南京某服装厂厂房综合楼结构设计

目录

目录........................................................................................1

•屋面板、次梁计算.......................................................................2

1)结构布置............................................................................2

2)板计算(屋面)按塑性内重分布方法计算取1m宽板带为计算单元，板厚80nm................................2

1)次梁计算.........................................................................4

•重力荷载代表值计算.....................................................................7

•多遇地震下层间位移计算................................................................11

一、框架侧移刚度计算..................................................................11

二、自振周期计算......................................................................12

三、多遇水平地震作用标准值计算.......................................................12

•横向框架KJ-3在各单向荷载标准值作用下内力计算.......................................15

恒荷载................................................................................15

活荷载：..............................................................................19

0.5倍雪荷载+0.5倍楼面活荷载..........................................................22

•水平地震作用下内力分析：.............................................................28

•梁内力组合............................................................................30

•罕遇地震作用下弹塑性变形验算：.......................................................32

(-)弯矩计算........................................................................32

(2)楼层受剪承载力计算..............................................................35

•基础设计..............................................................................36

场地判别..............................................................................36

基底面积确定..........................................................................36

基础梁内力分析........................................................................36

剪力计算..............................................................................38

配筋计算..............................................................................38

•楼梯计算..............................................................................42

尺寸确定..............................................................................42

2平台板设计..........................................................................43

3、平台梁的设计.......................................................................43

•按弹性法计算屋面板与次梁.............................................................45

•手算与电算比较........................................................................50

电算内力分析图：......................................................................50

手算电算比较..........................................................................57

•心得体会..............................................................................58

•参考文献..............................................................................58

•屋面板、次梁计算

1）结构布置

，，

500L

230023002300230023002300

楼盖采用单向板肋梁楼盖方案

确定主梁跨度6.9m,次梁跨度6m,主梁跨内布置2根次梁，板跨度为2.3m。

板、梁截面尺寸

板厚：取h=80mm

主梁尺寸：横梁bXh=250mmX650mm,纵梁bXh=250mmX550mm

次梁尺寸：h=450mm,b=200mm

框架跨度按照轴线的距离计算,底层柱高按照11=0.65m+3.9m=4.55m计算,其它层柱高取层高3.9m计算。

混凝土强度等级上部结构采用C25,基础采用C20；梁柱及基础纵向钢筋采用HRB335,其余钢筋采用

HPB335级钢筋，钢筋最大直径不超过25mm。

2）板计算（屋面）按塑性内重分布方法计算取1m宽板带为计算单元，板厚80mm.

（1）荷载

km荷载标准值

A恒荷载标准值

1.40厚C20细石碎25X0.04=1kN//

2.隔离层0.05kNInv

3.20厚1：3细石碎找平层200X0.02=0.4kN/m2

2

4.70厚水泥防水珍珠岩保温层7X(-X6900X2%+70)X0.001=1.14kN/m2

3

5.20厚1：3细石碎找平层200X0.02=0.4kN/m2

6.80厚钢筋碎板25X0.08=2kN/m2

7.20厚混合沙浆抹灰17X0.02=0.34kN/m2

全部荷载标准值5.330V/疗

1m板宽恒荷载标准值kN/m

gk=5.33

B活荷载标准值2.0kN/m2

1m宽活荷载标准值qk=2.0kN/m

2

②荷载设计

1m板宽恒荷载设计值g=l.2X5.33=6.40kN/m

1m板宽活荷载设计值“=1.4X2.0=2.80kN/m

1m板宽全部荷载设计值g'=g+<7=6.4+2.8=9.2kN/m

(2)内力

①计算跨度

次梁截面尺寸b+h=200mmX450mm板厚h=80mm边跨/01=2300-125-100=2075mm

中跨/02=2300-200=21OO/77W

跨度差(2100-2075)/2100=1.19%<10%

板有6跨按5跨计算

②板的弯距

板各跨跨中和支座弯距设计值

离端第二跨跨中

边跨跨中离端第二支座中间支座

截面位置端支座(A)(II)

