土木工程毕业设计（论文）-潍坊电子信息大楼建筑结构设计.doc

青岛理工大学毕业设计(论文)目 录第1章 建筑设计说明11.1工程概况11.2 总平面布局和平面功能分区21.2.1 总平面布局21.2.2 平面功能分区31.3 防火及安全疏散设计41.3.1 防火41.3.2 安全疏散51.4 采光设计81.5 特殊构造设计101.5.1 屋面设计101.5.2排水设计101.5.3 勒脚设计111.5.4 散水设计121.5.5 地坪与地面设计121.5.6 墙体设计13第2章 结构设计说明152.1 工程概况152.2 结构设计说明152.2.1 结构选型152.2.2 结构布置152.2.3 基础方案152.2.4 建筑材料的选取填162.2.5 构件尺寸初选162.2.6 结构计算单元的选取172.3 重力荷载计算182.3.2 屋面及楼面可变荷载标准值182.3.3 梁、柱、墙、门窗重力荷载计算192.3.4重力荷载代表值192.4 框架侧移刚度计算202.4.1 框架梁线刚度计算202.4.2 框架柱线刚度计算202.5 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算222.5.1横向自振周期计算222.5.2水平地震作用及楼层的地震剪力计算232.5.3 水平地震作用下的位移验算252.5.4 水平地震作用下框架内力计算262.6 横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算292.6.1 风荷载标准值292.6.2 风荷载作用下位移计算302.6.3 风荷载作用下框架结构内力计算302.7 竖向荷载作用下框架结构内力计算322.7.1 计算单元322.7.2 荷载计算332.7.3 内力计算352.8 框架内力组合422.8.1框架梁内力组合452.8.2 框架柱内力组合482.9 截面设计562.9.1 框架梁562.9.2 框架柱602.10 板的设计712.11 楼梯设计732.11.1 踏步板设计732.11.2 平台板计算742.11.3 平台梁计算752.12 基础设计762.12.1 确定底面尺寸762.12.2 确定基础高度772.12.3 基础配筋计算77结 束 语79外文文献翻译88致 谢88参 考 文 献89附录II第 页青岛理工大学毕业设计（论文）第1章 建筑设计说明全套图纸加扣30122505821.1工程概况 1.工程名称：潍坊电子信息大楼 2.工程地点：位于潍坊市经济技术开发区，规划批准用地选址见图1.1。3.建筑面积：该工程规划用地面积为8000m2, 主体工程用地1406.25 m2 ，建筑面积为6000m2。 根据商店建筑设计规范JGJ 48-88第1.0.4条规定，建筑面积大于5000 m2的专业商店是大型商店，本大楼建筑面积大于5000 m2，且为专营电子信息产品的专业商店，属于大型商店。4.建筑等级：建筑安全等级为级，耐久性等级为级，耐火等级为级，采光等级级。根据建筑设计防火规范GB 50016-2006第5.1.7条规定，民用建筑的耐火等级为一、二级的最多允许层数为以下情况：(1) 9层及9层以下的居住建筑(包括设置商业服务网点的居住建筑)；(2) 建筑高度小于等于24m的公共建筑；(3) 建筑高度大于24m的单层公共建筑；(4) 地下、半地下建筑(包括建筑附属的地下室、半地下室)；(5) 厂房；(6) 仓库；(7) 甲、乙、丙类液体储罐(区)；(8) 可燃、助燃气体储罐(区)；(9) 可燃材料堆场；(10) 城市交通隧道。建筑防火分区的最大允许建筑面积为2500m2 。该大楼为建筑高度小于24m的公共建筑，共5层，同时满足二级耐火等级最大允许层数，因此该大楼的耐火等级可以选择级。根据建筑采光设计标准GB/T50033-2001第3.1.3 条规定的视觉作业分类，该大楼内作业精确度要求为精细，识别对象最小尺寸为0.150.3mm，采光等级应该为级。5.各层功能：该楼建成后作为电子产品展示、销售用，共5层，第一层层高为4.5m，其余层层高为4.2m，每层均需设置卫生间、少量办公室。该大楼高度为21.75m。6.结构体系：钢筋混凝土框架结构，设计使用年限50年。结构选型依据：本工程为多层商业建筑，需要大空间和对建筑平面的灵活布置。多层建筑一般经常采用的结构有砌体结构和钢筋混凝土框架结构，综合两种结构的特点比较，钢筋混凝土结构主要靠梁柱承重，结构自重轻，容易实现大空间、空间布置灵活的特点，砌体结构空间布置不灵活，不易实现大空间。