中学宿舍楼建筑设计和结构设计毕业论文.doc

毕业设计（论文）专用纸中学宿舍楼建筑设计和结构设计毕业论文目 录一 绪论11.1 设计资料11.2设计内容和方法11.2.1建筑设计11.2.2 结构设计1二 建筑设计22.1设计概要22.2建筑平面设计22.3 建筑立面设计32.4建筑剖面设计32.5 装饰42.6 抗震设计42.7楼梯设计42.8防火设计52.9细部构造做法52.10 建筑细部具体构造做法8三 结构设计技术条件93.1工程概况93.2设计依据93.2.1国家依据93.2.2 地质勘查报告93.2.3 结构设计参数103.2.4抗震设计参数103.3荷载取值103.3.1 雪荷载、风荷载103.3.2 楼面、屋面活荷载标准值103.3.3 结构重要性系数、荷载分项系数、可变荷载组合值系数取值113.4 结构总体布置123.5 主要结构构件及墙体截面尺寸123.6 基础123.7 材料12四 结构方案134.1设计有关资料134.2 构件及材料尺寸134.2.1 框架柱134.2.2 现浇板134.2.3 框架梁134.3 计算简图的确定144.4 结构平面布置图15五 荷载统计175.1恒载标准值计算175.2 活载标准值计算225.2.1框架活荷载标准值计算225.2.2风荷载标准值245.3地震作用265.3.1 建筑物总重力荷载代表值Gi的计算265.3.2 地震作用的计算275.4 侧移验算295.4.1 风荷载作用下的侧移验算295.4.2 地震作用下的侧移验算29六 内力计算296.1内力计算方法296.2 竖向荷载作用与水平荷载作用下的内力计算306.2.1 恒载满布时一榀框架的内力图306.2.2 活荷载布置在边跨时的内力图336.2.3 活荷载布置在中间跨时的内力图366.2.4 水平风荷载作用下的内力图426.2.5 地震作用下的内力图（左震）456.3 重力荷载作用下的内力计算49七 内力组合537.1 组合原则537.2 横向框架梁内力组合567.3 框架柱内力组合62八 梁柱配筋计算698.1框架梁配筋计算698.2 框架柱配筋计算71九 标准层楼板配筋计算749.1 板设计资料749.2 计算参数749.3 弯矩计算74十 基础设计9010.1 基本资料9010.2 基础底面设计9110.3 基础结构设计94致谢102参考文献103附 录1044一 绪论1.1 设计资料拟建工程为武汉市外贸职业中学宿舍楼，位于湖北省武汉市中心，交通方便，地势平坦。总建筑面积约8040m2；建筑层数6层，建筑高度21.5.m左右，设有普通宿舍、开水房、洗衣房、配电房、宿管中心。工程采用框架结构，结构抗震等级为三级，合理使用年限50年；耐火等级为二级，安全等级为二级，模拟抗震设防烈度为7度，地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组，类建筑场地；极端最高气温39，最高平均气温为30；极端最低气温为-2，最低平均气温为0.5摄氏度；基本雪压：0.5KN/m2；基本风压0.35 KN/m2；最大降雨量110mm/小时。 1.2设计内容和方法1.2.1建筑设计1. 建筑方案设计在已定的基地范围内，按照建筑使用要求，综合考虑建筑技术、经济条件、建筑艺术、建筑环境等方面的要求，按照房屋建筑学、宿舍建筑设计规范、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等相关知识进行建筑方案设计，着重解决建筑物内部的使用功能和使用空间的合理安排，并进行建筑物的空间组合设计和细部构造设计1。2. 建筑施工图利用CAD的软件完成绘图，包括建筑总平面图，建筑各层平面图、立面图、剖面图、屋面排水图，建筑构造节点详图。1.2.2 结构设计（1） 选择结构类型，包括结构布置及柱网尺寸。（2） 确定构件截面尺寸及构件线刚度计算。（3） 荷载统计，确定恒活载的布置方式及大小。（4） 采用D值法计算水平荷载作用下框架侧移及内力，完成内力图绘制。（5） 利用结构力学求解器计算竖向荷载作用与水平荷载作用下的内力。（6） 内力组合：查相关规范，按照要求进行内力组合。（7） 利用内力组合找出梁、柱控制截面的最不利内力设计值，调幅后进行框架梁柱的配筋计算。