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工大花园住宅2#楼建筑结构设计土木工程专业何广远(099044427)指导教师丁以兵讲师摘要本工程为扬州市工大花园高层住宅楼。根据现场的土地使用面积将该楼设计成一对称布置的住宅楼,设置两部电梯,一层设置四户。每层的层高2.8m,楼层总高度为33.6m。每层建筑面积568.8m2。基本风压值0.40kN/m2,抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度值为0.10g,Ⅱ类场地,设计地震分组为第一组。本工程结构设计采用框架-剪力墙结构,结构计算按剪力墙和纵向框架共同承重分析。具体内容包括:结构方案和初选截面尺寸;楼板结构设计;结构计算简图及刚度参数计算;荷载计算及结构位移验算;水平荷载作用下的结构内力分析;竖向荷载作用下的结构内力分析;荷载效应及内力组合;截面设计和构造要求;基础设计;结构施工图的绘制;计算机辅助设计。在进行截面抗震设计时,柱按偏压构件计算,保证延性框架要“强剪弱弯,强柱弱梁,强节点弱构件强锚固”的设计原则,且满足构造要求。关键词:高层建筑,建筑设计,结构设计,框架剪力墙,AbstractThesubjectoftheproposedhigh-riseresidentialbuildingswhichnamedPoly-technicuniversitygarden.Accordingtothelanduseareawillbecarriedintoasymmetricallayoutdesignofresidentialbuildings,theinstallationoftwolifts,oneoftwohouseholds.Thelevelofeveryflooris2.8m.Thetotalheightofthebuildingis33.6m.Eachfloorconstructionareais568.8m2.Basicwindpressurevalueis0.40kN/m2,earthquakeintensityof7degreessecurity,thebasicdesignforseismicaccelerationvalues0.10g,categoryIIsites,designfortheearthquake-firstgroup.Thisengineeringconstructiondesignadoptiontheframe-shearwallconstruction.Thestructureoftheverticallongitudinalloadinganalysis.Concretecontentsinclude:structuralprogrammesandprimarycross-sectionalsize;floorstructuraldesign;Structuralcalculationdiagrammaticdrawingandstiffnessparametercalculation;Structuralloadcalculationanddisplacementcalculation;Levelloadroleofendogenousforcestructureanalysis;Verticalloadroleoftheendogenousforcestructureanalysis;Loadeffectsandendogenousforceportfolio;Cross-sectionaldesignandconstructionrequirements;Foundationdesign;Structuralconstructionmapping;computer-aideddesign.Earthquakeincross-sectionaldesign,pillarbybiascomponentscalculatedtoensureextensiveframeworktostrongreminderandweakbends,strongcolumnandweakbeam,strongjointweakcomponentsstronganchoragedesignprinciples,andthecross-sectionmusttomeetthedemandofconstructionrequirements.Keywords:Tallstructures,ArchitecturalDesign,Structuraldesign,Frame-Shearwall共178页第1页第一章文献综述暨建筑与结构设计说明1.1设计条件与设计目的土木工程专业毕业设计是我们大学毕业前最后一个学习和综合训练阶段,是知识深化、拓宽、教学的重要过程,也是对我们综合素质与工程实践能力的一次全面检验。通过毕业设计,我们能够巩固和加深已学过的基础和专业知识,并培养我们综合分析和解决问题的能力以及严谨、扎实的工作作风和事业心、责任感。为我们将来走上工作岗位,顺利完成所承担的建设任务奠定基础。我的毕业设计课题是扬州市大学南路工大花园住宅2#楼的结构设计。建筑物的总层数应控制在11+1层,其总高度应控制在36m以下;总建筑面积6000-7000m2,根据具体情况可适当调整,但是不应超过7500m2。工程地质资料经某勘测设计研究院现场实地勘测得到。设计的目的是通过毕业设计这一时间较长的专门环节,培养土木工程专业本科生综合应用所学基础课、专业基础课及专业课知识和相应技能,解决具体的土木工程设计问题所需的综合能力和创新能力。1.2建筑设计构想、设计规模建筑总平面设计要考虑住宅楼建筑与周围局部环境的协调关系,并要考虑住宅楼道路与城市交通主干线的关系;建筑平面设计要考虑使用功能的特点,并要考虑建筑防火规范的要求;立面设计要简洁大方、赋有层次感和艺术气息。特别要突出主入口,并考虑本建筑与其他相邻拟建建筑物及环境的协调关系。1.3工程概况本设计应符合适用,经济和美观的建筑设计原则。