南京某大学学生宿舍楼B楼设计毕业论文
2021-12-20 20:24:48
论文总字数：107756字
1 结构选型与布置1.1工程概况及设计资料本工程为南京某大学的一个学生宿舍区，由多栋宿舍楼和一栋学生活动中心楼组成，其合理设计使用年限为50年。本任务书要求设计其中的学生宿舍楼B楼，采用钢筋混凝土框架结构设计体系，地上五层，场地为Ⅱ类，抗震设防烈度7度，设计地震加速度0.10g。采用3跨五层结构（6.8m 2.4m 4.6m），每层纵向布置15个3.6m的开间，设计层高为3.3m。 1.1.2 设计资料1. 气象资料 （1）基本风压值： （2）基本雪压值： 2.工程地质资料 建筑物所在场地为Ⅱ类场地。根据勘查揭示，岩土层的分布如下： 22层粉土：灰黄色，湿，中密～密实，顶部为素填土，含植物根系。厚度3.50～5.00m，顶板标高20.00～20.80m，推荐承载力基本容许值[fa0]=100kPa，钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik=35kPa。 |
31层粘土：灰黄色～黄褐色，软塑～可塑，夹粉土层。厚度3.10～3.40m，顶板标高15.50～15.70m，推荐承载力基本容许值[fa0]=110kPa，钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik=35kPa。 32层淤泥：灰色，流塑，局部为淤泥质粘土，夹软塑～流塑状粘土层。厚度4.20～7.90m，顶板标高12.30～17.30m，推荐承载力基本容许值[fa0]=55kPa，钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik=15kPa。 4层粘土：灰黄色、褐黄色，局部顶部夹灰色，可塑～硬塑，局部顶部软塑～可塑，含铁锰质结核及钙质结核，局部富集，夹粉质粘土及大量粉土、细砂层，杂蓝灰色条带。厚 |
度7.30～18.10m，顶板标高7.50～9.40m，推荐承载力基本容许值[fa0]=260kPa，钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik=65kPa。 5层中砂、粗砂：锈黄色、灰黄色，饱和，密实，分选性较差，含小砾石，夹细砂颗粒，局部夹粉质粘土层。厚度6.20～9.40m，顶板标高-10.60～-5.40m，推荐承载力基本容许值[fa0]=300kPa，钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik=60kPa。 6层粉质粘土：黄灰色、蓝灰色，可塑～硬塑，含铁锰质结核及钙质结核，土质不均，混较 |
多砂质颗粒。厚度2.95～5.65m，顶板标高-16.80～-14.80m，推荐承载力基本容许值[fa0]=300kPa，钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik=70kPa。 抗震烈度 a）市地震基本烈度为7度，不考虑远震，只考虑近震； b）场地地面下20.00m深度范围内无液化土层分布； c）建筑场地类别为Ⅱ类。 荷载资料 活荷载取值：查《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，见表 1-2。 |
活荷载取值
序号 | 类别 | 活荷载标准值（kN/m2） |
1 | 不上人屋顶活载 | 0.5 |
2 | 一般房间活荷载 | 2.0 |
3 | 走廊 | 2.5 |
4 | 楼梯 | 3.5 |
5 | 卫生间 | 2.5 |
（2）屋面构造
表 1-2 屋面
构造层 | 材料重度 |
C20 细石混凝士 30 厚 | 24kN/m³ |
4 厚 SBS 政性沥青防水层 | 0.4kN/㎡ |
1：3 水泥砂浆找平层 20 厚 | 20kN/m³ |
焦查混凝土状撕=3%，最薄处 20 厚 | 20kN/m³ |
聚苯保温板 80 厚 | 0.5kN/m³ |
钢筋混凝士楼板 | 25kN/m³ |
