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学士学位论文--新世界商住楼设计.doc
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1、 新世界商住楼设计第一章 建筑设计说明书 1.1 建筑设计概况与主要技术经济指标1.1.1 气象条件(1)温度:最热月平均29.3,最冷月平均4.7;室外计算温度:夏季极端最高40.6,冬季极端最低-11.3;(2)相对湿度:最热月平均75%;(3)主导风向:全年为西北风,夏季为东南风,基本风压0.35 kN/m2;(4)雨雪条件:年降雨量1450mm,日最大降水强度192mm/日;暴雨降水强度3.31mm/s,100mm2;基本雪压0.35 kN/m2;1.1.2 工程地质条件 拟建场地各地层由上往下依次为:(1)人工填土,厚度0.81.5m,不宜做为持力层;(2)新冲击黏土,厚度0.41.
2、2m,不宜做为持力层;(3)冲击粉质黏土,厚度4.55.6m,是较好的持力层,承载力标准值270KPa;(4) 残积粉质黏土,厚度小于一米,是良好的持力层,承载力标准值300KPa;(5) 强风化泥质粉砂岩(未钻透),是理想的持力层,承载力标准值350KPa;地下水位:地表以下2米内无侵蚀性,稳定低水位埋深为2.3m2.8m之间。(6) 抗震设防烈度按6度考虑,设计基本本地加速度值为0.15g,场地土属中硬性,二类场地,建筑物类别为二类。1.1.3 建筑主要技术经济指标(1) 根据要求及地形状况,本建筑设计为工字型商住楼,建筑面积为3776.00平方米,占地面积4411.29平方米。首层高4.
3、8m,二层高4.2m,其余各层高3.2m,主体为五层,总高为21.8m。建筑横总长为50.44m,纵向总长为28.34m。(2) 耐火等级:二级。1.2 建筑内容1.2.1 平面功能分析本建筑设计商场楼梯不与上部住宅共用,一层商场共有6扇门,两侧均有采光及兼作通风的窗,满足工作人员的通行要求及疏散要求;具体尺寸及做法详见建筑施工图,这也满足了疏散的入口要求。1.2.2 房间布置二层商场设有两间办公室,仓库一间,厕所两间,三到五层为住宅楼,满足商场与住宅的要求;横向部分的房间呈南北向布置,且在南北两侧均设有用来通风及采光的适当宽度的窗户;纵向部分的房间呈东西向布置,且在东面设有宽度不等的窗户,西
4、面设有半透明的玻璃幕墙,满足通风几采光的要求,且防止了西晒。1.2.3 安全设施(1)、疏散要求方面:最远端房间的门距离楼梯距离为9.0m;两个楼梯至少可以并列通过三个人,合乎建筑规范要求。(2)、防火要求方面,在各个楼道内均设有消防栓。1.3 构造处理1.3.1 墙面构造处理内外纵横墙为240mm厚,卫生间的标高比室内标高低30mm。1.3.2 防潮处理墙身水平防潮处理,在标高为0.060m处铺设3%防水剂的细石混凝土厚60mm;垂直防潮处理,在所有外墙壁窗台标高以下采用防水砂浆。 1.3.3 门窗选用 所有的向内开的门均采用普通的镶板木门,进大厅的正门采用玻璃转门;窗户均采用铝合金推拉窗,
5、具体的构造做法详见建筑施工图内的门窗表。1.3.4 楼地面及内外墙做法根据房间的功能不同,所采用的不同材料装饰。具体做法详见建筑施工图。1.3.5屋顶构造做法采用构造找坡做法,刚性防水屋面,详见建筑施工图中的节点构造详图,屋面排水采用女儿墙内排水,天沟采用现浇天沟。1.3.6楼梯构造做法防滑采用98ZJ401-29-1,起步采用98ZJ401-28-6,栏杆做法见建筑施工图。1.4 其它补充(1) 本设计中除标高以m为单位外,其它均以mm为单位。(2) 所有未标注的门垛宽均为240mm。(3) 室内标高为0.000,室外标高为-0.450。(4) 所有的卫生器具、办公用品及家居均购买成品。(5
6、) 设计中的未尽事宜,请参照有关建筑规范施工。第二章 结构设计说明书2.1 设计资料(1)建筑平面图如建筑施工图所示(2)基本风压W0=0.35KN/m2(3)程地质资料:自然地表下1.2m内为冲击粘土(地基承载力标准值fk=270kp),其下层为残积粉质岩土(地基承载力标准值fk=300kp),再下层为强风化泥质粉砂岩层(地基承载力标准值fk=350kp)。(4) 该工程所在的长沙市地震基本烈度6度。场地土为类。2.2 结构选型2.2.1 结构体系选型采用砖混底框结构承重,一,二为框架结构,局部设置剪力强,三到五层为砖混。抗震设防烈度为6度,不需考虑抗震作用。2.2.2 其它结构选型(1)屋