结合建筑设计要适用、经济、安全、可靠的特点，选择钢筋混凝土结构是比较合理的。7.设计标高：一层室内地坪标高为0.000 (相对于黄海高程系绝对标高为43.6m) ，室外地坪标高为-0.450。8.抗震设防烈度：七度。潍坊市位于7度设防区，该建筑为一般建筑，属于丙类建筑。在7度设防区，丙类建筑的抗震设防烈度为七度。1.2 总平面布局和平面功能分区1.2.1 总平面布局总平面具体布置，如图1.1所示。图1.1建筑总平面布置图设计依据及设计情况如下：1.防火间距根据建筑设计防火规范GB50016-2006第5.2.1条规定，民用建筑之间的防火间距不应小于表1.1 的规定。 表1.1 民用建筑之间的防火间距耐火等级一、二级三级四级一、二级679三级7810四级91012注：1两座建筑物相邻较高一面外墙为防火墙或高出相邻较低一座一、二级耐火等级建筑物的屋面15m 范围内的外墙为防火墙且不开设门窗洞口时，其防火间距可不限；2相邻的两座建筑物，当较低一座的耐火等级不低于二级、屋顶不设置天窗、屋顶承重构件及屋面板的耐火极限不低于1.00h，且相邻的较低一面外墙为防火墙时，其防火间距不应小于3.5m；3相邻的两座建筑物，当较低一座的耐火等级不低于二级，相邻较高一面外墙的开口部位设置甲级防火门窗，或设置符合现行国家标准自动喷水灭火系统设计规范GB 50084 规定的防火分隔水幕或本规范第7.5.3 条规定的防火卷帘时，其防火间距不应小于3.5m；4相邻两座建筑物，当相邻外墙为不燃烧体且无外露的燃烧体屋檐，每面外墙上未设置防火保护措施的门窗洞口不正对开设，且面积之和小于等于该外墙面积的5%时，其防火间距可按本表规定减少25%；5防火间距应按相邻建筑物外墙的最近距离计算，当外墙有凸出的燃烧构件时，应从其凸出部分外缘算起。该建筑物在上述规定范围之内无其他建筑物，符合规范规定。2.道路根据建筑设计防火规范GB50016-2006第6.0.9条规定，消防车道的净宽度和净空高度均不应小于4.0m。供消防车停留的空地，其坡度不宜大于3% 。消防车道与厂房(仓库)、民用建筑之间不应设置妨碍消防车作业的障碍物。该建筑物周围环形道路及其它道路的最小宽度为4.65m，建筑物周围场地比较平整，基本无坡度，满足消防车道要求。根据民用建筑设计通则GB50352-2005第522 条规定，建筑基地道路宽度应符合下列规定： (1) 单车道路宽度不应小于4m，双车道路不应小于7m； (2) 人行道路宽度不应小于1.50m； (3) 利用道路边设停车位时，不应影响有效通行宽度； (4) 车行道路改变方向时，应满足车辆最小转弯半径要求；消防车道路应按消防车最小转弯半径要求设置。该场地的道路单行道的最小宽度为4.5 m，人行道最小宽度大于1.5 m，转弯处的转弯半径等均满足设计要求。3.泊位与绿化每个泊位大小为6m3m，共54个泊位，具体位置分布参看总平面图，通过绿化带将场地划分开来，具体划分情况参看建筑总平面图。1.2.2 平面功能分区建筑物内部平面功能主要分为营业区、仓储和辅助功能区，标准层平面布置情况见图1.2。根据商店建筑设计规范JGJ48-88第3.1.2条规定，商店建筑的营业、仓储和辅助三部分建筑面积分配比例可参照表1.2的规定。表1.2 商店建筑面积分配比例建筑面积()营业(%)仓储(%)辅助(%)150003434323000150004530253000552718注：1商店建筑，如营业部分混有大量仓储面积时，可仅采用其辅助部分配比。2仓储及辅助部分建筑可不全部建在同一基地内。3如城市设置集中商品储配库和社会服务设施等较完善时，可适当调减仓储、辅助部分配比。图1.2 标准层平面布置图该建筑的建筑面积为6448.37m2，营业部分建筑面积应大于45%，仓储面积小于30%，辅助面积小于25%。各层建筑面积和各种功能分区建筑面积及所占比例如表1.3所示：表1.3 各功能分区面积总面积(m2)营业部分(m2)仓储部分(m2)辅助部分(m2)首层1317.691025.93(77.8%）38.75(2.9%)253.22(19.2%)标准层1261.87972.11（77.0%）38.75(3.1%)251.36（19.9%）顶层1261.87972.11（77.0%）38.75(6.1%)251.36（19.9%）建筑物功能分区的面积划分基本符合要求。建筑物具体平面功能分区参看各层建筑的平面图，营业区域空间比较大，布置灵活，其他功能部分比较紧凑，合理利用了空间，分区划分比较合理。