启城花园住宅设计毕业设计计算书

'华北科技学院毕业设计(论文)摘要毕业设计是我们专业课学习的最后一个综合实践性教学环节。本文主要介绍了天津市经济技术开发区启城花园住宅设计。在设计中,认真贯彻了“适用、安全、经济、美观”的设计原则，进一步掌握了建筑与结构设计全过程、基本方法和步骤。本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计，包括平面设计、立面设计、剖面设计。结构设计为框架结构，框架结构设计主要包括：结构选型，梁、柱、墙等构件尺寸的确定，重力荷载的计算，风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算，地震作用计算、地震作用下框架的内力分析，竖向荷载作用下框架的内力分析，内力组合，截面设计等。在设计的过程中我严格按照最新规范及有关规定进行设计，其中采用的计算方法，参照有关书籍。关键词：住宅楼设计；框架结构；结构计算AbstractThedesignprojectionforgraduationisthelastpracticeteachingsegmentofstudyofour第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)specializedcourses.ThispaperisadesignofaPrimaryschool.ThispaperdescribestheTianjinEconomicandTechnologicalDevelopmentZoneKaiGardenResidentialDesign.Inthedesign,earnestlyimplementthe"application,security,economic,aesthetic"designprinciples,andfurtherunderstandthewholeprocessofbuildingandstructuraldesign,thebasicmethodsandprocedures.Thedesignincludesarchitecturaldesignandstructuraldesignoftwoparts.Architecturaldesign,includinggraphicdesign,facadedesign,profiledesign.Structuraldesignoftheframestructure,framestructuredesignincludes:selectionofstructuralbeams,columns,wallsandothercomponentstodeterminethesize,gravityloadcalculation,calculationofinternalforcesanddriftunderwindloadframestructures,seismiccalculations,earthquakeinternalforceswithintheframeworkoftheanalysisofinternalforcesunderverticalloadanalysisframework,acombinationofinternalforces,cross-sectionaldesign.Inthedesignprocess,IstrictlydesignedaccordingtothelatestspecificationandtherelevantprovisionsofthecalculationmethodwhichusesthereferencetotherelevantbooksKeyword:ResidentialBuildingDesign;Frame;Structuralcalculations1.设计概况1.1项目名称天津市启城花园住宅楼1.2项目地点天津市经济技术开发区第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)1.3项目简介住宅楼于天津市经济技术开发区，接邻两条城市主干道，是面向多种人群的综合式住宅小区，室外设有停车场地，周边景观、绿化用地等。小区的建成将对天津市经济技术开发区的住房紧张问题起到缓解作用，并能推动周围商业建设和基础设施建设。1.4设计基本要求依据该建筑物的使用特点，要求建筑方案设计应具有较好的通用性和灵活性，设计要求一个楼层作为一个使用单元，使之可单独形成一个完整的部门或单元，整个建筑物设置统一的房屋管理、设备维修、水电供应及后勤服务系统，包括交通设施均按整个建筑物统一设计。建筑设计要求结合地段条件，依据城市规划的要求，考虑建筑物的朝向、位置、体型、道路交通、停车场等确定建筑总平面设计，建筑方案的选择要做到充分考虑使用功能的特点，满足功能的要求，合理处理功能分区、交通联系等大楼管理和紧急疏散等各方面的问题，同时还要选择适当的技术方案，确定结构形式、各个部分的构造做法及其他设备的方案设想。1.5设计条件1.5.1设备条件(1)供水、供热、电力等与城市系统联网（设计时不必考虑）。(2)依据市政、设计和防火规范要求设置。1.5.2建筑层数与层高(1)层数：10层。(2)层高：均为3m。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)1.6设计内容1.6.1建筑部分建筑设计说明:说明主要设计思想及建筑主要经济技术指标,包括建筑占地面积、停车场面积、总建筑面积、建筑层数、标准层建筑面积(主要使用面积在图内标注)。设计总说明图总平面图1:500首层平面图1:100标准层平面图1:100立面图(正立面、侧立面)1:100剖面图(要求剖且楼梯间)1:100主要建筑详图1:50墙身大样详图1:100楼梯、电梯间尺寸详图1:50屋顶排水图1:100构造详图1:501.6.2结构部分完成以下任务：柱结构平面图1:100梁结构平面图1:100标准层板结构平面图1:100施工图纸均用平法绘制。2.建筑设计2.1工程概况天津市经济技术开发区建造高层住宅楼小区，建筑场地平面图如下所示第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)工程名称：天津市启城花园住宅住宅楼建设地点：天津市经济技术开发区2.2工程规模本工程由5#住宅楼组成，为钢筋混凝土框架结构⑴层数：主体共10层层高：均为3.0m⑵房屋高度：主体30m总高32.4m建筑面积：8154m⑶抗震设防烈度：7度第一组II类场2.3工程设计主要内容⑴地基与基础：基础采用柱下独立基础⑵主体结构工程①采用现浇钢筋混凝土框架结构，主要部分使用肋梁楼盖②混凝土强度等级：混凝土采用C25C30C40③钢筋：本工程的钢筋采用HRB335级和HRB400级钢筋④墙体：所有外墙采用250厚砌块，填充墙采用200厚加气混凝土小型砌块。⑶装饰工程①外墙装修：外墙面大部分采用贴面砖装饰，部分柱面喷真石漆。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)②内墙装修：按照各房间及各部分使用功能的不同，分别采用乳胶漆瓷砖墙面，水泥砂浆粉面。③顶棚装修：卫生间采用条形铝扣板吊顶，其他房间采用轻型钢龙骨石膏板吊顶。④楼地面装修：按各房间及部位的使用功能不同分别采用地砖楼面，花岗岩楼面。⑤门窗：本工程外门窗采用铝合金门窗，内门为夹门窗及防火门。2.4电梯工程每单元设置一部电梯，该栋楼设计设置两部电梯2.5屋面工程屋面为上人屋面各层做法：1:8水泥陶粒找坡，20厚1:2.5水泥砂浆找平，双层SBS改性沥青防水卷材，30厚挤塑聚苯保温隔热板，40厚配筋C25细石混凝土。2.6设计原始资料（1）气象条件温度：最热月平均26℃最冷月平均-4℃主导风向：夏季南风冬季北风基本风压：W。=0.5KN/N雨雪条件：年降水量：550-680mm基本雪压：0.4KN/㎡（2）工程地质条件①自然地表0.5m内为填土，0.5m-1.5m粉质粘土，1.5m-3.3m中砂，3.3m-6.3m砾砂，6.3m以下圆砂。表2-1建筑地层地质情况表(标准值)序号岩土分类土层深度(M)厚度范围(M)地基承载力fk(kpa)桩端阻力qp(kpa)桩周摩擦力qs(kpa)1粉质粘土0.5～1.51.01807.32中砂1.5～3.31.822015.23砾砂3.3～6.33.031019.04圆砾6.3以下370210022.5②建筑地点冰冻深度：-1.2m③地下水位：地表以下2.0m，无侵蚀性。2.7设计主要依据和资料2.7.1设计依据⑴国家及天津市现行的有关结构设计规范、规程及规定。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)⑵本工程各项批文及甲方单位要求。⑶本工程的活载取值严格按现行《建筑结构荷载规范》执行。2.7.2设计资料1《房屋建筑学》武汉理工大学出版社2《住宅建筑设计》华中科技大学出版社3《住宅平面设计指南及实例评析》机械工业出版社4《混凝土结构设计原理》高等教育出版社5《结构力学》天津大学出版社6《住宅设计规范》中国建筑工业出版社7现行《建筑结构制图标准》中国建筑工业出版社8现行《建筑设计防火规范》中国建筑工业出版社9现行《建筑楼梯模数协调标准》中国建筑工业出版社10现行《建筑结构荷载规范》中国建筑工业出版社11现行《建筑抗震设计规范》中国建筑工业出版社2.8住宅的套型设计2.8.1套型设计原则不同的家庭人口构成形成不同的住户户型，而不同的住户户型则需要不同的住宅套型设计。因此，进行住宅套型设计时，首先必须了解住户的家庭人口构成情况。家庭人口构成又分为户人口规模、家庭人口构成和户代际数三个方面。《住宅设计规范》（GB50096—2011）总则中指出：住宅设计应以人为核心。住宅是为人所用的，设计应符合使用、安全、卫生、经济、舒适的要求。以人为核心，就是要求在住宅的各个方面，处处体现对的最大关怀。如：住宅功能空间的设置，平面功能的分区，各空间的组合设计，住宅入口的布置，门窗和栏杆的设置，给排水，采暖、燃气、通风设施的安装，以及楼梯电梯的具体尺度，还应方便老年人和残障人员的使用等。从大的布局到细部尺寸的确定，都要认真仔细地反复推敲，真正体现对人的关怀。该建筑为民用高层住宅楼，建筑面积：8154m2，共10层，共两个单元，两个单元布置相同，每个单元一梯三户，为三室两厅、第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)两室两厅和两室一厅，可以满足多种住房者的要求。2.8.2各功能分室的设计原则⑴公私分区公私分区主要按照家庭居住行为的特点和空间使用层次的私密性程度将户内居住空间划分为家庭成员活动的公共区域和个人生活的私密区域。本设计中的三种套型在满足公共活动的同时，为私密区域的使用营造一个轻松、自由的心理环境。⑵动静分区家庭生活中的各种活动有动静之分，如卧室，书房是比较安静的，而客厅、餐厅、厨房等相对来说是动的。卧室还有动静之分，父母的卧室比较安静，孩子的房间比较吵闹。本设计的套型中将静的空间放在了套型里面，且卧室集中布置。厨房餐厅相连，餐厅与客厅相连，卫生设备布置在两区之间便于使用。做到了动静分区，使用合理。⑶洁污分区由于住宅中的厨房、卫生间等经常要用水，相对比较脏，而且管线比较多，这就需要集中布置，这样有利于洁污分区。本设计中厨房靠近套型的入口，与套型内其他洁净部分有所分离。本设计中AC户型从室外入户，进入洁净区前都设置了门厅，供更换雨具、鞋物等用，满足内部洁净要求。2.8.3套型的面积设计《住宅设计规范》（GB50096-2011）中将住宅套型分为一至四类，其居住空间个数和使用面积不宜小于表2-1的规定。规范同时也规定了每个功能房间使用面积的最小值，如表2-2所示。房间类型最小使用面积房间类型最小使用面积10一类和二类住宅厨房4第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)卧室双人卧室厨房三类和四类住宅厨房5单人卧室6卫生间设便器、洗浴器、洗面器3兼起居卧室12设便器、洗浴器2.5起居室有直接采光、自然通风12设便器、洗面器2无直接采光的餐厅、过厅不宜大于10单设便器1.1表2-2各功能房间的最小使用面积（单位：㎡）表2-1普通住宅的套型分类套型居住空间数（个）使用面积（㎡）一类234二类345三类356四类468依照规范所规定的标准本设计套型面积，各功能房间使用面积符合规范。2.9套型内各功能空间设计住宅套内空间是由一系列空间组成，其中客厅、起居室、餐厅、厨房等构成公共功能空间；卧室、书房、卫生间等构成私有功能空间；门厅、过道、阳台以及储藏间等构成交通与过渡空间。2.9.1公共功能空间设计公共功能空间指的是家庭成员共同使用的公共空间，包括客厅、起居室、餐厅、厨房等。⑴起居室（客厅）设计①特点第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)客厅和起居室作为家庭公共活动中心，主要用于家庭团聚、交流、娱乐休闲以及会客等活动，是使用频率最高、使用人数最多的区域。由于本设计受到面积指标的限制，客厅和起居室是同一个概念，而在高档大套型中，由于功能的进一步细化，一部分经济收入高的家庭会把两者分开设置。它们的区别在于：客厅是接待正式客人或组织正式社交活动的场所；起居室则是家庭成员日常的，非正式的休息娱乐场所。客厅、起居室在套型空间中占据比较重要的位置，因此在本设计中朝向选择了南向，有较为理想的视线和景观条件。《住宅设计规范》（GB50096-2011）中规定：起居室（厅）应有直接采光、自然通风，其使用面积不应小于12㎡。起居室（厅）内的门洞布置应综合考虑使用功能要求，减少直接开向起居室（厅）的门的数量。起居室（厅）内布置家居的墙面直线长度应大于3m。根据这一规定本设计中的客厅均按要求达到。②平面家具布置及尺寸根据起居室的功能要求，主要家具包括沙发、茶几、电视柜或视听组合柜以及其他单件家具。起居室由于要满足家庭成员的团聚以及日常活动的需要，家具的布置应较为宽松，留有足够的活动空间。沙发、电视家具一般沿墙布置，沙发的布置形状有一字形、L形、U形和围合形等，一字形和L形注重视线，以满足看电视的需求为主；U形和围合形强调交流，适合多人交谈。依照该要求，本设计中的起居室家具适合一字形和L形布置。③设计原则本设计中起居室充分考虑了面积、形状、门窗位置与使用功能的关系。一般来说，起居室的格局以方正为上，最好有一个完整的角，或有一面完整的墙（墙面无门、窗），以便于布置家居。最大的禁忌是所有的房间绕厅布置，造成开门太多，完整墙面少，由于通行路线交叉穿越，不利于厅内家具的布置和使用，也影响了休息区的安静和私密性。本设计考虑面宽和进深的协调，从方便布置家具的角度出发，AC户型的厅内可使用的连续最小长度都达到了5.1m，B户型可使用的连续最小长度也达到了3.6m，开间4.5m，为非常理想的起居室设计方案。起居室和住宅其他功能空间的关系安排设计。起居室与卧室。起居室和卧室是住房中截然不同的两个部分，一个是准公共空间，一个是私人空间，一个是动，一个是静。这就要求起居室与卧室要保持一定的距离，在本设计中以小走廊、过渡空间进行联系，这样既保证了卧室的私密性和必要的安静，也避免了开向起居室的门过多而影响家居的布置。起居室与餐厅。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)起居室的家庭功能正日益突出，因为全家聚餐在一起吃饭的时候是家庭成员之间最能交流感情的机会，因此餐厅的家庭气息应该是最浓的。这就要求餐厅相对独立于起居室。起居室与厨房、卫生间。厨房是户内噪声和污染比较严重的地方，因此，本设计中起居室尽量避免了直接与厨房相连。