《土木工程毕业设计（论文）-某小区六层框架结构住宅楼设计（全套图纸） .doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土木工程毕业设计（论文）-某小区六层框架结构住宅楼设计（全套图纸） .doc（70页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、摘 要本工程为某宅小区1#楼，建筑面积3500m2，占地面积1000m2，六层，总高18.9m，采用框架结构，柱下独立基础，设计基准期50年，结构安全等级为二级，抗震设防烈度为8度。建筑设计本着“功能适用，经济合理，造型美观，环境相宜”的原则，以国家相应规范、标准为依据，完成了设计任务书所要求的建筑平面设计，并在此基础上进行了立面、剖面、建筑详图设计。结构设计本着“安全，适用，耐久”的原则，进行了竖向荷载汇集，水平荷载汇集，内力计算，内力组合，结构抗震验算，板、梁、柱、楼梯、基础等结构构件的设计。关键词：住宅,框架结构,独立基础全套CAD图纸，加153893706AbstractThis pr
2、oject is the housing, floor space 3500m2, area 1000m2,six, Always altitude 18.9m, uses the portal frame construction, under the column the independent foundation, designs the base Service life for 50 years, the structure security rank is two levels, the earthquake resistance garrisons the intensity
3、is 8. The architectural design is suitable in line with the function, economy reasonable, the modeling is artistic, the conditions suitable principle, take the national corresponding standard, the standard as the basis, has completed the construction plane design which the design project description
4、 requires, and carried on in this foundation has set up the surface, the section plane, the architecture detail design, altogether drew the construction to attempt 4. Structural design in line with security, suitable, durable principle, has carried on the vertical load collection, horizontal load co
5、llection, endogenic force computation, endogenic force combination, structure earthquake resistance,board, Liang, column, staircase, foundation isostructuralism component design. Altogether draws structure drawing 3.Key words: Commercial housing,Portal frame construction,Independent foundation目 录1 工
6、程概况.11.1 建筑地点11.2 建筑类型11.3 建筑介绍.11.4 门窗使用11.5 地质条件11.6 柱网与层高11.7梁、柱截面尺寸的初步确定21.8 重力荷载计算32 框架侧移刚度计算82.1 横向框架侧移刚度计算82.2 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算112.3 横向风荷载作用下框架结构内利和侧移计算182.4 竖向荷载作用下框架结构的内力计算253 截面设计423.1 框架梁423.2 框架柱453.3 基础设计493.4 板的配筋553.5 楼梯设计59致谢66参考文献.6767芳草园住宅小区1#楼计算书1 工程概况1.1 建筑地点拟建建筑物位于某市。1.2 建筑
7、类型六层住宅楼，框架结构。1.3 建筑介绍总建筑面积约3500m2，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。1.4 门窗使用大门采用钢门，其它为木门，门洞尺寸为1.2m2.4m，窗为铝合金窗，洞口尺寸为1.8m2.1m。1.5 地质条件经地质勘察部门确定，建筑场地为二类近震场地，设防烈度为8度。1.6 柱网与层高本住宅楼采用柱距为6.3m的内廊式小柱网，边跨为6.3m，中间跨为2.6m，层高取3m。1.7梁、柱截面尺寸的初步确定11.7.1 梁截面高度跨度的1/12至一般取梁1/8本方案取(1/121/8)5100=(425637)mm
