康馨家园青年公寓结构设计和抗震设计

摘    要

　　本设计主要进行了结构方案中横向框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先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震周期，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（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，. 是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。

　　关键词： 框架；结构设计；抗震设计

Abstract

　　The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames.  When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force （bending moment, shearing force and axial force ） in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end.

　　Keywords: frames; structural design; anti-seismic design

　　目   录

　　第一章 建筑设计

　　一、工程概况

　　工程名称：       康馨家园青年公寓

　　工程环境：       本工程位于长春市高新区

　　建筑类别：       二类

　　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

　　结构形式：       现浇整体框架

　　二、原始设计资料

　　（一）气象资料

　　长春市自然条件及气候条件：

　　年平均温度                                       4.8℃

　　最高气温                                          39℃

　　最低气温                                       -39.8℃

　　土壤冻结最大深度                                 1.62m

　　年平均降雨量                                  522至615mm

　　主导风向                                         西南风

　　基本风压值                                      0.65KN/m2

　　基本雪压                                       0.35 KN/m2

　　（二）基本地形及地质水文资料

　　（1）气候：具有大陆性气候特点，四季分明，雨量充沛。

　　（2）气象要素：春季较短，干燥多风；夏季温热多雨，炎热天气不多；秋季气爽，日夜温差大；冬季漫长较寒冷。年平均气温4.8°C,最高温度39.5°C,最低温度-39.8°C,日照时间2688小时。夏季，东南风盛行，也有渤海补充的湿气过境。年平均降水量522至615毫米，夏季降水量占全年降水量的60%以上；最热月（7月）平均气温23℃。秋季，可形成持续数日的晴朗而温暖的天气，温差较大，风速也较春季小。

　　（3）工程地质：

　　杂填土：以建筑垃圾为主，层厚1.5~2.6m;

　　粉质粘性土：黄褐色、可塑、中高压缩性，层厚3.5~5.8m;

　　粗砂：灰色饱和、局部夹粘性土薄层，层厚1.9~3.9m;

　　泥岩：灰白色、红褐色、粉沙质、结构层完全破坏，层厚0.7~1.9m

　　（4）水文地质：本地区地下水靠天然降水补给，地下水由东、东南向西、西北方向流动，与地形坡度一致。

　　（5）地震工程地质：国家地震局和省地质局确定为7度设防

　　三、设计概要

　　本设计是青年公寓，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。一般由休息部分、休闲部分和餐饮部分等组成。青年公寓内各种房间的具体设置、层次和位置，应根据使用要求和具体条件确定。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柱距为7.8m×7.5m.

　　（1）房间使用面积、形状、大小的确定

　　门厅：78m2

　　会客厅：44m2

　　小卖部： 25m2

　　医疗中心： 52m2

　　图书馆：96平方米

　　健身房： 180m2

　　棋牌娱乐室： 170m2

　　洗浴中心： 230m2

　　餐厅：260m2

　　（2）交通联系部分的平面设计

　　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，楼梯间应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风，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。

　　四、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。

　　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，取房间一层高为3.6m,其他层高为3.3m.

　　五、装饰

　　在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与建筑物身份相称的朴实、典雅。

　　六、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。长春地区抗震设防烈度为7度，必须进行抗震设防。

　　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。

　　七、楼梯的设计

　　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。本设计选取双跑楼梯，踏步高度选用150mm,踏面选用300mm.采用两部楼梯、两部电梯。

　　第二章 结构设计
　　一、工程概况
　　二、结构布置及计算简图 
　　三、重力荷载计算
　　（一）楼面及屋面的永久荷载标准值
　　（二）楼板及屋面的可变荷载标准值
　　（三） 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算
　　（四）重力荷载代表值

　　四、框架侧移刚度计算计算
　　五、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
　　（一）横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算
　　（二）横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算
　　六、竖向荷载作用下框架结构的内力计算
　　（一）计算单元
　　（二）荷载计算
　　（三）横向框架内力组合

　　七、截面设计
　　（一）框架梁计算
　　（二）框架柱计算
　　八、罕遇地震作用下弹塑性变形验算
　　（一）罕遇地震作用下的楼层剪力
　　（二）楼层受剪承载力计算
　　九、楼梯设计
　　（一）设计资料
　　（二）梯段板设计
　　（三）平台板设计
　　（四）平台梁设计

　　十、基础设计
　　十一、楼面设计
　　（一）设计资料
　　（二）楼面荷载
　　（三）配筋计算
　　第三章 施工设计
　　一、编制依据及主要使用的设计规范
　　（一）编制依据
　　（二）主要使用的设计规范
　　二、工程概况及施工特点分析
　　（一）工程建设概况
　　（二）工程特点
　　（三）施工特点分析

　　三、施工特点难点及关键阶段技术措施
　　（一）工程难点
　　（二）关键阶段技术措施
　　四、施工方案
　　（一）施工起点流向及施工顺序
　　（二）施工方法及施工机械
　　（三）施工组织措施
　　五、编制施工进度计划
　　（一）划分施工过程的要求
　　（二） 计算工程量的要求
　　（三） 确定劳动量及机械台班数量
　　（四） 确定施工过程的作业天数
　　（五） 编制施工进度计划初步方案的要求
　　（六） 施工进度计划的检查与调整

　　六、设计施工平面图
　　（一） 起重运输机械的布置
　　（二） 搅拌站、加工棚、材料构件堆放的布置要求
　　（三） 临时设施的布置
　　（四）临时供水、供电线路的布置要求

