1、河南理工大学毕业设计 （ 论文 ） - 1 - 南昌市安义县凤凰小区 2#楼 第 1 节 工程概况与设计条件 1.1 建筑工程概况与结构选型 南昌市某小高层住宅，设有一层地下室，地面以上为 12 层住宅，其中 11、 12 层为复式住宅 ，地下室标高为 3.000m，一层平面标高为 0.000 m，其余标准层曾高均为 2.9m；第 12 层 的电梯机房与 12 层跃 层 平齐，层高也是 2.900m，首层室内外高差为 0.6，建筑物的总高度为 39.950m，建筑沿纵向的宽度为 39.8m，沿建筑的横向宽度为 17.050m。 根据建筑的使用功能，房屋的高度与层数、场地条件，结构材料以及施工技
2、术 等因素，综合考虑抗侧力结构采用现浇 钢筋混凝土剪力墙结构体系，所有楼层的墙体厚度均为 200mm，门洞高度一般取 2.10m，其具体宽度详见建施图门窗表，基本窗台的高度为 0.9m，窗洞高度具体详见门窗表，剪力墙的平面 布置 具体 详见平面图 ，除图中注名外，墙体定位均为轴线居中 楼盖结构采用现浇钢筋混凝土板，楼板厚度分别为 100mm，120mm， 150mm 和 180mm 四种，地下室顶板作为上部结构的嵌固部位，其板厚为 180mm，基础现浇钢筋混凝土筏型基础。 外墙保温材料采用 50 厚聚苯复合保温板，建筑填充墙采用 KM1 非承重 空心 砖，内墙采用加气混凝土砌块，外墙、分户隔墙
3、厚度为 200mm，户内隔墙厚度为 100mm，楼面、屋面具体做法详见建筑设计说明。 1.2 设计依据 本工程建筑依据下列现行国家标准或行业标准进行结构设计： （ 1）建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068 2003； （ 2）建筑结构荷载规范 GB5009 2003； 河南理工大学毕业设计 （ 论文 ） - 2 - （ 3）建筑抗震设防分类标准 GB50223 2001； （ 4）建筑抗震设计规范 GB50011 2003； （ 5）混凝土结构设计规范 GB50010 2005； （ 6）高层建筑混凝土结构技术规 程 JGJ3 2005。 1.3 设计的基本条件 （ 1）建筑结构的设计使
4、用年限，安全等级以及建筑的抗震设防类别 本工程为普通小高层民用住宅楼，属于一般的建筑物，根据 结构可靠度设计统一标准第 1.0.5 条，结构的设计使用年限为 50 年； 按照结构可靠度设计统一标准第 1.0.8 条和 7.0.3 条，建筑结构的安全 等级 为二级，结构重要性系数为 o =1.0。 根据建筑抗震设防分类标准第 3.0.2 条和第 10.0.2 条，建筑抗震设防 类别为丙类。 建筑室内外地面至檐口的 高度为 36.950m，高宽比为 2.17，根据高层建筑混凝土结构技术规程第 4.2.2 条 和第 4.2.3 条，本工程属于 A 级高度钢筋混凝土高层建筑。 （ 2）雪荷载 根据建筑
5、结构荷载规范附表 D.4全国各城市的 50 年一遇雪荷载和风压 ，南昌地区的基本雪压 os =0.45KN/ 2m 。 （ 3）风荷载 基本风压 本工程建筑房屋高度小于 60m，其基本风压可按重现期为 50 年的基本风压确定，按 照高层混凝土结构技术规程 第 3.2.2 条条文说明的要求，基本风压 o 应取建筑结构荷载规范附录 D.4全国各城市的雪压和风压值中 50 年一遇的风压，基本风压 o =0.45KN/ 2m 。 河南理工大学毕业设计 （ 论文 ） - 3 - 地面粗糙度 本工程房屋位于有密集建筑群的城市市区，地面粗糙度类别为 C 类。 （ 4）抗震设防的有关参数 拟建场地土层的等效
6、剪切波速为 se =285m/s，属于中硬土，建筑场地的覆盖厚度为 4m，根据 建筑抗震设计规范表 4.1.6 的规定，建筑场地类别为类 。 按照建筑抗震设计规范附录 A 我国主要城镇抗震设防烈度，设计基本地震加速度和设计地震分组的规定，南昌地区抗震设防烈度为7 度，设计基本加速度值为 0.10g，设计地震分组为第三组。 本工程建筑主要屋面的高度为 39.950m，根据 高层混凝土结构技术规程地 4.8.2 条的规定，剪力墙的抗震等级为二级。 1.4 混凝土结构的环境类别 按照混凝土结构设计规范第 3.4.1 条的规定，本 工程混凝土结构可根据其所处的环境条件的不同，划分为一类和二 a 类两中
7、环境类别，参见表 1-1-1 混凝土结构的环境类别 表 1-1-1 环 境 类 别 一 类 二 a 类 条 件 室内楼板、梁、剪力墙 室内潮湿环境、非严寒和非寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 第 2 节 主要结构材料 2.1 钢筋 本工程结构构件的纵向受力钢筋选用 HRB400级和 HRB335级热轧钢河南理工大学毕业设计 （ 论文 ） - 4 - 筋，箍筋和剪力墙分古钢筋选用 HRB335 和 HPB235 级热轧钢筋 ， HPB235级热轧钢筋应符合现行国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋 GB13013的要求， HRB335 和 HRB400 级热轧钢筋应符合现行国家标
