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1、毕 业 论 文（设计）题 目： 水润之都住宅楼设计 水润之都住宅楼设计摘要：本设计为市之都设计，建筑为m2左右，地上，用钢筋结构；本设计的主要包括的建筑和。其中计算是重点。采用手算进行，并采用来 。其计算内容主要有：，各种框架内力，、，楼板，等。关键词: ；Hydrainresidential building designStudent Majoring in Civil Engineering liu juanjuan Tutor Name feng xiumei Abstract:This design for the Qingdao water embellish of residen
2、tial building design, construction area of 3800 m2, six floors on the ground, the underlying storage room for the height of 2.2 m, the standard height of 2.8 m. Two families share a ladder, average every building area is around 140-150 m2, with reinforced concrete frame structure; The main content o
3、f this design include residential building design and structure calculation. The structure design and calculation is the key. Using hand calculation of space structure is analyzed, and a calculation is made using a common framework to calculate the. Its computation contents mainly include: the verti
4、cal load and wind load, under various loading frame internal force analysis and the frame lateral calculation under the action of horizontal loading, and internal force combination frame beam and frame column and distribution engineering calculation, floor reinforcement calculation, the staircase an
5、d foundation design and calculation, etc.Key Words：Reinforced concrete frame structure;load calculation;the combination of internal forces;reinforcement;independentfoundation under column目 录1. 建筑设计11.1建筑设计概况11.2建筑设计原理21.3建筑材料选择32. 结构计算42.1设计资料42.2结构方案的选择和结构布置42.3梁柱截面尺寸的初步确定和材料选择62.4荷载计算82.5内力计算182.6
6、 横向框架内力组合462.7梁柱截面配筋计算672.8 楼板设计752.9 楼梯设计792.10基础设计82参 考 文 献84毕业设计图纸目录851 建筑设计1.1建筑设计概况：1.1.1工程概况建设地点：青岛市本工程为某青岛某开发商建筑的住宅楼，单体楼为。地上六层，底层为储物室层高，标准层高为。一梯两户，平均每套在左右。1.1.2设计条件：1.自然条件：（1）抗震设计：抗震设防烈度为6度，II类场地，不考虑抗震计算1。（2）基本雪压：自然条件：基本风压：0.6 kN/m2，B类粗糙度；基本雪压：0.2 kN/m2。青岛年平均气温12.7。最高气温高于30的天数，年平均为11.4天；最低气温低
7、于-5的天数，年平均为22天。年平均无霜期251天，比相邻地区长一个月。青岛市降水量年平均为662.1毫米，年平均降雪日数只有10天。年平均气压为1008.6毫帕。年平均风速为5.2米/秒，以东南风为主导风向2。2、工程地质条件，II类场地。序号岩土深度土层深度（m）厚度范围（m）地基土承载力（kPa）压缩模量（mPa）1杂填土0.0101.0-2粉土1.02.01.01805.03中粗砂2.04.52.52809.54砾砂4.515.010.535021.0由此选用第三层为持力层，其承载力特征值，其中未见地下水，本工程。1.1.3 结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。1.2建筑设计原理本次毕业
