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土木毕业设计报告(new) 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途毕业设计报告(论文） 题目： J地某高新区商住两用综合楼结构设计一所属系 土木工程系 专 业 建筑工程 学 号 02107402 姓名 顾 悦 指导教师 缪志伟 耿方方 起讫日期 2011.3 - 2011。5 设计地点 东南大学成贤学院 毕业设计报告（论文)诚信承诺本人承诺所呈交的毕业设计报告(论文）及取得的成果是在导师指导下完成，引用他人成果的部分均已列出参考文献.如论文涉及任何知识产权纠纷,本人将承担一切责任。学生签名：日 期:摘 要本设计是南京某商住两用楼结构工程设计。结构设计是本专业设计的重点，其主要有设计计算书和结构施工图（8张）两部分组成。电算时，先用PMCAD软件进行结构平面布置，检查平面数据，输入楼板，输入荷载数据，再用PKPM，画结构平面图,然后使用再进行框架计算；最后用SAT8软件进行框架的空间结构计算，输出框架梁柱配筋梁、柱配筋图及内力计算结果。结构设计主要是竖向荷载作用下的框架内力计算和水平作用下的地震作用、风作用计算，内力组合，梁柱配筋，楼梯计算,基础计算.本设计竖向荷载作用下的框架计算取一榀框架，6层3跨,用弯矩分配法逐层求得；水平抗震计算和风荷载作用计算都采用D值法求得。求出上述内力后，即可进行内力组合，然后根据内力组合的结果进行梁柱的配筋设计.最后进行柱下独立基础设计和楼梯的设计.施工图绘图共八张，包括图纸目录及结构设计总说明、基础平面布置图及基础大样图、柱配筋图、标准层楼盖平面图、标准层楼盖板配筋图、标准层楼盖梁配筋图、楼梯结构布置图及配筋图.关键词：框架结构、钢筋混凝土、现浇ABSTRACTThis graduction project is a design of a reinforce concrete building in Nanjing。Structural design is key skill for a engineering graduate and it is made of structual working drawing（eight pieces）.Computing， the first structure with PMCAD layout software， check the print data， enter the subbeam floor， enter the load data， the formation of PKPM， draw the structure plan， and then use the PKPM to frame calculation； Finally， SAT8 software, the space frame structure calculation， the output frame beams reinforced beam and column reinforcement plan and the force is computed。Design of structurate is made up of a frame calculation under vertical loads、anti-selsimil calculation 、horizonatal loads internat farces constitate disposing steel bar for beam and column stair calculation。foundation calculation。The frame calculation under vertical loads.In this part the frame is irregular.6 storys and 3 spams.To solve the problems the separate-layers methed and distribution of moment methed are used.In horizontal anti-seismmie calculation use D value methed.Afteer finishing the calculation of intered forces.disposed steel bar in beams and columns。Finally Foundation design is made according to the geology piled footing is used。Drawing a total of eight working drawings， including drawings and structural design directory general description, based on a large floor plan and basic drawing, column reinforcement plans, the standard level floor plan, standard floor slab reinforcement plans， the standard level floor beams reinforcement plan， floor plan and stair structural reinforcement plan。