消防大隊住宅樓設(shè)計

1、摘 要本次畢業(yè)設(shè)計的課題為消防大隊住宅樓設(shè)計，采用現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。消防大隊住宅樓設(shè)計主要包括建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工組織設(shè)計三大部分。對于建筑設(shè)計，基于給定的設(shè)計資料，對建筑造型進(jìn)行設(shè)計，對各功能區(qū)進(jìn)行分布和尺寸確定，運用AutoCAD軟件繪制出主平面圖、立面圖、剖面圖及部分詳圖。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計，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)行對比。電算主要是對整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算分析，由PKPM軟件完成。手算主要對部分構(gòu)件進(jìn)行計算分析，其中進(jìn)行了一榀框架的計算、樓梯和基礎(chǔ)的設(shè)計計算。在電算和手算的基礎(chǔ)上，運用AutoCAD軟件進(jìn)行了施工圖的繪制。施工組織設(shè)計主要是

2、對施工過程中的施工工藝、流程進(jìn)行設(shè)計，并繪制了施工橫道圖以及簡易的施工平面布置圖。關(guān)鍵詞：建筑設(shè)計，結(jié)構(gòu)設(shè)計，施工組織設(shè)計，PKPM，AutoCADAbstractThe work for this gradutaion design is architectural, structural and construction design of the fire brigade residential building in Nanjing. It is situ concrete frame structure.This graduation contains three main part

3、s 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, plan, elevation and sectional drawings and detail structural drawings ha

4、ve 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 calculation is mainly for computing and analyzing the whole structure which is

5、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 drawings have been drawn by AutoCAD software according to the PKPM ca

6、lculation 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.Keywords: structural design, seismic design, construction design, PKPM, A

7、utoCAD目 錄目 錄1前 言11 緒論21.1 概述21.2 設(shè)計的研究意義及目的21.3 設(shè)計的主要工作內(nèi)容21.4 建筑設(shè)計21.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計31.6 施工組織設(shè)計32 建筑設(shè)計42.1 設(shè)計理念42.2 工程概況42.3 設(shè)計資料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)計方案62.4.1 平面設(shè)計62.4.2 立面設(shè)計62.4.3 剖面設(shè)計62.5 樓、屋面做法62.5.1 樓面做法62.5.2 屋面做法72.6 墻體做法72.7 門窗做法72.8 本章小結(jié)83 結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件計算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)

8、計參考規(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134.1 概述134.2 確定一品框架134.3 荷載統(tǒng)計144.3.1 屋面均布荷載144.3.2 樓面均布荷載144.3.3 梁荷載計算154.3.4 柱荷載計算154.3.5 墻荷載計算164.4 橫向框架側(cè)移剛度計算164.4.1 框架梁、柱的線剛度計算164.4.2 橫向框架柱

9、的側(cè)移剛度D值計算174.5 豎向荷載作用下框架內(nèi)力計算184.5.1 恒荷載計算184.5.2 活荷載計算254.6 恒荷載作用下框架內(nèi)力計算284.6.1 恒荷載作用下梁的固端彎矩計算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)最大彎矩計算(kNm)294.6.4 恒荷載作用下梁剪力計算：304.6.5 恒荷載作用下柱端剪力計算314.6.6 恒荷載作用下柱的軸力計算324.6.7 恒載作用內(nèi)力圖344.7 活荷載作用下框架內(nèi)力計算364.7.1 活荷載作用下梁的固端彎矩計算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

10、跨內(nèi)最大彎矩計算(kNm)374.7.4 活荷載作用下梁剪力計算：384.7.5 活荷載作用下柱端剪力計算394.7.6 活荷載作用下柱的軸力計算394.7.7 活載作用內(nèi)力圖404.8 風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力和變形計算424.8.1 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算424.8.2 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的位移計算444.8.3 橫向框架在風(fēng)荷載作用下的內(nèi)力計算454.8.4 繪制內(nèi)力圖494.9 水平地震作用下的內(nèi)力和變形計算504.9.1 重力荷載代表值計算504.9.2 水平地震作用計算534.9.3 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力計算554.9.4 繪制內(nèi)力圖584.10 框架內(nèi)力組合584.10.1 內(nèi)

