某新农村B型住宅设计【开题报告+文献综述+毕业论文】

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本科毕业论文系列开题报告土木工程某新农村B型住宅设计一、选题的背景与意义自改革开放以来，在中国广袤的土地上，发生了日新月异的变化，中国的城乡社会经济得到迅速发展。城市的领域不断扩大，并逐渐向周边的郊区延伸，随之而来的是乡镇城市化。随着社会的发展和城乡居民生活水平的提高和全面建设新农村的推进，农民对居住条件和居住环境也提出了更高的要求。对城市来说，发达的文明程度，统一的规划，先进的设计方法，及科学的施工、管理手段等，都有力的推动了住宅建设的发展。然而对于村镇来说，上述条件可谓“先天不足”，一部分住宅建设的水准，明显滞后于城市住宅。农民富裕的生活水平与其所处的生活环境很不相称。在一些地方，由于农村住宅建设的放任和无序，加之一些农民显富、攀比等心理的影响，致使一些农村新建住宅越建越大，越建越高，越建越乱，造成土地和金钱的极大浪费。由于住宅建造缺乏规划和设计，农民大都是自搭自建，造成建筑的色彩、格局、样式趋于雷同，但却又与周围环境不相协调。在房屋建设过程中，由于技术条件和施工手段的限制以及认识的不足，农民建房时多选用落后的建材，比如说采用在很多城市已被禁用的粘土砖，建筑节能效果较差。有些农民为了省钱，甚至直接在自家承包的地里挖土烧砖，破坏了宝贵的土地资源，还造成了环境污染。2008年5月12日，四川汶川发生了自唐山大地震以来最严重的地震，震中强度达8级。在这次地震中，无数房屋被震毁，几千万人无家可归，让人值得一提的是许多农村住宅的坍塌，大家因来不及逃难而被夺去生命。这让我们警觉，农村住宅的状况调整不容忽视。在调查时我们可以看出，农村住宅大部分是无图施工，除了主要的梁板稍加重视外，其他基本上是建筑工匠的想象和经验，而专业知识相当缺乏。我们在检查中就发现，砖墙砌筑中，有“十顺一丁”的现象，构造柱与墙体连接无拉结筋，小砌块砌筑不做填实和设筋等等。说轻点，是不懂，说重点就是偷工减料，粗制滥造。9 农村住宅问题是关系到农民的切身利益，必须及时得到规范和解决。我们进行新型农村的设计能为农民们做出了科学的规划，解决切实的问题，我们期待若干年后，一个新的乡土中国会展现在世人面前。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题：目标：1、完成某新农村B型住宅设计（建筑面积约1000m2）；2、熟练运用计算机辅助设计CAD软件绘制工程图；3、对建筑设计领域的国家规范、标准及各强制性条文有更深入的了解；4、巩固框架结构设计中的设计要点、计算方法；5、学习农村住宅文化，了解当前农村住宅设计领域的现状，未来发展趋势；任务：完成建筑设计和结构设计两部分内容：1、建筑设计部分包括考虑该农村住宅的周围环境、使用要求后确定建筑方案，编制建筑设计说明书，绘制建筑设计施工图；2、结构设计部分包括根据荷载、地基承载情况确定结构方案，进行结构计算，绘制结构设计施工图；三、研究的方法与技术路线：1、收集有关资料包括：建筑设计规范、建筑地点及拟建基地平面图，建筑物使用要求，自然条件，地质条件、施工条件等原始资料；2、建筑设计：（1）按照原始资料初步确定建筑方案，包括外型设计和室内布局；（2）设计建筑平面、立面、剖面，编写设计说明；（3）绘制建筑施工图，包括建筑平面、立面、剖面图；（4）主要部位建筑构造详图及材料做法；3、结构设计：（1）按照荷载情况、承载力情况确定结构方案，包括上部承重结构方案与布置、楼盖结构方案与布置、基础方案布置等；（2）进行结构设计计算，编写结构设计计算书，内容包括：荷载计算；地震作用计算；风荷载计算；荷载组合及内力分析；一榀框架设计；悬挑构件计算；基础及基础梁计算；其他必要的构件计算；（3）绘制结构施工图；4、整理所有资料，成果形式有下列部分：9 （1）设计说明书部分：中文摘要；文献综述；建筑设计说明书；结构设计说明书；结构设计计算书；参考资料及文献列名；外文翻译两篇；（2）图纸部分：建筑平面图、剖面图、立面图；建筑详图；楼板、梁、柱配筋图、基础配筋图、桩位图；部分结构大样图四、研究的总体安排与进度：毕业设计完成时间按15周计算，从2010年10月26日~2011年5月20日。1、2010-10-20至2010-12-07，完成开题报告和文献综述，熟悉毕业论文的目的、要求、内容、方式及“安排”；2、2010-12-11至2011-1-11，完成调研收集有关资料；3、2011-1-12起第1周~3周（3周），完成确定建筑方案；4、第4周~第7周（4周），初步完成建筑施工图；5、第8周~第11周（4周），完成结构内力计算和结构施工图；6、第12周~第14周（3周），完成计算书和全套设计施工图；7、第15周（1周），整理论文并完稿。五、主要参考文献：[1]GB50009-2002．建筑结构荷载规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2002．[2]GB50011-2010．建筑抗震设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版2010．[3]同济大学等．房屋建筑学[M](第四版)．北京：中国建筑工业出版社，2005．[4]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，2005．[5]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，2006．