PKPM框架结构设计工程概况1.1建筑设计部分1.1.1工程概况本项目建筑名称为水口卫生院,建筑层数为二层,1-2层层高均为 3.7m,,且都为钢筋混凝土框架结构体系,总建筑面积约为635m2,采用柱下独立基础。
建筑工程等级为三级、建筑耐火等级为二级,合理使用年限为50年,屋面防水等级为三级,本地区为地震设防烈度6度,故建筑结构设计时用构造满足其抗震要求。
建筑使用年限50年。
基本风荷载0.45kN/ m2;基本雪荷载为0.45kN/ m2。
1.1.2设计依据《总图制图标准》(GB/T 50103-2001)《房屋建筑制图统一标准》(GB/T 50001-2001)《建筑结构制图标准》(GB/T 50105-2001)《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2002)1.1.3标高及建筑细部作法1、设计标高:室内设计标高为±0.000,室内外高差350mm。
2、屋面作法:屋面11. 水泥彩瓦(颜色见立面)2. 2.5水泥砂浆(内掺107胶),内设16号镀锌钢丝网格一曾,网格25*253. 25厚挤塑保温隔热板(50*50水泥砂浆分格条).4. 20厚1:2.5水泥砂浆找平5. 80厚憎水性珍珠岩板保温层6. 20厚1:3水泥砂浆找平7. 现浇混凝土结构层屋面2(用于雨蓬)1. 4厚SBS卷材防水层,下涂冷底子油2. 20厚1:2.5 水泥砂浆3、楼面作法:1. 20厚1:2.5水泥砂浆压实赶光2. 素水泥浆结合层一道3. 现浇钢筋混凝土楼板结构柱混凝土采用C25,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235;梁混凝土采用C25,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235。
基础采用C25,纵筋采用HRB335,箍筋采用HPB235;板采用C25, 钢筋采用HPB235;楼梯板采用C25, 梯板及平台钢筋采用HPB235,楼梯梁纵筋采用HRB335。
1.2结构设计部分1.2.1工程概况本工程为二层,主体高度为7.75M,属多层建筑。
多层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢筋混凝土组合结构等类型。
根据不同结构类型的特点,正确选用材料,就成为经济合理地建造多层建筑的一个重要方面。
经过结构论证以及设计任务书等实际情况,以及本建筑自身的特点,本工程决定采用钢筋混凝土结构。
框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成,既承受竖向荷载,也承受水平荷载的结构体系。
这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。
本建筑采用的是框架结构,框架结构的优点是建筑平面布置灵活,框架结构可通过合理的设计,使之具有良好的抗震性能;框架结构构件类型少,易于标准化、定型化;可以采用预制构件,也易于采用定型模板而做成现浇结构,本建筑采用的现浇结构。
由于本次进行的是医院楼设计,要求有灵活的空间布置,故采用钢筋混凝土框架结构体系符合要求。
1.2.2设计依据1.基本风荷载为0.45kN/ m2;基本雪荷载为0.45 kN/ m2。
2.环境类型属Ⅱ类,抗震设防烈度为6度。
3.建筑结构安全等级为三级。
4.耐火等级为二级。
5.建筑使用年限50年。
6.该建筑采用独立基础。
7.活荷载标准值:屋面0.5 kN/m2,病房、化验室、急诊室、治疗室、注射室等其他2.0 kN/m2,药房和B超室5 kN/m2,办公2.0 kN/m2,楼梯、走廊2.5 kN/m2。
1.2.3结构布置及结构计算简图的确定估计板、柱、梁的截面尺寸(1)柱:b×h=350mm×350mm(2)梁:h=(1/12~1/8)L=375~563,取h=450mmb=(1/3~2/3)h=150~300,取b=250mm(3)柱高度底层柱根据地质资料,确定基础顶面室外地面为650mm。
室内外高差为350mh=3.7+0.65+0.35=4.7m其他层 h=3.7m(4)板厚度,取1/30~1/40的跨度,统一取100荷载计算2.1恒荷载计算2.1.1屋面恒荷载标准值水泥彩瓦: 0.5 KN/m22.5水泥砂浆: 0.0025×20=0.05KN/m225厚挤塑保温隔热板: 0.025×15=0.375KN/m2 20厚1:2.5水泥砂浆找平: 0.02×20=0.4 KN/m2 80厚憎水性珍珠岩板保温层: 0.08×4=0.32KN/m220厚1:3水泥砂浆找平: 0.02×20=0.4KN/m2100厚砼板: 0.1×25=2.5 KN/m2屋面恒荷载: 4.545 KN/m2 2.1.2雨蓬恒荷载标准值4厚SBS卷材防水层 0.05 KN/m2 20厚1:2.5水泥砂浆 0.02×20=0.4 KN/m2 40厚细石钢筋混凝土 