住宅楼设计毕业设计.doc

大连市清水源5#住宅楼设计Qing Shui Yuan house design in Dalian学 院（系）： 土木水利学院 专 业： 土木工程 学 生 姓 名： 学 号： 指 导 教 师： 评 阅 教 师： 完 成 日 期： 摘要本设计题为“大连市清水园住宅楼”。设计共五层，三个单元，一梯两户，A户三室两厅二卫118.04m2 ，B户两室两厅一卫94.88m2，C户三室两厅一卫110.54m2，总建筑面积约为3414.15m2。各层建筑层高为3.0m，总建筑标高为16.2m。结构形式采用现浇钢筋混凝土全框架结构,体型简洁，有利于抗震。抗震设防烈度为7度，场地土类别为类，耐火等级为二级。设计内容包括建筑设计，结构设计，施工图绘制以及外文参考文献翻译等四个主要部分。结构计算部分选取一榀框架进行手算，包括荷载、内力和配筋计算。对整个结构则采用pkpm软件进行配筋计算。设计全部按国家标准，符合经济、实用、美观、安全的原则。在王吉忠老师的指导下，我顺利地完成了本次毕业设计。本设计从资料准备到设计计算的整个过程中，我参阅了不少设计参考资料及建筑规范，并且和同学一起研究讨论，解决了在设计中遇到的很多问题。通过本次毕业设计，我提高了自学能力，对土木工程专业的知识内在联系有了进一步的了解，并为今后的学习和工作奠定了一定的基础。这是一次难得的学习机会。关键词：建筑；框架结构；设计简介AbstractThis design is named “Qing Shui Yuan house design in Dalian”. Its consist of three cells and five floors with two doors on one stair,of which A is consist of three rooms,two halls and two bathrooms, 118.04 square meters, B is consist of two rooms,two halls and one bathrooms, 94.88 square meters ,and C is consist of three rooms,two halls and one bathroom, 110.54 square meters,. The total construction area is about 3414.15 square meters. Each storey is 3.0m high in construction,and the total building height is 16.2 m.The structure form is totally irrigating reinforce concrete skeleton framing , concision , which benefit to the anti- earthquake. The aseismatic intensity is 7 degree, the soil belongs to the kind , the fire-resistant grade is second grade. The design content includes four main parts: construction design, structure design, shop drawing and foreign article translation. The part of structure calculation involved load , internal force and reinforcing steel bar calculation, which was completed by choosing one single frame .The total structure was calculated with the use of PKPM. The whole design is based on national standard and embodies the principle of economy, practical, beautiful and safe.With the guide of my teacher Jizhong Wang, I finish the design successfully. The whole process of this design from date preparation till account, I read many referrence books and construction