原版层框架结构住宅楼毕业设计计算书及设计图纸.pdf
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1、原版层框架结构住宅楼毕业设计计算书及设计图纸原版层框架结构住宅楼毕业设计计算书及设计图纸1 建筑概况52 设计资料5第二章 结构设计1 结构方案选取11第三章 楼盖设计1 楼面梁格布置图152 标准层楼板运算163 屋面板运算20第四章 框架运算1 确定框架运算简图242 梁柱线刚度运算243 荷载运算256 竖向荷载运算27第五章 水平荷载运算1 集中风荷载标准值322 横向 26 层 D 值的运算323 横向底层 D 值的运算334 风荷载作用下框架侧移运算33第六章内力运算1 恒载作用下框架内力运算332 风荷载标准值作用下的内力运算413 活荷载作用于 A-B 轴间时内力运算444 活
2、荷载作用于 C-D 轴间时内力运算51第七章内力组合1 横向框架梁内力组合582 用于承载力运算的框架柱的差不多内力组合593 用于正常使用极限状态验算的框架梁差不多组合59第八章截面设计与配筋运算1 框架柱截面设计602 框架梁截面设计633 裂缝宽度验算65第九章楼梯设计1 梯段板的设计672 平台板运算693 平台梁运算70第十章基础设计1 A 轴柱下基础设计702 B 轴柱下基础设计73第一章第一章 建筑设计说明建筑设计说明1.11.1建筑设计说明建筑设计说明本方案采纳框架结构,六层,依照地势,单元入口朝北。在满足功能要求的基础上,该建筑要表达现代化特色,适应现代化的住宅需求。满足消防
3、、抗震等安全要求。框架结构是多层、高层建筑的一种要紧结构形式。这种结构体系的优点是建筑平面布置灵活,能获得较大的使用空间,建筑立面容易处理,能够适应不同的房屋造型。同时,在结构性能方面,框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,通过合理的结构设计能够具有较好的延性性能。框架结构是由梁、柱、节点及基础组成的结构形式,横梁和柱,通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载传至基础,整个房屋全部采纳这种结构形式的称为框架结构或纯全框架结构,框架能够是等跨或不等跨的,也能够是层高相同或不完全相同的,有时因工艺和使用要求,也可能在某层抽柱或某跨抽梁,形成缺梁、缺柱的框架。1.21.2 平面设计平面设计
4、建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。由于建筑平面通常较为集中反映建筑功能方面的问题,一些剖面关系比较简单的民用建筑,它们的平面布置差不多上能够反映空间组合的要紧内容,因此,第一从建筑平面设计入手。然而在平面设计中,我始终从建筑整体空间组合的成效来考虑,紧密联系建筑剖面和立面,分析剖面、立面的可能性和合理性,不断调整修改平面,反复深入。也确实是说,尽管我从平面设计入手,然而着手于建筑空间的组合。各种类型的民用建筑,从组成平面各部分面积的使用性质来分析,要紧能够归纳为使用部分和交通联系部分两类。建筑平面设计是组合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系,它包括使用部分设计和交通联系
5、部分设计。1.31.3使用部分平面设计使用部分平面设计建筑平面中各个使用房间和辅助房间,是建筑平面组合的差不多单元。本设计在使用平面设计中充分考虑了以下几点:注意了房间的面积、形状和尺寸满足室内使用活动和设备合理布置的要求;门窗的大小和位置考虑了房间的出入方便,疏散安全,采风通风良好;房间的构成注意使结构布置合理,施工方便,也要有利于房间之间的组合,所用材料应符合相应的建筑标准;室内空间,以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部,应考虑人们的使用和审美要求。关于辅助房间的平面设计,通常依照建筑物的使用特点和使用人数的多少,先确定所需设备的个数,依照运算所得的设备数量,考虑在整幢建筑中辅助房间的分布情
