某七层钢筋混凝土住宅楼设计（方案一）【开题报告+文献综述+毕业论文】.Doc

1、本科毕业论文系列开题报告土木工程某七层钢筋混凝土住宅楼设计（方案一）一、选题的背景与意义世纪之交，随着时代的发展与进步，人们的生活水平不断地提高，新型材料的出现，人们对住宅的要求也在不断提高，住房分配制度改革的历史性突破，以及相关的一系列制度创新，住宅发展进入到全面建立市场配置住房资源的新体制阶段，住宅产业成为国民经济的消费热点并开始向支柱产业发展，住宅建设进入新的历史时期、面临新的历史任务。钢筋混凝土作为主要的建筑材料被大量的运用于实际建设中。七层钢筋混凝土设计，能进一步全面掌握钢筋混凝土结构选型、柱网布置、荷载计算、结构分析、构件和节点设计、绘制结构施工图等专门知识，从而加深对混凝土结构设

2、计原理、设计方法的认识，提高对所学知识的综合运用能力和自主设计能力，掌握CAD及PKPM等建筑结构设计相关软件的应用。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题本课题的主要内容就是完成住宅楼的建筑设计，包括建筑的平面、立面、剖面、关键结构的设计等。在设计过程中，对结构的计算要有明确的计算书，包括模型的选取与内力的计算，相关截面的设计。最后完成图纸，包括建筑设计总说明、结构设计总说明、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、结构详图。要求图纸清晰明了。拟解决的主要问题有1设计，要求完成平面、立面、剖面的设计，确定结构布置2）荷载计算，分别计算结构在水平与竖向荷载情况下的内力分析与计算，在荷载作用下的结构位

3、移3）对已得的内力进行组合4）梁柱截面的设计与节点设计三、研究的方法与技术路线首先,确定建筑性质、位置、功能要求等信息第二，根据已有的规范，选定建筑方案,建立模型，施加荷载，计算内力，进行内力组合，画出内力图；第三，应用CAD,PKPM,天正画出建筑图和结构图；四、计划进度（1）2010112420101207撰写开题报告和文献综述；（2）2010120820110116阅读相关参考资料、熟悉任务书的有关要求，掌握设计软件PKPM使用方法，完成初步建筑设计；（3）2011011720110216毕业实习；（4）2011021720110230结构选型；（5）2011030120110310荷载

4、计算；（6）2011031120110320内力分析；（7）2011032120110331结构构件设计；（8）2011040120110410楼梯设计；（9）2011041120110420基础设计；（10）2011042120110505绘制施工图；（11）20110506整理设计资料，准备答辩。五、主要参考文献1GB500092001,建筑结构荷载规范S2GB500112001,建筑抗震设计规范S3GB500102002,混凝土结构设计规范S4JGJ32002,高层建筑混凝土结构技术规程S5GB/T501052001,建筑结构制图标准S6GB/T500012001,房屋建筑制图统一标准S

5、7何炜明高层建筑中钢筋混凝土结构设计分析J科技资讯,2008318同济大学，西安建筑科技大学，东南大学等四校合编房屋建筑学M北京中国建筑工业出版社，20059同济大学混凝土结构与砌体结构设计M，北京中国建筑工业出版社,200810王可峰高层结构体系的选择J山西建筑,20091511朱镜清结构抗震分析原理M地震出版社,200212徐建平，严建烽多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计J,中国高新技术企业,20092013杨娅琦，赵友云钢筋混凝土框架结构的施工技术应用J,建筑科学,20092814TJMACGINLEY,BSCHOOREINFORCEDCONCRETEMONOGRAPHDESIGNTHEO

6、RYANDEXAMPLES,SECONDEDITIONM199015PMFERGUSON,REINFORCEDCONCRETEFOUNDAMENTALS,5THEDITIONMWILEY第二步是采用同一地震动参数计算出结构的层间位移角,使其不超过抗震规范所规定的限值同时采用相应的抗震构造措施,保证结构具有足够的延性、变形能力和塑性耗能,从而自动满足第二水准的变形要求。第二阶段采用与第三水准相对应的地震动参数,计算出结构特别是柔弱楼层和抗震薄弱环节的弹塑性层间位移角,使之小于抗震规范的限值。并采用必要的抗震构造措施,从而满足第三水准的防倒塌要求。11历年震害资料表明钢筋混凝土框架结构的柱端与节点

