【文章內(nèi)容簡介】 把他們傳給地基，基礎(chǔ)是建筑物的一個組成部分，而地基是基礎(chǔ)下面的土層，承受由基礎(chǔ)傳來的整個建筑物的荷載。地基不是建筑物的組成部分?；A(chǔ)要求堅固、穩(wěn)定，并能抵抗冰凍和地下水的侵蝕?；A(chǔ)的大小取決于荷重的大小、土壤的性質(zhì)、材料的性能以及承重的方式。在本工程中，地質(zhì)條件為：場地地形平坦，土層分布穩(wěn)定，無不良地質(zhì)現(xiàn)象。，水質(zhì)對混凝土沒有侵蝕作用。場地類別II類，中等硬度。主要土層分布如表27所示： 各巖土層力學指標匯總表 表 27層號巖土層名稱（）厚度（m）1雜填土802粉質(zhì)粘土1503粘土190本工程中，取第二層粉質(zhì)粘土層為天然地基持力層。綜合上部結(jié)構(gòu)條件、工程地質(zhì)條件、施工等因素，本工程基礎(chǔ)形式擬采用柱下獨立基礎(chǔ)。 樓地層樓地層包括樓板層和地平層，是水平方向分隔房間空間的承重構(gòu)件，樓板分割上下樓層的空間，地坪層分隔地與底層的空間。由于他們所處的位置不同、受力不同，因而結(jié)構(gòu)層有所不同。樓板層的結(jié)構(gòu)層為樓板；地坪層的結(jié)構(gòu)層為墊層。樓板層的設計要求：⑴、具有足夠的剛度和強度；⑵、滿足隔聲、防火、熱工的要求；⑶、滿足建筑經(jīng)濟的要求。地坪層與樓板層一樣，是人們?nèi)粘Ｉ?、工作、生產(chǎn)時經(jīng)常接觸的地方，也是建筑物中經(jīng)常經(jīng)受磨擦、洗刷和承受壓力的部分。因此，對滿足各種使用功能要求、藝術(shù)要求以及經(jīng)濟要求等才有較大影響，設計時必須綜合考慮，重點解決。例如對使用頻繁的大廳，應具有足夠的堅固性，即在各種外力作用下不易被磨損，不起灰，而且還應考慮平整、光潔等美觀以及防滑等要求。地面應考慮隔聲，使人行走時不致產(chǎn)生過大的噪聲。浴廁、開水房的地面，則要求防水、防潮，而且要注意易于清掃；對一些有特殊要求的房間，地面還要考慮耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐高溫等要求。此外，由于地面面積較大，技術(shù)要求較高，施工比較費時、費工，特別當采用高級材料時，則更應全面考慮材料、施工、經(jīng)濟指標 等要求。地面構(gòu)造的設計主要是：選擇面層材料，確定基本構(gòu)造方案及解決特殊構(gòu)造要求，如：防水、隔音、防油、防酸堿等；進行細部節(jié)點處理，如不同地面交接處構(gòu)造、變形縫構(gòu)造等。樓地面主要是用來分隔上下空間，它既是上層的地面，又是下層的天花，因此在設計時綜合考慮了上下兩層的要求。對樓板要求能隔聲，底層的地面則要求注意了防潮。 屋頂屋頂是房屋最上層覆蓋的外圍護結(jié)構(gòu)，其主要功能是用以抵御自然界的風霜雨雪、太陽輻射、氣溫變化和其他外界不利的因素，以使屋頂覆蓋下的空間有一個良好的使用環(huán)境。因此，要求屋頂在構(gòu)造設計時要注意解決防水、保溫、隔熱以及隔聲、防火等問題。一般分為平屋頂、坡屋頂、曲面屋頂?shù)绕渌问降奈蓓?。本工程采用平屋頂。屋頂設計滿足功能，結(jié)構(gòu)、建筑藝術(shù)三方面要求。屋面排水通暢，首先是選擇合適的屋面排水坡度。從排水角度考慮，要求排水坡度越大越好；但從結(jié)構(gòu)上、經(jīng)濟上以及上人活動等的角度考慮，又要求坡度越小越好。一般常視屋面材料的表面粗糙程度和功能需要而定，不上人屋面多采用2%。設有女兒墻的平屋頂，可在女兒墻里面設檐溝或近外檐處墊坡排水，雨水口可穿過女兒墻，在外墻外面設水落管，也可設在外墻的里面管道井內(nèi)的水落管排除。屋頂設計要滿足功能，結(jié)構(gòu)、 建筑藝術(shù)三方面要求，屋頂先建筑的圍護結(jié)構(gòu)，應抵御自然界各種環(huán)境因素對建筑物的不利影響。