某住宅计算书定稿.doc

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1、xxxxxxxxxxxxx工程学院本科毕业设计(论文)题目：长安实验中学公寓楼设计系 别： 建筑工程系 专 业： 土木工程 班 级： B070703 学 生： xxxxxxx 学 号： B07070341 指导教师： xxx xxxxx 2011年06月毕业设计(论文)任务书系别 建筑工程系 专业 土木工程 班级 xxxxx 姓名 xxxxxx 学号 xxxxxx1 1.毕业设计(论文)题目： 长安实验中学公寓楼设计 2.题目背景和意义：本工程项目位于西安市长安区，属综合性公寓楼。建筑面积：5000m2左右(5)；建筑层数：56层；结构类型：现浇混凝土框架结构。抗震设防烈度为8度，设计基本地震

2、加速度值0.15g，第一组。建筑耐火等级为二级，屋面防水级。建筑物设计使用年限50年。楼梯根据防火及人群疏散要求设置，盥洗室、门厅、楼梯等按照规范要求设置，公寓楼要求光线充裕。1)场地条件：建筑用地地形平缓，常年地下水位低于地面下8m.地下水无侵蚀性；场地类别为II类。2)地质条件：地层自上而下分别为：杂填土，厚度2.84m,不宜作天然地基；黄土，厚度2.83.5m，具有弱湿陷性，承载力标准值fk=120kp；粉质粘土，揭露厚度15m，夹中砂，卵石透镜体，承载力标准值fk=180kp。3)气象条件：冬季平均风速0.7m/s，基本风压w0=0.35KN/ m2；基本雪压:0.20 KN/ m2。

3、 研究意义：通过本次设计，运用所学过的基础理论知识以及专业知识进行建筑及结构设计；学会查阅相关规范与图集；进行建筑设计和框架结构计算；锻炼独立工作能力、动手能力、计算机应用能力等综合素质，并培养团队合作精神，为今后从事土木工程设计与施工奠定基础。 3.设计(论文)的主要内容(理工科含技术指标)：(一)建筑设计 (1)建筑方案设计与初步设计 根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图经指导老师修改后进行下一步设计。建筑总平面布置应考虑到和周围环境(相邻建筑、绿化及道路)的关系，要求平面布置紧凑，人流路线合理，满足防火要求，房间的采光通风及保温隔热等均需满足功能要求。建筑

4、造型和建筑立面要求美观、大方，体现时代特色。 (2)建筑施工图设计 在初步设计的基础上，绘制建筑施工图。设计深度应满足施工、安装及预算要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。 1)总平面图：比例1：5001：1000 表明新建建筑物的位置、方向、出入口与道路关系，绿化及将来发展范围，建筑名称及层数。 2)平面图：比例1：1001：150 底层平面图、标准层平面图、顶层平面图；标三道尺寸(外包尺寸、轴线尺寸、门窗洞口、墙段尺寸)及外部、内部必要尺寸；标注定位轴线及编号、剖切线、各房间名称、指北针、门窗编号、地面和楼地面标高等。 3)剖面图：比例1：1001：150 剖切一处具有代表性的部位绘制剖

5、面图，标三道尺寸，室外地面至女儿墙压顶、层高尺寸、细部尺寸(勒角、窗台、窗高、檐口等)，表示屋面、楼面、楼梯等主要构造，标注室外地坪、室内地面、楼面、楼梯平台、窗台、屋面等标高。 4)立面图：比例1：1001：150 绘主要(正、侧)立面图，标明立面处理、门窗形式、墙面装修等。 5)屋顶平面图：比例 1100150 屋顶的排水分区、排水方向、屋面坡度、天沟及下水口位置、屋面构造做法。 6)建筑构造详图：比例 11050 绘制主墙断面详图及部分节点详图，如门、窗、楼梯、阳台、卫生间、檐口、窗台、明沟、踏步等。(23个) 7)门窗明细表 包括名称、适用范围、类别、编号、选用标准图集及附注等。 8)

