学阶段的最后一关，很是重要，本设计的选择以及实行可以让我对大学所学的专业知识得之以更加全面、系统的掌握，毕业设计也是理论与实践有效的结合，综合运用专业理论知识，学习和使用相关规范以及相关资料，可以让我对建筑结构设计的基本方法得到更加深刻的认知与探索。也能增强我的检索能力以及与人沟通的能力，这次毕业设计让我获得了很强的满足感，能够把自己所学的知识学以致用，这种获得感很是让我高兴。也为我接下来的学习工作走向社会奠定了基础。建筑设计说明1.1设计依据以及规范1.1.1设计依据多层商品住宅楼作为居民们生活休息的场所，具有以下优势：多层商品住宅楼充分利用空间的优势，可以在有限的空间内更多的满足更多人的住房需求。并且建造费用、物业管理费和维护所需的费用相对较低，更有利于发展。多层住宅商品房一般为条状建筑，结构牢固，抗震性较好，使用寿命较长。因为受到显著的季风性气候影响，东北地区的高楼住宅商品房，除了具有表面经济性和抗震性能外，还应该有其独特的优点：采光好，白天长；楼层海拔越高，太阳温度越高，太阳光线越亮。还应该具有良好的保温功能，保证冬季的室内温度。在同一自然条件下超过其他多层房屋；在楼层的越高处，夏天的通风就越好。要保证冬天很暖和，夏天很凉快，春天和秋天两季耐寒的风和沙滩，居民居住有一种被庇护的感觉。我们在设计中要注意并且满足这些要求。1.1.2设计规范在建筑设计的过程中遵寻参考文献内的规范。1.2工程概况1.2.1设计资料工程名：哈尔滨格兰云天小区商品住宅楼设计（B方案）。建设地点：哈尔滨市市区。建筑规模：建筑总面积为3471.16平方米；建筑基底面积574.33平方米。6层，其中建筑高度是18.6米；首层层高为1.85米，标准层高为2.8米。结构形式：多层砖混结构。1.2.2基本资料气象条件基本风压：0.55kN/m2基本雪压：0.45kN/m2抗震等级：三级抗震要求抗震设防烈度：6度建筑场地类别:II类地震分组:第一组特征周期值:0.20s2结构设计2.1确定结构布置方案及计算方案该设计方案所设计的建筑类型是住宅商品房，住宅商品房具有空间适中，平面布置灵活，整体性较好等特点，该设计选择纵横墙混合承重方案。大梁的间距根据建筑物窗口的设置确定，并尽可能的使其支承于窗间墙的墙垛的中部。本次结构布置方案的屋盖类别属于整体式钢筋混凝土屋盖，经计算，其刚性横墙的最大间距为，小于《01规范》所规定的第1类的最大间距，属于刚性构造方案。计算简图如下：2.2选定计算单元2.2.1外纵墙计算单元的选取在相同层数、相同材料类型、相同材料强度、相同楼板（屋面）荷载下，可根据墙荷载面积与截面面积之比确定外侧纵墙的最不利设计位置。由于本次设计方案中所有纵墙的窗间墙的墙垛宽度及负载面积均相等（负载面积为3600mm×2700mm，墙垛长为1800mm），故随便选取一个窗间墙墙垛作为计算位置。表1最不利窗间墙垛的选择:2.2.2横墙计算单元的选取本次方案由于配有混凝土进深梁，使内横墙能够均匀承载楼板传递的荷载，对于楼板荷载传递均匀的横向墙体，墙体承受均匀的布线荷载，因此可采用1m宽的墙体作为计算构件，具体取决于结构布置。根据墙体荷载的宽度，可初步选择最不利的墙体，并可计算建筑物内受力的所有内横向墙体的荷载面积（负载面积为3600mm×1000mm）都相等，故选其一进行验算即可。此外，对于建筑外侧的山墙，由于它是外保温的厚墙体，也需要对其进行承载力的验证。2.3结构截面尺寸初选2.3.1梁的尺寸确定主梁取：1/81/14次梁取：1/81/12，梁截面高度且宜≥200mm，梁的截面宽度不宜小于200mm，由此可知：AB跨、CD跨：hl4800400mm，hl4800600mm取h500mm12 12 8 8bh500167mm，bh500250mm3 3 2 2通过以上计算得知，取h500mm，b250mmBC跨：hl2400200mm，hl2400300mm取h400mm12 12 8 8bh400133mm，bh400200mm，3 3 2 2通过以上计算得知，取纵向连系梁：hl3300275mm，hl3300412mm取h500mm12 12 10 8bh500167mm，bh500250mm3 3 2 2通过以上计算得知，取2.3.2柱的截面尺寸确定选取C30混凝土，查表得知：fc=14.3N/mm2，每平方米荷载为14KN/m2，故：中柱NC1=1.114×3.3×(4.8+2.4)/2×61097.71KN--PAGE51-致谢致谢-b=h=√Ac1=√90309.3377=301mm通过计算，初阶段选择框架柱截面尺寸bh400mm400mm。