广场住宅楼工程设计论文

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1、 毕业设计题 目：长沙市百纳广场住宅楼设计 系 别: 建筑工程系 专业名称: 土木工程 班级学号: 098601146 学生姓名: 占罗龙 指导教师: 龚剑、郑云扬 二0一三年六月 毕业论文原创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，

2、同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学科技学院可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期：导师签名： 日期： 摘 要本文为长沙市百纳广场住宅楼设计计算书。该楼建筑面积3500平方米左右，根据建筑设计、抗震方面等的要求，确定合理的结构形式和结构布置方案，确定框架、基础的形式。根据要求采用了钢筋混凝土结构。本设计中选取一榀主框架以及楼面及屋面板进行截面设计及配筋计算。首先根据框架布局确定各构件尺寸，进行恒载、活载及风荷载的统计。然后采用分层法进行竖向荷

3、载作用下的结构内力计算，水平荷载采用D值法进行计算。之后进行内力组合分析，找出最不利的一组内力，进行构件计算。楼板采用弹性理论设计，并进行柱下独立基础的配筋设计。除此之外，还进行了楼梯的设计计算。最后，根据计算结果，按照相应的构造要求，绘制了结构施工图，并写出了相应的设计说明。本设计的特点之一，运用了大学四年所学过的很多理论，计算中多种计算方法得到体现，如D值法，迭代法等，使自己掌握了多方面的知识。关键词：框架结构；结构设计；内力计算；弹性理论；荷载；钢筋混凝土 指导老师签名： ABSTRACTA building was designed in this paper.The building

4、 area is about 3500.According to the supermarket design and the earthquake resistance,the reasonable structural scheme and structural foundation plan was determined.One lateral frame and slab was selected and calculated.First,depth and width of sections were determined,and dead load ,live load,wind

5、load were determined.Then the internal forces of the structure under vertical load were calculated.The D-method was used for caculating the wind load.After the combination of internal forces,the most unfavorable combination of internal forces was identified.Then the necessary reinforcement in beams

6、and columns was determined.The elastic theory was used for calculating slab.In addition,the single-foundation and combined foundation were designed.The stairway and canopy were also designed.Finally according to the calculated results and detail, blueprints of the structure had been completed.The ad

7、vantage in this design was that many theories studied in university in four years was used.The many kinds of computational methods was manifested in the computation,like D-method, iteration and so on,so which caused myself to grasp the various knowledge.Key Words: structural design；frame；internal fo

8、rce； elastic theory；lateral loads；reinforced concrete. 指导老师签名： 目 录 引 言.11.建筑设计资料.2 1.1自然条件.2 1.2建筑慨况.22.结构设计说明.2 2.1结构设计方案及布置.2 2.2结构布置计算.2 2.3楼梯方案的选择.3 2.4基础方案的选择.3 2.5构件截面尺寸及几何参数.33.框架的计算简图及梁柱线刚度.4 3.1确定框架计算简图.4 3.2框架梁柱的线刚度.44.荷载计算.5 4.1恒载标准值计算.5 4.2活荷载标准值计算.115.楼盖的设计计算.11 5.1屋面板的计算.11 5.2楼面板的计算.1

9、4 5.3屋面板的配筋计算.17 5.4楼面板的配筋计算.196.楼梯设计.20 6.1楼梯的初设.20 6.2踏步板设计.21 6.3平台板设计.23 6.4平台梁设计.247.恒荷载和活荷载作用下框架的受荷图及计算.26 7.1框架梁间荷载计算.27 7.2柱纵向集中荷载的计算.318.风荷载计算.34 8.1风荷载作用下框架侧移计算.359. 内力计算.37 9.1各种内力计算.37 9.2风荷载标准值作用下的内力计算.63 9.3内力组合.6710.截面设计与配筋计算.74 10.1框架柱截面设计.74 10.2框架梁截面设计.78 10.3.8111.基础设计.81 11.1荷载计算

10、.81 11.2 B轴柱基础的计算.82 总 结.86 参考文献.87 致 谢.88 引 言 本设计是按照南昌航空大学科技学院2013年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“长沙市百纳广场住宅楼设计”。内容包括建筑设计、结构设计两部份。住宅楼是居住建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择住宅楼建筑和结构设计，从而掌握住宅楼设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。框架结构的设计始于欧美，二十世纪后得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计

