南海天地小区二期1-8#楼方案设计 毕业设计计算书

'2015届学生毕业设计（论文）南海天地小区二期1-8#楼方案设计学生姓名：学号：3041211212所属学院：水利与建筑工程学院专业：土木工程班级：15-2指导教师：起止时间：2015.2.24—2015.5.18塔里木大学教务处制 中文摘要南海天地小区二期1-8#框架式住宅建筑，地上8层，总高度为25.45米.，总长度为32.1米，总宽度为21.6米。本设计主要为建筑设计和结构设计，建筑设计的目标是总平面设计：合理布置建筑主、次入口；满足建筑物防火间距及消防通道要求。平面设计：合理确定平面柱网尺寸；布置房间；确定楼梯数量、位置及形式；满足室内采光、通风要求。；结构设计主要进行结构技术性能方面的工作，构件的受力分析及构件设计；各种性能指标强度、刚度、稳定性等。本设计针对南海天地小区二期1-8#住宅楼进行建筑设计及结构设计。建筑设计主要包括：平面设计、立面设计、剖面设计以及交通设计、功能分区。结构设计主要包括：构件选型、荷载分析、构件配筋。关键词：建筑工程；结构工程；基础工程；PKPM软件ABSTRACTTheSouthChinaSea,theworldcommunityphaseII1-8#frameshearwalltyperesidentialbuilding,8onthegroundfloor,withatotalheightof25.45m.Totallengthfor32.1meters,totalwidthis21.6meters.Thisdesignmainlyforarchitecturaldesignandstructuraldesign,architecturaldesigngoalistotalplanedesign,reasonablearrangementofthemainbuilding,attheentrance;meetthebuildingfireintervalandfirechannelrequirements.Graphicdesign:todetermineareasonablesizeofplanecolumnnet;roomlayout;determinethenumberofstairs,locationandform;inordertomeetthedemandsofindoorlighting,ventilationrequirements.;structuredesignofthemainstructureandtechnicalperformanceofwork,forceanalysisandcomponentdesignofcomponent;variousperformanceindexesofthestrength,stiffness,stabilityandsoon.Thedesignofthearchitecturaldesignandstructuraldesignforresidentialbuilding1-8#twoSouthChinaSeaWorldcommunity.Architecturaldesignincluding:graphicdesign,facadedesign,profiledesign,trafficdesign,functionalzoning.Thestructuredesignincludes:componentselection,loadanalysisandreinforcement.Keywords:buildingengineering;structuralengineering;foundationengineering;PKPMsoftware 前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本次毕业设计题目南海天地小区二期1-8#楼方案设计，该小区位于南海小街控制规划E区06-02-R1区块居住用地，建筑类型：住宅建筑，结构类型：框剪结构，建筑限高27m，容积率2.52，建筑用地面积73701m2,建筑密度38%，绿地率38%；高层建筑可节约城市用地，缩短公用设施和市政管网的开发周期，从而减少市政投资，加快城市建设。城市中的高层建筑是反映这个城市经济繁荣与社会进步的重要标志，随着社会与经济的蓬勃发展，尤其是城市建设的发展，要求建筑物所能达到的高度与规模不断增加，同时高层建筑可以部分解决城市用地紧张和低价高涨的问题，能够提供更多的空闲地面，有利于美化环境，而且水平交通与竖向交通相结合，使人们在地面上的活动走向空间化，节约了时间，增加了效率。简言之，社会的发展、经济的进步和高层建筑的诸多优点，都使得高层建筑的兴建成为必要和可能。在这样的历史条件下，我们对于高层的学习与深入的了解，从而对高层乃至超高层都有一个较为系统的认知，培养我们综合应用所学基础课、专业基础课及专业课知识的相应技能，解决土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力，对我们以后走向工作岗位是一个极宝贵的经验。本次设计内容包括建筑设计和结构设计两大部分：建筑设计主要包括底层平面、标准层平面、正立面、侧立面和剖面设计和总平面图。在结构设计中为钢筋混凝土剪力墙结构设计，重点掌握水平地震作用、风荷载及竖向荷载作用下结构的内力计算和组合，并完成相应的配筋及计算。在设计中涉及到很多计算机辅助软件及办公软件，如Office中的Word、Excel，绘图软件AutoCAD、天正建筑，结构计算的PKPM及理正岩土等，通过对这些软件的应用，更能提高我们对计算机的应用能力，真正达到学以致用，理论与实践相结合的目的。建筑设计以天正建筑软件绘图，相关规范、图集为前提完成内容：筑总体布局；建筑平面布置；建筑立面布置；建筑剖面布置建筑防火设计；门窗设计；防水构造设计；建筑保温设计。 结构设计以PKPM软件进行结构分析，相关规范及图集为前提，参考相关教材，完成内容：构件设计；PMCAD建模；PK对一榀框架进行计算；SATWE软件对结构进行计算；楼板施工图设计；梁柱施工图设计；LTCAD里普通楼梯施工图设计；剪力墙施工图设计。 1设计资料1.1工程名称南海天地1-8#住宅楼结构设计1.2工程概况建筑总高度为25.1米，共8层，每层层高3米，室内外高差0.45米。设计使用年限50年。具体情况可参见结构平面布aa置图1.1以及剖面图1.2。a图1.1结构平面布置图 图1-21.1剖面图1.3工程技术条件广东茂名地处北回归线以南，属热带亚热带季风温和气候。