1、1毕业论文开题报告土木工程宁波市某小区4楼设计一、选题的背景与意义建筑业是国民经济的重要物质生产部门,它与整个国家经济的发展、人民生活的改善有着密切的关系。中国正处于从低收入国家向中等收入国家发展的过渡阶段,建筑业的增长速度很快,对国民经济增长的贡献也很大。最近五年以来,中国楼市经历了梦幻般的辉煌膨胀和快速的资本积累,其产业的产品从最低级的使用需求已经上升成为一种代表社会层次和生活风格的符号,而当社会和消费者更多地把注意力集中在建筑的外在品质和社会象征的同时,作为一名土木工程人,作为建筑结构的设计者,决不应该本末倒置,切不可不重视乃至忽略建筑本身的存在意义,即其使用价值。汶川地震给我们以沉重启
2、示,警醒设计者和施工者,在追求风格化和艺术化的同时,必须始终把结构安全性和稳定性放在首位。本次宁波市某小区4号楼设计,力求达到安全性、稳定性、舒适性、艺术性以及绿色环保的统一,力求在对结构的设计中,强化巩固所学理论和规范,熟练运用建筑学基本操作软件,在系统的设计学习和探索中,形成完整扎实的知识体系,并锻炼自己发现问题和解决问题的能力,培养设计兴趣和热情,为以后走向工作岗位预热,打下坚实的技术基础,备下熟练的工作技能。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题一建筑设计部分应完成首层及标准层平面图、立面图、剖面图、节点构造详图的绘制,并撰写设计说明书。二结构设计部分1、结构布置确定结构方案,进行柱网布
3、置和梁板布置。2、结构计算1荷载计算22框架结构的内力及侧移计算3内力组合4截面配筋计算5基础计算结构计算采用手算和计算机分析相结合的方法,计算结果最后用PKPM软件进行校核。3、结构施工图1结构平面图2框架配筋图3楼板配筋图4楼梯配筋图5基础平面图及详图结构施工图应该反映结构设计的全部内容,图中的数据、尺寸必须与结构设计计算书一致,与建筑施工图协调统一。三、研究的方法与技术路线研究的方法通过查阅建筑规范、标准图集以及相关的文献资料,总结并巩固所学土木工程领域的专业理论知识;使用工程设计方法,独立地完成一次完整的住宅楼的设计,以掌握框架结构设计的一般步骤与要求。技术路线本次毕业设计采用手算与电
4、算相结合的方法进行。手算时,采用分层分析法计算竖向荷载,采用D值法计算水平荷载;电算时,采用天正建筑80及AUTOCAD2009进行设计绘图与结构绘图,采用PKPM系列软件进行受力分析。最终,将手算结果与电算结果进行对比验证,以提高计算精度。四、研究的总体安排与进度101124081207阅读相关参考资料、熟悉任务书的有关要求,撰写开题报告和文献综述。101208110114建筑学设计,学习并熟悉PKPM软件。内容包括建筑方案设计、设计说明书、绘制施工图(平面图、立面图、剖面图、节点构造详图)。3110217110228结构方案设计。确定结构方案,进行柱网及梁板布置。110301110415结
5、构设计计算。110416110506完成计算书的完善和补充工作,准备答辩。五、主要参考文献1中华人民共和国国家标准,建筑抗震设计规范GB5001120102中华人民共和国国家标准,建筑结构荷载规范GB5000920013中华人民共和国行业标准,高层建筑混凝土结构技术规程JGJ320024中华人民共和国国家标准,混凝土结构设计规范GB5001020025中华人民共和国国家标准,建筑桩基技术规范JGJ9420086中华人民共和国行业标准,混凝土异形柱结构技术规程JGJ14920067罗午福等编著,混凝土结构及砌体结构(下册),北京,中国建筑工业出版社,20038同济大学等房屋建筑学M第四版北京中国
6、建筑工业出版社,20019国振喜等建筑结构构造规定及图例M北京中国建筑工业出版社,200510贾莉莉等土木工程专业毕业设计指导M合肥合肥工业大学出版社,200211阎兴华建筑抗震设计手册M北京中国建筑工业出版社,200112黄存汉建筑结构设计手册M北京中国建筑工业出版社,199913PAULAYT,MJNPRIESTLEY,SEISMICDESIGNOFREINFORCEDCONCRETEANDMASONRYBUILDINGS,JOHNWILEY并且还避免框架柱、梁在室内凸出,具有了增大建筑空间,墙面观感好等优点。由于结构断面较小,克服了框架剪力墙结构适用性不好的缺点,该结构形式受到了业主和用