8、，截面宽度取500(1/31/2)=(166250)mm，可得梁的截面初步定为bh=300500。1.7.2 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值1.7.2.1 柱组合的轴压力设计值注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。F按简支状态计算柱的负载面积。gE 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m2。n为验算截面以上的楼层层数。为框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查抗震规范可知取为0.9。 为混凝土轴心抗压强度设计值，对C35，查得16.7N/mm2。1.7.2.2 计算过程对于边柱：取600mm600mm对于中柱：=1.254.453.9126=1561.95KN取6
9、00mm600mm表1 梁截面尺寸(mm)及各层混凝土等级强度层次混凝土强度等级 横梁纵梁次梁AB跨,CD跨BC跨1-6 C35基础选用柱下独立基础，埋深取2.3m。26层柱高为3.0m,底层柱高度从基础顶面取至一层底板4.53m,即:3.0+0.452.3-0.12-1.1=4.53m.1.8 重力荷载计算21.8.1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面(上人) 30厚细石混凝土保护层 220.03=0.66KN/三毡四油防水层 0.4KN/20厚的水泥砂浆找平层 200.02=0.4KN/150厚水泥蛭石保温层 50.15=0.75KN/120厚钢筋混凝土板 250.12=3.0KN/V型轻
10、钢龙骨吊顶 0.25KN/ 合计 5.46KN/1-6层楼面:松木地板地面 0.18KN/120mm厚钢筋混凝土楼板 250.12=3.0KN/V型轻钢龙骨吊顶 0.25KN/ 合计 3.43KN/1.8.2 屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值 2.0KN/楼面活荷载标准值 2.0KN/屋面雪荷载标准值 1.00.2=0.2KN/1.8.3 墙重力荷载计算外墙厚400mm采用加气混凝土砌块，外墙面石灰粗砂粉刷(0.34KN/)。内墙面为200mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为: 0.34+60.4+170.02=3.08KN/ 内墙为200mm厚加气混凝土砌块,两侧均为20mm
11、厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为: KN/木门单位面积重力荷为0.2KN/,铝合金窗单位面积重力荷载取0.4KN/,钢铁门单位面积重力荷载取0.4KN/.（a） 横向框架 （b）纵向框架图1 框架结构计算简图1.8.4 梁,柱自重重力荷载3 表2 梁,柱重力荷载表层次构件/m/m/(KN/)(KN/m)/m/KN/KN1边横梁(AB)0.30.5251.053.9384.413225.31634.999边横梁(CD)0.30.5251.053.9383.513179.2中横梁0.30.5251.053.9382.113107.5次 梁(AB)0.250.5251.053.2814.812189
12、次 梁(CD)0.250.5251.053.2813.98102.4纵 梁0.30.5251.053.9385.632705.7纵 梁0.30.5251.053.9382.016126柱0.60.6251.109.94.5352233223322-6边横梁(AB)0.30.5251.053.9384.413225.251634.999边横梁(CD)0.30.5251.053.9383.513179.18中横梁0.30.5251.053.9382.113107.5次 梁(AB)0.250.5251.053.2814.812189次 梁(CD)0.250.5251.053.2813.98102.4
13、纵 梁0.30.5251.053.9385.632705.7纵 梁0.30.5251.053.9382.016126.02柱0.60.6251.109093.0521544.41544.41.8.5 柱重力荷载代表值框架柱每层数量位52根，各层单根重量如下一层： 二六层：塑钢窗: 0.4KNm-2 普通钢铁门: 0.4KNm-2 木 门: 0.2KNm-2铝合金门: 0.4 KNm-2 1.8.6 重力荷载代表值具体数据见图2中标注，G的单位为KN。2 框架侧移刚度计算2.1 横向框架侧移刚度计算图2 各质点重力荷载代表值表3 横梁线刚度ib计算类别层次边横梁16边横梁164200中横梁16表
14、4 柱线刚度ic计算层次hC/mmECN/mmbh/mmmmIc/mm4ECI0/hc/N.mm145303.151046006001.0810107.5110102630003.151046006001.08101011.341010表5 中框架柱侧移刚度D值(Nmm-1)跨度层次边柱(14根)中柱(14根)5400260.3400.145145190.9830.3304989670856510.5140.403176981.4850.570343065620444200260.4130.171171231.0560.3465231520831410.6240.428187961.5950.
15、58325603138197 表6 边框架侧移刚度D值(Nmm-1)层次A-1、A-21B-1,B-21C-1,C-21D-1,D-21Di1Di2Di1Di3260.2550.113170860.7380.270408240.2700.284429410.3100.1342026124222410.3850.371162931.1340.521228800.5310.531233200.4680.39217215169416表7 横向框架层间侧移刚度(Nmm-1)层次123456125552917118951711895171189517118951711895由上表得到/ =0.7330.
