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3、工程地质条件
地基情况:
上部为1m自然地表填土,填土下层为4m厚红粘土,再下层为砾
石层。
红粘土允许承载力标准值为250KN/m2砾石层允许承载力标准值为360KN/m2
4、屋面做法:
防水层:
二毡三油或三毡四油结合层:
冷底子油热马蹄脂二道
保温层:
水泥石保温层(200mm厚)
找平层:
20mm厚1:
3水泥砂浆
结构层:
100mm厚钢筋砼屋面板板底抹灰:
粉底15mm厚
5、楼面做法:
水磨石地面:
120伽现浇砼板
粉底(或吊顶)15mn厚
6、材料
梁、柱、板统一采用混凝土强度等级为C30,纵筋采用HPB335箍筋采用HPB235板筋采用HPB235级钢筋
四、建筑要求
建筑等级:
耐火等级为U级
抗震等级为川级
设计使用年限50年
五、采光、通风、防火设计
1、采光、通风设计
在设计中选择合适的门窗位置,从而形成“穿堂风”,取得良好的效果以便于通风。
2、防火设计本工程耐火等级为二级,建筑的内部装修、陈设均应做到难燃化,以减少火灾的发生及降低蔓延速度,公共安全出口设有三个,可以方便人员疏散。
因该为旅馆的总高度超过21m属多层建筑,因而根据《高层民用建筑设计防火规范》(2001版GB50045-95规定,楼梯间应采用封闭式,防止烟火侵袭。
在疏散门处应设有明显的标志。
各层均应设有手动、自动报警器及高压灭火水枪。
六、建筑细部设计
1、建筑热工设计应做到因地制宜,保证室内基本的热环境要求,发挥投资的经济效益。
2、建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷,做好建筑围护结构的保温和隔热,以利节能。
3、采暖地区的保温隔热标准应符合现行的《民用建筑节能设计标准》的规定。
4、室内应尽量利用天然采光。
5、客房之间的送风和排风管道采取消声处理措施。
6、为满足防火和安全疏散要求,设有三部楼梯。
7、客房内的布置与装修以清新自然为主,卫生间的地面铺有防滑地板砖,墙面贴瓷砖。
七、参考资料
《总图制图标准》(GB50103-2001
《房屋建筑制图统一标准》(GBJ50001-2001)《建筑结构制图标准》(GBJ50105-2001)《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)
《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》(JGJ3-91)
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2001
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001
第二章结构设计
第一节框架结构的设计
一、工程概况
旅馆为六层钢筋框架结构体系,建筑面积约6500m2,建筑物平面为L字形。
底层层高3.9m,其它层为3.6m,室内外高差0.45m,因毕业设计未给定土0.000标高所对应绝对标高,框架平面柱网布置如图2—1所示:
图2-1框架平面柱网布置
二、设计资料
1、气象条件
基本风压0.40N/m2
2、抗震设防烈度
6度第一组,设计基本地震加速度值为0.01g
地层由杂填土、粉土、粗砂、砾砂组成,地质情况见表2-1,地下稳定水位距
地坪一6m以下。
建筑地层一览表表2-1
序
岩土
土层深
厚度范围
地基承载fk
桩端阻力
桩周摩擦力
号
分类
度(M)
(M)
(KPa)
qp(KPa)
qs(KPa)
1
杂填土
0.0-0.5
0.5
110
2
粉土
0.5-1.5
1.0
170
10
3
粗砂
1.5-4.5
3.0
250
25
4
砾砂
4.5-
340
2400
30
注:
1)地下稳定水位居地坪-6M以下;
2)表中给定土层深度由自然地坪算起。
4、屋面及楼面做法
屋面做法:
防水层:
冷底子油热马蹄脂二道保温层:
水泥石保温层(200mm厚)
20mm厚1:
3水泥砂浆
120mm厚钢筋砼屋面板
楼面做法:
水磨石地面:
120伽现浇砼板粉底(或吊顶)15mm厚
5、材料
砼强度等级为C30,纵筋HRB335箍筋HPB235
6、设计依据