（8） 标准层楼面板的内力及配筋计算：双向板按弹性方法计算，单向板按塑性方法计算。（9） 基础设计：根据上部荷载及与建筑物有关条件、工程地质条件、水文地质条件、地基冻融条件、场地环境条件等来确定基础的类型以及基础埋深。首先要确定基础底面尺寸，按地基持力层承载力和地基软弱层承载力进行验算。然后进行各项配筋计算2。（10） 根据制图标准进行结构施工图的绘制。二 建筑设计2.1设计概要本设计是武汉市外贸职业中学宿舍楼，根据建筑物的使用性质、建筑规模与相关标准的规定。为项目的经济适用提供方便、合理的空间场所、合理的功能关系、良好的日照通风和方便的交通联系就是这方向的基本要求。房间的面积尺寸、大小、形状的确定房间的尺寸指房间的开间和进深，一般要满足家具设备布置和人们的活动要求及视听要求等。主要使用房间面积的大小，是由房间内部活动特点、使用人数的多少、家具设备的数量和布置方式等多种因素确定的。由于矩形平面体型简单，能充分利用有效面积，结构布置简单等优点，房间多为矩形。1.门窗的位置及大小尺寸确定房间门洞宽不应小于900mm，高不应低于2000mm，根据人流的多少和搬进房间设备的大小取门宽为900mm，开启方向朝房间内侧；走道两端采用双扇推拉门，大厅的门采用四扇推拉门。窗的主要功能是采光、通风。2. 交通联系空间的平面设计走道是连接各房间、楼梯、门厅等部分，以解决房屋中的水平联系和疏散问题。通常单股人流的通行宽度约为550600mm。在通行人数较多的公共建筑中，按照各类建筑的使用特点，建筑平面组合要求，通过人流的多少，要根据调查分析或参考设计资料确定过道宽度。过道从房间门到楼梯或门外的最大距离，从安全疏散考虑也有一定限制9。楼梯的数量和宽度主要根据使用性质、使用人数和防火规范来确定，一般供单人通行的楼梯宽度应不小于850mm，双人通行为1100mm1200mm，一般民用建筑楼梯的最小净宽应满足两股人流疏散的要求。所有楼梯梯段宽度的总和应按照建筑设计防火规范（GB50016-2006）和高层民用建筑设计防火规范（GB50045-1995）的最小宽度进行校核。楼梯的数量应根据使用人数及防火规范要求来确定，必须满足关于走到内房间门至楼梯间的最大距离限制10。楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。梁式的楼梯板薄，但下表面不平不美观，预制装配式楼梯多数为梁式。板式板厚，下表面平整美观，多数为现浇，在允许的情况下，多采用板式楼梯。根据相关规范规定，双面布房且大于40m的走道的最小净宽为1.8m，故本设计取走道宽2.1m。2.2建筑平面设计建筑的平面设计包括单个房间平面设计及平面组合设计，单个房间的设计是在整体建筑合理而适用的基础上，确定房间的面积、形状、尺寸、及门窗的大小和位置。平面组合设计实际上是建筑空间在平面上的组合。影响平面组合设计包括以下几个方面：（1） 使用功能：一是要合理分区；二是要有明确的流线组织。（2） 结构类型：目前民用建筑常用的结构类型有三种，即混合结构、框架结构和空间结构。综合考虑框架结构设计的诸多优点，本设计采用框架结构。（3） 设备管线：设备管线占有一定空间，在设计时应考虑一定的设备位置，恰当的布置相应的房间。（4） 建筑造型：一般来讲，简洁，完整的建筑造型无论对于缩短内部交通流线，还是对于结构的简化，节约用地，降低造价以及抗震性能都是极为有利的。2.3 建筑立面设计建筑立面设计则偏重于对建筑物由于不同功能要求的建筑类型，具有不同的内部空间组合特点，一幢建筑物的外部形象在很大程度上是其内部空间功能的的表露，因此，采用那些与其功能要求相适应的外部形式，并在此基础上采用适当的建筑艺术处理方法来强调该建筑的性格特征，使其更为鲜明、更为突出。的各个立面以及其外表面上所有的构件，例如门窗、雨篷、遮阳、暴露的梁、柱等等的形式、比例关系和表面的装饰效果等进行仔细的推敲。在设计时，通常是根据初步确定的建筑内部空间组合的平、剖面关系，例如房间的大小和层髙、构部件的构成关系和断面尺寸、适合开门窗的位置等等，.先绘制出建筑物各个立面的基本轮廓，作为下一步调整的基础。然后再在进一步推敲各个立面的总体尺度比例的同时，综合考虑立面之间的相互协调，特别是相邻立面之间的连续关系，并且对立面上的各个细部，特别是门窗的大小、比例、位置，以及各种突出物的形状等进行必要的调整。