西安雅筑地产中天锦庭6号住宅楼设计.docx

毕业设计（论文）
计算书

题 目 西安雅筑地产中天
锦庭6号住宅楼设计
二O一二 年
任务书填写要求
西安雅筑地产中天锦庭6号住宅楼
1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；
2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；
3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写；
4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号（如0501140102,为10位数），不能只写最后2位或1位数字；
5．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。
6．毕业设计任务书、毕业论文及其它相关的报告书，要求一律用16K纸书写或打印。

系 土木工程
系 主 任
批准日期12.02.27
毕 业 设 计（论 文）任 务 书

土木工程 系 土木工程 专业 班 学生
一、毕业设计(论文)课题 西安雅筑地产中天锦庭6号住宅楼设计
二、毕业设计(论文)工作
自 2012 年 2 月 27 日起至 2012 年 6 月 15 日止
三、毕业设计(论文)进行地点 西安理工大学教2楼-407室及教4楼CAD机房
四、毕业设计(论文)的内容要求
一、设计条件
1、建筑规模
本设计为西安雅筑地产中天锦庭6号住宅楼，位于西安市西高新产业开发区锦业路北侧，西临西三环路。
本住宅设计要求为：一梯一户的点式结构，户型为建筑面积为240m2左右的四室两厅四卫型。建筑层数：13层；层高：2.8m；建筑面积：12480m2 。
2、工程地质条件及主要设计参数
（1）主要设计参数
本工程抗震设防烈度：8度；基本地震加速度：0.20g（第一组）。
建筑场地类别：Ⅱ类；
基本风压：（50年重现期）0.35 KN/m2；地面粗糙度类别：B类；
基本雪压：（50年重现期）0.25 KN/m2；
结构形式采用剪力墙结构，结构的安全等级为二级，结构的环境类别为一类，结构设计使用年限为50年，抗震设防分类为丙类。
（2）工程地质条件
拟建工程场地地貌单元属皂河一级阶地。场地较为平坦，勘查点地面标高
405.70~406.11m。
据勘探揭露，场地土主要由填土、黄土状土、粉质粘土及砂类土组成，各土层自上
而下如下：
杂填土①：主要以黏土为主，结构松散，土质不均匀。层厚1.2~2.3m，层底标高
403.80~404.91m。
黄土状土②：虫孔及针状空隙发育。层厚4.2~6.4m，层底标高398.43~399.6m。
Fak=145KPa
中砂③：矿物成分以石英、长石为主，褐色矿物次之，粒径均匀。层厚0.9~2.5m。
Fak=160KPa
粉质粘土④：针状空隙发育，局部夹粉土及薄砂层。层厚3~5m，层底标高
393.90~395.56m。Fak=160KPa
中砂⑤：矿物成分以石英、长石为主，暗色矿物次之，可见云母。粒径均匀。层厚
0~1.3m，Fak=180KPa
粉质粘土⑥：针状空隙发育。含铁锰质条纹、可见蜗牛壳碎片。该层层厚6.5~7.9m，
层底标高387.30~388.43m。Fak=240KPa
粉质粘土⑦：孔隙不甚发育。钙质结核含量较高。局部含粉土或中砂夹层。层厚
6.5~8.4m，层底标高379.40~381.11m。Fak=200KPa
拟建场地地下水类型属潜水，场地地下水水位埋深5.6~7.3m，相应高程
398.81~400.50m；根据区域水文地质资料，该地区的地下水水位变幅约为1.5m。
f7地裂缝拟建工程场地以北侧的东滩村附近呈北东—-南西向通过，距本场地的距
离大于100m。拟建工程可不考虑地裂缝的影响。拟建工程场地无其他不良地质作用。
二、设计内容
（一）建筑设计部分
1．建筑方案设计与初步设计：根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图。
2．建筑施工图设计：在初步设计基础上，绘制建筑施工图。设计深度应满足施工、安装及预算要求。内容包括：建筑设计总说明、平面图、剖面图、立面图、屋顶平面图、建筑构造详图、门窗明细表、建筑用料说明表。
3．写建筑设计说明书：主要内容包括工程概况及设计标准和技术条件；平面设计、交通部分设计、立面设计、剖面设计和构造设计等的设计意图及方案说明。
（二）结构设计部分
1. 确定结构方案，进行结构布置：包括结构选型，确定承力体系；剪力墙布置及截面尺寸确定；基础选型，尺寸确定。绘制结构布置草图，制定结构设计提纲，为结构计算提供依据。
2．结构计算：验算在地震荷载作用下，结构的层间位移；计算一榀横向剪力墙和一榀纵向剪力墙的内力，内容包括：确定剪力墙的计算简图、基础选型、荷载计算，内力组合、剪力墙的配筋计算及楼梯配筋计算。用建筑结构设计软件PKPM系列中PMCAD、SATWE进行计算，将其计算结果与手算结果进行对比。
3．绘制结构施工图：包括结构设计总说明、标准层结构平面布置图、梁板配筋图、剪力墙的配筋图和楼梯的配筋图。
4．结构说明书和计算书：包括结构设计提纲；选用结构方案的理由和设计依据；全部结构计算书。
三、设计成果
1.外文翻译：阅读与建筑方案以及结构计算相关的文献，其中外文文献的阅读应不少于3篇。翻译2000字以上的外文文章。
2.开题报告：应包括目前的研究现状、本设计的内容、拟采用的方法以及进度安排。
3.设计说明计算书：装订次序是封面、设计任务书、评阅人及指导教师评分意见、答辩考核意见、进度表、中文摘要、英文摘要、目录、正文、致谢及参考文献。其中正文中应反映出建筑设计思路及成果；结构选型，方案比较，主要设计计算参数的选定，完整的计算步骤，数据及图表等。
4．设计图纸一套：建筑施工图（7-10张）、结构施工图（5-6张）。图纸要求：建筑图、结构图可用计算机（APM软件和AutoCAD软件）绘制；各图均按《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001－2001，要求图面布局均匀，线型分明，字迹工整，要求所用图纸上的字体用仿宋体书写。
负责指导教师
指 导 教 师
接受设计论文任务开始执行日期
学生签名
毕业设计（论文）答辩考核
对 班 学生 所完成的课题为

