-18-某5層住宅樓結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定案例分析1.建筑設計部分1.1工程概況1.1.1本項目為某住宅樓設計，共5層，2個單元，每個單元設有一個封閉樓梯；本項目設計的主要內(nèi)容涉及建筑、結(jié)構(gòu)兩個專業(yè)。1.1.2本項目工程總建筑面積1594.25平方米；總戶數(shù)為20戶。1.1.3建筑為5層，其中：建筑總高度為15.6m。1.1.4建筑結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，建筑的抗震設防類別為1類，抗震設防烈度為7度,抗震等級為三級。1.1.5建筑工程等級為2級，建筑物設計使用年限為50年，耐火等級為二級，屋面防水等級Ⅱ級。1.1.6防水層設計使用年限15年。1.2設計依據(jù)1.2.1城建及規(guī)劃部門審查批準的總平面圖。1.2.2設計委托書及業(yè)主提出的設計要求，業(yè)主認可的項目設計方案。1.2.3江蘇省管委會辦公室批復文件。1.2.4現(xiàn)行的國家有關(guān)建筑設計規(guī)范、規(guī)程和標準。1.2.4.1《住宅設計規(guī)范》GB50096—2012。1.2.4.2《建筑設計防火規(guī)范》GB50016—2014。1.2.4.3《城市道路和建筑物無障礙設計規(guī)范》JGJ502001。1.2.4.4《工程建設標準強制性條文》房屋建筑部分相關(guān)條文（2012版）。1.2.4.5《全國民用建筑工程設計技術(shù)措施》規(guī)劃建筑景觀相關(guān)條文（2009版）。1.2.4.6《住宅建筑規(guī)范》GB503682005。1.2.4.7《江蘇省居住建筑節(jié)能設計標準》DB51-5027－2008。1.3設計標高1.3.1本工程+0.000m絕對標高4.800m.1.3.0各層標注標高為建筑標高，屋面為結(jié)構(gòu)面標高。1.3.3本工程總平面尺寸、標高以m（米）為單位，其它尺寸以mm（毫米）為單位。1.4墻體工程4.1墻體的基礎部分見結(jié)構(gòu)施工圖。4.2外墻采用250mm厚加氣混凝土砌塊。4.3內(nèi)墻采用200mm厚加氣混凝土砌塊。4.4廚房、衛(wèi)生間采用水泥空心磚。其它未涉及的部分可采用輕質(zhì)隔斷，業(yè)主根據(jù)需要進行分隔。4.5墻體留洞和封堵。4.5.1砌筑墻預留洞見結(jié)構(gòu)圖。4.5.2砌筑墻體預留洞過梁見結(jié)構(gòu)圖。4.5.3按照規(guī)范的要求設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱，柱預埋拉結(jié)鋼筋和砌筑墻體進行連接。1.5屋面工程1.5.1本工程的屋面防水等級為b級，防水年限為15年，達到二道防水的設防要求。設防做法，采用SBS防水層。1.5.2屋面做法和屋面節(jié)點索引見建施“屋面平面圖”，雨棚、陽臺等見“各層平面圖”及有關(guān)詳圖。1.5.3屋面排水組織見屋面平面圖，外排水雨水管、雨水斗采用PVC，處圖中另有注明外，雨水管的公稱直徑為DN100mm。1.6節(jié)能設計說明根據(jù)《湖北省居住建筑節(jié)能設計標準》DB51-5027－2008要求，采用以下措施。1.6.1屋面隔熱層采用50mm厚膨脹聚苯板，其傳熱系數(shù)為0.78。1.6.2采用85系列塑鋼窗（中空玻璃），其傳熱系數(shù)為2.6，陽臺門腹板加30mm厚擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板，其傳熱系數(shù)為1.71.6.3所有外墻貼20mm厚擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板，其傳熱系數(shù)為0.67。1.6.4建筑的體型系數(shù)為0.15，窗墻面積比為：南向為0.5，北向為0.3，東向為0.2；西向為0.02。1.7門窗工程1.7.1門窗玻璃的選用應遵照《建筑玻璃應用技術(shù)規(guī)程》JGJ113的相關(guān)規(guī)定。1.7.2門窗立面均表示洞口尺寸，門窗加工尺寸應按照裝修面的厚度由承包商進行調(diào)整。1.7.3門窗立樘：窗均居墻中安裝；內(nèi)門均貼里皮平；入戶門貼外皮平。1.7.4門窗選料、顏色、玻璃見“門窗表”及附注。1.7.5除圖中另有注明者外，內(nèi)門均做蓋縫條或貼臉；（門一側(cè)內(nèi)墻為釉面磚裝修不做）1.8外裝修工程1.8.1外裝設計做法索引見“立面圖”及外墻詳圖。1.8.2外墻面采用外保溫節(jié)能系統(tǒng)，其保溫材料為20mm厚擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板，其傳熱系數(shù)為0.67。