卫生间的门也没有直接开向起居室，避免了使用者在众人面前出现时的尴尬。起居室和阳台。阳台所在位置应该说是一套住宅中采光、通风和视野最好的位置。现在几乎所有人家都把阳台封闭起来，成为起居室的一个延伸。所以本设计中阳台与起居室直接相连接，形成多面采光的“阳光室”，住户可以在此布置一个茶座。⑵餐厅①特点餐厅是家庭成员就餐的空间，和厨房有紧密的联系，可以与厨房组合在一起，也可以和起居室组合。在没有独立式餐厅的套型内可以考虑在厨房、起居室、过道内进餐，本设计中B套型由于是紧凑小户型其餐厅与起居室布置在了一起。②平面家具布置及尺寸餐厅的主要家具有餐桌、餐柜。在本设计中A套型设计了独立的餐厅，BC套型是将餐厅与起居室合在一个大空间里。这种布置方式有利于空间功能的转化，可以节省空间和面积，适合BC套型这种小户型布置。③设计原则餐厅位置选择了明亮通透，有直接通风采光的区域，与厨房临近，并且BC套型的餐厅和起居室有较好的空间交流，起到了扩大空间的作用。⑶厨房①特点作为家庭内的必需空间厨房应具备一下基本功能：烹饪、洗涤、加工、储藏。但随着现代化生活的发展，厨房功能趋向多样。②平面家具布置及尺寸在《住宅设计规范》（GB50096-2011）中规定：厨房应有直接采光、自然通风，并宜布置在套内近入口处。厨房应设置洗涤池、案台、炉灶及排油烟机等设施或预留位置，按炊事操作流程排列，操作面净长不应小于2.1m，本设计中三种套型的厨房进深均为3.9m完全满足操作面净长度要求。③设计原则第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)三种套型中厨房的位置均选择在了套型入口处，减小了厨房的水产品、半加工产品、气味及污染物进入公共区。本设计在确定厨房的形状和门窗位置时，充分从住户实际使用角度考虑，尽量满足烹饪操作流线。2.9.2私有功能空间设计⑴主卧室①特点主卧室供居住者睡眠、休息的空间。主卧室一般指家庭主人的夫妻卧室，其功能不仅限于睡眠，同时还包括储藏、更衣、休憩、学习等。主卧在一套住宅内是最为稳定的空间，使用年限最长，私密性最强，有良好的家庭归属感，结合这些特点本设计中主卧室都有理想的景观朝向和通风。②平面家具布置及尺寸主卧室的主要家具是双人床、床头柜和衣橱。在本设计的A套型中还附设了卫生间。一般情况下，主卧室的使用面积不应小于12㎡，本设计中主卧室都满足该标准。③卧室在本设计中注意的要点卧室应有直接的采光、自然通风。阳台让给主卧，保证卧室与室外自然环境有良好的联系，如采光、通风和观景等。住宅主卧有良好的朝向（本设计中主卧全为朝南布置）。主卧室保证每天有不小于1h的日照，保证了室内基本的卫生条件和环境质量。卧室的门窗位置布局主要是结合卧室家具的布局而布置。门窗位置适合家具位置的不同变换。卧室设计具有保密性，没有穿套。三种套型为：三个卧室和两个卧室两种套型，保证了卧室的数量，基本满足了“人均一间”的小康标准。⑵卫生间①特征住宅卫生间是处理家庭生活卫生和个人生理卫生的专用空间，基本功能主要包括便溺、洗浴、盥洗、洗衣和清洁等。随着社会的发展，现代卫生间除了基本具备的洗、浴、排泄等功能外，伴随着人们生活水平的提高程度、生活方式的改变，又相应增加了许多第101页共102页华北科技学院毕业设计(论文)新功能，如放松消遣、看书读报等，成为集多种功能活动空间的组合。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)②平面家具布置及尺寸卫生间布置在公共空间和隐私空间过渡的位置，既方便人们使用，又放在了相对隐蔽的地方。住宅卫生间空间的平面布局有很多种形式，归纳起来可分为独立型、兼用型和折中型三种。按照我国现行住宅卫生间面积状况，卫生间可分为小型卫生间、中型卫生间和大型卫生间。小型卫生间面积以3.5-4.5㎡为主，可放置三大基本洁具和主要卫生设施。中型卫生间面积在5-8㎡之间，除设置洁具外，还将卫生空间划分为干湿分离或洗浴分离两部分。干湿分离是指厕所空间与盥洗、洗浴空间分离，洗浴分离是指盥洗空间与厕所、洗浴空间分离。两种分离方式将卫生间合理地划分，使空间布局更合理，使用舒适；大型卫生间面积在8㎡以上，不仅将厕所、盥洗、洗浴各空间分别独立设置，设备尺寸、样式可灵活选择，布局形式也多样，是集多功能性、舒适性并存的卫生间形式。按照该标准本设计中的公用卫生间为中型卫生间满足家庭使用需求。③设计要点本设计中卫生间靠近卧室区，且门避免了开向起居室。卫生间靠近厨房便于利用集中管井和使用燃气热水器。2.9.3交通与过渡空间设计一幢建筑物除了有满足使用要求的各种房间外，还要有交通联系部分把各个房间及室内外联系起来，建筑物内部的交通联系部分分为⑴水平交通联系的走廊、过道等。⑵垂直交通联系的楼梯、电梯等。⑶交通联系枢纽的门厅、过厅等。一般住宅的交通联系部分的面积约占建筑面积的1/6左右。交通联系部分设计的主要要求有：A交通路线简洁明确，联系通行方便。B人流通畅，紧急疏散时迅速安全。C满足一定的采光通风要求。D力求节省交通面积，同时考虑空间处理等造型问题。⑴门厅和过道门厅是户外进入室内的过渡空间，供人们完成心理转换，进行换鞋、更衣、放置雨具等活动。过道是户内各房间联系的纽带，在本设计中尽量提高了过道的利用率，避免了过道过长造成的面积浪费及不美观。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)《住宅设计规范》（GB50096-2011）中规定：套内入口过道净宽不宜小于1.2m，本设计中为1.8m满足规范。通往卧室、起居室的过道净宽不应小于1m，通往厨房、卫生间、储藏室的过道净宽不应小于0.9m，在本设计中均为1.8m满足规范要求。⑵阳台住宅阳台包括生活阳台和服务阳台，生活阳台一般位于卧室、起居室的外部，以南侧向阳主；服务阳台是为居民的杂物活动服务的，一般位于厨房外部，多数在住房的北侧。本设计中的服务阳台位于北侧的餐厅外，比较实用。阳台的进深目前常采用1.2-1.5m，在《住宅设计规范》（GB50096-2011）中规定：每套住宅应该设阳台或平台，阳台栏杆设计应防止儿童攀爬，栏杆的垂直杆件间净距不应大于0.11m。本设计中阳台尺寸均符合规范要求。⑶储藏空间由于我国居民的居住条件比较有限，储藏空间的功能一直没有受到重视。近年来，随着生活水平的提高和住房条件的改善以及物质水平的提高，我国居民对于储藏空间也越来越重视了。在本设计中对于C套型处于无窗位置的小空间设计成了储藏室，使空间得到了合理的利用，避免了面积的浪费。2.10套内空间组合设计2.10.1套内空间功能组合分析家庭生活虽因生活习惯、生活水平、自然环境和文化修养的差别而不同，但住宅各部分的相对关系均可归纳为下图所示的结构关系。家庭生活以起居室、卧室、厨房为三个中心并且呈三足鼎立的关系，围绕每个中心再划分各个房间。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)起居室客厅公共圈洗涤厨房餐厅劳动圈个人圈卧室储藏书房生活阳台门厅入口服务阳台厨卫图2-1住宅功能空间组合关系⑴以起居室为中心的公共圈是家庭集中活动及会客的场所，生活水平较高时分设起居室及客厅，使家庭成员的起居生活和社交会客分开。公共圈的活动是活跃而隐蔽要求不高的集中活动，有较宽敞的空间和较好的小气候。⑵以卧室为中心的个人圈是家庭成员睡眠的场所，生活水平较高时另设书房或工作室，供学习使用。卧室部分可以因家庭人口结构的不同分别设置。个人圈的活动主要是安静和隐蔽的个人活动，要求宁静的气氛且室内有良好的小气候质量。⑶以厨房为中心的劳动圈是家务劳动的场所。生活水平较高时分设餐厅、洗涤室、杂物室等。与三个中心均有联系的是厕所、卫生间、位于三个中心形成的三角形的中心。三个圈内的房间被细致地划分，以其使用功能与邻圈的关系而位于中心的一侧。三个圈的重合点是两圈都要联系的部分，公共圈和劳动圈的重合点是户的入口，生活阳台或平台是公共圈和个人圈的重合点，个人圈和劳动圈的重合点则是储藏室。2.10.2房间布置设计第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)主要卧室要求床能两个方向布置，因此开间尺寸应保证床横放以后剩余的墙面还能开一扇门，常取3.60m，深度方向应考虑横竖两个床中间再加一个床头柜或衣柜，取5.10m。小卧室考虑床竖放以后能开一扇门或放一个床头柜，开间尺寸取3.00m。为保证室内采光的要求，一般单侧采光时进深不大于窗上口至地面距离的2倍，双侧采光时进深可较单侧采光时达一倍。一般民用建筑较经济的开间尺寸是不大于4.00m，钢筋混凝土梁较经济的跨度是不大于9.00m，按照建筑模数协调统一标准的规定，房间的开间和进深一般以300mm为模数。一般单股人流通行的最小宽度取550mm，一个人侧身通行需要300mm宽，门的最小宽度一般为700mm，常用于住宅中的浴室、厕所。住宅中卧室、厨房、阳台的门应考虑一人携带物品通行，卧室、厨房取900mm。住宅入户门考虑家具尺寸增大的趋势，常取1200mm。当门宽大于1000mm时，应根据使用要求采用双扇门，门的宽度可为1200～1800mm。使用房间的设计也考虑了人的活动空间，防火要求以及采光要求，所有卧室以及客厅均靠外墙设计，其中书房与卧室相连，但书房设计在里屋，主要是考虑了安静的学习环境可以提高工作和学习效率。建筑物底层设置有小型银行以及超市，以便于居民的生活，尤其是现在社会人们的工作比较繁忙，生活节奏快，在建筑设计中多多融入人文关怀，更能体现以人为本的设计理念，此外提供高质量的物业管理，让小区居民能够在干净、舒适、温馨的环境中除去疲劳，体验高质量的现代都市生活。2.10.3门窗在房间平面中的布置规范规定：住宅中卧室、起居室的窗的窗地比1/8，所以设计中窗的尺寸完全可以满足采光通风要求。窗采用平开窗和单框双玻推拉塑钢窗。门窗的尺寸不一，详见建筑设计图纸中的标注。所有住宅外门为乙级防火门、内门均为木门（其中楼梯间的门为外开防火门），开启方向见建筑设计平面图纸。房间平面设计中，门窗的大小与数量是否恰当，它们的位置和开启方式是否合理，对房间的平面使用效果也有很大影响。同时门窗的形式和组合方式又和建筑立面设计的关系极为密切。因为门窗的宽度在平面中表示，其高度在剖面中确定，而窗及外门的组合形式又只能在立面中看到全貌。因此在建筑平、立、剖面的设计过程中，门窗的布置须要多方面的综合考虑。2.11住宅层数分析与确定2.11.1住宅层数分类的相关概念⑴中高层、高层住宅第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)住宅按我国《住宅设计规范》（GB5009-2011）的规定：中高层、高层住宅是指层数在7层及以上的住宅类型的总称。其中7-9层的住宅建筑称为中高层住宅，10层及10层以上的称为高层住宅。⑵超高层住宅超高层住宅是指高度超过100m，层数为30层以上的住宅。超高层住宅的楼房地面价最低，但其房价却不低。这是因为随着建筑高度的不断增加，其设计的方法理念和施工工艺较普通高层住宅和中、低层住宅会有很大的变化，需要考虑的因素会大大增加。例如，电梯的数量、消防设施、通风排烟设备和人员安全疏散设施会更加复杂，同时其结构本身的抗震和荷载也会大大加强。另外，超高层建筑由于高度突出，多收人瞩目，因此在外墙的装修上档次也较高，造成其成本很高。若建在市中心或景观较好的地区，可以很好的衬托城市，让住户欣赏到美景，但在普通地区超高层住宅的建造是不合算的。⑶小高层住宅近年来，在我国城市住宅的设计与开发建设中，一种被称为小高层的住宅异军突起，十分流行，在市场上很受购房者的青睐。但在我国《住宅设计规范》中，并没有小高层这个概念，它是人们的习惯称谓，所谓小高层住宅是指层数为7-12层的住宅，其平面布局类似于多层住宅，有载人电梯但无消防电梯，实际上是7-9层的中高层住宅和10-12层的高层住宅相加在一起的概念。根据《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95（2005年版））中“十二层及十二层以上的单元式住宅和通廊式住宅应设消防电梯”的要求，由于结构的特点，层数7-12层最为经济，通常情况下，11、12层为跃层，电梯通至11层。同时，小高层住宅层数不超过12层，可以不设消防电梯。因此，小高层住宅虽然是高层住宅，但层数较低，具有多层住宅的某些特点，虽设有电梯，但防火要求并不如高层建筑防火要求那么高。综上所述：本设计工程位于天津市经济技术开发区，为面向上班族的普通住宅小区，考虑到消费群体、地理位置、建筑经济性、设计难度、施工成本等因素，确定了总层数10层的住宅楼方案。2.11.2小高层、高层住宅的特点及类型⑴小高层、高层住宅特点第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)从居住的角度来看，低层住宅和多层住宅均比高层住宅优越，但基于我国人口多，土地少的现实情况，在城市中建小高层、高层住宅是必然的出路。因此，近几件全国各大城市都建造了很多小高层、高层住宅。在一些低价昂贵的地段，还经常出现塔式住宅相互拼接成塔群住宅的情况。与多层、高层住宅相比，小高层住宅的优点如下。节约用地，尺度适宜。小高层住宅也是一种高层住宅，它同多层住宅相比，具有节约用地的明显效果。其建筑尺度也比较合适，以本设计工程10层的小高层住宅为例，其高度为30m，容易体现居住建筑的特点和氛围。以观赏角度看，比较接近自然，不太压抑。户型优势。以单元式为例，小高层住宅同多多层住宅相比，其平面布局基本相同，只是多加一部电梯，因此，具有良好的通风、采光、观景效果和良好的户内布局。由于每户分摊的公共面积并不大，易为购房者所接受。提高了生活质量。仍以但单元式为例，虽然小高层住宅只加了一部电梯，但作用不可小看。据调查，在许多大城市，人口老龄化问题已十分突出。小高层住宅的电梯，将给老，弱，病，残，孕等生活不便的居民上下楼以及搬运重物等带来极大的方便，提高了生活质量。就标准而言，小高层住宅基本达到欧美国家四层以上住宅设电梯的规定。投资少、工期短、难度低。由于小高层住宅层数较低、结构体系较简单，抗风、抗震要求都不如一般的高层建筑，对于开发商来说，投资较少，工期较短，资金和人员容易周转，而回报并不低，因此受到开发商的欢迎。高层住的优点则是更节约用地，能容纳更多住户，视野开阔，而且由于建筑密度下降，可以获得更多宝贵的城市室外空间及绿化。高层住宅的缺点如下：住宅平面往往一梯8户或一梯6户，因此有近1/3的住宅朝向不好。标准层的公共交通和设备及管井占用面积较大，每户分摊较多公用面积，每户的有效使用面积相对较少，而高层住宅的售价往往高于多层住宅，购房者觉得不合算。人们远离了大地，生活在空中，儿童和老人感到活动不方便，而且容易使人产生孤独感。容易导致居住小环境的恶化，如高层住宅北面的大片阴影区、高层住宅的楼群风等。建设费用高、建设周期长，这是高层建筑层数多，面积大，结构复杂带来的直接后果。2.11.3小高层、高层住宅的类型第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)小高层、高层住宅按外形分类，可分为板式和塔式高层住宅；按住宅内公共交通系统分类，可分为单元式和走廊式高层住宅。其中单元式高层住宅又可分为独立单元式和组合单元式，走廊式又可分内廊式、外廊式和跃廊式等。本设计中的住宅楼属于单元组合式以多个住宅单元组合成为一栋住宅建筑，单元内各户以电梯、楼梯为核心布置。楼梯与电梯组合在一起或相距不远，以楼梯作为电梯的辅助工具，组成垂直交通枢纽。12层以下的小高层单元住宅中每个单元内电梯按规定要求可以只设一部，每单元服务2-4户；12层及12层以上高层住宅每个单元内电梯按规范至少两部，其中一部为消防电梯，每单元一般服务2-6户。