6、建筑用料说明表 包括名称、适用范围、类别、编号、选用标准图集及附注等。 9)总说明 建筑面积、主要构造做法、墙面装修做法及图纸无法表示的内容。 (3)建筑说明书 说明工程概况及设计依据、设计意图、建筑规模、要求、建筑方案及方案说明、设计依据和设计原则、经济技术指标等。 (二)结构设计 确定上部结构方案，选择承力体系，进行结构布置 (1)结构选型，确定承力体系 (2)制定结构设计提纲 1)确定框架计算简图 2)荷载计算，注意传力路径的正确，防止少算、漏算及重复 3)荷载作用下的内力计算 4)活荷载作用下的内力计算 5)水平地震作用下的内力计算 6)内力组合 7)框架截面设计(配筋计算) 8)自选

7、构件设计和计算(现浇板或楼梯) (3)绘制施工图 图纸应严格按照国家制图标准绘制，要基本达到施工图要求。结构图纸要求完成内容： 1)结构平面布置图 2)一榀框架配置图 3)自选构件配筋图 (4)编写设计说明书和结构计算书(装订成册) 内容包括：结构方案选择的依据，对指定部分的计算依据，结构计算简图选择，荷载计算内容，结构计算方法的选择，内力计算与组合，构件截面验算。 (三)设计成果 设计说明计算书一份 内容应包含：目录、前言、正文(含中英文摘要)、小结(对本设计的体会及需要改进的问题)、参考文献，其中正文中应反应出建筑设计思路及成果(要求见建筑设计)。结构选型、方案比较、结构设计提纲、主要设计

8、计算参数的选定、对各种问题的处理、完整的计算步骤、数据及图表等。 设计图纸一套 图纸不少于2#图10张。 (四)其它 建筑设计说明书及结构设计计算书的书写应符合西安工业大学毕业设计论文书写格式的要求。外文翻译字数不少于3000字。 4.设计的基本要求及进度安排(含起始时间、设计地点)： 基本要求： (1)总平面设计合理，要有良好的建筑造型，体现建筑自身特征。设计方案合理，计算方法正确，计算数据准确。计算书格式应符合标准，书写工整，文字简练，条理清楚。施工图必须符合制图标准，能正确、准确表达设计意图，图面布置协调、清楚、整洁。变形缝的设置须满足抗震要求。 (2)主要参考资料： 1)相关的专业课教

9、材及设计指导书 2)建筑规范与标准 建筑制图标准(GB/T50104-2001) 建筑结构规范荷载(GB50009-2001) 建筑设计防火规范(GB50016-2006) 混凝土结构设计规范(GB50010-2002) 建筑抗震设计规范(GB50011-2001) 建筑地基基础设计规范(GB50007-2002) 进度安排： 查阅资料，完成建筑设计 2010-11(1)第1214周 各层结构方案设计及结构布置 2010-11(1)第1516周 荷载计算 2010-11(1)第1718周 结构计算 2010-11(1)第19周 2010-11(2)第24周 绘图 2010-11(2)第57周

10、答辩 2010-11(2)第8周 5.毕业设计(论文)的工作量要求 实验(时数)*或实习(天数)： 14天 图纸(幅面和张数)*： 不少于2#图10张 其他要求： 论文字数不少于1.5万，参考文献篇数不少于15篇 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系主任审批： 年 月 日长安实验中学公寓楼设计摘 要本文研究的内容是西安市长安区实验中学公寓楼的设计。通过建筑设计和结构设计，验证工程的可行性及满足各项功能的使用要求，是反映工程可行性以及技术经济指标的综合性资料。本工程设计结合地方地质及水文气候条件，依据各设计规范，使设计结果既符合设计标准，又满足使用要求，经济合理性。本工程为拟建