7、户的欢迎。因此,异形柱框架剪力墙结构体系在高层结构中得到广泛应用采用。异形柱框架剪力墙结构的墙肢截面高度与厚度的比值不大于4,柱肢受力情况复杂。规范对这种结构形式的最大适用高度、使用范围、抗震等级、一般剪力墙承受的地震倾覆力矩、墙肢厚度、轴压比、截面剪力设计值、纵向钢筋配筋率、体积配箍率等作了严格的规定。但必须明确的是,由于异型柱的断面很小,梁柱节点核心区钢筋密集,施工振捣困难,该结构形式的力学性能和抗震性能被削弱,须仔细计算核心区的相关数据。这种结构形式是我国独创的,主要是为了降低造价。上述四种机构体系,排除受力因素,采用异型柱框架剪力墙结构是最经济的6方案,采用剪力墙结构次之,采用短肢剪力
8、墙结构造价最高。结构方案的选择是结合业主意见、当地抗震设防烈度、工程造价、建筑使用功能、当地审查机构的认识等诸多因素来决定的。应该说,剪力墙结构由于其良好的性价比受到设计人员的青睐,但是在目前的经济条件下,含钢率、造价往往成为业主衡量设计优劣的重要指标。因此,对于小高层结构,选择异形柱框架剪力墙结构,才是性价比最高的建筑结构。主要参考文献1房屋建筑学中国建筑工业出版社20052混凝土结构及砌体结构(下册)中国建筑工业出版社200383周献祥结构设计笔记中国水利水电出版社,知识产权出版社20084蒋永生土木工程概论建筑工业出版社2004125(美)吉罗德城市与人一部社会与建筑的历史科学出版社20
9、056最新建筑节能规划设计和节能工程施工技术标准及质量监督管理应用执行手册中国建筑工业出版社20087(英)维基理查森新乡土建筑中国建筑工业出版社20068曹善琪,费麟主编中国城市住宅设计计划出版社20039贡全鑫,魏巍巍,胡家顺中美欧混凝土结构设计中国建筑工业出版社20071210土力学(第二版)中国建筑工业出版社200511李国胜混凝土结构设计禁忌与实例中国建筑工业出版社200712李爱群,高振世主编工程结构抗震与防灾东南大学出版社200313建筑结构荷载规范GB500092001中国建筑工业出版社200214高层建筑混凝土结构技术规程JGJ32002中国建筑工业出版社200215包世华,
10、张铜生编著高层建筑结构设计和计算清华大学出版社200516混凝土结构设计规范GB500102002中国建筑工业出版社200217王光远著抗灾结构的最优设计荷载与最优可靠度土木工程学报1997年30卷5期18吴艳华著结构设计与工程造价平衡关系的探索中国学位论文文摘数据库200719李玉芬建筑工程概预算机械工业出版社200520SHUJISAKURAIBRUCERELLINGSHIGERUKUSHIYAMAPROBABILISTICSTUDYOFTHEBEHAVIOROFSTEELFRAMESWITHPARTIALLYRESTRAINEDCONNECTIONSJENGINEERINGSTRUCTU
11、RES2001,231114107141721WAELALNAHHALA,AMJADAREFB,SREENIVASALAMPALLICOMPOSITEBEHAVIOROFHYBRIDFRPCONCRETEBRIDGEDECKSONSTEELGIRDERSJCOMPOSITESTRUCTURES,2008,8429438本科毕业论文(20届)宁波市某小区4楼设计9摘要本设计的主要内容为小区住宅楼的结构设计,结构形式选用的是九层带阁楼钢筋混凝土异形柱框架剪力墙结构。该小区住宅楼由两单元组成,套型面积为1152M,19层层高均为3M。本设计包括建筑设计和结构设计两部分,其中结构设计为主体部分。建筑设
12、计包括方案确定,建筑施工图绘制,而结构设计主要是以PKPM结构设计软件电算的方式进行。结构设计主要内容为荷载计算,梁、板、柱配筋计算,楼梯设计计算、柱下桩基础设计计算。此次设计运用到了不少知识,包括准确使用PKPM结构设计软件进行结构分析计算;应用所学的专业知识进行手算;运用EXCEL软件进行内力组合计算以及运用WORD软件对手算结果进行整理、排版等等。通过本多层混凝土框架结构的完整设计,使我能系统总结,勤于思考,综合地运用所学的基础理论知识和专业知识来解决实际的工程设计问题,并能进一步加强我的建筑设计和结构设计的能力。关键词住宅楼;框架结构;建筑设计;结构设计ABSTRACTTHEMAINT
13、ASKOFTHISDESIGNISTHESTRUCTURALDESIGNOFARESIDENGTIALBUILDING,WHOSESTRUCTUREFORMISNINESTOREYREINFORCEDCONCRETEFRAMESHEARWALLSTRUCTUREWITHATTICTHISREDIDENTIALBUILDINGISCOMPOSEDOFTWOUNITS,THEDWELLINGSIZEAREAIS115M2THEHEIGHTOFSTOREYONETONINEIS3MTHEDESIGNINCLUDESARCHITECTURALDESIGNANDSTRUCTURALDESIGN,ANDT
