【正文】 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第一章 緒論 3 第二章 設(shè)計(jì)總說明 4第一節(jié) 建筑設(shè)計(jì)說明 4一、總平面設(shè)計(jì) 4二、平面設(shè)計(jì) 4三、剖面設(shè)計(jì) 5四、立面設(shè)計(jì) 5五、屋面、樓地面做法 5六、門、窗做法 5第二節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 6一、結(jié)構(gòu)方案選擇 6 二、結(jié)構(gòu)布置 6第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 7第一節(jié) 構(gòu)件尺寸的確定 7第二節(jié) 重力荷載計(jì)算 9一、屋面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 9二、屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 9三、梁、柱、墻、門、窗重力荷載計(jì)算 9四、樓板、雨篷、陽臺(tái)樓板、屋面的重力荷載值 13五、各層永久荷載代表值 13六、活載計(jì)算 14七、重力荷載代表值 14第三節(jié)、框架側(cè)移剛度計(jì)算 15一、橫梁的線剛度i 15二、柱的線剛度 16三、柱的側(cè)移剛度D 17第四節(jié)、橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移剛度計(jì)算 18一、橫向自振周期計(jì)算 18二、水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算 19三、水平地震作用下的位移驗(yàn)算 21四、水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算 22第五節(jié)、豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 26一、橫向框架內(nèi)力計(jì)算 26二、橫向框架內(nèi)力組合 31第六節(jié) 截面設(shè)計(jì) 48一、框架梁 48二、框架柱 55三、框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算 67第七節(jié)、罕遇地震作用下彈塑性變形驗(yàn)算 71一、罕遇地震作用下的樓層剪力 71二、樓層受剪承載力計(jì)算 71第八節(jié) 雙向板設(shè)計(jì) 75一、設(shè)計(jì)資料 75二、荷載設(shè)計(jì)值 75三、按塑性理論計(jì)算 75第九節(jié)、樓梯設(shè)計(jì) 78一、設(shè)計(jì)資料： 78二、梯段板設(shè)計(jì) 79三、平臺(tái)板的設(shè)計(jì) 80四、平臺(tái)梁設(shè)計(jì) 81（一）確定梁尺寸 81（二）荷載計(jì)算 81（三）內(nèi)力計(jì)算 81（四）配筋計(jì)算 82第十節(jié) 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 82一、樁頂軸壓力驗(yàn)算 83二、按下列配筋 83四、擴(kuò)底灌注樁擴(kuò)底端尺寸的確定 83第四章 結(jié) 論 85致 謝 86參考文獻(xiàn) 87附 錄 87（一）外文原文 87（二）外文原文翻譯 93第一章 緒論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)前最后的學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練階段，是深化、拓寬、綜合學(xué)習(xí)的重要過程。因此畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)提高我們的專業(yè)水平具有十分重要的意義。作為建筑工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，采用了住宅樓作為設(shè)計(jì)題目，具有廣泛的應(yīng)用性。一幢建筑物的設(shè)計(jì)包括建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩部分。建筑設(shè)計(jì)除了要滿足使用者的功能要求，還要考慮到經(jīng)濟(jì)、美觀、實(shí)用等要求。本設(shè)計(jì)是在任務(wù)書的要求下設(shè)計(jì)的，在考慮了具體使用要求的前提下，還盡量考慮了防火、防滑、保溫隔熱等方面的要求。例如，在衛(wèi)生間設(shè)置了防滑地板磚。另外，還考慮了采光、通風(fēng)的要求，窗的面積的大小根據(jù)窗地比來確定的。此外，在設(shè)計(jì)中盡量考慮到功能合理，結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理。 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需滿足的要求有：安全性、實(shí)用性、耐久性等。這三方面總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性，科學(xué)的設(shè)計(jì)方法就是在結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)之間選擇一種最佳的平衡。 在本設(shè)計(jì)中采用了全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，由梁、柱構(gòu)件通過結(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成，它既承受豎向荷載，又承受水平荷載。