4973平米六层框架结构公寓毕业设计.docx

目 录摘 要ABSTRACT1前 言2 建筑设计2.1 设计基本资料22.1.1工程概况22.1.2 地质、水文、气象资料22.2 建筑设计说明 32.2.1 设计概要 32.2.2 建筑立面剖面设计42.2.3 抗震设计 42.2.4 防火设计 52.2.5细部构造总说明 52.3 建筑细部具体构造做法 62.3.1 屋面做法 62.3.2 楼面做法 62.3.3 内墙面做法 72.3.4 散水做法 73 结构设计3.1结构的选型及布置 83.1.1 结构的选型83.1.2 柱网布置83.1.3 初选构件尺寸93.2荷载统计93.2.1 竖向荷载计算93.2.2 水平荷载计算163.3 内力分析 193.3.1 恒荷载作用下的内力计算193.3.2 活荷载作用下的内力计算 283.3.3 风荷载作用下的内力计算383.3.4 水平地震作用下的内力计算423.4 内力组合 503.4.1 荷载组合 503.4.2 框架梁的内力组合 513.4.3 框架柱的内力组合 553.5 梁、柱截面设计 603.5.1 框架梁截面设计 603.5.2 挑梁设计 663.5.3 框架柱的截面设计 683.6 板的设计 803.6.1 双向板的设计 803.6.2 单向板的设计 843.7 基础设计 863.7.1 桩的设计 863.7.2 承台设计 923.8 楼梯的设计 964施工组织设计4.1编制说明1004.1.1编制依据1004.1.2 编制范围 1004.2工程概况 1004.2.1 工程特点1004.2.2工程概况1004.3 施工总平面布置 1014.3.1施工总平面布置设想1014.3.2 施工现场布置 1014.4施工总体部署 1024.4.1施工总进度计划 1024.4.2 施工分段1024.4.3施工顺序1024.4.4 定额计算人工及工日 1024.5主要施工方法技术措施 1034.5.1工程施工测量方案1034.5.2基础工程1064.5.3 模板工程 1084.5.4 混凝土工程 1084.5.5 垂直运输和脚手架 1094.5.6 砌体工程 1094.5.7 门窗工程 1104.5.8 装饰工程 1104.5.9 水电安装工程 1114.6主要施工技术措施 1134.6.1质量保证措施1134.6.2安全施工措施1204.6.3 文明施工措施 1214.6.4 冬雨季施工措施 122结 论123谢 辞 124参考文献 125摘 要本工程为全现浇混凝土框架结构，工程所在地区的抗震设防等级为7度，需要进行抗震设计。抗震设计与非抗震设计有许多不同之处，其根本区别在于非抗震结构在外荷载作用下结构处于弹性状态，仅有微小裂缝，构件设计主要是满足承载力要求。而抗震结构在地震作用下，为了有良好的耗能能力以及在强震下结构不倒塌，其构件应有足够的延性。要设计延性框架结构，需满足“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的要求，并进行相应的内力调整，然后由调整后的内力值进行配筋计算。本工程采用桩基础，采用的桩为复合载体夯扩桩。该桩是一种新型桩，具有单桩竖向极限承载力高，施工工艺简单，施工质量易控制，且在施工过程中，具有无污染、低噪声等特点，并可消纳大量建筑碎砖、混土块等建筑垃圾，变废为宝，保护环境，利国利民。关键词：框架结构；现浇混凝土；桩基础；复和载体夯扩桩；抗震设计- 121 -Design of the Apartment Building for University Students（scheme 4）ABSTRACTThis project is completely cast-in-place concrete frame structure, the anti-seismic of project site district set up defenses grade is 7 degrees, need to carry out anti-seismic design, anti-seismic design and not anti-seismic design the place that has a lot of differences, it distinguishes at all to lie in not anti-seismic structure in outside load role, take off structure to be in flexible state, there is small crack only, component design is to satisfy to bear force requirement mainly. And anti-seismic structure is being seismic to take affect, to have good consume can ability as well as in strong shake structure do not collapse; its component should have enough ductility. To design ductility frame structure, need to satisfy the requirement of “strong column weak beam, it is strong to cut weak curved, strong node weak component , and go on corresponding force adjustment, then