8、准 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋 GB1499 的要求，且钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比不小于 1.25，屈服强度实测值与强度标准值比应大于 1.3，钢筋的强度设计值与弹性模量按照 混凝土结构设计规范第 4.2.3 条和第 4.2.4 条的规定采用，参见表 1-2-1。 混凝土强度设计值与弹性模量 表 1-2-1 钢筋种类 符 号 yf （ N/ 2mm ） /yf （ N/ 2mm ） SE 5210 /N mm ） HPB235 210 210 2.1 HPB335 300 300 2.0 HRB400 360 360 2.0 2.2 混凝土 在本工程中，结构各楼层采用混凝土等级的情
9、况见表 1-2-2。混凝土强度设计值与弹性模量按照混凝土结构技术规程第 4.1.4 条和第 4.1.5条的规定采用，参见表 1-2-3 结构各层采用混凝土强度等级情况 表 1-2-2 部 位 剪 力 墙 楼 板 地下室 3 层 C35 C30 412 层 C30 C30 混凝土 设计值与弹性模量 表 1-2-3 混凝土强度等级 cf （ N/ 2mm ） tf （ N/ 2mm ） 42( 10 N/mm )CE C30 14.3 1.43 3.00 C35 16.7 1.57 3.15 河南理工大学毕业设计 （ 论文 ） - 5 - 2.3 结构混凝土耐久性的基本要求 按照混凝土结构设计规范
10、第 3.4.2 条的规定，结构混凝土应符合表 1-2-4 的要求。 结构混凝土耐久性的基本要求 表 1-2-4 环 境 类 别 一 类 二 a 类 最大水灰比 3( / )kg m 0.65 0.55 最小水泥用量 225 275 最大氯离子含量（ %） 1.0 0.2 最大碱含量 3( / )kg m 不限制 3.0 当混凝土中加入活性掺和料或能提高耐久性的外加剂时，可适当降低最低水泥用量 ，当使用非碱活骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制 。 第 3 节 结构计算模型 3.1 基本假定 目前，在进行高层建筑结构（特别是剪力墙结构）设计时，大都采用三维空间有限元 软件进行计算。无论是在竖向荷
11、载作用下，还是在风荷载或多遇地震作用下，均假定结构及构件处于理想弹性状态，故此 可 以采用线弹性方法计算高层混凝土结构在正常使用极限状态和承载能力极限状态时的变形和内力。 由于高层建筑结构的计算模型非常复杂，为了减少结构的自由度，在进行计算分析时，常引入“楼板在平面内的刚度为无限大，在平面外刚度为零 ”的假定，使得每一层楼层中任何构件在楼层平面的平移和转动均可以用该层参考 点的平移和转动表示，从而大大减少了结构的自由度和计算量 。当楼板的平面形状比较 狭长或有较大的凹入及开动造成楼板平面内刚度有较大削落时，在水平力作用下楼板的变形不能忽视，此时，应对采用河南理工大学毕业设计 （ 论文 ） -
12、6 - 刚性楼板假定的计算结果加以修正，或者直接采用能够模拟楼板平面 内刚度的板壳单元进行分析。 3.2 计算软件与主要参数 本工程采用有中国建筑科学研究院 PKPMCAD 工程部开发的多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件 SATWA 进行结构的整体力学计算。剪力墙的合理简化与力学模拟一直是高层建筑结构计算中的难点，它直接决定了结构力学分析 模型的合理性与计算结构的精度， SATWE软件才用空间杆单元模拟梁、柱及支撑，用字壳元 基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。这中墙元既有平面内刚度 ，也有平面外刚度。另外，程序对剪力墙的洞口尺寸以及空间位置也没有限制，可以较好地模拟实体剪力墙和开洞剪力墙
13、。 结构弹性分析时采用的主要参数如下： 结构重要性系数 1.0 混凝土容重 3( / )KN m 27.5 竖向荷载计算信息 模拟施工 永久、活荷载是否分开计算 分开 柱、墙设计时 活荷载折减 折减 传给基础的活荷载是否折减 折减 柱、墙、基础活荷载折减系数 （计算截面以上层数） 1 层 1.0 23 层 0.85 45 层 0.70 68 层 0.65 912 层 0.60 河南理工大学毕业设计 （ 论文 ） - 7 - 风荷载计算信息 计算 Y 方向风荷载 基本风压 2( / )KN m 0.45 地面粗糙度类别 C 类 地震作用计算信息 计算 Y 方向水平地震作用 是否考虑扭转耦联震动影
