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第一章 结构选型和布置

1.1工程概况及设计资料

1.1.1工程概况

课题以实际工程为背景,属应用型课题。题目为：合肥利港银河广场住宅商业2号楼设计。建筑场地长宽约长48m 宽18m，建筑面积约3500m²，底层层高为5m，其余层层高均为3m，室内外高差0.45m。本工程建筑层数为四层，建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，地基基础设计等级为丙级，框架抗震等级为三级，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为7度(基本地震加速度为0.10g) ，地震分组为第一组。

1、气象资料

基本风压值W₀ = 0.35 kN/m²

基本雪压值S₀ = 0.60 kN/m²

2 、水文地质资料

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)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：粉质粘土，褐色、褐黄色。该层土场地普遍分布，约5.2m厚。。

③层: 粉质粘土，棕黄色，坚硬。该层土本次钻探未钻穿。

(1)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。

3 、抗震设防烈度

（1）本工程为多层框架结构，建筑结构的安全等级为二级。

（2）拟建场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组，场地特征周期为Tg=0.35s。

（3）建筑场地类别为Ⅱ类

（4）按“建筑工程抗震设防分类标准”，本工程为丙类建筑

4、 荷载资料

（1）楼面活载：查《建筑结构荷载规范》GB5009-2012，楼面活荷载标准值取2.5 KN/m²

（2）不上人屋面：活荷载标准值取0.5KN/m²

（3）屋面构造：35厚架空隔热板、高分子卷材防水层、20厚1:3水泥砂浆找平层、120厚钢筋混凝土现浇板

（4）楼面构造：120mm厚钢筋混凝土板,V型轻钢龙骨吊顶。

（5）围护墙：围护墙采用200厚轻集料混凝土砌块（容重12 kN/m²），M5混合砂浆砌筑，双面粉刷 (容重3.0 kN/m²)

1.2结构选型和结构布置

1.2.1结构选型

本工程选用钢筋混凝土框架结构

理由：适合工业化施工，效率较高，工程质量较好。不仅结实耐用，而且有很大的自如性，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。不仅结实耐用，而且有很大的自如性，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。施工效率高，柱构件易于标准化、定型化，能满足人防、消防要求，使水、电、暖各专业的布置能有效地进行，能大大缩短施工工期，减少开支。不仅结实耐用，而且有很大的自如性，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用，框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。

1.2.2 结构布置

1、平面布置

本工程为多层建筑，建筑高度较小，考虑建筑设计方案和抗震设防要求等因素，本工程选用矩形，其优点是简单，规则，对称有利于抗震和施工。

2、立面布置

本设计中心共四层,底层层高5m，二至五层高均为3m，女儿墙高1.2m,室内地坪±0，室外地坪-0.45。

3、柱网布置及次梁设置

按照任务书要求，考虑建筑使用功能和结构经济性，本工程柱网布置为：横向三跨，跨度为6m,纵向8跨，跨度分别为6m,可满足房屋大空间要求。

图1-1柱网图如

图表 1-1 柱网图

第二章 计算简图及荷载计算

2.1 确定计算简图

根据结构平面布置图，选定具有代表性的号轴线作为计算单元，如图1-1中的阴影部分所示范围。框架梁柱节点为刚接，框架柱与基础固结；各杆件轴线定位，框架梁跨度取柱子轴线之间的距离；本工程采用柱下独立基础，根据地质材料初步假定基础顶面到室外地坪的距离为500mm，则底层柱子的计算高度h₁=5 1.1 0.5=6.6m，其余各层柱高取下层结构楼面到上层结构楼面的距离，即h₂~h₅=3m。由此确定该框架KJ-ABCD的计算简图如图2-1所示。

图2-1 计算简图

2.2 构件材料选择

混凝土：均采用C40混凝土（f_c=19.1N/mm²,f_t=1.71N/mm²）。

钢筋：纵向受力钢筋选用HRB400E钢筋，箍筋采用HRB400E钢筋。

2.3构件截面尺寸估算

2.3.1 框架柱截面初步估计

由于框架商住楼荷载较小，按N=12kN/m²估算；柱轴压比μ取0.85：

边柱：

中柱：

由此，初步选取柱的截面尺寸：边柱b×h=500×500mm,中柱b×h=500×400mm。

2.3.2 梁截面尺寸初选

各梁的截面尺寸按梁的跨度初步确定如下：

外框梁：，内框梁：，次梁：。

2.3.3楼板厚度初选

本工程楼板为现浇板，板厚按、选取，取为。

2.4 荷载计算

本课题以轴线横向框架KJ-ABCD为计算分析对象

图2-2 恒载作用下结构计算简图 图2-3 活载作用下结构计算简图

2.4.1 恒荷载计算

（1） 屋面框架梁线荷载标准值

35厚架空隔热板:

高分子卷材防水层:

20厚1:3水泥砂浆找平层:

120厚钢筋混凝土现浇板:

屋面恒载标准值：

AB、BC、CD跨框架梁自重：

梁侧15厚石膏砂浆粉刷：

3.89kN/m²

故，作用在屋顶框架梁上的线荷载标准值为：

1. AB跨（梁自重）： （均布）

BC跨（梁自重）： （均布）

CD跨（梁自重）： （均布）

1. AB、BC、CD跨（板传来）：

（三角形分布）

（2） 楼面框架梁竖向（线）荷载标准值

轴框架在本工程各层楼面结构布置及构造要求均相同，取标准层楼面计算。

梁上横墙自重（不计门窗洞）:

墙面粉刷:

6.9kN/m

楼面恒载：

20厚1:3水泥砂浆找平层：

120厚钢筋混凝土现浇板：

由上得，作用在楼面框架梁上的线荷载标准值为：

1. 自重 墙自重

AB、CD跨（梁重 墙重）： （均布）

BC跨（梁重）： （均布）

1. 板传来

AB、BC、CD跨： （三角形分布）

3、 屋面框架节点集中荷载标准值

图2-4 恒载顶层集中力

（1）自A轴纵梁传来的恒载：

1.2m高女儿墙自重：

粉刷：

边跨连系梁自重：

粉刷：

连系梁传来屋面自重：

承重横梁自重从A轴纵梁传来：

顶层边节点集中荷载： G_5A=G_5D=117.15kN

顶层边节点处附加弯矩：

（2）自B轴纵梁传来恒载

中柱连系梁自重：

粉刷：

AB跨承重横梁自重从B轴纵传来：

AB跨屋面恒载自承重横梁从B轴纵梁传来：

BC跨承重横梁自重从B轴纵梁传来：

BC跨屋面恒载自承重横梁从B轴纵梁传来：

顶层中间节点集中荷载：

顶层中间节点处附加弯矩：

4、 楼面框架节点集中荷载标准值

图2-5 恒载中间层结点集中力

取标准层楼面计算:

（1）自A轴纵梁传来恒载

边跨连系梁自重：

粉刷：

钢窗自重：

墙体重量：

粉刷：

AB跨承重横梁自重从A轴纵梁传来：

AB跨楼面恒载自承重横梁从A轴纵梁传来：

AB跨楼面恒载自A轴纵梁传来：

123.24kN

（2）中间层边节点集中荷载：

中柱连系梁自重：

粉刷：

内墙自重（忽略门窗按墙重量计算）：

粉刷：

AB跨承重横梁自重从B轴纵传来：

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