最后还应该对特殊部位，例如出人口等作重点的处理。2.4建筑剖面设计剖面设计的主要目的是根据建筑空间的使用特点、造型要求及经济等因素，分析并确定建筑物在垂直方向的剖面形状、建筑层数、高度、建筑竖向方向的空间及利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系。建筑物的剖面形状与功能要求有关，在民用建筑中绝大多数的建筑是属于一般功能要求的，住宅、宿舍楼、旅馆、办公楼等建筑房间的剖面形状多采用规整的矩形。一般进深不大的房间多采用侧光窗，当进深较大时刻提高窗户高度。普通窗台的高度一般为900mm，但有时功能需求不同时可相应变换。为了防止室外雨水侵入室内，并防止墙身受潮，首层室内地坪（地面标高为0.000），一般应高于室外底面至少150mm，室内外高差通常在150600mm之间，本设计采用室内外高差为450mm。通常对于一些经常使用水的房间，如卫生间、盥洗室、阳台、厨房等，为避免溢水，常将地坪设置的比本层地坪低2050mm，本设计中，卫生间的标高比本层楼面标高低20mm12。剖面设计与平面设计时分别从两个不同的方面来反映建筑物内部空间关系。平面设计着重解决空间内部在水平方向上的逻辑关系，而剖面设计则主要针对于内部空间在垂直方向上的组合，主要解决层数、层高和空间组合等问题，它直接表达了不同的建筑空间尺度关系。一般习惯于先进行平面设计，继而进行剖面设计，剖面关系反过来又回影响建筑平面的布局。因而在建筑设计中，必须将剖面与平面设计综合考虑，不断调整，修缮，才能使设计更加完善、合理。综合各方面因素考虑，本设计采用：首层层高3.50m，26层层高3m,上人屋面，总高为21.5m，室内外高差取0.45m，女儿墙高度取1200mm。2.5 装饰外墙颜色应与周围环境保持协调，且装饰上注重质量、和谐。外墙采用淡黄外墙漆，窗户采用白色的塑钢窗。室内采用水磨石地面，在卫生间内采用地砖防水楼面。2.6 抗震设计本设计模拟抗震设防烈度七度。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）第1.0.2规定：抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。钢筋混凝土房屋应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。本工程的抗震设防类别为乙类。地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防的要求。本设计属于框架结构，7度设防，高度小于30m，抗震等级为三级。防震缝宽度应符合下列要求： （1）框架结构（包括设置少置抗震墙的框架结构）房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m时不应小于100mm；高度超过15m时，6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m、4m、3m和2m，宜加宽20mm； （2）框架-抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款1）项规定数值的70%，抗震墙结构房屋的防震缝宽度不应小于本款1）项规定数值的50%;且均不宜小于l00mm；（3）防震缝两侧结构类型不同时，宜按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。在本工程中，拟建建筑物采用框架结构，建筑物高度为21.45m，7度抗震设防，整个建筑物呈“回”字型结构，为避免因地震造成建筑物整体振动不协调而产生破坏，在建筑中部建筑结构体系发生改变的地方设置两道防震缝，各150mm140mm，满足要求，使整栋建筑物分隔成了四个相对独立的防震单元。2.7楼梯设计楼梯作为建筑物垂直交通的主要设施，设计时应满足以下几个方面的要求：（1） 疏散要求：楼梯的位置，数量，间距及宽度都应满足防火规范的疏散要求，做到人流通行流畅，上下楼层联系便捷。（2） 使用要求：楼梯作为垂直交通主要设施，应位于建筑明显突出的位置，起到引导人流的作用，因使用频率高应充分考虑其造型美观，并有良好的采光条件，给人以舒适的感觉。