11、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714.11.1 框架梁非抗震截面設(shè)計714.11.2 梁斜截面受剪承載力計算764.11.3 框架柱的截面設(shè)計774.11.4 框架柱斜截面受剪承載力計算784.12 本章小結(jié)795 樓梯構(gòu)件計算805.1 概述805.2 設(shè)計資料805.3 梯段板設(shè)計805.3.1 荷載計算805.3.2 截面設(shè)計815.4 平臺板設(shè)計825.4.1 荷載計算825.4.2 截面設(shè)計825.5 平臺梁的設(shè)計835.5.1 荷載計算835.5.2 截面設(shè)計835.6 梯段板設(shè)計845.3.1 荷載計算845.3.2 截面設(shè)計855.5

12、 本章小結(jié)856 基礎(chǔ)截面計算866.1 概述866.2 設(shè)計資料866.3 計算過程866.3.1 A柱柱下獨立基礎(chǔ)計算過程876.4 本章小結(jié)907 結(jié)構(gòu)設(shè)計信息917.1 PKPM軟件簡介917.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計總信息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967.2.10 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

13、層側(cè)移剛度比等計算信息987.2.14 抗傾覆驗算結(jié)果1007.2.15 結(jié)構(gòu)舒適性驗算結(jié)果(僅當(dāng)滿足規(guī)范適用條件時結(jié)果有效)1007.2.16 結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗算結(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)時的振動周期(秒)、X,Y方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)1017.3.2僅考慮X向地震作用時的地震力1027.3.3僅考慮Y向地震時的地震力1067.4 結(jié)構(gòu)位移1107.4.1 工況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

14、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1147.7 各層梁彈性撓度簡圖1157.8 梁裂縫圖1167.9 本章小結(jié)1178 施工組織設(shè)計1188.1 編制說明及依據(jù)1188.2 工程概述1188.2.1 工程概況1188.2.2 施工條件1188.2

15、.3 施工特點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)度計劃及保證措施1268.6.1 進(jìn)度安排1268.6.2 進(jìn)度計劃保證措施1278.6.3 施工平面布置1288.7 勞動力安排計劃1298.8 保證工程質(zhì)量降低工程成本的措施1308

16、.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)場文明施工措施1318.9.2 現(xiàn)場安全施工措施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)計作為最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)我們綜合運用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識、基本技能和專業(yè)知識的重要手段。本次設(shè)計使大學(xué)所學(xué)的知識和實踐很好地結(jié)合起來，提高了分析、解決工程實際問題的能力。本次設(shè)計內(nèi)容由三大部分組成，分別為建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及施工組織設(shè)計，其中結(jié)構(gòu)設(shè)計是最重要的一個環(huán)節(jié)。建筑設(shè)計大體包括兩部分：一是確定建筑方案、進(jìn)行建筑功能分布設(shè)計；二是運用AutoCAD

17、進(jìn)行建筑施工圖的繪制。結(jié)構(gòu)設(shè)計大體包括五部分：一是選取一榀框架計算其在豎向荷載、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)行梁和柱的配筋計算；三是根據(jù)地質(zhì)資料以及結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行基礎(chǔ)的計算；四是根據(jù)實際情況以及規(guī)范要求進(jìn)行樓梯的設(shè)計，計算并給出合理配筋；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；二是工期安排和場地施工的安排；三是施工的質(zhì)量和成本保證。此過程中，在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助下，經(jīng)過查閱資料、設(shè)計計算、繪制施工圖，鞏固了專業(yè)知識，加深了我對新