0.04×25=1.0 KN/m2 30厚挤塑保温板 0.03×15=0.45 KN/m2混凝土现浇板 0.12×25=3 KN/m2雨蓬恒荷载: 5 KN/m2 2.1.3屋面挑檐恒荷载标准值根据形状化为规则的长方形进行计算:其长度为1600,厚度为120,其投影长度为10004厚SBS卷材防水层,下涂冷底子油 0.05 KN/m220厚1:2.5水泥砂浆 0.02×20=0.4 KN/m2 120厚混凝土现浇板 0.12×25=3KN/m2屋面挑檐恒荷载: 5.52 KN/m2 2.1.4楼面恒荷载标准值100厚砼板: 0.10×25=2.5 KN/m220厚1:2.5水泥砂浆 0.02×20=0.4 KN/m2板面装修荷载: 1.0 KN/m2板底粉刷或吊顶: 0.5 KN/m2楼面恒荷载: 4.40 KN/m2 2.1.5梁上恒荷载标准值内纵墙自重:(3.7-0.45)×0.24×19=14.82 KN/m 墙面粉刷:(3.7-0.45)×0.018×14+0.3=1.119 KN/m 开门后恒载(1.0×2.1):第一跨:15.939-(1.0×2.1×0.24×19-0.15×1.0×2.1)/(4-0.24)=13.476KN/m其余跨:15.939-(1.0×2.1×0.24×19-0.15×1.0×2.1)/(3.8-0.24)=13.337 KN/m内横墙自重:( 3.7-0.45)×0.24×19=14.82 KN/m 墙面粉刷:(3.7-0.45)×0.018×14+0.3=1.119 KN/m 内横墙的恒载: 15.939 KN/m外纵墙自重:(3.7-0.45)×0.24×19=14.82 KN/m 墙面粉刷:(3.6-0.45)×0.018×14+0.46=1.26 KN/m 开窗后恒载(1.8×1.5):第一跨:16.08-(1.8×1.5×0.24×19-0.4×1.8×1.5)/(4-0.24)=13.09 KN/m其余跨:16.08-(1.8×1.5×0.24×19-0.4×1.8×1.5)/(3.8-0.24))=12.66 KN/m外横填充墙自重: (3.7-0.45)×0.24×19=14.82KN/m 墙面粉刷: (3.7-0.45)×0.018×14+0.46=1.28 KN/m 外横墙恒载: 16.1 KN/m2.1.6有柱雨棚板恒载标准值因直接为房屋外的结构,所以其板厚为120 其按边长计算arctan 0.39332127'α==,cos 0.93α= arctan 0.3682012'α==,cos 0.938α=总的雨棚的面积:(1.2+1.780.93+0.12)(2.5+30.938+0.12*2)=21.963 雨棚的投影面积:3.1*6.54=20.2744厚SBS 卷材防水层,下涂冷底子油 0.05 KN/m 2 20厚1:2.5水泥砂浆 0.02×20=0.4 KN/m 2 120厚混凝土现浇板 0.12×25=3KN/m 2有柱雨棚恒载: 3.737 KN/m 22.2 风荷载计算风压标准值的计算公式为:ω=βZ μS μZ ω0ω——风荷载标准值(2/kN m );z β——高度z 处的风振系数;s μ——风荷载体型系数;z μ——风荷载高度变化系数;0ω——基本风压(2/kN m )建筑高度7.75m< 30m, 可取βZ =1.0:对矩形平面μS =1.3;μZ 可查荷载规范。
将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表2-1。
表中Z 为框架节点到室外地面的高度,A 为各层节点的受风面积。
表2-1层次 βZ (m) μS Z (m) μZ ω0 (KN/m 2)A(m 2) P W (KN) 2 1.0 1.3 7.75 0.740 0.45 22.015 9.53 11.01.34.050.7400.4544.0319.062.3.楼梯荷载计算2.3.1计算简图及截面尺寸采用现浇整体式钢筋混凝土结构,其结构布置如图:图2-23 梯段板TB-1模板图及计算简图2.3.2 设计资料结构安全等级为二级,01.0γ= ,混凝土为C25,f c =11.9N/mm 2,f t =1.27N/mm 2。
钢筋为:平台板或楼梯,采用HRB235,f y =210N/mm²;楼梯梁采用HRB335,f y =300N/mm²。
按板式楼梯进行设计,以层间平台做计算,同层平台只给出计算结果。
