[河南]八层钢筋混凝土框架宾馆楼结构设计说明书（word39页）

1、3 结构设计说明书3.1框架结构设计3.1.1 工程概况本工程为开封市航天宾馆楼，工程为八层钢筋混凝土框架结构，梁板柱均为现浇，建筑面积约为6908m2，建筑物平面为矩形，受场地限制，宽15.6米，长为55.36米，建筑方案确定，房间开间3.6米，进深6.6米，走廊宽2.4米，底层层高3.9米，其它层高3.3米，室内外高差为0.5米，设防烈度7度，一类场地。地震参数区划的特征周期分区为二区，抗震等级二级。图 3-1 柱网布置3.1.2 设计资料（1） 气象条件基本风压0.45KN/m2; 基本雪压0.3KN/m2.（2） 抗震设防 七度抗震。 (3) 层面做法： 二毡三油防水层；冷底子油热玛蹄

2、脂二道；水泥石保湿层（200mm厚）；20mm厚水泥砂浆找平层；:120mm后钢筋混凝土整浇层；粉底楼面做法： 水磨石地面；13120mm厚钢筋混凝土整浇层；粉底（或吊顶）。混凝土强度等级为C30，纵筋2级，箍筋1级。(5) 活荷载标准值：上人屋面均布活荷载标准值：2.0 KN/m2楼面活荷载标准值：2.0 KN/m23.2 框架结构设计计算3.2.1 初估梁柱截面尺寸：(1) 梁的截面尺寸因为梁的跨度较接近，可取跨度较大者进行计算L=6600m横向 h=（1/81/12）L=550mm825mm 取h=600mmb=（1/31/2）h=200mm300mm 取b=300mm纵向 h=（1/8

3、1/12）L=300mm450mm 取h=500mmb=（1/31/2）h=167mm250mm 取b=250mm走廊 h=（1/81/12）L=200mm300mm 取h=300mm b=（1/31/2）h=100mm150mm 取b=200mm (2) 梁的计算跨度以上柱形心线为准，由于建筑轴线与墙轴线不重合，故建筑轴线与结构计算跨度相同，见图中所示。底层柱高度：h=3.9m+0.45m+0.5m=4.85m，其中3.9m为底层层高，0.45m为室内外高差，0.5m为基础顶面至室外地面的高度，其它柱高等于层高，即3.3m，由此得框架计算简图图3-2 框架梁编号14图3-3 梁的计算跨度（2

4、）柱的截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构，7度设防，高度小于30m。抗震设防等级为二级，根据经验荷载为15 KN/m2N=153.6（3.3+1.2）=243（KN）由轴压比限值得 =243103（3）计算简图3-3框架结构计算简图3.2.2梁柱线刚度计算 根据公式i=EI/L 可以得出梁柱的线刚度如下：梁 L1: h=600mm b=300mm 惯性距：I=1/12bh3=1/123006003=5.4109 mm4L3: h=500mm b=300mm惯性距：I=1/12bh3=1/122505003=2.6109 mm4走廊 L2：h=600mm b=300mm 惯性距：I=1/12bh

5、3=1/122003003=0.45109柱 Z1：h=500mm b=500mm 惯性距：I=1/12bh3=1/125005003=5.210915Z2: h=450mm b=450mm 惯性距： I=1/12bh3 =1/124504503=3.42109 mm梁 iA8B8=EI/L=（5.4109/6600）/E=8.2105 E柱 iA0B1=EI/L=5.2109/3900=1.3105 E iA1B2=EI/L=3.42109/3300=1.04105 E将梁柱的线刚度标于计算简图中图3-4 框架轴线尺寸3.2.3 荷载计算（1）恒荷载计算屋面框架梁线刚度标准值二毡三油防水层

6、0.35KN/m2冷底子油热玛蹄脂二道 0.05 KN/m2200mm厚泡沫混凝土保温层 0.26=1.2KN/m2120mm 厚现浇板 0.1225=3 KN/m215 mm厚吊顶与粉底 0.01517= 0.2 6KN/m2合计 4.86 KN/m216（2）楼面均布恒载标准层楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥水泥砂浆结合层一道结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 0.1225=3 KN/m2抹灰层：10厚混合砂浆 0.0117=0.17 KN/m2 合计 4.33 KN/m2另八层屋面上设有水箱，因此要将水箱荷载转化为均布荷载约为5 KN/m2，水箱尺寸

