[原创]学生宿舍楼设计毕业论文设计

辽 东 学 院 本 科 毕 业 设 计

辽宁地质学院宿舍楼

The Apartment Building Design of Liaoning Geology Insitute

学 生 姓 名：

学 院： 城市建设学院

专 业： 土木工程

班 级：

学 号： 14

指 导 教 师：

审 阅 教 师： 卫

完 成 日 期： 2012年5月20日

辽 东 学 院

Eastern Liaoning University

独创性说明

作者郑重声明：本毕业设计是我个人在指导教师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得辽东学院或其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：___________ 日期：__ __

摘 要

本工程为辽宁地质学院学生宿舍楼，为多层整体全现浇钢筋混凝土框架结构。结构共五层，6层高均为3.6m ，建筑物总高度为22.2m ，室内外高差0.45m ，建筑面积约为5482m2，本次设计主要包括建筑设计和结构设计两大部分。

建筑设计部分严格按照国家规定的建筑规范进行设计，根据建设用地条件和建筑使用功能、周边环境特点，并在认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的设计原则的基础上，进行平面定位设计、平面设计、立面设计及剖面设计。

结构设计部分主要进行了结构方案中框架6层框架设计，并严格按照结构规范进行设计。设计内容主要包括以下几点：首先，进行结构选型，梁、柱、墙等构件尺寸的确定；然后进行了层间荷载代表值的计算；接着利用顶点位移法求出自振周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力；竖向荷载作用下框架内力计算采用弯矩二次分配法，并将求得的内力进行内力组合，进而求得截面配筋。最后根据地质情况进行混凝土预制桩基础的设计；此外还有屋盖、楼盖、楼梯、雨篷等构件的配筋。

本设计严格按照最新规范及有关规定进行设计，其中采用的计算方法均参照有关书籍。

关键词：框架结构；内力计算；内力组合；抗震设计；结构设计

The Apartment Building Design of Liaoning Geology Insitute

Abstract

This design for the Liaoning Geology Insitute, the main body is 5 portal frame constructions, partial 6.Including architectural design and structural design two parts.Architectural design including construction , elevation, as well as building instructional diagram.The structure computation content , the endogenic force computation, the endogenic force combination, the section computation, the board, the staircase, the foundation design and so on several aspects. After determination computation diagram, selects a pin frame to carry on the computation, the gravity load generation of tabular value computation, then extracts using the apex deflection method the self oscillation cycle, according to the base shearing force law computation size, extracts with the D value law under the gentle breeze load function the structure endogenic force (bending moment, shearing force, axle strength).With the delamination computation vertical load (dead load and live load) under the function structure endogenic force, carries on the endogenic force combination by the obtained endogenic force, again discovers most disadvantageous group of or a several group of endogenic force combination carries on Liang, the column matches the muscle to calculate and to draw a chart.Then carries on the floor, the staircase, the foundation matches the muscle computation.The roofing for on person roofing, uses the bidirectional board design.The foundation uses under the column the independent foundation, including load computation, foundation supporting capacity computation.

Key words: structural design ；frames ；anti-seismic design；Foundation

目 录

摘 要 . .................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................... I I

绪 论 . ....................................................................................................................................... 1

一、工程概况 . ........................................................................................................................... 1

（一）设计资料 . ....................................................................................................................... 1

1. 气象资料（查丹东建筑某任务书所得） . .................................................................... 1

2. 地质资料 . ........................................................................................................................ 1

二、结构设计说明 . ................................................................................................................... 2

（一）概述 . ............................................................................................................................... 2

（二）建筑平面设计 . ............................................................................................................... 2

1. 宿舍 . ................................................................................................................................ 2

2. 卫生间 . ............................................................................................................................ 3

3. 门和窗 . ............................................................................................................................ 3

4. 楼梯 . ................................................................................................................................ 3

（三）建筑立面设计 . ............................................................................................................... 4

（四）剖面设计 . ....................................................................................................................... 5

1. 层高和室内净高 . ............................................................................................................ 5

（五）建筑细部具体构造做法 . ............................................................................................... 5

1. 基础做法 . ........................................................................................................................ 5

2. 地面做法 . ........................................................................................................................ 5

3. 楼面做法 . ........................................................................................................................ 6

4. 屋面做法 . ........................................................................................................................ 6

5. 卫生间做法 . .................................................................................................................... 6

6. 卫生间的墙面做法 . ........................................................................................................ 6

7. 踢脚做法 . ........................................................................................................................ 6