2.12住宅楼垂直交通设计、防火和疏散2.12.1电梯和楼梯的设置小高层住宅、高层住宅的垂直交通以电梯为主，楼梯则作为辅助交通工具，这是与多层建筑直观的区别。电梯的设置主要是满足居民的日常使用，而楼梯则兼顾消防疏散和方便使用的双重功能。住宅电梯的合理配置以及它与楼梯的组合设计，是本设计工程中要解决的主要问题。2.12.2电梯的设计在《住宅设计规范》（GB50096-2011）中对电梯有如下规定。⑴7层及以上住宅或住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过16m以上的住宅必须设置电梯。①底层作为商店或其他用当的多层住宅建筑，其住户入口楼层面距该建筑物的室外设计地面高度超过16m时必须设置电梯；②底层做架空层或储存空间的多层住宅，其住户入口层楼面距该建筑物的室外地面高度超过16m时必须设置电梯。③顶层为两层一套的跃层住宅时，跃层部分不计层数，其顶层住户入口层楼面距该建筑物室外设计地面的高度不超过16m时，可不设电梯。④12层及以上的高层住宅，每栋设置电梯不应少于两台，其中宜配置一台可容纳担架的电梯。⑵第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)高层住宅电梯宜每层设站。当住宅电梯非每层设站时，不设站的层数不应超过两层。塔式和通廊式高层住宅电梯宜成组集中布置。单元式高层住宅每单元只设一台电梯时应采用联系廊连通。⑶侯梯厅深度不应该小于多台电梯中最大轿厢的深度，且不得小于1.5m。本工程设计1部电梯，满足规范规定的12层及12层以上建筑物应最少设置两台电梯的规定。又因为规范规定下列高层建筑需设置消防楼梯A:一类公共建筑B:塔式住宅C:十二层以及十二层以上得单元式住宅和通廊式住宅D:高度超过32m的其他二类公共建筑。故根据本设计住宅特点不必设置消防电梯。最近，北京城市规划委员会住宅专家组讨论认为，一台电梯服务60-90户是适宜的，在进行本工程电梯设计时，电梯设置在了北侧避免了靠近住户的主要居室，并通过厨房、卫生间等辅助空间来进行隔离，防止了电梯在运行过程中，机械的摩擦、振动或侯梯过程中产生的噪音干扰住户。2.12.3楼梯的设计楼梯是房屋各层间的垂直交通联系部分，是楼层人流疏散必经的通路。本工程中设置1部楼梯，梯段梯段净宽度为2060mm，平台进深为1300mm，每层每梯段9步。踏步宽度为260mm，高度为166.7mm。满足踏步高度不应大于0.175的规范规定。2.12.4电梯和楼梯的平面组合在本设计中将电梯、楼梯以及水、暖、强电、弱电、通风等各种设备管井集中布置，形成上下贯通的交通枢纽，既便于不同楼层间及同层各住户的交通联系，也利于安全疏散。管道井设置在电梯一侧便于使用，并参照公共设备管道井尺寸设计面宽×进深=1500×1800,完全满足规范。表4-1公共设备管井尺寸内容供暖给水电气弱电强电设备上水管、下水管、锁闭阀、过滤器、热计量表两根给水立管、同层户水表及配套阀门电梯机房的监控电缆、电视、电话、网络、对话、三表远传采集器同层两户的电表箱及相应线缆、开关等尺寸900×3001000×300800×4001500×400800×350第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)（智能化较高的住宅）注：以本设计为例，单位均为mm，面宽×进深2.13住宅的防火和疏散设计防火和安全疏散是小高层、高层住宅的重要问题。在我国有很多相关的规范都对此做了详细规定，如：《住宅设计规范》《住宅建筑规范》《建筑设计防火规范》《高层民用建筑设计防火规范》等。2.13.1建筑分类和耐火等级《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-1995（2005版））将小高层、高层住宅按层数进行分类：19层及19层以上的住宅为一类建筑，其耐火等级为一级；10层-18层的住宅为二类建筑，其耐火等级不低于二级，裙房的耐火等级不应低于二级；高层建筑地下室的耐火等级应为一级。9层及9层以下的住宅其耐火等级应遵循《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）中的规定。2.13.2防火间距设置小高层、高层住宅的防火间距是指在总平面中，为防止着火建筑的热辐射在一定时间内引燃相邻建筑，且便于消防扑救的间隔距离，《住宅建筑规范》（GB50386-2005）规定住宅建筑与相邻民用建筑之间的防火间距应符合如下表要求。当建筑相邻外墙采取必要的防火措施后，其防火间距可适当减少或贴邻。建筑类别10层及10层以上高层住宅或其他高层建筑10层以下住宅或其他非高层民用建筑高层建筑裙房耐火等级一、二级三级四级10层以下住宅耐火等级一、二级96679三级1177810四级14991012第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)10层及10层以上高层住宅13991114表4-2住宅建筑与相邻民用建筑之间的防火间距（单位：m）注：防火间距应按相邻建筑外墙的最近距离计算，当外墙有突出的可燃构件时，应从其突出部分的外缘算起。本设计中前后建筑相距33m，完全满足防火规范要求。2.13.3防火和防烟分区设置防火分区是指指建筑内部利用防火墙、耐火楼板及其他防火分隔设施分隔而成的，在一定时间内防止火灾向同一建筑的其他部分蔓延的局部空间。为保证小高层、高层住宅的安全疏散，规范严格划定了防火分区，每个防火分区的最大面积，按照《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-1995（2005版））中的要求设置。表4-3每个防火分区允许最大建筑面积（单位：㎡）建筑类别每个防火分区建筑的面积一类建筑1000二类建筑1500地下室500注：有自动灭火系统时，表中面积加倍。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)大量资料表明，火灾现场人员伤亡的主要原因是烟害所致。发生火灾时首要任务是把火场上产生的高温烟气控制在一定的区域之内，并迅速排出室外。为此，在设定条件下必须划分方防烟区。设置防烟区主要是保证在一定时间内，使火场上产生的高温烟气不致随意扩散，进而加以排除，从而达到有利人员安全疏散、控制火势蔓延和减小火灾损失的目的。防烟分区范围是指以屋顶挡烟隔板、挡烟垂壁或从顶棚向下突出不小于500mm的梁为界，从地板到屋顶或吊顶之间的规定空间。根据该规范规定：本设计工程中每个防火分区内最大建筑面积没有超过400㎡完全满足规范要求。2.13.4安全疏散出口及距离分析设计当高层住宅发生火灾时，为保障建筑物内人员迅速、安全疏散到安全地区，规范对有关疏散问题如建筑的安全出口的数量、布置、不同情况下安全疏散的距离，安全疏散门、走道、疏散楼梯的宽度以及形式等做出了规定。高层住宅楼层人员的疏散必须经过楼梯，因此对疏散楼梯和楼梯间的要求更为详细。⑴安全出口的设置安全出口是指供人员安全疏散用的房间的门，楼梯间或室外楼梯的出入口或直通室外地平面的出口。《住宅建筑规范》（GB50368-2005）规定：住宅建筑应根据建筑的耐火等级、建筑层数、建筑面积、疏散距离等因素设置安全出口，并应符合下列要求：①10层以下的住宅建筑，当住宅单元任一层的建筑面积大于650㎡，或任一套房的门户至安全出口的距离大于15m时，该住宅单元每层的安全出口不应少于两个。②10层及10层以上但不超过18层的住宅建筑，当住宅任一层的建筑面积大于650㎡，或任一套房的户门至安全出口的距离大于10m时，该住宅单元每层的安全出口不应少于两个。③19层及19层以上的住宅建筑，每个住宅单元每层的安全出口不应少于两个。④安全出口应分散布置，两个安全出口之间的距离不应小于5m。本工程设计中适用于规范的第二条，且任一层的建筑面积没有超过650㎡,故本设计中每个单元层的安全出口设置为一个，符合规范规定。⑵疏散距离10层以上高层住宅安全疏散距离如下表所示表4-4高层住宅的安全疏散距离住宅户门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离/m位于两个安全出口之间的房间位于袋形走道两侧或尽端的房间4020第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)2.13.5疏散楼梯小高层、高层住宅的楼梯是安全疏散的重要通道，楼梯间的疏散和防火能力直接影响着住户的生命和消防员的扑救工作。⑴疏散楼梯间的一般规定①楼梯间应能天然采光和自然通风，并宜靠近外墙设置。②楼梯间内不应设置烧水间、可燃材料储藏室、垃圾道。③楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或其他障碍物。④公共建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道。⑤居住建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道和设置可燃气体计量表。当住宅必须设置时，应采用金属套管和设置切断气源的装置等保护措施。⑵疏散楼梯具体尺寸要求楼梯梯段净宽不应小于1.1m。6层及6层以下住宅，一边设有栏杆的梯段净宽不应小于1.00m。楼梯踏步宽度不应小于0.26m，踏步高度不应大于0.175m，扶手高度不应小于0.90m。楼梯水平段栏杆长度大于0.50m时，其扶手高度不应小于1.05m。楼梯栏杆垂直杆件间净距不应大于0.11m。楼梯井净宽大于0.11m时，必须采取防止儿童攀滑的措施。根据疏散楼梯的规范规定，本设计工程中楼梯：梯段净宽度为2060mm，平台进深为1300mm，每层每梯段9步。踏步宽度为260mm，高度为166.7mm。满足踏步高度不应大于0.175的规范规定。楼梯间采用钢筋混凝土剪力墙结构围绕，且无任何其他管道敷设，具有良好的防火功能。楼梯间直接开窗向外界具有良好的自然采光和自然通风，非常符合规范要求。2.14结构选型、建筑立面设计2.14.1高层住宅的结构选型目前，高层住宅的结构采用的形式主要有钢筋混凝土框架、剪力墙、框剪（框架-剪力墙简称），框筒（框架-筒体简称）等。从整体来看，高层住宅由于功能布局比较固定，不容易产生较大的体块穿插和较复杂的形体变化，因而这几种结构形式基本都能满足设计要求。对于一些特别的超高层住宅，可能会使用对刚度要求大、承受较强侧向力的筒体结构、筒中筒结构等。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)针对本工程综合考虑决定采用框架结构。框架结构是钢筋混凝土住宅最早采用的结构类型，上海在20世纪20-30年代兴建的一批高层公寓均采用了框架结构，北京1973年建成的16层外交公寓，由于抗震采用了框架结构，是北京最早的高层住宅。在广州等地，框架结构仍大量用于小高层和多层住宅，框架住宅的主要优点是空间灵活性大，能使高层住宅大幅度降低自重，又可使内部空间分隔有较大的灵活性，因而在国内外广泛使用。但由于框架体系刚度不大，建筑越高，这一弱点就越明显，提高抗风荷载与抗地震能力的可能性也较低，因而往往在框架结构体系中的适当位置增加剪力墙，以弥补框架结构的不足，综合上述考虑，本工程采用框架结构体系，在楼梯间与电梯间位置采用剪力墙结构，发挥框剪结构的优势。2.14.2外观体型设计作为建筑与外部空间接触的界面，住宅的外观设计对于建筑个性的塑造、场所环境的营造和城市形象的建立起着重要的作用。城市住宅外观既是建筑文化的一部分，也是城市形象的构成元素，它应该给人们提供温馨、恬静、优雅、和谐的环境空间。从住宅建筑外观构成和形象塑造的角度来讲，其构成因素主要包括细部构件、色彩、质感与肌理三部分。2.14.3体型分析建筑物不仅要满足人们生产、生活等物质功能的要求，而且要满足人们精神文化方面的要求。为此，不仅要赋予它实用的属性，同时也要赋予它美观的属性。体型和立面设计着重研究建筑物体量大小、体型组合、立面及细部处理等。在满足使用功能和经济合理的前提下，运用不同的材料、结构形式、装饰细部、构图手法等创造出预想的意境，从不同程度地给人以庄严、挺拔、明朗、轻快、简洁、朴素、大方、亲切的印象，加上建筑物体型庞大、与人们目光接触频繁，因此具有独特的表现力和感染力。因此设计本着“安全、适用、经济”，在可能的条件下注意美观的原则，同时考虑到现代建筑对节能50%的要求，作为节能型高层住宅楼，整体体型简约，有自己独特的形式和特点，洋溢现代个性，还能够给人一种舒适、温馨的感觉，故本建筑采用规则布置，匀称有利于建筑的抗震和承受风荷载能力，并且体现了高层住宅的简洁，明快，美观。⑴影响住宅建筑外观的自身因素①第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)首先，强调设计标准化和施工工业化导致了建筑形式千篇一律。一系列的住宅标准图和施工建造标准化程序，导致了相同年代的住宅大量重复使用。②对结构的依附导致居住建筑形式受到限制。由于花费巨大，所以要细心结合结构要素和建筑物的形状才能节约资金，而不是仅着眼其组件和部分。因此，优化的结构队决定建筑物的形状起着主要作用。③功能至上的原则使平面的灵活布局和空间的多样组合受到一定的限制。④由于抗震要求，住宅建筑平面的对称性与立面侧向刚度的一致性关系到建筑物的形状和布置。⑤由于技术上的要求而产生的如电梯间、水箱在屋顶突出部分对住宅的整体性设计带来挑战。⑵立面装饰房屋的外部形象反映建筑内部空间组合的特点，美观问题紧密地结合功能要求，这正是建筑艺术有别于其他艺术的特点之一。一幢建筑物的体型和立面，是他们的形状，材料质感和色彩等多方面的综合，给人留下了一个完整、深刻的外观形象，因此，本设计建筑外表将采用具有突出材质和纹理，具有一定层次感的花岗岩进行装饰。2.14.4建筑剖面设计及光照分析⑴房屋的高度和剖面形状确定建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向上房屋各部分的组合关系。根据设计任务书的要求，本设计标准层取层高3.0米。由于采光和通风的要求，室内单侧采光，窗高1.5米，窗台高0.9米，窗宽根据房屋的功能而定，采用塑钢窗。为了满足人的通行和室内通风的要求，本设计将内门设计为单扇木门，门高2.1米，入户及单元门高2.3m。为了防止墙身受潮，将室内地坪高出室外450毫米，这样不仅有利于房屋建成后的沉降，还使建筑物显得美轮美奂。⑵房屋层数的确定根据任务书的要求，该高层住宅为十层，主体高30m，总高32.85m，详见立面图。⑶楼梯的设计标准层：层高H=3000mm,踏步高h＝167mm，踏步宽b=260mmN=H/h=3000/167=18L=（0.5×N-1）b=(0.5×18-1)×260=2080mmD1=1300mm，D2=1540mmD2>D1。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)⑷光照分析我国住宅光环境的设计，日照和采光均有标准可循，但照明设计标准仍存在不完善之处。①我国有关住宅室内采光标准及要求《住宅设计规范》（GB50096-2011）中规定：每套住宅至少应有一个居住空间能获得日照，当一套住宅中居住空间总数超过四个时，其中宜有两个获得日照。住宅采光标准应符合下表中采光系数最低值的规定。表5-1《住宅设计规范》（GB50096-2011）住宅室内采光标准房间名称侧面采光采光系数最低值（﹪）窗地面积比值（Ac/Ad）起居室、卧室书房、厨房11/7楼梯间0.51/12注：1.窗地面积比值为直接天然采光房间的侧窗洞口面积Ac与该房间地面面积Ad之比。2.离地面高度低于0.50m的窗洞口面积不计入采光面积内。窗洞口上沿距地面高度不宜低于2m。卧室、起居室应有与室外空气直接流通的自然通风。单朝向住宅应采取通风措施。