【正文】 ...........................................................................................................98附 錄 3...................................................................................................................99附 錄 4.................................................................................................................100本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 1 頁 共 100 頁1 緒論本課題主要研究的是鋼筋混凝土框架建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)受力問題。校園建筑設(shè)計以建設(shè)低耗能和綠色建筑為主要目標(biāo),以節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材等為重點。根據(jù)框架結(jié)構(gòu)的自身特點，在進行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑中，框架的設(shè)計和結(jié)構(gòu)受力是整個建筑的核心與關(guān)鍵所在。學(xué)習(xí)、掌握鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的受力特點、鋼筋混凝土框架構(gòu)件的一般設(shè)計過程、鋼筋混凝土框架構(gòu)件設(shè)計注意要點等內(nèi)容，并且學(xué)習(xí)使用 PKPM、AutoCAD 軟件。 （3）對 PKPM 軟件運算的結(jié)果進行分析，得出關(guān)于鋼筋混凝土框架的內(nèi)力特點的結(jié)論。 （4) 進行建筑設(shè)計、房間布置，運用 AutoCAD 等繪圖軟件，繪制施工圖。本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 2 頁 共 100 頁2 建筑設(shè)計說明根據(jù)現(xiàn)代大學(xué)對學(xué)生公寓的具體要求，高校學(xué)生公寓工程建設(shè)應(yīng)把握以人為本、可持續(xù)發(fā)展、綠色低碳環(huán)保等原則，同時注重新工藝的采用，減排節(jié)能 [2]。讓各個部位都得到充分的利用，增大學(xué)生的活動空間，讓同學(xué)們住的更加舒服。使其成為一個整體。學(xué)生在校學(xué)習(xí)生活的絕大多數(shù)時間都是在學(xué)生宿舍里度過的，所以學(xué)生公寓的設(shè)計要考慮周全，讓學(xué)生有一個舒適的學(xué)習(xí)和休息的空間。框架結(jié)構(gòu)是高校學(xué)生公寓中比較常用的結(jié)構(gòu)形式，有利于建筑平面的布置，使空間布局更加靈活。采用蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊作為填充墻以減小建筑自重，因地質(zhì)條件較差，所以基礎(chǔ)采用樁基礎(chǔ)。由于長廊式可以使提高走廊的利用率，增強學(xué)生之間的交往，同時便于統(tǒng)一管理。采用內(nèi)置的陽臺。在每層的最東邊設(shè)有一個學(xué)生活動室，滿足學(xué)生活動需求。 立面設(shè)計宿舍采用的是大面積玻璃窗，這樣可以使宿舍的采光面積大大提高，同時可以減少照明的使用，是一種低碳的好方法。 剖面設(shè)計 剖面圖是反映建筑物分層情況、材料、做法、高度尺寸及各部位聯(lián)系等。宿舍門均采用木門，木門窗便于維護，且隔音效果較好。整座大樓的立面簡約而不失大方。(2)樓面做法：(a)宿舍樓面 ①合成樹脂涂層； ②40 厚 C20 混凝土，隨打隨抹光； ③ 厚聚氨酯防水層或 2 厚聚合物水泥基防水涂料； ④最薄處 20 厚 1:3 水泥砂漿或 C20 細石混凝土找坡層抹平； ⑤水泥砂漿一道（內(nèi)摻建筑膠） ； ⑥現(xiàn)澆鋼筋混凝土板或預(yù)制樓板現(xiàn)澆疊合層。本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 4 頁 共 100 頁(4)內(nèi)墻面做法 (a)刷內(nèi)墻涂料；(b)15 厚水泥砂漿粉刷（兩側(cè)） ；(c)200 厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊。(6）門窗(a)門選用標(biāo)準(zhǔn)圖集中的木門，窗選用塑鋼窗。