消防大隊(duì)住宅樓設(shè)計(jì)本科畢業(yè)論文

1、xxxxx大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：住宅樓設(shè)計(jì)學(xué) 院： 土木工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 土木工程 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱(chēng)： 摘 要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題為消防大隊(duì)住宅樓設(shè)計(jì)，采用現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。消防大隊(duì)住宅樓設(shè)計(jì)主要包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工組織設(shè)計(jì)三大部分。對(duì)于建筑設(shè)計(jì)，基于給定的設(shè)計(jì)資料，對(duì)建筑造型進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)各功能區(qū)進(jìn)行分布和尺寸確定，運(yùn)用autocad軟件繪制出主平面圖、立面圖、剖面圖及部分詳圖。對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在參考相關(guān)規(guī)范及其他相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，主要進(jìn)行電算和手算，并將兩者結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。電算主要是對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，由pkpm軟件完成。手算主要對(duì)部分構(gòu)件進(jìn)行計(jì)

2、算分析，其中進(jìn)行了一榀框架的計(jì)算、樓梯和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)計(jì)算。在電算和手算的基礎(chǔ)上，運(yùn)用autocad軟件進(jìn)行了施工圖的繪制。施工組織設(shè)計(jì)主要是對(duì)施工過(guò)程中的施工工藝、流程進(jìn)行設(shè)計(jì)，并繪制了施工橫道圖以及簡(jiǎn)易的施工平面布置圖。關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，施工組織設(shè)計(jì)，pkpm，autocadabstractthe work for this gradutaion design is architectural, structural and construction design of the fire brigade residential building in nanjing. it is s

3、itu concrete frame structure.this graduation contains three main parts which are architectural design,structural design andconstruction design. the building model has been designed and all rooms have been arranged based on the given design literatures. the dimension has been decided. after that, pla

4、n, elevation and sectional drawings and detail structural drawings have been finished by using autocad software. for the sturctural design, calculation by pkpm software and hand have been done and the results have been compared on the basis of the standards and othe references. electircal calculatio

5、n is mainly for computing and analyzing the whole structure which is finished by pkpm software. however,hand calculation is mainly for analyzing the components of the building. a typical frame of the building have been calculated including one stair and one foundation. in addition, the construction

6、drawings have been drawn by autocad software according to the pkpm calculation results and hand calculation results. construction design mainly for the construction processes and procedures design of the construction process, and draw a construction gantt chart and simple construction floorplan.keyw

7、ords: structural design, seismic design, construction design, pkpm, autocad目 錄目 錄1前 言11 緒論21.1 概述21.2 設(shè)計(jì)的研究意義及目的21.3 設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容21.4 建筑設(shè)計(jì)21.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)31.6 施工組織設(shè)計(jì)32 建筑設(shè)計(jì)42.1 設(shè)計(jì)理念42.2 工程概況42.3 設(shè)計(jì)資料42.3.1 地質(zhì)氣象資料42.3.2 抗震設(shè)防要求52.4 建筑設(shè)計(jì)方案62.4.1 平面設(shè)計(jì)62.4.2 立面設(shè)計(jì)62.4.3 剖面設(shè)計(jì)62.5 樓、屋面做法62.5.1 樓面做法62.5.2 屋面做法72.6 墻體做

8、法72.7 門(mén)窗做法72.8 本章小結(jié)83 結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件計(jì)算93.1 概述93.2 結(jié)構(gòu)平面布置圖93.3 結(jié)構(gòu)材料選擇93.4 設(shè)計(jì)參考規(guī)范93.5 結(jié)構(gòu)布置方案103.5.1 結(jié)構(gòu)體系選擇103.5.2 結(jié)構(gòu)的水平及豎向布置103.5.3 柱網(wǎng)布置及結(jié)構(gòu)承重方案選擇103.6 主要構(gòu)件尺寸初步估算103.6.1 框架梁的尺寸初步估算103.6.2 框架柱的尺寸初步估算113.6.3 板的尺寸初步估算123.7 本章小結(jié)124 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)134.1 概述134.2 確定一品框架134.3 荷載統(tǒng)計(jì)144.3.1 屋面均布荷載144.3.2 樓面均布荷載144.3.3 梁荷載計(jì)算154.3

9、.4 柱荷載計(jì)算154.3.5 墻荷載計(jì)算164.4 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算164.4.1 框架梁、柱的線(xiàn)剛度計(jì)算164.4.2 橫向框架柱的側(cè)移剛度d值計(jì)算174.5 豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算184.5.1 恒荷載計(jì)算184.5.2 活荷載計(jì)算254.6 恒荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算284.6.1 恒荷載作用下梁的固端彎矩計(jì)算284.6.2 恒荷載作用下框架的彎矩二次分配294.6.3 恒荷載作用下梁的跨內(nèi)最大彎矩計(jì)算(knm)294.6.4 恒荷載作用下梁剪力計(jì)算：304.6.5 恒荷載作用下柱端剪力計(jì)算314.6.6 恒荷載作用下柱的軸力計(jì)算324.6.7 恒載作用內(nèi)力圖344.7 活荷載作

