土木工程房建方向毕业设计计算书Ⅷ.doc

《土木工程房建方向毕业设计计算书Ⅷ.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《土木工程房建方向毕业设计计算书Ⅷ.doc（100页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 第一章 建筑设计1.1 概况本设计为包头市明珠花园综合楼，平面布置呈“一”字形，主体为地上10层，地下1层，结构体系采用框架剪力墙结构体系。总建筑面积为9511.74 ，建筑高度为37.5m。室内外高差为0.60m,采用筏形基础。耐火等级为二级，建筑抗震设防烈度8度，建筑结构的安全等级为二级，结构设计使用年限为50年。1.2 建筑设计原则建筑设计要求美观，经济，实用的原则。1. 满足建筑物的功能要求。2. 满足空间尺寸要求。3. 采用合理的技术措施。4. 具有良好的经济效果。5. 考虑建筑美观要求。6. 符合总体规划要求。7. 满足建筑规范要求。1.3 建筑平面设计建筑平面设计是表示建筑物在

2、水平方向房屋各部分的组合关系，建筑平面集中的反映了建筑物的功能，建筑平面又分为使用部分和交通联系部分。进行平面设计时，根据功能要求确定房间合理的面积、形状和尺寸以及门窗的大小、位置；满足日照、采光、通风、保温、隔热、隔声、防潮、防火等方面的要求。1.3.1 柱网设计柱网有内廊式、等跨式两种，该设计采用内廊式柱网，柱距采用6.6m、6m，跨度采用7.8m、2.7m、7.8m，满足设计规定的房间使用面积要求。1.3.2 过道的设置过道是连接各个房间、楼梯和门厅等各部分，以解决房屋中水平联系和疏散问题。过道的宽度应符合人流通畅和建筑防火要求。该设计中过道的宽为2.7m。1.3.3 门窗的布置门窗的设

3、计是一个重要的因素，门的主要作用是供人出入和联系不同使用空间，有时也兼采光和通风；窗的主要功能是采光和通风，有时也要根据立面的需要决定它的位置与形式。 1.3.4 楼(电)梯的布置楼梯和电梯是楼层建筑中垂直交通设施，楼梯的数量、宽度和位置主要根据楼层人数多少和建筑防火要求确定。本设计设置两部双跑楼梯，其中一部为防烟楼梯间；还设有三部电梯，其中一部为防烟电梯。在本设计中取踏步宽度b=300mm，踏步高h=150mm。第一层为30步，二十层每层均为24步。平台深度应大于等于楼梯跑的最小净宽度，以便于在平台及平台转弯处的人流通行和家具设备搬运。1.3.5 门厅和过厅的设置门厅是建筑物主要出入口的内外

4、过渡，人流集散的交通枢纽。本设计在首层主入口处设置门厅，在每层楼电梯与过道的连接处设过厅。1.4 建筑立面设计建筑立面是表示房屋四周的外部形象，是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合下进行的。本设计采用“”字型，顶层设有突出的电梯间。 1.5 工程做法工程做法选自国家建筑标准设计图集05J909。台阶： 选自第21页水磨石面层台阶，编号为台6A。 散水： 选自第32页细石混凝土散水，编号散2A。外墙： 选自第57页外墙涂料外墙面，编号外墙9C。地面： 选自第87页水磨石楼地面，编号地9A。卫生间：选自第93页陶瓷锦砖面层，

5、编号地15A。踢脚： 选自第176页地砖踢脚，编号踢5E。内墙： 选自第196页抹灰涂刷内墙面，编号内墙4E。吊顶： 选自第279页金属吊顶，编号棚35A。屋面： 选自第303页卷材涂膜防水屋面，编号屋15。1.6 首层平面布置图 首层建筑平面布置图如图1.1所示。 图1.1 首层建筑平面布置图第二章 结构选型及结构布置2.1 结构形式 多层及高层建筑的结构形式有砌体结构、钢筋混凝土结构和钢结构。砌体结构材料来源丰富，施工方便，造价低廉，大量应用于低层及多层的民用建筑但其强度低、自重大。抗震性能差；钢筋混凝土结构具有较好的抗弯抗剪能力，抗震性能好，是目前多层和高层建筑中应用最广泛的；钢结构建设