6、形,最后在建筑平面组合中,依照整幢房屋的使用要求适当调整并确定这些辅助房间的面积、平面形式和尺寸。1.41.4交通联系部分设计交通联系部分设计交通联系部分是把各个房间以及室内交通合理和谐起来,同时又要考虑到使用房间和辅助房间的用途,减少交通干扰。楼梯是垂直交通联系部分,是各个楼层疏散的必经之路,同时又要考虑到建筑防火要求,本建筑每单元采纳一个梁式双跑楼梯和一个电梯。本设计中交通联系部分设计能满足以下要求:交通线路简捷明确,联系通行方便;人流通畅,紧急疏散时迅速安全;满足一定的通风采光要求;力求节约交通面积,同时考虑空间组合等设计问题。1.51.5平面组合设计平面组合设计建筑平面的组合设计,一方
7、面,是在熟悉平面各组成部分的基础上,进一步从建筑整体的使用功能、技术经济和建筑艺术等方面,来分析对平面组合的要求;另一方面,还必须考虑总体规划、基地环境对建筑单体平面组合的要求。即建筑平面组合设计须要综合分解建筑本身提出的、经及总体环境对单体建筑提出的内外两方面的要求。1.61.6剖面设计剖面设计建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系,剖面设计要紧表现为建筑物内部结构构造关系,以及建筑高度、层高、建筑空间的组合与利用。它和房屋的使用、造价和节约用地有着紧密关系,也反映了建筑标准的一个方面。其中一些问题需要平、剖面结合在一起研究,才具体确定下来。本工程为九江市修水县住宅楼,层高均为
8、 3.0m。垂直交通采纳楼梯和电梯,因为考虑到层数较多,有八层。门的高度依照人体尺寸来确定,窗高要满足通风采光要求。1.71.7 立面设计立面设计立面设计是为了满足使用功能和美化环境的需要而进行的。同时,还可起到改善环境条件、爱护结构和装饰美化建筑物的作用。同时要考虑它的耐久性、经济性;正确处理与施工技术的关系。建筑立面能够看成是由许多构部件所组成:它们有墙体、梁柱、墙墩等构成房屋的结构构件,有门窗、阳台等和内部使用空间直截了当连通的部件,以及台基、勒脚、檐口等要紧起到爱护外墙作用的组成部分。恰当地确定立面中这些组成部分和构件的比例和尺度,运用节奏韵律、虚实对比等规律,设计出体型完整、形式与内
9、容统一的建筑立面,是立面设计的要紧任务。建筑立面设计的步骤,通常依照初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系,例如房屋的大小、高低、门窗位置,构部件的排列方式等,描画出房屋各个立面的差不多轮廓,作为进一步调整统一,进行立面设计的基础。设计时第一应该推敲立面各部分总的比例关系,考虑建筑整体的几个立面之间的统一,相邻立面间的连接和和谐,然后着重分析各个立面上墙面的处理,门窗的调整安排,最后对入口门廊、建筑装饰等进一步作重点及细部处理。完整的立面设计,并不只是美观问题,它和平、剖面的设计一样,同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题,然而从房屋的平、立、剖面来看,立面设计中涉及的造型和构图问题
10、,通常较为突出。本设计工程建筑立面设计力求给人一种均衡、和谐的感受,与环境融于一体,充分表达了建筑物的功能,通过巧妙组合,使建筑物制造了优美、和谐、统一而又丰富的空间环境,给人以美的享受。以下是房屋各环节的构造和建筑设计措施:本次设计的住宅楼为坡屋面,流水速度比较快,因此坡屋顶的防水原那么应该时在导、堵结合的前提下,以导为主。1.81.8 楼板层和地面楼板层和地面按施工方法,楼板有现浇式、装配式和装配整体式三种。本次住宅楼设计采纳的时现浇肋梁楼盖,现浇肋梁楼板是最常见的楼板形式之一,当板为单向板时称为单向板肋梁楼板,当板为双向板时称为双向板肋梁楼板。单向板肋梁楼板由板,次梁和主梁组成,其荷载传