11、算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了迭代法，对水平荷载采用了D值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的迭代法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。这次设计是在各位老师的悉心指导下完成的，在此向你们表示衷心的感谢， 鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺

12、点甚至错误，敬请老师批评和指正。 长沙市百纳广场住宅楼设计计算书1. 建筑设计资料1.1建筑慨况（1）设计题目：长沙市百纳广场住宅楼（2）建筑面积：3500m2（3）工程概况：建筑总高度为19.35m（室外地坪算起），共6层，每层层高3.0m，室内外高差0.75。（4）结构类型：框架结构1.2自然条件1. 主导风向：南，东南；基本风压：0.35KN/m2；基本雪压：0.47KN/m2。2. 地质条件：场地平坦，土质均匀，无不良地质发育；地基土为厚度较大的粘性图层，地基土承载，地下水埋藏较深，不考虑地下水影响。3. 抗震：抗震设防烈度为6度。2.结构设计说明 2.1结构设计方案及布置按结构布置不

13、同，框架结构可以分为横向称重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承重受竖向荷载和水平荷载的结构体系。本次设计的住宅楼是用纵横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，纵向框架还要承受横向的水平风载。 2.2结构布置计算根据该住宅楼的建筑设计要求和使用功能要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚为100mm。在一般情况下，框架结构是一个空间受力体系。为了简化计算，常常忽略结构纵向和横向之间的空间联系，忽略了各构件的扭转作用。由于通常横向框架的间距相同，作用于各横向框架上的荷载相同，框架的抗侧刚度有所不同，各榀横向

14、框架都将产生相同的内力于变形，结构设计时选取中间有代表性的一榀横向框架进行分板即可。2.3楼梯方案的选择整体式楼梯按照结构形式和受力特点不同，可分为板式楼梯、梁式楼梯、剪刀式楼梯和圆形楼梯、螺旋形楼梯等。其中，应用较为经济的，广泛的是板式楼梯和梁式楼梯、剪刀式楼梯、圆形楼梯。本设计采用板式楼梯。2.4基础形式选取本设计的基础形式选取采用柱下独立基础。多层框架结构的基础，一般有柱下独立基础、柱下条形基础、十字形基础、片筏基础，必要时也可采用箱型基础或桩基础。基础类型的选择，取决于现场的工程地质条件、上部结构荷载的大小、上部结构对地基上不均匀沉降及倾斜的敏感程度以及施工条件因素，还应进行必要的技术

15、经济比较。2.5构件截面尺寸及几何参数板厚：，按双向板计算取框架纵梁截面高度：，取 ，取框架横梁截面高度：，取，取柱的截面尺寸估算：，取柱子还应满足，经验取，柱子的截面尺寸为。3.框架的计算简图及梁柱线刚度 3.1确定框架计算简图（KJ-3）框架的计算单元如图，取轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁于柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件，室内外高差，定为-1.25m，二层楼面标高为3.00m，故底层柱高为4.25m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），均为3.00m。由此可绘出框架的计

16、算简图。 3.2框架柱的线刚度计算 对于中框架梁取左边跨梁 中跨梁 右边跨梁 底层柱（AE轴） 其余各层柱（AE）轴令，则其余各杆件的相对线刚度为 4.荷载计算 4.1恒载标准值计算屋面防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.4KN/找平层：15厚水泥砂浆 找坡层：50厚水泥石灰渣砂浆找平 保温层：80厚矿渣水泥 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 合计： 5.13KN/标准层楼面 结构层：100厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 合计 梁自重： 梁 梁自重 抹灰层：10厚混合砂浆 合计 基础梁 梁自重 柱自重 柱 柱自重 抹灰层：10厚混合砂浆 合计 外纵墙自重 标