Key Words： frame structural、reinforce concrete、cast-inplace0目 录第一章 设计条件11.1 工程名称11.2 建筑设计资料11。3 基本数据11.3。1 工程地质情况11.3。2 抗震要求21。3.3 气象条件摘要21。3。4 活荷载21.4 设计依据2第二章 结构方案的选型32.1 确定结构体系32。2 梁柱截面的确定32.2.1 横向框架梁32。2.2 纵向框架梁(一楼拐角处）32.2.3 纵向框架梁32.2.4 次梁32.2。5 框架柱42。2。6 框架柱的高度42.3 荷载计算62.3。1 屋面恒荷载标准值62。3.2 楼面恒荷载标准值62.3.3 外纵墙荷载6第三章 横向框架内力计算73.1 风荷载作用下的横向框架（KJ-9）内力计算73.1。1 风荷载作用的计算73.1。2 风荷载作用下的结构变形验算133。2 水平地震作用下的横向框架(KJ-9)内力计算153.2。1 水平地震作用的计算153.2。2 水平地震荷载作用下的结构变形验算213。2.3 地震荷载作用下的横向框架内力计算223。3 竖向荷载作用下的横向框架(KJ-9)内力计算293。3。1 竖向荷载计算293.3.2 竖向荷载作用下横向框架（KJ9)内力计算313.4 竖向活荷载作用下的横向框架（KJ9）内力计算373。4。1 竖向荷载计算373。4.2 竖向活荷载作用下横向框架内力计算39第四章 梁、柱的内力组合434.1 梁的内力组合434.2 柱的内力组合（见附表5）43第五章 梁、柱的截面设计445。1 梁的配筋计算445。1。1 梁的正截面计算445。1.2 梁的斜截面计算475。2 柱的配筋计算485。2.1 已知条件485。2.2 构造要求485。2.3 截面验算485.2.4 配筋计算495。2.5 柱的纵向钢筋的实际选用535。2。6 框架柱的抗剪承载力计算535.2.7 柱的抗裂度验算54第六章 楼梯设计556.1 梯段板的计算556.2 平台板的计算566。3 平台梁的计算57第七章 基础设计607.1 中框架中柱的柱下独立基础设计607。1.1 荷载计算607.1.2 确定基底尺寸607。1.3 确定地基反力617.1.4 确定基础高度617。1.5 抗冲切验算627.1。6 底板配筋计算627.2 中框架J、L之间联合基础设计637.2.1 荷载计算637.2.2 确定基底尺寸647。2.3 确定地基反力647.2。4 抗冲切验算657.2.5 配筋计算657。3 边框架边柱的柱下独立基础设计（L1)667。3.1 确定基底尺寸667。3。2 确定地基反力677。3.3 确定基础高度677。3。4 抗冲切验算687。3.5 底板配筋计算697.4 边框架边柱的柱下独立基础设计（B25）697。4。1 确定基底尺寸697.4。2 确定地基反力707。4。3 确定基础高度707.4。4 抗冲切验算717。4。5 底板配筋计算717。5 边框架J、L之间联合基础设计727。5。1 确定基底尺寸737.5。2 确定地基反力737.5。3 抗冲切验算747。5。4 配筋计算74第八章 电算与手算的比较768.1 竖向恒荷载作用768.2 竖向活荷载作用788。3 地震荷载作用80致 谢81参 考 文 献8282第一章 设计条件1。1 工程名称J地某高新区商住两用综合楼结构设计一1.2 建筑设计资料J地某高新区商住两用综合楼结构设计一,一层作为商铺，二六层作为住宅楼。采用钢筋砼全现浇框架结构，共六层楼，底层建筑层高4。2m，二六层层高为2。8m。本建筑总长为57。2m，总宽为14.5m,总高为18。2m.图11 标准层建筑平面布置图1。3 基本数据1。3。1 工程地质情况(1） 设计标高室内设计标高0.000,室内外高差700mm。（2） 地下水位地下水位位于地表下1m处,对各种砼均无侵蚀性.（3) 土层描述第一层为杂填土，平均厚度1。2m；第二层为细沙,平均厚度6.3m;再下依次为：2。4m可塑砂质粘性土；3。3m硬塑砂质粘性土;3。1m坚硬砂质粘性土；2.6m全风化花岗岩；6.7m强风化花岗岩.1.3.2 抗震要求本工程设计使用年限为50年，抗震设防烈度为七度,设计地震分组为第一组,抗震等级为三级，类场地土。1.3.3 气象条件摘要基本风压： W0=0。5kN/m2 基本雪压: S0=0.4kN/m21。3。4 活荷载查建筑结构荷载规范GB500092001.屋面活荷载取2。