[6]GB50010-2010．混凝土结构设计规范[S]．北京：中国标准出版社，2010．[7]GB/T50105-2001．建筑结构制图标准[S]．北京：中国标准出版社，2005．[8]GB/T50001-2001．房屋建筑制图统一标准[S]．北京：中国计划出版社，2005．[9]王小洪等．建筑CAD-PKPM软件应用[M]．北京：中国建筑工业出版社，2006．[10]阎兴华．建筑抗震设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．[11]黄存汉．建筑结构设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2008．[12]朱慈勉.结构力学[M].北京:高等教育出版社,2004.[13]腾智明，朱金铨．混凝土结构及砌体结构(第二版)[M]．北京：中国建筑工业出版社，2003．9 [14]PaulQuigley,DesignAndExecutionOfGroundInvestigationForEarthworks[J].IrishGeotechnicalServicesLtd,2009.[15]V.Bindiganavile1andN.Banthia2．SizeEffectsAndTheDynamicResponseOfPlainConcrete[J].JournalOfMaterialsInCivilEngineering,2006.9 毕业论文文献综述土木工程某新农村B型住宅设计一、课题研究背景与现状自改革开放以来，在中国广袤的土地上，发生了日新月异的变化，中国的城乡社会经济得到迅速发展。城市的领域不断扩大，并逐渐向周边的郊区延伸，随之而来的是乡镇城市化。随着社会的发展和城乡居民生活水平的提高和全面建设新农村的推进，农民对居住条件和居住环境也提出了更高的要求。对城市来说，发达的文明程度，统一的规划，先进的设计方法，及科学的施工、管理手段等，都有力的推动了住宅建设的发展。然而对于村镇来说，上述条件可谓“先天不足”，一部分住宅建设的水准，明显滞后于城市住宅。农民富裕的生活水平与其所处的生活环境很不相称。在一些地方，由于农村住宅建设的放任和无序，加之一些农民显富、攀比等心理的影响，致使一些农村新建住宅越建越大，越建越高，越建越乱，造成土地和金钱的极大浪费。由于住宅建造缺乏规划和设计，农民大都是自搭自建，造成建筑的色彩、格局、样式趋于雷同，但却又与周围环境不相协调。在房屋建设过程中，由于技术条件和施工手段的限制以及认识的不足，农民建房时多选用落后的建材，比如说采用在很多城市已被禁用的粘土砖，建筑节能效果较差。有些农民为了省钱，甚至直接在自家承包的地里挖土烧砖，破坏了宝贵的土地资源，还造成了环境污染。2008年5月12日，四川汶川发生了自唐山大地震以来最严重的地震，震中强度达8级。在这次地震中，无数房屋被震毁，几千万人无家可归，让人值得一提的是许多农村住宅的坍塌，大家因来不及逃难而被夺去生命。在调查时我们可以看出，农村住宅大部分是无图施工，除了主要的梁板稍加重视外，其他基本上是建筑工匠的想象和经验，而专业知识相当缺乏。我们在检查中就发现，砖墙砌筑中，有“十顺一丁”的现象，构造柱与墙体连接无拉结筋，小砌块砌筑不做填实和设筋等等。说轻点，是不懂，说重点就是偷工减料，粗制滥造。这让我们警觉，农村住宅的状况调整不容忽视二、发展动向和趋势9 农民住宅不同于仅为生活服务的城市住宅，它具有农村生产、生活的双重性，既是农民世代居住的安身之处，又是农民进行生产活动的生产资料之一，因此，建筑设计师设计建筑的平面布局和立面造型的时候，必须认真研究农民的生活和生产方式,同时结合社会流行的时尚和审美倾向。1、建筑设计农村住房要满足农民生产与生活两方面的需要。农村住宅在功能上不仅要满足住户生活起居上的需要，还要考虑从事家庭副业生产的要求。同时还应该考虑粮食、农具、柴草的储存及沼气、太阳能的利用等。在设计中应充分体现“以人为本”的原则，建筑尺度的把握应按人体尺度和人体活动所需的空间尺度作为出发点［15］。踏步、窗台、栏杆的高度，门洞、走廊、楼梯的宽度和高度，以及各类房间的高度和面积大小，都和人体尺度及人体活动所需的空间尺度有着密切的关系［3］。过大或过小的空间尺寸，都会给人心理上带来空旷或紧迫压抑的感觉。不合尺寸的家具及固定设备，会给生活带来长期的不便。因此人体尺度和人体活动所需的空间尺度是确定住在空间的基本依据之一［3］。同时在设计中要注意一下几点：a、农村住房要满足农民生产与生活两方面的需要。农村住宅在功能上不仅要满足住户生活起居上的需要，还要考虑从事家庭副业生产的要求。因此，在平面布置、房间组合、院落布局等方面，同城市住宅有明显的不同。b、农村住宅有着鲜明的地方性，设计必须从实际出发，因地制宜。我国幅员辽阔、民族众多，有着不同的建筑形式、不同风格的农村住宅。它们不仅在平面布置、空间处理、院落组成等上有明显的不同，因此要因地制宜［18］，建筑符合要求的农村住宅。c、布局要合理。农村住宅要求有较大的堂屋，还有2-4个大小结合的居室，保证两代人或三代人同屋分居。居室应尽量向阳，窗户面积不少于房间净面积的十分之一［16］。d、要十分注意节约用地，合理地确定建筑面积标准。随着建设的发展，耕地会越来越少。原有村庄布局零乱，毁田造房的现象也较为普遍，因此，需注意节约耕地面积，就必须合理地确定宅基面积，实行统一规划。9 e、结构要严密。现在住房建筑已普遍使用钢筋混凝土桁条、预制小梁、水泥楼板、承重砖墙等新技术［6］。