1.3 防火及安全疏散设计1.3.1 防火根据建筑物耐火等级的规定，该建筑物耐火等级为二级，所有的墙、柱、梁、楼板，疏散楼梯及屋顶承重构件全部采用不燃材料，吊顶(包括吊顶搁栅)采用不燃材料或难燃材料。根据商店建筑设计规范JGJ 48-88第4.1.7条 商店建筑内如设有上下层相连通的开敞楼梯、自动扶梯等开口部位时，应按上下连通层作为一个防火分区，其建筑面积之和不应超过防火规范的规定。第4.1.8条 防火分区间应采用防火墙分隔，如有开口部位应设防火门窗或防火卷帘并装有水幕。应该在自动扶梯周围的6根柱所围成的空间要布置防火卷帘，该卷帘构成的防火分区的建筑面积为148.84，根据建筑设计防火规范GB 50016-2006第5.1.7条规定耐火等级为一、二级的建筑物的防火分区的最大面积为2500，该防火分区满足规定。防火卷帘应满足以下规定： (1) 防火卷帘的耐火极限不应低于3.00h。当防火卷帘的耐火极限符合现行国家标准门和卷帘耐火试验方法GB 7633 有关背火面温升的判定条件时，可不设置自动喷水灭火系统保护；符合现行国家标准门和卷帘耐火试验方法GB 7633 有关背火面辐射热的判定条件时，应设置自动喷水灭火系统保护。自动喷水灭火系统的设计应符合现行国家标准自动喷水灭火系统设计规范GB 50084的有关规定，但其火灾延续时间不应小于3.0h； (2) 防火卷帘应具有防烟性能，与楼板、梁和墙、柱之间的空隙应采用防火封堵材料封堵。(3) 根据建筑设计防火规范GB50016-2006第7.1.5 条规定，防火墙上不应开设门窗洞口，当必须开设时，应设置固定的或火灾时能自动关闭的甲级防火门窗。该建筑在一层的机房的防火墙上开窗，该窗为固定窗，满足规范要求。(4) 防火分区划分，自动扶梯周围用防火卷帘划分出一个防火分区，疏散楼梯用防火墙和防火门划分出一个防火分区，每层的其他部分各自成为一个防火区。每个分区面积均小于2500，满足规范要求。1.3.2 安全疏散1.安全疏散距离根据建筑设计防火规范GB50016-2006第5.3.1 条和第5.3.13条规定，民用建筑的安全出口应分散布置。每个防火分区、一个防火分区的每个楼层，其相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5m。民用建筑的安全疏散距离应符合下列规定： (1) 直接通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的距离应符合表1.4的规定； (2) 直接通向疏散走道的房间疏散门至最近非封闭楼梯间的距离，当房间位于两个楼梯间之间时，应按表1.4的规定减少5m；当房间位于袋形走道两侧或尽端时，应按表1.4 的规定减少2m； (3) 楼梯间的首层应设置直通室外的安全出口或在首层采用扩大封闭楼梯间。当层数不超过4 层时，可将直通室外的安全出口设置在离楼梯间小于等于15m处； (4) 房间内任一点到该房间直接通向疏散走道的疏散门的距离，不应大于表1.4中规定的袋形走道两侧或尽端的疏散门至安全出口的最大距离。表1.4 直接通向疏散走道的房间疏散门至最近安全出口的最大距离(m)名称 位于两个安全出口之间的疏散门 位于袋形走道两侧或尽端的疏散门 耐火等级 耐火等级 一、二级 三级 四级 一、二级 三级 四级 托儿所、幼儿园 25 20 20 15 医院、疗养院 35 30 20 15 学校 35 30 22 20 其它民用建筑 40 35 25 22 20 15 注：1 一、二级耐火等级的建筑物内的观众厅、多功能厅、餐厅、营业厅和阅览室等，基室内任何一点至最近安全出口的直线距离不大于30m。 2 敞开式外廊建筑的房间疏散门至安全出口的最大距离可按本表增加5m；3 建筑物内全部设置自动喷水灭火系统时，其安全疏散距离可按本表规定增加25%；4 房间内任一点到该房间直接通向疏散走道的疏散门的距离计算：住宅应为最远房间内任一点到户门的距离，跃层式住宅内的户内楼梯的距离可按其梯段总长度的水平投影尺寸计算。商店建筑设计规范JGJ48-88第4.2.1条规定， 商店营业厅的每一防火分区安全出口数目不应少于两个；营业厅内任何一点至最近安全出口直线距离不宜超过30m。该建筑除首层外的各层都有两个安全出口，安全出口的水平距离最近为27.4m，营业厅内最远点到最近安全出口的直线距离约为33m，基本满足要求。首层有两个安全出口，两侧的出口为楼梯间直接通往室外的出口，且各个出口之间的水平距离均大于5m，满足规范要求。