1、襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） I题 目：金光小区 1#住宅楼建筑结构设计 学 号： 专 业： 工业与民用建筑 姓 名： 指导教师： 襄樊学院土木工程系襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） II摘 要本设计主要分为两大部分：第一部分为建筑设计。建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求，综合考虑基地环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑设计及建筑艺术问题，解决建筑物的使用功能和空间的安排。依据建筑物的概念，建筑方针的原则，完成了拟建教学楼以下几方面的设计：建筑总平面设计，建筑布局，基本单元设计，公共部分设计，空间组合设计，屋面设计，建筑立面设计及建筑防火设计等等。第二部分为
2、结构设计。结构设计由框架设计，楼梯设计，板设计和基础设计等组成。该建筑的抗震设防烈度为 7 度，抗震等级为三级，不考虑水平地震作用对横向框架的影响。竖向荷载作用下，横向框架内力计算采用弯矩分配法，而内力组合比较了竖向荷载组合和竖向荷载与地震力组合时对框架梁，柱产生的不利影响，取两者中较大值对框架梁，柱进行截面设计。关键词：建筑设计 建筑规范 内力组合全套图纸，加 153893706襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） IIIABSTRACTThis design is divided into two major parts mainly: The first part is the ar
3、chitectural design。The architectural design is on the premise of master plan, according to the request of task book, considering the base environment synthetically, the function of use, the structure constructs, material equipment, architectural design and artistic question of the building , solve t
4、he function of use of the building and arrangement in the space. Whether according to concept design of building, principle policy ofbuilding,the design should finish the following aspects. The total planar design of the building , the overall arrangement of the building , the elementary cell is des
5、igned, the public part is designed, the space is made up and designed, the roofing is designed, the elevation design of the building and building fire prevention and design etcThe second part is structural design.Structural design is consisted by design of frame, stair design, board design with the
6、foundation designing etc. making up. Should build provide fortification against earthquakes earthquake intensity 7 , antidetonation grade for being tertiary , consider horizontal earthquake function impact on horizontal frame. Vertical to load function, horizontal frame internal force calculate and
7、adopt the curved square to assign France, and internal force make up vertical to is it make up and not vertical to load with earthquake strength setting a roof beam in place to frame when making up to load, adverse effect that post produce, fetch the two great value set a roof beam in place to frame
8、, post design the section.Key words: Architectural design; Norm of the building; Internal force association.襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） IV目 录第一章：设计资料（1）1.1：设计资料（1） 第二章：框架结构选型及布置（2 ）2.1 结构体系选型（2） 2.2 混凝土框架结构布置（2）第三章：梁.板.柱截面尺寸设计（3）3.1.板截面尺寸设计（3）3.2. 框架梁.柱尺寸设计（ 3）3.3. 梁.柱线刚度的计算（ 3）第四章： 荷载计算（5）4. 1. 恒载计算（5）4.2
9、. 活荷载计算（8）襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） V4.3. 风荷载计算（10）第五章.内力计算（12）5.1. 恒荷载作用下的内力计算（12）5.2.楼面活荷载作用下的内力计算：（20）5.3. 风荷载作用下的内力计算（27）第六章.内力组合（33）第七章.截面设计（37）7.1. 梁的设计（37）7.2. 柱的设计（39）结 束 语 （41）致 谢 （42）参考文献 襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 1 页第一章 设计资料1.1 设计资料某六层框架结构，建筑平面图、剖面图如图 1 所示，采用钢筋混凝土全现浇框架结构设计。1.11 设计标高（1）设计标高：室内设计标高
10、0.000，室内外高差 600mm。1.1.2 墙身做法：墙身为加气混凝土砌块，M5 水泥砂浆砌筑。内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚 20mm，“803”内墙涂料两度。外粉刷为 1：3 水泥砂浆底，厚 20mm，马赛克贴面。1.1.3 楼面做法：楼板厚为 120 线浇混凝土板，顶层为 20mm 厚水泥砂浆找平，5mm 厚 1：2 水泥砂浆加“107”胶水着色粉面层；底层为 15mm 厚纸筋面石灰抹底，涂料两度。1.1.4 屋面做法：楼板厚 120 线浇混凝土板，现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚100mm，2%自两侧檐口向中间找坡），1：2 水泥砂浆找平层厚 20mm，二毡三油防水层。1.
