摘 要

本设计为武汉市江夏文华大道鸿达综合楼设计，主要设计内容包括建筑设计和结构设计。

本设计为六层框架结构，底层为商铺，二~六层为住宅。建筑总长为46.8m，总宽为10.2m，总高为19.5m，底层商用楼层高4.5m，住宅层高为3m。

建筑设计包括首层建筑平面图、标准层建筑平面图、屋顶排水平面图、正立面图、左立面图、背立面图、楼梯处剖面图、楼梯间详图、栏杆详图、女儿墙内天沟详图、雨棚节点大样以及相关的设计说明和门窗表。

结构设计包括结构选型及布置、梁柱板的配筋计算、基础配筋计算和楼梯设计。本设计重点计算一榀横向框架在水平、竖向荷载作用下的结构内力，并进行内力组合找出最不利组合，进而计算配筋，使用了底部剪力法、D值法、弯矩二次分配法等方法，参照《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010、《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010（2016年版）、《高层建筑结构技术规程》JGJ 3-2010等规范进行计算。

本设计采用PKPM软件进行结构建模并辅助进行配筋计算，最后得出砼结构施工图。

关键词：建筑设计；结构设计；规范；PKPM

Abstract

This design for wuhan jiangxia wenhua avenue hongda complex design, the main design content includes architectural design and structural design.

This design is a six-storey frame structure, with shops on the ground floor and houses on the second to sixth floors.

The building has a total length of 46.8m, a total width of 10.2m and a total height of 19.5m. The commercial floor on the ground floor is 4.5m high and the residential floor is 3m high.

The architectural design includes the first floor architectural plan, the standard floor architectural plan, roof drainage plan, front elevation, left elevation, back elevation, stair section, staircase details, balustrade details, parapet inside the gutter details, canopy node large sample and related design and window table.

Structural design includes structural selection and layout, calculation of reinforcement for beam and column plate, calculation of reinforcement for foundation and design of stairs.

This design key computing cross lateral frame structure under horizontal and vertical load internal force, and internal force combination to find out the most unfavorable combination, reinforcement, are calculated using the bottom shear method, the D value method, the bending moment secondary distribution method and other methods, with reference to "load code for the design of building structures" GB 50009-2012, GB 50010-2010 "concrete structure design code, the code for seismic design of buildings (GB 50011-2010 (2016 edition) and" technical specification for structures of tall building "JGJ 3-2010 standard calculation, etc.

In this design, PKPM software is used for structural modeling and reinforcement calculation, and finally concrete construction drawing is obtained.