18、規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解，提高了綜合分析、解決問題的能力。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD、PKPM等建筑軟件，這些都從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計的目的與要求，鞏固了所學(xué)知識。1 緒論1.1 概述本章將首先對建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計作簡單介紹，后敘述框架結(jié)構(gòu)的含義、優(yōu)點及國內(nèi)外框架結(jié)構(gòu)研究狀況。最后講述本畢業(yè)設(shè)計的研究意義、目的及主要工作內(nèi)容。1.2 設(shè)計的研究意義及目的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計是對學(xué)生所學(xué)課程進(jìn)行綜合訓(xùn)練的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，是緊密聯(lián)系工程實踐，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力的重要步驟，也是完成理論到實踐的過渡。通過查閱相關(guān)設(shè)計規(guī)范，完成一個完整的畢業(yè)設(shè)計過程，使我對建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計有系統(tǒng)的了

19、解和掌握，對以前所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行綜合性的復(fù)習(xí)和運用。通過本次設(shè)計，學(xué)會綜合運用所學(xué)過的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，以提高分析和解決工程實際問題的能力，熟悉工程設(shè)計的內(nèi)容和程序，為以后的工作打下良好基礎(chǔ)。1.3 設(shè)計的主要工作內(nèi)容本設(shè)計為五層混凝土框架住宅樓，主要進(jìn)行了建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工組織設(shè)計。建筑設(shè)計主要是對住宅樓的平面、立面、剖面及細(xì)部構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計。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，選一具有代表意義的框架進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算，主要按以下步驟進(jìn)行（1）確定框架計算簡圖 （2）荷載計算 （3）豎向荷載作用下內(nèi)力計算 （4）風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計算 （5）地震荷載作用下內(nèi)力計算 （6）電

20、算分析內(nèi)力。其中也進(jìn)行了基礎(chǔ)設(shè)計與樓梯設(shè)計。同時采用PKPM軟件對框架住宅樓進(jìn)行電算，并放到任務(wù)書的最后，可以與手算結(jié)果進(jìn)行對比分析。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)計建筑設(shè)計指的是建筑在建造之前，設(shè)計者按照建筑任務(wù)，把施工方案、施工過程和使用過程中所存在的或可能發(fā)生的問題，事先做好通盤的設(shè)計與設(shè)想，并擬定好解決問題的辦法、方案，用圖紙和文件表達(dá)出來。用于備料施工過程中的依據(jù)，以便整個過程得以在預(yù)計的投資限額范圍內(nèi)統(tǒng)一步調(diào)有序進(jìn)行，并使建成的建筑物充分滿足使用者和社會所期望的各種要求。建筑設(shè)計包括兩方面的內(nèi)容，即對建筑空間的研究

21、及對構(gòu)成建筑空間的建筑物實體的研究。其程序一般可以分為方案階段、初步設(shè)計階段和施工圖設(shè)計階段。建筑設(shè)計除應(yīng)滿足相關(guān)的建筑標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等要求之外，還應(yīng)滿足建筑功能的需求，符合所在地規(guī)劃發(fā)展的要求并有良好的視覺效果，采用合理的技術(shù)措施。具體步驟可以首先對建筑外觀、建筑面積、建筑高度、層高和室內(nèi)凈高進(jìn)行設(shè)計，然后對局部進(jìn)行設(shè)計，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， 最后要明確框架結(jié)構(gòu)的抗震級數(shù)，采用規(guī)則結(jié)構(gòu)以利于房屋抗震，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)計的建筑設(shè)計部分參考相關(guān)規(guī)范的規(guī)定，考慮實用、美觀