14、HEMAINPARTISTHESTRUCTURALDESIGNARCHITECTURALDESIGNINCLUDESPROGRAMIDENTIFICATIONANDBUILDINGCONSTRUCTIONDRAWINGSTRUCTURALDESIGNISTHECOMBINATIONOFTHECALCULATIONOFSOFTWAREPKPMTHECHIEFCONTENTSOFTHISSTRUCTURALDESIGNCONCLUDETHECALCUCULATIONOFLOAD,REINFORCEMENTOFBEAMS,SLABSANDCOLUMNS,THEDESIGNFORSTAIRSANDTH
15、EDESIGNFORPILEFOUNDATIONSUNDERTHEPOSTSTHISDESIGNUSESMUCHKNOWLEDGE,WHICHCONCLUDESPRECISEUSINGOFSOFTWAREPKPM,THEAPPLICATIONOFSPECIALTYKNOWLEDGEWHICHHAVELEARNEDTOTHEHANDCOUNTING,THEAPPLICATIONOFSOFTWAREEXCELTOCALCULATECOMBINATIONOFINTERNALFORCESANDTHEUSEOFSOFTWAREWORDTOCOLLATETHECALCULATIONRESULTSANDSO
16、ONTHROUGHTHEGRADUATIONDESIGN,ILEARNTOUSETHEBASICKNOWLEDGEANDEXPERTISETOSOLVEPRACTICALENGINEERINGDESIGNPROBLEMS,ANDIFURTHERSTRENGTHENTHEARCHITECTURALDESIGNANDSTRUCTURALDESIGNCAPABILITIESKEYWORDSRESIDENTIALBUILDINGSFRAMEDSTRUCTUREARCHITECTURALDESIGNSTRUCTURALDESIGNI目录1设计资料311设计资料312基本要求313水文,地质条件32建筑设
17、计说明421工程概况422设计依据4221设计所要求的基本建设条件4222国家现行相关建筑及规划设计规范、标准和规定423设计标高524建筑做法5241墙体材料5242外墙面5243内墙面5244地面5245楼面5246屋面6247雨水管7248油漆工程7249门窗工程725其他73结构设计说明831总则832正常使用活载、抗震设计833钢筋混凝土结构部分934砌体结构1035其他104框架结构设计计算1141结构设计电算部分11411结构设计PKPM软件介绍11412建模步骤12413输入参数1342结构设计手算部分29421结构平面布置29422荷载计算315楼梯设计3851楼梯布置图38
18、52楼梯板设计3953平台板设计43II54平台梁设计436楼板计算4661板1的荷载计算4662板1的配筋计算4663板2的荷载计算4864板2的配筋计算4865板3的荷载计算5066板3的配筋计算5067板4的荷载计算5268板4的配筋计算5269板5的荷载计算54610板5的配筋计算54611板6的荷载计算56612板6的配筋计算56参考文献58致谢错误未定义书签。31设计资料11设计资料设计一钢筋混凝土小区住宅楼,楼层为九层带阁楼,结构形式是为钢筋混凝土异形柱框架剪力墙结构,由两单元组成,套型面积位115M2。12基本要求认真贯彻“安全、经济、适用、美观”的设计原则。掌握建筑与结构设计
19、全过程,基本方法和步骤了解和掌握与设计有关的设计规范和规定,并在设计中正确运用它们。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,结构体系和结构布置,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。13水文,地质条件工程位于地震区,抗震设防烈度为6度,基本风压为050KN/M2,地面粗糙程度为C类基本雪压为03KN/M2地基承转力特征值AKF2400KPA。42建筑设计说明21工程概况本工程为宁波某小区4楼设计,由两单元组成,套型面积为115M2。建筑层数九层带阁楼建筑结构类型钢筋混凝土异形柱框架剪力墙结构建筑安全
