论文总字数：76897字

摘 要

本公寓建筑建筑总高度17.8米，共5层，层高3.3米，采用现浇钢筋混凝土框架结构，抗震等级为三级，抗震设防烈度为7度，整个设计包括建筑设计和结构设计两部分。

建筑设计部分，首先根据建筑的使用功能确定建筑的初步布局，包括建筑体形及室内空间布置等，然后结合使用的材料、做法进一步确定具体尺寸和平、立面风格等。具体来说，主要包括总平面设计、建筑平面设计（功能布局及布置思路、房间的布置、卫生间的设计、楼梯布置、柱网布置等）、立面设计、剖面设计（层数层高确定及楼梯设计）、建筑材料设计（屋面做法、楼面做法）、防火设计，并对主要设计规范、尺寸单位、荷载及钢筋混凝土作了附加说明。

结构设计部分，首先根据建筑设计、工艺使用要求、材料供应情况以及场地地质条件等确定结构布置方案，然后选取一榀典型框架进行设计计算。在明确计算简图的前提下，进一步确定框架承受的荷载，包括恒载、屋（楼）面活载和风荷载，在此基础上进行框架内力计算（采用D值法计算风荷载作用下的内力，采用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下的内力）、内力组合、梁、柱和基础等构件的配筋计算以及风荷载作用下的侧移验算。除此之外，还进行了楼梯设计（梯段板设计、平台板设计及平台梁设计）等。

关键词：钢筋混凝土框架结构；公寓建筑；建筑设计；结构设计

A workers’ apartment building of light plant in Kunshan

Abstract

The present project is a 5-storey library with the floor height 3.3m and the total height 17.8m. The five-layer building is adopted the cast-in-place reinforced concrete frame structure, and the seismic fortification intensity is 7 with the anti-seismic level 3. The entire graduation project divides into two parts, that is, the architectural design part and the structural design part.

In the architectural design part, the general layout is first determined according to the building function, including conformation and indoor spatial setting; then the dimension, plane style and elevation style are chosen considering the engineering materials and constructional details. Make it more specific,it includes the total plane design, architectural graphic design (the function layout and layout thinking, the room arrangement and the design of toilet, stair layout, column, etc), the facade design layout, section design(the number and the height of layers identity and stair design), building materials design (roofing approach, the floor practice) and fire prevention design. In addition, instructions for the main design norms and dimensions, load and reinforced concrete is given.

In the structural design part, the array of structure is first determined according to architectural design, process demand, material supply and geological conditions; then a typical transverse frame is taken to be computed. After the extract of computation sketch, the external loads such as the dead load, living load on the roof (floor) and the wind load are calculated; then the internal force in the structure is obtained through the moment distribution method under vertical loading and the modified knick point method under horizontal loads. In the following, the combination of internal force is performed. On the above basis, the design of structural components such as beams, columns and foundations are respectively carried out, and at the same time the checking computation of the slidesway under wind load is done. In addition, the design of the stair (ladder period of board design, smooth bedplate design and platform beam design), the canopy and other accessory components are also completed..

Keywords: Reinforced concrete frame; apartment building; Architectural design; Structural design.

