1.建筑设计部分1.1工程概况本工程为位于某市中心某繁华地段主干道上一小学教学楼,教学楼为3层,占地面积约为664.0 m2,总建筑面积约为1992.6m2; 1.2设计依据 《民用建筑设计通则》(JG13-8)……1.2.2《房屋建筑制图统一标准》(GB/T 50001-2001);1.2.3《建筑制图标准》(GB/T 50104-2001);1.2.4《房屋建筑学》,中国建筑工业出版社1.3标高及建筑细部作法教学楼建筑高度11.7米,地上三层,层高为3.9米设计标高:室内设计标高为±0.000,室内外高差450mm; 1.4建筑设计图纸其余图纸详见施工图纸2.结构设计部分2.1工程概况本工程为位于某市中心某繁华地段主干道上一小学教学楼,教学楼为3层,占地面积约为664.0 m2,总建筑面积约为1992.6m2, 结构为框架结构2.2设计依据该建筑属于丙类建筑,重要性等级为二级2.2.2《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002);2.2.3《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001);2.2.4《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002); 2.2.5《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)2.2.6《建筑结构制图标准》(GB/T 50105-2001);2.2.7《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(03G101-1);2.2.8《钢筋混凝土结构构造手册》;2.2.9《建筑结构静力计算手册》;2.3结构布置及结构计算简图的确定结构柱网布置由于建筑总长度不超过55m,且为保温隔热屋面,所以不设变形缝。
图(1)平面柱网布置图确定材料等级柱子采用C35 (Ec1=3.25×107kN/m2)梁板采用C30 (Ec2=3.00×107kN/m2)估计板、柱、梁的截面尺寸(1)楼板厚度的确定 根据平面布置,单向板的最大跨度为4.5m, 按刚度条件,板厚为l/40=4500/40=112.5mm; 按构造要求,现浇钢筋混凝土单向板的最小厚度为60mm; 综合荷载等情况考虑,取板厚h=150mm.(2)梁柱截面度的确定1)框架梁截面高度和宽度由下式确定: H=(1/12~1/8)L; b=(1/3~1/2)H;纵梁:(Ⅰ) h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8)×4800=400mm~600mm 取h=500mm; b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×500=167mm~250mm 取 b=250mm;(Ⅱ) h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8)×3600=300mm~450mm 取h=400mm; b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×400=134mm~200mm 取 b=350mm; AB、CD跨: h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8)×6600=825mm~500mm 取h=700mm; b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×700=233mm~350mm 取 b=350mm;BC跨: h=(1/12~1/8)l=(1/12~1/8)×4500=375mm~563mm 取h=700mm; b=(1/3~1/2)H=(1/3~1/2)×550=183mm~275mm 取 b=350mm; 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,现浇楼板厚150mm,满足h/l011/50.设计强度:C35(fc=16.7N/mm2,ft=1.57N/mm2); C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2);(3)框架柱截面的确定根据建筑平面布置确定的结构平面布置图可知,边柱及中柱的承载力范围分别为。
4.2×2.1㎡和4.2×4.35㎡估算结构构件尺寸时,楼面荷载近似为12KN/㎡估算 根据文献得知,柱的轴压比应小于轴压比限值的要求: 边柱:mm2 取294mm mm2 取287mm mm2 取287mm 中柱:mm2 取287mm mm2 取287mm取柱截面为正方形,则边柱和中柱的截面边长分别为294mm和423mm,根据上述计算结果病综合其他因素,本设计截面尺寸为450mm×450mm基础选用肋梁式筏板基础,基础埋深取1.2m框架结构计算简图如图所示柱高度: h=3.9m;2.4荷载计算2.4.1恒载计算(1)屋面及楼面的永久荷载标准值 水泥砖300× 0.025×19.8=0.5 kN/ m2 20厚1:25水泥砂浆结合层 0.02×20=0.4 kN/ m2 SBS防水层 0.4 kN/ m230mm厚细石混凝土找平 