宁波市某小区3#楼设计【毕业论文】

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本科毕业设计土木工程宁波市某小区3#楼设计ThedesignofNo.3buildinginNingbocity 宁波市某小区3#楼设计宁波市某小区3#楼设计摘要：本设计的主要内容为小区住宅楼的结构设计，结构形式选用的是六层带阁楼混凝土框架结构。该小区住宅楼由两单元组成，套型面积为134，1层层高为2.4m.2—7层层高均为3m,7层为复式层。屋顶为平屋顶。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结构设计软件电算和一榀框架手算相结合的方式进行。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。关键字：住宅楼;框架结构;建筑设计;结构设计ThedesignofNo.3buildinginaresidentialarea【Abstract】:Themaintaskofthisdesignisthestructuraldesignofaresidengtialbuilding,whosestructureformisseven-storeyconcreteframestructurewithattic.Thisredidentialbuildingiscomposedoftwounits,thedwellingsizeareais134m2.Theheightofstoreytwotosevenis3m.Thedesignincludesarchitecturaldesignandstructuraldesign,andthemainpartisthestructuraldesign.Architecturaldesignincludesprogramidentificationandbuildingconstructiondrawing.StructuraldesignisthecombinationofthecalculationofsoftwarePKPMandthehand-countingofoneframe.Thechiefcontentsofthisstructuraldesignconcludethecalcuculationofload,reinforcementofbeams,slabsandcolumns,thedesignforstairsandthedesignforpilefoundationsundertheposts.Thisdesignusesmuchknowledge,whichconcludespreciseusingofsoftwarePKPM,theapplicationofspecialtyknowledgewhichhavelearnedtothehand-counting,theapplicationofsoftwareExceltocalculatecombinationofinternalforcesandtheuseofsoftwareWordtocollatethecalculationresultsandsoon..Throughthegraduationdesign,Ilearntousethebasicknowledgeandexpertisetosolvepracticalengineeringdesignproblems,andIfurtherstrengthenthearchitecturaldesignandstructuraldesigncapabilities.【Keywords】:residentialbuildings;framedstructure;architecturaldesign;structuraldesign53 宁波市某小区3#楼设计目　录第一章设计资料11.1设计资料11.2基本要求11.3水文，地质条件1第二章建筑设计说明22.1工程概况22.2设计依据22.3设计标高32.4建筑平立剖面设计32.5建筑做法42.6设计标高6第三章结构设计说明73.1总则73.2结构方案73.3PKPM设计结果103.4荷载计算11第四章框架结构设计计算184.1结构设计PKPM软件简介184.2建模步骤18第五章楼梯设计365.1楼梯布置图365.2楼梯板设计365.3平台板设计395.4平台梁设计40第六章楼板计算426.1楼板平面示意图426.2B1的配筋计算426.3B2的配筋计算446.4B3的配筋计算456.5B4的配筋计算4753 宁波市某小区3#楼设计6.6B5的配筋计算496.7B6的配筋计算506.8B7的配筋计算526.9B8的配筋计算54参考文献56致谢5753 宁波市某小区3#楼设计第一章设计资料1.1设计资料设计一钢筋混凝土小区住宅楼，楼层为七层复式结构，结构形式是为异形柱框架结构，由两单元组成，套型面积位135m2。1.2基本要求1认真贯彻“安全、经济、适用、美观”的设计原则。2掌握建筑与结构设计全过程，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。3在建筑设计中，认真处理好结构与建筑的总体与细部关系。4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。5认真编写设计说明书，计算书，并绘制相应的设计图纸。1.3水文，地质条件工程位抗震设防烈度为6度基本风压为0.50kN/m2,地面粗糙程度为C类;基本雪压为0.3kN/m2;地基承转力特征值=240.0kPa。53 宁波市某小区3#楼设计第一章建筑设计说明2.1工程概况本工程为某小区No.3幢楼设计，由两单元组成，套型面积为135m2。建筑层数：七层复式结构建筑结构类型：异形柱框架结构建筑安全等级：二级设计使用年限：50年建筑场地类别：Ⅱ类设计耐火等级：二级屋面防水等级：Ⅲ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2.2设计依据设计所要求的基本建设条件。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》JG37—87《建筑设计防火规范》JG16—87《建筑抗震设计规范》GB50011—2001《塑钢门窗安装及验收规范》JGJ103—96《建筑地面工程施工质量验收规范》GB50209—2002《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB20201—2001《混凝土结构设计规范》GB50010—2002《住宅设计规范》GB50096—1999《屋面工程质量验收规范》GB50208—2002《砌体工程施工及验收规范》GB50203—982.3设计标高53 宁波市某小区3#楼设计本工程室内地坪标高为±0.000，室外地坪标高－0.450m。