1、《建筑地基基础设计规范》GB50007—2001
2、《建筑结构荷载规范》GB50009—2001
3、《混凝土结构设计规范》GB500010-2002
4、《建筑抗震设计规范》GB500011—2001
5、《混凝土设计规范理解与应用》北京:
中国建筑工业出版社2002
6、《混凝土结构设计规范算例》中国建筑工业出版社2003
7、《房屋结构毕业设计指南》
第二节框架结构设计计算
一、梁柱面、梁跨度及柱高的确定
1、初估截面尺寸
板厚:
取h=l1
40
=3900
=40
==97.5mm
取120mm
横梁:
高
h=-l
1〜1=
=(1〜
丄)
6900=862.5〜575
取600mm
8
12
纵梁:
h=1l
〜丄1=
(1〜
6900=487.5〜325
取500mm
梁宽:
b=
(丄〜
1)h
且
hb=1
〜1.5
为了便于施工,统一取梁的宽度b=250mm
2、框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式计算
(1)柱组合的轴压力设计值NFgEn
考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数
F按简支状态计算柱的负载面积
gE折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值,可近似取14kN/m2
n为验算截面以上的楼层层数
(2)AcN/Unfc
Un为框架柱轴压比限值,本方案为三级框架,则Un取0.9
fc为混凝土轴心抗压强度设计值,本方案为C30混凝土,贝Ufc取14.3kN/伽
(3)计算过程
对于边柱:
NFgEn=1.3X13.5X14X5=1228.5(kN)
AcN/unfc=1228.5X103/0.9X14.3=95454.55(mm2)
对于内柱:
NFgEn=1.2X18.18X14X5=1527.12(kN)
AcN/Unfc=1527.12X103/0.9X14.3=118657.34(mm2)
因此:
取柱bXh=500mmX500mm即可满足设计要求
1柱:
一、二、三、四、五层,bXh=500mmX500mm
2梁:
梁编号见图2-2
其中:
L1:
bXh=250mmX600mm
L2:
L3:
L4:
bXh=250mmX400mm
L5:
bXh=250mmX500mm
L6:
图2-2框架梁编号
3、梁的计算跨度
如图2-3所示,框架梁的计算跨度以上柱柱形心线为准,由于建筑轴线与墙重合,故建筑轴线与结构计算跨度不同。
图2-3梁的计算跨度
4、柱高度
底层高度h=3.9m+0.45m=4.35m,其中3.9m为底层层高,0.45为室内外高差。
其它柱高等于层高即3.6m,由此得框架计算简图(图2-4)。
图2-4横向框架计算简图及柱编号
二、载荷计算
1、屋面均布恒载按屋面得做法逐项计算均布载荷,计算时注意:
吊顶处布做粉底,无吊顶处做粉底,近似取吊顶粉底为相同重量。
二毡三油防水层0.35kN/m2
冷底子油两道结合层0.05kN/m
0.2X6.5=1.3kN加
0.02X20=0.4kN/tf
0.120X25=3kN/tf
0.5kN/tf
5.6kN/tf
200mm厚水泥石保温层
20mm厚1:
3水泥砂浆找平层
120mm钢筋砼屋面板结构层粉底或吊顶
共计
屋面恒载标准值为:
(7X3.9+0.25)X(6.9X2+2.4+0.25)X5.6=2538KN
2、楼面均布恒载
按楼面做法逐项计算
水磨石地面0.65KN/tf
120mm厚钢筋混凝土整浇层0.12X25=3KN/tf
粉底或吊顶0.5KN/tf
共计4.15KN/tf
楼面恒载标准值为:
(7X3.9+0.25)X(6.9X2+2.4+0.25)X4.15=1881KN
3、屋面均布活载
计算重力载荷代表值时,仅考虑屋面雪载荷0.35KN/tf
由于屋面雪荷载0.35KN/tf<
0.5KN/tf则屋面均布活荷载取0.5KN/tf则屋面荷载标准值为
0.5X(7X3.9+0.25)X(6.9X2+2.4+0.25)=226kN
4、楼面均布活荷载
楼面均布活荷载对旅馆的一般房间为1.5kN/m2,会议室、走廊、楼梯、门厅等处为2.0KN/m2。