6、速度快，自重轻，抗震性能好，多用于高层及大跨度结构。综上考虑，本设计采用钢筋混凝土结构。2.2 结构选型在高层建筑中，常见的结构体系有框架结构体系、剪力墙结构体系、框架剪力墙结构体系、筒体结构体系和巨型结构体系等。随着建筑层数和高度的增加，水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著，包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低，与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系，适用于不同的层数、高度和功能。1. 框架结构体系框架结构体系是由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。整体性能好，有较好的抗震性能，建筑平面布置灵活，可以用隔墙分隔空间以适用不

7、同使用功能的要求。适用于办公楼、教室、商场、住宅等房屋建筑，但其侧向刚度比较小，不适用于高度大的房屋建筑。2. 剪力墙结构体系剪力墙结构体系由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。剪力墙结构整体性好，承载力及侧向刚度大，适高度范围大，多层及30-40层都可应用，但其平面布置不灵活，空间局限，结构自重大，且剪力墙的间距不能太大，适用于开间较小、墙体较多、房屋面积不大的房间，使建筑平面布置和使用要求受到一定限制，不能满足公共建筑的使用要求。3. 框架剪力墙结构体系框架剪力墙结构体系是把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成的结构体系，房屋的竖向荷载分别由框架和剪力墙共同承担，而水平作用主要是由抗侧

8、刚度较大的剪力墙承担。它是一种双重抗侧力结构，其既有框架结构布置灵活、延性好的特点，也有剪力墙结构刚度大、承载力大的特点，广泛用于高层建筑。4. 筒体结构筒体结构是将剪力墙在平面内围合成箱形，形成一个竖向布置的空间刚度很大的薄壁筒体；也可由密柱框架围合，形成空间整体受力的框筒等，从而形成具有很好的抗风和抗震性能的筒体结构体系。筒体结构由于具有承受水平荷载的良好刚度，并能形成较大的使用空间，多用于较高的建筑物，但筒体结构造价高只适用于超高层建筑。5. 巨型结构体系 巨型结构体系在主体巨型结构的平面布置和沿高度布置均为规则的前提下，建筑布置和建筑空间在不同楼层可以有所变化，形成不同的建筑平面和空间

9、。综合考虑以上结构体系的各自特点和使适用范围，并结合本设计的具况，本设计选用钢筋混凝土框架剪力墙结构体系。2.3 结构布置2.3.1 结构的平面布置在高层建筑的一个独立结构单元内,宜使结构平面形状宜简单、规则、对称，刚度和承载力分布均匀，平面长度不宜过长,突出部分长度L不宜过大,不应采用严重不规则的平面形状。2.3.2 结构的竖向布置高层建筑的竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收,结构的侧刚度宜下大上小,逐渐均匀变化,不应采用竖向布置严重不规则的结构。抗震设计时，结构竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。设计中一般是沿竖向分段改变构件截面尺寸和混凝土强度等级，每次改变，柱截面尺寸宜减小100-

10、150mm，剪力墙厚度减小50 mm，混凝土强度等级以降低一级为宜，柱、墙截面尺寸减小和混凝土等级降低宜错开楼层，避免同一层内的柱和墙都改变。2.3.3 结构的抗震设计本建筑高度小于60m，8度抗震设防，由表2.1查得框架的抗震等级为二级，剪力墙的抗震等级为一级。为了使多高层建筑有足够的抗震性能，达到“小震不坏，中震可修，大震不倒”的要求，应考虑下述的抗震设计基本原则。1）合理选择结构体系。2）平面布置力求简单、规则、对称、避免应力集中的凹角和狭长的缩颈部位；避免在凹角和端部设置楼电梯间；避免楼电梯间偏置，以免产生扭转的影响。3）结构的承载力、变形能力和刚度要均匀连续分布，适应结构的地震反应要