from adjustment after force value match tendon calculation. This project adopts stake foundation, the stake of adopting is compound carrier rammer expand stake. This stake is a kind of new stake, have single stake to erect to limit bear force is the characteristics such as free from contamination and low noise high , construction technology is simple , construction quality easy control has just in construction course, and can eliminate to fit plenty of buildings the building rubbishes such as broken brick and concrete piece, change to abandon for treasure , protect environmental, sharp country sharp the people.Key words: frame structure; cast-in-place concrete; pile foundation; answer with carrier rammer expand pile; anti-seismic design1前 言本设计的目的是综合应用所学的基础课、技术基础课及专业课知识和相应技能，来解决在具体的土木工程设计中所遇到的问题。在建筑设计方面：要求建筑物简单明快、具有时代感；突显个人特色，并要注意与周围环境相协调；建筑布局要合理，便于使用。在结构设计方面：要求选择合理的结构体系，运用合理的理论知识，使建筑物满足安全性、实用性、耐久性的功能要求。本设计的指导思想是根据设计任务书的要求和一些必要的基础资料，结合基地环境、技术条件和建筑设计的要求，对结构体系、总体布置、空间组合等进行合理的安排，然后再进行结构设计、构件设计和构造设计等具体结构设计。本设计解决的问题有：建筑设计方面：（1）环境、体型 （2）与人的活动有关的空间组织 （3） 建筑技术问题 （4）建筑外观与室内布置。 结构设计方面：（1）结构形式 （2）结构材料 （3）结构的安全性、实用性和耐久性 （4）结构的连接构造。施工组织设计方面：（1）施工平面布置（2）施工进度计划的编制（3）施工段的划分（4）施工工序的合理划分（5）施工的保证措施。结构设计是在建筑设计的基础上进行的，但在建筑方案的设计阶段就应考虑到主体结构方案。通过协调二者的关系，力争将合理的结构形式与建筑使用和美观需要统一起来。2建筑设计2.1 设计基本资料2.1.1工程概况工程名称： 某大学学生公寓建筑面积： 4973.22m2建筑总高度： 23.45m（室外地坪算起）建筑层数： 六层结构类型： 框架结构设计使用年限： 50年地面粗糙度： B类抗震等级： 三级设防烈度： 7度，第一组别，设计地震基本加速度值为0.1g结构重要性系数：1.0 2.1.2地质、水文、气象资料 (1)最大冻土深度：0.50m(2)基本风压： 0.45(3)基本雪压： 0.3(4)主导风向： 夏季为南、西南风;冬季为东北风(5)地下水： 无侵蚀性,地下水位距地面1.50m(6)地质资料：建设场区地势平坦,根据岩土工程勘察报告,场地工程地质和水文地质状况如下：第一层:粘土,分布普遍,厚度0.81.5m,平均1.3m,；第二层:粉土,分布普遍,厚度层厚1.12.1m,平均1.7m,层位较稳定,土质较均匀,地基承载力特征值,；第三层:粉质粘土,分布普遍,层厚0.61.5m,平均1.3m,地基承载力特征值,；第四层:粉土,分布普遍,层厚0.93.1m,平均1.94m,地基承载力特征值,；第五层:粉质粘土,分布普遍,层厚1.12.3m,平均1.61m,地基承载力特征值,；第六层:粉质粘土,分布普遍,层厚1.93.4m,平均2.74m,地基承载力特征值,(),根据场地临近工程的试桩结果，桩体施工时的三击贯入度16cm)。水文地质：地下水埋藏较浅,位于地表面下1.5m地下水对混凝土及混凝土中钢筋均无侵蚀性。2.2 建筑设计说明2.2.1设计概要本设计是学生公寓，应根据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。有二人宿舍、四人宿舍、小商店、接待室等等组成，应根据使用要求和具体条件确定。宿舍建筑应根据使用要求，结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深，并为今后改造和灵活分隔创造条件，故本建筑选取开间为3.9m，进深为7.2m。(1)房间使用面积、形状、大小的确定一个房间使用面积基本包括：家具、设备所占的面积；人们使用家具、设备所占活动面积；以及行走、交通所需的面积。充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求，宿舍的开间取为3.9m，进深为7.2m，厕所布置在建筑朝向较差的一面,并设置公用的前室，前室内置洗手槽。厕所有不向邻室对流的直接自然风和天然采光，卫生洁具数量按规范要求确定。(2)门窗大小及位置的确定宿舍门洞口宽根据人流的多少和搬进房间设备的大小取门宽为900mm，开启方向朝房间内侧；走道端部的门采用等宽双扇门，大厅的门采用三个双扇双向弹簧门。