框架剪力墙结构教师公寓设计毕业设计计算书.doc
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1、教师公寓设计教师公寓设计 摘摘 要要 根据相关建筑设计规范要求,设计此六层住宅楼,结构形式为现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构。 本次设计主要包括建筑设计和结构设计两方面的内容,在建筑设计中,本着“安全,适用,经济,美观” 的原则,进行了建筑平、立、剖面设计,并用天正 CAD 绘制了建筑平面图、立面图和剖面图。在结构设计 中,选取一榀框架进行手算,通过荷载统计、内力计算、内力效应组合及配筋计算得出此榀框架柱和梁的 配筋,最后利用 pkpm 建模计算绘制整个建筑的结构施工图。通过本次设计了解了建筑设计和结构设计流程, 巩固了专业知识,达到了毕业设计的要求。 关键词关键词:框架框架- -剪力墙剪力墙;
2、 ;现浇钢筋混凝土结构现浇钢筋混凝土结构; ;梁柱配筋梁柱配筋;pkpm;pkpm 计算计算 Abstract According to relevant architecture design specification requirements, design this six-story residential building, structure form for cast-in-situ reinforced concrete frame shear wall structure. This design includes architecture design and struc
3、ture design of two contents, in architecture design, in safety, applicable, economy, beautiful principle, the construction plan, elevation, section design, and drawn tianzheng CAD floor-plans, elevation and section. In structural design, selection of investigated.one is on hand, through the internal
4、 force calculation, load statistics, the internal force effect combination and calculated the reinforcement of the column and beam investigated.one reinforcement, finally, using the PKPM modeling calculation draw the entire building structure construction drawings. Through this design understand arc
5、hitectural design and structure design process, consolidate the professional knowledge, reached the graduation design requirements. KeyWords:frame-shear wall;cast-in-situ reinforced concrete structure; Beam-column reinforcement; PKPM calculation 目目 录录 引言引言.1 1 1 1 建筑设计建筑设计.2 2 1.1 设计理念 .2 1.2 工程概况 .
6、2 1.3 设计依据 .2 1.4 平面设计 .3 1.5 立面设计 .3 1.6 剖面设计 .3 2 2 结构布置及截面尺寸初步估计结构布置及截面尺寸初步估计.7 7 2.1 结构布置 .7 2.2 柱截面设计 .7 2.3 梁截面设计 .8 2.4 剪力墙截面设计 .8 3 3 结构计算简图及刚度参数计算结构计算简图及刚度参数计算.8 8 3.1 结构计算简图 .8 3.2 梁线刚度 IB .9 3.3 柱线刚度 IC .9 3.4 框架柱抗推刚度 .10 3.5 剪力墙抗弯刚度计算 .11 3.6 铰结体系结构刚度特征值计算 .11 4 4 竖向荷载及其内力计算竖向荷载及其内力计算.12