2.3.3 梯段板计算 2.3.3.1 确定板厚梯段板的厚度为002700903030l h mm ===,取 h=100mm 2.3.3.2 荷载计算 (取1m 宽板计算)168.2arctan 3155'270α== cos 0.849α= a.恒荷载计算踏步重1.010.270.168225 2.103/0.272kN m ⨯⨯⨯⨯= 斜板重 1.00.125 2.945/0.849kN m ⨯⨯=20厚水泥砂浆找平层 0.270.16821.00.02200.649/0.27kN m +⨯⨯⨯=恒载标准值 5.697kN/m b.活荷载标准值 2.5/k g kN m = 2.3.4 平台板计算2.3.4.1 荷载计算(取1m 宽板计算)恒荷载计算:平台板自重(假定板厚100mm ) 0.10125 2.5/kN m ⨯⨯= 20厚水泥砂浆找平层 1.00.02200.4/kN m ⨯⨯= 恒载标准值 2.9/k g kN m = 活荷载标准值 2.5/k g kN m = 2.3.5 平台梁计算 2.3.5.1 荷载计算梯段板传来 5.697kN/m 平台板传来 2.9/2 1.45/kN m =结构设计信息输出文件----------------------------------------------------------------------||| TAT 结构控制参数、各层质量和质心坐标、各层风荷载输出文件||TAT-M.OUT | ||----------------------------------------------------------------------||| 工程项目:设计人:|| 项目编号:审核人:计算日期:2008/11/ 8 |----------------------------------------------------------------------***************************************** ****************************** 第一部分结构计算控制参数****************************************** *****************************--------------------| 总信息|--------------------结构计算层数:Nsu = 2结构对称性标志:Naxy = 0 按不对称分析地震力计算标志:Mear = 3 计算水平地震竖向力计算标志:Mver = 2 模拟施工加载1风力计算标志:Mwin = 3 计算水平风力水平力与结构整体坐标的夹角(弧度):Arf = 0.000特殊截面总类数:Nsecn = 0设计、计算采用规范标志:Icode = 0 按国家规范设计是否考虑P-△效应标志:Lds = 0 不考虑P-Δ效应地下室层数:Nbase = 0是否考虑梁柱重叠影响标志:Mbcm = 0 不考虑结构有侧移、无侧移标志:Nstc = 0 有侧移结构类型标志:Mstype = 0 框架结构结构材料标志:Msme = 0 多层混凝土结构土层对地下室侧向嵌固的约束系数:Sbase = 3.00是否按混凝土规范7.11.3条计算柱长度系数标志:Lzhu = 0 不考虑--------------------| 地震信息|--------------------是否考虑扭转耦联标志:Ngl = 0 不考虑耦连需要计算的振型数:Nmode = 3地震设防烈度:Naf = 6.0 6度(0.05g)场地土类型:Kd = 2 2类设计地震分组:Ner = 1 第1组周期折减系数:Tc = 1.00楼层最小地震剪力系数:Em = 0.008 调整框架的抗震等级:Nf = 3 3级剪力墙的抗震等级:Nw = 3 3级是否考虑双向地震作用标志:Lsc = 0 不考虑结构的阻尼比:Gss = 0.050水平地震影响系数最大值:Rmax1 = 0.040 按多遇小震计算地震作用罕遇水平地震影响系数最大值:Rmax2 = 0.500特征周期值:Tg = 0.350是否考虑5%偶然偏心标志:Kst = 0 不考虑竖向地震力作用系数:Cvec = 0.029斜交抗侧力榀附加地震作用的方向数:Ndir = 0--------------------| 调整信息|--------------------0.2Qo 调整起算层号:Kq1 = 00.2Qo 调整终止层号:Kq2 = 0中梁刚度放大系数:Bk1 = 1.00边梁刚度放大系数:Bk2 = 1.00梁端负弯矩调幅系数:Bt = 0.85梁弯矩放大系数:Bm = 1.00连梁刚度折减系数:Blz = 0.70(梁扭矩<0)或(梁扭转刚度>0)折减系数:Tb = 0.40结构顶部小塔楼放大起算层号:Ntl = 0结构顶部小塔楼放大系数:Rtl = 1.00温度应力折减系数:Tmpf = 0.75转换层所在层号:Mch = 0剪力墙加强区起算层号:Nshw = 1考虑与框支柱相连的框架梁的调整标志:LR_kz = 0 不调整9度或1级框架结构的梁柱钢筋超配系数:R_rein = 1.15考虑附加薄弱层地震剪力人工调整标志:LE_tz = 0 不调整--------------------| 材料信息|--------------------混凝土容重(kN/m3):Gc = 25.00梁纵筋强度(N/mm2):FIb = 300.0梁箍筋强度(N/mm2):FJb = 210.0柱纵筋强度(N/mm2):FIc = 300.0柱箍筋强度(N/mm2):FJc = 210.0剪力墙边缘构件的纵筋强度(N/mm2):FIw = 300.0剪力墙水平分布筋强度(N/mm2):FJwh = 210.0剪力墙约束边缘构件的箍筋强度(N/mm2):FJwg = 210.0梁箍筋间距(mm):Sb = 100.0柱箍筋间距(mm):Sc = 100.0剪力墙水平分布筋间距(mm):Swh = 150.0剪力墙分布筋最小配筋率(%):Rw = 0.30钢的容重(kN/m3):Gs = 78.00钢号(3号/15锰/16锰):Ns = 235钢构件净截面与毛截面的比值:Rn = 1.00--------------------| 设计信息|--------------------地震荷载分项系数:Pear = 1.30风荷载分项系数:Pwin = 1.40恒荷载分项系数:Pdea = 1.25活荷载分项系数:Pliv = 0.00竖向地震荷载分项系数:Pvea = 0.50风、活荷载之活载组合系数:Cwll = 0.70风、活荷载之风载组合系数:Cwlw = 0.60活荷重力荷载代表值系数:Celi = 0.50柱配筋保护层厚度(mm):Aca = 30.0梁配筋保护层厚度(mm):Bcb = 30.0柱、墙活荷载折减标志:Live = 0 不考虑柱单、双偏压、拉配筋选择标志:Lddr = 0 单偏压、拉配筋结构重要性系数:Ssaft = 1.00考虑自定义组合标志:Mzh_m = 0 不考虑自定义组合--------------------| 风荷载信息|--------------------修正后的基本风压(kN/m2):Wo = 0.45地面粗糙度:Srg = 3 C类结构基本自振周期:T1 = 0.262结构体形系数分段数(<4):Ndss = 2.结构第一段体形系数的最高层号:Hf1 = 1.结构第一段体形系数:Sc1 = 1.30结构第二段体形系数的最高层号:Hf2 = 2.结构第二段体形系数:Sc2 = 0.00结构第三段体形系数的最高层号:Hf3 = 0.结构第三段体形系数:Sc3 = 0.00----------------------------| 各层柱、墙活荷载折减系数|----------------------------层号:Nfloor = 2 折减系数:Clive = 1.00层号:Nfloor = 1 折减系数:Clive = 1.00----------------------------------------| 各层附加薄弱层地震剪力的人工调整系数|----------------------------------------层号:Nfloor = 2 调整系数:X向WeakX = 1.00 Y向WeakY = 1.00层号:Nfloor = 1 调整系数:X向WeakX = 1.00 Y向WeakY = 1.00--------------------| 各层杆件信息|--------------------Nfr---层号,Ntw---塔号,Cm---柱数,Wm---薄壁柱数,BRm---支撑数,Bm---梁数,Cc---柱材料强度,Wc---剪力墙材料强度,BRc---支撑材料强度,Bc---梁材料强度,Nst---钢号,Hf---层高m,HHf---楼层高度mNfr= 1 Cm= 34 Wm= 0 BRm= 0 Bm= 57Nfr= 1 Ntw= 1 Cc= 25. Wc= 25. BRc= 25. Bc= 25. Nst= 235. Hf= 4.70HHf= 4.70Nfr= 2 Cm= 32 Wm= 0 BRm= 0 Bm= 54Nfr= 2 Ntw= 1 Cc= 25. Wc= 25. BRc= 25. Bc= 25. Nst= 235. Hf= 3.70 HHf= 8.40------------------------| 剪力墙加强区信息|------------------------剪力墙加强区起算层号:1 终止层号:2***************************************** ****************************** 第二部分各层质量和质心坐标***********************************************************************层号塔号恒载质量活载质量自重X Y 质量矩(t) (t) (t) (m) (m) (t*m2)2 1 294.3 0.0 92.5 25.2 8.5 25810.1 1 569.8 0.0 107.8 25.4 8.4 50268.