扬州市某连锁酒店设计计算书.doc 90页

'金陵科技学院学士学位论文目录扬州市某连锁酒店设计计算书I 金陵科技学院学士学位论文摘要扬州市某连锁酒店设计摘要本次毕业设计是扬州市某连锁酒店，主体层数为五层，层高为3.3m,本建筑的总面积为3528平方米。此建筑为现浇钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度7度，抗震等级三级。依据任务书，参考了诸多国家现行规范和一些高校课程，学校要求完成了建筑和结构两个方面的设计。我从总体出发，考虑室内外所需要的空间来完成建筑图设计；然后取一榀框架来做配筋计算，建筑图纸用CAD来完成，结构施工图用手绘。本次结构设计中，水平地震作用力用的是D值法，横向框架的竖向荷载用的是分层法，而水平荷载用的是D值法。而内力分析中有考虑到地震作用下的内力组合以及一般的内力组合。从而得到了框架的设计值，才进行下面的计算。剩余的基础、楼板和楼梯的配筋计算通过内力分析算出来。关键词：结构设计;一榀框架的内力分析;钢筋的选配II 金陵科技学院学士学位论文AbstractDesignofAChainHotelatYangzhouAbstractThisdesignisachainhotelinYangzhouCity,themainfive,storey3.3meters,withatotalareaof3528squaremeters.Thedesignofreinforcedconcreteframestructure,seismicintensityof7degrees,seismiclevelthree.Onthebasisofmandateandthenormsinthecountry,suchas"buildingfireprotectionnorms,""structuralloadnorms"andthe"designofconcretestructures"andsoon,inordertocompletethetaskofarchitectureandstructuraldesign.Firstofall,consideringthespaceintheopenandair,completetheconstruction,Secondly,completedaloadofthestructuralcomponentoftheframeworkofthereinforcementdesign,theconstructiondesignsatisfytherealityontheground.Theinstructionbookletintroducealoadofframe,Firstofallcalculateandanalyzetheframeworkoftheload,bythestratificationandmethodDcalculaterespectivelytheinternalforcesofframeontheactofverticalloadandwindloads.Concludethereinforcingbarcalculationofthestairsandthebase,andcompletetheirstructuralconstructionblueprint.Keywords:structuraldesign;theframe;reinforcementIII 金陵科技学院学士学位论文第1章工程概况1工程设计概况1.1建筑设计资料1.建筑地点：扬州市2.工程名称：扬州市某经济型酒店设计3.建筑类型：层数为五层的连锁酒店，框架填充墙结构。4.地质资料：该场地地形平坦。根据对建筑基地的勘察结果，地质情况见表序号岩土分类土层深度（m）厚度范围（m）地基承载力f(KP)ka1回填土0.0—0.50.52粘土0.5—2.52.02003砾石2.5—8.06.03504砂石8.0—16.08.0450注：1）无地下水，无滑坡，无液化土层等不良现象。2）表中给定土层深度由自然地坪算起。3）建筑场地类别：Ⅱ类场地土5.地震资料：抗震设防烈度7度(0.15g)，设计地震分组为第一组。6.气象资料：基本风压0.25KN/㎡基本雪压：0.35KN/㎡1 金陵科技学院学士学位论文第2章建筑设计方案2建筑设计方案本次连锁酒店底层所用面积为705.6m2，总建筑面积为3528m2，采用现浇混凝土框架结构，楼盖及屋盖均采用整体现浇式，填充墙采用一般空心砌块，本建筑共五层，标高16.50m，首层层高3.3m，标准层层高3.3m，柱距均为7.2m，室外地坪标高-0.45m，大门采用玻璃门，其他为木门，窗为铝合金窗。屋面形式为平屋顶，平屋顶排水坡度为2%。设计该建筑的结构对称，房间功能齐全，满足美观和使用要求。本连锁酒店按使用功能分为住宿部分、服务部分和辅助部分三部分。连锁酒店的服务部分属于公共活动房间，本设计采用了简单的矩形平面。在标准层中，辅助房间均在建筑物的一侧，使得建筑设计的分区非常明确。剖面设计不仅仅确定建筑物各部分高度，建筑层数，建筑空间的组合，还有建筑剖面中的结构、构造关系等。它与平面设计是从两个不同的方面来反映建筑物内部空间的关系。交通联系部分把各个功能空间、楼层之间和室内外之间联系起来。设计中要考虑交通路线的分工，安排好室内人流的通行面积，导向明确，因楼层数少于七层，而且不是重要建筑。所以设置二部楼梯足矣。2 金陵科技学院学士学位论文第3章结构设计方案3结构设计方案3.1结构选型结构方案的选择包括结构形式，结构体系和结构布置三方面的内容。本设计采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。主体结构沿房屋纵向采用7.2m柱距，层高为3.3m，室内外高差450mm。从而使房屋结构较为简单，简化设计，方便施工。(1)楼层平面采用矩形的平面，使楼层平面及结构布置实现对称，从而使房屋楼层的结构刚度中心保持在楼层平面的中心位置，可以避免房屋的扭转效应。(2)关于基础类型、埋置深度直接取决于拟建场地的土层分布情况，本设计采用独立基础和联合基础。3.2结构布置本经济酒店纵向柱距为7.2m，边跨为6m，中间跨为2.0m，层高取3.3m，次梁与纵梁柱距为3.6m，平面布置图如图3-1所示：图3-1结构平面布置图3.3初估梁、柱截面尺寸3.3.1梁截面尺寸估计及混凝土的选取梁高h=（1/8~1/12)l=（1/8~1/12)×6000=750~500mm,选取h=650mmb0b梁宽b=（1/3~1/2)h=（1/3~1/2)×650=216~325mm,选取b=300mmb取AB跨、CD跨横梁的截面尺寸为300mm×650mm取BC跨横梁的截面尺寸为250mm×250mm梁高hb=（1/8~1/12)l0=（1/8~1/12)×7200=900~600mm,选取h=650mmb3 金陵科技学院学士学位论文第3章结构设计方案梁宽b=（1/3~1/2)h=（1/3~1/2)×650=216~325mm,选取b=300mmb取纵梁的截面尺寸为300mm×650mm梁高h=（1/12~1/18)l=（1/12~1/18)×6000=500~333mm,选取hb=450mmb0梁宽b=（1/3~1/2)h=（1/3~1/2)×450=150~225mm,选取b=250mmb取次梁的截面尺寸为250mm×450mm3.3.2柱截面尺寸估计及混凝土的选取框架柱的截面尺寸一般采用矩形或方形截面，在多层建筑中，框架柱的截面尺寸可根据柱的轴压比限值,按下列公式计算：（1）柱组合的轴压力设计值NFgnE注：β—考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。边柱取1.3,不等跨内柱取1.25。F—按简支状态计算柱的负载面积。g—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取12～15KN/㎡(取14EKN/㎡)。n—为验算截面以上的楼层层数。（2）AN/ufCnc注：u—为框架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查《建筑抗震设计规范》n可知取为0.85。f—混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2c（3）计算过程：对于边柱：NFgn=1.3×（3×7.2）×14×4=1572.48KNE32AN/uf1572.4810/(0.8514.3)129368.98mmCncb=h=A=129368.98359.67mmc对于内柱1：NFgn=1.25×（4×7.2）×14×4=2016KNE32AN/uf201610/(0.8514.3)165857.67mmCncb=h=A=165857.67407.25mmc所以本连锁酒店框架柱取450mm×450mm将上述各构件截面尺寸统计如表3-1，3-2表3-1梁截面尺寸（mm）及混凝土强度等级混凝土主梁（b×h)纵梁次梁（b×h)层次等级AB跨、CD跨BC跨(b×h)AB跨、CD跨BC跨1-5C30300×650250×250300×650250×450250×250表3-2柱截面尺寸（mm）及混凝土强度等级层次混凝土等级b×h1-5C30450×4504 金陵科技学院学士学位论文第3章结构设计方案3.3.3板厚估计h=（1/40~1/45)×3600=90~80mm，取板厚为100mm3.4计算简图本连锁酒店基础埋深为1.75m,基础顶面距室外地坪0.7m,首层层高3.3m，室内外地坪高差0.45m。所以底层柱子的计算高度为3.3+0.7+0.45=4.45m，2-5层柱子计算高度均为楼层层高3.3m。本次设计仅以KJ—7这榀横向框架为例进行计算，框架计算简图见图1-2。