屋頂承受風、雨、雪等荷重及其自身重量，因此，屋頂也是房屋的承重構(gòu)件，應有足夠的強度和剛度，以保證房屋的結(jié)構(gòu)安全，并防止因過大的結(jié)構(gòu)變形引起的防水層開裂，且為了使雨水能很好的有組織、通暢的排走，本設計房屋排水的坡度設計2%，采用女兒墻內(nèi)檐溝排水，雨水口穿過女兒墻，在外墻外面設置雨水管。女兒墻的高度為600mm，底層布置散水。屋面采用高分子卷材防水屋面，其構(gòu)建簡單，施工方便，造價較低。 防火消防疏散設本建筑的耐火等級為二級，防火分區(qū)、安全疏散的設置等均應按現(xiàn)行的規(guī)范與要求。防火分區(qū)：（1）建筑的防火分區(qū)結(jié)合建筑布局和功能分區(qū)進行劃分。（2）防火分區(qū)的面積除按建筑耐火等級和建筑物高度確定外，各層居室的每一防火分區(qū)均設有2個獨立的、通向地面或避難層的安全出口。（3）防火分區(qū)內(nèi)的各種居室及輔助使用空間等均采用耐火極限不低于1小時的非燃燒體與其他部分隔開。樓梯：兩部疏散樓梯均為天然采光和自然通風的樓梯。走廊設疏散指示圖標并配有滅火器。消防用水由給水管網(wǎng)和消防水池供給。室內(nèi)消防給水采用高壓或臨時高壓給水系統(tǒng)。當室內(nèi)消防用水量達到最大時，其水壓應滿足室內(nèi)最不利點滅火設施的要求。室外低壓給水管道的水壓，當生活、生產(chǎn)和消防用水量達到最大時，(從室外地面算起)。 抗震設計抗震設防烈度為6度及6度以上地區(qū)的建筑，必須進行抗震設計。東臺市抗震設防烈度為7度，必須進行抗震設防。建筑根據(jù)其使用功能的重要性分為甲類、乙類、丙類、丁四個抗震設防類別。甲類建筑應屬于重大建筑工程和地震時可能發(fā)生嚴重次生災害的建筑；乙類建筑應屬于地震時使用功能不能中斷或需要盡快恢復的建筑；丙類建筑應屬于除甲、乙、丁類以外的一般建筑，丁類建筑應屬于抗震次要建筑。本工程的抗震設防類別為乙類。乙類建筑，地震作用和抗震措施均應符合本地區(qū)抗震設防的要求。本設計屬于框架結(jié)構(gòu)，7度設防，高度小于30m，所以抗震等級為二級，需進行抗震計算。此外，在構(gòu)造上也采取了相應的抗震構(gòu)造措施。結(jié)構(gòu)抗震構(gòu)造措施的主要目的在于加強結(jié)構(gòu)的整體性，保證抗震目的的實現(xiàn)。應避免形成短柱。結(jié)構(gòu)的平面布置應使結(jié)構(gòu)平面的質(zhì)量中心和剛度中心相重合或盡可能靠近，以減小結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)反應。且平面布置應使得平面作為一個截面有盡可能大的扭轉(zhuǎn)剛度，以抵抗事實上難以避免的扭矩。結(jié)構(gòu)的平面布置宜簡單對稱規(guī)則，在框架結(jié)構(gòu)中框架應雙向布置，梁中線與柱中線的偏心距不宜大于柱寬的1/4。結(jié)構(gòu)沿豎向布置應盡可能均勻且少變化，使結(jié)構(gòu)剛度沿豎向均勻，不應有錯層或局部加層。整個建筑主體造型為一個規(guī)則的矩形，有意識地縮減了建筑體量，從而使建筑物的和剛度中心達到重合?？傊?，本建筑方案的主要特點是，突出“以人為本”，努力創(chuàng)造功能合理，經(jīng)濟適用，安全舒適，環(huán)境優(yōu)美，滿足教學需求的輔助教學大樓，方案可實施性較強。3 結(jié)構(gòu)設計 結(jié)構(gòu)設計說明 工程概況⑴設計題目：東臺鎮(zhèn)海豐中學新建綜合樓設計⑵建設地點：東臺市東臺鎮(zhèn)海豐中學院內(nèi)⑶建設規(guī)模：5層框架結(jié)構(gòu)，首層、，總建筑面積約5000。主體為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。⑷設計標高：，室內(nèi)外高差為450mm。⑸基本雪壓=，基本風壓=。⑹抗震設計烈度：7度，設計分組第一組。⑺，（按不上人屋面考慮）。 