10、用下框架內(nèi)力計(jì)算364.7.1 活荷載作用下梁的固端彎矩計(jì)算364.7.2 活荷載作用下框架的彎矩二次分配364.7.3 活荷載作用下梁的跨內(nèi)最大彎矩計(jì)算(knm)374.7.4 活荷載作用下梁剪力計(jì)算：384.7.5 活荷載作用下柱端剪力計(jì)算394.7.6 活荷載作用下柱的軸力計(jì)算394.7.7 活載作用內(nèi)力圖404.8 風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力和變形計(jì)算424.8.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算424.8.2 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計(jì)算444.8.3 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算454.8.4 繪制內(nèi)力圖494.9 水平地震作用下的內(nèi)力和變形計(jì)算504.9.1 重力荷載代表值計(jì)算504.9.2

11、 水平地震作用計(jì)算534.9.3 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力計(jì)算554.9.4 繪制內(nèi)力圖584.10 框架內(nèi)力組合584.10.1 內(nèi)力換算和粱端負(fù)彎矩調(diào)幅584.10.2 作用效應(yīng)組合594.11 截面設(shè)計(jì)714.11.1 框架梁非抗震截面設(shè)計(jì)714.11.2 梁斜截面受剪承載力計(jì)算764.11.3 框架柱的截面設(shè)計(jì)774.11.4 框架柱斜截面受剪承載力計(jì)算784.12 本章小結(jié)795 樓梯構(gòu)件計(jì)算805.1 概述805.2 設(shè)計(jì)資料805.3 梯段板設(shè)計(jì)805.3.1 荷載計(jì)算805.3.2 截面設(shè)計(jì)815.4 平臺(tái)板設(shè)計(jì)825.4.1 荷載計(jì)算825.4.2 截面設(shè)計(jì)825.5 平

12、臺(tái)梁的設(shè)計(jì)835.5.1 荷載計(jì)算835.5.2 截面設(shè)計(jì)835.6 梯段板設(shè)計(jì)845.3.1 荷載計(jì)算845.3.2 截面設(shè)計(jì)855.5 本章小結(jié)856 基礎(chǔ)截面計(jì)算866.1 概述866.2 設(shè)計(jì)資料866.3 計(jì)算過(guò)程866.3.1 a柱柱下獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算過(guò)程876.4 本章小結(jié)907 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息917.1 pkpm軟件簡(jiǎn)介917.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)總信息917.2.1 總信息917.2.2 風(fēng)荷載信息927.2.3 地震信息927.2.4 活荷載信息937.2.5 調(diào)整信息947.2.6 配筋信息947.2.7 設(shè)計(jì)信息957.2.8 荷載組合信息957.2.9 各層的質(zhì)量、質(zhì)心坐標(biāo)信息96

13、7.2.10 各層構(gòu)件數(shù)量、構(gòu)件材料和層高977.2.11 風(fēng)荷載信息977.2.12 各樓層信息977.2.13 各層剛心、偏心率、相鄰層側(cè)移剛度比等計(jì)算信息987.2.14 抗傾覆驗(yàn)算結(jié)果1007.2.15 結(jié)構(gòu)舒適性驗(yàn)算結(jié)果(僅當(dāng)滿(mǎn)足規(guī)范適用條件時(shí)結(jié)果有效)1007.2.16 結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果1017.2.17 樓層抗剪承載力、及承載力比值1017.3 周期、地震力與振型輸出文件1017.3.1 考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)的振動(dòng)周期(秒)、x,y方向的平動(dòng)系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)1017.3.2僅考慮x向地震作用時(shí)的地震力1027.3.3僅考慮y向地震時(shí)的地震力1067.4 結(jié)構(gòu)位移1107.4.1 工況

14、1：x方向地震作用下的樓層最大位移1107.4.2 工況2：y方向地震作用下的樓層最大位移1117.4.3 工況3：x方向風(fēng)荷載作用下的樓層最大位移1117.4.4 工況4：y方向風(fēng)荷載作用下的樓層最大位移1117.4.5 工況5：豎向恒載作用下的樓層最大位移1127.4.6 工況6：豎向活載作用下的樓層最大位移1127.4.7 工況7：x方向地震作用規(guī)定水平力下的樓層最大位移1137.4.8 工況8：y方向地震作用規(guī)定水平力下的樓層最大位移1137.5 底層柱軸壓比1137.6 風(fēng)荷載作用與地震作用下最大層間位移角曲線(xiàn)1147.7 各層梁彈性撓度簡(jiǎn)圖1157.8 梁裂縫圖1167.9 本章小

