刘生文毕业设计简介(韩建平)
LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
毕业设计（论文）简介
设计（论文）题目 武威某化工公司钢结构职工公寓设计
姓 名：刘 生 文
学 号：08300520
专 业：土木工程
班 级：08级土木工程基地2班
指导教师：吴 长
日 期：2012年6月10日
武威市某化工公司钢结构职工公寓设计
土木工程专业 08300520 王正振 指导教师 吴长
摘 要
本次设计的对象为张掖市某化工设备公司钢结构职工公寓，主体结构为5层。在综合考虑建筑场地条件及建筑功能的基础上，对其进行了较为完整的建筑及结构设计。建筑平面采用矩型，层高采用3M。楼板采用钢筋混凝土现浇楼板，主体结构采用钢框架结构，并选择其中一榀框架进行了完整的设计计算，基础采用独桩基础。
关键词：建筑设计; 钢筋混凝土框架; 桩基础
一、设计依据
1.工程概况
本工程为公寓楼，建筑场地位于张掖，主体5层，层高3.0米。框架结构，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值0.1g，特征周期为0.459s。建筑耐火等级二级，建筑物合理使用年限为50年。
2.地质条件
(1)杂填土：层厚0.4-1.8米
(2)黄土粉状土：层厚2.6-5.3米。
(3)淤泥：层厚0.6-2.3米。
（4）基岩。
在勘察深度内未见地下水。
根据地质情况,本工程采用桩基础，持力层为基岩，承载力特征值为580Kpa。
场地类别为II类场地土。场地标准冻结深度1.1米。
二、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，对基地环境、使用功能、结构形式、施工条件、材料设备、建筑经济及建筑艺术等各个方面的条件和要求 进行综合考虑后，作出的平面关系、空间关系和造型的设计。 在建筑设计过程中兼顾安全、适用、经济、美观四个原则，并依据建筑设计资料集进行详细说明。总平面设计要求综合总体规划，基地环境等具体条件合理分区，妥善解决平面各组成部分之间的相互关系，选择合适的交通联系方式。并且简捷明快，管理方便，满足人在心理，视觉和其它各种使用上的要求，按照建筑性质，规划和基地，确定平面形式，使布局紧凑，节约用地，并且为立面设计创造有利条件，考虑合理性及经济性。
（一）总平面设计
总平面设计要求结合总体规划场地环境等具体条件，合理分区，妥善解决平面各组成部分之间的相互关系，选择适当的的交通联系方式，并且简捷明确，管理方便；按照建筑物的性质和场地环境，确定平面形式，做到布局紧凑，节约用地，并考虑为立面设计创造有利条件，以及其合理性与经济性等。
（二）平面设计 建筑平面设计集中反映了建筑平面各组成部分的特征及其相互关系，同时还不同程度反映了建筑空间艺术构思及结构布置关系等。使建筑能满足安全，适用，经济，美观的要求。无论是有几个房间组成的小型建筑物或是由几十个甚至是上百个房间组成特大型建筑物，从组成平面各部分的使用性质来分析，均可归纳为两个组成部分，即使用部分（包括主要房间和辅助房间）和交通联系部分（包括门厅、走道、楼梯间等）。
（三）立面设计
立面设计主要是对建筑体型的各个方面进行深入刻画和处理，使整个建筑形象趋于完善。为更好的 3
完成立面设计，就要遵循一定的设计原则，灵活运用各种设计方法，从建筑的整体到局部反复推敲、相互协调、力争达到完美的地步。它包括门窗、墙柱等部件的设计。
（四）剖面设计 房间的剖面形状主要是根据使用要求和特点来确定。同时也要结合具体的物质技术、经济条件及特定的艺术构思来考虑，使之既满足使用又能达到一定的艺术效果。剖面设计主要确定房间的剖面形状、尺寸及比例关系：确定建筑物的层数和各部分的标高；解决天然采光、自然通风、保温、隔热、屋面排 水及选择建筑构造方案；进行房间竖向空间的组合，研究建筑空间的利用。 。
三、结构设计
（一）结构体系的选择 结构体系与结构的承载力、侧向刚度、抗震性能、材料用量以及造价高低有着密切关系，还与层数、总高度和建筑空间的大小有关。选型原则：安全可靠，经济适用。
框架结构可分为现浇式、装配式、和装配整体式三种。考虑到本建筑地区为7度抗震设防，而且现浇式框架本身的连续性、整体性较强且抗震能力高；而装配式节点构造不理想，框架的连续性受到损害，抗震能力低于现浇框架，综上所述，选择现浇框架结构体系。
（二）楼板设计
本建筑楼板采用钢筋混凝土现浇梁板式。
1.设计资料
2（1） 公寓楼楼面活荷载标准值为2.0kN/m。
（2） 混凝土强度等级为C30，钢筋强度等级为HPB300。
