计算书：赣州市某七层商务酒店建筑、结构设计

题题 目：目：赣州市某七层商务酒店建筑、结构设计赣州市某七层商务酒店建筑、结构设计 学学 院：院： 专专 业：业： 班班 级：级： 学学 号：号： 学学 生：生： 指导老师：指导老师： 职称：职称： 时间：时间：2020 年年 月月 日日 I 任务书 一、 设计题目：赣州市某七层商务酒店建筑、结构设计 二、 建筑规模与功能要求 1、建筑面积：总建筑面积 7000 m2左右，各组成部分面积分配及要求见下 表： 名 称建筑面积 m2要 求 1、客房部分（包括客 房、卫生间、服务用 房、楼梯、电梯、走 廊等） 50005500 （1）标准层每层设客房 35 间左右 （2）设单人间和双人间，二者数量比例 为 1：1 （3）所有客房均带卫生间 门厅约 100内设总服务台、行李寄存、小卖部等 前台管理约 100 内设经理、管理、会计、值班、保卫各 一间 会议室每层一间 主要满足会议出租用，必要时也可作客 房用 2、公共 用房部 分 公共活动室若干如娱乐、阅览、保健等 3、其他部分（如餐厅、 行政、后勤、车库等）均另设在外 2、层数：主体部分 7 层； 3、结构型式：现浇钢筋混凝土框架结构； 4、基地平面如下图所示。 新建区 城市干道 II 三三、设计资料 （1）当地气象资料 基本风压 0.45 kN/ m2，基本雪压 0.40kN/ m2，地面粗糙度为 B 类。 （2）工程地质勘察资料 自然地表下 0.5m 内为填土，填土下 3m 内为粘土（fk=180kN/ m2） ，再下为 砾石层（fk=400kN/ m2） 。 （3）抗震设防资料：抗震设防烈度为 8 度，基本地震加速度为 0.20g，设 计地震分组为第三组，建筑场地类别为类。 四四、设设计计内内容容及及要要求求 要求在建筑初步方案基础上，进行建筑、结构、施工组织设计，撰写结构 计算书，绘制施工图。具体设计内容及要求如下： 1、建筑设计部分： （1）建筑物的平、立、剖面设计 （2）主要节点（檐口、墙身）构造设计 （3）绘制建筑施工图（包括图纸目录、建筑设计总说明、建筑平面图、立 面图、剖面图、建筑大样等） 2、结构设计部分： （1）结构方案与结构布置 （2）结构设计与计算 手算部分：完成一榀典型框架及基础、一层楼板和楼梯、阳台、雨蓬等 的结构设计与计算，并整理出结构计算书。 电算部分：完成工程其余结构设计计算内容，并将以下电算结果文件编 入结构计算书： 文本文件：1）结构设计信息 WMASS.OUT 2）周期、振型、地震力 WZQ.OUT 3）结构位移 WDISP.OUT 4）超配筋信息 WGCPJ.OUT 图形文件：混凝土构件配筋及钢构件验算简图。 （3）绘制结构施工图（包括图纸目录、结构设计总说明、梁结构配筋图、 柱结构配筋图、楼板结构配筋图、基础平面施工图、基础配筋大样图、楼 梯配筋图等） 。其中梁、柱结构配筋图要求按标准图集 03G101-1 采用平法 绘制。 3、施工组织设计部分： （1）施工方案 （2）施工进度计划 （3）施工平面图 五、 设计 进度安排 建筑设计：第 57 周(2007.4.22007.4.22) 结构设计：第 812 周(2007.4.232007.5.27) 施工组织设计及毕业答辩：第 1314 周(2007.5.282007.6.8) III 六、主要参考文献和书目 1. 房屋建筑制图统一标准 GB/T 50001-2001.北京：中国建筑工业出版社， 2001 2建筑制图标准 GB/T 50104-2001.北京：中国建筑工业出版社，2001 3建筑结构制图标准 GB/T 50105-2001.北京：中国建筑工业出版社， 2001 4民用建筑设计通则 GB503522005.北京：中国建筑工业出版社，2005 5建筑设计防火规范 GB500162006.北京：中国建筑工业出版社，2006 6建筑结构荷载规范（2006 年版） GB500092001.北京：中国建筑工业 出版社，2006 7混凝土结构设计规范 GB500102002.北京：中国建筑工业出版社， 2002 8砌体结构设计规范 GB500032001.北京：中国建筑工业出版社，2001 9建筑抗震设计规范 GB500112001.北京：中国建筑工业出版社，2001 10高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ32002.北京：中国建筑工业出版 社，2002 11建筑地基基础设计规范 GB500072002.北京：中国建筑工业出版社， 2002 12.混凝土结构施工图平面整体表示法制图规则和构造详图 03G101- 1，2003 13.旅馆建筑设计规范 JGJ6290.北京：中国建筑工业出版社，1990 指导教师签字 ： 年 月 日 教研室主任签字： 年 月 日 IV 教学院长签字 ： 年 月 日 注：1、本表可自主延伸 2、本表一式两份，一份下达给学生，一份装订在指导教师日志中。 