框架结构宿舍楼结构设计计算书.doc

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1、郑州华信学院本科毕业设计院系： 建筑工程学院 专业： 土木工程 班级： 08土木工程5班 学号： 0803110530 姓名： 郭刘奇 指导教师：王合春一、毕业设计题目 沈阳市第二十八中学宿舍楼 二、毕业设计工作内容与基本要求（目标、任务、途径、方法，应掌握的原始资料（数据）、参考资料（文献）以及设计技术要求、注意事项等）（一）毕业设计目标：在指导老师指导下，使学生独立完成建筑工程专业的毕业设计，是最重要的综合性实践宿舍环节，是对学生在毕业前的最后学习和综合训练。毕业设计要综合运用所学基础课、技术基础课及专业课和相应技能来模拟实际工程进行具有实战性质的训练。它对培养学生的综合素质、特别是对工作

2、后工程实践能力和创新能力的有效提高都起着非常重要的作用。在设计中认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的原则，在深入研究建筑物的特点、发展趋势、内外环境、结构类型的基础上，精心地进行建筑施工图设计（二）毕业设计任务、途径、方法、应掌握的原始资料（数据）、参考资料以及设计要求等； 第一部分：调研收集资料 1通过对已建的宿舍楼的参观调研，了解：（1）宿舍楼的平面形状、单元组成、功能分区；（2）主次出入口的安排及周围道路、建筑的关系；（3）主门厅的功能，楼梯、在门厅中的位置及人流组织，门厅大小、空间高度及艺术处理；（4）宿舍楼房间的开间、进深尺寸，（5）外墙与柱子的关系、定位轴线；（6）卫生间、洗手间的

3、一般设计要求；（7）在平面上其它功能（如消防、配电等设施）的布置；（8）建筑物的立面色彩处理、室内外装修及所采用的新材料、新技术；（9）立面的表现对建筑物的影响；（10）檐口形式、屋面排水组织形式及设计；（11）剖面空间组合、净空高度和层高的确定，室内外高差等。 2通过对在建的建筑物进行调研参观及查看设计阶段的施工图纸，了解：（1）一般宿舍楼，可采用哪几种结构形式，各有何优缺点；（2）阶梯教室或大空间房间的结构布置与设计；（3）框架结构的形式有哪几种，各有何优缺点，在实际设计中应根据什么条件选择框架的结构形式；（4）基础有哪些形式，在实际设计中应如何选择基础的形式，基础的配筋及构造；（5）结构

4、构件的连接，框架节点处理；（6）楼梯形式及电梯井做法；（7）变形缝的形式、做法及处理；（8）框架结构及框-剪结构内力计算可采用哪几种方法，各有何简化假定，在实际设计中如何考虑房屋侧移计算；（9）如何写建筑设计和结构设计说明；时要达到什么深度；（11）施工方法对结构设计有哪些影响和要求。 3.借助计算机软件。第二部分：建筑设计 1题目及要求 （1）工程名称：沈阳市第二十八中学宿舍楼（2）工程地点：沈阳市第二十八中学（3）面积与层数：总建筑面积3000m2左右；层数主体4层，层高3.6m，底层门厅4.0m，（4）结构形式：框架结构。 （5）功能要求：房间21.6m2 卫生间、楼梯间等按有关规定计算

5、其数量与尺度，并设底层大厅。屋面为上人屋面。（6）建筑标准 建筑等级级； 防火等级级； 采光等级级。2水文、地质、气象条件 该工程所在地最高气温为41度，最低气温为8度，风向的主导风向为夏季东南风，冬季为西北风，基本风压0.35KN/m2，雨雪条件为：基本雪压为0.5KN/m2，最大降雨量为60mm/h。1.填土,褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含快石和植物根系，层厚1m，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。2.粉质黏土, 褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚1m，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。3.粉质黏土, 褐黄色，硬塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层未穿透，fak=20

6、0kPa，ES=7.7Mpa。场地土15m深度范围内无液化土层。工程所在地场地地震效应：建筑物所在地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组，拟建场地土类型中软场地土，类建筑场地。3严格遵守国家现行建筑设计规范 4成果要求 根据任务书要求进行该工程的方案和施工图设计，以施工图设计为主。 （1）方案设计 总平面布置，安排主入口、道路、消防车道及停车场组织，绿化和景点组织等； 铅笔草绘主要平面、立面及剖面，标注主要尺寸，比例不小于1：200，图幅不限。 （2）施工图设计 最好计算机绘制，若手绘时要求用专门绘图笔，达到施工图深度，具体要求如下： 底层平面图 ； 标准