7、12 4.1 计算单元的选择确定 .12 4.2 竖向恒载统计 .13 4.3 竖向活载统计 .15 4.4 恒载作用下的内力计算 .17 4.5 活载作用下的内力计算 .23 5 5 横向水平地震作用下的内力计算横向水平地震作用下的内力计算.2929 5.1 重力代表值计算 .29 5.2 总地震作用计算 .31 5.3 地震作用下剪力墙内力计算 .34 5.4 地震作用下框架内力计算 .34 6 6 荷载效应及内力组合荷载效应及内力组合.3737 6.1 梁柱内力调整 .37 6.2 荷载效应组合 .40 7 7 截面设计截面设计.4545 7.1 框架梁配筋计算 .45 7.2 框架柱配
8、筋计算 .48 7.3 楼板配筋计算 .51 8 8 框剪结构设计(电算)框剪结构设计(电算).5353 8.1 荷载统计 .53 8.2 配筋面积计算 .55 8.3 结构设计信息 .57 8.4 周期、地震力与振型 .66 8.5 结构位移 .67 总结总结.7171 致谢致谢.7272 参考文献参考文献.7373 引言引言 我的毕业设计题目为大学廊坊分校教师公寓设计(方案一) 。在毕业设计前期, 我温习了钢筋混凝土结构设计原理 、 建筑结构抗震设计等专业课,查阅了建筑抗震设 计规范 、 混凝土结构设计规范 、 建筑结构荷载规范等设计规范,到图书馆借阅了框架剪 力墙设计相关的书籍。在毕业设
9、计中期,我利用所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建 筑、结构设计。在毕业设计后期,在老师的审批和指正下,修改手算稿并进行 pkpm 建模计算 绘制结构施工图。 毕业设计的几个月里,在指导老师和同学的帮助下,经过查阅资料、设计计算,加深了对 新规范、规程、手册等相关内容的理解,同时也巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题 的能力。在制作电子手稿时,进一步熟练了 Word 和 Excel。在绘图建筑图和结构图时熟练掌 握了 AutoCAD、天正、pkpm 等绘图设计软件。以上这些工作基本上达到了毕业设计的目的和 要求。 在计算过程中选取了一榀框架进行手算,其他榀框架和剪力墙用 pkpm 软件
10、进行计算。在 整个毕业设计过程中,得到了老师和同学指正帮助,在此表示衷心的感谢。 1 1 建筑设计建筑设计 1.11.1 设计理念设计理念 “住”是与人类的生活息息相关的,而住宅楼是为人们生活提供最为良好环境的建筑。随 着时代的发展,生活的内容和形式都在不断发生变化。住宅楼设计应该具有以下特点:(1) 舒适性。保持良好的通风,足够的光线,温湿度适合,层高较高没有压抑感。 (2)实用性,尽 量使室内有足够的空间,满足对各种家具和电器的需求,同时符合当地居住习惯,使之更人性 化。 (2)安全性。建筑严格按照当地抗震设防标准设计,充分考虑地震作用的影响。 (4)经济 性,在保证安全的前提下,应严格控
11、制建设经费。 在整个设计过程中,我本着“安全,适用,经济,美观”的原则,在满足住宅设计功能要求 的前提下,完成了建筑设计这一环节,合理的选择框架-剪力墙,并为以后的结构设计打下了 良好的基础。 1.21.2 工程概况工程概况 本设计住宅楼位于廊坊市,占地 463.32 平方米。该地段地势平坦,环境较好。 根据设计资料的规划要求,本住宅楼建筑共六层,无地下室,两个单元,一梯两户,户型三室。 室内外高差:750mm。 墙身做法:墙身采用 240mm 厚普通烧结砖,用 M5 混合砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆浆底, 纸筋抹灰面,厚 20mm, 内墙涮两度涂料,外墙贴砖。 楼面做法:楼板顶面为 20mm
12、水泥砂浆找平,5mm 厚 1:2 水泥砂浆加“108”胶水着色粉面层; 楼板底面为 15mm 厚纸筋面石灰抹底,涂料两度。 屋面做法(上人屋面):现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层,1:2 水泥砂浆找平层厚 20mm,二 毡三油防水层,撒绿豆砂保护。 门窗做法:塑钢窗和木门。 1.31.3 设计依据设计依据 (1) 大学廊坊分校教师公寓设计(方案一)的任务书 (2) 毕业设计开题报告 (3) 住宅设计规范、民用建筑设计通则、建筑设计防火规范、屋面工程技术规范及建筑地面设 计规范等相关建筑设计规范 1.41.4 平面设计平面设计 平面设计如图 1.1 该建筑物总长度为 39.6m,总宽度为 11.7m