全市年平均气温22.3℃～23℃，月平均最高气温26.5℃～28.7℃（七月），月平均最低气温14℃～16℃（一月），年内≥10℃的积温7857～8413℃，持续天数337～355天，基本无霜；平均年日照1939.3～2161.4小时，日照百分率为47%，太阳辐射总量为106.59～116.99大卡/平方厘米；降雨季节长，年降雨量1500～1800毫米，降雨日在100～170天之间。风向：西北风为主导风向，风压：0.6kN/m2，基本雪压0.00kN/m2，地面粗糙度类别为C类。地下水水质地下水位埋深为2.0m。地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。抗震设防烈度、设计基本地震加速度、设计特征周期等参数查阅资料2001版《中国地震动参数区划图B1》、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录A：我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组，《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008、《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068。1.4材料采用混凝土：采用C30钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400、其余采用热轧钢筋HPB235。墙体：内外墙均为加气混凝土砌块。其尺寸：，重度：窗：塑钢窗，重度：,门：木门，重度：6 2结构选型及布置2.1结构选型结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框剪结构体系；屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖，刚柔性相结合的屋面，屋面板厚；楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，板厚；楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土楼梯；基础：独立基础；2.2结构布置包括结构平面布置和结构剖面布置。因为此设计中同一层楼面标高变化不大，所以不做结构剖面布置。如屋面、各层楼面（包括门窗过梁）等结构平面布置，详见结构平面布置图。62.3结构布置图的具体内容和要求（1）屋面结构布置图上主要的结构构件有：框架（梁和柱）、屋面梁、屋面板、女儿墙等构件。（2）楼面结构布置图上主要结构构件有：框架（梁和柱）、楼面梁、楼面板、楼梯等3框架计算及梁柱线刚度3.1梁柱截面尺寸估算框架梁截面尺寸估算框架横梁截面尺寸，横向框架梁最大跨度框架横梁截面高度，截面宽度本结构中，取，取框架纵梁截面尺寸，纵向框架梁最大跨度框架纵梁截面高度，截面宽度本结构中，取，取框架柱截面尺寸估算对于高层框架，无论从受力角度还是柱的净高而言都以底层最不利。柱截面高度取67 暂取假定底层中柱的轴力设计值约为：采用C30混凝土浇捣，由附表查得。假定柱截面尺寸，则柱的轴压比为：故确定截面尺寸为。3.2确定框架计算简图假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。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，底层柱高基础顶面算至第二层楼面，室内外高差为0.45米，基础顶面至室外地坪3.5米，故其基顶标高至0.000点的距离为3.95米。二层楼面标高为3.00米，故底层柱高度为6.95米3.3框架梁、柱的刚度计算由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇捣，对于中框架梁取。A-C轴跨梁：C-E轴跨梁：E-G轴跨梁：G-J轴跨梁：J-L轴跨梁：A、C、E、G、J、L轴底层柱柱：67 A、C、E、G、J、L轴其余各层柱：令,则其余各杆的相对线刚度为：框架梁柱的相对线刚度如图3.1所示，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。图3.1计算简图67 4荷载计算为了便于今后的内力组合，荷载计算宜按标准值计算。4.1恒载标准值计算4.1.1屋面找平层：15厚水泥砂浆防水层（刚性）40厚C20细石混凝土防水1.0防水层（柔性）SBS防水卷材0.4找平层：15厚水泥砂浆找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平保温层：80厚矿渣水泥结构层：120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：10厚混合砂浆合计4.1.2标准层楼面结构层：120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：10厚混合砂浆合计4.334.1.3梁自重b×h=240mm×500mm梁自重67 抹灰层：10厚混合砂浆合计2.494.1.4柱自重b×h=500mm×500mm柱自重抹灰层：10厚混合砂浆合计4.1.5外纵墙自重8厚1：2.5防裂水泥砂浆：100厚挤塑聚苯板保温层：20厚1:3水泥保温砂浆：240厚加气混凝土砌块：10厚混凝土砂浆：合计4.1.6内纵墙自重10厚抹灰：240厚加气混凝土砌块：10厚抹灰：合计4.2活荷载标准值计算屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查得：不上人屋面：楼面：67 4.3竖向荷载下框架受荷计算4.3.1A-C轴间框架梁屋面板传荷载：板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，荷载的传递示意图4.1所示。