中国矿业大学土木工程毕业设计 - 图文

编号：（ ）字 号

本科生毕业设计

设计题目： 姓 名： 班 级：

第三十五中学园丁楼

学 号：

二○一三年六月

中 国 矿 业 大 学

本科生毕业设计

姓 名：学 院：专 业：设计题目：指导教师：

学 号：

力学与建筑工程学院

土木工程专业（工业与民用建筑工程方向） 第三十五中学园丁楼

职 称： 讲师

二○一三年六月 徐州

中国矿业大学毕业设计任务书

学院 力学与建筑工程专业年级 土木工程专业工 学生姓名

任务下达日期： 2013 年 1 月 7 日

毕业设计日期： 2013 年 1 月 7 日至 2013年 6 月 9 日

毕业设计题目：第三十五中学园丁楼

毕业设计主要内容和要求：

毕业设计基本内容包括建筑设计、结构设计、翻译三个个方面。

1.建筑设计

主要是根据建筑功能的要求，进行建筑物的平面、立面和剖面设计，并绘制相应的建筑施工图。建筑图4张左右，包括两张平面图，立面图，主要剖面图（剖到楼梯）。

2.结构设计

根据确定的建筑设计图纸，进行结构方案的选择分析，结构平面的布置，选择结构材料及其强度级别，确定结构构件截面尺寸，独立进行一定数量的结构构件内力分析及截面承载能力计算与设计。在此基础上，绘制主要结构施工图，并编制毕业设计说明书。结构图4—5张，包括基础平面布置图、结构平面布置图、标准层现浇板配筋图、框架配筋图、楼梯配筋图等主要结构设计施工图，并且要求手绘楼梯图。

3.英文论文翻译

要求近三年出版的英文文献，翻译后的中文不少于3000字。

院长签字： 指导教师签字：

中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书

指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论

依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成 绩：

指导教师签字： 年

日

月

中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书

评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问

题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：

成 绩：

评阅教师签字： 年 月

日

中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书

评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问

题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：

成 绩：

评阅教师签字： 年 月

日

中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩

答 辩 情 况 回 答 问 题 提 出 问 题 正 确 基本 正确 有一般有原则性错误 性错误 没有 回答 答辩委员会评语及建议成绩： 答辩委员会主任签字： 年 月 日 学院领导小组综合评定成绩： 学院领导小组负责人： 年 月 日

摘 要

本毕业设计主要包括两个部分，第一部分是徐州第三十五中学园丁楼设计；第二部分是外文文献翻译部分。

第一部分包括建筑设计和结构设计。对于建筑设计，主要根据相关资料、现行国家标准以及徐州当地的工程地质、水文地质条件等，对建筑进行了合理的功能分区，同时对建筑的外观和内部空间关系进行了较为合理的设计。对于结构设计，主要进行了结构布置，荷载计算，一榀横向框架的内力分析，一根梁和一根柱的截面设计，一个独立基础设计，一个楼梯的设计和一个区格楼板的设计；并使用PKPM对整个结构进行了建模分析。

第二部分是外文文献翻译，原文题目为―Flexural strengthening of RC beams using textile reinforced mortar–experimental and numerical study ‖。 关键词：纤维编织网增强砂浆 混凝土梁 抗弯加固 有限元建模

中国矿业大学2013届本科生毕业设计 第 29 页

屋面板传给1/3轴次梁

1/3轴次梁集中荷载 51512.0??3.3??2.0??2.1??3.38kN8282

D轴柱柱顶集中力：

②1~5层 楼面板传给纵梁

3.38+14.49?3.33.3?2.1=8.86kN（8.90+8.86?

3.63.6?3.9）?2?26.30kN

2.0????1.05?2?1.05?3?2.151?1-2???????3.6?2.0??3.9??8??3.6??3.6?????282.90kN 中国矿业大学2013届本科生毕业设计 第 30 页

楼面板传给1/C轴次梁 2323???1.05??1.05??2.1?1.65??1.65??3.32.0??1-2?????????3.6?2.0??1-2?????????3.6?14.49kN ?3.6??3.6???3.6??3.6????2??2??