7、层平面图 ； 顶层平面图； 屋面排水组织设计图； 正立面、背立面图各一个必要时画出侧立面图； 剖面图（要求剖到楼梯）； 详图23个，墙身剖面图，包括檐口详图，楼梯平面图等； 门窗表，并简要说明主要的建筑构造用料做法，如地面、楼面、内墙、顶棚、外墙、屋面、散水、台阶、坡道等； 建筑设计说明书：简要的建筑设计说明，如建筑性质、设计依据、建筑概况、建筑高程、总建筑面积、总使用面积、使用面积系数K值、建筑类别、耐火等级、抗震设防烈度、墙体材料及厚度、玻璃厚度及颜色、门窗材料及颜色等。其它需说明的内容如方案的特点、设计构思、疏散组织、平面组合、建筑造型处理等； 图纸规格与数量：2#及2#加长图，图纸至少

8、7张。图例表示均按建筑制图标准制图，要求线型分明，字体工整（采用用仿宋字）； 5主要参考资料与文献 1中华人民共和国建设部.民用建筑设计通则（GB50352-2005）中国建筑工业出版社，2005.2房屋建筑学.武汉理工大学出版社，李必瑜、王雪松编著.2008.8.3东南大学合编.混凝土结构（上、中册，第二版）M.北京：中国建筑工业出版社.4土木工程专业毕业设计指导M.北京：科学出版社，梁文兴.2002.5中国建筑科学研究主编.混凝土结构设计规范（GBJ10-10）条文说明.沈阳辽宁科学技术出版社,2010.6土力学与基础工程.武汉理工学出版社，赵明华、俞晓编著.2008.8.7结构力学M.北

9、京：高等教育出版社，龙驭球.2002.8中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范（GB5007-2001)S.北京：中国建筑工业出版社，2002.9.土木工程制图M.北京：高等教育出版社，朱育万.2000.10 GB 50010-2002,混凝土结构设计规范S北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.11 GB 50007-2002,建筑地基基础设计规范S北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.12ASCE. Civil Engineering Massage, 2002-2004.13 Tim and Benton, ed, Architecture and Design: 1890

10、1939, New York, 1975.第三部分：结构设计 1设计基础资料 （1）所用水文、气象资料详见建筑设计资料集（第二版）； （2）土壤冻结深度：1.4m； （3）场地地质资料：建设场地地处沈阳市大东区， （4）地下水位：勘察期间，在勘探深度15.60m以内未见到地下水，由于地下水位埋藏较深设计和施工中可不考虑其影响。 （5）抗震设防烈度：7度。 2结构方案的选择 在建筑方案的基础上，根据用途、高度、抗震设防烈度选择结构方案。 属于浑河冲击平原，经人工整平，地形平坦。 （1）确定结构承重体系（框架结构、框-剪结构、混合结构）。 （2）确定结构施工方案（现浇式、装配式、装配整体式）。

11、3）确定柱网尺寸，进行梁、板、墙等结构平面布置（包含变形缝的划分）。 （4）根据地质资料及上部结构形式，确定基础形式、埋深。 （5）进行初步估算，确定结构构件尺寸。 3结构计算，每人选一榀框架计算 （1）确定框架计算简图。 （2）荷载计算：注意传力正确，防止少算和漏算。 （3）竖向荷载作用下的内力分析与计算。 （4）风荷载作用下的内力分析与计算。 （5）地震作用计算。 （6）荷载组合与内力组合。 （7）截面设计（配筋计算）、节点区设计及构造设计。 （8）电算分析内力并与手算结果对比。 （9）地基与基础的设计和计算。 （10）自选构件的设计和计算：包括楼梯、雨蓬、井式楼盖等。 4绘制施工图 （

12、1）基础平面布置图及配筋图1:100或1:150、1:20； （2）框架柱配筋图（平法表示）；1:100或1:150； （3）结构平面布置及板配筋图（标准层）1:100或1:150； （4）标准层框架梁配筋图（平法表示）；1:100或1:150； （5）自选构件施工图，如楼梯等。 图纸数量：图纸规格与数量：2#或2#加长图，图纸至少5张。按照建筑结构制图标准（GB/T 501052001）用计算机或手工绘制，手工绘制时要求用专门绘图笔。 5整理设计说明和计算书（1）内容包括：结构方案选择的依据、结构布置说明，结构设计的全过程，包括计算单元、计算简图、荷载计算、内力计算、内力组合、截面设计及基础

