1、 文件资料目录1. 结构设计说明书2. 设计意图和结构平面布置3. 荷载计算书4. 板、梁、柱、楼梯、基础的计算书5. 板、梁、柱、楼梯、基础的施工图6. 教师编写的评语一、屏南县第一中学宿舍楼结构设计说明书1. 基地概况和要求本工程位于屏南县内,建筑红线为110m80m。该楼为屏南县第一中学宿舍楼,建筑面积5022平方米,共5层,框架结构,坐南朝北,根据建筑设计、抗震方面等的要求,确定合理的结构形式和结构布置方案,确定框架、基础的形式。根据要求采用了钢筋混凝土结构。2. 设计条件: 功能要求:楼层为5层,各层设有办公室20平方米,值班室10平方米。底层均须设置男女卫生间50平方米,储藏间20
2、平方米,顶层设一个100 m2左右的大会议室,每层设有20住宅的单元公寓或宿舍,每一单元的公寓或宿舍均设有卫生间、盥洗间共7平方米左右,底层不考虑停车场所。 场地状况:临街地块,地势平坦,地段交通方便,如下图所示,基地内还需考虑绿化布置。水文、气象资料: (1)冬季取暖室外计算温度-8 夏季通风室外计算温度32 最热月平均气温28 最冷月平均气温-0.8 (2)全年主导风向为东北风,夏季主导风向为南风 夏季平均风速2.6m/s 基本风压值0.4KN/m2,地面粗糙度为B类 冬季平均风速 3.5m/s 基本雪压0.35KN/m2 (3)土壤最大冻结深度为30cm,最大积雪厚度25cm,雪荷载0.
3、25 KN/m2 (4)年降雨量为631mm (5)常年地下水位低于6m,水质对混凝土无侵蚀作用 地质资料: 该建筑场地地基土层主要有粉土、粉质粘土,砂层及卵石层组成,现自上而下分述如下: (1)杂填土层,褐色,杂色,空隙大,松散,主要为建筑垃圾,有少量植物根系,土质较均匀,分布于地表,厚度约0.6m。 (2)粉质粘土层:褐黄色,灰黄色,湿,稍密-中密实,有大量针状小孔及虫孔,具蜂窝壮结构,含少量钙质粉质粉末,有少量植物根系,土质较均匀,分布稳定,厚度约4.8m。 (3)粉质粘土层:含少量白色钙质粉末及动物贝壳碎片,土质较稳定,分布稳定,层厚约2.0m。 (4)粉土层:灰黄色,褐黄色,湿,中密
4、,粉粒含量较大,具水平层理,土质较均匀,分布稳定,层厚约5.5m。 (5)中砂层:灰黄色,褐黄色,湿稍湿,中密,主要有中砂粒组成,具水平层理,土质较均匀,分布稳定,层厚约5.0m。 (6)卵石层:灰色,湿,中密,骨架主要有直径3cm左右,灰色浑圆状卵石组成,中细砂充填,土质较均匀,分布稳定,层厚大于0.5m。 岩土工程条件评价: (1)场地湿陷性评价:该场地为非湿陷性场地。 (2)地震效应: 基本烈度为7度,场地土类型属中软土,层面坡度小于10%,属稳定场地,场地类别为类,可不考虑地震液化影响。 根据土工试验报告:结合区域建筑经验综合考虑,地基土各层承载力标准值fk建议采用下列数值: 3. 设
5、计思路:本设计选取一榀主框架进行计算。首先根据框架布局确定各构件尺寸,进行恒载、活载及风荷载。然后采用PKPM进行竖向荷载、水平荷载作用下的结构内力计算,并进行内力组合分析,按最不利的一组内力,进行构件计算。除了柱下独立基础的配筋设计之外,还进行了楼梯的设计计算。最后根据计算结果和相应的构造要求,绘制了结构施工图,并写出了相应的设计说明。 经过设计的过程,运用了大学四年所学过的很多理论,计算中多种计算方法得到体现,如D值法,弯矩分配法,分层法等,并采用实际工作应用软件“天正”“PKPM”进行设计。使自己掌握了多方面的知识。掌握多层框架结构的布置方法;掌握结构的荷载计算,内力计算,内力组合及配筋
6、计算的方法与步骤;掌握结构构造的处理方法;完成结构施工图设计。4. 本设计的特点:1)结构布置整齐、合理,结构整体性好,抗震性能好;2)梁、板、柱传力路线清晰,受力均匀且途径明确;3)建筑物使用空间多样化,能灵活分割,采用框架结构即可最大限度的满足任务书中的要求。二、设计意图和结构平面布置 三、荷载计算书结构布置 采用纵横向框架承重方案,因总长54m未超过伸缩缝最大间距(55m)的要求,不设伸缩缝,如图5-20所示。1、 构件截面尺寸估选(1) 楼板尺寸估选,最大跨度双向板的短向跨度l=3.6m,板厚应满足h1/50=72mm,取板厚=100mm。(2) 框架梁截面尺寸估选 横向框架梁:边跨l
7、=7.8m,h(1/81/15)l=975520mm,取h=600mm,宽度b=250mm;中间跨l=3.6m,h(1/81/15)l=450240mm,取h=300mm,宽度b=250mm。(3) 柱截面尺寸可根据式4.1估算。各层的重力荷载可近似取14kN/m,由图可知边柱及中柱的负载面积分别7.2m*3.9m和7.2m*5.4m。由式4.1和4.2可得第一层柱截面面积为:边柱F=7.2*3.9=28.08,N=F*g*n=1.3*28.08*14*5=2555.28KN,fc=11.9KN/mAcN/fc=2555.08*1000/0.9*11.9=238588.235mm中柱 F=7.