criterion and also study ,descuss and solve many problems with my classmates during the design. Thanks to this design, I acquaint deeper with the internal relations knowledge of my specialty, increase my ability of self-study, establish a good basement for my future study and work. Its a scarce learning opportunity.Key word: construction；skeleton framing；brief instruction of designII目 录摘要IAbstractII1 建筑设计说明书21.1设计依据21.2设计思路21.3平立面布置21.3.1总平面布局41.3.2立面设计41.4楼梯间设计41.5地面、屋面、顶棚及墙面做法51.5.1地面、屋面51.5.2顶棚81.5.3墙面81.6其它节点细部构造做法91.6.1排水构造91.6.2窗台及门窗过梁101.7保温及防潮、防水101.8其它112 结构设计说明书122.1结构类型及布置122.2材料122.3框架设计122.3.1屋面荷载132.3.2标准层荷载152.3.3 底层楼板荷载162.3.4 地震作用162.3.5 风荷载计算202.4内力计算及内力组合212.4.1竖向荷载作用下的内力计算212.4.2水平荷载作用下内力计算342.4.3恒载、活载及水平荷载作用下的内力图362.4.4内力塑性调幅及内力组合492.5构件设计602.5.1延性框架设计的要点602.5.2框架梁设计612.5.3框架柱设计642.6楼板配筋计算692.6.1荷载设计值荷载计算：692.6.2计算跨度692.6.3弯矩计算692.6.4截面设计702.7楼梯计算702.7.1梯段板设计712.7.2平台板设计712.7.3平台梁设计722.8基础设计722.8.1承载力设计值732.8.2 按轴压初步估计基底尺寸732.8.3基地压力计算732.8.4 基础高度计算742.8.5 配筋计算75参考文献77致 谢78大连市清水源5#住宅楼设计2大连市清水源5#住宅楼设计1 建筑设计说明书1.1设计依据1、总平面布置图2、相关规范3、设计条件(1)本工程总建筑面积3400m2，三个单元，一梯两户，标准层大套A户型面积约为120m2(三室两厅，二卫一厨)，C户型面积约为110m2(三室两厅，一卫一厨)，小套约为90m2(两室两厅，一卫一厨)。(2)本工程结构型式采用现浇钢筋混凝土全框架结构，层数5层。(3)抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。(4)本工程地质条件：该场地地层简单，土层承载力设计值为：。(5)大连市冻融深度700mm，地下水位在地表以下2.5米处。(6)大连市基本风压0.65kN/m2(标准值)，基本雪压0.4 kN/m2 。(7)场地类别属于类。(8)耐火等级二级。(9)地面粗糙度为B类。1.2设计思路1、真正的五明设计，光线充沛，通风自如流畅。2、4.5米大开间客厅，宽敞明亮，大家风范。3、客厅直接与阳台相连，采光极佳，视觉通透。4、卧室宽敞，家具布局随心所欲。5、A户型主卧室自带卫生间，更加人性化。6、全部明卫设计，满足更高的通风采光要求。1.3平立面布置本设计共5层，三个单元，一梯两户，A户118.04m2 ，B户94.88m2，C户110.54 m2，总建筑面积3414.15m2。单元布置图如图1.1。各层建筑层高为5m，总建筑标高为16.2m。图1.11.3.1总平面布局大连市清水源住宅小区为小型住宅小区，考虑到周围已有建筑物以及交通路线，小区总平面具体布置如下： 小区座落于海滨中路，占地面积约10万m，正门朝向为正南方向，东侧是老虎滩海洋公园，西侧是大型综合购物中心，北侧是繁华的商业地带。其周围交通服务设施较为完善。小区内部分为A座、B座，A座包括三幢六层住宅楼和一幢三层会所（健身及娱乐中心），B座包括四幢十二层住宅楼；另外，小区西北角设有幼儿园和小型运动场（含小型健身器材）供业主使用，东南角为小区花园广场，西南角有中型百货超市，小区正门东侧设保卫室和临时停车位。小区四周设置绿化带、栅栏，在北侧设置噪音隔离带，绿化为二期工程，以人们行走轨迹铺砌步行路，其余部分栽种草皮。综上，本小区濒临渤海湾，风景优美，空气清新；交通便利，生活服务齐全；小区内部社区服务一流，考虑占地及其它条件，小区内设有5万m地下停车场，活动设施一应俱全；另外，小区配备优质保安系统，24小时全天候防盗及监视系统，为业主提供优质保安服务。