图3-2框架计算简图5 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算4荷载计算4.1重力荷载代表值以每层梁中心线为基准，上下各取一半楼层计算总荷载，其中包括楼面梁板及装饰总重，上下层各一半柱总重。4.1.1荷载统计1.屋面永久荷载标准值（不上人）防水层三毡四油上铺小石子0.40KN/m2找平层20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.40KN/m2保温层70厚沥青珍珠岩块保温层(0.07+0.274)/2×7=1.21KN/m2找平层20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.40KN/m2结构层100厚现浇钢筋砼屋面板0.08×25=2.50KN/m2粉刷层12厚纸筋石灰平顶0.012×16=0.19KN/m2Σ=5.10KN/m22.楼面永久荷载标准值面层水磨石地面0.65KN/m2找平层20厚1:25水泥砂浆底0.02×20=0.4kN/m2结构层100厚现浇钢筋砼楼板0.1×25=2.5kN/m2粉刷层12厚纸筋石灰平顶0.012×16=0.19KN/m2Σ=3.74kN/m23.楼梯荷载标准值梯段板1水磨石面层（0.3+0.15）×0.65×=0.98KN/m20.3112三角形踏步×0.3×0.15×25×=1.88KN/m20.31混凝土斜板0.12×25×=3.36KN/m20.8941板底20厚抹灰0.02×17×=0.38KN/m20.894Σ=6.60KN/m26 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算平台板水磨石面层0.65KN/m2混凝土斜板0.12×1×25=3.00KN/m2板底20厚抹灰0.02×1×17=0.34KN/m2Σ=3.99KN/m2梁自重0.2×(0.4－0.12)×25=1.4KN/m2梁侧粉刷0.02×(0.4－0.12)×2×17=0.19KN/m2Σ=12.18KN/m24.卫生间隔墙永久荷载标准值隔墙两侧贴有瓷砖0.5×2=1KN/m2200厚加气混凝土砌块0.12×5.5=0.66kN/m2Σ=1.66KN/m25.外墙永久荷载标准值20厚1：2.5水泥砂浆粉刷（内外）0.02×20×2=0.80KN/m2240厚灰砂砖0.24×18=4.32KN/m2Σ=5.12KN/m26.女儿墙永久荷载标准值20厚1：2.5水泥砂浆粉刷（内外）0.02×20×2=0.80KN/m2200厚混凝土空心小砌块0.20×11.8=2.36KN/m2Σ=3.16KN/m27.内墙永久荷载标准值20厚1：2.5水泥砂浆粉刷（内外）0.02×20×2=0.80KN/m2200厚粉煤灰轻渣空心砌块0.2×8=1.60KN/m2Σ=2.40KN/m28.活载标准值计算：不上人屋面均布活荷载标准值0.5KN/m2楼面活荷载标准值2.0KN/m2楼梯活荷载标准值2.0KN/m27 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算走廊活荷载标准值2.0KN/m2风活荷载标准值0.25KN/m2屋面雪荷载标准值S2K=urS0=1.0×0.35=0.35KN/m（式中ur为屋面积雪分布系数）4.1.2重力荷载代表值的计算梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度的重力荷载；对墙、门、窗等可计算出单位面积的重力荷载。计算过程及计算结果见表4-1表4-1梁、柱重力荷载标准值层bhgliGi∑Gi构件γβn次(m)(m)(KN/m)(m)(KN)(KN)横梁（AD、CD跨）0.300.65251.055.126.0016491.52横梁（BC跨）0.250.25251.051.642.00826.24纵梁0.300.65251.055.127.20281032.191820.711次梁（AD、CD跨）0.250.45251.052.956.0014247.80次梁（BC跨）0.250.25251.051.642.00722.96柱0.450.45251.105.574.3732778.91778.91横梁（AD、CD跨）0.300.65251.055.126.0016491.52横梁（BC跨）0.250.25251.051.642.00826.24纵梁0.300.65251.055.127.20281032.191820.712-5次梁（AD、CD跨）0.250.45251.052.956.0014247.80次梁（BC跨）0.250.25251.051.642.00722.96柱0.450.45251.105.573.2232573.93573.93注：1.表中γ单位KN/m³；β为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g表示单位长度构件重力荷载即线荷载；n为构件数量.2.梁长度取净长；梁高取净高，柱长度取层高减去楼板厚。外墙单位重力荷载为5.12KN/㎡；内墙单位重力荷载为2.4KN/㎡；卫生间隔墙单位重力荷载为1.66KN/㎡；楼面单位重力荷载为3.24KN/㎡；屋面单位重力荷载为4.6KN/㎡；8 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算女儿墙单位重力荷载为4.6KN/㎡；塑钢门、窗单位面积重力荷载为0.4KN/㎡；木门为0.2KN/㎡。集中于各楼层标高处的重力荷载代表值G具体计算过程及结果见表4-2和图4-1。i表4-2重力荷载代表值Gi具体计算过程外墙（2.1×1.8×24+1.5×2.5×2+1.0×2.1×2）×0.4=40.968KN门窗内墙（1.0×2.1×22+1.5×2.1×1+0.7×2.1×18）×0.2=15.162KN[(7.2-0.45)×（4.45-0.65）×14-2.1×1.8×24-1.5×2.5×2+（6-0.45）×外墙（4.45-0.65）×4+(2-0.45)×（4.45-0.65）G1=底×2-1.0×2.1×2]×5.12=1806.44KN7022.326层[(7.2-0.45)×(4.45-0.65)×12-1.0×2.1×22-1.5×2.1+（6-0.45）×内墙（4.45-0.65×23]×2.4+[(2.3+1.8)×(3.3-0.65)-0.7×2.1]×16×1.66=2033.9KN8KN梁柱1820.71+778.91=2599.62KN楼梯6×3.6×12.18×2=526.176KN（50.4-0.24）×（14-0.24）×3.24-（[6-0.45）×0.3×12+（2-0.45）×0.25×6+（7.2-0.45）楼面恒载×0.3×14+（6-0.12-0.1）×0.25×14+（2-0.2）×0.25×7+0.45×0.45×16]×3.24=1985.88KN外墙（2.1×1.8×26+1.2×1.8×2）×0.4=41.04KN门窗内墙（1.0×2.1×22+0.7×2.1×18）×0.2=18.564KN2-[(7.2-0.45)×（3.3-0.65）×14-2.1×1.8×26+（6-0.45）×（4.45-0.65）G2=外墙×4+(2-0.45)×（4.45-0.65）×2-1.2×1.8×2]×5.12=1249.1KN45905.68层[(7.2-0.45)×(3.3-0.65)×12-1.0×2.1×26+（6-0.45）×（3.3-0.65）内墙KN×26]×2.4+[(2.3+1.8)×(3.3-0.65)-0.7×2.1]×24×1.66=1676.16KN梁柱1820.71+573.93=2394.64KN楼梯6×3.6×12.18×2=526.176KN（50.4-0.24）×（14-0.24）×3.24-（[6-0.45）×0.3×12+（2-0.45）×0.25×6+（7.2-0.45）楼面×0.3×14+（6-0.12-0.1）×0.25×14+（2-0.2）×0.25×7+0.45×0.45×16]×3.24=1985.88KN外墙（2.1×1.8×26+1.2×1.8×2）×0.4=41.04KNG3=5门窗内墙（1.0×2.1×26+0.7×2.1×26）×0.2=18.564KN5379.504层外墙[(7.2-0.45)×（3.3-0.65）×14-2.1×1.8×26+（6-0.45）×（4.45-0.65）KN9 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算×4+(2-0.45)×（4.45-0.65）×2-1.2×1.8×2]×5.12=1249.1KN[(7.2-0.45)×(3.3-0.65)×12-1.0×2.1×26+（6-0.45）×（3.3-0.65）内墙×26]×2.4+[(2.3+1.8)×(3.3-0.65)-0.7×2.1]×24×1.66=1676.16KN梁柱1820.71+573.93=2394.64KN（50.4-0.24）×（14-0.24）×3.24-（[6-0.45）×0.3×12+（2-0.45）×0.25×6+（7.2-0.45）楼面×0.3×14+（6-0.12-0.1）×0.25×14+（2-0.2）×0.25×7+0.45×0.45×16]×3.24=1985.88KN屋面板：(50.4-0.24)×(14-0.24)×4.6=3174.93KN屋面女儿墙：3.16×(1.4+50.4)×2×1.0=327.38KN（50.4-0.24）×（14-0.24）×3.24-（[6-0.45）×0.3×12+（2-0.45）×0.25×6+（7.2-0.45）楼面活载×0.3×14+（6-0.12-0.1）×0.25×14+（2-0.2）×0.25×7+0.45×0.45×16]×2=1225.85KN雪荷载（50.4+0.24）×（14+0.24）×0.35=246.96KN（246.96+1820.71+573.93+5379.504×0.5G1+3174.93+327.38=7512.862KN取7513KN1228.85×0.5+1820.71+573.93+5905.68+1G2-G4985.88=10899.125KN取10899KN（573.93+1228.85+778.91+7022.326+5905.68）G5×0.5+1820.71+1985.88=11561.438KN取11561KN图4-1重力荷载代表值Gi计算结果4.2竖向恒载计算及计算简图取KJ—7横向框架进行计算，直接传给该框架的楼面荷载如图中条状阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过纵向框架梁以集中荷载的形式传给横向框架，作用于各节点上。