8、设计的立题思路是本着满足人们对于住房的要求来构思的，现代的人们对于住房的要求更不仅仅是解决温饱、有地方可以居住这些基本的生活要求，他们更多的是在乎生活的品质和质量，并且每套150m2左右的建筑面积，属于中等层次用房，依据该层次人们的生活习惯制定了方案，因此，客厅的设计及采光，通透性方面都有详尽的考虑。总之，以满足该类住户人群的需要进行设计。1.2.1建筑平面设计本设计为住宅楼，户型设计为三室一厅一厨二卫加书房，卧室有主卧和次卧，主卧设计有独立卫生间，客厅是设计的大的开敞式，另有卫生间、厨房、阳台，还配有小的衣帽间隔间。建筑平面形状选取方形，长48.24米，宽13.44米。房间为矩形，较为规整，
9、建筑共两个楼梯，楼梯设计中底层储藏室用直跑形式，一跑13阶，标准层用等跑形式，一跑10阶，符合人们的生活需要。1.2.2 建筑立面设计立面设计以简单、大方为主，其中没有挑进挑出等复杂的建筑立面，主要还是结合建筑的平面布置来进行的，另外，建筑立面的整体感觉符合建筑美学和力学的要求，尤其是门窗洞口的比例关系上，着重考虑。1.2.3 剖面设计剖面设计最重要的就是对内部使用空间的高度有一个了解，以此来确定是否能让人们的生活行为不受限制，给人以舒服的感觉，在剖面图下，我们能够看到梁板柱的尺寸，而且也剖切到了门墙窗、楼梯、屋顶。因此，对于建筑结构了解深刻。1.3 建筑材料选择1.3.1材料选用3混凝土：基
10、础垫层 C15，其他均采用 C30。钢筋： 纵向受力钢筋用 HRB400, 箍筋用 HPB300。外墙：建筑外墙用普通砖墙,其尺寸为240mm11553，重量= 25kN/m23；填充墙：内隔墙均用加气混凝土砌块，其尺寸为，重量= 6kN/m23；门：木门，= 0.2 kN/m2 卷帘门， = 0.4 kN/m23窗： 钢塑门窗， = 0.35 kN/m232 结构计算选取14号轴线进行设计2.1 设计资料2.1.1 设计条件1、自然条件：(1) 基本风压：0.6kN/m2 B类粗糙度(2) 基本雪压：0.2kN/m22、抗震设防烈度：6度,场地类别为二类，不考虑抗震设防计算1。3、工程地质条
11、件：持力层地基土承载力fak =280kN/m2 ,类场地4。4 、荷载根据用途的选取：屋面：kN/m2楼面：kN/m2楼梯：kN/m252.2结构方案选择2.2.1结构选型该楼总面积约为，层数为6层，底层为储藏室，采用结构体系，基础选为。2.2.2结构布置2.2.3 结构材料1、混凝土强度：基础垫层 C15柱、梁、楼板、基础 C30 2、钢筋：梁、柱、板钢筋等级为HRB400，箍筋为HPB300；3、钢筋接头形式：采用绑扎连接；4、混凝土保护层：板 15 mm梁截面 15 mm柱 35 mm2.3截面尺寸的初步确定2.3.1 梁柱截面尺寸的估算1.梁尺寸估算（1）主梁尺寸截面高度：，其中l0
12、为梁的计算跨度，l0=6300mm，则h=420630mm,取h=500mm6截面宽度：，主梁截面取h=500mm，则b=167250mm，取b=250mm6。（2）次梁尺寸由h=(1/12-1/18)L, ,则取h=400mm,b=200mm62.柱尺寸估算根据一榀框架的尺寸可以估算出轴力设计值，从而估算柱的截面尺寸：N=123.04.26=1166.4KN结构采用C30混凝土, fc =14.3N/mm2，假定柱截面尺寸则柱轴压比：=1166.4/14.3500500=0.33，为轴压比，该工程的抗震设防烈度为6度，该建筑为丙类建筑，则轴压比限值为1.0取截面： 3板厚尺寸估算h=（1/4
13、51/50）l 取板厚h=120mm，基础顶面至室外地坪取，故。，。4. 梁、柱线刚度梁截面惯性矩要考虑到现浇楼板的作用，中框架取（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯矩）6AC跨梁： i=EI/l=30000100.250.52/（126.3）=2.48104CD跨梁： i = EI/l=30000100.250.52/（122.7）=5.79104DE跨梁: i = EI/l=30000100.250.52/（124.2）=3.72104其余各层柱： i余 = EI/l=30000100.50.5/（122.8）=5.58104底层柱： i底 = 104令 , 则相对为：i左梁=2.4810
