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1、学生公寓结构设计书22020年4月19日文档仅供参考 学生公寓结构设计学生姓名：宋春林学 号：年级专业及班级： 级土木工程（二）班 学 院： 建筑工程 目 录摘 要1 . 1 前 言22 设计资料2 2.2 设计依据3 2.3 等级说明33 建筑设计4 3.1 方案说明4 3.2 建筑设计说明及构造做法44 结构设计5 4.1结构选型5 4.1.1 梁柱截面尺寸初步估算5 4.1.2确定框架计算简图（KJ-1）7 4.1.3 梁柱惯性矩,线刚度,相对线刚度计算7 4.2 荷载标准值计算8 4.2.1 恒载标准值计算8 4.2.2 屋面和楼面活荷载标准值11 4.2.3竖向荷载下框架受荷总图12
2、 4.2.4风荷载计算18 4.3 风荷载作用下的位移计算19 4.3.1侧移刚度D19 4.3.2 风荷载作用下框架侧移计算20 4.4 框架内力计算21 4.4.1竖向荷载作用下的内力计算21 4.4.2活荷载标准值作用下的内力计算44 4.4.3风荷载标准值作用下的内力计算44 4.5内力组合50 4.5.1 组合的调整52 4.6 配筋计算70 4.6.1框架梁配筋70 4.6.2框架柱的截面设计81 4.7 楼梯设计85 4.7.1 设计资料85 4.7.2 楼梯板设计86 4.7.3楼梯斜梁计算875 结论90参考文献90致 谢91 1 前 言 秀峰学生公寓为框架结构，主体为五层，
3、由于该地区常年最低气温为11.3,最高气温40.6；主导向为东南风；常年雨季为5月份。因此本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。枫林学生公寓的设计有利于为现在广大高校学生公寓的建设提供有价值的参考，优化高校学生公寓设计，为高校学生建设一个更方便、适用的生活处所。 高校公寓是学生主要的生活区域, 随着教育改革和新形势的不断变化，学
4、生公寓呈现出新的特点。高校中公寓概念逐步强化，功能日益完善，学生公寓已不再单纯是学生休息的场所，它兼具了学生休憩、学习、娱乐交际等多种功能。同时公寓内生活的是一个知识密集和思想敏锐的群体，各种各样不同的学说、思潮、社会观念在这里交汇，是一种学生与学生之间、学生与学校之间相互影响，相互熏陶的中介，因此它也是高校培养、提升学生全面素质不可或缺的组成部分。高校公寓为大学生们提供了更加专业、全面、优质的服务，把大学公寓建成管理规范、环境优美、文明安全的场所是一项紧迫而艰巨的任务。2 设计资料2.1 工程概况 工程名称： 秀峰学生公寓 建设地点： 湖南益阳工程概况：建筑总高为20.4米，主体为5层，每层
5、层高3.6m，室内外高差为0.45m。 温度：最热月平均30.3，最冷月平均3.7；室外计算温度：夏季极端最高40.6， 冬季极端最低-11.3。 主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压0.35 N/m2，r=1.0。 雨雪条件：年降雨量1450mm，日最大降水强度192mm/日；暴雨降水强3.31mm/s,100mm2；基本雪压0.35 N/m2。 抗震设防：按7度抗震设防。 工程地质条件：拟建场地各地层由上往下依次为： 人工填土，厚度0.8-1.5m，不宜作为持力层； 新冲积粘土，厚度0.4-1.2m，不宜作为持力层； 冲击粉质粘土，厚度4.5-5.6m，是较好的持力层，承载力特征
6、值270kPa； 残积粉质粘土，厚度1m，是良好的持力层和下卧层，承载力特征值300kPa； 强风化泥质粉砂岩（未钻透），是理想的持力层，承载力特征值350kPa； 地下水位：地表以下2米内无侵蚀性，稳定地下水位埋深为2.3m-2.8m之间。（10）材料选用：混凝土：梁柱采用C30；楼板采用C25。钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400,其余采用热轧钢筋HPB235；墙体：外墙、分户墙、厕所、盥洗室隔墙采用120厚实心砖,其尺寸为240mm115mm53mm，重度=19kN/m3；0.000以下的墙体：卫生间采用120厚的实心粘土砖，其它采用240厚的实心粘土砖。窗：钢塑门窗，=0.35k
7、N/m2门：木门，=0.2 N/m2。2.2 设计依据 （1）建设行政主管部分对本项目的批复文件。 （2）与甲方签订的设计合同及经甲方同意的建筑方案。 （3）现行国家有关建筑工程设计规范、标准：宿舍建筑设计规范 (JGJ36- )建筑抗震设计规范 (GB50011- )建筑设计防火规范 (GB50016- )混凝土结构设计规范 (GB50010- )建筑结构荷载规范 (GB50009- )2.3 等级说明 (1)根据建筑抗震设计规范，本工程为丙类建筑。 (2)本工程安全等级为二级，设计使用年限为50年。 (3)本工程抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.10g。设计地震分组为第二组；场
