1、摘 要本文为某市南国花园酒店结构设计计算书。设计的主要内容要求是进行酒店主楼结构设计。该酒店位于某市，建筑面积约为 1046m2 左右，建筑层数为十一层，属高层建筑，结构体系采用框架-剪力墙结构体系。抗震设防烈度为七度，抗震等级框架部分按三级计算，剪力墙部分按二级计算。结构设计部分设计内容：框架-剪力墙结构设计。根据建筑施工图确定结构方案，进行结构设计计算，绘制结构施工图。结构设计根据建筑设计、工艺使用和抗震方面的要求，以及现场材料供应情况和施工能力、场地地质条件等，确定合理的结构方案和结构布置方案，确定框架、剪力墙、楼面、屋面、楼梯及其它承重构件和非承重构件形式。手算只选取一榀主框架及与其相
2、连的一片墙及其下部基础进行设计计算。先进行荷载计算，在此基础上进行内力计算、侧移计算和内力组合。楼板设计采用弹性理论计算方法；框架水平荷载计算采用 D 值法；框架竖向荷载计算采用近似计算方法（弯矩二次分配法） 。然后进行构件配筋计算，各构件根据相应规范按公式计算而得，基础依建筑地基基础设计规范进行设计，拟建场地平缓，地貌类别简单，地面地质环境稳定；地震动峰值加速度 g=0.10，相当于地震基本（设防）烈度 7 度区；主要岩土性质良好，有理想的桩基持力层。土层无液化、震陷等不良的工程性质。依据计算结果，结合相应的结构构造要求，绘制结构施工图，写出相应的设计说明以及参考文献。本计算书所有项目均以最
3、新规范规定为依据。最后，运用 PKPM、天正等软件绘制整栋建筑的结构施工图。关键词：结构设计 框架-剪力墙结构 基础 抗震设计 全套图纸，加 153893706框架剪力墙结构结构设计2AbstractThis city for south garden hotel structure design calculations. The main contents of the design requirements for building structural design is the hotel. The hotel is located in the city, the construc
4、tion area is about 1046m2, construction layer for 11 layer of high-rise buildings, structure with frame-shear wall structure is adopted. Seismic fortification intensity for seven degrees, seismic grade 3, part of the frame shear wall part of the secondary calculation.Structure design part design con
5、tent: frame-shear wall structure design. According to the building construction structure, structure design, drawing structure construction.According to the structure design of architectural design, process and seismic requirements, and the ability to supply situation and construction materials, the
6、 geologic site condition, the determination of reasonable structure and structural layout scheme, frame shear wall, floor, roof, stair, and other bearing component and the bearing component forms. Only one hand is analyzed and the framework of a wall and its connected the basis for design and calcul
7、ation. Firstly, the load calculation based on internal force calculation, lateral force calculation and combinations. Floor design using elastic theory calculation method, Horizontal load calculation using frame; D value method, The vertical load calculation using framework of approximate calculatio
8、n method (ocsm secondary distribution method).Then, the component of reinforcement, according to the corresponding standard components according to the formula and, in accordance with the basic architectural foundation design specification of design, construction sites, simple, ground geomorphic cat
9、egory of geological environment stable, Peak acceleration g = tremble, earthquake equivalent 0.10 resistance (7) intensity area, Main geotechnical nature good, have the ideal of the pile bearing. Soil liquefaction, were not as bad engineering properties. According to the calculation results, the cor