2.1建筑平立剖面设计1.建筑平面设计（1）房间平面设计建筑高度22.8米；建筑层数为7层，其中底层为车库或储藏室，顶层为复式结构。每层2户，标准户建筑面积为134平方米。房间面积是由其使用面积和结构或围护构件所占面积组成的。由于套型面积为120～139m2，所以设计成三室二厅二卫。房间平面形状为矩形，便于家具设备布置，面积利用率高，使用灵活性大；结构布置简单，施工方便；便于平面组合。房间大小尺寸满足家具设备布置和人体活动的要求，满足视听要求，具有良好的采光条件。房间的开间和进深符合建筑模数协调统一标准的要求在设置门窗时，充分考虑方便交通、利于疏散、便于家具设置的布置、采光、通风等的要求。主卧室面积为23.1左右，客卧室面积为12.78m2左右，满足使用要求，均朝南布置。主卧室中设置飘窗，不仅增添建筑美感，而且增加了采光与通风。卫生间，每户二间，一个为客卫，用于公共使用；一个为主卫，设在主卧中，设计人性化。其房间尺寸是根据各种设备及人体活动的基本尺度、使用人数和参考指标确定设备数量来确定的。厨房的设计满足采光、通风、尽量利用有限空间布置足够的贮藏设备、室内布置应符合操作程序并保证必要的操作空间等的要求。（2）交通联系空间平面设计室内走道的宽度主要根据人流通行、安全疏散空间感受来综合确定的，在设计走道时充分考虑到采光、通风、防火、疏散和观感等的要求。公用楼梯采用双跑楼梯，楼梯间为封闭式防火楼梯，都设有窗户，便于采光。楼梯的宽度主要根据使用性质、使用人数和防火疏散要求来确定。楼梯梯段宽度的总和按照防火规范规定的最小宽度进行校核。底层为储藏室，其层高为2.4m，其它层层高3m。2.建筑立面设计立面设计时，做到各立面相互协调，充分运用建筑物外立面上构件的直接效果、入口的重点处理以及适当装饰处理等手段，力求简洁、明快、朴素、大方，避免繁琐装饰。在设计时重点考虑了以下几点：立面的比例适当、尺度正确；立面的虚实与凹凸的对比；运用线条的变化使立面具有韵律和节奏感；正确配置立面色彩和材料质感；注意重点部位和细部处理。正立面、背立面、侧立面窗户成组排列，由于采用飘窗，飘窗下空间可以设置空调板，放置空调，墙面外装饰采用53 宁波市某小区3#楼设计米色釉面砖，大小间隔，以及室外楼梯、室内外高差均使整体产生一种特殊的感觉，富有韵律，而更显亲切。3.建筑剖面设计（1）根据设计资料，确定建筑为7层住宅建筑，其中底层为车库与储藏室，层高设为2.4m；标准层层高设为3.0m；顶层为复式结构，每层层高设为3m。为了方便屋顶作业，设计为上人屋面，其楼梯间层高为2.4m。房间内横梁高600mm、450mm、300mm。为保证室内具有充足的天然采光，窗的规格主要为1500mm×1200mm、1500mm×1000mm、900mm×1200mm，900mm×900mm，窗台高度取900mm。（2）为了防止室外雨水倒灌，防止建筑因沉降而使室内地面标高过低，为了满足建筑使用及增加建筑美观，要求室内外地面有一定的高差，取室内外高差为450mm，出口设置台阶（3）楼梯，本设计中采用踏步宽260mm、高171.4mm，标准层楼梯斜arctg(1500/2080)=35.8°，小于38°。为使踏步面层耐磨、防滑，设防滑条。栏杆采用不锈钢钢管，扶手高度为1050mm。本设计为了减少地震时将会产生较大的扭转以及其他复杂应力，而首先破坏的可能性，故将楼梯间设置在内框架中，以保证抗震要求。（4）内外墙均采用240厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。（5）屋顶为平屋顶，采用有组织排水，坡度为2°。设置0.9m高的女儿墙。露台采用女儿墙内排水，坡度为1°2.1建筑做法1.墙体材料外墙标高－0.450m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。2.外墙面：（1）弹性涂料外墙：10厚1：3水泥砂浆打底扫毛或划出纹道10厚1：2.5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0.900m,做法同外墙。3.内墙面：（1）涂料内墙：7厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底扫毛或划出纹道53 宁波市某小区3#楼设计7厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆找平扫毛6厚1：0.3：2.5水泥石灰膏砂浆压实赶光内墙涂料两遍罩面（2）踢脚：7厚1：3水泥砂浆打底扫毛或划出纹道7厚1：3水泥砂浆找平扫毛6厚1：2.5水泥砂浆压实抹光4.地面素土夯实150厚3：7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5.楼面：（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1.5厚合成高分子防水涂料30厚1：3干硬性水泥砂浆结合层10厚地面砖6.屋面：（1）平屋面：20厚板底抹灰120厚钢筋混凝土屋面板20厚1：3水泥砂浆找平3厚SBS改性沥青防水卷材53 宁波市某小区3#楼设计高聚物改性沥青防水层1:8水泥砂浆找坡2%最小40厚30mm厚1:3水泥砂浆4@200双向配筋（2）雨篷：30厚1：3水泥砂浆找坡3厚SBS改性沥青防水卷材25厚1：3水泥砂浆保护层7.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TJ-02，空调落水管统一采用UPVC管30.8.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。9.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。2.1设计标高水、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、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1：3水泥砂浆抹面护脚线，高180mm。