目录

第一章 结构选型与布置 1

1.1气象资料 1

1.2水文地质资料 1

1.3抗震设防烈度 1

1.4荷载资料 2

第二章 计算简图及荷载计算 3

2.1确定计算简图 3

2.1.1材料强度等级 3

2.1.2构件截面尺寸估算 3

2.1.3荷载计算 4

第三章 框架内力计算 16

3.1恒载作用下的框架内力 16

3.1.1.弯矩分配系数 16

3.1.2杆件固端弯矩 18

3.1.3节点不平衡弯矩 19

3.1.4内力计算 20

3.2活载作用下的框架内力 25

3.3风荷载作用下的内力计算 29

3.4地震作用下横向框架的内力计算 31

第四章 框架内力组合 38

4.1控制截面及最不利内力 38

4.2荷载组合 38

4.3弯矩调幅 39

4.4 例题计算 39

第五章 框架梁柱截面设计 55

5.1理论基础 55

5.2例题计算 56

第六章 楼梯结构计算设计 79

6.1例题设计 79

6.1.1梯段板计算 80

6.1.2休息平台板计算 81

6.1.3 梯段梁TL1计算 81

6.1.4 梯段梁TL2计算 82

第七章 现浇楼面板设计 84

7.1.1跨中最大弯矩 85

7.1.2支座中点最大弯矩 86

7.1.3 ①区格 86

7.1.4 ②区格 87

7.1.4 ⑤区格 88

第八章 基础设计 91

8.1荷载计算 91

8.2确定基础底面积 91

8.2.1 A柱计算 91

8.2.2 B、C联合柱计算 93

第一章 结构选型与布置

图1-1

案图，本工程为5层钢筋混凝土框架，层高均为3.3m，建筑面积4072m2，建筑标准层平面见图1。

1.1气象资料

（1）基本风压值：W0=0.45 KN/m2，地面粗糙度为B类

（2）基本雪压值：S0=0.40 KN/m2

1.2水文地质资料

场地条件：

根据工程地质勘测报告，各土层的物理力学性质指标平均值分布如下：

①层杂填土，由粉质粘土、建筑垃圾、煤渣等混杂组成，层厚为1.3 m。

②层灰色粘土，层厚为6.0m；承载力标准值为160kpa。

③层褐色淤泥质粘土，层厚为5.0m；承载力标准值为90kpa。

④层粉砂夹粉质粘土，层厚gt;4m；承载力标准值为260kpa。

其再下为强风化泥岩。

稳定地下水位位于地表下2.0m，对混凝土无侵蚀性。

1.3抗震设防烈度

抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g，属抗震设计地震分组第一组；场地土类别为Ⅱ类，依据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），本工程宿舍楼建筑，抗震设防类别为一般设防类（丙类）。

1.4荷载资料

（1）宿舍楼楼面活载，查《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），确定宿舍楼面荷载标准值为2.0 KN/m2，宿舍楼走廊，楼梯楼面活载标准值为3.5 KN/m2；

（2）不上人屋面：活载标准值为0.7KN/m2；

（3）屋面构造：

保护层：20 mm厚1:2.5或M15水泥砂浆，表面抹平压光，设置分隔缝，分隔面积宜为1M2。

隔离层：200 g/m2聚酯无纺布。

防水层：1.2厚合成高分子防水卷材两道。

找平层：20 mm厚1:2.5水泥砂浆。

保温层：75 mm厚挤塑板。

找坡层：膨胀珍珠岩，坡度为3%，最薄处不小于30 mm。

（4）楼面构造：

水泥楼面：10 mm厚1:2水泥砂浆面层压实抹光、15 mm厚1:3水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土楼面板、12厚纸筋石灰粉平顶；

（5）围护墙

本例采用全现浇框架结构，由于开间较大，在每一开间设置一道次梁。

第二章 计算简图及荷载计算

2.1确定计算简图

本例横向框架计算单元取KJ-3，框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，查《抗震规范》可判断该场地为Ⅱ类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱子独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层灰色粘土层上，基底标高为设计相对标高-1.85 m。柱子的高度底层为：h1 = 3.3 0.45 1.4-0.5=4.65 m（初步假设基础高度0.5 m），二至五层柱高h2-h4=3.3 m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：l=7200 mm、3000 mm、7200 mm。计算简图见图2-1。

2.1.1材料强度等级

混凝土：均采用C30级。

受力钢筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB300钢筋。

2.1.2构件截面尺寸估算

①框架柱截面初步估算

在初步估算柱截面面积时，应满足下式：

式中N为考虑地震荷载组合时柱的轴力设计值，可进行初步估算，N=C× Nv；

C为弯矩对框架柱轴力的影响，中柱扩大系数取1.1，边柱取1.2；

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