采用自然通风的房间，其通风开口面积应符合下列规定：卧室、起居室、明卫生间的通风开口面积不应小于该房间地板面积的1/20.厨房的通风开口面积不应小于该房间地板面积的1/10，并不得小于0.6㎡。住宅日照标准是衡量住区环境质量水平的一项重要指标。获得充足的日志，有利于居住者，尤其是行动不便的老、弱、病、残者及婴儿的身心健康。表5-2《城市居住区规划设计规范》住宅日照标准建筑气候区号和城市类型I、II、III、VII气候区IV气候区V与VI气候区大城市中小城市大城市中小城市日照标准日大寒日冬至日日照时数/h≥2≥3≥1有效日照时间带/h8-169-15计算起点住宅底层窗台面住宅日照标准是保障居住者能享受最低限度的日照，因此必须严格执行。为使室内获得良好的天然光环境，在本工程中从以下几点进行了设计：第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)卧室、起居室等居住房间以及厨房均直接采光，满足了居住者生理、心理和卫生方面的需要。所有主卧、起居室均为朝南方向，有良好的采光窗朝向。满足《建筑采光设计标准》中对窗地面积比和采光系数最低值得要求。对有日照要求的房间，满足《城市居住区规划设计规范》中住宅日照标准的要求。2.14.5各构造部分设计⑴墙的布置由于本工程钢筋混凝土框架结构体系，现分述如下：填充墙：本工程填充墙采用加气混凝土小型砌块。填充墙厚随外墙墙厚（其中阳台的均190厚填充墙），所有外墙为250厚砌块。⑵窗的布置窗是构成建筑整体的重要细节组成部分，细部设计是外观设计过程中必不可少的重要步骤之一，细部对塑造建筑物身份性格、完善建筑本身的功能技术与文化价值起重要作用。在住宅建筑的里面构图中，窗是最常见、最普通、最不可或缺的元素。它的样式、形状和排列方式将直接影响到建筑整体造型的效果。在细部处理上，窗户形状大小、窗棂分隔和开启方式也有很多变化的空间，对住宅外在形态的表达起着不可忽视的作用。平窗。平窗是指与建筑外墙在同一平面上的窗，也是住宅建筑中使用最广泛的一种窗户类型。在当代住宅中，常见于多层住宅的客厅、厨房、卫生间等各个功能空间的外墙面。在住宅建筑中多用于卫生间、厨房等次要功能空间的外墙。比较其他窗户的形式，平窗有安装简单，成本较低等优点。以往多层住宅窗户多采用的开启方式都是平开，而对于今天大多的高层住宅来说，考虑到安全问题，多将窗户改进为推拉窗或小面积开窗。凸窗。凸窗是现代住宅建筑中广泛使用的一种窗户形式，近年来其使用已经遍及绝大多数新建住宅建筑。20世纪90年代中后期，凸窗出现在深圳楼盘，顾名思义，凸窗即为突出墙面的窗体。一般表现为外凸式，底窗台（距离地面450-600mm）。其优点是：①扩大了窗户的采光面积和观景视野，增加室内的舒适度；②扩大了室内空间；③使用方便，可坐可卧，也可布置成书桌、装饰台等；④改变了高层住宅一惯呆板的平面形象，使外立面造型更加生动活泼；⑤上下凸窗之间的凸入空间自然留出了室外空调机位。在本工程中采用了平窗设计，外形简洁大方，采光效果良好。⑶阳台设计第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)阳台与凹廊是住宅建筑中常见的立面构件。它们对住宅建筑外观的实用性和装饰性作用都是不可忽视的。阳台和凹廊在住宅建筑立面形成的强烈光影变化，活泼丰富了建筑的形象;对栏杆的处理可带来具有个性的形象创造。住宅建筑中的阳台既要满足使用功能又要考虑整体建筑形象的要求，在平面尺寸、位置等方面处理好与建筑主体的关系，既为居住者提供完备的实用设备，又能满足居住者的心理要求与环境需求。因此，阳台设计处理得当，会使建筑锦上添花，在住宅建筑的外观造型中起到画龙点睛的作用。本设计中阳台采用凸出墙体的造型，立面简洁，采光观景效果良好。⑷散水做法本建筑散水坡度为3%，宽度为600mm，见建筑详图。⑸地面做法20厚干硬性水泥砂浆找平，120厚砼板，10厚水泥石灰膏打底。⑹楼板的做法本建筑楼板采用的是现浇混凝土梁板式楼板，其特点是结构高度小，整体性能好，刚度好，重量轻。①根据经验，双向板板厚为80mm---160mm，初定板厚为120mm。②卫生间楼板做法：为便于排水，楼面设置排水坡度为1%，防止室内积水外溢，同时设置地漏，在楼板与面层之间设置防水层一道，采用防水砂浆防水，为防止水沿房间四周侵入墙身，要将防水层沿房间四周墙边向上深入踢脚线内120mm。⑺屋顶构造屋顶是房屋最上层覆盖的外围护结构。屋顶在构造设计时注意解决防水、保温、隔热以及隔声、防火等问题。由于本建筑是高层建筑，为了美观起见，采用室内排水。屋顶排水坡度为3%。查资料知，本建筑采用柔性防水屋面，防水材料为APP改性沥青防水卷材，其特点是冷施工，弹性好，寿命长。⑻主体结构布置该框架结构平面简单、规则、对称、突出，凹进尺寸符合规范要求；结构侧向刚度沿竖向变化均匀，无刚度突变；填充墙、剪力墙门窗洞口上下对齐，成列布置，形成明确的墙肢和连梁。选用现浇楼板，各层楼板厚度均为120mm。⑼材料选用及墙截面尺寸的确定框架结构及剪力墙结构的混凝土强度等级：1~10层全部选用C30，C40第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)钢筋采用HRB335级和HRB400级。剪力墙的厚度，按二级抗震等级设计时不应小于楼层高度的1/20且不应小于160mm，本工程剪力墙采用双排配筋，剪力墙截面厚度底层取为180mm。（抗震墙厚度大于140mm时，竖向和横向分布钢筋应双排布置；双排分布钢筋键拉筋的间距不应大于600mm，直径不应小于6mm。）3.结构部分3.1工程概况天津市经济技术开发区住宅楼，共10层，层高均为3m，总高度30m。总宽60.46m。建筑平面见图3-1。框架及楼板均采用现浇钢筋混凝土结构。本工程建于7度抗震设防地区，Ⅱ类场地土，抗震等级为三级。基础采用柱下独立基础。结构柱网布置图见图3-2。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)本工程框架截面及材料选用如下：柱、梁均采用C40混凝土。图3-1建筑平面图3.2主要承重构件截面设计3.2.1梁板截面尺寸估算框架主梁截面高度h，按主梁跨度的1/8～1/14确定，取主梁h=550mm，梁宽取梁高的一半，取b=300mm；次梁截面高度h，按次梁跨度的1/8～1/12确定，取次梁h=300mm,b=250mm。板的最小厚度为短向计算跨度的1/50，即78mm，考虑到板的挠度及裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素以及规范规定最小板厚为80mm，故取板厚为120mm。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)图3-2结构布置图3.2.2柱截面尺寸估算根据柱支撑的楼板面积计算由竖向荷载作用下产生的轴力，并按轴压比控制估算柱截面面积，估算柱截面时，楼层荷载边柱按14kN/m2计，中柱按13kN/m2计。取最大负荷面的柱计算轴力5.4×4.8×14×10×1.25=4536KN为施工方便，将柱截面归并为一种，取轴力最大的柱估算截面面积。本工程框架为三级抗震，查规范得其柱的轴压比限制为0.9。设柱为正方形，柱边长。故本工程1～10层柱截面取为550mm×550mm.底层柱截面核算：柱轴压满足要求。3.3基本假定及计算简图3.3.1竖向荷载⑴楼面荷载楼面活荷载2.0kN/m2混凝土楼板（板厚120mm）25×0.12=3kN/m2水泥砂浆抹灰（楼板上下各为20mm厚）20×（0.02+0.02）=0.8kN/m2内隔墙为200厚空心砌块，砌块容重6kN/m3，两侧各抹20厚混合砂浆6×0.2+20×0.02×2=2.0kN/m2，第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)外墙为250厚砌块，墙外侧贴墙面砖，墙里侧抹混合砂浆20mm厚，笨板100mm厚。0.1+0.5+6×0.3+20×0.02×2=3.2kN/m2。⑵屋面荷载隔热层：1.062kN/m2保护层：40厚配筋C25细石混凝土22KN×0.04m=0.88kN/m2防水层：SBS改性沥青防水卷材0.4kN/m2找平层：1:3水泥砂浆20mm0.4kN/m2找坡层：1:8水泥陶粒100m1.4kN/m2结构层：100m现浇钢筋混凝土板25×0.10=2.5kN/m2板底抹灰：10mm17×0.01=0.17kN/m2合计6.812kN/m2上人屋面活荷2.0kN/m2基本雪压0.40kN/m23.3.2计算模型的简化底层柱高取室内地坪以下1m为刚性地面。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)图3-3框架计算简图3.4水平风荷载计算3.4.1计算各层风荷载标准值查荷载规范中全国基本风压分布图可知天津市基本风压值为0.5kN/m2。根据荷载规范规定，对于高层建筑结构，其基本风压可按基本风压分布图中数值乘以1.1后采用，即垂直作用于建筑物表面单位面积上的风荷载标准值ωk按下式计算：—风荷载体型系数，查荷载规范可知，矩形平面建筑。—风压高度变化系数，工程建在密集建筑群的城市市区，地面粗糙度类别为C类，查荷载规范得值。—高度Z处的风振系数，，为振型系数，可根据相对高度确定。式中—脉动影响系数，根据建筑高宽比以及地面粗糙度类别查表得。—脉动增大系数，与基本风雅，结构自振周期T及地面粗糙度有关。框架结构基本自振周期，，第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)查表得脉动增大系数并乘以系数0.62得。各层风荷载标准值计算结果见表3-1。表3-1各层风荷载标准值表距地面高度HiβZμZμSω0ωk=βZμSμZω031.91.2591.471.3000.4951.19031.01.2451.421.3000.4951.13728.01.2221.411.3000.4951.10825.01.2141.311.3000.4951.02322.01.1961.261.3000.4950.96919.01.1711.251.3000.4950.94216.01.1561.151.3000.4950.85513.01.1301.121.3000.4950.81410.01.11211.3000.4950.71571.07811.3000.4950.69341.01111.3000.4950.6503.4.2计算在风荷载作用下各楼层节点上集中力及各层剪力计算在风荷载作用下各楼层节点上集中力时，假定风荷载在层间为均匀分布，并假定上下相邻各半层层高范围内的风荷载按集中力作用在本层楼面上。10层顶处风荷载作用下各楼层节点上集中力计算：9层顶处风荷载作用下各楼层节点上集中力计算：其余各层风荷载引起的节点集中力及各层剪力计算结果见表3-2。表3-2风荷载作用水平集中力及各层剪力层号i层高hi（m）风荷标准值ωki各层集中力Fi（kN）各层剪力Vi=∑Fi（kN）女儿墙0.91.19——103.01.13715.8315.8393.01.10819.1935.0283.01.02318.2253.2473.00.96917.0370.2763.00.94216.3486.6153.00.85515.36101.9743.00.81414.27116.2433.00.71513.07129.3123.00.69312.04141.35第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)14.00.65011.48152.833.4.3计算各梁柱的线刚度ib和ic混凝土C40，在框架结构中，现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取,对中框架梁取。为矩形截面计算的梁截面惯性矩。各梁柱线刚度计算结果见表3-3。表3-3各杆件惯性矩及线刚度表b×h（mm）L（mm）EC（N/mm2）I0=bh3/12（mm4）I=2I0i=EI/L（N·mm）梁300×55057003.25×1044.16×1098.32×10101.46×10103000×55030003.25×1044.16×1098.32×10102.77×1011柱550×550550×550400030003.25×1043.25×1041.08×10105.21×109——7.8×10105.13×10103.4.4计算各柱抗侧移刚度DD值为柱节点有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力，公式为。平面框架内力柱侧移相等，则各柱剪力按公式计算，式中，为该片平面框架i层总剪力；为i层第j根柱分配到的剪力；为i层第j跟柱的抗侧刚度；为i层s根柱的抗侧刚度之和。各柱抗侧移刚度D见表3-4。3.4.5各柱剪力计算设第i层第j个柱的D值为，该层柱总数为m，该层任意柱的剪力为：各柱剪力计算结果见表3-4。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)3.4.6确定柱的反弯点高度比y反弯点距柱下端距离为yh：y=y0+y1+y2+y3y0—标准反弯点高度系数，y1—考虑上下层梁刚度不同时反弯点高度比的修正值y2,y3—考虑上下层层高变化时反弯点高度比的修正值y0根据结构总层数m及该柱所在层n及k值查表。例如，计算10层柱反弯点高度系数y：由m=10，n=10，k=0.563，查表得，y0=0.282；上下层梁相对刚度无变化，y1=0；最上层柱y2=0；下层层高与本层层高之比α3=h9/h10=1，查表得，y3=0；B轴反弯点高度系数为：y=y0+y1+y2+y3=0.282+0+0+0=0.282其余各柱反弯点高度系数见表3-5。3.4.7计算柱端弯矩根据各柱分配到的剪力及反弯点位置yh计算第i层第j个柱的柱端弯矩。上端弯矩：下端弯矩：计算结果见表3-5。3.4.8计算梁端弯矩由柱端弯矩，并根据节点平衡原理计算梁端弯矩。边跨外边缘处的梁端弯矩Mbi=Mtij+Mbi+1，j中间支座处的梁端弯矩Mlbi=（Mtij+Mbi+1，j）（ilb/ilb+irb）Mrbi=（Mtij+Mbi+1，j）（irb/ilb+irb）框架在风荷载作用下的弯矩图见图3-4。第101页共102页 华北科技学院毕业设计(论文)3.4.9计算梁支座剪力及柱轴力根据力平衡原理，由梁端弯矩和作用在梁上的竖向荷载可求出梁支座剪力；柱轴力可由计算截面之上的梁端剪力之和求得。框架在风荷载作用下的梁端剪力及柱轴力见图3-5。3.4.10梁柱弯曲产生的侧移因为H<50m，H/B<4，所以只考虑梁柱弯曲变形产生的侧移。第i层结构的层间变形为Δui，由公式Δun=Vn/ΣD可得。Δu10=18.56/86400=2.1×10-4mΔu9=41.79/86400=4.8×10-4mΔu8=63.71/86400=7.4×10-4mΔu7=84.25/86400=9.75×10-4mΔu6=103.37/86400=1.20×10-3mΔu5=121.09/86400=1.4×10-3mΔu4=137.31/=1.21×10-3mΔu3=152.37/=1.13×10-3mΔu2=139.37/55200=3.07×10-3mΔu1=188.08/50800=3.7×10-3m则顶点总侧移为：顶点相对位移为：u/H=14.115×10-3/31=1/2500<1/550，满足要求。最大层间相对位移为：Δu/H=3.7×10-3/4.9=6.7/10000<1/550，满足要求。