17、准层： 纵墙在计算单元内相当于高度的计算外纵墙： 在一个计算单元内外纵墙的相当高度为1.91m，铝合金窗在计算单元内相当高度为的窗。外纵墙 铝合金窗 剁假石墙面 粉刷石膏砂浆内墙面 合计 左外纵墙：相当高度为 的墙，铝合金窗相当高度为，普通玻璃铝合金推拉门的相当高度为左外纵墙 铝合金窗 普通铝合金推拉门 剁假石墙面 粉刷石膏砂浆内墙面 合计 底层：右外纵墙：在计算单元内，墙的相当高度为，铝合金窗在计算单元内相当于高度为的窗。右外纵墙 铝合金窗 剁假石墙面 粉刷石膏砂浆内墙面 合计 左外纵墙：左外纵墙相当高度为：，铝合金相当高度为，普通铝合金推拉门相当为左外纵墙 铝合金窗 普通铝合金推拉门 剁假

18、石墙面 粉刷石膏砂浆内墙面 合计 内纵墙自重标准层：右内纵墙相当高度为的墙高 右内纵墙 普通木门 水泥粉刷墙面（两则） 合计 左内纵墙： 左内纵墙的相当高度为 左内纵墙 水泥粉刷墙面（两则） 合计 底层： 右内纵墙相当高度为 的墙右内纵墙 木门 水泥粉刷墙面（两则） 合计 左内纵墙的相对高度为 的墙。 左内纵墙 水泥粉刷墙面（两则） 合计 横墙自重标准层：横墙 粉刷水泥墙面（两则） 合计 底层： 横墙 粉刷水泥墙面 合计 4.2活荷载标准值计算屋面和楼面活荷载标准值 不上人屋面 房间 楼梯间 雪荷载标准值 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，取两者中最大值5楼盖的设计计算楼盖的计算示图如下： 5.1

19、屋面板的计算：1. 荷载计算 荷载：恒荷载标准值 5.13 恒荷载设计值 活荷载设计值 合计 2. 按弹性理论计算 在求各板跨内正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载 表：屋面双向板弯矩计算板格 A B 3.6/4.2=0.85 3.0/4.2=0.71计算简图 计算简图 板格 C D 1.8/3.6=0.5 2.4/4.95=0.48计算简图 计算简图 板格 E 4.2/4.95=0.85 计算简图 计算简图 5.2楼面板的计算荷载： 恒荷载标准值 恒荷载设计值 活荷载设计值 合计 按弹性理论计算 在求各板跨内正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载 表：楼面双面板

20、弯矩计算 板格 A B 3.6/4.2=0.85 3.0/4.2=0.71 计算简图 计算简图 板格 C D 1.8/3.6=0.5 2.4/4.95=0.48 计算简图 计算简图 板格 E 4.2/4.95=0.85 计算简图 计算简图 5.3屋面板的配筋计算 表：屋面板配筋计算，（）截面选配钢筋实配面积跨中A区格板2.28801118200 2521.4670818200 252B区格板2.19801078200 2520.7670428200 252C区格板0.9480468200 2520.0987058200 252D区格板1.6880828200 2520.1770108200 2

21、52E区格板3.11801528200 2521.99701118200 252A-B支座： A-C支座： B-B支座： B-C支座： B-D支座： C-D支座： B-E支座： D-E支座： 截面选配钢筋实配钢筋支座A-B -4.99 802438200 252A-C -3.06 801498200 252B-B -3.48 801708200 252B-C -3.15 801548200 252B-D -3.86 801888200 252C-D -1.75 80858200 252B-E -5.99 802928200 252D-E -4.43 802168200 2525.4楼面板的配筋

22、计算 表：屋面板配筋计算，（）截面选配钢筋实配面积跨中A区格板3.138015382002522.04701148200252B区格板2.968014482002521.1370638200252C区格板1.35806682002520.17670108200252D区格板2.48011782002520.3170178200252E区格板4.268020882002522.79701558200252A-B支座： A-C支座： B-B支座： B-C支座： B-D支座： C-D支座： B-E支座： D-E支座： 截面选配钢筋实配钢筋支座A-B-5.8802838170302A-C-3.5680

