1、中期报告深圳某高校宿舍楼建筑结构设计 本科毕业设计中期报告毕业设计题目:深圳某高校宿舍楼建筑结构设计-4专业(方向):土木工程学 生 信 息: 学号: 姓名: 沈跃 班级:土木082指导教师信息:教师号: 5 姓名: 职称:副教授报告提交日期:2012年5月5日前 言:目前,正处于毕业设计的中期阶段,此阶段的主要任务是进行建筑设计和结构设计。建筑设计方面,通过两个方案对比选出合理的方案,确定建筑结构布置的具体问题,成果包括建筑设计说明书及建筑施工图,建筑施工图包括建筑设计总说明、平面图、立面图、剖面图、外檐大样及楼梯详图、门窗表等。结构设计方面,初步根据规范布置主梁,次梁,并确定主梁,次梁截面
2、。统计荷载,利用PKPM软件进行结构计算,并对计算结果进行合理性分析,具体分析其合理或不合理的原因,若有不合理之处,则必须提出设计方案的改进措施,并重新进行结构计算。结构设计成果有:结构设计说明书及结构施工图。结构施工图包括首层、标准层、顶层结构平面图,框架梁柱配筋图,楼梯平面图、配筋详图以及基础平面图、配筋图。1概述深圳市某高校宿舍楼建筑结构设计-4。工程地点位于深圳市。该宿舍楼结构形式是主体为5层钢筋混凝土框架结构。建筑面积4000平方米左右,采用钢筋混凝土框架结构,为满足学生的生活需要,除居住房间外,设宿舍管理室以及学生活动室,每层设卫生间、洗衣房、供水室。建筑结构设计使用年限为50年,
3、耐火等级为二级。二结构方案的选择1.材料选用 1)钢筋:本工程的结构构件的纵向受力钢筋选用HRB400级热轧钢筋,箍筋HRB335级热轧钢筋。HRB335级热轧钢筋应符合现行的国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋GB13013的要求,HRB335级热轧钢筋应符合现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499的要求,且钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比小于1.25,屈服强度实测值与强度标准值之比不应大于1.3。钢筋的强度设计直与弹性模量按照混凝土设计规范第4.2.3条和第4.2.4条的规定采用,参见下表 钢筋种类fy(N/mm2)fy(N/mm2)Es(1105 N/mm2)HRB33530
4、0 300 2.0HRB400360 360 2.0 钢筋强度设计值与弹性模量2)混凝土: 在本工程中,结构各梁板柱均采用混凝土强度等级为C30的混凝土,混凝土强度设计值与弹性模量按照混凝土结构设计规范第4.1.4条和第4.1.5条的规定采用,其中fc= 14.3 N/mm2 ,ft=1.43 N/mm2, Ec=3.00104N/mm2。3)结构混凝土耐久性的基本要求按照混凝土结构设计规范第3.4.2条的规定媒介够混凝土应符合下表要求。混凝土耐久性的基本要求 环境类别 一类二b类最大水灰比 0.65 0.55最小水泥用量 225 275最大氯离子含量 1.0 0.2最大碱含量 不限制 3.0
5、当混凝土中加入活性掺和料或提高耐久性的外加剂时,可适当降低最小水泥用量。当使用非碱活性骨料时对混凝土中的碱含量可不做限制 根据本工程混凝土结构的环境使用类别,本工程的环境类别为一类室内正常环境。故梁板柱的保护层厚度分别为15mm.25mm.25mm。结构主体外墙采用300厚蒸压粉煤灰充气混凝土砌块砌筑5.5 KN/m2,并外贴80mm厚水泥珍珠岩制品保温层,内墙与卫生间采用200厚蒸压粉煤灰充气混凝土砌块砌筑 5.5 KN/m2。门为玻璃门和刚框门;窗统一为为铝合金窗。2.建筑做法1)屋面做法:30厚细石混凝土保护层 三 毡 四 油 防 水 层 20厚水泥砂浆找平层 150水泥蛭石保温层 10