（3） 安全要求：作为主要的疏散通道，应坚固安全，经久耐磨，受力合理。（4） 构造要求：合理的选择楼的形式、坡度、材料、构造做法，精心的处理好其细部构造。楼梯的形式是多种多样的，对象不同，场合不同，环境部同，角度不同，性质不同，对楼梯的称谓也不同。本设计采用平行双跑楼梯。楼梯属于建筑物中重要的疏散通道和消防通道，因此国家各种现行规范对楼梯的尺度有着明确的构造要求。民用建筑设计通则规定每个梯段的踏步不应超过18级，且不应少于3级。建筑楼梯模数协调标准规定楼梯踏步不宜高于210mm，并不宜小于140mm，各级踏步高度均应相同。一般楼梯的坡度范围在2345，适宜的坡度为30。建筑楼梯模数协调标准规定楼梯段的最大坡度不宜超过38。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度为0.55+（0-0.15）m计算，并不应少于两股人流。（0-0.15m为人流在行进中人体的摆幅，公共建筑人流众多应取上限值）。楼梯梯井指四周为梯段和平台的内侧面围绕的空间，实际设计时梯井宽度一般取60200mm。楼梯栏杆应采取不宜攀登的构造，当采用垂直杆件做栏杆时，其杆件净距不应大于0.11m。中间平台的深度不应小于楼梯梯段的宽度，并不得小于1.20m，当有搬运大型物件需要时应适量加宽，住宅建筑中的楼梯平台的结构下缘至人行过道的垂直高度不应低于2m。梯段最低、最高踏步的前缘线与顶部凸出物的内边缘线的水平距离不应小于300m。在本工程中，共有四部楼梯，均采用双跑楼梯，楼梯的开间为3.9m，进深7.5m。层高为3.0m，设计为等跑楼梯，每跑均10级踏步，9个踏面，踏步尺寸为300mm150mm，中间休息平台尺寸为2000mm3800mm。2.8防火设计为减少火灾和降低火灾损失，在建筑内部采用防火墙、耐火楼板及其他防火分隔设施分隔而成，能在一定时间内防止火灾向同一建筑的其余部分蔓延的局部空间成为防火分区。防火分区通常采用防火墙、防火门、防火卷帘或水幕，及一定耐火能力的钢筋混凝土楼板做分隔。本工程耐火等级为二级，其最多允许层数为九层及九层以下的居住建筑。民用建筑必须满足耐火等级和耐火极限的要求，为防止着火建筑的辐射热在一定时间内引燃相邻建筑，且便于消防扑救的间隔距离成为防火间距。防火建筑必须满足规范要求。民用建筑的安全疏散距离与建筑的耐火等级有关，本工程耐火等级为二级，位于两个安全出口之间的疏散门的的距离为35m9。2.9细部构造做法1. 勒脚墙角所处处的位置容易受到外界的碰撞和雨、雪的寝室，致使墙体破坏，影响建筑物的耐久性和美观，由于常受到地表水和地下水毛细作用所形成的潮气侵蚀，致使墙身受潮，饰面脱落，影响室内外环境卫生和人体健康。一般来说，勒脚的高度不应低于700mm。勒脚应与散水、墙身水平防潮层形成闭合的防潮系统。起着保护墙身和增加墙体立面美观的作用。为了防止突然水沿着基础上升和室外地面积水通关过勒脚出渗入墙体内部，需要对墙体进行防潮措施，墙身防潮的方法是在墙角铺设水平防潮层和垂直防潮层。本工程设水平防潮层。采用防水砂浆防潮层。2. 散水当屋面为有组织排水时一般设明沟或暗沟，也可设散水，本工程设散水，宽度为800mm，坡度为4%，厚度为60mm。为防止墙体沉降或散水处发生意外受力不均而导致墙基与散水交接处开裂，可在散水与外墙的交接处设分格缝，混凝土散水沿长度方向应每隔612m设伸缩缝一道，伸缩缝、分隔缝均硬填沥青麻丝并做油膏嵌缝。3. 楼地面工程（1）内地面混凝土垫层设置纵横缝（平头缝），细石混凝土地面面层设置分格缝，分格缝与垫层缩缝对齐，缝宽20mm，内填沥青麻丝。（2）防滑地砖面层应风格，除特殊注明外，一般普通防滑地砖面层用2厚铜条分格,分格大小酌情处理。（3）室内经常有水的房间（包括室外阳台）应设地漏，楼地面用1:2.5水泥砂浆（掺3%防水粉）作不小于1%排水坡度坡向地漏，最薄处为20厚，地面最高点标高低于同层房间地面标高20。（4）特殊注明外，门外踏步、坡道的混凝土垫层厚度做法同地面。（5）建筑电缆井、管道井每层在楼板处做法按结构整铺钢筋，待管道安装后用同样标号混凝土封闭。4屋面工程（1）屋面防水等级为二级。（2）基层与突出屋面结构（女儿墙、墙、变形缝、管道、天沟、檐口）的转角处水泥砂浆粉刷均做成圆弧或圆角。