7、为7.2m5.6m则：（7.2+0.5）（5.6+0.5）= 453.26KN其中 9.65为细石混凝土容重（50厚）因此八层屋面的荷载为：4.86（53.6-0.5）（6.6+2.4+6.6-0.5）+196 = 4552 KN其他层楼面荷载： 4.33（53.6-0.25-0.25）（6.6+2.4+6.6-0.2-0.25）= 3471KN（3）屋面均布活荷载： 雪荷载标准值： （103.6+0.5+7.22+2.4）（6.62+2.4+0.5）= 257KN计算重力荷载代表值，由于设计的是可上人屋面，因此取荷载为2.0 KN/m2则 八层屋面活荷载标准值为： （53.6+0.25+0.

8、25）（6.62+2.4+0.5）2+2.57 = 1999 KN（4）楼面均布活荷载：楼面均布活荷载对旅馆的一般房间为2.0 KN/m2，走廊，楼梯，门厅等处取为2.0 KN/m2楼面均布活荷载标准值为： （103.6+0.5+7.22+2.4）（6.62+0.5）2 = 1716.3 KN（5）梁柱自重（ 包括梁侧，梁底，柱的抹灰重量）梁侧，梁底抹灰近似加大了梁宽考虑例如：0.340.76.12.5 = 36.3 KN表3-1 梁柱自重编号截面（m2）长度（m）根数每根重量（KN）L10.30.66.120836.3L20.30.61.910411.3L30.30.53.14815.81L

9、40.250.53.133613.49Z10.50.54.855236.68Z20.450.453.336419.81（6）墙体自重17墙体均为240厚，两面抹灰，近似按加厚墙体考虑抹灰重量。单位面积上墙体重量为 （0.24+0.04）19=5.32 KN/m2卫生间墙厚为180: 0.219=3.8 KN/m2墙体自重计算见表：考虑墙体上有门和窗,所以墙净重按80%折算.表3-2 墙体自重墙体每片面积（m2）片数重量（KN）折算重量（KN）底层纵墙3.13.93321231698底层横墙6.13.91316451316标准层纵 墙3.12.853516451316标准层横墙6.12.7191

10、6651450卫生间纵墙1.712.8524445365卫生间横墙2.62.724640 512女儿墙纵墙1.2103.628686女儿墙横墙1.2（6.6 2+2.4）11919(7) 荷载分层总汇。顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，50%的均布活荷载，纵横墙自重、楼面上、下各半层的柱及纵横墙体自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载；50%的楼面均布活荷载；纵横梁自重，露面上下半层的柱及纵横墙体自重。将上述分项荷载相加，得集中于各层楼面的重力荷载代表值如下： 第八层：G8 = 4552+19990.5+（86+19）+365+512+36.326+11.313+1224 13.49+19.

11、810.552 = 8786.78 KN 第七层：G7 = 3471+1716.30.5+36.326+512+1316+1450+11.313+13.49124+19.81520.5+5219.810.5 = 10740.49 KN第六层：G6 = 10740.49KN 第五层：G5 = 10740.49KN第四层：G4 = 10740.49KN第三层：G3 = 10740.49KN第二层：G2 = 10740.49KN第一层: G1 = 3471+1716.30.5+36.326+11.313+12415.81+36.6818520.5+19.81520.5+1698+1316+365+5

12、12=11538.47KN3.2.4 水平地震作用下框架的侧移验算.（1）横梁线刚度.混凝土C30，Ec=3107KN/m2 ，fe=1.5N/mm2在框架结构中为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I=1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）；对中框架梁取I=2.0 I0，、图3-5质点重力荷载值建筑物总重力荷载代表值为： 84772KN 横梁线刚度计算结果列于表3-319表33 横梁线刚度梁 号L截 面bh（m2）跨 度L（m）I0=bh3/12m4边 框 架 梁中 框 架 梁Ib=2.0I0（m4）Kb=EIb/L（KNm）Ib=2.0 I0（m4）Kb=EIb/L（