开开 题题 报报 告告 题题 目：目：赣州市某七层商务酒店建筑、结构设计 专题题目专题题目（若无专题则不填）： 本课题来源及研究现状：本课题来源及研究现状： 随着理论研究的开展和工程实践经验的积累，框架结构在建筑上能够提供 较大的空间，平面布置灵活的优点，得到充分发挥，倍受人们青睐，被广泛应 用于大型商场、多层及高层旅馆、办公楼、公共建筑等各种建筑的结构布置， 获得了极好的经济技术效果。 框架结构主要以混凝土为主制作的结构。包括素混凝土结构、钢筋混凝土 结构、预应力混凝土结构，还有后来形成的钢结构等框架结构。其应用范围极 广，是土木建筑工程中用得最多的一种结构。这类结构的抗侧力构件是由梁、 柱组成的体系，其抗震性能好，在唐山大地震、日本关东大地震、及委内瑞拉 加拉加斯地震中得到证实。框架结构中梁柱承受荷载，墙为非承重构件，起分 隔作用，因此框架结构平面布置灵活，可以根据需要分隔成小房间或大房间， 门窗开置大小、形状都较自由。而且还可以选择墙体材料实现良好的热工、隔 音及耐火性能，而且可以利用结构构件的搭接、外露及其它特殊处理手段丰富 立面设计，取得多种多样的立面效果。钢筋混凝土结构适用于做各种受压、受 拉和受弯的结构，由于抗裂性好、刚度大和强度高的特点，特别适宜于制作一 些跨度大、荷载重以及有抗裂抗渗要求的结构。钢框架结构是指沿房屋的纵向 和横向来用钢梁和钢柱组成的框架结构来作为承重和抵抗侧力的结构。其优点 是：能提供较大的内部空间，建筑平面布置灵活，适应多种类型的使用功能， 其自重轻，施工速度快，机械化程度高；对层数不多的高层建筑而言，框架体 V 系是一种比较经济合理、运用广泛的结构体系。和其他材料的结构相比，混凝 土结构的具有整体性好，可灌筑成为一个整体；可模性好，可灌筑成各种形状 和尺寸的结构;耐久性和耐火性好;工程造价和维护费用低。虽钢筋及水泥用量 相对较大大，造价较混合结构高，但综合起来讲框架结构具有其他结构所不具 备的优势，是一种应用广泛的结构形式。 本课题就是利用框架结构体系来实现商务酒店的结构布置，以达到灵活多 变的空间布局，更好的满足客户对空间和功能的双重需求。 课题研究目标、内容、方法和手段：课题研究目标、内容、方法和手段： 完成具有一定复杂程度的建筑物的建筑设计、结构设计和施工组织设计。 （一）建筑设计内容 1方案设计 2详细设计 3施工图绘制 （二）结构设计内容 1结构方案及结构布置 2标准构件选型 3框架内力计算 4梁柱配筋及基础设计 5绘制结构施工图 6整理计算书 （三）施工组织设计 1确定主要分部分项工程施工方案 2主导工程施工设计 3单位工程施工进度计划设计 4施工平面图设计 5整理设计说明书 设计（论文）提纲及进度安排：设计（论文）提纲及进度安排： 1、文献收集。 广泛收集与办公楼有关的建筑设计、结构设计和施工组织设计资料。 2、毕业实习。 通过对现场直观观察，对实际工程中各处的工程施工与管理情况有了一定 的感性认识。在这一过程中，学到了一些设计时应该掌握的一些工程细节，以 及理论跟实际工程的联系，更好的指导设计。 3、教师分阶段讲课。 建筑、结构和施工三个环节的指导老师，结合学生的进度分阶段讲课，并 对相关问题展开讨论。 4、结构设计是整个设计中工作量最大，时间最长的一个环节，为了加深和巩 固学生对自己出知识和基本技能的掌握程度，结构计算以手算为主，电算为辅 的方法，施工图绘制要求既有手工绘制又有计算机绘制。 工作进度： 1、建筑设计进度计划 第1周：方案设计（包括收集资料，讲课） 第2周：修改方案，绘制定稿图 VI 第33.5周：绘制施工图 2、结构设计进度计划表 配合建筑设计（0.5天） 结构布置草图，标准构件选型（3天） 典型框架内力计算（14天） 复习框架的荷载计算，内力分析内力组合的方法、叠代法 典型框架荷载计算 典型框架内力计算 典型框架内力组合 梁柱配筋于基础设计（4天） 典型框架配筋计算 柱下基础的设计 施工图绘制（14天） 绘制结构平面布置图 绘制典型框架结构详图、基础详图 绘制现浇楼梯、雨篷、檐口结构详图 整理计算书（3天） 3、施工组织设计工作参考进度 讲解任务书及编写工程概况 主要分部分项工程施工方案拟定及工程量计算 主导工程施工设计（包括工程量计算到绘制网络图） 设计和绘制单位工程施工进度及不分工种劳动力动态图 设计单位工程施工总平面图 整理说明书 主要参考文献和书目：主要参考文献和书目： 1 房屋建筑学 2 建筑设计资料集 3 江西省建筑标准图集 4 混凝土结构设计规范 （GB50010-2010） 5 建筑地基基础设计规范 （GB50007-2002） 6 建筑结构荷载规范 （GB50009-2001） 7 混凝土结构 （上册） 、 （中册） 8.高层建筑混凝土结构技术规程 （JGJ3-2010） 9.建筑抗震设计规范 （GB50011-2010） 10.建筑结构制图标准 （GB/T 50105-2001） 11.混凝土结构计算手册第三版 吴德安主编 中国建筑工业出版社 12.