15、結(jié)1178 施工組織設(shè)計(jì)1188.1 編制說(shuō)明及依據(jù)1188.2 工程概述1188.2.1 工程概況1188.2.2 施工條件1188.2.3 施工特點(diǎn)1198.2.4 工期1198.3 施工部署1198.3.1 工程施工目標(biāo)1198.3.2 組織機(jī)構(gòu)1208.4 施工方案1218.4.1 主體結(jié)構(gòu)主要施工工藝1218.4.2 基礎(chǔ)施工1218.3.3 主體工程施工1238.3.4 裝修工程施工順序1248.3.5 施工機(jī)械選擇1248.5 工程材料1258.5.1 材料供應(yīng)1258.5.2 材料控制1258.5.3 材料準(zhǔn)備1268.6 施工進(jìn)度計(jì)劃及保證措施1268.6.1 進(jìn)度安排126

16、8.6.2 進(jìn)度計(jì)劃保證措施1278.6.3 施工平面布置1288.7 勞動(dòng)力安排計(jì)劃1298.8 保證工程質(zhì)量降低工程成本的措施1308.8.1 保證工程質(zhì)量的措施1308.8.2 降低成本的措施1308.9 文明安全施工措施1318.9.1 現(xiàn)場(chǎng)文明施工措施1318.9.2 現(xiàn)場(chǎng)安全施工措施1338.10 本章小結(jié)133總結(jié)134致謝136參考文獻(xiàn)137前 言畢業(yè)設(shè)計(jì)作為最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的重要手段。本次設(shè)計(jì)使大學(xué)所學(xué)的知識(shí)和實(shí)踐很好地結(jié)合起來(lái)，提高了分析、解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。本次設(shè)計(jì)內(nèi)容由三大部分組成，分別為建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)

17、計(jì)以及施工組織設(shè)計(jì)，其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。建筑設(shè)計(jì)大體包括兩部分：一是確定建筑方案、進(jìn)行建筑功能分布設(shè)計(jì)；二是運(yùn)用autocad進(jìn)行建筑施工圖的繪制。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大體包括五部分：一是選取一榀框架計(jì)算其在豎向荷載、風(fēng)荷載以及水平地震作用下的內(nèi)力，并進(jìn)行組合；二是選取最不利內(nèi)力組合進(jìn)行梁和柱的配筋計(jì)算；三是根據(jù)地質(zhì)資料以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行基礎(chǔ)的計(jì)算；四是根據(jù)實(shí)際情況以及規(guī)范要求進(jìn)行樓梯的設(shè)計(jì)，計(jì)算并給出合理配筋；五是結(jié)合pkpm導(dǎo)出的配筋圖和手算配筋結(jié)果，利用autocad繪制結(jié)構(gòu)施工圖。最后，將電算與手算結(jié)果進(jìn)行比較。施工組織設(shè)計(jì)大體包括三部分：一是施工工藝以及流程的確定；二是工期安排和場(chǎng)地施

18、工的安排；三是施工的質(zhì)量和成本保證。此過(guò)程中，在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助下，經(jīng)過(guò)查閱資料、設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制施工圖，鞏固了專(zhuān)業(yè)知識(shí)，加深了我對(duì)新規(guī)范、規(guī)程、手冊(cè)等相關(guān)內(nèi)容的理解，提高了綜合分析、解決問(wèn)題的能力。在繪圖時(shí)熟練掌握了autocad、pkpm等建筑軟件，這些都從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求，鞏固了所學(xué)知識(shí)。1 緒論1.1 概述本章將首先對(duì)建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作簡(jiǎn)單介紹，后敘述框架結(jié)構(gòu)的含義、優(yōu)點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外框架結(jié)構(gòu)研究狀況。最后講述本畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究意義、目的及主要工作內(nèi)容。1.2 設(shè)計(jì)的研究意義及目的土木工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生所學(xué)課程進(jìn)行綜合訓(xùn)練的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是緊密聯(lián)系工程實(shí)踐，培養(yǎng)

19、學(xué)生獨(dú)立工作能力的重要步驟，也是完成理論到實(shí)踐的過(guò)渡。通過(guò)查閱相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，完成一個(gè)完整的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程，使我對(duì)建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有系統(tǒng)的了解和掌握，對(duì)以前所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行綜合性的復(fù)習(xí)和運(yùn)用。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，以提高分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，熟悉工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容和程序，為以后的工作打下良好基礎(chǔ)。1.3 設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容本設(shè)計(jì)為五層混凝土框架住宅樓，主要進(jìn)行了建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工組織設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)主要是對(duì)住宅樓的平面、立面、剖面及細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)。本住宅樓在結(jié)構(gòu)布置方案上采用橫向承重。手算一榀框架時(shí)，選一具有代表意義的框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，主要按以下步驟進(jìn)

