小高層設計1目錄1序言22設計資料321工程概況322設計任務323設計依據33結構設計過程431構件尺寸選取432荷載計算44計算書541承臺布置及預應力薄壁管樁設計542樓梯配筋計算11參考文獻14致謝14附件一文獻綜述14小高層設計21序言畢業設計是大學本科教育培養目標實現的重要階段，是畢業前的綜合學習階段,是深化、拓寬、綜合教與學的重要過程,是對大學期間所學專業知識的全面總結。為了使自己所學的知識能夠更好的運用在將來的實際工作中，并提高自己的知識面，使自己的能力能夠進一步的提高，因此我以機算為主，手算為輔完成自己的畢業設計。我的畢業設計題目為小高層設計。在畢業設計前期，我溫習了結構力學、鋼筋混凝土、土力學、基礎工程等知識，并查閱了混凝土結構設計規范（GB500102002）、建筑結構荷載規范GB500092001、建筑樁基技術規范JGJ9494、建筑地基基礎設計規范50072202等規范以及建筑結構制圖標準GB/T501052001和現澆混凝土框架、剪力墻、框架剪力墻、框支剪力墻結構03G1011。在畢業設計中期，我們通過所學的基本理論、專業知識和基本技能進行建筑、結構設計，在畢業設計后期，主要進行設計計算書的輸入。在整個設計過程中都得到指導老師的指正和幫助，因此使我圓滿的完成了任務，在此表示衷心的感謝。畢業設計的三個月里，在指導老師的幫助下，經過資料查閱、設計計算、計算書撰寫以及外文的翻譯，加深了對新規范、規程、手冊等相關內容的理解。鞏固了專業知識、提高了綜合分析、解決問題的能力。在進行結構計算時，應用了PKPM設計軟件，對其有一定的了解，并在繪圖時熟練掌握了AUTOCADTARCH,以上所有這些從不同方面基本達到了畢業設計的目的與要求。由于自己水平有限，難免有不妥和疏忽之處，敬請各位老師批評指正。小高層設計指導老師編寫071081246摘要本建筑主體機構為12層，地下1層，地上11層，屬于框支剪力墻結構。功能為地下室為設備用房，1、2兩層為商場，3層以上為住宅房。建筑繪圖采用AUTOCAD軟件，計算采用PKPM等軟件，通過建立數據人機交互模式，實現結構計算。基礎采用某小高層的地質資料，采用樁基礎，樁采用預制樁，整個建筑物是適應時代發展需求的小高層建筑。關鍵字小高層建筑框支剪力墻樁基礎ABSTRACTTHISBUILDINGISDESIGNEDINTO12STORIESUNDERGROUND1LAYER,ONTHEGROUND11LAYERSSTRUCTUREPARTCUTTHEFRAMESHEARSTHEDINTWALLCONSTRUCTIONTHEFUNCTIONISAGROUNDFLOORTOUSETHEBUILDINGFORTHEEQUIPMENTS,1AND2TWOLAYERSAREMARKETS,3LAYERSAREABOVEFORRESIDENCEBUILDINGBUILDINGPAINTINGADOPTIONAUTOCADSOFTWARE,CALCULATIONADOPTIONPKPMETCSOFTWARE,PASSTOESTABLISHDATAPERSONSMACHINEHANDOVERWITHEACHOTHERMODE,REALIZECONSTRUCTIONCALCULATIONSOMESMALLHIGHGEOLOGIESDATAINFOUNDATIONADOPTIONANDTHEFOUNDATIONADOPTSPILESFOUNDATIONANDTHEPILESWHICHAREPREPARED,WHOLEBUILDINGISTOADAPTSTOTHEAGESDEVELOPMENTDEMANDINGANDSMALLHIGHBUILDINGSKEYWORDSSMALLSKYSCRAPERTHEFRAMESHEARSTHEDINTWALLFOUNDATION小高層設計32設計資料21工程概況本次畢業設計課題為小高層設計，該建筑主體結構為12層，地下1層，地上11層，總建筑面積為692483平方米，其中地下建筑面積為79184平方米。地面以上11層高372米，地下一層深36米。建筑結構類型框支剪力墻結構。設計使用年限50年。抗震設防烈度為6度。建筑耐火等級為為地上1級。