武夷新区一中宿舍楼结构设计.doc

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、武夷新区一中宿舍楼结构设计说明书1. 基地概况和要求本工程位于武夷新区内，建筑红线为110m80m。该楼为一中宿舍楼，建筑面积5364.28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平

2、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0.2

3、5 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. 设计

5、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，内力组合及配筋计

6、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50.4m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 不设次梁，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=120mm。（2） 框架梁截面尺寸估选 横向框

7、架梁：边跨l=7.8m，h（1/101/18）l=780433mm,取h=600mm,宽度b=300mm;中间跨l=3.6m，h（1/121/16）l=300225mm,且不小于400mm，取h=400mm，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4.65m*4.5m和4.5m*3.45m。由式4.1和4.2可得第一层柱截面面积为：边柱Ac1.2N/fc=1.2*(1.25*4.65*4.5*14*10*5)/14.3=153645mm中柱Ac1.2N/fc=1.2*(1.25*4.5*3.45*14*10*

8、5)/14.3=113995mm如取截面为正方形，则边柱和中柱截面尺寸分别为391mm和338mm。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500*500mm。2. 竖向荷载计算（1） 永久荷载1) 屋面面荷载40mm厚C20细石混凝土 SBS防水层 20厚1:3水泥砂浆找平 140厚憎水膨胀材料 120厚C25混凝土屋面板 15厚1：0.3:3水泥石灰膏砂浆打底 合计 2) 楼面面荷载10mm厚水磨石地面 20mm厚1:3水泥砂浆找平层 120mm厚现浇钢筋混凝土楼面 10mm厚纸筋石灰摸底 合计 梁自重（300*600）： 3） 柱子自重 4） 内墙自重计算内墙粉

9、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厚普通砖墙 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厚1:3水泥砂浆找平层 合计 填充墙自重：240厚普通砖墙 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）： 8)横梁自重、横墙均布线荷载顶层梁（边跨）： g2 =3.91KN/m顶层梁（中跨）： g2 =3.91KN/m其余各层梁（边跨）： g2=

10、4.07KN/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 57.6m*9m*2*5.471KN/m2 =5672.33KN框架梁自重 5.4m*3.91KN/m= 21.2KN合计 G =5700.6KN其余层外纵墙 (3.6-0.5)m*5.4m-2.7m*1.8m*4.14KN/m2+2.7m*1.8m*0.45KN/m2 =51.4KN楼板传来 57.6*9*2*5.471KN/m2 =5672.3

11、3KN框架梁自重 5.4m*3.91KN/m =21.2KN框架柱子自重 3.6m*3.855KN/m =13.88KN合计 5739.81 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/m2）楼（屋）面可变荷载由纵向框架传给柱的集中荷载楼（屋）面可变荷载由纵向框架传给柱的集中荷载，传递方式与楼（屋）面永久荷载相同。顶层： Q=5.4m*12=64.8 m2其余层 Q=5.4m*12=64.8 m2楼面可变荷载分布所示。 四、计算书.板的计算书楼板计算书日期：12/21/2014时间： 1:31:21:23 pm一、基本资料：1、房间编号： 15 2、边界条件（左端/下端/右端/上端）：固定/固定/固定/固定/ 3、荷载： 永久荷载标准值：g 5.16 kN/M2 可变荷载标准值：q 2.00 kN/M2 计算跨度Lx = 3600 mm；计算跨度Ly = 5400 mm 板厚H = 120 mm； 砼强度