14、响 否 结构计算振型数 15 抗震设防烈度 7 度 设计基本地震加速度值 0.15g 设计地震分组 第三组 场地类别 类场地 剪力墙抗震 等级 二级 周期折减系数 0.95 活荷载组合值系数 0.5 结构的阻尼比（ %） 5 连梁刚度折减系数 0.7 中梁刚度增大系数 kB 1.8 地震作用放大系数 (1 )/2kB 梁主筋强度 2( / )N mm 360.0 墙主筋强度 2( / )N mm 360.0 梁箍筋强度 2( / )N mm 300.0 墙分布筋强度 2( / )N mm 300.0 梁箍筋间距（ mm） 200.0 墙水平分布筋间距（ mm） 200.0 河南理工大学毕业设计
15、 （ 论文 ） - 8 - 墙竖向分布筋 配筋率（ %） 0.25 第 4 节 竖向荷载 4.1 楼面及屋面活荷载标准值 屋面及楼面均布活荷载的标准值及其组合值系数，准永久值系数见表1-4-1 屋面及楼面均布活荷载 表 1-4-1 房 间 部 位 活荷载标准值2( / )KN m 组合值系数 e 准永久值系数q 屋面 不上人屋面 0.5 0.7 0 上人屋面 2.0 0.7 0.4 楼面 住宅 2.0 0.7 0.4 厨房 2.0 0.7 0.5 卫生间 2.0 0.7 0.4 走廊、门厅 2.0 0.7 0.4 消防疏散楼梯 3.5 0.7 0.3 阳台 2.5 0.7 0.5 物业办公 2
16、.0 0.7 0.4 电梯机房 7.0 0.9 0.8 注：水箱等重大设备按实际荷载采用 4.2 屋面及楼面永久荷载标准值 4.2.1 不上人屋面 架空层： 495 495 35， C20 预制混凝土 板（ 6 钢筋双向中距 150）， 1： 2 水泥沙浆填缝 35 河南理工大学毕业设计 （ 论文 ） - 9 - 支座： M5 沙浆砌 120 120 200 多孔黏土砖支座，支座下一 层卷材 ，卷材周边大出支座 40。 200 防水层：高聚物改性沥青防水卷材 3.0 保温层： B4 110/0.779 2.394 找坡层： 1： 8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡 20 找平 层： 1： 3 水泥沙
17、浆，沙浆中掺聚丙烯或绵纶 6 纤维 0.75 0.90 3/KN m 结构层： 100 厚钢筋混凝土屋面板 0.1 25=2.5 顶棚抹灰： 20 厚 1： 3 水泥沙浆抹灰 0.02 20=0.4 合计 5.294 2/KN m 4.2.2 上人屋面 保护层： 25 厚 1： 4 干硬水泥沙浆，面上撒素水泥，上铺 810 厚地砖，铺平拍实，缝宽 58， 1： 1 水泥沙浆填缝 垫层： C20 细石混凝土，内配 4150 150 钢筋网片 隔离层：干铺无纺聚脂纤维布一层 3.184 保温层： B 25/0.771 防水层：高聚物改性沥青防水卷材 3.0 找平层： 1： 3 水泥沙浆中掺聚丙烯或
18、绵纶 6 纤维 0.75 0.90 3/KN m 结构层： 100（ 120）厚钢筋混凝土屋面板 0.1 25=2.5（ 0.12 25=3.0）顶棚抹灰： 20 厚 1： 3 水泥沙浆抹灰 0.02 20=0.4 2/KN m 合计 6.084（ 6.584） 2/KN m 河南理工大学毕业设计 （ 论文 ） - 10 - 4.2.3 客厅楼面 8 厚企口强化复合地板 35 厚泡沫塑料衬垫 1218 厚细木工板或中密度板（背面 满刷氟化钠防腐剂） 1.4 2/KN m 20 厚 1： 2.5 水泥沙浆找平 60 厚 CL7.5 轻集料混凝土 120 厚现浇混凝土楼板 0.12 25=3 2/
19、KN m 20 厚 1： 3 水泥沙浆抹灰 0.02 20=0.4 2/KN m 合计 4.8 2/KN m 4.2.4 餐厅楼面及各走道楼面 8 厚企口强化复合地板 35 厚泡沫塑料衬垫 1218 厚细木工板或中密度板（背面满刷氟化钠防腐剂） 1.4 2/KN m 20 厚 1： 2.5 水泥沙浆找平 60 厚 CL7.5 轻集料混凝土 100 厚现浇混凝土楼板 0.10 25=2.5 2/KN m 20 厚 1： 3 水泥沙浆抹灰 0.02 20=0.4 2/KN m 合计 4.3 2/KN m 4.2.5 卫生间、阳台、厨房楼面 810 厚地面砖，干水泥擦缝 30 厚 1： 3 干硬水泥沙浆结合层表面撒水泥粉 1.5 厚聚氨脂防水层（两道） 3.05 2/KN m