楼面板传给1/3轴次梁

1/3轴次梁集中荷载

D轴柱柱顶集中力：

（8.90+8.86?

3.6）?2?26.30kN

3.6?3.951512.0??3.3??2.0??2.1??3.38kN8282

3.38+14.49?3.3=8.86kN3.3?2.1

图4.2框架楼屋面活荷载作用图（单位：kN）

中国矿业大学2013届本科生毕业设计 第 31 页

4.6框架楼屋面雪载

4.6.1框架横梁承受的均布荷载 （1）框架边跨

屋面板传给横梁

23??1.95??1.95??3.93.0??1-2???2?9.20kN/m??????5.45.42????????

（2）框架中跨

屋面板传给横梁

4.6.2框架柱承受的集中荷载 （1）A轴柱

屋面板传给次梁

?23??1.0??1.0??2.03.0??1-2???2?2.76kN/m??????4.84.82? ???????2323??1.8??1.8??3.6?1.95??1.95??3.9 3.0??1-2??5.4???5.4???2?5.4?3.0??1-2??5.4???5.4 ???2?5.4?48.60kN????????????????

A轴柱顶集中力：

48.60/2?（2）B轴、C轴柱

屋面板传给纵梁

23?2.42.45151?????2.4 3.0??1-2?????5.5?3.0??2.0??3.0??3.6??????8282?5.5??5.5?????2

513.0??3.9??22.82kN82

3.9?2?25.27kN

3.6?3.9B轴、C轴柱柱顶集中力：

22.82/2?（3）D轴柱

屋面板传给纵梁

23?51?1.05??1.05??2.13.0??1-2???3.6?3.0??3.9??13.35kN??????82?3.6??3.6?????2

3.9?2?11.86kN

3.6?3.9

屋面板传给1/C轴次梁

2323????3.31.051.052.11.651.65???????? 3.0??1-2?????3.6?3.0?1-2???3.6??????????? ?3.6??3.6???3.6??3.6????2??2??

?21.74kN

中国矿业大学2013届本科生毕业设计 第 32 页

屋面板传给1/3轴次梁

51513.0??3.3??3.0??2.1??5.07kN 8282

1/3轴次梁集中荷载

3.3 5.07+21.74?=13.29kN

3.3?2.1D轴柱柱顶集中力：

（13.35+13.29?

3.6）?2?39.45kN

3.6?3.9框架屋面雪载和楼面活荷载作用图

图4.3框架屋面雪载和楼面活荷载作用图（单位：kN）

中国矿业大学2013届本科生毕业设计 第 33 页

5水平荷载计算

5.1 风荷载计算

5.1.1节点集中风荷载计算

《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第7.1.1条规定：当计算主要承重结构时，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按下述公式计算

???z?s?z?0 （5.1）

k式中，?k—风荷载标准值（kN/m2）

?z— 高度Z处的风振系数 ?s—风荷载体型系数 ?z—风压高度变化系数 ?0—基本风压（kN/m2）

由《建筑结构荷载规范》GB50009-2012附录E表E.5可查得徐州地区重现期为50年的基本风压：?0=0.35kN/m，该工程位于徐州市郊区，所以地面粗糙度为B类。风载体型系数由《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.3.1节表8.3.1查得：?s=0.8（迎风面）和?s=-0.5（背风面），对于矩形平面?s?0.8???0.5??1.3。《建筑结构荷载规范》GB50009-2012规定，对于高度大于30m，且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数?z来考虑风压脉动的影响。本设计中，房屋高度H=19.4m <30m，则不需要考虑风压脉动的影响，取?z=1.0。

风压高度变化系数?z可按《建筑结构荷载规范》 GB50009-2012表8.2.1查得.结果见表5.1。

节点集中风荷载可按下式计算：

A PW??k （5.2）

2层次 6 5 4 3 2 1 ?z 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 ?s 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 18.90 15.90 12.90 9.90 6.90 3.90 z?m?表5.1风荷载计算表 ?0?kN/m2??z 1.23 1.13 1.00 1.00 1.00 1.00 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 ?k(kN/m2) 0.560 0.514 0.455 0.455 0.455 0.455 A?m2? 22.50 22.50 22.50 22.50 22.50 29.25 PW?kN? 6.30 5.78 5.12 5.12 5.12 6.65 风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载。其中A为一榀框架各层节点的受风面积，取上层的一半和下层的一半之和，顶层取到女儿墙顶，底层只取到该层计算高度的一半（底层的计算高度应从室外地面开始取）。z为框架节点至室外地面的高度。等效节点集中风荷载如图5.1所示。

