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2003级本科毕业设计第1页共46页目录1.引言……………………………………………………………32．建筑设计说明2.1工程概况……………………………………………………………32.2设计条件……………………………………………………………42.3设计依据………………………………………………………………42.4方案提出和优选………………………………………………………42.5方案说明………………………………………………………………73．结构设计说明…………………………………………………………103.1概述3.1.1、设计依据……………………………………………………103.1.2、计算机软件……………………………………………………113.2结构布置及确定构件截面尺寸3.2.1、结构平面布置图…………………………………………113.2.2、结构构件截面尺寸的确定……………………………………113.3统计荷载3.3.1、楼面、屋面荷载统计…………………………………………133.3.2、填充墙荷载统计………………………………………………143.3.3、竖向荷载分布图………………………………………………153.4板的弯矩图……………………………………………………………163.5梁的弯矩图和配筋包络图3.5.1、梁的弯矩图……………………………………………………163.5.2、梁的配筋包络图………………………………………………173.6建筑结构总信息3.6.1、总信息…………………………………………………………183.6.2、地震信息………………………………………………………193.6.3、调整信息………………………………………………………193.6.4、材料信息………………………………………………………193.6.5、设计信息………………………………………………………202003级本科毕业设计第2页共46页3.6.6、风荷载信息…………………………………………………203.7计算信息输出3.7.1、各层质心、刚心及偏心率…………………………………203.7.2、自振周期、振型及地震作用………………………………223.7.3、水平位移计算……………………………………………233.7.4、框架柱地震倾覆弯矩百分比、地震剪力百分比……313.7.5、楼梯计算………………………………………………333.7.6、计算结果图形输出…………………………………………373.8结构计算分析汇总表……………………………………………403.9高层建筑规则性判断………………………………………………41结论………………………………………………………………43参考文献………………………………………………………………44致谢………………………………………………………………46附图1附图22003级本科毕业设计第3页共46页1.引言本设计为天津市河北工业大学南院女生宿楼设计，通过对专业课程的全方面综合的应用，进行建筑，结构和绘图等方面的全面训练，并设计出合理可靠的方案。本宿舍楼结构层数为11层，采用框架-剪力墙体系，体型对称，平面轮廓呈H形，首层层高4.2m,标准层高3.9m，顶层层高3.9m，总高43.2m。本体系采用整体现浇钢筋混凝土楼（屋）盖，纵横向承重方案。柱子采用600mm×600mm矩形钢筋混凝土现浇柱；主梁选用300mm×600mm矩形混凝土现浇梁，次梁选用300mm×600mm矩形混凝土现浇梁。本次设计首先完成了建筑方案设计，确定了建筑物各细部的构造做法，并完成了主要建筑施工图的绘制。结构分析采用PKPM软件计算，并由此绘制结构施工图。首先根据框架剪力墙布局确定各构件尺寸，然后在PMCAD中建模，并输入几何信息和荷载信息。在TAT中采用串联刚片系模型和振型分解反应谱法计算地震作用，采用空间杆系薄壁柱模型和矩阵位移法进行结构内力计算。