2.疏散楼梯设计根据建筑设计防火规范GB50016-2006第5.3.17条规定，地上建筑中下层楼梯的总宽度应按其上层人数最多一层的人数计算；商店的疏散人数应按每层营业厅建筑面积乘以面积折算值和疏散人数换算系数计算。地上商店的面积折算值宜为50%70%，地下商店的面积折算值不应小于70%。疏散人数的换算系数可按表1.5确定。 建筑设计防火规范GB50016-2006第5.3.14条规定，建筑中的疏散走道、安全出口、疏散楼梯以及房间疏散门的各自总宽度应经计算确定。安全出口、房间疏散门的净宽度不应小于0.9m，疏散走道和疏散楼梯的净宽度不应小于1.1m。商店建筑设计规范JGJ48-88第4.2.2条规定， 商店营业厅的出入门、安全门净宽度不应小于1.40m，并不应设置门槛。表1.5-1 疏散走道、安全出口、疏散楼梯和房间疏散门每100 人的净宽度(m)楼层位置 耐火等级 一、二级 三级 四级 地上一、二层 0.65 0.75 1.0 地上三层 0.75 1.0 地上四层及四层以上各层 1.0 1.25 与地面出入口地面的高差不超过 10m 的地下建筑 0.75 与地面出入口地面的高差超过 10m 的地下建筑1.0 表 1.5-2商店营业厅内的疏散人数换算系数(人/m2)楼层位置地下二层地下一层、地上第一、二层地上第三层地上第四层及四层以上各层换算系数0.800.850.770.60根据上述规定进行计算疏散走道、安全出口、疏散楼梯和房间疏散门的宽度(单位：m)，选取面积折算值为65%。一层： 1025.93/20.650.850.65/100=1.84二层： 972.11/20.650.850.65/100=1.64三层： 972.11/20.650.770.75/100=1.82四、五层：972.11/20.650.601.0/100=1.90该建筑的每层的楼梯间都是尺寸相同，因此选择楼梯间宽度净宽度为3.95m,疏散楼梯的净宽度为1.80m，疏散楼梯的总宽度为3.6m，防火门的宽度和底层安全出口的宽度均为1.8m，每层的疏散门总宽度为3.6m，底层楼梯间的安全出口总宽度为3.6m，均符合上述计算要求。商店营业厅的出入门、安全门都不设置门槛。商店建筑设计规范JGJ48-88第3.1.6条 营业部分的公用楼梯，坡道应符合下列规定： (1) 室内楼梯的每梯段净宽不应小于1.40m，踏步高度不应大于0.16m，踏步宽度不应小于0.28m； (2) 室外台阶的踏步高度不应大于0.15m，踏步宽度不应小于0.30m。本建筑首层层高为4.5 m，楼梯为双跑楼梯，共30个踏步，踏步高度为0.15m，踏步宽度为0.29m，二至顶层的层高均为4.2m，每层有28个踏步，踏步高度为0.15m，踏步宽度为0.30m。室外台阶的踏步高度为0.15m，踏步宽度为0.3m。楼梯和台阶的踏步设计均符合规范要求。楼梯采用板式楼梯，靠近窗的一跑双侧都有扶手，另一跑在内侧有扶手，扶手高度为1.1m。建筑设计防火规范GB50016-2006第7.4.1条规定，疏散用的楼梯间应符合下列规定： (1) 楼梯间应能天然采光和自然通风，并宜靠外墙设置； (2) 楼梯间内不应设置烧水间、可燃材料储藏室、垃圾道； (3) 楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或其它障碍物； (4) 楼梯间内不应敷设甲、乙、丙类液体管道； (5) 公共建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道； (6) 居住建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道和设置可燃气体计量表。当住宅建筑必须设置时，应采用金属套管和设置切断气源的装置等保护措施。该建筑的楼梯间靠外墙设置，外侧与窗户向临，能充分利用天然采光和自然通风，楼梯间内无管道等影响安全疏散的设备，楼梯间的墙全部采用防火墙，符合防火疏散要求。建筑设计防火规范GB50016-2006第7.4.12条规定，建筑中的疏散用门应符合下列规定： (1) 民用建筑和厂房的疏散用门应向疏散方向开启。除甲、乙类生产房间外，人数不超过60 人的房间且每樘门的平均疏散人数不超过30 人时，其门的开启方向不限； (2) 民用建筑及厂房的疏散用门应采用平开门，不应采用推拉门、卷帘门、吊门、转门； (3) 仓库的疏散用门应为向疏散方向开启的平开门，首层靠墙的外侧可设推拉门或卷帘门，但甲、乙类仓库不应采用推拉门或卷帘门； (4) 人员密集场所平时需要控制人员随意出入的疏散用门，或设有门禁系统的居住建筑外门，应保证火灾时不需使用钥匙等任何工具即能从内部易于打开，并应在显著位置设置标识和使用提示。