20、行（1）確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 （2）荷載計(jì)算 （3）豎向荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 （4）風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 （5）地震荷載作用下內(nèi)力計(jì)算 （6）電算分析內(nèi)力。其中也進(jìn)行了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與樓梯設(shè)計(jì)。同時(shí)采用pkpm軟件對(duì)框架住宅樓進(jìn)行電算，并放到任務(wù)書(shū)的最后，可以與手算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。用pkpm軟件導(dǎo)出框架住宅樓的結(jié)構(gòu)施工圖并在cad中做出相關(guān)修改，使之符合規(guī)范要求。1.4 建筑設(shè)計(jì)建筑設(shè)計(jì)指的是建筑在建造之前，設(shè)計(jì)者按照建筑任務(wù)，把施工方案、施工過(guò)程和使用過(guò)程中所存在的或可能發(fā)生的問(wèn)題，事先做好通盤(pán)的設(shè)計(jì)與設(shè)想，并擬定好解決問(wèn)題的辦法、方案，用圖紙和文件表達(dá)出來(lái)。用于備料施工過(guò)程中的依據(jù)，以便整個(gè)過(guò)程得以

21、在預(yù)計(jì)的投資限額范圍內(nèi)統(tǒng)一步調(diào)有序進(jìn)行，并使建成的建筑物充分滿(mǎn)足使用者和社會(huì)所期望的各種要求。建筑設(shè)計(jì)包括兩方面的內(nèi)容，即對(duì)建筑空間的研究及對(duì)構(gòu)成建筑空間的建筑物實(shí)體的研究。其程序一般可以分為方案階段、初步設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段。建筑設(shè)計(jì)除應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等要求之外，還應(yīng)滿(mǎn)足建筑功能的需求，符合所在地規(guī)劃發(fā)展的要求并有良好的視覺(jué)效果，采用合理的技術(shù)措施。具體步驟可以首先對(duì)建筑外觀、建筑面積、建筑高度、層高和室內(nèi)凈高進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后對(duì)局部進(jìn)行設(shè)計(jì)，如地下室墻身、樓地面、頂棚、屋面、樓面、坡面及樓梯位置，消防要求等按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)， 最后要明確框架結(jié)構(gòu)的抗震級(jí)數(shù)，采用規(guī)則結(jié)構(gòu)以利于房

22、屋抗震，按照“三統(tǒng)一”的原則，確定柱網(wǎng)尺寸，確定材料及截面尺寸，以及基礎(chǔ)的選定。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì)部分參考相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，考慮實(shí)用、美觀等要求，采用框架結(jié)構(gòu)，建筑功能分區(qū)明確，合理布置房間?？梢圆贾枚喾N不同類(lèi)型的辦公室，以便滿(mǎn)足不同的教師以及活動(dòng)的要求。1.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則就是要保證結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的安全性、適用性和耐久性。結(jié)構(gòu)及構(gòu)件既要滿(mǎn)足建筑功能的要求，結(jié)構(gòu)構(gòu)件在外力作用下的安全性，還要滿(mǎn)足人們生活的舒適度及經(jīng)濟(jì)合理性。可以首先根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求選取不同的荷載代表值來(lái)進(jìn)行承載力計(jì)算，然后進(jìn)行變形驗(yàn)算，并進(jìn)行風(fēng)荷載、橫向水平與縱向水平地震的作用計(jì)

23、算。最后結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的成果體現(xiàn)在繪制的結(jié)構(gòu)施工圖上，該圖紙是結(jié)構(gòu)工程師的語(yǔ)言，是直接面對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)和相關(guān)工程技術(shù)人員的，應(yīng)該按照一定的規(guī)范來(lái)進(jìn)行繪制。本畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分包括結(jié)構(gòu)計(jì)算和繪制結(jié)構(gòu)施工圖兩方面。結(jié)構(gòu)計(jì)算需要完成橫向框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及樓梯設(shè)計(jì)。同時(shí)，采用pkpm結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件進(jìn)行電算。最后利用pkpm和autocad軟件繪制結(jié)構(gòu)施工圖。1.6 施工組織設(shè)計(jì)施工組織設(shè)計(jì)包括施工工藝和流程，施工工期的分配，施工平面布置的設(shè)計(jì)。施工組織設(shè)計(jì)的目的就是根據(jù)施工場(chǎng)地的環(huán)境因素，建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果，把理論的數(shù)據(jù)結(jié)論展現(xiàn)成實(shí)際的建筑。所以要合理安排施工的工藝以及流程，場(chǎng)地的布置，人員的安排