13、KNm）L10.30.66.65.410-38.110-34.0510410.810-34.9104L20.30.62.45.410-38.110-310.110410.810-34.5104L30.30.63.63.1310-34.710-33.91046.2610-35.2104L40.250.53.62.610-33.910-33.251045.210-34.33104（2）横向框架柱的侧移刚度D值计算.柱线刚度列于下表表34柱线刚度柱号（Z）截面（m2）柱高度h（m）惯性矩Ic=bh3/12 （m4）线刚度KcKc=EIc/hZ10.50.54.855.2110-33.22104Z20

14、.450.453.33.4210-33.1104注：E=3107 KN/m2横向框架侧移刚度D值计算见下表表35表35 横向框架侧移刚度D值计算层柱类型根数底层边框边柱4.05/3.22=1.260.5488704边框中柱（4.05+10.1）/3.22=4.390.77126494中框边柱4.9/3.22=1.270.57936318中框中柱（4.9+4.9）/3.22=3.040.701149818D461574二.三. 四五 六 七层边框边柱（4.05+4.05）/（23.1）=0.780.393134244边框中柱（4.052+10.1）/（23.1）=2.930.594202904中

15、框边柱（4. 9+4. 9）/（23.1）=0.860.441503018中框中柱（4. 92+4.9）/（23.1）=1.550.5421851518D738666（3）横向框架的自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基频的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化成无限点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式，这样，只要求出结构顶点位移，就可按下式得到结构的基本周期：式中0基本周期调整系数。考虑非承重填充墙时取0.6 T框架的顶点位移。计算结构基本自振周期用的假想顶点位移，即假想把集中在楼层处的重力荷载代表值作为水平荷载，按弹性刚度计算结构顶点位移m。在未求出框架的周

16、期前，无法求出框架的地震力及位移，T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假象框架顶点位移，然后由T求出T1，在用T1求得框架结构的底部剪力，进而求出框架多层剪力和结构真正的位移。表36 横向框架顶点位移层次Gi（KN）Gi（KN）Di（KN/m）层间相对位移=Gi/ Dii8878787877386660.01190.5682710741159287386660.02160.5563610741302697386660.0410.5347510741410107386660.0560.4937410741517517386660.0700.4377310741624927386660.08

17、50.3677210741732337386660.0990.2827111539847724615740.18370.1837T1=1.70.6= 0.7688（s）（4）横向地震作用计算在工类场地二区，结构的特征周期Tg和地震影响系数max为：Tg=0.35（s）max=0.08由于T1=0.7688 （s）1.4 Tg =1.40.35=0.49（s），应考虑顶点附加地震21作用。按底部剪力法求得基部剪力，若按Fi=分配给各层顶点，则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层，这种分布基本符合实际，但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对周期较长的结构相差更大，地震

18、的宏观震害也表明，结构上部往往震害严重。因此引入n，即顶部附加的影响，且使修正后的剪力分布与实际更加吻合。由于本设计中有突出屋面的小塔楼，因此由于考虑鞭梢效应，通常将按顶部剪力法计算分配给小塔楼质点上的等效地震力加大，抗震规范规定放大系数取了增大的地震作用离用于设计其自身以及与其相连接的结构构件，附加应力Fn加到主体结构顶部。n= 0.08 T1+0.01=0.080.7688+0.01 = 0.0715结构横向总水平地震作用标准值：FEK=（Tg/ T1）0.9max 0.85 = （0.35/0.7688）0.90.080.85= 2839 （KN）顶点附加水平地震作用Fn =n FEK

19、= 0.07152839 = 203KN各层横向地震剪力见表如下表37各层横向地震作用及楼层地震剪力层次hiHiGiGiHiFiVi83.327.9587872455970.181514713.973.324.65107412647660.195553.71267.663.321.35107412293200.169479.81747.453.318.05107411938750.1434062153.443.314.75107411584290.117332.22475.633.311.45107411229840.091258.32733.923.38.1510741875390.0641