中国矿业大学2013届本科生毕业设计 第 4 页

其中b为踏步宽，h为踏步高。本设计楼梯踏步高度选用150mm，踏面选用300mm。 1.4.2建筑立面设计

建筑的立面设计是在符合使用功能和结构构造等要求的前提下对建筑空间造型的进一步美化，运用建筑造型和立面构图的一些规律，紧密结合平面、剖面的内部空间组合而进行的。因此在立面设计中一应反映出建筑的性格，即建筑的使用性质；二应反映内部空间及其组合情况；三应反映自然条件和民族特点的不同；四应适应基地环境和建筑规划的总体要求。

本设计在立面上设计比较简单，但是在墙面面砖的色彩上，用分格条把这个立面的色调区别开来，下部使用白色面砖，比较质朴、典雅。在窗户处理上，整个立面大体上采用了六种形式的窗户，较大的截面尺寸使得整个建筑显的很稳重。总体上说，整个建筑在立面设计上力求达到简洁、朴素、典雅的效果。通过对空间的综合利用，以端庄朴实无华的形象来表达住宅建筑的丰富文化内涵，达到形式和内容的统一，使环境得到改善。 1.4.3建筑剖面设计

建筑剖面设计的任务是确定建筑各部分空间的高度、建筑的层数、建筑空间的利用以及处理建筑剖面中结构构造关系等问题。建筑剖面设计的实质是对使用空间、交通联系空间进行竖向的组合布局。建筑剖面设计和建筑的使用、造价、节约用地等有很大的关系，而且要结合平面一起考虑，才能有助于剖面设计的完成。层高是剖面设计的重要数据，是工程常用的控制尺寸。本设计中层高的确定除了考虑室内净高与结构、构造所需的高度外，还使其符合建筑模数的要求。建筑剖面组合则是根据建筑竖向使用要求，解决层高、层数和建筑在高度方向的安排方式，并协调这些因素与“造型力求简洁”之间的矛盾。 （1）房屋各部分高度的确定

房间剖面的设计，首先需要确定室内的净高。即房间内楼地面到顶棚或其他构件底面的距离。室内净高和房间剖面形状的确定主要考虑以下几个方面：室内使用性质和活动特点的要求，采光通风的要求，结构类型的要求，室内空间比例的要求。本设计层高为3.0m。 （2）房屋数的确定

影响确定房间层数的因素有很多。主要有房屋本身的使用要求、城市规划的要求、选用的结构类型以及建筑防火等。根据上述要求，确定取6层的建筑高度。 （3）楼梯在剖面中的位置

画剖面图时，一般要将楼梯、门厅等较复杂的部位表现出来。

1.5厕所尺寸的确定

每套住宅应设卫生间,第四类住宅宜设二个或二个以上卫生间。每套住宅至少应配置三件卫生洁具，不同洁具组合的卫生间使用面积不应小于下列规定 1)设便器、洗浴器（浴缸或喷淋）、洗面器三件卫生洁具的为3ｍ2； 2)设便器、洗浴器二件卫生洁具的为2.50ｍ2； 3)设便器、洗面器二件卫生洁具的为2ｍ2；

