【正文】 .............................................................. 19 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 1 工程概況 工程 名稱： XX 社區(qū)服務(wù)中心 工程規(guī)模：建筑層數(shù) 5 層 結(jié)構(gòu)類型：多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 場(chǎng)地類別： 二 類 設(shè)防烈度： 6 度 ，第 一 組 地震加速度： 基本風(fēng)壓： 工程地質(zhì)勘探資料 場(chǎng)地平坦，在水平方向土層分布均勻，表層土在 ，以下為中風(fēng)化或微風(fēng)化的軟質(zhì)巖石層，地基承載力特征值為 aKf =300kPa。見表 1。 表 1 各巖土層力學(xué)指標(biāo)匯總表 層號(hào) 巖土層名稱 fak(kPa) 模量(MPa) 容重(kN/m3) 摩擦角 (度 ) 內(nèi)聚力 (kPa) 厚度(m) 1 素填土 － 2 淤泥質(zhì)土 260 3 風(fēng)化巖 300 10000 24 4 中風(fēng)化巖 1000 20210 24 5 微風(fēng)化巖 2021 30000 24 水文地質(zhì)概況：最高地下水位為 ，常年地下水位為 ，地下水無(wú)腐蝕性。 2 結(jié) 構(gòu)方案布置 選擇 合理的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件布置，使之具有較大的抗側(cè)剛度和良好的抗風(fēng)、抗震性能，是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。同時(shí)還須綜合考慮建筑物高度、用途、經(jīng)濟(jì)及施工條件等因素。 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 豎向承重體系的選擇 多層及高層建筑的結(jié)構(gòu)體系大致有混合結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系、巨型結(jié)構(gòu)體系。 框架是由梁、柱構(gòu)件通過(guò)節(jié)點(diǎn)連接形成的骨架結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是由梁、柱承受豎向和水平荷載，墻僅起維護(hù)作用，其整體性和抗震性均好于混合結(jié)構(gòu)，且平面布置靈活，可提供較大的使用空間，也可構(gòu)成豐富多變的立面造型。鋼筋混凝土框架 結(jié)構(gòu)按施工方式的不同，可分為全現(xiàn)澆式 、 裝配式以及裝配整體式框架結(jié)構(gòu) 三 種形式。本 xx 社區(qū)服務(wù)中心 設(shè)計(jì)充分考慮 框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)和施工方法，決定采用鋼筋混凝土全現(xiàn)澆式框架結(jié)構(gòu) 。 水平承重體系 選取 常見的橫向承重體系包括：現(xiàn)澆樓蓋、疊合樓蓋、預(yù)制板樓蓋、組合樓蓋等。 現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)可分為肋梁樓蓋、密肋樓蓋、平板式樓蓋和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆平板樓蓋等。肋梁樓蓋結(jié)構(gòu)具有良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，可以最大限度地節(jié)省混凝土和鋼筋的用量，能充分發(fā)揮材料的作用，結(jié)構(gòu)整體性好，抗震性能好，且結(jié)構(gòu)平面布置靈活，易于滿足樓面不規(guī)則布置、 開洞等要求，容易適用各種復(fù)雜的結(jié)構(gòu)平面及各種復(fù)雜的樓面荷載。 本設(shè)計(jì)選用現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)中的肋梁樓蓋為該 樓的水平 承重體系。 基礎(chǔ)形式選取 多層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，一般有柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字形基礎(chǔ)、片筏基礎(chǔ)，必要時(shí)也可采用箱形基礎(chǔ)或樁基等。 基礎(chǔ)類型的選擇，取決于現(xiàn)場(chǎng)的工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)荷載的大小、上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基上不均勻沉降及傾斜的敏感程度以及施工條件等因素，還應(yīng)進(jìn)行必要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。綜上考慮，本設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)形式選取現(xiàn)澆柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ) 。 3 結(jié)構(gòu)布置 結(jié)構(gòu)平面布置圖 柱網(wǎng)布置 本設(shè)計(jì)中，柱網(wǎng)布置比較合理， 對(duì)稱 排列 。 柱網(wǎng)布置圖見圖 31。 承重框架的布置 柱網(wǎng)確定后，沿房屋的縱橫向兩個(gè)方向均應(yīng)布置梁系，因此，實(shí)際的框架結(jié)構(gòu)是一個(gè)空間受力體系。