图4.1板传荷载示意图恒载：活载：楼面板传荷载：恒载：活载：梁自重：A-C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＝67 4.3.2C-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：C-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=4.3.3E-G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：E-G轴间框架梁均布荷载为：67 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=4.3.4G-J轴间框架梁与C-E之间相同4.3.5J-L轴间框架梁与A-C之间相同4.3.6A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：女儿墙自重：做法墙高900mm，100mm的混凝土压顶顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载顶层柱活载=板传活载标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载标准层柱活载=板传活载67 4.3.7C轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载顶层柱活载=板传活载标准层柱恒载=梁自重+板传荷载标准层柱活载=板传活载4.3.8E轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=女儿墙+梁自重+板传荷载顶层柱活载=板传活载标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载67 标准层柱活载=板传活载4.3.9G轴柱纵向集中荷载与E轴相同4.3.10J轴柱纵向集中荷载与C轴相同4.3.11L轴柱纵向集中荷载与A轴相同图4.2竖向受荷总图注：图中数值均为标准值，单位KN67 4.4风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值该式中基本风压，地面粗糙度为C类μ--风压高度变化系数μ--风荷载体型系数，由建筑物的体型查得μ＝1.3；--风振系数h--下层柱高；h--上层柱高，对于屋顶女儿墙取2倍高度；B—迎风面的宽度，B为7.4m。表4.1集中风荷载标准值楼层离地高度m824.450.8371.651.300.603.02.020.00721.450.8211.571.300.603.03.022.84618.450.7381.561.300.603.03.019.99515.450.7341.471.300.603.03.018.84412.450.7281.381.300.603.03.017.6839.450.7221.291.300.603.03.016.5326.450.7151.201.300.603.03.015.3813.450.7101.101.300.603.953.016.33，67 5风荷载作用下的位移验算5.1侧移刚度D表5.1横向2-8层D值计算构件名称A、L轴柱0.21915213C、J轴柱0.49927092E、G轴柱0.36925633表5.2横向底层D值计算构件名称A、L轴柱0.45113736C、J轴柱0.58817909E、G轴柱0.575175135.2风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移计算67 表5.3风荷载作用下框架楼楼层层间位移与层高之比计算层820201102430.00021/15000722.8442.841102430.00041/7500619.9962.831102430.00061/5000518.8481.671102430.00071/4286417.6899.351102430.00091/3333316.53115.881102430.00111/2727215.38131.261102430.00121/2500116.33147.59983160.00151/2000侧移验算：由表可知，对于框剪结构，楼层层间最大位移与层高之比的限值为1/800。本框剪结构最大位移在底层为1/2000。1/2000<1/800，故满足要求。6水平地震作用侧移验算该建筑物的高度为25.45m<40m,以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。6.1重力荷载代表值的计算屋面处重力荷载代表值=结构构配件自重标准值+0.5雪荷载标准值楼面处重力荷载代表值=结构构配件自重标准值+0.5楼面活荷载标准值其中结构和构配件自重取楼面上、下各半层层高范围内的结构及构配件自重6.1.1屋面处的重力荷载标准值的计算屋面板结构层及构造层自重标准值顶层的墙重：67 6.1.2其余各层楼面处的重力荷载标准值的计算6.1.3底层楼面处的重力荷载标准值的计算6.1.4楼面活荷载标准值的计算6.1.5重力荷载代表值的计算屋面处：楼面处：底层楼面处：67 6.2结构自振周期的计算6.3多遇水平地震作用的计算由于该工程所在地区抗震设防烈度为7度，场地土为Ⅱ类，设计地震分组为第三组，由表1-18和表1-19查得由于，故，故不需要考虑顶部附加水平地震作用的影响。表6.1横向地震作用位移验算层87931.7627.65219313.2960982.7665.5402.211081700.0003677322.2024.35178295.6960982.7541.11067.711081700.0009667322.2021.05154132.3960982.7467.71608.811081700.0014557322.2017.75129969.1960982.7394.42076.511081700.0018747322.2014.45105805.8960982.7321.12470.911081700.0022337322.2011.1581642.5960982.7247.82792.011081700.0025227322.207.8557479.3960982.7174.43039.811081700.0027417548.334.5534344.9960982.7104.23214.210648680.00302侧移验算：层间侧移最大值满足要求7内力计算67 为简化计算，考虑如下几种单独受荷情况：(1)恒载作用(2)活载作用(3)风荷载作用（从左到右，从右到左）。对于(1)、(2)两种情况，框架在竖向荷载作用下，采用迭代法计算。对于第三种情况，框架在水平荷载作用下，采用D值法计算。7.1恒荷载标准值作用下的内力计算由前述的刚度比可根据下式求得节点各杆端的弯矩分配系数均布恒载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩：恒荷载作用下迭代计算如图7.1、图7.2。