22、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不同類型的辦公室，以便滿足不同的教師以及活動的要求。1.5 結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)設(shè)計包括上部結(jié)構(gòu)設(shè)計和基礎(chǔ)設(shè)計。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計原則就是要保證結(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，還要滿足人們生活的舒適度及經(jīng)濟合理性?？梢允紫雀鶕?jù)不同的設(shè)計要求選取不同的荷載代表值來進(jìn)行承載力計算，然后進(jìn)行變形驗算，并進(jìn)行風(fēng)荷載、橫向水平與縱向水平地震的作用計算。最后結(jié)構(gòu)設(shè)計的成果體現(xiàn)在繪制的結(jié)構(gòu)施工圖上，該圖紙是結(jié)構(gòu)工程師的語言，是直接面對施工現(xiàn)場和相關(guān)工程技術(shù)人員的，應(yīng)該按照一定的規(guī)范來進(jìn)行

23、繪制。本畢業(yè)設(shè)計的結(jié)構(gòu)設(shè)計部分包括結(jié)構(gòu)計算和繪制結(jié)構(gòu)施工圖兩方面。結(jié)構(gòu)計算需要完成橫向框架結(jié)構(gòu)設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計及樓梯設(shè)計。同時，采用PKPM結(jié)構(gòu)計算軟件進(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)計施工組織設(shè)計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。施工組織設(shè)計的目的就是根據(jù)施工場地的環(huán)境因素，建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的結(jié)果，把理論的數(shù)據(jù)結(jié)論展現(xiàn)成實際的建筑。所以要合理安排施工的工藝以及流程，場地的布置，人員的安排，制定出合理的工期計劃。與此同時，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)計能全面系統(tǒng)的總結(jié)

24、大學(xué)學(xué)習(xí)，理論知識結(jié)合實際，相信能收獲很多。2 建筑設(shè)計2.1 設(shè)計理念作為一個消防大隊多層住宅樓專業(yè)設(shè)計個案，在平面規(guī)劃中自始至終遵循實用、功能需求和人性化充分結(jié)合的原則。在設(shè)計中，結(jié)合人們生活需求，科學(xué)合理的劃分職能區(qū)域。材料運用耐磨、環(huán)保的現(xiàn)代材料。經(jīng)過精心設(shè)計，在滿足住宅樓功能需要的同時，又簡潔、大方、美觀，能充分體現(xiàn)出消防大隊的形象。在整個設(shè)計過程中，設(shè)計者本著“安全，適用，經(jīng)濟，美觀”的原則，在滿足設(shè)計任務(wù)書提出的功能要求前提下，完成了建筑設(shè)計這一環(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)計打下了良好的基礎(chǔ)。2.2 工程概況（1）建筑名稱：消防大隊住宅樓（2）建筑地點：南京市市

25、區(qū)（3）建筑層數(shù)：地上五層，無地下室（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)計資料2.3.1 地質(zhì)氣象資料（1）地形地貌擬建場地屬丘崗地貌單元，地基土成因主要為沖擊成因。現(xiàn)場地勢較為平坦，無活動斷裂、滑坡等影響場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用。（2）地基土構(gòu)成擬建場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)條件較好。本次勘察18.80m深度范圍內(nèi)，地基土類別、狀態(tài)、物理特征見表2.1。表2.1 地基土類別、狀態(tài)、物理特征表層序土類顏色性狀描述狀

26、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?；靥顣r間510年不等。松散高續(xù)表2.1層序土類顏色性狀描述狀態(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，干強度高。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，中高等干強度?？伤苡菜艿头圪|(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，中高等干強度?？伤苤衅渲校瑢油梁窦s為0.5m；層土厚約為3.54.0m；層土厚約為4.55.0m；層土未鉆透。（3）水文地質(zhì)條件根據(jù)鉆孔測量結(jié)果，場區(qū)地下水貧乏，鉆孔未見地下水。擬建場地附近無明顯污染源，

27、場區(qū)對混凝土中鋼筋均無腐蝕性。（4）場地、地基的地震效應(yīng)擬建場地主要分布粘性土，無可液化沙、粉土層分布，根據(jù)等效剪切波速估算，場地類別為類，為適宜建設(shè)的一般場地。（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)計參數(shù)見表2.2。表2.2 粉質(zhì)粘土設(shè)計參數(shù)層序土層名稱重度（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)防要求（1）根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010），南京市抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計基本地震加速度值為1.10g，抗震設(shè)防類別為乙