24、，制定出合理的工期計(jì)劃。與此同時(shí)，施工的質(zhì)量、成本和安全因素都是在考慮的范疇之內(nèi)，而且要嚴(yán)抓，盡量避免事故的發(fā)生。本次設(shè)計(jì)能全面系統(tǒng)的總結(jié)大學(xué)學(xué)習(xí)，理論知識(shí)結(jié)合實(shí)際，相信能收獲很多。2 建筑設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)理念作為一個(gè)消防大隊(duì)多層住宅樓專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)個(gè)案，在平面規(guī)劃中自始至終遵循實(shí)用、功能需求和人性化充分結(jié)合的原則。在設(shè)計(jì)中，結(jié)合人們生活需求，科學(xué)合理的劃分職能區(qū)域。材料運(yùn)用耐磨、環(huán)保的現(xiàn)代材料。經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，在滿(mǎn)足住宅樓功能需要的同時(shí)，又簡(jiǎn)潔、大方、美觀，能充分體現(xiàn)出消防大隊(duì)的形象。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者本著“安全，適用，經(jīng)濟(jì)，美觀”的原則，在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)提出的功能要求前提下，完成了建筑設(shè)計(jì)這

25、一環(huán)節(jié)，合理的選擇框架結(jié)構(gòu)形式，并為以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。2.2 工程概況（1）建筑名稱(chēng)：消防大隊(duì)住宅樓（2）建筑地點(diǎn)：南京市市區(qū)（3）建筑層數(shù)：地上五層，無(wú)地下室（4）建筑高度：14.00m，層高2.8m，底層室內(nèi)標(biāo)高為，室內(nèi)外高差：450mm（5）建筑占地面積：306m2，總建筑面積：1651.5m2（6）結(jié)構(gòu)形式：框架結(jié)構(gòu)2.3 設(shè)計(jì)資料2.3.1 地質(zhì)氣象資料（1）地形地貌擬建場(chǎng)地屬丘崗地貌單元，地基土成因主要為沖擊成因。現(xiàn)場(chǎng)地勢(shì)較為平坦，無(wú)活動(dòng)斷裂、滑坡等影響場(chǎng)地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用。（2）地基土構(gòu)成擬建場(chǎng)地大部分范圍地基土分布穩(wěn)定，以可塑硬塑狀q4粘土分布為主，工程地質(zhì)條

26、件較好。本次勘察18.80m深度范圍內(nèi)，地基土類(lèi)別、狀態(tài)、物理特征見(jiàn)表2.1。表2.1 地基土類(lèi)別、狀態(tài)、物理特征表層序土類(lèi)顏色性狀描述狀態(tài)壓縮性耕土黃褐色、雜色以粘性土為主，含植物根，碎磚石等，不均勻。回填時(shí)間510年不等。松散高續(xù)表2.1層序土類(lèi)顏色性狀描述狀態(tài)壓縮性粉質(zhì)粘土黃褐色混fe、mn斑紋及高嶺土條紋，土質(zhì)較為均勻。切面較光滑，韌性強(qiáng)，干強(qiáng)度高。硬塑中低粉質(zhì)粘土灰黃色混fe、mn斑紋，粉性稍重，切面較光滑，韌性中等，中高等干強(qiáng)度。可塑硬塑低粉質(zhì)粘土黃褐色混fe、mn斑紋及高嶺土條紋，局部為粘土。切面較光滑，中等韌性，中高等干強(qiáng)度?？伤苤衅渲校瑢油梁窦s為0.5m；層土厚約為3.54.

27、0m；層土厚約為4.55.0m；層土未鉆透。（3）水文地質(zhì)條件根據(jù)鉆孔測(cè)量結(jié)果，場(chǎng)區(qū)地下水貧乏，鉆孔未見(jiàn)地下水。擬建場(chǎng)地附近無(wú)明顯污染源，場(chǎng)區(qū)對(duì)混凝土中鋼筋均無(wú)腐蝕性。（4）場(chǎng)地、地基的地震效應(yīng)擬建場(chǎng)地主要分布粘性土，無(wú)可液化沙、粉土層分布，根據(jù)等效剪切波速估算，場(chǎng)地類(lèi)別為類(lèi)，為適宜建設(shè)的一般場(chǎng)地。（5）天然地基參數(shù)粉質(zhì)粘土層可考慮用作淺基礎(chǔ)天然地基，其主要設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2.2。表2.2 粉質(zhì)粘土設(shè)計(jì)參數(shù)層序土層名稱(chēng)重度（kn/m3）承載力特征值（kpa）壓縮模量建議值esl-2（mpa）粉質(zhì)粘土18.519014.6粉質(zhì)粘土19.221020.5粉質(zhì)粘土19.420012.52.3.2 抗震設(shè)