8. 内墙做法 . ........................................................................................................................ 7

9. 外墙面做法 . .................................................................................................................... 7

10. 散水做法：混凝土水泥沙浆面散水（带垫层） . ...................................................... 7

11. 坡道台阶：花岗石台阶 ............................................................................................... 7

三、结构平面布置及计算简图的确定 . ................................................................................... 8

（一）屋面及楼面永久荷载代表值计算 . ............................................................................. 12

1. 屋面均布荷载（不上人）： . ........................................................................................ 12

2.1～5层楼面均布荷载（楼梯、盥洗室、厕所除外）： . ........................................... 12

3. 楼梯间均布荷载： . ...................................................................................................... 12

4. 盥洗室、厕所均布荷载： . .......................................................................................... 12

5. 雨棚 . .............................................................................................................................. 12

（二）屋面及楼面可变荷载代表值计算 . ............................................................................. 13

（三）梁、柱自重(包括梁侧、梁底、柱抹灰的重量) 标准值计算 ................................... 13

（四）墙体自重标准值计算 . ................................................................................................. 13

（五）屋面女儿墙自重标准值计算 . ..................................................................................... 16

（六）各层重力荷载代表值计算 . ......................................................................................... 16

五、地震作用计算 . ................................................................................................................. 19

（一）横向框架侧移刚度计算 . ............................................................................................. 19

1. 梁的线刚度计算 . .......................................................................................................... 19

2. 柱子的线刚度计算 . ...................................................................................................... 19

3. 横向框架柱侧移刚度计算 . .......................................................................................... 19

（二）横向框架自振周期计算 . ............................................................................................. 20

1. 横向框架结构顶点假想位移计算 . .............................................................................. 21

2. 横向框架自振周期计算 . .............................................................................................. 21

（三）横向地震作用计算 . ..................................................................................................... 21

(四) 验算横向框架梁柱截面尺寸及水平位移 ....................................................................... 24

1. 框架梁 . .......................................................................................................................... 24

2. 框架柱 . .......................................................................................................................... 25

3. 横向框架水平位移计算 . .............................................................................................. 26

（一）风荷载作用下横向框架侧移计算 . ............................................................................. 27

1. 风荷载标准值 . .............................................................................................................. 27

2. 风荷载作用下的水平位移验算 . .................................................................................. 28

七、框架内力计算 . ................................................................................................................. 30

（一）水平地震作用下横向框架内力计算 . ......................................................................... 30

（二）风荷载作用下框架内力计算 . ..................................................................................... 36

（三）竖向荷载作用下横向框架的内力计算 . ..................................................................... 40

1. 计算单元 . ...................................................................................................................... 40

2. 荷载计算 . ...................................................................................................................... 41

3. 恒载计算 . ...................................................................................................................... 41

4. 活荷载计算 . .................................................................................................................. 43

八、横向框架结构内力组合 . ................................................................................................. 57

（一）框架的抗震等级确定 . ................................................................................................. 57

（二）框架梁内力组合 . ......................................................................................................... 57

（三）框架柱内力组合 . ......................................................................................................... 60

九、截面设计 . ......................................................................................................................... 64

（一）框架梁 . ......................................................................................................................... 64

（二）框架柱 . ......................................................................................................................... 68

1. 剪压比和轴压比验算 . .................................................................................................. 68

2. 柱正截面承载力计算 . .................................................................................................. 69

十、楼盖设计 . ......................................................................................................................... 75

（一）楼盖两个分布图 . ......................................................................................................... 75

（二）荷载设计值计算 . ......................................................................................................... 75

1. 活荷载标准值： . .......................................................................................................... 75

2. 恒荷载标准值： . .......................................................................................................... 75

3. 荷载设计 . ...................................................................................................................... 76

4. 方案确定(弹性理论) .................................................................................................... 76

5. 双向板计算 . .................................................................................................................. 76

十一、基础设计 . ..................................................................................................................... 77

（一）工程概况 . ..................................................................................................................... 77

（二）独立基础设计(4轴A 柱) ........................................................................................... 77

1. 选型 . .............................................................................................................................. 77

2. 初步确定基础底面积 . .................................................................................................. 77

3. 验算承载力 . .................................................................................................................. 77

4, 确定基础高度 . .............................................................................................................. 78

5. 基础底板配筋计算 . ...................................................................................................... 81

（一）楼梯梯段板设计 . ......................................................................................................... 83

1. 楼梯剖面和剖面尺寸见图11.1 ................................................................................... 83