的毕业设计(论文)，根据指导教师、评阅人的意见，经答辩考核，提出如下评语：

并综合评定该生毕业设计(论文)成绩为 。

答辩委员会(答辩组)：
主席(组长)
委员(组员)

年 月 日

西安雅筑地产中天锦庭6号住宅楼设计

摘 要

在本次毕业设计中，设计的题目是《西安雅天建筑地产中天锦庭6号住宅楼设计》，它是一栋13层单元式住宅楼，总建筑面积为12480m2，总高度为36.4m。建筑物处于8度抗震设防区域，基本地震加速度为0.20g（第一组），场地类别为Ⅱ类。
本住宅楼的设计计算书主要分为建筑设计、结构设计及电算结果三部分内容，其中以结构设计为主。
在建筑设计的部分，主要介绍了该工程概况设计依据以及设计的基本条件。主要设计了平、立、剖面的设计。并且绘制了建筑总说明、首层、标准层、顶层以及屋顶平面图以及正立面图、背立面图、左侧立面图、右侧立面图以及剖面图。
在结构设计计算的部分，首先进行的是结构的选型，本建筑的结构形式采用钢筋混凝土剪力墙结构；其次是剪力墙的类型判别、剪力墙的刚度计算、重力荷载计算、雪荷载计算以及垂直荷载作用下结构的内力计算、内力组合及截面设计；最后是楼梯的设计和基础选型，其中基础选型不做具体计算。本建筑的结构设计主要考虑的是地震荷载作用，在计算水平位移和层间位移以及内力计算时都忽略了风荷载的影响。
在进行地震荷载计算和分配时主要运用的是底部剪力法，然后采用D值法进行水平地震力的分配。具体步骤如下：先是确定剪力墙的结构布置，判断剪力墙的类型，计算出横向和竖向的水平刚度，接着进行地震作用计算，用位移法求出自震周期，进而用底部剪力法进行水平地震荷载作用下两个方向各个墙肢的结构内力（即弯矩、剪力和轴力），然后计算垂直荷载（恒载及活载）作用下的结构内力，并把水平地震作用下和垂直荷载作用下的内力进行内力组合，最后在最不利荷载作用下计算配筋。此外还选择了基础的类型并对室内楼梯的承载力和配筋进行了计算。完成了计算的部分后，主要绘制了结构总说明、结构布置图和梁、板、墙的平面图以及剪力墙配筋详图和楼梯配筋详图。