4)单设便器的为1.10ｍ2。

本设计每户型一个大面积卫生间，兼有盥洗室的功能，内部可配备淋浴器、浴缸、洗脸台、马桶等设备，并且可以满足洗衣机的放置，尺寸分别为：2000mm?4800mm。

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1.6建筑做法说明

本工程建筑做法参照《工程做法》05J909和《图集平屋面建筑构造（一）》99J201-1图集，建筑细部做法如下所述。 1.6.1屋面

1、40厚C20细石混凝土

2、高分子或高聚物改性沥青卷材一层 3、20厚1:3水泥砂浆找平层 4、100厚现浇钢筋混凝土屋面板 1.6.2二~六层一般楼面

1、10厚地砖楼面，干水泥擦缝 2、5厚1:1水泥砂浆结合层 3、20厚1:3水泥砂浆找平层 4、100厚现钢筋混凝土楼面 1.6.3卫生间、盥洗室、厨房楼面

1、10厚地砖楼面，干水泥擦缝 2、5厚1:1水泥细砂浆结合层 3、30厚C20细石混凝土

4、聚氨酯二遍涂膜，厚1.2 5、20厚1:3水泥砂浆找平层（四周做圆弧状或钝角） 6、100厚现钢筋混凝土楼面 1.6.4外墙做法

1、水泥花砖（2003200324）

2、刷界面处理剂一道 3、12厚1:1:6水泥石灰砂浆打底 4、8厚1:1:6水泥石灰砂浆粉面 1.6.5内墙做法

1、刷（喷）内墙涂料 2、10厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面 3、15厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底

4、刷界面处理剂一道 5、蒸压粉煤灰加气混凝土砌块600mm3200mm3300mm 1.6.6 卫生间、盥洗室、厨房内墙面

1、5厚釉面砖白水泥浆擦缝 2、6厚1:0.1:2.5水泥石灰膏砂浆结合层 3、12厚1:3水泥砂浆打底

4、刷界面处理剂一道 5、混凝土空心小砌块 1.6.7雨棚

1、现浇钢筋混凝土楼板

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2、素水泥砂浆一道 3、6厚1:3:9水泥石膏砂浆打底扫毛

4、内墙涂料 1.6.8上人屋面女儿墙

1、8厚1:1:6水泥石灰砂浆粉面 2、12厚1:1:6水泥石灰砂浆打底

3、刷界面处理剂一道 4、200厚钢筋混凝土墙 1.6.9散水做法

1、40厚C20细石混凝土，1:2水泥黄砂压实抹光 2、120厚碎石或碎砖灌M2.5混合砂浆 3、素土夯实，向外坡4% 1.6.10踢脚做法

1、8厚地砖素水泥擦缝 2、5厚1:1水泥细砂结合层 3、12厚1:3水泥砂浆打底 4、刷界面处理剂一道 1.6.11阳台做法 1）阳台楼面做法

1、10厚地砖楼面，干水泥擦缝 2、5厚1:1水泥细砂浆结合层 3、30厚C20细石混凝土

4、聚氨酯二遍涂膜，厚1.2 5、20厚1:3水泥砂浆找平层（四周做圆弧状或钝角） 6、100厚现钢筋混凝土楼面 2）阳台墙面做法

1、刷（喷）内墙涂料 2、2、10厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面

3、15厚1:1:6水泥石灰膏砂浆打底

4、刷界面处理剂一道 5、蒸压粉煤灰加气混凝土砌块600mm×200mm×300mm

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2.结构设计

2.1设计资料

2.1.1 工程概况

工程概况及各参数确定依据如下表2.1所示。

表2.1 工程概况 工程名称 结构类型 建筑层数 房屋高度 结构设计使用年限 徐州市第三十五中学园丁楼 钢筋混凝土框架结构 地上6层 按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010中的定义确定。房屋高度是指室外地面到主要屋面板板顶的高度。本设计房屋高度为20.30m。 根据《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008附录A.1.3条表A.1.3采用。本设计建筑为普通房屋，故本建筑设计使用年限为50年。 根据结构破坏后产生后果的严重性按《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008附录A.1.1条表A.1.1划分。本设计建筑为普通的住宅楼，结构破坏后果严重，对人的生命、经济、社会或环境影响较大，故本建筑结构的安全等级为二级。 根据《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008附录A.1.7条表A.1.7采用。本建筑结构的安全等级为二级，故结构重要性系数γ0=1.0。 根据建筑遭遇地震破坏后，可能造成的人员伤亡、直接和间接经济损失、社会影响的程度及其在抗震救灾中的作用等因素，按《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008第3.0.2条进行分类，本建筑抗震设防类别为丙类（标准设防类）。 根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010附录A查得：抗震设防烈度：7度；设计地震分组：第二组；设计基本地震加速度：0.10g。 根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度按《建筑抗震设计规范》GB50011 -2010第6.1.2条表6.1.2确定本设计建筑抗震等级为三级。 根据工程地质资料按《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第4.1.6条表4.1.6确定本设计场地类别为Ⅱ类。 根据混凝土结构暴露的环境按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第3.5.2条表3.5.3确定本设计地上部分混凝土结构环境类别为一类，地下部分混凝土结构环境类别为二a类。 根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012第8.2.1条，本设计建筑处于徐州市郊区，房屋比较稀疏，故场地粗糙度为B类。 根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012续表E.5，徐州50年一遇基本风压为0.35kN/m2。 根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2012续表E.5，徐州50年一遇基本雪压为0.35kN/m2。 结构安全等级 结构重要性系数 抗震设防类别 主要地震参数 建筑抗震等级 场地类别 环境类别 地面粗糙度 基本风压 基本雪压 2.1.2 设计依据