20、等级二级设计使用年限50年建筑场地类别类设计耐火等级二级屋面防水等级类抗震设防类别丙类抗震设防烈度6度建筑抗震等级四级地面粗糙程度C类22设计依据221设计所要求的基本建设条件222国家现行相关建筑及规划设计规范、标准和规定民用建筑设计通则JG3787建筑设计防火规范JG1687建筑抗震设计规范GB500112010塑钢门窗安装及验收规范JGJ10396建筑地面工程施工质量验收规范GB502092002建筑装饰装修工程质量验收规范GB202012001混凝土结构设计规范GB500102002住宅设计规范GB500961999屋面工程质量验收规范GB502082002砌体工程施工及验收规范GB5
21、020398523设计标高本工程室内地坪标高为0000,室外地坪标高0450M。24建筑做法241墙体材料外墙标高0450M处,做30MM厚防水砂浆防潮层(掺5防水剂)。防潮层以下墙体采用标准砖,防潮层以上墙体采用多孔砖,M5混合砂浆砌筑。242外墙面(1)弹性涂料外墙10厚13水泥砂浆打底扫毛或划出纹道10厚125水泥砂浆找平外墙涂料两遍罩面(2)勒脚外墙上离室外地坪0900M,做法同外墙。243内墙面(1)涂料内墙7厚116水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道7厚1033水泥石灰膏砂浆找平扫毛6厚10325水泥石灰膏砂浆压实赶光内墙涂料两遍罩面(2)踢脚7厚13水泥砂浆打底扫毛或划出纹道7厚1
22、3水泥砂浆找平扫毛6厚125水泥砂浆压实抹光244地面素土夯实150厚37灰土夯实60厚C10混凝土40厚C20细石混凝土随捣随抹平面层245楼面6(1)一般楼面20厚板底抹灰现浇钢筋混凝土楼板素水泥浆一道40厚C20细石混凝土随捣随抹平面层(2)卫生间、厨房楼面20厚板底抹灰现浇钢筋混凝土楼板30厚C20细石混凝土随打随抹找坡抹平15厚合成高分子防水涂料30厚13干硬性水泥砂浆结合层10厚地面砖246屋面(1)平屋面40MM厚C20细石混凝土,内置4200,双向铺油毛毡隔离层一道20MM厚13水泥砂浆找平30MM厚挤塑型聚苯乙烯保温板SBS改性沥青防水卷材20MM厚13水泥砂浆找平层13水泥
23、炉渣2找坡(最薄处20MM)现浇钢筋混凝土屋面结构层(2)雨篷30厚13水泥砂浆找坡3厚SBS改性沥青防水卷材25厚13水泥砂浆保护层(3)檐口C10细石混凝土找坡20厚12水泥砂浆APP改性沥青防水卷材7247雨水管水斗均为UPVC制品,雨水管规格为100,雨水口,雨水斗做法参见95浙TJ02,空调落水管统一采用UPVC管30,管下做一砖半窖井一只。248油漆工程所有木门均做普通调和漆一底二度。所有钢构件、金属预埋件均做防锈处理。249门窗工程除注明外,外门外窗一般居墙中立樘,内门与开启方向墙身平立樘。25其他水、电留孔需在施工过程中事先留置。杜绝事后开凿和返工;外墙窗上、阳台、雨篷、窗台、
24、檐口均需粉出滴水线;卫生间地坪低于室内标高30MM,阳台地坪低于室内标高50MM,并均以1坡度坡向地漏;所有门窗洞、柱脚四周做20MM厚13水泥砂浆抹面护脚线,高180MM。83结构设计说明31总则1工程结构设计使用规范和计算软件建筑结构荷载规范GB500092001建筑抗震设计规范GB500112010混凝土结构设计规范GB500102002建筑地基基础设计规范GB500072002建筑桩基技术规范JGJ9494建筑结构制图标准GB/T501052001混凝土结构施工平面整体表示方法制图规则和构造详图现浇混凝土楼面与屋面板04G1014混凝土结构施工平面整体表示方法制图规则和构造详图现浇混凝
25、土框架、剪力墙、框架剪力墙、框支剪力墙03G1011混凝土结构施工平面整体表示方法制图规则和构造详图现浇混凝土板式楼梯03G1012结构设计软件PKPMCADSATWETAT8梁柱施工图2本工程结构设计合理使用年限为50年。3全部尺寸除注明外,均以毫米(MM),标高均以米(M)为单位。4除按本说明要求外,本工程施工尚应遵守各相关施工规范及规程操作。32正常使用活载、抗震设计1本工程主要部位使用活载的标准设计值如下表表31楼面用途卫生间卧室/客厅厨房楼梯间阳台不上人屋面活载(KN/M2)2020202025052本设计基本风压为050KN/M2,基本雪压为03KN/M2。3本工程结构形式为钢筋混
26、凝土异形柱框架剪力墙结构,基本地震加速度为005G,9抗震设防烈度为6度,类场地第一组,特征周期为035S。4结构构件主筋保护层厚度应根据其所在部位的环境类别按有关设计规范施工。板20MM柱子30MM梁25MM承台40MM33钢筋混凝土结构部分1各部分混凝土强度等级除特别注明外按下表取用表32结构部位混凝土强度等级钢筋种类结构部位混凝土强度等级钢筋种类桩承台C25HPB235HRB335钢筋混凝土柱C30HPB235HRB335垫层C10HPB235HRB335钢筋混凝土梁C30HPB235HRB335楼梯C25HPB235钢筋混凝土板C30HPB235HRB3352板(1)双向板之底筋,其短