（3）凡管道穿屋面等屋面留洞孔位置须检查核实后再做防水材料，避免做防水材料后在凿洞。（4）高层面雨水排至低屋面时，应在水管下方屋面铺放一块490*490*30细石混凝土保护。5门窗工程（1）在生产加工门、窗之前，应对门窗洞口进行实测。（2）玻璃幕墙由业主确定专业厂家，由厂家提供图纸，经业主及设计部门认可后方可施工。玻璃幕墙的安装和施工应严格遵守超现行的玻璃幕墙工程技术的要求。（3）玻璃幕墙的物理性能、风压变形性能、雨水渗透性能、空气渗透性能和保温性能应符合现行的等级要求。玻璃幕墙在钢筋混凝土结构面上的铁件须预埋，不得后打，不可使用膨胀螺栓。（4）门窗安装前预埋在墙或柱内的木，铁构件应做防腐、防锈处理。6油漆构件防腐、防锈工程（1）所有埋入混凝土及砌块中的木质构件均须做好防腐处理，满涂焦油一道。屋面架空硬木版须经防虫、防腐处理后方可使用，面刷酚酞清漆。（2）所有埋入混凝土中的金属构件须先除锈，刷防锈漆二道；所有露明金属构件（不锈钢构件除外），均须先除锈刷防锈漆一道，在刷油漆二道。（3）所有室内木质门窗均需打腻子，莫退后刷底漆一道，在刷调和漆二道。7基础工程根据现行建筑地基基础设计规范和地基损坏造成建筑物破坏后果（危及人的生命、造成经济损失和社会影响及修复的可能性）的严重性，将基础分为三个安全等级：一级、二级、三级。本设计基础的安全等级为二级，对应于破坏后产生严重的后果，建筑类型为一般工业与民用建筑。基础按刚度分为：刚性基础和柔性基础，按构造分类可分为：独立基础、条形基础、伐板基础、箱形基础和壳体基础11。其中，独立基础是柱基础中最常用和最经济的型式。本工程采用独立基础和联合基础。基础埋置埋深的选择应考虑：（1）建筑物结构条件和场地环境条件在保证建筑物基础安全稳定，耐久使用的前提下，应尽量浅埋，以便节约投资，方便施工。某些建筑物需要具备一定的使用功能或宜采用某种基础形式，这些要求常成为其基础埋深的先决条件。结构物荷载大小和性质不同，对地基的要求也不同，因而会影响基础埋置深度的选择。为了保护基础不受人类和生物活动的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小埋深为0.5m，且基础顶面宜低于室外设计地面0.1m，同时有要便于周围排水沟的布置。（2）工程地质条件（3）水文地质条件选择基础埋深时应注意地下水的埋藏条件和动态：（1）地基冻融条件，规范规定所考虑的因素。（2）建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施、基础的形式和构造。（3）作用在地基上的荷载大小和性质。（4）工程地质和水文地质条件。（5）相邻建筑物的基础埋深。（6）地基土冻胀和融陷的影响。2.10 建筑细部具体构造做法 1屋面做法：15厚水泥砂浆 （刚性）40厚C20细石混凝土防水 （柔性）三毡四油铺小石子 15厚水泥砂浆 40后水泥石灰焦渣砂浆0.3%找平 80厚矿渣水泥 120厚现浇钢筋混凝土板 10厚水泥砂浆抹灰 2楼面做法：30厚防滑地砖面层100厚钢筋混凝土现浇板10厚板底抹灰 3内墙做法：内墙体为200mm厚的混凝土空心小砌块，墙面两侧各20mm的抹灰。 4外墙做法： 外墙体为250mm厚的混凝土空心小砌块，外墙面用浅黄色涂料刷二度，内墙面抹20mm混合砂浆。 5墙基防潮：采用防水砂浆防潮层 6踢脚做法：采用棕黄色面砖踢脚刷素水泥浆一遍（内掺水重3-5%白乳胶）17厚2:1:8水泥石灰砂浆、分两次抹灰34厚1:1水泥砂浆加水重20%白乳胶镶贴810厚总黄色面砖，水泥浆擦缝 7卫生间做法：水瓷砖地面 20厚水泥面层80厚钢筋混凝土楼板 15厚砂浆打底三 结构设计技术条件3.1工程概况项目名称：武汉市外贸职业中学宿舍楼建筑结构设计 建筑地点：武汉市建筑面积：8040m2建筑高度：21.5m层 高：首层3.5m 2-6层3.0m 层 数：6层3.2设计依据3.2.1国家依据 （1）国家标准.建筑结构荷载规范 （GB 50009-2012） （2）国家标准.混凝土结构设计规范 （GB 50010-2010） （3）国家标准.建筑抗震设计规范 （GB 50011-2010） （4）国家标准.