建筑住宅楼建筑及结构毕业设计

目录PAGE目录目录中文摘要 Ⅰ英文摘要 ⅡTOC\o"1-4"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc231653129"1绪论1HYPERLINK\l"_Toc231653130"1.1钢筋混凝土的发展历史1HYPERLINK\l"_Toc231653131"1.2选题目的1HYPERLINK\l"_Toc231653132"1.3该选题主要研究的内容1HYPERLINK\l"_Toc231653133"1.4该选题设计要点分析2HYPERLINK\l"_Toc231653134"2工程概况与设计条件4HYPERLINK\l"_Toc231653135"2.1建筑概况4HYPERLINK\l"_Toc231653136"2.2结构设计基本条件4HYPERLINK\l"_Toc231653137"2.2.1楼、屋面板计算基本条件4HYPERLINK\l"_Toc231653138"2.2.1框架结构梁柱计算基本条件4HYPERLINK\l"_Toc231653139"2.2.2基础计算基本条件4HYPERLINK\l"_Toc231653140"2.3设计参考文献5HYPERLINK\l"_Toc231653141"3结构选型及结构布置8HYPERLINK\l"_Toc231653142"3.1结构类型选择8HYPERLINK\l"_Toc231653143"3.1.1上部结构选型8HYPERLINK\l"_Toc231653144"3.1.2基础结构选型8HYPERLINK\l"_Toc231653145"3.1.3楼梯结构选型9HYPERLINK\l"_Toc231653146"3.2结构布置9HYPERLINK\l"_Toc231653147"3.2.1柱网布置9HYPERLINK\l"_Toc231653148"3.2.2楼板梁格布置9HYPERLINK\l"_Toc231653149"3.2.3结构平面布置图9HYPERLINK\l"_Toc231653150"4材料及截面尺寸11HYPERLINK\l"_Toc231653151"4.1建筑材料选择11HYPERLINK\l"_Toc231653152"4.1.1混凝土11HYPERLINK\l"_Toc231653153"4.1.2钢筋11HYPERLINK\l"_Toc231653154"4.1.3砌体11HYPERLINK\l"_Toc231653155"4.2梁截面尺寸估算12HYPERLINK\l"_Toc231653156"4.2.1框架梁截面尺寸估算12HYPERLINK\l"_Toc231653157"4.2.2次梁截面尺寸估算12HYPERLINK\l"_Toc231653158"4.3框架柱截面尺寸估算12HYPERLINK\l"_Toc231653159"4.4楼屋面板厚度估算15HYPERLINK\l"_Toc231653160"5结构计算模型17HYPERLINK\l"_Toc231653161"5.1框架计算模型的确定17HYPERLINK\l"_Toc231653162"5.2框架梁、柱的线刚度计算18HYPERLINK\l"_Toc231653163"6竖向荷载标准值21HYPERLINK\l"_Toc231653164"6.1屋面、楼面活荷载标准值21HYPERLINK\l"_Toc231653165"6.1.1屋面活荷载标准值21HYPERLINK\l"_Toc231653166"6.1.2楼面活荷载标准值21HYPERLINK\l"_Toc231653167"6.2屋面、楼面及墙柱永久荷载标准值21HYPERLINK\l"_Toc231653168"6.2.1屋面板自重标准值21HYPERLINK\l"_Toc231653169"6.2.2标准层楼面板自重标准值21HYPERLINK\l"_Toc231653170"6.2.3梁自重标准值22HYPERLINK\l"_Toc231653171"6.2.4柱自重标准值22HYPERLINK\l"_Toc231653172"6.2.5墙自重标准值22HYPERLINK\l"_Toc231653173"6.3框架竖向荷载标准值23HYPERLINK\l"_Toc231653174"6.3.1框架竖向荷载组集原则23HYPERLINK\l"_Toc231653175"6.3.2框架竖向永久荷载和可变荷载标准值23HYPERLINK\l"_Toc231653176"6.5.3框架在竖向荷载作用下的恒载总图27HYPERLINK\l"_Toc231653177"6.5.4框架在竖向荷载作用下的活荷载总图29HYPERLINK\l"_Toc231653178"7水平荷载及位移计算31HYPERLINK\l"_Toc231653179"7.1水平风荷载计算31HYPERLINK\l"_Toc231653180"7.1.1风荷载标准值计算31HYPERLINK\l"_Toc231653181"7.1.2侧移刚度D值计算33HYPERLINK\l"_Toc231653182"7.1.3风荷载作用下的位移验算33HYPERLINK\l"_Toc231653183"7.2水平地震作用计算34HYPERLINK\l"_Toc231653184"7.2.1重力荷载代表值计算34HYPERLINK\l"_Toc231653185"7.2.2框架自振周期计算36HYPERLINK\l"_Toc231653186"7.2.3多遇水平地震作用及楼层地震剪力计算37HYPERLINK\l"_Toc231653187"7.2.4多遇水平地震作用位移验算38HYPERLINK\l"_Toc231653188"8框架内力计算40HYPERLINK\l"_Toc231653189"8.1竖向荷载内力计算40HYPERLINK\l"_Toc231653190"8.2水平荷载作用下框架的内力分析50HYPERLINK\l"_Toc231653191"8.2.1反弯点法50HYPERLINK\l"_Toc231653192"8.2.2D值法50HYPERLINK\l"_Toc231653193"8.3风荷载标准值作用下的内力计算50HYPERLINK\l"_