武汉地区多层框架结构建筑设计-毕业设计说明书(双学位)

1设计说明书 摘要：建筑设计包括平面设计部分，立面设计部分，楼梯设计部分，建筑构造部分和屋面设计部分。结构配置了一部楼梯和两个电梯，两个电梯分别为防火电梯和客梯，每个房间均可自然采光和通风。结构计算部分包括横向水平地震作用和风荷载作用下的剪力墙结构设计、楼梯设计和基础设计。在确定结构平面布置和立面布置之后用 PKPM 高层建筑结构有限元分析软件 STAWE 进行结构自振周期、平动系数、有效质量系数、刚重比、最小楼层抗剪承载力之比、最大层间位移角、最大位移与层平均位移的比值等的计算，并根据最优方案进行配筋并制图。关键词：地层、剪力墙结构、商住宅、结构设计Summary:Architectural design includes plane design, elevation design, stair design, building structure and roof design.Each configuration includes a Stairs and two Elevator, two lifts is for fire elevator and elevator.Each room can natural lighting and ventilation.Structure calculation includes shear wall structure design, horizontal earthquake effect and wind load stair design and foundation design.Calculation is natural vibration period of structure, the translational coefficient, effective mass coefficient, the ratio of stiffness to weight, minimum floor shear bearing ratio, the maximum inter story displacement angle, the maximum displacement and Average displacement using PKPM finite element analysis of tall building structures STAWE software after determining the structure ayout and vertical ayout, and the reinforcement and drawing according to the optimal scheme. Keywords: High-level, shear wall structure, residential, structure design 2一、毕业设计目的和认识毕业设计是土木工程专业教学中的重要环节。其主要目的是：培养学生综合应用所学基础理论和专业知识，解决一般工程技术问题的能力，进一步提高和训练学生的工程制图、理论分析、结构设计、施工方案设计、计算机应用和外文阅读能力。通过毕业设计，使学生对一般土木工程的土建设计与施工内容、施工全过程有比较全面的了解，熟悉有关规范、规程、手册和工具书，为今后独立工作打下基础。毕业设计应强调理论联系实际，提高学生分析、解决工程实际问题的能力，注意培养学生踏实、细致、严格、认真和吃苦耐劳的工作作风。高等工科院校的毕业设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节。它通过深入实践、了解社会、完成毕业设计任务或撰写论文等诸环节，着重培养学生综合分析和解决问题的能力和独立工作能力、组织管理和社交能力；同时，对学生的思想品德，工作态度及作风等诸方面都会有很大影响。对于增强事业心和责任感，提高毕业生全面素质具有重要意义。二 、 设 计 情 况1.1 建筑设 计说明 层 框 架 结 构 设 计求 ， 开 展 武 汉 地 区 某 多本 设 计 主 要 根 据 规 范 要(一)、工作要求该楼拟建位置位于浙江省武汉市，抗震设防基本烈度为度,采用的是钢筋混凝土框架结构。设计主要内容包括：.框架结构设计，包括：结构布置；结构方案；编写相应的结构计算书；绘制结构施工图。施工图主要内容有：计 算进 行 一 榀 框 架 结 构 设 计、 、 ；一榀框架结构图；.减震设计，包括：Opensees结 构 平 面 布 置 图 楼 板 屋 面 板 配 筋 图软件下不进行减震设计的结构地震时程分析； ；对比减震 时 程 分 析结 构 在 减 震 设 计 后 的 地震方案及其效果；减震部件的构件计算与施工图。(二)、图表绘制。包括如下图表： 深 度 应 达 到 施 工 图 要 求性 的 工 程 图 进 行 绘 制 ，计 算 图 表 ， 选 取 有 代 表结 构 施 工 图 绘 制 ， 结 构。(三)、设计说明书编写。设计说明书对结构方案起着说明作用， ，体现结构设计计要 思 想用 于 表 达 方 案 设 计 的 主算的主要过程和计算依据。