(I)(B)(C)

中间跨跨中(III)

弯距系数-1/16-1/14-1/111/16-1/14

M/(KN/m)-2.482.83-3.602.54-2.90

注：M=amppl；,系数a,卬由上表查取

(3)配筋计算

b=1000mmh=80mmhn=h-as=80-20=60mm

22

力=11.9N/nvn-£=1.27N/mmfy=2ION/mm

离端第二跨跨中(II)

中间支座(C)

端支座边跨跨中离端第二和中间跨跨中(III)

截面位置

(A)(I)支座(B)①〜②①〜②

③〜⑦③〜⑦

⑦〜⑧⑦〜⑧

2.54X-2.90X

M/(kN-in)-2.482.83-3.602.54-2.90

0.80.8

生0.0580.0660.0840.0590.0470.0680.054

80.0600.0680.0880.0610.0490.0700.056

2

As/mm203233299208165239189

实配钢筋

e8@220a>6@120<D8@170中6@130中8@220中6@1200>6@150

直径、间距

229236296218229236189

和截面积

3

注：4=M/(a戌皿2拓=1_Ji-2as，A=&平见

Jy

8均小于0.35符合塑性内力重分布条件8=0.454=0.45、q=0.27%>0.2%,取

A210

pmin=0.27%,p、=166=021%<gnhl不符合，所以按最小配筋率配筋

mm'1000x80

As=0.27%x800x1000=216〃加

1)次梁计算

次梁按塑性内力重分布的方法计算

(1)荷载标准值

A恒荷载标准值

由板传来恒荷载5.33x2.3=12.26kN/«?

次梁自重25x0.2x(0.45-0.08)=1.85^/m2

次梁抹灰2X17*0.02X(0.45—0.08)=0.25AN/W2

2

合计gk=[4.36kN/m

2

B活荷载标准值qk=2.3x2=4.6kN/m

(2)荷载设计值

恒荷载设计值g=14.36x1.2=17.23AN/苏

活荷载设计值q=1.4x4.6=6.44&N/m2

全部荷载设计值g'=g+q=11.23+6.44=23.67kN/m2

(3)内力

A边跨

净跨度ln]=6000-125-125=5750mm

计算跨度/oi=/“=5750mm

B边跨跨中

净跨度ln2=6000-250=5750mm

计算跨度，o2=/“2=5750/咖

跨度差0冰10%故次梁按等跨连续梁计算。

次梁弯矩计算

次梁各跨跨中弯矩设计值和各支座设计值列于表

4

端支座边跨跨中离端第二离端第二跨跨中(II)

截面位置中间支座(C)

(A)(I)支座(B)中间跨跨中(III)

弯矩系数。“仍-1/241/14-1/111/16-1/14

M(kN•ni)-32.6155.90-71.1448.91-55.90

注：M=ampplo，系数a,”。由上表查取

次梁剪力计算

端支座(A)离端第二支座(B)中间支座(C)

截面位置

内侧截面外侧截面内侧截面外侧截面内侧截面

剪力系数4小0.50.550.550.55

V/kN68.0574.8674.8674.86

注：M=ampp〃,系数a,卯由上表查取

(4)配筋计算

①正截面承载力计算

次梁跨中截面按T形截面计算，其翼缘宽度为

边跨b取鸟.

Jr=-x5750=1911mm<b+sn-2300mm=1917mm

3

中间跨h取0

Jr=—x5750=1917mm<b+sn=2300mm=1917irun

3

b—200nvnh=450mmh。=450-40=410772mhf-80/77/77fc=\\9N/nun

fy=300N/mirr

对于边跨fcbfhf(%—%/2)=11.9x1917x80x(410-80/2)=67524kN-m>M

故次梁边跨跨中截面按第一类T形截面计算，同理中间跨跨中也按第一类界面计算。

次梁支座截面按矩形截面计算

次梁各跨中截面和支座截面配筋如下表

端支座边跨跨离端第二支座离端第二跨跨中(II)中间支座

截面位置

(A)中(I)(B)中间跨跨中(III)(C)