2. 楼梯设计示意图见图11.2 ........................................................................................... 84

3. 梯段板厚度确定 . .......................................................................................................... 85

4. 荷载计算（取1m 宽板计算） . ................................................................................... 85

5. 恒载计算： . .................................................................................................................. 85

6. 内力计算 . ...................................................................................................................... 85

7. 配筋计算 . ...................................................................................................................... 85

（二）平台板设计 . ................................................................................................................. 85

1. 荷载计算 . ...................................................................................................................... 85

2. 内力计算 . ...................................................................................................................... 86

（三）平台梁设计 . ................................................................................................................. 86

1. 荷载计算 . ...................................................................................................................... 86

结 论 . ................................................................................................................................. 88

参考文献 . ................................................................................................................................. 89

附录：本科毕业设计任务书 . ................................................................................................. 90

致 谢 . ................................................................................................................................... 96

绪 论

一、工程概况

（一）设计资料

该工程为辽宁地质学院宿舍楼，共6层，建筑面5482平方米。

（二）自然条件

1. 气象资料（查丹东建筑某任务书所得）

某市自然条件及气候条件：

年平均温度 14.2 ℃ 最热月份平均温度 26.6 ℃ 最高气温 31 ℃

最冷月份平均温度 -24.1 ℃ 最低气温 -20.6 ℃ 土壤冻结最大深度 500 mm 年平均降雨量 140 mm

日最大降雨量 10 mm+=1.05 ×(4.5-0.2)=4.515 m

M=18qdl02=18×26.445×4.5152=67.431 kN·m

Vmax=12pln=12×26.445×4.3=56.861 kN

3. 配筋计算

（1）纵向钢筋（按第一类倒L 形截面计算）

翼缘宽度 bf ‘=b+5hf’=250+5×80=650 mm

H0=350-35=315 mm

αs=Mα1fcbh02=198.208×10611.9×650×3152=0.272

γs= 0.954

As=Mγsfyh0= 198.208×106（0.954×360×315）=588 mm2

受力筋的选用3C16（A s =602.88 mm²）

（2）箍筋计算

V cs =0.7f t bh 0+1.25f yv A sv h 0

=0.7×1.27×250×315+1.25×210×56.5200×315

=93.41> Vmax =56.881 kN

箍筋按构造配置φ8@100。故满足要求。

结 论

通过为期两个多月的毕业设计，总的体会可以用一句话来表达—“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”

以往的课程设计都是单独的构件或建筑物的某一部分的设计，而毕业设计则不一样，它需要综合考虑各个方面的工程因素，诸如布局的合理，安全，经济，美观，还要兼顾施工的方便。这是一个综合性系统性的工程，因而要求我们分别从建筑，结构等不同角度去思考问题。

在设计的过程中，遇到的问题是不断的。前期的建筑方案由于考虑不周是，此后在周福安老师及教研室各位老师和同学们的帮助下，通过参考建筑图集，建筑规范以及各种设计资料，使我的设计渐渐趋于合理。

在计算机制图的过程中，我更熟练AutoCAD 、天正建筑等建筑设计软件。在此过程中，我对制图规范有了较为深入地了解，对平、立、剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识。

中期进行对选取的一榀框架进行结构手算更是重头戏，对各门专业课程知识贯穿起来加以运用，比如恒载，活载与抗震的综合考虑进行内力组合等。开始的计算是错误百出，稍有不慎，就会出现与规范不符的现象，此外还时不时出现笔误，于是反复参阅各种规范，设计例题等，把课本上的知识转化为自己的东西。

后期的计算书电脑输入，由于以前对各种办公软件应用不多，以致开始的输入速度相当的慢，不过经过一段时间的练习，逐渐熟练。

紧张的毕业设计终于划上了一个满意的句号，回想起过去两个多月的设计收获是很大的，看到展现在眼前的毕业设计成果，不仅使我对四年来大学所学专业知识的进行了一次比较系统的复习和总结归纳，而且使我真正体会了设计的艰辛和一种付出后得到了回报的满足感和成就感。同时也为以后的工作打下了坚实的基础，也为以后的人生作好了铺垫。

因此，通过本毕业设计，掌握了结构设计的内容、步骤、和方法，全面了解设计的全过程；培养正确、熟练的结构方案、结构设计计算、构造处理及绘制结构施工图的能力；培养我们在建筑工程设计中的配合意识；培养正确、熟练运用规范、手册、标准图集及参考书的能力；通过实际工程训练，建立功能设计、施工、经济全面协调的思想，进一步建立建筑、结构工程师的责任意识

