十堰畔山林語5號樓4層結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、 十堰畔山林語5號樓 摘要本次畢業(yè)設(shè)計題目為十堰畔山林語5號樓?？偨ㄖ娣e約為2000 m2,采用框架結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)層數(shù)為4層，一層高為2.7m，二-四層為3m，抗震設(shè)防烈度為6度。 根據(jù)建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計兩部分內(nèi)容，合理地進行結(jié)構(gòu)選型和結(jié)構(gòu)整體布置，確定各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，選取一品主要橫向結(jié)構(gòu)框架進行結(jié)構(gòu)設(shè)計計算，包括：結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定，荷載計算，內(nèi)力分析，內(nèi)力計算等?？紤]荷載形式有：恒荷載，活荷載，風(fēng)荷載以及地震荷載作用。 結(jié)構(gòu)設(shè)計是在建筑物初步設(shè)計的基礎(chǔ)上確定結(jié)構(gòu)方案；選擇合理的結(jié)構(gòu)體系；進行結(jié)構(gòu)布置，并初步估算，確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸，進行結(jié)構(gòu)計算，最后繪制圖紙。 關(guān)鍵字：框架結(jié)構(gòu) 混凝土 建

2、筑設(shè)計 結(jié)構(gòu)設(shè)計 配筋 the structural design of the building of shiyan abstract the graduation design topic in shiyan on 5th floor. a total construction area of about 2000 m2, and adopts frame structure, the main structure layer is 4 layer, a layer of 2.7 m, 2-4 layer for 3 m, the seismic fortification intensi

3、ty is 6 degrees.according to the architectural and structural design of two parts, a reasonable structural type selection and layout of the structure as a whole, to determine the size of the various structures, choose one main transverse framework structure design calculation, structure includes the

4、 determination of structure calculation diagram, the load calculation, internal force analysis, internal force calculation, etc. considering load forms are: the constant load, live load, wind load and earthquake load. structure design is determined on the basis of the preliminary design in building

5、structure scheme; choose reasonable structural system; structural layout and preliminary estimates, determine size structure, structure calculation, final drawings.keywords: frame structure concrete architectural design structured design einforcement緒論建筑構(gòu)成的基本要素“適用、安全、經(jīng)濟、美觀”是我國的建筑方針，這就構(gòu)成建筑的三大基本要素建筑功能

6、、建筑技術(shù)和建筑形象。首先是建筑功能，即建筑的使用要求，如居住、飲食、娛樂、會議等各種活動對建筑的基本要求，是決定建筑形式的基本因素,建筑各房間的大小，相互間聯(lián)系方式等等，都應(yīng)該滿足建筑的功能要求。在古代社會,由于人類居住等活動分化不細,建筑功能的發(fā)展也不是十分成熟，如中國古代木構(gòu)架大屋頂式建筑形式幾乎可以適用于當(dāng)時所有功能的建筑，包括居住、辦公。 民用建筑功能是指建筑物在規(guī)定的設(shè)計使用年限內(nèi)（一般為50年），內(nèi)外部空間應(yīng)滿足的功能，包括： 1、觀賞性； 2、私密性；3、開放性； 4、協(xié)調(diào)性。其次是建筑技術(shù)包含很多方面知識，包括從整體規(guī)劃，建筑外觀設(shè)計，建筑內(nèi)部設(shè)計到施工工藝，結(jié)構(gòu)設(shè)計等，這次

7、我所做的內(nèi)容便是結(jié)構(gòu)設(shè)計。最后是建筑形象，建筑工程形象進度表明工程活動進度的主要指標之一，它用文字或結(jié)合數(shù)字，簡明扼要地反映工程實際達到的形象部位，借以表明該工程的總進度。各種房屋、構(gòu)筑物單位工程的形象進度，要根據(jù)它們的本身特點來表示。住宅小區(qū)建筑工程形象進度一般可分為基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)、屋面、裝修、竣工等表示。單項工程形象進度，是以單位工程形象進度為基礎(chǔ)的。根據(jù)一個單項工程內(nèi)各單位工程的形象進度，就可以說明整個單項工程的形象進度。同樣道理，根據(jù)單項工程的形象進度，就可說明整個建設(shè)項目的形象進度。對于地區(qū)或部門來講，除了重點掌握某些主要項目的形象進度外，還需要觀察地區(qū)或部門工程形象進度的綜合情況。為此

