![[学士]某六层框架住宅结构设计计算书(含施工组织设计)](/e/data/images/notimg.gif)
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[学士]某六层框架住宅结构设计计算书(含施工组织设计)题目：天华小区住宅楼设计
Abstract: II
水总环[2020]81号：水利部水利水电规划设计总院关于加强水利水电工程水土保持方案编制与技术审查工作的通知（水利部水利水电规划设计总院2020年5月15日）.pdf1.2建筑设计的要求和依据 2
1.3建筑平面设计 3
1.4建筑体型及立面设计 5
1.5建筑剖面设计 7
1.6防火设计要求 7
2.4横向框架内力组合 58
2.5框架梁柱配筋计算 71
第三章施工组织设计 87
3.1.工程概况及施工条件分析 87
3.3施工措施安排 89
3.4施工进度计划 90
3.5现场平面布置（见图纸） 90
摘要：该住宅楼位于济南市，6层，总面积约为5000m2，采用的是框架结构，均采用矩形。在本建筑设计中，充分利用框架结构的优点。建筑设计应显现人的中心地位，现代性和实用性。各功能分区符合人的生活活动规律，具有较好的舒适性、方便性、安全性。结构设计的目的有两个，一是满足使用功能的要求，二是经济问题。结构设计部分包括结构选型、结构布置、结构计算、施工图的绘制等，综合运用PKPM、天正等软件对计算数据进行了验算和调整。施工组织设计通过科学、经济、合理的规划安排，达到建设项目能够连续、均衡、协调的进行施工，满足建设项目对工期质量及投资方面的各项要求。
DesignofTianhuaResidentialBuilding
StudentmajoringinCivilEngineeringHeHuanxi
TutorNameShiYuliang
Keywords:residentialbuilding;frameworkstructure;structuraldesign
建筑面积约5000m2，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用水泥空心砖。
门采用木门（=0.2kN/m2）,窗采用铝合金窗（=0.35kN/m2）。
1.1.6水文地质条件
自然地表1m内为填土，填土下层为3m厚砂质粘土，fk＝180kpa。建筑结构的安全等级为二级，结构设计正常使用年限为50年，抗震烈度为7度，场地类别为Ⅱ类场地，设防烈度类别为丙类。
（1）气象条件：最热月平均温度29.6℃；最冷月平均温度4.2℃；夏季极端最高39.8℃,冬季极端最低－4℃
（2）相对湿度：最热月平均湿度70%
（3）主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，冬季为北偏西风，基本风压为w0=0.5kN/m2
（4）雨雪条件：年终雨量1450mm，日最大降水强度192mm/d，暴雨降水强度3.3L/S0·100m2,最大积雪80mm。基本雪压0.40kN/m2。
1.2建筑设计的要求和依据
1.2.1建筑设计的要求[1]
（1）满足人们日常生活的需求的基础上，为使用者提供良好舒适的环境，是设计的首要任务和重点内容。
（2）采用合理的技术措施。正确选用建筑材料，根据建筑空间组合的特点，选择合理的结构、施工方案，使房屋整体性较好，坚固稳定，经久耐用，建造施工方便。
（3）具有良好的经济效果。建造房屋需要投入大量的人力和物力,因此在房屋的建造过程当中应注意就地取材，因地制宜，并运用合理,有效的施工技术措施,避免材料和人力的浪费，以达到预期的目标和要求。
（4）考虑建筑外型美观要求。建筑物不仅仅要满足人们正常使用的需要，同时还要很好的与周围的现有环境有机的结合起来，满足使用者对建筑美观的要求和需要，以达到视觉和精神上统一的效果。
（5）符合总体规划要求。单体建筑是总体规划中的组成部分，在设计过程当中应很好的考虑到该建筑物所处的环境，原有建筑的状况，周边交通环境，建筑红线，以及符合当地行政规划的要求。
1.2.2建筑设计的依据
（1）人体尺度和人体活动所需的空间尺度。建筑物中家具、设备的尺寸，踏步、窗台、栏杆的高度，门洞、走廊、楼梯的宽度和高度，以至各类房间的高度和面积大小，都和人体尺度以及人体活动所需的空间尺度直接或间接有关，因此人体尺度和人体活动所需的空间尺度，是确定建筑空间的基本依据之一。
（2）家具、设备的尺寸和使用它们的必要空间。家具、设备的尺寸，以及人们在使用家具和设备时，在它们近旁必要的活动空间，是考虑房间内部使用面积的重要依据。
（3）温度、湿度、日照、雨雪、风向、风速等气候条件。日照和主导风向通常是确定房屋朝向和间距的主要因素，所以在教学楼所设计前将上述所给的气象材料进行了了解和研究，并作为设计的依据。
