土木工程毕业设计计算书(南宁城市建设学院学生公寓).docx
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1、摘要摘要本毕业设计工程是南宁城市建设学院学生公寓楼,建筑面积是5140.8平方米,层数6层,建筑总高度20.7m,采用框架结构。 本设计主要分两个部分,一是建筑设计,二是结构设计。建筑设计绘制了建筑平面、立面、剖面和详图图集。结构设计中选取一榀框架(2轴)进行内力计算和侧移验算,并进行构件截面设计和配筋。首先根据框架的平面布局确定各构件尺寸,并进行水平和竖向的荷载统计。然后采用弯矩二次分配和分层法对竖向荷载作用下的结构进行内力计算。采用D值法和反弯点法对水平荷载进行计算。进行内力组合分析,并找出最不利组合,进行各构件的截面计算和配筋。此外,还进行了楼板、柱下独立基础、楼梯间和次梁的设计计算。最
2、后,按照规范要求,绘制结构施工图。整个设计过程中,严格遵循建筑相关规范的要求,采用D值法、弯矩分配法和分层法等手算方法和PKPM的电算方法。并运用AutoCAD、天正建筑和PKPM进行建筑施工图和结构施工图的绘制。关键词:框架结构;荷载;建筑设计;结构设计;内力计算;IIAbstractAbstract This graduation project is the Nanning city construction college student apartment building, the construction area is 5140.8 square meters, layer 6
3、, the total height of the building 20.7m, using the frame structure. This design is mainly divided into two parts, one is architectural design, structural design. Architectural design drawing of the building plan, elevation, profile and detail atlas. Structural design of selected a pin frame (2 axes
4、) to calculate the internal force and displacement calculation, and member section design and reinforcement.First according to the framework of the layout to determine the size of each component and horizontal and vertical load statistics. And then the moment distribution and hierarchical method und
5、er the action of vertical load of structure of the internal force calculation. The D value method and the inflection point method of horizontal load are calculated.Combination of internal forces analysis, and find out the most unfavorable combination, each component of the cross section calculation
6、and reinforcement. In addition, the floor, independent foundation under column, staircases and beam design calculation. Finally, according to the standard requirements, structure construction drawing.Throughout the design process, in strict compliance with the requirements of building codes, the D v
7、alue method and moment distribution method and hierarchical method hand calculation method and PKPM electric calculation method. And the use of AutoCAD, Tarch and PKPM were drawing of construction plans and construction plans.Key words: Frame structure; load; architectural design; structural design;
8、 internal force calculation;前言1前 言毕业设计是土木工程专业毕业前的一个综合学习阶段,涉及大学期间学过的多门课程,是我们对大学期间所学各类专业知识的一个全面总结。本设计题目为南宁城市建设学院学生公寓楼设计。设计过程中我复习了以前学过的课程如房屋建筑学、建筑制图、土力学、基础工程、结构力学、建筑结构抗震设计、混凝土基本设计原理、混凝土结构等知识,并下载并查阅了最新规范如建筑结构荷载规范、房屋建筑制图统一标准、建筑抗震规范、混凝土结构设计规范、建筑地基基础设计规范等规范。同时在图书馆和网上搜集了不少资料和要求,并做了相应的笔记。结构设计过程中,通过在大学期间所学的基本
9、理论和相关知识进行手算计算和分析。在设计后期,主要进行设计手稿的输入和PKPM 的计算出图。在毕业设计过程中,我得到了*老师的指导和审批,使我圆满的完成了毕业设计任务,在此对老师表示感谢。在毕业设计十一周的过程中,在指导老师的指导下,完成了外文翻译、结构的选型和布置、建筑平面图的绘制、结构的计算,并最终完成了毕业设计。通过此次毕业设计,巩固了专业知识、熟悉了各种相关的规范、提高了解决实际问题的能力。并进一步熟练掌握了AutoCAD,天正和PKPM 等专业软件。在后期的计算书输入过程中,熟练掌握了Word和Excel的使用。框架结构设计过程计算工作量很大,在计算过程中以以手算为主,由于自己的水平
