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第一章结构选型与布置

题目：徐州市某公司2号宿舍楼设计

已知条件：根据建筑方案图，本工程结构为六层钢筋混凝土框架，建筑面积约5000，建筑一层平面图、南立面图及剖面图分别见图1-1~图1-3，其他条件如下：

1.1气象资料

A、基本风压值：W0=0.35KN/

B、基本雪压值：S0=00.35KN/

1.2水文地质资料：

本项目场地位于徐州市，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），南京市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值应为0.1g，设计地震分组第一组。依据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），本工程宿舍楼等建筑，抗震设防类别应为丙类。

(1)经勘察查明，根据地层的沉积特点和物理力学特性自上而下共可划分为3层，各土层描述如下：

①层：素填土，灰褐色，主要成分为粉质粘土。该层土场地普遍分布，约

0.5m厚。

②层：中密卵石。该层土场地普遍分布，约5.2m厚。

③层：密卵石，该层土本次钻探未钻穿。

(2)基础型式及持力层：本工程采用桩基础；基础持力层位于第3层密卵石，地基承载力特征值 Fak=260KPa

(3)本工程地下水埋深为10米左右，地下水对钢筋混凝土结构不具侵蚀性。

(4) 建筑场地类别:Ⅱ类（特征周期0.45s）。

1.3抗震设防烈度：七度

1.4荷载资料

A、宿舍楼楼面活载，查《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），确定宿舍楼面活载标准值为2.0 KN/，宿舍走廊、楼梯活荷载标准值为2.0 KN/；

B、不上人屋面：活荷载标准值为0.5 KN/；

C：屋面构造：

保护层：20MM厚 1:2.5或M15水泥砂浆，表面应抹平压光，并设分隔缝，分隔面积宜为1

隔离层：200G/M2聚酯无纺布

防水层：1.2厚合成高分子防水卷材两道

找平层：20mm厚1:2.5水泥砂浆

保温层：75厚挤塑板

找坡层：膨胀珍珠岩，坡度宜为3%，最薄处不得小于30MM

D、楼面构造

水泥楼面：10厚1:2水泥砂浆面层压实抹光、15厚1:3水泥砂浆找平层、现浇钢筋混凝土楼面板、12厚纸筋石灰粉平顶；

E、围护墙：围护墙采用200厚混凝土空心小砌块（容重2.36 KN/），M5混合砂浆砌筑，双面粉刷（容重3.6 KN/）。

本工程采用全现浇框架结构，由于开间较小，双向板的跨度超过经济跨度不多。

图1-1

图1-2

图1-3

第二章 确定计算简图

2.1确定计算简图

本工程横向框架计算单元取第八根轴线，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，查《抗震规范》可判断该场地为2类场地土，地质条件较好，初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉质粘土层上，基础标高为设计相对标高-2.15m。柱子的 底层高度为3.85 2.15-0.5=5.5m（初步假设基础高度0.5m），二~六层柱高为h2~h6=3.0m。柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离。三跨分别为：l=7500mm、2000mm、7500mm。计算简图见图2-1。