Toc231653194"8.4水平地震作用下的内力计算53HYPERLINK\l"_Toc231653195"9框架内力组合61HYPERLINK\l"_Toc231653196"9.1控制截面及最不利内力61HYPERLINK\l"_Toc231653197"9.1.1框架梁的控制截面内力分析计算61HYPERLINK\l"_Toc231653198"9.1.2框架柱的控制截面及最不利内力分析61HYPERLINK\l"_Toc231653199"9.2竖向荷载的框架梁弯矩塑性调幅62HYPERLINK\l"_Toc231653200"9.3荷载效应组合66HYPERLINK\l"_Toc231653201"9.3.1框架梁BC承载能力极限状态下的基本组合66HYPERLINK\l"_Toc231653202"9.3.2框架梁承CB载能力极限状态下的基本组合66HYPERLINK\l"_Toc231653203"9.3.2框架梁CB正常使用极限状态下的基本组合66HYPERLINK\l"_Toc231653204"9.3.3框架梁BA正常使用极限状态下的基本组合66HYPERLINK\l"_Toc231653205"9.3.4框架柱Z15承载能力极限状态下的基本组合67HYPERLINK\l"_Toc231653206"9.3.5框架柱Z16承载能力极限状态下的基本组合67HYPERLINK\l"_Toc231653207"9.3.6框架柱Z17承载能力极限状态下的基本组合67HYPERLINK\l"_Toc231653208"9.3.7框架柱Z15正常使用极限状态下的基本组合67HYPERLINK\l"_Toc231653209"9.3.8框架柱Z16正常使用极限状态下的基本组合67HYPERLINK\l"_Toc231653210"9.3.9框架柱Z17正常使用极限状态下的基本组合67HYPERLINK\l"_Toc231653211"10框架配筋计算95HYPERLINK\l"_Toc231653212"10.1框架抗震设计分析95HYPERLINK\l"_Toc231653213"10.2框架结构抗震设计措施95HYPERLINK\l"_Toc231653214"10.3框架梁设计及配筋96HYPERLINK\l"_Toc231653215"10.3.1框架梁正截面受弯承载力计算96HYPERLINK\l"_Toc231653216"10.3.2框架梁裂缝验算105HYPERLINK\l"_Toc231653217"10.3.3框架梁的斜截面配筋计算108HYPERLINK\l"_Toc231653218"10.4框架柱的配筋计算114HYPERLINK\l"_Toc231653219"10.4.1柱剪跨比和轴压比验算114HYPERLINK\l"_Toc231653220"10.4.2框架柱的正截面配筋计算115HYPERLINK\l"_Toc231653221"10.4.3框架柱裂缝验算126HYPERLINK\l"_Toc231653222"10.4.4框架柱的斜截面配筋计算126HYPERLINK\l"_Toc231653223"11屋盖板、次梁内力及截面配筋133HYPERLINK\l"_Toc231653224"11.1内力分析理论依据133HYPERLINK\l"_Toc231653225"11.1.1弹性理论分析133HYPERLINK\l"_Toc231653226"11.1.2塑性理论分析133HYPERLINK\l"_Toc231653227"11.2屋面板计算(按弹性理论计算)134HYPERLINK\l"_Toc231653228"11.3楼面板计算(按塑性理论计算)138HYPERLINK\l"_Toc231653229"11.4次梁计算146HYPERLINK\l"_Toc231653230"11.4.1次梁内力计算146HYPERLINK\l"_Toc231653231"11.4.2次梁配筋计算147HYPERLINK\l"_Toc231653232"12楼梯设计149HYPERLINK\l"_Toc231653233"12.1设计参数149HYPERLINK\l"_Toc231653234"12.2楼梯板计算149HYPERLINK\l"_Toc231653235"12.2.1荷载计算149HYPERLINK\l"_Toc231653236"12.2.2内力计算：149HYPERLINK\l"_Toc231653237"12.2.3配筋计算150HYPERLINK\l"_Toc231653238"12.3平台板计算150HYPERLINK\l"_Toc231653239"12.3.1确定板厚150HYPERLINK\l"_Toc231653240"12.3.2荷载计算150HYPERLINK\l"_Toc231653241"12.3.3内力计算150HYPERLINK\l"_Toc231653242"12.3.4配筋计算150HYPERLINK\l"_Toc231653243"12.4平台梁计算：151HYPERLINK\l"_Toc231653244"12.4.1估算平台梁截面151HYPERLINK\l"_Toc231653245"12.4.2荷载计算：151HYPERLINK\l"_Toc231653246"12.4.3内力计算：151HYPERLINK\l"_Toc231653247"12.4.4配筋计算151HYPERLINK\l"_Toc231653248"13基础及承台计算153HYPERLINK\l"_Toc231653249"13.1设计资料153HYPERLINK\l"_Toc231653250"13.2确定单桩承载力特征值153HYPERLINK\l"_Toc231653251"13.3柱Z15承台的设计153HYPERLINK\l"_Toc231653252"13.3.1考虑地震荷载作用的标准组合153HYPERLINK\l"_Toc231653253"13.3.2初选桩的跟数153HYPERLINK\l"_Toc231653254"13.3.3初选承台尺寸153HYPERLINK\l"_Toc231653255"13.3.4计算桩顶荷载154HYPERLINK\l"_Toc231653256"13.3.5承台受冲切承载验算154HYPERLINK\l"_Toc231653257"13.3.6承台受剪切承载力计算156HYPERLINK\l"_Toc231653258"13.3.7承台受弯承载力计算156HYPERLINK\l"_Toc231653259"13.3.8局部受压承载力计算157HYPERLINK\l"_Toc231653260"总结159HYPERLINK\l"_Toc231653261"致谢161HYPERLINK\l"_Toc231653262"参考文献162附录1图纸(另祥)1绪论PAGE1071绪论1绪论1.1钢筋混凝土的发展历史根据《混凝土结构设计原理》[1]：现代混凝土结构是随着水泥和钢铁工业的发展而发展起来的，至今已有150多年的历史。