28、類（2）根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范（JGJ36-2005），建筑耐火等級為二級，防火設(shè)計建筑分類為二類（3）抗震等級：三級；框架等級：三級（4）場地類別：二類；地面粗糙度：C2.4 建筑設(shè)計方案2.4.1 平面設(shè)計建筑朝向為南北向，分為兩個單元，每單元設(shè)置一個樓梯，每單元兩戶，面積分別為81.015m2和71.985m2，平面布置滿足長寬比小于5，采用縱向6.6m、8.7m，橫向3.9m、1.8m、4.3m的柱距。本設(shè)計為住宅樓，功能區(qū)域劃分較為明顯，在平面布局上力求工整、簡潔，避免結(jié)構(gòu)在水平力作用下扭轉(zhuǎn)。2.4.2 立面設(shè)計立面設(shè)計時首先應(yīng)推敲各部分總的比例關(guān)系，考慮建筑物整體的幾個方面的統(tǒng)一，相

29、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、門窗的調(diào)整和安排，對入口等進(jìn)一步進(jìn)行處理。節(jié)奏韻律和虛實對比，是使建筑立面高于表現(xiàn)力的重要設(shè)計手法，在建筑立面上，相同構(gòu)件或門窗作有規(guī)律的重復(fù)和變化，給人們在視覺上得到類似音樂詩歌中節(jié)奏韻律的效果。立面的節(jié)奏感在門窗的排列組合、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)計剖面設(shè)計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，同時也便

30、于住戶的出行往來。門采用實木門，衛(wèi)生間、廚房等內(nèi)部采用移門，窗戶均采用塑鋼窗。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，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%

31、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 門窗做法門窗做法見表2.3。表2.3 門窗表序 號名 稱洞口尺寸（mm）總 數(shù)材 料1C-11500150030鋁合金窗2C-2900150020鋁合金窗3C-31000150017鋁合金窗4C-41800150022鋁合金窗5M-1900210051木門6M-2800210045木門7M-315602

32、10020玻璃門8M-5156021001木門2.8 本章小結(jié)住宅樓的建筑設(shè)計，除了要遵守國家有關(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，同時要充分注意安全。3 結(jié)構(gòu)平面布置及構(gòu)件計算3.1 概述本章主要進(jìn)行了梁、柱的截面尺寸設(shè)計以及計算簡圖的確定，在符合國家有關(guān)規(guī)范要求為前提條件下，以優(yōu)化設(shè)計為目標(biāo)，進(jìn)行初步確定梁、柱的截面尺寸，并確定平面計算簡圖。3.2 結(jié)構(gòu)平面布置圖根據(jù)所提供的設(shè)計資料，結(jié)合相關(guān)知識，在符合國家相關(guān)規(guī)范的前提下，盡可能地滿足設(shè)計要求中提到的要求

33、，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)計參考規(guī)范（1）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(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)計防火規(guī)范GB50016-2006（6）屋面工程質(zhì)量驗收規(guī)范GB50207-2002（7）民用建筑設(shè)計規(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

34、水平及豎向布置本工程主體結(jié)構(gòu)布置較為對稱，平面形狀規(guī)則合理?？箓?cè)力構(gòu)件的平面布置規(guī)則對稱，側(cè)向剛度沿豎向均勻，無平面不規(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，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 框架梁的尺寸初步估算（1）主梁：縱向框架梁最大計算跨度為故，取則，取故縱梁橫向框架梁計算跨度,AB跨：，取，取（2）次梁：，取則，取故縱向次梁3

35、.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，取方形柱的邊長為，矩形柱的邊長為 軸壓比 混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值 估算柱軸力設(shè)計值， 水平力作用對柱軸力的放大系數(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)抗震等級為三級，以底層中柱為例：,取底層中柱：,取3.6.3 板的尺寸初步估算根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范10.1.1，對于民用建筑樓板，其最小厚度為60mm。而且，根據(jù)經(jīng)驗可知：為了使