11、求。4）高层建筑突出屋面的塔楼必须具有足够的承载力和延性，以承受高振型产生的鞭梢效应影响。必要时可以采用钢结构或型钢结构。5）合理设置防震缝。一般情况下宜采取调整平面形状与尺寸，加强构造措施，设置后浇带等方法尽量不设缝、少设缝。必须设缝时保证有足够的宽度。6）节点的承载力应大于构件的承载力。7）保证结构有足够刚度、限制顶点和层间位移。8）构件设计应采取有效措施防止脆性破坏，保证结构有足够的延性。设计时应保证抗剪承载力大于抗弯承载力，按“强剪弱弯”的方针进行配筋。表2.1 A级高度的高层建筑结构的抗震等级划分结构类型设 防 烈 度6度7度8度9度框架结构高度（m） 3030 3030 3030

12、25框架四三三二二一一框-剪结构高度（m） 6060 6060 6060 50框架四三三二二一一抗震墙三二一一剪力墙结构高度（m） 8080 8080 8080 60框架四三三二二一一2.3.4 变形缝的设置在一般房屋结构的总体布置中，为了消除结构不规则收缩应力和温度应力，不均匀沉降对结构的有害影响，可以用沉降缝、伸缩缝、防震缝将房屋分成若干个独立的部分，从而消除沉降差、温度应力和体型复杂对结构的危害。但在高层建筑中，由于建筑使用要求和立面效果的原因，以及防水处理困难等，一般不设缝，特别是在地震区，由于缝将房屋分成几个独立的部分，地震时常常因为相互碰撞而造成震害。 (1) 伸缩缝伸缩缝是消除建

13、筑物因受温度变化的影响而在结构内部产生的温度应力，它将基础以上的建筑物构件全部分开以保证伸缩缝两侧的建筑构件能在水平方向自由伸缩，其宽度一般为2040mm。钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距见表2.2。表2.2 钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距（m）结构类型施工方法最大间距/m框架装配式75现浇式55剪力墙装配式65现浇式45(2)沉降缝一般在建筑高度、荷载相差较大处；基础形式、宽度埋深不同处；建筑体形复杂，连接部位薄弱处。新旧建筑物相毗连处设置沉降缝的方法将结构从顶到基础整个断开。使各部分自由沉降，避免由沉降差引起裂缝或破坏，本工程有地下室，设置沉降缝会使地下室的防水构造复杂，因此应做好防水处理。

14、(3) 防震缝高层建筑宜调整平面形状和结构布置，避免结构不规则，不设防震缝。当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，宜设置防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。在本设计中建筑总长度45m,施工方式为现浇,故不设伸缩缝；建筑体型规则简单、无高度及荷载相差较大部位，故不设防震缝和沉降缝。2.4剪力墙的布置2.4.1 剪力墙的布置原则高层规程8.1.7中规定框架剪力墙结构中剪力墙的布置宜符合下列要求：1)剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近，楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；2)平面形状凸凹较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙；3

15、)纵、横剪力墙宜组成L形、T形、I形等型式；4)剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变，剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐；5)单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%；6)楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置；7)抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近；8)长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中，纵向剪力墙不宜集中布置在房屋两端。2.4.2 剪力墙的间距剪力墙间距要求，见表2.3所示。本设计为8度抗震设防现浇结构，故剪力墙最大间距应满足 3B且 40m，3.018.9=56.7m40m，取剪力墙的间距最小值为40m。表2.3 剪力墙的间距 （m）

16、（取较小值）楼盖形式非抗震设计抗震设防烈度6度、7度8度9度现浇5.0B，604.0B，503.0B，402.0B，30装配整体3.5B，503.0B，402.5B，30注：1、表中B为楼面宽度，单位为m。2、装配整体式楼盖应设置厚度不小于50mm的钢筋混凝土现浇层。3、现浇层厚度大于60mm的叠合楼板可作为现浇板考虑。2.5结构的总体布置2.5.1 高层建筑结构体系的最大高度高层规程中将高层建筑分为两级，即常规高度的高层建筑（A级）和超高层建筑（B级）。本工程主体十层属于A级高层建筑。A级高度钢筋混凝土框架-剪力墙结构8度抗震设防时的最大适用高度为100m。本设计建筑物总高度37.5m，符合