1824年，英国约瑟夫·阿斯匹丁(JosephAspdin)发明了波特兰水泥并取得了专利。1850年，法国兰波特(L.Lambot)制成了铁丝网水泥砂浆的小船。1961年，法国约瑟夫·莫尼埃(JosephMonier)获得制造钢筋混凝土板、管道和拱桥的专利。1866年，德国学者发表了混凝土结构的计算理论和计算方法，1887年又发表了试验结果，并提出了钢筋应配置在受拉区的概念和板的计算方法。在此之后，钢筋混凝土的推广应用才有了较快的发展。1891—1894年，欧洲各国的研究者发表了一些理论和试验研究结果。但是在1850—1900年的整整50年内，由于工程师们将钢筋混凝土的施工和设计方法视为商业机密，因此总的来说公开发表的研究成果不多。美国学者1850年进行过钢筋混凝土梁的试验，但其研究成果直到1877年才发表并为人所知。19世纪70年代初有学者曾使用某些形式的钢筋混凝土，并且于1884年第一次使用变形(扭转)钢筋并形成专利。1890年在旧金山建造了一幢两层高、312英尺(约95m)长的钢筋混凝土美术馆。从此以后，钢筋混凝土在美国才获得了迅速的发展。目前，在我国的多高层建筑中，钢筋混凝土结构应用最为普遍，其中钢筋混凝土框架结构是最常用的结构形式，因为其具有足够的强度、良好的延性和较强的整体性，广泛用于地震设防地区。1.2选题目的 住宅是人们生活中最常接触的建筑类型之一，住宅设计的好坏直接关乎人们的生活质量和体验。为了使大学学到的各科目例如房屋建筑学、建筑制图、结构力学、混凝土结构设计原理、混凝土结构设计、多高层建筑结构、抗震结构设计、基础工程等能够得到巩固、有机结合起来，住宅的建筑和结构设计是一个很好的课题。住宅的功能是提供居住者满足其生理、心理及行为要求的实用、安全、美观的居住环境，因此决定了它的结构布置比商业楼、学校教学楼、图书馆等稍不规则，例如南北向卧室开间不一致，使横向框架不能拉通等等，结构不规则对结构设计是不利的，而这恰恰是一个很好的训练机会。综合以上原因，本人选择了《XXX住宅楼建筑及结构设计》这个题目。1.3该选题主要研究的内容结构设计主要内容：(1)在建筑设计方案和施工图的基础上进行结构方案的选型，进行结构布置，配合建筑设计的要求进行梁、柱等结构构件尺寸的初步选择，绘制标准层及屋顶层的结构平面布置图；(2)进行标准层楼盖与屋盖部分楼板与次梁的内力计算和配筋计算；(3)按照结构平面协同工作的假设，计算其中一榀典型的平面框架，确定并绘制平面框架计算简图；进行竖向恒、活荷载以及水平风荷载、地震作用计算，绘制框架的荷载简图；(4)分别进行在各种荷载单独作用下框架的内力分析；(5)确定框架梁、柱构件的控制截面，根据各控制截面的内力组合目标进行最不利内力组合；(6)框架梁柱构件设计(截面配筋计算、梁柱配筋的构造要求及节点的构造处理)；(7)绘制结构施工图；(8)运用计算机软件(广厦CAD)进行工程的结构设计，编辑完善整套结构施工图，并对计算机软件计算结果和手工计算结果进行对比分析，找出误差结论和误差产生的原因。1.4该选题设计要点分析钢筋混凝土框架结构具有良好的抗震性能，结构抗震的本质就是延性，结构主要靠延性来抵抗较大地震作用下的非弹性变形。对于受弯构件来说，随着荷载增加，首先受拉区混凝土出现裂缝，从受拉钢筋屈服到压区混凝土压碎，是构件的破坏过程。在这过程中，构件的承载能力没有多大变化，但其变形的大小却决定了破坏的性质。提高延性可以增加结构抗震潜力，增强结构抗倒塌能力。延性结构通过塑性铰区域的变形，能够有效地吸收和耗散地震能量；同时，这种变形降低了结构的刚度，致使结构在地震作用下的反应减小，也就是使地震对结构的作用力减小。当结构设计成为延性结构时，由于塑性变形可以耗散地震能量，结构变形虽然会加大，但结构承受的地震作用不会很快上升，内力也不会再加大，因此具有延性的结构可降低对结构的承载力要求，也可以说，延性结构是用它的变形能力来抵抗罕遇地震作用；反之，如果结构的延性不好，则必须有足够大的承载力抵抗地震。后者会多用材料，对于地震发生概率极少的抗震结构，延性结构是一种经济的设计对策。此外，延性可以使超静定结构的内力得以充分重分布，采用塑性内力重分布方法设计时，同样也可以节约钢筋用量，取得较好的经济效果。因此可以说结构的延性和结构的强度是同等重要的。框架结构是由梁、板、柱以及节点这四部分组成，其中梁、柱以及节点的延性决定了整个框架结构的延性。因此，只要保证柱、梁和节点的延性也就保证的框架结构的延性，从而也就确保了框架结构的抗震能力。在抗震设计中为保证结构的延性，常常采用以下措施：控制受拉钢筋配筋率，保证一定数量受压钢筋，通过加箍筋保证纵筋不局部压屈失稳以及约束受压混凝土，对柱子限制轴压比等。合理选择了结构的屈服水准和延性要求后，通过抗震措施来保证结构确实具有所需的延性能力，从而保证结构在中震、大震下实现抗震设防目标。系统的抗震措施包括以下几个方面内容：(1)“强柱弱梁”：人为增大柱相对于梁的抗弯能力，使钢筋混凝土框架在大震下，梁端塑性铰出现较早，在达到最大非线性位移时塑性转动较大；而柱端塑性铰出现较晚，在达到最大非线性位移时塑性转动较小，甚至根本不出现塑性铰。从而保证框架具有一个较为稳定的塑性耗能机构和较大的塑性耗能能力。(2)“强剪弱弯”：剪切破坏基本上没有延性，一旦某部位发生剪切破坏，该部位就将彻底退出结构抗震能力，对于柱端的剪切破坏还可能导致结构的局部或整体倒塌。因此可以人为增大柱端、梁端、节点的组合剪力值，使结构能在大震下的交替非弹性变形中其任何构件都不会先发生剪切破坏。