1.3.2立面设计参考以上平面户型的布置，以及本小区位于海滨旅游地区的特点，故对建筑立面设计如下：主要考虑保温及景观需要，户型中不设置落地窗，所有户型均采用塑钢拉窗设计，为尽量满足光照要求，窗高选取1.5米；位于南侧客厅采用推拉门设计，外部设置围栏阳台；从而达到建筑立面明暗虚实的对比，增加建筑物的动感及韵律感（具体见建施4）。由于位于北侧的房间多为厨房及卫生间，北侧立面线条简洁大气，符合少即是多的建筑理念，从而更好的与南立面达到统一，表现设计者追求现代时尚风格的意图（具体见建施5）。为既显现现代气息又不失宁静惬意的感觉，建筑主体采用米黄色为基调；主体底层墙体以阳台边缘为界限，其下外贴深灰色墙砖，以给人们一种整洁稳固的感觉。1.4楼梯间设计楼梯间作为建筑物的主要交通联系部分，起着极其重要的作用。本设计在考虑了建筑立面的需要后，对楼梯间设计如下：1、楼梯踢蹬：踢面150高，踏面270宽，一跑10步。2、一层进户门设置4阶150高台阶，之后的第一跑设计13步，第二跑设计7步，从而保证进入单元后，楼梯平台梁底部与地面距离不小于2.00m。3、楼梯栏杆造型及做法参见DJ811.4。（见图1.2）图1.2 1.5地面、屋面、顶棚及墙面做法1.5.1地面、屋面1底层底层普通地面参考DJ811.1地面做法（D3），水泥砂浆面层（混凝土垫层）80厚：如图1.3。图1.3底层卫生间地面参考DJ811.1地面做法（D26），马赛克面层（混凝土垫层）83厚：如图1.4。2楼面二至四层普通楼面做法参考DJ811.1楼面做法（L1）水泥砂浆面层30厚：如图1.5；二至四层卫生间楼面做法参考DJ811.1楼面做法（L26）马赛克面层28厚：如图1.6。3屋面顶层屋面采用坡屋面做法，采用珍珠岩保温层，上铺改良性防水卷材：如图1.7。图1.4图1.5图1.6图1.71.5.2顶棚顶棚做法参考DJ811.1顶棚做法（P2）砂子灰面喷浆（13厚）：如图1.8。图1.81.5.3墙面1普通墙面，参考DJ811.1内墙面做法（Q3），砖墙混合砂浆面（18厚）：如图1.9。图1.9 图1.102卫生间及厨房墙面，参考DJ811.1内墙面做法（Q10），砖墙防水水泥砂浆面（18厚）：如图1.10。3踢脚及墙裙踢脚采用DJ811.1踢脚做法（T1），水泥砂浆踢脚（22厚）：如图1.11；墙裙采用DJ811.1墙裙做法（QQ1），水泥砂浆墙裙（22厚）：如图1.12。图1.11图1.121.6其它节点细部构造做法1.6.1排水构造1楼梯踏步防滑考虑凹槽型防滑设计容易因长久积灰而失去作用，故采用DJ811.4-3/9水泥面踏步防滑设计：如图1.13。2散水做法散水参考DJ811- 2/14有垫层混凝土散水做法，本楼盘为五层住宅，散水宽选取1000mm，散水向外3坡度，与墙基连接处留20mm宽缝隙，用沥青砂浆嵌缝，混凝土散水纵向每6000mm留10mm宽变形缝：具体做法见图1.14。图1.13 图1.141.6.2窗台及门窗过梁考虑窗台影响立面，故选用悬挑式阳台；由于门窗开洞口较大，选用钢筋砖过梁，钢筋位于第一二皮砖之间，具体做法参见DJ811相关部分。1.7保温及防潮、防水 本设计保温、防水计具体参见图1.9及相关规范本设计无地下室，故只考虑防潮处理。（如图7-1 1.15）图1.151.8其它所有住户窗户均采用大连实德塑钢窗（白色），配白色双层真空玻璃；住户内门采用成品木门，进户门采用深棕色成品防盗门，并由指定厂家安装防盗对讲器，安全要求须达到相关标准；楼梯栏杆及扶手均涂刷为浅灰色；餐厅及卫生间只留出平面布置和上下水，隔墙及其它设备用户自理；用户在改动墙或原有结构、管线管网时必须与小区负责人员联系，否则后果由业主承担。（以上各部分具体尺寸参见建施及相关图集）。以上是对本设计建筑部分的设计说明，设计未尽事宜、各部分做法或构造不详之处，请参阅大连市建筑设计院编写的建筑制图标准图集（DJ811）以及其它相关规范。2 结构设计说明书2.1结构类型及布置本设计结构类型采用现浇混凝土全框架结构，共五层，抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级。柱网布置具体情况见结构施工图。 2.2材料混凝土：垫层C10，柱下独立基础C20，梁板C30，柱C40。钢筋：HPB235，HRB335。2.3框架设计选取轴线的横向一榀框架进行设计。图2.1 图2.2 (AB、CD跨)梁：h=L/12L/8=450675mm,取h=500mm,b=250mm柱(A轴、B轴、C轴)梁，同样取h=500mm,b=250mm，柱截面为400mm400mm，现浇楼板厚120mm。