《工程建设标准强制性条文》（2009年版） 《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011

《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010

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《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008 《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008 《建筑结构制图标准》 GB/T50105-2010 2.1.3 材料选取

混凝土：《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第4.1.2条：钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20；采用强度等级400Mpa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。本设计梁、板、柱等结构构件采用C35混凝土，基础采用C30混凝土。

钢筋：根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010第4.2.1条钢筋选用规定，同时为了方便施工，故本设计受力筋、分布筋和箍筋等均采用HRB400钢筋。

砌块：根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.9.2条砌体结构材料规定，同时考虑砌体材料本身应具有质量轻、强度高、外保温效果好、施工方便等特点，故本设计采用规格为600mm3200mm3300mm，强度等级为MU10的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。

砂浆：根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第3.9.2条砌体结构材料规定，本设计采用强度等级Mb7.5的砂浆。

2.2结构方案选取

2.2.1 竖向承重体系选取

选择合理的抗侧力结构体系，进行合理的结构或构件布置，使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能，是结构设计的关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。常见的竖向承重体系包括框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系及筒体结构体系等。

框架结构体系：由梁柱连接而成，其具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求。在结构受力性能方面，框架结构属于柔性结构，自振周期长，地震反应较小，经合理设计可具有较好的延性性能。其缺点是结构抗侧刚度较小，在地震作用下侧向位移较大。

剪力墙结构体系：由剪力墙同时承受竖向荷载和侧向力的结构，剪力墙是利用建筑外墙和内隔墙位置布置的钢筋混凝土结构墙，承受竖向荷载在墙体内产生的向下的压力及侧向力在墙体内产生的水平剪力和弯矩，因此剪力墙具有较大的承受侧向力的能力。但墙体太多，混凝土和钢筋的用量增多，材料强度得不到充分利用，既增加了结构自重，又限制了建筑上的灵活多变。

框架—剪力墙结构体系：其既保留了框架结构建筑布置灵活、使用方便的优点，又具有剪力墙结构抗侧刚度大、抗震性能好的优点，同时充分发挥材料的强度作用，具有较好的技术经济指标。一般10~40层的高层建筑可采用该结构。

筒体结构体系：主要有核心筒和框筒结构组成的空间受力结构。筒体结构抗侧刚度大，整体性好；建筑布置灵活，能提供很大的可以自由分隔的使用空间，特别适用于30层以上或100m米以上的超高层建筑。

《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.1.1条规定：抗震设防烈度为7度的现浇钢筋混凝土框架结构的房屋最大高度为50m。此处房屋高度为室外地面主要屋面板板顶的高度（不包括局部突出屋顶部分）。本设计的房屋高度为20.30m，共计六层，根据本楼的功

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能使用性，要求建筑平面布置比较灵活，可以形成较大的使用空间，故本设计选用框架结构作为该综合楼的竖向承重体系。框架承重方案为纵横向框架双向承重方案。 2.2.2 水平承重体系选取