(3)“强结点强锚固弱构件”：结点区的破坏如果是脆性的，造成的后果可能相当严重。若结点区一坏，与之相连的梁柱构件的性能再好也发挥不出来。因此，在抗震设计中，应使结点区的承载力相对较强，使与之相连的构件的承载力相对较弱，同时还要保证支座连接和钢筋锚固不发生破坏。(4)抗震构造措施：通过抗震构造措施来保证形成塑性铰的部位具有足够的塑性变形能力和塑性耗能能力，同时保证结构的整体性。这一系统的抗震措施理念已被世界各国所接受。2工程概况与设计条件2工程概况与设计条件2.1建筑概况况本工程为XXX住住宅楼建筑及及结构设计，为为永久性建筑筑物，共7层，6、7层为复式，总总建筑面积约约4800mm2。首层层高2.8m，其余各层层层高为3.0m。外墙及分分户墙厚度为为180mm，其余内墙墙厚度均为120mm。外墙面贴贴杏黄混色陶陶瓷砖，内墙墙面采用水泥泥石灰砂浆抹抹灰20mm厚。楼梯间间地面用水泥泥砂浆打底贴贴瓷砖。上人人屋面采用水水泥砂浆防水水层25mm厚。屋面女女儿墙高1200mmm。首层架空空为停车场，首首层室内外高高差为-0.155m。住宅楼面和屋面户户型见下图2.2结构设计基基本条件2.2.1楼、屋屋面板计算基基本条件建筑结构的安全等等级：二级；；设计使用年限500年，γ0＝1.0；一类环境。2.2.1框架结结构梁柱计算算基本条件设计使用年限500年;地上结构部分为一一类环境，地地下结构部分分为二b类环境；抗震设防烈度：77度；设计基本地震加速速度：0.10g；设计地震分组：第第一组；建筑场地类别：ⅡⅡ类；建筑抗震设防类别别：丙类；建筑结构的阻尼比比：ζ＝0.05。2.2.2基础计计算基本条件件土层编号土层名称土层厚度(m)含水量（%）重度(KN/m3)孔隙比e塑限（%）液限（%）qsa1人工填土2.11802淤泥质土10.14917.51.312439.593粘土0.832190.86425.343.5304粉质粘土5.431.818.90.8262738245强风化岩20qsa=100kppaqppa=38000kpa2.3设计参考文文献沈蒲生.混凝土结结构设计原理理.高等教育出出版社，2002沈蒲生.混凝土结结构设计.高等教育出出版社，2003尚守平.结构抗震震设计.高等教育出出版社，2003国家标准.GB550010—2002混凝土结构构设计规范.中国建筑工工业出版社，2002国家标准.GB550007—2002建筑地基基基础设计规范范.中国建筑工工业出版社，2002国家标准.GB550009—2001建筑结构荷荷载规范.中国建筑工工业出版社，2002谢剑，赵丹.Exxcel在建筑工程程中的应用.天津大学出出版社，2004江见鲸，郝亚民..建筑概念设设计与选型.机械工业出出版社，2004董平.多高层框架结构..机械工业出出版社，2005《混凝土结构设计计规范算例》中中国建筑工业业出版社，2003《建筑结构静力计计算手册》《混凝土结构简明明构造手册》《建筑抗震设计规规范》图2.12-6层层平面图图2.1屋面平面面图3结构选型及结构布置3结构选型及结构布布置3.1结构类型型选择建筑的结构体系，不不仅要从使用用工艺要求出出发，更主要要的是取决建建筑的高度。随随着建筑层数数的增加，高高度越高，则则由于风力或或地震作用引引起的侧向力力就越大，建建筑必须具有有相应的抗侧侧力结构体系系来抵抗侧向向力。目前，建筑筑常用的结构构体系有框架架、剪力墙、框框架-剪力墙等结结构体系。在在高层建筑中中，为增大侧侧向刚度，利利用空间的结结构的作用，又又发展了框架架-筒体结构，筒筒中筒结构及及组合筒结构构等多种抗侧侧力和空间刚刚度都很好的的结构体系。多层建筑往往采用用混合结构或或多层框架结结构，随着建建筑层数的增增加，框架结结构成为一种种良好的既能能承担竖向荷荷载又能承担担水平力的结结构形式。但但由于框架柔柔性较大，在在侧向力作用用下会产生较较大的侧向位位移，且随着着建筑高度的的增加，水平平作用使得框框架底部梁柱柱构件的弯矩矩和剪力显著著增加，从而而导致梁柱截截面尺寸和配配筋量增加，到到一定程度，将将给建筑平面面布置和空间间处理带来困困难，影响建建筑空间的正正常使用，在在材料用量和和造价方面也也趋于不合理理，所以框架架往往限制在在16层以下,高度一般不不宜超过600m。层数再高高时，框架-剪力墙又成成为更好的结结构形式，层层数再多就发发展为剪力墙墙结构、框筒筒结构、筒体体结构等形式式。另外，框架构件截截面较小，抗抗侧刚度较小小，在强震下下结构整体位位移都较大，容容易发生震害害。此外，非非结构性破坏坏如填充墙、建建筑装修和设设备管道等破破坏较严重。因因而其主要适适用于非抗震震区和层数较较少的建筑，在在较高地震烈烈度区高度更更加受到限制制。3.1.1上部部结构选型根据本建筑的层数数、高度、使使用功能等特特点，考虑其其使用要求、受受力性能、施施工方便以及及经济合理等等原则，建筑筑的高宽比HH/B小于5，抗震设防防烈度为7度，建筑高高度小于555m，所以选用用框架结构体体系。结构的的竖向荷载由由各层楼板通通过主梁传给给柱，再传给给基础，最后后传给地基；；水平荷载通通过墙(楼板)传至柱再向向下传递。根根据建筑的施施工方法：选选用全现浇式式框架：承重重构件的梁、板板、柱均为现现场绑扎、支支模、浇筑、养养护而成，其其整体性好，抗抗震性强。根根据建筑的承承重方式：选选用全框架结结构，其竖向向荷载和水平平荷载全部由由框架承当，而而内外墙仅起起围护和分隔隔作用，具有有较好的整体体性和抗震性性。3.1.2基础础结构选型工程建设地点为江江门市某区，场场地处于我国国东南沿海地地震带内带中中段，地质构构造活动相对对较弱，历史史地震活动微微弱，无大的的地震灾害记记录。地貌单单元属珠江三三角洲冲积平平原，场地原原为耕地、鱼鱼塘，经人工工填土整平，地地面较为平坦坦。场地工程程地质条件较较复杂，地基基上部土层(1)素填土(松散)、(2)粘土(可塑)、(3)细砂(松散)、(4)淤泥(流塑)和(5)粉质粘土(可塑)均属软弱或或较软弱土层层，其强度低低，压缩性高高，土质不均均匀，不宜选选作基础持力力层；而地基基下部岩土层层：(6)粉质粘土(硬塑)、(7)全风化混合合岩和(8)强风化混合合岩，强度较较高，压缩性性较低，层位位稳定，可选选作基础持力力层。根据场场地工程地质质条件，故采采用预制桩基基础承重，桩桩端持力层选选用(9)全风化混合合岩，基础梁梁采用现浇钢钢筋混凝土浇浇筑。