土木工程-绵阳市创业商住楼设计本科毕业论文.doc

土木工程论文论文题目：绵阳市创业商住楼设计 学生姓名： 周 江 平 学 号： 147753110007 指导教师： 祝武标 专 业： 土木工程 学 校： 西南科技大学网络教育学院 前 言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本毕业设计题目为绵阳市碧水庄园商住楼设计，在毕业设计前期，我温习了结构力学、钢筋混凝土结构设计、混凝土结构设计原理、基础工程等知识。在毕业设计中，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计,在毕业设计后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的几个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在绘图时熟练掌握了AutoCAD,天正建筑，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。在设计和计算中要结合各种规范，数据的处理繁多，由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 2016年 04月08日目录中英文摘要 1第一章 建筑设计说明3 1.1 总平面设计 3 1.2 平面设计 3 1.3 立面设计 3 1.4 剖面设计3 1.5 建筑设计的体会3第二章 结构选型及布置 5 2.1设计资料5 2.2结构选型5第三章 框架结构内力计算 6 3.1确定主要构件材料6 3.2结构布置6 3.3.确定计算简图7 3.4框架梁柱截面尺寸的估算7 3.5荷载标准值计算10 3.5.1 屋面板10 3.5.2 标准层楼面10 3.5.3 框架梁自重10 3.5.4 框架柱自重11 3.5.5 外纵墙自重11 3.5.6 内纵墙自重12 3.5.7 内隔墙自重12 3.5.8栏杆自重12 3.5.9 阳台自重12 3.5.10 女儿墙自重13 3.5.11活荷载标准值计算13 3.6竖向荷载作用下框架受荷载13 3.6.1 A-B轴间框架梁14 3.6.2 B-C轴间框架梁15 3.6.4 A轴柱集中荷载的计算15 3.6.5 B轴柱集中荷载的计算16 3.6.6 C轴柱集中荷载的计算17 3.6.7 D轴柱集中荷载的计算18 3.7水平荷载计算18 3.7.1风荷载作用下的框架结构的内力计算 18 3.7.2水平地震作用下的框架结构的内力计算32 3.8 内力计算41 3.8.1 竖向荷载作用下框架内力计算41 3.8.2梁弯矩调幅46 3.8.3梁端剪力47 3.8.4柱轴力和剪力51 3.9框架结构的内力组合59 3.9.1框架结构梁内力组合59 3.9.2梁端弯矩控制值65 3.9.3梁端截面组合的剪力设计值调整.74 3.9.4框架结构柱的内力组合75 3.10截面设计 89 3.10.1框架柱截面设计89 3.10.2柱斜截面受弯承载力计算97 3.10.3梁正截面受弯承载力计算 101 3.10.4梁斜截面受弯承载力计算108第四章 楼板配筋计算110 4.1荷载计算110 4.1.2 板的朔性理论内力计算113 4.1.3 板的配筋计算113第五章 柱下钢筋混凝土独立基础计算116 5.1地质情况116 5.2 C轴柱下独立基础计算118 5.3 D轴柱下独立基础计算 120第六章 楼梯设计125 6.1 踏步板计算125 6.1.1荷载计算126 6.1.2内力计算126 6.1.3截面承载力计算126 6.2楼梯斜梁计算126 6.1.1荷载计算127 6.1.2内力计算128 6.1.3截面承载力计算129 6.1.1荷载计算129 6.3平台板设计130 6.4平台梁设计131第七章 施工组织设计131 7.1 工程概况 131 7.2 施工布置132 7.3 施工准备 132 7.4主要分部分项工程施工方133 7.5 岩土工程134 7.6 钢筋工程135 7.7 装饰工程 137 7.8 屋面工程及防水层施工139 7.9 地板砖楼地面施工 140 7.10 门窗工程 141 7.11 安装工程主要施工方法147 7.12 保证工期的技术组织措施 141 7.13 保证安全及文明施工措施153 7.14 施工计划160 7.15 施工现场平面布置图161 7.16 平面布置 161 7.17 劳动力计划安排162 7.18 机械设备配备计划162 7.19 附图表 165 外文资料 168 中文译文178 参考文献 183 致谢 184 内容摘要本设计主要进行了结构方案中横向框架A，B，C，D轴框架的设计。