表 門窗表編號洞口尺寸寬高開啟方式 樘數(shù) 備注C1 21001500 —— 10 鋁合金通窗C2 21002100 —— 165 鋁合金通窗M1 9002100 平開門 264 實木門M2 18002100 平開門 6 實木門M3 18002100 平開門 3 玻璃推拉門FM 18002100 平開門 12 乙級防火木門本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 5 頁 共 100 頁3 PKPM 設(shè)計PKPM 系列 CAD 系統(tǒng)軟件是目前國內(nèi)建筑工程界應(yīng)用最廣、用戶最多的一套計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)。 確定結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件的截面尺寸為使結(jié)構(gòu)在橫向和縱向均具有較好的抗震能力，框架結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)計為雙向抗側(cè)力體系，不宜采用單跨框架。非承重的墻體優(yōu)先選用輕質(zhì)墻體材料。砌體填充墻的設(shè)置應(yīng)采取措施減少對主體結(jié)構(gòu)的不利影響，避免使主體結(jié)構(gòu)形成薄弱層或短柱?？紤]板跨、管網(wǎng)布1510m置對結(jié)構(gòu)的削弱作用、擾度要求，對結(jié)構(gòu)的不利影響等，取板厚為 120mm。圖 結(jié)構(gòu)平面布置圖 輸入荷載的計算荷載輸入分為恒荷載輸入和活荷載輸入兩個部分，其中恒荷載輸入包括梁間荷載輸入和樓面、屋頂恒荷載輸入，活荷載輸入則包括樓面活荷載和屋頂活荷載。（1）板荷載計算 （a）頂板荷載：恒載：40 厚高聚物改性瀝青防水層 10 厚低標(biāo)號砂漿隔離層 瀝青卷材防水層本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 7 頁 共 100 頁 20 厚 1:3 水泥砂漿找平層 50 厚憎水膨脹珍珠巖板保溫層 最薄 30 厚 LC50 輕集料混凝土 2%找坡層 鋼筋混凝土屋面板 120 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 =3kN/m?15 厚紙筋灰抹底 7 小計 22.+..4/活載：不上人屋面 （b）樓板荷載：恒載：合成樹脂涂層40 厚層 C20 混凝土，隨打隨抹光 厚聚氨酯防水層或 2 厚聚合物水泥基防水涂料 最薄處 20 厚 1:3 水泥砂漿或 C20 細石混凝土找坡層抹平 水泥砂漿一道（內(nèi)摻建筑膠） ；現(xiàn)澆鋼筋混凝土板或預(yù)制樓板現(xiàn)澆疊合層。 （a）外墻水泥粉刷墻面 200 厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 .27=1?15 厚粉刷層 25./外墻保溫層 0k 小計 （b）內(nèi)墻15 厚粉刷層（兩側(cè)） =.k/m?200 厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土 274 小計 墻體線荷載計算：外墻線荷載（南北外墻帶窗） [()()].=???? 外墻線荷載（東西外墻不帶窗） (8.).).?外墻線荷載（東西外墻） [()()](+.60157+.)????? 外墻線荷載（東西外墻帶窗） ().)(1.]8..=264k/06本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 9 頁 共 100 頁內(nèi)橫墻線荷載（帶門） [())(].6+=???內(nèi)縱墻線荷載（次梁下） (.4).=83kN/m06女兒墻線荷載(8.)???（3）梁自重計算 （a)主梁： 307bhm 主梁自重 ????? 抹灰層 508 小計 ./ （b)次梁： 2506bhm?? 次梁自重 ????? 抹灰層 .1707 小計 ./ （c)基礎(chǔ)梁： 2504bhm??基礎(chǔ)梁 ??抹灰層 ?? 小計 ./ PMCAD 參數(shù)選取根據(jù)任務(wù)書所給的資料，可知該學(xué)生公寓樓抗震設(shè)防烈度為 7 度（），根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》確定該場地為丙類。場地類別為Ⅲ類，可以確定該框架的抗震等級為三級，具體的材料信息及設(shè)置參數(shù)選擇如下：具體數(shù)據(jù)如下圖 ～ 所示。PMCAD 是整個結(jié)構(gòu) CAD 的核心，是剪力墻、樓梯施工圖、高層空間三維分析和各類基礎(chǔ) CAD 的必備接口軟件 [7]。 