（4）地形、水文地质条件和地震烈度。基地地形的平缓或起伏，基地的地质构成、土壤特性和地基承载力的大小，对建筑物的平面组合、结构的选择与布置等都有明显的影响。
（5）建筑模数和模数制。为了建筑设计、构件生产以及工程施工等方面的尺寸协调，从而提高建筑施工技术的水平，降低工程成本并提高房屋设计和建造的质量和速度，建筑设计应采用国家规定的建筑统一模数制。本建筑的柱距、开间、进深和层高等尺寸都采用3M的模数。
建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。天华小区住宅楼设计为一梯两户，两种户型，意在满足不同住户的要求。平面设计考虑到住宅使用的舒适度。
1.3.1使用部分的平面设计
建筑平面中各个使用房间和辅助用房，是建筑平面组合的基本单元。
1.3.1.1使用房间的平面设计
使用房间平面的设计的要点：
起居室的主要功能是供家庭团聚娱乐、接待客人、看电视之用，同时也兼作进餐、杂物、交通等用途，除了保证一定的使用面积之外，应减少交通干扰，厅内门的位置集中布置，有适当的直线墙面布置家居。
卧室应直接采光，自然通风，满足安全和私密的要求。卧室空间尺度比例恰当。一般开间与进深之比不要大于1:2；进深尺寸不的小于2.4m。主卧室有良好的朝向，一般朝南布置。卧室的门窗位置布局主要是结合卧室家具布局而布置。门窗位置应适合家具位置的不同变换。
（2）使用房间的面积、形状和尺寸
使用房间面积的大小，主要是由房间内部活动特点，使用人数的多少，使用功能等因素来决定的。
初步确定房间的使用面积大小以后，还需进一步确定房间的形状和具体尺寸。房间平面的形状和尺寸，主要是由室内使用特点、采光、通风、等要求所决定。在满足使用要求的同时，我们还应从构成房间的技术经济条件及人们对室内空间的观感来综合考虑房间的平面形状和尺寸。
（3）门窗在房间平面中的布置
房间平面设计中，门窗的大小和数量是否恰当，它们的位置和开启方向是否合适，对房间的平面使用效果也有很大影响。同时，窗的形式和组合方式有和建筑立面设计的关系密切，门窗的宽度在平面中表示，它们的高度在剖面中确定，而窗和外门的组合形式有只能在立面中看到。
①门的宽度、数量和开启方式
房间平面中门的最小宽度，是由通过人流多少、设备的大小决定的。入户门及卧室门﹑阳台门均采用900mm，卫生间及小储藏室采用800mm
②房间平面中门的位置应考虑室内交通路线简捷和安全疏散的要求，门的位置还对室内使用面积能否充分利用，以及组织室内穿堂风等关系很大。
窗的平面位置，主要影响到房间沿外墙（开间）方向来的照度是否均匀、有无暗角和眩光。另外，房间中窗的位置，对室内通风效果也很关键，通常利用房间两侧相对应的窗户或门窗之间的组织穿堂风，门窗的相应位置采用对面通直布置，保证室内气流通畅。本建筑各房间窗的位置均设在开间墙的中间，照度均匀，无暗角和眩光，并且通风良好。
房间中窗的大小和位置，主要根据室内采光、通风要求来考虑。采光方面，窗的大小直接影响到室内照度是否足够，窗的位置关系到室内照度是否均匀。由于影响室内照度强弱的因素，主要是窗户面积的大小，因此，通过计算房间的玻地比并考虑窗户的透光系数确定或校验窗面积的大小。
1.3.1.2辅助房间的平面设计
卫生间应处于家庭生理卫生区，属于自用区，应靠近卧室，为便于客人使用，有时也可安排在公私区之间的位置，这是卫生间的最佳位置，并尽量靠近卧室区，同时又与厨房相邻，管道集中有利于布置管线。理想的是厨房在入口处，而卫生间靠里，卫生间要兼顾住户与来客使用，兼顾夜间和白天使用。应以方便住户使用和夜间使用为主。大套型住宅设计两个卫生间，一个设在主卧室里，供公家庭夫妇使用，一个设在公私区之间的位置，供家庭成员或客人使用。
1.4建筑体型及立面设计
建筑不仅要满足人们生产、生活等物质功能的要求，而且要考虑人们对精神文化和美观方面的要求。
1.4.1建筑体型设计要求
建筑是为了满足人们生产和生活需要而创造出的物质空间环境。根据使用功能的要求，结合物质技术、环境条件确定房间的形状、大小、高低，并进行房间的组合。
2.材料、结构和施工技术
建筑物必须运用大量的材料并通过一定的结构施工技术等手段才能建成。所以建筑物的体型和立面要与所用材料、选用的结构形式以及现有的施工技术,资金等紧密联系起来。
3.建筑标准和经济指标
房屋建筑在国家基本建设的投资中占有很大比例。应严格遵守建筑方面的规范和条文,严格控制工程质量,并注意节约成本。
4.城市规划和基地环境
建筑就是构成城市空间和环境的重要因素，因此要受到城市规划、基地环境的某些制约。因此,建筑都必须与周围环境结合起来。
1.4.2建筑体型的组合