在确定框架布局之后，先计算了恒载，活载，风载的等效荷载以及各杆端的内力，然后用分层法进行内力分配，然后各层叠加，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着内力组合找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。还进行地基设计。此外还进行了结构方案中的楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词： 框架 结构设计 内力组合 Abstract The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis A，B，C，D，E，F. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.Keywords : frames, structural design, Combine inside the dint第一章 建筑设计说明1.1总平面设计 本设计为一幢6层商住楼，首层层高为4.2，其他层高为2.8m.考虑通风和采光要求，商住楼采用了南北朝向。设计室内外高差为0.3，设置了2级台阶作为室内外的连接。1.2平面设计 本商住楼由普通商铺及住房组成。设计时力求功能分区明确，布局合理，联系紧密，尽量做到符合现代化商住楼的要求。1.3立面设计本方案立面设计充分考虑了商住楼的对采光的要求，立面布置了很多推拉式玻璃窗，样式新颖。通彻的玻璃窗给人一种清晰明快的感觉。在装饰方面采用水刷石的外墙，窗框为银白色铝合金，色彩搭配和谐，给人一种亲切和谐放松自由的感觉，让居住者有一个好的视觉效果和良好的生活环境。1.4剖面设计根据采光和通风要求，各房间均采用自然光，并满足窗地比的要求，窗台高1000mm。屋面排水采用有组织外排水，排水坡度为3%，结构找坡。1.5建筑设计的体会 本建筑设计从方案构思到设计定稿得到老师的悉心指导，在设计的过程中注意到总平面布置的合理性、交通联系的方便，达到人流疏散和防火的要求，对房间的布置及使用面积的确定，达到舒适、方便。立面的造型及周围的环境做到相互协调；整个建筑满足各方面的需求。使人，建筑和环境进行完美的结合。 本次建筑设计我们把实习所学到的知识运用到其中，并通过翻阅大量的资料及在老师的指导下，设计中所遇到的问题得到一一解决。这次设计让我受益匪浅，既巩固了我们的专业知识，又积累了很多的经验。第二章 结构选型及布置2.1设计资料 (1)、工程名称：碧水庄园框架商住楼一榀框架 (2)、工程概况：建筑总高18.2m，共6层，室内外高差为0.3m，底层高4.2m，其余各层高2.8m，具体情况可参见结构平面布置图。 (3)、温度：夏季月平均气温33摄氏度，最高气温40摄氏度，冬季月平均气温10摄氏度，最低气温2摄氏度。 (4)、拟建地的基本雪压 So=0.45N/m2,基本风压 W00.35 N/m2，地面粗糙度为B类。 (5)、最大的冻土深度为：0.8m。 (6)、材料选用 混凝土：采用C30. 钢筋：柱纵向钢筋采用热轧钢筋HRB335，其余采用热轧钢筋HPB235. 墙体：采用混凝土空心小砌块，11.8 N/m2 铝合金门窗：0.35N/m2；木门，0.2N/m22.2结构选型(1)、结构选型：根据该设计的适用功能和建筑设计要求，对于六层商住楼，因框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于商住楼是较适合的结构体系，考虑该建筑处于7度地震设防区，故采用现浇钢筋混凝土框架结构（横向承重）体系。(2)、其它结构选型：1.屋面：采用现浇钢筋混凝土板作承重结构，屋面板按上人屋面的使用荷载选用。2.楼面：采用现浇钢筋混凝土板，板厚100。3.基础：因地质情况良好，故采用柱下独立基础。4.天沟：采用现浇天沟，具体情况参见建筑施工图。第三章 框架内力结构设计3.1确定主要构件材料 主要构件材料： 框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件， 墙体采用混凝土灰砂砖， 混凝土强度：梁、板、柱均采用C30， 混凝土， 钢筋使用HPB300，HRB400二种钢筋。3.2结构布置选取其中一榀进行计算其结构布置如图31。