活荷载质量折减系数:0.50总恒载质量:864.1(t)总活载质量:0.0(t)总质量:864.1(t)***************************************** ****************************** 第三部分各层风力****************************************** *****************************层号塔号X向风力X向偏心距X向剪力X向弯矩层高(kN) (m) (kN) (kN-m) (m)2 1 0.00 0.000.00 0.0 3.701 1 33.39 0.09 33.39 156.9 4.70层号塔号Y向风力Y向偏心距Y向剪力Y向弯矩层高(kN) (m) (kN) (kN-m) (m)2 1 0.00 0.000.00 0.0 3.701 1 83.20 0.95 83.20 391.0 4.70------------------------| 顶点风力加速度值|------------------------X向顶层顺风向风力加速度Acce_XX= 0.000 mm/(s*s)Y向顶层顺风向风力加速度Acce_YY= 0.000 mm/(s*s)X向顶层横风向风力加速度Acce_XY= 1.118 mm/(s*s)Y向顶层横风向风力加速度Acce_YX= 1.005 mm/(s*s)您大约需要 2.3 兆的硬盘空间***************************************** ****************************** 第四部分各层层刚度、刚度中心、刚度比****************************************** *****************************各层(地震平均剪力/平均层间位移)刚度、刚度比等,其中:Ratio_d1: 表示本层与下一层的层刚度之比Ratio_u1: 表示本层与上一层的层刚度之比Ratio_u3: 表示本层与上三层的平均层刚度之比------------------------------------------------------------------------------层号塔号X向层刚度Y向层刚度刚心坐标: X,Y X向偏心率Y向偏心率------------------------------------------------------------------------------2 1 0.1271E+06 0.1146E+06 25.25 8.46 0.01 0.001 1 0.1131E+06 0.1085E+06 26.17 8.46 0.07 0.01------------------------------------------------------------------------------层号塔号Ratio_d1:X,Y Ratio_u1:X,Y Ratio_u3:X,Y 薄弱层放大系数:X,Y------------------------------------------------------------------------------2 1 1.12 1.06 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.001 1 1.00 1.00 0.89 0.95 1.00 1.00 1.00 1.00----------------------------| 框架结构整体稳定验算|----------------------------Nfr= 2 Ntw= 1 GDx= 0.1271E+06 >20* 0.7955E+03 该层X向满足整体稳定要求,不需要考虑P-Δ效应Nfr= 2 Ntw= 1 GDy= 0.1146E+06 >20* 0.7955E+03 该层Y向满足整体稳定要求,不需要考虑P-Δ效应Nfr= 1 Ntw= 1 GDx= 0.1131E+06 >20* 0.1839E+04 该层X向满足整体稳定要求,不需要考虑P-Δ效应Nfr= 1 Ntw= 1 GDy= 0.1085E+06 >20* 0.1839E+04 该层Y向满足整体稳定要求,不需要考虑P-Δ效应***************************************** ****************************** 第五部分楼层抗剪承载力、及承载力比值****************************************** *****************************Ratio_Bu: 表示本层与上一层的承载力之比----------------------------------------------------------------------层号塔号X向承载力Y向承载力Ratio_Bu:X,Y----------------------------------------------------------------------2 1 0.9663E+03 0.9663E+03 1.00 1.001 1 0.1192E+04 0.1192E+04 1.23 1.23。