为了实行建筑工业化、标准化，国家规定开间、进深等应选用300毫米的倍数，如2、7、3.0、3.3、6米等［1］。1、结构设计a.住宅楼的框架抗震等级应依据现行规范进行确定，地震区建筑结构设计方案必须能保证结构的整体性，并使构件之间的联接牢固。并通过可靠的节点连接的合理的支撑系统，把建筑物的构件、配件连结成一个牢固的整体［2］。b.框架结构建筑物外墙均采用空心砖墙，内墙为砌块墙；砖砌体结构建筑物墙体均采用烧结煤矸石砖墙；墙体皆按结构规范要求设置构造柱、圈梁，并设置墙柱拉结筋，以满足结构抗震设防要求［13］。c.结构采用全现浇钢筋混凝土框架结构体系，现浇楼屋面。1、小结住宅是居住的空间，住宅设计应为人的生活起居、生产活动创造便利的条件。农村的住宅因农民的劳务成分较多，而对其生存的环境有着更多的要求。本次住宅设计会力求从人的基本需求出发，力求使农村住宅具有城市住宅的舒适度，突出农村生活生产的习惯和需求，同时还要注意节能设计、庭院绿化等［17］。参考文献：[1]GB50009-2002．建筑结构荷载规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2002．[2]GB50011-2010．建筑抗震设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版2010．[3]同济大学等．房屋建筑学[M](第四版)．北京：中国建筑工业出版社，2005．[4]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，2005．[5]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，2006．[6]GB50010-2010．混凝土结构设计规范[S]．北京：中国标准出版社，2010．[7]GB/T50105-2001．建筑结构制图标准[S]．北京：中国标准出版社，2005．[8]GB/T50001-2001．房屋建筑制图统一标准[S]．北京：中国计划出版社，2005．[9]王小洪等．建筑CAD-PKPM软件应用[M]．北京：中国建筑工业出版社，2006．[10]阎兴华．建筑抗震设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005．[11]黄存汉．建筑结构设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，2008．[12]朱慈勉.结构力学[M].北京:高等教育出版社,2004.[13]腾智明，朱金铨．混凝土结构及砌体结构(第二版)[M]．北京：中国建筑工业出版9 社，2003．[14]PaulQuigley,DesignAndExecutionOfGroundInvestigationForEarthworks[J].IrishGeotechnicalServicesLtd,2009.[15]V.Bindiganavile1andN.Banthia2．SizeEffectsAndTheDynamicResponseOfPlainConcrete[J].JournalOfMaterialsInCivilEngineering,2006.9 本科毕业设计土木工程某新农村B型住宅设计ThedesignofTypeBNewRuralResidentialBuilding9 某新农村B型住宅设计[摘要]：本次毕业设计是新农村住宅设计，结构形式选用的是三层混凝土框架结构，建筑面积约1600。包括建筑设计和结构设计两部分内容，建筑设计包括方案确定，建筑施工图绘制。结构设计对其中一榀框架进行了详细的计算。基础采用桩基础，桩为端承摩擦桩。本次设计运用了天正软件、PKPM结构软件、Excel软件、Word软件等。本次多层混凝土结构的完整设计，让我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，加深了我对专业知识的理解。[关键词]：新农村；建筑设计；结构设计DesignofATypeBNewRuralResidentialBuilding[Abstract]：ThegraduationdesignisAnewtyperuralresidentialdesign,Whichhasaconstructionareaof1600m2,Andthestructureformisathree-storyconcreteframestructure.Thedesignincludestwoparts—architecturaldesignandstructuredesign.Architecturaldesignincludesprogramidentificationandbuildingconstructiondrawing.Instructure,Oneframeofthewholebuildingischosedfordetailedcalculation.Itisbasedonapilefoundationwhichgetsaforcebyfriction.ThisdesignusessoftwareTArch,softwarePKPM,softwareExcel,softwareWordandsoon.Throughthegraduationdesign,Ilearntousethebasicknowledgeandexpertisetosolvepracticalengineeringdesignproblems,Andmoreunderstandingofourprofessionalknowledge.