10、responding structural requirements and structure construction, write the design and references. All items in the calculations based on new rules and regulations.Finally, using such software rendering, tianzheng PKPM the building structure construction.Keywords: structure with frame-shear wall struct
11、ure design of aseismic design combination force basis结构设计基本资料3目录第 1章 引言1第 2 章 结构设计基本资料 2第 3 章 结构选型与布置43.1 框架柱截面尺寸估算43.2 框架梁截面尺寸估算53.3 剪力板截面估算53.4 墙截面估算6第 4章 截面几何特征的计算 .74.1 剪力墙刚度计算74.2 连梁刚度计算.124.3 框架刚度计算.20第 5章 荷载计算.245.1 力荷载代表值计算.245.2 结构横向地震作用计算.265.3 地震作用效应分析.305.4 水平风荷载计算及风荷载作用效应分析.465.5 竖向荷载计算
12、.60第 6章 楼板及楼梯设计.806.1 楼板设计806.2 楼梯设计83第 7章 内力组合及配筋计算.877.1 控制截面内力换算877.2 内力组合937.3 计算配筋93第 8章 基础设计.948.1 工程地质资料948.2 基础方案选型942结构设计基本资料工程概况1工程地质勘察报告主要结果见基础设计部分；框架剪力墙结构结构设计42本设计为 11 层框-剪酒店主楼，首层层高 4m，2-11 层各层层高为 3.4m，天面上设顶层梯间及电梯机房，其层高为 2.8 米，电梯机房地面高于天面 1.5 米。3建筑物地点：位于茂名市市区，基本风压 0.55kN/m2,地面粗糙度 C；抗震设防烈度
13、七度，设计基本地震加速度值为 0.10g,设计地震分组为第一组；4材料：钢筋 HPB235HRB335；砼强度等级自行选用。5建筑装修标准；（1）屋面：屋面为不上人屋面。50 厚的膨胀珍珠岩隔热层，20 厚 1：2.5 水泥沙浆加 5%防水粉。钢筋混凝土屋面（2）楼地面：客房采用地毯铺地。地毯，周边拉平，地毯压条固定，弹性橡胶垫 10 厚，801 胶水腻子批嵌平整20 厚 1：2 水泥砂浆找平，钢筋混凝土楼板。（3）楼梯间、客房卫生间地面采用花岗岩地面。20 厚花岗岩面层，素水泥擦缝30 厚 1:3 干硬水泥沙浆,面上撒 2 厚素水泥素水泥浆结合层一道钢筋混凝土楼面（4）外墙面：外墙面采用条形
14、无釉面砖10 厚面砖，素水泥擦缝4 厚水泥胶结合层刷素水泥浆一道15 厚 1：3 水泥沙浆（5）内墙面：房间、梯间采用普通抹灰：15 厚水泥石灰浆打底5 厚纸筋灰批面刷白色乳胶漆。厨房、卫生间采用釉面磁砖：5 厚釉面磁砖白水泥浆擦缝4 厚水泥胶结合层结构设计基本资料5刷素水泥浆一道15 厚 1：3 水泥沙浆（6）墙体：外墙：混凝土空心小砌块 190 厚内墙：灰砂砖 120 厚（7）门窗：塑刚门窗，实木门。6窗台离楼地面高度 900mm,不上人屋面女儿墙高 900mm。3结构选型与布置经过对该建筑的建筑高度、建筑造型、抗震要求等因素综合考虑后，采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。结构体系选型：采用钢
15、筋混凝土现浇框架-剪力墙结构，平面布置如图 3.1 所示：由地震烈度及结构高度查表得框架剪力墙，框架部分抗震构造措施选用三级，剪力墙部分抗震构造措施选用二级。图 3.1框架剪力墙结构结构设计63.1框架柱截面尺寸估算N=（1.11.2）N VA N/0.9fCCN 为柱支撑楼板面积计算有竖向荷载产生的轴力（考虑分项系数 1.25）V11 层柱最大 N =1424KNVA N/0.9f =1.21424000/（0.914.3）=132773mmCC 2=365mmc取 h=b=400mm6-10 层取 b=400mm h=500mm1-5 层取 b=500mm h=600mm3.2框架梁截面尺
16、寸估算框架梁按经验公式估算：最大计算跨度： 梁截面高度：ml7.80梁宽度： 取： mhb803跨度： 。 梁截面高度：l9.0梁宽度： 取： mhb4025mhlh 80 1025.12810 3b 484hb mhl 40 4673259.181280 25b 10hb结构设计基本资料7跨度： 梁截面高度：ml7.50梁宽度： 取： mhb6033.3剪力墙截面估算纵横剪力墙数量按（3%5%）=（AW+A ）/A ， （2%3%）=AW/ACf f求得 AW =21.75632.634m2 。根据建筑平面布置确定 W1、W2、W3、W4 的截面厚度为 250mm。求得总面积：AW=1.52
17、52+1.7252+1.2939+1.055=23.39 m2满足要求。3.4板截面估算根据高规按经验公式得：按双向板的 1/50 考虑，板厚 hLmax/50=5400/50=108mm.考虑到保证结构的整体性以及防水要求，初取楼面为 120mm,屋面为 120mm。4截面几何特征的计算4.1剪力墙刚度计算4.1.1 以、轴间的横墙 W1每一侧有效翼缘的宽度不大于至洞口边缘的距离，不大于翼缘厚度的 6 倍，也不大于墙间距的一半。忽略腹板中部翼缘作用。如图：mhh 60 71245.128128 3b 604hb框架剪力墙结构结构设计8图 4.1墙肢 1 的面积：A1=0.9750.25+3.