設計主要依據(jù)和資料⑴《房屋建筑學》 武漢理工大學出版社，2008⑵《公共建筑設計原理》 東南大學出版社，2004⑶《混凝土結(jié)構(gòu)設計原理》 高等教育出版社，2005⑷中華人民共和國國家標準 《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》（GB500102010），中國建筑工業(yè)出版社，2010⑸中華人民共和國國家標準 《建筑抗震設計規(guī)范》（GB500112010），中國建筑工業(yè)出版社，2010⑹中華人民共和國國家標準 《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》（GB500072011），中國建筑工業(yè)出版社，2011⑺中華人民共和國國家標準 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB500092012），中國建筑工業(yè)出版社，2012⑻中華人民共和國國家標準 《中小學校設計規(guī)范》（GB500992011），中國建筑工業(yè)出版社，2011 施工材料梁、柱、板中箍筋為HRB335，主筋為HRB400。樓梯中鋼筋采用HRB335。、柱鋼筋混凝土保護層為40mm，板為20mm，基礎(chǔ)底面為45mm。：梁、柱、板、基礎(chǔ)采用C30級混凝土；墊層采用C15級混凝土。，采用M5混合砂漿砌筑。 其它要求及設計說明⑴建筑的平面形狀及其抗側(cè)力構(gòu)件的布置宜簡單、規(guī)則、對稱。⑵建筑的立面形狀及其抗側(cè)力構(gòu)件的布置宜簡單、規(guī)則對稱，結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和水平承載力沿高度均勻變化，自下而上逐漸減小，避免出現(xiàn)突變。：⑴應能制定出明確的平面或空間計算簡圖。⑵應具有合理的、直接的或基本直接的傳力途徑。⑶應避免少數(shù)脆弱構(gòu)件或節(jié)點等薄弱環(huán)節(jié)的破壞而導致整個結(jié)構(gòu)傳力路線的中斷。⑷應具有足夠的側(cè)向剛度、較強的水平承載力、良好的變形能力、能吸收和耗散較多的地震能量。⑸宜采用具有多道防線的剪切型和彎曲型構(gòu)件并用的雙重結(jié)構(gòu)體系。⑹宜具有盡可能多的超靜定次數(shù)，確保結(jié)構(gòu)具有較大安全儲備和內(nèi)力重分配能力，在地震作用下結(jié)構(gòu)能形成總體屈服機制而非樓層屈服機制。如強柱型框架屬總體屈服機制構(gòu)件。⑺沿結(jié)構(gòu)平面和豎向，各抗側(cè)力構(gòu)件宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部消弱或者突變形成弱摟層或者薄弱部位，產(chǎn)生過大的應力集中或塑性變形集中。結(jié)構(gòu)在縱、橫兩個主軸方向的動力特性宜相近。 結(jié)構(gòu)選型與布置 結(jié)構(gòu)體系選型：采用鋼筋混凝土全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)（橫向承重框架）體系。 其他結(jié)構(gòu)選型和做法(1).屋面結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板，屋面板按不上人屋面的使用荷載選用。屋面做法：35厚490490的C20預制鋼筋混凝土架空板、防水層、20厚1:3水泥砂漿找平層，現(xiàn)澆鋼筋混凝土屋面板、12厚紙筋石灰粉平頂； (2).樓面結(jié)構(gòu)：采用水泥樓面：10厚1:2水泥砂漿面層面壓實抹光、15厚1:3水泥砂漿找平層、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓面板、12厚紙筋石灰粉平頂；(3).圍護墻：圍護墻采用240水泥空心磚（），M5混合砂漿砌筑，雙面粉刷（），每開間采用18001800通長塑鋼窗。