Keywords: architectural design, structural design, specification, PKPM

目录

学位论文原创性声明 2

学位论文版权使用授权书 2

摘要 3

Abstract 4

第一章 绪论 8

1.1 目的及意义 8

1.2 设计的基本内容 8

1.3 采用的设计方法 9

第2章 建筑设计及基本设计资料 10

2.1 设计摘要 10

2.2 建筑方案设计 10

第3章 结构选型及布置 11

3.1 结构设计概述 11

3.2 结构的材料和尺寸 11

3.2.1 梁柱截面的确定 11

3.2.2 横向框架的布置 13

3.2.3 横向框架柱的跨度和柱高 14

3.3 梁柱线刚度计算 14

3.4 框架侧向刚度 16

第4章 重力荷载和水平荷载计算 19

4.1 重力荷载标准值 19

4.1.1 屋面和楼面永久荷载标准值 19

4.1.2 屋面和楼面可变荷载标准值 20

4.1.3 梁柱重力荷载标准值 20

4.1.4 墙体重力荷载标准值 20

4.2 重力荷载代表值 21

4.3 水平地震作用计算 22

4.3.1 结构自振周期 22

4.3.2 水平地震影响系数 23

4.3.3 水平地震作用标准值 23

4.4 风荷载作用计算 25

第5章 水平荷载作用下框架结构分析 27

5.1 水平地震作用 27

5.1.1 剪重比和侧移验算 27

5.1.2 内力计算 28

5.2 风荷载作用 32

5.2.1 侧移验算 32

5.2.2 内力计算 32

第6章 竖向荷载作用下框架结构分析 36

6.1 计算单元简图 36

6.2 荷载计算 36

6.2.1 恒载计算 36

6.2.2 活载计算 40

6.3 内力计算 42

6.3.1 恒载内力 42

6.3.2 活载内力 49

第7章 内力组合 56

7.1 弯矩调幅 56

7.2 内力调整 57

7.3 内力组合 63

7.3.1 梁的内力组合 66

7.3.2 柱的内力组合 72

第8章 梁、柱、板截面设计 84

8.1 梁截面设计 84

8.1.1 内力组合和步骤 84

8.1.2 设计参数 84

8.1.3 配筋计算 84

8.2 柱截面设计 93

8.2.1 内力组合和步骤 93

8.2.2 设计参数 93

8.2.3 配筋计算 93

8.3 板配筋 104

8.3.1 设计参数 104

8.3.2 内力计算 104

8.3.3 配筋计算 104

8.4 节点设计 106

第9章 基础设计 109

9.1 设计资料 109

9.2 基础梁 109

9.3 柱独立基础 109

9.3.1 荷载计算 109

9.3.2 基础底面尺寸 110

9.3.3 基础立面尺寸 111

9.3.4 基础配筋 112

第10章 楼梯设计 114

10.1 设计参数 114

10.2 梯段板设计 114

10.3 平台板设计 115

10.4 平台梁设计 116

参考文献 118

结论 119

致谢 120

第一章 绪论

1.1 目的及意义

本课题设计的内容是商业住宅综合楼，商住楼就是指该楼的使用性质为商、住两用，一般底层（或数层）为商场、商店、商务，其余楼层为住宅的综合性大楼。商住楼不分建设主体，土地的使用性质为商业用地，使用年限为50年。在现阶段，随着国内的经济的飞速发展，商业用地的需求不断地增加，同时住宅用地也十分紧张，因此，集商用和住宅功能为一体的商业住宅楼就日益增多。在城镇沿街住宅的建设中，发展商住建筑综合体，加强城市的多种经济社会功能的有机联系，具有良好的综合效益。在国外，出于人们经济水平的提高以及对于居住和办公环境提高的要求，商住楼也很受欢迎，并且引发了周边第三产业的蓬勃发展。

作为本科期间最后的也是最大的一次设计任务，毕业设计是对我们大学所学知识的一次总结与综合运用，使我们所学的各方面的知识系统化 、实践化。本次设计的实质性目的就是让我们深入地了解工程建设设计与施工的过程，对一般框架类型的房屋有更加深刻的认识，学会把知识应用于现代建筑的具体实践之中，掌握框架结构的特点和具体设计方法，在设计的过程中培养我们分析和解决实际问题的能力及创新的能力，对以后的工作和学习会有很大帮助。

1.2 设计的基本内容

本工程总建筑面积为2864 m²，底层商场，上面五层住宅；住址分为两个单元，一梯两户；底层商场层高为4.5m，其他各层为3m。采用钢筋混凝土框架结构体系。

设计的基本内容包括建筑设计和结构设计两个方面。

建筑设计：确定建筑方案及完成初步设计主要包括：各层的功能布置，交通组织等。扩大初步设计包括（1）平面设计：底层平面、标准层平面和屋顶平面排水图，门窗的位置、尺寸和开启方向，楼梯的布置、台阶和坡道等。（2）立面设计：正立面、侧立面图等（3）剖面设计：1~2个剖面图、楼梯剖面图（4）设计说明、图纸目录、门窗表和装修表。建筑施工图图纸的要求：平、立、剖面达到扩初的深度，主要构造、节点大样达到施工图深度。

结构设计：（1）确定结构方案：包括上部分主要承重结构方案与布置；楼（盖）结构方案与布置；基础方案与布置；节点设计；结构主要构造措施及特殊部位的处理。（2）结构计算：对整个工程进行概述；结构布置与构件选型；结构的梁、板、柱截面估计，确定工程做法；框架在竖向荷载作用下的内力计算（分层法、力矩分配法）；框架在风荷载作用下的内力计算（D值法）；框架在地震荷载作用下的内力计算（底部剪力法）；内力组合（考虑抗震和非抗震两种情况）；框架草图配筋；主要梁板配筋计算；基础选型及计算；楼梯配筋计算。

1.3 采用的设计方法

采用框架结构近似计算法。进行竖向荷载作用下的内力计算使用分层法和力矩分配法；风荷载作用下的内力计算使用D值法；地震荷载作用下的内力计算使用底部剪力法。结合所学知识，通过查阅资料进行初步设计，经指导老师审查通过之后再利用AutoCAD完成绘图，利用PKPM、EXCEL和Word等计算机软件辅助完成计算书以及其他内容的编写。

