
某學(xué)生公寓樓設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).doc
107頁某學(xué)生公寓樓設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)某學(xué)生公寓樓設(shè)計(jì)在當(dāng)今社會(huì),土建行業(yè)飛速發(fā)展,建筑越來越人性化,為了更好的去了解什么樣的建筑形式更適用于當(dāng)今學(xué)生,以及更好的去掌握建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原理和規(guī)范,本人對(duì)本課題進(jìn)行了分析和探究1.緒 論1.1 工程背景本項(xiàng)目為6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系,占地面積約為905.03m2,總建筑面積約為5430.18 m2;層高3.6m,平面尺寸為18.55m×54.55m采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),室內(nèi)地坪為±0.000m,室外內(nèi)高差0.45m框架梁、柱、樓面、屋面板板均為現(xiàn)澆1.1.1 設(shè)計(jì)資料1.1.1.1 氣象資料基本風(fēng)荷載W0.35kN/ m2;基本雪荷載為0.6 kN/ m2年降水量680mm1.1.1.2 地質(zhì)條件建筑場(chǎng)地地形平坦,土壤性質(zhì):表面為1m 厚的雜填土,均勻性差,雜填土下為粘土層(e=0.7,Il=0.78,=17.5 kN/m2,=150),Ⅱ類場(chǎng)地土地下水位:常年地下水位低于自然地面以下5.5m1.1.1.4 地震設(shè)防烈度7度1.1.1.5 抗震等級(jí)三級(jí)1.1.1.6 設(shè)計(jì)地震分組場(chǎng)地為1類一組Tg(s)=0.4s (《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》)1.1.2 材料柱采用C30,縱筋采用HRB335,箍筋采用HPB235,梁采用C30,縱筋采用HRB335,箍筋采用HPB235。
基礎(chǔ)采用C30,縱筋采用HRB335,箍筋采用HPB2351.2 工程特點(diǎn)本工程為六層,主體高度為22.8米,屬多層建筑多層建筑采用的結(jié)構(gòu)可分為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鋼-鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)等類型根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的特點(diǎn),正確選用材料,就成為經(jīng)濟(jì)合理地建造多層建筑的一個(gè)重要方面經(jīng)過結(jié)構(gòu)論證以及設(shè)計(jì)任務(wù)書等實(shí)際情況,以及本建筑自身的特點(diǎn),決定采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)體系是由梁、柱構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)連接構(gòu)成,既承受豎向荷載,也承受水平荷載的結(jié)構(gòu)體系這種體系適用于多層建筑及高度不大的高層建筑本建筑采用的是框架機(jī)構(gòu)體系,框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活,框架結(jié)構(gòu)可通過合理的設(shè)計(jì),使之具有良好的抗震性能;框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件類型少,易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化;可以采用預(yù)制構(gòu)件,也易于采用定型模板而做成現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),本建筑采用的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu) 由于本次設(shè)計(jì)是學(xué)生公寓樓設(shè)計(jì),要求有靈活的空間布置,故采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算2.1.1 工程概況本工程為6層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系,占地面積約為905.03 m2,總建筑面積約為5430.18 m2;層高3.6m平面尺寸為18.55m×54.55m采用獨(dú)立基礎(chǔ),室內(nèi)地坪為±0.000m,室外內(nèi)高差0.45m。
框架平面同柱網(wǎng)布置如下圖:圖2-1 框架平面柱網(wǎng)布置框架梁柱現(xiàn)澆,屋面及樓面采用100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土2.1.2 設(shè)計(jì)資料2.1.2.1氣象條件基本風(fēng)荷載W0.35kN/ m2;基本雪荷載為0.6 KN/ m2,全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)2.1.2.2樓、屋面使用荷載走道:2.5kN/ m2;宿舍:2.0kN/ m2;陽臺(tái):2.5kN/ m2;廁所:2.0kN/ m2;為安全考慮,均按2.5kN/ m2計(jì)算2.1.2.3 工程地質(zhì)條件(1) 地形:地形較為平坦,臨主要道路2) 土壤性質(zhì):表面為1m 厚的雜填土,均勻性差,雜填土下為粘土層(e=0.7,Il=0.78,=17.5 kN/m2,=150),Ⅱ類場(chǎng)地土3)地下水位:常年地下水位低于自然地面以下5.5m4) 建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí);地震設(shè)防烈度為:7度,水平地震影響系數(shù)最大值=0.08,場(chǎng)地類別:Ⅱ類2.1.2.4 屋面及樓面做法屋面做法:20mm厚1:2水泥砂漿找平;100~140mm厚(2%找坡)膨脹珍珠巖;100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板;15mm厚紙筋石灰抹灰樓面做飯:25mm厚水泥砂漿面層; 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 15mm紙筋石灰抹灰 