该建筑属于人员密集场所，防火门采用乙级防火门且为平开门，其开启方向为向楼梯开，底层楼梯的安全出口开向室外。1.4 采光设计 潍坊市位于我国类光气候区，根据建筑采光设计标准GB/T 50033-2001第3.13条规定，对于作业精确度要求很精细，识别对象的最小尺寸在0.15mm0.3mm之间的采光等级为级，该建筑的采光等级为级，采用侧面采光和顶部采光，侧面采光时的采光系数最低值Cmin=3%。顶部采光时采光系数平均值Cav=4.5%。根据第5.0.1条相关规定，对于类光气候区的普通玻璃单层铝窗采光，采光等级为级的民用建筑采用侧窗采光时的窗地面积比为1/3.5。顶部采光采用平天窗，其窗地面积比为1/8.5。该建筑的窗选用铝合金玻璃窗，窗的尺寸见建筑设计图，下面对窗地面积比进行验算：标准层及顶层营业大厅窗面积： 2.4（4.812）=138.24 m2 ；底层营业大厅窗面积： 2.7（4.88）= 103.68m2；底层营业大厅需要采光地面面积： 6628+1.864=1051.2m2；标准层及顶层营业大厅需要采光地面面积： 6628+1.864-7.67.6=993.44m2标准层及顶层营业大厅窗地面积比： 138.24/993.4=1/7.18(采用天窗采光和室内灯光辅助照明)；底层营业大厅窗地面积比： 103.68/1051.2=1/10.14（采用天窗采光和室内灯光辅助照明)。 根据建筑采光标准第5.0.2条规定，侧面采光时的采光系数由下式计算： (1.1)式中 Cd侧窗窗洞口的采光系数，可按本标准第5.0.5条的规定取值；K侧面采光的总透射比；K侧面采光的室内反射光增量系数，可按本标准附录D表D-5的规定取值；Kw侧面采光的室外建筑物挡光折减系数，可按本标准附录D 表D-6 的规定取值；Kc侧面采光的窗宽修正系数，应取建筑长度方向一面墙上的窗宽总和与建筑长度之比。注：1在、类光气候区(不包含北回归线以南的地区)，应考虑晴天方向系数(Kf)，可按本标准附录D表D-3的规定取值。2侧面采光时，窗下沿距工作面高度hx1m时,采光系数的最低值应为窗高等于窗上沿高度(hs)和窗下沿高度(hx)的两个窗的采光系数的差值(图5.0.5-3)。3侧面采光口上部有宽度超过1m以上的外挑结构遮挡时，其采光系数应乘以0.7的挡光折减系数。4侧窗窗台高度大于或等于0.8m时，可视为有效采光口面积。根据上述规定对式中相关数值取值：Cd：计算点至距离与窗高之比B/hc=12/2.4=5，采光区域开间宽l与进深b之比l/b=36/36=1，查相关图表得Cd=0.33；K： K =cw (1.2)采光材料的透射比，可按本标准附录D表D-7的规定取值，采用双层隔热玻璃，取值为0.64；c窗结构的挡光折减系数，可按本标准附录D表D-8的规定值，单层铝窗，取值为0.75；w窗玻璃的污染折减系数，可按本标准附录D表D-9的规定取值，房间污染程度为清洁，玻璃垂直，取值为0.9；K =cw=0.640.750.9=0.432；K：B/hc=5，近似取0.4，取值为1.95；Kw：建筑物对面没有遮挡物，取值为1.0；Kc：取值为5.47/(6.07)=0.9；则=0.330.4321.951.00.9=25.02%2%，满足要求。1.5 特殊构造设计1.5.1 屋面设计如图1.3所示，屋面设计的基本思路是：由下往上依次为结构层、找坡层、保温层、找平层、防水层和保护层(上人屋面需要考虑保护层，非上人屋面可以不做保护层)。该建筑的屋面做法如下：结构层为100mm厚钢筋混凝土；找坡层为1：8水泥焦渣找坡，坡度为3%，最薄处30mm厚，最厚处598mm,平均215mm厚；保温层选用70mm厚水泥蛭石保温；找坡层为20mm厚1：3水泥砂浆；防水层选用SBS改性沥青防水卷材。该屋面为非上人屋面，不做保护层。图1.3 女儿墙和屋面详图1.5.2排水设计屋顶采用女儿墙内檐排水，屋面设一定坡度，进行有组织排水，根据民用建筑设计通则GB 50352-2005 第6.13.2条规定，屋面排水坡度应根据屋顶结构形式，屋面基层类别，防水构造形式，材料性能及当地气候等条件确定，卷材防水、刚性防水的屋面的屋面排水坡度为2%5%，本工程屋面坡度采用3%，具体组织情况见建筑设计图1号图纸。