22設計任務（1）綜合應用所學的知識，通過參考資料的查詢，能對其建筑單體進行基本的建筑設計；（2）綜合應用所學的混凝土結構設計和其他相關知識進行結構設計；（3）應用PKPM結構設計軟件進行結構建模，之后對梁、板、柱進行結構配筋；（4）運用混凝土結構設計的相關知識進行小構件如樓梯的手算配筋，以及用土力學和基礎工程的相關知識進行承臺和樁基的設計，以鞏固所以的知識；（5）完成整套的建筑施工圖和結構施工圖。23設計依據（1）畢業設計任務書。（2）國家現行有關建筑及規劃設計規范標準和規定建筑結構可靠度設計統一標準（GB500682001）混凝土結構設計規范（GB500102002）建筑結構制圖標準（GB/T501052002）建筑結構荷載規范GB500092001建筑抗震設防分類標準（GB502232004）建筑抗震設計規范（GB500112201）砌體結構設計規范（GB500032001）建筑地基基礎設計規范（GB500072002）建筑樁基技術規范（JGJ9494）高層民用建筑設計防火規范（GB5004595）（2001年版）住宅設計規范（GB5009699）商店建筑設計規范（JGJ4888）民用建筑設計通則（JGJ3787）建筑設計防火規范（GBJ1687）（2001年版）小高層設計43結構設計過程31構件尺寸選取由于本建筑是框支剪力墻結構，3層為轉換層，受力比較復雜，因此梁尺寸比較大，板厚也比較厚，住宅房的板厚為120MM,廚房、衛生間、陽臺和其他小構件板厚均為100MM。32荷載計算321屋面恒載（上人屋面）面層（防水層、隔熱層、保溫層、找平層）152/KNM找坡層18水泥膨脹珍珠巖2找坡，最薄處不小于30；0037021結構層120厚現澆鋼筋混凝土屋面0122532/頂棚抹灰20厚12水泥砂漿0022004KNM合計5112/322樓面恒載（板100厚）面層30厚細石混凝土樓面（用于除廚房、衛生間所有房間）003240722/KNM結構層100厚鋼筋混凝土樓面0102525頂棚抹灰00220042/二次裝修荷載062/KNM合計4222/323活載非上人屋面活載為05，上人屋面活載為20；2/KNM2/KNM住宅樓面活載為20，懸挑陽臺為25，商場為35。2/2/小高層設計54計算書41承臺布置及預應力薄壁管樁設計411計算參數信息各柱子軸力標準組合值分布如下圖柱子截面尺寸和，以相應于荷載效應標準組合時作用于柱底的荷載為豎向力80BHM70標準力，豎向力標準力產生的為例計算。采用預應力薄壁管樁，樁外徑6324KFN0KM,設計樁長為43M，承臺混凝土強度等級取C45,配置HRB335級鋼筋。7R412地質報告根據地質勘測報告列各土層的樁端端阻力和樁側側阻的特征值及土層厚度如下序號土厚度（M）土側側阻力特征值（KPA）土端端阻力特征值（KPA）土名稱11631260粘土2763330粉質粘土3164330粘土434622970粘土413計算參數信息柱傳至承臺的豎向力標準值F6324KN柱傳至承臺底面X方向的彎矩標準值MX000KNM混凝土強度等級C45鋼筋級別HRB335承臺以上土的厚度HD1M混凝土保護層的厚度H3000MM樁的入土深度D43M承臺以上土的重度02000KN/M3矩形承臺邊長L35M承臺的箍筋間距S000MM414承臺彎矩設計值計算計算簡圖如下小高層設計61樁頂豎向力的計算依據建筑樁技術規范JGJ9494的第511條其中F作用于樁基承臺頂面的豎向力設計值，F12632400758880KN；G樁基承臺的自重，G12（250122512201225173500KN；MX,MY作用于承臺底面通過樁群樁形心的X,Y軸的彎矩設計值KNM；XI,YI第I復合基樁或基樁X,Y軸的距離M；NI基樁的豎向力設計值KN。經計算得到單樁樁頂豎向力設計值最大壓力N75888073500/4000210/2/44100021/2/441208095KN沒有拔力2矩形承臺彎矩的計算依據建筑樁技術規范JGJ9494的第561條其中MX1,MY1垂直X軸和Y軸方向計算截面處的彎矩設計值；XI,YI垂直Y軸和X軸方向自樁軸線至相應計算截面的距離；NI1扣除承臺自重的單樁樁頂豎向力設計值KN，NI1NIG/N。