0 kN/m2（上人屋面)楼面活荷载取2.0 kN/m21.4 设计依据建筑地基基础设计规范（GB500072002）建筑结构荷载规范（GB500092001）混凝土结构设计规范(GB500102002）建筑抗震设计规范（GB500112010）建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001)江苏省建筑配件标准图集施工说明(苏J9501）(第二版）第二章 结构方案的选型2.1 确定结构体系本工程采用框架承重，现浇整体式钢筋砼楼板，墙体240厚KP1空心砖墙。2.2 梁柱截面的确定2.2.1 横向框架梁(1）、截面高度h框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=L。h1=L1=6300420630mm 取h1=600mm(2）、截面宽度b1=h1=600200300mm，考虑地震区b250mm，故取b1=250mm2.2。2 纵向框架梁(一楼拐角处)(1）、截面高度h2=L2=6600440660mm 取h2=500mm(2）、截面宽度b2=h2=500167250mm 取b2=200mm2。2.3 纵向框架梁 (1)、截面高度h 3=L2=4500300450mm 取h3=500mm(2)、截面宽度b3=h2=500166。7250mm 取b3=250mm2.2。4 次梁 (1)、截面高度h4=L2=4500250375mm 取h4=400mm（2）、截面宽度b4=h2=400133200mm 取b4=200mm2.2。5 框架柱不妨取恒荷载标准值为10kN/m2，活荷载标准值为4kN/m2中柱的负荷面积为4。2m4。95m（以12号轴线为例）则NK=5（10+4)4。24.95=1455。3kNN=5（1。210+1。44）4.24。95=1829。52kN估算柱的截面尺寸：取柱的轴向力为,按轴心受压柱进行验算.此时可假定柱的纵向钢筋配筋率为1,稳定系数，混凝土强度为C30，于是可得:1。21829.52103=1（15AC+0.01AC300)，则AC=121968mm2取bchc=500mm500mm ，实际AC=250000mm2。2。2。6 框架柱的高度框架的底层柱高取基础扩大面至二层楼板顶面间的距离。根据地质资料综合分析,假定基础高度为1.6m，确定基础顶面标高为0。80，二层板顶的标高为4.2，所以底层柱高应取为5.0m。除底层和顶层柱外的其余各层柱的柱高均取层高,故本设计二六层柱高为2。8m。图2-1 一层结构平面布置图图2-2 标准层结构平面布置图图2-1 顶层结构平面布置图2。3 荷载计算2.3。1 屋面恒荷载标准值防水层 三毡四油防水层 0.4kN/m2找平层 20厚1：3水泥砂浆找平层 0.0220=0。4kN/m2保温层 90厚C20预制钢筋混凝土架空板 0.094=0。36 kN/m2找平层 20厚1：3水泥砂浆找平层 0。0220=0.4 kN/m2结构层 110厚现浇钢筋混凝土屋面板 0。1125=2.75kN/m2粉刷层 20厚1:3水泥砂浆 0。0120=0。2 kN/m2屋面恒荷载标准值 4.51 kN/m22.3.2 楼面恒荷载标准值面层 15厚1：2水泥砂浆面层压实抹光 0.1516=0。24kN/m2找平层 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.0220=0.4kN/m2 粉刷层 10厚纸筋灰粉刷 0.0120=0.2kN/m2结构层 110厚现浇钢筋混凝土楼板 0。1125=2。75kN/m2楼面恒荷载标准值 3.59 kN/m22。3.3 外纵墙荷载10厚1：2水泥砂浆抹面 20.0120=0.4kN/m215厚1：3水泥砂浆打底 30.01520=0.6kN/m2240厚普通砖墙 0.2418=4。32kN/m2外纵墙荷载 5.32 kN/m2第三章 横向框架内力计算3.1 风荷载作用下的横向框架(KJ-9）内力计算3。1.1 风荷载作用的计算本工程建于城郊，地面粗糙程度属于B类，计算多层框架风荷载时,一般可取高度为10m处风压高度变化系数uz=1。0，即10m风压荷载按均布考虑，10m以上按梯形直线分布。因本工程层数不多，总高度不大，为简化计算,按均布考虑，10m以下取uz=1.0，10m以上的风压高度变化系数按女儿墙顶标高处确定。风振系数z反应了风作用下的动力性质，对于高度小于30m,高宽比小于1.5的建筑来说，风振系数取1.0.女儿墙顶面标高为18.8m，故uz=1。22。查荷载规范得风荷载体形系数，迎风面us=0。8，背风面us=0.5,故风荷载标准值如下:对于10m以下 (kN/m）对于10m以上(kN/m)计算简图如4-1和4-2所示:图3-1 风荷载计算简图楼层处相应集中风荷载设计值为:图32 风荷载设计值各层的楼层剪力为:第6层 第5层 第4层 第3层 第2层 第1层 材料：柱，梁均采用C30梁,柱混凝土弹性模量为Eb=Ec=30。0kN/mm2因为结构为现浇整体式框架，中框架取故横梁的线刚度为:BF跨： kNmFJ跨： kNmJL跨: kNm柱的线刚度为:底层：kNm26层： kNm梁柱线刚度如3-3图所示: 图33 梁、柱线刚度图风荷载作用下的框架内力计算如表4-1所示：表3-1 风荷载作用下的框架内力计算表项次项目6层5层B柱F柱J柱L柱B柱F柱J柱L柱1k0。8492。0012。7651.6130.8492.0012。