混凝土结构构造手册第三版 中国有色工程设计研究总院 13 钢混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图 （现浇混 VII 凝土板式楼梯） （03G1001-2） 指导教师审核意见：指导教师审核意见： 指导教师（指导教师（签字）： 年年 月月 日日 摘摘 要要 本设计是一幢七层旅馆设计，设计内容包括：建筑设计和结构设计两部 分。 结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案；选择合理的结 构体系；进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。结 构计算包括荷载计算、变形验算、内力分析及截面设计，并绘制相关的结构施 工图。设计时要充分考虑抗震设防的要求。计算内容包括： （1）荷载的计算，包括恒荷载、活荷载以及地震荷载； （2）框架布置及计算单元的选取； （3）抗震计算，包括框架的抗侧移刚度，变形验算、重力荷载代表值 以及地震荷载作用框架产生的内力等； （4）各种荷载的内力组合与内力分析，截面设计及其配筋； （5）各种结构构件在地震作用时的设计等； 关键词：抗震；结构；内力计算；配筋 VIII ABSTRACTABSTRACT This design is an seven layer of Hotel building； It includes two parts- architecture design and structure design. In the structure design, determine the structure design based on architecture first design. Select the right structure type. Precede structure arrangement and sizes of structure components to calculate. All work about calculation including load estimation deform test. Mechanics analysis and selection design, in the end, drawing all the blueprints of architecture construction and structure constructor. Design should give full consideration to our earthquake-proof requirements. Calculation includes ： (1) Load calculations, including hang load, live load and seismic load (2) The framework of layout and the selection of modules (3) The calculation of the earthquake, including the framework of resisting Zhao cut, deformation who checked, gravity load and seismic load generation value of the endogenous force, the role of framework and so on (4) Various combinations with endogenous force load of endogenous force analysis, cross-sectional design and equipped with steel bars (5) The role of various structural elements in the design of earthquake Key word：earthquake-proof；structure；endogenous force calculation； reinforcement IX 目 录 第一章第一章 设计资料设计资料.1 1.1 工程概况.1 1.2 工程资料.1 1.3 建筑设计说明.1 第二章第二章 建筑设计建筑设计.1 2.1 设计任务书1 2.1.1 基本概况1 2.1.2 工程设计主要内容 1 2.2 设计步骤3 2.2.1 方案构思3 2.2.2 初步设计3 2.2.3 基本单元设计.4 2.3 施工图设计4 第三章第三章 结构选型、布置及计算简图结构选型、布置及计算简图.4 3.1 结构平面布置图.4 3.2 框架梁柱截面尺寸的确定.5 3.2.1 框架梁截面尺寸初步估算.5 3.3 楼板设计.6 3.3.1 楼板荷载7 3.3.2 楼板配筋计算.8 第四章第四章 荷载计算荷载计算.12 4.1 恒荷载作用下的计算简图及内力计算 12 4.1.1 横向框架简图. 