7、的破坏较为严重，其抗震设计中必须满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点”、“强底层柱底”等延性设计原则和有关规定12。我国高层混凝土框架结构破坏的方式；（1）框架柱的压弯破坏、剪切破坏、弯曲裂缝；（2）框架梁的斜截面破坏、正截面破坏、锚固破坏；（3）板四角的斜裂缝和平行于梁的通长裂缝；（4）框架节点核芯区钢筋配置不当导致的破坏13。二、框架结构的布置框架结构的布置首先是确定柱网。柱网即柱的排列方式，它必须满足建筑平面及使用要求，同时也要使结构合理。就承受竖向荷载而言，由于楼板布置方式不同，有主要承重框架和非主要承重框架之分。就承受水平荷载而言，两个方向的框架分别抵抗与框架方向平行的水平荷载。

8、因此，在确定框架的组成及梁柱截面尺寸时，综合考虑上述各因素，既要考虑楼板的合理跨度及布置，又要考虑抗侧刚度的要求。从施工方式划分，框架结构有装配整体式、现浇及半装配半现浇等类型。9多层框架结构柱网或梁系的布置，要使结构受力合理，满足生产工艺的和建筑平面布置的要求，同时还要方便施工，考虑以上几点，所以建筑方案的设计和选型就变得很重要。按楼面竖向荷载传递路线的不同，承重框架的布置方案有以下几种1横向框架承重方案，以框架横梁作为楼盖的主梁,楼面荷载主要由横向框架承担。由于横向框架数目往往较少，主梁沿横向布置有利于增强房屋的横向刚度。同时，主梁沿横向布置还有利于建筑物的通风和采光。但由于主梁截面尺寸较

9、大，当房屋需要大空间时，净空较小，且不利于布置纵向管道。2纵向框架承重方案，以框架纵梁作为楼盖的主梁，楼面荷载由框架纵梁承担。由于横梁截面尺寸较小，有利于设备管线的穿行，可获得较高的室内净空。但房屋横向刚度较差，同时进深尺度受到预制板长度的限制。3纵横向框架混合承重方案，纵横向框架混合承重方案是沿纵横两个方向上均布置有框架梁，作为楼盖的主梁，楼面荷载由纵,横向框架梁共同承担。它具有较好的整体工作性能。9三、总结随着时代的进步、经济的发展，人民生活水平的普遍提高，对生活质量要求也不断提高。住宅楼设计应该本着安全第一的原则，在安全舒适的前提下，兼顾工程造价，从而创造一个安全、舒适、优美、丰富的生活

10、、活动环境，满足人们多方面发展的需要。对于具体的设计，要参照一定的规范如参考文献中所列。在设计过程中，我还参考了外文文献。框架结构相对于砖混结构（1）自重轻砖混结构自重为1500公斤/平方米；框架结构如采用轻板（加气混凝土隔墙、轻钢龙骨隔墙等）的自重为400公斤600公斤/平方米，仅为砖混结构的1/3。（2）、房间布置灵活框架结构的承重结构为框架本身，墙板只起围护和分隔作用，因而布置比较灵活。14钢筋混凝土材料作为主要的建筑材料被大量运用，了解钢筋混凝土的优缺点，最后选取钢筋混凝土作为设计的材料。15综上所述，在设计过程中以规范为本，将设计与现实相结合，合理选取结构与参数，学习与运用相关软件，

11、对住宅楼设计有一个全面的认识与了解。参考文献1GB500092001,建筑结构荷载规范S2GB500112001,建筑抗震设计规范S3GB500102002,混凝土结构设计规范S4JGJ32002,高层建筑混凝土结构技术规程S5GB/T501052001,建筑结构制图标准S6GB/T500012001,房屋建筑制图统一标准S7何炜明高层建筑中钢筋混凝土结构设计分析J科技资讯,2008318同济大学，西安建筑科技大学，东南大学等四校合编房屋建筑学M北京中国建筑工业出版社，20059同济大学混凝土结构与砌体结构设计M，北京中国建筑工业出版社,200810王可峰高层结构体系的选择J山西建筑,2009