第三章结构设计说明3.1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》GB50009—2001《建筑抗震设计规范》GB50011—200153 宁波市某小区3#楼设计《混凝土结构设计规范》GB50010—2002《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002《建筑桩基技术规范》JGJ94—94《建筑结构制图标准》GB/T50105—2001《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)04G101—4《混凝土结构施工平面整体表示方法制图规则和构造详图》(现浇混凝土框架、剪力墙、框架剪力墙、框支剪力墙)03G101—1《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)03G101—2结构设计软件：PKPMCADSATWETAT-8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。3.1结构方案1.结构体系采用钢筋混凝土异形柱框架结构体系。随着我国住宅产业的迅速发展以及人们对住宅建筑使用要求的不断提高，普通的矩形框架柱会给室内装饰和家具布置带来极大的不便，异形柱框架结构体系在一定程度上解决了这一不便。从结构受力角度来说，它博采框架加剪力墙体系之长，平立面布置近于框架结构，柱的截面形式又不拘泥于矩形，将截面积向工程轴外铺开成T形、十字形、L型等，用较少的混凝土材料，获得了较大的刚度；同时配合轻质填充墙的使用，结构重量比一般框架更轻。适中的刚度和较轻的自重，对减小地震作用很有利，是一种经济合理的抗震住宅结构体系。建筑高度22.8米，满足异形柱框架结构适用的高度。2.结构布置53 宁波市某小区3#楼设计图3-1结构平面布置图3.构件尺寸根据JGJ149-2006《混凝土异形柱结构技术规程》来确定构件尺寸。（1）梁最大跨：L=6300，h=(1/8～1/12)L=525mm～787mm,取h=600mm，b=(1/2～1/3)h=183mm～275mm，取b=240mm；次梁截面尺寸初选为b×h=240mm×450mm；b×h=240mm×300mm；(2)柱T型（KZ3、KZ7）L型（KZ1、KZ2、KZ5、KZ6、KZ4）图3-2异形柱尺寸图53 宁波市某小区3#楼设计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KZ1：=1020×240×240×640KZ2：=620×240×240×620KZ3：=620×240×240×1440KZ4：=870×240×240×840KZ5：=670×240×240×620KZ6：=770×240×240×620KZ7：=620×240×240×1240(3)楼板本结构采用双向板，板厚＞1/40=1/40×2400=60mm（：板的短跨）考虑到板的挠度、裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素，取板厚h=120mm（有些板厚为120mm，具体见结构图）4.基础选型根据以往设计经验，基础采用桩基础，桩基础由基桩和连接于桩顶的承台共同组成。按桩的施工方法，桩可分为预制桩和灌注桩两类。预制桩能承受较大的荷载、坚固耐久、施工速度快，是广泛应用的桩型之一。灌注桩能适应各种地层，无需接桩，施工时无振动、无挤土、噪音小，宜在建筑物密集地区使用。但其操作要求严格，施工后需较长的养护期方可承受荷载，成孔时有大量土渣或泥浆排出。目前宁波地区灌注桩用的较少，而且成本高，对于本工程来说，选用预制桩中的预应力混凝土管桩。（1）确定桩型本工程采用预应力混凝土管桩，选用图集《先张法预应力混凝土管桩》GB13476—2009中的PC500×100，桩长取24m。（2）初选承台尺寸桩的间距（中心距）一般采用3~4倍桩径，取S=3d=3×500=1500mm；边桩中心至承台边缘的距离不宜小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不小于150mm，桩边距取500mm。则承台的长度a=2×750+1500=3000mm，承台的宽度b=2×750=1500mm.3.1PKPM设计结果1.计算模型53 宁波市某小区3#楼设计（1）建立工程子目录。根据建筑图对各层进行结构布置，初步确定梁、柱的截面尺寸，计算各层的楼面荷载及其他荷载，为结构输入作必要的数据准备。在建立结构整体模型之前，需要对整个结构进行分析。本工程为7层框架结构，抗震设防烈度为6度，四类场地，框架抗震等级为三级，周期折减系数取0.65，按设计地震第一组计算。基本风压为0.5kN/m2，地面粗糙度类别为C类，梁、板、柱的混凝土均选用C30，梁、柱主筋选用HRB335，箍筋选HPB235，板筋选用HRB335。框架梁端弯矩调幅系数取为0.85，结构重要系数为1.0。各层建筑平面图、剖面图见建筑施工图。底层的结构层高为2.4m，二~七层结构层高均为3m，屋顶楼梯间结构层高为2.4m。各层梁、柱的布置及尺寸见结构平面图，各层采用现浇钢筋混凝土板，板厚取120mm，厨房，卫生间取100mm。（2）结构标准层结构布置相同（即构件布置相同，包括梁、楼板的输入要求也相同），并且相邻的楼层可以定义为一个结构标准层。结构标准层的定义次序为建筑楼层从下到上的次序。结构标准层为五个：荷载标准层1（底层）、荷载标准层2（二~五层）、荷载标准层3（六层）、荷载标准层4（七层）、荷载标准层5（屋顶楼梯间）。（3）楼层组合楼层组合按表3-1进行表3-1楼层组合表层数楼层组合层高（m）底层结构标准层1+荷载标准层12.4第2~5层结构标准层1+荷载标准层23.0第6层结构标准层2+荷载标准层33.0第7层结构标准层3+荷载标准层43.0屋顶结构标准层4+荷载标准层52.43.1荷载计算53 宁波市某小区3#楼设计（1）恒载计算：不上人平屋面：高聚物改性沥青防水层1:8水泥砂浆找坡2%最小40厚30mm厚1:3水泥砂浆4@200双向配筋1.5厚聚合物水泥涂料20厚1：3水泥砂浆找平120厚钢筋混凝土屋面板20厚板底抹灰不上人屋面恒载值合计一般楼面：40厚C20细石混凝土随捣随抹平120厚钢筋混凝土板20厚板底抹灰楼面恒载值合计卫生间、厨房：20厚板底抹灰100厚钢筋混凝土板30厚C20细石混凝土随捣随抹平1.5厚合成高分子防水涂料30厚1：3干硬性水泥砂浆10厚地面砖卫生间、厨房恒载合计53 宁波市某小区3#楼设计外墙：240厚水泥空心砖外墙面20厚水泥砂浆内墙面20厚水泥石膏混合砂浆涂料内外墙面各一度外墙身恒载合计内墙：240厚加气混凝土墙每面各20厚水泥石膏混合砂浆内墙涂料每面各一度内墙身恒载合计阳台栏杆：100厚水泥空心砖内外阳台面各20厚水泥砂浆内阳台面涂料一度10厚贴面砖阳台栏杆恒载合计木门：钢铁门：钢框玻璃窗：（2）梁间墙体自重1.