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摘 要:本大型商业住宅楼属于建筑中的民用建筑类,在设计计算中参考了较多的相关书目,并且严格按照建筑设计规范来完成的。其主要分为两大部分:建筑设计和结构设计。建筑设计阶段主要是参照规范以及设计任务书,通过事前对施工现场的考察和翻阅各种文献资料,尽可能的达到符合现代居住和规范设计的要求;结构设计阶段主要考虑:“抗震安全性,结构实用性、结构的耐久性”,根据建筑设计的方案及相关及资料,运用相关软件选择结构体系,布置结构构件,进行结构内力分析,确定构件配筋,最后绘制出结构施工图。
关键词:商业住宅;框架;结构设计;建筑设计;内力计算
引言
本工程位于城区,场地地形平坦,场区地质情况规整,无不良工程地质现象,场地稳定性好,宜于建筑,施工场地开阔,交通方便。结构设计包括结构计算和绘制结构图两方面。结构计算部分完成基础设计、纵横向平面框架结构设计等结构设计,其中纵横向平面框架结构设计是最重要的,也是最难的。纵横向平面框架结构设计涉及到框架梁、柱、节点设计,要满足“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”的设计原则。
1 工程设计概况
1.1 基本施工内容
建筑面积:3000;建筑层数:6层;建筑层高:底层3.6m,标准层3.0m,顶层3.0m(住宅楼);内外地坪高差为900mm,一层层高3m,二—六层层高3m,女儿墙高1.4m,屋面楼梯间墙高3m,总高20.7m。.每层三个单元,该住宅以一梯三户的形式设计,户型为三室两厅(建筑面积127.55m2,实用面积117.79m2)、四室两厅(建筑面积136.23m2,实用面积126.47m2)和两室一厅(建筑面积100.42m2,实用面积90.66m2),框架结构。
1.2墙体工程
墙体基础部分详见结施,墙体做法详参(05J1)(墙)。所有墙体厚度均为200厚。外墙材料主要采用页岩多孔砖,外墙采用外保温的形式进行设计。外依次做法是胶粉聚苯颗粒保温外墙面、外墙表面清理后,满涂专用界面处理砂浆、厚胶粉聚笨颗粒保温层、4-6厚抗裂砂浆复合耐碱网布、弹性底涂、柔性腻子、乳胶漆饰面。内墙采用20mm厚水泥砂浆抹灰。
1.3防水工程
防水工程所涉及的部位主要是厨房、卫生间及屋面。
卫生间防水采用2厚防水涂料进行防水,因为卫生间内采用蹲便器,所以卫生间楼面比普通楼面标高低350mm,厕所楼地面防水层应沿墙四周翻边不小于 1500 mm。屋面防水屋面采用 1:3 厚 SBS 改性沥青防水卷材防水,详见西南(09J/T-309),屋面施工要做好基层处理,卷材铺贴方向,卷材搭接要求以及封口处理,屋面施工方法及要求应按(GB50207-2002)执行并注意屋面找坡的坡度坡向、泛水节点、雨水口等部位的处理。在泛水处选用西南图集的泛水构造标准做法。
1.4结构类型、抗震设防及其它
本工程建筑结构为框架异形柱结构,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值0.10g,场地类别二类,设计地震分组为第三组。
水文地质条件:
拟建场地地形平坦,场区地质情况规整,无不良工程地质现象,场地稳定性好,宜于建筑。地基土分布均匀,自地表向下依次为:1.0米厚淤泥质土,γ=17.5kN/m3;粘性土,层厚8.0米以上,γ=19kN/m3,e=0.85,IL=0.85,fak=300Kpa;可不考虑地下水的影响。拟建物可采用天然地基,建议以粘性土作为拟建物基础持力层,;砂卵石土厚5米以上,γ=21kN/m3,fak=350Kpa;可不考虑地下水的影响。拟建物可采用天然地基,建议以粘性土或者砂卵石土作为拟建物基础持力层,合理确定基础埋置深度。
2 结构选型及布置
2.1结构布置及计算简图的确定
主体结构共6层,底层层高3.6m,其余各层层高均为3.0m,填充墙砌240厚空心砌块砖,门窗详见门窗表,楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。板厚取100 mm:
2.2承重方案选择
该建筑为住宅楼,采用横向框架承重方案,三柱两跨不等跨的形式。
2.3梁截面尺寸的估算
2.3.1梁截面尺寸的估算
BD跨:
主梁:L=5400㎜ ,取500㎜
,取200㎜
故框架横纵梁的截面尺寸为b×h=250㎜×500㎜
故框架横纵梁的截面尺寸为b×h=200㎜×400㎜
AB跨:
主梁:L=4500㎜ ,取500㎜
,取200㎜
故框架梁的截面尺寸為b×h=200㎜×500㎜
2.4主要荷载取值