8、地类别为类。 (4)建筑物抗震等级：框架为三级。 (5)本工程地基基础设计等级为丙级。 (6)本建筑物防火等级为二级。3 建筑设计本说明是对建筑方案的必要说明。根据防火疏散要求确定楼梯位置，走廊与梯段净宽，以及房间布置，墙体防水等构造做法。另外根据规范给出了建筑的等级要求。该工程位于湖南益阳，交通方便，各种材料供应及时。3.1 方案说明 （1）该工程为秀峰学生公寓楼，建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑主高度为20.400 m，基础形式为桩基础。 （2）本设计中柱距为3.60m，进深为6.60m。 (3)按二级防火要求，楼梯设在了建筑三分之一处，且在建筑的两端均有安全出口，满足防火要求。 (
9、4)本设计中建筑长50.400m，在建筑左右两侧设有厕所，厕所地面低于同层教室地面20mm。(5)为了防潮和预防洪水季节雨水进入室内，设室内外高差，高差450mm。 (6)为了采光通风满足要求，窗地比均大于1/7，窗台高900mm。(7)屋面防水采用三级防水，不上人屋面。3.2 建筑设计说明及构造做法 (1)长度单位毫米为mm，标高单位米为m。 (2)本工程共六层，室内外高差-0.45m，首层室内地坪标高0.000m，建筑总标高 16.500m。 (3)建筑材料：现浇的框架柱、梁、板、楼梯间混凝土均为C30，梁柱受力筋HRB335，箍筋HPB235，所有的板钢筋HPB235，内、外墙加气混凝土
10、砌块200mm宽。 (4)卫生间：地面低于同层楼地面30mm，向地漏找坡1%。地面采用防滑地砖，墙面采用防水砂浆墙面，一般做法，防水做法：(卫生间、厨房等处适用)5厚防滑地砖300300，20厚1：3水泥砂浆，聚氨酯防水涂膜1.2厚，1：3水泥砂浆找平兼找1%坡，最薄处不小于20厚，混凝土底板或素土夯实。 (5)屋面做法：40厚C30细石混凝土(双向6150)，30厚挤塑板，1.2厚三元乙丙橡胶卷材，20厚1：2.5水泥砂浆找平层(刷基层处理剂一遍)，钢筋混凝土屋面(3坡度)。 (6)楼地面作法：水磨石地面10mm面层，水磨石地面20mm水泥砂浆打底，水磨石地面素水泥浆结合层一道，混凝土底板或
11、素土夯实。 (7)顶棚作法：1：1：6水泥石灰砂浆打底15厚，面刮腻子5厚，喷涂内墙乳胶漆涂料。 (8)外墙面作法：外墙为乳胶漆，聚合物水泥基防水涂膜1.0厚，1：2.5水泥砂浆打底15厚(掺防水剂)。 (9)内墙面作法：1：1：6水泥石灰砂浆打底15厚，面刮腻子5厚，喷涂内墙乳胶漆涂料；防水做法：(卫生间、厨房等处适用)，1：2.5水泥砂浆打底15厚(掺5%防水剂)，纯水泥膏贴200300瓷砖满贴至天花底。 (10)墙体作法：本工程框架填充墙为MU5加气混凝土砌块，M5混合砂浆，外墙厚度为240mm，内墙厚度为200mm、120mm。 (11)门窗：标准塑钢门窗，5厚玻璃。 (12)落水管直
12、径为100mm。4 结构设计4.1结构选型 (1)结构体系选型根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用框架承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图。 (2)屋面结构全部采用现浇钢筋混凝土肋型楼盖，板厚120mm。 (3)楼面结构全部采用现浇钢筋混凝土肋型楼盖，板厚120mm。 (4)楼梯结构采用钢筋混凝土梁式楼梯。4.1.1 梁柱截面尺寸初步估算(1)梁的截面尺寸梁截面高度一般取梁跨度的1/121/8进行估算，梁宽取梁高的1/31/2。本方案中边跨横梁高为69001/12=575mm，取600mm，截面宽度取250mm，可得梁的截面初步定为bh=250600。各种梁截面见表1。表1
13、梁截面尺寸表 Table 1 the size of beam section table主梁次梁横梁（bh）纵梁（bh）横梁（bh）AB跨（L1）CD跨（L1）A、B、C、F、G、H轴（L2）AB跨之间250600250600250600200400(2)柱的截面尺寸框架柱截面一般都采用矩形或方形截面，在多层建筑中，框架柱截面尺寸可按下列公式估算：也可根据柱的轴压比限值按下列公式计算：a)柱组合的轴压力设计值注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3,中柱取1.25；按简支状态计算柱的负载面积；为折算单位面积上的重力荷载代表值，近似的取（1215）N/m2；为验算截面以上的楼层层数。b)注：为框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查建筑抗震设计规范GB5001- ，取0.9。为混凝土轴心抗压强度设计值，C30为14.3N/m2。c)计算过程：对于边柱： 对于中柱： 综合以上计算结果，为计算简便，边柱中柱尺寸取相同，初步估计柱的尺寸的底层为400400。4.1.2确定框架计算简图（KJ-1）框架的计算单元如图1所示，取轴上的一榀框架计算。假定框架嵌固于基础顶面，框架