6、0钢筋混凝土板 V型轻钢龙骨吊顶2)楼面做法: 30厚水磨石地面 100钢筋混凝土板V型轻钢龙骨吊顶 3)墙体做法:内墙:喷内墙涂料或刷油漆; 6厚1:2.5 水泥砂浆抹面压实抹光; 7 厚1:3 水泥砂浆找平扫毛; 7厚1:3 水泥砂浆打底扫毛; 刷素水泥浆一道。 外墙:7厚1:2.5水泥砂浆抹面;聚苯乙烯泡沫塑料板保温墙面 7厚1:3水泥砂浆找平扫毛; 7厚1:3 水泥砂浆打底扫毛; 刷素水泥浆一道。4)卫生间做法:地面:陶瓷地砖防水地面 面层:10mm厚防滑地砖面层(撒素水泥面) 结合层:10mm厚1:3水泥砂浆 刷素水泥浆一道 找坡层:40mm厚C20细石混凝土向地漏 (最薄处不少于2
7、0mm厚) 防水层:聚胺脂防水涂层 找平层:10mm厚1:3水泥砂浆(四周抹小巴子角) 结构层:100mm厚钢筋混凝土楼板 10mm厚板底粉刷抹平5)雨棚强度较高的钢塑玻璃与钢梁,材质较轻。在本次设计中雨棚可不做计算,做法参照相应建筑图集做法即可。3、建筑设计成果:首层、二层、三层、四层、屋顶平面图(比例1:100),剖面图(比例1:100)正立面图、侧立面图、背立面图(比例1:100)楼梯详图(比例1:50)外檐详图(比例1:20)。4.构件截面尺寸的初步确定1)初步估算梁板的截面尺寸主梁高h = (1/81/12)L=(750500) mm; 取700 mm;次梁h = (1/121/15
8、)L=(500400)mm ; 取500 mm,梁宽b = (1/21/3)h对于板=6000/5400=1.11,按双向板计算板厚h=(l/40l/50)L短=(135108)mm,且要求板厚不小于80 mm,所以取板标准层顶层h(mm)100100砼强度C30C30梁、板取用C30砼, 2)初步估算柱子的截面尺寸: 根据估算公式:AC=Nc/(afc) 其中:a-轴压比(一级0.7、二级0.8、三级0.9,短柱减0.05) fc-砼轴心抗压强度设计值 Nc-估算柱轴力设计值 柱轴力设计值:Nc=1.25CN 其中:N-竖向荷载作用下柱轴力标准值(已包含活载) -水平力作用对柱轴力的放大系数
9、 七度抗震:=1.05、 1.25-考虑柱受弯影响后的柱轴力放大系数C-中柱C1、边柱C1.1、角柱C1.2 竖向荷载作用下柱轴力标准值:N=nAq 其中:n-柱承受楼层数 A-柱子从属面积 q-竖向荷载标准值(已包含活载,对于框架结构:轻质砖取1012、机制砖取1214) 估算柱轴力设计值N。由于本工程为框架结构, N可根据柱的支撑的楼板面积、楼层数和楼层上的竖向荷载,并考虑分项系数1进行计算。由于采用轻质填充墙,故单位面积上的重力荷载代表值近似取q=12kN/ ,柱混凝土强度为C30(fc=14.3 N/mm2)中柱:NC=1.2511.054.55.4512=1913.6kN边柱:NC=
10、1.251.11.0535.4512=1403.3 kN估算柱子尺寸:根据结构设防烈度为七度且高度小于24m,结合建筑抗震设计规范GB5011-2010第49页表6.1.2可知,本工程抗震等级为三级,故轴压比a=0.9,相应的:中柱:AC=1913.61000/0.914.3=148686.9mm215层:bchc=500500mm,C30砼边框架柱:AC=1403.31000/0.914.3=109036.5mm2, 。考虑到结构中部刚度过于集中,故边框架柱截面适当放大,取用15层:bchc=650650mm,C30砼 三、荷载统计1、楼屋面及卫生间恒活计算屋面做法:30厚细石混凝土保护层
