【《某5层住宅楼结构计算模型案例分析》3300字】

-18-某5层住宅楼结构计算模型案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u7154某5层住宅楼结构计算模型案例分析 -1-87381.建筑设计部分 -1-18531.1工程概况 -1-64241.2设计依据 -1-264861.3设计标高 -2-231041.4墙体工程 -2-274291.5屋面工程 -2-132751.6节能设计说明 -3-5081.7门窗工程 -3-39641.8外装修工程 -3-279711.9内装修工程 -4-141521.10油漆验收工程 -4-32301.11室外工程 -4-66821.12建筑设备、设施工程 -4-46381.13其它 -4-117392结构计算模型 -5-245052.1基本假定 -5-188342.2、屋面梁尺寸初选 -5-86032.5框架梁柱的线刚度计算 -8-1.建筑设计部分1.1工程概况1.1.1本项目为某住宅楼设计，共5层，2个单元，每个单元设有一个封闭楼梯；本项目设计的主要内容涉及建筑、结构两个专业。1.1.2本项目工程总建筑面积1594.25平方米；总户数为20户。1.1.3建筑为5层，其中：建筑总高度为15.6m。1.1.4建筑结构形式为框架结构，建筑的抗震设防类别为1类，抗震设防烈度为7度,抗震等级为三级。1.1.5建筑工程等级为2级，建筑物设计使用年限为50年，耐火等级为二级，屋面防水等级Ⅱ级。1.1.6防水层设计使用年限15年。1.2设计依据1.2.1城建及规划部门审查批准的总平面图。1.2.2设计委托书及业主提出的设计要求，业主认可的项目设计方案。1.2.3江苏省管委会办公室批复文件。1.2.4现行的国家有关建筑设计规范、规程和标准。1.2.4.1《住宅设计规范》GB50096—2012。1.2.4.2《建筑设计防火规范》GB50016—2014。1.2.4.3《城市道路和建筑物无障碍设计规范》JGJ502001。1.2.4.4《工程建设标准强制性条文》房屋建筑部分相关条文（2012版）。1.2.4.5《全国民用建筑工程设计技术措施》规划建筑景观相关条文（2009版）。1.2.4.6《住宅建筑规范》GB503682005。1.2.4.7《江苏省居住建筑节能设计标准》DB51-5027－2008。1.3设计标高1.3.1本工程+0.000m绝对标高4.800m.1.3.0各层标注标高为建筑标高，屋面为结构面标高。1.3.3本工程总平面尺寸、标高以m（米）为单位，其它尺寸以mm（毫米）为单位。1.4墙体工程4.1墙体的基础部分见结构施工图。4.2外墙采用250mm厚加气混凝土砌块。4.3内墙采用200mm厚加气混凝土砌块。4.4厨房、卫生间采用水泥空心砖。其它未涉及的部分可采用轻质隔断，业主根据需要进行分隔。4.5墙体留洞和封堵。4.5.1砌筑墙预留洞见结构图。4.5.2砌筑墙体预留洞过梁见结构图。4.5.3按照规范的要求设置钢筋混凝土构造柱，柱预埋拉结钢筋和砌筑墙体进行连接。1.5屋面工程1.5.1本工程的屋面防水等级为b级，防水年限为15年，达到二道防水的设防要求。设防做法，采用SBS防水层。1.5.2屋面做法和屋面节点索引见建施“屋面平面图”，雨棚、阳台等见“各层平面图”及有关详图。1.5.3屋面排水组织见屋面平面图，外排水雨水管、雨水斗采用PVC，处图中另有注明外，雨水管的公称直径为DN100mm。1.6节能设计说明根据《湖北省居住建筑节能设计标准》DB51-5027－2008要求，采用以下措施。1.6.1屋面隔热层采用50mm厚膨胀聚苯板，其传热系数为0.78。1.6.2采用85系列塑钢窗（中空玻璃），其传热系数为2.6，阳台门腹板加30mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，其传热系数为1.71.6.3所有外墙贴20mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，其传热系数为0.67。1.6.4建筑的体型系数为0.15，窗墙面积比为：南向为0.5，北向为0.3，东向为0.2；西向为0.02。1.7门窗工程1.7.1门窗玻璃的选用应遵照《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113的相关规定。1.7.2门窗立面均表示洞口尺寸，门窗加工尺寸应按照装修面的厚度由承包商进行调整。1.7.3门窗立樘：窗均居墙中安装；内门均贴里皮平；入户门贴外皮平。1.7.4门窗选料、颜色、玻璃见“门窗表”及附注。1.7.5除图中另有注明者外，内门均做盖缝条或贴脸；（门一侧内墙为釉面砖装修不做）1.8外装修工程1.8.1外装设计做法索引见“立面图”及外墙详图。1.8.2外墙面采用外保温节能系统，其保温材料为20mm厚挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板，其传热系数为0.67。1.8.3外装修选用的各材质、规格、颜色等均由施工单位提供样板，经建设及设计单位认可后进行封样，并据此验收。1.9内装修工程1.9.1内装修工程执行《建筑内部装修设计规范》GB50222-95；楼地面部分执行《建筑地面设计规范》GB50037-96。1.9.2楼地面构造交接处和地坪高差变化处，除图中另有注明外均位于齐平门窗开启面处。