由前面计算恒载计算可知外墙面荷载为，内墙面荷载为，2.梁间墙体荷载计算（线荷载），见表3-253 宁波市某小区3#楼设计表3-2一层1—2轴线与G轴线相交的墙体线荷载（kN/m）1—3轴线与A轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与D，C轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与G轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—5轴线与B轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）1轴线与A—C,，C—D,，D—G轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）1轴线与C—D轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）1轴线与D—G轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3轴线与B—C轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）5轴线与B—C轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）二、三、四、五、六层1—2轴线与G轴线相交的墙体线荷载（kN/m）2—3轴线与F轴线相交的墙体线荷载（kN/m）1—2轴线与D，C轴线相交的墙体的线荷载（kN/m：53 宁波市某小区3#楼设计2—3轴线与D，C轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与G轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与E轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—5轴线与B轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）1轴线与A—C,，C—D,，D—G轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）1—3轴线与A轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）1—2轴线与C，D，E轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）2—3轴线与F轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）2—3轴线与D，C轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与G轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与E轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与B轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）七层1—2轴线与G轴线相交的墙体线荷载（kN/m）53 宁波市某小区3#楼设计1—2轴线与D，C轴线相交的墙体的线荷载（kN/m：2—3轴线与C轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与G轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与E轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—5轴线与B轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）1轴线与A—C,，C—D,，D—G轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）1—3轴线与B轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）1—2轴线与C，D，E轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）2—3轴线与F轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）2—3轴线与D，C轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与G轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与E轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）3—4轴线与B轴线相交的墙体的线荷载（kN/m）53 宁波市某小区3#楼设计（3）活载计算荷载规范中活荷载标准值表3-3：表3-3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）2.02.02.02.02.50.5（4）风荷载计算风压标准值计算公式为：因结构高度H=22.35m<30m，可取=1.0；对于矩形平面=1.3；可查荷载规范，。将风荷载换成作用于框架每层节点上的受风面积。风荷载计算如表3-4：表3-4层次71.01.321.150.8560.5020.1611.7661.01.318.150.8010.5012.606.4851.01.315.150.7400.5012.606.0641.01.312.150.7400.5012.606.0631.01.39.150.7400.5012.606.0621.01.36.150.7400.5012.606.0611.01.33.150.7400.5010.715.15（5）结构构件主筋保护层厚度及其混凝土强度与钢筋种类应根据其所在部位的环境类别按有关设计规范施工。