11、1.5 门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，钢窗。1.1.6地质资料：襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 2 页属类建筑场地，余略。1.1.7 基本风压：W0=0.65 （地面粗糙度属 B 类）。1.1.8 活荷载：屋面活荷载 0.5 KN/ m2，楼面活荷载 3.5 KN/ m2，第二章 框架结构选型及布置2.1 结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇结构体系屋面结构：采用钢筋混凝土现浇结构体系，不上人屋面楼面结构：采用钢筋混凝土现浇结构体系采用钢筋混凝土现浇结构基础梁基础：因荷载不是很大，地基的承载力较大采用混凝土柱下基础2.2 混凝土框架结构布置襄樊学院建筑工程技术专业毕业设
12、计（论文） 第 3 页图 1 某多层框架平面图、结构平面布置图选取轴一个计算框架第三章.梁.板.柱截面尺寸设计3.1. 板截面尺寸设计屋面采用 120 厚现浇混凝土双向板楼面采用 120 厚现浇混凝土双向板3.2. 框架梁.柱尺寸设计（1）结构平面布置如图 1 所示，各梁柱截面尺寸确定如上。边跨（IE、EA）梁：取h = 1/12L= 1/12 6600 = 550mm, b= 300mm襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 4 页边柱（A 轴、D 轴）连系梁：取 bh =250mm300mm柱截面均为 bh=400mm400mm现浇楼板厚 100mm。3.3. 梁.柱线刚度的计算图
13、3 结构计算简图（图中数字为线刚度）10 -4E襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 5 页结构计算简图如图 3 所示。根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为600mm，由此求得底层层高为 3.95m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图 3。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取 I=2Io（ Io 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。边跨 IE 梁：i=2E1/120.3000.55036.6=12.6110 -4E底层柱：i=E1/120.4000.400 33.95=4.0510 -4E（其它梁、柱的线刚度计算同上，略）第四章. 荷载计算4. 1. 恒载计算4.1.1 屋
14、面框架梁线荷载标准值：屋面框架梁线荷载标准值：20mm 厚水泥砂浆找平 0.0220=0.4KN/m 2 100 厚140 厚（2%找坡膨胀珍珠岩 (0.10+0.14)27=0.84KN/m 2 100 厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1025=2.5KNm 25mm 厚纸筋面石灰抹底 0.01516=0.24KNm 2屋面恒荷载 3.98 KNm 2边跨（AE）框架梁自重 0.3000.55025=4.130KNm梁侧粉刷 2(0.55-0.1)0.0217=0.31KNm 边跨（EI）框架梁自重 0。300.55025=4.13KNm梁侧粉刷 2(0.55-0.1) 0.0217=0.31KN
15、m襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 6 页因此，作用在屋顶框架梁上的线荷载为：g6AE1=g6EI1=4.4KNmg6AE2= 3.983.6=14.33KNmg6EI2=3.982.5=9.95KNm4.1.2. 楼面框架梁线荷载标准值荷载计算同上（略），作用在中间层框架上的线荷载为：gAE1=gEI1=17.55 KNmgAE2=gEI2=12.64 KNm4.1.3. 屋面框架节点集中荷载标准值A 节点 边柱连系梁自重 0.3000.5503.625=5.4(KN)梁侧粉刷 0.02(0.3-0.1)3.60.2417=0.49(KN)1.5m 高女儿墙自重 1.53.60.