11、递的路线为板,次梁,主梁,柱或墙。次梁的布置通常按开间方向排列,主梁可由柱或墙支撑,主梁的经济跨度为 5-8 米,次梁为主梁跨度的 1/14-1/8,梁宽为梁高的 1/3-1/2,次梁间距同板跨。由于板中混凝土用量为整个楼板的50-70,因而板宜取薄些通常板跨在 3 米以下,其经济跨度为 1.7-2.5 米,板厚为 6-8 公分。单向板肋梁楼板主梁次梁的布置,不仅由房间大小,平面形式来决定,而且还应从采光成效来考虑。当次梁与窗口光线垂直时,光线照耀在次梁上使梁在顶棚上产生较多的阴影,阻碍亮度和采光度成效。次梁和光线平行时采光成效较好。双向板肋梁楼板常无主次梁之分,由板和梁组成,荷载传递路线为板
12、,梁,墙或柱。由于双向板肋梁楼板梁较少,天棚平坦美观,但当板跨度较大,板的厚度大于 8 公分时造价就明显增加,因而用在小柱网的住宅,旅社,办公楼。楼面构造与地面构造差不多相同,因而以下表达的地面做法也同样适合于楼面。地面面层包括面层本身及踢脚线,踢脚线的作用是遮盖面层与墙面的接缝,爱护墙面以防擦洗地面时弄脏墙面,它的材料大多与地面相同,常见做法有与墙面粉刷相平,突出,凹进三种,踢脚线高 120-150 毫米。1.91.9基础和地基基础和地基基础和地基具有不可分割的关系,但又是不同的概念,基础是建筑物与土层直截了当接触的部分,它承担建筑物的全部荷载,并把他们传给地基,基础是建筑物的一个组成部分,
13、而地基是基础下面的土层,承担由基础传来的整个建筑物的荷载。地基不是建筑物的组成部分。地基分两种:一是天然土层具有足够的承载能力,不需人工处理就能承担建筑物全部荷载的叫天然地基。一是当上部荷载叫大或土层承载能力较弱,缺乏足够的牢固性和稳固性,必须经人工处理后才能承担建筑物全部荷载的叫人工地基。依照地基土质好坏,荷载大小及冰冻深度,常把基础埋在地表以下适当深度处,那个深度成为埋置深度简称埋深。一样基础的埋深应大于冰冻线的深度,从经济和施工角度分析,基础的埋深,在满足要求的情形下越浅越好,但最小不能小于 0.5 米。天然地基上的基础,一样把埋深在 5 米以内的叫浅基,超过 5米的叫深基。本工程考虑到
14、地下水位的高度,冰冻线的深度,以及地下脆弱层的深度和范畴,确定 2.5 米深度作为基础埋深,同时考虑到该工程为框架结构,梁柱中心线不重合,将会产生叫大的竖向弯矩,为了提高抗侧刚度,满足纵横向弯矩的平稳,提高抗剪切能力,该工程选用筏形基础,满足以上条件,同时又能起抗震作用。1.101.10交通联系部分的设计交通联系部分的设计1.10.11.10.1楼梯设计楼梯设计楼梯是建筑物中的重要组成部分,它是要紧的垂直交通设施之一,楼梯的要紧功能是通行和疏散。梁式楼梯由踏步板、斜梁和平台板、平台梁组成。楼梯位置的布设楼梯的位置与防火疏散、出入口位置、建筑物平面关系和艺术要求有关。1.10.21.10.2 室
15、外台阶室外台阶建筑物室内地面必须高于室外地面,为了便于出入,应依照室内外的高差设置台阶。室外台阶的坡度比楼梯小,在 15-20 之间每级台阶高度约为 100-150毫米,宽度在 300-400 毫米之间。在台阶和出入口之间一样设有 1000-1500 毫米宽的平台作为缓冲,平台的表面应作成向室外倾斜 1-4的流水坡,以利排水。台阶应采纳耐久性,抗冻性好和耐磨的材料,如天然石,混凝土,缸砖等。台阶的基础要牢固,较简单的做法只需挖去腐蚀土,做一垫层即可。1.10.31.10.3门和窗的设计门和窗的设计门的设计与布置:对门的设计要紧考虑了以下几点:(1)依照功能确定门的大小(2)依照使用具体要求确定