11、多层公寓楼，按使用功能将建成住宿和娱乐的综合性公寓楼。主楼标高19.8 m总建筑面积4989.6m2，本建筑防火等级二级，抗震设防烈度8度。工程结构设计采用框架结构，结构设计按纵横向框架承重分析。设计包括结构部分、楼梯等。根据任务书定出各层平面图及平面布置，在进行构件截面估算和荷载计算后，选取一榀框架进行计算，计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算；地震作用下梁端柱端弯矩、剪力的计算；楼梯配筋计算。在手算后，还使用CAD、Word、Excel等工具进行电脑输入，并对手算的结构进行了分析和检查。最后依据计算结果，结合相应的结构构造要求，绘制结构施工图和建筑施工图，写出相应的设计说明以及

12、结构设计计算书关键词：框架结构；抗震；结构设计；内力计算The Design of theApartment of Changans Experimental Middle School AbstractThe contents of this paper is an apartment of Changans middle school. Through the architectural design and structure design, verify that the engineering feasibility and meet various requirements, fu

13、nctionality is a reflection of the engineering feasibility and technical and economic indicators of comprehensive data.This engineering design combined with local geological and climatic conditions, water asked by various design specification, make design results met design standards, and use, econo

14、mic rationality.According to the sue function, the construct contents apartment and entertainment building .The height is 19. 80 m of main floor. Total building area is 4896.7m2.This building resistant fires is second class, and the seismic fortification intensityis eight degree. This engineering co

15、nstruction designs adoption the frame construction. Being calculating the structure, the lateral structure is lacked as frame system and analysis. The design included the construction of the structure of the stairs and so on. According to the mandate set of floor plans and layout of each floor, the

16、program for the main structure of two-way load-bearing framework, such as cross-lateral framework load component in the calculation and estimates section, selecting a ping framework, including the framework of calculating earhquake Beam, column-moment, framework reinforced beams calculated and the b

17、asis for calculating the stairs reinforced reinforcement calculation. Finally ,but also to use CAD, Word, Excel and other tools, computer input, and the structure of rival operators to analyze and check.Final results, combined with the structural requirements, drawing structure construction plans, a

18、rchitectural plans, write out the appropriate design description, and account book. Key Words: frame structure；structural design； internal force calculation. 目 录1 绪论11.1建筑设计背景11.1.1建筑概况11.1.2 设计资料及设计依据11.2建筑方案及方案说明11.2.1建筑方案的初步设计11.2.2建筑施工图设计31.3建筑设计的工程做法41.4课题研究的意义42 结构布置52.1 结构布置52.2 柱网布置52.3框架结构承

19、重方案的选择62.4框架结构的计算简图62.5梁、柱截面尺寸的初步确定73 框架结构刚度参数计算93.1框架结构侧移刚度的计算93.1.1梁柱线刚度计算93.1.2柱的抗侧刚度计算94 重力荷载计算124.1 屋面及楼面的永久荷载标准值124.2屋面及楼面的可变荷载标准值124.3梁、柱、墙、窗、门重力荷载的计算124.4重力荷载代表值155 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算175.1横向自振周期的计算175.2水平地震作用及楼层地震剪力的计算175.2.1结构等效总重力荷载代表值Ge185.2.2计算水平地震影响系数1185.2.3结构总的水平地震作用标准值FEk185.3 多遇水

20、平地震作用下的位移验算195.4 水平地震作用下框架内力计算195.4.1框架柱端剪力及弯矩计算195.4.2水平地震作用下框架梁内力计算216 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算246.1 横向框架计算图246.2荷载计算256.2.1恒载计算256.2.2活载计算276.3内力计算296.3.1恒载和活载作用下杆端弯矩296.3.2恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力377 内力组合407.1 抗震等级的确定407.2框架梁的内力组合407.2.1内力组合种类407.2.2计算跨间最大弯矩408 截面设计508.1框架梁508.1.1梁的正截面受弯承载力计算508.2框架柱548.2.1柱截