2.4楼板设计初步拟定楼板厚度为100mm，以符合规范的要求,并在、段设置梁1、2、3,截面尺寸均设置为拆分楼板、调整楼梯并选择代表性零件作为计算单位2.5荷载计算根据规范及其他相关资料，根据建筑物结构，建筑物荷载计算如下：2.5.1屋盖荷载20mm厚水泥砂浆找平层APP改性沥青防水层三毡四油沥青防水卷材，铺洒绿豆砂钢筋混凝土进深250mm×500mm（含两侧抹灰）40mm厚防水珍珠岩120mm厚预应力混凝土空心板15mm厚板底抹灰屋盖恒定载荷值屋面不确定载荷值由屋盖大梁传给计算墙垛的荷载：由不确定载荷控制的情况=1.2Gk+1.4Qk=(1.2*4.82kN/m²+1.4*2.0kN/m²)×2.51m×3.3m=84.0kN由永久荷载控制的情况=1.35Gk+1.0Qk=(1.35*4.82kN/m²+1.0*2.0kN/m²)×3m×3.6m=106.1kN2.5.2楼面荷载钢筋混凝土进深250mm×500mm（含两侧抹灰）楼面恒定载荷值：楼面不确定载荷值:屋盖大梁递接给墙垛的载荷：N2k=Gk+Qk=(4.12kN/m²+0.7kN/m²)×2.51m=43.8kN由不确定载荷控制的情况：N2k=1.2Gk+1.4Qk=(1.2*4.12kN/m²+1.4*0.7kN/m²)×2.51m=52.8kN由永久荷载控制的组合N2k=1.35Gk+1.0Qk=(1.35*4.12kN/m²+1.0*0.7kN/m²)×2.51m=58.7N2.5.3墙体自重女儿墙自重两面抹灰40mm的女儿墙重（厚370mm，高900mm）其标准值为：N3k=19kN/m×3.6m×0.41m×0.9m=25.24kN由可变荷载控制的组合设计值：25.2kN×1.2=30.3kN由永久荷载控制的组合设计值：25.2kN×1.35=34.1kN女儿墙根部到进深梁底面的墙重计算截面高度处女儿墙底部壁厚（深梁底部）490mm，女儿墙墙体自重值:19kN/m×3.6m×0.53m×0.5m=18.1kN由永久荷载控制的组合设计值:18.1kN×1.35=24.4kN由可变荷载控制的组合设计值：18.1kN×1.2=21.7kN其它墙体自重扣除窗面积，加窗自重，墙厚按两侧加40mm石膏计算，铝合金窗自重为0.4kN/m2(按墙面计)。以此计算每层墙面自重4层（顶层）墙体自重对4层墙体厚490mm，计算高度3.1m，自重标准值为：由可变荷载控制的组合设计值：75.8kN×1.2=90.96kN由永久荷载控制的组合设计值：75.8kN×1.35=102.33kN对2、3层（标准层）墙体自重对2、3层墙体厚490mm，计算高度3.1m，自重标准值：由不确定载荷控制的组合设计值：75.8kN×1.2=90.96kN由恒定载荷控制的组合设计值：75.8kN×1.35=102.33kN1层（首层）墙体自重对1层，墙体厚度为490mm，计算时取基础顶面，则底层楼层高度为4.4m，自重标准值：由可变荷载控制的组合设计值：122.96kN×1.2=147.6kN由永久荷载控制的组合设计值：122.96kN×1.35=166.0kN90309.372.6内力计算90309.372.6.1梁的有效支承长度楼板和屋面梁的横截面尺寸如下：，外墙梁端支撑长度是370mm，下设的刚性垫块。