1.2 结构设 计说明1.2.1结构体系选型本结构采用现浇钢筋 混凝土 框 架结构，承重体系为横向承重体系。 对于层 数较少的楼，可选用钢筋混凝土框架结构、 、 底层框架或内框架砖房结构等。 同时， 考虑该建筑混 合 结 构处于 7 度设防 烈度地震区且地震作用方向具有不定性以及地震产生的破坏效应大，因而选用 3横向承重框架。1.2.2材料选择A 屋面结构：采用的是100mm 厚 C30 混凝土现浇板 。B 楼层结构：采用现浇钢筋混凝土楼板。C 楼梯结 构： 采 用钢 筋混凝土 梁式楼梯。D 天沟：采用现浇 外天沟。E 过梁：连系梁作为窗的过梁 。F 基础： 采用钢筋混凝土柱下独立基础。G 梁柱：柱采用C35 混凝土，梁采用C 30 混凝土。2 结构选型与布置2.1框架结构承重方案 选择竖向荷载的传力途径：楼板-次梁-主梁-柱-基础。根据楼盖的平面布置方式和竖向荷载的力的传递途径，本 框架结构办公楼的承重体系为横向承重体系， 这样横向框架梁的截面高度可以取得大些 ， 从 而 增加了框架的横向侧移刚度。2.2.确 定 梁和柱的截 面尺 寸2.3.1 梁截面尺寸估算取 框 架 梁 截 面 高 度 为 其 跨 度 的 l/8l/12， 梁 宽 为 梁 截 面 高 度 的 1/21/4。纵 梁： h 1 各种梁截面见表2.4.1横梁 b×h层次混凝土 强度 等级 AB 跨 ，C D 跨 BC 跨 纵梁15 C30 200 ×550 200 × 400 200 × 4002.3.2 柱的截面尺寸估 算。底层柱高度暂取 h=3900+450+650=5000mm（其中3900mm 确 定柱 的 截 面 尺 寸 通 过 层 高为底层层高， 450mm为室内外高差，650mm为基础顶面至室外地坪的高度）高相同，即3900mm 。现按照层高初步估算柱的截面尺寸如下：其 它 层 的 柱 高 与 层b=(1/121/18) h=(1/121/18) × 5000=27841 7mm,取 b=400mm。h=(12) b=400800m m，取 h=600mm。 所以柱的初选截面尺寸取为 b× h=400× 4600mm。2.4.确定框架计 算 简图（ KJ-2）。假设整个框架与基础顶面固接， 框架柱与框架所 示 的 一 榀 框 架框 架 计 算 单 元 取 图 1梁刚性连接。 梁跨度取为柱截面形心之间的距离。于是可绘制出框架结构的计算简图如图 2所示。2.5.梁柱惯性矩 线刚度 相对线刚度计算2.6.1.梁柱惯性矩计算梁L1：ABCD跨： 4933 106.1250mbhI BC跨： .4b柱 ： 49330 10.712hI 2.6.2 梁柱线刚度计算对于中框架梁， 取I 2I0 ， 根 据公式 i EI / l ， 可以得出梁 柱的线刚度如下( E Ec )梁：iAB iCD EI / l 2 3.466 109 E / 6600 10.5 105 E 3.15 1010 N . mmiBC21.33 109 E / 2400 11.08 105 E 3.324 1010 N mm柱：底层： i底 7.2 109 E / 5000 10.42 105 E 4.32 1010 N mm其它层： i其 他 7.2 109 E / 3900 18.46 105 E 5.538 1010 N mm2.6.2 梁 ， 柱 相 对 线 刚 度 计 算令 i其 他 =1.0， 则 其 余 各 杆 的 相 对 线 刚 度 为 ：梁 ：= =3.15 1010 N . mm / 5.538 1010 N mm =0.57ABi'CD'=3.324 1010 N mm / 5.538 1010 N mm = 0.6'柱 ：=4.32 1010 N mm / 5.538 1010 N mm = 0.78底'i 5=1.0其 他'i。据杆 端 弯 矩 分 配 系 数 的 依所 示 ， 作 为 计 算 各 节 点框 架 柱 的 线 刚 度 如 图 33 荷 载计算3.1 恒载标准值3.1.1 屋面恒载C20 防水混凝土 40mm 23× 0.04 =0.92 kN/m210 厚底标号砂浆 10mm 17× 0.01 =0.17 kN/m2 15 厚防水层 20× 0 . 0 15 =0.3 kN/m2 水泥砂浆找平层20mm 20× 0.02=0.4 kN/m2 保温或隔热层50mm 14.5× 0.05=0.73kN/m2 水泥砂浆找平层20mm 20× 0.02=0.4 kN/m2 钢筋混凝土板100mm 25× 0.10=2.5kN/m2 板底抹灰10mm 17× 0.01=0.17kN/m2合计5.59 kN/m23.1.2 楼面恒载0.66kN/m2 m25水 磨 石 地 面2.5kN/m2 10现 浇 钢 筋 混 凝 土 板板底抹灰 10mm 0.17kN/m2合计3. 33kN/m23.1.3 梁自重b h 200mm 550mm 6梁自重 25kN/m3× 0.25m（0.55m -0.10m ） =2.803 kN/m抺灰层 0.01m× (0.55m-0.10m) × 2+0.25m×17 kN/m3=0.197kN/m合计 3kN/mb h 200mm 400mm梁自重 25kN/m3× 0.25m× (0.40m-0.1