23、1738200252B-B-4.04801978200252B-C-3.08801508200252B-D-3.91801918200252C-D-2.0380998200252B-E-6.968039910200393D-E-5.5180250.982002526楼梯设计 6.1楼梯初设楼梯段小于3，所以采用板式楼梯；楼梯踏步尺寸。楼梯上均布荷载标准值。6.2踏步板设计（TB-1）确定踏步板的基本尺寸 踏步板计算跨度 斜板厚度通常取 取，如图： ，则平面平均高度 取1m宽斜向板带作为计算单元。踏步板截面尺寸，有效高度。 荷载计算恒荷载 踏步板自重 陶瓷地砖面层 踏步板抹灰重（石膏砂浆） 活荷

24、载 总计 内力计算踏步板计算简图，如图： 跨中弯矩: 配筋计算 按构造配筋： 踏步板选用10190的受力筋，另外在短方向配置10200的分布钢筋。6.3平台板设计（TB-2）确定平台板的基本尺寸 ,，,按双向板设计。荷载计算 恒荷载 平台板自重 陶瓷地砖面层 粉刷石膏砂浆抹灰 活荷载 合计 跨内计算简图 支座计算简图 配筋面积计算公式 跨内：， 按构造配筋8200 按构造配筋8200 支座：， 按构造配筋8200 按构造配筋82006.4平台梁设计 确定平台梁尺寸 梁计算跨度取与的 较小者，取，取平台梁的截面尺寸，有效高度。 荷载计算 平台梁自重 踏步板传来 平台板传来 粉刷石膏砂浆抹灰 合计

25、 内力计算 计算简图如图：跨中弯矩： 支座剪力： 正截面承载力计算 按梁的跨度考虑： 按翼缘宽度考虑： 按翼缘高度考虑：，不存在 取三者较小者， 当时， 因此截面按第一类T形截面计算 按构造配筋：踏步板选用214的纵向受力筋。斜截面承载力计算 按构造要求配置箍筋选用28200（） ，满足要求。同理：TL-2同TL-1，TL-3同TL-1，TB-3同TB-27.恒荷载和活荷载作用下框架的受荷图及计算7.1框架梁间荷载计算A-B轴间框架梁 板传至梁上的三角形或梯形荷载，为简化计算近似按图示方法等效为均布荷载，荷载的传递示意图见右图。屋面板传荷载： 恒载 活载 楼面板传荷载： 恒载 活载 梁自重：

26、A-B轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载=楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载=B-C轴间框架梁屋面板传荷载： 恒载 活载 楼面板传荷载： 恒载 活载 梁自重： A-B轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载= 楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载=B-D轴间框架梁屋面板传荷载： 恒载 活载 楼面板传荷载： 恒载 活载 梁自重： B-D轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载= 楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载=综合可知，B-C轴与C-D轴在同

27、一根柱间梁上，为了安全考虑，取两者之间的大值，则：B-D轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载= 活载= 楼面梁：恒载= 活载=D-E轴间框架梁屋面板传荷载：恒载 活载 楼面板传荷载： 恒载 活载 梁自重： D-E轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载= 楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载 = 活载=板传荷载=7.2柱纵向集中荷载的计算A轴柱纵向集中荷载的计算顶层檐挡自重（做法：高600mm，100mm的混凝土压顶）包括天沟顶层柱恒载=顶层檐挡（包括天沟）+梁自重+板传荷载+雨篷荷载 顶层活荷载=板传活载=标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载+阳台荷载 标准层柱

28、活载=板传活荷载=基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重+阳台荷载B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载顶层住活载=板传活载 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 标注层柱活荷载=板传活荷载 基础顶面恒载=底层左内纵墙自重+基础梁自重 D轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载=梁自重+板传荷载 顶层住活载=板传活载 标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载 标注层柱活荷载=板传活荷载 基础顶面恒载=底层右内纵墙自重+基础梁自重 E轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱恒载=梁自重+板传荷载+顶层檐挡（包含天沟） 顶层柱活载=标准层柱恒载=右外纵墙自重+梁自重+板传荷载 标准层柱活荷载=板传荷载 基础顶面恒载=底层右外纵墙自重+基础梁自重 框架在竖向荷载作用下的受荷总图如下：8.风荷载计算 为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载代替。作用早屋面和楼面梁节点处的集中荷载标准值为： 根据设计资料，建设地区地点位于长沙市百纳广场，所以地面粗糙度为C类，离地高度Z/m18.750.821.710.80.473.01.28.8015.