横向框架计算单元见图4-2。10 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算图4-2横向框架计算单元梁上作用的恒载计算简图见图4-3图4-3各层梁上作用的恒载计算单元：在图4-3中，q1、q2分别代表梁自重，为均布荷载形式，q3，q4分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。P1，P2分别为边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等重力荷载。11 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算表4-3框架屋面和楼面荷载荷载性质荷载类别屋面荷载（KN/㎡）楼面荷载（KN/㎡）使用荷载0.502.00活载雪荷载0.35—恒载地面做法+现浇板重4.603.241、屋面：q1,q2分别代表梁自重，为均布荷载形式q1=5.12KN/mq2=1.64KN/mq3,q4分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q3=4.60×3.6=16.56KN/mq4=4.60×2=9.2KN/m根据梁支座弯矩值相等的条件换算成等效荷载，则18001800q’233=[1-2×()+()]×16.56=13.13KN/m60006000q’4=5/8×9.2=5.75KN/mP1，P2分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，包括梁自重、楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下：P1=(1/2×3.6×5/8×4.6+5.12+3.16×1)×7.2+(13.13+2.95)×6×0.5=145.116KN10001000P232={1/2×3.6×5/8×4.6+5.12+[1-2×()+()]×4.6}×7.2+[(13.13+2.95)×6+(5.75+1.3600360064)×2]×0.5=157.085KN2、第一至第四层：q1，q2代表横梁自重和其上横墙自重，为均布荷载形式：q1=5.12+2.4×(3.3-0.65)=11.48KN/mq2=1.64+2.4×(3.3-0.65)=8kN/mq3，q4分别代表房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载：q3=3.24×3.6=11.664KN/mq4=3.24×2=6.48KN/m根据梁支座弯矩值相等的条件换算成等效荷载，则：q’18002180033=[1-2×()+()]×11.664=9.25KN/m60006000q’4=5/8×6.48=4.05KN/mP1，P2要加上外纵墙及内纵墙传来的集中力，计算如下：P1=（9.248+6.36+2.95）×6×0.5+（3.24×3.6/2×5/8×+5.12+6.36）×7.2=164.574KNP2=[（9.248+6.36+2.95）×6+（4.05+6.36+1.64）×2]×0.5+{5/8×3.24×3.6/2+5.12+6.36+10002100033.24×2/2×[1-2×()+()]}×7.2=195.87KN3600360012 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算4.3竖向活载计算及计算简图梁上作用的活载计算简图见图4-4。图4-4各层梁上作用的活载1、屋面：q3,q4分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q3=0.5×3.6=1.8KN/mq4=0.5×2=1.0KN/m根据梁支座弯矩值相等的条件换算成等效荷载，则18001800q’233=[1-2×()+()]×1.8=1.43KN/m600060005q’4=×1.0=0.63KN/m8P1，P2分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的活载载，计算如下：P1=(1/2×3.6×5/8×0.5)×7.2+1.427×6×0.5=5.06KN1000210003P2={1/2×3.6×5/8×0.5+[1-2×()+()]×0.5}×7.2+[1.427×6+0.625×2]×0.5=11.926KN360036002、第一至第四层：q3=2.0×3.6=7.2KN/mq4=2.0×2=4KN/m根据梁支座弯矩值相等的条件换算成等效荷载，则q’18002180033=[1-2×()+()]×7.2=5.71KN/m600060005q’4=×4=2.5KN/m8P1，P2分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的活载载，计算如下：P1=(1/2×3.6×5/8×2.0)×7.2+5.708×6×0.5=33.324KN10001000P232={1/2×3.6×5/8×2.0+[1-2×()+()]×2.0}×7.2+[5.708×6+2.5×2]×0.5=47.704KN36003600第一至四层，雪荷载作用下的节点集中力同屋面活荷载作用下的。1、屋面：q3,q4分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q3=0.35×3.6=1.26KN/mq4=0.35×2.0=0.7KN/m13 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算根据梁支座弯矩值相等的条件换算成等效荷载，则18001800q’233=[1-2×()+()]×1.26=0.959KN/m600060005q’4=×0.7=0.438KN/m8P1，P2分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的活载载，计算如下：P1=(1/2×3.6×5/8×0.35)×7.2+0.959×6×0.5=3.04KN1000210003P2={1/2×3.6×5/8×0.35+[1-2×()+()]×0.35}×7.2+[0.959×6+0.438×2]×0.5=8.229KN360036004.4风荷载计算及计算简图主体结构计算时，垂直与建筑物表面的风荷载标准值应按下式计算：ω=β·μ·μ·ωKZSZ0式中ω——风荷载标准值（KN/㎡）；β——z高度处的风振系数；KZμ——风荷载体型系数；μ——风压高度变化系数；SZω——基本分压（KN/㎡）。0式中各参数由《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012）中查得。计算时，将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载。因结构高度H=16.95m＜30m，且H/B=16.95/14=1.21<1.5，则不需要考虑风压脉动的影响，取β=1.0；对于矩形截面，风载体型系数：迎风面为0.8；背风面为–0.5；侧面Zs为–0.7，地面粗糙度为B类，查荷载规范得μ。Z将风荷载换成作用于框架每层节点上的集中荷载，如表4-4：表4-4风荷载左右下每层节点上的集中荷载层次高度h（m）βZμSμZw0(KN/㎡)A(㎡)PW(KN)V（KN）516.51.01.31.160.3519.0810.0710.07413.21.01.31.080.3523.7611.6821.7539.91.01.31.00.3523.7610.8132.5626.61.01.31.00.3523.7610.8143.3713.31.01.31.00.3525.3811.5554.92注：顶层A=(1.0+3.3/2)×7.2=19.08㎡;中间层A=3.3×7.7=23.76㎡;底层A=(3.75/2+3.3/2)×7.2=25.38㎡14 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算图4-5KJ-7的等效节点集中风荷载计算简图(kN)4.5地震作用计算及计算简图4.5.1梁柱线刚度的计算在计算梁、柱的线刚度时，应考虑楼盖作为梁的翼缘对框架梁刚度的有利影响，在现浇楼盖中，梁的线刚度应乘以相应的增大系数，即中框架梁截面惯性矩增大2倍，边框架增大1.5倍；在装配整体式楼盖中，中框架梁截面惯性矩增大1.5倍，边框架增大1.2倍。