图1.4 雨水口构造图雨水口是屋面雨水汇集并排至水落管的关键部位，构造上要求排水畅通、防止渗漏和堵塞。穿过女儿墙的雨水口，采用侧向铸铁雨水口，亦要加铺一层油毡铺入雨水口，50mm以上用沥青胶粘牢，再加铁篦，如图1.4所示。水落管的个数和尺寸大小应经过计算得到，根据室外排水设计规范GB 50014-2006第3.2.1条规定，雨水设计流量，应按下列公式计算： QsQF (1.3) 式中 Qs雨水设计流量(Ls)； q设计暴雨强度EL(shm2)L； 径流系数； F汇水面积(hm2)。 注：当有允许排入雨水管道的生产废水排入雨水管道时，应将其水量计算在内。 由任务书可知,小时最大降水量 q=80.2mm/h；径流系数由上述规范的3.2.2条查得，各种屋面、混凝土或沥青路面的径流系数为0.850.95，此处取0.90；汇水面积F=40.234.8=1398.96m2。则雨水设计流量为Qs =0.802/36000.90139896L/s=28.04L/S在该建筑的正面和背面各设置2个雨水口，每侧两个雨水口的间距为17.1m，总共需要设置6个落水管，落水管采用塑料管，内径为75mm，最大泄流量为10L/S，6个落水管的最大泄流量之和为60L/S，大于雨水设计流量，满足要求。1.5.3 勒脚设计勒脚是墙身接近室外地面的部分。一般情况下，其高度为室内地坪与室外地面高差部分，该建筑勒脚高度为0.45m，即室内地坪与室外地面高差部分。为了防止室外雨水对勒脚部位的侵蚀，勒脚外表面做水泥砂浆抹面，为防止抹灰起壳脱落，增加咬口进行加强，如图1.3所示。勒脚受潮会影响墙身，因此需要在勒脚处设防潮层。室内地坪无高差且高于室外地坪，所以无需设垂直防潮层，只需进行水平防潮。水平防潮层应设置在距室外地面150mm以上的勒脚砌体中，以防止地表水反渗的影响，同时考虑到室内实铺地坪层下填土或垫层的毛细作用，故一般将防潮层设置在地坪的结构层厚度之间的砖缝处，如图1.5所示，图中-0.060标高所示为细石混凝土防潮层。 图1.5 散水、勒脚及地坪构造图1.5.4 散水设计散水的宽度，应根据土壤性质、气候条件、建筑物的高度和屋面排水型式确定,宜为6001000mm，选用900mm；散水的坡度可为3%5%，选用5%。散水采用混凝土时，宜按26m间距设置伸缝。散水与外墙之间设缝，缝宽为20mm，缝内应填沥青类材料。散水构造图见图1.5。1.5.5 地坪与地面设计地坪系指建筑物底层与土壤相接触的结构构件，由面层和基层两部分组成，基层主要是结构层，在地基较差时为加固地基增设垫层。地坪的面层采用10mm厚1：2水泥砂浆抹面，结构层采用120mm厚C10混凝土层，垫层为120mm厚碎石垫层，对垫层以下土层进行夯实。见图1.5所示。该建筑的地面采用水磨石地面(机房、办公室除外)，其特点是表面光洁、美观，不易起灰，其造价较水泥地面高，黄梅天易返潮，常用作公共建筑的大厅、走廊、楼梯以及卫生间的地面。其做法是在结构层上用15mm厚的1：3水泥砂浆打底，10厚1：1.5水泥、石碴粉面。石碴要求用颜色美观的石子，中等硬度，易磨光，采用彩色大理石石碴，其粒径为320mm。办公室的地面采用木地板地面，具有有弹性，导热系数小，不起尘，易清洁等特点；机房采用水泥地面。卫生间内地面高度要比同层地面高度低20mm，且向地漏有1%的坡度，利于排水。卫生间的地漏要进行防水处理，其构造措施见图1.6所示。图1.6 卫生间地漏防水节点构造图1.5.6 墙体设计该建筑的楼梯间、卫生间的墙体、内墙隔墙都采用200mm厚蒸压加气混凝土砌块墙体，外墙采用300mm厚蒸压加气混凝土砌块墙体，。外墙由70系列蒸压加气混凝土砌块和190系列砌块中间夹40mm聚苯板保温层做成，见图1.7所示。室外墙体装修采用溶剂型涂料，其颜色由当地相关规划部门确定；室内墙体采用白色水溶性涂料粉刷。厕所内贴瓷砖做墙裙，高度为1.2m。在地面与墙面的交接处，要做踢脚线，高度为150mm，比墙面抹灰突出6mm，其构造见图1.8所示。卫生间的墙体与地面的交接处要进行防水处理，其具体做法见图1.9。 图 1.7 外墙构造图 图1.8 水泥砂浆踢脚构造图 图1.9 卫生间墙体节点防水构造图第2章 结构设计说明2.1 工程概况潍坊市经济技术开发区兴建5层电子信息大楼，建筑面积6448.37 m2。该地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g，地震动参数max=0.12，特征周期Tg=0.35s，设计地震分组为第二组，抗震设防烈度为三类，场地类别为第类，场地特征周期0.4s，地面粗糙度为B类，室外环境类别为二b类，基本雪压S0=0.35 kN/m2，基本风压系数W0=0.40kN/m2。