宿舍樓畢業(yè)設(shè)計.doc

遼 東 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計丹東二中5#宿舍樓設(shè)計The Design of No.5 Student Apartment Building of the Second Middle School in Dandong 學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 院： 城市建設(shè)學(xué)院 專 業(yè)： 土木工程 班 級： B0 學(xué) 號： 14110802 指 導(dǎo) 教 師： 張艷秋 審 閱 教 師： 校審 完 成 日 期： 2012年5月20日 遼 東 學(xué) 院Eastern Liaoning University獨(dú)創(chuàng)性說明作者鄭重聲明：本畢業(yè)設(shè)計是我個人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫的研究成果，也不包含為獲得遼東學(xué)院或其他單位的學(xué)位或證書所使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的貢獻(xiàn)均已在論文中做了明確的說明并表示了謝意。作者簽名：_ 日期：_ 丹東二中5#宿舍樓設(shè)計摘 要本工程為丹東二中5#宿舍樓，為多層整體全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)共五層，底層層高為3.6m，其他層高均為3m，建筑物總高度為16.6m，室內(nèi)外高差0.45m，建筑面積約為5723m2，本次設(shè)計主要包括建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計兩大部分。建筑設(shè)計部分嚴(yán)格按照國家規(guī)定的建筑規(guī)范進(jìn)行設(shè)計，根據(jù)建設(shè)用地條件和建筑使用功能、周邊環(huán)境特點(diǎn)，并在認(rèn)真貫徹“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的設(shè)計原則的基礎(chǔ)上，進(jìn)行平面定位設(shè)計、平面設(shè)計、立面設(shè)計及剖面設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中框架8軸框架的設(shè)計，并嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容主要包括以下幾點(diǎn)：首先，進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型，梁、柱、墻等構(gòu)件尺寸的確定；然后進(jìn)行了層間荷載代表值的計算；接著利用頂點(diǎn)位移法求出自振周期，進(jìn)而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力；豎向荷載作用下框架內(nèi)力計算采用彎矩二次分配法，并將求得的內(nèi)力進(jìn)行內(nèi)力組合，進(jìn)而求得截面配筋。最后根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行混凝土預(yù)制樁基礎(chǔ)的設(shè)計；此外還有屋蓋、樓蓋、樓梯、雨篷等構(gòu)件的配筋。本設(shè)計嚴(yán)格按照最新規(guī)范及有關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計，其中采用的計算方法均參照有關(guān)書籍。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；內(nèi)力計算； 內(nèi)力組合；抗震設(shè)計；結(jié)構(gòu)設(shè)計- I -The Design of No.5 Student Apartment Building of the Second Middle school in DandongAbstractThis engineering is dandong 2 # 5 dormitory building, for multi-layer whole all the cast-in-place reinforced concrete frame structure. Structure of five layers, the bottom layer of 3.6 m, other stories are 3 m, building a total height of 16.6 m, inside and outside elevation 0.45 m, with a construction area of about 5723 m2, the design includes building design and structure design of two parts.The architectural design part in strict accordance with the state provisions for design of building codes. According to the construction land use function, construction condition and the surrounding environment and in conscientiously implement the apply, safety, economy, beautiful on the basis of the principle of design to Proceed the plane fixed position drawing design, the plane drawing design and sign to face the design, section design.The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis9, which is strictly according to