1.8.3外裝修選用的各材質(zhì)、規(guī)格、顏色等均由施工單位提供樣板，經(jīng)建設及設計單位認可后進行封樣，并據(jù)此驗收。1.9內(nèi)裝修工程1.9.1內(nèi)裝修工程執(zhí)行《建筑內(nèi)部裝修設計規(guī)范》GB50222-95；樓地面部分執(zhí)行《建筑地面設計規(guī)范》GB50037-96。1.9.2樓地面構(gòu)造交接處和地坪高差變化處，除圖中另有注明外均位于齊平門窗開啟面處。1.9.3凡設有地漏的房間應做防水層，圖中未注明整個房間做坡度者，均在地漏周邊1m范圍內(nèi)做1%~1.5%坡度坡向地漏。衛(wèi)生間的樓地面標高應低于相鄰房間的地面標高20~50mm。1.9.4電梯位于臥室、客廳時墻面應做隔聲處理。1.9.5內(nèi)裝修選用的材料，均由施工單位制作樣板和選樣，經(jīng)確認后進行封樣，并據(jù)此進行驗收。1.10油漆驗收工程1.10.1室內(nèi)裝修所選用的油漆、涂料均符合國家質(zhì)檢部門檢測合格的產(chǎn)品。1.10.2內(nèi)木門油漆選用褐色調(diào)和漆。1.10.3樓梯、平臺、護窗欄桿選用灰色調(diào)和漆。（鋼構(gòu)件除銹后先刷灰丹防銹漆）。1.10.4室內(nèi)外各項金屬構(gòu)件的油漆，刷防銹漆二遍后再做同室內(nèi)相同顏色的漆。1.10.5各項油漆均由施工單位做出樣板，經(jīng)確認后進行封樣，并據(jù)此進行驗收。1.11室外工程室外設施如雨棚、臺階、散水、坡道等見相關(guān)建筑圖做法。1.12建筑設備、設施工程1.12.1衛(wèi)生器具、成品隔斷由設計單位、建設單位共同確定，并與施工單位配合。1.12.2燈具、開關(guān)、插座等影響美觀的器具經(jīng)設計單位、建設單位共同確認樣品后方能批量加工、購買和安裝。1.13其它1.13.1設計圖中所選用的標準圖集中有對結(jié)構(gòu)工種的預埋件、預留洞如樓梯、平臺欄桿、門窗、建筑配件等，圖紙中所標注的各種留洞埋件等應與結(jié)構(gòu)配合確認無誤后方可施工。1.13.0不同材料的交界處，應根據(jù)飾面材質(zhì)在做飾面前加設金屬網(wǎng)或玻璃絲網(wǎng)格布，防止墻面開裂。1.13.3預埋木磚和貼臨墻面的木質(zhì)面均做防腐處理，露明鐵件應刷防銹漆。1.13.4門窗過梁見結(jié)構(gòu)圖。1.13.5樓板預留的封堵待設備管線安裝完畢后，用C20細石混凝土封堵密實，管道豎井每層進行封堵。1.13.6未注明處嚴格按《建筑施工與安裝規(guī)范》進行施工。1.13.7施工時各工種間密切配合，做好預埋鐵件、預埋木磚的防銹和防腐處理，做好預留孔洞的預留工作，如發(fā)現(xiàn)設計圖中有錯、漏、碰、缺等問題出現(xiàn)，應及時通知設計單位，及時和設計人員取得聯(lián)系，以便協(xié)商解決。2.結(jié)構(gòu)設計部分2.１設計資料1、地質(zhì)資料：根據(jù)地質(zhì)勘探報告，勘探深度內(nèi)揭露圖層為第四系全新統(tǒng)及中、上更新統(tǒng)沉積物，成因以沖洪積為主。根據(jù)地質(zhì)時代、成因類型、巖性及分布埋藏特征，將土層劃分為4個工程地質(zhì)層：第一層：粉質(zhì)粘土夾粉土（Q4al+pl），層厚0.7-1.10米。承載力特征值fak=110kPa,平均壓縮模量Es1-2=5.19MPa；第二層:粘土（Q3al+pl），層厚1.00-1.10米。承載力特征值fak=130kPa，平均壓縮模量Es1-2=5.69MPa；第三層：粘土（Q3al+pl），層厚7.00米左右。承載力特征值fak=180kPa，平均壓縮模量Es1-2=7.22MPa；第四層：粘土（Q3al+pl），層厚10.4米。承載力特征值fak=200kPa，平均壓縮模量Es1-2=8.28MPa?？眳^(qū)勘探期間地下水位為10m。場地土類型為中硬土，建筑場地類別為II類，場地土層液化等級為不微化。2、建筑工程等級：三級。3、建筑抗震設防類別為丙類，建筑結(jié)構(gòu)安全等級為二級，結(jié)構(gòu)使用年限50年。4、混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別：基礎為二（a）類，上部為一類。5、基本抗震設防：抗震設防烈度為7度（0.15g）。6、墻體工程：±0.000以下墻：MU15普通粘土磚,M7.5水泥砂漿砌筑；外墻:200厚砂加氣混凝土自保溫砌塊,其構(gòu)造和技術(shù)要求詳見揚J/T2007-1。內(nèi)墻:200厚粉煤灰加氣塊,局部100厚,墻身防潮層：在室內(nèi)地坪下約60處做20厚1:2水泥砂漿內(nèi)加3～5%防水劑的墻身防潮層。