参考文献

［1］国家标准. 房屋建筑制图统一标准（GBT 50001－2001）. 北京：中国计划出版社，2002 ［2］国家标准. 建筑制图标准（GBT 50104－2001）. 北京：中国计划出版社，2002 ［3］国家标准. 高层民用建筑防火规范（GB50045-2005）. 北京：中国计划出版社，2005 ［4］国家标准. 民用建筑热工设计规范（GB 50176－93）. 北京：中国计划出版社，1993 ［5］国家标准. 公共建筑节能设计标准（GB50189－2005）. 北京：中国建筑工业出版社，2005 ［6］同济大学. 西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编. 房屋建筑学. 北京：中国建筑工业出版社，2005

［7］建筑设计资料集编委会. 建筑设计资料集（第2、4、8集）. 北京：中国建筑工业出版社，1998

［8］国家标准. 建筑结构荷载规范（GB 50009－2001）. 北京：中国建筑工业出版社，2002 ［9］国家标准. 建筑抗震设计规范（GB 50011－2001）. 北京：中国建筑工业出版社，2001 ［10］国家标准. 建筑抗震设防分类标准（GB 50223－2004）. 北京：中国建筑工业出版社，2004 ［11］国家标准. 混凝土结构设计规范（GB 50010－2002）. 北京：中国建筑工业出版社，2002 ［12］国家行业标准. 高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ 3－2002、J 186－2002）. 北京：中国建筑工业出版社，2002

［13］国家建筑标准设计图集. 建筑物抗震构造详图（03G329－1）. 中国建筑标准设计研究院出版，2003

［14］国家标准. 建筑结构制图标准（GBT 50105－2001）. 北京：中国计划出版社，2002 ［15］龚思礼主编. 建筑抗震设计手册（第二版）. 北京：中国建筑工业出版社，2002 ［16］中国有色工程设计研究总院. 混凝土结构构造手册. 中国建筑工业出版社.2003 ［17］丰定国、王社良主编. 抗震结构设计（第2版）. 武汉：武汉工业大学出版社，2003 ［18］霍达主编. 高层建筑结构设计. 北京：高等教育出版社，2004

［19］梁兴文、史庆轩主编. 土木工程专业毕业设计指导. 北京：科学出版社，2002

本科毕业设计任务书

毕业设计题目 辽宁地质学院宿舍楼 学生姓名 韩伟 学院 城市建设学院 专业 土木工程 班级 B0802 学号 1411080220

学生（签字）：

指导教师（签字）：

系主任（签字）：

任务书下达日期： 2011 年10月 8 日

致 谢

经过了几个月的紧张工作终于为毕业设计画上了圆满的句号。在这几个月的设计中，虽然遇到的困难很多，但都一一克服了，从最初的懵懵懂懂，到现在对专业知识的一定掌握，很庆幸这次毕业设计让自己有个机会能够回顾一下大学四年所学的知识，让自己有个系统的了解。

望着厚厚的一本计算书，几十张改了又改的图纸摆在了我的面前，紧绷的脸也不由得露出了笑容。回顾整个设计过程，可以说没有一点经验可言。从建筑设计开始就由于考虑不周不得不反复修改，重新论证。这无论是对以后的学习还是科研都是大有益处的。

通过这次毕业设计，我真正体会到了作为工程设计人员的不易和肩上的责任。因为稍微一个疏忽都有可能造成严重的后果。这就要求我们要有谨慎和严谨的头脑。只有认认真真的、脚踏实地的、一丝不苟的做好每一步，我们才能最终把事情做好。一旦有一个环节出了问题，结果是付出的心血将付之东流。

完成这份设计除了自身的努力，更离不开老师的指导。真心感谢指导我毕业设计的周福安老师。在建筑设计阶段，老师有开阔的视野、思想，能从很别具一格的视角发现我建筑方案的不足，并对我提出建议。在结构设计阶段又给我灌输很多新的理念，给我讲解设计中的难点和疑点。

在毕业设计中，还得到了其他多位老师的帮助。同时我也要感谢我所在设计小组的同学们。他们在设计过程中给予我很大的帮助。

最后，我要特别感谢我的父母。感谢他们的养育之恩，感谢他们多年来在精神和经济给予我的支持。这些年来他们一直在默默地为我而奉献着。在我大学四年期间，他们受了不少苦，我一直都很感激他们，我现在还无以回报，我唯一能做的就是搞好自己的专业知识，将来做一名优秀的工程师。