17、最大高度限值100m的要求。2.5.2 结构高宽比控制高宽比的目的是控制结构刚度及侧向位移。高层建筑中，随着高度增加倾覆力矩也将迅速增大。因此，一般将结构的高宽比H/B控制在5-6以下，高层规程规定A级高度钢筋混凝土框架-剪力墙结构8度抗震设防时的高宽比不宜超过4。本设计H/B=37.5/18.9=1.984符合要求。2.5.3 结构长宽比长度很大的“一”字形建筑平面短边方向的侧向刚度差，当建筑高度较大时，在水平荷载作用下不仅侧向变形加大，还会引起结构扭转、楼板平面挠曲等现象。为了避免楼板变形带来的复杂受力情况，建筑物长度最好加以限制，规范规定设防烈度为8度时,长宽比限值为5。本设计L/B=4

18、5/18.9=2.382 按单向板设计，走 廊：6600/27002.42 按单向板设计。第四章 荷载计算4.1 工程做法4.1.1 屋面做法20mm厚水泥蛭石砂浆保护层-60.02=0.12 kN/4mm厚高聚物改性沥青涂膜防水层一道- 0.05kN /20mm厚1：3水泥砂浆找平层-200.02=0.4 kN/1：6水泥焦渣找2%破（平均厚度0.12）- 120.12=1.44 kN/120mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温层-0.50.12=0.006 kN/.120mm厚现浇钢筋混凝土板- 250.12=3.0 kN/.V型轻钢龙骨吊顶 - 0.12 kN/.面荷载标准值 5.19 kN/.

19、屋面活荷载标准值（不上人屋面） 0.5 kN/.4.1.2 标准层楼面做法水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底）-0.78 kN/.60mm厚1：6水泥焦渣-0.0612=0.72 kN/.120mm厚现浇钢筋混凝土板-0.1225=3.0 kN/.V型轻钢龙骨吊顶 - 0.12 kN/.楼面恒载标准值 4.62 kN/.楼面活载标准值 2.0 kN/.4.1.3 首层地面做法水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底）-0.78 kN/.60mm厚1：6水泥焦渣- -0 .0612=0.72 kN/.200mm厚现浇钢筋混凝土板-0.225=5.0kN/.20mm厚板底抹灰-0

20、.0217=0.34 kN/.地面恒荷载标准值 6.84 kN/.地面活载标准值 2.0 kN/.4.1.4 标准层卫生间地面做法5mm厚陶粒锦砖（马赛克），干水泥擦缝-0.55 kN/.30mm厚1：3干硬性水泥砂浆结合层，表面撒水泥粉-200.03=0.6 kN/.1.5mm厚聚氨酯三遍涂膜防水层-0.05kN/.60mm厚C20细石混凝土向地漏找坡抹平-220.045=0.99 kN/.（最厚60mm，最薄30mm）120mm厚现浇钢筋混凝土楼板-0.1225=3.0 kN/.V型轻钢龙骨吊顶 - 0.12 kN/.标准层卫生间恒载标准值 5.32 kN/.标准层卫生间活载标准值 2.0

21、 kN/.4.1.5 首层卫生间地面做法5mm厚陶粒锦砖（马赛克），干水泥擦缝-0.55 kN/.30mm厚1：3干硬性水泥砂浆结合层，表面撒水泥粉-200.03=0.6 kN/.1.5mm厚聚氨酯三遍涂膜防水层- 0.05kN/.60mm厚C20细石混凝土向地漏找破-220.045=0.99 kN/.（最厚60mm，最薄30mm）.200mm厚现浇钢筋混凝土楼板- 0.225=5.0 kN/.20mm厚板底抹灰- 0.1720=0.34 kN/.首层卫生间恒载标准值 7.54 kN/.首层卫生间活载标准值 2.0 kN/.4.1.6 外墙面做法刷无机建筑涂料6mm厚1：0.2：2水泥石膏砂浆

22、找平层- 170.0060.102 kN/6mm厚1：0.5：4水泥石膏砂浆打底扫毛- 170.0060.102 kN/60mm厚聚苯乙烯泡沫塑料保温层 - 0.50.06=0.03 kN/聚合物水泥浆一道 - 0.3 kN/刷一道界面处理剂外墙面荷载标准值 0.534 kN/ 4.1.7 内墙面做法刷（喷）内墙涂料5mm厚1：0.5:2.5水泥石膏砂浆找平-170.0050.085 kN/9mm厚1：0.5：2.5水泥石膏砂浆扫毛 - 170.0090.153 kN/刷一道界面处理剂内墙恒载标准值 0.238 kN/4.1.8女儿墙做法喷刷外墙涂料5mm厚1: 2.5水泥砂浆找平层-200.