第101页共102页 表3-4水平荷载作用下抗侧移刚度D及柱剪力Vij计算表层/hi柱列轴号ic（×105）（kN.m）∑ib（×105）（kN.m）k=∑ib/2ic底层k=∑ib/icαC=k/（2+k）底层αC=（0.5+k）/（2+k）Di=αC×（12ic/hi2）（×105）∑Di（×105）Vij（kN）10/3.0B0.5130.5780.5630.2200.1240.5563.53D0.5132.4582.4000.5450.3080.5568.77G0.5130.5780.5630.2200.1240.5563.539/3.0B0.5130.5780.5630.2200.1240.5567.8D0.5132.4582.4000.5450.3080.55619.4G0.5130.5780.5630.2200.1240.5567.88/3.0B0.5130.5780.5630.2200.1240.55611.87D0.5132.4582.4000.5450.3080.55629.49G0.5130.5780.5630.2200.1240.55611.877/3.0B0.5130.5780.5630.2200.1240.55615.67D0.5132.4582.4000.5450.3080.55638.93G0.5130.5780.5630.2200.1240.55615.676/3.0B0.5130.5780.5630.2200.1240.55619.31D0.5132.4582.4000.5450.3080.55647.97G0.5130.5780.5630.2200.1240.55619.315/3.0B0.5130.5780.5630.2200.1240.55622.74D0.5132.4582.4000.5450.3080.55656.39G0.5130.5780.5630.2200.1240.55622.744/3.0B1.060.5780.2730.1200.1401.13825.92D1.062.4581.1590.3670.4291.13864.28G1.060.5780.2730.1200.1401.13825.92第101页共102页 续表3-43/3.0B1.060.5780.2730.1200.1401.13828.83D1.062.4581.1590.3670.4291.13871.51G1.060.5780.2730.1200.1401.13828.832/3.0B0.780.5780.3710.1560.0720.55231.52D0.782.4581.5760.4410.2040.55278.16G0.780.5780.3710.1560.0720.55231.521/4.0B0.6380.2890.4530.3890.0980.50834.08D0.6381.2291.9260.6180.1560.50884.51G0.6380.2890.4530.3890.0980.50834.08第101页共102页表3-5风荷载作用下柱反弯点高度比及柱端弯矩层/hi柱列轴号kα1α2α3y0y1y2y3yMtij（kN.m）Mbij（kN.m）10/3.0B0.5631010.2820000.2827.62.98D2.4001010.4200000.42015.2611.05G0.5631010.2820000.2827.62.989/3.0B0.5631110.3500000.35015.218.19D2.4001110.4500000.45032.0126.19G0.5631110.3500000.35015.218.198/3.0B0.5631110.4000000.40021.3614.24D2.4001110.4700000.47046.8941.58G0.5631110.4000000.40021.3614.247/3.0B0.5631110.4320000.43226.720.31第101页共102页 D2.4001110.5000000.50058.3958.39G0.5631110.4320000.43226.720.316/3.0B0.5631110.4500000.45031.8626.07D2.4001110.5000000.50071.9571.95G0.5631110.4500000.45031.8626.075/3.0B0.5631110.4500000.45037.5230.69D2.4001110.5000000.50084.5984.59G0.5631110.4500000.45037.5230.694/3.0B0.2731110.4370000.43743.7833.98D1.1591110.5000000.50096.4296.42G0.2731110.4370000.43743.7833.98续表3-53/3.0B0.273111.370.46400-0.050.45946.7939.69D1.159111.370.5000000.500107.26107.26G0.273111.370.46400-0.050.45946.7939.692/3.0B0.37110.731.220.5500-0.027-0.0040.51945.4849.07D1.57610.731.220.5000000.500117.24117.24G0.37110.731.220.5500-0.027-0.0040.51947.8151.591/4.0B0.45310.8200.7740000.77430.81105.5D1.92610.8200.6040000.604133.86204.17G0.45310.8200.7740000.77430.81105.5第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-4左风荷载作用下的梁端及柱弯矩图（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-5右风荷载作用下梁及柱弯矩（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计3.5水平地震荷载计算3.5.1重力荷载代表值表3-6柱重力荷载标准值柱号截面宽截面高净高G（kn/m）数量G(kn)总重KZ13009003.06.75481516.24KZ25505503.07.5618408.24KZ33006003.04.5227表3-7板重力荷载标准值板类板面积G（kn/m）G(kn)总重楼面355.3741421.481486.856楼梯13.624.865.376表3-8梁重力荷载标准值梁编号截面高截面宽净长G（kn/m）数量G(kn)总重KL15503003.64.125459.4540.787KL25503004.84.125479.2KL35503003.04.125224.75KL45503005.44.125244.55KL55503005.74.1257164.587KL65503005.14.1258168.3各层墙自重标准值计算女儿墙总长L=（30m+11m）×2=82m总重G=4.65kn/m×82m=381.3kn标准层墙自重内墙总长L=3.9×7+5.1×6+3.6×2+4.8×2+6+3.6=84.3m第101页共102页 华北科技学院毕业设计外墙总长=82m总重：84.3×4.04+82×11.8=1308.172KN电梯轿厢及设备自重：200KN重力荷载代表值计算重力荷载代表值G取结构和构件自重标准值与各可变荷载组合值之和。可变荷载组合值系数取：雪荷载0.4，楼面活载0.5标准层G=516.24+1486.856+540.787+84.3+1308.172+0.5×355.37=4114.04KN顶层G=3936.355+0.5×368.99=4120.85KN等效重力荷载代表值计算本设计抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，场地类别为II类场地，依次查的，水平地震影响系数最大值，特征周期Tg=0.35s，阻尼比ε=0.05结构总的重力代表值G=4114.04×9+4120.85+200=41347.21KN结构等效重力荷载代表值Gep=0.85G=35145.1285KN3.5.2结构基本自振周期根据经验公式计算：3.5.3水平地震作用计算按底部剪力法，结构总水平地震作用标准值由下式计算：Ⅱ类场地土，第一组。，6度，。当时，因第101页共102页 华北科技学院毕业设计所以，应不考虑顶部附加水平地震作用。第i层楼面处的水平地震作用计算：侧移计算结果见表3-9，位移验算见表3-10。表3-9各质点水平地震作用计算及楼层间剪力层次10314120.8512774.6350.18768.9568.959284114.0411519.3120.15256.051258254114.0410285.10.13650.15175.157224114.049050.840.12144.62219.776194114.047816.6760.10539.72258.495164114.046582.4640.08932.82291.314134114.045348.2520.07628.02319.333104114.044114.040.06022.12341.45274114.042879.830.04817.70359.15144114.041645.60.0269.59368.74表3-10水平地震作用下位移验算层次10300068.950.0802.971/41259300056.050.1452.891/22758300050.150.2032.7451/16267300044.620.2542.5421/12996300039.720.2992.2881/11035300032.820.3371.9891/9794300028.020.2811.6521/11743300022.120.3001.3711/11002300017.700.6511.0711/691140009.590.4200.4201/1071最大层间位移发生在第二层，其值为1/6912<1/550，满足要求。第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-6左地震荷载作用下的弯矩图（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-7右地震荷载作用下的弯矩图（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计3.6在竖向荷载作用下结构内力计算由平面图可以看出，本工程结构及荷载分布比较均匀，可以选取典型平面框架进行计算，这里仅给出3轴框架的内力计算过程，纵向框架的计算方法与横向框架的计算方法相同，不再计算。选取3轴框架进行计算，内力计算过程如下：3.6.1恒荷计算图3-7板传给梁荷载计算简图图3-8换算的等效均布荷载屋面板传的荷载计算：屋面梁边跨均布荷载：0.3×0.55×25+0.9×0.02×20=4.485kN/m屋面梁边跨传来梯形荷载：则屋面梁边跨均布荷载为：3.80+9.86=13.66kN/m第101页共102页 华北科技学院毕业设计二～九层顶框架梁上荷载梁自重（带抹灰）：0.3×0.55×25+0.9×0.02×20=4.485kN/m200mm厚陶粒空心砌块墙：0.2×（3.0-0.55）=4.9kN/m边跨梁上均布荷载：4.485+4.9=9.385kN/m边跨梁板传来梯形荷载：则边跨梁均布荷载为：9.385+7.58=16.965kN/m一层顶框架梁上荷载梁自重（带抹灰）：0.3×0.55×25+0.9×0.02×20=4.485kN/m200mm厚陶粒空心砌块墙：0.2×（3-0.55）=4.9kN/m边跨梁上均布荷载：4.485+4.9=9.385kN/m边跨梁板传来梯形荷载：则边跨梁均布荷载为：9.385+7.58=16.965kN/m竖向荷载作用下框架计算简图如下：第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-9竖向荷载作用下框架计算简图第101页共102页 华北科技学院毕业设计3.6.2内力计算多层多跨框架在竖向荷载作用下的内力近似按分层法计算。除底层以外，上层各柱线刚度均乘以0.9进行修正，这些柱的传递系数均取1/3，底层柱的传递系数均取1/2。竖向荷载引起的各层框架梁固端弯矩见（表3-11）。弯矩分配系数计算公式为αj=ij/Σij。各节点弯矩分配系数计算结果见（表3-12）。表3-11竖向荷载作用下框架梁固端弯矩值层数BD跨DG跨左支座右支座左支座右支座10-109.21109.21-109.21109.219-97.0997.09-97.0997.098-97.0997.09-97.0997.097-97.0997.09-97.0997.096-97.0997.09-97.0997.095-97.0997.09-97.0997.094-97.0997.09-97.0997.093-97.0997.09-97.0997.092-97.0997.09-97.0997.091-109.26109.26-109.26109.26表3-12各杆节点弯矩分配系数层数B轴D轴下柱上柱梁下柱上柱梁左梁右100.61500.3850.37800.2370.38590.3810.3810.2380.2740.2740.1720.28080.3810.3810.2380.2740.2740.1720.28070.3810.3810.2380.2740.2740.1720.28060.3810.3810.2380.2740.2740.1720.28050.3810.3810.2380.2740.2740.1720.28040.5600.2710.1690.4390.2120.1330.21630.4340.4340.1320.3580.3580.1080.17620.3610.4910.1480.2910.3950.1200.19410.3920.4310.1770.3040.3340.1380.224注：结构为近似对称结构，分配系数近似对称相等，G轴略第101页共102页 华北科技学院毕业设计内力分层计算见下列表：表3-13十层内力计算表杆件位置B轴传递系数与方向D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数00.6150.3850.23700.5180.385固端弯矩-109.21109.21-1.82分配与传递67.1642.05→21.03-15.22←-30.44-48.54-49.449.365.86→2.93-0.35←-0.69-1.11-1.130.220.13→0.07-0.02-0.03-0.02M76.74-76.74102.09-49.68-52.41柱传递M25.5800-16.56注：表中弯矩的单位为kN·m表3-14二～九层内力计算表杆件位置B轴传递系数与方向D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.3810.3810.2380.1720.2740.2740.280固端弯矩-97.0997.09-1.82分配与传递36.9936.9923.11→11.56-9.19←-18.37-29.27-29.27-29.923.503.502.19→1.10-0.19-0.30-0.30-0.31M40.4940.49-80.9891.19-29.57-29.57-32.05柱传递M13.5013.50-9.86-9.86注：表中弯矩的单位为kN·m表3-15二层内力计算表第101页共102页 