8、，就要計算項目分別處于各個不同施工階段的個數(shù)，如處于準備階段、土建施工階段、安裝階段、建成投產(chǎn)或交付使用階段的個數(shù)，從而形成地區(qū)或部門形象進度的綜合概念。本設(shè)計論文主要的是住宅樓的設(shè)計，住宅在國際上也是熱門的研究之一，面積多大才算合適，面積太大的并不是最舒適的，硬件的設(shè)施也是舒適的標準之一，如何才能設(shè)計出舒適美觀的要求，這是我們需要考慮的問題，前提是在安全的前提下，沒有安全這個大前提，其他的都是空談，我所做的是結(jié)構(gòu)設(shè)計，正是在安全的前提下，進行驗算，然后可以投入使用的住宅，符合現(xiàn)代化的要求。目錄摘要1abstract2緒論31.設(shè)計資料41.1工程概況62.設(shè)計內(nèi)容72.1建筑設(shè)計部分72.2

9、結(jié)構(gòu)設(shè)計部分73.設(shè)計概述73. 3.1建筑做法73.2結(jié)構(gòu)選型84.荷載計算94.1恒載計算104.2屋面及樓面可變荷載標準值114.3恒荷計算124.4活荷載計算124.5風(fēng)載計算135.內(nèi)力計算135.1恒載活載作用下內(nèi)力145.2各層柱端彎矩及剪力計算185.3梁端彎矩、剪力及柱軸力計算185.4風(fēng)載作用下內(nèi)力205.5風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算215.6風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算226.樓板設(shè)計226.1 荷載計算226.2 荷載跨度236.3 彎矩計算236.4 截面設(shè)計247.樓梯設(shè)計257.1 梯段板計算267.2 平臺板計算277.3 平臺梁計算278.基礎(chǔ)設(shè)計298.1地

10、基承載力計算及基礎(chǔ)底面積確定308.2用規(guī)范法計算基礎(chǔ)沉降318.3基礎(chǔ)高度驗算328.4基礎(chǔ)配筋計算32結(jié)論33致謝34參考文獻35一、設(shè)計資料1.1工程概況 十堰畔山林語5號樓為四層住宅樓，總建筑面積約2000，一梯兩戶，兩個單元，共4層?？拐鹪O(shè)防烈度6度，地面粗糙度c類，建筑場地類別為ii類，建筑重要性類別為丙類，使用年限為50年，結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)為獨立基礎(chǔ)，建房屋所在地震動參數(shù)，基本雪壓，基本風(fēng)壓0.30kn/。 2、 設(shè)計內(nèi)容2.1 建筑設(shè)計部分（1）一般要求掌握一般多層房屋建筑設(shè)計的基本原理，方法及步驟根據(jù)設(shè)計任務(wù)和使用要求確定設(shè)計方案完成建筑物的平面、立面、剖

11、面設(shè)計掌握有關(guān)標準圖集的使用（2）應(yīng)完成的建筑施工圖底層平面圖標準層平面圖頂層平面圖屋面面圖正立面圖背立面圖側(cè)立面圖樓梯平面圖2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計部分（1）一般要求掌握多層框架結(jié)構(gòu)的布置方法掌握結(jié)構(gòu)的荷載計算，內(nèi)力計算，內(nèi)力組合及配筋計算的方法與步驟掌握結(jié)構(gòu)構(gòu)造的處理方法完成結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的配筋計算（2）需完成的結(jié)構(gòu)施工圖主要結(jié)構(gòu)平面布置圖主要梁板柱配筋圖一層梁板配筋圖樓梯施工圖屋面板配筋圖基礎(chǔ)施工圖3、 設(shè)計概述3.1 建筑做法 （1） 屋面做法 20厚水泥砂漿找平層 150厚水泥蛭石保溫層 100厚鋼筋混凝土板 20厚石灰砂漿 （2）樓面做法 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 120厚鋼筋混凝土v型