3.1.3楼梯梯结构选型选用现浇钢筋混凝凝土板式楼梯梯。3.2结构布置置结构的布置：框架架结构房屋的的建筑体型及及结构布置，必必须有利于抵抵抗水平和竖竖向荷载，特特别是在抗震震设防地区，应应能满足抗震震设防标准的的要求，使房房屋达到最好好的工作性能能。因此结构构的布置宜沿沿结构的平面面和竖向尽可可能的简单、规规则、均匀、对对称，避免发发生突变；使荷载的传递路线线明确，结构构计算简图简简单并易于确确定；使结构构的整体性好好，受力可靠靠，施工简便便，经济合理理。结构的刚刚度平面布置置宜均匀对称称，上下宜均均匀连续。楼楼梯间、电梯梯间不宜布置置在结构单元元的两端和凹凹角部。框架架结构布置主主要包括柱网网布置及楼板板梁格布置两两个方面。3.2.1柱网网布置框架结构柱网的布布置应符合以以下两个原则则：(1)柱网布置应应能满足建筑筑功能的要求求，且便于施施工；(2)柱网布置应应规则、整齐齐对称、间距距适中(梁跨在6～9m为宜)、传力明确确。3.2.2楼楼板梁格布置置柱网确定后，将柱柱用梁连接起起来就形成了了框架结构。为为了计算方便便，将空间框框架结构体系系简化为纵横横两个方向的的平面框架。纵纵向框架和横横向框架分别别承受各自方方向上的水平平力(如风荷载、地地震作用)，而楼(屋)面竖向荷载载按梁格不同同布置则按不不同的方式传传递。根据该该建筑的体型型以及柱网的的布置，选用用纵横向框架架结构承重。这这种方案是在在两个方向上上布置承重梁梁来承受楼面面竖向荷载，具具有较好的整整体工作性能能，应用较为为广泛。一般般当柱网布置置为正方形或或接近正方形形，或楼面荷荷载较大时，常常采用这种方方案。在地震震设防地区，多多层框架结构构房屋常采用用这种方案。梁板结构尽可能划划分为等跨度度，以便于设设计和施工；；主梁的跨度度范围内次梁梁的根数宜为为偶数，以使使主梁受力合合理。对于肋肋梁楼盖，单单向板的经济济跨度一般为为2～3m；双向板的的经济跨度一一般为3～4.5m；次梁的经经济跨度一般般为4～6m；主梁的经经济跨度一般般为5～8m。3.2.3结结构平面布置置图结构平面布置图如如图3.1所示。图3.1标准层平平面结构布置置图4材料及截面尺寸4材料及截面尺寸4.1建筑材料选选择4.1.1混凝土土按照《混凝土结构构设计规范》[4]第3.4.1条和第3.4.2的规定，一类环境混凝土最低强度等级C20。二b类环境混凝土最低强度等级C30。

有抗震设防要求的混凝土结构的混凝土强度等级应符合：框支梁、框支柱以及一级抗震等级的框架梁、柱、节点，混凝土强度等级不应低于C30；其他各类结构构件，混凝土强度等级不应低于C20。本设计建筑结构安全等级：二级，混凝土结构耐久性类别为一类环境，因此：(1)基础选用C330，其强度度设计值为ffc=14.33N/mm2，ft=1.443N/mmm2，ftk=2.220N/mmm2；弹性模量量为Ec=2.1××105N/mm2。(2)梁、柱、楼板板选用C300，其强度设设计值为fc=14.33N/mm2，ft=1.433N/mm2，ftk=2.220N/mmm2；弹性模量量为Ec=2.1××105N/mm2。4.1.2钢筋按《混凝土结构设设计规范》[[4]规定，普普通钢筋混凝凝土采用HRB4000级和HRB3335级钢筋，也也可采用HPB2335级和RRB4000级钢筋且提提倡用HRB4000级(即新Ⅲ级)钢筋作为我我国钢筋混凝凝土结构的主主力钢筋。鉴鉴于本结构要要节省钢筋用用量，为了提提高结构构件件的质量，应应尽量选用强强度较高、塑塑性较好、价价格较低的钢钢材。(1)梁、柱和基础础的受力钢筋筋采用热扎钢钢筋HRB3335，查《混混凝土结构设设计规范》[[4]得强度度设计值fy=300N//mm2,fyk=3355N/mm2,弹性模量量为Es=2.1××105N/mm2。(2)其余钢筋采用用热扎钢筋HHPB2355，其强度设设计值fy=210N//mm2,fyk=2355N/mm2,弹性模量量为Es=2.0××105N/mm2。4.1.3砌体按照《建筑抗震设设计规范》[[4]的规定定，混凝土结结构的非承重重墙体应优先先采用轻质墙墙体材料，混凝土小型型空心砌块的的强度等级不不应低于MU7.5，其砌筑砂砂浆强度等级级不应低于M7.5。钢筋混凝土土结构中的砌砌体填充墙，宜宜与柱脱开或或采用柔性连连接，并应符符合下列要求求：(1)填充墙在平面和竖竖向的布置，宜宜均匀对称，宜宜避免形成薄薄弱层或短柱柱；(2)砌体的砂浆强强度等级不应应低于M5，墙顶应与与框架梁密切切结合；(3)填充墙应沿框框架柱全高每每隔500mm设2φ6拉筋，拉筋筋伸入墙内的的长度，6、7度时不应小小于墙长的1/5且不小于700mm，8、9度时宜沿墙墙全长贯通；；(4)墙长大于5mm时，墙顶与与梁宜有拉结结；墙长超过过层高2倍时，宜设设置钢筋混凝凝土构造柱；；墙高超过4m时，墙体半半高宜设置与与柱连接且沿沿墙全长贯通通的钢筋混凝凝土水平系梁梁。本工程墙体选用MM10页岩砌块，M7.5水泥砂浆砌砌筑；外墙、楼梯墙墙：18厚，内墙、女女儿墙：120mm厚。4.2梁截面尺寸寸估算梁截面尺寸主要应应满足构件承承载力及刚度度两方面要求求。4.2.1框架梁梁截面尺寸估估算框架梁截面尺寸确确定应满足构构件承载力、刚刚度和延性的的要求，当梁梁的负荷面积积较大或荷载载较大时，宜宜取上限值。为为防止梁产生生剪切脆性破破坏，梁的净净跨与截面高高度之比不宜宜小于4。设计时通通常可按经验验选取，或按按满足刚度要要求的跨高比比范围和模数数选取。参考《混凝土结构构设计规范》[4]，各类梁的截面尺寸的宽度可按下列式子进行估算，且不需要需作挠度验算。框架梁h=(1//8～1/14))l，b=(1/22～1/3)h框架联系梁h=((1/12～～1/15))l，b=(1/22～1/3)h框架梁及其联系梁梁宽度宜满足足b≥200mm。本设计中，横向承承重框架梁llmax=57700mm,取h=600mm 取b=250mmm纵向承重框架梁llmax=45500mm, 取h=500mmm 取b=250mmm4.2.2次梁截截面尺寸估算算次梁一般取梁高hhb为Lb/18～Lb/14，Lb为主梁的计计算跨度，次次梁截面宽度度bb为hb/3～hb/2，且宜满满足b≥150mm，考虑到到部分次梁受受力情况比较较复杂，设计计时按经验选选取。