經過計算得到彎矩設計值MX1220809573500/4210/208094860KNMMY1220809573500/4210/208094860KNM415承臺截面主筋的計算依據混凝土結構設計規范GB500102002第72條受彎構件承載力計算式中1系數，當混凝土強度不超過C50時，1取為10,當混凝土強度等級為C80時，小高層設計71取為094,期間按線性內插法確定；FC混凝土抗壓強度設計值；H0承臺的計算高度；FY鋼筋受拉強度設計值，FY300N/MM2。X方向配筋，計算得S94860106/10021103501000117000200094112000940500094S100094/209953ASX948600106/0995311700030000271536MM2。承臺截面主筋，X方向選用1814150AS276948MM2。Y方向配筋，計算得S94860106/10021103501000117000200094112000940500094S100094/209953ASY948600106/0995311700030000271536MM2。承臺截面主筋，Y方向選用1814150AS276948MM2。416承臺受沖切驗算依據建筑樁基礎技術規范JGJ94941,對四樁承臺可按下列公式計算受沖切承載力式中FL作用于沖切破壞錐體上的沖切力設計值，取758880KNBX,BY矩形截面柱或局部荷載作用面積的邊長AX,AY沖跨，沖切破壞錐體側面頂邊與底邊間的水平距離；X,Y分別與沖跨比X,Y對應的沖切承載力系數，按下式計算H0承臺外邊緣的有效高度柱對承臺沖切驗算取AX037M,AY037MX032,Y032X139,Y139BX080M,BY080M0120,FT180N/MM2H01170M計算得F21390800371390800371800001171374629KN小高層設計8經過計算,由于抗沖切力F1374629KN758880120910656KN，所以滿足要求2,四樁承臺受角樁沖切按下式驗算式中N作用于角樁頂的豎向壓力設計值，取208095KNBX,BY承臺邊緣至樁內邊緣的水平距離AX,AY沖跨，為樁邊緣至柱邊或承臺變階處的水平距離，當大于H0時，取H0；X,Y分別與沖跨比X,Y對應的沖切承載力系數，按下式計算角樁對承臺的沖切驗算與柱邊形成的破壞錐體取AX037M,AY037MX032,Y032X093,Y093BX098M,BY098M0120,FT180N/MM2H01170M計算得N09300980180930098018180000117456252KN經過計算,由于抗沖切力N456252KN208095120249714KN，所以滿足要求417承臺截面抗剪切計算依據建筑樁技術規范JGJ9494的第568條和第5611條。根據第二步的計算方案可以得到XY方向樁對承臺的最大剪切力記為V208095183752379440KN我們考慮承臺配置箍筋的情況，斜截面受剪承載力滿足下面公式其中0建筑樁基重要性系數，取120；剪切系數，XY方向分別為020，020；FC混凝土軸心抗壓強度設計值，FC2110N/MM2；B0承臺計算截面處的計算寬度，XY方向分別為350000MM，350000MM；H0承臺計算截面處的計算高度，H01170MM；FY箍筋受拉強度設計值，FY30000N/MM2。柱邊處的斜截面受剪承載力計算X方向驗算是否按計算配置箍筋FCB0H00202110350011701728090000N0V455328000N已滿足抗剪要求，只需按構造配箍筋Y方向小高層設計9驗算是否按計算配置箍筋FCB0H00202110350011701728090000N0V455328000N已滿足抗剪要求，只需按構造配箍筋418承臺的局部受壓承載力驗算當柱或樁的混凝土強度等級高于承臺的混凝土強度等級5N/MM2以上時，應驗算承臺在柱下或樁上的局部受壓承載力。