16、门的数量(3)窗的设计和布置房间中窗子的大小、形式和位置,对室内采光、通风、日照和使用等功能要求,对建筑物的装门面构图,都有专门大关系,在设计时应依照各方面要求综合考虑。(4)窗的大小窗户面积至少是地面面积的七分之一,窗子的大小、数量,还应考虑经济条件和当地的气候条件。(5)窗的位置在设计窗的位置时,考虑了以下问题:a窗的位置应专门好地考虑房间内部的使用情形。b窗子大都兼有通风的作用,因此房间的窗子位置应与门的位置一起考虑,最好把窗开在门对面的墙上或离门较远的地点,以使房间尽可能得到穿堂风。c窗子的位置还考虑了立面的要求,使立面构图整齐谐调,不致杂乱无章,阻碍立面的成效。oo(6)窗的形式窗的
17、形式不仅考虑了采光、通风的要求,而且还考虑比例造型的美观,因为窗是建筑外形和室内艺术造型的重要内容。第二章第二章 结构设计结构设计2.12.1材料要求材料要求梁、柱混凝土强度等级相差不宜大于 5Mpa,如超过时,梁、柱节点区施工时应作专门处理,使节点区混凝土强度等级与柱相同。2.22.2截面尺寸要求截面尺寸要求梁的截面尺寸为 h=(1/81/12)L,b=(1/21/3)h柱为 h=(1/61/15)H,b=(12/3)h2.32.3结构布置要求结构布置要求(1)抗震框架结构的平面布置应力求简单、规那么、平均、对称,使刚度中心与质量中心尽量减小偏差,并尽量使框架结构的纵向、横向具有相近的自振特
18、性。(2)框架结构应布置并设计为双向抗侧力体系,主体结构的梁柱间不应采纳铰接,也不应采纳横向为刚接,纵向也铰接的结构体系。2.42.4运算过程运算过程2.4.12.4.1运算简图运算简图一样情形下,框架结构是一个空间受力体系,为了方便起见,常常忽略结构纵向和横向之间的空间联系,忽略各构件的抗扭作用,将纵向框架和横向框架分别按平面框架进行分析运算。由于横向框架的间距相同,作用于各横向框架上的荷载相同,框架的抗侧刚度相同,因此,除端部外,各榀横向框架都将产生相同的内力与变形,结构设计时一样取中间有代表性的一榀横向框架进行分析即可;而作用于纵向框架上的荷载那么各不相同,必要时应分别进行运算。框架节点
19、一样总是三向受力的,但当按平面框架进行结构分析时,那么节点也相应地简化。在现浇钢筋混凝土结构中,梁和柱内的纵向受力钢筋都将穿过节点或锚入区,这时应简化为刚节点。在结构运算简图中,杆件用轴线来表示。框架梁的跨度即取柱子轴线之间的距离。框架的层高框架柱的长度即为相应的建筑层高,而底层柱的长度那么应从基础顶面算起。关于不等跨框架,当个跨跨度相差不大于 10%时,在手算时可简化为等跨框架,跨度取原框架各跨跨度的平均值,以减少运算工作量。但在电算时一样可按实际情形考虑。在运算框架梁截面惯性距 I 时应考虑到楼板的阻碍。在框架梁两端节点邻近,梁受负弯矩,顶部的楼板受拉,楼板对梁的截面抗弯刚度阻碍较小;而在
20、框架梁的跨中,梁受正弯矩,楼板处于受压区形成T 形截面梁,楼板对梁的截面抗弯刚度阻碍较大。在工程设计中,为简便起见,仍假定梁的截面惯性距 I沿轴线不变,对现浇楼盖中框架取 I=2I0边框架取 I=1.5I0;对装配整体式楼盖,那个地点 I0为矩形截面梁的截面惯性矩。2.4.22.4.2在竖向荷载作用下的近似运算在竖向荷载作用下的近似运算通常,多层多跨框架在竖向荷载作用下的侧移是不大的,可近似的按无侧移框架进行分析,而且当某层梁上有竖向荷载时,在该层梁及相邻柱子中产生较大内力,而在其他楼层的梁、柱子所产生内力,在通过柱子传递和节点分配以后,其值将随着传递和分配次数的增加而衰减,且梁的线刚度越大,