14、4 /5.58104=0.44i右梁=3.72104 /5.58104=0.67 i中梁= 5.79104 /5.58104=1.04 i底柱=4.96104 /5.58104=0.89 2.4 荷载计算2.4.1 恒荷载标准值1、 屋面隔热层： 0.035kN/m3=0.875kN/m2防水层： 找平层： 0.02 kN/m3=0.40kN/m2找坡层： （0.040+0.080）/2kN/m3=0.56kN/m2保温层： 0.060 kN/m3=0.72kN/m2结构层： 0.120kN/m3=3.00kN/m2抹灰层： 0.015 kN/m3=0.225kN/m2合计 6.21kN/m2
15、2、楼面 0.65kN/m2 0.020kN/m3=0.40kN/m2结构层： 0.120 kN/m3=3.00kN/m2抹灰层： 0.020 kN/m3=0.34kN/m2合计 4.39kN/m23、梁自重（主梁）梁自重： 0.25（0.5-0.12） kN/m3=2.375kN/m抹灰层： 0.02(0.5-0.12+0.25) 2kN/m3=0.428kN/m合计 2.803kN/m4、次梁、基础梁自重梁自重： 0.20（0.4-0.12） kN/m3=1.40kN/m抹灰层： 0.02(0.4-0.12+0.2) 2 kN/m3=0.326kN/m合计 1.726kN/m5、柱自重柱自
16、重： 0.50.5 kN/m3=6.25kN/m抹灰层： 0.020.54kN/m3=0.68kN/m合计 6.93kN/m6、（标准层）纵墙： 0.90.24kN/m =3.89kN/m铝合金窗（1.51.5）： 1.50.35kN/m =0.525kN/m： （2.8-1.5）0.5kN/m =0.65kN/m： （2.8-1.5）0.36kN/m =0.468kN/m合计 5.533kN/m纵墙： 0.90.2418.0kN/m =3.89kN/m铝合金窗（1.51.5）： 1.90.35kN/m =0.665kN/m： （2.8-1.9）0.5kN/m =0.495kN/m： （2.8
17、-1.9）0.36kN/m =0.324kN/m合计 3.644kN/m7. （底层A）纵墙： （3.2-1.5-0.5-0.4）0.2418.0kN/m =3.24kN/m卷帘门： 1.50.4kN/m =0.6kN/m： （3.2-1.5）0.5kN/m =0.825kN/m： （3.2-1.5）0.36kN/m =0.594kN/m合计 5.259kN/m（底层E）纵墙： （3.2-0.5-0.4）0.2418.0kN/m =9.72kN/m： （3.2-0.9）0.5kN/m =1.125kN/m： （3.2-0.9）0.36kN/m =0.81kN/m合计 11.745kN/m8.
18、（标准层）墙重： （2.8-0.5）6.00.2kN/m =2.76kN/m： （2.8-0.5）0.362kN/m =1.656kN/m合计 4.416kN/m 底层墙重： （3.2-0.5-0.4）6.00.2kN/m =2.7kN/m： （3.2-0.5-0.4）0.362kN/m =1.62kN/m合计 4.32kN/m 9. 女儿墙自重女儿墙： 0.90.24kN/m =3.888kN/m压顶： 0.10.24kN/m =0.6kN/m： 合计 5.72kN/m2.4.2活荷载标准值1. 屋面和楼面屋面：kN/m2楼面：kN/m2楼梯：kN/m252.雪荷载：基本雪压：0.2kN/m
19、2雪荷载： 1.00.2kN/m2=0.2 kN/m，二者中取大值。2.4.3 竖向荷载下框架受荷计算因为有梁的存在楼板被分割为一个一个的区格，首先要区分此板区格是单向板还是双向板：当时称为单向板，即主要在一个方向上弯曲的板7；当时称为双向板，即在两个跨度方向上弯曲的板7；当的板宜按双向板设计7。经过计算，选取的一榀框架上的板都是双向板，如图2-4所示，因此，板传至梁上的被分割成的三角形或梯形荷载经过以下公式可被转化为均布荷载，三角形荷载：5/8P 公式（2-1）7梯形荷载：(1-2+)P， 公式（2-2）71.梁均布荷载（1）A-C轴间梁 =3.6/(26.3)=0.286屋面板传荷载：恒载
20、： 6.213.6/2(1-20.286+0.286)2=19.23活载： 1.53.6/2(1-20.286+0.286)2=4.64楼面板传荷载：恒载： 4.393.6/2(1-20.286+0.286)2=13.6活载： 2.03.6/2(1-20.286+0.286)2=6.19梁自重标准值： 2.803A-C轴均布荷载：屋面梁：恒载= 2.80319.23=22.033活载= 4.64楼面梁：恒载= 2.803+13.6=16.403活载= 6.19 (2)C-D轴间梁 屋面板荷载：恒载： 6.212.7/25/82=10.48活载： 1.52.7/25/82=2.53楼面板荷载：恒
