建筑工程设计范本(doc 48页).doc
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- 建筑工程设计范本doc 48页 建筑 工程设计 范本 doc 48
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1、一、一、设计资料设计资料 (一)(一) 工程名称工程名称 兰州市某小区住宅楼设计 1 规模:6 层住宅楼,建筑面积约 6000 平方米左右。 2 使用要求:住宅楼内设起居室、卧室、餐厅等;每套均设卫生间。建 筑立面为简捷、流畅的现代风格。 3 屋面为上人保温隔热屋面。 4 层高为 2.9m。 5 楼面、屋面采用现浇板。 6 房屋结构为框架结构。 7 填充墙采用加气混凝土砌块(容重为 7.5kN/m 3) 。 (二)(二) 建筑物地点建筑物地点 甘肃省兰州市城关区某地。 (三)(三) 工程概况工程概况 建筑总高度为 17.4m,共 6 层。室外绝对标高为 28.5m,室内外高差为 0.45m,底
2、层室内设计标高0.000。 (四)(四) 建筑等级建筑等级 建筑物设计使用年限 50 年,耐火等级为二级,防水等级为二级,耐久等 级为二级。 (五)(五) 抗震设防抗震设防 抗震设防烈度为 7 度,抗震等级为三级。 (六)(六) 气象资料气象资料 1 主导风向:夏季:东南风;冬季:东北风。 2 风速:冬季平均 2.6m/s,夏季平均 2.5 m/s,最大风速 21.9m/s。 3 气温:最热月平均温度 28.8 oC,最冷月平均温度为 3 oC,极端最高 温度为 39.4 oC ,极端最低温度为18.1 oC。 4 相对湿度:最热月平均 79,最冷月平均 76。 5 降水:平均年降雨量 123
3、0.6mm,最大暴雨强度 50mm/h,最大降雨量 317.4mm,最大积雪深度 320mm。 (七)(七) 地质资料地质资料 拟建场地地势平坦,第一层为杂填土,厚度范围 0.30.5m,承载力特征 值为 70kpa;第二层为粘土层,厚度范围 0.50.8m,承载力特征值为 130kpa;第三层为卵石层,土层厚度为 45m,承载力特征值为 230kpa; 第四层为淤泥粘土,土层厚度为 2.53m,承载力特征值为 70kpa。 (八)(八) 材料选用材料选用 1 混凝土:采用 C30。 2 墙体:外墙采用 250 厚加气混凝土砌块,内墙采用 200 厚加气混凝土 砌块。 二、二、结构承重方案选择
4、结构承重方案选择 根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图,本工程确定采用框架承重方 案,框架梁、柱布置参见结构施工图纸。 一榀框架的竖向荷载的传力途径:楼板的均布活载和恒载经次梁间接或 直接传至主梁,再由主梁传至框架柱,最后传至地基。 根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径,本办公楼框架的承重 方案为横向框架承重方案,这可使横向框架梁的截面高度大,增加框架 的横向侧移刚度。 (一)(一)主要构件选型及尺寸初步估算主要构件选型及尺寸初步估算 1. 主要构件选型 (1)梁、板、柱结构形式:现浇钢筋混凝土结构。 (2)墙体采用:加气混凝土砌块,容重为 7.5kN/m 3。 (3)墙体厚度:外墙:2
5、50mm,内墙:200mm。 (4)基础采用:柱下独立基础。 2. 梁柱截面尺寸估算 (1)横向边跨框架梁:取跨度较大者进行计算。 取 L=6600mm h=(1/81/12)L=550mm825mm 取 h=600mm. b=(1/21/3)h= 275mm350mm 取 b=300mm 满足 b200mm 故横向边跨框架梁初选截面尺寸为:bh=300mm600mm (2)横向跨中框架梁: 取 bh=300mm600mm (3)纵向框架梁: 与横向框架梁一样初选截面尺寸为:bh=300mm600mm (4)框架柱: 取 b=h=500mm 柱初选截面尺寸为:bh=500mm500mm (5)
6、板:双向板,一般不做刚度验算的板的最小厚度为 H=(1/451/50)lox=72mm80mm,取板厚为 100mm。 (二)(二)确定结构计算简图确定结构计算简图 1.三个假设 (1)平面结构假定:认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承 担,垂直于该方向的抗侧力结构不受力; (2)楼板在自身平面内在水平荷载作用下,框架之间不产生相对位移; (3)不考虑水平荷载作用下的扭转作用。 梁柱惯性矩计算 梁惯性距: 主梁 bh=300mm600mm I0=bh 3/12=3006003 /12 =5.4109 mm4 次梁 bh=250mm500mm I0= bh 3/12=2505003 /1
7、2=2.6109 mm4 柱惯性距 bh=500mm500mm I0= bh 3/12=5005003 /12=5.2109 mm4 梁线刚度: 边跨: i=2I0EC/l=25.410 9E c/6600=1.6410 6E c 中跨: i=2I0EC/l=25.410 9E c/3000=3.610 6E c 柱线刚度: 标准层:i= I0EC/H=5.210 9E c/3600=1.4410 6E c 底层: i= I0EC/H=5.210 9E c/5200=1.010 6E c 三三 荷载计算荷载计算 (一) 恒载标准值计算 (1) 屋面 保护层:30 厚 C20 细石混凝土防水 0