常见的横向承重体系包括：现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。

现浇楼盖结构：可分为肋梁楼盖、密肋楼盖、平板式楼盖和无粘结预应力现浇平板楼盖等。肋梁楼盖结构具有良好的技术经济指标，可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量，能充分发挥材料的作用，结构整体性好，抗震性能好，且结构平面布置灵活，易于满足楼面不规则布置、开洞等要求，容易适用各种复杂的结构平面及各种复杂的楼面荷载。

叠合楼盖：在预制钢筋混凝土薄板上，再现浇一层钢筋混凝土并使之共同工作的楼盖结构。其优点是整体性好，刚度大，施工方便，节省模板。

预制板楼盖：可分为预制预应力大楼板和预制预应力多孔板，其施工方便，工业化程度高，但刚度较小，整体性较差，抗震性弱，在抗震区使用较少。

组合楼盖：由底部的压型钢板和上部的混凝土现浇层所组成。其优点是自重轻、楼板厚度小、节省模板、施工方便、施工周期较短；缺点是用钢量大，造价高。

综合各方案的优缺点，本设计选用现浇肋梁楼盖作为水平向承重体系。 2.2.3 基础形式选取

在选择地基基础类型时，主要考虑两方面因素：一是建筑物的性质（包括用途、重要性、结构形式、荷载性质和荷载大小等）；二是地基的工程地质和水文地质情况（包括岩土层的分布、岩土的性质和地下水等）。 本设计为高度20.30m的六层住宅楼，场地和地基条件简单、荷载分布均匀，根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2010第3.0.1条，本建筑的地基基础设计等级为丙级。地基内具有土层良好，故将基础直接做在天然土层上。根据建筑结构形式和荷载的大小，本设计采用天然土层上的独立基础。独立基础分为刚性基础和扩展基础。扩展基础用钢筋承受基础底部的拉应力，保证基础不发生断裂，并具有较强的抗剪抗弯能力，允许基础高度不满足刚性角要求，可以减小基础埋置深度，减小土方开挖量。

综合以上原因，本设计基础采用天然地基上的现浇锥台型扩展独立基础。 2.2.4 楼梯形式选取

楼梯是多层房屋及高层房屋的竖向通道，它由梯段和休息平台构成。为了满足承重及防火要求，采用钢筋混凝土楼梯最为合适。

楼梯按结构构造分为板式楼梯、梁式楼梯、螺旋式楼梯和剪刀式楼梯等，最常用的为板式楼梯和梁式楼梯。选择楼梯结构形式，应根据楼梯的使用要求、材料供应、施工条件等因素，本着经济、适用，在可能的条件下注意美观的原则确定。一般当楼梯使用荷载不大，且梯段的水平投影长度小于3m时，通常采用板式楼梯；当楼梯使用荷载较大，且梯段的水平投影长度大于3m时，则宜采用梁式楼梯较为经济。

本设计为六层普通住宅楼，楼梯人流量不会很大。同时本建筑对卫生、美观和防火具有较高的要求，故采用现浇式钢筋混凝土板式楼梯。

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2.3.框架梁板柱尺寸估算

2.3.1抗震等级确定

该工程位于江苏省徐州市云龙区，根据《我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组》可查得徐州云龙区设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010表6.1.2可以判定本工程抗震等级为三级。

2.3.2主梁、次梁截面估算

?11??11?主梁截面：h??~?L??~??7500?750~625mm2， 取h?650mm2

?1012??1012?b11?~ ，b?325~186mm， 取b?300mm h23.5?11??11?次梁截面：h??~?L??~??6650?554~369mm2， 取h?500mm

?1812??1812?b11?~ ，b?250~143mm， 取b?300mm h23.5阳台挑梁尺寸

挑梁尺寸：挑出1250mm，埋入2000mm，b?h=200mm?350mm 纵梁尺寸：b?h=200mm?350mm 柱尺寸估算

由于中柱的荷载较边柱大，为了安全可靠起见，以中柱的截面为准，所有框架柱统一尺寸。柱尺寸估算时，应该考虑抗震设计时的轴压比值：

该公式中各字母的含义如下： 错误！未找到引用源。—抗震设计轴压增大系数，框架结构外柱取1.3，不等跨内柱取1.25，

等跨内柱取1.2，此处等跨内柱取错误！未找到引用源。=1.2；

错误！未找到引用源。—轴压比限值，根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010表6.3.6

柱轴压比限值查表可得错误！未找到引用源。=0.85.