M/(kN-m)-32.6155.90-71.1448.91-55.90

b或bJmm20019172001917200

%/mm410410410410410

%0.0820.0150.1780.0130.140

自0.0860.0150.1980.0130.151

5

2

As/mm280468644405491

实配

2金143金142虫18+1虫142金162金18

A/mm2

x308461662.9402509

注：4=M/（必工力％2）4=1—Jl—2q,A,=）攀3％

计算结果表明&均小于0.35符合塑性内力重分布条件

f127

取端支座验算最小配筋率0.45上=0.45x——=0.19%<0.20%,取p,nin=0.20%,

300

Jy

OQQ

p.=--------=0.34%>0.20%符合要求

1200x450

②斜截面受剪承载力计算

2

b=200mmh0=410mm。=11.9N/nmft=1.27?//mm'fyv-2\QNIrrurr

A验算截面尺寸

hw—ha—hj-410—80=330nunhw/h=330/200—1.65<4

0.254力蚀）=0.25x1.0x11.9x200x410=243.95攵N>74.86女N尺寸满足

0.7讣4=0.7x1.27x200x410=72.90>匕«=68.05攵N

72.9O0V<74.86KVA截面按构造配筋、其他按计算配筋。

以支座B外侧为例进行计算

4

%=74.86ZNV<V„=0.7的。=+1.25*T

s

AV-0.1f,bh74860-0.7x1.27x200x410

sv=------=o--------------------------=0.018AmAm1O

s1.25x210x4101.25x210x410

采用①6双肢箍A=2x28.3=56.6/m?2,则s==3144mm减少20%,则s=2500m/??

sv0.018

验算最小配箍率

采用调幅法计算时，最小配箍率为0w,min=0.3/；/4，,=0.3x1.27/210=0.00181

实际配箍率为「“.=4•=―型2一=0.00011<0.00181不符合

svbs200x2500

^5=150mmP56,6=0.00189>0.00181符合

svs200x150

A截面采用中6间隔150加

6

•重力荷载代表值计算

一、梁自重

横梁：bxh—250mmx650mm

纵梁：bxh=250mmx550mm

次梁：bxh-200mmx450mm

1、横梁自重：25x0.25x(0.65-0.08)=3.563ZN/m

抹灰层：17x0.02x(0.65-0.08)x2=O.388ZN/m

2、纵梁自重：25x0.25x(0.55-0.08)=2.938ZN/m

抹灰层：17x0.02x(0.55-0.08)x2=0.320kN1m

3、次梁自重：25x0.2x(0.45-0.08)=L85ZN/m

抹灰层：17x0.02x(0.45-0.08)x2=0.252左N/m

合计：2A02kN/m

二、柱自重

柱：bxh-500mmx550mm

柱自重：25x0.5x0.55=6.875攵N/加

抹灰层：17x(0.5x0.02+0.55x0.02)x2=0.714女N/m

合计：7.589ZN/m

三、外墙自重

内墙：14x0.19+17x0.02x2=3.34AN/，〃2

外墙：14x0.19+0.5+17x0.02=3.5ZN/m2

标准层外墙

①〜②轴:(6-0.5)x(3.9-0.55)x2+(6.9-0.55)x(3.9一0.65)x2=78.125/

2

C2：1.8x2.4=4.32m

2

Ci：1.8x1.8=3.24m

2

C4：1.8x1=1.8m

扣除门窗后面积为：78.125-4.32x3-3.24-1.8=60.125m2

②〜⑦轴：(6-0.5)x(3.9-0.55)x2x5=36.85x5=184.25m2

C,=4.8x2.4=11.52m2

扣除窗后面积：184.25-11.52x10=69.05加2

7

⑦〜⑧轴：(6-0.5)x(3.9-0.55)x2+(6.9-0.55)x(3.9-0.65)x2=78.125w2

2

C2=4.32m

G=3.24m2

Ci=1.8加2

扣除窗后面积：78.125—4.32x2-3.24-1.8=64.445加2

标准层外墙重：(60.125+69.05+64.445)x3.5=677.67左N

底层外墙

①〜②M?:1.8x2.4=4.32m2

扣除门窗：78.125-4.32x3-4.32=60.845m2

2

②〜⑦M1=3.6x3.3=11.88/n

扣除门窗：184.24-11.52x9-11.88=68.68/"