12、輕鋼龍骨吊頂或20厚水泥砂漿 3.2結(jié)構(gòu)布置及計算簡圖根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計的要求，進行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計，其標準層建筑平面、結(jié)構(gòu)平面和剖面示意圖分別見圖紙。主體結(jié)構(gòu)共4層，層高1層為2.7m，24層為3m。填充墻采用混凝土多孔磚砌筑：外墻120mm；內(nèi)墻120mm。窗戶均采用鋁合金窗，門采用鋼門和木門。樓蓋及屋面均采用現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，樓板厚度取120mm，梁截面高度按跨度的估算，尺寸見表1，屋面采用彩鋼板屋面。表1 梁截面尺寸（mm）層次混凝土強度等級橫梁縱梁1-4柱截面尺寸可根據(jù)式估算。因為抗震烈度為6度，總高度，查表可知該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級為二級，其軸壓比限值；各層的重力

13、荷載代表值近似取12，邊柱及中柱的負載面積分別為和。由公式可得第一層柱截面面積為邊柱 中柱 如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為和。根據(jù)上述計算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計框架柱截面尺寸取值均為，構(gòu)造柱取?；A(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深標高-2.40m，承臺高度取1100mm?？蚣芙Y(jié)構(gòu)計算簡圖如圖1所示。取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線；梁軸線取至板底，2-4層柱高度即為層高，取3m；底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，取4m。 框架計算簡圖 結(jié)構(gòu)布置圖 四、荷載計算4.1屋面及樓面的永久荷載標準值屋面（上人）： 20厚水泥砂漿找平層 150厚水泥蛭石保溫層 100厚鋼筋混凝土板 2

14、0厚石灰砂漿 合計 4.1115層樓面： 瓷磚地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 120厚鋼筋混凝土板 v型輕鋼龍骨吊頂或20厚水泥砂漿 0.34 合計 3.394.2屋面及樓面可變荷載標準值 上人屋面均布荷載標準值 2.0 樓面活荷載標準值 2.0 屋面雪荷載標準值 4.3恒荷計算 、分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載，計算如下：集中力矩 對24層，包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載。其它荷載計算方法同第6層： 對1層： 4.4活荷載計算活荷載作用下各層框架梁上的荷載 在雪荷載作用下： 對于14層： 橫向框架恒荷匯總表層 次2412.40212

15、.2049.15311.1932.5762.5863.3432.494.89004.87117.5512.2049.15311.1932.5762.5863.3432.494.89004.87橫向框架活荷匯總表層 次147.25.46.66.4812.5625.9212.510.972000.9654.5、風(fēng)載計算 該地區(qū)基本風(fēng)壓值：=0.30。=zsz0 由于建筑總高度低于30米，故z=1.0；對于矩形平面s=1.3；地面粗糙度類別取c類，則各樓層處的集中荷載為 ：1 層：=4.2×14.1×(1.0×1.3×0.74×0.30)=22.22

16、 kn24 層：=3.6×14.1×(1.0×1.3×0.74×0.30)=19.05 kn五、內(nèi)力計算5.1 恒載活載作用下內(nèi)力結(jié)構(gòu)簡圖如下：= 樓層節(jié)點的最大位移 = 其中比值(r1/r2)為：r1-最大位移/平均位移 r2-最大柱間位移/平均柱間位移 = 第1荷載工況 = x向風(fēng)力作用下節(jié)點控制水平位移 層號 塔號節(jié)點號x向最大位移x向平均位移(mm)節(jié)點號x向最大柱間位移x向平均柱間位移 (mm)x向最大位移角x向平均位移角柱高比值4120.020.02170.000.001/99991/99993.00(m)1.04/1.053120

