【正文】 .. . . .. 分類號 編號 X X 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計金都廣場1高層住宅樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計Architectural and Structural Design of Apartment in Jindu Square Residential Community 申請學(xué)位： 工學(xué)學(xué)士 院 系： 土木工程學(xué)院 專 業(yè)： 土木工程 姓 名： X X X 學(xué) 號： XXXXXXXXX 指導(dǎo)老師：X X X （教授）XXXX年X月X日 XX大學(xué)學(xué)習(xí)好幫手.. . . ..[摘 要]本設(shè)計為XX市金都廣場1高層住宅樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。依據(jù)XX市市中心規(guī)劃和住宅建筑使用要求，綜合考慮與周圍建筑協(xié)調(diào)、層高、總高、平面布置、立面處理等建筑設(shè)計因素，使本建筑建筑風(fēng)格保持與周圍建筑基本一致。結(jié)構(gòu)體系選用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要進行了剛度計算、荷載計算、內(nèi)力組合、截面設(shè)計和樓梯設(shè)計等，繪制了建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖。整個結(jié)構(gòu)在設(shè)計過程中，嚴格遵循相關(guān)的專業(yè)規(guī)范的要求，參考相關(guān)資料和有關(guān)最新的國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對設(shè)計的各個環(huán)節(jié)進行綜合全面的科學(xué)性考慮，嚴格遵守適用、安全、經(jīng)濟、使用方便的設(shè)計原則。關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)；剛度；地震；風(fēng)荷載；豎向荷載；內(nèi)力組合；截面設(shè)計；樓梯設(shè)計。.. . . .. 目 錄 任務(wù)書………………………………………………………………………………………i 摘要………………………………………………………………………………………iv 第1章 工程概況及結(jié)構(gòu)選型………………………………………………………………1 工程概況…………………………………………………………………………1 結(jié)構(gòu)選型及布置…………………………………………………………………1第2章 結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度計算……………………………………………………………5 結(jié)構(gòu)計算單元和計算簡圖……………………………………………………5 總剪力墻的等效抗彎剛度……………………………………………………6 總框架的抗推剛度…………………………………………………………14 連梁的約束剛度……………………………………………………………20 結(jié)構(gòu)剛度特征值…………………………………………………………22第3章 重力荷載及重力荷載代表值…………………………………………………24 重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算……………………………………………………24 重力荷載代表值………………………………………………………………30第4章 橫向荷載計算…………………………………………………………………32 橫向風(fēng)荷載……………………………………………………………………32 橫向水平地震作用……………………………………………………………34第5章 水平荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力與位移計算……………………………………37 位移計算與驗算………………………………………………………………37 剪重比驗算……………………………………………………………………37 總框架、總剪力墻和總連梁內(nèi)力計算………………………………………38 橫向風(fēng)荷載作用下構(gòu)件內(nèi)力計算…………………………………………42 橫向水平地震作用下構(gòu)件內(nèi)力計算………………………………………48第6章 豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算………………………………………………53 計算單元…………………………………………………………………………53 荷載計算…………………………………………………………………………53 構(gòu)件內(nèi)力計算……………………………………………………………………56第7章 