16、2419=24.62(KN)墙侧粉刷 1.50.0223.617=3.67(KN)连系梁传来屋面自重 123.6123.43.98=12.18(KN)顶层边节点集中荷载 G 6A=46.36KNI 节点 边柱连系梁自重 0.2500.3002.525=3.75(KN)梁侧粉刷 0.02(0.3-0.1)2.5217=0.34(KN)1.5m 高女儿墙自重 1.52.50.2419=17.1(KN)墙侧粉刷 1.50.0222.517=2.55(KN)连系梁传来屋面自重 122.5124.73.98=11.69(KN)顶层边节点集中荷载 G 6I=35.43KN襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（
17、论文） 第 7 页中柱连系梁自重 0.250.403.925=9.75(KN)梁侧粉刷 0.02(0.30-0.10)22.517=0.34(KN)连系梁传来屋面自 123.6 1.251.83.98=12.89(KN)顶层中节点集中荷载 G 6E=17.00KN4.1.4. 楼面框架节点集中荷载标准值(荷载计算方法同上,具体计算过程略)中间层边节点集中荷载：G A=50.7KN，G I=39.84KN GE=50.80K襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 8 页图 4 图 54.2. 活荷载计算活荷载作用下的结构计算简图如图 5 所示。图中各荷载值计算如下： 6AE=1.53.6=
18、5.4 kN/m襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 9 页 6EI= 1.52.5=3.75 kN/m 6A=3.63.41.5=4.590kN/m 6I=2.54.71.5=4.41kN/m AE= CD=1.53.6=5.4 kN/m EI= 2.03.6=7.2 kN/m A= D=3.93.91.5=5.70kN/m E=(2.5+4.7)2.0+3.63.41.5=13.86kN/m4.3. 风荷载计算风荷载标准值计算公式为 = Z S Z O因结构高度小于 30m，可取 z=1.0；对于矩形截面 S=1.3 Z可查荷载规范，当查得的 Z1.0 时，取 Z=1.0。将风荷载
19、换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表 1 所示。表 1 为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图 6 所示。 表 1 风荷载计算层次 Z S z/m Z O/(K N.m-2) A/m2 Pw/kN1 1.0 1.3 3.95 0.618 0.65 12.33 6.442 1.0 1.3 6.85 0.830 0.65 10.44 7.32襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 10 页3 1.0 1.3 9.75 0.981 0.65 10.44 8.654 1.0 1.3 12.65 1.078 0.65 10.44 9.515 1.0 1.3 15.55 1.159
20、 0.65 10.44 10.226 1.0 1.3 18.45 1.201 0.65 7.92 8.04图 6 风荷载作用下的计算简图襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 11 页第五章.内力计算（荷载设计值）5.1. 恒荷载作用下的内力计算梁上分布的荷载由矩形和梯形两部分组成，求各杆固端弯矩，把梯形分布荷载转化为等效均布荷载.5.1.1. 屋面框架受力计算1）恒荷载作用下的内力计算（两边跨按 6.6m,6.3m 计算）梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时，根据固端弯矩相等的原则，先将梯形荷载及三角形分布荷载话为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如下图所示：q=(1-
21、2+)p (q 为梯形荷载，p 为均布荷载)g6 边 = g6AE1+(1-2+)g 6AE2=16.23KN/m襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 12 页标准层：g6 边 = gEJ1+(1-2+)g EJ2=26.37KN/结构内力可用弯矩分配法计算，并利用结构进行结构计算，各杆的固端弯矩为：标准层MAE=-1/12 g边 L5AE=-1/1226.376.3=87.22KN/mMEA=-87.22KN/mMJE= -MEJ=-1/12 g中 L5 中 =-1/1223.676.3=95.72K/m节点弯矩分配系数计算如下： 顶层： A =5052/ （5.52+13.21）=
22、0.3 上=8.68/ （ 6.27+8.68）=0.58 C 左 =8.68/（ 6.27+8.68+12.7）=0.31 C 右 =12.7/（ 6.27+8.68+12.7）=0.46 C 下 =6.27/（ 6.27+8.68+12.7）=0.23其他各节点的弯矩分配系数计算方法同上。 弯矩分配过程如下：m5.1.3 恒荷载作用下弯矩分配襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 13 页5.1.4 梁的跨中弯矩计算各梁的跨中弯距计算：MAB3= g3L28-（15.73+185.85）2 =122.57KN.MMBC3= g3L28-（181.89+148.91）2 =57.96
23、KN.MMCD3= g3L28-（148.91+148.91）2=74.45 KN.MMAB2= g2 边 L28-（41.79+248.63）2=220.63KN.MMBC2= g2 中 L28-（232.34+115.01）2=20.24KN.MMCD2= g2 中 L28-（116.67+116.67）2=77.25KN.MMAB1= g2 边 L28-（34.79+248.26）2=224.31KN.MMBC1= g2 中 L28-（234.05+115）2=19.39KN.M襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 14 页MCD1= g2 中 L28-（116.51+116.5
24、1）2=77.41KN.M根据跨中弯距和各节点处的弯距以及结构的可以画出各梁柱的弯距.恒荷（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法（具体计算过程略），在恒荷载作用下结构的弯矩图、剪力图和轴力图见图 7图图 7 在恒荷载作用下结构的弯矩图（单位：kN/m）襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 15 页5.1.5 恒载作用下的剪力计算计算各梁剪力：图 8 在恒荷载作用下结构的剪力图（单位：kN）襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 16 页5.1.6 计算各柱的轴力计算各柱轴力：襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 17 页图 9 在恒荷载作用下结构的轴力图（单位：kN）5.