12、1511朱镜清结构抗震分析原理M地震出版社,200212徐建平，严建烽多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计J,中国高新技术企业,20092013杨娅琦，赵友云钢筋混凝土框架结构的施工技术应用J,建筑科学,20092814TJMACGINLEY,BSCHOOREINFORCEDCONCRETEMONOGRAPHDESIGNTHEORYANDEXAMPLES,SECONDEDITIONM199015PMFERGUSON,REINFORCEDCONCRETEFOUNDAMENTALS,5THEDITIONMWILEYFRAMESTRUCTUREASEISMICDESIGNFRAMESTRUCTURELA

13、YOUTIII目录1设计资料111主要任务与目标112主要内容与基本要求12建筑设计说明121工程概况122设计依据123建筑做法23结构设计计算软件与建模说明431软件介绍4311建模步骤5312生成荷载信息532PMCAD建模步骤5321PMCAD交互数据输入5322输入荷载信息6323画结构平面图6324图形变换、编辑及打印633SATWE计算说明634JCCAD计算说明635LTCAD计算说明74构设计说明及设计总信息741工程概况742设计依据743结构方案844构件截面尺寸估算845基础选型846建筑建模847设计参数定义（SWTWE参数）165结构荷载计算2251荷载计算2252

14、正常使用活载选择236梁柱截面设计2461侧移计算2462柱轴压比计算2863内力计算2964内力包络图3165梁配筋包络图3266梁弹性挠度图337楼梯设计3471楼梯说明3472楼梯计算3573平台板设计3674平台梁设计378双向板楼盖设计3881标准层楼板计算38811板1的传荷方式3882板1的配筋计算38821求X方向跨中截面配筋39822求X方向支座截面配筋39823求Y方向跨中截面配筋39IV824求Y方向支座截面配筋409基础设计4091地基资料4092确定桩型4093单桩承载力特征值估算4094确定桩的根数4195初选承台尺寸4196柱对承台的冲切验算4197承台斜截面受剪

15、验算4298局部受压承载力验算4299承台受弯承载力计算43参考文献44致谢错误未定义书签。11设计资料11主要任务与目标本工程为某七层钢筋混凝土住宅楼设计（方案一）。层数为七层，建筑耐火等级为二级，主体结构为框架结构，抗震设防烈度为七度，基本地震加速值为010G。地面粗糙度为B类，合理使用年限为50年。基本风压为0452/KNM，基本雪压为032/KNM；地基承载力特征值为FAK2400KPA，地下水位42M。通过该工程设计，使我进一步全面掌握钢筋混凝土结构选型、柱网布置、荷载计算、结构分析、构件和节点设计、绘制结构施工图等专门知识，从而加深对混凝土结构设计原理、设计方法的认识，提高对所学知

16、识的综合运用能力和自主设计能力。12主要内容与基本要求1、主要内容要求确定结构的建筑平面和剖面。独立完成结构设计过程，要有详细的计算说明。要完成图纸，包括建筑设计说明、结构设计说明、建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、以及结构施工详图，所有图纸要清晰，要能反映和表达设计思路。2、基本要求认真贯彻“安全、经济、适用、美观”的设计原则；熟悉混凝土结构设计规范、建筑结构荷载规范、建筑搞震设计规范的相关条文；在建筑设计中，认真处理好结构与建筑的总体与细部关系。在结构设计中，正确选择合理的结构形式，掌握结构的计算方法和基本构造要求。认真编写设计说明书，计算书，并绘制相应的设计图纸。2建筑设计说明21工程

17、概况A本工程为某七层钢筋混凝土住宅楼设计（方案一）。层数为七层，采用框架结构，建筑面积为3000平方米左右。建筑耐火等级为二级，主体结构为框架结构，抗震设防烈度为七度，地面粗糙度为B类，合理使用年限为50年。B设计标高本建筑物室内地面标高0000，室外地坪标高1000M。C本工程所注尺寸总平面图以米为单位，其余均为毫米为单位，标高均以米为单位，建筑施工图所注标高除特别注明外均为建筑完成面的标高。22设计依据2民用建筑设计通则GB503522005住宅建筑规范GB500961999建筑结构制图标准GB/T50152002建筑设计防火规范GB500162006屋面工程质量验收规范GB5022082