框架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點(diǎn)是：建筑平面布置靈活，能夠獲得較大空間，加隔墻后也可做成小房間；建筑立面容易處理；結(jié)構(gòu)自重較輕；計(jì)算理論比較成熟，通過合理設(shè)計(jì)，框架本身的抗震性能較好，能夠承受較大的變形；在一定高度范圍內(nèi)造價(jià)也較低。由于框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件主要是梁和柱，所以梁、柱的尺寸都不能太大，否則影響使用面積，因此框架結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度較小，水平位移大，這是它主要的缺點(diǎn)，并因此限制了框架結(jié)構(gòu)的建筑高度。在高層建筑中，梁、柱必須做成剛接，梁的跨度受到梁斷面尺寸的限制，柱斷面的尺寸要根據(jù)所承受的軸力和彎矩的大小確定，在地震區(qū)，柱的斷面尺寸還受到軸壓比的限制。 在本設(shè)計(jì)中，建筑物位于甘肅省蘭州市，地震設(shè)防烈度為八度第二組，層數(shù)為六層，綜合各種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點(diǎn)及設(shè)計(jì)的要求，從而選擇了框架結(jié)構(gòu)。另外，本設(shè)計(jì)依據(jù)地形條件及土層的承載力把基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為樁基礎(chǔ)，采用的是大直徑人工挖孔灌注樁。這種基礎(chǔ)在多層建筑設(shè)計(jì)中用得比較廣泛，它的承載能力好，不容易下沉或偏移，而且比較經(jīng)濟(jì)。第二章 設(shè)計(jì)總說明第一節(jié) 建筑設(shè)計(jì)說明一、總平面設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)為蘭州市隆德家園1號(hào)樓，根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，即建設(shè)地段的大小、形狀、道路交通情況、地形條件、朝向、主導(dǎo)風(fēng)向、氣候條件等，做出了總平面設(shè)計(jì)，即設(shè)置了功能分區(qū)、組織道路系統(tǒng)、安排出入口以及布置綠化和其它附屬設(shè)施。二、平面設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的原則是：盡量在滿足住宅樓的使用要求的基礎(chǔ)上，考慮到經(jīng)濟(jì)、美觀 、實(shí)用等要求。通過平面組合設(shè)計(jì)、交通組織及防火疏散設(shè)計(jì)及柱網(wǎng)布置等做出了平面設(shè)計(jì)，包括房間使用面積、形狀、大小的確定；門窗大小及位置的確定；樓梯、過道的設(shè)計(jì)。三、剖面設(shè)計(jì) 根據(jù)平面設(shè)計(jì)進(jìn)行剖面設(shè)計(jì)，層數(shù)為6層，。其中根據(jù)層高對(duì)樓梯踏步進(jìn)行了設(shè)計(jì)。四、立面設(shè)計(jì)根據(jù)建筑內(nèi)部空間組合的平、剖面關(guān)系，進(jìn)行立面設(shè)計(jì)。包括對(duì)門窗進(jìn)行了調(diào)整，并對(duì)入口、雨蓬、建筑裝飾等進(jìn)行重點(diǎn)及細(xì)部調(diào)整。立面整體呈米黃色。五、屋面、樓地面做法屋面、樓地面具體做法如圖圖2所示。另外，衛(wèi)生間墻面滿鋪瓷磚，地面為防滑地板磚、廁所墻裙高鋪瓷磚，地面均設(shè)地漏。六、門、窗做法窗一律采用鋁合金，建筑圖中編號(hào)為M1是大門，編號(hào)M2是各戶的門，編號(hào)M4和M5分別是臥室和衛(wèi)生間門，M3是陽臺(tái)門。第二節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明一、結(jié)構(gòu)方案選擇 該建筑為6層住宅樓，建筑平面布置靈活，且需要較大空間，可考慮采用框架結(jié)構(gòu)或框－剪結(jié)構(gòu)。由于框架體系具有如下的特點(diǎn)：它是由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接形成的骨架結(jié)構(gòu)，由梁、柱承受豎向荷載和水平荷載，墻僅起維護(hù)作用。其優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可做成需要較大空間的會(huì)議室，也可做成小空間的房間；缺點(diǎn)是梁柱截面尺寸不能太大，側(cè)向剛度較小，水平位移大。受力變形特點(diǎn)：框架結(jié)構(gòu)本身的抗震性能較好，能承受較大變形，特別適用于建筑高度不超過60m的建筑物。所以本設(shè)計(jì)中采用框架結(jié)構(gòu)。二、結(jié)構(gòu)布置 根據(jù)該住宅樓的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了建筑平面、立面、剖面的設(shè)計(jì)，具體布置見建筑設(shè)計(jì)圖紙部分。本住宅樓共六層。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取100㎜。外墻和內(nèi)墻均采用加氣混凝土填充墻砌筑，外墻厚300㎜，內(nèi)墻厚200㎜。結(jié)構(gòu)布置見圖3。