[Keywords]：newrural;architecturaldesign；structuredesign43 目录摘　要I目录II第1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2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22.4建筑做法32.4.1墙体工程32.4.2门窗工程32.4.3地面工程32.4.4楼面工程32.4.5防水、泛水工程42.4.6平顶工程42.4.7屋面工程42.4.8雨水管52.4.9油漆工程52.5其它5第3章结构设计说明63.1总则63.2正常使用活载、抗震设计:63.3钢筋混凝土结构部分73.4砌体结构:73.5其它8第4章利用PMCAD和SAT-8建模94.1结构设计电算部分94.1.1PMCAD软件简介94.1.2建模步骤94.1.3生成荷载信息104.2结构设计手算部分104.2.1结构平面布置104.2.2确定结构计算简图104.2.3结构荷载计算114.3一榀框架结构计算12第5章楼板计算225.1荷载计算225.2计算跨度225.3x方向跨中截面钢筋235.4x方向支座截面钢筋2343 5.5y方向跨中截面钢筋23第6章梁柱截面设计256.1梁截面设计256.1.1跨中配筋256.1.2左边支座配筋256.1.3右边支座配筋266.1.4梁斜截面受剪承载力计算266.2柱截面设计266.2.1正截面承载力计算26第7章楼梯设计287.1楼梯说明287.2梯段板设计287.3平台板设计307.3.1荷载计算307.3.2截面设计307.4平台梁设计317.4.1荷载计算317.4.1截面设计317.5楼梯构造柱32第8章基础设计338.1设计资料338.2初选桩的根数和承台尺寸338.3计算桩顶荷载设计值338.4承台受冲切承载力验算358.5承台受剪承载力验算368.6承台受弯承载力验算368.7基础梁配筋计算36参考文献38致谢3943 1、设计资料1.1设计资料43 设计一新农村住宅，楼层3层，采用框架结构，建筑面积约1600。1.2基本要求⑴认真贯彻“适用，安全，经济，美观”的设计原则。⑵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。⑶在建筑设计中，认真处理好结构与建筑的总体与细部关系。⑷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。⑸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,地质条件工程位于非地震区,抗震设防烈度为7度,设计地震基本加速度为0.10g,设计地震分组为第一组，建筑场地特征周期为0.3s;基本风压为0.50,地面粗糙度为B类;基本雪压为0.3;场地地面以下0.6内为填土,填土下层3.8内为粉质黏土,地基承转力特征值fak=240.0KPa，地下水位-4.2。43 2、建筑设计说明2.1工程概况本工程为某新型农村住宅设计，总建筑面积约为1600平方米。建筑层数：三层建筑结构类型：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：7度建筑抗震等级：三级地面粗糙程度：B类2.2设计依据1.设计单位委托书，本工程的设计合同。2.工程地质勘察单位的勘察报告。3.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—9843 2.3设计标高本建筑物室内地坪标高0.000，室内外高差为0.450。2.4建筑做法2.4.1墙体工程（1）墙体材料：外墙标高－0.150m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：a、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b、勒脚外墙上离室外地坪0.900m,做法同外墙。（3）内墙面：a、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b、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2.4.2地面工程：素土夯实150厚3：7灰土夯实43 60厚C10混凝土40厚C25细石混凝土随捣随抹平面层2.4.3楼面工程:（1）一般楼面：10厚1:3水泥砂浆面层20厚C20细石混凝土随捣随抹平现浇钢筋混凝土楼板（2）卫生间楼面：8～10厚地面砖，干水泥擦缝2厚1:3干硬性水泥砂浆，结合层表面撒水泥粉水泥浆一道（内掺建筑胶）现浇钢筋混凝土楼板2.4.4防水泛水工程:1、凡卫生间，厨房，阳台等楼地面完成面均较同层地面降低30。2、凡上述各房间设有地漏者，地面均应向地漏方向作出不小于0.5%的排水坡。3、凡上述各房间的墙采用砖墙，砌块或装配式板墙时者，均应在墙体位置（门口除外）用C20混凝土作出厚度同墙体，高度为180的墙槛。4、凡各种竖向管井壁上的检查门，门洞底面标高均平踢脚线顶的高度或按图施工。