然后按以下公式计算梁端块顶面支座的有效长度：：对由不确定载荷控制的组合，计算结果列于表:表2由可变荷载控制下的梁端有效支承长度计算可变荷载控制的设计值：（1）屋盖荷载：83.4kN（2）楼面荷载：57.6kN（3）女儿墙自重：30.3kN（4）女儿墙根部至梁底：21.7kN（5）顶层墙体自重：90.96kN（6）标准层墙体自重：90.96kN（7）首层墙体自重：147.6kN表3由永久荷载控制下的梁端有效支承长度计算楼层4321h/mm490490490490f（N/mm²）1.711.712.502.50Nu/kN34.1219.1382.4545.60.0390.2480.4340.619δ15.435.625.665.77a0/mm92.996.180.081.6永久荷载控制的设计值：（1）屋盖荷载：82.7kN（2）楼面荷载：60.9kN（3）女儿墙自重：34.1kN（4）女儿墙根部至梁底：24.4kN（5）顶层墙体自重：102.33kN（6）标准层墙体自重：102.33kN（7）首层墙体自重：166.0kN2.6.2纵向墙体的内力计算外墙深梁荷载偏心距（矩形墙），h为支承墙的厚度；外纵墙计算面积为窗面积，墙桩面积为A=1800mm×490mm由可变荷载控制的纵向墙体内力计算表3各层Ⅰ-Ⅰ、Ⅳ-Ⅳ截面的内力按由可变荷载控制的组合列于下表：可变荷载控制的设计值：（1）屋盖荷载：83.4kN（2）楼面荷载：57.6kN（3）女儿墙自重：30.3kN（4）女儿墙根部至梁底：21.7kN（5）顶层墙体自重：90.96kN（6）标准层墙体自重：90.96kN（7）首层墙体自重：147.6kN 由永久荷载控制的纵向墙体内力计算表4各层Ⅰ-Ⅰ、Ⅳ-Ⅳ截面的内力按由永久荷载控制的组合列于下表：永久荷载控制的设计值：（1）屋盖荷载：82.7kN（2）楼面荷载：60.9kN（3）女儿墙自重：34.1kN（4）女儿墙根部至梁底：24.4kN（5）顶层墙体自重：102.33kN（6）标准层墙体自重：102.33kN（7）首层墙体自重：166.0kN2.6.3高厚比验算纵墙最大高厚比，符合规范。横墙最大高厚比，符合规范。2.7墙体承载力计算四层墙体采用MU7.5轻骨料混凝土砌块和Mb5砂浆砌筑，施工质量控制等级为B级。经查表，得第一、二层砌体设计强度为2.5N/mm2，第三、四层砌体设计强度为1.71N/mm2。经前第三步高厚比验算，建筑墙体最大高厚比符合规范，承载力计算能够在楼板底部进行。计算结果见下表。承载力计算对各层Ⅰ-Ⅰ、Ⅳ-Ⅳ截面进行，计算结果见下表：表5表62.8砌体局部受压计算2.8.1第四层建筑四层窗间墩横截面积490mm×1800mm，混凝土梁截面250mm×500mm，支撑长度A=370mm，梁下370mm，符合规范×500mm×180mm混凝土砌块。当由不确定载荷控制时，本层梁的支座反力为Nl=83.4kN，墙体的上部荷载为；由恒定载荷确定时：此层梁的支座反力为Nl=82.7kN，墙体的上部荷载为，墙体采用MU10轻骨料混凝土砌块和Mb7.5砂浆砌筑。前面已经计算出：a0=92.9mm（可变荷载控制）；a0=92.9mm（永久荷载控制）。（1）在可变荷载控制时：查表，β≤3时，得：φ=0.51垫块下局压承载力按下列公式验算：，满足要求。（2）在永久荷载控制时：查表，β≤3时，得：φ=0.51垫块下局压承载力按下列公式验算：，满足要求。2.8.2第三层建筑三层窗间墙桩截面为490mm×1800mm，混凝土梁截面为250mm×500mm，支撑长度A=370mm，梁下370mm，符合规范×500mm×180mm混凝土砌块。根据内力计算，当由不确定载荷控制时，本层梁的支座反力为Nl=57.6kN，墙体的上部荷载为；当由恒定载荷控制时，本层梁的支座反力为Nl=60.9kN，墙体的上部荷载为，墙体采用MU10轻骨料混凝土砌块和Mb7.5砂浆砌筑。前面已经计算出：a0=95.8mm（可变荷载控制）；a0=96.1mm（永久荷载控制）。在可变荷载控制时：查表，β≤3时，得：φ=0.77垫块下局压承载力按下列公式验算：，满足要求。在永久荷载控制时：查表，β≤3时，得：φ=0.77垫块下局压承载力按下列公式验算：，满足要求。