27、向筋放在下层,长向筋放在短向筋之上;(2)端跨板板角处均需正交放置长度1/4短向板跨,直径为8且不小于该板负筋直径的双向面筋,面筋间距为100MM;(3)在同一断面的接头钢筋截面面积不得超过钢筋总截面面积的1/4;(4)配有双层钢筋的一般楼板,均应加设支撑钢筋,每平米设置一个;(5)跨度大于4M的板,要求板起拱L/400;(6)开洞楼板除注明做法外,当开洞小于300时不设附加筋,板筋绕过洞边,不需切断。3梁(1)跨度L6M的支撑梁,应按施工规范要求起拱;(2)设备管线需要在梁侧开洞,或埋件时应严格按设计图纸要求配置,空洞不得后凿;(3)梁上立柱及楼梯平台梁支柱位置见结构平面图或结构详图,柱主筋
28、锚入梁内40D。1034砌体结构(1)砌体用料,防潮层以下墙体采用标准砖,防潮层以上墙体采用多孔砖,M5混合砂浆砌筑;(2)砌体墙的水平长度大于5M或墙端部设有钢筋混凝土柱时,应在墙中间或墙端部加设构造柱,构造柱具体位置见建筑图。构造柱的混凝土强度等级为C20,竖筋用414,箍筋用6200,其柱脚及柱顶在主体结构中预埋412竖筋,该竖筋伸出主体结构500MM。施工时需先砌墙体后浇柱,墙与柱的拉接筋应在砌墙时预埋。(3)钢筋混凝土柱与后砌的非承重隔墙交接用26500钢筋连结,该钢筋沿钢筋混凝土墙或柱高度每隔500MM预埋,锚入混凝土墙或柱外伸1000MM抗震设计,500MM(非抗震设计)。(4)
29、砌体墙中的门窗洞及设备预留洞,其洞顶均需设过梁,统一按下述处理根据国家建筑标准设计图集浙G10094选用,荷载为1级;当洞与结构梁底的距离小于上述各类过梁的高度时,过梁须与结构梁(板)浇成整体。35其他1沉降观测点的要求与做法详见DBJ10190,P96。2防雷接地沿建筑物周围基础梁,梁内两根主筋与桩身主筋焊接。防雷接地,必须有两根主筋焊接接地,上与屋面避雷带焊接,下与承台主筋焊接。114框架结构设计计算本次毕业设计结构设计部分主要采用PKPM软件电算加部分结构构件手算的方式进行,这样既能比较熟练地掌握结构设计软件的应用又能更加深入地理解以往所学的专业知识。41结构设计电算部分411结构设计P
30、KPM软件介绍PMCAD程序采用人机交互方式,引导用户逐层地布置各层平面和各层楼面,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,从主梁到柱子,最后从柱子到基础的全部计算,加上局部的外加荷载,PMCAD可方便地建立整栋建筑的荷载数据。PK程序是二维结构(平面杆系)的结构计算软件,以一榀框架或其他平面结构作为分析对象。PK程序可单独使用完成平面框架的结构设计,也可以完成三维结构分析后梁柱配筋图的绘制。SATWE是专门为高层建筑结构分析与设计而研制的空间组合结构有限元分析软件,适用于各种复杂体型的
31、高层钢筋混凝土框架、框架剪力墙、剪力墙、筒体等结构,以及钢混凝土混合结构和高层钢结构。其主要功能有(1)可完成建筑结构在恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用下的内力分析、动力时程分析和荷载效应组合计算;可进行活荷载不利布置计算;可将上部结构与地下室作为一个整体进行分析。(2)对于复杂体型高层建筑结构,可进行耦联抗震分析和动力时程分析;对于高层钢结构建筑,考虑了P效应;具有模拟施工加载过程的功能。(3)空间杆单元除了可以模拟一般的梁、柱外,还可模拟铰接梁、支撑等杆件;梁、柱及支撑的截面形状不限,可以是各种异形截面。(4)结构材料可以是钢、混凝土、型钢混凝土、钢管混凝土等。(5)考虑了多塔楼结构、错
32、层结构、转换层及楼板局部开大洞等情况,可以精细的分析这些特殊结构;考虑了梁、柱的偏心及刚域的影响。梁柱施工图程序是在完成三维结构计算(TAT、SATWE或PMSAP)之后,执行的结构计算12命令,来绘制混凝土结构梁柱施工图。梁柱施工图可以用梁立面、剖面施工图、梁平法施工图、柱立面、剖面施工图、柱平法施工图等方式之一表示。412建模步骤1建立轴网按照建筑底层平面图,建立轴网,然后形成网点,并删除不需要的节点。2、楼层定义柱布置,先定义柱截面尺寸,然后选择各种型号的柱子进行布置。主梁布置,先定义梁截面尺寸,然后选择各种型号的柱子进行布置。3、输入本层信息按照出现的对话框的内容相应输入板厚、板混凝土