7651。61320。2980。5000。5800。4460。2980。5000。5800。4463254524270449537380922545242704495373809241。6342。7413.1802。4453.9196。5767。6285。8665y0。3230.4000。4380.3810。4000.4500。4500.431618.9616.8015.7417.3340。3036。9436。9438。2279。0411.2012.2610.6726.8730。2330。2328。95项次项目4层3层B柱F柱J柱L柱B柱F柱J柱L柱1k0。8492.0012.7651。6130。8492.0012.7651.61320。2980.5000。5800.4460.2980.5000。5800.4463254524270449537380922545242704495373809246。20510.41112。0779.2878。08213。56115.73112.0965y0。4500.4500。4880。4500.4500。5000。5000。481658.4958.4954.4558.4976.1869.2669。2671。89747.8547。8551。9047.8562。3369。2669。2666。63项次项目2层1层B柱F柱J柱L柱B柱F柱J柱L柱1k0。8492。0012.7651。6130.7581。7872。4691.44020.2980。5000.5800。4460.4560。6040.6640。564325452427044953738092684090609960846049。96016。71019.38414.90615。33820.31622。33518。9715y0.5000.5000.5000.5000.6710。6500.5500.606685。3485.3485.3485。34126.60134。68173。16151.61785。3485.3485.3485。34258.20250。12211.64233.19注：1。K值按下列公式计算:底层;其他层。2。C按下列公式计算：底层；其他层 。3。y由混凝土结构与砌体结构附表26查取。4。；;图34 风荷载作用下的框架内力-弯矩图（单位：kNm ）图35 风荷载作用下的框架内力剪力（单位：kN） 图3-6 风荷载作用下的框架内力轴力(单位：kN）3.1。2 风荷载作用下的结构变形验算风荷载标准值作用下的框架位移验算验算框架位移时，应取风荷载标准值，在风荷载标准值作用下框架的位移计算列于下表3-2，考虑框架的弹性影响，应对框架刚度做适当降低, 最大相对层间位移（满足要求）表3-2 风荷载作用下的框架位移计算表层次Hc/mF/kNVs/kNu/mmui/mm62。810/1。47.141557850。0461/608702。43852.813。99/1.417.141557850。1101/254552.39242.813。99/1.427.131557850.1741/160922。28232.811。49/1.435。341557850.2271/123352。10822.811.49/1。443。541557850。2791/100361.88115.016/1.454.97343201.6021/31211.602注:表中，为柱的高度，为顶点位移，,为所计算的楼层剪力,为所计算,楼层各柱的修正侧移刚度的总和。3。2 水平地震作用下的横向框架（KJ-9）内力计算3.2。1 水平地震作用的计算地震作用的计算，按建筑抗震设计规范（GB500112010）规定，本设计的结构底部总剪力(即总地震作用)可以按公式FEK=1Geq来计算.1、产生地震荷载的建筑物总质量Geq的计算(1)、作用于房屋上的恒载标准值屋面荷载 4。51 kN/楼面荷载 3。59 kN/框架梁、柱重量a、600mm高横向框架梁0。250。625+ (0.60.11) 2+0.250.0220=4.24 kN/mb、500mm高纵向框架梁0。250。525+ (0.5-0。11） 2+0。250。0220=3.54 kN/mc、400mm高次梁0.250。425+ (0。4-0.11) 2+0。250.0220=2.31 kN/md、框架柱0。50。525+0。540。0220=7。05 kN/m(2）、质点质量Gi的计算决定多层框架的地震荷载时，结构的计算简图可以认为是一多质点体系，产生地震荷载的建筑物重量集中于各层的楼盖处，各质点质量还应包括上下各半层范围内的恒载,50的雪载或50%的楼面等效均布活荷载。集中于屋盖平面处的质点质量G6雪载（50%） 0。50.44.512。9=11。61kN屋面恒载 4.514。512。9=261.81kN600mm高横向框架梁 4。24 （5.7+4.2+30.54) =46。22kN500mm高纵向框架梁 3.54 (4。50.5） 4=56.64kN400mm高纵向次梁 2.31 （4.50.25) 4=39.27kN女儿墙 5.320。64。52=23.46kN外墙 5。32（2。8-0。6)4。