结 束 语

　　通过四年基础与专业知识的学习，培养了我独立做建筑结构设计的基本能力。在老师的指导和同学的帮助下，我成功地完成了这次的设计课题--康馨家园老年公寓框架结构设计。

　　此课题设计历时约四个月，在这四个月中，我能根据设计进度的安排，紧密地和本组同学合作，按时按量的完成自己的设计任务。在毕设前期，我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土设计原理》、《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《老年人建筑设计规范》《抗震设计规范》、《混凝土设计规范》、《建筑荷载规范》等规范。在毕业设计中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。特别是在遇到困难时，本组成员齐心协力、分工合作，发挥了大家的团队精神。

　　毕业设计是对四年专业知识的一次综合应用、扩充和深化，也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。通过毕业设计，我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识，同时我也得到了老师和同学的帮助，学习和体会到了建筑结构设计的基本技能和思想。特别值得一提的是，我深深的认识到作为一个结构工程师，应该具备一种严谨的设计态度，本着建筑以人为本的思想，力求做到实用、经济、美观；在设计一幢建筑物的过程中，应该严格按照建筑规范的要求，同时也要考虑各个工种的协调和合作，特别是结构和建筑的交流，结构设计和施工的协调。这就要求一个结构工程师应该具备灵活的一面，不仅要抓住建筑结构设计的主要矛盾，同时也要全面地考虑一些细节和局部的设计。在毕业设计的过程中，我深深地认识到各种建筑规范和规定是建筑设计的灵魂，一定要好好把握。在以后的学习和工作中，要不断加强对建筑规范的学习和体会，有了这个根本，我们就不会犯工程上的低级错误，同时我们在处理工程问题时就有了更大的灵活性。

　　土木工程是一门古老而又现代的学科，在进行工程实践的过程中，我们应该立足经典的理论知识，在不断的工程实践积累中，勇于创新，扩大交流，不断形成我们的工程技术优势。现在我国正处于基础建设的高峰时期，作为一名新世纪的土木工程人员，我们应该立足本国的具体情况，充分利用我国的人力和物力优势，不断的加强对外工程技术交流与合作，在竞争激烈的国际市场中占据我们的一席之地。

　　在本次毕业设计中，我为能用上四年的学习成果而欣喜万分，同时我深深的感觉到了基础知识的重要性。在以前学习结构力学、钢筋混凝土结构、建筑结构抗震等专业课时，老是觉得所学的东西跟实践相差的太远，甚至觉得没什么用，这可能跟当时特别想学什么就马上能用有关。这种急功近利的思想使自己对一些专业课的学习有所放松，在毕业设计的过程中，我感觉到那些基础知识是相当重要的。在以后的学习生活中切不可急于求成而忽略了基础的夯实，对一门系统的科学，应该扎实的学习它的每一部分知识，充分利用各种实践环节，切实做到理论联系实践，学以致用。

　　同样，通过这次毕业设计，我也感觉到我们的课程设置方面的优势和不足。在建筑学院土木工程学科，我们拥有相当一批非常优秀的结构和施工方面的老师，拥有一批相当勤奋的同学，在教和学的环节处理上，可以说是相当不错的。但话有说回来，我们在一些课程的设置上是不甚合理的。在本次框架结构设计中，我觉得知识涉及面最广的莫过于建筑结构抗震和钢筋混凝土结构，可是在我们的课程设置中，建筑结构抗震设计属于专业选修课，没有得到应有的重视，而且钢筋混凝土课程的课时安排比较紧张，有很多东西只能通过自学。希望以后的课程能够设置得更加合理，这样我们运用起来可能会更加自如。

　　大学毕业后，我将在新的学校开始自己新的学习和生活，但毕业设计这段时间是我四年的大学生活最充实得一段时间，我也初步掌握了建筑结构设计的基础知识。在工作阶段，我将更加对基础知识的学习，继续扎实的学习土木工程的专业知识，争取早日成为一名优秀的工程师。

　　参考资料
　　《建筑结构抗震设计》，东南大学编著、清华大学主审。北京：中国建筑工业出版社，1998
　　《混凝土结构》上册，第二版，天津大学、同济大学、东南大学主编，清华大学主审。北京：中国建筑工业出版社，1998
　　《房屋建筑学》，第三版，同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编，北京：中国建筑工业出版社，1997
　　《建筑类专业外语》之建筑工程，第三册，王翰邦、刘文瑛主编，北京：中国建筑工业出版社，1997
　　《建筑工程制图》，第三版，同济大学建筑制图教研室，陈文斌、章金良主编，上海：同济大学出版社，1996
　　《结构力学》上册，第四版，湖南大学结构力学教研室编，北京：高等教育出版社，1998
　　《土木工程专业英语》，段兵廷主编，武汉：武汉工业大学出版社，2001
　　《高等学校建筑工程专业毕业设计指导》，沈蒲生、苏三庆主编，北京：中国建筑工业出版社，2000、6
　　《土木工程专业毕业设计指导》，梁兴文、史庆轩主编，北京：科学出版社，2002
　　《建筑结构荷载规范》，02-1-10发布，02-3-1实施中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002
　　《混凝土结构设计规范》，02-2-20发布，02-4-1实施，中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002
　　《老年人建筑设计规范》JGJ122-99
　　《建筑设计防火规范》GBJ16-87

致   谢

　　经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

　　在这里首先要感谢我的导师赵莹老师、王元华老师和杜春海老师。老师们平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，装配草图等整个过程中都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐，但是老师们仍然细心地纠正图纸中的错误。除了老师们的专业水平外，他们的治学严谨和科学研究的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

　　然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下建筑工程专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。

　　最后感谢工学院和我的母校-吉林建筑工程学院建筑装饰四年来对我的大力栽培。

（如您需要查看本篇毕业设计全文，请您联系客服索取）