內(nèi)力組合及抗震調(diào)整…………………………………………………………59 抗震等級的確定…………………………………………………………………59 框架梁內(nèi)力組合及抗震調(diào)整…………………………………………………59 框架柱的內(nèi)力組合及抗震調(diào)整………………………………………………61第8章 截面設(shè)計…………………………………………………………………………64 框架梁截面設(shè)計…………………………………………………………………64 框架柱截面設(shè)計……………………………………………………………………67 框架梁柱節(jié)點核心區(qū)截面抗震驗算………………………………………………73第9章 板的配筋計算……………………………………………………………………76 板的設(shè)計資料………………………………………………………………………76 板的內(nèi)力計算……………………………………………………………………76 板的截面設(shè)計………………………………………………………………………77第10章 樓梯設(shè)計……………………………………………………………………………80 基本資料………………………………………………………………………80 梯段板設(shè)計……………………………………………………………………80 平臺板設(shè)計……………………………………………………………………81 平臺梁設(shè)計……………………………………………………………………82附錄 內(nèi)力組合表……………………………………………………………………………85致謝 …………………………………………………………………………………………88參考文獻……………………………………………………………………………………89第1章 工程概況及結(jié)構(gòu)選型 工程概況 建筑概況該工程為XX金都廣場1高層住宅樓，建設(shè)地點為XX市XX區(qū)。該工程有兩個單元，共六戶，大套、小套各一戶，其余四戶為中套，（不含地下室面積），其建筑層數(shù)為地上十二層，地下一層，，室內(nèi)外高差為1200mm。 結(jié)構(gòu)類型該結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)，其安全等級為二級，Ⅱ類場地，設(shè)計地震分組為第一組，抗震等級框架為三級，剪力墻為二級，抗震設(shè)防烈度為7度，設(shè)計地震分組為第一組，防火設(shè)計建筑類別為二類住宅，耐火等級為二級，屋面防水等級為二級，設(shè)計使用年限為50年。 結(jié)構(gòu)選型及布置 結(jié)構(gòu)選型該建筑經(jīng)過對建筑高度、使用要求、材料用量、抗震要求、造價等因素綜合考慮后，宜采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。 結(jié)構(gòu)平面布置抗震設(shè)計時，高層建筑宜調(diào)整平面形狀和結(jié)構(gòu)布置，盡可能地采取建筑、結(jié)構(gòu)和施工等措施不設(shè)“三縫”。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，對于有保溫或隔熱措施的建筑物，對于現(xiàn)澆式框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為55m，對于剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為45m，對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)依據(jù)結(jié)構(gòu)的具體情況取框架和剪力墻之間的數(shù)值；再依據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，框架結(jié)構(gòu)房屋，高度不超過15m時抗震縫不應(yīng)小于100mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度分別每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm；對于框架剪力墻結(jié)構(gòu)房屋不應(yīng)小于框架結(jié)構(gòu)中規(guī)定數(shù)值的70％。因本工程為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，，故需設(shè)變形縫，縫寬為210mm。框架剪力墻結(jié)構(gòu)是在框架中設(shè)置一些剪力墻，因此結(jié)構(gòu)布置應(yīng)先確定柱網(wǎng)。確定柱網(wǎng)就是確定柱距和跨度，柱網(wǎng)布置首先要滿足生產(chǎn)工藝和其他使用功能的要求，其次要滿足建筑平面功能的要求，要力求做到柱網(wǎng)平面簡單規(guī)則、受力合理。 