1.9.3凡设有地漏的房间应做防水层，图中未注明整个房间做坡度者，均在地漏周边1m范围内做1%~1.5%坡度坡向地漏。卫生间的楼地面标高应低于相邻房间的地面标高20~50mm。1.9.4电梯位于卧室、客厅时墙面应做隔声处理。1.9.5内装修选用的材料，均由施工单位制作样板和选样，经确认后进行封样，并据此进行验收。1.10油漆验收工程1.10.1室内装修所选用的油漆、涂料均符合国家质检部门检测合格的产品。1.10.2内木门油漆选用褐色调和漆。1.10.3楼梯、平台、护窗栏杆选用灰色调和漆。（钢构件除锈后先刷灰丹防锈漆）。1.10.4室内外各项金属构件的油漆，刷防锈漆二遍后再做同室内相同颜色的漆。1.10.5各项油漆均由施工单位做出样板，经确认后进行封样，并据此进行验收。1.11室外工程室外设施如雨棚、台阶、散水、坡道等见相关建筑图做法。1.12建筑设备、设施工程1.12.1卫生器具、成品隔断由设计单位、建设单位共同确定，并与施工单位配合。1.12.2灯具、开关、插座等影响美观的器具经设计单位、建设单位共同确认样品后方能批量加工、购买和安装。1.13其它1.13.1设计图中所选用的标准图集中有对结构工种的预埋件、预留洞如楼梯、平台栏杆、门窗、建筑配件等，图纸中所标注的各种留洞埋件等应与结构配合确认无误后方可施工。1.13.0不同材料的交界处，应根据饰面材质在做饰面前加设金属网或玻璃丝网格布，防止墙面开裂。1.13.3预埋木砖和贴临墙面的木质面均做防腐处理，露明铁件应刷防锈漆。1.13.4门窗过梁见结构图。1.13.5楼板预留的封堵待设备管线安装完毕后，用C20细石混凝土封堵密实，管道竖井每层进行封堵。1.13.6未注明处严格按《建筑施工与安装规范》进行施工。1.13.7施工时各工种间密切配合，做好预埋铁件、预埋木砖的防锈和防腐处理，做好预留孔洞的预留工作，如发现设计图中有错、漏、碰、缺等问题出现，应及时通知设计单位，及时和设计人员取得联系，以便协商解决。2结构计算模型2.1基本假定为使计算简化，使手算得以顺利进行，通常做如下假定：（1）弹性工作状态假定（2）平面结构假定（3）刚性楼面假定2.2、屋面梁尺寸初选梁尺寸估算如下表所示：梁号跨度（mm）截面尺寸估算hbKL14200h=4200/10~4200/18=420~233600250KL24900h=4900/10~4900/18=490~272600250柱尺寸估算如下表所示：柱号层数荷载柱轴力增大系数a长b宽扩大系数轴力设计值A=bhb=h=KZ-C5151.255.352.11.051632.5134312.9366角柱B、D5151.252.12.451.05747.6361508.25248由于该榀框架为边框架，故柱尺寸加大定为500*500。2.3板厚的选取据《混凝土规范》10.1.1，对于民用建筑楼板，双向板最小厚度为100mm。单向板最小厚度为80mm，而且，根据经验可知：为了使单向板具有一定的刚度，其厚度应不小于板跨度的1/40L（连续板）、1/35L（简支板）或者1/12L（悬臂板）。为了使双向板具有一定的刚度，其厚度应不小于板跨度的1/50L（连续板）、1/45L（简支板）。故，h≥(1/50)×3600=150mm（双向板）综上所述，楼板，屋面板取h=150mm2.4柱截面初选柱截面尺寸可根据柱的轴压比按下列公式估算：（4.1）（4.2）式中：N为柱组合的轴压设计值；F为简支状态计算的柱的负载面积；gD为折算在单位建筑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12～15kN/m；β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；AC为柱截面面积；fC为混凝土轴心抗压强度设计值；[]为框架柱轴压比限值，此处可进似取，即对一级、二级和二级抗震等级，分别取0.7，0.8和0.9。该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值[N]=0.9；各层的重力荷载代表值近似取15kN/m2。由图2.1可知中柱及边柱的负载面积分别为7.2×（2.6+1.2）m2和7.2×（2.6）m2。由式（2.1）、（2.2）得中柱、边柱截面面积为：中柱Bc≥边柱Ac≥如取柱截面为正方形，则中柱和边柱截面高度分别为560.9mm×560.9mm和484.7mm×484.7mm。根据上述计算结果并综合考虑其它因数，故本设计柱截面尺寸取值如下：各层统一取：柱500mm×500mm按上述方法确定的柱截面高度h不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm，柱净高与截面长边尺寸之比大于4，满足要求。2.5框架梁柱的线刚度计算在计算框架梁截面惯性矩I时应该考虑楼板的影响。梁的近支座部分由于受负弯矩的作用，楼板受拉开裂，故其影响较小；在梁的跨中由于受正弯矩作用，楼板受压，故其影响较大，但在设计计算中，一般仍假定梁的惯性矩沿梁的长度不变。对现浇楼盖的梁，中框架取I＝2I0，边框架取I＝1.5I0，这里I0为框架梁截面矩形部分的惯性矩。构件计算长度/m截面惯性矩/m^4线刚度/10^4kN·m相对线刚度底层柱4.3I=0.5^4/12=0.0052i=3×10^7×0.0052/4.3=2.6