18、002砌体工程施工及验收规范GB5020398建筑地面工程及验收规范GB5022092002建筑抗震设计规范GB500112001建筑地基基础设计规范GB500072002其他国家现行有关规定具体详见建筑图中的建筑设计总说明。23建筑做法平屋面做法（自上而下）A40厚C20细石混凝土保护层B无纺聚酯纤维一层C30厚挤塑聚苯保温隔热板保温D4MM厚SBS改性沥青防水卷材E16水泥炉渣2找坡（最薄处30MM）F120厚现浇钢筋混凝土楼板G20厚板底粉刷楼面做法（自上而下）一般地面A面层（业主自理）B30厚水泥砂浆面层C水泥砂浆一道（内掺建筑胶）D100厚现浇钢筋混凝土楼板卫生间、厨房、阳台地面A防

19、滑地砖面层（11水泥砂浆结合并填缝）（业主自理）B30厚13水泥砂浆找平3C水泥浆一道（内掺建筑胶）D100厚现浇钢筋混凝土楼板散水A20厚12水泥砂浆面层B50厚C10素混凝土C70厚碎石垫层D素土夯实内墙做法白色内墙涂料做法（自外而内）A白色内墙涂料B3厚纸筋灰面C17厚116混合砂浆打底水泥砂浆内墙做法（自外而内）卫生间A6厚12水泥砂浆面层刮出纹道B14厚13水泥砂浆分层抹平外墙做法A6厚13水泥砂浆打底扫毛或刮出纹道B刷素水泥一道，内掺水重35的107胶C12厚1022水泥白灰膏砂浆，在外墙与钢筋混凝土柱，梁交接处在粉刷砂浆中埋入宽度大于200MM，08MM厚钢丝网踢脚线石质板材踢脚

20、A灌20厚125水泥砂浆B20厚石质板材，水泥浆擦缝楼梯梯板A花岗岩面层；B周边250MM黑色花岗岩面层；C30MM厚13干硬性水泥砂浆结合层（表面撒水泥粉）；D水泥浆一道（内掺建筑胶）；E现浇混凝土楼梯板；4F板底7MM厚12混合砂浆；G3MM厚纸筋灰刮平；H满刮腻子二道；I刷白色乳胶漆二遍罩面。雨水管水斗均为PVC制品，雨水管规格为100，雨水口雨水斗做法参见95浙TJ02油漆工程所有木门均做成栗色聚酯漆一底二度所有钢制构件、金属预埋件均做防锈处理门窗工程除注明者外，外门外窗一般居墙中立樘，内门与开启方向墙身平立樘其它水、电留孔需在施工过程中事先留置，杜绝事后开凿和返工所有预埋铁件和木砖均

21、需做防锈防腐处理室内所有阳角均做50MM宽1800MM高11水泥砂浆护角防潮层20厚125水泥砂浆掺水泥重35的防水剂。3结构设计计算软件与建模说明31软件介绍PMCAD软件采用人机交互方式，引导用户逐层地布置各层平面和各楼面，再输入层高就建立起一套描述建筑物整体结构的数据。PMCAD具有较强的荷载统计和传导计算功能。除计算结构自重外，还自动完成从楼板到次梁，从次梁到主梁，从主梁到承重的柱墙，再从上部结构传到基础的全部计算，加上局部的外加荷载，PMCAD可以方便地建立整栋建筑的荷载数据。结构计算采用STAWE，适用于多层建筑。ASTWE采用空间杆单元模拟梁、柱及支撑杆件。STAWE给出了四种简

22、化假定，即楼板整体平面内无限刚、分块无限刚带弹性连接板带和弹性楼板。STAWE适用于多层钢筋混泥土框架、框架剪力墙、剪力墙结构，以及高层钢筋混泥土混合结构。5STAWE可完成建筑结构在恒载、活载、风载以及地震力作用下的内力分析、动力时程分析及荷载效应组合计算，可进行活载不利布置计算，并可将上部结构和地下室作为一个整体进行分析，对钢筋混泥土结构可完成截面配筋计算，对钢构件可作截面验算。311建模步骤A输入各层平面的轴线网格，各层网格平面可以相同，也可以不同。B进行构件定义输入柱、梁、墙、洞口和斜柱支撑的截面数据。C柱、梁、墙、洞口和支撑在平面网格和节点上的布置。D各层结构主要参数，如楼板厚度、混