结构计算简图如图2.2。根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.2m。各梁柱构件的线刚度经计算后结果如下。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用, 边跨取I=1.5I0,中跨取I=2.0I0 (I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。AB、BC跨梁： i=2.0E0.250.53/12/5.4=9.64510-4E(m3)上部各层柱： i=1.0E0.450.453/12/3=11.39110-4E(m3)底层柱： i=1.0E0.450.453/12/4.2= 8.13610-4E(m3)2.3.1屋面荷载 1恒载(1)均布荷载屋面板：三毡四油防水层上铺石子 0.4 kN/m220厚1:3水泥沙浆找平层 200.020.4 kN/m2 60厚1:8水泥珍珠岩保温层 40.060.24 kN/m2 120厚钢筋混凝土结构层 250.123 kN/m2 13厚1:3.5水泥白灰沙浆找平层 200.0130.26 kN/m2 合计 4.3 kN/m2横梁： AB、BC段250厚500高钢筋混凝土结构层 250.250.5=3.125kN/m 三面20厚水泥白灰沙浆面 20(20.380.02+0.250.02)=0.404 kN/m合计3.53 kN/m图2.3将板的梯形分布荷载化为等效荷载=1.65/5.4=0.306，g=(122+3)p=0.8418p；则，作用在顶层框架梁上的线荷载为： g5AB1= g5BC1=3.53kN/mg5AB2 = g5BC2 =4.33.30.8418=11.95kN/m(2)集中荷载纵梁： A、C点250500钢筋混凝土结构层250.250.53.3=10.31kN 两面20厚水泥白灰沙浆抹面20(0.380.02+0.250.02)3.3=0. 83 kN 女儿墙600mm高240mm厚双面抹灰砖墙自重 0.65.24 =3.14 kN/m 女儿墙自重 3.143.3=10.36kN由纵梁传给A C点的楼板荷载：4.3A2=4.32.7225=11.70 kN合计 33.20 kN B 点 250500钢筋混凝土结构层 250.250.53.3=10.31kN三面20厚水泥白灰沙浆抹面20(20.380.02+0.250.02)3.3=1.33kN由纵梁传给B点的楼板荷载： 4.32A2=4.322.7225=23.4 kN合计 35.04 kN集中荷载统计：G6A：32.20 kN G6B：35.04 kN G6C：33.20 kN 2活载屋面活荷载（取不上人屋面） 0.5 kN/m2雪荷载：大连市基本雪压S0=0.4 kN/m2 , Sk=rS0=1.00.4=0.4 kN/m2 r取1.0 （屋面坡度小于25度）(1)均布荷载(取上面较大者) p5AB =p5BC = 0.53.30.8418=1.39 kN/m (2)集中荷载：P5A=P5C= 0.5A2=0.52.7225=1.36 kN P5B=0.52A2=0.522.7225=2.72kN2.3.2标准层荷载1恒载(1)均布荷载楼板:： 25厚水泥沙浆面层 200.025=0.5 kN/m2120厚钢筋混凝土结构层 250.12=3 kN/m213厚水泥白灰沙浆顶棚抹面 200.013=0.26 kN/m合计3.76 kN/m2横梁： AB、BC段250厚500高钢筋混凝土结构层 250.250.5=3.125kN/m三面20厚水泥白灰沙浆面 20(20.380.02+0.250.02)=0.404 kN/m 合计3.53 kN/m横墙： AB、BC段200厚空心砖墙9.60.2(30.5)=4.80 kN/m双面粉刷20厚 200.02(30.5)2=2.0 kN/m合计 6.80 kN/m则，作用在标准层框架梁上的线荷载为：gAB1= gBC1= 3.53+6.8 =10.33 kN/mgAB2 = g6BC2 =3.763.30.8418=10.45 kN/m (2)集中荷载柱： 250.4523=15.19 kN纵梁： A 、C点250500钢筋混凝土结构层250.30.53.3=10.31kN两面20厚水泥白灰沙浆抹面 20(0.380.02+0.250.02)3.3=0.83kN由纵梁传给A C点的楼板荷载：3.76A2=3.762.7225=10.24kN合计 21.38kNB 点 250500钢筋混凝土结构层 250.250.53.3=10.31kN三面20厚水泥白灰沙浆抹面20(20.380.02+0.250.02)3.3=1.33 