本设计中，次梁llmax=33300mm,, 取h=400mm 取b=180mmm阳台悬挑梁取b==250mmm400mm，封口梁梁取180mm400mm4.3框架柱截面面尺寸估算框架柱截面尺寸的的初步确定，一一般应满足刚刚度、轴压比比及最小构造造三方面要求求。框架柱截截面尺寸根据据柱的轴压比比限值按下列列公式估算：：N=βFgEn式中：Ac——柱柱截面面积；；N——柱组合的轴压压力设计值；；fc——框架柱的混凝凝土抗压强度度设计值；[μN]——框架柱的轴压压比限值，查查《混凝土结结构设计规范范》[4]表11.4..16知二级级抗震等级的的框架柱轴压压比限值[μN]=0.9;β——考虑地震作用用组合后柱轴轴压力增大系系数，边柱取取1.3，不等等跨内柱取11.25，等等跨内柱取11.2；gE——折算在单位建建筑面积上的的重力荷载代代表值，可根根据实际荷载载计算，也可可近似取122～15kN//m2；n——验算截面以上上的楼层层数数；F——按简支状态计计算的柱的负负荷面积。如柱Z15截面首首层：Nc=γwnS=1.3××1.25××14×7××3.9/22×5.7//2=8166.95KNN按上述方法确定的的柱截面高度度hc不宜小于4000mm，宽度bc不宜小于3550mm，柱净高高与截面长边边尺寸之比宜宜大于4，尽量避免免设计成“短柱”。框架柱上上、下层截面面高度不同时时，从下至上上，边柱一般般采取内缩，中中柱宜采用两两边缩，每次次缩小的柱截截面高度以1100～150mm为宜。框框架梁的截面面中心线宜与与柱中心线重重合，当必须须偏置时，同同一平面内梁梁、柱中心线线间的偏心距距不宜大于柱柱截面在该方方向边长的11/4。首层层框架柱截面面尺寸初定见见表:柱编号层数n柱轴向力Nc=ββgEnF(kNN)计算截面面积Acc=Nc/[μN]fc(mm2)柱截面尺寸b×hh(mm×mmm)估算轴压比μN=Nc/(bb×h×fcc)Z17816.9563477.277350×4000.41Z271504.91116931.882400×4500.58Z37687.9653454.555350×4000.34Z471611.21125191.229400×4500.63Z572968.02230615.553450×5500.84Z671605.24124727.227400×4500.62Z771316.20102268.994400×4500.51Z872424.58188390.115450×5500.69Z971681.68130666.667400×4500.65Z1071270.8298742.422400×4500.49Z1172340.98181893.994450×5500.66Z1271429.67111085.223400×4500.56Z1372633.60204630.668450×5500.74Z1471452.36112848.448400×4500.56Z1571497.75116375.000400×4500.58Z1672759.01214375.000450×5500.78Z1771261.2698000.000400×4500.49Z1871429.67111085.223400×4500.56Z1972633.60204630.668450×5500.74Z2071452.36112848.448400×4500.56Z2171270.8298742.422400×4500.49Z2272340.98181893.994450×5500.66Z2371643.46127696.997400×4500.64Z2471270.8298742.422400×4500.49Z2572340.98181893.994450×5500.66Z2671429.67111085.223400×4500.56Z2772633.60204630.668450×5500.74Z2871452.36112848.448400×4500.56Z2971497.75116375.000400×4500.58Z3072759.01214375.000450×5500.78Z3171261.2698000.000400×4500.49Z3271429.67111085.223400×4500.56Z3372591.79201382.558450×5500.73Z3471452.36112848.448400×4500.56Z3571270.8298742.422400×4500.49Z3672340.98181893.994450×5500.66Z3771681.68130666.667400×4500.65Z3871316.20102268.994400×4500.51Z3972424.58188390.115450×5500.69Z4071611.21125191.229400×4500.63Z4172968.02230615.553450×5500.84Z4271605.24124727.227400×4500.62Z437816.9563477.277350×4000.41Z4471504.91116931.882400×4500.58Z457687.9653454.555350×4000.34表4.1框架柱截截面初定4.4楼屋面板厚厚度估算根据《混凝土结构构设计规范》[4]，混凝土板应应按下列原则则进行计算：：(1)两对边支承的板应应按单向板计计算；(2)四边支承的板应按按下列规定计计算：1)当长长边与短边长长度之比小于于或等于2.0时，应按双双向板计算；；2)当长边与短边长度度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双双向板计算；；当按沿短边边方向受力的的单向板计算算时，应沿长长边方向布置置足够数量的的构造钢筋；；