25、2.楼面活荷载作用下的内力计算：5.2.1 固端弯距计算梁上分布的活荷载由梯形荷载组成，求各杆固端弯距，把梯形荷载转化为等效的均布荷载。活荷载作用下的内力计算也采用分层法，考虑到活荷载分布的最不利组合，各层楼层活荷载布置可能如图 10 所示的几种组合形式。计算结果见图10（仅表示出标准层在活荷载作用下的弯矩图）。选取计算简图：5.2.2 楼面活荷载布置形式各层楼面活荷载布置有以下几种组合形式：襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 18 页5.2.2 楼面活荷载作用下的弯矩分配所得的弯矩图襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 19 页襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第
26、20 页剪力与轴力图 5.2.3. 风荷载作用下的内力计算活荷载作用下的结构计算简图见图 6，内力计算采用 D 值法，计算过程见图 11。风荷载作用下框架弯矩图如图 12 所示，框架轴力图和剪力图如图 13 所示。5.3.1 计算各层剪力楼层 K a D Yo I Y1 a2 Y2 Yh h-Yh六 2.28 0.532 4.19 0.41 1 0 - - 1.19 1.71五 2.28 0.532 4.19 0.45 1 0 1 0 1.31 1.59三四2.28 0.532 4.19 0.45 1 0 1 0 1.31 1.59二 2.28 0.532 4.19 0.50 1 0 1 0
27、1.45 1.45边柱一 3.11 0.649 2.02 0.55 1 0 0 2.17 1.78六 3.34 0.625 4.92 0.45 1 0 - - 1.31 1.59五 3.34 0.625 4.92 0.45 1 0 1 0 1.31 1.59三四3.34 0.625 4.92 0.45 1 0 1 0 1.31 1.59二 3.34 0.625 4.92 0.45 1 0 1 0 1.31 1.59中柱一 6.37 0.821 2.56 0.55 - 0 0 2.17 1.78剪力在各层分配（单位：kN）各柱反弯点及柱端弯矩（单位：kN）V6=4.19/（4.19+4.92+4
28、.19）X8.04=2.53 V1=2.02/（2.02+2.56+2.02）X50.18=15.36襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 21 页5.3.2 计算各层柱剪力：对A 轴与 I 轴剪力分配一样。襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 22 页5.3.2 求梁的弯矩图：图 12 在风荷载作用下结构的弯矩图（单位：kN.m）襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 23 页图 13 在风荷载作用下结构的剪力图、（单位：kN）襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 24 页在风荷载作用下结构的轴力图、（单位：kN）第六章.内力组合根据内力计算结果，即可进行框架各
29、梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端、柱边及跨中。由于对称性，每层有 6 个控制截面，即图 14 中的梁端，跨中，梁左，梁右，跨中，梁端截面，表 2给出了第三层梁的内力组合过程；柱则分为边柱和中柱（即 I 柱、E，A 柱） ，每个柱每层有两个控制截面，以图 14 中第三层为例，控制截面为上端，下端截面。表 3 给出了三层柱的内力组合过程。襄樊学院建筑工程技术专业毕业设计（论文） 第 25 页6.1. 第三层梁内力组合杆件号 J3E3 E3A3截面 J3 跨中 E3 左 E3 右 跨中 A3内力种类M VN M V M V M M V恒载-58.0845.96 55.43 +117
30、.73-87.07 -113.85 +84.65 48.78 +50.32 -63.28 -7.46 9.64 8.54 17.04 -13.51 -18.06 16.19 8.65 8.79 -11.84活载 -7.46 9.64 8.54 17.04 -13.51 -18.06 16.19 8.65 8.79 -11.84风载28.09 14.47 6.62 14.85 3.76 12.19 3034 6026 28.09 11.47x1.2+x1.4 恒+活-80.1468.65 78.35 165.08 -123.39-161.90 124.25 70.65 72.69 -92.51x1.2+0.9x1.4( x1.2+0.9x1.4(+) x1.2+0.9x1.4(+)组合 恒+活+风-95.7048.83 85.62 181.45 26.24 -173.4 126.18 77.32 106.85 105.31