8、.03m24kN/m 3=0.72kN/m2 防水层:三毡四油铺小石子 0.4kN/m 2 找平层:15 厚水泥沙浆 0.015m20kN/m 3=0.30kN/m2 找坡层:40 厚水泥石灰焦渣砂浆 2找平 0.04m14kN/m 3=0.56kN/m2 保温层:80 厚矿渣水泥 0.08m14.5kN/m 3=1.16kN/m2 结构层:100 厚现浇钢筋砼板 0.1m25kN/m 3=2.5kN/m2 抹灰层:10 厚混合砂浆 0.01m17kN/m 3=0.17kN/m2 合计 5.81 kN/m 2 (2) 标准层楼面 12mm 厚大理石面层 0.012m28kN/m 3=0.34k
9、N/m2 30mm 厚细石砼 0.03m24kN/m 3=0.72kN/m2 现浇楼板(100mm 2) 0.1m25kN/m3=2.5kN/m2 抹灰层: 10 厚混合砂浆 0.01m17kN/m 3=0.17kN/m2 合计 3.73kN/m 2 (3) 梁自重 bh=300mm600mm 自重: 25 kN/m 30.30m(0.6m-0.1m)=3.75kN/m 抹灰层:0.01m(0.60m-0.10m) 2+0.30m17kN/m 2=0.22kN/m 合计 3.97kN/m bh=250mm500mm 自重: 25 kN/m 20.25m(0.5m-0.1m)=2.5kN/m 抹
10、灰层:0.01m (0.5m-0.10m)2+0.25m) 17 kN/m 2=0.18kN/m 合计 2.68kN/m (4) 柱自重 框架柱初选截面尺寸为:bh=500mm500mm 自重: 25 kN/m20.5m0.5m=6.25kN/m 抹灰层: 0.01m0.50m417 kN/m2=0.34 kN/m 合计 6.59kN/m (5) 外纵墙自重 墙自重: 0.25m7.5kN/m 3=1.88 kN/m 2 内墙面抹灰:20 厚混合砂浆 0.02m17kN/m 3=0.34 kN/m 2 外墙面装修: 25 厚水刷石外墙面 0.5 kN/m2 合计 2.72kN/m 2 内纵墙自
11、重 墙自重: 0.2m7.5kN/m 3=1.5 kN/m 2 墙面抹灰(20 厚混合砂浆) : 0.02m217kN/m 3=0.68 kN/m 2 合计 2.18kN/m 2 (6)女儿墙自重 女儿墙:高为 1100mm,100mm 厚混凝土压顶,水刷石外墙面 0.5 kN/m 2 自重: 0.25m1.1m7.5kN/m3+25kN/m30.1m0.25m+(1.2m2+0.25m) 0.5 kN/m 2 =4.01kN/m 铝合金窗 0.5kN/m 2 木门 0.2kN/m 2 钢铁门 0.45kN/m 2 ( (二二) ) 活载标准值计算活载标准值计算 (1) 屋面和楼面活荷载标准值
12、: 根据荷载规范查得: 上人屋面:2.0 KN/m 2 楼面: 办公楼:2.0 KN/m 2 走 廊:2.5 KN/m 2 (2)雪荷载: Sk=rS0=1.00.5KN/m 2=0.5 KN/m2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者中取大值 2.0KN/m 2 ( (三三) ) 竖向荷载下框架受荷总图竖向荷载下框架受荷总图 框架受荷总图说明: 1 号梯形荷载 =1500/6600=0.23 q=(1-22+3)q=0.91q 2 号梯形荷载 =1500/6000=0.25 q=(1-22+3)q=0.89q 3 号三角形荷载的等效均布荷载 q=5/8q (1) A-B 轴间框架梁 屋面梁 恒
13、载=梁自重+板传恒载 =3.97kN/m +0.915.81 kN/m2 1.5m2 =19.83 kN/m 活载=板传活载 =0.912.0 kN/m2 1.5m2 =5.46 kN/m 楼面梁 恒载=梁自重+墙自重+板传恒载 =3.97 kN/m+2.183.6+3.73 kN/m21.5m0.912 =22.00 活载=板传活载 =5.46 kN/m (2) B-C 轴间框架梁 1.屋面梁: 恒载=梁自重+板传恒载 =3.19 kN/m +5.81 kN/m 21.5m5/82 =14.86kN/m 活载=板传活载 =2.0 kN/m 21.5m5/82 =3.75 kN/m 2.楼面梁
14、 恒载=梁自重+板传恒载 =3.97 kN/m +3.73 kN/m 21.5m5/82 =10.96 kN/m 活载=板传活载 =2.5kN/m 21.5m5/82 =4.69 kN (3) C-D 轴间框架梁 与 AB 轴间框架梁相同 (4) A 轴柱纵向集中荷载 顶层柱: 恒载=女儿墙自重+梁自重+屋面板传恒载+次梁传荷载 =4.01KN/m6m+3.97KN/m(6-0.5)m+5.81KN/m 2 1.5m6 m 5/8+0.915.81 KN/m 1.5m6.6m21/42+2.686.61/2 =139.76KN 活载=屋面板传活载 =2.0KN/m 2 1.5m6m5/8+0.