3)当长边与短短边长度之比比大于或等于于3.0时，可按沿沿短边方向受受力的单向板板计算。板一般不做刚度验验算的最小高高跨比如表4.2所示。表4.2现浇板的的最小高跨比比(h/l)序号支承情况板的种类单向板双向板悬臂板1简支1/351/451/122连续1/401/50现浇钢筋混凝土板板的最小厚度：单向板为60mm，双向板板为80mm。综合考虑上述两条条及模数要求求，考虑施工工方便等，初初选各类板的的厚度如表4.3所示。表4.3初选板的厚厚度板编号l2(mm)l1(mm)l2/l1类型h(mm)板厚(mm)B1420039001.08双向板86.67100.00B2150013001.15双向板26.00100.00B3240015001.60双向板33.33100.00B4240012002.00双向板26.67100.00B5420039001.08双向板86.67100.00B6320015002.13单向板42.86100.00B7320021001.52双向板42.00100.00B8360032001.13双向板64.00100.00B9480045001.07双向板90.00110.00B10450015003.00单向板42.86100.00B11300015002.00双向板42.86100.00B12300027001.11双向板54.00100.0000双向板30.00100.0012双向板86.00110.0087单向板42.86100.00B16420033001.27双向板73.33100.0033双向板30.00100.0015双向板26.00100.00B19480033001.45双向板73.33100.00B20420033001.27双向板73.33100.00B21200015001.33双向板30.00100.00B22150013001.15双向板26.00100.00B23480033001.45双向板73.33100.00B24300027001.11双向板54.00100.00B25300015002.00双向板30.00100.00B26480043001.12双向板86.00110.00B27430015002.87单向板42.86100.00B28300015002.00双向板42.86100.00B29300027001.11双向板54.00100.00B30300015002.00双向板30.00100.00B31480043001.12双向板86.00110.00B32430015002.87单向板42.86100.00B33420033001.27双向板73.33100.00B34200015001.33双向板30.00100.00B35150013001.15双向板26.00100.00B36480033001.45双向板73.33100.00B37420033001.27双向板73.33100.00B38200015001.33双向板30.00100.00B39150013001.15双向板26.00100.00B40480033001.45双向板73.33100.00B41300015002.00双向板42.86100.00B42300027001.11双向板54.00100.00B43300015002.00双向板30.00100.00B44480043001.12双向板86.00110.00B45430015002.87单向板42.86100.00B46320015002.13单向板42.86100.00B47320021001.52双向板42.00100.00B48360032001.13双向板64.00100.00B49480045001.07双向板90.00110.00B50450015003.00单向板42.86100.00B51420039001.08双向板86.67100.00B52150013001.15双向板26.00100.00B53240015001.60双向板33.33100.00B54240012002.00双向板26.67100.00B55420039001.08双向板86.67100.00B56300015002.00双向板42.86100.005结构计算模型5结构计算模型5.1框架计算模模型的确定当框架比较规则时时，梁柱的刚刚度和荷载分分布比较均匀匀，每层楼盖盖在其平面内内刚度很大，并并且结构的扭扭转反应很小小时，为了计计算简便，常常常不计算结结构纵向和横横向之间的空空间联系，不不计各构件的的抗扭作用，把把纵向框架和和横向框架分分别按平面框框架进行分析析计算。确定定计算简图时时，框架梁与与柱刚接，由由于各层柱的的截面尺寸不不变，故梁跨跨等于柱截面面形心轴之间间的距离；框框架柱嵌固于于基础顶面，为为简化起见，底底层柱高从基基础顶面算至至二层楼面标标高处，中间间层柱高可以以从下层楼面面标高算至上上一层楼面标标高，顶层柱柱高可以由顶顶层楼面标高高算至屋面标标高。本设计首层28000mm，室内地地坪标高至基基础顶面距离离=150mmm+850mmm=10000mm，所以，首首层柱高为22800mmm+10000mm=38000mm，其余各各层柱高30000mm。取eq\o\ac(○,7)轴线上的一榀框架架进行计算，计计算单元平面面图如图5..1所示，框框架的计算简简图如图5..1所示。图5.1计算单元元平面图图5.2框架的计计算简图5.2框架梁、柱柱的线刚度计计算在计算框架梁截面面惯性矩I时应该考虑虑楼板的影响响。梁的近支支座部分由于于受负筋弯矩矩的作用，楼楼板受拉，故故其影响较小小；在梁的跨跨中由于受正正弯矩作用，楼楼板受压，故故其影响较大大。在设计计计算中，一般般仍假定梁的的惯性矩沿梁梁的长度不变变。对现浇楼楼盖的梁，中中框架取I＝2Io，边框架取取I＝1.5Io，这里Io为框架梁截面面矩形部分的的惯性矩。（其其中Ec=3.001004KN/mm2）梁：柱：标准层边柱：标准层中柱：首层边柱:首层中柱：另.0,则其余各各杆件的相对对线刚度为：：框架梁柱的相对线线刚度如图5.3所示。