建筑地基基础设计规范 （GB 50007-2011） （5）行业标准：宿舍建筑设计规范 （JGJ36-2005)（6）中南地区工程建设标准设计建筑图集（2011-1）（7）中南地区工程建设标准设计建筑图集（2011-2）（8）中南地区工程建设标准设计建筑图集（2011-3）（9）中南地区工程建设标准设计建筑图集（2011-4）3.2.2 地质勘查报告建筑场地地势平坦，设计地震分组为第一组，地震加速度值为0.10g，场地为类，室内外计算温度：-239。本工程系根据该市地质勘查基础工程公司xxxx年xx月xx日提供的岩土工程详勘报告进行设计。本工程地基图层分布情况自上而下为：表3.1 地基土层分布情况地层号土层名称平均厚度状态素填土0.20-1.80松散粉质粘土3.00-5.4030012.1可塑偏硬粘土未钻透48514.5硬塑勘测期间未见地下水。3.2.3 结构设计参数表3.2 结构计算参数技术指标技术条件取值依据建筑结构安全等级二级建筑结构可靠度设计统一标准第1.0.8条设计使用年限50年建筑结构可靠度设计统一标准第1.0.5条抗震设防烈度7度建筑抗震设计规范3.2.4条建筑抗震设防类别丙类建筑工程抗震设防分类标准第6.0.8条设计基本地震加速度0.10g建筑抗震设计规范第3.2.4条设计地震分组第一组建筑抗震设计规范第3.2.4条场地类别类建筑抗震设计规范第4.1.6条房屋抗震等级三级建筑抗震设计规范第6.1.2条地基基础设计等级丙级建筑地基基础设计规范第3.0.1条混凝土环境类别0.000以上一类混凝土结构设计规范第3.4.1条0.000以下二类b3.2.4抗震设计参数表3.3 抗震设计参数地震影响水平地震影响系数最大值特征周期取值依据多遇地震max=0.08Tg=0.35建筑抗震设计规范第5.1.4条罕遇地震max=0.503.3荷载取值3.3.1 雪荷载、风荷载7表3.4 雪荷载、风荷载取值荷载类型取值（KN/m2）取值依据基本风压0.35气象资料基本雪压0.5气象资料3.3.2 楼面、屋面活荷载标准值表3.5 楼面、屋面活荷载荷载类型取值（KN/m2）取值依据房间2.0建筑结构荷载规范第4.1.1条卫生间2.0走廊、门厅、楼梯2.0屋面（上人）2.03.3.3 结构重要性系数、荷载分项系数、可变荷载组合值系数取值表3.6 非抗震设计极限状态系数名称系数取值取值依据承载能力结构重要性系数0=1.0建筑结构可靠度设计统一标准第7.0.3条永久荷载分项系数当其效应对结构不利时由可变荷载效应控制的组合G=1.2建筑结构可靠度设计统一标准第7.0.4条由永久荷载效应控制的组合G=1.35当其效应对结构有利时G=1.0承载能力可变荷载分项系数当其效应对结构不利时Q=1.4建筑结构可靠度设计统一标准第7.0.4条当其效应对结构有利时Q=0正常使用楼面活荷载组合值系数ci=0.7建筑结构荷载规范第4.1.1条屋面活荷载组合值系数ci=0.7建筑结构荷载规范第4.3.2条风荷载组合值系数ci=0.7建筑结构荷载规范第7.1.4条表3.7 抗震设计系数名称系数取值取值依据承载力抗震调整系数梁（受弯）：0.75建筑抗震设计规范第5.4.2条轴比小于0.15的柱：0.75轴压比不小于0.15的柱：0.8各类构建（受剪）：0.85重力荷载分项系数=1.2建筑抗震设计规范第5.4.1条水平地震作用分项系数=1.3竖向地震作用分项系数=0.53.4 结构总体布置在地震区，要尽可能的采用对抗震有利的结构布置形式，使结构布置规则匀称，并使结构刚度均匀而连续，避免刚度突变。本工程七度设防，故设置防震缝150mm满足要求。基础以上部分全部断开。63.5 主要结构构件及墙体截面尺寸 本工程采用的构件设计尺寸按规范估算得出，计算过程详见4.2，结果如下：柱尺寸：500mm*500mm梁尺寸：框架梁：250mm*700mm；走廊位置：250mm*450mm；次梁：350mm*500mm板厚度：楼面板：100mm；屋面板：120mm；卫生间板：80mm墙体厚度：外墙：250mm；内墙：200mm；女儿墙：250mm3.6 基础基础形式：独立基础、板式联合基础基础埋深：1.6m地基处理方式：灰土垫层法3.7 材料混凝土等级：C30箍筋、构造筋：HPB300板：HRB335 梁、柱：HRB400基础：HRB335四 结构方案4.1设计有关资料地点：武汉市外贸职业中学宿舍楼建筑结构设计抗震设防：抗震设防烈度为七度，地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组，类场地。