⑦〜⑧扣除78.125-4.32x2-4.32=65.165疗

底层外墙重：(60.825+68.68+65.165)x3.5=681.42^

内墙自重(3.34AN/〃J)

标准层

①〜②轴

5.22x(3.9-0.08)+2.8lx(3.9-0.08)-0.9x2.4+(5.22-0.275-0.095)x(3.9-0.65)

+6x(3.9-0.08)-1.2x2.4x2+(4.4-0.19)x(3.9-0.08)+(4.4-0.275-0.095)x(3.9-

0.65)=90.62加2

重90.62x3.34=302.67^

②〜⑦轴

5.22x(3.9-0.08)+2.8lx(3.9-0.08)—0.9x24+(5.22-0.275-0.095)x(3.9-0.65)

+6x(3.9-0.08)-1.8x2.1-0.09x2.4=62.90m2

重62.9x3.34=210.09?WV

(3.6-0.19)x(3.9-0.08)+(3.6-0.275-0.095)x(3.9-0.65)=13.03+10.50=23.53m2M

19x0.24x23.53=107.3W

合计：302.67+210.09+107.3=620.06利

门窗重

标准层

窗：(4.8x2.4x10+1.8x2.4x5+1.8x1.8x2+1.8x1x2)x0.4=(115.2+21.6+6.48+3.6)x0.4=58.752也门:

(1.2x2.4x2+0.9x2.4x3)x0.2=(5.76+6.48)x0.2=2.448ZJV

合计58.752+2.448=61.2加

底层

窗：(4.8x2.4x9+1.8x2.4x5+1.8xlx2)x0.4=(103.68+2L6+3.6)x0.4=51.552?W

8

门：

(1.8x2.4x2+3.6x3.3)x0.4+(0.9x2.4x3+1.2x2.4x2)x0.2

=(8.64+11.88)x0.4+(6.48+5.76)x0.2=8.208+2.448=10.656AN

合计：51.552+10.656=62.2bW

楼梯

水磨石：(0.3x12+1.95)x1.4x2+1.5x3=20.04m2

水磨石重：20.04x0.65=13.026兑V

楼梯板重：1.4x0.12x4x25=16.8依

25x0.15x0.3x1x12=6.75^

2

0.07xl.5x3x25=7.785yWV

合计：(16.8+6.75)x2+7.875=54.9753

板底抹灰：0.02xl7x(4.033xl.4x2+L5x3)=537kN

合计总重：13.026+54.975+5.37=73.37M

乘以放大系数1.173.37x1.1=80.71^

楼面

30mm厚水磨面层0.65ZN/m2

厚水磨面层14x0.05=0.7AN/〃/

80，〃机厚现浇钢筋碎楼面板25x0.08=2.0ZryV/m2

20〃”九厚板底抹灰17x0.02=0.34^/m2

合计：369kNIm?