structure standard. The main contents of this design include the following: Firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. The internal frame under the role of vertical load can be counted by bending moment distribution of the second. Then combination the internal forces with the forces solved above. Then count the section reinforcement. At last, design the prefabricated concrete pile foundation according to geological conditions. Besides, design the reinforcement of the roof, floor, stair and rain canopy.This article is designed strictly in accordance with the relevant provisions of the latest specification and calculation methods of using are all reference to the relevant books.Key Words：Frame Structure；Internal Force Calculation；Internal Force Combination；Structural Design；Anti-seismic Design；Structural Design- IV -目 錄摘 要IAbstractII一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計說明1（一）建筑設(shè)計的依據(jù)1（二）建筑平面設(shè)計1（三）建筑立面設(shè)計1（四）建筑材料2（五）建筑防火設(shè)計2二、結(jié)構(gòu)設(shè)計3（一）工程概況3（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計條件3（三）框架布置及計算簡圖41.梁柱尺寸42.計算簡圖43.梁柱線剛度4（四）荷載計算61.恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算62.活荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算63.豎向荷載下框架受荷總圖74.梁端固端彎矩計算115.恒荷載計算116.活荷載計算16（五）地震作用內(nèi)力計算191.重力荷載代表值計算192.梁、柱側(cè)移剛度D值計算213.框架地震作用計算224.框架地震內(nèi)力的計算22（六）框架內(nèi)力組合261.框架控制截面的內(nèi)力262.梁內(nèi)力組合263.柱內(nèi)力組合324.內(nèi)力設(shè)計值匯總37（七）截面設(shè)計391.梁截面設(shè)計392.柱截面設(shè)計43（八）樓梯設(shè)計481.樓梯設(shè)計48（九）現(xiàn)澆板設(shè)計521.荷載計算532.彎矩計算533.板內(nèi)力計算534.支座內(nèi)力計算545.次梁的設(shè)計55（十）雨篷配筋計算571.雨篷正截面承載力計算582.雨篷梁計算593.雨篷抗傾覆驗(yàn)算60（十一）基礎(chǔ)配筋計算601.邊柱基礎(chǔ)602.中柱基礎(chǔ)62結(jié) 論66參 考 文 獻(xiàn)67附錄：遼東學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書68致 謝74一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計說明（一）建筑設(shè)計的依據(jù)(1)滿足人體尺度和人體活動所需要的空間尺度；(2)家具、設(shè)備的尺寸和使用它們的必要空間；(3)溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等氣候條件；(4)地形、地質(zhì)條件和地震烈度；(5)舒適性：在環(huán)境、通風(fēng)、溫濕度、光線等方面要柔和、協(xié)調(diào)，盡量借用外部的自然環(huán)境；(6)安全性：建筑安全防護(hù)措施做到不僅滿足規(guī)范要求而且更加人性化；(7)經(jīng)濟(jì)性：把建設(shè)和維護(hù)一座宿舍樓所需要的經(jīng)費(fèi)和人員控制在最低限度。（二）建筑平面設(shè)計1.房間使用面積、形狀、大小的確定：依據(jù)任務(wù)書要求學(xué)生公寓170套左右每套23-25m2；收發(fā)室50-51m2；學(xué)生管理中心23-25m2；設(shè)衛(wèi)生間。2.交通聯(lián)系部分的平面設(shè)計(1)水平交通聯(lián)系部分表1.1 走道寬度要求走道長度（m）走道凈寬（m）單面布房雙面布房40401.301.501.401.80(2)垂直交通聯(lián)系部分本設(shè)計樓梯選用板式樓梯，設(shè)計規(guī)范規(guī)定樓梯門、樓梯及走道總寬度應(yīng)按每層通過人數(shù)每100人不小于1m計算，且梯段凈寬不應(yīng)小于1.20m，樓梯平臺寬度不應(yīng)小于樓梯梯段凈寬，公寓樓梯踏步寬度不應(yīng)小于0.27m，踏步高度不應(yīng)大于0.165m。扶手高度不應(yīng)小于0.90m。（三）建筑立面設(shè)計1.尺度和比例。表明建筑外形，門窗，雨蓬外廊或陽臺及雨水管的形式和位置；標(biāo)注總高，從室外地坪至屋頂最高處；各層間尺寸；門窗高度尺寸；必要部位的標(biāo)高，如門廊、雨蓬等的位置；注明外墻材料及做法，飾面分格線立面細(xì)部詳圖索引號；立面名稱及比例（用立面的邊軸線編號表示）。2.居室在采用單層床時，層高不宜低于2.80m；在采用雙層床或高架床時，層高不宜低于3.60m；居室在采用單層床時，凈高不應(yīng)低于2.60m；在采用雙層床或高架床時，凈高不應(yīng)低于3.40m。