33、强度等级、板钢筋保护层厚度、柱混凝土强度等级、梁混凝土强度等级等信息。图414、输入荷载根据计算的荷载,依次输入梁间荷载、楼面荷载。5、完成建模输入梁间荷载、楼面荷载,完成本层建模。依次对其他标准层进行建模,最后楼正组装,完成本工程的计算模型的建立。6、结构楼面布置根据建筑平面图,对相应的楼板进行开洞。根据设计,修改相应的板厚。7、楼面荷载传导计算13根据设计修改相应的楼面恒载和活载,荷载按指定方式进行传导。413输入参数1在建模时用到以下参数(包括总信息参数、材料信息参数、地震计算参数、风荷载信息参数、绘图参数等。)图42现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0809,本设计取085。14图43混
34、凝土容重可取25左右,考虑到一些工艺做法的自重,取260;墙水平布筋间距应填入加强区间距,并满足规范要求,取200;墙竖向分布筋配筋率可取01212之间的数,取03。图44根据建筑抗震设计规范(GB500112001)的附录A进行选择。A09浙江省,宁波市15区的抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为005G,设计地震分组为第一组。根据混凝土异形柱结构技术规程(JGJ1492006)中下表41确定框架抗震等级为三级。地震力计算时用侧刚计算法,考虑耦连的振型数,计算振型个数不大于3倍层数,取15个。高层建筑结构内力位移分析时,只考虑了主要结构构件的刚度,没有考虑非承重结构的刚度,因而计算的自
35、振周期较实际的长,按这一周期计算的地震力偏小,所以要考虑周期折减系数。根据以往的设计经验框架结构一般取0607,本设计取065。表41图45修正后的基本风压,根据建筑结构荷载规范(GB500092001),取05KN/M2;本设计16位于宁波市市区,所以地面粗糙类别取C类。图4617图47根据建筑结构荷载规范(GB500092001)可知,支座承受负弯矩的上部钢筋直径不宜小于8MM;当板厚H150MM时,板分布钢筋的最大间距不应大于200MM;考虑到住宅的楼板应控制裂缝,塑性算法,一般只能满足承载力的要求,所以选用弹性算法计算双向板;边缘梁支座算法一般选用按固端计算。2、在使用SATWE时用到
36、的参数SATWE是多、高层建筑结构分析与设计有限元分析程序。18图48总信息墙元细分最大控制长度(DMAX)应填写计算单元最大尺寸,该参数一般取10MDMAX50M。对于一般工程,可取20M。当计算结构位移比时,需要选择“对所有楼层强制采用刚性楼板假定”。恒活荷载计算信息选择模拟施工加载1,程序按模拟施工加荷方式计算竖向荷载作用下的结构内力,这样可以避免一次性加载带来的轴向变形过大引起的计算误差。19图4920图410偶然偏心的含义是由偶然因素引起的结构质量分布变化,会导致结构固有振动特性的变化,因而结构在相同地震作用下反应也将发生变化。根据高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ32002)规定,
37、需要考虑偶然偏心。活荷质量折减系数,是计算重力荷载代表值时的活荷载组合系数,取值范围为0510,按建筑抗震设计规范(GB500112001)第513条,可取05。根据建筑抗震设计规范(GB500112001)明确“除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取005”。根据抗震设防烈度,可以确定多遇、罕遇地震影响系数最大值。21图411活荷信息柱、墙设计时活荷载,对于民用的多高层建筑,应考虑折减,程序默认规范的折减系数。传给基础的活荷载,在民用多高层建筑结构的基础设计时,应对承受的活荷载进行折减。22图412调整信息梁端负弯矩调幅系数已由前面的列表定义;考虑活荷载的不利分布,梁设计弯矩放大系数取10;设
38、防烈度为6、7度时,连梁刚度折减系数取07;对于现浇楼板结构,梁扭矩折减系数一般取04;规定“抗震验算时,结构任一楼层的水平地震剪力/重力荷载代表值(即剪重比)不应小于楼层最小地震剪力系数”,选择按抗震设计规范(525)调整各楼层地震内力;由建筑抗震设计规范(GB500112001)第622、624、625条可知,对于九度结构及一级框架结构梁柱钢筋超配系数取115;全楼地震作用放大系数取值范围为1015,取10,通过此参数来放大地震作用,提高结构的抗震安全性。23图413设计信息P效应是指在结构分析中竖向荷载的侧移效应。当结构发生水平位移时,竖向荷载与水平位移的共同作用,将使相应的内力加大。考