在设计中要对办公楼各层的平面功能进行综合分析,以便达到最合理的平面和空间的组合,使其满足要求。建筑方面需考虑采光,通风,防火等要求。采光时尽量采用天然光。工程概况:建筑名称:扬州市工大花园住宅2#楼建筑地点:扬州市大学南路建筑等级:三级建筑面积:约60002m建筑类型:框架-剪力墙结构设计使用年限:50年该住宅楼平面共十二层,一至十层为普通住宅户型,十一层做跃层,十二层共178页第2页做设备放置区。每层的层高为2.8m,总高33.6m。总建筑面积约60002m。本工程的屋面设计为上人屋面,采用中间走道,外边坡屋面形式。整个建筑设计的过程较为复杂,要考虑的因素较多(如建筑的分类、总平面布局、建筑的防火要求等)。首先,根据建设用地条件和建筑使用功能,周边城市环境特点,进行了建筑平面设计,包括建筑平面选择、平面柱网的布置、平面交通流线组织及平面功能设计;其次,进行立面造型与剖面的设计。1.4建筑设计1.4.1总平面设计根据建筑场地示意图,综合考虑地形、建筑走向、主导风向、防火安全、周边道路、绿化等因素,合理布置了住宅楼位置,使其满足使用的功能要求,达到技术经济合理,方便使用的目的。具体如下:1.4.2平面设计平面设计是建筑设计中的关键,它集中反映了建筑平面各组成部分的特征及其相互关系、使用功能的要求、是否经济合理。因此,在进行方案设计的时候,总是从平面入手,同时认真分析剖面及立面的可能性和合理性。依任务书的要求,本建筑采用一梯两户的户型,然后将同样的单元进行拼接,形成一个简洁而又富有层次感。然后,要结合自然采光和通风等条件,根据功能合理布置房间。根据《建筑设计防火规范(GBJ16-87)》(2001修订版)的要求,为满足建筑防火的要求,考虑到建筑物的总长度为54m及使用的方便,我在平面设计中布置了一部楼梯和一部电梯(楼梯采用双跑形式,由于楼梯各部位的净空高度应保证人流通行和家具搬运,应不小于2000mm,梯段范围内净空高度宜大于2200mm。因此采用增加室内外高差和讲楼梯底层设计成长短跑。楼梯高度2800mm,踏步总数为16步,底层采用一跑10跑,二跑采用6跑;其他层都采用一跑和二跑均为8跑,踏步高度为175mm,踏步宽度为260mm,井宽160mm,扶手高度为1000mm;电梯为直线式扶梯。)在一楼进口处在第一个休息平台略低处设雨篷,采用坡屋面形式,立面上体现出现代简约风格。1.4.3剖面设计剖面设计的目的是确定建筑物各部分高度、建筑层数、建筑空间的竖向组合与利用,以及建筑剖面中的结构、构造关系等。平面设计着重解决内部空间水平方向上的问题,而剖面设计则主要研究竖向空间的处理。共178页第3页剖面设计的主要内容有:(1)确定房间的剖面形状、尺寸、及比例关系;(2)确定房间的层数和各部分的标高;(3)解决天然采光、然后通风、保温、隔热、屋面排水及选择建筑构造方案;(4)选择主体结构与围护结构方案;(5)进行房屋竖向空间的组合,研究建筑空间的利用。另外剖面设计的要点在于房间剖面形状的确定、建筑物层数、层高与净高的确定以及剖面空间组合根据住宅楼的使用特点,同时兼顾总建筑高度的要求和对工程造价的优化考虑,每层层高均设为2.8m,室外标高为-0.750m,首层室内标高±0.000m,建筑最高处标高为33.600m。同时在建筑剖面图中表示出了建筑各构件间的空间位置关系,如主梁、次梁及柱、门窗的位置等,从而使得在施工时施工人员通过建筑的剖面图及其他建筑图,能快速准确定位建筑各部分之间的位置关系(具体可见CAD绘图)。1.4.4立面设计有人说,一个伟大的建筑设计师同时也是一个艺术家。他会根据建筑物所在的位置和周围的大环境,根据建筑物的性质(是用来办公,还是用来作为娱乐之用),根据具体使用功能的要求,来设计建筑物的立面造型,给人以美的享受。建筑物的美观问题,既在房屋的外部形象和内部空间处理中体现出来,又涉及到建筑群体造型的布局,还与建筑的细部部设计有关,其中房屋的外部形象和内部空间处理,是单体建筑设计时考虑美观问题的主要内容。立面设计中主要处理方法有:(1)立面比例尺度的处理。这与建筑功能、材料性能及结构类型是分不开的,不同的建筑由于使用性质、容纳人数、空间大小、层高等不同会形成全然不同的比例和尺度关系。(2)立面虚实与凹凸处理。建筑立面中“虚”的部分是指窗、空廊、凹廊等,“实”的部分指墙、柱、屋面、栏板等,巧妙处理虚实关系可以获得轻巧生动、坚实有力的外观形象。(3)立面的线条处理。任何线条本身都具有一种特殊的表现力和多种造型的功能,任何好的建筑立面造型中千姿百态的优美形象都是通过各种线条在位置、粗细、长短、方向、曲直、疏密、繁简、凹凸等方面的变化而形成的。(4)立面的色彩与质感处理。色彩与质感都是材料的固有特性,而对一般建筑来说,主要是通过材料色彩的变化使其互相衬托与对比来增强建筑的表现力。(5)立面的重点与细部处理。根据功能和造型的需要,在建筑物某些局部位置进行重点和细部处理,可以突出主体,打破单调感。建筑物的体型和立面设计,必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性,如均衡,韵律对比统一等。在本次设计中就是考虑了这些构图的规律性,阳台的位置选择以及楼梯间的布置建筑物外观的确定都经过了几次改动才最终确定为现在的方案。为了使建筑物立面产生错落有致的布局效果,避免单调,丰富立面线条,设置假柱一直延伸到屋面上的花架,都是为了产生较好的立面效果。建筑的首层平面布置图、1-15正立面图、15-1背立面图以及侧立面图如下所示:共178页第4页1.4.5采光通风设计住宅楼采用采用,并采用混合式采光。每层的层高都是2.8m。根据规范中规定,住宅的窗地比应该在1:8-1:6之间,而本工程的窗地比为1:6,完全符合要求。另外,自然采光对窗户的高度要求,本工程的窗户高度为1.8m1.5m,基本满足自然采光的要求。住宅楼通风问题主要是合理组织气流路径,利用穿堂风可有效地解决其通风问题。其具体设计中是利用外墙的窗户和卧室的门、窗等的直线位置,形成穿堂风,来达到大楼通风的要
本文标题:工大花园住宅2楼建筑结构设计;土木工程
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