见如下：板：20mm柱子：30mm梁：30mm承台：40mm表3-5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53 宁波市某小区3#楼设计桩承台C20HPB235HRB335钢筋混凝土柱C30HPB235HRB335垫层C10HPB235HRB335钢筋混凝土梁C30HPB235HRB335楼梯C20HPB235钢筋混凝土板C30HPB235HRB335第四章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。4.1结构设计PKPM软件简介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。SATWE53 宁波市某小区3#楼设计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—Δ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。4.1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。如图4-1所示。图4-14、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53 宁波市某小区3#楼设计输入梁间荷载、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。8、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4-2现浇框架梁端负弯矩调幅系数可取为0.8~0.9，本设计取0.85。53 宁波市某小区3#楼设计图4-3混凝土容重可取25左右，考虑到一些工艺做法的自重，取26.0；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0.12~1.2之间的数，取0.3。图4-4根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的附录A进行选择。A.0.953 宁波市某小区3#楼设计浙江省，宁波市区的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第一组。根据《混凝土异形柱结构技术规程》（JGJ149-2006）中表3.3.1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0.6~0.7，本设计取0.65。图4-5图4-6修正后的基本风压，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），取0.5kN/m2；本设计位于宁波市市区，所以地面粗糙类别取C类。53 宁波市某小区3#楼设计图4-7图4-8根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）可知，支座承受负弯矩的上部钢筋直径不宜小于8mm；当板厚h≤150mm时，板分布钢筋的最大间距不应大于200mm；53 宁波市某小区3#楼设计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时用到的参数SATWE是多、高层建筑结构分析与设计有限元分析程序。图4-9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1.0m≤Dmax≤5.0m。对于一般工程，可取2.0m。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。53 宁波市某小区3#楼设计图4-1053 宁波市某小区3#楼设计图4-11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》（JGJ3-2002）规定，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0.5~1.0，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第5.1.3条，可取0.5。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）明确：“除有专门规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05”。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。图4-12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。53 宁波市某小区3#楼设计图4-13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1.0；设防烈度为6、7度时，连梁刚度折减系数取0.7；对于现浇楼板结构，梁扭矩折减系数一般取0.4；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（5.2.5）调整各楼层地震内力；由《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第6.2.2、6.2.4、6.2.5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1.15；全楼地震作用放大系数取值范围为1.0~1.5，取1.0，通过此参数来放大地震作用，提高结构的抗震安全性。53 宁波市某小区3#楼设计图4-14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1.0；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。53 宁波市某小区3#楼设计图4-15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。