2．板的设计 (1)荷载计算
考虑活荷载与恒荷载
(2)内力计算
确定板的计算跨度，划分板的计算类型，双向板采用弹性理论方法计算其内力。 （3）配筋计算
根据各跨内力计算出各控制截面所需钢筋用量，若所需钢筋用量小于最小配筋率，则采用构造
配筋，配筋应符合相应的规范要求。
（三）楼梯设计
楼梯按其结构形式和受力特点主要分为板式与梁式两种。本设计中，由于楼梯跨度小，故采用板式楼梯计算。
板式楼梯的传力途径一般为：楼梯踏步荷载→梯段板→平台梁→楼梯柱（或框架梁）。 混凝土等级为C30；纵向受力钢筋为HRB335级，箍筋为HPB300级。
（四）框架设计
1．结构布置
采用对称结柱网布置，横向最大跨度为5.7米，纵向最大跨度5.7米。
梁、柱的混凝土等级为C30；梁、柱中受力钢筋均采用HRB335，箍筋采用HPB300。
2．选取计算单元
首先将空间结构转化为平面结构，即从结构中选取计算单元(一榀框架)。完整设计应分别计算横向单元和纵向单元，但考虑到结构计算的复杂性和毕业设计的时间限制，本设计从中选取了其中的一榀框架（5）
3．荷载计算
传力途径：板→次梁→框架梁→框架柱
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4．侧移验算（弹性侧移的验算） 基本周期的计算采顶点位移法。
水平地震作用力计算采用底部剪力法。
5．内力计算 （1）横向水平地震作用下的内力计算
根据《建筑结构抗震设计规范》，考虑到该建筑物的高度以及此结构的质量和刚度沿垂直方向分布均匀，故水平地震作用采用底部剪力法法进行计算，水平地震作用力下的框架内力采用D值法计算。
（2）竖向荷载作用下的内力计算（恒荷载和活荷载）
由于竖向荷载的不对称，故在计算柱内力时选取整榀框架，为能更好地运用所学知识，所已在计算内力时，恒荷载、活荷载与重力荷载代表值采用弯矩二次分配法计算弯矩，梁端考虑塑性内力重分布的影响将弯矩进行调幅。
6．内力组合
根据最不利内力组合的原则，本设计考虑三种内力组合方式：1.2×恒荷载+1.4×活荷载，1.35恒荷载+1.4×0.7×活荷载和1.2×重力荷载代表值+1.3×地震作用。考虑结构塑性内力重分布时，应在内力组合前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。
7．框架梁、柱的截面设计
由于延性框架有利于抗震，故需要调整部分内力以实现“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的概念设计。根据最不利内力，进行截面设计（配筋）。若所需钢筋量小于最小配筋率时按构造配置钢筋，配筋应符合相应的规范和构造手册的要求。
8．节点设计
节点是框架的要害，应进行计算配筋，以满足“强节点弱杆件的要求”，即验算节点核心区的承载力是否满足要求。
（五）基础设计
1．工程地质条件
场地土自上而下依次为：杂填土，黄土状粉土，淤泥，基岩。
2．基础选型与布置
基础选型的原则为力求使用上的安全可靠，施工上简便可行和经济上合理。基础选型主要取决于地基土层的工程性质、荷载特征、上部结构形式和施工技术等因素。考虑到圆跞层比较深，承载力较高，故选用桩基础。在考虑到柱底的弯矩及结构横向框架柱网间距较大，故采用大直径人工扩底灌注桩基础。
3．基础设计 （1）桩基设计
混凝土等级为C30，纵向受力钢筋为HRB400级，箍筋为HPB300级。
1） 确定桩身尺寸
2） 竖向荷载和水平荷载作用下桩身的承载力验算
3） 配筋计算
根据最不利内力进行配筋，若所需钢筋量小于最小配筋率时，按构造进行配筋，配筋应符合桩基础规范的要求。
（2）基础梁设计
包括确定截面尺寸，正截面计算及配筋和斜截面计算及配筋。
四、设计总结
毕业设计是大学学习阶段极其重要的一部分，要求我们将四年所学知识综合运用。在做本次设计之前，我查阅了很多资料发现很多问题是必须考虑到的。以前所学知识都是零碎的，而本次设计就是一个大综合，要把所有的东西都串联起来，并要有所延伸。本次设计还让我意识到理论与实践相结合的重要性，规范规定是一方面，而我们做设计时要与施工情况相结合，否则会出现施工不方便或无法施工等情 5
况。
在毕业设计过程中，除了有老师的耐心指导，也有同组同学的互相帮助。本次毕业设计既培养了我综合分析和解决问题的能力，也锻炼了手工绘制施工图的能力和对Auto CAD的掌握，并对各类规范和图集有了一定的了解。
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