建筑物安全等级为二级。基本风压：，基本雪压：4.2 构件及材料尺寸本工程主体结构为六层，H24m，抗震设防烈度为7度，根据建筑抗震设计规范（GB5011-2010）第6.1.2条和第6.3.6条规定，本框架结构房屋的抗震等级为三级，轴压比限值=0.858，取用C30混凝土，。4.2.1 框架柱框架边柱的负载面积：框架中柱的负载面积：取各层的重力荷载代表值为11KN/m2，边柱轴力增大系数：1.3，中柱轴力增大系数：1.2，则柱截面尺寸估算为：边柱：中柱：柱尺寸取16层，如柱截面为正方形，则边柱的边长要大于454mm，中柱边长要大于494mm，设计柱尺寸：边柱：500mm500mm，中柱：500mm500mm。4.2.2 现浇板楼盖及屋盖均采用现浇混凝土结构，据工程经验： ，取屋面板h=120mm，一般楼面板h=100mm，卫生间板厚80mm。4.2.3 框架梁主梁截面按跨度的1/81/12估算，次梁截面按跨度的1/101/18估算，梁截面宽度均按梁截面高度的1/41/2估算3，梁截面尺寸如下表：表4.1 梁截面尺寸及混凝土强度等级构件混凝土强度等级b/mmH/mm12/34跨C3025060023跨C30250450纵梁C30250700次梁C302505004.3 计算简图的确定本工程采用柱下独立基础和联合基础，假定基础顶面标高为-0.100m，则底层柱高为4.5m，其他各层柱高为3.0m。梁线刚度计算：表4.2 框架梁线刚度计算表类别砼弹性模量Ec(kN/mm2)截面尺寸b*h(mm2)贯性矩I0(mm4)跨度L（mm）梁线刚度EcI0/L（KNm）系数*梁线刚度（KNm）相对线刚度边梁3*107250*7007.146*10975002.86*1044.29*1041中框梁3*107250*4501.90*10921002.71*1045.42*1041.263 表4.3 框架柱线刚度计算表类别砼弹性模量Ec(kN/mm2)截面尺寸b*h(mm2)贯性矩I0(mm4)跨度L（mm）梁线刚度EcI0/L（KNm）系数*梁线刚度（KNm）相对线刚度底层框架边柱3*107500*5005.208*10945003.472*1043.472*1040.809底层框架中柱3*107500*5005.208*10945003.472*1043.472*1040.809 标准层边柱3*107500*5005.208*10930005.208*1044.688*1041.214标准层中柱3*107500*5005.208*10930005.208*1044.688*1041.214 本结构横向框架计算简图如图4.1所示。 图4.1 框架计算简图4.4 结构平面布置图根据该工程的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其平面图、立面图、剖面图分别见附图。结构布置图如下图4.2所示122图4.2 结构平面布置图五 荷载统计框架结构一般承担的荷载主要有：楼（屋）面恒载、使用活荷载、风荷载、地震作用及框架自重。楼（屋）面恒、活荷载的传递路线：楼面竖向荷载楼面板梁（主梁、次梁）柱基础地基。双向板荷载的传递路线：楼面竖向荷载楼板纵横向框架梁柱基础地基。选择E轴所在位置的一榀框架进行计算。荷载传递图如5.1所示： 图5.1 荷载传递图5.1恒载标准值计算屋面：找平层：15厚水泥砂浆 0.015*20=0.30 kN/防水层：40厚C20细石混凝土防水 1.0 kN/防水层：三毡四油铺小石子 0.4kN/找平层：15厚水泥砂浆 0.015*20=0.30 kN/ 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆0.3%找平 0.04*14=0.56 kN/ 保温层：80厚矿渣水泥 0.08*14.5=0.16 kN/结构层： 120现浇钢筋混凝土板 120*0.001*25=3.0kN/ 10厚板底抹灰 0.01*17=0.17kN/ 合计：6.89kN/楼地面： 面 层：水磨石地面 0.65 kN/结构层：100厚C30钢筋混凝土现浇板 100*0.001*25=2.5kN/ 