建筑物内部空间的组合方式，是确定外部体型的主要依据。建筑体型反映建筑物总的体量大小，组合方式和比例尺度等，它对房屋外型的总体效应具有重要影响。
建筑体型的组合要求，主要有以下几点：
(1)完整均衡、比例恰当
(2)主次分明，交接明确
(3)体型简洁、环境协调
1.4.3建筑立面设计
完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平面、剖面的设计一样，同样也有使用要求，结构构造等功能的技术方面的问题。
尺度正确和比例协调，是使立面完整统一的重要方面。
(2)节奏感和虚实对比
节奏韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。
(3)材料质感和色调配置
一幢建筑物的体型和立面，最终是以它们的形状、材料质感和色彩多方面的综合，给人们留下一个完整深刻的外观形象。
（1）墙身做法：工程为框架结构，内墙和外墙采用混凝土空心砌块，用M5混合砂浆砌筑。外墙作法为：刷涂料墙面，200厚水泥空心砖，20厚石灰粗沙料刷层。
（2）屋面做法：找平层：15厚水泥砂浆；防水层：40厚C20细石混凝土防水（刚性防水），三毡四油防水层（柔性防水）；找平层：15厚水泥砂浆；找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆2%找平；保温层：80厚矿渣水泥；结构层：100厚现浇钢筋混凝土板；抹面层：15厚水泥砂浆天棚抹灰，反光涂料保护。
（3）标准层楼面：面层：10厚地砖，素水泥砂浆填缝；结合层：4厚水泥胶结合层；找平层：20厚1：3水泥砂浆找平层，素水泥砂浆一道；结构层：100厚现浇钢筋混凝土板；抹面层：15厚水泥砂浆天棚抹灰。
（4）卫生间、厨房楼地面做法：面层，10厚300×300防滑陶瓷地面砖，稀水泥浆填缝；结合层：1:2干硬性水泥砂浆结合层最薄处20厚，从门口向地漏找坡1%；素水泥砂浆一道；高分子聚合物水泥复合防水涂料１厚，四周沿墙刷起150高；结构层：100厚现浇钢筋混凝土板；板底抹面层：15厚水泥砂浆天棚抹灰。
（5）底层楼面做法：20厚1:2水泥砂浆抹面压光；素水泥砂浆结合层一道；100厚C10混凝土；素土夯实。
（6）水泥砂浆顶棚做法：钢筋混凝土板用水加10%火碱清洗油腻，1:1:4水泥石灰砂浆中层8厚；1:2.5水泥砂浆7厚；喷石灰浆两道，共厚15mm。
（7）门窗做法：户内采用木门，户门采用防盗门，窗子采用铝合金窗。
（8）女儿墙做法：刷涂料墙面，200厚水泥蒸气砖，150厚混凝土压顶，10厚水泥砂浆层。
建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。剖面设计主要分析建筑物各部分应有的高度、建筑层数、建筑空间的组合和利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系等。它和房屋的使用、造价和节约用地有密切关系，也反映了建筑标准的一个方面。
房屋各部分高度的确定主要是由一下方面决定的
1．家具、设备的安置和使用高度
2．人活动所需要的使用高度
3．满足生理、心理要求的其他标准
1.建筑类型，本住宅楼为六层，属多层建筑
3.本楼每单元设一个安全出口
4.楼梯间单跑为1.27m
满足多层住宅的防火要求。
2.1.1结构的选型与布置[3]
本建筑只有六层，为使结构的整体刚度较好，楼面，楼梯，天沟等均采用现浇结构，基础为柱下独立基础。
框架结构应设计成双向梁柱抗侧力体系，框架梁，柱中心线宜重合。本建筑由于楼面活荷载不大，为减轻结构自重和节省材料起见，楼面板和屋面板的厚度均取100。
本建筑的材料选用如下：混凝土：采用C30
钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400，其余采用热轧钢筋HPB235；
墙体：墙体，分户墙采用灰砂砖，尺寸为200×120×60重度(=18KN/m3。
窗：塑钢门窗，(=0.35KN/m3
门：木门，(=0.2KN/m3
2.1.2框架线刚度计算
本建筑中,选用一榀框架进行计算和配筋，其余框架可参照此框架进行配筋。
梁，柱截面尺寸估算[2]
框架梁截面高度h=(1/12～1/8)l=450mm～700mm，截面宽度b=(1/3～1/2)h=200mm～350mm。本结构中，取h=500mmb=300mm
假定结构每平方米总荷载设计值为13kN，则底层中柱的设计值约为
N=13(5.4(3.6(6=1516.32kN
结构采用C30混凝土浇捣，由附表查得fc=14.3N/mm2。假定截面尺寸b×h=400mm×400mm，则柱的轴压比为：
µ=N/fcbh=1516320/14.3×400×400=0.66<0.9