(4).樓梯結(jié)構(gòu)：采用鋼筋混凝土板式樓梯。(5).過梁：窗過梁以及帶雨蓬的門過梁均采用鋼筋混凝土，并采用縱向框架梁兼作窗過梁。(6).基礎(chǔ)：采用柱下獨立基礎(chǔ)。 結(jié)構(gòu)平面布置：根據(jù)建筑施工圖及使用功能的要求，采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，其承重方式為橫向框架承重。梁、柱、板混凝土強度等級采用C30，標準層結(jié)構(gòu)平面布置簡圖如圖31所示。圖31 標準層結(jié)構(gòu)平面布置簡圖 確定計算簡圖 梁、柱截面尺寸⑴框架柱截面尺寸根據(jù)《建筑抗震設計規(guī)范》（GB500112010）的規(guī)定，框架柱的截面尺寸應滿足最小尺寸要求、最小剛度以及軸壓比要求。初步選取邊柱尺寸400400，中柱尺寸400400，角柱尺寸400400，一至五層框架柱混凝土強度取C30?？蚣苤慕孛娉叽绺鶕?jù)柱的軸壓比限值，按下列公式計算：注：為框架柱軸壓比限值。為混凝土軸心抗壓強度設計值，對C30?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋的抗震等級 表 31 結(jié)構(gòu)類型設防烈度6789框架結(jié)構(gòu)高度/m≤24＞24≤24＞24≤24＞24≤24框架四三三二二一一大跨度框架三二一一注：大跨度框架指跨度不小于18的框架。柱軸壓比限值 表 32結(jié)構(gòu)類型 抗 震 等 級一二三四框架結(jié)構(gòu)由表31及表32查得，抗震等級二級的框架結(jié)構(gòu)軸壓比=。取柱的截面為方形截面，各層的重力荷載代表值近似取，框架柱選用C30混凝土，fc=,框架柱的短邊和長邊截面尺寸均不小于300。軸邊柱：，取柱的截面尺寸為400400軸中柱：，取柱的截面尺寸為400400角柱：，取柱截面尺寸為400400。⑵框架梁截面尺寸①橫向框架梁AB、CD跨：一般取，取，取BC跨：一般取，取，?、诳v向框架梁一般取，可取且，所以取。梁截面尺寸如下表： 梁截面尺寸表（） 表33層次砼強度橫梁（）縱向聯(lián)系梁()AB跨BC跨CD跨15C30250600250400250600250500⑶現(xiàn)澆板厚度本工程中，主要板跨度為3m，縱橫向跨度之比為，所以屬于雙向板，則，取h=120。為簡化計算，其它樓面板、屋面板厚度均取120。 計算單元及計算簡圖（1）計算單元一般取中間具有代表性的一榀框架進行分析，本工程中其位置選定為結(jié)構(gòu)平面圖中的第 14 軸線；現(xiàn)澆框架梁柱的連接節(jié)點簡化為剛接，框架柱與基礎(chǔ)的連接簡化為固接。 圖32 框架計算單元及荷載傳遞（2）計算簡圖柱的計算長度，底層由基礎(chǔ)頂面算至一層梁面，其它層取層高。基礎(chǔ)埋深首先應該滿足地基承載力要求，其次在構(gòu)造上應滿足如下條件：基礎(chǔ)埋深應不小于建筑物總高度的；基礎(chǔ)頂面距離室外地面300~500。本工程基礎(chǔ)類型選為柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)，按照設計資料提供的地質(zhì)條件，可選擇第②層土壤作為基礎(chǔ)持力層。所以，基礎(chǔ)埋深為=。，天然地基承載力能滿足基礎(chǔ)設計要求，假設基礎(chǔ)高度為1（如不滿足，基礎(chǔ)設計時應注意修改），以此計算框架底層柱長度： H1=+= （）框架梁計算跨度和柱的計算長度確定后，可得框架計算簡圖（如圖33所示）圖33 計算簡圖 荷載標準值計算一、屋面橫梁豎向線荷載標準值：⑴恒載（圖34a）①屋面結(jié)構(gòu)層（不上人）35厚架空隔熱板 = 防水層 20厚1:3水泥砂漿找平層 = 120（100）厚鋼混凝土現(xiàn)澆板 =32 （AB,CD跨板厚取120，BC跨取100） （=） 12厚紙筋石灰粉平頂