12 4.1.2 第一层框架计算简图12 4.1.3 第二层框架计算简图.20 4.1.4 顶层框架计算简图24 4.1.5 框架在恒荷载作用下的最终计算简图如图所示.27 X 4.2 框架结构在活荷载作用下的计算简图28 4.2.1 第一层框架在活荷载作用下的计算简图28 4.2.2 第二层框架在活荷载作用下的计算30 4.2.3 顶层框架在活荷载作用下的计算简图.31 4.2.4 框架在活荷载作用下最终计算简图如图所示33 4.3 横向框架在重力荷载代表值作用下的计算简图及内力计算34 4.3.1 第一层框架简图.34 4.3.2 第二层至第六层框架简图.34 4.3.3 顶层框架简图.35 4.4 横向框架在恒荷载作用下的内力计算36 4.4.1 用弯矩二次分配法计算弯矩36 4.4.2 绘制内力图.41 4.5 横向框架在活荷载作用下的内力计算46 4.5.1 用弯矩二次分配法计算弯矩46 4.5.2 绘制内力图48 4.6.横向框架在重力荷载代表值作用下的内力计算.54 4.6.1 用弯矩二次分配法计算弯矩54 第五章第五章 横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算61 5.1 横向框架在风荷载作用下的计算.61 5.1.1 垂直于建筑物表面上的风荷载标准值计算61 5.1.2 各层楼面处集中风荷载标准值计算62 5.1.3 风荷载作用下的计算简图63 5.2 横向框架在风荷载作用下的位移计算64 5.2.1.框架梁柱线刚度计算.64 5.2.2 风荷载作用下框架侧移计算65 5.3 横向框架在风荷载作用下的内力计算66 5.3.1 反弯点高度计算.66 5.3.2 柱端弯矩及剪力计算67 5.3.3 梁端弯矩及剪力计算68 第六章第六章. . 横向框架在水平地震作用下的内力和位移横向框架在水平地震作用下的内力和位移.74 6.1 重力荷载代表值计算74 6.1.1 第七层重力荷载代表值计算74 6.1.2 标准层重力荷载代表值计算75 6.1.3 第二层楼面处重力荷载代表值计算76 6.1.4 第一层楼面处重力荷载代表值计算76 6.2 横向框架的水平地震作用和位移.77 6.2.1.框架梁柱线刚度计算.77 6.2.2 侧移刚度 D 计算.78 6.2.3 结构基本自振周期的计算79 6.2.4 横向水平作用计算81 6.3 横向框架在水平地震作用下的内力计算.83 6.3.1 反弯点高度比同风荷载中的计算结果相同83 6.3.2 柱端弯矩及剪力计算83 6.3.3 梁端弯矩及剪力计算84 XI 6.3.4 绘制内力图86 第七章第七章. . 框架梁柱内力组合框架梁柱内力组合90 7.1 框架梁内力组合90 7.1.1 内力换算和梁端负弯矩调幅90 7.1.2 地震作用效应和其他荷载效应的基本组合91 7.2 框架柱内力组合91 7.2.1 控制截面的内力.91 7.2.2 地震作用效应和其他荷载效应的基本组合92 第八章第八章 框架梁柱截面设计框架梁柱截面设计92 8.1 框架梁抗震截面设计.92 8.1.1.选择最不利组合内力.93 8.1.2 框架梁正截面受弯承载力计算.93 8.1.3 框架梁斜截面受剪承载力计算.94 8.1.4 斜截面受剪承载力及配筋计算.95 8.2 框架柱抗震截面设计95 8.2.1 选择最不利组合内力95 8.2.2 轴压比验算96 8.2.3 根据“强柱弱梁”的原则调整柱的弯矩设计值96 8.2.4 根据“强柱弱梁” 的原则调整柱的截面剪力设计值.96 8.2.5 体积配筋率97 8.2.6 确定柱端箍筋加密区长度97 第九章第九章 楼梯设计楼梯设计98 9.1 楼梯梯段斜板设计.98 9.2 平台板设计100 9.3 平台梁设计101 第十章第十章 基础设计基础设计102 10.1 框架柱内力组合.103 10.2 基础截面尺寸的确定103 10.3 基础梁内力计算.104 附附 录录 110 参考文献参考文献 140 致致 谢谢 141 总总 结结142 - 0 - 第一章 设计资料 1.1 工程概况 本工程为某旅馆。建筑面积约为 6652m2，结构形式为现浇钢筋混凝土框架 结构，总层数为 7 层，无地下室。建筑耐火等级为二级，设计合理使用年限为 50 年。 建筑结构安全等级为三级，抗震设防烈度为 8 度，设计基本地震加速度值为 0.20g；场地土 II 类，地基承载力 fk=216kpa。 1.2 工程资料 基本风压：W0=0.45KN,地面粗糙度类别为 B 类。 基本雪压：0.40 KN。 1.3 建筑设计说明 1.梁、板、柱的混凝土均选用 C30，梁、柱主筋选用 HRB400,箍筋选用 HPB335，板受力钢筋选用 HRB335。 2.除注明外，全部尺寸均以毫米为单位，标高以米为单位。 3.门窗表及类型见门窗表。 4.屋面采用柔性防水，平屋顶，并作 2%坡，以利排水。 第二章 建筑设计 2.1 设计任务书 2.1.12.1.1 基本概况基本概况 （1）工程概况 工程名称：赣州市某七层商务酒店建筑、结构设计 建设地点：赣州市章贡区 业主： 施工单位： 监理单位： （2）工程规模 本工程由一栋 7 层旅馆组成，为钢筋混凝土框架结构。 