3.951x(6.9—0.55)x2x8x1.05+3.258+(6—0.5)x21x1.05+2.102x

(4x6x7—4x3.19—3.1)x1.05=421.49+395.11+335.79=1152.39加

板：3.69x(42.19xl3.99-3x5.22x2-3.1x3.6)=2021.23ZN

柱：24x7.589x(3.9-0.08+等)xl.l=830.45AN

板活•：0.5x[4x(547.7581—6x4.4)+2.5x6x4.4]=1075.72W

楼活：0.5x3.5x3x5.22=27.4bW

合计：柱+梁+板+门窗+活+梯+墙

830.45+1152.39+2021.23+1075.72+27.41+80.71x2+62.21+620.06

+681.42=6632.3kN

G2、G3：柱24x7.589x(3.9—0.08)x1.1=765.34ZN

合…计.765.34+1152.39+2021.23+1075.72+27.41+80.71x2+62.21+620.06

U-+677.67=6563.45^

30-008

G：柱24x7.589x-———xl.l=382.67M

42

梁421.49+395.11+2.102x(4x6x7-6)x1.05=1134.42雨

层面板(0.652x1+5.33)x(42.19x13.99—3x5.22)=3249.24AN

女儿墙19x0.24x(42.19+13.99)x2x1=512.36W

合计

382.67+3249.24+1134.42+80.71x1+612+677.67+620.06+51236=5998.5IkN

22

G5设备间19xO.24x(4.1+4.6)x2x3.5+5.33x4.1x4.6=378.23?W

楼梯间0.24x19x(3+5.22)x2x3+5.33x3x5.22=308.37城

合计378.23+308.37=686.6㈤V

1()

•多遇地震下层间位移计算

一、框架侧移刚度计算

梁的刚度

矩形截面惯性

断面跨度边跨梁中跨梁

矩

.Eelb,Edi,

hxhL/o1b=1.5/olb=-----Ih=2/olb=-----

LL

部位

(mxm)㈣10-3m410-3m4104m410-3m4104kN-m

横梁0.25x0.656.95.728.583.4811.444.64

36262

注：10=—bh,C25:Ec=28.0x10kN/m,C20:Ec=25.5xIOkN!m

柱的刚度

首层柱

F/28xl0-x^-x0.25x0.65-4

ic=—=-------------2-----------------=3.52x10-^.m

h4.55

其他层柱A]Q

FJ28xl0-xx0.25x0.654

i0='=---------------------------------=4.11xl0-^-/n

h3.9

z2z2

Z3ZiZiZ3

x\Q4kN/m

层次层向柱柱八・12楼层D

—VZfrKD=ocie—

编根K=^-a=----=n

(m)

号数2i.2+K

2、3、43.91122x464=1.1290.3611.17114.052

2x4.11

263=2,2580.531.71910.314

2x4.1131.206

342x3.48=08470.2980.9663.864

2x4.11

424x3.481m0.4591.4882.976

---------=1.694zi

2x4.11

Vib0.5+N

K=^~a=-----=-

2+K

11

1120.5481.11813.416

—=1.318

3.52

14.55262x4.64c-0.6761.3798.274

=2.030

3.5228.296

34翌348=0.9890.4981.0164.064

3.52

423=1.9770.6231.2712.542

3.52

二、自振周期计算

基本自振周期采用顶点位移法或能量法公式计算。其中非结构墙影响的折减系数由取0.7。结构

顶点假想侧移〃工计算结果列于表

顶点假想位移而

层次Ui(m)

y^£)(104Z7i/m)

it：—u：-1—口(加)

46685.116685.1131.2060.0240.2209

36563.4513248.5631.2060.04250.1995

26563.4519812.0131.2060.06350.157

16632.3126444.3228.2960.09350.0935

1.按顶点位移法公式（6-1）计算基本自振周期

(=1.7%“7=1.7x0.7xVO.2209=0.56sec

2.按能量法计算基本周期7；

4=2。十一

[4Gui

(6685.11x0.22092+6563.45x0.19952+6563.45x0.1572+6632.31x0.09352)[1

=2x0.7「,-

7(6685.11x0.2209+6563.45x0.1995+6563.45x0.157+6632.31x0.0935)

=0.60sec

故采用Z=0.56sec

三、多遇水平地震作用标准值计算

该建筑的房屋总高度19.75加，且质量和刚度沿高度分布比较均匀，按抗震规范规定可采用底部剪力法。

对突出屋面的屋顶间的地震作用效应宜乘以增大系数3,此增大部分的地震作用效应不应向下传递。该

建筑不考虑竖向地震作用。

按地震影响系数a曲线，7度近震，II类场地时原”=0・087；=0.35sec

12

(TY<035?