图3-1结构布置图 图3-2 框架计算单元3.3确定计算简图假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至一层板底,基顶标高根据地质条件，室内外高差定为1.1m， 故底层柱高为5.30m,其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为2.8m。由此可绘出框架的计算简图如图3-2所示。3.4截面尺寸初估 多层框架为超静定结构，在内力计算之前，要先估算梁、柱的截面尺寸及结构所用材料的强度等级，以求得框架中各杆的线刚度及其相对线刚度。混凝土等级：C30 ()（1）、梁的截面尺寸按跨度大者计算， l=5100mm,h=(1/8-1/18)l=600mm-270mm b=(1/2-1/4)l=300mm-50mm,取b=300mm 故框架梁的初选截面尺寸为：层次混凝土强度等级KL-1KL-216C30300600300400（2）、柱的截面尺寸按层高确定，底层H=4200mm1100mm=5300mmBc=(1/12-1/18)H=350250h=(1-2)Bc=400根据估算的结果并综合考虑其因素，本设计所有截面尺寸400mm400mm。3.4.1刚度计算其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取中跨I=2.0 I0 。（I0 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。 KL1 KL 2 KL3 柱： 底柱 余柱 令i边余1.0，则其余杆件的相对线刚度为：ik11=ik11=ik11=i底柱=则框架的计算简图如图13所示。令：标准层i边余=1.0则其余杆件相对线刚度如下图所示：图3-3 计算简图3.5. 恒载标准值计算3.5.1屋面 防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.4 找平层：20厚水泥砂浆 0.02m20=0.4 找坡层：20厚水泥石灰焦渣砂浆3找平 0.02m14=0.28 隔热层：80厚矿渣水泥 0.0814.5=1.16 保温层：80厚矿渣水泥 0.08m14.5=1.16 结构层：120mm厚钢筋混凝土楼盖 0.11m25=3.0 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17=0.17 合计 6.573.5.2标准层楼面 大理石面层，水泥砂浆擦缝 30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒20厚素水泥 水泥浆结合层一道 1.16 结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板 0.12m25=3.0 抹灰层：10mm厚混合砂浆 0.01m17=0.17 合计 4.33 3.5.3 梁自重 主梁 bh=300mm600mm 梁自重 250.3m（0.6-0.12）m=3.6 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m（0.6-0.12）2+0.3）m172=0.27 合计 3.87 次梁 bh=300mm400mm 梁自重 250.30m（0.4-0.12）m=2.1 抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m（0.4-0.12）2+0.3）m17=0.24 合计 2.34 基础梁：bh=300600 梁自重： 25 0.3m0.6m=3.75KN/m3.5.4 柱自重 bh=400mm400mm 柱自重 250.4m0.4m=4 抹灰重：10厚混合砂浆 0.01m（0.4m+0.4m）17=0.27 合计 4.273.5.5 外纵墙自重 标准层 纵墙 0.9m0.24m18=3.89 铝合金窗 0.95 贴瓷砖外墙面 0.75 水泥粉刷内墙面 0.54 合计 6.13 底层 纵墙 （5.3-2.7-0.6-0.4）m0.24m18=6.91 铝合金窗 0.95 贴瓷砖外墙面 0.75 水泥粉刷内墙面 0.54 合计 9.153.5.6 内纵墙自重 标准层 纵墙 3.6m0.24m18=15.55 水泥粉刷内墙面 2.59 合计 18.14 3.5.7 内隔墙自重 标准层 内隔墙 0.9m0.29m9.8=2.56 铝合金窗 0.95 水泥粉刷墙面 0.65 合计 4.16 底层 内隔墙 （5.3m-2.7m-0.6m-0.4m）0.29m9.8=4.55 铝合金窗 0.95 水泥粉刷墙面 1.15 合计 6.653.5.8 栏杆自重 0.24m1.1m18+0.05m250.24m=5.053.5.9 阳台自重水磨石地面 3.65 结构层：100mm厚钢筋混凝土楼盖 0.1m25=2.50抹灰层：10厚混合砂浆 0.01m17=0.17 合计： 3.323.5.10 天沟自重及女儿墙现浇天沟自重 ：25（0.52m0.08m）0.08m（0.52m0.24m）（0.5m0.36m）1.200.651.85女儿墙自重： 0.24m1.10m18250.1m0.24m（1.20m20.24m）0.5m6.673.5.11活荷载标准值 根据荷载规范查得： 住宅： 2.0 kN/m2 阳台： 2.5 kN/m2屋面雪荷载：SkrSo1.00.35 kN/m20.35 kN/m23.6 竖向荷载下框架梁柱受荷作用计算3.6.1 A-B轴间框架梁屋面板传荷载： 恒载： 活载： 楼面板传荷载： 恒载： 活载： 梁自重：2.34 A-B轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁 恒载梁自重+板传荷载 2.34+20.94=23.28 活载板传荷载6.37 楼面梁： 恒载梁自重+板传荷载2.34+13.816.14 活载板传荷载6.373.6.2 B-C轴间框架梁屋面板传荷载：恒载： 活载： 楼面板传荷载：恒载： 活载： 梁自重：2.34B-C轴间框架梁均布荷载为： 屋面梁 恒载梁自重+板传荷载 2.34+19.34=21.68 活载板传荷载5.89 楼面梁： 恒载梁自重+板传荷载 2.34+12.75 15.09 活载板传荷载5.89 3.6.3 C-D轴间框架梁 屋面板传荷载 恒载： 活载： 楼面板传荷载 恒载： 活载：梁自重：2.34C-D轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载梁自重+板传荷载 2.34+19.71=22.05 活载板传荷载6 楼面梁： 恒载梁自重+板传荷载 2.34+12.9715.37 活载板传荷载63.6.4 A轴柱纵向集中荷载的计算： 顶层柱恒载梁自重板传荷载女儿墙及天沟自重 （6.67kN/m+2.41kN/m2）6m+2.34m(6.60.4)6m2.34m(6.6-0.4) 19.71km/m8.18kN 顶层柱活载板传活载6.6kN/m6m39.6kN 标准层柱恒载墙自重板传荷载梁自重 墙自重6.13kN/m(6.6-0.4)38.006 梁自重2.34kn/m(6.6-0.4)14.508kN 板传荷载4.22kN/m6.6m28.578kN 标准层柱恒载81.092kN标准层活载板传活载 3.6kN/m6.6m39kN基础顶面恒载=基础梁自重底层外纵墙自重9.15kN/m(6.6-0.4)2.5kN/m(6.6-0.4)72.23kN3.6.5 轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载 梁自重2.34kN/m(6.6-0.5）14.274kN 板传荷载19.71kN/m(2.1+4.8)6.57kN/m2.454.8/(28)6.57kN/2.40.896.6/4182.81顶层柱恒载梁自重板传荷载 197.078顶层活载板传活载 6kN/m(2.1+4.8）2.01kN/（2.454.8/(28)2.01kN/2.40.896.6/4=42.221标准层柱恒载梁自重板传荷载 梁自重2.34kN/m（6.6m-0.4m）14.508kN 板传荷载4.33kN/（2.14.8）4.33kN/2.454.8/(28）4.33kN/2.40.896.6/4=60.73柱活载板传活载 （4.8+2.1）2.454.8/(28)+22.40.896.6/455.65恒载=基础梁自重3N/m(6.6-0.4)=18.6kN3.6.6 轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载顶层柱恒载梁自重板传荷载 2.34kN/(6.6-0.4）19.72kN/m6.57kN/2.40.896.66.57kN/2.454.8/（28）6.57kN/2.40.896.6/4=145.46kN顶层柱活载板传活载 6kN/m32.0kN/2.40.896.62.0kN/2.454.8/（28）2.0kN/2.40.896.6/4=60.44kN 