53 宁波市某小区3#楼设计图4-16荷载组合：恒荷载分项系数隐含取《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第3.2.5条值1.2；风荷载分项系数隐含取《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第3.2.5条值1.4；活荷载分项系数隐含取《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第3.2.5条值1.4；风、活荷载组合值系数可取《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中规定的各类荷载的相应数值，分别取0.6、0.7；水平地震作用分项系数隐含取《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第5.4.1条值1.3；活荷载重力代表值系数的取值范围为0.5~1.0，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第5.1.3条取值，本设计取0.5；竖向地震作用分项系数隐含取《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）第5.4.1条取值1.3。（3）在用JCCAD设计基础时用到的参数53 宁波市某小区3#楼设计图4-17《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2.4条规定：当基础宽度大于3m或埋深大于0.5m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正系数分别为0.5、2。53 宁波市某小区3#楼设计图4-18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-2.000，基础高度初估为700mm，故柱底标高为-1.30。53 宁波市某小区3#楼设计图4-19图4-2053 宁波市某小区3#楼设计图4-21图4-2253 宁波市某小区3#楼设计第四章楼梯设计5.1楼梯布置图图5-1标准层楼梯结构图图5-2底层楼梯结构图采用现浇整体式钢筋混凝土结构混凝土采用C25，板梁的纵向受力采用HPB235，HRB3355.2楼梯板设计取板厚为120mm，板倾斜角为，取1m宽板带计算。(1)荷载计算梯段板的荷载计算列于表5-1。恒荷载分项系数,活载分项系数为，总荷载设计值梯段板的荷载53 宁波市某小区3#楼设计表5-1荷载种类荷载标准值（kN/m2）恒荷载20厚水泥砂浆面层三角形踏步120厚混凝土斜板20厚板底抹灰小计6.803活荷载2.5注：e、d分别为三角形踏步的宽和高r1、r2、r3为材料的容重c1为楼梯踏步面层厚度为楼梯斜板的倾角为斜板的厚度为板底粉刷层厚度（2）截面设计图5-3标准层梯段板计算简53 宁波市某小区3#楼设计图5-4底层梯段板计算简图标准层：板水平计算跨度为弯矩设计值为板的有效高度为按构造配筋选配8@150，，分布筋8@200。底层：板水平计算跨度为弯矩设计值为板的有效高度为53 宁波市某小区3#楼设计选配12@100，，分布筋8@200。5.1平台板设计这里仅计算半层平台板，与层高同高的平台板配筋已同楼板配筋计算一起用PKPM软件计算，这里不再计算。平台板厚为120mm，取1m宽板带计算。（1）荷载计算平台板的荷载计算列于表5-2总荷载设计值表5-2荷载种类荷载标准值（kN/m2）恒荷载20厚水泥砂浆面层120厚混凝土板20厚板底抹灰小计3.74活荷载2.5平台板的计算跨度为弯矩设计值为板的有效高度为，按构造配筋选配8@200，，分布筋为8@1505.2平台梁设计53 宁波市某小区3#楼设计该平台梁截面尺寸为（1）荷载计算平台梁的荷载计算列于表5-3总荷载设计值表5-3荷载种类荷载标准值（kN/m2）恒荷载梁自重梁侧粉刷梯段板传来的荷载平台板传来的荷载小计14.52活荷载（2）截面设计梁的计算简图见图5-5图5-5计算跨度为弯矩设计值剪力设计值截面按倒T形计算，梁的有效高度53 宁波市某小区3#楼设计截面类型判别：故属于第一类T形截面按构造要求配筋按构造配箍。纵筋配214，箍筋配8@200，配筋详图见结构施工图。第四章楼板计算由于每块板的长短跨之比都小于3，故板是按双向板进行设计计算的，选取标准层进行手算验算。6.1楼板平面示意图楼板平面示意图。53 宁波市某小区3#楼设计图6-16.1B1的配筋计算(1)荷载计算由前面计算可知，楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值则楼面荷载总设计值(2)计算跨度：取该板为四周连续板，四周有梁，考虑内力折减系数0.8，钢筋采用分离布置，假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半，则53 宁波市某小区3#楼设计取(3)求x方向跨中截面钢筋：可按最小配筋率配筋。实配：Φ10@200(4)求x方向支座截面配筋：可按最小配筋率配筋。实配：Φ10@200(5)求y方向跨中截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(6)求y方向支座截面钢筋：53 宁波市某小区3#楼设计可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@2006.1B2的配筋计算(1)荷载计算由前面计算可知，楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值则楼面荷载总设计值(2)计算跨度：取该板为四周连续板，四周有梁，考虑内力折减系数0.8，钢筋采用分离布置，假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半，则取(3)求x方向跨中截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@20053 宁波市某小区3#楼设计(4)求x方向支座截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(5)求y方向跨中截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(6)求y方向支座截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@2006.1B3的配筋计算(1)荷载计算由前面计算可知，楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值则楼面荷载总设计值(2)计算跨度：53 宁波市某小区3#楼设计取该板为四周连续板，四周有梁，考虑内力折减系数0.8，钢筋采用分离布置，假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半，则取(3)求x方向跨中截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(4)求x方向支座截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(5)求y方向跨中截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@20053 