在输出的计算结果的基础上，进行建筑体型的规则性分析和结构设计的合理性分析。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，写出相应的设计说明。根据对计算结果的分析，所有指标均达到国家行业规范和规程的要求，而且建筑图与施工图纸均符合制图标准。通过结果分析，验证了本次框架剪力墙结构设计方案的可行性。2．建筑设计说明2.1工程概况：1、工程地点：天津市河北工业大学南院女生宿舍楼。2、工程要求：钢筋混凝土框架-剪力墙结构。建议主体结构设为十二层，首层层高4.2m其他层3.9m。3、为满足使用要求，需设6人学生宿舍（约25m2）200间，学生活动室（约50平米）5间，每层设公共卫生间和盥洗室各2个，首层设传达室和宿舍管理室2003级本科毕业设计第4页共46页各一间。（注：以上面积仅为预估数字，具体设计结果可略有出入。）2.2设计条件：（1）场地条件：Ⅱ类场地，经地基处理后，基础持力层地基承载力特正值达到300kPa，最高地下水位距地表为2.2m；（2）土壤冻结深度：0.8m~1.0m；（3）室外设计最低气温：-12℃；（4）冬季起止日期：11月15日~3月15日；（4）雨季起止日期：7月1日~8月13日；（5）地区主导风向：东南（6）抗震设防：抗震设防烈度7度；设计基本地震加速度为0.15g;抗震等级框架三级,剪力墙二级。2.3设计依据本设计参照的图集有建筑构造做法相关图集以及现行钢筋混凝土结构构造图集等，参照的相关规范规程有宿舍建筑设计规范（JGJ36-2005）、建筑设计防火规范、高层民用建筑设计防火规范、建筑结构荷载规范（GB50009-2001）、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）等等。2.4方案提出和优选根据所查材料及资料，现提出两种方案：1、如下图：2003级本科毕业设计第5页共46页此方案为矩形平面布置,建筑长度为56m55m，依规范要求宜设置伸缩缝，平面整体对称均匀，刚心与质心重合，结构为平面规则布置，立面也为规则布置，因此此方案为规则布置，建筑高度在43m上下，满足框架最大适用高度要求≤55m，符合高规要求，长宽比为56÷16.5＝3.93≤6.0满足规范要求，高宽比为44÷16.5＝2.67≤5,符合规范要求。结构竖向布置对称均匀布置，因此为平面规则结构，并且为平面简单规则结构。中间不设主入口，两侧对称开门，门宽为1800mm，并在正对门处设置门厅兼会客室使用，门厅两侧分别为传达室及楼梯间，便于管理使用，共两部楼梯与电梯，走廊宽度为2100mm，较为宽敞，梯段净宽度为1700mm，满足使用要求（本设计只要大于1100mm即可满足），而且以上俱已满足防火规范及高层防火规范要求，设两部楼梯及电梯业已满足防火规范及高层防火规范要求，底层开口数量及开口宽度也已满足规范要求，楼梯间正对面为电梯间，在使用上较为方便。阳台设在室内，采用填充墙隔开设置，因此立面简单规则。楼层初步定为11层，共有218间宿舍，每隔一层设一间活动室，共五间活动室，使用功能上也已满足要求。本方案柱网布置为柱距为7.2m的内廊式小柱网，边跨为7.2m，中间跨为2.1m,楼梯间及电梯间处柱距为3.6m,电梯四角加有构造柱。剪力墙布置符合四周、分散、均匀、对称的原则。此方案构造简单,整体规则对称,体型较小,且柱网布置对称合理,易于结构布置及计算,承受荷载和传递荷载简单合理,较于分析,且构件类型较少,空间构造类型较少,便于设计和施工,施工工艺度和难度低,属于中规中矩的设计作法,因此确实2003级本科毕业设计第6页共46页是一种良好的方案。