圖3 結(jié)構(gòu)布置圖第3章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié) 構(gòu)件尺寸的確定梁截面高度按梁跨度的1/12～1/8估算，梁截面寬度可取1/3～1/2梁高，由此可估算的梁截面尺寸如下，混凝土強(qiáng)度等級(jí)取C30(f=,f=),梁、柱縱向受力鋼筋采用HRB400級(jí)鋼(f= f=360N/mm ),箍筋選用HPB235級(jí)鋼筋(fyv=210 N/mm)。 梁截面尺寸（一至六層） ：縱向外框架梁：bh=350mm700mm 縱向內(nèi)框架梁：bh=350mm500mm 橫向外框架梁：bh=350mm700mm 橫向內(nèi)框架梁：bh=350mm500mm 次梁：bh=250mm400mm柱截面尺寸可根據(jù)式（1）和式（2）粗略確定： Ac≥ 式（1） N= 式（2）由規(guī)范可知框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí)，其軸壓比限值[]=，各層的重力荷載代表值近似取12kN/㎡,㎡㎡。邊柱：Ac≥=78239mm中柱：Ac≥=106206 mm如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為280㎜和326㎜。設(shè)計(jì)中，截面尺寸取為400mm400 mm（一至六層）。女兒墻高： 柱截面取200mm200mm 女兒墻板厚：60mm。框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖4：圖4 橫向框架計(jì)算簡(jiǎn)圖 取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，梁軸線取至板底，25層柱高度即為層高，, 底層柱高度從室內(nèi)外地平取至一層板底，,即h1=+=。第二節(jié) 重力荷載計(jì)算一、屋面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面（不上人）： 30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 22=㎡ 三氈四油防水層 kN/㎡ 20厚1:3水泥砂漿找平層 20= kN/㎡ 150厚水泥蛭石保溫層 5= kN/㎡ 100厚鋼筋混凝土板 25=㎡ 合 計(jì) ㎡16層樓面: 瓷磚地面（包括水泥粗砂打地） kN/㎡ 100厚鋼筋混凝土板 25= kN/㎡ 合 計(jì) ㎡二、屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值不上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kN/㎡樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kN/㎡屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 μr== kN/㎡ 式中: μr為屋面積雪分布系數(shù),取μr=三、梁、柱、墻、門、窗重力荷載計(jì)算梁、柱可根據(jù)截面尺寸，材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載，因板自重已計(jì)入樓面(屋面)的恒載之中，故計(jì)算梁自重時(shí)梁截面高度應(yīng)取梁原高度減去板厚。同時(shí)，梁兩側(cè)的面層(粉刷層等)重量也應(yīng)計(jì)入梁自重內(nèi)。對(duì)于柱，取每層層高值，底層柱從室內(nèi)外高差取至二層樓板頂面。對(duì)于梁，取減去兩端柱的凈長(zhǎng)。對(duì)墻、門、窗等計(jì)算出單位面積上的重力荷載。計(jì)算墻的重力荷載時(shí)，墻長(zhǎng)應(yīng)取減去柱之后的凈長(zhǎng)，墻高應(yīng)減去梁高之后的凈高。（一）梁柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值鋼筋混凝土德自重=25 kN/m3，各層的梁、柱尺寸相同。表21 梁重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件bh（m2）g=bhγ nGi∑GikN/m（m）（kN）(kN)16層KL1（6）122111KL2（7）1122111KL3（6）2121KL4（6）2121KL5（2）11KL6（3）111KL7（3）1KL11（3）11KL8（1）2KL9（2）11KL10（3）111KL12（3）111L12L22L32L42∑Gi表22 柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件b （mm）g=bhγ (kN/m) (m)nG (kN)女兒墻Z1176Z4291745Z42924Z429底層Z429注：1)表中g(shù)表示單位長(zhǎng)度構(gòu)件重力荷載；n為構(gòu)件數(shù)量。 2)梁長(zhǎng)度取凈長(zhǎng)；柱長(zhǎng)度取層高。（二）墻體參數(shù)計(jì)算外墻為300mm厚的加氣混凝土砌塊，外墻面貼瓷磚（㎡），內(nèi)墻面為厚20mm厚的抹灰，則外墻單位面積重力荷載為：++17= kN/㎡內(nèi)墻為200mm厚的加氣混凝土砌塊，兩側(cè)均為20mm抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：+217=㎡隔墻為100mm預(yù)制鋼筋混凝土板墻,則單位隔墻面重力荷載為：25= kN/㎡ 女兒墻為60mm預(yù)制鋼筋混凝土板墻，則單位墻面重力荷載為：25= kN/㎡表23 墻體重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件ι（m）h （m）S （m2）S門窗 （m2）S墻= SS門窗（m2）Gi （kN）∑Gi（kN）底層外墻65=169內(nèi)墻=隔墻=24外墻65=內(nèi)墻=隔墻=5外墻65=156內(nèi)