28、防要求（1）根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb50011-2010），南京市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為1.10g，抗震設(shè)防類(lèi)別為乙類(lèi)（2）根據(jù)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（jgj36-2005），建筑耐火等級(jí)為二級(jí)，防火設(shè)計(jì)建筑分類(lèi)為二類(lèi)（3）抗震等級(jí)：三級(jí)；框架等級(jí)：三級(jí)（4）場(chǎng)地類(lèi)別：二類(lèi)；地面粗糙度：c2.4 建筑設(shè)計(jì)方案2.4.1 平面設(shè)計(jì)建筑朝向?yàn)槟媳毕?，分為兩個(gè)單元，每單元設(shè)置一個(gè)樓梯，每單元兩戶(hù)，面積分別為81.015m2和71.985m2，平面布置滿(mǎn)足長(zhǎng)寬比小于5，采用縱向6.6m、8.7m，橫向3.9m、1.8m、4.3m的柱距。本設(shè)計(jì)為住宅樓，功能區(qū)域劃分較為明顯，在平面布局上

29、力求工整、簡(jiǎn)潔，避免結(jié)構(gòu)在水平力作用下扭轉(zhuǎn)。2.4.2 立面設(shè)計(jì)立面設(shè)計(jì)時(shí)首先應(yīng)推敲各部分總的比例關(guān)系，考慮建筑物整體的幾個(gè)方面的統(tǒng)一，相鄰立面的連接與協(xié)調(diào)，然后著重分析各立面上墻面的處理、門(mén)窗的調(diào)整和安排，對(duì)入口等進(jìn)一步進(jìn)行處理。節(jié)奏韻律和虛實(shí)對(duì)比，是使建筑立面高于表現(xiàn)力的重要設(shè)計(jì)手法，在建筑立面上，相同構(gòu)件或門(mén)窗作有規(guī)律的重復(fù)和變化，給人們?cè)谝曈X(jué)上得到類(lèi)似音樂(lè)詩(shī)歌中節(jié)奏韻律的效果。立面的節(jié)奏感在門(mén)窗的排列組合、墻面的構(gòu)件劃分中表現(xiàn)得比較突出。該建筑立面為了滿(mǎn)足采光和美觀需求，設(shè)置了大面積的玻璃窗。2.4.3 剖面設(shè)計(jì)剖面設(shè)計(jì)主要分析建筑物各部分應(yīng)有的高度，建筑層數(shù)、建筑空間的組合利用，以及

30、建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系，建筑物的平面和剖面是緊密聯(lián)系的。為滿(mǎn)足住宅樓的使用要求。正立面主要以推拉窗為主，兼到采光和美觀的作用，同時(shí)也便于住戶(hù)的出行往來(lái)。門(mén)采用實(shí)木門(mén)，衛(wèi)生間、廚房等內(nèi)部采用移門(mén)，窗戶(hù)均采用塑鋼窗。整座大樓的立面美觀大方，有一定的可觀性。2.5 樓、屋面做法2.5.1 樓面做法臥室、客廳：10mm厚地磚鋪平拍實(shí)，水泥漿擦縫20mm厚14干硬性水泥砂漿結(jié)合層10mm厚混合砂漿抹灰層100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層板底v型輕鋼龍骨吊頂廚房、衛(wèi)生間：45mm厚陶瓷棉磚25mm厚水泥砂漿面層水泥爐渣墊層20mm厚水泥砂漿保護(hù)層20mm厚水泥砂漿找平80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層v型輕

31、鋼龍骨吊頂2.5.2 屋面做法不上人屋面：三氈四油鋪小石子防水層35mm厚架空隔熱板20mm厚水泥砂漿找平層40mm厚水泥石灰焦渣砂漿3%找平100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)層10厚混合砂漿抹灰層板底v型輕鋼龍骨吊頂2.6 墻體做法外墻為200mm厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，外側(cè)貼面磚，內(nèi)側(cè)抹灰。內(nèi)墻為180mm厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，外側(cè)貼面磚，雙側(cè)抹灰隔墻為120mm厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，外側(cè)貼面磚，雙側(cè)抹灰2.7 門(mén)窗做法門(mén)窗做法見(jiàn)表2.3。表2.3 門(mén)窗表序 號(hào)名 稱(chēng)洞口尺寸（mm）總 數(shù)材 料1c-11500150030鋁合金窗2c-2900150020鋁合金窗3c-310

32、00150017鋁合金窗4c-41800150022鋁合金窗5m-1900210051木門(mén)6m-2800210045木門(mén)7m-31560210020玻璃門(mén)8m-5156021001木門(mén)2.8 本章小結(jié)住宅樓的建筑設(shè)計(jì)，除了要遵守國(guó)家有關(guān)定額、指標(biāo)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)外，在總體環(huán)境的規(guī)劃布置，辦公樓的平面與空間組合形式，以及材料、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、施工技術(shù)和設(shè)計(jì)的選用等方面，要恰當(dāng)?shù)靥幚砗霉δ?、技術(shù)與藝術(shù)三者的關(guān)系，同時(shí)要充分注意安全。3 結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件計(jì)算3.1 概述本章主要進(jìn)行了梁、柱的截面尺寸設(shè)計(jì)以及計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定，在符合國(guó)家有關(guān)規(guī)范要求為前提條件下，以?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)為目標(biāo)，進(jìn)行初步確定梁、柱的截面尺寸，