恒荷载标准值作用下的弯矩图、剪力图、轴力图如图7.3、图7.4、图7.5所示；图7.3恒荷载作用下的M图67 图7.4恒荷载作用下的V图图7.5恒荷载作用下的N图67 67 图7.1恒荷载作用下的迭代计算67 67 图7.2恒荷载作用下最后杆端弯矩（单位：KN/m）67 7.2活荷载标准值作用下的内力计算活荷载标准值作用在AC跨下的迭代计算如图7.6、7.7活荷载标准值作用在AC跨下的弯矩图、剪力图、轴力图如图7..8、图7.9、图7.10所示；图7.8活荷载作用在AC跨下的M图67 图7.9活荷载作用AC跨下的V图图7.10活荷载作用AC跨下的N图67 67 图7.6活荷载作用在AC跨下的迭代计算67 67 图7.7活荷载作用在AC跨下最后杆端弯矩（单位KN/m）67 活荷载标准值作用在CE跨下的迭代计算，如图7.11、7.12。活荷载标准值作用在CE跨下的弯矩图、剪力图、轴力图如图7.11、图7.12、图7.13所示；图7.11活荷载作用在CE下的M图67 图7.12活荷载作用在CE下的V图图7.13活荷载作用在CE下的N图67 67 图7.11活荷载作用在CE跨下的迭代计算67 67 图7.12活荷载作用在CE跨下最后杆端弯矩（单位KN/m）67 活荷载标准值作用在EG跨下的迭代计算，如图7.14、7.15。活荷载标准值作用在EG跨下的弯矩图、剪力图、轴力图如图7.16、图7.17、图7.18所示；图7.16活荷载作用在EG下的M图67 图7.17活荷载作用在EG下的V图图7.18活荷载作用在EG下的N图67 67 图7.14活荷载作用在EG跨下的迭代计算67 67 图7.15活荷载作用在EG跨下最后杆端弯矩（单位KN/m）67 7.3风荷载标准值作用下的内力计算框架在风荷载下的内力用D值法进行计算第i层第m柱所分配的剪力为：，，见下表。框架柱反弯点位置，，计算结果如下所示。表7.1A轴框架柱反弯点位置层号h/myyh/m83.00.560.250000.250.7573.00.560.350000.351.0563.00.560.400000.401.2053.00.560.400000.401.2043.00.560.450000.451.3533.00.560.450000.451.3523.00.560.550-0.025-0.0250.531.5913.950.730.85000.550.833.28表7.2C轴框架柱反弯点位置层号h/myyh/m83.01.280.370000.371.1173.01.280.420000.421.2663.01.280.470000.471.4153.01.280.470000.471.4143.01.280.470000.471.4133.01.280.520000.521.5623.01.280.5200-0.0150.511.5313.951.640.670-0.01500.661.98表7.3E轴框架柱反弯点位置层号h/myyh/m83.01.170.360000.361.0873.01.170.410000.421.2363.01.170.460000.461.3853.01.170.460000.461.3843.01.170.460000.461.3867 33.01.170.510000.511.5323.01.170.5100-0.0150.501.5013.951.530.660-0.01500.651.95框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算，计算过程如下表所示：中柱处的梁边柱处的梁表7.4风荷载作用下的A轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层820.00110243152130.1382.760.756.212.076.21742.84110243152130.1385.911.0511.526.2113.59662.83110243152130.1388.671.2015.6110.4021.82581.86110243152130.13811.271.2020.2913.5230.69499.35110243152130.13813.711.3522.6218.5136.143115.88110243152130.13815.991.3526.3821.5944.892131.26110243152130.13818.111.5925.5428.7947.131147.5998316137360.14020.663.2813.8767.7642.66表7.5风荷载作用下的C轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层820.00110243270920.2464.921..119.305.464.285.02742.84110243270920.24610.541.2618.3413.2810.9512.82662.83110243270920.24615.461.4124.5821.8017.4220.44581.86110243270920.24620.091.4131.9428.3324.7229.02499.35110243270920.24624.441.4138.8634.4630.9136.2867 3115.88110243270920.24628.511.5641.0544.4834.7340.782131.26110243270920.24632.291.5347.4749.4042.3049.651147.5998316179090.18226.861.9827.4053.1835.3341.47表7.6风荷载作用下的E轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层820.00110243256330.2334.661..088.955.032.972.06742.84110243256330.2339.981.2317.6612.2813.399.30662.83110243256330.23314.641.3823.7220.2021.2414.76581.86110243256330.23319.031.3830.8326.2630.1120.92499.35110243256330.23323.151.3837.5031.9537.6226.143115.88110243256330.23327.001.5339.6941.3142.2729.372131.26110243256330.23330.581.5045.8745.8751.4435.741147.5998316175130.17826.271.9527.5851.2343.3430.11表7.7框架柱轴力与梁端剪力的计算结果见表层梁端剪力/KN柱轴力/KNAB跨BC跨CD跨A轴B轴C轴82..021.903.10-2.020.120.12-1.20-1.2074.816.257.93-6.831.441.32-1.68-2.8867.699.9212.62-14.522.233.55-2.70-5.58510.8614.0817.91-25.383.226.77-3.83-9.41413.1517.6022.40-38.534.4511.22-4.80-14.21316.1519.7725.17-54.144.1615.38-5.40-19.61217.5423.4730.65-71.685.9321.31-7.18-26.79115.2920.4825.60-86.975.9126.50-5.12-31.9167 8内力组合各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。