承臺的局部受壓承載力就按下式計算其中F1局部荷載設計值A1混凝土局部受壓面積柱對承臺的局部受壓驗算AB局部受壓時的計算底面積BX,BY局部受壓面積的邊長，取080M,080MC局部受壓面積的邊至相應的計算底面積的邊距離070M取F1758880KNA1064M2SC070MAB576M095576/06405211006410003848640KN910656KN滿足局部受壓承載力要求角樁對承臺的局部受壓驗算AB局部受壓時的計算底面積C樁的外邊至承臺邊緣的距離；當大于BP時，取為BP取F1208095KNA1049M2C070MAB441M2095441/04905211004910002946615KN249714KN滿足局部受壓承載力要求419樁承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁技術規范JGJ9494的第411條根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N208095KN樁頂軸向壓力設計值應滿足下面的公式其中0建筑樁基重要性系數，取120；FC混凝土軸心抗壓強度設計值，FC2110N/MM2；A樁的截面面積，A0385M2。經過計算得到樁頂軸向壓力設計值滿足要求,只需構造配筋4110樁豎向極限承載力驗算樁承載力計算依據建筑樁基礎技術規范JGJ9494的第5223條小高層設計10根據第二步的計算方案可以得到樁的軸向壓力設計值，取其中最大值N208095KN樁豎向極限承載力驗算應滿足下面的公式最大壓力其中R最大極限承載力；QSK單樁總極限側阻力標準值QPK單樁總極限端阻力標準值S,P分別為樁側阻群樁效應系數，樁端阻群樁效應系數，承臺底土阻力群樁效應系數；S,P分別為樁側阻力分項系數，樁端阻抗力分項系數，承臺底土阻抗力分項系數；QSK樁側第I層土的極限側阻力標準值，按下表取值；QPK極限端阻力標準值，按下表取值；U樁身的周長，U220M；AP樁端面積,取AP038M2；LI第I層土層的厚度,取值如下表；厚度及側阻力標準值表如下序號土厚度M土側阻力標準值KPA土端阻力標準值KPA土名稱01631260粘性土1763330粉土或砂土2164330粘性土334622970粘性土由于樁的入土深度為43M,所以樁端是在第4層土層。最大壓力驗算R22016312608763331616433082746208/165164297000038/165260478KN上式計算的R的值大于最大壓力208095KN,所以滿足要求小高層設計1142樓梯配筋計算421底層梯段板設計已知底層層高36M，踏步尺寸，采用C25混凝土，板采用HPB235鋼筋、梁縱筋采165280M用HPB335鋼筋。樓梯上均布活載標準值。樓梯平面布置見下圖2KQN取板厚度，約為板斜長，板傾斜角，取1M120HM130TAN1652809COS086寬板帶計算。荷載計算如下梯段板的荷載計算見下表，恒載分項系數；活載分項系數2G4Q梯段板的荷載荷載種類荷載標準值水磨石面層02801650658/028105三角形踏步05028016525/028206混凝土斜板01225/086349板底抹灰00220/086047恒荷載小計707活荷載20總荷載設計值。1530KN12704218PKNM截面設計如下板水平計算跨度，彎矩設計值28NLM22NML小高層設計12，查表得622108100749SCMFH0962S，選配（級鋼），2043SYAMF52754SAM分布筋。梯段板配筋見下圖65422底層平臺板設計設平臺板厚度，取1M寬板帶計算。10H平臺板底荷載計算見下表，恒載分項系數；活載分項系數。12G14Q總荷載設計值2354076PKNM平臺梁的荷載荷載種類荷載標準值水磨石面層065100MM厚混凝土板012525板底抹灰0022004恒荷載小計355活荷載20截面設計如下平臺板底計算跨度02148148OLM彎矩設計值2765OMPLKN板有效高度0HM小高層設計13，查表得6221015098SCMFH09S，選配,20SYAMF251SAM423底層平臺梁設計設計平臺梁截面尺寸為30荷載計算見表平臺梁的荷載荷載種類荷載標準值KN/M梁自重02（0301）251梁側粉刷002（0301）220016平臺板傳來355148/2263梯段板傳來70728/299恒荷載小計1369活荷載20（338/2154/2）428截面設計如下計算跨度。