1.层数 主体：地上 7 层 2.层高 首层：3.9M： 其它层：3.6m 3.房屋高度 主体：26.800m 长度：59.400m 宽度：16.000 4.抗震设防烈度 8 度，第一组，II 类场地土。 2.1.22.1.2 工程设计主要内容工程设计主要内容 （1）地基与基础 - 1 - 基础采用住下条形基础，基础埋深 1.8m （2）主体结构工程 1.采用现浇框架结构。主要部分采用肋梁楼盖。 2.混凝土强度等级：梁、板、柱的混凝土均选用 C30. 3.钢筋：本工程梁、柱主筋选用 HRB400，箍筋、板受力钢筋选用 HRB335。 4.墙体：内外墙均采用标准砖。 （3）装饰工程 1.外墙装修：外墙及部分柱面采用贴面砖饰面。 2.内墙装修：按照各房间及各部位使用功能的不同，分别采用瓷砖墙面， 水泥砂浆粉面。 3.顶棚装修：办公室、机房、楼梯间、走廊、门厅等采用轻钢龙骨穿硅 钙板吊顶，卫生间为条形铝扣板吊顶，会议室采用轻钢龙骨石膏板吊 顶。 4.楼地面装修：按照各房间及各部位使用功能的不同分别采用细石混凝 土面层；花岗岩楼面；地砖楼面。 5.门窗：外门采用铝合金门窗，内门为木质防火门。 （4）屋面工程 不上人屋面做法：15 厚 1:2 水泥砂浆找平，40 厚（3%找坡）水泥石灰 焦渣砂浆，120 厚混凝土结构层，10 厚混合砂浆抹底。 2.1.32.1.3 设计原始资料设计原始资料 （1）当地气象资料 基本风压 0.45 kN/ m2，基本雪压 0.40kN/ m2，地面粗糙度为 B 类。 （2）工程地质勘察资料 自然地表下 0.5m 内为填土，填土下 3m 内为粘土（fk=180kN/ m2） ，再 下为砾石层（fk=400kN/ m2） 。 （3）抗震设防资料：抗震设防烈度为 8 度，基本地震加速度为 0.20g，设计 地震分组为第三组，建筑场地类别为类。 2.1.42.1.4 建筑设计任务及要求建筑设计任务及要求 序 号 图纸内容 比例 备 注 1底层平面图1:100要求标注三道尺寸，文字等 2标准层平面图1:100适当布置家具，洁具等 3顶层平面图1:100 4屋顶平面图1:100屋面排水系统，排水设施，排水坡度 等 - 2 - 5正立面图1：100 6侧立面图1:100 7剖面图1:100 8构造详图1:50 1:20 楼梯，雨篷，楼地面，屋面，檐沟， 女儿墙等 9门窗表 10建筑设计说明 2.22.2 设计步骤设计步骤 旅馆建筑是公共建筑中十分重要的一种类型。本设计是一幢商务性质酒店。 2.2.12.2.1 方案构思方案构思 总体布局，即从全局观点出发，综合考虑和组织室内外空间，合理布置建 筑总面积；处理好里面、体型、体量、层数、主要出入口的人流、车流等交通 问题；解决好建筑各组成部分之间、内部与外部之间的联系与分隔；解决好通 风、采光、朝向和使用等大的原则问题，同时做到与周围的环境协调。 2.2.22.2.2 初步设计初步设计 总体设计方案确定后，就要在总体布局原则指导下进行单位工程的初步 设计。其步骤是：将建筑的不同组成部分化为若干基本单元，首先是基本单元 空间设计，其次是空间组合设计，最后是立面、体型设计。 旅馆建筑按其功能、性质可以划分为如下几个单元：大厅、值班室、管 理室、会议室、娱乐中心、多功能大厅、楼梯、走廊、门厅、机房、杂物间等。 空间组合设计是按照各基本单元的功能性质、使用顺序分别进行功能分 析和功能分区，处理解决好各建筑空间的“主与辅” 、 “内与外”及不同高度、 不同层高之间的关系，合理组织交通流线，使用各种流线符号合理使用次序， 力求简洁通畅，避免交叉迂回。 - 3 - 2.2.32.2.3 基本单元设计基本单元设计 （1）房间 1）单、双人间的面积 本设计的单、双人间统一分布于在一条走廊的两侧，这样有利于管理， 同时沿房间两侧布置服务设施。走廊两端设有窗户，以自然明照为主，人工照 明为辅。本设计的根据结构柱网的布置，单、双人间面积均为 21.45 平方米， 主要区别在于室内布置。 （2）洗手间 洗手间的平面布置分两种：公共洗手间和专用洗手间，公共洗手间的前 室深度不应小于 1.52.0，本设计取 1.5m，前室设有洗手盆和污垢池，所有卫 生间比设计室内标高低 0.05m；专用洗手间设有马桶、洗手盆、浴缸。 （3）走道及楼梯 旅馆的走道是完全为交通而设置的，本设计中走道两侧均布置房间，走道 宽 3.0m，满足规范要求，两楼梯之间走道的最长长度为 16.8m，满足规范要求 的 40m 以内，走道的通风主要依靠两端的窗和休息大厅，采光以人工和自然相 结合。 楼梯采用双跑，以一个 3.3m 柱距的开间为楼梯单元，通行宽度大于 1.5m，可以满足 3 人通行。 本设计中，首层的标高为 3.9m，二层以上为 3.6m，所以标准层和首层 之间的楼梯踏步数是不等的，首层 26 个踏步保证，标准层 24 个踏步，踏步宽 300mm，高 150mm。 （4）屋面排水设计 本设计屋面为非上人屋面，采用材料找坡，且双坡排水，排水分区按一 个雨落口负担 200 m2 的面积计算，本设计的屋顶投影面积接近 950 m2，设置 6 个雨落口，满足要求，雨落管的直径取 150mm。 