分别考虑恒荷载和活荷载由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合，并比较两种组合的内力，取最不利者。由于构件控制截面的内力值应取支座边缘处，为、此，进行组合前，应先计算各控制截面处的（支座边缘处的）内力值。柱上端控制截面在上层的梁底，柱下端控制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得的柱端内力值，宜换算到控制截面处的值。为了简化起见，采用轴线处内力值，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一点，各内力组合见表。表8.1用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁AC）层恒载活载活载活载左风右风及相应V及相应V及相应M①②③④⑤⑥组合项目值组合项目值组合项目值8左M-33.38-2.870.99-0.287.99-7.99①+0.7②+0.7④+⑥-45.58①+②+④+0.6⑥44.19V74.635.88-3.201.70-2.832.8386.8889.79中M35.406.26-2.641.337.34-7.34①+②+④+0.6⑤53.65V右M-41.31-2.76-1.880.12-6.326.32①+②+③+0.6⑤-51.62①+②+③+0.6⑤-51.62V-59.17-3.22-3.601.59-2.832.83-74.51-74.511左M-31.14-6.433.38-1.454.37-54.37①+0.7②+0.7④+⑥-98.49①+0.7②+0.7④+⑥-98.49V65.6920.69-12.865.93-21.4121.41120.2120.2中M28.1325.01-13.564.5554.59-54.59①+0.7120.967 ②+0.7④+⑤V右M-41.77-12.72-5.611.67-52.7152.71①+0.7②+0.7③+⑤-111.2①+0.7②+0.7③+⑤-111.2V-68.81-20.69-14.287.14-21.4121.41-139.2-139.2注：1、恒载①为1.2和1.2；2、活载②、③、④、左风⑤、右风⑥为1.4和1.4；3、以上各值均为支座边的M和V；4、表中弯矩的单位为KN.m，剪力的单位为KN。表8.2用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（梁AC）层恒载活载活载活载及相应V及相应V及相应M①②③④组合项目值组合项目值组合项目值8左M-37.55-2.010.69-0.20①+②+④-41.77①+②+④-41.77V83.964.12-2.241.1993.3993.39中M39.834.38-1.850.93①+②+④49.52V右M-46.47-1.93-1.320.08①+②+③-52.59①+②+③-52.59V-66.57-2.25-2.521.11-76.11-76.111左M-35.03-4.502.37-0.98①+②+④-45.01①+②+④-45.01V73.9014.48-9.004.15107.01107.0167 中M31.6517.51-9.493.19①+②+④69.86V右M-46.99-8.9-3.931.17①+②+③-72.65①+②+③-72.65V-77.41-14.45-10.005.00-126.3-126.3注：1、恒载①为1.2和1.2；2、活载②、③、④为1.4和1.4；3、以上各值均为支座边的M和V；4、表中弯矩的单位为KN.m，剪力的单位为KN。表8.3用于正常使用极限状态验算的框架梁基本组合表（梁AC）层恒载活载活载活载左风右风①②③④⑤⑥组合项目值组合项目值8左M-23.38-2.310.73-0.187.70-7.70①+0.7②+0.7④+⑥-38.73中M27.185.832.030.87-1.961.96①+②+④+0.6⑤42.83右M-33.58-1.98-1.250.083.79-3.79①+②+③+0.6⑤-42.5767 1左M-23.14-5.372.89-0.8243.02-43.02①+0.7②+0.7④+⑥-88.16中M19.1522.17-11.483.8713.93-13.93①+0.7②+0.7④+⑤108.2右M-30.08-10.83-4.871.21-50.450.4①+0.7②+0.7③+⑤-92.57表8.4用于承载力计算的框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表（梁CE）层恒载活载活载活载左风右风及相应V及相应V及相应M①②③④⑤⑥组合项目值组合项目值组合项目值8左M-24.42-0.21-1.160.326.36-6.36①+②+③+0.6⑥-29.81①+②+③+0.6⑥-29.81V46.190.933.20-0.51-2.662.6652.4152.4中M18.01-1.323.08-1.075.59-5.59①+③+0.6⑤24.89V右M-22.540.31-1.91-0.28-3.493.49①+③+④+0.6⑤-26.98①+③+④+0.6⑤-76.98V-45.17-0.873.6-0.96-2.662.66-48.92-48.921左M-20.90-1.58-4.261.5150.89-50.89①+0.7-76.75①-76.7567 ②+0.7③+⑥+0.7②+0.7③+⑥V40.425.3112.9-4.21-28.6728.6784.1184.11中M18.00-4.2115.8-3.2159.37-59.37①+③+0.6⑤20.63V右M-20.511.23-6.67-2.18-53.5153.51①+0.7③+0.7④+⑤-80.92①+0.7③+0.7④+⑤-80.92V-40.944.12-14.25-3.15-28.6728.67-82.68-82.68注：1、恒载①为1.2和1.2；2、活载②、③、④、左风⑤、右风⑥为1.4×0.7和1.4×0.7；3、以上各值均为支座边的M和V；4、表中弯矩的单位为KN.m，剪力的单位为KN。