33、并確定平面計(jì)算簡(jiǎn)圖。3.2 結(jié)構(gòu)平面布置圖根據(jù)所提供的設(shè)計(jì)資料，結(jié)合相關(guān)知識(shí)，在符合國(guó)家相關(guān)規(guī)范的前提下，盡可能地滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求中提到的要求，合理地進(jìn)行規(guī)劃和布局，結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖3.1。圖3.1 結(jié)構(gòu)平面布置圖3.3 結(jié)構(gòu)材料選擇本工程梁柱均采用c30混凝土（,）以及hrb400鋼筋（,）。3.4 設(shè)計(jì)參考規(guī)范（1）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50007-2011（2）建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2012（3）混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gb50010-2010（4）建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范gb50011-2010（5）建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范gb50016-2006（6）屋面工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范gb50207-2002

34、（7）民用建筑設(shè)計(jì)規(guī)范gb50352-20053.5 結(jié)構(gòu)布置方案3.5.1 結(jié)構(gòu)體系選擇本工程采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。3.5.2 結(jié)構(gòu)的水平及豎向布置本工程主體結(jié)構(gòu)布置較為對(duì)稱(chēng)，平面形狀規(guī)則合理。抗側(cè)力構(gòu)件的平面布置規(guī)則對(duì)稱(chēng)，側(cè)向剛度沿豎向均勻，無(wú)平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則情況。3.5.3 柱網(wǎng)布置及結(jié)構(gòu)承重方案選擇根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)功能要求及建筑物可用的占地平面地形，橫向尺寸較短，縱向尺寸較長(zhǎng)，故把框架結(jié)構(gòu)橫向布置，即采用橫向框架承重方案。本工程縱向的柱距為6.6m、8.7m，橫向的柱距為4.3m、1.8m、3.9m。施工方案采用梁、板、柱整體現(xiàn)澆方案。3.6 主要構(gòu)件尺寸初步估算3.6.1 框架梁

35、的尺寸初步估算（1）主梁：縱向框架梁最大計(jì)算跨度為故，取則，取故縱梁橫向框架梁計(jì)算跨度,ab跨：，取，?。?）次梁：，取則，取故縱向次梁3.6.2 框架柱的尺寸初步估算柱截面估算公式為：（或）；其中： 框架柱橫截面面積，取方形柱的邊長(zhǎng)為，矩形柱的邊長(zhǎng)為 軸壓比 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 估算柱軸力設(shè)計(jì)值， 水平力作用對(duì)柱軸力的放大系數(shù),七度抗震為1.0 中柱、邊柱、角柱 豎向荷載作用下柱軸力標(biāo)準(zhǔn)值： 為驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； 結(jié)構(gòu)單位面積的重量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算框剪結(jié)構(gòu)高層建筑為，此處按考慮；根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范gb50011-2010表6.1.2查得結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)，以底層中柱為例：,取底層中

36、柱：,取3.6.3 板的尺寸初步估算根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范10.1.1，對(duì)于民用建筑樓板，其最小厚度為60mm。而且，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可知：為了使單向板具有一定的剛度，其厚度應(yīng)不小于板跨度的l/40（連續(xù)板）、l/35（簡(jiǎn)支板）或者l/12（懸臂板）。為了使雙向板具有一定的剛度，其厚度應(yīng)不小于板跨度的l/50（連續(xù)板）、l/45（簡(jiǎn)支板）。故而，h(1/40)3900=97.5mm（單向板） h(1/45)4300=95.6mm（雙向板）綜上，取h=100mm。3.7 本章小結(jié)本章主要通過(guò)對(duì)規(guī)范的查閱來(lái)完成對(duì)梁、柱截面尺寸的初步估算，確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖。在確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖，初步確定結(jié)構(gòu)布置方案和構(gòu)件尺寸

37、后，可以進(jìn)行第一方面的手算，對(duì)一榀框架進(jìn)行計(jì)算，另外也可方便用pkpm進(jìn)行建模，計(jì)算內(nèi)力，得初步結(jié)果，獲得最優(yōu)方案。4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 概述確定建筑設(shè)計(jì)方案后，通過(guò)查閱國(guó)家相關(guān)規(guī)范結(jié)合所學(xué)知識(shí)選取具有結(jié)構(gòu)代表性一榀框架，框架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力一般可采用四種計(jì)算方法，即分層法、無(wú)側(cè)移迭代法、有側(cè)移迭代法、彎矩二次分配法。在水平荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算采用反彎點(diǎn)法。豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算采用彎矩二次分配法。4.2 確定一品框架取9-9軸的一榀框架進(jìn)行計(jì)算。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括框架計(jì)算單元、計(jì)算簡(jiǎn)圖的確定，框架受到的各種荷載計(jì)算，各種荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算、內(nèi)力組合及截面配筋計(jì)算。手時(shí)采用平面