52/2=52.67kN内墙 5.32(2.8-0。6）4。52/2=52.67kN柱 （7。052。84）/2=39.48kN 合计：G6 =587。40kN集中于五层顶盖处的质点质量G5楼面活载（50%） 0。52.0(4。512.9） =58.05kN楼面恒载 3.594.512。9=208。40 kN600mm高横向框架梁 4.24 （5。7+4。2+3-0。54） =46。22kN500mm高纵向框架梁 3.54 (4。50。5） 4=56。64kN400mm高纵向次梁 2.31 （4。5-0。25) 4=39。27kN外墙 5.32(2。80.6) 4.5 2=105。34kN内墙 5。32(2。80.6） 4.5 2=105。34kN柱 7。05 2。8 4=78。96kN 合计: G5=701.79kNG2 = G3 = G4 = G5 =701。79kN集中于一层顶盖处的质点质量G1楼面活载（50) 0.5 2.0（4。5 12.9) =58。05kN楼面恒载 3。59 4。5 12。9=208.40 kN600mm高横向框架梁 4。24(5.7+4.2+3-0。54) =46。22kN500mm高纵向框架梁 3.54 （4.50。5） 4=56.64kN400mm高纵向次梁 2.31 (4.5-0.25) 4=39.27kN外墙 5。32（2.5+1。40.6) 4。5 2=158。00kN内墙 5.32(2。5+1.40.6） 4.5 2=158.00kN柱 （7.05 5.0 4）/2=70.50kN 合计: G1=798。65kN整个建筑物的重力荷载代表值如下图37所示：（单位：kN)图37 重力荷载代表值2、梁和柱刚度的计算本工程柱、梁的砼均采用C30,EC=3.00107kN/m2。(1）、梁和柱的线刚度计算梁的线刚度计算在计算框架梁的惯性矩时,考虑梁为矩形截面。框架梁截面的折算惯性矩计算时，对于现浇整体式结构，中框架的折算系数为2，边框架的折算系数为1.5.表33 梁的线刚度表类型截面积bh(m2)跨度l截面惯性矩 （m4)中 框 架边 框 架IB=2I0（m4)iB（kNm）IB=1。5I0（m4）iB（kNm)600mm高0.250。64。2m4.51039。010364286600mm高0。250.65。7m4.510-36.7510-335526600mm高0。250.63。0m4.510-36。7510-367500注：表中iB = （kNm)柱的线刚度计算（5003500mm）表34 柱的线刚度表层 次层 高 （m）截面积 bh （m2)截面惯性矩IC= （m4)线刚度iC(kNm）底 层50。50.55。2110-331260其余层2.80.50.55。2110355804注：表中iC = （kNm)（2）、柱的侧移刚度D值的计算中间框架左侧边柱侧移刚度D值的计算表3-5 左侧边柱侧移刚度表层次截面 (m2)层高 （m)线刚度(kNm)D=（kNm)60.50.52。8558040.620。242049950。50.52.8558040.620。242049940.50.52.8558040.620。242049930。50。52.8558040.620。242049920.50。52.8558040.620.242049910.50.55312601.140。527802中间框架左侧中柱侧移刚度D值的计算 表3-6 左侧中柱侧移刚度表层次截面 （m2）层高 （m）线刚度（kNm)D=（kNm）60。50。52。8558041.780。474014450。50.52.8558041.780.474014440。50.52。8558041。780。474014430。50.52。8558041。780。474014420.50.52.8558041。780.474014410.50.55312603.190.7110653 中框架右侧中侧移刚度D值的计算 表37 右侧中柱侧移刚度表层次截面 (m2)层高 （m)线刚度(kNm)D=（kNm)60。50。52.8558042.360.544612450。50。52.8558042.360。544612440.50.52.8558042。360。544612430。50.52.8558042。360.544612420.50。52。8558042.360。544612410。50。55312604.210.7511254 中框架右侧边柱侧移刚度D值的计算 表3-8 右侧边柱侧移刚度表层次截面 （m2）层高 (m)线刚度(kNm)D=(kNm)60.50.52.8558041.200.373160350.50.52。8558041.200.373160340。50。52。8558041。200.373160330.50.52.8558041.200。373160320。50.52.8558041.200.373160310.50。55312602.160。649603注：底层=,=；非底层=,=(3）、各层柱侧移刚度之和（层间刚度）的计算表39 各层柱侧移刚度和（单位：kNm)层次左侧边柱左侧中柱右侧中柱右侧边柱D2620499401444612431603