01502763NLLM彎矩設計值2948MPKN剪力設計值3NVL截面按T形截面計算067FBM梁的有效高度052H經判別屬于屬于第一類T形截面，查表得622101940687SCMF09S，選配（級鋼），6035SYAMFH3182763SAM配置箍筋，則斜截面受剪承載力82（滿足要求）007125SVTYCSAFBHFHSV1530KN平臺梁配筋見結構詳圖。小高層設計14參考文獻混凝土結構（上、中）；主編東南大學程文禳，同濟大學顏德姮；中國建筑工業出版社混凝土結構設計；主編沈蒲生；高等教育出版社；建筑結構構造資料集下冊；主編建筑結構構造資料集編委會；中國建筑工業出版社；混凝土結構設計；主編朱彥鵬；同濟大學出版社；混凝土結構設計；主編周克榮；同濟大學出版社；建筑結構荷載規范GB500092001；鋼筋混凝土組合樓蓋設計與施工規程YB923892住宅設計規范GB500961999；民用建筑設計通則GB503522005；混凝土結構設計規范GB500102002；砌體結構設計規范GB500032001；建筑樁基技術規范JGJ9494工民建專業畢業設計手冊；主編楊志勇；武漢工業大學出版社；簡明鋼筋混凝土結構設計手冊；主編曾昭豪；中國建筑工業出版社；基礎工程；主編莫海鴻、楊小平；中國建筑工業出版社；房屋建筑學；主編同濟大學、西安建筑科技大學、東南大學和重慶建筑大學編著；中國建建工業出版社；建筑制圖由華南理工大學等主編，高等教育出版社出版。致謝在本次的畢業設計過程中得到了張劍鋒老師的悉心指導。通過這次小高層設計，使我進一步加深了對鋼筋混凝土與樁基理論方面的認識，同時通過在設計過程中碰到問題解決問題，從而提高了自己的水平，相信對于我今后走出校門，踏上社會，從事專業工作的時候會有莫大的幫助。在此，特別感謝張老師的幫助。同時也要感謝沈翔等同學的幫助。在本次設計過程中，因為有他們所提供的資料文獻規范，我的設計才得以順利完成，在此表示由衷的謝意附件一文獻綜述摘要本次設計在建筑和結構形式的選定，構件截面的選取，荷載的計算，以及樓梯和基礎的設計中參照了各種相關的文獻，現將本次設計過程中用到的文獻綜述如下房屋建筑學由同濟大學、西安建筑科技大學、東南大學和重慶建筑大學編著，中國建建工業出版社出版。本書分為上下兩篇，上篇為民用建筑設計，下篇為工業建筑設計，主要闡述了民用和工業建筑設計構造的基本原理和相關應用知識，其中民用建筑設計內容包括設計概論，建筑平面、立面、剖面設計，建筑構造概論，墻和基礎構造，樓地層構造，樓梯構造，屋頂構造，門窗與遮陽構造，以及變形縫的設置。本次設計主體為住宅，其中平面立面要求，通風和采光，節點構造詳圖的畫法等參考了本書。住宅設計規范（GB500961999）本規范適用于全國所有城市，主要針對新建和擴建的住宅設計。其中住宅按層數劃分為1、一至三層為低層住宅；2、四至六層為多層住宅；3、七至九層為中高層住宅；十層以上為高層住宅。混凝土結構設計規范（GB500102002）本規范適用于房屋和一般構筑物的鋼筋混凝土、預應力混凝土以及素混凝土承重結構的設計。本規小高層設計15范不使用于輕骨料混凝土和其他特種混凝土結構的設計。建筑結構荷載規范（GB500092001）本規范的適用范圍僅限于工業與民用建筑的結構設計，其中也包括了附屬于該類建筑的一般構筑物在內，例如煙囪、水塔等構筑物。在設計其他土木工程結構或特殊工業構筑物時，本規范中規定的風、雪荷載也應作為設計的依據。此外，對建筑結構的地基設計，其上部傳來的荷載也應以本規范為依據。這些都是設計人員所必須遵守的。混凝土結構東南大學程文禳，天津大學康谷貽主編，中國建筑工業出版社。本文獻分為上、中、下三冊，其中上冊為混凝土結構設計原理，中冊為混凝土建筑結構設計。上冊主要講述了混凝土材料及其物理力學性能，極限狀態設計方法，受彎構件正截面受彎承載力，斜截面承載力，受壓和受拉構件的截面承載力等。中冊主要講述了樓蓋，單層廠房、多層框架、高層建筑結構的設計方法。本次設計主要參考了上冊和中冊。建筑制圖由華南理工大學等主編，高等教育出版社出版。本文獻是根據國家教委于1987年批準印發的高等工業學校畫法幾何及土木建筑制圖教學基本要求和現行的有關國家標準，總結了近幾