23、泥土强度等级等。E层编辑，包括层高以及标准层间的复制等。F定义各荷载标准层上的楼面恒、活荷载。G楼层组装，包括总层数，结构标准层数，荷载标准层数。H行镇设计信息。I绘图参数。J对上一步所建模型进行检查，发现错误并提示用户。根据上下层结构布置状况作上下层构件连接。K各层楼板楼面的详细布置，如楼板开洞、修改板厚、布置悬挑板以及次梁的设置等。312生成荷载信息A人机交互输入和修改除外加荷载，主要有梁、柱、墙、节点、次梁上的荷载，也可修改各房间恒、活荷载。B楼面荷载传导计算，生成各梁宇墙以及各梁之间的内力。C结构自重计算。D恒、活荷载向底层基础的传导计算。32PMCAD建模步骤321PMCAD交互数据

24、输入A轴线输入和网格形成各层平面的轴线网格。B构件定义柱、梁、墙、洞口的截面数据。这里的墙指的是承重墙，本设计框架结构，墙只起分隔维护作用。C楼层定义柱、梁、墙、洞口在平面网格和节点上的布置。需要几个结构标准层就布置几个，在换标准层前注意在本层信息里面修改自己的参数，可根据实际情况修改结构主要6参数，如楼板厚度、混泥土强度等级等。D荷载定义在这里定义楼面荷载和活荷载，在计算书的下面部分将精确计算何种楼板的恒荷载标准值。在这里先大致取2KN/M2，活载20KN/M2；不上人屋面恒载取22KN/M2，活载为05KN/M2（以上均不考虑楼板自重，楼板自重由软件自动计算）。在PMCAD第三步可以根据实

25、际各楼板的不同情况来修改。E楼层组装在这里进行结构标准层和荷载标准层的组装，并确定设计参数。F保存文件并退出，PMCAD第一步完成。322输入荷载信息A楼板荷载这一步将对第一步的楼面恒、活荷载进行修改。按照好、各楼面的不同做法，对恒荷载进行修改。B梁间荷载这里主要输入填充墙传来的恒荷载。具体数值见荷载计算部分。C各标准层设置好以后，保存文件退出，并选择生成传导基础的数据。323画结构平面图利用此选项可以画各层板的配筋图。324图形变换、编辑及打印利用此功能将PMPM里形成的图形转化为CAD可以打开的图形。在CAD立面对结构施工图做进一步的修改。33SATWE计算说明（1）接PM生成STAWE数

26、据进入此项选项后可以对上面PMCAD参数进行检查和修改，如果没有问题就可以进入下一步。（2）结构内力与配筋计算点击进入，在设置好参数后检查没有错误后就可以进行计算了。（3）分析结果图形和文本显示这里可以看各层柱及剪力墙的轴压比、横纵向的侧移、配筋简图、超筋信息等。（4）绘制梁柱施工图将梁柱进行归并后即可在这里绘制梁柱施工图。34JCCAD计算说明（1）在JCCAD中采用人机输入的方式进行地质资料及相关参数的输入，并导入上部由SATWE算得的传至基础的荷载。（2）进行筏板、地梁、桩基承台的定义、输入及验算校核。7（3）对基础梁、筏板、承台等进行内力及配筋计算，如出现超筋则在第（2）部中进行修改。

27、（4）画基础部分各施工图。35LTCAD计算说明（1）在LTCAD中进行人机交互输入，定义楼梯间，布置楼梯、梯梁等，并进行楼梯的竖向布置。（2）对楼梯进行配筋校核后即可话楼梯施工图。4构设计说明及设计总信息41工程概况（1）结构类型框架结构。本工程属于多层居民住宅，整体属于规则结构（2）本工程0000相当于黄海高程2500M，室内外高差10M（3）主要材料混泥土柱采用C30，楼板和梁为C25，基础垫层为C10钢材HPB235，HRB335砌体0000以上采用加气混泥土砌块（卫生间除外），以下采用混泥土砌块（4）结构层数为七层。结构高度为223M，长度4104M，宽度1024M。（5）本工程抗震

