【文章內(nèi)容簡介】 20 厚 1: 水泥砂漿抹灰 哈爾濱理工大學學士學位論文 6 60m 厚 C15 混凝土 碎石灌 混合砂漿 300mm 中砂夯實 素土夯實 樓面做法 在本設計中樓面主要不同之處是衛(wèi)生間，衛(wèi)生間的地面標高低于相應結(jié)構(gòu)層標高 40mm，地面 做法主要有以下兩種： 1. 衛(wèi)生間 15mm 厚 1:2 水泥石子砂漿 15mm 厚 1:3 水泥砂漿 +3%防水劑 三氈四油防潮層 100mm 厚現(xiàn)澆板 10mm 厚 1:2 混合砂漿抹灰 2. 其他 60m 厚 C15 混凝土墊層 100mm 現(xiàn)澆板 20 厚 1: 水泥砂漿抹灰 30m 厚水磨石面層 哈爾濱理工大學學士學位論文 7 第 3章 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計 本結(jié)構(gòu)是游泳館，為大跨結(jié)構(gòu)，屋架的選擇影響結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟指標，經(jīng)過比較選擇正放抽空四角錐，上弦周邊支撐，網(wǎng)架尺寸為?，坡度 5%的雙 面起坡，網(wǎng)架厚度為 。溫度作用為 ? 30度，地震 設防 烈度為 7 度，場地類別為 2 類。 屋架結(jié)構(gòu)選型 兩端簡支的跨度不小于 15m 的三角形屋架和跨度不小于 24m 的梯形或平行弦屋架，當下弦無曲折時，宜起拱，拱度可取跨度的 1/500。屋蓋應設置支撐體系。當支撐采用圓鋼時，必須具有拉緊裝置。 屋架桿件宜采用薄壁鋼管（方管、矩形管、圓管） [2]。 屋架桿件的接長宜采用焊接或螺栓連接，且須與桿件等強。接長連接應設置在桿件內(nèi)力較小的節(jié)間內(nèi)。屋 架拼裝接頭的數(shù)量及位置應按施工及運輸條件確定。 根據(jù)規(guī)范《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計與施工規(guī)程》 JGJ 2020 規(guī)定： 平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當其邊長比（長邊 /短邊）小于或等于 時 ,宜選用斜放四角錐網(wǎng)架、棋盤形四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架、兩向正交正放網(wǎng)架、正放四角錐網(wǎng)架。對中小跨度，也可選用星形四角錐網(wǎng)架和蜂窩形三角錐網(wǎng)架。當建筑要求長寬兩個方向支承距離不等時，可選用兩向斜交斜放網(wǎng)架 [2]。 平面形狀為矩形的周邊支承網(wǎng)架，當其邊長比大于 時，宜選用兩向正交正放網(wǎng)架 ,正放四角錐網(wǎng)架或 正放抽空四角錐網(wǎng)架。當邊長比小于 2 時，也可采用斜放四角錐網(wǎng)架。當平面狹長時，可采用單向折線形網(wǎng)架 [2]。 綜上所述，因為本建筑平面尺寸為長 寬 =，柱網(wǎng)尺寸為 6m 和 ，其邊長比等于 ，大于 小于 2，故選用下弦周邊支撐正放抽空四角錐。 網(wǎng)架高度的確定 確定網(wǎng)架高度時主要應考慮幾個因素：當屋面荷載較大時，網(wǎng)架可以高一些，反之矮一些。但當跨度較大時，網(wǎng)架高度主要 由 相對撓度來確定 ； 當平面形狀為圓形、正方形或接近正方形的矩形時，網(wǎng)架高度可以取得小些 ； 當 為 周邊支 撐時，網(wǎng)架高度可取小些 ； 網(wǎng)架的節(jié)點有焊接哈爾濱理工大學學士學位論文 8 空心球和螺栓球節(jié)點 等 [2]。 表 31 網(wǎng)架的上弦網(wǎng)格數(shù)和跨高比 網(wǎng)架形式 鋼筋混凝土屋面體系 鋼檁條屋面體系 網(wǎng)格數(shù) 跨高比 網(wǎng)格數(shù) 跨高比 兩向正交正放網(wǎng)架、 正方四角錐網(wǎng)架、 正放抽空四角錐網(wǎng)架 (2~4)+ 10~14 (6~8)+ (13~17)2 注： 1. L2 為網(wǎng)架短向跨度，單位為 m。 18m 以下時，網(wǎng)格數(shù)可適當減少 。 綜合考慮，并根據(jù)《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設計與施工規(guī)程》 JGJ 2020 的規(guī)定， 由 表 31 確定網(wǎng)架的高度。 根據(jù)表 31 中公式計算得到 鋼檁條屋面體系 網(wǎng)格數(shù)為 : （ 6~8） + =9~12 網(wǎng)格數(shù)取 x 方向 20， y 方向 16。 