华北科技学院毕业设计杆件位置B轴传递系数与方向D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.4910.3610.1480.1200.3950.2910.194固端弯矩-97.0997.09-1.82分配与传递47.6735.0514.37→7.19-6.15←-12.29-40.47-29.81-19.883.022.220.91→0.46-0.06-0.18-0.13-0.09M50.6937.27-87.9692.39-40.65-29.94-21.79柱传递M16.9012.42-13.55-9.98注：表中弯矩的单位为kN·m表3-16一层内力计算表杆件位置B轴传递系数与方向D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.4310.3920.1770.1380.3340.3040.224固端弯矩-109.26109.26-1.82分配与传递47.0942.8319.34→9.67-8.08←-16.16-39.11-35.60-26.233.483.171.43→0.72-0.10-0.24-0.22-0.16M50.5746-96.57103.39-39.35-35.82-28.21柱传递M16.86-13.12注：表中弯矩的单位为kN·m表3-17十层内力二次分配计算表第101页共102页 华北科技学院毕业设计杆件位置B轴D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数00.6150.3850.23700.3780.385固端弯矩76.74-76.74102.09-49.68-52.41柱传递M13.05-9.86分配-8.30-5.22.343.713.81M81.9491.94104.43-55.83-48.60注：表中弯矩的单位为kN·m表3-18九层内力二次分配计算表杆件位置B轴D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.3810.3810.2380.1720.2740.2740.280固端弯矩40.4940.49-80.9891.19-29.57-29.57-32.05柱传递M25.5813.50-16.56-9.86分配-14.89-14.89-9.34.547.247.247.40M51.1839.10-90.2895.73-38.89-32.19-24.65注：表中弯矩的单位为kN·m表3-19二～八层内力二次分配计算表杆件位置B轴D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.3810.3810.2380.1720.2740.2740.280固端弯矩40.4940.49-80.9891.19-29.57-29.57-32.05柱传递M13.5013.50-9.86-9.86分配-10.29-10.29-6.423.405.405.405.52M43.743.7-87.4094.59-34.03-34.03-26.53注：表中弯矩的单位为kN·m表3-20二层内力二次分配计算表杆件B轴D轴第101页共102页 华北科技学院毕业设计位置上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.4910.3610.1480.1200.3950.2910.194固端弯矩50.6937.27-87.9692.39-40.65-29.94-21.79柱传递M14.8416.86-12.18-13.12分配-15.56-11.45-4.693.049.99-7.364.91M49.9742.68-92.6595.43-42.84-35.7-16.88注：表中弯矩的单位为kN·m表3-21一层内力二次分配计算表杆件位置B轴D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁分配系数0.4310.3920.1770.1380.3340.3040.224固端弯矩50.5746-96.57103.39-39.35-35.82-28.21柱传递M12.42-9.98分配-5.35-4.87-2.201.383.333.032.24M57.6441.13-98.77104.77-46-32.79-25.97注：表中弯矩的单位为kN·m第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-10恒荷载弯矩图（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-11恒荷载轴力图（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-12恒荷载剪力图（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-13剪力包络图（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-14配筋包络图（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计图3-15弯矩包络图（电算）第101页共102页 华北科技学院毕业设计3.7梁配筋计算3.7.1框架梁正截面承载力计算选顶层为例做梁的配筋计算梁截面为300mm×550mm在进行两截面承载能力计算时，由于板梁整体连接，板可作为梁的翼缘参加工作,因此在跨中正弯矩作用区段,板处在梁的受压区,梁应按T形截面计算,在支座附近的负弯矩作用区段,由于处在梁的受拉区,梁应按矩形截面计算。⑴跨中截面承载力计算跨中按T形截面计算,其翼缘计算宽度为:<取判别T形截面类型属第一类T形截面则满足要求选配4Ф16满足配筋率要求第101页共102页 华北科技学院毕业设计⑵支座B处截面承载力计算支座处按矩形截面进行计算控制截面弯矩：由公式得则满足要求选配4Ф20满足要求3.7.2斜截面承载力计算支座B左端控制截面剪力：截面尺寸验算：则满足要求又按构造配筋选箍筋为双肢Ф8间距为200。根据梁箍筋的构造要求，梁端箍筋加密区长度取825mm，箍筋加密区间距取100mm。第101页共102页 华北科技学院毕业设计3.8框架柱配筋设计3.8.1柱的正截面承载力配筋计算控制截面配筋计算时应考虑以下三种不利组合︳Mmax︳及相应的NNmax及相应的MNmin及相应M并从中选出最不利值计算配筋柱的计算以底层柱为例计算柱保护层厚度为30mm,b=550mm,h=550mm,,⑴一层边柱B情况一：验算轴压比满足要求，需考虑纵向弯曲影响。，取；，取。判别大小偏心所以属于小偏心受压第101页共102页 华北科技学院毕业设计若按构造配筋即可选取4Ф20（）情况二：（此值是在考虑抗震作用效应的组合，因此应乘以调整系数）判断大小偏心所以属于大偏心受压第101页共102页 华北科技学院毕业设计所以按构造配筋即可选取4Ф20（）情况三：，需考虑纵向弯曲影响。，取；，取。判别大小偏心所以属于小偏心受压所以按构造配筋即可第101页共102页 华北科技学院毕业设计选取4Ф20（）⑵一层中柱D情况一：验算轴压比满足要求，需考虑纵向弯曲影响。，取；，取。判别大小偏心所以属于小偏心受压所以按构造配筋即可第101页共102页 华北科技学院毕业设计选取4Ф20（）情况二：（此值是在考虑抗震作用效应的组合，因此应乘以调整系数），需考虑纵向弯曲影响。，取；，取。判别大小偏心所以属于小偏心受压所以按构造配筋即可选取4Ф20（）情况三：第101页共102页 华北科技学院毕业设计，需考虑纵向弯曲影响。，取；，取。判别大小偏心所以属于小偏心受压所以按构造配筋即可选取4Ф20（）3.8.2柱的斜截面承载力计算⑴第1层框架B轴柱为例，计算箍筋数量由强剪弱弯思想计算剪力值=3.95-0.5=3.45m第101页共102页 华北科技学院毕业设计抗剪计算中，取=3满足要求取则按构造配筋查表得，柱端箍筋加密区最小配筋率特征值取四肢Ф10腹式箍，取S=100mm箍筋加密区长度为：加密区箍筋用4Ф10＠100，加密区长度为575mm,按井字形配置。非加密区箍筋用4Ф10＠200。⑵第1层框架B轴柱为例，计算箍筋数量由强剪弱弯思想计算剪力值取=3第101页共102页 华北科技学院毕业设计满足要求取则按构造配筋查表得，柱端箍筋加密区最小配筋率特征值取四肢Ф10腹式箍，取S=100mm箍筋加密区长度为：加密区箍筋用4Ф10＠100，加密区长度为575mm,按井字形配置。非加密区箍筋用4Ф10＠200。3.9楼板配筋设计（PKPM电算）3.9.1底层4号楼板计算一、基本资料：　1、房间编号：42、边界条件（左端/下端/右端/上端）：固定/固定/固定/铰支/3、荷载：　永久荷载标准值：g＝3.30kN/m2　可变荷载标准值：q＝2.00kN/m2　计算跨度　Lx=4800mm　；计算跨度　Ly=5700mm　板厚　H=120mm；砼强度等级：C20；钢筋强度等级：HRB3354、计算方法：弹性算法。第101页共102页 华北科技学院毕业设计5、泊松比：μ＝1/5.6、考虑活荷载不利组合。二、计算结果：　Mx=(0.02963+0.01537/5)*(1.20*3.30+1.40*1.00)*4.8^2=4.04kN·m　考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩：　Mxa=(0.05147+0.03458/5)*(1.4*1.00)*4.8^2=1.88kN·mMx=4.04+1.88=5.92kN·mAsx=240.00mm2，实配φ8@200(As＝251.mm2)ρmin＝0.200%，ρ＝0.209%　My=(0.01537+0.02963/5)*(1.20*3.30+1.40*1.00)*4.8^2=2.63kN·m　考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩：　Mya=(0.03458+0.05147/5)*(1.4*1.00)*4.8^2=1.45kN·mMy=2.63+1.45=4.08kN·mAsy=240.00mm2，实配φ8@200(As＝251.mm2)ρmin＝0.200%，ρ＝0.209%　Mx"=0.06976*(1.20*3.30+1.40*2.00)*4.8^2=10.86kN·mAsx"=385.49mm2，实配φ10@200(As＝393.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.200%，ρ＝0.327%　My"=0.05675*(1.20*3.30+1.40*2.00)*4.8^2=8.84kN·mAsy"=309.67mm2，实配φ8@150(As＝335.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.200%，ρ＝0.279%三、跨中挠度验算：Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(1)、挠度和裂缝验算参数：　Mq=(0.01537+0.02963/5)*(1.0*3.30+0.5*2.00)*4.8^2=2.11kN·mEs＝.N/mm2Ec＝25413.N/mm2第101页共102页 华北科技学院毕业设计Ftk＝1.54N/mm2Fy＝300.N/mm2(2)、在荷载效应的准永久组合作用下，受弯构件的短期刚度Bs：①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝2.11/(0.87*93.*251.)=103.774N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251./60000.=0.00419ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.00419*103.77)=-1.205　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE：αE＝Es/Ec＝.0/25413.0=7.870③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf"：矩形截面，γf"＝0④、纵向受拉钢筋配筋率ρ＝As/b/ho＝251./1000/93.=0.00270⑤、钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式（混凝土规范式7.2.3－1）计算:Bs=Es*As*ho^2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5γf")]Bs＝.*251.*93.^2/[1.15*0.200+0.2+6*7.870*0.00270/(1+3.5*0.00)]=779.66kN·m2(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ：按混凝土规范第7.2.5条，当ρ"＝0时，θ＝2.0(4)、受弯构件的长期刚度B，可按下列公式计算：B＝Bs/θ（混凝土规范式7.2.2）B＝779.66/2=389.830kN·m2(5)、挠度f＝κ*Qq*L^4/Bf＝0.00198*4.3*4.80^4/389.830=11.588mmf/L＝11.588/4800.=1/414.，满足规范要求！四、裂缝宽度验算：①、X方向板带跨中裂缝：第101页共102页 华北科技学院毕业设计　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝3.24*10^6/(0.87*101.*251.)=146.724N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251./60000.=0.004　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*146.72)=0.417　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.417*146.724/.*(1.9*20.+0.08*8.00/0.01000)=0.059mm，满足规范要求！②、Y方向板带跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝2.11*10^6/(0.87*93.*251.)=103.774N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251./60000.=0.004　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*103.77)=0.134　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.200*103.774/.*(1.9*20.+0.08*8.00/0.01000)=0.020mm，满足规范要求！③、左端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　第101页共102页 华北科技学院毕业设计ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝6.91*10^6/(0.87*100.