21、面尺寸验算548.2.2柱正截面承载力的计算548.2.3柱斜截面受剪承载力的计算598.2.4框架梁柱节点核芯区截面抗震验算599 楼板设计619.1楼板类型及设计方法选择619.2荷载计算619.3弯矩计算619.4截面设计6210 楼梯设计6310.1建筑设计6310.2结构设计6310.2.1楼梯梯段板设计6310.2.2楼梯平台板设计6410.2.3楼梯平台梁设计6411 结论6611.1总结6611.2体会66参考文献68致 谢69毕业设计(论文)知识产权声明70毕业设计(论文)独创性声明711 绪论1.1建筑设计背景1.1.1建筑概况设计题目：长安实验中学公寓楼设计建筑层数：六层

22、建筑面积：4989.6 m2建筑总高度：20.7 m结构类型：现浇混凝土框架结构1.1.2 设计资料及设计依据a.设计使用年限根据规范和任务书，本方案的设计使用年限为50年。(1) 场地条件建筑用地地形平缓，常年地下水位低于地面下8m.地下水无运侵蚀性；场地类别为II类。(2) 气象条件冬季平均风速0.7 m/s，基本风压w0=0.35kN/ m2；基本雪压:0.20 kN/ m2。(3) 地质条件地层自上而下分别为：杂填土，厚度2.84m,不宜作天然地基；黄土，厚度2.83.5m，具有弱湿陷性，承载力标准值；粉质粘土，揭露厚度15m，夹中砂，卵石透镜体，承载力标准值。b.抗震设防地震基本烈度

23、为8度，设计基本地震加速度为0.15g，设计特征周期为0.35s，建筑场地类别为类，抗震设防烈度为8度，抗震等级为二级。1.2建筑方案及方案说明1.2.1建筑方案的初步设计根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图经指导老师修改后进行下一步设计。建筑总平面布置应考虑到和周围环境(相邻建筑、绿化及道路)的关系，要求平面布置紧凑，人流路线合理，满足防火要求，房间的采光通风及保温隔热等均需满足功能要求，建筑造型和建筑立面要求美观、大方，体现时代特色。在完成平、立、剖草图时做了以下处理手法：a.平面设计柱网尺寸采用6.9m7.2m，柱网布置见图2.1。该建筑主要用于可容纳4人

24、的普通公寓楼，根据实际情况并参考.宿舍建筑设计规范(JGJ36-87)，取1个开间为一个房间，每个房间带一个阳台，开间尺寸为 3.6m5.7m，阳台尺寸为：3.6m1.2m。(1) 主要房间平面设计1) 房间门设置根据建筑防火设计规范每个开间取一个门，所有宿舍门均取2.1m0.9m(其中门高2.1m)的木门。2) 窗的设置根据房屋建筑学中民用建筑采光等级表可知：宿舍的采光等级为级，要求窗地面积比为1/6- 1/8(此处取1/6)，则选窗的尺寸为1.8m1.5m 。(2) 辅助房间设计卫生间平面设计：为保证建筑上的布局合理，故在楼道的左，右两侧各布置一大卫生间。(3) 交通联系部分的平面设计1)

25、 走廊由楼梯门和走道的宽度指标可知，当建筑的耐火等级为二级时，一层、二层为0.65m，三层为0.75m/百人，大于四层为1m/百人。故可设置楼道建筑轴线尺寸为2.7，以保证走廊净宽为2.5m，满足设计要求。 一层两侧设门，二层以上楼道两侧设窗，窗尺寸选择2.4m1.5m。2) 楼梯由于楼全长在50.4米以上，故为满足房间门到封闭楼梯间的最大距离22米的要求，可设置二道楼梯，左右两侧各设平行双跑楼梯，满足防火要求。门厅：采用两个开间即7.2m6.9m(参考建议中小学宿舍建筑面积为每人0.06-0.08平方米)。b.立面设计立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一