2.8.3第二层建筑二层窗间墙桩横截面积490mm×1800mm，混凝土梁截面250mm×500mm，支撑长度A=370mm，梁下370mm，符合规范500mm×180mm混凝土砌块厚度。根据内力计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=57.6kN，墙体的上部荷载为；当由恒定载荷控制时，本层梁的支座反力为Nl=60.9kN，墙体的上部荷载为，墙体采用MU10轻骨料混凝土砌块和Mb7.5砂浆砌筑。前面已经计算出：a0=79.8mm（可变荷载控制）；a0=80.0mm（永久荷载控制）。在可变荷载控制时：查表，β≤3时，得：φ=0.83垫块下局压承载力按下列公式验算：，满足要求。（2）在永久荷载控制时：查表，β≤3时，得：φ=0.83垫块下局压承载力按下列公式验算：，满足要求。2.8.4第一层本建筑第一层窗间墙墙垛截面为490mm×1800mm，混凝土梁截面250mm×500mm，支承长度a=370mm，根据规范要求在梁下设370mm×500mm×180mm（宽×长×厚）的混凝土垫块。根据内力计算，当由可变荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=57.6kN，墙体的上部荷载为Nu=523.5kN；当由永久荷载控制时，本层梁的支座反力为Nl=60.9kN，墙体的上部荷载为Nu=570.0kN，墙体采用MU10轻骨料混凝土砌块和Mb7.5砂浆砌筑。前面已经计算出：a0=81.2mm（可变荷载控制）；a0=81.6mm（永久荷载控制）。A0=(b+2h)h=(500mm+2×490mm)×490mm=725200mm2<490mm×1800mm=882000mm2垫块面积Ab=370mm×500mm=185000mm2计算垫块面积上纵向力的偏心距，取Nl作用点位于距离内表面0.4a0处（1）在可变荷载控制时：查表，β≤3时，得：φ=0.88垫块下局压承载力按下列公式验算：，满足要求。在永久荷载控制时：查表，β≤3时，得：φ=0.88垫块下局压承载力按下列公式验算：，满足要求。3楼梯设计楼梯上的均匀分布的不确定载荷值为，使用标号的混凝土，，。钢筋使用级受力，，用级钢筋作为箍筋，。取宽板带进行计算，板厚为。板的倾斜度 3.1楼梯斜板设计3.1.1荷载计算恒荷载：大理石面层现浇板踏步板底抹灰合计：6.371活荷载：荷载组合：设计方式一：设计方式二：3.1.2截面设计水平板设计跨度：由此公式计算：斜板和平台梁两端现浇，考虑到平台梁对板的弹性固定作用，斜板中部和两端的近似弯矩为：，跨中、支座均选用，另外每踏步配一根钢筋3.2楼梯平台板设计平台板构造如下图3.2.1荷载计算板厚初步取值h=70mm，板的跨度计算，板的厚度约为冲程板水平长度的一半的1/30取宽板带计算。横向载荷：砂浆找平层：厚混凝土板：板底抹灰：合计：活荷载：荷载设计值：整浇：3.2.2配筋计算，跨中、支座均选用，布置的分布钢筋。3.3楼梯平台梁的设计平台梁截面尺寸为，这是一个简支梁，它承受均匀的荷载，并承受楼梯板和平台板的均匀反作用力。3.3.1荷载及内力计算斜板传递的恒定载荷：平台板传递的恒定载荷：平台梁的自身重量：平台梁布置抹灰：合计：斜板传递的不确定载荷：平台板传递的不确定载荷：合计：荷载设计值：平台梁净跨度：验算长度：跨中弯曲力矩：梁端剪切力：3.3.2配筋计算直截面载荷（矩形截面近似计算），选择使用斜截面承载力计算：，梁截面尺寸满足规范。配置的双肢箍作为箍筋。4抗震验算查看该商品住宅房能否满足抗震设计的一般要求：(1)、建筑总高度满足规范(2)、建筑高宽比满足规范(3)、抗震墙最大间距满足规范(4)、部分建筑物面积:承重窗口最小壁宽满足规范4.1荷载设计值4.1.1楼梯板板的厚度板底抹灰砂浆厚度合计：4.1.2休息平台平层砂浆钢筋混凝土厚度板底抹灰度合计：4.1.3休息平台平层砂浆（踏面）砂浆平层合计：4.2纵断面疲劳计算4.2.1每层横截面面积第一部分：第二部分：第三部分：一层标准层第四部分：一层标准层总面积：4.2.2各层纵墙地震剪力分配第一部分纵墙：4.2.3墙体地震位移分布最不利墙是次墙，仅对第一部分所在外纵墙进行抗震验算。