摘 要

在这个设计中，我详尽介绍了我设计的综合住宅楼的细节。本设计书包括：建筑方案设计，计算过程，结构设计计算.

建筑设计部分包括：建筑物具体方案的确定、平面图位置布置、立面图布置、剖面图设计。结构的设计计算过程是本书的重要组成部分。建筑方案确定之后，开始结构设计的计算内容,包括荷载计算，各荷载标准值作用下的内力计算,然后根据结构设计的不同规范标准,进行荷载的内力组合计算。在计算之后得到荷载效应结果,根据前面的计算结果进行现浇板梁柱的截面设计以及楼梯的设计计算，在计算书的最后对基础进行了具体的设计。以上的设计中也已经特别考虑到建筑抗震设防的要求，将建筑的主体结构在地震荷载下以及非地震荷载的承载力要求加以区分，作出了详尽的设计。

关键词：建筑设计；结构设计；抗震设防

Abstract

In this design, I detailed the details of the integrated residential building I designed. This design book includes: architectural design, calculation process, structural design calculation.

The architectural design includes: the determination of the specific plan of the building, the layout of the plan, the layout of the elevation, and the design of the profile. The design calculation process of the structure is an important part of the book. After the construction plan is determined, the calculation content of the structural design is started, including the load calculation, the internal force calculation under the action of each load standard value, and then the internal force combination calculation of the load is performed according to different normative standards of the structural design. After the calculation, the load effect results are obtained. According to the previous calculation results, the section design of the cast-in-situ beam and column and the design calculation of the stair are carried out. At the end of the calculation book, the basic design is carried out. The above design has also specially considered the requirements of seismic fortification of buildings, and made the detailed design of the main structure of the building under seismic load and the bearing capacity requirements of non-seismic loads.

Key words: Architectural design; Structural design; The anti- earthquake establishes to defend

目录

第1章 绪论 7

1.1目的及意义（含国内外的研究现状分析） 7

1.1.1毕业设计目的及意义 7

1.1.2 本课题目的及意义 7

1.1.3 国内外研究现状分析 7

1.2研究（设计）的基本内容、目标 8

第2章 建筑设计及设计基本资料 9

2.1建筑方案设计 9

2.2建筑方案设计 9

第3章 结构选型及布置 10

3.1结构选型： 10

3.2其它结构选型： 10

3.3结构的材料及尺寸 10

3.3.1梁柱截面的确定 10

3.3.2横向框架的布置 12

3.3.3横向框架的的跨度和柱高 12

3.4梁柱线刚度的计算 12

第四章 荷载统计 15

4.1恒荷载标准值 15

4.2竖向荷载作用下框架荷载计算 18

第五章 内力计算 30

5.1 恒荷载计算 30

5.2活荷载计算 36

5.3风荷载计算 40

5.4地震荷载计算 45

第六章 内力组合 49

第七章 框架梁柱设计 65

7.1 框架梁截面设计 65

7.11框架梁截面设计（第五层） 65

7.1.2框架梁截面设计（第一层） 75

7.1.3框架梁截面设计（第六层） 83

7.2 框架柱截面设计 91

7.2.1轴压比验算 91

7.2.2柱端弯矩的调整 92

7.2.3框架柱最不利剪力计算 96

7.3 框架梁截面设计 109

7.3.1荷载计算 109

7.3.2截面设计 109

7.3.3板的配筋计算 111

7.4板式楼梯的计算与构造 112

7.4.1梯段板设计 112

7.4.2平台板计算 114

7.4.3平台梁 115

第八章 基础设计 117

8.1 基础截面计算 117

8.1.1 地基承载力修正 117

8.1.2 基础底面尺寸确定 117

8.2地基承载力及基础冲切验算 117

8.2.1地基承载力验算 117

8.2.2地基抗冲切验算 118

8.3基础底板配筋计算 119

致谢 122

参考文献 123

绪论

1.1目的及意义（含国内外的研究现状分析）

1.1.1毕业设计目的及意义

毕业设计是土木工程专业本科培养计划最后一个同时也是最重要的一个教学环节，其目的在于培养毕业生的综合分析能力、独立解决问题能力以及相关工作能力、组织规划能力。它是学生学习、研究与实践成果的全面总结；是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验；是实现学生从学校学习到岗位工作的桥梁。总而言之，毕业设计对学生有重要意义。