横梁线刚度i计算过程见表4-5，柱线刚度i计算过程见表4-6。bc（1）横梁线刚度i计算：b表4-5横梁线刚度表矩形截面混凝截面跨度边框架中框架惯性矩土强类别i=Ei=Ebcbc度等b×hLI4440(mm)I(mm)I/LI(mm)I/L2级(mm）(mm)(N·mm)(N·mm)AB、C30300×65060006.87×10910.31×1095.15×101013.74×1096.87×1010CD跨BC跨C30250×25020000.33×1090.495×1090.74×10100.66×1090.99×101015 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算注：I30=bh/12，中框架I=2.0I0，边框架I=1.5I0（3）柱线刚度i计算：c表4-6柱线刚度i的计算c层高hc2截面尺寸b×h截面惯性矩Ic层次Ec（N/mm）EcIc/hc（N·mm）（mm）（mm×mm）（mm4）边柱44503.0×104450×4503.42×1092.30×10101中柱44503.0×104450×4503.42×1092.30×1010边柱33003.0×104450×4503.42×1093.11×10102～5中柱33003.0×104450×4503.42×1093.11×10104.5.2各层柱的侧移刚度计算（D值法）其计算过程见表4-7表4-7框架柱侧移刚度D值（N/mm）K——iα=bK=2K截面高度线刚度2ic(一般层)(一般层)D=αii1c层号(104N/mm)ic=EcIc/H——i0.5K(b×h)K=bα=H/mmi2K/2/N·mmcmm(底层)（底层）边框架边柱(角柱)2×5.152～5450×45033003.11×1010=1.6560.4531.552×3.115.151450×45044502.30×1010=2.2390.6460.902.30边框架中柱2×（5.150.74）=1.2～5450×45033003.11×10100.4861.672×3.118945.150.741450×45044502.30×1010=2.5610.6710.942.30中框架边柱16 金陵科技学院学士学位论文第4章荷载计算2×6.872～5450×45033003.11×1010=2.2090.5251.802×3.116.871450×45044502.30×1010=2.9870.6990.972.30中框架中柱2×（6.870.99）=2.2～5450×45033003.11×10100.5581.912×3.115276.870.991450×45044502.30×1010=3.4170.7231.012.30注：E42c=3.0×10N/mm由此可知，横向框架梁的层间总侧移刚度为见表4-8。表4-8框架的总刚度D(104N/mm)∑层号D4i(10N/m边框架边柱Z边框架中柱Z中框架边柱Z中框架中柱Zm)2～54×1.55=6.24×1.67=6.6812×1.80=21.612×1.91=22.9257.4014×0.90=3.64×0.94=3.7612×0.97=11.6412×1.01=12.1231.124.5.3框架自振周期的计算采用顶点位移法计算结构基本自振周期。结构顶点的假想位移计算过程见表4-9表4-9结构顶点的假想位移计算过程层号Gi（KN）Vi（KN）∑Di(N/mm)△ui(mm)ui(mm)457513751357.40×1013.08332.6344108991841257.40×1032.08319.5543108992931157.40×1051.06287.4742108994021057.40×1070.05236.4141115615177131.12×10166.36166.36u基本周期T1=1.7×Ψ×n；TΨT———结构基本周期考虑非承重砖墙影响的折减系数。对于民用建筑取ΨT=0.6~0.8，本设计取Ψ=0.7。Tun———计算基本周期用的结构顶点的假想位移，即假想把集中在楼面处的重力荷载代表值G视作水平荷载，按弹性阶段计算所得的顶点侧移（m）。iT1=1.7×0.7×0.33263=0.45(s)0.25，故取0.26%ty跨中：45f/f=0.21>0.2，故取0.21%ty则，支座A=0.0026×300×615=480mm2S1minA=0.0026×250×215=140mm2S2min跨中A=0.0021×300×615=387mm2S1minA=0.0021×250×215=113mm2S2min(4)箍筋的配箍率f1.43t=0.26×=0.26×=0.18%SVminf210yv3.配筋计算当梁下部受拉时，按T形截面设计；当梁上部受拉时，按矩形截面设计。以第四层AB、BC跨梁为例，给出计算方法和过程，其他各梁的配筋计算见表格。AB跨：57 金陵科技学院学士学位论文第7章框架梁柱的配筋计算及节点构造要求表7-1a正截面配筋计算梁AB梁BC层计算公式支座左截跨中截支座右截支座左截跨中截支座右截面面面面面面M/(kN·m)-71.4861.1-75.31-16.14-6.92-16.142sM/1fcbho0.00660.00560.00700.02750.01180.02751-1-2s0.00660.00570.00700.02780.01180.0278五1fcAsbho24320825619181191fyA2s，min/mm480387480140113140实配钢筋/mm2414412414414212414M/(kN·m)-155.0183.87-151.01-19.823.76-19.822sM/1fcbho0.01430.00780.01400.03370.01410.03371-1-2s0.01440.00780.01410.03430.00490.0343四1fcAsbho52928651523534235fyA2s，min/mm480387480140113140实配钢筋/mm2414412414414212414M/(kN·m)-211.7583.96-207.71-32.82-2.87-32.822sM/1fcbho0.01960.00780.01920.05580.01410.05581-1-2s0.01980.00780.01940.05750.00490.0575三1fcAsbho72428671039534395fyA2s，min/mm480387480140113140实配钢筋/mm241641241641621241658 金陵科技学院学士学位论文第7章框架梁柱的配筋计算及节点构造要求表7-1b正截面配筋计算梁AB梁BC层计算公式支座左截跨中截支座右截支座左截跨中截支座右截面面面面面面M/(kN·m)-268.8584.32-259.88-40.58-2.87-40.582sM/1fcbho0.02490.00780.02400.06900.01410.06901-1-2s0.02520.00780.02430.7160.00490.716二1fcAsbho92228689149234492fyA2s，min/mm480387480140113140实配钢筋/mm2418412418418212418M/(kN·m)-327.3388.13-314.51-12.9532.97-12.952sM/1fcbho0.03030.00810.02910.02200.05610.02201-1-2s0.03070.00820.02950.02230.05780.0223一1fcAsbho12113601198153397153fyA2s，min/mm480387480140113140实配钢筋/mm242041242042041242059 金陵科技学院学士学位论文第7章框架梁柱的配筋计算及节点构造要求7.1.2斜截面受弯承载力计算承载力抗震调整系数γ=0.85RE全部梁的斜截面配筋计算结果见表7-2斜截面配筋计算。表7-2a斜截面配筋计算层顶层标准层截面位置A支座B支座左B支座右A支座B支座左B支座右V30.7820.7824.5798.9998.9919.38γREV26.1617.6620.8884.1484.1416.470.7ftbho184.68184.6853.8184.68184.6853.8V-0.7fbhtoA-0.764<0-0.805<0-0.454<0-0.484<0-0.484<0-0.514<0SB1.25fhyvo（n=2）（n=2）（n=2）（n=2）（n=2）（n=2）选用箍筋888888nASVS0.5520.1020.1570.4170.1470.127Asb加密区最大间距808080808080（b/4,8d,150）加密区长度为900900500900900500（1.5b,500）8@100/8@100/8@100/8@100/8@100/8@100/选用箍筋200200200200200200表7-2b斜截面配筋计算层底层截面位置A支座B支座左B支座右V93.3693.3620.59γREV-0.507<0-0.50717.500.7ftbho184.68184.6853.8V-0.7fbhtoA0.290<00.290<0-0.500<0SB1.25fhyvo（n=2）（n=2）（n=2）选用箍筋888nASVS0.4540.2880.110Asb60 金陵科技学院学士学位论文第7章框架梁柱的配筋计算及节点构造要求加密区最大间距808080（b/4,8d,150）加密区长度为900900500（1.5b,500）8@100/8@100/8@100/选用箍筋2002002007.2柱正、斜截面配筋计算7.2.1柱的正截面配筋计算1、已知条件混凝土采用C30，f=14.3N/mm2，f2t=1.43N/mm，纵向受力钢筋选用HRB335(fy=cf´22y=300N/mm)，箍筋选用HPB300(γRE=f´y=270N/mm)。