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时间:2017-12-01
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1、1工程概况及设计依据1.1 工程概况工程名称:小学教学楼工程工程地址:工程单位:某建筑公司工程规模:建筑面积4725㎡,建筑主体4层,局部3层,总高度15.40米,室内外高差为0.45米,女儿墙高1.0,米。建筑总长度为56.5米,总宽度为38.3米。功能布局:四层都为学生教室以及一些必要的配套房间以及行政办公房间。建筑等级:二级。本工程设计使用年限:50年。本工程结构体系为钢筋混凝土框架结构,抗震设防烈度为7度,抗震等级为二级,场地类别Ⅱ类,基本风压为0.7kN/m2,地面粗糙度为B类。1.2 设计依据1.2.1 主要技术指标本工程混凝土结构
2、的环境类别:基础、屋面为二(a),其余为一类;建筑抗震设防类别为丙类,建筑结构安全等级为二级,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第二组,特征周期Tg=0.40s;50年一遇基本风压为0.70kN/m2,修正后的基本风压为0.70kN/m2。1.2.2 地质资料根据统计结果及钻探揭露的岩土层特征、结合当地经验和有关规范,综合分析确定场地工程地质报告如下:1、钻探场地平坦,场地高程为7m。2、场地土层(自上而下分布)杂填土层:0.7m,容重耕土:灰黑色、湿、厚0.3m,容重粘土Ⅰ:褐黄-棕褐色,中密,很湿,可塑状态,厚2.2~2.6m,
3、容重淤泥:浅灰-深灰色,稍密,饱和,软塑~流塑状态,厚6.4~6.6m,容重56粘土Ⅱ:灰黄色,中密,很湿,饱和,可塑~硬塑状态,厚6m,容重中砂层:中密,厚5~8m。1、地下水位:地下3.0~3.5m之间。2、主要土层的物理力学指标见表1表1主要土层的物理力学指标见土层压缩系数压缩模量E粘土Ⅰ80~1000.05538.78~10淤泥60~700.24011.36~7粘土Ⅱ180~2000.02476.4700~90025~30中砂层250~3401700~190025~355、水文地质:地下水在地表下2.5m。2 结构选型与布置2.1 结构
4、方案选择本工程为小学教学楼,根据工程规模及功能布局,此次设计的结构形式主体房屋采用钢筋混凝土框架结构。由于实训楼的内部空间较大,承受荷载形式多样,所以结构体系采用纵横向框架承重。根据抗震要求、施工条件以及施工技术的情况,采用现浇整体式的施工方法较为妥当。2.2 结构布置2.2.1 框架结构承重方案的选择本设计为四层框架结构,根据小学建筑的功能使用性进行结构布置。经各方案比较筛选,本工程选用框架结构的横向承重体系。柱网及主体结构平面布置如附图1所示。2.2.2 柱网与柱高56本工程柱高均为3.6m。2.3 板、梁、柱截面尺寸估算2.3.1 框架柱
5、截面尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值,按下列公式进行估算。2.3.1.1 柱的轴向压力设计值:注:—考虑地震作用组合后柱轴力增大系数;考虑7度抗震设防,由于本框架结构荷载较小,β可取1.2。;—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值;一般取,本设计取14KN/m2;—验算截面以上楼层层数;—按简支状态计算的柱的负荷面积。2.3.1.2框架柱截面面积注:为框架柱最大轴压比限值,查 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第11.4.16条,得抗震等级为三级的轴压比限值[uN]=0.9;为砼轴心抗压强度设计值,本设计采用C30砼,则f
6、c=14.3MPa。由图2-3,2-4可知KZ13和KZ2的负荷面积分别如下:KZ2:(17.3+4.5)/2×(6.6+3.5)/2=55.04㎡KZ13:(4.5+4.5)/2×(8.4+2.4)/2=24.3㎡对于KZ2:=1.2×55.04×14×4=2411.8KN=2411.8×1000/(0.9×14.3)=187.4mm2取400mm×500mm。对于KZ13:=1.2×24.3X14X4=1632.9KN=1632.9×1000/(0.8×14.3)=126.88mm256取400mm×400mm。框架柱的截面尺寸宜符合下列要
7、求:(1)矩形截面柱,抗震等级为四级或层数不超过2层时,其最小截面尺寸不宜小于300mm,一、二、三柱抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm;(2)柱的剪跨比宜大于2;(3)柱截面高度与宽度的比值不宜大于3。综合以上结论框架边柱(包括角柱)取400mm×400mm,400mm×450mm。楼梯构造柱截面尺寸为200mm×200mm。2.3.2 楼板厚度板厚:连续双向板h=(1/30~1/40)×2600=(65~85)mm,双向板厚≥100mm,故楼面和屋面都取100mm,板混凝土强度采用C25。2.3.3 梁截面尺寸KL1:=(1/14-
8、1/8)l取=1/14×8400=600mm取=600mm=(1/3-1/2)取=1/2=300mmKL8:=(1/18-1/12)l取=1/18×4
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