kN由纵梁传给B点的楼板荷载：3.762A2=3.7622.7225=20.47 kN合计 32.11 kN纵墙: 边跨300厚空心砖墙A、C点，考虑窗洞乘以折减系数0.89.60.30(30.5)3.30.8=19.01 kN双面粉刷 200.02(30.5)3.30.8=2.64kN合计 21.65kN B点200厚空心砖墙9.60.2(30.5)3.3=15.84kN双面粉刷20厚 200.02(30.5)3.3=3.3kN合计 19.14 kN集中荷载统计：GA=15.19+21.38+21.65=58.22 kN GB=15.19+32.11+19.14=66.44 kNGC= GA=58.22 kN2活载AB、BC跨是卧室，活载标准值取2.0 kN/m2(1)均布荷载pAB =pBC = 2.03.30.8418=5.56 kN/m (2)集中荷载：PA=PC=2.0A2=2.02.7225=5.45 kNPB=2.02A2=2.022.7225=10.89 kN2.3.3 底层楼板荷载1恒载(1)均布荷载（同标准层）(2)集中荷载柱： 25(0.4524.2/2+0.4523/2)=18.225 kN纵梁（同标准层）纵墙（同标准层）集中荷载统计：G1A=18.225+21.38+21.65= 61.26kN G1B=18.225+32.11+19.14=69.48kNG1C= G1A=61.26kN2活载（同标准层）2.3.4 地震作用本结构平面长宽比较大，故可只考虑横向的水平荷载。取沿横轴方向的一榀框架进行计算。本建筑是五层建筑，高度不超过40m,刚度和质量分布较均匀，故可采用底部剪力法计算等效水平地震荷载。1 计算重力荷载代表值顶层(5层) 恒载：G5均布1 =g5AB15.4+g5BC15.4=3.535.42=38.21 kNG5均布2 =22A14.3=226.18754.3=106.43 kNG5均布 =G5均布1+G5均布2=38.12+106.43=144.55 kNG5集中 =G5A+G5B+G5C =33.20+35.04+33.20=101.44 kN活载(顶层活载取雪荷载)：P5均布=22A10.4226.18750.4=9.90 kN P5集中=P5A+P5B+P5C = 1.36+2.72+1.36=5.44 kN标准层(2、3、4、5层) 恒载：G均布1=gAB15.4+gBC15.4=10.335.42=111.56 kNG均布2=22A13.76=226.18753.76=93.06kNG均布=G均布1+G均布2=111.56+93.06=204.62 kNG集中=GA+GB+GC=58.22+66.44+58.22=182.88 kN活载：P均布=22A12.0=46.18752.0=49.50 kNP集中=PA+PB+PC=5.45+10.89+5.45=21.79 kN底层(1层)恒载：G1均布=G均布=204.62kNG1集中=G1A+G1B+G1C=61.26+69.48+61.26=192.00 kN活载(同标准层)各层的重力荷载代表值取100%恒载加50%活载G5=G5均布+G5集中+0.5(P5均布+ P5集中)=144.54+101.44+0.5(9.9+5.44)=253.65 kNG4=G3=G2=G均布+G集中+0.5(P均布+P集中)=204.62+182.88+0.5(49.5+21.79)=423.15 kNG1=G1均布+G1集中+0.5(P1均布+P1集中)=204.62+192+0.5(49.5+21.79)=432.27 kN总重力荷载代表值 GE=1955.37 kN2 计算结构自震周期横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。 基本自振周期T 1(s)可按下式计算：T 1=1.7T （uT）1/2注：uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。T结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.7。uT按以下公式计算：VGi=GKui= VGi /Dij u T =（u）K注：Dij为第i层的层间侧移刚度。（u）i为第i层的层间侧移。（u）K为第k层的层间侧移。