柱的截面尺寸为450×450mm，则h0=450-40=410mm。2、构造要求——查相关规范。①、抗震调整系数γ=0.80；RE2、三级抗震设防要求，框架柱纵筋最小配筋百分率应满足：0.7%则A=0.007×450×410=1291.5mm2smin3、剪跨比和轴压比验算剪跨比宜小于2，三级框架轴压比应大于0.85轴向力取最大值时N=1857.88kN，则轴压比为：3N1857.8810==0.70<0.85，故满足要求。fbh14.3450410c0具体计算与配筋过程见下列表7-3。表7-4a边柱AD正截面配筋计算表层号54321M(KN/m106.11193.07233.62259.79451.37内力)N(KN)350.89558.48740.43904.791107.37γ0.80.80.80.80.8REe=M/N(mm)332.64380.28237.07315.84448.37oea(mm)202020202061 金陵科技学院学士学位论文第7章框架梁柱的配筋计算及节点构造要求e=e+e352.64400.28367.07315.84448.37ioaζ11.01.01.01.01.0lo3.33.33.33.34.45lo/h39603960396039604450ζ21.01.01.01.01.0η1.07491.06601.07191.07861.0641rNREx(mm)30.6748.8264.7284.36103.25fbc大小偏心受压大大大大大As=As´(mm2)201448475<0<0初选钢筋420420420420420表7-4b中柱BC正截面配筋计算表层号54321M(KN/m195.47253.31317.06362.07510.43内力)N(KN)486.85739.99964.21168.61408.7γ0.80.80.80.80.8REe=M/N(mm)441.55376.55361.72340.82398.56oea(mm)2020202020e=e+e461.55396.55381.72360.82418.56ioaζ11.01.01.01.01.0lo3.33.33.33.34.45lo/h39603960396039604450ζ21.01.01.01.01.0η1.05721.06661.06921.07321.0718rNREx(mm)42.5764.6884.28102.15123.14fbc大小偏心受压大大大大大As=As´(mm2)534580<0<0<0初选钢筋42042042042042062 金陵科技学院学士学位论文第7章框架梁柱的配筋计算及节点构造要求7.2.2柱的斜截面配筋计算计算要点：(1)框架柱斜截面计算时的抗震调整系数为γRE=0.85。(2)当λ＜1时，取λ=1；当λ＞3时，取λ=3。(3)Vc≤(0.25βcfcbh0)/γRE时截面满足要求。(4)当N≤0.3fcA时取实际值计算；当N＞0.3fcbh时取0.3fcbh计算。(5)[(1.75ftbh0)/(λ+1)]+0.07N>γREVc时按构造配箍，否则按计算配箍。(6)箍筋加密区长度底层柱根部取1800mm，其他端部取为1200mm，角柱则沿柱全高加密箍筋。具体计算与配筋过程见下表7-6和7-7。表7-6柱斜截面配筋计算边柱A五层四层三层二层一层Hn(m)3.33.33.33.34.25λ=Hn/(2h0)2.382.382.382.383.16γREVc(kN)146.86146.86169.28154.05138.840.25βcfcbh0(kN)1417.491417.491417.491417.491417.49截面是否满足要求满足满足满足满足满足1.75fbht0(kN)293.56293.56293.56293.56248.0610.3fcbh(kN)1812.531812.531812.531812.531812.53N(kN)661.46661.461006.331352.681710.790.7N463.02463.02704.43946.881197.551.75fbht00.7N756.58756.58997.991240.441445.611ASV/s﹤0﹤0﹤0﹤0﹤0λVfc/fyv(%)0.2040.2040.2040.2040.204加密区48@10048@10048@10048@10048@100实配箍筋非加密区48@20048@20048@20048@20048@20063 金陵科技学院学士学位论文第7章框架梁柱的配筋计算及节点构造要求表7-7中间柱斜截面配筋计算中柱B五层四层三层二层一层Hn(m)3.33.33.33.34.25λ=Hn/(2h0)2.382.382.382.383.16γREVc(kN)150.37150.37179.86132.55141.490.25βcfcbh0(kN)1417.491417.491417.491417.491417.49截面是否满足要求满足满足满足满足满足1.75fbht0(kN)293.56293.56293.56293.56248.0610.3fcbh(kN)1812.531812.531812.531812.531812.53N(kN)848.33848.331286.901724.222174.550.07N593.83593.83900.831206.951522.191.75fbht00.07N887.39887.391194.391500.511770.251ASV/s﹤0﹤0﹤0﹤0﹤0λVfc/fyv(%)0.2040.2040.2040.2040.204加密区8@1008@1008@1008@1008@100实配箍筋非加密区8@2008@2008@2008@2008@2007.3验算裂缝宽度7.3.1梁裂缝宽度验算按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度，应符合下列规定：CD跨与AB跨相同，验算时以AB为例，计算结果见表7-8。表7-8梁裂缝宽度验算计算层截面MkAsρteσskψωmax数A支座左83.696150.00682720.39720.2398AB跨中177.6412560.00562830.26850.2673B支座右94.678040.00892350.47870.2257五B支座左19.678040.01791020.38470.0492BC跨中17.493270.00732240.29580.1125C支座左19.678040.01791020.38470.0492A支座左151.3112560.01402410.71130.2916四AB跨中156.7810170.00453080.15790.1877B支座右144.4012560.01402300.69260.271064 金陵科技学院学士学位论文第7章框架梁柱的配筋计算及节点构造要求B支座左26.5112560.0279880.56930.0522BC跨中8.773270.00731120.50430.0961C支座左26.5112560.0279880.56930.0522层截面MkAsρteσskψωmax数A支座左178.8615200.01692350.77110.2889AB跨中161.4510170.00453170.18510.2267B支座右168.8915200.01692220.75170.2660三B支座左37.3615200.03381030.72350.0723BC跨中10.253270.00731310.27200.0606C支座左37.3615200.03381030.72350.0723A支座左173.5115200.01692280.76100.2593AB跨中170.7011370.00503000.23470.2592B支座右206.7717420.01942370.81550.2947二B支座左55.9317420.03871340.84850.1151BC跨中13.943270.00731780.09060.0274C支座左55.9317420.03871340.84850.1088A支座左173.5115200.01692280.76100.2593AB跨中170.7011370.00503000.23470.2592B支座右206.7717420.01942370.81550.2947一B支座左55.9317420.03871340.84850.1151BC跨中13.943270.00731780.09060.0274C支座左55.9317420.03871340.84850.1088由表可见，梁各截面裂缝宽度均满足要求。7.3.2柱裂缝宽度验算按规范要求：e0＞0.55h0时，需验算柱的抗裂度。本设计中没有柱的e0＞0.55h0=0.55×610=335.5mm，故可不验算裂缝宽度。