关键字：住宅楼；剪力墙结构；水平刚度；内力组合

The Design of tne 12st Apartment of Xi'an
Yazhu Residence Community

ABSTRACT

In this graduation project,the designed name entitled “The design 0f the 12st apartment of Xi'an yazhu residence community”. It is a 13 floors unit type apartment building, located at Xi'an northern suburbs Wenjing road east side, the building area of 12480square meters, the main structural of the total height of 36.4 meters.The building is in 8 degree earthquake resistance fortification region, the basic earthquake acceleration is 0.20g (the first group), the location category isⅡKind.
The design calculation of this residential building consists of architectural design, structure design and the results of the computer, in which the structure design is the main part.
In the part of architectural design, it not only mainly introduces the basis of general situation of the project design as well as the basic condition for the design and mainly designs the part of flat, vertical, profile, but also draws the general description of construction, the first floor, standard layer, top floor, and the plan, are elevation, back elevation, left elevation, right elevation and profile of the roof.
In structural design part, what first carries on is the structure model selection, this construction's structural style uses the reinforced concrete shearing force wall structure; Next is the shearing force wall type distinguish, the shearing force wall rigidity calculation, gravity load calculation, snow load calculation and the internal force calculation and combination and the section design of vertical load calculation action on the structure; Finally the design of stair and foundation selection. The main consideration is earthquake loads of the structure design abou the building. In the calculation of horizontal displacement and displacement between layers internal force calculation are ignored the Influence of the wind load .
In the seismic load calculation and assignment what mainly utilizes is the bottom shearing force method. Then use the D value method for horizontal earthquake force assignment. Specific steps are as follows: first, determine the structure arrangement of the shear force wall, judgement of shear wall’s type, calculate landscape and vertical stiffness on the level, and then calculated by earthquakes action, using method of displacement make out earthquake the shock to cycle， then carries on the horizontal earthquake load function next two direction each wall extremity's structure endogenic force with the bottom shearing force method (i.e. bending moment, shearing force and axle strength), then calculate the structural internal force under vertical load action (constant load and live load), finally calculation of reinforcement under the most disadvantageous load function. In addition to choose the type of foundation and calculate the indoor stair bearing capacity and reinforcement. After having completed the calculate part, main mapped the general specification of structure design, structure layout and plans of beam, plate, wall and shear wall reinforcement detail drawing, floor reinforcement detail drawing.

KEY WORDS: Apartment building; Shearing force wall; Structure; Horizontal rigidity

目 录

1 建筑设计 1
1.1建筑概况与结构选型 1
1.1.1工程概况 1
1.1.2设计依据 1
1.2设计的基本条件 1
1.3基本要求： 2
1.3.1建筑设计要求 2
1.3.2屋面工程要求 2
1.3.3墙体要求 2
1.3.4顶棚装修要求 2
1.3.5 外装修要求 2
1.4平面设计 3
1.4.1套内建筑面积 3
1.4.2户型设计 3
1.4.3交通联系空间平面设计 4
1.5 立面设计 5
1.6剖面设计 5
1.7屋面及泛水，各细部做法 6
2 结构设计 8
2.1 结构设计提纲 8
2.1.1 工程概况 8
2.1.2工程地质条件 8
2.1.3 设计依据 8
2.1.4 设计标准 9
2.1.5 建筑材料 9
2.1.6 上部结构 10
2.1.7主要参数 10
2.2剪力墙布置 12
2.2.1剪力墙的布置原则 12
2.2.2 楼梯间结构布置 13
2.3 重力荷载的计算 13
2.3.1屋面荷载 13
2.3.2楼面荷载 13
2.3.3 楼梯间楼面荷载 14
2.3.4 雪荷载 14
2.3.5墙体自重重力荷载 15
2.3.6梁自重重力荷载 16
2.3.7门窗自重重力荷载 16
2.3.8设备自重重力荷载 16
2.4 剪力墙类型判别 16
2.4.1 剪力墙的数量 16
2.4.2 截面几何特征计算 17
2.4.3 剪力墙类型判别 20
2.4.4 其余各墙 21
2.5 剪力墙等效抗弯刚度计算 27
2.5.1 整体墙等效刚度计算 27
2.5.2 整体小开口墙等效刚度计算 28
2.5.3 壁式框架等效刚度计算 28
2.5.4 联肢墙等效刚度 28
2.6地震作用计算 30
2.6.1等效重力荷载计算 30
2.6.2 底部剪力计算 31
2.6.3 各楼层横向水平地震作用及侧移验算 33
2.6.4 各楼层纵向水平地震作用及侧移验算 34
2.6.5 各片墙的楼层水平地震作用计算 35
2.7 地震作用下的内力计算 39
2.7.1 各片墙在地震作用下的剪力、弯矩计算 39
2.7.2 地震力作用下各墙肢及连梁的内力计算 42
2.8 垂直荷载作用下墙体内力计算 53
2.8.1 垂直荷载计算 54
2.8.2 墙肢内力计算 56
2.9 内力组合 61
2.9.1 墙肢内力组合 61
2.9.2 墙肢轴压比验算 63
2.9.3 连梁内力组合 63
2.10 截面设计 67
2.10.1墙肢截面设计 67
2.10.2 连梁1设计计算 69
2.11 基础选型 73
2.12 楼梯设计 73
2.12.1 楼梯板的计算 74
2.12.2 平台板计算 75
3.1 建筑结构的总信息 76
3.2 周期 振型 地震力 86
3.3 结构位移 102
结 语 108
参考文献 108
致 谢 110
附 录 111