28、设防烈度7度，抗震等级框架三级，结构安全等级二级（一般建筑物）；环境类别一类（室内正常环境）；建筑场地类别二类（6）基本风压045KN/M2；基本雪压03KN/M2（7）基础形式采用桩基础，（8）本工程设计使用年限为50年42设计依据建筑结构荷载规范GB50092001建筑抗震设计规范GB500112001混凝土结构设计规范GB500102002高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32002建筑结构制图标准GB/T501052001房屋建筑制图统一标准GB/T5000120018结构设计软件建筑CADPKPM软件应用，PKPM结构设计应用43结构方案431结构选型经过对建筑的建筑高度、建筑造型、适

29、用功能、抗震要求以及经济性等因素的综合考虑后，采用钢筋混泥土现浇框架结构。采用小柱网、小开间布置，满足住宅使用功能。432屋面结构采用现浇钢筋混泥土肋型屋盖433楼面结构全部采用现浇钢筋混泥土肋型楼盖434楼梯结构采用现浇钢筋混泥土两跑板式楼梯44构件截面尺寸估算具体见结构施工图441柱根据任务书要求及结构自身布置的需要，采用标准柱，其尺寸由混泥土结构技术规程JGJ1492006相关要求确定。经验算，轴压比、配筋等均能满足要求。442梁异形柱结构框架梁截面高度按（1/101/15LB确定（LB为计算跨度），且非抗震设计时不宜小于350MM；抗震设计时不宜小于400MM。梁的净跨与截面高度的比值

30、不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于截面高度的1/4和200MM。在综合考虑建筑做法、结构构造、建筑模型等的基础上，梁截面初步选用240500截面，具体布置见结构施工图。443板一般规定L2/L13按单项板计算，L2/L12MAXKN1442KN满足要求98局部受压承载力验算在轴心竖向力作用下QKFKGK/NQK12651152/26901KN12RA900KN每根单桩所分配的承台自重和承台上土自重标准值QGKQGKGK/N1152/2576KN43扣除承台和其上填土自重后的各桩桩顶相应于荷载效应基本组合时的竖向力设计值NIZQIKQGKN1356901576854KN局部荷载设计值FNMAXGQ

31、GK8541355769318KN混凝土局部受压面积22314/40126LADM承台在角桩局部受压时的计算底面积按下列公式计算223142/40636BADCM06362250126BLLAA19318CLLFKNFA满足要求。99承台受弯承载力计算XIIYIIMNYMNX854065124XIIMNYKNM6251241042170909300450XSYOMAMMFH选用21420,4399SAMM，沿平行Y轴方向均匀布置。854021708YIIMNXKNM6217081014060909300450YSYOMAMMFH选用21014,1539SAMM，沿平行X轴方向均匀布置。44参考

32、文献1GB500092001,建筑结构荷载规范S2GB500112001,建筑抗震设计规范S3GB500102002,混凝土结构设计规范S4JGJ32002,高层建筑混凝土结构技术规程S5GB/T501052001,建筑结构制图标准S6GB/T500012001,房屋建筑制图统一标准S7何炜明高层建筑中钢筋混凝土结构设计分析J,科技资讯,2008318同济大学、西安建筑科技大学、东南大学，等四校合编房屋建筑学M北京中国建筑工业出版社，20059同济大学混凝土结构与砌体结构设计M，北京中国建筑工业出版社,200810王可峰高层结构体系的选择J,山西建筑,20091511朱镜清结构抗震分析原理M地震出版社,20021112徐建平，严建烽多层及高层钢筋混凝土房屋抗震设计J,中国高新技术企业,2009204513杨娅琦，赵友云钢筋混凝土框架结构的施工技术应用J,建筑科学,20092814TJMACGINLEY,BSCHOOREINFORCEDCONCRETEMONOGRAPHDESIGNTHEORYANDEXAMPLES,SECONDEDITIONM199015PMFERGUSON,REINFORCEDCONCRETEFOUNDAMENTALS,5THEDITIONMWILEYSONSCO1987