18、0750.25=1.0125 2m墙肢 2 的面积：A2=(0.675+1.375)0.25=0.5125A=A1+A2=1.525 2m墙肢 1 的形心：x1=(0.9750.250.125+3.0750.251.7875)/1.0125=1.387m墙肢 2 的形心：x2=(0.6750.254.4625+1.3750.254.925)/0.5125=4.773m墙肢 1 的惯性矩：I1=(0.9750.25 )/12+0.9750.25(1.387-30.125) +(0.253.075 )/12+0.253.075(1.7875-1.387)=1.1185m2 4墙肢 2 的惯性矩：I
19、2=(0.6750.25 )/12+0.6750.25(4.773-34.4625) +(1.3750.25 )/12+0.251.375(4.925-4.773)=0.0324m3 4组合形心：x0=(A1x1+A2x2)/A=2.525m组合惯性矩：I=I1+I2+A1(xo-x1) +A2(x0-x2) =5.0516m224IA=I-I1-I2=3.9007m 4表 4.1 连梁的折算惯性矩计算：首层 标准层bh 0.251.9=0.475 m 2 0.251.3=0.325 m 22a 0.8+1.9/2=1.75 m 0.8+1.3/2=1.45 mIb(0.251.9 )/12=
20、0.1429 m34(0.251.3 )/12=0.0458 m34I /1+(7 I )/(A a )bb2=0.1429/1+ (71.20.1429)/(0.4750.875 )2=0.0332 m 40.0141 m 4结构设计基本资料9沿层高加权平均 =(0.03324.5+0.014134)/38.5=0.0163 mbI 4沿层高加权平均 2a=(1.754.5+1.4534)/38.5=1.485m沿层高加权平均 h=(4.54.5+3.434)/48.5=3.529m=38.5120.0163(4.773-1.387) 5.05162/(3.5291.15091.485 3.
21、9007)321=17.9910由 及层数，主要考虑地震荷载作用，用倒三角形荷载查表得 Z=0.978=0.77226，可视为弱连梁）该墙判断为双肢剪力墙。其等效刚度分别按单片整体墙计算。4.1.3 轴间的横墙图 4.3AbIaIhxH*2)1(IA结构设计基本资料11墙肢 1 的面积：A1= 1.05 2m墙肢 2 的面积：A2= 1.29375A=A1+A2= 2.34375 2墙肢 1 的形心：x1= 1.585714m墙肢 2 的形心：x2= 7.949336m墙肢 1 的惯性矩：I1= 1.265786m4墙肢 2 的惯性矩：I2= 1.569027m 4组合形心：x0=(A1x1+
22、A2x2)/A= 5.098433m组合惯性矩：I=I1+I2+A1(xo-x1) +A2(x0-x2) = 26.30611m224IA=I-I1-I2=23.4713m 4表 4.3 计算连梁的折算惯性矩：bh 0.250.4=0.1 m 22a 2.1+0.4/2=2.3 mIb(0.250.4 )/12=0.1429 m34I /1+(7 I )/(A a )bb2=0.001229m 4沿层高加权平均 h=3.529m=2.8554792776，可视为弱连梁）该墙判断为双肢剪力墙。其等效刚度分别按单片整体墙计算。表 4.4 剪力墙等效刚度列表如下AbIaIhxH*2)1(IA框架剪力
23、墙结构结构设计12编号 A qm 2I qm 4EI =eq291AHIEqKNm截面W1 1.525 5.050818 1.516 118333535W2 1.725 5.316093 1.516484 155082071W3 1.29375 1.569027 1.7214 46481602W4 1.05 1.265786 1.2564 37627532剪力墙总刚EI =2 118333535+2155082071+946481602+537627532= 1153303286 eqKNm4.2连梁刚度计算4.2.1连梁 L5如图：结构设计基本资料13图 4.4连梁截面 bh=250400连