7、面结构:采用现浇混凝土板作承重结构,屋面板按上人屋面的使用荷载选用。(2)楼层结构:所有楼面均采用现浇混凝土结构。(3)楼梯结构:由于楼梯段水平投影长度不大于3米,故采用钢筋混凝土板式楼梯。(4)天沟:采用现浇天沟。(5)过梁:窗过梁以及门的过梁均采用钢筋混凝土梁,并采用可兼做过梁的框架梁做窗过梁。(6)基础梁:因持力层较深,采用现浇钢筋混凝土基础梁。(7)基础:因荷载不很大,地基承载力较大,采用钢筋混凝土柱下独立基础。2.2.3 结构布置标准层楼面及屋面结构布置图详见结构施工图。2.3 框架结构计算2.3.1确定框架计算简图假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与框架柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不
8、变,故梁跨等于柱截面行心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面,基础顶面标高根据地质条件、室内外高差等定为-0.450m,二楼楼面标高为4.800m,故柱高为5.800m,其余各层的柱高从楼面算至上一层楼面(即层高),二层为4.200m,其余各层均为3.200m。故可绘出计算简图如计算书内所示。多层框架为超静定结构,在内力计算之前,要预先估算梁、柱的截面尺寸及结构所才的材料强度等级,以求得框架中各杆的线刚度及相对线刚度。2.3.2梁柱的截面尺寸大致根据下列公式估算框架梁:h=L/(1018) b=h/(23) 框架柱:b=H/(1520)2.3.3计算线刚度用公式I=EI/L计算,但在
9、计算梁的刚度时,边梁要乘以1.5,中间梁要乘以2,这是因为考虑到楼板对所起的翼缘约束作用。2.3.4荷载计算把板划分为双向板计算。取荷载的标准值均查阅荷载结构规范而来。2.3.5梁承载力梁主要验算正、斜截面的承载力,柱主要验算轴压比几两者均需验算草料强度。在验算时活荷载按满跨布置。2.3.6内力计算恒荷载和活荷载的内力计算均采用分层法计算,活荷载选取两种情况来计算。风荷载采用D值法。2.3.7内力组合各种框架情况下的内力求的后,根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时,应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。由于构件控制截面的内力值应区支座边缘处,为此
10、,应先计算各梁的控制截面处的(支座边缘处的)内力值。为了简化起见,也可采用轴线处的内力值,这样计算得的钢筋用梁比需要的钢筋用梁略多一点。第三章 基本资料及结构选型3.1 工程名称:新世纪商住楼3.2 建设地点:长沙市区3.3 设计资料基本风压基本雪压地面粗糙类型:C类极端最高温度:40.6极端最低温度:-11.3工程地质条件:场地土质分布均匀。自上而下为:人工填土层,厚度0.81.5m,不宜作为持力层;新冲击粘土层,厚度0.41.2m,不宜作为持力层;冲击粉质粘土,厚度4.55.6m,是较好的持力层,承载力标准值270KPa;残积粉质粘土,厚度1m,是良好的持力层和下卧层,承载力标准值300K
11、Pa;强风化泥质粉砂岩(未钻透),是理想的持力层,承载力标准值350KPa;地下水位:地表以下两米内无侵蚀性,稳定地下水位埋深为2.32.8m之间该地区抗震设防烈度为6度建筑物类别:二类3.4 结构选型3.4.1 结构体系选型:采用砖混底框结构承重体系3.4.2 其他结构选型: 屋面结构:采用现浇钢筋混凝土板做承重结构,屋面按上人屋面选用荷载 楼面结构:采用全部现浇钢筋混凝土板 楼梯结构:采用全部现浇钢筋混凝土板式楼梯 天沟:采用现浇内天沟。过梁:窗过梁以及带雨蓬的门过梁均采用钢筋混凝土梁,有些框架梁可兼作窗过梁使用。基础梁:因持力层较深,且天然地表下土质较好,采用现浇钢筋混凝土基础梁。基础:
12、因荷载不是很大,地基承载力较大 ,采用钢筋混凝土柱下单独基础,少数联合基础,第四章 结构布置4.1 确定框架计算简图选一榀框架进行计算,假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至一层板底,基顶标高根据地质条件、室内外高差定为-0.45m,室外地坪至基础顶面的高度为0.55 m,底层楼层4.8m,故底层柱高为5.8m。其余各层的柱高为各层层高,二层层高为4.2m, 其余各层层高为3.2m。由此可绘出框架的计算简图如下所示图4.1 框架尺寸线图 图4.2 计算单元简图 4.2 初估梁柱截面尺寸底层框架结构为超静定结
13、构,在内力计算之前,先估算梁柱的截面尺寸及结构所采用强度等级,以求得框架中各杆的线刚度及相对线刚度。混凝土强度等级:梁柱均采用C30(E=3.0)4.2.1 梁的截面尺寸1、主梁尺寸纵边跨:h=(1/8-1/12)6900=862mm-575mm,取h=650mm b=(1/2-1/4)h=431mm-144mm,取b=300mm , 惯性矩 =1/12300=6.9纵中跨:h=(1/8-1/12)6900=862mm-575mm,取h=600mm b=(1/2-1/4)h=431mm-144mm,取b=250mm , 惯性矩 =1/12250=4.5 横跨:h=(1/8-1/12)6000=
14、750mm-500mm,取h=600mm b=(1/2-1/4)h=431mm-144mm,取b=250mm , 惯性矩 =1/12250=4.52、次梁尺寸h=(1/12-1/18)6900=575mm-383mm,取h=450mm b=(1/2-1/4)h=288mm-96mm,取b=200mm , 惯性矩 =1/12200=1.54.2.2 柱的截面尺寸按层高确定,底层H=4800mm1000mm=5800mm b=(1/12-1/18)H=500mm-330mm,取b=500mm h=(1-2)b=1000mm-330mm, 取h=500mm故框架柱的截面尺寸为bh=500mm500m
15、m其惯性矩:=1/12500=5.24.2.3 板的截面尺寸由于=6000/3900=1.52,故按双向板设计 h=(1/30-1/40)=120mm-90mm, 取h=110mm4.3 梁柱线刚度计算由iEI/l,得梁: =EI/l=3.021/120.25m/4.2m=6.4 梁: =EI/l=3.021/120.25m/6.0m=4.5梁: =EI/l=3.021/120.25m/3.0m=9.0一层柱: = EI/l=3.021/12/5.8m=2.7二层柱: = EI/l=3.021/12/4.2m=3.7取为基准值1,则相对线刚度表示如下: 图4.3 相对刚度示意图第五章 框架结构
16、荷载计算5.1 恒载标准值计算5.1.1 屋面 防水层(刚性)30厚细石混凝土防水 1.0 防水层(柔性)三毡四油铺小石子 0.4 找平层:20厚水泥砂浆 0.020m14=0.28 找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平0.04m14=0.56保温层:80厚矿渣水泥 0.08m14.5=1.16 结构层:110厚现浇钢筋混凝土板 0.11m25=2.75 抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m17=0.17合计 6.325.1.2 走廊及标准层楼面 水磨石地面:10mm面层 0.65 20mm水泥砂浆打底 素水泥结合层一道 结构层:110厚现浇钢筋混凝土板 0.11m25=2.75 抹灰层:10
17、厚混合砂浆 0.01m17=0.17 合计 3.57 二层楼面大理石面层、水泥砂浆擦缝 1.16 30厚1:3干硬性水泥砂浆,面上撒2厚素水泥水泥浆结合层一道结构层:110厚现浇钢筋混凝土板 0.1m25=2.75抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m17=0.17 合计 4.08 5.1.3 梁柱自重主梁 纵边跨 bh=300mm650mm 梁自重 250.3m(0.65-0.11)m=4.05 抹灰层:10厚混合砂浆 0.01m(0.65-0.11)2+0.3m17=0.23 合计 4.28纵中跨 bh=250mm600mm 梁自重 250.25m(0.60-0.11)m=3.06 抹灰层:1
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