21、载： 4.392.7/25/82=7.41活载： 2.02.7/25/82=3.375梁自重标准值： 2.803C-D轴间均布荷载：屋面梁：恒载= 2.80310.48=13.283活载= 2.53楼面梁：恒载= 2.803+7.41=10.213活载= 3.375 (3)D-E轴间框架梁 =3.0/(24.2)=0.357屋面板传荷载：恒载： 6.213/2(1-20.357+0.357)2=14.73活载： 1.53/2(1-20.357+0.357)2=3.56楼面板荷载：恒载： 4.393/2(1-20.357+0.357)2=10.41活载： 2.03/2(1-20.357+0.35
22、7)2=4.74梁自重标准值： 2.803D-E轴均布荷载：屋面梁：恒载= 2.80314.73=17.533活载= 3.56楼面梁：恒载= 2.803+10.41=13.213活载= 4.742.柱集中荷载 天沟自重见图2-5：恒载=（1）A柱集中荷载顶层柱：恒载=(5.72+2.17)7.2+2.803(7.2-0.5)+1.7266.30.5+19.236.31/42+6.211.85/87.2=191.901kN活载=1.51.85/87.2+4.640.56.3=26.77kN标准层：恒载=5.533(7.2-0.5)+2.803(7.2-0.5)+4.4166.30.5+1.726
23、6.30.5+13.66.31/42+4.391.85/87.2=153.6kN活载=基础顶面恒载= =5.259(7.2-0.5)+1.726(7.2-0.5)=46.8kNC柱集中荷 =顶层柱：恒载=2.803(7.2-0.5)+1.7266.30.5+19.236.31/42+6.211.85/87.2+6.212.7/2(1-20.24+0.24)5.71/42+6.212.7/2(1-20.24+0.24)5.71/412/692=160.287kN活载=板传荷载=1.51.85/87.2+1.52.7/2(1-20.24+0.24)5.71/42+1.52.7/2(1-20.24+
24、0.24)5.71/412/692+4.646.30.5=32.86kN标准层：恒载=4.416(7.2-0.5)+2.803(7.2-0.5)+1.7266.30.5+13.66.30.5+4.4166.31/42+4.391.85/87.2+4.392.7/2(1-20.24+0.24)5.71/42+4.392.7/2(1-20.24+0.24)5.71/412/692=163.931kN活载=板传荷载=2.01.85/87.2+2.02.7/2(1-20.24+0.24)5.71/42+2.02.7/2(1-20.24+0.24)5.71/412/692+6.196.30.5=43.8
25、kN基础顶面恒载=1.726(7.2-0.5)+4.32(7.2-0.5)=40.508KN(3)D柱集中荷载 =顶层柱：恒载=2.803(6.0-0.5)+1.7264.20.5+14.734.21/42+6.211.55/86.0+6.212.7/2(1-20.36+0.36)5.7=122.535kN活载=板传荷载=1.51.55/86.0+1.52.7/2(1-20.36+0.36)5.7+3.564.20.5=25.006kN标准层：恒载=4.416(6.0-0.5)+2.803(6.0-0.5)+1.7264.20.5+4.4164.20.5+10.414.21/42+4.391.
26、55/86.0+4.392.7/2(1-20.36+0.36)5.7=125.758kN活载=板传荷载=2.01.55/86.0+2.02.7/2(1-20.36+0.36)5.7+4.744.20.5=33.32kN基础顶面恒载=1.726(6.0-0.5)+4.32(6.0-0.5)=33.253KN(4)E柱集中荷载顶层柱：恒载=(5.72+2.17)6.0+2.803(6.0-0.5)+1.7264.20.5+14.734.21/42+6.211.55/86.0=132.242kN活载=板传荷载=1.51.55/86.0+3.560.54.2=15.916kN标准层：恒载=5.533(
27、6.0-0.5)+2.803(6.0-0.5)+4.4164.20.5+1.7264.20.5+10.414.21/42+4.391.55/86.0=105.302kN活载=板传荷载=2.01.55/86.0+4.740.54.2=21.204kN基础顶面恒载= =11.745(6.0-0.5)+1.726(6.0-0.5)=74.01 kN2.4.4 风荷载计算1、风荷载标准值计算为简化计算，楼面的集中风荷载被计算单元内外墙面的分布风荷载等量转化，计算公式如下所示： 公式(2-3) 7S风荷载体形系数，本工程H/B=17.2/13.44=1.284，取S =1.3 7。Z风压高度变化系数，本