8、2*5.4=38.88,N=F*g*n=1.25*38.88*14*5=3402KN,fc=11.9KN/mAcN/fc=3402*1000/0.9*11.9=317647.059mm如取截面为正方形,则边柱和中柱截面尺寸分别为500mm和600mm。根据上述估算结果并综合考虑其他因素,本例柱截面尺寸取值为:1至5层边柱500*500mm,内柱600*600mm。2. 竖向荷载计算(1) 永久荷载1) 屋面面荷载三毡四油防水层 0.4KN*m20mm厚1:3水泥砂浆找平 150mm厚的膨胀珍珠岩保湿层 1.5 KN*m100厚钢筋混凝土屋面板 刷素水泥浆一道(内掺建筑胶) 合计 0.4+0.4
9、+1.5+2.5=4.8 KN*m2) 楼面面荷载水磨石面层 0.55 KN*m20厚1:3水泥砂浆找平层 100厚现浇钢筋混凝土楼面 合计 0.55+0.4+2.5=3.45 KN*m活载 2.0 KN*m梁自重(300*600): 0.30.625=4.5kN/m3) 柱子自重 0.5*0.5*25+(2*0.5+2*0.5)*0.02*16=6.89kN/m4) 内墙自重计算内墙粉刷5厚1:0.3:3水泥石灰膏砂浆粉面 12厚1:1.6水泥石灰膏砂浆打底 合计 填充墙自重 240厚ALC加气混凝土砌块 内墙自重 5) 外墙自重外墙粉刷:5厚聚合物抹面抗裂砂浆 25厚膨胀聚苯板保温层 20
10、厚1:3水泥砂浆找平层 合计 填充墙自重:240厚KP1粘土多孔砖 外墙自重: 7) 楼面板传给横向框架梁的线荷载8) 楼屋面板传给横向框架梁的线荷载,边跨梁为梯形分布,中跨梁伟三角形分布,如图所示。顶层梁(边跨): 顶层梁(中跨): 其余各层梁(边跨): 其余各层梁(中跨): 9) 楼屋面板传给横向框架梁的线荷载,边跨梁为梯形分布,中跨梁伟三角形分布,如图所示。顶层梁(边跨): 顶层梁(中跨): 其余各层梁(边跨): 其余各层梁(中跨): 8)横梁自重、横墙均布线荷载顶层梁(边跨): g2 =4.07KN/m顶层梁(中跨): g2 =4.07KN/m其余各层梁(边跨): g2=4.07KN/
11、m+(3.6-0.5)m*4.56KN/m =18.206KN/m其余各层梁(中跨): g2 =4.07KN/m 9)纵向框架梁传到柱上的集中荷载及柱自重顶层屋顶女儿墙 19m*0.24m+2.45KN/m 2=7.01KN屋面板传来 9.6m*5.3m*5.471KN/m2 =278.36KN框架梁自重 4.5m*4.07KN/m= 18.32KN合计 G =303.7KN其余层外纵墙 (3.6-0.5)m*4.5m-2.7m*1.8m*4.14KN/m2+2.7m*1.8m*0.45KN/m2 =39.82KN楼板传来 (54*18.6)*5.471KN/m2 =5495.073KN框架梁自重 7.8m*4.07KN/m =31.746KN框架柱子自重 3.6m*3.855KN/m =13.88KN合计 5540.69 KN永久荷载分布如图(2) 楼(屋)面可变荷载1) 楼(屋)面可变荷载传到横向框架梁上的线荷载楼(屋)面可变荷载由楼(屋)面板传给框架梁,传递方式与楼(屋)面永久荷载相同。顶层梁线荷载(边跨) q=7.8m*0.5kN/m2=3.9kN/m顶层梁线荷载(中