39、虑P效应,在计算混凝土柱的计算长度系数时,柱计算长度系数取10;梁的保护层厚度为25MM,柱保护层厚度取30MM;柱配筋计算原则,对异形柱来说,按双偏压计算。24图414配筋信息梁、柱箍筋间距,指梁、柱加密区部位的间距,抗震设防工程一般可取100MM,并满足规范要求。25图415荷载组合恒荷载分项系数隐含取建筑结构荷载规范(GB500092001)第325条值12;风荷载分项系数隐含取建筑结构荷载规范(GB500092001)第325条值14;活荷载分项系数隐含取建筑结构荷载规范(GB500092001)第325条值14;风、活荷载组合值系数可取建筑结构荷载规范(GB500092001)中规定
40、的各类荷载的相应数值,分别取06、07;水平地震作用分项系数隐含取建筑抗震设计规范(GB500112001)第541条值13;活荷载重力代表值系数的取值范围为0510,按建筑抗震设计规范(GB500112001)第513条取值,本设计取05;竖向地震作用分项系数隐含取建筑抗震设计规范(GB500112001)第541条取值13。3、在用JCCAD设计基础时用到的参数26图416建筑地基基础设计规范(GB500072002)第524条规定当基础宽度大于3M或埋深大于05M时,从荷载试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值,还应按下式修正。根据承载力系数表,选择地基承载力宽度和深度修
41、正系数分别为05、2。27图417基础归并系数是指独立基础和条基截面尺寸归并时的控制参数,程序将基础宽度相对差异在归并系数之内的基础视为同一种基础,本设计采用桩基础,所以取默认值。一层上部结构荷载作用点标高是用于求出柱底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用,在此应输入PMCAD中确定的柱底标高。本设计基础底部标高为1550,基础高度初估为600MM,故柱底标高为0950。28图418图41929图420图42142结构设计手算部分421结构平面布置1、梁截面初选最大跨L6500,H1/81/12L541MM813MM,取H600MM,30B1/21/3H200MM300MM,取B250MM;次梁截
42、面尺寸初选为BH250MM450MM;2、柱截面选取标准柱尺寸500MM500MM,异形柱截面的肢厚不应小于200MM,肢高不应小于500MM。初步估计柱子尺寸为KZ1FCFCBBHH380240240620KZ2FCFCBBHH1000240240620KZ3FCFCBBHH10002402401000标准层结构平面布置如图422所示图4223、确定结构计算简图(1)三个假设平面结构假定认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担,垂直于该方向的抗侧力结构不受力;楼板在自身平面内在水平荷载作用下,框架之间不产生相对位移;不考虑水平荷载作用下的扭转作用。(2)计算简图31根据结构平面布置图,
43、选定15号轴线作为计算单元4、柱高度(1)底层柱高度H304510445M,其中3M为底层层高,045M为室内外高差,10M为基础顶面至室外地面的高度;(2)二、三、四、五、六、七、八、九层柱高度为30M。422荷载计算1、恒载计算不上人屋面40MM厚C20细石混凝土004024096KN/M2铺油毛毡隔离层一道025KN/M220MM厚13水泥砂浆找平0022004KN/M230MM厚挤塑型聚苯保温板003050015KN/M2SBS改性沥青防水卷材(二毡三油)035KN/M220MM厚13水泥砂浆找平0022004KN/M213水泥炉渣找坡(平均30MM厚)00314042KN/M2120
44、MM厚现浇钢筋混凝土楼板015253KN/M23MM厚纸筋灰抹平0003160048KN/M210MM厚114混合砂浆分层抹平001017017KN/M22MM厚纸筋灰光面0002160032KN/M2白色乳胶漆两度002KN/M2不上人屋面恒载值合计607KN/M2一般楼面40厚C20细石混凝土随捣随抹平200424096/KNM120厚钢筋混凝土板20122530/KNM20厚板底抹灰200217034/KNM32楼面恒载值合计2430/KNM卫生间、厨房20厚板底抹灰200217034/KNM100厚钢筋混凝土板20125250/KNM30厚C20细石混凝土随捣随抹平200324072/