36、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)本章主要通過對規(guī)范的查閱來完成對梁、柱截面尺寸的初步估算，確定框架計算簡圖。在確定結(jié)構(gòu)計算簡圖，初步確定結(jié)構(gòu)布置方案和構(gòu)件尺寸后，可以進(jìn)行第一方面的手算，對一榀框架進(jìn)行計算，另外也可方便用PKPM進(jìn)行建模，計算內(nèi)力，得初步結(jié)果，獲得最優(yōu)方案。4 結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1 概

37、述確定建筑設(shè)計方案后，通過查閱國家相關(guān)規(guī)范結(jié)合所學(xué)知識選取具有結(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算方法，即分層法、無側(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)力計算采用反彎點法。豎向荷載作用下框架內(nèi)力計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)行計算。設(shè)計內(nèi)容包括框架計算單元、計算簡圖的確定，框架受到的各種荷載計算，各種荷載作用下框架的內(nèi)力計算、內(nèi)力組合及截面配筋計算。手時采用平面框架(單向)的設(shè)計方法，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?？蚣艿挠嬎愫唸D用梁、柱的軸線表示，梁、柱的軸線分別

38、取各自的形心線；對與現(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。對底層柱的下端，一般取至基礎(chǔ)頂面。一榀框架計算簡圖見圖4.1。圖4.1 框架計算簡圖4.3 荷載統(tǒng)計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： 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

39、合計： （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 4.3.3 梁荷載計算（1）梁自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層 合計 （2）梁自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層 合計 （3）梁自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層 合計 4.3.4 柱荷載計算（1）柱自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層 合計 （2）柱自重 30mm厚水泥砂漿抹灰層 合計 4.3.5 墻荷載計算（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 （2）內(nèi)墻蒸壓粉煤灰加氣混凝土 25m

40、m厚水磨石墻面 貼瓷磚墻面 合計 （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 4.4 橫向框架側(cè)移剛度計算4.4.1 框架梁、柱的線剛度計算梁的線剛度Kbi=ECIb/L，其中Ec是混凝土的彈性模量；L是梁的計算跨度，Ib是梁截面慣性矩。柱的線剛度ic=ECI0/h，其中I0是柱截面的慣性矩，h為框架柱的計算高度?？蚣芰旱木€剛度計算見表4.1。表4.1 框架梁線剛度計算表框架位置bh(m2)EC（N/m2）L(m)I0=bh3/12(m4)Ib=1.5I0(邊跨) Ib=2.0I0(中跨)Kbi=ECIb/L邊框架梁0.30.631076.65.410-38.110

41、-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/L31071.82.610-33.910-36.510431073.92.610-33.910-33.0104中框架梁0.30.631076.65.410-310.810-34.91104310

42、78.75.410-310.810-33.731040.250.2531076.62.610-33.910-32.3610431078.72.610-33.910-31.7910431074.32.610-33.910-33.6310431071.82.610-33.910-38.6710431073.92.610-33.910-34.0104框架柱線剛度計算見表4.2。表4.2 框架柱線剛度計算表層次bh(m2)EC（N/m2）h(m)I0=bh3/12(m4)ic=ECI0/h10.50.531073.85.2110-34.11040.40.431073.82.1310-31.681042

43、50.50.531072.85.2110-35.021040.40.431072.82.1310-32.051044.4.2 橫向框架柱的側(cè)移剛度D值計算考慮梁柱的線剛度比，用D值法計算柱的側(cè)移剛度，計算數(shù)據(jù)見表4.3。表4.3 柱的側(cè)移剛度計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5.021041.1310.36127738D5=續(xù)表4.3層次層次一層A軸邊柱4.11042.680.67923135B軸中柱4.11045.3950.79727155C軸中柱1.6810410.350.87912272D軸邊柱1.681046.7620.82911574D7