（四）建筑材料1.主體部分：外墻和內(nèi)墻為300厚爐渣砼小型空心砌塊砌筑，局部為非承重混凝土砌塊。爐渣砼小型空心砌塊砌體的強(qiáng)度等級：外墻MU5.0,內(nèi)墻MU3.5，密度等級不大于1400kg/m。2.建筑材料節(jié)能部分：本設(shè)計外墻貼EPS板60厚，其它詳見具體部位特殊說明。所有EPS板與基層均應(yīng)粘、錨牢固，且粘接面積在一層不得小于50%， EPS板外保溫體系基層找平層為20厚，粘接層5厚，聚合物砂漿3厚，抹面膠漿5厚。EPS板出廠之前應(yīng)在自然條件下陳化42d，錨栓抗拉承載力標(biāo)準(zhǔn)值不應(yīng)小于0.30KN/個。耐堿玻纖網(wǎng)設(shè)置在EPS外保溫體系所要求的部位及墻與柱或梁交接處，其網(wǎng)孔中心距：標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)為5mmx5mm、加強(qiáng)網(wǎng)為10mmx10mm， 玻纖網(wǎng)的搭接長度均200mm。EPS板位于始端或終端時，其側(cè)面涂抹面膠漿（或滿打膠） ,并用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)翻包100寬、瀝青麻絲 及密封膏封嚴(yán)；凡窗口、窗榜及窗臺等處均貼EPS板30厚，且在一層外墻及各層窗或洞口等部位附加一層標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)。（五）建筑防火設(shè)計(1)公寓樓安全疏散應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計防火規(guī)范GBJ 16、高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50045的規(guī)定。(2)公寓安全出口門不應(yīng)設(shè)置門檻，其凈寬不應(yīng)小于1.40m。(3)建筑防火間距應(yīng)符合表1.2。表1.2 民用建筑的防火間距耐火等級一、二級三 級四 級一、二級679三 級7810四 級91012二、結(jié)構(gòu)設(shè)計（一）工程概況1.工程名稱：丹東二中5#宿舍樓設(shè)計2.建設(shè)地點(diǎn)：丹東市3.建筑面積約5723平方米4.建筑物為五層，底層層高為3.6m，其他層高為3m,室內(nèi)外高差450mm5.結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)6.設(shè)計使用年限為50年7.耐火等級為二級（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計條件本工程抗震設(shè)防類別為丙類，丹東市的抗震設(shè)防烈度為7度（設(shè)計基本地震加速度值為0.15g，設(shè)計地震分組為第一組），基本風(fēng)壓：0.55 KN/m2,雪壓：0.4 KN/m2 ,類場地土，地面粗糙程度類別為B類。表2.1 地質(zhì)條件表序號巖土分類土層深度(m)厚度范圍(m)地基承載力(kPa)樁端阻力(kPa)樁周摩擦力(kPa)1雜填土0.0-0.50.52粉 土0.51.51.0120103中 砂1.5-2.51.0200254礫 砂2.56.54.03002400305圓 礫6.512.56.0500350060注：地下水未見，表中給定土層深度由自然地坪算起。建筑場地所在地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)凍深（天然地面以下）為1.0m。結(jié)構(gòu)環(huán)境類別為二類（基礎(chǔ)部分）和一類（其余部分），地面粗糙度為B類。建筑場地類別為類，場地土的特征周期為0.35s。（三）框架布置及計算簡圖1.梁柱尺寸(1)梁高h(yuǎn)b=（1/121/8）lb b=（1/21/3）hb橫向 lb7.8m，hb=650975mm，取hb=700mm b=300mm縱向 lb6m hb=550825mm，取hb =700mm b=300mm過道 取hb=500mm b=300mm次梁 hb=350mm b=300mm(2)柱截面尺寸本工程為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，7度設(shè)防，高度(3)恒荷載作用下梁端剪力梁端剪力均布荷載下: 表2.4 恒荷載作用下梁端剪力計算表部位層次q(KN/m)L(m)(KN)(KN)(KN)(KN)邊跨525.026.075.063.2672.8078.32433.36.099.900.5399.37100.43333.36.099.900.2799.63100.17233.36.099.900.3599.45101.25133.36.099.9010.4189.49110.31中跨512.51318.77018.7718.77411.23316.85016.8516.85311.23316.85016.8516.85211.23316.85016.8516.85111.23316.85016.8516.85(4)恒荷載作用下的柱軸力表2.5 恒荷載作用下的邊柱軸力計算表層橫梁剪力（KN）縱向荷載（KN）柱重（KN）（KN）邊柱軸力（KN）572.80125.5824.93198.60198.60223.53223.53 499.97143.3224.93243.29441.89268.22491.75399.63143.3224.93242.95684.84267.88759.63299.45143.3224.93242.77927.61267.701027.33189.49143.3226.42232.811160.42257.741258.07表2.6 恒荷載作用下的中柱軸力計算表層橫梁剪力（KN）橫梁剪力（KN）縱向荷載（KN）柱重（KN）（KN）中柱軸力（KN）578.3218.77129.7124.93226.80226.80251.73251.734100.4316.85163.5524.93280.83507.63305.76557.493100.1716.85163.5524.93280.57788.20305.5862.992101.2516.85163.5524.93281.651069.85306.581169.571110.3116.85163.5526.42290.711360.56317.131486.70說明: 為本層荷載產(chǎn)生的軸力(5)恒荷載作用下彎矩圖圖2.5 M彎矩圖(括號中為調(diào)幅后彎矩，)(6)恒荷載作用下軸力、剪力圖圖2.6 恒荷載作用下軸力、剪力圖（kN）6.