45、KNM15厚合成高分子防水涂料202/KNM30厚13干硬性水泥砂浆200320060/KNM10厚地面砖2024/KNM卫生间、厨房恒载合计2460/KNM外墙240厚水泥空心砖2024103247/KNM外墙面20厚水泥砂浆200220040/KNM内墙面20厚水泥石膏混合砂浆200217034/KNM涂料内外墙面各一度20022004/KNM外墙身恒载合计2325/KNM内墙240厚加气混凝土墙20247518/KNM每面各20厚水泥石膏混合砂浆200417068/KNM内墙涂料每面各一度20022004/KNM内墙身恒载合计2252/KNM内隔墙(加气混凝土墙)120厚加气混凝土墙20
46、1275090/KNM每面各20厚水泥石膏混合砂浆200417068/KNM33内墙涂料每面各一度20022004/KNM内隔墙身恒载合计2162/KNM阳台栏杆100厚水泥空心砖2010103103/KNM内外阳台面各20厚水泥砂浆20042008/KNM内阳台面涂料一度2002/KNM10厚贴面砖2024/KNM阳台栏杆恒载合计2209/KNM木门202/KNM钢铁门2045/KNM钢框玻璃窗2045/KNM2、梁间墙体自重(1)由前面计算恒载计算可知外墙面荷载为2325/KNM,内墙面荷载为2252/KNM,内隔墙面荷载为2162/KNM。(2)梁间墙体荷载计算(线荷载),见表42表42
47、一层13轴线与A轴线相交的墙体线荷载(KN/M)3644512153251215045/361266/KNM36轴线与A轴线相交的墙体线荷载(KN/M)474452121532521215045/471488/KNM68轴线与A轴线相交的墙体的线荷载(KN/M344512153251215045/31278/KNM15轴线与D轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)3464452121532521215045/61278/KNM57轴线与D轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)444515153251515045/41289/KNM1轴线与AB、BC、CD轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)3254451
48、446/KNM15轴线与C轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)63221092522210902/6610/KNM()57轴线与C轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)430921252092102/4731/KNM()13轴线与B轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)3630921252092102/36634/KNM36轴线与B轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)25224605/KNM23轴线与C轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)473092122520921202/47714/KNM2轴线、5轴线、7轴线与CD轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)252411033/KNM3轴线、4轴线、6轴线与AB
49、轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)252411033/KNM二、三、四、五、六、七、八层13轴线与A轴线相交的墙体线荷载(KN/M)36312153251215045/36835/KNM36轴线与A轴线相交的墙体线荷载(KN/M)4731512232515122045/47761/KNM68轴线与A轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)33121532518045/3807/KNM3515轴线与D轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)6321215325218045/6807/KNM57轴线与D轴线相交的墙体的线荷载(KN/M)4315153251515045/48175/KNM1轴线与AC、CD轴线相交的墙体的线荷载
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