24、梁惯性矩 I=(20.250.4 )/12=0.002667 m （2 为考虑楼板的放大系数）34形心距 l=9.125-x01-x02=6.363621m 净跨 w= 2.1m 计算跨 l=w+ h/4+ h/4= 2.3mal=3.6-x01-h/4=1.9142857m bl=3.425-x02-h/4=2.14934ma=0.300817 b= 0.337754=1.2 G=0.42E= =(34.2857 0.002667)/( 0.1 2.3 2)=0.172833考虑连梁塑性变形调幅系数取 =0.55h梁端约束弯矩：m = 12h=0.556280000000.002667（1+
25、0.300817-0.337754） /6.363621(1-0.300817-0.337754） 3(1+0.172833) =673417.9KNmm = = 725073.3KNm 21h各梁端均布线弯矩首层 =149648.4 KN =161127.4 KN_12_m21标准层 =198064.1 KN =213256.86 KNm= m + m =1398491 KNm12均布线弯矩首层 h=4.5m 标准层 h=3.4m= m/h=1398491/4.5=310775.8KN = m/h=1398491/3.4=411321KN 4.2.2连梁 L621GAlEI)1(63balE
26、I)(163balEI框架剪力墙结构结构设计14图 4.5连梁截面 bh=250400连梁惯性矩 I=(20.250.4 )/12=0.002667 m （2 为考虑楼板的放大系数）34形心距 l=6.3m 净跨 w= 3.775m 计算跨 l=w+ h/4= 3.875mal= 0m bl=x0-h/4= 2.525-0.1= 2.425ma=0 b= 0.384921=1.2 G=0.42E= =(34.2857 0.002667)/( 0.1 3.875 2)=0.060889考虑连梁塑性变形调幅系数取 =0.55h梁调幅后的折算线刚度：i= h=0.55280000000.002667
27、（1-0.384921） /6.3(1-0.384921）3(1+0.060889) = 16241.15KNm= 若 a=0 取 =01c1c= = 5.609982 若 b=0 取 =02 2= =2.117121 hc梁的线刚度：21GAlEI)1(3balEI)1(3ba3336)1(2GAlEIba结构设计基本资料15i= =280000000.002667/6.3=11851.85 KNm首层=3i( + + )/h=311851.85(5.609982+2.117121)/4.5=61053.65KNm_1c2h标准层=80806.308 KN_4.2.3连梁 L7图 4.6连梁
28、截面 bh=250400连梁惯性矩 I=(20.250.4 )/12=0.002667 m （2 为考虑楼板的放大系数）34形心距 l= 5.26087m 净跨 w= 2.875m 计算跨 l=w+ h/4= 2.975mal= l-w- h/4=2.2858696m bl=0ma= 0.434504 b= 0=1.2 G=0.42E= = 0.103302考虑连梁塑性变形调幅系数取 =0.55h梁调幅后的折算线刚度：lEI21GAlEI框架剪力墙结构结构设计16i= h= 22124.77KNm= =7.189839 若 a=0 取 =01c 1c= 若 b=0 取 =02 2= =2.69
29、6665 h梁的线刚度：i= =14192.84 KNmlEI首层=3i( + + )/h=93545.03 KNm_1c2h标准层=123809.59 KN_4.2.4连梁 L8如图： 图 4.7连梁截面 bh=250400连梁惯性矩 I=(20.250.4 )/12=0.002667 m （2 为考虑楼板的放大系数）34形心距 l=6.598671m 净跨 w= 2.1m 计算跨 l=w+ h/4+ h/4= 2.3mal= x01-h/4=2.1493357m bl=x02-h/4=2.1493357ma=0.325722 b=0.325722=1.2 G=0.42E)1(3balEI)