17、.020.0220.000.001/99991/99993.00(m)1.05/1.032120.020.0220.010.011/99991/99993.00(m)1.05/1.051120.010.0120.010.011/99991/99993.00(m)1.04/1.04 最大層間位移角：1/9999 平均層間位移角：1/9999 = 第2荷載工況 = y向風(fēng)力作用下節(jié)點控制水平位移層號 塔號節(jié)點號x向最大位移x向平均位移(mm)節(jié)點號x向最大柱間位移x向平均柱間位移 (mm)x向最大位移角x向平均位移角柱高比值41150.030.03150.000.001/99991/99993.0

18、0(m)1.00/1.0031150.030.03150.000.001/99991/99993.00(m)1.00/1.0021150.020.02150.010.011/99991/99993.00(m)1.00/1.0011150.010.01150.010.011/99991/99992.70(m)1.00/1.00 最大層間位移角：1/9999 平均層間位移角：1/9999 = 第3 荷載工況 = 恒載作用下節(jié)點的最大豎向位移層號 塔號節(jié)點號最大豎向位移（mm）4128-1.483128-1.422128-1.441128-1.36 = 第4 荷載工況 = 活載作用下節(jié)點的最大豎向位

19、移層號 塔號節(jié)點號最大豎向位移（mm）4141-0.503128-0.462128-0.451128-0.43 5.2各層柱端彎矩及剪力計算層次hi/mvi/kndijn·m右 邊 柱中 柱di1vi1ydi2vi2y42.82804.38416848302567842.740.1310.219.6578.63975378.70.1490.2559.03177.0832.83408.27816848302567851.940.1310.3514.2779.53975397.990.1490.35102.89191.0822.83850.85816848302567858.690.15

20、70.698.854.8926711108.390.1730.53206.81183.414.94140.39811946421391048.210.230.95305.8316.12547183.580.4160.9368.5940.59層次hi/mvi/kndijn·m邊 柱di1vi1y43.02364.9311946031654132.750.1310.219.6578.633.02944.5311946031654140.770.1310.3514.2779.523.63363.748289631127145.740.1570.698.854.8914.93640.7911

21、095932002265.70.230.95305.8316.15.3梁端彎矩、剪力及柱軸力計算層次邊梁邊梁柱軸力 lvblvb右邊柱中柱n1左邊柱639.60224.7543.617.8828.57710.7166.06.5517.88-11.33-6.55567.31742.0733.630.3942.90916.096.09.8348.27-31.89-16.38499.56462.2283.644.9452.17219.5656.011.9693.21-64.87-28.343127.85779.9113.657.7171.69226.8856.016.43150.92-106.15-

22、44.77231.75619.8483.614.3378.33829.3776.017.95165.25-102.53-62.721278.574174.113.6125.75101.9038.2116.023.35291-204.93-86.07 恒荷作用下梁端剪力及柱軸力層次荷載引起的剪力彎矩引起的剪力 總 剪 力 柱 軸 力ab 跨bc 跨ab 跨bc 跨ab跨bc跨 a 柱 b 柱c 柱va=vbvbvcva=-vbvb=vcvavbvbvcn頂n底n頂n底n頂n底453.98100.7393.43-6.272.27947.7160.2591.15198.451322.624349.0

23、84598.38624.84440.179466.639353.98100.7393.43-6.272.27947.7160.2591.15198.451441.894468.354827.181853.641602.89629.35253.98100.7393.43-6.292.1447.6960.2791.2998.59561.144587.6041056.1411082.601765.74792.2153.98100.7393.43-6.4041.9947.57660.38491.4498.74680.28706.741285.3651311.825928.74955.25.4風(fēng)荷載計算