10、和设计时间有限,难免会产生一些不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。- 4 -第一章 绪论第一章 绪论1.1 工程概况 本建筑位于广西省南宁市,地理坐标东经10822,北纬2248,地处广西南部偏西,北回归线以南,平均海拔80至100米,最高处为496米。气候数亚热带季风气候,阳光充足,雨量充沛,气候温和,霜少无雪,气候温和,夏长冬短,年平均气温在21.6度左右,极端最高气温40.4度,极端最低气温-2.1度。冬季最冷的1月平均13.7摄氏度,夏季最热的7、8月平均28.3摄氏度。年均降雨量达1304.2毫米,平均相对湿度为80%,夏季主导方向为东南风,冬季主导方向为东北风,全年主导方向为东风
11、。年平均风速1.88m/s,最大风速16m/s,基本风压0.35KN/m。地震设防烈度:7度,地震分组第一组,设计基本地震加速度0.05g,特征周期为0.25s,建筑场地类别为I类,地面粗糙程度为C类。1.2 工程名称南宁城市建设学院学生公寓楼设计1.3 建筑设计标高建筑物室内设计标高,室内外高差600mm。1.4 设计内容与方法1.4.1 建筑设计1建筑方案设计根据房屋建筑学、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等的规范和书籍以及相关资料进行建筑方案设计。2建筑施工图运用CAD和天正进行建筑平面图的绘制。 总平面布置图 1500 首层平面图 1100标准层平面图 1100 立面图(正立面、
12、侧立面) 1100 剖面图(要求剖切楼梯间) 11001.4.2 结构设计1结构设计内容(1)结构类型的选择,包括柱网尺寸和结构的布置。(2)估算结构构件截面尺寸、确定材料强度等级。(3)荷载计算。(4)水平荷载作用下的框架侧移及内力计算和竖向荷载作用下框架内力的计算、框架内力的组合。(5)框架梁和柱配筋计算。(6)楼面和屋面板内力及配筋计算。(7)基础计算(8)绘制结构施工图。梁面、屋面梁平法施工图 1100 梁面、屋面柱平法施工图 1100 楼面屋面板配筋图 1100 基础平面图布置图 1100 基础结构详图 150 楼梯结构详图 150 施工图纸均用平法绘制。2结构设计方法(1)荷载计算
13、:荷载计算包括水平荷载计算和竖向荷载计算:水平荷载包括水平风荷载与水平地震作用;竖向荷载包括了恒荷载与活荷载,其中活载考虑不利布置。 (2)水平荷载作用下框架结构的内力的计算:水平荷载作用下框架结构位移和内力采用D值法和反弯点法进行计算。 (3)竖向荷载作用下框架结构的内力计算:取平面结构单元,按平面计算简图进行内力分析。 (4)通过内力的四种组合求得梁、柱各控制截面的最不利内力设计值,并进行配筋计算,同时采取相应的构造措施。 (5)基础设计:确定基础底面尺寸,并按地基持力层承载力和抗震要求进行验算。然后进行结构的设计,配筋计算。 (6)按照制图的标准绘制结构施工图。 此外采用PKPM完成结构
14、内力分析及构件配筋计算,并与手算结果进行对比分析。第二章 建筑设计 第二章 建筑设计2.1 建筑设计概要 本设计是学生公寓楼,根据建筑的使用性质、建设规模等的不同要求,确定主要房间和辅助房间。主要为学生公寓,满足学生的住宿要求。辅助用房有门厅、传达室(1间)、值班室(1间)、储物间(1间)、配电房(1间)、洗衣房(6间)、会客室(3间),每层设公共卫生间。公寓楼内各种房间的具体位置的设置,根据使用要求和具体条件确定,具体详见建筑施工平面图房间布置。公寓楼楼建筑根据使用要求和结构选型等按照建筑模数确定开间和进深,为以后改造和灵活分隔创造条件。1房间的使用面积、形状及大小的确定 一个房间使用面积基
15、本包括:床铺所占的面积;学生使用家具、设备所占活动面积;行走、交通所需的面积;阳台、独立卫生间所需面积。充分利用框架结构的优越性,并考虑到柱网布置的要求,公寓楼每个房间的开间取为3.6m,进深为6.9m,公共卫生间布置在建筑朝向较差的一面,距最远的房间43.2m,并设置前室,前室内置3个洗手盆。厕所有不相邻对流的直接自然风和天然采光,卫生洁具数量根据规范的要求:男厕所每20人设一具大便器,每20人设一具小便器,一个小便器折合女0.6m长的便槽;女厕所每15人设一具大便器,每40人设1具洗手盆。2门的大小及位置的确定根据人流的多少和搬进房间设备的大小取公寓洞口门宽为900mm,高度2100mm,
16、开启方向朝房间内侧;楼门及楼梯间门采用等宽双扇门,取1800mm宽,2100mm及2700mm高;独立卫生间门宽700mm,高2000mm。3窗的大小以及位置的确定房间中的窗大小和位置的确定,主要考虑室内采光和通风的要求。本次设计中,厕所的窗户,考虑规范要求窗地比在1:8至1:10之间选取,本设计公共卫生间选1:10,辅助房间窗尺寸为宽1500mm,高1800mm;宿舍内独立卫生间选1:8,并设置高窗,窗尺寸为宽600mm,高900mm,距离卫生间地面1800mm。阳台根据采光和通风的要求,设置开敞不封闭。楼梯间窗尺寸为宽1800mm,高2100mm;公共卫生间及独立卫生间窗户均增加卷帘以增加
17、隐私性。4交通联系部分的平面设计楼梯:设计楼梯时,根据建筑设计防火规范、民用建筑设计通则等的规定。考虑防火和疏散的要求,多层建筑设置封闭楼梯间,且靠外墙设置,能够直接天然采光和自然通风。根据建筑物的长度,本设计设置两个楼梯,一个为不通行楼梯间,为主要楼梯,另一个为通行楼梯间,满足疏散的要求。规范规定,当梯段跨度较小(一般在3m以内)时,采用板式楼梯较为合适。本设计楼梯选用板式双跑楼梯,楼梯梯段净宽根据楼梯使用过程中人流股数确定,公寓楼按每股人流500-600mm计算,再加少许提物尺寸0-150mm考虑,并不应小于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于2m,楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m。走廊
18、:按规范要求,双面布置房间且大于40m的走廊的最小净宽为1.8m,考虑到柱截面尺寸,本设计轴线间距2.4m,净宽1.95m。2.2 建筑总平面设计拟建学生公寓楼位于广西省南宁市,坐北朝南。建筑物在基地上的位置、标高、道路、绿化和建筑物的轮廓尺寸、层数等详见建筑施工图总平面图。2.3 建筑平面设计建筑的平面设计是针对建筑的室内部分进行的,主要为房间的布置和门窗洞口的设置。同时还要考虑到墙、柱等对使用面积的影响。具体详见建筑施工图平面图。2.4 建筑立面设计 考虑到建筑外观美观的问题,本设计选择将外墙外表面和柱外表面平齐。2.5 建筑剖面设计建筑剖面图设计主要是为解决层数、层高等问题。确定房间净高
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