计算各层Di AB、CD跨梁i=9.64510-4 E b（m3）上部各层柱i c =11.39110-4 E c（m3）底层柱i c1=8.13610-4 E c（m3）K C54=0.782K C54= K C43= K C32= K C21= K A54= KA43= KA32= K A21=0.782C54=0.281C54=C43=C32=C21=A54=A43=A32=A21=0.281K C10=1.094 K C10= K A10C10=0.515 C10=A10K B54=1.563B54=0.439K B54= K B43= K B32= K B21=1.563B54=B43=B32=B21=0.439K B10=2.188B10=0.642DC54=C54=13870N/mmDC54=DC43=DC32=DC21=DA54=DA43=DA32=DA21=13870N/mmD C10=C10=9264 N/mmD C10= D A10DB54=B54=21699 N/mmDB54= DB43= DB32= DB21D B10=B10=11548 N/mmD 5=(DA54+DB54+DC54) 16=791024N/mmD 5= D 4= D 3= D 2=791024N/mmD 1=(DA10+DB10+DC10) 16=481216 N/mm各层计算结果如下： 表2.1 u T计算层次G i（KN）VGi(KN)Di(N/mm)ui(mm)u T（mm）57231.437231.437910249.14170.2547392.9314624.3679102418.49161.1137392.9322017.2979102427.83142.6227392.9329410.2279102437.18114.7917936.0537346.2748121677.6177.61则，基本自振周期：T 1=1.7T （uT）1/2 =1.70.7（0.17025）1/2 =0.491(s)3计算总等效地震力因为抗震设防烈度为7度，所以查表得max=0.08；类场地土，设计地震分组第一组，所以场地土卓越周期Tg=0.35。T1在Tg到5Tg之间，故取地震影响系数：1= max= 1.00.08=0.059计算地震作用时的总重力荷载代表值GE=1955.37 kN，结构等效总重力荷载代表Geq=0.85GE=1662.06kN。总等效地震力（即底部剪力）FEk=1Geq=0.0592017.227=98.06 kN。因为T1=0.4911.4Tg=0.49, 所以n=0.08 T1+0.07=0.1093,Fn=nFEk=10.72kN4计算第i个楼层处作用的等效地震力Fi=(1n)FEk=FEk,=4.2432.27+7.2423.15+10.2423.15+10.2423.15+13.2423.15+16.2253.65=18873.054kNmF1=98.06(1-0.1093)=8.40kN；F2=98.06(1-0.1093)=14.10 kN；F3=98.06(1-0.1093)=19.97 kN；F4=98.06(1-0.1093)=25.85kN；F5=98.06(1-0.1093)+10.72=29.74kN；2.3.5 风荷载计算风压标准值计算公式为k=zsz0，Pwi=kiAi因为结构高度H30m,可取z=1.0；由荷载规范可知封闭式双坡屋面s=1.3；z可查荷载规范；大连市基本风压0=0.65 kN/ m2 ，将风荷换算成作用于框架节点上的集中荷载，计算过程如表2所示。表中z为框架节点至外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积。表2.2 风荷载计算 层次zsz(m)z0kA(m2)Pw(kN)51.01.315.61.130.650.974.954.8041.01.312.61.070.650.909.908.9131.01.39.61.000.650.859.908.4221.01.36.61.000.650.859.908.4211.01.33.60.720.650.6111.887.252.4内力计算及内力组合2.4.1竖向荷载作用下的内力计算框架在竖向荷载作用下，侧移比较小，计算时可以作为无侧移刚架处理，常采用分层法计算内力。1 恒荷载作用下的内力计算图2.4分层法计算简图分为顶层、标准层和底层三层计算。由图3中取出中间任一层进行分析，结构计算简图如图2.4(a)所示。图2.4中除底层柱外，其他各层柱的线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。图2.4中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也可根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载化为等效分布荷载,如图2.4(b).顶层：g 5=g 5AB1+g5AB2=3.53+11.95=15.48kN/m标准层： g=g AB1+g AB2=10.33+10