24、 風(fēng)荷載標準值按式，基本風(fēng)壓w0=0.40kn/m2。由荷載規(guī)范查得（迎風(fēng)面）和（背風(fēng)面），b類地區(qū)，h/b=18.9/82.9=0.23，查表得： 脈動影響系數(shù)=0.42. t1=0.492s ，w0t12=0.097kns2/m2. 查表得脈動增大系數(shù)=1.23。 其負載寬度4.05m，沿房屋高度分布風(fēng)荷載標準值 根據(jù)各樓層標高處高度hi查取 沿房屋高度分布風(fēng)荷載標準值層次hi（m）hi（m）412.90.7031.0921.3331.891.1838.70.5561.0141.2831.691.0525.70.4071.01.2101.570.9812.70.2591.01.1341.4

25、70.92荷載規(guī)范規(guī)定，對于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振系數(shù)來考慮風(fēng)壓脈動的影響，本例房屋高度h=12.9<30m,h/b<0.23,因此，該房屋應(yīng)不考慮風(fēng)壓脈動的影響。 框架結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)按靜力等效原理將分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點集中荷載，第4層集中荷載f5的計算如下：f5=(2.08+1.3+1.89+1.18)×2.8×1/2 +（2.26-2.08）+（1.41-1.3）×2.8×1/2×1/3 +（2.08-1.89）+（1.3-1.18）×2.8×1/2×2/3 =9.4

26、5kn 5.5風(fēng)荷載作用下的水平位移驗算 根據(jù)圖5（b）所示水平荷載，由式計算層間剪力vi，；計算各層的相對側(cè)移和絕對側(cè)移，計算結(jié)果見表層次1234fi（kn）10.977.157.748.59vi（kn）52.3341.3634.2126.47437518889988899888991.1960.4650.3850.2981.1961.6612.0462.3440.2440.1660.1380.106 由表可見，風(fēng)荷載作用下框架最大層間位移角為0.234，遠小于1/550，滿足規(guī)范要求。5.6風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算風(fēng)荷作用梁端彎矩剪力及柱軸力計算層次左邊梁右邊梁柱軸力lvblvb右邊柱

27、中柱n1左邊柱411.0971.3326.02.07217.46110.9133.67.882-4.157-4.15715.394314.4631.7366.02.7023.78314.8643.610.735-6.857-6.85726.129215.3921.8476.02.8735.593.4943.62.523-9.73-9.7328.652125.6153.0746.04.78268.12342.5773.630.75-14.512-14.5159.4026.樓板設(shè)計6.1荷載計算樓板厚120mm，樓面活荷載,采用砼，級鋼筋，為雙向板?？v梁截面取300，橫梁截面取300。橫梁、縱梁、

28、次梁截面尺寸見表2?；詈稍O(shè)計值： 恒荷設(shè)計值： 面層 25厚水磨石面層 20厚水泥砂漿找平層 板自重 120厚鋼筋混凝土板 底板抹灰 15厚水泥砂漿 g=荷載總設(shè)計值： 。6.2荷載跨度計算跨度： 內(nèi)跨：，為軸線間距離。 外跨：，為凈跨，為梁寬。6.3彎矩計算表35 板的彎矩計算區(qū)格abcdefg3.63.62.72.72.73.33.3續(xù)表353.65.43.65.43.65.43.61.00.670.750.50.750.610.927.39.077.237.967.048.587.127.36.86.355.946.166.396.94-10.28-12.88-9.06-9.8-9.06

29、-11.86-9.76-10.28-12.88-9.06-9.8-9.06-11.86-9.76-10.28-10.88-8.27-8.3-8.27-9.84-9.57-10.28-10.88-8.27-8.3-8.27-9.84-9.576.4截面設(shè)計截面設(shè)計：截面有效高度：選鋼筋作為受力鋼筋，則短跨方向跨中截面方向跨中 支座截面處均為101。截面彎矩設(shè)計值：該板四周與梁整澆，故彎矩設(shè)計值按如下折減：b、d、e、f區(qū)格的跨中截面與各支座截面折減20%；a、c區(qū)格的跨中截面不予折減； 表36 板的配筋計算截面配 筋實配跨中a區(qū)格1017.3362419937.3393419b區(qū)格1019.07