标准层柱恒载梁自重板传荷载隔墙自重2.34kN/m（6.60.4）4.33kN/m2.40.896.6/4166.14kN 标准层柱活载板传活载6kN/m4.82.5kN/2.4kN/m0.896.62.0kN/2.4kN/m54.8/（28）2kN/2.4kN/m0.896.6/468.29kN 基础顶面恒载=基础梁自重底层内隔墙自重2.5kN/（6.6m0.4m）15.5kN3.6.7 轴柱纵向集中荷载计算顶层柱恒载=梁自重板传荷载女儿墙及天沟自重（6.67kN/m2.13kN/m）6.62.34kN/m（6.60.4）6.67kN/2.4kN/m0.896.6165.21kN顶层柱活载板传活载 2.0kN/m2.40.896.628.2标准层柱恒载梁自重板传荷载 2.34kN/m（6.6m-0.4m）+2.34kN/m（6.60.4） 80.55kN标准层柱活载板传活载 2.5kN/2.40.896.635.2基础顶面恒载栏杆自重基础梁自重 2.5kN/m6.616.5kN3.7水平荷载计算3.7.1水平风荷载作用下内力计算(1)、风荷载标准值风荷载标准值按式计算。基本风压0 =0.35kN/m2，由规范查得（迎风面）和（背风面）。风压高度系数z取值按B类地面。规范规定，对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。本结构h=19.4m30m，故取值1.0 。hiw为下层柱高，hj为上层柱高，对于顶层为女儿墙高度的2倍。迎风面的宽度，B6.6m。框架结构分析时，按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载，计算过程见下表1。其中z为节点到室外地面的高度。表3-1集中风荷载标准值层次z/m/mWk/kn619.50.811.31.00.352.82.46.35516.50.761.31.00.352.82.86.39413.50.741.31.00.352.82.86.22310.50.741.31.00.352.82.86.2227.50.741.31.00.352.82.86.2214.50.741.31.00.354.52.87.78(2)、风荷载作用下的水平侧移验算 框架梁刚度 边框 中框表3-2 26层梁的线刚度计算跨度截面尺寸EcIb边框1.5中框2AB跨0.30.70.1610105.10.9410101.4110101.881010BC跨0.30.70.1610102.12.2910103.4310104.571010CD跨0.30.70.1610104.81.0010101.5101021010 框架柱刚度计算 表3-3 柱的线刚度计算层数截面尺寸IcEcHKc底层6.410125.31.21101026层6.410122.82.291010 表3-4 侧移刚度D计算表表3-4 横向D值的计算层构件名称25中柱C0.29110200边柱B0.58420470中柱D0.58820610边柱E0.30310620=61900层构件名称底层中柱C0.5772983边柱B0.7954109中柱D0.7984124边柱E0.5893045=14261 风荷载作用下层间剪力及侧移计算由式计算层间剪力，然后据框架的层间侧移刚度，再按式和式计算各层的相对侧移和绝对侧移，计算过程见表表3-5风荷载作用下层间剪力及侧移计算层数层高628006.356.35619000.0001 528006.3912.74619000.0002 428006.2218.96619000.0003328006.2225.18619000.0004228006.2231.4619000.0005142007.7839.18142610.0027 层间侧移最大值（满足）在左风载作用下满足条件，则在右风载作用下层间侧移也满足条件。(3)、风荷载作用下内力计算框架在风荷载下的内力用D值法进行计算。1、反弯点的高度：各柱反弯点高度比y按式确定，其中底层柱需考虑修正值，第二层柱需考虑修正值，其余柱均无修正，具体计算过程及结果见表6。 表3-6风载作用下的柱反弯点高度层柱Hiy0y1y2y3yyh/m6边柱B2.80.820.310000.310.87中柱C2.82.810.440000.441.23中柱D2.82.860.440000.441.23边柱E2.80.870.340000.340.9525边柱B2.80.820.400000.401.12中柱C2.82.810.450000.451.26中柱D2.82.860.450