为方便计算,此处偏安全地统一取均布载荷为2.0KN/m2。
楼面均布活荷载标准值为:
2.0X(7X3.9+0.25)X(6.9X2+2.4+0.25)=906kN
5、梁柱自重(包括梁侧、梁底、柱得抹灰重量)如表1-2所示
梁侧、梁底抹灰、柱周抹灰,近似按加大梁宽及柱宽考虑。
例:
L“bh0.25m0.6m梁的净长为bh0.25m0.6m6.275m
则每根的重量为:
0.29m0.6m6.275m25kN/m327.3kN
其它梁柱自重见表2-2
梁柱自重表2-2
编号
截面tf
长度m
根数
每根重量kN
0.25X0.6
6.275
4X5=20
27.3
2.15
2X5=10
9.4
12X5=60
0.25X0.4
6X5=30
6.2
0.25X0.5
3.4
14X5=70
12.3
截面m
0.5X0.5
4.35
8X4=32
31.7
3.6
8X4X4=128
26.2
6、墙体自重
墙体均为250厚填充墙,两面抹灰,近似按加厚墙体考虑抹灰重量
单位面积墙体重量为:
0.29X5.5=1.6kN/m2
墙体自重计算见表2-3
墙体自重表2—3
墙体
每片面积(m)
片数
重量kN
底层纵墙
3.4X3.4
26
481
底层横墙
3.3X6.3
11
366
标准层纵墙
3.1X3.4
27
455
标准层横墙
3X6.3
16
484
7、载荷分层总汇
顶层重力载荷代表值包括:
层面载荷,50%屋面雪荷载,纵横梁自重,半层柱自重,半层墙的自重。
其它层重力载荷代表值包括:
楼面恒载50%楼面均布活载荷,纵、横梁自重,楼面上、下各半层的柱及纵墙的自重。
将前述分项载荷相加,得集中于各层楼面得重力载荷代表值如下:
第五层:
G54377kN
第四层:
G44948.6kN
第三层:
G34948.6kN
第一层.G24948.6kN
第—层.Gi4991kN
•i
建筑物总重力荷载代表值Gi为:
i1
5
Gi43774948.64948.64948.6499124214kN=67094.45KN
质点重力载荷值见图2-5
图2-5质点重力荷载值
三、竖向荷载作用下横梁框架的内力分析
仍取中柱架计算
1、何载计算
第五层梁的均布线荷载
LM跨
屋面均布恒载传给梁横梁自重(包括抹灰)
5.6X3.9=21.84kN/m
0.29X0.6X25=4.35kN/m
恒载
26.19kN/m
MP跨
屋面均布恒载传给梁
横梁自重(包括抹灰)
0.29X0.4X25=2.9kN/m
24.74kN/m
第五层活载:
0.5X3.9=1.95kN/m
第一、二、三、四层梁均布线荷载:
楼面均布恒载传给梁
4.15X3.9=16.185kN/m
0.29X0.4X25=2.9kN/m
内横墙自重包括抹灰
0.29X5.5X(3.6-0.6)=4.785kN/m
23.87kN/m
横梁自重(包括粉刷)
19.085kN/m
第一、二、三、四层活载2.0X3.9=7.8kN/m
第一、二、三、四层集中荷载
纵梁自重(包括抹灰)
0.29X0.5X25X3.9=14.14kN
纵墙自重(包括抹灰)
0.29X5.5X3.9X(3.6-0.5)=19.28kN
柱自重(包括抹灰)
0.54X0.54X3.6X25=26.244kN
总计
P=59.67kN
第一层柱自重:
0.54X0.54X4.35X25=31.7kN
中框架恒载及活荷载见图2-9
见图2-9框架竖向荷载示意(a)恒载示意(b)活载示意
2、用弯矩分配法计算框架弯矩
竖向荷载作用下框架的内力分析,除活荷载较大的工业厂房外,对一般的工业与民用建筑可不考虑活荷载的不利布置,这样求得的框架内力,梁跨中弯矩较考虑活荷载不利布置法求得的弯矩偏低,但当荷载占总荷载比例较小时,其影响很小,若活荷载占总荷载比例较大,可在截面陪筋时,将跨中弯矩乘1.1〜1.2的
放大系数予以调整。
(1)固端弯矩计算将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩,计算结果见表2-12
固端弯矩计算表2-12
简图
固端弯矩
(2)分配系数计算
考虑框架计算性,取半框架计算,半框架的梁柱线刚度如图2-10所示,切断的横梁线刚度为原来的一倍,分配系数按与节点连接的转动刚度比值计算.