38、框架(單向)的設(shè)計(jì)方法，且在結(jié)構(gòu)布置上柱網(wǎng)尺寸、梁、柱截面尺寸也按照單向框架的要求確定。框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖用梁、柱的軸線(xiàn)表示，梁、柱的軸線(xiàn)分別取各自的形心線(xiàn)；對(duì)與現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體現(xiàn)澆的框架梁，一般取樓板的底面作為梁軸線(xiàn)。對(duì)底層柱的下端，一般取至基礎(chǔ)頂面。一榀框架計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖4.1。圖4.1 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖4.3 荷載統(tǒng)計(jì)4.3.1 屋面均布荷載三氈四油鋪小石子防水層 35mm厚架空隔熱板 20mm厚水泥砂漿找平層 40mm厚水泥石灰焦渣砂漿3%找平 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)層 10厚混合砂漿抹灰層 v型輕鋼龍骨吊頂 合計(jì)： 不上人屋面活荷載： 4.3.2 樓面均布荷載（1）標(biāo)準(zhǔn)層荷載

39、50mm厚c10細(xì)石混凝土敷管找平 25mm厚水泥砂漿面層 10mm厚混合砂漿抹灰層 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層 v型輕鋼龍骨吊頂 合計(jì)： （2）廚房、衛(wèi)生間樓面45mm厚陶瓷棉磚 25mm厚水泥砂漿面層 水泥爐渣墊層 20mm厚水泥砂漿保護(hù)層 20mm厚水泥砂漿找平 80mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層 v型輕鋼龍骨吊頂 合計(jì) 4.3.3 梁荷載計(jì)算（1）梁自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層 合計(jì) （2）梁自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層 合計(jì) （3）梁自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層 合計(jì) 4.3.4 柱荷載計(jì)算（1）柱自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層 合計(jì) （2）柱自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層

40、合計(jì) 4.3.5 墻荷載計(jì)算（1）外墻蒸壓粉煤灰加氣混凝土 25mm厚水磨石墻面 貼瓷磚墻面 合計(jì) （2）內(nèi)墻蒸壓粉煤灰加氣混凝土 25mm厚水磨石墻面 貼瓷磚墻面 合計(jì) （3）隔墻蒸壓粉煤灰加氣混凝土 25mm厚水磨石墻面 貼瓷磚墻面 合計(jì) 4.4 橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算4.4.1 框架梁、柱的線(xiàn)剛度計(jì)算梁的線(xiàn)剛度kbi=ecib/l，其中ec是混凝土的彈性模量；l是梁的計(jì)算跨度，ib是梁截面慣性矩。柱的線(xiàn)剛度ic=eci0/h，其中i0是柱截面的慣性矩，h為框架柱的計(jì)算高度?？蚣芰旱木€(xiàn)剛度計(jì)算見(jiàn)表4.1。表4.1 框架梁線(xiàn)剛度計(jì)算表框架位置bh(m2)ec（n/m2）l(m)i0=bh3/1

41、2(m4)ib=1.5i0(邊跨) ib=2.0i0(中跨)kbi=ecib/l邊框架梁0.30.631076.65.410-38.110-33.6810431078.75.410-38.110-32.971040.250.2531076.62.610-33.910-31.7710431078.72.610-33.910-31.3410431074.32.610-33.910-32.72104續(xù)表4.1框架位置bh(m2)ec（n/m2）l(m)i0=bh3/12(m4)ib=1.5i0(邊跨) ib=2.0i0(中跨)kbi=ecib/l31071.82.610-33.910-36.5104

42、31073.92.610-33.910-33.0104中框架梁0.30.631076.65.410-310.810-34.9110431078.75.410-310.810-33.731040.250.2531076.62.610-33.910-32.3610431078.72.610-33.910-31.7910431074.32.610-33.910-33.6310431071.82.610-33.910-38.6710431073.92.610-33.910-34.0104框架柱線(xiàn)剛度計(jì)算見(jiàn)表4.2。表4.2 框架柱線(xiàn)剛度計(jì)算表層次bh(m2)ec（n/m2）h(m)i0=bh3/12(

43、m4)ic=eci0/h10.50.531073.85.2110-34.11040.40.431073.82.1310-31.68104250.50.531072.85.2110-35.021040.40.431072.82.1310-32.051044.4.2 橫向框架柱的側(cè)移剛度d值計(jì)算考慮梁柱的線(xiàn)剛度比，用d值法計(jì)算柱的側(cè)移剛度，計(jì)算數(shù)據(jù)見(jiàn)表4.3。表4.3 柱的側(cè)移剛度計(jì)算表層次一般層底層一般層底層五二層a軸邊柱5.021041.0950.35427200b軸中柱5.021041.7140.46135422c軸中柱5.021045.4850.73221964d軸邊柱5.021041.1310.36127738d1123245=56