.0kN/m2~13.0kN/m2（恒公式中的轴力设计值N，可以简化估算，取每层楼层重量G?11荷载75％，活荷载25％），乘以荷载分项系数1.25，本设计中取G=13kN/错误！未找到引用源。。

4.8?5.4?7.5?3029.4kN 2该设计中梁板柱一般混凝土取C35混凝土，所以错误！未找到引用源。=16.7N/mm2

1.2?3029.4?1000?246096mm2 所以柱截面面积：Ac?0.85?16.7本设计中框架柱截面采用正方形截面，所以柱截面边长Ac?246096?496mm，

轴力设计值N?1.20?6?11?取a=500mm，所以框架柱截面为500mm×500mm。

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3设计单元选取

3.1.刚度计算

本设计选用④轴线处的横向框架进行计算，本设计为现浇钢筋混凝土框架，节点为刚节点，计算简图如图4.1所示。

图3.1 框架④结构简图

3.1.1横梁、柱线刚度计算

在现浇楼板或者预制楼板的框架结构中，只有现浇楼板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架偏移。在考虑这一有利作用，计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼板的边框梁取，对中框架梁取，本设计取一榀中框架计算，所以取Ib=2I0错误！未找到引用源。。其中，I0?bh312错误！未找到引用源。。横梁线刚度：Kb?EcIbl错误！未找到引用源。。梁的混凝土强度等级为C35，混凝土的弹性模量。柱的混凝土强度等级为C35，混凝土的弹性模量。根据公式i?EcI/l可以得到梁、柱的线刚度，具体计算结果见下表：

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表3.1 框架横梁尺寸及线刚度 梁类别 AB 跨 BC跨 CD 跨 截面 跨度 2惯性矩 b?h(m) 0.30×0.65 0.30×0.65 0.30×0.65 l(m) 5.4 3.0 5.4 I0(mm4) 6.87×109 6.87×109 6.87×109 线刚度 Kb(N2mm) 6.28×1010 8.02×1010 4.10×1010 表3.2 柱尺寸及线刚度 柱号 截面 柱高度 h(m) 4.50 3.00 惯性矩 线刚度 Z 底层柱 标准层柱 b?h(m2) 0.50×0.50 0.50×0.50 Ic?bh312(mm4) 5.21×109 5.21×109 Kc?EcIc(N2mm) h4.10×1010 5.47×1010

3.1.2横向框架柱的侧移刚度D值

梁柱相对线刚度比以及柱侧移刚度修正系数计算公式：

一般层：

K ?

2Kc?Kb

K ?c?2?K 底层： K?

?KbKc0.5?K?c?2?K 表3.3 计算框架柱侧移线刚度D??cKcA轴柱 层次 12（N/mm） h2B轴柱 K ?c 0.524 0.277 C轴柱 D 12731 16556 K 2.614 0.872 ?c 0.675 0.466 D轴柱 D 16400 16993 1 2-6 1.148 0.766 层次 K ?c 0.675 0.466 D 16400 16993

K 1.148 0.766 ?c 0.524 0.277 D 12731 16556 1 2-6 2.614 0.872

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由上面计算可得：

底层框架柱侧移线刚度D1=12731+16400+16400+12731=58262

标准层框架柱侧移线刚度D2=D3=D4=D5=D6=16556+16993+16993+16556=67099 根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010表3.4.3-2规定：该层的侧向刚度小于上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层刚度平均值的80%，即为侧向刚度不规则，现针对该规定做如下验算：

D158262??100%?86.8%?70% D267099

所以该框架为规则框架。

3.2. 恒荷载计算

3.2.1荷载传递的基本原理

如下图所示，阴影部分为一个计算单元。次梁承受板传来的荷载，并通过自身受弯将荷载传递到主梁上，主梁作为次梁的不动支点承受次梁传来的荷载，并将荷载传递给主梁

的支撑—柱。双向板上的荷载，以450等角分线为界，分别传至两相邻支座。如图 图3.2结构计算单元所示。

图3.2结构计算单元

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