2.3 施工图设计 第三章 结构选型、布置及计算简图 3. 结构平面布置结构平面布置 3.1 结构平面布置图 根据建筑结构功能要求及框架结构体系，通过分析荷载传递路线确定梁系布 置方案，本方案的各层平面布置图如图 3.1 所示。 - 4 - 图3.13.1 结构平面布置图结构平面布置图 3.2 框架梁柱截面尺寸的确定 3.2.13.2.1 框架梁截面尺寸初步估算框架梁截面尺寸初步估算 横向框架梁 AB 跨： =6.5m 0 l h=(1/81/12) =812.5541.6mm,取 h=700mm 0 l b=(1/21/3)h=350233mm,取 h=350mm BC、CD 跨同 AB 跨的计算结果相同。 纵向框架梁 A 轴：=6.6m 0 l h=(1/81/12) =825550mm,取 h=700mm 0 l b=(1/21/3)h=350233mm,取 h=350mm 因 A 轴纵向框架梁沿柱外边平齐放置，为减小梁柱偏心，梁宽适当取的宽一 些，B 轴、C 轴、D 轴和 A 轴相同。 横向次梁 =6.5m 0 l h=(1/81/12) =812.5541.7mm,取 h=600mm 0 l b=(1/21/3)h=300200mm,取 h=250mm 3.2.23.2.2 框架柱截面尺寸初步估算框架柱截面尺寸初步估算 按轴压比要求初步估算柱截面尺寸 - 5 - 框架柱选用 C30 混凝土，=14.3N/,框架抗震等级为三级，轴压比 c f 2 mm =0.9，由于轴压比初步估算框架柱截面尺寸时，可按式 AC= z c b c h N Z 计算。 c f 柱轴向压力设计值的估算公式 N=。 G 1 qSn 2 N=1.2514（6.64.75）81.051.01.0=4032KN G 1 qSn 2 AC=313286.7 c b c h N Z c f 4032 1000 0.9 14.3 2 mm 因为=600600=360000，故取中柱截面尺寸为 600600mm。 c b c h 2 mm 校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求 按构造要求框架柱截面高度不应小于 400 mm，宽度部小于 350 mm。 为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于 4。 取二层较短柱高，H=3600mm,Hh=64 框架柱截面高度和宽度一般取层高的 110115。 H(110115)H=(110115)4200=420280 故所选框架柱截面尺寸均满足构造要求。 3.3 楼板设计 因为在确定框架计算简图时需要利用楼板的传递荷载，因此在进行框架手 算之前应进行楼板的设计。 各层楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板结构，梁系把楼盖分为一些双向板和单 向板，板厚根据现浇板的跨度选定，所选大部分板厚取 120mm，雨篷、卫生间 取 100mm，平面布置图如图所示。 - 6 - 3.3.1 楼板荷载 1. 恒荷载 （单位：KN） 不上人屋面恒荷载（板厚 120mm） 找平层：15 厚水泥砂浆 0.01520=1.30 防水层（刚性）：40 厚 C20 细石混凝土防水 1.0 防水层（柔性）：三毡四油铺小石子 0.4 找平层：15 厚水泥砂浆 0.01520=1.30 找坡层：40 厚水泥石灰焦渣砂浆 3找平 0.0414=0.56 保温层：80 厚矿渣水泥 0.0814.5=1.16 结构层：120 现浇钢筋混凝土板 0.1225=3 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.0117=0.17 合 计： 6.89 取 7.0 标准层楼面恒荷载（板厚 100mm） 板面装修荷载 1.10 结构层：100 现浇钢筋混凝土板 0.1025=2.5 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.0117=0.17 合 计： 3.77 取 4.0 雨篷恒荷载（板厚 100mm） 40 厚细石混凝土面层 1.00 防水层 0.30 找坡层 0.50 防水层 0.30 找平层 0.40 结构层：100 现浇钢筋混凝土板 0.1025=2.5 板底粉刷 0.1020=2.0 合 计： 5.7 - 7 - 卫生间恒荷载（板厚 100mm） 板面装修荷载 1.10 找平层：15 厚水泥砂浆 0.01520=0.30 结构层：100 现浇钢筋混凝土板 0.1025=2.5 防水层 0.30 蹲位折算荷载（考虑局部 20 厚炉渣填高） 1.5 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.0117=0.17 合 计： 5.87 取 6.0 2. 