11、0.75kn/m2 三 毡 四 油 防 水 层 0.4kn/m2 20厚水泥砂浆找平层 0.4kn/m2150水泥蛭石保温层 0.9kn/m2 100钢筋混凝土板 2.7kn/m2V型轻钢龙骨吊顶 0.74kn/m2 合计5.89 KN/ 近似取6.0 KN/ 2)楼面(恒荷计算):30厚水磨石地面 0.65kn/m2 100钢筋混凝土板 2.7kn/m2V型轻钢龙骨吊顶 0.74kn/m2 合计4.09 KN/ 近似取4.1 KN/3) 卫生间(恒荷计算):10mm厚防滑地砖面层(撒素水泥面) 0.2kN/10m厚1:3 干硬性水泥砂浆结合层 20kN/m340mm厚C20细石混凝土向地漏找
12、坡 25kN/m310m厚1:3水泥砂浆找平层 20kN/m3100厚现浇钢筋混凝土楼板 27kN/m3V型轻钢龙骨吊顶 0.74kn/m2 楼板自重标准值:0.2+0.0120+0.0425+0.02+0.1027+0.74=4.86kN/m2 近似取5.5kN/m24)楼梯:构造层(同楼面):1.05KN/折算板厚度可取1/30梯长与1/2踏步高之和,标准层及顶层:(34402+18002)0.51/30 +150/2=204.4 ,取205。0.20525=5.125 KN/抹灰层:10厚混合砂浆0.01m17 kN/m30.17KN/ 合计:6.345 KN/楼梯角:A=arctan(
13、1800/3440)=27.6。折算楼梯垂直荷载q=6.345/cosA=7.16 KN/对于顶层,传至梯梁的线荷载:7.163.440/2=13.45 KN/ m同理只有一半的梯梁承受活荷,为2.03.440/2=3.44 KN/ m相应于底层第一跑楼梯:构造层(同楼面):1.05KN/折算板厚度取1/30梯长与1/2踏步高之和,(40202+21002)0.5 1/30+150/2=226.2 ,取226。0.22625=5.65 KN/抹灰层:10厚混合砂浆0.01m17 kN/m30.17KN/ 合计:6.87 KN/楼梯角:A=arctan(2100/4020)=27.6。折算楼梯垂
14、直荷载q=6.87/cosA=7.75 KN/ 取8.0 KN/5)屋面及楼面可变荷载的确定:根据建筑结构荷载规范GB50009-2001查得 :不上人屋面:0.5KN/楼 面:2.0KN/(宿舍楼)走 廊:2.0 KN/卫 生 间:2.0 kN/。雪荷载:Sk=1.00.2 KN/=0.2 KN/屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者取大者0.5KN/.2.墙体、窗、门重力荷载计算1)外墙自重(无洞):外墙:0.2m5.5 kN/m3=1.1 KN/外墙抹灰及找平:0.0217=0.34KN/80厚聚苯乙烯泡沫塑料板保温墙面:0.04 KN/内墙抹灰及找平:0.0217=0.34KN/刷素水泥浆一道:0.36KN/2=0.72KN/ 合计:2.54KN/ 2)内墙自重: 内墙:0.2m5.5=1.1 KN/找平及抹面:0.02172=0.68KN/刷素水泥浆一道:0.36KN/2=0.72KN/ 合计:2.55 KN/3)女儿墙自重:混凝土砌块女儿墙 0.66kn/m10厚DP砂浆找平 0.3kn/m刷1.2厚水泥基防水涂料 0.1kn/m2DEA砂浆粘贴30厚挤塑聚苯板 0.3kn/m4厚DBI砂浆压入一层玻纤网格
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