2.1.3 梁柱截面、梁跨度及柱高度的確定2.1.3.1 初估截面尺寸(1)L1:取跨度較大者進(jìn)行計(jì)算.l=7800mm h=(1/8~1/12) l =650mm~975mm取h=700mm. l n/h>4 , 217mm~325mm 取b=300mm 滿足b>200mm故橫向邊框架梁初選截面尺寸為:b×h=300mm×700mmL2梁由于跨度較小,截面尺寸取為b×h=300㎜×600㎜(2)L3、L4: L=7200 mm h=(1/10~1/18)L=400~720 mm 取h=700mm 217~325 mm 取b=300mm取b=300mm×700㎜故橫向中跨框架梁初選截面尺寸為:b×h=300mm×700mm(3)L5:h=(1/14~1/18)L=(1/14~1/18)×7200㎜=400~514㎜ b=(1/2~1/3)h=167~250mm 取b=250mm×500㎜表2-1 梁的截面尺寸 層次截面尺寸(bh)混凝土強(qiáng)度L1300mm×700mmC25L2300mm×600mmC25L3300mm×700mmC25L4300mm×700mmC25L5 250mm×500mm C25(4)框架柱:框架為三級(jí)抗震等級(jí),查表軸壓比限值近似=0.9,單位負(fù)荷面積上的重力荷載代表值近似取,混凝土強(qiáng)度等級(jí)。
柱尺寸可由軸壓比確定,可采用下式估算,然后再求邊長(zhǎng): (2-1) (2-2):柱組合的軸壓力設(shè)計(jì)值;:按簡(jiǎn)支計(jì)算的柱的負(fù)載面積;:折算在單位上的重力代表值,可取12-14 ;:考慮地震作用組合后柱軸壓力增大系數(shù),邊柱可取1.3不等跨內(nèi)柱取1.25,等跨內(nèi)柱取1.2;:柱的截面面積;n: 驗(yàn)算截面以上的樓層層數(shù);:混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值對(duì)C30,查得=14.3 邊柱: ACN/[μN(yùn)]fc=[1.3×(3.9×7.2) ×12×6×103]/(0.9×14.3)=204218.18 mm2中柱: ACN/[μN(yùn)]fc=[1.25×(5.1×7.2) ×12×6×103 ]/(0.9×14.3)=256783.22mm2柱的截面為正方形則邊柱和中柱截面高度分別為452mm和507mm經(jīng)綜合分析,本工程各層柱的截面尺寸和混凝土強(qiáng)度等級(jí)見表2-2:表2-2 柱的截面尺寸 層次截面尺寸(bh)混凝土強(qiáng)度1~6550mm550mmC30(5)板: H≥(1/45~1/50)=72mm~80mm取板厚為100mm2.1.3.2 梁、柱的計(jì)算跨度和高度梁的跨度:取軸線間距,即邊跨梁為7800㎜,中間跨梁為2400㎜;底層柱高:設(shè)基礎(chǔ)底面標(biāo)高為2.3M,基礎(chǔ)高度為1米,則底層柱高3.6+2.3-1.0=4.9M其他層柱高:取層高,即為3.6M。
2.1.4 荷載計(jì)算2.1.4.1 屋面均布恒載二氈三油防水層 0.35 kN/ m2冷底子油熱瑪蹄脂 0.05 kN/ m220mm厚1:2水泥砂漿找平 0.02 ×20=0.4 kN/ m2100~140厚(2%坡度)膨脹珍珠巖 (0.1+0.14)×7/2=0.84 kN/ m2100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5 kN/ m215mm厚紙筋石灰抹底 0.015×16=0.24 kN/ m2共計(jì) 4.38 kN/ m2屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為:(54+0.55)×(7.8×2+2.4+0.55)×4.38=4432.13 kN2.1.4.2 樓面均布恒載按樓面做法逐項(xiàng)計(jì)算水磨石地面 0.65 KN/m225厚水泥砂漿找平 0.025×20=0.05 kN/ m2100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1×25=2.5 kN/ m215厚紙筋石灰抹灰 0.015×16=0.24 kN/ m2共計(jì) 3.44 kN/ m2樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為:(54+0.55)×(7.8×2+2.4+0.55)×3.44=3480.94 kN2.1.4.3 屋面均布活載計(jì)算重力荷載代表值時(shí),僅考慮屋面雪荷載:0.6×(54+0.55)×(7.8×2+2.4+0.55)=607.14 kN2.1.4.4 樓面均布活荷載樓面均布活荷載對(duì)于宿舍、廁所為2.0KN/ m2,走道、陽臺(tái)為2.5 kN/ m2,為計(jì)算方便,偏安全的統(tǒng)一取均布活荷為2.5 kN/ m2。
樓面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為:2.5×(54+0.55)×(7.8×2+2.4+0.55)=2529.76 kN2.1.4.5 梁柱自重(包括梁側(cè)、梁底、柱的抹灰重量)L1: b×h=0.3m×0.7m 長(zhǎng)度7.25m 每根重量 0.7×7.25×25×(0.02×2+0.3)=43.14 kN 根數(shù) 10×2×6=120根L2: b×h=0.3m×0.6m 長(zhǎng)度1.85m 每根重量 0.6×1.85×25×(0.02×2+0.3)=9.435 kN 根數(shù) 10×6=60根L3: b×h=0.3m×0.7m 長(zhǎng)度6.65m 每根重量 0.7×6.65×25×(0.02×2+0.3)=39.57kN 根數(shù) 12×2×6=144根L4: b×h=0.3m×0.7m 長(zhǎng)度3.05m 每根重量 0.7×3.05×25×(0.02×2+0.3)=18.15kN 根數(shù) 6×2×6=72根L5: b×h=0.25m×0.5m 長(zhǎng)度7.25m 每根重量 0.5×7.25×25×(0.02×2+0.25)=26.28 kN 根數(shù) 6×2×6=72根Z1: 截面 0.55×0.55 m2 長(zhǎng)度4.9m 每根重量 (0.55+0.02×2)2×4.9×25=42.64 kN 根數(shù) 10×4=40根Z2: 截面 0.55×0.55 m2 長(zhǎng)度3.6m 每根重量 (0.55+0.02×2)2×3.6×25=31.33 kN 根數(shù) 10×4×5=200根表2-3 梁柱自重梁(柱)編 號(hào)截面(m2)長(zhǎng)度(m)根數(shù)每根重量。




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