故确定取柱截面尺寸为400mm×400mm，因各层结构布置没有变化，为简化施工各柱截面从底层到顶层不改变。
2.1.3确定框架计算简图
由于楼面板与框架梁的混凝土一起浇捣对于中框架梁取I=2。结构采用C30混凝土Ec=3×10N/mm
左跨梁：i左跨梁=EI/l=3.0××2×1/12×0.3×0.53/4.5
=4.17×104kN/m
中跨梁：i中跨梁=EI/l=3.0××2×1/12×0.3×0.53/1.8
=10.42×104kN/m
右跨梁：i右跨梁=EI/l=3.0××2×1/12×0.3×0.53/5.4
=3.47×104kN/m
I底柱＝EI/h=3.0×107×2×1/12(0.4)4/4.5=2.84×104kN/m
其余各层柱的线刚度为：
ì余柱=EI/h=3.0××2×（1/12）×0.44/3.0=4.26×104kN/m
令i余柱＝1.0,其余各杆的相对线刚度为：
i左跨梁＝4.17×104/4.26×104＝0.98；
i，中跨梁＝10.42×104/4.26×104＝2.45；
i，右跨梁＝3.47×104/4.26×104＝0.82；
2.2.1横荷载标准值计算
找平层：15厚水泥砂浆0.015×20=0.30
防水层（刚性）40厚C20细石混凝土防水1.0
防水层（柔性）三毡四油铺小石子0.4
找平层：15厚水泥砂浆0.015×20=0.30
找坡层：40厚水泥石灰焦渣浆2‰0.04×14=0.56
保温层：80厚矿渣水泥0.080×14.5=1.16
结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.10×25=2.5
抹灰层：15厚水泥砂浆天棚抹灰0.015×20=0.3
面层：30厚干硬性水泥砂浆，素水泥砂浆填缝1.16kN/m2
结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1×25=2.5kN/m2
抹面层：10厚水泥砂浆天棚抹灰0.01×20=0.2kN/m2
合计：3.86kN/m2
合计：3.19kN/m
(4)柱自重b×h=400mm×400mm
自重：0.4×0.4×25=4kN/m
抹灰层：10厚混合砂浆(四面抹灰)0.01×0.24×4×17=0.272kN/m
合计：4.272kN/m
(5)卫生间、厨房楼地面
面层：10厚陶瓷地面砖，素水泥砂浆填缝0.01×19.8=0.198kN/m2
结合层：20厚干硬性水泥砂浆结合层0.02×20=0.4kN/m2
结构层：80厚现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/m2
抹面层：15厚水泥砂浆天棚抹灰0.3kN/m2
合计：2.898kN/m2
面层：20厚水泥砂浆抹面0.2×20=0.4kN/m2
结构层：80厚现浇钢筋混凝土板0.08×25=2kN/m2
抹面层：15厚水泥砂浆天棚抹灰0.3kN/m2
合计：2.7kN/m2
纵墙：1.0×0.2×18=3.6
铝合金窗：0.35×1.5=0.525
铝合金窗：0.35×1.5=0.525
釉面砖墙面0.5×1.2=0.6kN/m
200厚水泥蒸气砖18×0.2×1.2=4.32kN/m
150厚混凝土压顶25×0.15×0.3=1.125kN/m
10厚水泥砂浆层0.01×20×1.2×0.012=0.003kN/m
合计：6.048kN/m
2.2.2活荷载标准值计算
（1）屋面和楼面活荷载标准值
楼面活载均布活荷载标准值：2.0kN/m2。
厨房楼面均布活荷载标准值：2.0kN/m2。
浴室、厕所楼面均布活荷载标准值：2.0kN/m2。
走廊、楼梯均布活荷载标准值：2.0kN/m2。
屋面均布活荷载标准值：上人屋面：2.0kN/m。
根据工程所在地，工程采用山东省济南市地质气象资料，风载荷、雪荷载取济南市的风载、雪载设计值，即：风载取W=0.5kN/m2，雪载取S0=0.4kN/m2。
屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，计算时取两者中较大者。
T／CCES 10-2020 建筑外墙空调器室外机平台技术规程(完整正版、清晰无水印).pdf2.2.3竖向荷载下框架受荷总图
恒载：=3.6/2×4.5=0.4
梁自重标准值3.19kN/m
屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载
建筑工程施工工艺规程（安装）doc=3.19+17.46
楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载
=3.19+10.34