恒荷载 （单位：KN） 不上人屋面活荷载 0.5 办公楼一般房间活荷载 2.0 走廊、门厅、楼梯活荷载 2.0 雨篷活荷载（按不上人屋面活荷载考虑） 0.5 卫生间活荷载 2.0 3.3.2 楼板配筋计算 在各层楼盖平面，梁系把楼盖分为一些双向板和单向板，如果各板块比较 均匀，可按连续单向板或双向板查表进行内力计算；如果各板块分布部均匀， 精确的计算可取不等跨的连续板为计算模型，用力矩分配法求解内力， ，比较近 似的简便方法是按单独板块进行内力计算，但需要考虑周边的支撑情况。下面 按单独一块板的计算方法计算两块双向板和一块单向板，为计算简便，板块计 算近似轴线之间的间距。 A 区格板配筋计算 =6.6m =6.5m , =6.66.5=1.02,按双向板计算。 x l y l x l y l 荷载设计值 恒荷载设计值 g=1.24.5=5.4 KN 活荷载设计值 q=1.42.0=2.8 KN 恒荷载+活荷载 g+q=5.4+2.8=6.8 KN 2 1 2 1 2 1 活荷载 q=2.8=1.4 KN 2 1 2 1 2 1 g+q=5.4+2.8=8.2 KN 内力计算 =6.6m =6.5m , =6.56.6=0.98 x l y l x l y l 单位板宽跨中弯矩： =(0.0185+0.20.0174)6.86.52+(0.0385+0.20.0366)1.46.52 x m =9 KNmm - 8 - = (0.00174+0.20.0185)6.86.52+(0.0366+0.20.0385)1.46.52=8.7 y m KNmm 单位板宽支座弯矩： =-0.05288.26.52=-18.29 KNmm x m “ x m =-0.05198.26.52=-17.98 KNmm y m “ y m 截面设计 板的保护层厚度取 20mm，选用8 钢筋作为受力主筋，则（短跨方向钢筋 放置在长跨方向钢筋的外侧，以获得较大的截面有效高度） 。 短跨方向跨中弯矩截面有效高度: h01=h-c-d2=120-20-4=96mm x l 长跨方向跨中弯矩截面有效高度: h02=h-c-3d2=120-20-4=88mm y l 故支座处 h0 为 96mm. 截面弯矩设计值部考虑折减。计算配筋时，取内力臂系数=0.95， s ，板配筋选用 HRB335,=300N,配筋计算结果见表 yS f h M A 0 95 . 0 y f 2 mm 3.4.1。 表表 3.3.13.3.1 A A 区格板配筋计算区格板配筋计算 位 置截 面 0 h M (KNmm) AS 2 mm 选配钢筋 实配钢筋 2 mm 方向 x l 9619328.95 8150 334.9 跨 中 方向 y l 888.7346.89 8120 418.67 A 边支座（向） x l 96-18.29668.49 8100 785 支 座 A 边支座（向） y l 96-17.98657.16 8100 785 2. B 区格板配筋计算 =6.6m =3.0m , =6.63.0=2.2m2,按单向板计算。 x l y l x l y l 荷载组合设计值 由可变荷载效应控制的组合 g+q =1.24.5+1.42.0=8.2 KN - 9 - 由永久荷载效应控制的组合 g+q =1.354.5+1.40.72.=8.035 KN 故取可变荷载效应控制的组合 g+q =8.2 KN 内力计算 取 1 m 板宽作为计算单元，按弹性理论计算，取 B 区格的计算跨度=3000 0 l mm， 如果 B 区格板两端是完全简支的情况，则跨中弯矩 M=(g+q) ,考虑到 B 8 1 2 0 l 区 格板两端梁的嵌固作用，故取跨中弯矩 M=(g+q)，如果 B 区格板两端是 10 1 2 0 l 完全嵌固的，则支座弯矩为 M=-(g+q)，考虑到支座两端不是完全嵌固， 12 1 2 0 l 故取支座弯矩为 M=-(g+q)，B 区格板的弯矩计算见表 3.3.2。 14 1 2 0 l 表表 3.3.23.3.2 B B 区格板的弯矩计算区格板的弯矩计算 截面跨中支座截面跨中支座 弯矩系数 10 1 - 14 1 M=(g+q) 2 0 l 5.76-4.11 截面设计 板的保护层厚度取 20mm，选用6 钢筋作为受力主筋，则板的截面有效高 度为 h0=h-c-d2=120-20-3=97mm混凝土采用 C30,则=14.3 N,板受力 c f 2 mm 钢筋选用 HRB335，=300N，B 区格板配筋计算见表 3.3.3。 