PKPM 電算成果根據(jù)計算結(jié)果，判斷結(jié)構(gòu)方案是否合理，并且進行構(gòu)件的優(yōu)化計算，即調(diào)整構(gòu)件截面使其滿足承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)要求，謀求結(jié)構(gòu)最優(yōu)設(shè)計。對于計算結(jié)果的分析主要包括：(1) 梁、柱的計算結(jié)果的分析。從計算結(jié)果看，板的配筋滿足了構(gòu)造要求，梁的配筋率均大于最好配筋率滿足了設(shè)計要求；柱的軸壓比也均小于 ，滿足三級抗震等級下軸壓比限值 ，所以本方案基本合理，手算時有很多簡化原則，所以會與電算有差距。梁柱交接處的框架節(jié)點應(yīng)為剛接構(gòu)成雙向梁柱抗側(cè)力體系。為方便常忽略結(jié)構(gòu)縱向和橫向之間的空間聯(lián)系，忽略各構(gòu)件的抗扭作用，將橫向框架和縱向框架分別按平面框架進行分析計算。 計算簡圖的確定取 4 軸一榀框架進行計算，根據(jù)地質(zhì)資料，確定基礎(chǔ)頂面離室外地面為 ，50m由公式：底層柱=層高+室內(nèi)外高差+基礎(chǔ)頂面至室外地面高度，求得底層柱高為 。在框架梁兩端節(jié)點附I近，梁承受負彎矩，頂部的樓板受拉，樓板對梁的截面彎曲剛度影響較?。欢诳蚣芰旱目缰?，梁承受正彎矩，樓板處于受壓區(qū)形成 形截面梁，樓板對梁的截面彎T曲剛度影響較大，設(shè)計中對現(xiàn)澆樓蓋，中框架梁取 ，邊框架梁取 （o2I??為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩） 。本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 13 頁 共 100 頁注：圖中數(shù)字為線剛度，單位： 34m10E??圖 一榀框架線剛度 豎向荷載內(nèi)力計算作用于框架結(jié)構(gòu)上的荷載有豎向荷載和水平荷載兩種。荷載傳遞路線見圖。框架的結(jié)構(gòu)與荷載沿高度比較均勻時可采用分層法，然而分層法計算所得的框架節(jié)點處的彎矩之和常常不等于零；當(dāng)計算有側(cè)移、不規(guī)則的框架較常用迭代法，但其計算過程比較繁瑣；彎矩二次分配法可用于無側(cè)移、規(guī)則的框架，精度比分層法高，本次設(shè)計采用彎矩二次分配法。至此，整個彎矩分配和傳遞過程即告結(jié)束；(5)將各桿端的固端彎矩、分配彎矩和傳遞彎矩疊加，即得各桿端彎矩 [9]。荷載的簡化方法有兩種：彎矩等效和剪力等效。由等效原則有：， 式中 為梯形的高和下底的比值。 5g8??三 ?當(dāng)一跨框架梁上的分布荷載由兩種不同類型荷載組成時，求固端剪力時，根據(jù)剪力等效的原則，將梯形荷載轉(zhuǎn)或三角形荷載化為等效的均布荷載。 ?? lSg三 角 形梯 形矩 形 2139。（1）A～B 軸間框架梁屋面板傳荷載： ??恒載： [0..5]?????活載： 65樓面板傳荷載：恒載： [.]./k?????活載： 265NmA～B 軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載 = .01732./k??本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 15 頁 共 100 頁 活載=板傳荷載= 樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載= .01682./kNm?? 活載=板傳荷載= ./（2）B ～C 軸間框架梁屋面板傳荷載：恒載： ??活載： 樓面板傳荷載：恒載： ??活載： B～C 軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載 = ./kNm?? 活載=板傳荷載= 6./kNm樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載= .9./ 活載=板傳荷載= .5/（3）C ～D 軸間框架梁屋面板傳荷載：恒載： [.]?????活載： 265樓面板傳荷載：恒載： [.]./k?????活載： 265NmA～B 軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒載=梁自重+板傳荷載 = .01732./k?? 活載=板傳荷載= 樓面梁：恒載=梁自重+板傳荷載= .68./Nm 活載=板傳荷載= ./m本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 共 100 頁 （4）A 軸柱縱向集中荷載的計算 頂層柱： 女兒墻自重（做法：墻高 800mm，100mm 的混凝土壓頂） ???頂層柱恒載=女兒墻自重+梁自重+板傳荷載 [5.()378]2???? . 54? .4kN?頂層柱活載=板傳荷載 .(.)[ ]????標(biāo)準(zhǔn)層柱恒載=墻自重+梁自重+板傳荷載 [()(.4)]2?