【土木毕设】【10层】框剪结构住宅楼全套设计-设计计算书

第1页共189页1引言本工程是10层框架—剪力墙结构体系，设计此结构体系力求平面结构布置对称，剪力墙布置均匀落地。在设计过程中，框架梁、柱和剪力墙的布置充分考虑了建筑物的使用功能和结构的合理性，既可以满足空间的灵活布置，同时考虑框架和剪力墙同时承受竖向荷载和侧向力的作用，可以满足抵抗水平和竖向荷载。针对框架结构易于形成较大的自由灵活的空间，以满足不同建筑功能的要求，及剪力墙可提供很大的抗侧刚度，以减少结构在风荷载和侧向地震荷载作用下的侧向位移，有利于提高结构的抗震能力。因此，框架—剪力墙结构具有很广泛的使用范围，在旅馆、办公楼等公共建筑中得到广泛的应用。框架—剪力墙结构应用于高层建筑非常广泛，针对以上的毕业设计题目及框剪结构的特点，作为土木专业的我，选择了框剪结构目的是将四年所学的知识总结与应用于此框-剪结构设计，设计过程分为建筑部分与结构部分，每一大部分都根据规范来设计，同时灵活地根据实际情况来设计。设计的收获是不但能将框架结构于剪力墙结构掌握好及两者之间的联系，同时为今后学习其他结构的知识打下了牢固的基础，为今后的工作必定有非常大的帮助。第2页共189页2建筑设计1）、总平面设计拟建豪华公寓位于广州某地区，坐北朝南，主导风向为西南风。拟建豪华公寓处主干道，交通方便；同时有其他几栋拟建公寓，形成建筑群；周围有一定的现代建筑物及商业区，考虑周围环境，与周围环境相协调，城市管网供水供电。建成后的公寓将有完善的配套设施、运动场所以及一定的绿化面积，满足建筑各项技术。2）、平面设计设计思路是从建筑功能上出发，从总体布局到局部的原则去把握整个设计。建筑平面是表示建筑物在水平方向各部分组合关系以及各部分房间的具体设计。a、平面组合采用对称式组合，满足住宅的设计要求，形成一梯（两电梯）4户，公寓内部为套间式。走廊的宽度采用1.2m。防烟楼梯、电梯遵照《高层民用建筑设计防火规范》的要求，合用消防前室面积采用3.8*6＝22.8m2210m,满足要求。b、交通组织及防火设计，本建筑总高度为35.4m50m,建筑类别为二类高层建筑，每层的建筑面积〈1000m2。耐火等级二类高层建筑耐火等级为二类。防火分区根据规范二类建筑每个防火区的最大建筑面积为1500m2，满足要求。本设计将建筑在平面上将楼梯同套间分开，用防火墙或防火门隔开，竖向上用钢筋混凝土楼板和防火门分隔。防火区设置疏散楼梯一个，设置防火门及楼梯前室，前室面积为22.8m2〉6m2，满足要求，其他尺寸根据防火要求均满足，具体尺寸参照平面图。c、柱网的布置。按照每间公寓的布置以及走廊的布置确定，开间为4.2m+4.5m，横向的开间为5.4m+1.2m+3.3m。柱网的布置做到整齐划一、对称，以利于构件的统一化。该高层二至十层均为豪华公寓，一层为停车场。3)、剖面设计剖面设计目的是确定建筑物竖向各空间的组合关系、空间的形状和尺寸、建筑层数等。第3页共189页考虑结构的统一、功能的要求，以及施工的方便，建筑层高均为3m，室内外高差为0.52m，电梯机房的空间高度及其相对高程应根据所选电梯型号的说明书确定，取顶层高为4.2m。门窗的高度满足《高规》的要求，门的高度均为2.1m，窗台的高度取0.9m。本建筑的基础拟做桩基础。4)、立面设计立面设计目的是在紧密结合平面、剖面的内部空间组合、外部环境及在满足建筑使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的规律进行的。5)、建筑构造设计建筑构造设计是建筑设计的重要组成部分，是建筑平、立、剖设计的继续和深入，也是结构设计和建筑施工的重要依据。外墙：高层建筑结构多为框架和剪力墙承重，外墙只起围护的作用。各种轻质砌块（蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，240mm）——目的：轻质、保温、隔热。