图2-1

2.2梁、柱截面尺寸

2.2.1 A、框架柱： 450mm×500mm；

B、横向框架梁AB跨、CD跨250mm×650mm； BC跨250mm×400mm。

纵向框架梁250mm×500mm

C、次梁：250mm×400mm

2.3材料强度等级

混凝土：均采用C30

受力钢筋采用HRB400钢筋，箍筋采用HPB335钢筋

2.4荷载计算

本计算书以⑦轴线横向框架为计算分析对象

2.4.1 屋面横梁竖向线荷载标准值

a）恒载作用下结构计算简图

b）活载作用下的结构计算简图

图2-2 荷载计算简图

A、恒载（图2-2 a）

屋面恒载标准值：

35厚架空隔热板 0.035×25=0.875 kN/m²

防水层 0.4 kN/m²

20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4 kN/m²

120厚钢混凝土现浇板 0.12×25=3 kN/m²

12厚纸筋石灰粉平顶 0.012×16=0.192 kN/m²

4.87 kN/m²

梁自重

框架梁

横向边跨AB、CD跨

钢筋混凝土自重 0.3×0.6×25=4.5kN/m

梁侧粉刷 2×(0.6-0.12) ×0.02×17=0.3264kN/m

4.8264kN/m

横向中跨BC跨

钢筋混凝土自重 0.3×0.4×25=3kN/m

梁侧粉刷 2×(0.4-0.12) ×0.02×17=0.1904kN/m

3.1904kN/m

次梁

钢筋混凝土自重 0.3×0.4×25=3kN/m

梁侧粉刷 2×(0.4-0.12) ×0.02×17=0.1904kN/m

3.1904kN/m

纵梁

钢筋混凝土自重 0.3×0.6×25=4.5kN/m

梁侧粉刷 2×(0.6-0.12) ×0.02×17=0.3264kN/m

4.8264kN/m

填充墙荷载 2.36×(3.4-0.6) 2×0.02×17×(3.4-0.6)=8.512KN/m

作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为：

梁自重： g_AB=g_CD=4.8264 8.512=13.3384kN/m g_BC =3.1904kN/m

板传来的荷载: g_AB= g_CD=4.87 ×3.9=18.993kN/m G_BC=4.87×2.1=10.227 kN/m

B、活载（图2-2 b）

作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为： q _AB=q _CD=0.5×3.9=1.95kN/m

q_BC=0.5×2.1=1.05 kN/m

2.4.2楼面横梁竖向线荷载标准值

A、恒载

25厚水泥砂浆面层 0.025×20=0.50 kN/m²

120厚钢混凝土现浇板 0.12×25=3 kN/m²

12厚板底粉刷 0.012×16=0.192 kN/m²

楼面恒载标准值 3.692 kN/m²

边跨（AB、CD跨）框架梁自重 13.3384kN/m

中跨（BC跨）梁自重 3.1904kN/m

次梁自重（有墙和无墙两种） 3.1904kN/m

板传来的荷g_AB=g_CD=3.692×3.9=14.3988kN/m g_BC=3.692×2.1=7.7532 kN/m

B、活载

楼面活载： q_AB= q_CD=2×3.9=7.8kN/m q_BC=2×2.1=4.2kN/m

2.4.3屋面框架节点集中荷载标准值

A、恒载

边跨连系梁自重： 0.3×0.6×3.9×2×25=35.1kN

粉刷: 2×(0.6-0.12) ×0.02×3.9×2×17=2.546kN

0.6m高女儿墙： 0.6×3.9×2×2.36=11.045kN

粉刷： 0.6×2×0.02×3.9×2×17=3.18kN

连系梁传来的屋面自重： 0.5×3.9×0.5×3.9×2×4.87=36.81kN

次梁自重 0.5×0.3×0.4×7.5×25=11.25KN

粉刷 0.5×2×0.02×17×(0.4-0.12) ×7.5=0.714KN

次梁传来的屋面自重 0.5×4.87×2×(7.5 7.5-3.9) ×0.5×3.9/2=52.706KN

横梁自重 0.3×0.6×7.5×25/2=16.875KN

粉刷 2×(0.6-0.12) ×0.02×7.5×17/2=1.224KN

横梁传来的屋面自重 (7.5 7.5-3.9) ×3.9/4×4.87=52.705575KN

顶层边节点集中荷载： G_A=G_D=224.155575kN

中柱连系梁自重： 0.3×0.6×3.9×2×25=35.1kN

粉刷： 2×(0.6-0.12) ×0.02×3.9×2×17=2.546kN

连系梁2×[0.5×3.9×0.5×3.9 0.5×(3.9 3.9-2.1) ×2.1/2] ×4.87=66.1834KN

次梁自重 0.5×25×0.3×0.4×(7.5 2.1)=14.4KN

粉刷 2×0.02×17×0.5×(0.4-0.12) ×(7.5 2.1)=0.914KN

次梁传来屋面 0.5×4.87×2×[(7.5 7.5-3.9) ×3.9/4 2.1×2.1/4]=58.075KN

横梁自重 0.3×0.6×7.5×17/2 0.3×0.4×2.1×17/2=13.617KN

粉刷 2×0.02×17×[(0.6-0.12) ×7.5 (0.4-0.12) ×2.1]/2=1.42392KN

横梁传来屋面[(7.5 7.5-3.9)×3.9/4 0.5×2.1×0.5×2.1]×4.87=58.07475KN

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