第2章 建筑设计及基本设计资料

2.1 设计摘要

本建筑为武汉市江夏文华大道鸿达综合楼设计，设计六层，底层为商铺，二~六层为住宅。建筑总长为46.8m，总宽为10.2m，总高为19.5m，底层商用楼层高4.5m，住宅层高为3m。考虑到商住楼的要求及房间的布置，平面尺寸应当简洁规则。

1.为了满足不同用户对住房和商业用房的要求，参考《中小型民用建筑设计》对房屋尺寸的有关要求以及结构设计的基本原则，本方案采用的柱网布置方案为三排两跨柱网，考虑上层住房尺寸的限制，柱网布置如图。横向框架的跨度为4.8m和5.4m。

2.底层为商用楼，打通成大空间做超市或其他商业用。

3.二~六层为住宅，为四室两厅的常见户型，设有一个生活阳台，卧室分为主卧和客卧，除公共卫生间外主卧还带一个的卫生间。

2.2 建筑方案设计

1.屋面做法（自上而下）： 隔热架空层（预制钢筋混凝土平板；浆砌砖墩， 纵横间距400mm）；SBS防水层； 水泥砂浆找平层20mm厚； 水泥珍珠岩找坡层（平均厚度120mm）； 现浇楼板（平均厚度120mm）； 15mm厚的混合砂浆顶棚粉刷层；在表面刮仿瓷涂料。

2.楼面做法（自上而下）： 抛光地面砖（10mm厚面层；20mm厚水泥砂浆打底）； 细石混凝土整浇层30mm厚；现浇楼板120mm厚；15mm的混合砂浆顶棚粉刷层；在表面刮仿瓷涂料。

3.基本风压：/

4.基本雪压：/

5.活荷载：查《建筑结构荷载规范》楼层活荷载标准值2.0kN/；屋面活荷载2.0kN/（按上人的承重钢筋混凝土屋面考虑），楼梯活载取2.0kN/。

6.地形、地质条件：地基承载力为250kPa，不考虑地下水及其侵蚀，详情见地质勘测报告。

7.地震烈度：6度Ⅱ类场地，设计地震分组为第一组。建筑抗震设防类别为丙类，抗震等级为三级。

8.建筑安全等级为二级，耐火等级为二级。

第3章 结构选型及布置

3.1 结构设计概述

结构选型的原则归纳起来有以下的几个方面；

1. 要满足功能要求
2. 要符合力学原理
3. 要注意美观
4. 要便于施工
5. 要考虑经济

该设计项目是商住两用型六层楼， 结构特点是底层空间的跨度大而二层及以上的各层要满足住宅楼的空间要求，空间紧凑，大小不一。结构形式为现浇框架结构。耐火等级为二级，地面粗糙度为B类，建筑安全等级为二级。

3.2 结构的材料和尺寸

3.2.1 梁柱截面的确定

底层柱取C40混凝土，底层梁取C35混凝土；一般层梁、柱取C30混凝土，各层板皆为C30混凝土，楼层采用现浇板，填充墙用加气混凝土。

1.梁截面初选（⑪轴）

主梁：DB跨 L=5400mm

h=(1/8~1/14)L=386mm~675mm,取h=600mm; b=300mm

BA跨 L=4800mm

h=(1/8~1/14)L=343mm~600mm,取h=600mm; b=300mm

⑨～⑪轴　　　　　L=4500mm

　　　 h=(1/8~1/14)L=322mm~563mm,取h=540mm; b=200mm

⑪～⑬轴　　　　　L=4500mm

　　　 h=(1/8~1/14)L=322mm~563mm,取h=540mm; b=200mm

次梁: ⑨～⑪轴 L=4500mm

h=(1/12~1/18)L=250mm~375mm,取h=360mm; b=150mm

⑪～⑬轴 L=4500mm

h=(1/12~1/18)L=250mm~375mm,取h=360mm; b=150mm

2.柱截面初选(⑪轴)

框架柱尺寸估计：

假设结构的荷载设计值为15kN/m²,则底层中柱的轴力设计值为

N=15×5.1×4.65×6=2134.35kN

底层柱结构采用C40混凝土, =19.1 N/mm² ，假设柱截面尺寸b×h=500mm×500mm，则柱的轴压比为：

标准层框架柱采用C30混凝土，=14.3 N/mm²，假设柱截面尺寸为b×h=500mm×500mm，则柱的轴压比为：

故确定取各层柱截面尺寸为500mm×500mm。

3.楼层采用现浇板，板厚初步采用120mm。

3.2.2 横向框架的布置

图3.3 横向框架平面布置图

3.2.3 横向框架柱的跨度和柱高

1.框架的跨度

框架的跨度应取柱形心间的距离。

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