(3)窗的大小以及位置的确定房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求。本次设计中，宿舍的窗户，考虑规范要求窗地比1：7，窗宽取为2700mm，高度取为1800mm。厕所内开窗高2400m，并配置机械通风设备。(4)交通联系部分的平面设计一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。在多层建筑中，楼梯是必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术效果。设计楼梯时，还应使其符合建筑设计防火规范、民用建筑设计通则和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求，多层建筑应设封闭楼梯间，且应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风，楼梯的门是可以阻挡烟气入侵的双向弹簧门。考虑结构楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。本设计所有楼梯选取现浇板板式双跑楼梯。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度0.55m+00.15m计算，并不应少于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于2m，楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率，、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。因而本建筑楼梯踏步高度选用150mm,踏面选用300mm。走廊作为水平的交通联系其主要功能是连接同一层内的各个房间、楼梯、门厅等，以解决建筑物中水平联系和疏散的问题，要求其宽度满足人流通畅和建筑防火的要求。考虑到柱截面尺寸和基础布置，适当放大取走道宽2.7m，净宽2.20m，可让三人并行通过。2.2.2 建筑立面剖面设计立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口，雨篷等细部构件的处理。考虑设计的是学生宿舍，立面尽量明快简洁、具有时代感。在建筑的南立面采用不同颜色的面砖装饰。建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间结构体系。确定房间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。综合考虑这些因素，取房间层高为3.3m。2.2.3抗震设计 建筑抗震设计规范规定，抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。该地区抗震设防烈度为7度，必须进行抗震设防。建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程的抗震设防类别为丙类。丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求。本设计属于框架结构，7度设防，高度小于30m，所以为三级框架。防震逢的最小宽度应符合下列要求：(1) 框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9相应每增加高度5m、4m、3m和2m，宜增加宽度20mm。(2) 防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋2.2.4防火设计疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成部分，应设明显指示标志，并宜布置在易于寻找的位置。但电梯不能作为疏散楼梯用。疏散楼梯的多少，可按宽度指标结合疏散路线的距离及安全出口的数目确定。故在电梯附近设一个楼梯，在建筑物的西端设一个楼梯。2.2.5细部构造总说明(1) 勒脚勒脚是墙身接近室外地面的部分，一般情况下，其高度为室内地坪与室外地面的高差部分。它起着保护墙身和增加建筑物立面美观的作用。由于它容易受到外界的碰撞和雨、雪的侵蚀，遭到破坏，同时地表水和地下水的毛细作用所形成的地潮也会造成对勒脚部位的侵蚀。所以，在构造上必须采取相应的防护措施。勒脚防潮层：分为水平防潮层和垂直防潮层。当室内地坪出现高差或室内地坪低于室外地面时，要同时设置水平防潮层和垂直防潮层。本工程只设水平防潮层。水平防潮层根据材料的不同，一般有油毡防潮层、防水砂浆防潮层、配筋细石混凝土防潮层。本工程选择防水砂浆防潮层，在标高-0.06m处设防潮层。(2) 散水为保护墙基不受雨水的侵蚀，常在外墙四周将地面做成向外倾斜的坡面，以使将屋面水排至远处，这一坡面称散水。散水坡度约3%5%，宽一般为600mm1000mm，纵向每隔10米做一道伸缩缝，散水与外墙设20宽缝，其缝内均填沥青砂浆。本工程做散水，宽度800mm，坡度3%，做法详见施工说明。(3) 楼地面工程浇水磨石楼地面面层应分格，除特殊注明外，一般普通水磨石面层用厚玻璃条分隔；彩色水磨石面层用2厚铜条分格，分格大小酌情处理。室内经常有水房间（包括室外阳台）应设地漏，楼地面用1：2.5水泥砂浆（掺3%防水粉）作不小于1%排水坡度坡向地漏，最薄处为20厚，地面最高点标高低于同层房间地面标高20。 特殊注明外，门外踏步、坡道的混凝土垫层厚度做法同地面。(4) 屋面工程屋面防水等级为二级，具体做法详见建筑做法说明基层与突出屋面结构（女儿墙、墙、变形缝、管道、天沟、檐口）的转角处水泥砂浆粉刷均做成圆弧或圆角。凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置须检查核实后再做防水材料，避免做防水材料后再凿洞。高屋面雨水排至低屋面时，应在雨水管下方屋面铺放一块49049030细石混凝土板保护。2.3 建筑细部具体构造做法2.3.1 屋面做法20厚1:3水泥砂浆3厚改性沥青防水卷材胶黏剂一层3厚改性沥青防水卷材30厚1:3水泥砂浆100厚憎水膨胀珍珠岩块1:8水泥膨胀珍珠岩最薄处40厚，2%找坡100厚现浇钢筋混凝土屋面板 2.3.2 楼面做法 (1)铺地砖楼面810厚地砖 25厚 1:2干硬性水泥砂浆 现浇钢筋混凝土楼板 (2)卫生间楼面5厚水泥细砂浆 15厚1:2干硬性水泥砂浆40厚C20细石混凝土 20厚1:2水泥砂浆 20厚的聚合物水泥砂浆 60厚加气混凝土填充层 100厚钢筋混凝土楼面板2.3.3 内墙面做法混合砂浆抹面加气混凝土界面处理剂一道8厚1:3水泥砂浆打底扫毛8厚1:1:6水泥石灰膏砂浆扫毛7厚1:0.3:3水泥石膏砂浆压实抹光。刷内墙涂料2.3.4 散水做法混凝土散水50厚C15混凝土撒1:1水泥砂子，压实赶光150厚3:7灰土垫层素土夯实向外坡3%3 结 构 设 计3.1 结构的选型及布置3.1.1 结构的选型本工程为某大学学生公寓，结构的控制高度为20.75m。包括7800mm8400mm大面积的活动室，平面布置比较灵活，且结构形式规则，宜采用框架结构和砌体结构。本工程选用填充墙为轻质砌块的框架结构。由于本工程所在地区的抗震设防等级为7度，采用轻质砌块作为填充墙的框架结构，自振周期长，结构影响系数小，自重小，相应的地震力亦小，对抗震有利，且同时考虑到经济合理的要求，故本工程选用本工程选用填充墙为轻质砌块的框架结构。3.1.2 柱网布置框架结构的柱网尺寸，即平面框架的柱距与跨度和层高。首先要满足生产工艺行业其它实用功能的要求；其次是满足建筑平面功能的要求，还要做到柱网平面简单规则，受力合理，同时施工方便，故本工程柱网的平面布置（如图3.1）。本工程采用3900mm的柱距。 图3.1 柱网布置3.1.3 初选构件尺寸(1) 初选柱截面尺寸据一般经验，多层框架层数在八层以下，初选截面时，可取柱高=400mm600mm，宽=400mm500mm，地震区为防止产生剪切破坏，要求柱宽且大于等于400mm，本工程选择400mm500mm,500mm500mm(门厅处)两种截面。(2) 初选梁截面尺寸本工程为全现浇框架结构体系。考虑节点刚度影响，框架梁初选高度，一般矩形梁取，且框架梁宽，该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定：横向框架梁：边跨 250mm600mm 中跨 250mm400mm纵向框架梁： 250mm400mm挑梁： 250mm400mm 横向次梁： 250mm500mm室内卫生间次梁： 150mm300mm(3) 楼板厚度双向板的厚度不宜小于80mm，由于挠度不另作验算，双向板的板厚与短跨跨长的比值，应满足刚度要求：，即，取100mm。室内卫生间双向板取为80mm。单向板的厚度，即，也取100mm，阳台处单向板板厚取80mm。3.2 荷载统计3.2.1竖向荷载计算(1)屋面恒载屋面框架梁线荷载标准值：屋面恒荷载 边跨：20厚1:3水泥砂浆 3厚改性沥青防水卷材 胶黏剂一层 3厚改性沥青防水卷材 30厚1:3水泥砂浆 100厚憎水膨胀珍珠岩块 1:8水泥膨胀珍珠岩最薄处40厚，2%找坡 100厚现浇钢筋混凝土屋面板 合计： 中跨走廊：卷材防水膨胀珍珠岩保温屋面 纸面石膏板吊顶 合计： 边跨框架梁AB,CD自重： 0.250.6025=3.75 kN/m 梁侧粉刷： 2(0.60-0.10)0.0217=0.34kN/m 合计： 4.09kN/m 中跨框架梁BC自重： 0.250.4025=2.5 kN/m梁侧粉刷： 2(0.40-0.10)0.0217=0.2 kN/m合计： 2.7 kN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为： 屋面框架节点集中荷载标准值挑梁连系梁自重 0.250.403.925=9.75kN一侧贴瓷砖，一侧粉刷0.500.403.9+0.02(0.40-0.08)3.917=1.20kN 合计：10.95kN0.6m高女儿墙自重 0.63.90.247.5=4.21kN 合计：6.18kN连系梁传来屋面自重 1.2/23.94.91=11.49kN故挑梁端处的集中荷载：28.62kN边柱连系梁自重 0.250.403.925=9.75kN粉刷 0.02(0.40-0.10)23.917=0.80kN合计：10.55kN 门连窗过梁自重及粉刷 2.56kN连系梁传来屋面自重 1.2/23.94.91=11.49kN0.53.90.53.94.91=18.67kN故顶层边节点集中荷载 43.27kN 连系梁传来屋面自重 0.53.90.53.94.91=18.67kN0.5(3.9+3.9-2.7)2.70.55.03=17.32kN故顶层中节点集中荷载46.54kN (2) 楼面恒载楼面框架梁线荷载标准值楼面1恒荷载 810厚地砖 25厚 1:2干硬性水泥砂浆 现浇钢筋混凝土楼板 合计： 楼面2恒荷载 5厚水泥细砂浆 15厚1:2干硬性水泥砂浆 40厚C20细石混凝土 20厚1:2水泥砂浆 20厚的聚合物水泥砂浆 60厚加气混凝土填充层 100厚钢筋混凝土楼面板 合计： 室内卫生间的楼面板厚为80mm 故楼面恒载为边跨框架梁及梁侧粉刷 4.09 kN/m边跨填充墙自重