2.4.5平顶工程：白色乳胶漆两度罩面2厚细纸筋灰光面10厚1:1:4混合砂浆分层抹平（每层3～6）3厚1:0.5纸筋灰抹平钢筋混凝土楼板43 2.4.6屋面工程:（1）平屋面：40厚C20细石混凝土，内置φ4＠200，双向铺油毛毡隔离层一道20厚1:3水泥砂浆找平30厚挤塑型聚苯乙烯保温板高聚物改性沥青防水卷材柔性防水20厚1:3水泥砂浆找平层1:3水泥炉渣2%找坡（最薄处20）现浇钢筋混凝土屋面结构层（2）雨篷天沟：银色反光保护膜二度高分子卷材二层20厚1:3水泥砂浆找平1:3水泥炉渣找坡1%（最薄处20）现浇钢筋混凝土檐沟2.4.7门窗工程：除注明者外，外门外窗一般居墙中立樘，内门与开启方向的墙身平立樘2.4.8雨水管:水斗均为UPVC制品，雨水管规格为φ150，雨水口、雨水斗做法参见95浙TJ-02，空调落水管采用UPVC管φ30，管下做一砖半窖井一只。2.4.9油漆工程:所有木门均做普通调和漆一底两度；所有钢制构件、金属预埋件均做防锈处理。43 2.5其他卫生间地面低于室内地面30并设地漏，并向地漏方向做0.5%泛水；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、雨篷、窗台、沿口均需粉出滴水线。3、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—2001《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（），标高均以米（）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。43 3.2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3-1主要部分使用活载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）2.02.02.02.52.50.52.本设计基本风压为0.50,基本雪压为0.3。3.本工程结构形式为框架结构，基本地震加速度为0.10g，抗震设防烈度为7度，Ⅱ类场地第二组，特征周期为0.40s。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：15柱子：30梁：25承台：403.3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3-2各部分混凝土强度等级结构部分混凝土强度等级钢筋种类结构部分混凝土强度等级钢筋种类桩承台C25HPB235HRB335钢筋混凝土柱C25HPB235HRB335基础梁C25HPB235HRB335钢筋混凝土梁C25HPB235HRB335楼梯C25HPB235HRB335钢筋混凝土板C25HPB235HRB335（1）双向板之低筋，其短向筋放在下层，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φ10且不小于该负筋直径的双向面筋，面筋间距为150mm。（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，每平方米设置一个。43 （5）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。（6）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，孔洞不得后凿。（7）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，柱立筋锚入梁内40d。3.4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5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6@200，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500。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26@500钢筋连结，该钢筋沿钢筋混凝土墙或柱高度每隔500预埋，锚入混凝土墙或柱外伸1000(抗震设计)，500（非抗震设计）。（4）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G100—94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。3.5其他1.沉降观测点的要求与做法详见DBJ10-1-90，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。43 4、利用PMCAD和TAT－8建模4.1结构设计电算部分4.1.1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。SATWE43 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。4.1.2建模步骤1.各层平面的轴线网格，各层网格平面可以相同，也可以不同；2.柱、梁、墙、洞口和斜柱支撑的截面数据；3.柱、梁、墙、洞口和支撑在平面网格和节点上的布置；4.各层结构主要参数，如楼板厚度、混凝土强度等级等；5.各层层高；6.总层数，结构标准层数，荷载标准层数；7.各荷载标准层上的楼面恒、活荷载；8.抗震设计信息；9.绘图参数；10.