年降雨量723.4mm,小时最大降雨量80.2mm。工程地质概况见表1.1。表2.1 各岩土层力学指标汇总表层号岩土层名称 (kPa)模量(Mpa)容重(kN/m3)厚度(m)1素填土150.2-0.52粉质粘土2607.3/ES1-2180.5-0.83含粘性土粗砾砂40025/E0200.8-2.04花岗岩强风化带80040/EO232.0-3.55花岗岩中风化带2000200/E0252.5-4.0土壤最大冻结深度为0.5m。最高地下水位-3.0m，常年地下水位-3.8m，地下水无腐蚀性。2.2 结构设计说明2.2.1 结构选型本建筑物属于商场，商场类建筑一般需要大空间和建筑平面的灵活布置，该建筑共5层，高21.75m，为多层建筑。多层建筑一般采用的结构类型有砌体结构和框架结构，对两种结构类型进行比较：砌体结构主要是横墙承重，为了满足抗震需求，需要布置较多的横墙，空间布置不灵活，而框架结构主要是梁柱承重，结构自重轻，容易实现建筑的大空间，而且空间布置灵活，根据结构建筑的适用、经济、安全、耐久的原则，该工程选用钢筋混凝土框架结构。2.2.2 结构布置平面布置应该简单、对称、规则，梁中线与柱中线之间的偏心距离不宜大于柱宽的1/4。竖向布置应该均匀、少变化。该建筑属于丙类建筑，为一般建筑，抗震设防烈度为7度，设计时抗震计算和构造措施按7度设计，该建筑总高小于30m，根据建筑抗震设计规范第6.1.2条规定，对于现浇的钢筋混凝土框架结构的房屋，烈度为7度，建筑物高度小于等于24m的房屋的框架为三级框架。结构布置图具体布置情况见图2.1。2.2.3 基础方案该建筑场地和地基条件简单，荷载分布均匀，建筑共5层，根据建筑地基基础设计规范第3.0.1条规定，该建筑的地基属于丙级地基。并根据表3.0.2的规定，可不作地基变形计算设计。本建筑采用柱下独立基础。根据场地的地质条件，选择含粘性土粗砾砂为持力层，地基承载力特征值 =400kPa，基础埋深取1.0m，基础高度取0.8m，底层柱的计算高度h=4.5m+0.45m+1.0m-0.8m-0.1m=5.15m。 图2.1 结构布置图注：图中实线为主梁，虚线为次梁，方框为柱。2.2.4 建筑材料的选取填该建筑的梁、板、柱和基础的混凝土全部采用C30(fck =20.1N/mm2 , ftk =2.01N/mm2，fc=14.3N/mm2, ft=1.43N/mm2, Ec=3.00104N/mm2)，受力钢筋全部采用HRB400级(fyk=fyk400N/mm2 , fy= fy=360N/mm2,E=2.0105N/mm2 ),箍筋和分布筋均采用HRB335级(fyk=fyk335N/mm2fy= fy=300N/mm2,E=2.0105N/mm2 )。填充墙采用200厚加气混凝土砌块墙，楼梯间、厕所电梯间采用200厚粉煤灰砌块墙，外墙采用300厚加气混凝土砌块墙，外墙中间做40厚聚苯板夹心保温层，女儿墙为300厚加气混凝土砌块墙。窗全部为铝合金窗，室内门为木门，通向室外的门为铝合金玻璃门，门窗的尺寸见建筑设计部分。2.2.5 构件尺寸初选1.横向框架梁h=(1/101/18)l=(1/101/18)6.0m=0.333m0.600m，取0.50m, b1/4h=1/40.5=1.25m，取0.30m。 bh=0.30m0.50m2.纵向框架梁h=(1/101/18)l=(1/101/18)6.0m=0.333m0.600m，取0.50m, b1/4h=1/40.5=125m，取0.30m。 bh=0.30m0.50m3.次梁h=(1/121/18)l=(1/121/18)6m=0.333m0.500m,取0.40m, b1/4h=1/40.40m=0.100m,取0.250m。 bh=0.25m0.40m4.柱柱的尺寸可以根据柱的轴压比按下列公式计算：； (2.1) ； (2.2)式中 N为柱组合的轴压力设计值；F按简支状态计算的负载面积；折算在单位面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取1215kN/ m2，本建筑选用15kN/ m2；为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2；n为验算截面以上楼层层数；柱截面面积；混凝土轴心抗压强度设计值；框架柱轴压比限值，此处可近似取，即对一级、二级、三级和四级抗震等级，分别取0.65、0.75、0.85和0.90，该建筑为三级抗震，取0.85。