1 建筑设计
建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、材料设备、建筑经济及艺术等问题，着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑物与周围环境、外部条件的协调配合，内部和外部的艺术效果，细部的构造方案等，创作出既符合科学性又具有艺术性的生活和生产环境。本住宅楼的建筑设计就将遵循以上陈述的要点，设计步骤如下。
1.1建筑概况与结构选型
1.1.1工程概况
西安雅筑地产中天锦庭6号住宅楼设计，标准层层高2.8m,首层室内外高差0.45m,建筑物总高度36.4m.。建筑物沿x方向72m，沿y方向上15m，高层建筑的平面布置如图1-1所示。
根据建筑物的使用功能、房屋的高度与层数、场地条件、结构材料以及施工技术因素综合考虑，抗侧力结构采用现浇钢筋混凝土剪力墙体系。墙体厚度均为200mm，剪力墙的平面布置如图1-1所示。墙体定位均为轴线居中
楼盖结构采用现浇钢筋混凝土板，标准层楼板厚度为100mm，电梯机房及楼梯楼面楼板厚度为150mm。基础采用现浇钢筋混凝土筏型基础。
建筑隔墙采用陶粒混凝土空心砌块砌筑，分户墙厚度为200mm，户内隔墙厚度为200mm，主卧卫生间隔墙以及储存室墙厚度为180mm。屋面保温材料采用焦渣混凝土找坡，室内建筑地面的主要做法为铺设地砖。
1.1.2设计依据
本工程依据下列现行国家标准或者行业标准进行结构设计：
《建筑用料及做法》陕09J01
《建筑设计防火规范》GB50016-2011
《民用建筑设计通则》GB50352-2005
《建筑地基基础设计规范》GB50352-2005
《建筑抗震设计规范》GB50010-2010
《住宅设计规范》GB 50096-1999(2010年版)
建筑设计资料集
建筑设计常用数据手册
1.2设计的基本条件
1.2.1本课题为西安雅筑地产中天锦庭住宅小区规划方案总体布局中的一栋高层住宅。
1.2.2建筑材料供应：目前本市市场上符合国家标准的建材均可。
1.2.3混凝土结构的环境类别：按照《混凝土结构设计规范》第3.4.1条规定，本工程混凝土结构可以根据其所处环境定为一类。
1.3基本要求：
1.3.1建筑设计要求
(1) 造型美观、能体现当代青年人的特点, 使用方便、经济合理。
(2) 防火、日照、采光、通风等各项指标均应符合规范要求。
(3) 装修标准：外墙采用釉面砖，颜色为银白色。
内墙采用白色水泥砂浆抹灰。
厕所均做浅灰色瓷砖至顶。
(4) 屋面设计（不上人）：屋面面层（防水层）用PVC卷材。
设置保温、隔热层（楼梯间屋面可不设）
(5) 楼地面：居住房间：地砖地面；
卫生间：铺浅色防滑地砖；
其它：地砖地面。
1.3.2屋面工程要求
不上人平屋面做法：屋面做法采用卷材柔性防水屋面做法陕09J01《工程做法》。按国家标准《屋面工程技术规范》GB50207-94相关部分执行
1.3.3墙体要求
外墙装饰：外墙采用240*60面砖，基层用15厚1:3水泥砂浆分层抹平，5厚1:2水泥砂浆抹面。
内墙装修：内墙装修采用水泥砂浆面，做法详见陕09J01《工程做法》。
1.3.4顶棚装修要求
采用水泥砂浆面，做法详见陕09J01《工程做法》
地面采用水泥砂浆面，做法详见陕09J01《工程做法》
楼面采用水泥砂浆面，做法详见陕09J01《工程做法》
踏脚线为150高水泥砂浆面，做法详见陕09J01《工程做法》
卫生间采用300×300防滑地砖，墙面采用150×150白色面砖墙裙高1800mm，卫生间防水层，其坡度为i=1%。
各房间木门采用钢制门
其它内装修标准由业主确定
1.3.5 外装修要求
外窗采用塑铝合金白色玻璃，采用推拉窗，做法规范要求施工。落水管采用PVC白色管。根据《建筑抗震设防分类标准》本工程按已建筑进行抗震设防。住宅入户口采用防盗门。楼梯栏杆涂银粉漆二道。阳台栏杆采用铁花栏杆高1000。图中未注明的门垛为240mm宽，图中未注明大样线脚，采用成品线脚。施工中应注意各工种配合，做好管道，设备安装的预留预埋，不得事后打洞凿槽。楼梯的设计也要满足《高层民用建筑设计防火规范》的260*175。楼梯的宽度、平台梁的跨度也满足要求。
1.4平面设计
1.4.1套内建筑面积