根據(jù)表 31 中公式計算得到鋼檁條屋面體系的跨高比為 : (13~17) =11~16 所以網(wǎng)架高度為 3m~，網(wǎng)架的高度采用 ，并且 y 方向雙面整體起坡，坡度為 5%。 橫向柱間距為 和 兩種，縱向柱間距為 和 兩種，結(jié)合柱網(wǎng)大小選用兩種 形式的網(wǎng)格， 和 兩種。 屋面結(jié)構(gòu)設計 屋面結(jié)構(gòu)設計包括屋面板設計和檁條設計。 屋面板選型如圖 31，檁條連接圖如圖 32。 屋面板設計 屋面板材質(zhì)有多種選擇，其中夾芯板是應用最廣泛的一種。 夾芯板是由兩層成型金屬面板 (或其他材料面板 )和直接在面板中間發(fā)泡、熟化成型的高分子隔熱內(nèi)芯組成，外層鋼板，內(nèi)層平板，其填充系統(tǒng)使用的也是閉泡分子結(jié)構(gòu)，可以有效杜絕水汽的凝結(jié)。夾芯板的分類：（ 1）就面板來分可以分為金屬面板與非金屬面板， 金屬面板易加工，可以做哈爾濱理工大學學士學位論文 9 成各種形狀，非金屬面板耐腐蝕、耐撞 擊 ；（ 2） 就芯板分 聚苯夾芯板即（ EPS 夾芯板 ，目前市場上，應用最為廣泛的品種 )， 擠塑聚苯乙烯夾芯板（ XPS 夾芯板）， 硬質(zhì) 聚氨酯夾芯板 （ PU 夾芯板 ）， 三聚酯夾芯板（ PIR 夾芯板），酚醛夾芯板（ PF 夾芯板），巖棉夾芯板（ RW 夾芯板），泡沫金屬夾芯板六類 [5]。 夾芯板 適用于 :車間、辦公室閣墻、鋼結(jié)構(gòu)房外墻、工人臨時宿舍、超市、 大型工業(yè)廠房、倉庫、體育館，醫(yī)院、冷庫、 活動房 、建筑物加層、 凈化車間 以及需保溫隔熱防火的場所。夾芯板集承重，保溫，防火，防水于一體，且無需二次裝修，是一種用途廣泛新型輕質(zhì)建筑材料。，尤其具有可裝可拆、材料周轉(zhuǎn)復用的顯著優(yōu)勢，巖棉夾芯板有 防火、隔熱、吸音和隔音效果。 且具有剛度好、扣借方式合理、固定方法牢固合理、安裝周期短與防劃傷保護特點 。所以 本次屋面板設計采用巖棉夾芯板，型號 (JXB455001000 型 )。板厚為 100mm 厚，面板厚 厚。 檁條設計 檁條的截面形式可分為實腹式和格構(gòu)式兩種。當檁條跨度不超過9m 時，應優(yōu)先選擇實腹式檁條。 檁條形式及特點 本設計中主要采用實腹式冷彎薄壁卷邊槽鋼檁條。 實腹式檁條主要有槽鋼檁條、高頻焊接薄壁 H 型鋼檁條、冷彎薄壁卷邊槽鋼檁條、冷彎薄壁卷邊 C 形鋼檁條、冷彎薄壁卷邊 Z 形鋼檁條。在三類卷邊槽鋼中，冷彎薄壁卷邊 C 形鋼檁條的截面互換性大，應用普遍，用鋼量省，制作和安裝方便。卷邊 C 形鋼檁條主要用于坡度較小的屋面 (i≤1/3)的情況。本設計屋面坡度較小 (i=5%)，故統(tǒng)一采用冷彎薄壁卷邊槽 鋼檁條較為合理。檁條間距和跨度分別為 和。 格構(gòu)式檁條結(jié)構(gòu)合理，受力明確，整體剛度大，不需要設置拉條，安裝方便；但制造較費工，用鋼量較大，它適用于跨度、荷載和檁距均較大的情況。 哈爾濱理工大學學士學位論文 10 圖 31 屋面板選型圖 圖 32 檁條連接大樣 檁條設計 本設計中只對兩跨檁條進行了計算，檁條設計主要步驟如下 ： 1. 設計資料 設計建筑地區(qū)為哈爾濱， 50 年一遇基本雪壓和風壓分別為、 ,且為封閉式建筑，屋面材料為夾芯板 (巖棉 )，屋面坡度為 5%(α =176。 )。 檁條選用冷彎薄壁卷邊槽鋼檁條。檁條跨度為 ，檁距分別為 和 兩種。檐口距地面高為 ，屋脊距地面高度為 ，地面粗糙程度為 C 類。 2. 荷載標準值 (1)永久荷載： 夾芯板 JXB455001000 型 kN/㎡ 檁條自重 kN/㎡ 合計： 2kN/m (2)可變荷載： 屋面均布活荷載 2kN/m 雪荷載 2k0μ r 1 . 0 0 . 4 5 0 . 4 5 k N / mss? ? ? ? ? 哈爾濱理工大學學士學位論文 11 施工檢修荷載 1 k N /m 3 .0 m 0 .3 3 k N? 風荷載標準值 20 1 . 0 ( 0 . 6 ) 0 . 7 4 0 . 5 5 0 . 2 4 k N / mk z s zuu? ? ?? ? ? ? ? ? 計算時取屋面均布活荷載、雪荷載和施工檢修荷載中三者較大值，故取屋面均布活荷載 kN/m2。 網(wǎng)架由左向右排數(shù)編號逐漸增加。 (1)第 1 排至第 3 排 1)恒荷載 +屋面活荷載 ? ?? ?kxyP 0 . 3 0 . 5 3 . 0 2 . 4 k N /mP 1 . 2 0 . 3 1 . 4 0 . 5 3 . 0 3 . 1 8 k N /mP P s in 2 . 