对上一步所建模型进行检查，发现错误并提示用户。根据上下层结构布置状况做上下层构件边接；11.各层楼板楼面的详细布置，如楼板开洞、修改板厚等。4.1.3生成荷载信息1.人机交互输入和修改除外加荷载，主要有梁、柱、墙、节点、次梁上的荷载，也可修改各房间恒、活荷载；2.楼面荷载传导计算，生成各梁与墙及各梁之间的内力；3.恒、活荷载向底层基础的传导计算。4.2结构设计手算部分43 4.2.1结构平面布置（1）主要承重框架：因为主梁最大跨度为5300，取L＝5300379～663，取h＝400；,取b＝250，故主要框架梁初选截面尺寸为：b×h=250×400；次梁初选截面尺寸为：b×h=250×400。（2）柱截面选取初估柱截面为350×400，具体布置见柱布置图。图4-1结构平面布置图4.2.2确定结构计算简图：假设：a.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。b.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。c.不考虑水平荷载作用下的扭转作用。4.2.3结构荷载计算普通楼面：普通楼面：10mm厚1:3水泥砂浆面层0.010×20=0.2kN/m220mm厚C20细石混凝土随捣随抹平0.020×24=0.48kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.10×25=2.5kN/m243 3mm厚纸筋灰抹平0.003×16=0.048kN/m210mm厚1:1:4混合砂浆分层抹平0.010×17=0.17kN/m22mm厚纸筋灰光面0.002×16=0.032kN/m2白色乳胶漆两度0.02kN/m2恒载合计3.45kN/m2卫生间、厨房楼面：8~10mm厚地面砖干水泥擦缝0.24kN/m220mm厚1:3干硬性水泥砂浆0.02×20=0.4kN/m21.5厚防水混合材料0.20kN/m220mm厚细石混凝土随捣随抹平0.02×20=0.4kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.10×25=2.5kN/m23mm厚纸筋灰抹平0.003×16=0.048kN/m210mm厚1:1:4混合砂浆分层抹平0.010×17=0.17kN/m22mm厚纸筋灰光面0.002×16=0.032kN/m2白色乳胶漆两度0.02kN/m2恒载合计4.09kN/m2屋面荷载（不上人）：40mm厚C20细石混凝土，内置φ4＠200，双向0.040×24=0.96kN/m2铺油毛毡隔离层一道0.25kN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/m230mm厚挤塑型聚苯保温板0.03×0.5=0.015kN/m2高聚物改性沥青防水卷材柔性防水0.4kN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/m21:3水泥炉渣找坡（平均30mm厚）0.03×14=0.42kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.15×25=2.5kN/m23mm厚纸筋灰抹平0.003×16=0.048kN/m210mm厚1:1:4混合砂浆分层抹平0.010×17=0.17kN/m22mm厚纸筋灰光面0.002×16=0.032kN/m2白色乳胶漆两度0.02kN/m2恒载合计：5.6243 4.3一榀框架结构计算取6轴线作为一榀框架进行设计，结构计算简图如下：图4-2结构计算简图根据PKPM软件的一榀框架计算功能，计算出框架中4轴所受的横载和活载值及其内力值如下:43 图4-3恒载图（kN）图4-4活载图（kN)43 图4-5恒载弯矩图（)43 图4-6恒载轴力图（kN）图4-7恒载剪力图（）43 图4-8活载弯矩包络图（)43 图4-9活载轴力包络图()图4-10活载剪力包络图（）43 图4-11左风载弯矩图（)43 图4-12右风载弯矩图（)43 图4-13左地震弯矩图（)图4-14右地震弯矩图（)43 图4-15弯矩包络图（)43 图4-16轴力包络图()43 图4-17剪力包络图（）图4-18配筋包络图()5、楼板设计板的设计以一层楼板轴9与轴10之间的A、B跨楼面板为例，说明计算方法和过程，其他板的配筋计算从略。板的传荷方式如图5-1图5-143 5.1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5.2计算跨度：图5-1板厚h=100mm,主梁b×h=250×400边跨计算跨度：5300-250=5050=3900-130-125+100/2=36955050/3695=1.367取0.535内力折减系数为1.0=2.5假设板的跨中钢筋在距支座处截断一半，则：2.9取，，43 5.3求x方向跨中截面钢筋：选筋：Ф8@1505.4求x方向支座截面钢筋2.5×2.9=7.25299.3选筋：8@1505.5求y方向跨中截面钢筋：0.535×2.9=1.55选筋：Φ8@15043 6、梁柱截面设计这里仅以一层轴6AB跨梁为例，说明计算方法和过程，其它梁的配筋计算从略。梁保护层厚30，混凝土强度：C25，钢筋6.1梁截面设计从弯距包络图和剪力包络图可分包看出AB跨跨间及支座截面的最不利内力。