15、912.0KN/m2 1.5m6.6m2 =29.27KN 标准层柱: 恒载=墙自重+梁自重+楼面板传恒载+次梁传荷载 =2.72KN/m 2 3.6(3.6m-0.6m)+2.42.1 0.5KN/m 2+2.72KN/m2 2.4 (3.6-0.6-2.1)+3.97 KN/m(6m-0.5m) +3.73KN/m 21.55/86+0.913.73 KN/m21.5m6.6m 21/4 2+2.686.61/2 =123.04 KN 活载=楼面板传活载 =29.27kN 基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重(250500) =2.72KN/m 2 (5.2-0.6-0.5) 3.6+
16、2.4 2.1 0.5 KN/m 2+2.72 KN/m2(5.2-1.1-2.1) 2.4+2.68 KN/m(6-0.5) =70.47KN (5) B 轴柱纵向集中荷载 顶层柱: 恒载=梁自重+屋面板传恒载+次梁传荷载 =3.97KN/m(6-0.5)m+0.895.81kN/m 21.5m6m +5.81 kN/m 21.5m6m5/8+0.915.81 kN/m21.5m6.6m21/4 2+2.686.61/42 =162.24KN 活载=屋面板传活载+次梁传活载 =0.892.0KN/m 2 1.5m6m+2.0KN/m2 1.5m6.6m0.912 1/42 +2.0 kN/m
17、 21.5m6m5/8 =45.29KN 标准层柱: 恒载=墙自重+梁自重+楼面板传恒载+次梁传荷载 =3.73kN/m 2 1.5 5/8 6+3.97KN/m (6-0.5)m+0.89 3.731.56+0.913.731.56.621/42+2.686.61/4 2+2.92.18 (3.6-0.6) +0.4521.22.4+ (3.6-2.4-0.6) 2.18 2.4 =139.80KN 活载=楼面板传活载 =2.5KN/m 2 1.5m0.896m+2.0KN/m2 1.5m5/86 +2.0 kN/m 21.5m0.916.6m21/42 =49.3KN 基础顶面恒载=2.6
18、8 (6-0.5) + (5.2-2.4-0.6-0.5) 2.182.4+2.18 (5.2-0.6-0.5)2.9 =49.55KN C,D 轴和 A,B 轴对称,所以其荷载值大小相等。 ( (四四) ) 风荷载计算风荷载计算 (1) 作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载值 Wk=zszw0(hi+hj) B/2 其中:w0=0.6KN/m 2 s为风荷载体型系数,查荷载规范,迎风面s =0.8,背风面s =-0.5,所以取s =1.3 z为风压高度变化系数 z风振系数,因房屋高度小于 30m,所以z=1.0 hi为下层柱高 hj为上层柱高,对顶层取女儿墙高度的 2 倍 B 为迎风面的宽
19、度. B=6m 场地为 B 类粗糙度 计算过程见下表 离地高度 (m) s z z W0(KN/m 2) h i(m) hj(m) Wk 19.05 1.30 1.23 1.00 0.6 3.60 2.40 17.26 15.45 1.30 1.15 1.00 0.6 3.60 3.60 19.37 11.85 1.30 1.05 1.00 0.6 3.60 3.60 17.69 8.25 1.30 1.00 1.00 0.6 3.60 3.60 16.85 4.65 1.30 1.00 1.00 0.6 4.65 3.60 19.30 (2)各层 D 值计算 横向 2-5 层 D 值计算(E
20、c=3.010 7 KN/m3) 构 件 名 称 i=i b/i c c=i/(2+i) D=cic12/h 2(KN/m) A 轴柱 (21.64)/ (21.44)=1.14 0.363 14520 B 轴柱 (3.6+1.64)/1.44=3. 64 0.645 25800 C 轴柱 3.64 0.645 25800 D 轴柱 1.14 0.363 14520 D=(25800 KN/m +14520 KN/m)2=80640 KN/m 横向底层 D 值计算(Ec=3.010 7 KN/m3) 构 件 名 称 i =i b/ic c=0.5+i/(2+i) D=cic12/h 2(kN/
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