16、7,故该框架为规则框架2.2 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算42.2.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算2.2.1.1 横向自振周期计算结构顶点的假想侧移计算由表8体现表8 结构顶点的假想侧移计算层次Gi/KNVGi/KN/(Nmm-1)/mm/mm66061606117118953.5102.8581391420017118958.399.34813922339171189513.0913813930478171189517.8782813938617171189522.660.21853347150125552937.637.6计算基本周期T1,其中T的量纲为m,取
17、T=0.7,则 T1=1.70.7=0.38s2.2.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力5结构不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀,变形以剪切性为主故可用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值，即 FEK=1Geq=0.07440077.5=2965.7KN因1.4Tg=1.40.35=0.49sT1=0.38s 所以不用考虑顶部附加水平地震作用。各质点的水平地震作用按公式Fi=计算具体计算结果由表9体现表9 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算层次Hi/mGi/KNGiHi/KNFi/KNVi/KN620.436061123826.230.223661.4661.45
18、16.538139134537.670.243720.71382.1413.538139110120.670.199590.21972.3310.53813985703.670.155459.7243227.53813961286.670.111329.22761.214.53853338654.490.070207.62968.8各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布图见图3 （a）水平地震作用分布 （b）层间剪力分布图3 横向水平地震作用及楼层地震剪力 2.2.1.3 水平地震作用下位移计算水平地震作用下框架结构层间位移和顶点位移分别按和计算。计算结果见表10表10 横向水平作用
19、下的位移验算层次Vi/KN（N/mm）/mmui/mmHi/mm6661.417118950.397.7430001/769251382.117118950.817.3530001/370441972.317118951.156.5430001/26093243217118951.425.3930001/211322761.217118951.613.9730001/186312968.812555292.362.3645301/1919由表10可知，最大层间弹性位移角发生在第二层，其值为，满足的要求，其中，查表可得。2.2.1.4 水平地震作用下框架内力计算以图中轴线横向框架内力计算为例,说
20、明其计算方法,其余框架内力计算从略.框架柱端剪力及弯矩分别按式和计算，各柱反弯点高度y按式y=y0+y1+y2+y3确定。其中yn由表可查得。具体计算结果见表11表11 各层柱端弯矩及剪力计算层次hi/mVi/KNDijNm边 柱(A)中 柱(B)Di1Vi1YDi2Vi2y63.0661.41711895145195.610.3400.152.5214.304989619.280.9830.3520.2437.5953.01382.117118951451911.720.3400.3010.5524.624989640.280.9830.4554.3866.4743.01972.317118
21、951451916.730.3400.4020.0730.114989657.490.9830.4577.6194.8533.0243217118951451920.630.3400.4527.8534.034989670.880.9830.50106.33106.3323.02761.217118951451923.420.3400.5538.6431.614989680.480.9830.50120.72120.7214.532968.812555291769841.850.5140.80151.6637.913430681.121.4850.65238.86128.61注:表中M的量纲为
22、KNm,V量纲为KN 续表层次hi/mVi/KNDijNm边 柱(D)中 柱(C)Di3Vi3YDi4Vi4y63.0661.41711895171236.620.4130.203.9715.885231520.211.0560.3521.2239.4153.01382.117118951712313.820.4130.3514.5226.965231542.241.0560.4557.0269.6943.01972.317118951712319.730.4130.4023.6735.515231560.271.0560.4581.3799.4533.0243217118951712324.
23、330.4130.4532.8440.145231574.321.0560.50111.48111.4823.02761.217118951712327.620.4130.5545.5737.295231584.381.0560.50126.57126.5714.532968.812555291879644.440.6240.80161.0740.272560360.541.5950.65178.2695.99注:表中M的量纲为KNm,V量纲为KN梁端弯矩、剪力及轴力分别用下式计算具体结果由表12体现、和表12 梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边 梁(5100)边 梁(4200)中 梁(2700
24、)柱轴力lVblVblVb边柱N1边柱N2中柱N614.324.585.17.6224.0015.884.29.5013.0115.412.710.53-7.629.50-2.911.03527.1456.715.116.4455.3630.934.220.5530.0035.552.724.28-24.0630.05-10.754.76440.6697.605.127.1195.2950.034.234.6051.6361.182.741.78-51.1764.65-25.4211.94354.1120.305.134.20117.4563.814.243.1663.6475.402.751
25、.50-85.37107.81-42.8220.28229.46148.505.140.78144.9770.134.251.2178.5693.082.763.57-126.15159.02-65.5132.64176.55163.065.146.98135.5485.844.252.7186.2787.022.764.18-173.13211.73-82.7144.11注:1)柱轴力中的负号表示拉力,当为左地震时左侧两跟柱为拉力,对应的右侧两跟柱为压力。2）表中单位为KNm，V单位N，l的单位为m。水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图见图4. 图4 左地震作用下框架弯矩图、梁端
26、剪力及柱轴力图2.3 横向风荷载作用下框架结构内利和侧移计算62.3.1 风荷载标准值风荷载标准值按式，基本风压=0.55。由荷载规范查的（迎风面）和（背风面），C类场地。H/B=19.53/61.2=0.319.T1=0.38s,WOT12=0.55*0.382=0.05KNS2/m2.由式得：式中：为脉动增大系数，查表得=1.18 为脉动影响系数，查表得=0.40 为振型系数，近似计算，为第i层标高，H为建筑总高度。 仍取轴线横向框架,其负载宽度为6.3m,沿房屋高度分布风荷载标准值: q(z)=6.30.35ZZs=2.205ZZs根据各楼层标高处得高度Hi查取Z,代入上式可得各楼层标高
27、处的q(z).表13 沿房屋高分布风荷载标准值层次Hi/mHi/HZZq1(Z)/KNm-1q2(Z)/KNm-1619.531.000.8311.5682.2981.437516.530.8460.7711.5182.0641.290413.530.6930.741.4421.8821.176310.530.5390.741.3441.7541.09627.530.3860.741.2461.6271.01714.530.2320.741.1481.4990.937荷载规范规定对于对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数来考虑分压脉动的影响，由于在本设计中房屋高度19.