23、0050.1 kN/5mm厚1: 1:6水泥石膏砂浆扫毛-120.0050.06 kN/6mm厚1: 0.5:4水泥石膏砂浆打底扫毛-120.0060.072 kN/120mm厚钢筋混凝土墙-250.123.0 kN/20mm厚水泥砂浆找平层-200.020.4 kN/女儿墙恒载标准值 3.632 kN/4.2 楼面荷载的计算标准层楼面荷载计算如下： 整楼面积850.5； 男厕21.24、女厕24.78、前室12.54、清洁室14.16； 贮存室17.7；档案室51.48；电梯门厅46.8；走廊97.02； 楼梯间28.08；楼梯前室14.49；电梯间4.5153=13.55。楼板恒载总重：（

24、850.521.2424.7812.54214.1628.08213.55）4.6221.245.9624.786.30(12.54214.16)5.3228.0825.55 = 4016.50 kN。 活载标准值：办公室2.0 kN/；卫生间2.0 kN/；贮存室、档案室5.0 kN/；门厅、走道2.5 kN/；楼梯3.5 kN/。楼板活载总计：（850.517.751.4846.828.08213.5597.0214.49）2.0(17.751.48)5.028.0223.5(46.897.0214.49)2.5 = 2037.10 kN。荷载组合：恒载50%活载=4016.50.5203

25、7.1 = 5035.05 kN。4.3 标准层柱自重 在前面的构件选型中，已经确定柱的截面尺寸。柱重计算如表4.1所示。表4.1 柱的自重计算层次截面尺寸()柱高()体积()容重()根数/层自重/根()总重()抹灰() 总重()2106006003.481.26253231.5100847.71055.74.4 标准层梁自重标准层梁自重计算如表4.2所示表4.2 梁的自重计算层次编号 截面形式体积（）根数/层单根重（kN）总重量( kN ) 标准层KL-1300600(0.6-0.12)0.3(7.8-0.6)=1.041626.0416KL-2300600(0.6-0.12)0.3(2.7

26、-0.6)=0.30387.5860.6KL-3300600（0.6-0.12)0.3(6.6-0.6)=0.8641621.6345.6KL-4300600(0.6-0.12)0.3(6.0-0.6)=0.7781219.45233.4L-1200500(0.5-0.12)0.2(6.6-0.3)=0.4792011.96239.5L-2200500(0.5-0.12)0.2(6.0-0.3)=0.4341410.85151.9L-3200500(0.5-0.12)0.27.8=0.593414.8260.0TL-1200400（0.4-0.12)0.23.4=0.19044.7519合 计

27、1526.04.5 标准层门窗、墙体荷载的计算标准层墙体荷载计算见表4.3表4.3 各级门窗、墙体的荷载计算层次类型单位面积荷载(kN/m2)面 积(m2)总荷载()标准层填充内墙80.2=1.6(4.83.06+5.43.03+4.83.02+5.43.02+7.23.06+4.653.02+3.13.0+6.33.12+5.83.12)57.64 = 380.38608.61填充外墙80.3=2.4(4.83.04+5.43.04+6.03.02+6.03.02+5.43.02+7.23.04+2.13.02)89.04 = 236.76568.22外墙饰面0.799236.76189.1

28、7内墙饰面0.53380.38201.60剪力墙250.25=6.25(电梯井墙250.2=5.0)2.43.02+(7.23.04+2.43.04)+(2.33.14+2.353.486)1.22.13=14.4+115.2+77.597.561155.53剪力墙饰面0.79914.411.510.53115.2+77.597.56=185.2398.17窗0.43.02.04+3.62.06+2.01.54+1.22.02+1.81.42=89.0435.62门0.41.42.29+1.82.22+1.62.24+0.92.24=57.6423.06合 计2891.504.6 重力荷载代表值的