13、楼梯等自选构件的设计计算等。 （2）要求：内容完整，条理分明，计算准确，图示清楚，字迹工整，装订整齐。一律用钢笔书写或计算机打印，计算书要有前言和目录等。6参考资料与文献（1）教材：结构力学、钢筋混凝土结构、土力学地基与基础、多层与高层结构设计、建筑结构抗震设计及建筑制图等； （2）各类制图标准、规范：建筑结构制图标准、建筑结构荷载规范、混凝土结构设计规范、砌体结构设计规范、建筑地基基础设计规范、建筑抗震设计规范、高层建筑混凝土结构技术规程等； （3）设计手册：工民建专业毕业设计手册、建筑结构静力计算手册、建筑结构设计综合手册、混凝土结构构造手册等； （4）建筑构件通用图集及中南地区通用建筑

14、标准设计图集。 第四部分：毕业答辩 1答辩准备： （1）校对图纸并修改。 （2）设计成果： A2或A2加长施工图12张以上、毕业设计说明书1份。 2答辩内容：设计应用知识及大学所学课程内容，以设计应用知识为主。 毕业设计时间：2012 年 2 月 14 日至 2012 年 5月 25 日计 划 答 辩 时 间： 2012 年 5 月 28 日专业（教研室）审批意见：审批人（签字）：附表： 各工程地质单元物理力学性质指标统计表层号土层层厚压缩模量Es(MPa)承载力特征值fka（kpa）极限侧阻力标准值Qsk（kpa）极限端阻力标准值Qsk（kpa）1杂填土3.56.02中砂0.8-0.910.

15、7160203砾砂0.8-3.925.34505023004圆砂2.2-3.035.76206730005砾砂9.8346007032006粉质粘土0.1-0.46.815025郑州华信学院毕业设计开题报告表设计题目沈阳市第二十八中学宿舍楼设计课题来源社会生实践课题性质工程设计指导教师王合春学生姓名郭刘奇专 业土木工程学 号0803110530一、调研资料的准备本工程-任务是在沈阳市第二十八中学内建设男生宿舍楼，本工程指标如下：总建筑面积3000m2左右；层数主体4层，层高3.6m，底层门厅4.0，整体采用框架结构。查找各种资料，了解框架结构布置特点和要求，教学楼设计规范以及钢筋混凝土相关知识

16、框架结构由梁柱构成，构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时，现浇楼面也作为梁共同工作的，装配整体式楼面的作用则不考虑，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。调研资料如下:1中华人民共和国建设部.民用建筑设计通则（GB50352-2005）中国建筑工业出版社，2005.2房屋建筑学.武汉理工大学出版社，李必瑜、王雪松编著.2008.8.3东南大学合编.混凝土结构（上、中册，第二版）M.

17、北京：中国建筑工业出版社.4土木工程专业毕业设计指导M.北京：科学出版社，梁文兴.2002.5中国建筑科学研究主编.混凝土结构设计规范（GBJ10-10）条文说明.沈阳辽宁科学技术出版社,2010.6土力学与基础工程.武汉理工学出版社，赵明华、俞晓编著.2008.8.7结构力学M.北京：高等教育出版社，龙驭球.2002.8中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范（GB5007-2001)S.北京：中国建筑工业出版社，2002.9.土木工程制图M.北京：高等教育出版社，朱育万.2000.10 GB 50010-2002,混凝土结构设计规范S北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.11 GB

18、50007-2002,建筑地基基础设计规范S北京：中华人民共和国建设部，2002.4.1.12ASCE. Civil Engineering Massage, 2002-2004.13 Tim and Benton, ed, Architecture and Design: 1890-1939, New York, 1975.二、设计的目的与任务毕业设计要综合运用所学基础课、技术基础课及专业课和相应技能来模拟实际工程进行具有实战性质的训练。它对培养学生的综合素质、特别是对工作后工程实践能力和创新能力的有效提高都起着非常重要的作用。对本课题的研究将分为毕业实习、建筑设计、结构设计、毕业设计整理四

19、个方面。毕业实习阶段，收集必要的设计原始资料，做好设计前的调查研究工作，参考同类型设计的文字及图纸资料。学习有关的国家法规及规范。运用所学的基础知识和专业知识，独立完成建筑的平面、立面、剖面的设计，在设计中认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的原则，注意与结构设计相协调。在结构设计中利用所学的力学知识和专业课，完成基础、梁、柱、板的配筋设计，并整理好计算书。三、设计的思路与预期成果设计思路我根据毕业设计任务书并已认真阅读，在熟悉设计要求的基础之上，对已学过的建筑工程技术制图与识图房屋建筑学等、做全面而系统的复习并且去图书馆借阅关于住宅楼设计的图集，对其集体居住房间，以及水房 卫生间 走廊 门窗