表8.5用于承载力计算的框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表（梁CE）层恒载活载活载活载及相应V及相应V及相应M①②③④组合项目值组合项目值组合项目值8左M-27.47-0.15-0.810.22①+②+③-28.57①+②+③-28.57V51.960.652.24-0.3655.2955.29中M20.26-0.922.2-0.75①+③22.78V右M-25.360.22-1.34-0.20①+③+④-26.02①+③+④-26.02V-50.82-0.612.52-0.67-52.47-52.4767 1左M-23.51-1.3-2.981.06①+③+④-28.64①+③+④-28.64V-45.473.729.07-2.9560.7960.79中M20.25-2.95-11.10-2.18①+③32.16V右M-23.070.86-4.67-1.53①+③+④29.98①+③+④29.98V-46.062.88-9.98-2.21-59.1-59.1注：1、恒载①为1.2和1.2；2、活载②、③、④为1.4和1.4；3、以上各值均为支座边的M和V；4、表中弯矩的单位为KN.m，剪力的单位为KN。表8.6用于正常使用极限状态验算的框架梁基本组合表（梁CE）层恒载活载活载活载左风右风①②③④⑤⑥组合项目值组合项目值8左M-19.38-0.13-0.920.215.36-5.36①+②+③+0.6⑥-24.81中M13.21-1.072.87-0.374.97-4.97①+③+0.6⑤23.8967 右M-18.75-0.21-1.31-0.89-2.70-2.70①+③+④0.6⑥-23.151左M-17.51-1.17-3.531.3748.76-48.76①+0.7②+0.7③+⑥-63.24中M11.29-3.7813.73-2.8435.41-35.41①+③+0.6⑤17.62右M-17.230.78-5.47-1.92-47.2447.24①+0.7③+0.7④+⑤73.92表8.7用于承载力计算的框架柱由可变荷载效应控制的基本组合表（B轴柱）层恒载活载活载活载左风右风及相应V及相应V及相应M①②③④⑤⑥组合项目值组合项目值组合项目值4上M45.8313.00-16.301.7892.44-92.4497.99-45.36107.62N1697.47257.92136.3337.55-88.1888.18①+②+③+0.6⑤2038.61①+0.7④+⑥1811.94①+0.7②+0.7④+⑤1816.12下M-45.73-12.9916.34-1.79-92.4492.44-97.8445.46-148.52N1734.73257.92136.3337.55-88.1888.18①+②+③+0.6⑤2076.07①+0.7④+⑥1849.20①+0.7②+0.7④+⑤1853.3867 V27.757.88-9.891.0856.03-56.0359.33-27.5290.051上M28.567.36-9.911.26143.86-143.86112.33-114.42178.45N2708.36404.36217.9457.85-220.88220.88①+②+③+0.6⑤3198.13①+0.7④+⑥2969.74①+0.7②+0.7④+⑤2811.03下M-13.68-3.684.96-0.63-175.88175.88-117.93162.76-192.58N2759.75404.36217.9457.85-220.88220.88①+②+③+0.6⑤3249.52①+0.7④+⑥3021.13①+0.7②+0.7④+⑤2862.42V9.022.27-3.270.4270.27-70.2750.18-60.9681.17表8.8用于承载力计算的框架柱由永久荷载效应控制的基本组合表（B轴柱）层恒载活载活载活载及相应V及相应V及相应M①②③④组合项目值组合项目值组合项目值4上M51.569.10-11.411.2549.2552.8161.91N1909.65180.4095.4326.29①+②+③2185.48①+④1935.94①+②+④2116.34下M-51.45-9.0911.44-1.19-49.10-52.64-61.73N1951.57180.5495.4326.29①+②+③2227.54①+④1977.86①+②+④2158.40V31.225.526.920.7629.8032.0837.601上M32.135.15-6.940.8830.3433.0138.1667 N3046.91283.05152.5640.50①+②+③3482.52①+④3087.41①+②+④3370.46下M-15.39-2.583.47-0.44-14.5-15.83-18.41N3104.72283.05152.5640.50①+②+③3540.33①+④3145.22①+②+④3428.25V10.151.59-2.290.299.4510.4412.03注：1、恒载①为1.2和1.2；2、活载②、③、④、左风⑤、右风⑥为1.4×0.7和1.4×0.7；3、以上各值均为支座边的M和V；4、表中弯矩的单位为KN.m，剪力的单位为KN8.1刚重比和剪重比验算为了保证结构的稳定和安全，需分别按式和进行结构刚重比和剪重比验算。各层的刚重比和剪重比见表8.8。表8.9各层刚重比和剪重比层(m)(kN/m)(kN)(kN)(kN)83.311081703656961402.27931.76/9871370.480.05173.3110817036569611067.715253.96/20224180.820.07063.3110817036569611608.822576.16/30577119.600.07153.3110817036569612076.529898.36/4093089.350.06943.3110817036569612470.937220.56/5128371.310.06633.3110817036569612792.044542.76/6163659.330.06367 23.3110817036569613039.851864.96/7198950.800.05914.5510648684845149.43214.259413.29/18261458.650.054注：一栏中，分子为第j层的重力荷载代表值，分母为第j层的重力荷载设计值，刚重比计算用重力荷载设计值，剪重比计算用重力荷载代表值。