10板底抹灰 0.01*17=0.17kN/ 合计：3.32kN/ 卫生间： 面 层：水瓷砖地面 0.65 kN/20厚水泥面层 25*0.02=0.50 kN/结构层：80厚C30钢筋混凝土现浇板 80*0.001*25=2.0kN/ 15砂浆打底 15*0.017=0.17kN/ 合计：3.31kN/梁的计算：表5.1 梁恒荷载标准值计算表梁截面尺寸截面面积标准值b/mh/mA/m2板厚100(KN/m)板厚80(KN/m)板厚120(KN/m)0.250.70.1754.74 4.75 4.73 0.250.50.1253.39 3.40 3.38 0.250.450.11253.05 3.06 3.04 标准值计算公式：25*A+17*b+2*(h-板厚)*0.0015墙的计算：表5.2 墙恒荷载标准值计算表墙厚具体做法取值（kN/）250（外墙）外侧水刷石（0.5） 250厚加气混凝土块（0.25*7.5） 两侧石灰粗砂（0.34） 2.72200（内墙）两侧石灰粗砂（0.34*2）200厚加气混凝土块（0.2*7.5）2.18150（卫生间）两侧水泥砂浆：（0.36*2）150厚加气混凝土块（7.5*0.15）1.85标准值计算公式：25*A+17*b+2*(h-板厚)*0.015轴梁上恒荷载标准值表5.3 轴梁上恒荷载标准值轴线轴恒荷载（均布力）标准值计算(单位：KN/m)层数传荷构件（-1）/（-1)（-1/（-1)26墙5.01（均布）5.01（均布）0.00 板左3.48（三角）6.47（梯形）0.00 右3.48（三角）6.47（梯形）0.00 梁4.74（均布）4.74（均布）3.05 （均布）屋面墙0.00 0.00 0.00 板左7.23（三角）13.43（梯形）0.00 右7.23（三角）13.43（梯形）0.00 梁4.73（均布）4.73（均布）3.04 （均布） 轴梁上集中恒荷载标准值表5.4 轴梁上集中恒荷载标准值层号轴号传荷构件计算过程取值（KN）26/板0.5*(3.9+1.8)*1.05*2*3.31+2.1*1.05*3.31*0.523.46 梁0.5*2.1*3.39+4.74*7.840.53 墙2.72*（7.8-0.5）*(3.0-0.7)+0.5*2.18*2.1*(3.0-0.5)41.46 柱25*0.52*3.018.75 小计124.20 屋面/板0.5*(3.9+1.8)*1.05*2*6.89+2.1*1.05*6.89*0.548.83 梁0.5*2.1*3.38+4.73*7.840.44 墙2.72*7.8*1.225.46 柱00.00 小计114.74 1 /板00.00 梁0.5*2.1*3.39+4.74*7.840.53 墙2.72*（7.8-0.5）*(4.5-0.7)+0.5*2.18*2.1*(4.5-0.5)84.61 柱25*0.52*4.528.13 小计153.27 261/1板/+0.5*(5.4+1.5)*1.95+3.9*1.95*3.3271.04 梁0.5*2.1*3.39+3.39*7.8+0.5*5.4*3.3939.15 墙2.18*（7.8-0.5）*(3.0-0.7)+0.5*2.18*(2.1+5.4-0.5)*(3.0-0.5)55.68 柱00.00 小计165.88 屋面1/1板/+0.5*(5.4+1.5)*1.95+3.9*1.95*6.89147.58 梁0.5*2.1*3.38+3.39*7.8+0.5*5.4*3.3839.12 墙00.00 柱00.00 小计186.70 1 1/1板00.00 梁0.5*2.1*3.38+3.39*7.8+0.5*5.4*3.3839.15 墙2.18*（7.8-0.5）*(4.5-0.7)+0.5*2.18*(2.1+5.4-0.5)*(4.5-0.5)90.99 柱00.00 小计130.15 26/板0.5*(5.4+1.5)*1.95+3.9*1.95*3.32+0.5*7.8*2.1*3.3274.77 梁4.74*7.8+0.5*5.4*3.3946.13 墙2.18*（7.8-0.5）*(3.0-0.7)+0.5*2.18*(5.4-0.25)*(3.0-0.5)50