*393.)=202.286N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝393./60000.=0.007　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*202.29)=0.605　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.605*202.286/.*(1.9*20.+0.08*10.00/0.01000)=0.137mm，满足规范要求！④、下端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝5.62*10^6/(0.87*101.*335.)=190.931N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝335./60000.=0.006　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*190.93)=0.575　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.575*190.931/.*(1.9*20.+0.08*8.00/0.01000)=0.106mm，满足规范要求！⑤、右端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）第101页共102页 华北科技学院毕业设计σsq＝6.91*10^6/(0.87*100.*393.)=202.286N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝393./60000.=0.007　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*202.29)=0.605　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.605*202.286/.*(1.9*20.+0.08*10.00/0.01000)=0.137mm，满足规范要求！3.9.2底层5号楼板配筋计算一、基本资料：　1、房间编号：52、边界条件（左端/下端/右端/上端）：固定/铰支/固定/固定/3、荷载：　永久荷载标准值：g＝3.30kN/m2　可变荷载标准值：q＝2.00kN/m2　计算跨度　Lx=3000mm　；计算跨度　Ly=5100mm　板厚　H=120mm；砼强度等级：C20；钢筋强度等级：HRB3354、计算方法：弹性算法。5、泊松比：μ＝1/5.6、考虑活荷载不利组合。二、计算结果：　Mx=(0.03891+0.01022/5)*(1.20*3.30+1.40*1.00)*3.0^2=1.98kN·m　考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩：　Mxa=(0.08369+0.02345/5)*(1.4*1.00)*3.0^2=1.11kN·mMx=1.98+1.11=3.09kN·mAsx=240.00mm2，实配φ8@200(As＝251.mm2)ρmin＝0.200%，ρ＝0.209%第101页共102页 华北科技学院毕业设计　My=(0.01022+0.03891/5)*(1.20*3.30+1.40*1.00)*3.0^2=0.87kN·m　考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩：　Mya=(0.02345+0.08369/5)*(1.4*1.00)*3.0^2=0.51kN·mMy=0.87+0.51=1.37kN·mAsy=240.00mm2，实配φ8@200(As＝251.mm2)ρmin＝0.200%，ρ＝0.209%　Mx"=0.08171*(1.20*3.30+1.40*2.00)*3.0^2=4.97kN·mAsx"=240.00mm2，实配φ10@200(As＝393.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.200%，ρ＝0.327%　My"=0.05708*(1.20*3.30+1.40*2.00)*3.0^2=3.47kN·mAsy"=240.00mm2，实配φ8@200(As＝251.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.200%，ρ＝0.209%三、跨中挠度验算：Mq-按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(1)、挠度和裂缝验算参数：　Mq=(0.01022+0.03891/5)*(1.0*3.30+0.5*2.00)*3.0^2=0.70kN·mEs＝.N/mm2Ec＝25413.N/mm2Ftk＝1.54N/mm2Fy＝300.N/mm2(2)、在荷载效应的准永久组合作用下，受弯构件的短期刚度Bs：①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝0.70/(0.87*93.*251.)=34.254N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251./60000.=0.00419第101页共102页 华北科技学院毕业设计ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.00419*34.25)=-5.885　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE：αE＝Es/Ec＝.0/25413.0=7.870③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf"：矩形截面，γf"＝0④、纵向受拉钢筋配筋率ρ＝As/b/ho＝251./1000/93.=0.00270⑤、钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式（混凝土规范式7.2.3－1）计算:Bs=Es*As*ho^2/[1.15ψ+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5γf")]Bs＝.*251.*93.^2/[1.15*0.200+0.2+6*7.870*0.00270/(1+3.5*0.00)]=779.66kN·m2(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ：按混凝土规范第7.2.5条，当ρ"＝0时，θ＝2.0(4)、受弯构件的长期刚度B，可按下列公式计算：B＝Bs/θ（混凝土规范式7.2.2）B＝779.66/2=389.830kN·m2(5)、挠度f＝κ*Qq*L^4/Bf＝0.00250*4.3*3.00^4/389.830=2.237mmf/L＝2.237/3000.=1/1341.，满足规范要求！四、裂缝宽度验算：①、X方向板带跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝1.58*10^6/(0.87*101.*251.)=71.759N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251./60000.=0.004　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*71.76)=-0.297第101页共102页 华北科技学院毕业设计　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.200*71.759/.*(1.9*20.+0.08*8.00/0.01000)=0.014mm，满足规范要求！②、Y方向板带跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝0.70*10^6/(0.87*93.*251.)=34.254N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251./60000.=0.004　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*34.25)=-1.826　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.200*34.254/.*(1.9*20.+0.08*8.00/0.01000)=0.007mm，满足规范要求！③、左端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝3.16*10^6/(0.87*100.*393.)=92.552N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝393./60000.=0.007　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*92.55)=0.017第101页共102页 华北科技学院毕业设计　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.200*92.552/.*(1.9*20.+0.08*10.00/0.01000)=0.021mm，满足规范要求！⑤、右端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝3.16*10^6/(0.87*100.*393.)=92.552N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝393./60000.=0.007　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*92.55)=0.017　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.200*92.552/.*(1.9*20.+0.08*10.00/0.01000)=0.021mm，满足规范要求！⑥、上端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)（混凝土规范式7.1.2－2）σsq＝Mq/(0.87*ho*As)（混凝土规范式7.1.4－3）σsq＝2.21*10^6/(0.87*101.*251.)=100.020N/mm2矩形截面，Ate＝0.5*b*h＝0.5*1000*120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式7.1.2－4）ρte＝251./60000.=0.004　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65*1.54/(0.01*100.02)=0.098第101页共102页 华北科技学院毕业设计　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr*ψ*σsq/Es*(1.9c+0.08*Deq/ρte)（混凝土规范式7.1.2－1）　ωmax＝1.9*0.200*100.020/.*(1.9*20.+0.08*8.00/0.01000)=0.019mm，满足规范要求！3.10楼梯配筋计算楼梯结构布置如图3-15图3-16楼梯平面图踏步面层为20mm厚水泥砂浆抹灰，底面为20mm厚混合砂浆抹灰，金属栏杆重0.1kN/m。楼梯活荷载标准值，混凝土为C20（，），钢筋采用HR335级）。3.10.1梯段板计算估算板厚：，取h=130mm，取1m宽板带作为计算单元。第101页共102页 华北科技学院毕业设计⑴荷载计算恒载梯段板自重踏步抹灰重板底抹灰重金属栏杆重合计标准值恒荷设计值活荷设计值合计⑵内力计算水平投影计算跨度为：跨中最大弯矩：⑶截面计算查表得选10@120，。3.10.2平台板计算取1m宽板带作为计算单元。⑴荷载计算第101页共102页 华北科技学院毕业设计恒载平台板自重板面抹灰重板底抹灰重标准值恒荷设计值活荷设计值合计⑵内力计算计算跨度为：跨中最大弯矩：⑶截面计算查表得选8@110，。3.10.3平台梁计算计算跨度为：估算截面尺寸：，取⑴荷载计算梯段板传来第101页共102页 华北科技学院毕业设计平台板传来平台梁自重平台梁侧抹灰合计⑵内力计算跨中最大弯矩：支座最大剪力：⑶截面计算①受弯承载力计算按倒L形截面计算，受压翼缘计算宽度取下列中较小值因此取，因此属于第一类T形截面查表得选318，。②受剪承载力计算，截面尺寸满足要求。，仅需要按构造要求配置箍筋，选用双肢8@300。第101页共102页 华北科技学院毕业设计3.11次梁计算3.11.1.荷载计算恒荷载板的恒载3.33.9=12.87次梁自重次梁抹灰活荷载合计：3.11.2内力计算计算跨度：弯矩计算：边跨跨中：支座处：剪力计算：3.11.3正截面承载力计算次梁跨中按T形截面计算：判别截面类型则属第一类T形截面由公式第101页共102页 华北科技学院毕业设计故选配3Ф20（As=942mm2）3.11.4.支座处正截面计算故选配3Ф20（As=942mm2）3.11.5.支座处斜截面计算则截面尺寸满足要求由公式则不需计算配箍，按构造要求配箍,选配Ф8＠200第101页共102页 华北科技学院毕业设计4.电算操作过程4.1PMCAD人机建模过程4.1.1轴线输入在PMCAD的建筑模型与荷载输入中按照建筑设计按上开间左进深插入轴线，然后对轴线命名，标注从1到28和从A到H的轴线。因为建筑构造规则，不须输入节点或删除轴线，并建立两个标准层。4.1.2楼层定义在PMCAD的建筑模型与荷载输入中对楼层进行定义。根据已经计算出的梁柱尺寸，将梁柱布置到轴网中。柱截面尺寸为550×550mm，角柱尺寸为250×600×600，梁截面尺寸取300×550。然后点击楼板生成，让其自动生成然后修改板厚，楼面板厚120mm，屋面板厚设为130mm，将楼梯间板厚设为0。对楼板错层，卫生间下沉0.06米。然后将板混凝土强度修改为C25，梁混凝土强度改为C30，柱的混凝土强度改为C40。将做好的布置复制到每个楼层。接着在每层楼梯间布置楼梯。4.1.3荷载输入输入按照楼面，屋面做法计算出的屋面和楼面荷载，楼面荷载恒荷取3.3KN/m²，活荷载教室和卫生间取2.0KN/m²，屋面恒荷取6.812KN/m²，由于屋面为不上人屋面，活荷载取2.0KN/m²。4.1.4设计参数按照窗口输入设计参数，抗震设防烈度为7度（0.1g），基本风压为0.5KN/m²，地面粗糙程度为B级，混凝土容重考虑到抹灰装修，设为26，钢材设为80。其他值采用默认。4.1.5楼层组装按照建筑设计进行楼层组装，在这里，设底层要比层高增加基础埋深高度，因此设第101页共102页 华北科技学院毕业设计底层为3.95m，其它层高均为3.0m。因为层高和荷载不同，所以我共设了两个个标准层。然后将楼层组装并节点下传就可以保存退出了。在退出时，将楼梯自动转化为梁勾选上。