该建筑的底层中间柱的截面面积为：Ac=1.2151036.06.04/(0.8514.3)=213245mm2则可取该截面bh=500 mm500mm=250000mm2；地层边柱的截面面积为：Ac =1.3151030.5664/(0.8514.3)=115508mm2则可取该截面bh=500 mm500mm=250000mm2。板的厚度为：b1/40l=1/403000=75,取板厚为100mm2.2.6 结构计算单元的选取该结构纵向梁柱等于横向梁柱，纵向框架结构强度等于横向框架，因此，只需对横向框架（或纵向框架）进行计算即可，选取轴线6上的框架做计算对象，如图2.2。图2.2 轴6横向框架2.3 重力荷载计算2.3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值非上人屋面：改性沥青防水卷材防水层 0.05kN/ m220厚水泥砂浆找平层 200.02=0.4kN/ m270厚水泥蛭石保温层 50.07=0.35 kN/ m21：8水泥焦渣找坡(最薄处30，平均215) 100.215=2.15 kN/ m2100厚钢筋混凝土楼板 250.10=2.50 kN/ m2吊顶、管道 0.4 kN/ m2 总计 5.85 kN/ m2 25层楼面12mm厚大理石地面 0.012 28=0.34 kN/ m230mm厚细石砼0.0324=0.72 kN/ m2100厚钢筋混凝土楼板 250.10=2.5 kN/ m2吊顶、管道 0.4 kN/ m2 总计 3.96kN/ m22.3.2 屋面及楼面可变荷载标准值非上人屋面均布活荷载标准值 0.5 kN/ m2电梯机房均布活荷载标准值 7.0KN/ m21层楼面活荷载标准值 4.2kN/ m225层楼面活荷载标准值 3.9 kN/ m2屋面积雪荷载标准值 0.35 kN/ m22.3.3 梁、柱、墙、门窗重力荷载计算 梁、柱重力荷载标准值的计算结果见表2.2。外墙为300厚蒸压加气混凝土砌块，由190厚砌块和70厚砌块中间夹40厚聚苯板保温层组成，聚苯板重量很轻，可忽略不计，墙的内外两侧各有20厚水泥砂浆抹灰，则外墙单位面积的重力荷载为：20(0.02+0.02)+5.5(0.19+0.07)=2.23 kN/ m2 表2.2 梁柱重力荷载标准值计算层次构件b(m)h(m)(kN/ m3)g(kN/ m) (m)n(kN)(kN)1边横梁0.30.5251.053.9385.404 297.682649.16中横梁0.30.5251.053.9385.506563.06边纵梁0.30.5251.053.9385.404297.68中纵梁0.30.5251.053.9385.506563.06次梁0.250.4251.052.6255.702927.68边、中柱0.500.50251.16.8755.1551239.221239.2225边横梁0.30.5251.053.9385.406 297.6810596.64中横梁0.30.5251.053.9385.504563.06边纵梁0.30.5251.053.9385.406297.68中纵梁0.30.5251.053.9385.504563.06次梁0.250.4251.052.6255.70483710.7边、中柱0.500.50251.16.8754.2404025.514025.51所有内墙都采用190厚蒸压加气混凝土砌块，墙体两面各有10厚抹灰，则单位面积墙体的重力荷载为：5.50.19+200.012=1.445 kN/ m2木门单位面积重0.2 kN/ m2，铝合金门窗单位面积重0.4 kN/ m2。2.3.4重力荷载代表值计算地震作用时，房屋的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和，并按下式计算： ； (2.4)式中 重力荷载代表值(kN)；结构构件、配件的永久荷载标准值(kN)；有关可变荷载标准值(kN)；可变荷载的组合值系数，可按表2.3采用。该建筑不考虑屋面积灰荷载，屋面雪荷载组合系数取0.5，屋面活荷载不计入，楼面活荷载按等效均布荷载计算，组合系数取0.5，根据公式 (2.5)计算每层的重力荷载代表值得如下结果：电梯机房：G6=647.154kN；第五层：