表7-9节点剪力计算及箍筋配置Nbj节点MMbrηcMbVj0.1jftbjhj0.05jNbs选用箍筋blcA0-59.1170.93269.23251.7128.9629.3492.54310@805A0-59.1170.93269.23251.7128.9629.3492.54310@804A0-201.75242.10486.76580.2228.9613.1892.54310@803A0-238.48286.18585.98894.6128.9632.0380.91310@80265 金陵科技学院学士学位论文第7章框架梁柱的配筋计算及节点构造要求A0-231.34277.61594.081217.328.9650.1382.56310@801B-126.2326.22120.01241.29309.7128.9667.87308.89310@805B-126.2326.22120.01241.29309.7128.9667.87308.89310@804B-192.53-35.34273.44549.78710.528.9611.9284.20310@803B-225.18-49.81329.99675.691109.128.9629.3492.54310@802B-275.69-53.81395.40846.151497.128.9646.6980.91310@80166 金陵科技学院学士学位论文第8章框架的侧移验算8框架的侧移验算多遇地震作用下的变形验算见表8-1水平地震作用下框架结构的层间位移△u和顶点位移u分别按下列公式计算：iiViuiuiuiGi各层的层间弹性位移角θ=△u/h，根据《抗震设计规范》，考虑砖填充墙抗侧力作用eii的框架，层间弹性位移角限值[θ]<1/550e表8-1横向水平地震作用下的位移验算层次Vi(KN)∑Di(N/mm)△ui(mm)hi(mm)θe=△ui/hi5466.5257.40×1040.833001/41254890.2257.40×1041.5533001/212931232.9257.40×1042.1233001/155621530.0957.40×1042.733001/122211711.0931.12×1045.544501/824由表8-1可见最大层间弹性位移角发生在第二层，其值为1/824<1/550，其中1/550为弹性层间位移角限值[θ]，要求楼层间θe≤[θe]满足。eD值法计算框架的层间侧移和顶点侧移，验算多遇水平地震下侧移符合要求。《建筑抗震设计规范》规定七度地震区非高层框架架构不需要进行罕遇地震下框架弹塑性侧移验算。67 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算9基础结构设计计算混凝土强度设计等级采用C20，基础底板设计采用HRB335钢筋，根据地质条件，取第二层粘土作为持力层，基础顶面距离室外地坪0.7m，室内外高差为0.45m，则确定基础埋置深度为1.75m（>1/15H=1/15×16.9=11.3），上柱断面为f450×450，地基承载力标准值，按任务书所给的地质剖面土参数，取k=200kPa。9.1荷载计算9.1.1由柱传至基础顶面的荷载基础承载力计算时，应采用荷载标准组合。恒k+0.9(活k+风k)或恒k+活k，取两者中的较大者。以轴线⑦为计算单元进行基础设计，上部结构传来柱底荷载标准值如下：边柱柱底：Mk7.78+0.9×(2.19+32.93)=39.39kNm>7.78+2.19=9.97kNmNk1120.05+0.9×(88.99+36.2)=1232.72KN>1120.05+88.99=1209.04KNVk53.37+0.9×(16.86+14.12)=81.252KN>53.37+16.86=70.23KN中柱柱底：Mk6.81+0.9×(1.92+34.3)=39.41kNm>6.81+1.92=8.73kNmNk1079.74+0.9×(63.35+15.7)=1150.88KN>1079.74+63.35=1143.09KNVk12.49+0.9×(2+6.07)=19.75KN>12.49+2=14.49KN9.1.2由基础梁传至基础顶面的荷载底层墙、基础连系梁传来的荷载标准值(连系梁顶面标高同基础顶面)墙重：0.000以上：18×0.24×3.3=14.26kN/m(采用灰砂砖，γ=18kN/m³)0.000以下：18×0.24×0.45=1.94kN/m(采用灰砂砖，γ=18kN)连系梁重：(240×400)25×0.4×0.24＝2.4kN∑=14.26+1.94+2.4=18.59kN/m(对基底中心的偏心距为0.028m)9.1.3作用在基础顶面的荷载柱A基础底面：F=1232.72+18.59×7.2=1366.57kNkMk=51.18+18.59×7.2×0.13=68.58kN·mVk81.252kN柱B基础底面：F=1150.09+18.59×7.2=1283.93kNkMk=39.26+18.59×7.2×0.13=56.66kN·mVk19.75kN9.2确定基础底面积68 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算根据地址条件取粉质黏土作为持力层，基础埋深1.75m。本设计为高度16.5m的五层连锁酒店，《建筑抗震设计规范》规定：不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算。建筑物上部结构采用框架结构承重，故基础采用方型或矩型的独立基础。根据地质条件取第二层粘土层作为持力层。土层分布及埋深见图9-1和9-2。图9.1土层分布及基础埋深（A柱）9.2.1A(D)柱(独立基础)1.初估基地尺寸由于基底尺寸未知，持力层的土的承载力特征值仅考虑深度修正，由于持力层是黏土，故取η=1.6dγ=(17.5×0.5+19.0×1.25)/1.75=18.57kNm(加权土重量，其中素杂填土容重取17.5kN/m³,粉质黏土取19.0kN/m³)f=f+η·γ(d-0.5)=200+1.6×18.57×(1.75-0.5)=237.14kPaaakdmA≥1.1F/(f-γG)=1.1×1366.57/(237.14-20×1.75)=7.3㎡kadb=A1/2=7.31/2=2.7m，取b=l=2.8m2.按持力层强度验算基底尺寸基地形心处竖向力：F=1342.89+20×1.75×2.7×2.7=1598.04kNk基地形心处弯矩：∑Mk=68.58kN·m69 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算偏心距：e=M/F=68.58/1598.04=0.043m202kNhptm0基础高度满足要求。71 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算图8.3基础剖面尺寸示意图9.3.3B、C柱1.基底净反力Pj=F/A=1283.93/(4.8×2.8)=95.5kPa2.冲切验算要求FL<0.7βhpftbmac=bc=0.45m=450mmum=(ac+h0)×4=(0.45+0.90)×4=5.4mβhp=1.0，ft=1.43N/mm2F22L=Fc-(ac+2h0)Pj=1283.85-(0.45+2×0.9)×95.5=800kN0.7βhpftumh0=0.7×1.0×1.43×5.4×900=4864kN>800kN高度尺寸满足要求。72 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算图9.4联合基础受冲切承载力截面位置9.4计算基底配筋9.3.2A(D)柱PjⅠ=174.3kPa12MM2pjbbc2llc2412=174.3(2.80.45)(22.80.45)24=243kN·mA62SⅠ=MⅠ/(0.9h0fy)=243×10/(0.9×900×300)=1000mm那么每米板宽：A=1000/2.8=357mm2S选10@1509.3.3B、C柱纵向内力计算bp495.5382kN/mj6MI382102板底层配筋：A1572mmsI0.9hf0.9900300oy那么每米板宽：A=1572mm2/4.8=327.5mm2S选10@15073 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算10楼板、屋面板结构设计计算10.1屋面板设计10.1.1设计数据1.屋面做法：钢筋混凝土现浇板，100厚现浇钢筋混凝土屋面板，20厚1:3水泥砂浆找平，上铺5厚高聚物改性沥青防水卷材，12厚纸筋石灰平顶，刚性防水层(40厚钢筋混凝土层，上铺5厚高分子改性沥青卷材一层，加银色反光膜二度)，70厚沥青珍珠岩块保温层。2.屋面荷载：均布活荷载标准值0.5KN/㎡(上人屋面)，雪荷载标准值为0.35KN/㎡3.材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为HRB400，其余为HPB300钢筋。4.板的布置图，如图10-1图10-1板的布置图10.1.2板的设计(弹性理论)1.荷载计算由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值，故取前者进行计算恒荷载标准值：(1)屋面永久荷载标准值（不上人）防水层三毡四油上铺小石子0.40KN/㎡找平层20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.40KN/㎡保温层70厚沥青珍珠岩块保温层(0.07+0.274)/2×7=1.21KN/㎡找平层20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.40KN/㎡74 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算结构层100厚现浇钢筋砼屋面板0.1×25=2.50KN/㎡粉刷层12厚纸筋石灰平顶0.012×16=0.19KN/㎡Σ=5.10KN/㎡(2)屋面荷载设计值：g=1.2×5.10=6.12KN/㎡，q=1.4×0.5=0.70KN/㎡由于各板L1/L2均小于3，根据《混凝土结构设计》，宜按双向板计算。