13、,共六层,总建筑面积为 2779.32m2 。 住宅楼平面设计主要是设计各个房间的开间进深,以及房间之间的组合关系。同时设计时 应注意居民的生活起居要求,考虑到当地居民的生活习惯,应为生活提供方便。 房间平面形 状和尺寸主要是综合考虑家具布置、房间组合、技术经济条件和总体上节约用地等多方面因素 来确定的,同时房间的开间和进深要符合建筑模数。 门窗的大小和位置,应考虑房间的出入方便,疏散安全,采光通风良好。 各主要房间的具体尺寸和面积一一列出,见表 1.1: 表表 1.11.1 房间尺寸和面积房间尺寸和面积 序号房间名称尺寸面积(m2) 1卧室 A3300420013.87 2卧室 B27005
14、10014.04 3卧室 C3300510016.83 4起居室3900660025.82 5餐厅2700510013.77 7厨房270027007.02 5洗手间270024006.75 7楼梯间2400510012.24 1.51.5 立面设计立面设计 立面设计如图 1.3 建筑立面设计需要考虑室外门窗洞口的位置、大小及排列方式,考虑外墙的外装饰效果及 建筑整体效果,使之能够充分体现建筑的美,给人以美的感受。 1.61.6 剖面设计剖面设计 立面设计如图 1.2 本方案中每层层高均为 3m。窗台的高度都采用 0.9m。出于采光方面的考虑,窗户的高度 设为 1.5m。本建筑设计底层室内相对
15、标高0.000,室外地面标高为-0.750m。 图图 1.11.1 建筑首层平面图建筑首层平面图 图图 1.21.2 建筑建筑 1-11-1 剖面图剖面图 图图 1.31.3 建筑立面图建筑立面图 2 2 结构布置及截面结构布置及截面尺寸初步估计尺寸初步估计 2.12.1 结构布置结构布置 结构体系:采用钢筋混凝土现浇框架-剪力墙结构; 屋面结构:采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖,屋面板厚 100mm; 楼面结构:全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖,板厚 100mm; 楼梯结构:采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。 混凝土强度等级均为:C30 剪力墙布置在楼梯间周围,标准层结构布置平面图如图 2.1 所示: 图
16、图 2.12.1 结构平面布置图结构平面布置图 2.22.2 柱截面设计柱截面设计 选择首层负荷面积最大的柱子,按轴压比限值考虑。 该结构选用 C30 的混凝土,选用二级钢筋 HRB335。框 2 14.3/ c fN mm 2 300/ y fN mm 架结构抗震等级为二级,轴压比限值=0.85,楼层总荷载标准值=12KN/m2,楼层数 N k q n=6,弯矩影响调整系数=1.1,恒载与活载的荷载分项系数的加权平均值=1.25。柱的 _ 负荷面积 A=19.305mm2。) 1 . 5 2 1 6 . 6 2 1 (3 . 3 由公式 cn k c f nAq A _ 可得:=157000
17、mm2 c A b=h=396mm. c A 考虑到个柱子的尺寸不宜相差过大以及柱子抗侧移刚度应有一定的保证,因此初选柱截 面尺寸为: 450mm450mm 2.32.3 梁截面设计梁截面设计 横向框架梁:取 AC 跨,跨度: ,梁高取, mlb600 . 6 mlh bb 660 . 0 367 . 0 )10/118/1 ( 初选;梁宽度,初选。 mmhb500)2/14/1 ( b hb mmb250 按简支梁满载时的验算, max )8 . 06 . 0(M 取, 2 /12mKNqk KNmMM 8 . 2548/1)6 . 6129 . 325. 1 (8 . 08 . 0 2 m
18、ax 选用 HRB335,混凝土,按单筋梁估算, 50C 550 . 0 b KNmMKNmbhf bboc 8 . 254 2 . 308)2/55 . 0 1 (55 . 0 465250 3 . 141)5 . 01 ( 22 1 于是初选梁截面为:250mm500mm。 对纵向框架梁作与横向类似的计算,为了便于施工,纵向框架梁也取 250mm500mm。 2.42.4 剪力墙截面设计剪力墙截面设计 剪力墙截面面积与楼面面积之比按 3%4%考虑,且纵横连个方向剪力墙截面积应 w A f A 大致相同,即纵、横向各应有=(1.5%2%)=6.949.26,初选剪力墙厚 w A 7 . 11
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