2.1.3結(jié)構(gòu)選型目前，建筑常用的結(jié)構(gòu)體系有框架、剪力墻、框架-剪力墻等結(jié)構(gòu)體系。我選的畢業(yè)設計是框架結(jié)構(gòu)方面的設計，本住宅樓各部分選用結(jié)構(gòu)如下：2.1.3.1主體結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（縱橫向承重方案）。2.1.3.0基礎：采用獨立基礎承重體系。2.1.3.3樓面結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。2.1.3.4屋面結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。2.1.3.5樓梯結(jié)構(gòu)：采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯。2.1.3.6墻體材料與尺寸：砌體采用MU10號加氣砼，外墻及梯間墻厚度250mm，內(nèi)墻及女兒墻均200㎜厚。2.2設計依據(jù)[1]中南地區(qū)通用建筑標準設計建筑配件圖集西南Ｇ合訂本版)[2]中國建筑科學研究院.建筑工程抗震設防分類標準(GB50223-2014).2014[S][3]中國建筑科學研究院.建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB50009-2012).2012[S][4]中國建筑科學研究院.混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范(GB50010-2012).2012[S][5]中國建筑科學研究院.建筑抗震設計規(guī)范(GB50011-2012).2012[S][6]中國建筑科學研究院.建筑結(jié)構(gòu)制圖標準(GB/T50105-2015).2015[S][7]中國建筑科學研究院.建筑結(jié)構(gòu)可靠度設計統(tǒng)一標準(GB50068-2012).2001[S][8]中國建筑科學研究院.高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ3-2012).2012[S][9]中國建筑科學研究院.建筑地基基礎設計規(guī)范(GB50007-2012).2012[S]2.3結(jié)構(gòu)布置及結(jié)構(gòu)計算簡圖的確定2.3.1結(jié)構(gòu)布置原則結(jié)構(gòu)的布置：框架結(jié)構(gòu)房屋的建筑體型及結(jié)構(gòu)布置，必須有利于抵抗水平和豎向荷載，特別是在抗震設防地區(qū)，應能滿足抗震設防標準的要求，使房屋達到最好的工作性能。因此結(jié)構(gòu)的布置宜沿結(jié)構(gòu)的平面和豎向盡可能的簡單、規(guī)則、均勻、對稱，避免發(fā)生突變；使荷載的傳遞路線明確，結(jié)構(gòu)計算簡圖簡單并易于確定；使結(jié)構(gòu)的整體性好，受力可靠，施工簡便，經(jīng)濟合理。結(jié)構(gòu)的剛度平面布置宜均勻?qū)ΨQ，上下宜均勻連續(xù)。樓梯間、電梯間不宜布置在結(jié)構(gòu)單元的兩端和凹角部。房屋結(jié)構(gòu)布置是否合理，對結(jié)構(gòu)的安全性、實用性及造價影響很大，因此，結(jié)構(gòu)方案選擇尤為重要。要選擇一個合理的結(jié)構(gòu)布置方案，要充分考慮建筑功能、建筑造型、荷載、施工條件等各方面因素，這就存在結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計問題?？蚣芙Y(jié)構(gòu)布置主要包括柱網(wǎng)布置及樓板梁格布置兩個方面。2.3.0柱網(wǎng)布置（1）柱網(wǎng)布置應滿足建筑功能的要求，且便于施工；（2）柱網(wǎng)布置應規(guī)則、整齊對稱、間距適中（梁跨在6～9m為宜）、傳力明確。根據(jù)上述原則，在原建筑方案的基礎上進一步明確柱網(wǎng)布置如圖2-1所示，最大柱距為5.26m，控制了梁跨在安全使用范圍之內(nèi)。2.3.3樓板梁格布置柱網(wǎng)確定后，將柱用梁連接起來就形成了框架結(jié)構(gòu)。為了計算方便，將空間框架結(jié)構(gòu)體系簡化為縱橫兩個方向的平面框架。縱向框架和橫向框架分別承受各自方向上的水平力(如風荷載、地震作用)，而樓(屋)面豎向荷載按梁格不同布置則按不同的方式傳遞。根據(jù)該建筑的體型以及柱網(wǎng)的布置，選用縱橫向框架結(jié)構(gòu)承重。這種方案是在兩個方向上布置承重梁來承受樓面豎向荷載，具有較好的整體工作性能，應用較為廣泛。一般當柱網(wǎng)布置為正方形或接近正方形，或樓面荷