由表8.8可见，各层的刚重比均大于20，不必考虑重力二阶效应，各层的剪重比均大于0.016，满足剪重比要求。8.2水平地震作用下框架的内力柱端弯矩计算采用D值法，先分别计算各轴柱反弯点位置,同风荷载反弯点的位置框架各柱剪力由公式求得，具体计算过程见表8.9。根据反弯点高度，由公式，可求得柱端弯矩，计算结果见表8.9。表8.10横向水平地震作用下A轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层(kN)(kN)yh(m)(kN·m)(kN·m)8402.21108170252690.0239.250.2522.897.6371067.71108170252690.02324.560.3552.6828.3761608.81108170252690.02337.000.4073.2648.8452076.51108170252690.02347.760.4586.6870.9242470.91108170252690.02356.830.45103.1584.3932792.01108170252690.02364.220.45116.5695.3723039.81108170252690.02369.920.46124.60106.1413214.21064868310950.02993.210..61165.40258.70表8.11横向水平地震作用下B轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层(kN)(kN)yh(m)(kN·m)(kN·m)82076.51108170532410.02232.261.5048.3948.3972470.91108170532410.02236.401.5054.654.667 62792.01108170532410.02239.401.5059.159.153039.81108170532410.02242.371.5063.5663.5643214.21064868532410.02244.811.5067.2267.223402.21108170532410.02246.681.5070.0270.0221067.71108170532410.02248.251.5072.3872.3811608.81108170388720.01841.172.6789.85109.828.3重力荷载代表值作用下框架的内力8.3.1均布重力荷载代表值计算作用于屋面处均布重力荷载代表值计算作用于楼面处均布重力荷载代表值计算由均布荷载代表值在屋面处引起固端弯矩计算67 由均布荷载代表值在楼面处引起固端弯矩计算用弯矩分配法求解重力荷载代表值下的弯矩，首先将个节点的分配系数值填在相应的方框内，将梁的固端弯矩填写在框架的横梁相应的位置，然后将节点放松，把各节点不平衡弯矩同时进行分配8.3.2重力荷载代表值下弯矩图8.3.3重力荷载代表值下剪力图67 8.3.4重力荷载代表值下轴力图67 8.3.5地震作用下的地震组合1梁端弯矩不利内力组合表8.12第8层梁端控制截面弯矩不利组合截面1.31.21.01.3+1.21.3-1.026.4540.1933.4966.64/26.4558.0948.4184.54/58.4840.0228.5998.5018.4658.4834.1528.4692.6324.3326.4558.0948.4184.54/26.4540.1933.4966.64/表8.13第1层梁端控制截面弯矩不利组合截面1.31.21.01.3+1.21.3-1.0191.1354.4245.35245.55145.78191.1363.0452.54254.17138.59111.2722.0118.34133.2892.93111.2722.0118.34133.2892.93191.1363.0452.54254.17138.59191.1354.4245.35245.55145.78表8.14第8层梁端控制截面剪力不利组合截面66.444.885.66102.2784.544.891.88113.0298.5024.334.829.1759.8567 18.4692.634.829.1756.9484.544.891.88113.0266.644.885.66102.27表8.15第1层梁端控制截面剪力不利组合截面245.55138.594.851.72147.76145.78254.174.854.71154.70133.2892.934.826.5773.7092.93133.284.826.5773.70254.17145.784.854.71154.70138.59245.554.851.72147.76表8.16梁跨中弯矩最不利组合截面8-8-8-1-1-1-1.3+1.299.3247.9899.32228.5492.04228.54表8.17横向水平地震作用与重力荷载代表值组合效应（b轴柱）层重力荷载代表值重力荷载代表值地震作用地震作用及相应的M、V及相应的M、V及相应的M、V①②③④组合项目值组合项目值组合项目值4上M-40.32-33.60-259.70259.70①+④219.38②+③-293.30①+③-300.02N1023.91853.26-124.42124.421148.33728.84899.49下M38.1631.80259.70-259.70①+④-221.54②+③291.50①+③297.86N1068.62890.52-161.46161.461230.08729.06907.1667 V00157.39-157.39-157.39157.39157.391上M-23.70-19.75-359.33359.33①+④335.63②+③379.08①+③383.03N1652.521377.12-217.35217.351869.871159.771435.17下M11.869.88439.19-439.19①+④-427.33②+③449.07①+③451.05N1714.201428.50-260.17260.171974.371168.331454.03V00-175.50175.50175.50-175.50-175.509基础设计10.1B轴柱底荷载：①柱底荷载效应标准组合值：，，；②柱底荷载效应基本组合值：，，。