但是為了計(jì)算方便起見，可以把實(shí)際空間框架結(jié)構(gòu)看成縱橫兩個(gè)求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 方向的平面的平面框架，這種簡(jiǎn)化僅限于方形或矩形的規(guī)則平面。沿建筑物長(zhǎng)向的稱為縱向框架，沿建筑物短向的稱為橫向框架。它們分別承受各自方向上的水平力，而樓面豎向荷載則依樓蓋結(jié)構(gòu)布置方式不同而按不同的方式傳遞。按樓面豎向荷載傳遞路線的不同，承重框架的布置方案可以有橫向框架承重、縱向框架承重和 縱橫向框架混合承重三種方案。橫向框架承重體系有利于提高建筑物的橫抗側(cè)剛度，縱向框架有利于房屋內(nèi)的采光與通風(fēng)，而混合框架整體性好，受力均勻，有利于抗震，由于本 社區(qū)服務(wù)中心 考慮抗震，采用雙向框架承重方案和現(xiàn)澆樓面的屋樓蓋體系。 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 圖31 柱網(wǎng)布置圖 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 梁柱截面尺寸 初選 （為表示方便，且以 A， B， C， D，表示 1， 2， 3，6 軸 ，取 F 軸的一品框架作為計(jì)算對(duì)象 ） 柱 截面尺寸 框架柱的截面尺寸根據(jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計(jì)算： 柱截面尺寸初估時(shí)，可用下列經(jīng)驗(yàn)公式粗略確 定： ][2 Nc Es f nFGaA ???? (31) 式中 EG —— 折算在單位建筑面積上的重力荷載代表值 ，可近似取 15 2kN/m ； F —— 按簡(jiǎn)支狀態(tài)計(jì)算的柱的負(fù)荷面積； n —— 驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； ? —— 考慮地震作用 組合后柱軸壓力增大系數(shù)，邊柱取 ，中柱取 ； cf —— 混凝土軸壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值； ][ N? — 框架柱軸壓比限值， 查 《 建筑 抗震 設(shè)計(jì) 規(guī)范》第 條； sA —— 柱截面面積，取方形 截面 時(shí)邊長(zhǎng)為 a。 因?yàn)橹幕炷翉?qiáng)度等級(jí)為 C30，故 ? ， 本方案為 四 級(jí)抗震等級(jí)，查 《 建筑 抗震 設(shè)計(jì) 規(guī)范》 （ GB50011— 2021） 第 條 知 軸壓比 ][ N? 為 ；中柱與邊柱的負(fù)荷面積分別為 = 2m 和 = 2m ； 所以得第一層柱截面面積為： 中柱 ： 23 mmAs ?? ????? 邊柱 ： 23 21 000 mmAs ?? ????? 柱取方形截面，則中柱與邊柱邊長(zhǎng)分別為 670mm 和 458mm， 根椐上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸 15 層為 b? h=650mm650mm。 25 層柱高度為 ，底層 柱高度為 ++=。 其中 ， 為室內(nèi)外高差， 。 梁截面尺寸 框架 主 梁 截面高度 bh ， 可取 bl)10/1~15/1( ， 且不小于 400mm ， bl 為主梁的計(jì)算跨度。 bh 不宜大于 1/4 凈跨。主梁截面寬度 b 不宜小于 4/bh 及 2/cb ， cb 為柱子寬度，且不應(yīng)小于 250mm 。 邊跨梁（ AB、 BC、 CD 跨） ： mmlh 660~4406600)15/1~10/1()15/1~10/1( ????? ,取求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 mmh 600? mmhb 300~202100)3/1~2/1()3/1~2/1( ????? ,取 mmb 300? 結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 F 號(hào)軸線的一榀框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 32 所示。各梁柱構(gòu)件線剛度經(jīng)計(jì)算后示于圖 32 中。其中在求梁截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆板的作用，取 02II? （ 0I 為不考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩）。 圖 32 框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 AB、 BC、 CD 跨梁： )(??????? 上部各層柱： )(??????? 底層柱： 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 )(??????? 4 荷載計(jì)算 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （ 1）屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 （上人屋面） 25mm厚 1： 1 1m分格，密封膠嵌縫 20=隔離層（干鋪玻纖布或低強(qiáng)度等級(jí)砂漿 ） 防水層： 刷基層處理劑一道 20mm厚 1： 3 水泥砂漿找平 保溫層： 120mm厚硬質(zhì)聚氨酯泡沫板 防水層： 刷基層處理劑一道 20mm厚 1： 3 水泥砂 漿找平 20=20=40mm厚（最薄處） 1： 8（重量比）水泥珍珠巖找坡層 2% 13=100mm厚鋼筋混凝土屋面板 素水泥漿一道 7 厚 1： 水泥砂漿打底掃毛或劃出紋道 7 厚 1： 2 水泥砂漿找平 25= 20=20=匯總 （ 2）框架梁及粉刷自重 框架梁自重 梁側(cè)刷 