不过,由于建筑造型较狭长,因此要考虑到设置伸缩缝的问题，并且虽然此方案构造设计合理，但太过古板，可能不太美观，缺乏现代时尚气息，平面及立面都有点单调，按设计要求，此宿舍楼应该在公寓楼的标准之列，因此此方案有点不符合现代美学的要求，且不具时尚气息，是一种保守与安全的作法，并没有过多注重美学的要求，因此提出第二套方案，如下：2、如下图：此方案整体为H型对称布置，建筑长度为47.4m＜55m，依规范要求不设置伸缩缝,平面整体对称，刚心与质心大体重合，结构为平面规则布置，立面也为规则布置,因此此方案规则布置，建筑高度在43m上下，满足框架最大适用高度要求≤55m，符合高规要求，长宽比为47.4÷16.5＝3.93≤6.0满足规范要求，高宽比为44÷16.5＝2.67≤5,符合要求,l÷b=2.55÷9.3=0.274≤2.0，l÷Bmax=2.55÷16.5=0.155≤0.35,因此此平面也为简单平面。此外为了处理好内部平面的整洁，将梁作偏心处理，偏移150mm,符合规范要求。四周突出，楼梯间在两侧，电梯间在中间，两部电梯并在一起布置，平面大部分为对称布置。两侧各有一个厕所与盥洗室，方便使用，且门口避免了开向宿舍，符合宿舍规范要求，楼梯梯段净宽为1700mm，同样满足人流要求。立面上同样采用内设阳台的作法，2003级本科毕业设计第7页共46页使立面显得简洁大方。宿舍开间为3600×6000mm，根据宿舍规范要求，能够满足其要求走廊宽度为2100mm，较宽阔。主入口在正面最中间，门宽3600mm，正对门为7200×7200mm的大门厅，稍显大气，有时尚气息，从门厅穿行而过为电梯，使用上很方便，拐向两侧为楼梯，也是对称布置，保证结构的合理性。主入口两侧为宿管室和传达室，便于管理。正面两侧对称设置两两个侧门，门宽为1800mm，满足防火规范及高层防火规范的要求。正入口采用台阶式阶梯，两侧的侧门采用坡道式阶梯，稍显美观。楼层也是初步定为11层，每隔一层设一个活动室,共有五个活动室，整个宿舍楼共有206间宿舍楼，因此满足设计功能上的要求。本方案柱网主要部分为7.2m柱距,中间跨为2.1m柱距,楼梯间及电梯间为3.6m柱距,并且电梯四角加有构造柱，剪力墙布置为四周、分散、对称、均匀。此方案构造相对来说简单规则，整体来说是规则对称布置，且构件类型较少,空间构造类型较少,便于设计和施工。从空间布置及外观美学上，都比上一种方案好很多，使用功能上也比上种方案有所进步，更加附合宿舍规范的规定。但是，此方案柱网布置稍显混乱有可能在计算时产生问题，导致验算失败，出现不合理之处。通过两种方案比较，觉得后一种可能更加符合要求,虽然结构上柱网布置有些不太合理，可能要重新修改平面，修改柱网布置，因此选用方案二。2.5方案说明：1、总体说明：本方案为主体11层结构，建筑面积10454.4㎡，首层高4.2m,标准层(2-11层)层高3.9m。共设有宿舍206间,电梯楼梯各2部,每层设公共卫生间和盥洗室各2间,首层设传达室和宿舍各一间,学生活动室5间，每两层一间。2、构造作法：（1）、本方案宿舍门为木门，阳台门及窗和其它门均为塑钢材料。（2）、参照标准构造图集，本方案构造作法如下表：类别部位名称用料作法地面室内楼道地面1（陶瓷地砖地面）1.10厚地砖铺实拍平,水泥砂浆擦缝2.20厚1:2.5水泥砂浆找平层3.素水泥砂浆结合层一遍4.120厚C15混凝土2003级本科毕业设计第8页共46页5.素土夯实楼梯平台地面2(花岗岩)1.20厚磨光花岗岩面材,水泥浆擦缝2.素水泥面,洒适量清水3.20厚1:2.5水泥砂浆找平层4.素水泥砂浆结合层一遍5.120厚C15混凝土6.素土夯实地面卫生间地面3(陶瓷锦砖)1.5厚陶瓷锦砖铺实拍平,干水泥擦缝2.撒素水泥面3.20厚1:2.5水泥砂浆找平层4.素水泥浆结合层一遍5.C20细石混凝土从门口处向地漏找0.5%坡,最薄处不小于30厚6.1.5厚合成高分子防水涂膜(2遍)7.40厚C20细石混凝土随打随抹平8.100厚3:7灰土9.素土夯实楼面室内楼道楼面1(陶瓷地砖)1.10厚地砖铺实拍平,水泥砂浆擦缝2.20厚1:2.5水泥砂浆找平层3.40厚C20细石混凝土4.30厚贴有锡箔的聚乙烯板5.钢筋混凝土楼板6.板底抹灰中间及楼层休息平台楼面2(花岗岩)1.20厚磨光花岗岩面材,水泥浆擦缝2.素水泥面,洒适