20、82291614.854.8511539559640.0411163032图36横向框架各层水平地震作用及地震剪力（5）横向框架抗震变形验算.多遇地震作用下，层间弹性位移验算见下表表38横向变形验算层次层间剪力Vi（KN）层间刚度Di（KN）层间位移Vi/Di（m）层高（m）层间相对弹性转角e8713.97386660.00013.31/330071267.67386660.00173.31/194161747.47386660.00243.31/137552153.47386660.00293.31/113842475.67386660.00333.31/100032733.77386660

21、.00373.31/892229167386660.00393.31/846130324615740.00664.851/745层间弹性相对转角均满足要求e44.86KN截面尺寸满足设计要求 验算配箍量KN44.86KN均满足要求，不需要计算箍筋。选用6200的构造箍筋。 344.4.4 平台梁在砖墙上的支承长度验算 对于跨度6m的钢筋混凝土梁，梁端有效支承长度：h0梁的截面高度mmf砌体抗压强度设计值 N/ mm2 本设计选MU10粘土砖，M5D 混合砂浆，f=1.58 N/ mm2=149mm取满足要求。5 首层楼梯的设计5.1基本设计依据某七层旅馆室内楼梯平面图见图6-1。结构安全等级为

22、二级。结构重要性系数r0=1。活荷载标准值qk=2.0KN/。主要选用材料：平台板及楼梯段受力及构造钢筋均用HPB235级钢筋（），平台梁纵向受力钢筋用HRB335级钢筋（）。混凝土C20。主要材料做法：踏步面层贴大理石踏步面层50mm厚，梯段板下抹麻刀灰20mm厚，采用金属条栏杆。5.2梯段板 TB-1板的计算5.2.1梯段板 TB-1的计算踏步板的倾角： 板厚： 取t=130mm5.2.2 荷载计算5.2.3 内力及截面承载力计算（1）正截面承载力计算取h0=t-20=130-20=110mm ln=3000mm考虑到梯段板两断与梁的固结作用，板跨中的最大弯矩：KNm根据混凝土结构设计规范

23、GB500102002板的配筋应按下列公式计算 35荷 载 种 类荷 载 标 准 值（KN/m）荷载分项系数荷 载设计值（KN/m）恒荷 载g（kN/m）栏杆自重踏步梯段板自重（厚130mm）预制水磨石面层（厚50mm）梯段板板下抹灰（厚20mm）0.2r2（）=25（）=5.23r1c1（e+d）/e=22.60.05（0.30+0.15）/0.30 =1.7r3（）=17=0.381.21.21.21.20.246.282.040.46恒荷载g小计7.519.02活 荷 载q2.01.42.8总 计p9.5111.82表5-2 TB-1板荷载计算采用HPB235级钢筋 =2100AS-2.

24、297AS2AS=788.67mm2 HYPERLINK mailto:选用1095 选用10 95 AS=826mm2 788.67mm2（2）斜截面承载能力计算 由于由此可证明梯段板抗剪承载能力较大，设计楼梯时不需要对梯段斜截面进行验算。5.3 TB-2平台板计算5.3.1计算简图及截面尺寸计算简图如图a所示受力状态示为单跨简支梁如图b所示板厚：t=70mm h0=70-20=50mm5.3.2荷载计算表6-3 平台板TB-2荷载计算荷 载 种 类荷 载标 准 值（KN/m）荷 载分项系数荷 载设计值（KN/m）恒荷载g（kN/m）预制水磨石面层（厚50mm）踏步梯段板自重（厚100mm）

25、平台板板下抹灰（厚20mm）1.130.381.21.21.21.362.100.46恒荷载g小计3.263.92活 荷 载q2.01.42.8总 计p5.266.725.3.3 内力及承载力计算荷载设计值： P=6.72KN/mKN/m由板的配筋应按下列公式计算 采用HPB235级钢筋 37 =16800AS-2.297AS2AS=213.5mm2 选用6130。 AS=218mm2 213.5mm25.4 平台梁TL-1计算5.4.1 计算简图及截面尺寸由图 可知平台梁两端支承在砖墙上，可按单跨简支梁计算，不考虑平台板的影响。梁的计算跨度：l=ln+a=（3600-240）+240=360