43 6.1.1跨中配筋跨中最大弯矩设计值77.3由于跨间梁下部受拉，按T开截面设计5300/3=1766.71.0×11.9×1766.7×100×(375-100/2)=683.3KN.m>77.3kN.m属第一类T形截面实取318（），0.76%>0.2%满足要求6.1.2左边支座配筋支座弯矩-80.9由于梁上部受拉，按矩形截面设计实取220+118（），0.88%>0.2%满足要求6.1.3右边支座配筋支座弯矩70.7由于梁上部受拉，按矩形截面设计43 实取420（），满足要求6.1.4梁斜截面受剪承载力计算AB跨中最大剪力位于截面B3，V=104.4故截面尺寸满足要求梁端加密区箍取双肢，箍筋用级钢筋（），则1.42×1.27×350×375+1.25×210×50.3×2×375/100=166.8>V加密区长度取1.2m；非加密区箍筋取双肢箍筋设置满足要求梁配筋详见结构施工图6.2框架柱设计这里仅以第一层轴4与轴B相交处柱为例，说明计算方法和过程，其它柱的配筋计算从略。柱保护层厚30mm，混凝土强度：C25，钢筋柱截面有效宽度：=400-30=370柱计算长度：6.2.1柱正截面承载力计算由PKPM产生的包络图可知，柱的轴力设计值N=1025,M=118.7118.7/1025=11643 取20mm和偏心方向截面尺寸的两者中的较大值，即400/30=13.3，故取=20则0.81，有=1.078故为大偏心受压=1.078×136+200-30=316.6查表可知：=877.5877.5>0.002bh=280选用616，查表可知=357.8选用21643 43 7、楼梯设计7.1楼梯说明楼梯平面布置图如下，层高2.800，踏步尺寸155.6´270。采用混凝土强度等级C25,钢筋采用HRB235和HRB335。楼梯上均布活荷载标准值q=2.0。图7-1楼梯平面布置图7.2梯段板设计7.2.1楼梯板设计取板厚为100，板倾斜角为tan=155.6/270，cos=0.867取1宽板带计算。(1)荷载计算梯段板的荷载计算列于表7-1。恒荷载分项系数,活载分项系数为，总荷载设计值=1.2×5.85+1.4×2.0=9.82,梯段板的荷载如下表：表7-1梯段板的荷载荷载种类荷载标准值（kN/m2）恒荷载20厚水泥砂浆面层20(0.27+0.156)×0.02/0.27=0.63三角形踏步25×0.156/2=1.95100厚混凝土斜板25×0.10/0.867=2.8820厚板底抹灰17×0.02/0.867=0.3943 小计5.85活荷载2.0（2）截面设计：板水平计算跨度L0=270×8=2.16弯矩设计值：=1/8×9.82×2.162=5.73=100-15=855.73×106/(1.0×11.9×1000×852)=0.067=0.3990.0690.069×1000×85×1.0×11.9/210=332.4。0.45×1.27/210=2.7×10-3>0.002=2.7×10-3×1000×100=270<满足构造要求。选用8@150,=350,分布筋采用6@2507.2.2标准层梯段板设计取板厚为100mm，板倾斜角为tan=155.6/270，cos=0.867取1m宽板带计算。荷载计算(1)荷载计算梯段板的荷载计算列于表7-1。恒荷载分项系数,活载分项系数为，总荷载设计值=1.2×5.85+1.4×2.0=9.82,梯段板的荷载如下表：表7-2楼梯段板的荷载荷载种类荷载标准值（kN/m2）恒荷载20厚水泥砂浆面层20(0.27+0.156)×0.02/0.27=0.63三角形踏步25×0.156/2=1.95100厚混凝土斜板25×0.10/0.867=2.8843 20厚板底抹灰17×0.02/0.867=0.39小计5.85活荷载2.0（2）截面设计：板水平计算跨度L0=270×8=2.16弯矩设计值：=1/8×9.82×2.162=5.73=100-15=855.73×106/(1.0×11.9×1000×852)=0.067=0.3990.0690.069×1000×85×1.0×11.9/210=332.4。=0.45×1.27/210=2.7×10-3>0.002=2.7×10-3×1000×100=270<满足构造要求。选用8@150,=350,分布筋采用6@2507.3平台板设计7.3.1荷载计算：设平台板厚h=130,取1宽板带计算。平台板的荷载如下表：表7-2楼梯段板的荷载荷载种类荷载标准值（)恒载10厚水泥砂浆面层100厚混凝土楼板20板底抹灰0.01×20=0.20.10×25=2.50.02×20=0.4小计3.143 活载2.0总荷载设计值：p=1.2×3.1+1.4×2.0=6.527.3.2截面设计：板的计算跨度（平台梁取250宽，墙240厚）：L0=1320-125=1.195弯矩设计值：1/8×6.52×1.1952=1.16=100-15=851.16×106/(1.0×11.9×1000×852)=0.013=0.3990.0130.013×1000×85×1.0×11.9/210=62.6。0.45×1.27/210=2.7×10-32.7×10-3×1000×100=270>,按构造要求配筋。选用8@150，=335，分布筋8@250，详见施工图。