在求个区隔格板跨内正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载满布计算，取g´=g+q/2=6.12KN/㎡+0.70KN/㎡/2=6.47KN/㎡q´=q/2=0.35KN/㎡2.弯矩计算在求各个中间支座最大正弯矩(绝对值)时，按恒荷载以及活荷载满布各区格板计算。取荷载P=g´+q´=6.47+0.35=6.82KN/㎡。按《混凝土结构设计》中附录8进行内力计算，计算结果如表10-1所示。表10-1双向板弯矩计算表区格BALOX/LOY2m/3.6m=0.563.6m/6m=0.6计算g′q′g′q′简图(0.0367×6.47+0.0539×0.35)KN/(0.0056×6.47+0.021×0.35)KN/㎡×mx㎡×(2m)2=0.17kN·m/m(3.6m)2=3.32kN·m/mμ=0跨(0.0076×6.47+0.0104×0.35)KN/(0.0385×6.47+0.0892×0.35)KN/㎡×my㎡×(2m)2=1.12kN·m/m内(3.6m)2=0.68kN·m/mμ=0.mx0.17+0.2×1.12=0.394kN·m/m3.32+0.2×0.68=3.46kN·m/m2my1.12+0.2×0.17=1.15kN·m/m0.68+0.2×3.32=1.34kN·m/m计算g′g′简图支座－0.0571×6.82KN/㎡×(2m)2＝-0.0793×6.82KN/㎡×(3.6m)2＝－m’x－1.56kN·m/m7.01KN·m/m75 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算－0.0814×6.82KN/㎡×(2m)2＝-0.0571×6.82KN/㎡×(3.6m)2＝－m’y－2.22kN·m/m5.05kN·m/m双向板弯矩计算表续表10.1区格DCLOX/LOY3.6m/6m=0.62m/3.6m=0.56计算g′q′g′q′简图跨(0.0367×6.47+0.0268×0.35)(0.0056×6.47+0.0239×0.35)mxKN/㎡×(3.6m)2=3.2kN·m/mKN/㎡×(2m)2=0.18kN·m/m内μ=0(0.0076×6.47+0.0707×0.35)(0.0385×6.47+0.0792×0.35)myKN/㎡×(3.6m)2=0.96kN·m/mKN/㎡×(2m)2=1.11kN·m/mμ=0.mx3.2+0.2×0.96=3.39kN·m/m0.18+0.2×1.11=0.42kN·m/m2my0.96+0.2×3.2=1.6kN·m/m1.11+0.2×0.18=1.15kN·m/m计算g′g′简图支座-0.0793×6.82KN/㎡×(3.6m)2=-0.0571×6.82KN/㎡×(2m)2＝m’x－7.01kN·m/m－1.56KN·m/m-0.0571×6.82KN/㎡×(3.6m)2＝-0.0814×6.82KN/㎡×(2m)2＝m’y－5.05kN·m/m－2.22KN·m/m3.配筋计算短边方向(lOX方向)跨中截面的hOX=100mm-20mm=80mm,长边方向(lOy方向)跨中截面的hOX=100mm-30mm=70mm,支座截面hO=80mm。中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=1.5～2.0时减小10%；楼板的角区格不折减。MA(f2为了便于计算，近似取γ=0.95，y=270N/mm)s0.95hf0y76 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算计算过程见表10-3。表10-3不上人屋面板配筋计算表跨中截面h2)配筋0(mm)M(kN/m)AS(mmLOX方向800.8×3.64=2.911418@150ALOY方向700.8×1.34=1.07608@200LOX方向800.8×0.40=0.32168@200BLOY方向700.8×1.15=0.92458@200LOX方向800.8×0.42=0.34198@200CLOY方向700.8×1.5=1.2678@200LOX方向800.9×3.39=3.051488@150DLOY方向700.9×1.6=1.44808@200支座截面h20(mm)M(kN/m)AS(mm)配筋A-A、A-D80-0.8×5.05=-4.041978@150A-B、C-D80-0.8×7.01=-5.612738@150B-B、B-C80-0.8×1.56=-1.24608@200A边支座80-0.8×7.01=-5.612738@150C边支座80-0.8×1.56=-1.24608@200D边支座（LOX）80-0.8×5.05=-4.041978@150D边支座（LOY）80-0.8×7.01=5.612738@15010.2楼面板设计10.2.1设计资料（1）楼面做法：a.客房、走廊：钢筋混凝土现浇板，12厚纸筋石灰平顶，水磨石地面，20厚1:25水泥砂浆结合层，100厚现浇钢筋砼楼板。（2）材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为HRB400，其余为HPB300钢筋。10.2.2荷载计算2-5层楼面恒载标准值(客房、走廊)楼面永久荷载标准值水磨石地面0.65KN/㎡找平层20厚1:25水泥砂浆底0.02×20=0.4kN/m277 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算结构层100厚现浇钢筋砼楼板0.10×25=2.50KN/㎡粉刷层12厚纸筋石灰平顶0.012×16=0.19KN/㎡Σ=3.74KN/㎡荷载设计值：g=1.2×3.74=4.49KN/㎡，q=1.40×2.0=2.80KN/㎡g´=g+q/2=4.49+2.80/2=5.89KN/㎡，q´=q/2=2.80/2=1.40KN/㎡10.2.3弯矩计算在求各个中间支座最大正弯矩(绝对值)时，按恒荷载以及活荷载满布各区格板计算。取荷载P=g´+q´=5.89+1.40=7.29KN/㎡按《混凝土结构设计》中附录8进行内力计算，计算结果如表10-4所示。表10-4双向板弯矩计算表区格BALOX/LOY2m/3.6m=0.563.6m/6m=0.6计算g′q′g′q′简图(0.0367×5.89+0.0539×1.4)KN/㎡(0.0056×5.89+0.021×1.4)KN/㎡×mx×(2m)2=0.24kN·m/m(3.6m)2=3.78kN·m/mμ=0跨(0.0076×5.89+0.0104×1.4)KN/㎡(0.0385×5.89+0.0892×1.4)KN/㎡×my×(2m)2=1.41kN·m/m内(3.6m)2=0.77kN·m/mμ=0.mx0.24+0.2×1.42=0.524kN·m/m3.78+0.2×0.77=3.93kN·m/m2my1.41+0.2×0.24=1.46kN·m/m0.77+0.2×3.78=1.53kN·m/m计算g′g′简图支座－0.0571×7.29KN/㎡×(2m)2＝-0.0793×7.29KN/㎡×(3.6m)2＝－m’x－1.67kN·m/m7.49KN·m/m78 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算－0.0814×7.29KN/㎡×(2m)2＝-0.0571×7.29KN/㎡×(3.6m)2＝－m’y－2.37kN·m/m5.39kN·m/m双向板弯矩计算表续表10-4区格DCLOX/LOY3.6m/6m=0.62m/3.6m=0.56计算g′q′g′q′简图跨(0.0367×5.89+0.0268×1.4)(0.0056×5.89+0.0239×1.4)mxKN/㎡×(3.6m)2=3.29kN·m/mKN/㎡×(2m)2=0.26kN·m/m内μ=0(0.0076×5.89+0.0707×1.4)(0.0385×5.89+0.0792×1.4)myKN/㎡×(3.6m)2=1.86kN·m/mKN/㎡×(2m)2=1.35kN·m/mμ=0.mx3.29+0.2×1.86=3.66kN·m/m0.26+0.2×1.35=0.53kN·m/m2my1.86+0.2×3.29=2.51kN·m/m1.35+0.2×0.26=1.40kN·m/m计算g′g′简图支座-0.0793×7.29KN/㎡×(3.6m)2=-0.0571×7.29KN/㎡×(2m)2＝m’x－7.49kN·m/m－1.67KN·m/m-0.0571×7.29KN/㎡×(3.6m)2＝-0.0814×7.29KN/㎡×(2m)2＝m’y－5.39kN·m/m－2.37KN·m/m10.2.4截面设计短边方向(L方向)跨中截面的h=100mm-20mm=80mm,OXOX长边方向(L方向)跨中截面的h=100mm-30mm=70mm,OyOy支座截面hO=80mm。中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=1.5～2.0时减小10%；楼板的角区格不折减。79 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板、屋面板结构设计计算M为了便于计算，近似取γ=0.95，A(fy=270N/mm2)。s0.95hf0y计算过程见表10-6。