1.1.2 本课题目的及意义

（1）通过该项目设计，可以对我大学四年以来所学的专业知识进行综合应用，不但使我各方面的知识系统化，而且使所学知识实践化。

（2）使我了解并且掌握建筑设计的全过程，培养我独立分析解决实际问题的能力及创新能力，并锻炼我调查研究、收集资料、查阅资料及阅读中外文文献的能力。

（3）在设计中还涉及到很多计算机软件，如绘图软件AutoCAD和天正，

结构计算的PKPM及等软件，通过对这些软件的应用，更能提高我对计算机的应用能力。

所有的这些，都为我今后从事土木工程设计与施工奠定基础。

1.1.3 国内外研究现状分析

随着建筑造型和建筑功能要求日趋多样化无论是工业建筑还是民用建筑在结构设计中遇到的各种难题也日益增多建筑结构设计是建设工程设计的重要环节是保障建筑结构安全、实现建筑使用功能的灵魂。

钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍，由于钢筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大、结构自重轻、抗震性能好、建造的工业化程度高等优点；与钢结构相比又具有造价低材料来源广泛、耐火性好、结构刚度大、使用维修费用低等优点。因此，在我国钢筋混凝土结构是多层框架最常用的结构型式。

在高层商住楼的设计过程中，其具备有容积率比较大、用地面积小以及功能需求多等诸多特点，因此，在具体的设计过程中要充分考虑采光、交通、消防等需求。其商业裙房设计工作其具备有非常高的复杂性，在具体的设计过程中，其除了需要面对专用出入口过多以及使用要求过多所带来的设计矛盾之外，还需要充分考虑到上部住宅以及写字楼等平面结构所带来的影响。

1.2研究（设计）的基本内容、目标

本次设计的目标是完成郑州市帝湖花园住宅综合楼设计的设计，通过综合大学期间所学房屋建筑相关知识，对该楼进行结构计算并绘制相关施工图。

设计基本内容包括完成房屋设计总说明、结构的计算及主要的施工图设计；用AutoCAD软件完成建筑施工图（6-8张2号图纸），结构施工图（6-7张2号图纸），这些图纸需要体现设计的主要内容；查阅5篇（或本）以上与本设计相关的参考文献、设计手册或著作，其中英文文献不少于一篇；完成不少于2万个英文（或5000个汉字）印刷符，且与专业相关的英文文献翻译工作。

要求综合应用有关基础课和专业课所学的知识，依照相关设计规范，独立完成本毕业设计中的各项设计任务。掌握综合楼设计的基本原理和方法。熟悉有关设计规范的应用和相关建筑专业计算软件的使用。

第2章 建筑设计及设计基本资料

2.1建筑方案设计

本建筑为郑州市帝湖花园综合住宅楼，设计六层，底层为商铺，二至六层为住宅。建筑总长为42m总宽为10.3m总高为22.5m底层商住楼层高为4.5m, 住宅层高为3m。考虑综合住宅楼的要求及房间布置，平面尺寸应简洁、规则。

1.为满足不同用户对住房及商业用房的要求，参考《中小型民用建筑设计》对房屋尺寸的有关要求与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4.5m和5.8m底层为商铺，分为单独的铺面出售，房间大小不一满足不同的商户的要求，每户隔墙隔开，当然也可以打通成大空间做超市或其他商业用。

3.二至六层为住宅，为四室两厅和两室一厅的常见户型。客厅较大，另外除生活阳台外，客厅连接阳台。卧室分主卧与客卧，四室两厅除公共卫生间外主卧还带一个1.7mX2.7m的卫生间。

2.2建筑方案设计

1.屋面做法(自上面下):隔热架空层(30x400x400预制钢筋混凝土平板:浆砌120X120X120砖礅，纵横间距400mm)；SBS防水层；水泥沙浆找平层15mm厚;水泥珍珠岩找坡层(平均厚度40mm);现浇楼板(平均厚度120mm);15mm厚混合沙浆顶棚粉刷层；表面刮仿瓷涂料。

2.楼面做法(自上而下): 600x600抛光地面砖(10mm厚面层；20mm厚水泥沙浆打底)；细石混凝土整浇层30mm厚；现浇楼板120mm厚; 10mm厚混合沙浆顶棚粉刷层；表面刮仿瓷涂料。

3.基本风压: W0=0.45 kN/m2

4.基本雪压: S0=0.40 kN/m2

5.活荷载:查《建筑结构荷载规范)楼层活荷载标准指2.0kN/m2；屋面活荷教2.0kN/m2 (按上人的承重钢筋混凝土屋面考虑)，楼梯活载取20kN/m2。

6.地形、地质条件:地基承载力特征值fak=250kPa不考虑地下水及其侵蚀，详情见地质勘测报告。地面粗糙度：B 类。

7.地震烈度:7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。

9.材料选用

混凝土：采用C30.

