某大学学生公寓建筑与结构设计计算说明书.doc

目 录 1 引言 1 1.1 工程概况 1 1.2 设计资料 2 2 建筑设计 4 2.1 建筑功能及特点 4 2.2 工程做法 7 2.3 门窗 8 3 PKPM设计 10 3.1 确定结构布置 10 3.2 确定梁柱截面尺寸 10 3.3 输入荷载计算 11 3.4 PMCAD参数选取 12 3.5 PKPM电算流程 17 3.6 PKPM电算成果 18 4 单榀框架设计 19 4.1 单榀框架计算简图的确定 19 4.2 竖向荷载标准值计算 20 4.3 竖向荷载作用下的内力计算 26 4.4 风荷载作用下内力及位移计算 36 4.5 地震作用下内力及位移计算 43 4.6 内力组合 50 4.7 框架梁截面配筋计算 72 4.8 框架柱的配筋计算 83 5 基础选型 91 5.1 初选桩长和桩径 91 5.2 双柱共用承台桩基础 91 5.3 单柱独立承台桩基础 95 5.4 基础梁 99 6 零星构件设计 102 6.1 楼屋面现浇板计算 102 6.2 楼梯计算 104 结束语 111 致 谢 112 参 考 文 献 113 附录1 楼面恒活荷载及粱间荷载图 114 附录2 梁的配筋率图及柱的轴压比图 115 1 引言 本课题的设计内容是某大学学生公寓建筑与结构设计。根据毕业设计（论文）任务书规定，本课题的设计内容为某大学学生公寓，采用钢筋混凝土框架结构。此公寓建立在某市某大学的新校区内，建筑用地红线内60×30m2，拟建地段用地规整平坦。该建筑的建筑面积为7200m2（±5%）6层，可设裙楼，底层层高为3.6m，其它层层高为3.3m。功能要求包括：学生公寓以4人间为主，可以设部分2人间；每层设公共卫生间、淋浴室、盥洗间，不设开水间；在每层设值班办公室和公共活动室；每层还要考虑设设备间（含配电间、弱电间等）；楼梯设置要符合消防要求，不少于2部楼梯。学生公寓是学生生活、学习和娱乐的地方，在符合建筑设计规范的基础上，应尽量提高建筑物的美观度，且由于高峰时段宿舍人流量的密集，楼梯的设计也必须合理，尽量保证在每个时段楼梯都保持畅通。 1.1 工程概况 本工程是某大学学生公寓楼，采用钢筋混凝土框架结构，总层数为6层，底层层高为3.6m，其它层层高为3.3m，室内外地坪高度为0.470m。本工程的主要设计内容为建筑设计和结构设计，主要使用功能是生活功能和娱乐功能。其中，底层为大部分区域为车库，2～6层为住宅。底层设有值班办公室、值班人员宿舍、设备间和杂物间各1间，卫生间、盥洗间和公共活动室各2间，并设双跑楼梯和三跑楼梯各2部。2～6层各设宿舍16间，宿舍设计为四人间，总面积为27.72m2，设有阳台，采光充足。另设卫生间、盥洗间和淋浴室各2间，公共阳台一间。该建筑的使用年限为50年，建筑结构安全结构等级为二级。 本设计的结构形式采用现浇混凝土整体框架结构。框架结构又称构架式结构。房屋的框架按跨数分有单跨多跨按层数分有单层多层按立面构成分有对称不对称按所用材料分有钢框架混凝土框架胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等其中最常用的是混凝土框架（现浇整体式装配式装配整体式也可根据需要施加预应力主要是对梁或板）钢框架装配式装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工效率较高工程质量较好框架建筑的主要优点1）空间分隔灵活自重轻节省材料2）具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点利于安排需要较大空间的建筑结构3）框架结构的梁柱构件易于标准化定型化便于采用装配整体式结构以缩短施工工期4）采用现浇混凝土框架时结构的整体性刚度较好设计处理好也能达到较好的抗震效果而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状框架结构体系的缺点1）框架节点应力集中显著2）框架结构的侧向刚度小属柔性结构框架在强烈地震作用下结构所产生水平位移较大易造成严重的非结构性破色威风威风数量多吊装次数多接头工作量大工序多浪费人力施工受季节环境影响较大3）不适宜建造高层建筑框架是由梁柱构成的杆系结构其承载力和刚度都较低特别是水平方向的即使可以考虑现浇楼面与梁共同工作以提高楼面水平刚度，但也是有限的）它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，其总体水平位移上大下小但相对于各楼层而言层间变形上小下大设计时如何提高框架的抗侧刚度及控制好结构侧移为重要因素对于钢筋混凝土框架当高度大层数相当多时结构底部各层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩和整体的侧移亦显著增加从而导致截面尺寸和配筋增大对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难影响建筑空间的合理使用在材料消耗和造价方面也趋于不合理，故一般适用于建造不超过15层的房屋框架结构可设计成静定的三铰框架或超静定的双铰框架与无铰框架混凝土框架结构广泛用于住宅学校办公