整楼模型如图4-1图4-1整楼组装模型4.2荷载统计4.2.1楼面恒荷载根据楼面做法，计算楼面荷载恒荷取3.3KN/m²4.2.2屋面恒荷载根据屋面做法，屋面恒荷取6.812KN/m²4.2.3内外墙荷载（梁间荷载）第101页共102页 华北科技学院毕业设计因为框架结构在pkpm中不考虑墙的布置，所以梁间要输入梁上墙重作为线荷载，这里选用均布荷载形式，然后将计算出的线荷载数值逐个布置在梁上。4.3SATWE4.3.1SATWE设计参数分析说明PM建模完成后就进入结构计算分析阶段，SATWE软件可以直接读取建模数据，但是在计算之前还需要做一些前期处理工作，例如补充设置计算分析参数，定义特殊构件和特殊荷载等。点击选择SATWE软件的第一项进入“接PM生成SATWE数据”屏幕弹出对话框。软件的参数设置是否正确直接关系到软件分析结果的准确性，下面是对话框中参数的分析说明。如图4-2所示。图4-2SATWE设计参数（1）总信息结构总信息共有17个参数，其含义及取值原则如下：1）水平力与整体坐标的夹角（度）第101页共102页 华北科技学院毕业设计这一参数主要是为了考虑水平力（地震最不利作用与最大风力作用）方向与模型坐标主轴存在较大夹角的影响。取初始值00。2）混凝土容重（KN/m3）程序钢筋混凝土容重初始值为25.0KN/m3，考虑抹灰装修荷载取到26KN/m3。3）钢材容重（KN/m3）程序钢材容重初始值为78.0KN/m3，适合于一般工程，考虑钢构件表面装饰和防火涂层重量时，填写80.0KN/m3。4）裙房层数无裙房，使用默认值。5）转换层所在层号结构不存在转换层，使用默认。6）地下室层数无地下室，使用默认数值。7）墙元细分最大控制长度该参数用来控制对剪力墙进行有限元分析的精度，限定值范围为1.0～5.0，初始值为2.0，填写1.0。8）对所有楼层强制采取刚性楼板假定不选择该项。9）墙元侧向节点信息不选择该项。10）墙梁转框架梁的控制跨高比（0为不转换）填写初始值为011）结构材料信息此选取钢筋混凝土结构。12）结构体系这个参数用来对应规范中相应的调整系数，选用框架结构。13）恒活荷载计算信息这是竖向力控制参数，我选用模拟施工加载1：采取整体刚度分层加载模型，适用于多高层结构，但不适应有吊柱的情况。14）施工次序第101页共102页 华北科技学院毕业设计这个参数主要是为了解决在模拟施工加载时适应多塔、连体等复杂结构的施工次序调整问题。15）风荷载计算信息选择计算水平风荷载16）地震作用计算信息这是地震作用控制参数，根据工程实际情况，按照规范要求选择，选择计算水平地震作用。17）结构所在地区选择全国。（2）风荷载信息本页是与风荷载计算有关的信息：1)地面粗糙度列别《荷载规范》将地面粗糙度类别分为A、B、C、D四类，根据本工程实际情况，该项取B2)修正后的基本风压根据所在地区基本资料，填写0.53)结构基本周期结构基本周期值可以根据可以根据规范的经验公式计算取值输入；也可以采用程序简化计算的初始值先计算一遍，然后取输出的计算书中结构第一平动周期值重算。4)体型分段数使用默认值15)各段最高层号根据工程实际情况，取106)各段体型系数取默认值1.37)设缝多塔背风面体型系数设缝因此须考虑(3)地震信息在抗震设防烈度为7度地区的建筑物需要计算地震作用效应。1)结构规则性信息第101页共102页 华北科技学院毕业设计选规则。1)设计地震分组由本工程已知资料选取第一组。2)设防烈度根据任已知的基本资料，选取7（0.10g）3)场地类别由查询到的地质资料选取II类场地。4)框架抗震等级选用2级5)按中震（或大震）不屈服做结构设计新版本的SATWE软件增加了两种性能设计的选择，即中震（或大震）的弹性设计和中震（或大震）的不屈服做结构设计。进行中震（或大震）的不屈服做结构设计时选择该项，同时还应按抗震等级修改“多遇地震影响系数最大值”，一般情况αmax中震取2.8倍小震值，大震取4.5～6倍的小震值。进行中震（或大震）的弹性设计时不选择该项，此时地震最大影响系数取为中震（或大震）值，构建抗震等级取“5-不考虑”，即取消地震组合内力调整。6)考虑偶然偏心由于是平面规则的建筑结构故不考虑偶然偏心。7)考虑双向地震作用建筑平面规则，因此不考虑双向地震。8)计算振型个数填写15.9)活荷载质量折减系数该参数指的是计算重力荷载代表值时的活荷载组合系数，按初始值取0.5。该参数只改变楼层质量，不改变竖向荷载总值，即对竖向荷载作用下的内力计算没有影响。11）周期折减系数周期折减的目的是为了考虑框架结构和框剪结构的填充墙刚度对计算周期的影响，具体是用折减周期的办法来放大地震作用力从而使结构偏于安全。周期对于框架结构且填充墙较少可取0.7～0.8，故选取0.7。12）结构的阻尼比（%）第101页共102页 华北科技学院毕业设计结构的阻尼比是反映结构内部咋动力作用下相对阻力情况的参数。根据规范规定和工程实际情况输入结构的阻尼比即可，由于是钢筋混凝土结构可取初始值0.05。13）特征周期Tg(s)根据实际填写0.714）地震影响系数最大值根据实际填写0.08。15）斜交抗侧力构件方向附加地震数及相应角度（度）此处不填写。16)自定义地震影响系数曲线程序在此处提供了查看和调整地震影响曲线系数的方法，允许根据工程实际情况输入地震影响系数曲线参数。(4)活载信息本页是有关活荷载的信息：1)柱墙设计时活荷载根据《荷载规范》的规定，有些结构在柱、墙的设计时，可对承受的活荷载进行折减，这里选择不折减。2)传给基础的活荷载在荷载组合计算时，可对传给基础的活荷载进行折减，这里选择折减。3)柱、墙、基础活荷载折减系数使用程序初始值，即根据《荷载规范》给出的隐含值。4)梁活荷载不利布置最高层号填5，表示全楼考虑梁活荷载不利布置。程序仅对梁做活荷载不利布置计算，对柱、墙等竖向构件不考虑活荷载的不利布置影响。在建模时应该将恒、活荷载分开输入，只有将恒、活荷载分开输入，程序才能对梁做活荷载不利布置计算。(5)调整信息本页是有关调整的信息，共有17个参数。1)梁端负弯矩调幅系数梁端负弯矩调幅系数对于现浇框架梁端可取0.8～0.9。注意此项调整只针对竖向荷载作用下的内力调整，对地震力和风荷载不起作用。因此选用0.852)梁活荷载内力放大系数第101页共102页 华北科技学院毕业设计未考虑梁活荷载不利布置，则应取1.0。故选用1.1。1)梁扭矩折减系数对于现浇楼板结构，当采用刚性楼板假定时，可以考虑楼板对梁的抗扭刚度作用而对梁的扭矩进行折减，一般折减系数取值范围为0.4～1.0，故这里取0.4。2)实配钢筋超配系数取1.15。3)连梁刚度折减系数连梁刚度折减系数的取值范围为0.5～1.0，对连梁刚度进行折减主要是为了考虑连梁开裂后刚度降低对剪力墙的卸荷作用的影响。这里选用0.64)中梁刚度放大系数按照2010规范取值。5)剪力墙加强区起算层号对于没有地下室的房屋，直接保留程序初始值16)调整与框支柱相连的梁的内力不选取。7)托墙梁刚度放大系数此系数一般建议取值100，设置本系数的目的主要是为了考虑托墙梁与剪力墙的变形协调作用。8)按抗震规范5.2.5条调整各楼层地震内力选择程序自动调整结构各楼层的地震内力。9)九度结构及一级框架结构梁柱钢筋超配系数根据工程实际情况输入梁柱钢筋超配系数，程序初始值为1.15。对于9度及一级框架结构仅在此设置梁柱钢筋超配系数是不全面的，还应该根据规范要求采取各种有效地抗震构措施。10)指定的薄弱层个数及各薄弱层层号使用默认。11)全楼地震作用放大系数这是地震力调整系数，可通过其放大结构的地震力，提高结构的抗震安全度。取值为1.0。12)0.2Q0调整起始层号、终止层号第101页共102页 华北科技学院毕业设计该调整系数只对框剪结构中的框架梁、柱起作用，不调整故均填0。1)顶部塔楼地震作用放大起算层号、放大系数可以通过这个系数来放大结构顶部塔楼的地震内力，一般情况下不需要进行该项调整，故此处起算层号填0，放大系数填1。(5)设计信息1)考虑P-△效应一般钢筋混凝土结构不考虑重力二阶效应。2)梁柱重叠部分简化为刚域根据工程实际情况设定梁柱重叠部分是否作为刚域，初始值为不作为刚域。大截面柱和异形柱应该选择此项。3)按高规或高钢规进行构件设计不选择此项。4)钢柱计算长度按有侧移计算此项参数仅对钢柱有效，使用默认。5)混凝土柱的计算长度计算执行混凝土规范7.3.11-3条增加了自动判别功能，选择该项。6)结构重要性系数使用默认值1.7)梁保护层厚度由于梁保护层厚度不小于25mm。故填写35mm8)柱保护层厚度柱保护层厚度不小于30mm。故填写35mm。第101页共102页 华北科技学院毕业设计图4-3结果分析图4-4墙梁柱平法施工图第101页共102页 华北科技学院毕业设计1)钢构件截面净毛面积的比值使用程序初始值0.85。2)柱配筋计算原则对于一般结构选择单偏压计算。(5)配筋信息本页是有关配筋的信息：1)梁主筋强度、柱主筋强度、墙主筋强度根据工程实际情况选择构件主筋强度。初始值梁、柱主筋强度为300N/mm2,墙主筋210N/mm2。此处设置的配筋参数应与PMCAD建模时的设置相同。2）梁箍筋强度、柱箍筋强度、墙分布筋强度、边缘构件箍筋强度根据工程实际情况选择构件箍筋强度和墙分布筋强度。初始值梁柱箍筋、墙分布筋强度、边缘构件箍筋强度均为210N/mm2。此处设置的配筋参数应与PMCAD建模时的设置相同。3）梁箍筋间距、柱箍筋间距、墙水平分布筋间距梁、柱箍筋间距均指加密区部位，初始值梁、柱箍筋间距为100mm，剪力墙水平筋间距一般可取100～400mm，初始值为100mm。可以根据工程实际情况进行修改。但此处设置的配筋参数应与PMCAD建模时的设置相同。4）墙竖向分布筋配筋率剪力墙竖向分布筋配筋率取值范围一般为0.15%～1.2%，程序初始值为0.3%。此处设置的配筋率参数应与PMCAD建模时的设置相同。5）结构底部需要单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数及配筋率通过该两项参数可以对剪力墙结构的加强区和非加强区设定不同的竖向分部钢筋配筋率。此处设置的配筋率参数应与PMCAD建模时的设置相同。（7）荷载组合程序自动选用规范数值，故均选用默认。4.3.2生成SATWE数据生成SATWE数据文件及数据检查无警告与错误后，就可以进行结构内力与配筋的计算。第101页共102页 华北科技学院毕业设计4.3.3分析结果图形与文本显示分析结果，如图4-3所示，依次点取应用，检查结构各项数据是否合格，不合格则需调整。4.4PMCAD画结构平面图计算参数与绘图参数按结构图实际情况填写，可以在楼板计算里检查各层楼板的裂缝和难度是否符合规范要求。选择楼板配筋里的逐间配筋布置配筋，添加轴线，图名，生成钢筋表，也可调整任意配筋，即可得到所需结构平面图。4.5墙梁柱施工图设置好配筋参数，并检查挠度裂缝是否符合要求，即可绘新图得到所需结构图。第101页共102页 华北科技学院毕业设计结论毕业设计需要综合考虑各个方面的工程因素，诸如布局的合理，安全，经济，美观，还要兼顾施工的方便。这是一个综合性系统性的工程，因而要求分别从建筑，结构等不同角度去思考问题。在建筑设计部分中根据本毕业设计与规范规定得出以下结论：（1）结构选型为框架结构，因此柱网尺寸选定为3m、3.6m、4m、4.8m、5.1m、5.7m。（2）建筑物在规定场地建造，建筑朝向为坐北朝南，符合天津地区的建筑物适宜朝向。绿化率等经济技术指标比较合理。（3）建筑层数为10层，标准层层高为3.0m，总建筑高度小于40m。数据符合在建筑物所在地抗震等级下的高层建筑高度要求，利于框架结构的抗震设计，并且符合现代高层建筑为节约空间而减小层高的趋势。在结构计算过程中，为简化计算，在进行水平荷载作用下的内力计算时，只考虑单向水平荷载对结构的作用；在竖向荷载作用下内力计算时，只考虑恒荷载对结构的作用，而活荷载对结构的作用产生的内力数值，采用电算结果。综合水平荷载作用结构产生的内力，竖向荷载作用结构产生的内力，进行内力组合，给结构的梁、板、柱进行配筋，最后和PKPM得出数值进行比较得出如下结论：（1）电算算得结果，梁端弯矩、梁跨中弯矩值、柱端弯矩、梁的剪力值、柱的剪力值、柱的轴力值较手算得出的数值偏大。（2）电算内力组合时，由于考虑所有可能的不利因素，得出很多内力组合值，而在手算过程中我们只考虑四种内力组合。（3）在电算中所配的梁、板、柱的配筋大于手算得出的配筋。因为电算过程中，考虑了太多的调整系数，而手算没有考虑那么全面。所以采用PKPM得出的数据进行梁、板、柱的配筋，会使结构更加安全。在计算机制图的过程中，建筑图纸的绘制是通过CAD以及天正辅助软件共同完成，与以往绘图相比更便捷并且错误少。对制图规范有了较为深入地了解，对平、立、剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识。结构图纸的绘制是用PKPM软件算得结果后直接转化为CAD形式得出，再根据手算结果均衡后按照平法图集规范规定进行绘制的。第101页共102页 华北科技学院毕业设计参考文献[1]吕西林，高层建筑结构，第3版，武汉：武汉理工大学出版社，2011.8[2]沈蒲生，混凝土结构原理，第3版，北京：高等教育出版社，2007.11[3]王祖华，混凝土结构设计，广州：华南理工大学出版社，2008.1[4]王社良，抗震结构设计，第4版，武汉：武汉理工大学出版社，20011.12[5]SungwooShin,PerformanceofConcreteBeamsReinforcedwithGFRPBars,JournalofAsianArchiectureandBuildingEngineering,May2009[6]GB50009—2012，建筑结构荷载规范[7]GB50010—2010，混凝土结构设计规范[8]GB50011-2010,建筑抗震设计规范[9]GBJGJ3-2010,高层建筑混凝土结构技术规程[10]11G101-1,混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）[11]11G101-2,混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(现浇混凝土板式楼梯)[12]11G101-3,混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台)第101页共102页 华北科技学院毕业设计致谢大学生活转眼就要结束，最后这段时间的毕业设计让我收获颇丰。在这段忙碌又充实的日子里，我学到了很多以前没有学到的知识，也遇到了许多以往所没经历的事情。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。用一句话概括就是这次毕业设计相当于把以前的小课程设计综合在一起的过程，只要把握住每个步骤的精华、环环紧扣、增强逻辑，那么这次的任务也就不难了。但是由于经验的匮乏，在整个设计过程中难免有许多考虑不周的地方，仍然遇到了许多困难。如果没有指导老师的督促指导，以及同学们的支持，想要完成这个设计是十分困难的。在本次设计中，我从始至终得到了我们建筑工程学院领导、老师的关心和支持，尤其是我的指导老师黄娟老师。她在繁忙的工作中抽出大量宝贵的时间对我的设计进行指导，为我提供大量资料参考，在我遇到疑难问题时及时给予解答,使我的设计能够顺利进行。同时还在思想、生活上给我们无微不至的关怀，除了敬佩老师的专业水平外，老师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。在此谨向黄娟老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时，还要感谢同组同学及时的互通消息，以及本宿舍同学在设计中给予的无私帮助和体谅。在此，再次表示衷心的感谢。第101页共102页'