钢筋：柱纵向钢筋采用热轧钢筋HRB335，其余采用热轧钢筋HPB235.

墙体：采用混凝土空心小砌块，γ＝11.8 N/m2

铝合金门窗：γ＝0.35N/m2；木门，γ＝0.2N/m2

第3章 结构选型及布置

3.1结构选型：

根据该设计的适用功能和建筑设计要求，对于六层综合住宅楼，因框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于综合住宅楼是较适合的结构体系，考虑该建筑处于7度地震设防区，故采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。

3.2其它结构选型：

1.基础：因地质情况良好，故采用柱下独立基础。

2.天沟：采用现浇天沟，具体情况参见建筑施工图。

3.3结构的材料及尺寸

3.3.1梁柱截面的确定

底层柱、梁取C40混凝土；一般层的梁柱取用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。

横向框架梁

截面高度h

框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=（）L1

h=（）L1=（）×5800=483.3725mm 取h=600mm

截面宽度

b=（）h=（）×600=200300mm 取b=300mm

纵向框架梁

h=（）L2=（）×4500=375mm 取h=500mm

截面宽度

b=（）h=（）×500=167mm 取b=250mm

次梁

截面高度：h=（1/18~1/12）L，截面宽度：b=（1/4~1/2）h

h=（1/18~1/12）L=（1/18~1/12）×5.8=322.2~483mm 取h=400mm

b=（）h=（）×400=133.3200mm 取b=200mm

表3.1 梁的尺寸大小

框架柱

根据轴压比限值按下列公式计算：

和

各层的重力荷载可近似的取14KN/m2，边柱和中柱的负荷面积分别为12.6m2和22.4m2。

由，可得柱得截面面积：

边柱 Ac=1.2N/fc=（1.2×1.3×12.6×14×1000×6）/（14.3×0.8）=144327.3mm2

中柱 Ac=1.2N/fc=（1.2×1.3×22.4×14×1000×6）/（14.3×0.8）=256581.8mm2

根据上述估算得结果并综合考虑其因素，初步定柱的尺寸550×550=302500gt;256581.8mm2。为简便计算令边柱中柱尺寸一样，取550mm×550mm。

板

楼层采用现浇板，板厚初步采用120mm

3.3.2横向框架的布置

图3.1 横向框架柱网布置

3.3.3横向框架的的跨度和柱高

1.框架的跨度

框架的跨度应取柱形心间的距离。

2.框架柱底层的高度

框架的底层柱高取基础扩大面至二层楼板顶面间的距离。根据地质资料综合分析，假定基础高度是1.5m，确定基础顶面标高为-0.9m，二层板顶的标高为4.5m，所以底层柱高应取5.4m。

3.其余各层柱高

除底层外的其余各层柱高均为3.0m。

3.4梁柱线刚度的计算

横向框架梁的惯性矩为：I==×300×6003=5.4×109mm4

纵向框架梁的惯性矩为：I==×250×5003=2.6×109mm4

框架柱的惯性矩为：I==×550×5503=7.6×109mm4

根据i=EI/L，考虑现浇板的作用，取I=2I0(I0为不考虑梁板翼缘作用的梁截面惯性矩)，可以得出梁柱的线刚度如下（E=EC）:

横梁：iC6E6=2×（5.4×109÷4500）E=2.4×106E

IA6C6=2×（5.4×109÷5800）E=1.86×106E

柱：iA5A6=（7.6×109÷3000）E=2.54×106E

IC5C6=（7.6×109÷3000）E=2.54×106E

iA1A0=（7.6×109÷5400）E=1.41×106E

iC1C0=（7.6×109÷5400）E=1.41×106E

梁柱线刚度如图3.2所示

取iA1A0值作为基准值1，算的梁柱的相对线刚度标于图3.3中。

图3.2 框架梁柱的线刚度 单位：（×10⁵E_imm³）

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