結(jié)構(gòu)豎向布置宜規(guī)則、均勻，避免有過大的外挑和內(nèi)斂；側(cè)向剛度宜下大上小逐漸均勻變化；抗震設(shè)計時結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上下連續(xù)貫通；上部樓層收進部位和收進后的水平尺寸應(yīng)滿足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。（標(biāo)準(zhǔn)層）1. 布置方式該結(jié)構(gòu)為高層框剪結(jié)構(gòu)，所以采用縱橫向承重方案。2. 梁的尺寸梁的尺寸選擇原則是按跨度決定的，主梁尺寸為l/10~l/15，其中l(wèi)為主梁的計算跨度，h≥400mm；次梁尺寸為l/12~l/18，其中l(wèi)為次梁的計算跨度，h≥300mm。3. 驗算橫墻間距根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，抗震設(shè)防烈度為7度時橫墻間距l(xiāng)≤4B且≤50m。 50m，又4B=4=，可見橫墻間距滿足要求。1. 梁的截面尺寸梁截面尺寸應(yīng)根據(jù)豎向荷載大小、梁跨度、抗震設(shè)防烈度、混凝土強度等級等因素綜合考慮，梁混凝土強度等級采用C35?？蚣苤髁旱母叨萮可按l/10~l/15確定，其中l(wèi)為主梁的計算跨度；次梁的高度h可按l/12~l/18確定，其中l(wèi)為次梁的計算跨度。梁凈跨與截面高度之比不宜小于4；梁的截面寬度不宜小于200mm，梁截面的高寬比不宜大于4。本結(jié)構(gòu)主梁尺寸為300mm500mm，次梁尺寸為200mm300mm，240mm400mm，250mm 400mm。2. 柱的截面尺寸柱的混凝土強度等級采用C35。其截面尺寸根據(jù)軸壓比限值預(yù)估。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》，框架柱抗震等級為三級的框架剪力墻結(jié)構(gòu)柱軸壓比≤。即按式下式初估 () 式中： N —為柱的組合軸壓力設(shè)計值 —混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值 A —柱的截面面積矩形截面柱的邊長，非抗震設(shè)計時不宜小于250mm，抗震設(shè)計時不宜小于300mm，柱的剪跨比宜大于2，柱的截面高寬比不宜大于3。為避免剪切破壞，柱凈高與截面長邊之比不宜小于4，柱截面尺寸應(yīng)滿足抗剪要求。本結(jié)構(gòu)柱的截面尺寸均為500mm500mm。3. 墻的截面尺寸剪力墻的混凝土強度等級采用C35。剪力墻的截面厚度，根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》，抗震設(shè)計時，抗震等級為二級的剪力墻底部加強部位均不應(yīng)小于200mm，其他情況下墻厚度不應(yīng)小于160mm，剪力墻的總高度與總長度之比H/L宜大于2，墻肢截面高度與墻厚之比不宜小于3，否則應(yīng)視為柱。本結(jié)構(gòu)剪力墻的厚度為240mm。梁、柱、剪力墻的混凝土強度等級為C35，板的混凝土強度等級為C30。板、梁、柱、墻等構(gòu)件的縱向鋼筋和箍筋均為HRB400。，見圖1 .1。 結(jié)構(gòu)平面布置圖 剖面示意圖 第2章 結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度計算 結(jié)構(gòu)計算單元和計算簡圖該結(jié)構(gòu)為框架剪力墻結(jié)構(gòu)，所以計算單元為整個結(jié)構(gòu)平面。按照總框架與總剪力墻之間的聯(lián)系和相互作用方式，框架剪力墻結(jié)構(gòu)的計算簡圖可簡化為鉸結(jié)體系和剛結(jié)體系兩種。鉸結(jié)體系中，框架和剪力墻之間通過樓板聯(lián)系或雖有連梁但剛度很小，其對墻肢的約束很弱，在計算簡圖中總剪力墻和總框架之間的聯(lián)系可簡化為鉸結(jié)連桿；在剛結(jié)體系中，框架和剪力墻之間通過連梁聯(lián)系，連梁對墻和柱都產(chǎn)生約束作用，但對柱的約束作用將反映柱的D值中，因而計算簡圖中，連梁與總剪力墻相連處理成剛結(jié)。本結(jié)構(gòu)為剛結(jié)體系。 結(jié)構(gòu)計算簡圖因該建筑設(shè)有整體剛度較大的地下室，將結(jié)構(gòu)嵌固端取在地下室頂板，因而底層柱的下端取至地下室的頂部；因梁板現(xiàn)澆，所以其他各層均取板底為梁截面的形心線。 總剪力墻的等效抗彎剛度 W1為橫向剪力墻，且為整體截面墻。 W1截面等效抗彎剛度 查表可知知混凝土強度等級為C35，故故 W2墻為帶翼緣的整截面墻，其有效翼緣寬度取至門窗洞口的墻長度。等效抗彎剛度 W2截面 查表可知知混凝土強度等級為C35，故故 W3墻為帶翼緣的整截面墻，其有效翼緣寬度取6倍的墻厚，即取1440mm。等效抗彎剛度 W3截面 查表可知 知混凝土強度等級為C35，故 故 W4墻為帶翼緣且開有洞口的墻，洞口尺寸為1500mm1400mm，其有效翼緣寬度剪力墻上端取至窗戶洞口，下端剪力墻凈距的一半，即取1230mm。 剪力墻類型判別： 由于 空洞面積/墻面面積=（)/()=