第一部分纵墙抗震验算第一部分纵墙抗震验算编号hb个数一层二层122832竖向荷载作用下各层不利墙体截面：第一部分墙段：第二部分墙段：第三部分墙段：抗震承载试验第一部分墙段抗震承载力验算：第二层所承受到竖向压应力的墙体：根据规范可知符合规范。一楼承受垂直压缩应力：根据规范可知符合规范。第二部分抗震承载力验算：第二层结构承受垂直压缩的墙体：根据规范可知符合规范。第一层受到竖向压应力墙：根据规范可知符合规范。第三部分墙体截面抗震承载力验算：第二层结构承受垂直压缩的墙体：根据规范可知符合规范。第一层结构承受垂直压缩的墙体：根据规范可知符合规范。5基础计算：各段基础顶面所承受上部荷载如下图所示：基础埋深为1.2m，故采用钢筋混泥土条形基础。混泥土强度等级采用C20，ft=1.10N/mm2钢筋用HPB235级，fy=210N/mm2.地基承载力基本值fka=150kpa。修正后的地基承载力特征值：Fa=fka+ηRM（3-0.5）=150+（1.5×20×2.5）=225kpa先计算基础地面宽度：b=Fk/fa-rGd=149.9/（225-20×3.7）=1.0m地基净反力：Pj=149.9/1=149.9kpa基础边缘至砖墙计算截面的距离：B1=1/2×(1.0-0.24)=0.38m基础的有效高度hO≥PjB1/0.7ft=149.9×0.38/0.7×1100=0.073m=73mm取基础高度h=300mm。hO=300-45=255mm＞73mmM=1/2×PjB1=1/2×149.9×0.382=10.8KN/mAS=M/0.9fyhO=10.8×106/0.9×210×255=224.1mm2选Ф8@180，AS=279mm2满足要求。2.内纵墙下的基础计算：Fa=fka+ηRM（3-0.5）=150+（1.5×20×2.5）=225kpa先计算基础地面宽度：b=Fk/fa-rGd=167.8/（225-20×3.7）=1.11m地基净反力：Pj=167.8/1.11=151.2kpa基础边缘至砖墙计算截面的距离：B1=1/2×(1.11-0.24)=0.435m基础的有效高度hO≥PjB1/0.7ft=151.2×0.435/0.7×1100=0.085m=85mm取基础高度h=300mm。hO=300-45=255mm＞85mmM=1/2×PjB1=1/2×151.2×1.112=93.1KN/mAS=M/0.9fyhO=93.1×106/0.9×210×255=1931.7mm2选二级钢筋14@75，AS=2052mm2，满足要求3.外横墙下的基础计算：Fa=fka+ηRM（3-0.5）=150+（1.5×20×2.5）=225kpa先计算基础地面宽度：b=Fk/fa-rGd=158.5/（225-20×3.7）=1.05m地基净反力：Pj=158.5/1.05=151kpa基础边缘至砖墙计算截面的距离：B1=1/2×(1.05-0.24)=0.405m基础的有效高度hO≥PjB1/0.7ft=151×0.405/0.7×1100=0.079m=79mm取基础高度h=300mm。hO=300-45=255mm＞79mmM=1/2×PjB1=1/2×151×0.4052=12.38KN/mAS=M/0.9fyhO=16.48×106/0.9×210×255=256.9mm2选Ф8@180，AS=279mm2，满足要求4.内横墙下的基础计算：Fa=fka+ηRM（3-0.5）=150+（1.5×20×2.5）=225kpa先计算基础地面宽度：b=Fk/fa-rGd=354.7/（225-20×3.7）=2.35m地基净反力：Pj=354.7/2.35=151kpa基础边缘至砖墙计算截面的距离：B1=1/2×(2.35-0.24)=1.055m基础的有效高度hO≥PjB1/0.7ft=151×1.055/0.7×1100=0.21m=210mm取基础高度h=300mm。hO=395-45=255mm＞210mmM=1/2×PjB1=