因为本工程为6层多层住宅,依据《2012荷载规范正式版》查得活荷载取值:
上人屋面: ,卫生间: ,楼面: ,
厨房: ,楼梯: ,阳台: 。
基本风压W0=0.35kN/m2;基本雪压S0=0.10kN/m2恒载取值见后荷载计算。
2.5 工程设计使用程序
本工程在设计的时候主要使用了3个绘图及结构计算软件分别是:Auto CAD、天正建筑2014、结构计算软件PKPM2010版2.2。第一步主要是使用Auto CAD软件进行建施图(首层及标准层平面图、各立面图、及剖面图、大样图)的绘制。
当建筑部分做完了以后,又运用到结构软件10版PKPM。在PMCAD第一步中,依据已经做好的建筑图在这里完成建筑模型及荷载的输入,然后进入第二步对结构楼面信息进行设置,第三步对楼面荷载信息进行传导计算,第四步便可以导出楼面配筋信息,PMCAD完成以后进入下一个选项SATWE,这里主要是修改运算的参数,菜单一中进入主要设置1和7,然后依次进入菜单二和四。然后依次执行梁柱施工图、JCCAD等菜单,至此PKPM的计算便结束。
3施工中需特别注意的问题及其它问题
在施工过程中需要特别注意有要求做防水构造的施工,这个部分必须严格按照设计说明施工,不能偷工减料,如有要修改的地方,不能擅自做主。两种材料的墙体交接处应根据饰面材质在做饰面之前加钉金属网或在施工中加贴玻璃丝网格布,防止裂缝。对于木质门窗均需要做防腐处理。
这个设计的创新点在于使用了新型的保温材料,对于冬天有助于保护住宅内部的温度。胶粉聚苯颗粒是一种胶粉聚苯颗粒保温砂浆。它主要是由胶粉料、聚苯颗粒轻料和水泥混拌而组成的。它也存在一些的优点,其主要的施工特点在于施工简单,施工技术要求不高,但是在施工时还是要注意这种保温砂必须是现场调制按比例加水搅拌,一般情况下胶粉与水的比列为1:2,另外这种材料的不足就是必须在4个小时内全部用完。特别注意的是在施工的时候应该将墙面处理干净,保证没有泥土、油渍等掺杂物,始终保持外表的清洁,做到这一点之后才能进行施工,否则不行。
4 结论
在设计中主要需要考虑到轴压比、周期比和位移比等因素来布置异形柱,然后再是考虑抗震设防烈度、场地类别及抗震等级等因素的影响。通过这些因素来来布置异形柱,才能更好的达到基本要求,保证整个建筑的规整性。
参考文献
[1]冯长征.住宅楼设计中的异形柱框架结构计算研究[J].建筑·建材·装饰,2014(12):39-39.
[2]王江峰.浅谈高层建筑剪力墙结构设计——东胜天骄佳苑10#住宅楼设计心得[C]// 建筑科技与管理学术交流会.2014.
作者简介
康子叶(1996.12.31--);性别:女,民族:汉 籍贯:河北省保定市,学历:本科,青岛理工大学在读;研究方向:结构工程;
(作者单位:青岛理工大学)
关键词:商业住宅;框架;结构设计;建筑设计;内力计算
引言
本工程位于城区,场地地形平坦,场区地质情况规整,无不良工程地质现象,场地稳定性好,宜于建筑,施工场地开阔,交通方便。结构设计包括结构计算和绘制结构图两方面。结构计算部分完成基础设计、纵横向平面框架结构设计等结构设计,其中纵横向平面框架结构设计是最重要的,也是最难的。纵横向平面框架结构设计涉及到框架梁、柱、节点设计,要满足“强柱弱梁,强剪弱弯,强节点弱构件”的设计原则。
1 工程设计概况
1.1 基本施工内容
建筑面积:3000;建筑层数:6层;建筑层高:底层3.6m,标准层3.0m,顶层3.0m(住宅楼);内外地坪高差为900mm,一层层高3m,二—六层层高3m,女儿墙高1.4m,屋面楼梯间墙高3m,总高20.7m。.每层三个单元,该住宅以一梯三户的形式设计,户型为三室两厅(建筑面积127.55m2,实用面积117.79m2)、四室两厅(建筑面积136.23m2,实用面积126.47m2)和两室一厅(建筑面积100.42m2,实用面积90.66m2),框架结构。
1.2墙体工程
墙体基础部分详见结施,墙体做法详参(05J1)(墙)。所有墙体厚度均为200厚。外墙材料主要采用页岩多孔砖,外墙采用外保温的形式进行设计。外依次做法是胶粉聚苯颗粒保温外墙面、外墙表面清理后,满涂专用界面处理砂浆、厚胶粉聚笨颗粒保温层、4-6厚抗裂砂浆复合耐碱网布、弹性底涂、柔性腻子、乳胶漆饰面。内墙采用20mm厚水泥砂浆抹灰。
1.3防水工程
防水工程所涉及的部位主要是厨房、卫生间及屋面。
卫生间防水采用2厚防水涂料进行防水,因为卫生间内采用蹲便器,所以卫生间楼面比普通楼面标高低350mm,厕所楼地面防水层应沿墙四周翻边不小于 1500 mm。屋面防水屋面采用 1:3 厚 SBS 改性沥青防水卷材防水,详见西南(09J/T-309),屋面施工要做好基层处理,卷材铺贴方向,卷材搭接要求以及封口处理,屋面施工方法及要求应按(GB50207-2002)执行并注意屋面找坡的坡度坡向、泛水节点、雨水口等部位的处理。在泛水处选用西南图集的泛水构造标准做法。