0.03×24=0.72120mm厚(2%找坡)陶粒混凝土 0.12×7=0.84kN/ m2 150mm厚加气混凝土保温层 0.15×7=1.05 150mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.15×25=3.75 kN/ m2 共计 7.66 kN/ m2(2)梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算表3-1梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级层次混凝土强度等级横梁,b×h纵梁B×HAB跨,CD跨BC跨2~3C30350×700350×700250×5001C30350×700350×700250×500梁、柱重力荷载标准值汇总层次构件B/mh/mγKN/m³βG KN/m³li/mNGi/KN∑Gi/KN1边横梁0.350.70251.054.5943.742713.9082343.9096中横梁0.350.7251.055.054421424.536纵梁(1)0.350.7251.054.5943.156797.514纵梁(2)0.350.7251.054.5943.724407.947柱0.450.45251.106.8754.88427722~3边横梁0.300.7251.053.9383.742611.8882009.1072中横梁0.300.55251.054.3324.021363.888纵梁(1)0.250.50251.053.9383.156683.636纵梁(2)0.250.50251.053.9383.724349.694柱0.450.45251.106.8753.0841732.5注:表中β未考虑柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载增大系数。
G表示单位长度构件重力荷载N为构件数量 梁长取净长,柱长取层高外墙250mm厚加气混凝土砌块(5KN·m-2),外墙面贴瓷砖(0.5KN·m-2),内墙面为20mm抹灰,则外墙单位墙面重力荷载为: 0.5 + 15 × 0.25 + 17 × 0.02=4.59KN·m-2 ;内墙200mm厚加气混凝土砌块(5KN·m-2),俩侧均为20mm厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为: 15 × 0.2 + 17 × 0.02 × 2= 3.68 KN·m-2 ;木门单位面积重力荷载为0.2 KN·m-2 ;铝合金窗单位面积重力荷载为0.4 KN·m-2 ;钢铁门单位面积重力荷载为0.4 KN·m-2 ;表3-3 墙体自重计算墙体位置重量,KN合计,KN底层外墙纵墙3858.85449535.7624横墙667.8576底层内墙纵墙970.0112横墙2601.6312底层其它墙1437.408二~三外墙纵墙2243.525536.3952横墙387.144二~三内墙纵墙563.96横墙1473.8952二~三层其它墙867.9061(3)门窗荷载计算 M1、M5采用钢框门; M2采用木门; M3、M4、M6 ;C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7采用铝合金窗 ;表3-4门窗重力荷载标准值名称位置合计,KN窗底层68.136二层至三层31.668门底层69.864二层至三层25.62(4)楼梯间重力荷载计算楼梯间: 1002.5 KN(5)女儿墙女儿墙重:[76.1×2+13.4×2]×0.10×1.2×cos30×25=465.042 KN墙体实际重力荷载(除了门窗洞口墙体)首层:9535.7624-(1.8×2.1×4+2.1×1.5×26+2.5×1.7×12+0.9×1.7×24+0.6×0.6×2)××2.1×8+0.9×2.1×22+1.8×2.1×6+0.9×2.1×2+0.9×2.1×2)×3.68=7941.0944KN标准层:5536.3952-(2.1 × 1.5×26+2.5×1.7×12+0.9×1.7×24+0.9×1.2×4+0.6×0.6×2)×6.84-1.0×2.1×8+0.9×2.1×22+1.8×2.1×6+0.9×2.1×2+0.9×2.1×2)×3.68=3073.17454KN(6)重力荷载代表值及荷载分层汇总顶层重力荷载代表值包括屋面恒荷载+50%屋面雪载+从横梁自重+半层柱自重+半层墙自重+半层楼梯自重+半层门窗自重。
顶层横载Q1 :5650.563 KN 顶层梁自重Q3 :2009.1072KN 顶层柱自重Q4 :1732.5 KN 顶层墙自重Q5 :3073.1745 KN 顶层楼梯自重Q6 :1002.5 KN 顶层门窗自重Q7 :95.484 KN G9=Q1+0.5Q2+Q3+0.5Q4+0.5Q5+0.5Q6+0.5Q7=10866.4345 KN其他层重力荷载代表值包括楼面恒载+50%活载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重,半层楼梯自重,半层门窗自重G8=3457.014+0.5×2093.48+2009.1072+1732.5+3073.1745+1002.5+95.484 =12143.917 KNG8=G7=G6=G5=G4。