30、×0.8=7.256360419936.8×0.8=5.44293335續(xù)表36c區(qū)格1017.23×0.8=5.78286335936.35×0.8=5.08250251d區(qū)格1017.96×0.8=6.37316335935.94×0.8=4.75235251e區(qū)格1017.04×0.8=5.63279335936.16×0.8=4.93266335f區(qū)格1018.58×0.8=6.86340359936.39×0.8=5.11250251支座g區(qū)格1017.12353359936.9434

31、4359a-b101-10.88×0.9=9.72482503a-c101-10.28×0.8=9.25459503c-d101-8.27×0.9=7.443369387c-g101-9.76×0.8=7.808387419g-f101-9.94×0.9=8.946443457d-f101-11.86×0.9=10.67529529b-d101-12.88×0.9=11.59575670a支座101-10.28510529101-10.28510529b邊支座101-12.88×0.8=10.30511529c邊支

32、座 101-9.06×0.8=7.248395419d邊支座101-9.8×0.8=7.84389419續(xù)表36e邊支座101-9.06×0.8=7.248359359f邊支座101-11.86×0.8=9.488470503g支座101-9.76484503101-9.57474503七、樓梯設(shè)計 混凝土采用砼，鋼筋采用hpb235，樓梯梁采用hrb235?？v梁截面取300，橫梁截面取300。按梁式樓梯計算梯段板的厚度為：h=100mm7.1梯段板計算. 荷載計算(取1m寬板計算)：樓梯斜板的傾斜角： ， 斜梁截面取。 恒荷： 踏步重 斜板重 厚找平層

33、 恒荷載標準值 恒荷載設(shè)計值 活荷載標準值 活荷載設(shè)計值 荷載設(shè)計值總量 內(nèi)力計算：計算跨度：l=3.25m跨中彎矩：。配筋計算： 受力鋼筋選用分布筋 7.2 平臺板計算荷載計算（取1m寬板帶計算） 恒荷載：平臺板自重（板厚70mm） 20mm找平層 ，恒荷載標準值 恒荷載設(shè)計值 活荷載標準值 活荷載設(shè)計值 荷載設(shè)計值總量 內(nèi)力計算：計算跨度： 跨中彎距： 配筋計算： 選用7.3 平臺梁計算 荷載計算： 梯段板傳來 平臺板傳來 梁自重 。內(nèi)力計算：計算跨度 ， 取兩者中較小值， 配筋計算：:梁的有效高度 翼緣寬度： 選用的縱向鋼筋箍筋計算： 箍筋按構(gòu)造配置箍筋。八.基礎(chǔ)設(shè)計采用柱下獨立基礎(chǔ)，根

34、據(jù)要求，基礎(chǔ)埋深標高取-2.40m，承臺高度標高取-1.3m8.1地基承載力計算及基礎(chǔ)底面積確定根據(jù)所給地質(zhì)條件查得基礎(chǔ)寬度和深度修正系數(shù)，。先不考慮對地基寬度進行修正，地基承載力特征值由計算，而土的加權(quán)平均重度 ，所以基礎(chǔ)平均埋深8.1.1柱中心荷載作用下基底面積a按下式計算 由于偏心距不大，所以基礎(chǔ)底面可按20%增大。故 取6確定基礎(chǔ)底的長度l和寬度b由l/b=1.22.0 可取l=3m ，b=2m，不需要對進行修正基礎(chǔ)上方回填土重 偏心距 即滿足。基底壓力 最大基底壓力 最小基底壓力 滿足要求，所以該截面符合要求。柱設(shè)計值： 基底壓力 基底附加壓力最大值 沉降計算深度 查表得計算厚度8.2用規(guī)范法計算基礎(chǔ)沉降用規(guī)范法計