20、开间进深尺寸进行了解，为了满足设计的要求还外出到其他院校宿舍公寓进行实地考察。在设计中我考虑着学生宿舍人流集中疏散困难以及通风照明不良等缺陷，严格依照各种法规以及相关质料要求进行系统全面设计。设计中我以满足当代大学生各种使用要求和方便集体居住统一管理教学原则，对一些细部整体进行合理布置.预计成果文献综述（不少于3000）、外文翻译（不少于1000字）、设计说明书与图纸4不封闭内容。图纸包括建筑和结构两部分，建筑图包括设计说明、门窗表、建筑平面图（首层、标标准层与顶层）、立面图、剖剖面图（见楼梯）、楼梯平面及剖面图、节点构造详图等内容。结构主要图纸有底层及标准层结构平面布置图、框架结构施工图（配

21、筋图），图纸数量约为12张左右（按A2图计），比例一般为1:1001:200，详图为1：50。四、任务完成的阶段内容及时间安排1.第八学期1-2周 毕业实习，完成毕业设计工作调研；2.第八学期3-4周 毕业实习，完成毕业设计开题报告；3.第八学期5-8周 毕业实习，完成建筑的初步设计方案；4.第八学期9周 完成建筑施工图绘制；5.第八学期10-13周 进行结构计算，完成结构设计绘制结构施工图；6.第八学期14周 完成设计说明；7.第八学期15周 完成文献综述，外文文献翻译，整理毕业设计材料，准备答辩。五、完成设计所具备的条件因素：用到的相关规范，包括建筑和结构，根据老师提供的资料在图书馆或网络

22、中进行查询，做设计时查看应用。自己查询外部资料，学习优点好处，加上工学院实验室有AutoCAD、天正建筑、PKPM等建筑软件，加上老师对软件应用的指导，充分保证了我们毕业设计的进行。指导老师签名： 日期课题来源指：1.教师科研；2.社会生产实践；3.学生自选；4.导师下达；课题性质指：1.理论研究；2.应用（实验）研究；3.工程设计；4.软件设计5.其他；郑州华信学院本科毕业设计说明书沈阳市二十八中学宿舍楼设计院（系）名称建筑工程学院专 业 名 称土木工程学 号0803110530学 生 姓 名郭刘奇指 导 教 师王合春 2012年5月15日沈阳市二十八中学宿舍楼设计摘要本毕业设计题目是沈阳市

23、二十八中学宿舍楼结构设计，该楼的总建筑面积大约是3000平方米，共四层，建筑高度为16.0米。本建筑采用钢筋混凝土全现浇框架结构体系。基础采用独立基础。本设计说明书中包括设计说明和设计计算书。其中计算书部分选取一品框架进行手算，配合电算进行校核。设计说明的主要内容分为建筑说明和结构说明。建筑注重平面、立面和剖面的统一结合，以及和结构部分的联系，还有主要构件的施工做法。结构部分包括构件尺寸的初步确定、框架的计算简图、荷载计算、框架横向侧移计算、框架在水平及竖向荷载作用下的内力计算分析和计算、内力组合、截面设计及地基基础的设计等。图纸包括十八张，其中建筑图九张，结构图九张。其中就行一品框架计算时，

24、可用电算进行校核。电算步骤为：先用PMCAD软件进行结构平面布置，检查平面数据，输入次梁楼板，输入荷载数据，形成PK文件，画结构平面图，然后使用PK进行框架计算；最后用相关软件进行框架的空间结构计算，输出框架梁柱配筋梁，柱配筋图及内力计算结果。关键词：毕业设计，框架结构，独立基础，内力组合28 middle school dormitory building design in ShenyangThe graduation design topic is 28 high school dormitory building structure design in Shenyang, the to

25、tal gross floor area of approximately 3,000 square metres of floor, a total of four layers, building height of 16 meters. This construction using cast reinforced concrete frame structure system. Foundation of independent Foundation. Included in this design manual design and design account book. Acco

26、unt book of which some selected frames for hand calculation, with the electronic check. Design description description description of main contents are divided into buildings and structures. Building focusing on plane, combination of elevation and section of the consolidated, as well as links and st

27、ructural elements, there are major components of construction practices. Structural elements include calculating sketch of the preliminary determination of component dimensions, frame, load calculation, calculation of transverse frame lateral displacement, frame under horizontal and vertical loads i

28、n calculation of internal force analysis and calculation of internal force combination, design, Foundation, and design. Drawings include 18, of which nine architectural plans, charts. When you do your calculation of frame, check the computer available. Steps for computerized: structural layout using