28、工程建设为B类地面粗糙程度7；0风荷载基本风压值；本工程0=0.6 kN/m2hi下层柱高；hj上层柱高；B计算单元迎风面宽度，B=7.207。Z风振系数因为H30m，且高宽比17.2/13.44=1.281.5 则Z =1.07。层次离地高度0 (kN/m)Wk (kN)61.31.01.17616.72.820.615.8551.31.01.1113.92.82.80.617.4541.31.01.0311.12.82.80.616.2031.31.01.008.32.82.80.615.7221.31.01.005.52.72.80.615.7211.31.01.002.74.22.80
29、.615.302、 风载下位移验算构件名称(kN/m)A轴柱=(20.44)/21=0.440.1815373C轴柱=(20.44+21.04)/21=1.480.42536298D轴柱=(20.1.04+2+20.67)/21=1.70.4639288E轴柱=(20.67)/21=0.670.25121437D=15373+36298+39288+21437=112396 kN/m构件名称(kN/m)A轴柱0.50.433902C轴柱1.670.650854D轴柱1.920.6252549E轴柱0.750.4538140D=33902+50854+52549+38140=175445 kN/
30、m3、风载下侧移计算水平荷载作用下按以下公式计算： 公式(2-4) 7 Vj第j层的总剪力7；Dij第j层所有柱的抗侧移刚度之和7；Uj第j层的层间侧移7。层数Wj/kNVj/kND/ kN/m/mVj/h615.8515.851123961.41/20000517.4533.311239631/9333416.2049.5112396 4.41/6364315.7265.2211239661/4667215.7280.941123967.21/3889115.3096.241754455.51/4000u=0.00275侧移验算：对于框架梁结构楼层层间最大侧移与层高之比的限值为1/5508。
31、该工程的框架：1/38891/550， 顶点位移 u=0.0027 且 u/H=1/58911/650 则框架的侧移刚度足够。2.5 内力计算为简化计算，以下单独受荷情况：91、恒载作用2、活载作用3、风荷载作用框架在竖向荷载作用下，本结构采用分层法计算其内力，即对1,2采用分层法计算9；框架在水平荷载作用下，本结构采用D值法计算其内力，即对3采用D值法计算9。2.5.1 恒载标准值内力计算1. 计算分配系数计算时除底层柱以外，其它各层柱的线刚度先乘以，取传递系数为1/3（梁和底层柱的传递系数为1/2）10。分配系数公式： 公式(2-5) 10式中：为节点第根杆件的相对转动刚度10；为节点各杆
32、件相对转动刚度之和10。顶层： A点：u柱=0.9/(0.9+0.44) =0.67 u梁=0.44/(0.9+0.44)=0.33C点：u柱=0.9/(0.9+0.44+1.04)=0.38 u左梁=0.44/(0.9+0.44+1.04)=0.18 u右梁=1.04/(0.9+0.44+1.04)=0.44D点：u柱=0.9/(0.9+0.67+1.04)=0.34 u左梁=1.04/(0.9+0.44+1.04)=0.4 u右梁=0.67/(0.9+0.44+1.04)=0.26E点：u柱=0.9/(0.9+0.67) =0.57 u梁=0.67/(0.9+0.67)=0.43标准层：A
33、点：u上柱=u下柱=0.9/(0.9 2+0.44) =0.4 u梁=0.44/(0.9 2+0.44)=0.2C点：u上柱=u下柱=0.9/(0.9 2+0.44+1.04)=0.27 u左梁=0.44/(0.9 2+0.44+1.04)=0.14 u右梁=1.04/(0.9 2+0.44+1.04)=0.32D点：u上柱=u下柱=0.9/(0.9 2+0.67+1.04)=0.26 u左梁=1.04/(0.9 2+0.44+1.04)=0.29u右梁=0.67/(0.9 2+0.44+1.04)=0.19E点：u上柱=u下柱=0.9/(0.9 2+0.67) =0.35 u梁=0.67/(0.9 2+0.67)=0.3底层：A点：u上柱=0.9/(0.9+0.89+0.44) =0.4 u下柱=0.89/(0.9 +0.89+0.44) =0.4 u梁=0.44/(0.9+0.89+0.44)=0.2C点：u上柱=0.9/(0.9+0.89+0.44+1.04)=0.275 u