25=2（ ） 17= （ 3） 邊跨（ AB， CD 跨） 線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1616 CDAB gg ? （自重，均布） 2626 CDAB gg ? （恒載傳來(lái)，梯形） =（ 4）中跨（ BC 跨）線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 15BCg （自重 ，均布） 25BCg （恒載傳來(lái)，三角形） = 樓面框架梁線荷載 標(biāo)準(zhǔn)值 （ 1）樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 樓面恒載 40mm厚 C20 細(xì)石混凝土（上部配Φ 4 雙向間距 200 鋼筋網(wǎng)），表面撒 1： 1 水泥砂子隨打隨抹平 20=素水泥漿一道 100mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 素水泥漿一道 7 厚 1： 水泥砂漿打底掃毛或劃出 紋道 7 厚 1： 2 水泥砂漿找平 25= 20=20=匯總 樓面恒載 40mm厚 C20 細(xì)石混凝土（上部配Φ 4 雙向間距 200 鋼筋網(wǎng)），表面撒 1： 1 水泥砂子隨打隨抹平 20= 刷基層處理劑一道 30mm厚 C20 細(xì)石混凝土找坡抹平 素水泥漿一道 100mm 厚 現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 7 厚 1： 水泥砂漿打底掃毛或劃出紋道 7 厚 1： 2 水泥砂漿找平 20= 25=20=20= 匯總 （ 2） 邊跨框架梁及梁側(cè)粉刷 自重 （均布） 5mm厚 1： 水泥砂漿壓實(shí)趕光 6mm厚 1： 3 水泥砂漿找平掃毛 2()20=2()20=9mm厚 1： 1： 6 水泥石灰膏砂漿打底或劃出紋道 2()17=刷界面劑一道 匯總 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 （ 4）中跨框架梁及梁側(cè)粉刷 自重（均布） （ 5） 樓面 邊跨（ AB、 CD 跨）線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 11 CDAB gg ? （自重，均布） 22 CDAB gg ? （恒載傳來(lái)，梯形） 22 CDAB gg ? （，恒載傳來(lái)，梯形） ==（ 6） 樓面 中跨（ BC 跨）線荷載標(biāo)準(zhǔn)值 1BCg （自重，均布） 2BCg （恒載傳來(lái)，三角形） = 屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （ 1）頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 邊柱 縱向框架梁自重 邊柱縱向框架梁粉刷 900mm高女兒墻自重 900mm高女兒墻粉刷 縱向框架梁 傳來(lái)屋面自重 25=21kN 2（ ） 17= = 17= = 匯總 （ 2）頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 中柱縱向框架梁自重 中柱縱向框架梁粉刷 縱向框架梁傳來(lái)屋面自重 25=21kN 2（ ） 17= (+)= = 匯總 樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （ 1）中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 邊柱縱向框架梁自重 邊柱縱向框架梁粉刷 普通窗自重 窗上墻體自重 窗上墻體粉刷 窗下墻體自重 窗下墻體粉刷 窗邊墻體自重 窗邊墻體粉刷 = = (20+20+17)= = (20+20+17)= = (20+20+17)= 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 框架柱自重 框架柱粉刷 25= (3)()17= 匯總 （ 2）中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載 中柱縱向框 架梁自重 中柱縱向框架梁粉刷 內(nèi)縱墻自重 內(nèi)縱墻粉刷 扣除門洞重加上門重 框架柱自重 框架柱粉刷 () () = 2 () () ( 20+ 20+ 17)= ( + 20+ 20+（ )= 匯總 恒荷載作用 下的計(jì)算簡(jiǎn)圖 恒荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 41 所示。 活載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 樓面活荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖 42 所示。圖中各荷載值計(jì)算如下： mkNppp ABCDAB / ????? kNpp DA ??????? kNpp CB )( ???????????? mkNpp CDAB / ???? mkNp BC / ??? mkNpp DA /?????? mkNpp CB /??????? 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 圖 41 恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖 求恩醫(yī)院門診樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 風(fēng)荷載計(jì)算 風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算公式為： 0????? zszk ? ??1 （ 41） 式中 k? 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（ kN/m