图5.3框架梁柱柱单位线刚度度6竖向荷载标准值6竖向荷载标准值6竖向荷载标准值6.1屋面、楼面面活荷载标准准值6.1.1屋面活活荷载标准值值《建筑结构荷载规规范》GB550009--2001[[6]规定:上人屋面2..0kN/mm2不上人屋面面0.5kNN/m26.1.2楼面活活荷载标准值值《建筑结构荷载规规范》GB550009--2001[[6]规定民用住宅2..0kN/mm2活动室4..0kN/mm2会议室22.0kN//m2阳台22.5kN//m2公共洗衣衣房3.0kkN/m2楼梯22.5kN//m26.2屋面、楼面面及墙柱永久久荷载标准值值6.2.1屋面板板自重标准值值130mm轻质隔隔热砖3000×300（隔隔热层） 1.34kkN/m220mm细石混凝凝土（刚性防防水）0.002m×244kN/m33=0.488kN/m2220mmm1:3石灰灰砂浆（结合合层）0..02m×117kN/mm3=0.344kN/m224mmSSBS沥青卷卷材防水（柔柔性防水）00.1kN//m2100mmm现浇钢筋筋混凝土板00.10m××25kN//m3=2.5kkN/m21:1::6水泥砂浆浆10mm打底底00.01m××17kN//m3=0.177kN/m22纸筋石灰灰3mm0..003m××17kN//m3=0.055kN/m22总总重：5.668kN//m26.2.2标准准层楼面板自自重标准值卫生间楼面板10mm陶瓷地砖砖面层配色水水泥擦缝0.011m×19..8kN/mm3=0.1998kN/mm220mm1:2..5干硬性水水泥结合层0.02mm×20kNN/m3=0.4kkN/m215mmm1:2.55水泥砂浆找找平层0.15mm×20kNN/m3=0.3kkN/m2100mmm钢筋混凝凝土结构层0.1mm×25kNN/m3=2.5kkN/m2200mmm填充砂0.2mm×17kNN/m3=3.4kkN/m21:1::6水泥石灰灰砂浆10mmm打底0.01mm×17kNN/m3=0.177kN/m22纸筋石灰灰3mm0.0003m×177kN/m33=0.055kN/m22总重：7.002kN//m2一般楼面板10mm陶瓷地砖砖面层配色水水泥擦缝0.01mm×19.88kN/m33=0.1998kN/mm220mm1:2..5干硬性水水泥结合层00.02m××20kN//m3=0.4kkN/m215mmm1:2.55水泥砂浆找找平层00.015mm×20kNN/m3=0.3kkN/m2100mmm钢筋混凝凝土结构层0..1m×255kN/m33=2.5kkN/m21:1::6水泥石灰灰砂浆10mmm打底0.01mm×17kNN/m3=0.177kN/m22纸筋石灰灰3mm0.0003m×117kN/mm3=0.055kN/m22总重：3.662kN//m26.2.3梁自重重标准值梁b×h＝200mm×6000mm梁肋自重255kN/m33×0.255m×(0..6m-0..1m)=33.13kNN/m两侧抹灰灰层10mmm0.01mm×（0.6-00.1）m×2×117kN/mm3=0.177kN/m总重：3.33kN/mm梁b×h＝250mm×5000mm梁肋自重255kN/m33×0.255m×(0..5m-0..1m)=22.5kN//m两侧抹灰灰层10mmm0.01mm×（0.5-00.1）m×2×117kN/mm3=0.1336kN/mm总重：2.664kN//m梁b×h＝180mm×4000mm梁肋自重255kN/m33×0.188m×(0..4m-0..1m)=11.35kNN/m两侧抹灰灰层10mmm0.01mm×（0.4-00.1）m×2×117kN/mm3=0.1002kN/mm总重：1.445kN/mm6.2.4柱自自重标准值b×h＝400mm×4550mm柱自重25kkN/m3×0.4mm×0.455m=4.55kN/m抹灰层110mm0.011×（0.45++0.4）×2×177kN/m33=0.299kN/m总重：4.779kN//mb×h＝450mm×5550mm柱自重25kkN/m3×0.455m×0.555m=6..19kN//m抹灰层110mm0.011×（0.45++0.55）×2×177kN/m33=0.344kN/m总重：6.553kN//m6.2.5墙自自重标准值双面批档粘土实心心砖墙常用墙墙厚240mm、180mmm、120mmm对应单位位面积重分别别为5.244kN/m22、4.1kkN/m2、2.96kN/m22.1）外纵墙（1800厚）(3--0.5-11.52/3.3))×4.1==7.45kN/m凸窗上上人0.5kkN/m总重:7.995kN/mm2）分户墙（1800厚）(3--0.6)××4.1=99.84kNN/m3)内墙（1220厚，梁高高500） (3-0.55)×2.996=7.44kN/m4)内墙（1220厚，梁高高400）((3-0.44)×2.996=7.77kN/m5)女儿墙（1120厚，墙墙高1.2米）1.2××2.96==3.55kkN/m6.3框架竖向荷荷载标准值6.3.1框架竖竖向荷载组集集原则为方便计算，作用用于梁上的荷荷载可按“可能+最不利”原则进行合合理简化计算算。有关计算算用公式及系系数可查《建建筑结构静力力计算手册》[11]。板传至梁上的三角形或梯形荷载按固端弯矩等效转化为均布荷载，集中力无须转化。6.3.2框架竖竖向永久荷载载和可变荷载载标准值图6.1楼面平面结结构布置图框架梁均布荷载计计算（轴线⑦）纵向框架梁自重：：2.64kkN/m,横横向框架梁自自重3.3kkN/m 次梁1.45kNN/m上人屋面板传荷载载等效为均布布荷载(无次梁)BC段，α=3..3/2/55.7=0..29恒载：5.68kkN/m2×3.3//2×(1--2×0.2292+0.2993)×2=116.05kkN/m活载:2.0kkN/m2×3.3//2×(1--2×0.2292+0.2993)×2=55.65kNN/mAB段,α=33.3/2//4.8=00.34恒载:5.688kN/m22×3.3//2×(1--2×0.3342+0.3443)×2=115.15kkN/m活载:2.0kkN/m2×3.3//2×(1--2×0.3342+0.3443)×2=55.33kNN/mBC框架梁均布荷荷载为：均布恒载＝梁自重重＋板传荷载载gk=3.3kN/mm+16.005kN/mm=19.335kN/mm均布活载=板传活活载qk＝5.65kN/mmAB框架架梁均布荷载载为均布恒载＝梁自重重＋板传荷载载gk=3.3kN/mm+15.115kN/mm=18.445kN/mm均布活载=板传活活载qk＝5.33kN/mm楼面板板传荷载等等效为均布荷荷载BC梁受到的板传传荷载按无次次梁情况简化化为均布荷载载：恒载：3.62kkN/m2×3.3//2×(1--2×0.2292+0.2993)×2=110.2