1.4结构类型、抗震设防及其它
本工程建筑结构为框架异形柱结构,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值0.10g,场地类别二类,设计地震分组为第三组。
水文地质条件:
拟建场地地形平坦,场区地质情况规整,无不良工程地质现象,场地稳定性好,宜于建筑。地基土分布均匀,自地表向下依次为:1.0米厚淤泥质土,γ=17.5kN/m3;粘性土,层厚8.0米以上,γ=19kN/m3,e=0.85,IL=0.85,fak=300Kpa;可不考虑地下水的影响。拟建物可采用天然地基,建议以粘性土作为拟建物基础持力层,;砂卵石土厚5米以上,γ=21kN/m3,fak=350Kpa;可不考虑地下水的影响。拟建物可采用天然地基,建议以粘性土或者砂卵石土作为拟建物基础持力层,合理确定基础埋置深度。
2 结构选型及布置
2.1结构布置及计算简图的确定
主体结构共6层,底层层高3.6m,其余各层层高均为3.0m,填充墙砌240厚空心砌块砖,门窗详见门窗表,楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。板厚取100 mm:
2.2承重方案选择
该建筑为住宅楼,采用横向框架承重方案,三柱两跨不等跨的形式。
2.3梁截面尺寸的估算
2.3.1梁截面尺寸的估算
BD跨:
主梁:L=5400㎜ ,取500㎜
,取200㎜
故框架横纵梁的截面尺寸为b×h=250㎜×500㎜
故框架横纵梁的截面尺寸为b×h=200㎜×400㎜
AB跨:
主梁:L=4500㎜ ,取500㎜
,取200㎜
故框架梁的截面尺寸為b×h=200㎜×500㎜
2.4主要荷载取值
因为本工程为6层多层住宅,依据《2012荷载规范正式版》查得活荷载取值:
上人屋面: ,卫生间: ,楼面: ,
厨房: ,楼梯: ,阳台: 。
基本风压W0=0.35kN/m2;基本雪压S0=0.10kN/m2恒载取值见后荷载计算。
2.5 工程设计使用程序
本工程在设计的时候主要使用了3个绘图及结构计算软件分别是:Auto CAD、天正建筑2014、结构计算软件PKPM2010版2.2。第一步主要是使用Auto CAD软件进行建施图(首层及标准层平面图、各立面图、及剖面图、大样图)的绘制。
当建筑部分做完了以后,又运用到结构软件10版PKPM。在PMCAD第一步中,依据已经做好的建筑图在这里完成建筑模型及荷载的输入,然后进入第二步对结构楼面信息进行设置,第三步对楼面荷载信息进行传导计算,第四步便可以导出楼面配筋信息,PMCAD完成以后进入下一个选项SATWE,这里主要是修改运算的参数,菜单一中进入主要设置1和7,然后依次进入菜单二和四。然后依次执行梁柱施工图、JCCAD等菜单,至此PKPM的计算便结束。
3施工中需特别注意的问题及其它问题
在施工过程中需要特别注意有要求做防水构造的施工,这个部分必须严格按照设计说明施工,不能偷工减料,如有要修改的地方,不能擅自做主。两种材料的墙体交接处应根据饰面材质在做饰面之前加钉金属网或在施工中加贴玻璃丝网格布,防止裂缝。对于木质门窗均需要做防腐处理。
这个设计的创新点在于使用了新型的保温材料,对于冬天有助于保护住宅内部的温度。胶粉聚苯颗粒是一种胶粉聚苯颗粒保温砂浆。它主要是由胶粉料、聚苯颗粒轻料和水泥混拌而组成的。它也存在一些的优点,其主要的施工特点在于施工简单,施工技术要求不高,但是在施工时还是要注意这种保温砂必须是现场调制按比例加水搅拌,一般情况下胶粉与水的比列为1:2,另外这种材料的不足就是必须在4个小时内全部用完。特别注意的是在施工的时候应该将墙面处理干净,保证没有泥土、油渍等掺杂物,始终保持外表的清洁,做到这一点之后才能进行施工,否则不行。
4 结论
在设计中主要需要考虑到轴压比、周期比和位移比等因素来布置异形柱,然后再是考虑抗震设防烈度、场地类别及抗震等级等因素的影响。通过这些因素来来布置异形柱,才能更好的达到基本要求,保证整个建筑的规整性。
参考文献
[1]冯长征.住宅楼设计中的异形柱框架结构计算研究[J].建筑·建材·装饰,2014(12):39-39.
[2]王江峰.浅谈高层建筑剪力墙结构设计——东胜天骄佳苑10#住宅楼设计心得[C]// 建筑科技与管理学术交流会.2014.
作者简介
康子叶(1996.12.31--);性别:女,民族:汉 籍贯:河北省保定市,学历:本科,青岛理工大学在读;研究方向:结构工程;
(作者单位:青岛理工大学)