宁波市某小区3#楼设计(6)求y方向支座截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@2006.1B4的配筋计算(1)荷载计算由前面计算可知，楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值则楼面荷载总设计值(2)计算跨度：取该板为四周连续板，四周有梁，考虑内力折减系数0.8，钢筋采用分离布置，假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半，则取53 宁波市某小区3#楼设计(3)求y方向跨中截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(4)求y方向支座截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(5)求x方向跨中截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(6)求x方向支座截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@2006.1B5的配筋计算(1)荷载计算由前面计算可知，楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值53 宁波市某小区3#楼设计则楼面荷载总设计值(2)计算跨度：取该板为四周连续板，四周有梁，考虑内力折减系数0.8，钢筋采用分离布置，假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半，则取(3)求y方向跨中截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(4)求y方向支座截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(5)求x方向跨中截面配筋：53 宁波市某小区3#楼设计可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(6)求x方向支座截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@2006.1B6的配筋计算(1)荷载计算由前面计算可知，楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值则楼面荷载总设计值(2)计算跨度：取该板为四周连续板，四周有梁，考虑内力折减系数0.8，钢筋采用分离布置，假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半，则53 宁波市某小区3#楼设计取(3)求x方向跨中截面钢筋：可按最小配筋率配筋。实配：Φ10@200(4)求x方向支座截面配筋：可按最小配筋率配筋。实配：Φ10@200(5)求y方向跨中截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(6)求y方向支座截面钢筋：53 宁波市某小区3#楼设计可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@2006.1B7的配筋计算(1)荷载计算由前面计算可知，楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值则楼面荷载总设计值(2)计算跨度：取该板为四周连续板，四周有梁，考虑内力折减系数0.8，钢筋采用分离布置，假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半，则取(3)求x方向跨中截面钢筋：53 宁波市某小区3#楼设计可按最小配筋率配筋。实配：Φ10@200(4)求x方向支座截面配筋：可按最小配筋率配筋。实配：Φ10@200(5)求y方向跨中截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(6)求y方向支座截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@2006.1B8的配筋计算(1)荷载计算由前面计算可知，楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值53 宁波市某小区3#楼设计则楼面荷载总设计值(2)计算跨度：取该板为四周连续板，四周有梁，考虑内力折减系数0.8，钢筋采用分离布置，假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半，则取(3)求x方向跨中截面钢筋：可按最小配筋率配筋。实配：Φ10@200(4)求x方向支座截面配筋：可按最小配筋率配筋。实配：Φ10@20053 宁波市某小区3#楼设计(5)求y方向跨中截面配筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200(6)求y方向支座截面钢筋：可按最小配筋率配筋。选配：Φ10@200参考文献主要参考文献：1.中华人民共和国国家标准，建筑抗震设计规范GB50011-20102.中华人民共和国国家标准，建筑结构荷载规范GB50009-20013.中华人民共和国行业标准，高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-20024.中华人民共和国国家标准，混凝土结构设计规范GB50010-20025.中华人民共和国国家标准，建筑桩基技术规范JGJ94-20086.中华人民共和国行业标准，混凝土异形柱结构技术规程JGJ149-20067.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.房屋建筑学中国建筑工业出版社20069.中华人民共和国建设部，混凝土结构设计规范GB50010-2002，中国建筑工业出版社：200210.植伟平；分析民用建筑多层框架结构设计；建材与装饰（下旬刊）；2008年02期53 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