8 6 0 . 0 5 0 k N /m , P Pc o s 2 . 8 6 3 . 1 7 6 k N /m? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 2)恒荷載 +風荷載 xyP 0 . 3 3 s in 2 . 8 6 0 . 2 5 0 k N /mP 1 . 4 0 . 2 4 3 0 . 3 3 c o s 2 . 8 6 0 . 1 0 9 k N /m? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由于 （ 1） 中更合理，所以 22xyyyM P l 8 3 . 1 7 6 3 . 0 8 3 . 5 7 3 k N mM P l 8 0 . . 0 5 0 3 . 0 8 0 . 0 5 6 k N m? ? ? ? ?? ? ? ? ? (2)第 4 排至第 9 排 1)恒荷載 +屋面活荷載 ? ?? ?kxyP 0 . 3 0 . 5 3 . 9 3 . 1 2 k N /mP 1 . 2 0 . 3 1 . 4 0 . 5 3 . 9 4 . 1 3 4 k N /mP P s in 2 . 8 6 0 . 2 0 6 k N /m , P Pc o s 2 . 8 6 4 . 1 2 9 k N /m? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 2)恒荷載 +風荷載 xyP 0 . 3 3 . 9 s in 2 . 8 6 0 . 0 5 8 k N /mP 1 . 4 0 . 2 4 3 . 9 0 . 3 3 . 9 c o s 2 . 8 6 0 . 1 4 2 k N /m? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由于 （ 1） 中更合理，所以 22xyyyM P l 8 4 . 1 2 9 3 . 9 8 7 . 8 5 0 k N mM P l 8 0 . 2 0 6 3 . 9 8 1 . 3 9 2 k N m? ? ? ? ?? ? ? ? ? 哈爾濱理工大學學士學位論文 12 (3)第 19 排至第 21 排 1)恒荷載 +屋面活荷載 ? ?? ?kxyP 0 . 3 0 . 5 3 . 0 2 . 4 k N /mP 1 . 2 0 . 3 1 . 4 0 . 5 3 . 0 3 . 1 8 k N /mP P s in 2 . 8 6 0 . 0 5 0 k N /m , P Pc o s 2 . 8 6 3 . 1 7 6 k N /m? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? 2)恒荷載 +風荷載 xyP 0 . 3 3 s in 2 . 8 6 0 . 2 5 0 k N /mP 1 . 4 0 . 2 4 3 0 . 3 3 c o s 2 . 8 6 0 . 1 0 9 k N /m? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 由于 （ 1） 中更合理，所以 22xyyyM P l 8 3 . 1 7 6 3 . 0 8 3 . 5 7 3 k N mM P l 8 0 . . 0 5 0 3 . 0 8 0 . 0 5 6k N m? ? ? ? ?? ? ? ? ? 檁條種類不必過多，所以根據(jù)第 4 排至第 9 排的數(shù)據(jù)選擇，得 xyM 7 . 8 5 0 k N m , M 0 . 3 9 2 k N m? ? ? ? 所以選擇 C1406020 冷彎薄壁卷邊槽鋼，參數(shù)為： 3 3 3x y m a x y m in 020 x y4 4 4 6x y t ωW 3 5 .0 6 c m ,W 2 0 .1 1 c m ,W 9 .7 9 c m ,e 4 .6 1 c mx 1 .9 6 4 c m ,i 5 .4 5 c m ,i 2 .1 9 c m ,A 8 .2 5 c mI 2 4 5 .4 2 c m ,I 3 9 .4 9 c m ,I 0 .2 4 7 6 c m ,I 1 5 8 9 .8 c m? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 折減系數(shù)取 ，得： m a xm i n662x1 4466x2 4427 . 8 5 0 1 0 0 . 3 9 2 1 0 2 7 . 0 4 N /m m0 . 9 3 5 . 0 6 1 0 0 . 9 2 0 . 1 1 1 07 . 8 5 0 1 0 0 . 3 9 2 1 0 2 0 . 4 3 N /m