q=上«=—x0.08=0.052

'maix1056)

由于7；>1.47；,需计算附加顶部集中力

=0.087；+0.01=0.08x0.56+0.01=0.055

8n

结构总水平地震作用效应标准值为

=0.052x0.85x26444.32=1168.84^

FEK=a,Geq

附加顶部集中力为

=0.055x1168.84=64.29^

\F匕F^8,nFFc.Ki\

各楼层水平地震作用标准值按下式计算，

£=§L笈K(l—b“)

EG,%

1

横向框架内力计算

⑴计算单元K/-3

__________________________________686.6x19.75_________________________________

1168.84(1-0.055)

5-686.6x19.75+5998.51x16.25+6563.45x12.35+6563.45x8.45+6632.31x4.55

=53.93kN

_________________________________5998.51x16.25________________________________

：1168.84(1-0.055)

4-686.6x19.75+5998.51x16.25+6563.45x12.35+6563.45x8.45+6632.31x4.55

=387.66kN

_________________________________6563.45x12.35_______________________________

1168.84(1-0.055)

3-686.6x19.75+5998.51x16.25+6563.45x12.35+6563.45x8.45+6632.31x4.55

=322.31kN

__________________________________6563.45x8.45________________________________

：1168.84(1-0.055)

2-686.6x19.75+5998.51x16.25+6563.45x12.35+6563.45x8.45+6632.31x4.55

=22057kN

厂6632.31x4.55

1168.84(1-0.055)

F1.=-6-8-6-.--6-x--1-9-.--7-5-+--5--9-9-8-.--5-1-x--1-6--.-2-5--+--6-5-6-3--.-4-5--x--1-2-.-3-5--+--6-5--6-3-.-4--5-x--8-.-4-5--+--6--6-3-2--.-3-1-x--4-.-5--5

=120.02JW

13

53.93

62.49_____5

-387.66

322.37——►3

220.57—►2

多遇地旗下楼层剪力及楼层弹性位移

层次

仅”,G,£匕

D.

九

㈣W)（侬）网）（侬）(KN/m)(cm)<「--11

一一550」

53.519.75686.653.93

43.916.255998.51387.66504.083120600.1621

2407

33.912.356563.45322.37826.453120600.2651

1472

23.98.456563.45220.571047.023120600.3361

1161

14.554.556632.31120.071167.072829600.4121

1104

14

•横向框架KJ-3在各单向荷载标准值作用下内力计算

恒荷载

pPPPPPP

标准层:

230023002300

C

AB

集中荷载q=3.95MN/根

标：

Pi=G板+G描+G纵殷+Gtt+G战+G制

=3.69x6x1.15+3.34x(6x3.9-4.8x2.4)+0.4x4.8x2.4+3.258x6+7.589x3.9+3.951x1.15

=25.461+39.679+4.608+19.548+25.597+4.544

=119.437M

P2—GK+G次+G根

=3.69x6x2.3+2.102x6+3.951x2.3=72.62W

4=GK+G纵+G林+G欣

=25.461x2+19.548+25.597+3.951x2.3=105.15W

底层q=3.951kN/m

Pi=GK+Gwi+Ga+G纵%+GM：+G航

=25.461+39.679+4.608+19.548+7.589x(3.9+峥

+4.544

2

=125.904^

鸟=G板+G次+G«=72.62\kN

6=G板+G双+G柱+G横

=25.461x2+19.548+7.589x^3.9+^1+9.087=111617kN

顶层q=3.95LW/m

15

[=5.33x6x1.15+19x0.24x1x6+19.548+4.544

=36.777+27.36+19.548+4.544

=88.229ZN

^=5.33x6x2.3+2.102x6+9.087=95.253ZN

《=5.33x6x2.3+19.548+9.087=102.189ZN

88.22995.25395.253102.189