26、0mm1.05ln=3528mm 取l=3600mm梁的截面尺寸选：bh=250mm350mm h0=350-35=315mm5.4.2 荷载计算作用在TL-1梁上的荷载主要是由平台板、梯段板传来的反力 自重。如下所示： TB-2平台板传来的荷载：6.721.60.5=5.38KN/m TB-1梯段板传来的荷载：11.823.60.5=21.28KN/m TL-1梁自重（包括外表抹灰）：250.300.371.2=3.33KN/m P总=5.38+21.28+3.33=29.99KN/m5.4.3内力及承载力计算（1）内力计算：KN/m KN（2）正截面受弯承载力计算 已知 KN h0=315

27、mm 0.178 采用HRB335级钢筋 mm2 HYPERLINK mailto:选用316180 选用316180 AS=603mm2 或416 AS=615mm2均满足配筋验算要求。（3）斜截面承载能力验算38a 验算梁截面尺寸KN50.38KN 截面尺寸满足设计要求b 验算配箍量KN50.38KN均满足要求，不需要计算箍筋。选用6200的构造箍筋。5.5 平台梁在砖墙上的支承长度验算对于跨度6m的钢筋混凝土梁，梁端有效支承长度：h0梁的截面高度mmf砌体抗压强度设计值 N/ mm2 本设计选MU10粘土砖，M5D 混合砂浆，f=1.58 N/ mm2=149mm取满足要求。6 楼板设计

28、6.1设计资料 楼盖采用现浇钢筋混凝土板结构，活荷载标准值为2.0KN/m2，荷载分项系数为1.4，钢筋混凝土楼盖平面示意图如下：39 图6-1 ：楼盖平面示意图板底的梁宽为300mm 墙体厚200mm。板厚取120mm楼板的做法：水磨石地面粉底，混凝图强度等级为C30,钢筋I级6.2 荷载计算荷载分项系数取1.2; 活荷载分项系数取1.4恒载（g）120mm混凝土板： 250.12=3.0 KN/m2水磨石地面 0.65 KN/m2吊顶或粉底 0.5 KN/m2共计 4.15 KN/m2活载（p） 2.0 KN/m2总计 1.24.15+1.42.0=7.78 KN/m26.2.1区格B1的

29、计算（1）计算跨度40 L1=2400-250=2150mm L2=3600-250=3350mm 由 ； ； 由式 载L1方向的截面有效高度为： h0=120-25=95mm计算L1方向的截面配筋 在L2方向截面配筋 41 选用 支座截面配筋：（l1方向） 支座l1，l2方向也均选用 B2区板的计算计算跨度 采用以下比值 利用 42 L1 方向的截面有效高度 计算L1方向的截面配筋 L1方向跨中选用 由于M 很小，均按照构造配筋支座处 L2方向跨中选用 支座选用 B3区板的计算计算跨度43 计算L1方向的配筋截面选用 L2方向的截面配筋选用 由于弯矩过小，L1,L2方向支座处均按构造配筋选用

30、 B4区板的配筋计算计算跨度 44 由公式： L1截面的有效高度： 计算L1方向的配筋： 选用 由于弯矩很小，则只需配置 7基础设计7.1 地质条件7.1.1 本工程场地地势平坦，土层分布比较规律，地基承载力为120KN/m2140 KN/m2.。持力层为轻质粘土，冻土厚度为400mm，地下水位为7m，水质对混凝土无侵蚀。7.1.2 本宾馆楼上部为框架结构，无地下室。同一列柱传下来的竖向荷载相同，本设计以横向中框架B柱为例，采用混凝土灌注桩基础，总高度为27.95m，其传至基础的荷载为N=2773.02KN，M=243.62KNm7.1.3 承台厚度根据以往经验初步定为900mm 深1.4m。457.2单桩承载力验算7.2.1初步设计 桩长初步定为10mm，沉管灌注桩，因此沙土层较厚采用的是摩擦桩。初步估算单桩承载力，桩的有效长度为10m，地基土指标，该土为粉质粘土利用公式：摩擦桩 式中 单桩竖向承载力特征值（KN） 桩端的端摩阻力特征值，由当地静荷载试验结果统计分析折算得KN/m 桩侧的侧阻力特征值，由当地静荷载试验结果统计分析折算得KN/m 桩底端横截面面积 mm2 桩身周边长度m 第i层岩土的厚度预先按