21、衰减越快。因此,在进行竖向荷载作用下的内力分析时,可假定作用在某一层框架梁上的竖向荷载只对本层楼的梁以及与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力,而对其他楼层框架和隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。其中一样我们常用的方法有两种:D 值法和二次弯距分配法。荷载运算包括恒载运算和活载运算。2.4.32.4.3在水平荷载作用下采纳在水平荷载作用下采纳 D D 值法值法在框架内力组合时 通过框架内力分析,获得了在不同荷载作用下产生的构件内力标准值。进行结构设计时,应依照可能显现的最不利情形确定构件内力设计值。本设计采纳了二种类型的组合:(应为没考虑风荷载)竖向荷载效应,包括全部恒载和活载的组合;(2)地震作用
22、效应与重力荷载代表值效应的组合。取上述而种荷载组合中最不利情形作为截面设计时用的内力设计值。2.4.42.4.4在截面设计时在截面设计时,要紧有正截面和斜截面的设计要紧有正截面和斜截面的设计受弯构件在设计是都要进行抗弯和抗剪设计,钢筋混凝土受弯构件的破坏要紧有三种形式.即适筋截面的破坏,特点是受拉钢筋先屈服,然后受压区混凝土被压碎,超筋破坏和少筋破坏是脆性破坏是工程中不承诺显现的,我们在截面设计是不能显现后面的两种情形。受弯构件在弯距和剪力共同作用的区段往往会产生斜裂缝,并可能延斜截面发生破坏,斜截面破坏带有脆性破坏的性质,因此在设计中要加以操纵,在截面设计时,不仅要对截面尺寸加以操纵,同时还
23、要对对斜截面进行运算,配置一定数量的箍筋。5 5 结构选型结构选型1、结构体系选型:采纳钢筋混凝土现浇框架结构体系。2、屋面结构:采纳现浇钢筋混凝土肋形屋盖,屋面板厚 100mm。3、楼面结构:全部采纳现浇钢筋混凝土肋形楼盖,板厚 100mm。4、楼梯结构:采纳钢筋混凝土板式楼梯。5、天沟:采纳现浇天沟。6、梁柱截面尺寸的确定:主 梁:h (1/8-1/14)L3(1/8-1/14)6000m m 750m m 429m m;取h=500mm,满足要求;h/b 取 2.0,算出 b=h/2=500mm/2=250mm;次梁:h=(1/12-1/18)L2(1/12-1/18)4500m m 3
24、75m m 250m m;取h=400mm,满足要求;h/b 取 2.0,算出 b=h/2=400mm/2=200mm;错层梁:h=(1/8-1/14)L3(1/8-1/14)2700m m 338m m 193m m;取h=300mm,满足要求;h/b 取 2.0,算出 b=h/2=300mm/2=150mm,取 b=200mm;柱:据NNN 1.1Nv1.1nqs 1.1512kN/m226.64N 0.95,fcAc=1758.24kN,得出,Ac=1758.24kN/(14300kN/m20.95)=0.129,取Ac=0.16,取框架柱为方形柱,得出 b=h=400mm。7、梁格及柱
25、网布置见图 2.1 所示8、选 12 号轴线上的一榀框架进行结构运算。图 2.1.梁格及柱网布置图第三章第三章 楼盖设计楼盖设计九江市修水县住宅楼的结构布置图如图 3.1 图所示,楼面活荷载标准值为2.0kN/m2,屋面活荷载标准值为 0.5kN/m2,C20,fc9.6N/mm2,钢筋采纳HPB235,fy 210N/mm2,支撑梁截面尺寸为 250mm500mm。图 3.1 结构平面布置图(1)标准层楼面运算4500 mm1.67 2,为双向板;关 1.板结构类型的确定,关于 A 板,lox2700 mmloyloy6000mm4200mm12,43,于 C 板,为双向板;关于 B 板,l
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