主卧两个
27.00 ㎡
次卧一（带卫生间）
21.60㎡
次卧二
13.50㎡
客厅一
36.00㎡
客厅二
36.00㎡
餐厅及走道
26.55㎡
卫生间
4.50㎡
厨房
16.20㎡
阳台
9.00㎡
公共面积（楼梯间、电梯间）
54.00㎡
1.4.2户型设计
对于住宅楼来说，在建筑设计中，户型设计是至关重要的。户型好的住宅设计应体现舒适性、功能性、合理性、私密性、美观性和经济性。好的住宅布局在社交、功能、私人空间上应该有效分隔。一般来说，客厅、餐厅、厨房是住宅中的动区，应靠近入户门设置；卧室是静区，应比较深入；卫生间设在动区和静区之间，以方便使用。因此在进行户型设计的过程中，主要考虑的内容包括：房间面积大小的确定，形状的选择，开间进深尺寸的确定，朝向、采光、通风问题的处理，内部交通的安排，建筑面积的有效利用，以及结构的布置。在本住宅建筑中平面布置主要为居住部分：卧室、客厅、卫生间、餐厅、厨房等。本设计中的户型均为四室两厅四卫一厨型。
卧室：一般来说主卧室的面宽不应小于4.5m，面积在14～32㎡左右，次卧的面宽不应小于3.6m，面积在10～24㎡左右，因此本户型中卧室尺寸为6000mm×4500mm和6000mm×3600mm和4500mm×4500mm三种。首先考虑了床的布置和人体活动的要求，同时获得良好的采光效果；其次，应注意卧室的私密性，和起居室之间有空间过渡。
起居室：起居室在设计时考虑了两个基本原则，一是起居室的独立性；二是起居室的空间效率。作为住宅建筑中重要组成部分，合理的设计位置和尺寸会给人一种舒适、耳目一新的感觉。本设计中客厅有6000×6000，满足视听要求，朝南，配有1500mm宽阳台，有良好的天然采光，家具的摆放与使用均能满足要求。
卫生间：本户型有四个卫生间，其中两个在起居室附近，为2100mm×1500mm，设置有便器、淋浴器、洗面器等设施或预留位置。另外两个在次卧里面，属于比较私密性的，为2100mm×1500mm，设置有便器、浴缸、洗面器等设施或预留位置。两个卫生间面积均为3.15㎡,能满足规范要求。
餐厅：本设计餐厅为3000mm×1500mm，可以满足5-6人同时进餐要求。餐厅与厨房相连，很方便，且与客厅之间有明显的功能分区。这样既开拓了视野，也更加符合现代人的居住要求。
厨房：厨房是集储藏、备餐、烹调、配餐、清洗等功能于一体的综合服务空间，必备的设备需要足够的面积。根据建设部的住宅性能指标体系，2A级面积不小于6㎡，净宽不小于1.8m，可操作面不小于2.7m。且《住宅建筑规范》GB50368-2005规定厨房应设置灶台、案台、洗涤池、排烟装置和贮藏设施等设施或预留位置。所以本厨房尺寸为4500mm×3600mm可以满足设备的布置要求。且有良好的自然采光和通风条件，为了尽量利用有限空间，可以布置足够的贮藏设备，如壁龛、吊柜等。
窗在建筑中的主要作用是采光通风，也是围护结构的一部分。房间中窗的开设主要考虑朝向和窗地面积比，窗的开启方向应尽量朝南。按住宅规范所要求，窗的面积大小取决于房间的用途对环境明亮程度的要求。对于住宅中的房间，窗地比应确保在1/7左右。卫生间的窗户采用中窗，为1200mm高，主要是为了既满足通风要求，又保证私密性。除了卫