26、些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口，雨篷等细部构件的处理。考虑设计的是公寓楼，立面尽量简洁，大方。在建筑的南北立面各层采用统一的塑钢玻璃窗，有规整的效果。建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间结构体系。确定房间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。综合考虑这些因素，取房间层高为3.3m。c.剖面设计剖切线一般是要通过楼梯的，选取比较有代表的地方剖切，剖面图很详细的显示楼梯的构造和尺寸，楼梯的出口尺寸，楼梯梯间宽、踏步尺寸以及平

27、台尺寸等。d.防火设计该建筑为高度不超过24m的多层建筑，防火等级为二级，将每一层划分为一个防火区间，则每层长度50.4m小于允许长度150m，每层的建筑面积831.6 m2小于最大允许面积2500 m2。该建筑设有二部楼梯，每一个防火区间的安区出口几位3个，满足防火规范要求。表1.1安全疏散距离高层建筑房间门或住宅户门至最近的外部出口或楼梯间的最大距离(m)位于两个安全出口之间的房间位于袋形走道两侧或尽端房间公寓楼3015该建筑总长为50.4m，均匀设置2部楼梯，任一房间至外部出口的距离不大于15m，安全疏散距离满足规范要求。 表1.2 首层疏散外门和走道的净宽(m)高层建筑每个外门的净宽走

28、道净宽单面布房双面布房居住建筑1.11.21.3其它1.21.31.4高层建筑内走道的净宽，应按通过人数每100人不小于1.00m计算；首层疏散外门的总宽度，应按人数最多的一层每100个不小于1.00m计算。首层疏散外门和走道的净宽不应小于表1.2的规定。该建筑首层走道净宽取2.1m，外门净宽为2.4m，满足规范要求。根据6.2.2条，建筑高度不超过32m的二类建筑应设封闭楼梯间，在走道和楼梯交汇处设置防火门，门宽1.5m。各层防火门开向楼梯。1.2.2建筑施工图设计建筑设计和结构设计互相影响、互相配合、互相制约，所以，在绘制建筑施工图过程中，一定要参考结构验算和构造要求，遇到问题及时修改。在

29、施工图设计过程中，一定要结合相关的规范考虑全面，按照制图统一标准绘制，节点细部构造要细心绘制，尺寸标注、做法标注及一些说明要符合要求。用天正建筑结合AutoCAD绘制建筑施工图，画出每层的平面图之后，利用天正建筑生成立面图和剖面图，再利用AutoCAD做细部修改，在初步设计的基础上，绘制建筑施工图。设计深度应满足施工、安装及预算要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。建筑设计说明书，说明工程概况及设计依据、设计意图、建筑规模、要求、建筑方案及方案说明、设计依据和设计原则、经济技术指标等。1.3建筑设计的工程做法在绘制建筑施工图的同时，把屋面、楼面、立面和剖面的主要工程做法定下来，以便在结构计算

30、中使用。屋面为不上人屋面，工程做法如下：40厚C20细石混凝土保护层三毡四油防水层20厚水泥砂浆找平层100厚钢筋混凝土屋面板20厚混合砂浆天棚抹灰楼面工程做法：水磨石楼面(包括水泥粗砂打底)100厚钢筋混凝土屋面板10厚混合砂浆天棚抹灰立面：喷硬质复层花纹涂料(浮雕)。1.4课题研究的意义通过长安实验中学公寓楼设计，综合运用所学过的基础理论和专业知识，锻炼查阅相关规范和资料进行教学楼建筑方案设计和框架结构计算的能力，熟悉工程设计的内容和程序，提高分析和解决工程实际问题的能力，为以后工作奠定一定的基础。 2 结构布置2.1 结构布置根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面、立面和剖面设计，主体结构共6层，层高3.3m。填充墙采用240mm的粘土空心砖砌筑，门部分采用木门，部分采用玻璃门，详见门窗表，门洞尺寸为0.92.1，窗为塑钢玻璃窗，洞口尺寸为1.81.5.对该建筑进行建筑高度、使用要求、材料用量、抗震要求、造价等综合因素考虑后，选择框架结构。因为考虑到框架结构有以下优势：建筑平面布置灵活，可以获得较大空间，也可以做成小房