y f 2 mm 表表 3.3.33.3.3 B B 区格板配筋计算区格板配筋计算 截 面跨 中支 座截 面跨 中支 座 M(KNmm)5.76-4.11 () S A ys fh M 0 2 mm 202.39143.39 2 01 bhf M c s 0.04280.0305 选配钢筋61006150 - 10 - Ss 211(5.0 0.9780.985实配钢筋() 2 mm282.6189 C 区格配筋计算 =6.6m =6.5m , =6.56.6=1.03,按双向板计算 x l y l x l y l 荷载设计值 卫生间恒荷载设计值 g=1.26.0=7.2 KN 活荷载设计值 q=1.42.0=2.8 KN 恒荷载+活荷载 g+q=7.2+2.8=8.6 KN 2 1 2 1 2 1 活荷载 q=2.8=1.4 KN 2 1 2 1 2 1 g+q=7.2+2.8=10KN 内力计算 =6.6m =6.5m , =6.66.5=0.98 x l y l x l y l 单位板宽跨中弯矩： =(0.0198+0.20.0172)8.956.52+(0.041+0.20.0364)1.46.52 x m =11.26 KNmm = y m (0.0172+0.20.0198)8.956.52+(0.0364+0.20.041)1.46.52=10.33 KNmm 单位板宽支座弯矩： =-0.055106.52=-23.24 KNmm x m “ x m =-0.0528106.52=-22.3 KNmm y m “ y m 截面设计 板的保护层厚度取 20mm，选用8 钢筋作为受力主筋，则短跨方向跨中 x l 弯矩截面有效高度: h01=h-c-d2=100-20-4=76mm 长跨方向跨中弯矩截面有效高度: h02=h-c-3d2=100-20-12=68mm y l 故支座处 h0 为 76mm。 截面弯矩设计值部考虑折减。计算配筋时，取内力臂系数=0.95， s - 11 - ，板配筋选用 HRB335,=300N,配筋计算结果见表 yS f h M A 0 95 . 0 y f 2 mm 表表 3.3.43.3.4 A A 区格板配筋计算区格板配筋计算 位 置截 面 0 h M (KNmm) AS 2 mm 选配钢筋 实配钢筋 2 mm 方向 x l 7611.26519 10100 785 跨 中 方向 y l 6810.33533 10100 785 A 边支座（向） x l 76-23.241072 12100 1130.4 支 座 A 边支座（向） y l 76-22.31029 12100 1130.4 第四章 荷载计算 4.1 恒荷载作用下的计算简图及内力计算 4.1.1 横向框架简图 假定框架柱嵌固于基础顶面上，框架梁与柱刚接，由于各层柱的截面尺寸 不变，故框架梁的跨度等于柱截面形心之间的距离。 底层柱高从基础顶面至二楼楼面，根据地质条件，室内外高差为-0.45m， 基础顶面至室外地坪通常取-0.500m，本设计取基础顶面至室外地坪的距离为- 0.550m，二楼楼面为+4.200m，故底层柱高为 3.9+0.45+0.55=5.2m，其余各层层 高为 3.6m，9 轴线横向框架简图如图 4.1 所示。 4.1.2 第一层框架计算简图 计算简图如图所示； - 12 - 650030006500 65003000 16000 FAFBFCFD ABCDDCBA DFCFBFAF 16000 30006500 650030006500 qAB qBC qCD 65006500 4.44.4 第一层框架计算简图第一层框架计算简图 4.54.5 等效荷载简化图等效荷载简化图 分析荷载传递，9 轴线第一层框架简图如图 3.4 所示，等效荷载简化为如图 4.5 所示的计算简图，图中集中力作用点有 A、B、C、D 等 4 个点。 计算： AB q 板 A 的面荷载为 4.5 KN，由图 4.3 可知，传递给 AB 段为梯形荷 载，等效荷载转化为均布荷载为: (1-2(+4.51.65=6.7 KNm P)21 32 2 1.65) 6.5 3 1.65 () 6.5 因为左右两边给板 A 传递荷载，故板 A 传递的荷载为 13.4 KNm。 梁自重及抹灰 梁（350mm700mm）自重：250.35（0.7-0.12）=5 KNm 抹灰层（10 厚混合砂浆，只考虑梁两侧抹灰）： 0.01（0.7-0.12）217=0.197 KNm 小计：5+0.197=5.197 KNm 墙体荷载 墙体选用 250 厚，则填充墙外墙面荷载计算： 墙体自重： 5.50.25=1.3 水刷石外墙面 0.5 水泥内墙面 0.36 合 计 ： 2.18KN 填充墙内墙面荷载计算： 墙体自重： 1.3 水泥粉刷外墙面 0.36 水泥粉刷内墙面 0.36 合 计 ： 2.04KN AB 段墙体荷载为 0 KNm 荷载小计 AB q =13.4+5.197=18.59 KNm AB q - 13 - 计算 BC q 部分只有梁自重及抹灰 BC q 梁（350mm700mm）自重：250.35（0.7-0.12）=4.06KNm 抹灰层（10 厚混合砂浆，只考虑梁两侧抹灰）： 0.01（0.7-0.12）217=0.197 KNm 墙体荷载 墙体荷载为 2.04（3.6-0.7）=5.9 KNm 荷载小计 CD q =11.09+11.86=22.95 KNm CD q 计算：计算简图如图 4.6 所示 A F FL-1L-1F BF q1 330033003300330033