表10-6楼面配筋计算表A2S(mm跨中截面h0(mm)M(kN/m)配筋)LOX方向800.8×3.93=3.141538@150ALOY方向700.8×1.53=1.22688@200LOX方向800.8×0.52=0.42208@200BLOY方向700.8×1.46=1.17658@200LOX方向800.8×0.53=0.42208@200CLOY方向700.8×1.4=1.12628@200LOX方向800.9×3.66=3.291608@150DLOY方向700.9×2.51=2.261258@200A2S(mm支座截面h0(mm)M(kN/m)配筋)A-A、A-D80-0.8×5.39=-4.312108@150A-B、C-D80-0.8×7.49=-5.992928@150B-B、B-C80-0.8×1.67=-1.34658@200A边支座80-0.8×7.49=-5.992938@150C边支座80-0.8×1.67=-1.34658@200D边支座（LOX）80-0.8×5.39=-4.312108@150D边支座（LOY）80-0.8×7.49=5.992938@15080 金陵科技学院学士学位论文第11章楼梯结构设计计算11楼梯结构设计计算本建筑的楼梯间开间为3.6m，进深为6.0m。一层及其以上层楼梯均为等跑楼梯，层高3.3m，共22级踏步，踏步宽0.27m，其踏步的水平投影长度为10×0.27=2.7m，因不超过3m，故采用板式楼梯，楼梯的踢面和踏面均做水磨石，底面为石灰粉刷。混凝土强度等级C30。板采用HPB300钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋。11.1梯段板设计踏步宽b=270mm，踏步高h=150mm，所以tanα=150/270=0.555，cosα=0.874。板斜长为2.70/0.874=3.09m，板厚约为板斜长的1/25～1/30，h=120mm。取1m宽板带计算。楼梯平面如图11-1图11-1楼梯平面图81 金陵科技学院学士学位论文第11章楼梯结构设计计算图11-2楼梯计算简图1.荷载计算表11-1梯段板荷载计算表荷载种类荷载标准值(kN/m)水磨石面层(0.30+0.15)×0.65/0.3=0.98三角形踏步0.5×0.30×0.15×25/0.3=1.88恒荷载混凝土斜板0.12×25/0.874=3.36板底抹灰0.02×17/0.874=0.38小计6.6活荷载2.0荷载设计值P=1.2×6.6+1.4×2.0=10.72kN/m2.截面设计板水平计算跨度ln=2.7m弯矩设计值m=0.1×Pl22n=0.1×10.72×2.7=7.8kN·m板的有效高度h0=120-20=100mmαs=m/(f262cbh0)=(7.8×10)/(14.3×1000×80)=0.055则γs=0.5×[1+(1-2αs)1/2]=0.47，As=m/(γsf62yh0)=(7.8×10)/(270×0.47×100)=553mm选配10@100，实际A2s=785mm，每根踏步下配一根8的分布钢筋。11.2平台板设计荷载种类荷载标准值(kN/m)恒荷载水磨石面层(0.30+0.15)×0.65/0.3=0.9882 金陵科技学院学士学位论文第11章楼梯结构设计计算板自重0.1×25=2.5板底抹灰0.02×17=0.34小计4.388活荷载2.0荷载设计值P=1.2×3.82+1.4×2.0=7.38kN/m设平台板厚100mm，取1m宽带板计算。2.截面设计平台板的计算跨度l0=1.8m弯矩设计值m=0.1×Pl22n=0.1×7.38×1.8=2.39KN·m板的有效高度h0=100-20=80mmαs=m/(f262cbh0)=(2.39×10)/(14.3×1000×80)=0.026则γs=0.5×[1+(1-2αs)1/2]=0.489As=m/(γsf62yh0)=(2.39×10)/(270×0.47×80)=211mm选配8@200，实际A2s=251mm。11.3梯段粱TL设计截面高度h=L/12=3600/12=300，高取400mm，宽取200mm。1.荷载计算表11-2平台梁荷载计算表荷载类型荷载标准值(kN/m)梁自重0.2×0.4×25×1.2=2.4平台板传来7.38×3.1/2=11.43恒荷载梯段板传来10.72×2.7/2=14.47总计2.4×1.2+11.43+14.47=28.78总荷载设计值P=2.4×1.2+11.43+14.47=28.78kN/m2.截面设计弯矩设计值m=1/8×Pl220=1/8×28.78×3.6=46.62kN·m剪力设计值V=1/2×Pl0=1/2×28.78×3.6=51.8kN截面按倒L形计算，b´f=b+5h´f=200+5×100=700mm梁的有效高度h0=h0-as=400-35=365mm经判别属第一类T形截面。αs=m/(f262cbh0)=(46.62×10)/(14.3×200×365)=0.012则γs=0.5×[1+(1-2αs)1/2]=0.49，83 金陵科技学院学士学位论文第11章楼梯结构设计计算As=m/(γsf62yh0)=(46.62×10)/(300×0.49×365)=868mm选配320，实际A2s=942mm配置8@200箍筋，则斜截面受剪承载力为Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsv/s×h0=0.7×1.43×200×365+1.25×210×101/200×365=121.46kN>62.96kN满足要求。84 金陵科技学院学士学位论文第12章总结12总结经历这几个月的毕业设计，我清楚地了解到工程设计的各个环节，特别是从整体上可以把握设计的思路，并且对设计步骤的细节和规范中的相关要求，有了更深的理解：1、在计算框架节点集中荷载标准值时，对各种荷载考虑全面。2、在计算梁、柱线刚度时，考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁和边框架梁的抗弯惯性矩取值不同。3、在梁配筋过程中，梁下部钢筋最好通长设置，按弯矩最大截面来配筋，其中弯矩最大截面可能出现在支座和跨中两处。柱配筋时注意箍筋加密区的设计长度。在整个设计过程中，我发现了许多问题，其中最主要的还是自己对相关概念的不清晰，在一次次的参阅资料和翻阅原来课本，使得自己对模糊的概念开始渐渐清晰了，为了搞清楚一个计算原则，我常常要花去很多时间，所以我的设计进度进行缓慢，有时老师不在的时候，自己要去完全理解，更是吃力。还有一个问题是我的计算老是出现错误，因后面计算量实在过大，我不得不去借助其他方式来完成计算，其中主要的工具是Excel的使用。让我计算显得快速而准确。85 金陵科技学院学士学位论文参考文献参考文献[1]姜忆南,李世芬.房屋建筑教程[M].北京:化学工业出版社，2004.[2]武勇,刘丽.办公建筑[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.[3]李必瑜.房屋建筑学[M].武汉:武汉工业大学出版社,2000.[4]杨志勇.工民建专业毕业设计手册[M].武汉:武汉理工大学出版社,1997.[5]熊丹安.钢筋混凝土框架结构设计与实例[M].武汉:武汉理工大学出版社,2005.[6]王远正,王建华,李平诗.建筑识图与房屋构造[M].重庆:重庆大学出版社,1996.[7]陈眼云,谢兆鉴,许典斌.建筑结构选型[M].广州:华南理工大学出版社，1995.[8]刘云月.公共建筑设计原理[M].南京:东南大学出版社，2004.[9]王则毅，杨盛和.房屋结构抗震[M].重庆:重庆大学出版社，1999.[10]林伟民.建筑结构基础[M].重庆：重庆大学出版社，2006.[11]薛素铎，赵均，高向宇.建筑抗震设计.北京:科学出版社，2003.[12]刘炳康，沈小璞.工程结构抗震设计[M].武汉：武汉理工大学出版社，2005.[13]王社良，熊仲良.混凝土及砌体结构[M].北京：冶金工业出版社，2004.[14]沈蒲生.混凝土结构设计[M].北京：高等教育出版社，2012.[15]中华人民共和国建设部.总图制图标准(GB/T50103-2010）[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.[16]中华人民共和国建设部.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001—2010）[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.[17]中华人民共和国建设部.建筑结构制图标准（GB/T50105—2010）[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.[18]中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范（GB50009—2012）[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.[19]中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范（GB50010—2010）[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.[20]中华人民共和国建设部.建筑地基基础设计规范（GB50007—2011）[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.[21]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范（GB50011—2010）[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.86 金陵科技学院学士学位论文参考文献87'