29、 PMCAD software, check the graphic data, enter the secondary beams floor, enter load data to form PK files, draw a structure plan, then use PK for framework calculation; the last related software for calculation of the spatial structure of the framework, output beam reinforcement of beam, column int

30、ernal force calculation of reinforcement plans and results目 录第1章 绪论18第2章 建筑设计 19 2.1 工程概况与设计资料19 2.2 材料使用 19 2.3 建筑设计功能要求20 2.4 结构要求20第3章 结构布置及建筑构件尺寸初选 213.1 结构布置及梁、柱截面尺寸的初选 213.2荷载计算 24第4章 框架结构刚度计算 30 4.1 框架梁柱的线刚度计算30 4.2 梁、柱的线刚度平均比31第5章 横向水平风荷载计算335.1风荷载作用下的水平位移验算 335.2风荷载作用下的内力计算 345.3水平风荷载作用下的框架

31、柱与框架梁固端弯矩计算365.4水平风荷载作用下框架梁剪力与框架柱轴力计算395.5水平风荷载作用下框架结构内力图 39第6章 水平地震作用下的框架结构内力计算426.1 水平地震作用下框架结构内力计算426.2 重力荷载标准值426.3 横向框架侧移刚度计算446.4 横向自振周期计算 456.5 水平地震作用及楼层地震剪力计算 466.6 水平地震作用框架结构内力计算 47第7章 竖向荷载作用下的框架结构内力计算与内力组合537.1 框架结构的荷载计算537.2 竖向荷载计算 567.3 恒荷载作用下框架的内力597.4 活荷载作用下框架结构的内力计算 707.5 弯矩调幅77第8章 框架

32、结构的配给计算 848.1 框架梁的配筋计算848.2 框架柱配筋计算908.3. 板的配筋计算1028.4 楼梯设计及计算 112第9章基础设计1179.1 基础设计的相关资料计算 1179.2 肋梁剪力计算 1219.3 配筋计算122参考文献126结论127致谢128 第1章 绪论1.1建筑地点辽宁省沈阳市，二十八中学1.2建筑类型四层宿舍楼，框架结构。第2章 建筑设计21工程概况与地质资料2.1.1工程概况工程名称：沈阳市第二十八中学宿舍楼工程地点：沈阳市第二十八中学面积与层数：总建筑面积3000m2左右；层数主体4层，层高3.6m，底层门厅4.0m，结构形式：框架结构。 功能要求：房

33、间21.6m2 卫生间、楼梯间等按有关规定计算其数量与尺度，并设底层大厅。屋面为上人屋面。建筑标准：建筑等级级；防火等级级；采光等级级。2.1.2水文、地质、气象条件 该工程所在地最高气温为41度，最低气温为8度，风向的主导风向为夏季东南风，冬季为西北风，基本风压为0.35KN/m2，雨雪条件为：基本雪压为0.5KN/m2，最大降雨量为60mm/h。填土,褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含快石和植物根系，层厚1m，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。粉质黏土, 褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚1m，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。3、粉质黏土, 褐黄色，硬塑，湿，含褐色铁

34、锰氧化物结核，该层未穿透，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。场地土15m深度范围内无液化土层。工程所在地场地地震效应：建筑物所在地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组为第一组，拟建场地土类型中软场地土，类建筑场地。2.2材料使用：混凝土使用：框架梁、柱采用C30混凝土；基础主体采用C30混凝土，基础垫层采用100mm厚的C10混凝土；楼面板、屋面板采用C30混凝土，楼梯采用C25混凝土。钢筋的使用：框架梁采用HRB400的钢筋；框架柱采用HRB400的钢筋；墙体：外墙采用200mm厚的灰砂砖（），而一侧墙体为水刷石面（）；内墙采用200mm蒸压粉煤灰加气混

35、凝土砌块，开间分隔墙为120mm。门窗：均为刚框玻璃窗，门窗表详见门窗表。2.3 建筑设计功能要求各层建筑平面图中房间布置要满足建筑使用功能的要求外u，还应满足防火要求，各层平面图比例为1：100，其中，底层平面图中要标明室内外高差和画出指北针。楼地面标高，首层平面图应注明内外地坪标高，有坡度的房间还应注明坡度、坡向。立面图及剖面图的比例为1:100，标注均采用三道高度尺寸标注，各主要部位的标高，外墙的预留孔洞还应注出其定形和定位尺寸。建筑物两端的轴号。立面局部详图索引符号。详图比例为1:50-1:20.各层楼地面、楼梯、坑沟、檐口、女儿墙、门窗、雨蓬、预留孔洞、室内地面、散水、排水沟等可见的构件2.4结构要求上部结构形式：现浇框架结构；基础结构形式：柱下交叉