混合砂浆抹面 15 厚 | 17kN/m³ |
（3）楼面构造
表 1-3 楼面
构造层 | 材料重度 |
水磨石地面 | 0.65kN/㎡ |
1：2.5 水泥砂浆抹面压实赶光 20 厚 | 20kN/m³ |
20 厚素水泥浆结合层一道 | 20kN/m³ |
钢筋混凝士楼板 | 25kN/m³ |
混合砂浆抹面 15 厚 | 17kN/m³ |
（4）外墙构造
表 1-4 外墙
构造层 | 材料重度 |
1：2.5 水泥砂浆找平 6 厚 | 20kN/m³ |
50 厚聚苯保温砂浆 | 20kN/m³ |
1：3 水泥砂浆扫毛 12 厚 | 20kN/m³ |
200 厚加气混凝土砌块 | 7.35kN/m³ |
混合砂浆抹面 20 厚 | 17kN/m³ |
（5）内墙构造
表 1-5 内墙
构造层 | 材料重度 |
混合砂浆抹面 20 厚 | 17kN/m³ |
200 厚加气混凝土砌块 | 7.35kN/m³ |
混合砂浆抹面 20 厚 | 17kN/m³ |
（6）女儿墙构造
表 1-6 女儿墙
构造层 | 材料重度 |
1：2.5 水泥砂浆找平 6 厚 | 20kN/m³ |
50 厚聚苯保温砂浆 | 20kN/m³ |
1：3 水泥砂浆扫毛 12 厚 | 20kN/m³ |
200 厚加气混凝土砌块 | 7.35kN/m³ |
1：2.5 水泥砂浆找平 6 厚 | 20kN/m³ |
50 厚聚苯保温砂浆 | 20kN/m³ |
1：3 水泥砂浆扫毛 12 厚 | 20kN/m³ |
（7）门窗
窗 0.40kN/m2
门 0.2kN/m2
1.2 结构选型与结构布置1.2.1 结构选型本工程选用钢筋混凝土框架结构。框架结构具有较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。采用现浇钢筋混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 1.2.2 结构布置 |
平面布置 本工程为多层建筑，建筑高度较小，考虑建筑设计方案以及抗震设防要求等因素， 本工程的平面现状选为方形，其优点是简单、规则，有利于抗震和施工。 立面布置 本宿舍楼共六层，层高 3.3m，女儿墙高 1.2m，室内地面设计标高为±0.000，室内外高差 0.45m。 柱网布置及次梁设置 按设计任务书的要求，考虑到建筑的使用功能和结构的经济性，本工程柱网布置方式为：横向 3 跨，跨度分别为 6.8m、2.4m、4.6m ；纵向 8 跨，跨度为7.2m 。根据建筑设计方案，为满足房间分割要求以及合理设置楼板的经济跨度，本工程楼面需设置次梁。 基础方案 根据土层情况，采用混凝土预制桩，以粉土夹粉砂作为桩端持力层。 5.楼梯方案 根据建筑设计方案以及结构的经济性，本工程采用平行双跑的现浇板式楼梯。平面结构布置见下图： |
图1.1 平面布置图
2 计算简图与荷载计算
2.1 确定计算简图本工程横向框架计算单元取图 1.1 结构平面布置中②号轴线所在框架，框架的计算 简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，建筑场地类别为Ⅱ类场地，本工程采用桩基础，承台置于地下 2.5m 处，基底标高为设计相对标高-2.50m。柱子的高度为：h1=3.3 2.5-0.5=5.3m，二层至六层柱高近似采用层高为 3.3m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取两柱中心线至中心线间的距离，三跨的计算跨度分别为：6800mm，2400mm，4600mm。 |
2.2 梁、柱截面尺寸①框架柱：框架柱均为 550mm×750mm ②框架梁：框架横梁均为 300mm×650mm，框架纵梁均为 300mm×650mm ③次梁：AB 跨、CD 跨的纵向次梁：200mm×400mm，梯段梁：200mm×400mm ④板：板厚 110 mm。 2.3 材料选择混凝土均采用 C30，受力钢筋采用 HRB400 钢筋，箍筋及板受力筋采用 HPB300 钢筋。 2.4 荷载计算2.4.1恒荷载标准值① 屋面恒荷载标准值 |