图2-10半框架梁柱刚度示意(kN/m)
L柱顶层节点。
(3)传递系数
远端固定,传递系为1/2远端滑动铰支传递系数为-1
(4)弯矩分配
恒荷载作用下,框架的弯矩分配计算见图2-11,框架的弯矩图见图2-13活荷载作用下,框架的弯矩分配计算见图2-12框架的弯矩图见图2-14
上柱下柱
0.521
右梁左梁上柱下柱右梁
0.4790.4070.4430.15
15.56
[-17.41
0.96
L0.89
-5.23
-2.38
3.96
3.65
-100.18
47.99
67.44I-67.44
52.19
0.3430.3430.315
100.18-34.8124.00-4.670.45-1.2483.820.282
-12.3
0.307
31.32
-91.3
28.76
91.3-22.60
-24.60
-14.48
-37.89-12.83
-5.18-1.76
2.59
-1.35-6.46
-54.13-35.53
0.30710.104
-11.17
-24.60-8.33
26.1015.66-11.3
-10.45-10.45-9.59
0.48-3.472.38
0.21b.21」0.19
47.6633.27-80.86
28.67
15.66
-11.3
-6.93
-6.31
244
-3.6L1.73
244224
37.2638.89-76.18
16.62U
-7.2
g
31.3231.3228.76
-3.47
0.43
36.74
8£
28
0030441
0.364
0.301
n
33232748
1.35-3.61.4748.11
-1.12
-1.22
27.58
49
53
n-
0.335
3059-11.94.-1.25-0.45
1.36—-72.99
14.38
4.76-4.81.5584.59
0.282
91.3-22.614.38
3.45
-3.16
-0.31
83.06
91.3-22.6
3.07-3.31054
83.38
0.298
-18.95
5.18-2.59
1.69-39.27
5.18
1.88
1.69-28.5
1.75
0.57-17.18
0.104
-24.6-12.33.752.59
-0.34
-30.9
-24.6
3.35
058
-31.09
0.324
-24.6-12.33.751.68
31.81
--24.6
-12.98.335
-0.47
-34.12
0.268
-11.17-8.33
1.27
0.12-18.11
1.13
02-18.18
0.110
91.3
-2388
-2596
-2147
-11.7
-881
15.30
-0.89—
-093
-0.8
-033
-0.63-031
1.68-034
-028
一012
80.89
-37.85
-22.55
-20.43
-11.28
图2-11恒载弯矩分配图(kN•M)
上柱
下柱
右梁
左梁
0.479
0.407
0.443
]0.15
-7.46
7.46
-1.14
H3.89
3.57
1.79
-3.87
”5.12
-1.29
-2.00
-1.83
0.85
0.92
0.31
[-0.61
1-
-0.92
0.09
0.34
0.37
0.12
『6.49
-6.49
6.95
-5.29
1.66
0.343
0.315
-29.84
29.84
-4.65
10.24
9.40
-7.10
-7.73
-2.62
1.95
5.12
-3.55
4.70
-1.4
「-1.21
-1.21
-1.11
0.16
0.17
0.05
-1.00
-1.15
0.08
-0.56
0.46
0.47
卩.71
0.71
0.65
-01
-0.11
-0.04
110.69
13.71
-24.37
26.94
-8.61
-11.07
-7.
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