外侧加砌瓷砖墙面——目的：为避免墙体受水，影响墙体隔热、保温性能。内墙：（除剪力墙外）根据使用要求，楼梯间、防烟前室、电梯间墙应又足够的防火性能；宿舍墙具有必要的隔声性能；卫生局应有放水防潮性能等。初选：蒸压粉煤灰加气混凝土砌块（240mm）；轻质内隔墙：蒸压粉煤灰加气混凝土砌块（100mm）。高层建筑女儿墙一般为较高（1.2m），为了保证其稳定，需在上端设钢筋混凝土圈梁且与主体结构有可靠的拉结。楼梯的设计也要满足《高层民用建筑设计防火规范》的要求，采用mmmmhb160*270*。楼梯的宽度、平台梁的跨度也满足要求。以下表2-1为建筑构造的用法：建筑装修做法表2-1地面做法屋面做法停车场做法轻质隔热板水磨石面层40mm厚C20级细石混凝土防水层：内配双向φ6@200钢筋网3~4厚水泥胶结合层纵横每6米分缝，分缝处用防水油膏填缝第4页共189页20mm厚1：2.5水泥砂浆10mm厚纸筋灰隔离层100mm厚C15混凝土垫层20mm厚1：3水泥砂浆找平大厅做法120mm厚钢筋混凝土板大理石面层15mm厚混合水泥石灰浆粉刷3~4厚水泥胶结合层墙面装修做法20mm厚1：2.5水泥砂浆外围护墙做法100mm厚C15混凝土垫层75*75外墙面瓷砖（聚合物水泥浆沟缝）标准层做法5mm厚聚合物水泥砂浆粘贴面层（瓷砖）20mm厚聚合物水泥砂浆找平20mm厚1：2水泥砂浆找平扫聚合物水泥浆一道素水泥浆结合层一道内墙1做法100mm厚钢筋混凝土楼板混合砂浆批档：用于所有房间、客厅、梯间1200mm以上墙面`15mm厚混合水泥石灰浆粉刷15mm厚1：1：6水泥砂浆打底卫生间、厨房、阳台做法5mm厚1：1：3水泥沙浆过面面层（玻化面砖）扫乳胶漆一道15mm1:2水泥砂浆保护层内墙2做法2mm厚水泥基防水涂料耐磨抛光砖：用于候梯厅，梯间1200以下墙面20mm1：2水泥砂浆找平15mm厚1：1.25水泥砂浆胶合层素水泥浆结合层一道300*300mm耐磨抛光砖面，纯白水泥浆擦缝100mm厚钢筋混凝土楼板内墙3做法15mm厚混合水泥石灰浆粉刷瓷砖面（用于厨房、卫生间）楼梯间做法15mm厚1：1.25水泥砂浆打底、纯水泥磨平楼梯耐磨专用地砖（素白水泥浆擦缝）3~4mm厚水泥胶结合层3~4厚水泥胶结合层5mm厚彩花瓷片白水泥擦缝20mm厚1：2.5水泥砂浆找平层100mm厚钢筋混凝土楼板门窗做法15mm厚混合水泥石灰浆粉刷采用铝合金窗、木门、铝合门说明：外围护墙、分户墙采用180墙，隔墙采用120墙第5页共189页3结构设计基本资料1）、工程名称：10层豪华公寓。2）、建设地点：广州某地区。3）、工程概况：总建筑高度为35.4m,共10层，每层层高3.0m，室内外高差0.52m。4）、主导风向：全年为西北风，夏季西南风，基本风压为W0=0.5KN/m2。5）、雨雪条件：无。6）、地震条件：该工程所在地区抗震设防烈度为7度，场地土为Ⅱ类土，设计地震分组为第一组。7）、材料选用：8）、地质报告：根据广州市城市规划勘测设计研究院提供的《广州某豪华公寓岩土工程勘察报告》的工程地质资料。混凝土：全部采用C30钢筋：纵向受力钢筋采用热轧HRB300，其余采用热轧钢筋HPB235。墙体：外墙、分户墙采用180墙、隔墙采用120墙，具体构造要求参照表2-1门、窗：铝合门窗、木门。9）、设计年限：50年。4结构选型与布置经过对该建筑的建筑高度、建筑造型、抗震要求等因素综合考虑后，采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。第6页共189页结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架-剪力墙结构，平面布置如图3-1所示：图3-1标准层结构平面布置1)、屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖，刚性屋面。2)、楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖。3)、楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。4)、电梯间：采用剪力墙结构。结构布置：柱采用小柱网，小开间布置，满足住宅功能及其布置。5结构基本截面尺寸估算及截面几何特征第7页共189页5.1结构基本截面尺寸估算5.1.1框架柱截面尺寸估算1）、中柱广州地震烈度为7度、框剪结构、结构总高度为35.4m60m。查的抗震等级框架三级，剪力墙二级。按以上查规范得：22/12/14~1295.0mKNmKNqkN首层中柱楼层数为N=10，取25.1/3.141.12mmKNfc按最大负荷面积：232.18)2/5.475.22.4(2/)4.55.4(mA则柱估算的面积为：412.0223.03.1495.01032.181225.11.122mamfnAqAccNk取：mmmmhb500500第六层：334.0112.03.1495.0532.181225.11.122mamfnAqAccNk取：mmmmhb4504502）、分析C、D轴上的中柱虽然层高N=11，但由于10层以下都是属于剪力墙端柱，并且剪力墙可以当成长柱来承担楼面负荷面积，所以C、D轴上的中柱必定比以上的小，考虑柱的尺寸不能太小，取mmmmhb500500。3）、首层边柱按最大负荷面积297.16)2.12/4.5(2/)2.45.4(mA490.02430.03.1495.01097.161325.12.122mamfnAqAccNk第8页共189页取：mmmmhb500500第六层：349.0122.03.1495.0532.181325.12.122mamfnAqAccNk取：mmmmhb450450综上得出：1~5层：取mmmmhb5005006~11层：取mmmmhb4504505.1.2框架梁截面尺寸估算1）、横向框架梁按经验公式估算：最大计算跨度：ml0.60梁截面高度：mmhmlh550334~6000.6101~181101~1810梁宽度：250mmb5.137~27555021~4121~41mmhbb取：mmmmhb550250按简支梁荷载估算：按简支梁荷载时：mKNMM0.28485.4140.625.18.0max8.0max)8.0~6.0(2选用HRB335级，混凝土C30C50550.0bmKNmKNbhfbbc0.28409.378)55.05.01(55.0)35550(2503.140.1)5.01(2201满足要求。2）、纵向框架梁按经验公式估算：第9页共189页最大计算跨度：ml5.40梁截面高度：mmhlh5005.4101~181101~1810梁宽度：250mmb50021~4121~41bhb取：mmmmhb500250按简支梁荷载估算：mKNMM36.19184.5145.425.18.0max8.0max)8.0~6.0(2选用HRB335级，混凝土C30C50550.0bmKNmKNbhfbbc36.19124.308)55.05.01(55.0)35500(2503.140.1)5.01(2201满足要求。3）、次梁截面估算取跨度最大的计算：ml5.40同纵框架梁取mmmmhb450200满足要求（按简支梁计算同上，此略）跨度非常小的取mmmmhb3002005.1.3剪力墙截面估算纵横剪力墙数量按（1%~1.5%）=AW/楼面建筑面积，得AW=（1%~1.5%）*楼面建筑面积，由前求得建筑面积为594.0m2,得AW=5.94~8.9m2。根据建筑平面布置确定W1、W2、W3、W5的截面厚度为200mm，W4、W6采用250mm。求得总面积：22)8.17~88.11(2)9.8~94.550.136.225.035.22.045.625.00.52.025.62.0775.52.04mm满足要求。5.1.4板截面估算第10页共189页根据《高规》