30 厚 C20 细石混凝土 | 24×0.03=0.72kN/m2 |
4 厚 SBS 改性沥青卷材 | 0.4kN/m2 |
20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 | 20×0.02=0.4kN/m2 |
最薄 20 焦渣混凝土 3%找坡层 | 20×0.2=0.4kN/m2 |
80 厚聚苯保温板 | 0.5×0.08=0.04kN/m2 |
110 厚钢筋混凝土屋面板 | 25×0.11=2.75kN/m2 |
15 厚混合砂浆抹面 | 0.015×17=0.225kN/m2 |
合计 | 4.97kN/m2 |
② 楼面恒荷载标准值 本工程各层楼面结构布置及构造均相同，取标准层楼面计算。 |
水磨石地面 | 0.65kN/m2 |
20 厚 1:2.5 水泥砂浆找平层 | 20×0.02=0.4kN/m2 |
20 厚素水泥浆结合层 | 20×0.02=0.4kN/m2 |
110 厚钢筋混凝土屋面板 | 25×0.11=2.75kN/m2 |
15 厚混合砂浆抹面 | 0.015×17=0.225kN/m2 |
合计 | 4.46kN/m2 |
③ 梁自重（含粉刷层）标准值
300mm×650mm 主梁 | （0.65-0.11）×0.3×25 0.015× |
| （0.65-0.11）×17=4.19kN/m |
200mm×400mm 次梁 | （0.4-0.11）×0.2×25 0.015× |
| （0.4-0.11）×17=1.52kN/m |
200mm×500mm 次梁 | （0.5-0.11）×0.2×25 0.015× |
| （0.5-0.11）×17=1.53kN/m |
④ 内墙自重（含粉刷层）标准值
20 厚混合砂浆抹面 | 17×0.02=0.34kN/m2 |
200 厚加气混凝土砌块 | 7.35×0.2=1.47kN/m2 |
20 厚混合砂浆抹面 | 17×0.02=0.34kN/m2 |
合计 | 2.15kN/m2 |
⑤ 外墙自重（含粉刷层）标准值
6 厚 1：2.5 水泥砂浆找平 | 20×0.0.006=0.12kN/m2 |
50 厚聚苯保温砂浆 | 20×0.05=1.0kN/m2 |
12 厚 1：3 水泥砂浆扫毛 | 20×0.12=0.24kN/m2 |
200 厚加气混凝土砌块 | 7.35×0.2=1.47kN/m2 |
20 厚混合砂浆抹面 | 17×0.02=0.34kN/m2 |
合计 | 3.17kN/m2 |
⑥女儿墙自重（含粉刷层）标准值
6 厚 1：2.5 水泥砂浆找平 | 20×0.0.006=0.12kN/m2 |
50 厚聚苯保温砂浆 | 20×0.05=1.0kN/m2 |
12 厚 1：3 水泥砂浆扫毛 | 20×0.12=0.24kN/m2 |
200 厚加气混凝土砌块 | 7.35×0.2=1.47kN/m2 |
12 厚 1：3 水泥砂浆扫毛 | 20×0.12=0.24kN/m2 |
50 厚聚苯保温砂浆 | 20×0.05=1.0kN/m2 |
6 厚 1：2.5 水泥砂浆找平 | 20×0.0.006=0.12kN/m2 |
合计 | 4.19kN/m2 |
⑦柱自重标准值
⑧门窗 钢窗：0.4 kN/m2 木门：0.2 kN/m2 2.4.2 横向框架上作用的恒荷载标准值（1）顶层框架横梁 |
0.55×0.75×25=10.31kN/m2
图 2.2 顶层框架横梁恒荷载示意图
①梁自重
4.19kN/m2
②纵向框架梁传来的节点集中荷载
（2）二层至五层框架横梁
图 2.2 二至四层框架横梁恒载荷载示意图
①梁自重
4.19kN/m2
②纵向框架梁传来的节点集中荷载
③横梁上的内墙自重
gAB=gCD=2.15×2.35=5.05kN/m
（3）柱自重
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