10.2独立基础设计1.选择基础材料：C25混凝土，HPB300钢筋，预估基础高度0.8m。2.基础埋深选择：根据任务书要求和工程地质资料，d=2.0m。3.求地基承载力特征值持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度修正）（上式d按室外地面算起）4.初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：，，计算基础和回填土重时的基础埋深基础底面积：由于偏心不大，基础底面积按20％增大，即：67 初步选定基础底面面积，且不需要再对进行修正。5.验算持力层地基承载力回填土和基础重：偏心距：，，满足。基底最大压力：所以，最后确定基础底面面积长，宽3.0m。6.计算基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计值：，，。净偏心距基础边缘处的最大和最小净反力7.柱边基础截面抗冲切验算，，，。初步选定基础高度，分两个台阶，每阶高度均为400的。（有垫层）。，取因偏心受压，取67 冲切力：抗冲切力：，满足要求8.变阶处抗冲切验算，，，取冲切力：=抗冲切力：，满足9.配筋计算选用的HPB300级钢筋，（1）基础长边方向І-І截面（柱边）柱边净反力：67 悬臂部分净反力平均值：弯矩：=Ⅲ-Ⅲ截面（变阶处）=比较和，应按配筋，实际配则钢筋根数：，（2）基础短边方向因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取：67 与长边方向的配筋计算方法相同，可得Ⅱ-Ⅱ截面（柱边）的计算配筋值，Ⅳ-Ⅳ截面（变阶处）的计算配筋值。因此按在短边方向配筋，实际配。则钢筋根数，67 参考文献【1】房屋建筑学[M]．中国建筑工业出版社,2011【2】沈蒲生．混凝土结构设计原理[M]．高等教育出版社，2012【3】尚守平．结构抗震设计[M]．高等教育出版社，2011【4】方鄂华、叶列平.高层建筑结构设计[M]．北京：中国建筑工业出版社.2012【5】龙驭球、包世华.结构力学教程[M].北京:高等教育出版社，2012【6】赵明华.土力学与基础工程[M].北京:高等教育出版社，2011【7】房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）[M].北京:中国建筑工业出版社，2011【8】建筑制图标准（GB/T50104-2001）[M].北京:中国建筑工业出版社，2012【9】民用建筑设计通则（GB50352-2005）[M].北京:中国建筑工业出版社，2011【10】中南地区建筑标准设计结构图集[M].武汉：湖北科学技术出版社，2012【11】中南地区通用建筑标准设计建筑配件图集（合订本）[M].武汉:湖北科学技术出版社，2010【12】混凝土结构设计规范（GB50010-2002）[M].北京：中国建筑工业出版社，2012【13】国振喜.简明钢筋混凝土结构计算手册[M].北京：机械工业出版社，2011【14】建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）[M].北京：中国建筑工业出版社，2010【15】建筑结构荷载规范（GB50009-2001）[M].北京：中国建筑工业出版社，2012【16】梁兴文、史庆轩.土木工程工程专业毕业设计指导[M].北京：科学出版社，20110 致谢首先，我要感谢我的导师杨保存教授，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样，起到了指明灯的作用；他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪，让我很快就感受到了设计的快乐并融入其中。其次我要感谢同组同学对我的帮助和指点，没有他们的帮助和提供资料，没有他们的鼓励和加油，这次毕业设计就不会如此的顺利进行。此次毕业设计历时三个月，是我大学学习中遇到过的时段最长、涉及内容最广、工作量最大的一次设计。用老师的一句话概括就是这次毕业设计相当如是把以前的小课程设计综合在一起的过程，只要把握住每个小课设的精华、环环紧扣、增强逻辑，那么这次的任务也就不难了。我此次的任务是做一个住宅楼建筑结构设计。虽说老师说的话让此次的毕业设计看起来不是那么的可怕，但是当我真的开始着手时，还的确是困难重重。俗话说的好，“磨刀不误砍柴工”，当每次遇到不懂得问题时，我都会第一时间记在工作手册上面，然后等答疑的时候问指导老师，老师对于我提出来的问题都一一解答，从来都不会因为我的问题稍过简单加以责备，而是一再的告诫我做设计该注意的地方，从课题的选择到项目的最终完成，老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持，他真正起到了“传道授业解惑疑”的作用，让人油然而生的敬佩。除此之外，我们组和老师还有另外两个交流途径：打电话和上网，为此老师还特意建立一个群，以便大家第一时间接收到毕业设计的最新消息和资料，每次大家都在群不亦乐乎的讨论着毕业设计的事情。他的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。在此谨向杨保存老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢塔里木大学水利与建筑工程学院四年来对我的栽培。0 目录前言1设计资料11.1工程名称11.2工程概况11.3工程技术条件21.4材料采用22结构选型及布置32.1结构选型32.2结构布置32.3结构布置图的具体内容和要求33框架计算及梁柱线刚度33.1梁柱截面尺寸估算33.2确定框架计算简图43.3框架梁、柱的刚度计算44荷载计算64.1恒载标准值计算64.2活荷载标准值计算74.3竖向荷载下框架受荷计算84.4风荷载计算135风荷载作用下的位移验算145.1侧移刚度D145.2风荷载作用下框架侧移计算146水平地震作用侧移验算156.1重力荷载代表值的计算156.2结构自振周期的计算176.3多遇水平地震作用的计算177内力计算187.1恒荷载标准值作用下的内力计算187.2活荷载标准值作用下的内力计算247.3风荷载标准值作用下的内力计算428内力组合458.1刚重比和剪重比验算538.2水平地震作用下框架的内力548.3重力荷载代表值作用下框架的内力559基础设计60参考文献65致谢661'