28、35m30m，但H/B=19.53/12.4=1.561.5，由上表可见沿房屋高度在1.1481.568范围内变化,即风压脉动的影响较大,因此该房屋应考虑风压脉动的影响。框架结构分析时，应按静力等效原理将图5的分析风荷载转化为节点集中荷载。（a）风荷载沿房屋高度的分布（单位：KN） （b）等效结点集中风荷载（单位：KN）图5 框架上的风荷载2.3.2 风荷载作用下的水平位移验算 根据图5所示的水平荷载，计算层间剪力Vi，计算结果见表14.表14 风荷载作用下框架层间简力及侧移计算层次Fi/KN（N/mm）ui/mmui/mmui/hi65.605.601288301388760.0430.04
29、01.4231.4391/697671/75000510.0615.661288301388760.1220.1131.381.3991/245901/2654949.1824.841288301388760.1930.1791.2581.2861/155441/1676038.5533.391288301388760.2590.241.0651.1071/115831/1250027.9341.321288301388760.3210.2980.8060.8671/93461/1006719.1750.49104008887980.4850.5690.4850.5691/93401/7961
30、由表14可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/7961，小于1/550，满足规范要求。2.3.3 风荷载作用下框架结构内力计算7风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用相同，梁端剪力及柱轴力计算结构见表15和表16。表15 风荷载作用下柱端弯矩及剪力计算层次hi/mVi/KNDijNm边 柱(A)中 柱(B)Di1Vi1yDi2Vi2y635.601711895145190.050.3400.100.010.13498960.160.9830.350.170.325315.661711895145190.130.3400.250.100.30498960.460.9830.400.
31、550.824324.811711895145190.210.3400.350.220.41498960.720.9830.450.981.193333.391711895145190.280.3400.400.340.51498960.970.9830.451.311.612341.321711895145190.350.3400.550.250.47498961.200.9830.501.811.8114.5350.491255529145190.710.3400.852.740.48343061.381.4850.654.062.19续表层次hi/mVi/KNDijNm边 柱(D)中 柱
32、(C)Di1Vi1yDi2Vi2y635.601711895171230.060.4130.200.030.13523150.171.0560.350.180.335315.661711895171230.160.4130.300.140.33523150.481.0560.400.570.864324.841711895171230.250.4130.350.260.48523150.761.0560.451.021.253333.391711895171230.330.4130.450.450.55523151.021.0560.451.381.682341.321711895171230
33、.410.4130.500.620.62523151.261.0560.501.891.8914.5350.491255529187960.760.6240.802.740.68256031.031.5950.653.031.63表16 风荷载作用下梁端弯矩、剪力及轴力计算层次边 梁(5100)边 梁(4200)中 梁柱轴力lVblVblVb边柱N1边柱N2中柱N1中柱N260.130.2095.10.070.200.134.20.080.110.132.70.09-0.070.08-0.020.0150.310.6475.10.190.630.364.20.240.340.412.70.28
34、-0.260.32-0.090.0540.511.1385.10.321.110.624.20.410.600.712.70.49-0.580.73-0.260.1330.731.6945.10.481.640.814.20.580.901.062.70.73-1.061.31-0.510.2820.812.0405.10.561.991.074.20.731.081.282.70.87-1.622.04-0.820.4211.062.6165.10.722.141.304.20.821.381.382.71.02-2.342.86-1.120.60注: 1）、柱轴力中的负号表示拉力。当为左边
35、风时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。2)、表中M单位为KNm，V单位为KN，N单位为N风荷载作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图见图6.图6 横向框架左水平风荷载作用下的弯矩、梁端剪力和柱轴力图2.4 竖向荷载作用下框架结构的内力计算2.4.1 横向框架内力计算82.4.1.1 计算单元取轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为6.3m，如图所示，由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载，如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。 2.4.1.2 荷载计算9在图7中,中代表横梁自重为均布荷载形式，对于第6层=3.938KNm-1 =3.938KNm-1 =3.938KNm-1,为房间AB,BC,CD传给横梁的梯形荷载和三角形荷载=5.463.3=19.656KNm-1=5.462.7=14.742KNm-1,分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，包括梁自重、楼板重等的重力荷载，计算如下图7 各层梁上作图用的荷载=(3.31.650.5)2+1.655.46+3.9386.6+3.281+3.080.96.6=113.46KN=(3.31.650.5)2+1.65+1.3525.46+3.9386.6+3.281=133.8