7.4平台梁设计7.4.1荷载计算：设平台梁截面b=250h=400平台梁的荷载如下表：表7-4平台梁的荷载荷载种类荷载标准值（)恒载梁自重梁侧,梁底粉刷平台板传来梯段板传来0.24×(0.40-0.10)×25=1.800.02×(0.40-0.10)×2×17+0.25×0.02×17=0.293.6×(1.32+0.10)/2=2.565.85×2.16/2=6.32小计10.97活载2.0×3.9/2=3.943 总荷载设计值：p=1.2×10.97+1.4×3.9=18.627.4.2截面设计梁的计算跨度：L0=1.05Ln=1.05×(2.4-0.24)=2.268内力设计值：1/8×18.62×2.2682=11.971/2×18.62×2.268=21.12截面按矩形梁计算：b=250h0=400-25=37511.97×106/(1.0×11.9×250×3752)=0.029=0.3990.0290.029×250×375×1.0×11.9/300=107.84。0.45×1.27/300=1.9×10-3<0.0022×10-3×250×400=200>按构造要求配筋。选用4φ12，=452；斜截面受剪承载力计算：0.7×1.27×250×375=83.3>V=25.16，按构造要求配箍，选用6@200。7.5楼梯构造柱各楼层或基础至相应休息平台，截面取240×250，按构造配筋，纵筋4Φ12；箍筋6@100/200。其余详见施工图。43 8、基础设计这里仅以6号轴线与B轴线相交的柱子下面的桩基为例进行设计计算，说明计算方法和计算过程，其他基础配筋计算从略。8.1设计资料桩选取直径为500混凝土预制管桩，由地质勘察报告可知，单桩竖向承载力特征值为，地基承载力特征值为，承台混凝土等级为C25，，垫层厚为100，承台保护层厚度为70，承台钢筋选用HRB335，。8.2初选桩的根数和承台尺寸已知：Fk=1025.0Hk=56.8Mk=118.7则桩的数n>根，暂取2根。桩距承台边缘至桩中心距则承台尺寸为800×2000暂取承台埋深为1.5，承台高度h为0.6，桩顶伸入承台50，钢筋保护层取70则承台有效高度为：=600-70=530。承台尺寸图如下：43 图8-1承台尺寸8.3计算桩顶荷载设计值取承台及其上土的平均重度，桩顶平均竖向力Qk==(1025+20×2.0×0.8×1.5)/2=536.5=={满足要求相应于荷载效应组合时作用于柱底的荷载设计值为：扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值：43 =691.9595.7={8.4承台受冲切承载力验算计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）冲切力：受冲切承载力截面高度影响系数：=1.0冲跨比与系数的计算：=2[1.75(0.35+0.225)+1.35(0.4+0.15)]1.012700.53=2354.2>Fl=1383.8满足要求8.5承台受剪承载力验算计算公式：《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）(1)垂直X方向截面的抗剪计算由于，故取43 0.28剪切系数：=1.00×1.37×1270.00×2.0×0.53=1844.3>=1287.6满足要求8.6承台受弯承载力计算（1）截面配筋选用16f16沿x方向均匀布置（2）验算钢筋间距{满足要求。也即f18@1008.7基础梁配筋计算采用如下计算模型：图8-2基础梁计算模型8.7.1基础梁承受荷载第一层墙体采用多孔砖，容重18，墙厚240，统一对一层梁高采用600，则墙高为4-0.6＝3.4，粉刷及外墙做法与上层结构相同，面荷载取0.8，所以墙的总面荷载为18×0.24＋0.8＝5.12，线荷载为5.12×3.4=17.41。43 基础梁先估算采用400×600截面，线荷载为0.4×0.6×25＝6。则q＝17.41+6＝23.41（一层墙荷载+基梁自重）。采用C25混凝土，，HRB335钢筋，。8.7.2基础梁截面尺寸梁宽取400，梁高取1/12承台中心距。取最长跨基础梁为计算对象，即中心距为5300的基础梁，根据其计算结果统一配筋。对于中心距为5300的基础梁，取梁高500，定义为JL。8.7.3JL配筋取=25，=0.2%400475=3800.12523.415.32=82.282.2106/(1.011.94004752)=0.0770.0800.0804004751.011.9/300=602.9实配4Φ20，按照构造要求配筋，选用8@200配筋详见施工图。43 参考文献[1]GB50009-2002．建筑结构荷载规范[S]．北京：中国建筑工业出版社，2002．[2]GB50011-2010．建筑抗震设计规范[S]．北京：中国建筑工业出版2010．[3]同济大学等．房屋建筑学[M](第四版)．北京：中国建筑工业出版社，2005．[4]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，2005．[5]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，2006．[6]GB50010-2010．混凝土结构设计规范[S]．北京：中国标准出版社，2010．[7]GB/T50105-2001．建筑结构制图标准[S]．北京：中国标准出版社，2005．[8]GB/T50001-2001．房屋建筑制图统一标准[S]．北京：中国计划出版社，2005．[9]王小洪等．建筑CAD-PKPM软件应用[M]．北京：中国建筑工业出版社，2006．43 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