活荷載計算(1)活荷載作用下彎矩分配：圖2.7 活荷載作用下彎矩分配（）(2)活荷載作用下跨中彎矩計算:M=QL2-M5AB=2.166.62-=3.39M5BC=0.9432-13.55=-9.79M4AB=6.966.62-=5.44M4BC=4.6932-4.36=14.4M3AB=6.966.62-=5.97M3BC=4.6932-9.36=9.4M2AB=6.966.62-=5.97M2BC=4.6932-9.36=9.4M1AB=6.966.62-=10.23M1BC=6.9632-9.36=9.4彎矩調(diào)幅邊跨：端部彎矩值乘尺以0.85，跨中彎矩值乘以1.2中跨：端部彎矩值乘尺以0.85，跨中彎矩值乘以0.9且都調(diào)至(3)活荷載下梁端剪力均布荷載下： 表2.7 活荷載下梁端剪力計算表部位層次q(KN/m)L(m)(KN)(KN)(KN)(KN)邊跨52.166.06.480.266.226.7447.06.0210.9220.0821.9237.06.0210.9020.1021.9027.06.0211.0219.9822.0217.06.0211.1619.8422.16中跨50.943.01.4101.411.4144.693.07.0407.047.0434.693.07.0407.047.0424.693.07.0407.047.0414.693.07.0407.047.04(4)活荷載作用下的柱軸力表2.8 活荷載作用下的柱軸力層(KN)縱向荷載(KN)邊柱軸力(KN)(KN)(KN)縱向荷載(KN)中柱軸力(KN)56.2248211.046.741.418.2118.62421.9219.2841.221.927.0431.81170.8321.9019.2841.1821.907.0431.81246.36222.0219.2841.322.027.0431.81322.92119.8419.2839.1222.167.0431.81400.16說明：為本層荷載產(chǎn)生的軸力(5)活荷載作用下彎矩圖圖2.8 M彎矩圖（括號中為調(diào)幅后彎矩, ）(6)活荷載作用下軸力、剪力圖圖2.9 活荷載作用下軸力、剪力圖（kN）（五）地震作用內(nèi)力計算1.重力荷載代表值計算五層女兒墻： 23.68(15+76.3)=550.53kN屋面： 1576.34.825336.49kN縱（橫）梁： 4.16(57.6+16.2)2+57.62+(6.45529+2.815)=1638.18kN柱子： 8.31481.8598.96kN外墻： (55.8+12.45)8+2.65162+(3.316.2-2.11.8)0.310+(3.316.2-2.11.8)0.021722+2.6521/2= 791.76kN內(nèi)墻： (14.77+41.3)14+0.8432+(6.4553.310+6.4553.62140.02)291/2=4004.6kN活載： 0.5 1576.30.5485.14kN合計 13163.09kN二、三、四層樓面： 1576.34.14=2195.48kN縱（橫）梁： 1638.18kN柱子： 8.313.3481197.92kN外墻： 791.762=1583.52kN內(nèi)墻： 4004.612=8009.2kN活載： 0.56.076.322+2.5376.3=948.8kN合計 15609.10kN一層樓面： 2195.48kN縱（橫）梁： 1638.18kN柱子： 8.31348=1197.92kN外墻： 1583.52kN內(nèi)墻： （14.77+41.3）13+0.8430+（6.455310+6.4553.62170.02）22 1/2+4004.6=7061.7kN活載： 0.5 1969.59=984.8kN合計 14664.57kN圖2.10 各層重力荷載代表值圖（kN）2.梁、柱側(cè)移剛度D值計算表2.9 26層D值的計算D(kN/m)中柱（20根）0.426.36104邊柱（20根）0.256.36104D=(24733.3+14722.2) 24=946932kN/m表2.10 首層D值的計算D(kN/m)中柱（20根）0.615.04104 =17820.46邊柱（20根）0.475.04104=13730.52D=(17820.46+13730.52)24=757223.52 kN/m框架自振周期計算表2.11 基本周期T1的計算層（kN）Di(kN/m)(kN)(m)= (m)513163.0994693213163.090.0140.353415609.194693228772.190.0300.339315609.194693259990.390.0630.262215609.194693275599.490.0800.199114664.57757223.4290264.060.1190.1193.框架地震作用計算根據(jù)公式計算基本周期,考慮非承重墻剛度對結(jié)構(gòu)自振周期影響的折減系數(shù)取0.60.7 所以多遇地震，設(shè)防烈度7度，設(shè)計地震加速度為0.15g時，；I類場地，設(shè)計地震分組為第一組。因?yàn)門10.701.4Tg1.40.250.35s ,故要考慮頂部附加水平地震作用，即地震總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值驗(yàn)算框架層間彈性位移表2.12 、和的計算層（kN）（m）（kN）（kN）(kN/m)（m）513163.0922.55296827.68913777.271253.91253.99469320.00037 415609.1015.35239599.69637.582678.69469320.00079 315609.1011.75183406.93488.053166.659469320.00093 215609.108.15127214.17338.53505.179469320.00103 114664.574.5566723.