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、南平高级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晋安区内,建筑红线为110m80m。该楼为南平高级中学宿舍楼,建筑面积4055.6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 楼层结构平面布置图三、荷载计算书结构布置 采用纵横向框架承重方案,因总长46.2m未超过伸缩缝最大间距(55m)的要求,不设伸缩缝,如图所示。1.构件截面尺寸信息:1.梁板柱的截面尺寸1.1梁1、 框架梁:横向 L=6600mm 梁高 h=(1/10-1/18)L=(366-660)mm取h=500mm梁宽b
7、=(1/3-1/2)h=(167-250)mm 取b=300mm纵向 L=7500 mm 梁高 h=(1/10-1/15)L=(500-750)mm取h=600 mm梁宽b=(1/3-1/2)h=(200-300)mm 取b=300 mmb次梁 :梁高 h=(1/12-1/18)L=(1/12-1/18) 6600=(366-550) mm取次梁尺寸:b h=300mm400 mm1.2 板跨L=3300 通常取板厚h=(l/50-l/35)=(66 -94.29)mm此处板厚取h=100mm 板跨L=5000 通常取板厚h=(l/50-l/35)=(100-142.86)mm此处板厚取h=1
8、00mm1.3 柱柱的尺寸根据轴压比公式确定N=Fgn a.角柱,g取14kN/m2=0.9 , fc=11.9 N/mm2F1=3.37.5/2=12.375m2设计值N1=1.3F1145= 1126.13KN柱截面面积 A=N/fc=105147mm2则b=h=324mm取柱截面尺寸为bh=300400mmb.边柱,g取14kN/m2=0.9 , fc=11.9 N/mm2F1=3.3(7.5+2.5)/2=16.5m2设计值N1=1.3F1145= 1501.5KN柱截面面积 A=N/fc=140196mm2则b=h=374mm取柱截面尺寸为bh=400500mm,500500mmc.
9、中柱:F2=6.65=33m2设计值N=1.2F1145=2772KN则柱截面积 A= N/fc=258823mm2则b=h=509mm取柱的截面尺寸为bh=500600mm取:框架柱 内柱500*600 边柱400*500,500*500,300*400 主梁 300*500,300*600 次梁 300*4002.恒荷载计算2. 竖向荷载计算永久荷载1) 屋面面荷载20mm 厚1:2 水泥砂浆找平 100140mm 厚(2%找坡)膨胀珍珠岩 100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板 15mm 厚纸筋石灰抹底 合计: 2)楼面面荷载25mm 厚水泥砂浆面层 100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板 15mm
10、 厚纸筋石灰抹底 合计: 梁自重(300*600): 3) 柱子自重 4) 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): 8)横梁自重、横
11、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/m+(3.6-0.5)m*1.74KN/m =9.64KN/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(A、G轴)屋顶女儿墙 0.5m*3.3m*4.14KN/m 2=6.83KN屋面板传来 1.65m*1.65m*3.98KN/m2 =10.84KN框架梁自重 3.3m*4.07KN/m= 13.43KN合计 G =31.1KN(偏心距0.1m)(注:纵向梁自重(300mm*600mm):0.25m*(0.6-0.1)m*25KN/m3+2*(0.6-0.1)m*0.02m*16KN/m3=4.07N/m)顶层(C、D轴)屋面板传来 (1.65m*1.65m+1.25m*3.3m-