30、1(3ba3336)1(GAlEIba结构设计基本资料17= =0.172833考虑连梁塑性变形调幅系数取 =0.55h梁端约束弯矩：m = =751855KNm12hm = = 751855KNm21hm= m + m12均布线弯矩首层 h=4.5m 标准层 h=3.4m= m/h=334157.8KN = m/h=442267.6KN m4.2.5连梁 L9图 4.8连梁截面 bh=250400连梁惯性矩 I=(20.250.4 )/12=0.002667 m （2 为考虑楼板的放大系数）34形心距 l= 4.285714m 净跨 w= 2.7m 计算跨 l=w+ h/4= 2.8mal=
31、 0m bl=x0-h/4= 1.48571ma=0 b= 0.346667=1.2 G=0.42E= = 0.116618考虑连梁塑性变形调幅系数取 =0.55h梁调幅后的折算线刚度：21GAlEI)1(63balEI3l21GAlEI框架剪力墙结构结构设计18i= h= 20104.44KNm= 若 a=0 取 =01c1c= = 4.32465 若 b=0 取 =02 2= = 1.743135 h梁的线刚度：i= = 17422.22 KNmlEI首层= 70476.21KNm_标准层= 93277.333 KN_4.26 连梁 L10图 4.9连梁截面 bh=250400连梁惯性矩
32、I=(20.250.4 )/12=0.002667 m （2 为考虑楼板的放大系数）34形心距 l= 4.050664m 净跨 w= 2.875m 计算跨 l=w+ h/4= 2.975mal= 0m bl=x0-h/4= 1.07566ma=0 b= 0.265553=1.2 G=0.42E= = 0.103302)1(3balEI)1(3ba3336)1(GAlEIba21GAlEI结构设计基本资料19考虑连梁塑性变形调幅系数取 =0.55h梁调幅后的折算线刚度：i= h= 17035.21KNm= 若 a=0 取 =01c1c= = 2.895367 若 b=0 取 =02 2= = 1
33、.230929 h梁的线刚度：i= = 18433.19 KNmlEI首层= 50707.21KNm_标准层= 67112.482KN_4.2.7连梁 L11图 4.10连梁截面 bh=250400连梁惯性矩 I=(20.250.4 )/12=0.002667 m （2 为考虑楼板的放大系数）34形心距 l= 6.43913m 净跨 w= 3.775m 计算跨 l=w+ h/4= 3.875mal= 0m bl=x0-h/4= 2.56413ma=0 b= 0.398211=1.2 G=0.42E= = 0.060889)1(3balEI)1(3ba3336)1(GAlEIba21GAlEI框
34、架剪力墙结构结构设计20考虑连梁塑性变形调幅系数取 =0.55h梁调幅后的折算线刚度：i= h= 16599.82KNm= 若 a=0 取 =01c 1c= = 6.047407 若 b=0 取 =02 2= = 2.260506 h梁的线刚度：i= = 11595.77 KNm首层= 64224.43KNm_标准层= 85002.921KN_表 4.5 连梁剪切刚度如下编号 数量 折算 i KNm首层 KNm_标准层 KN_L5 5 1553879 2056604.762L6 2 16241.15 122107.3 161612.6152L7 2 22124.77 187090.1 2476
35、19.186L8 2 668315.6 884535.2995L9 4 20104.44 281904.8 373109.3332)1(3balEI)1(3ba3336)1(GAlEIbalEI结构设计基本资料21L10 2 17035.21 101414.4 134224.9641L11 2 16599.82 128448.9 170005.8412 =m_3043160 =_4027712.001总连梁等效剪切刚度： =（30431604.5+4027712.00134 ）/38.5=3912635KNm_4.3框架刚度计算表 4.6 框架梁的线刚度：编号 bh 跨长 l(m) 惯性矩 I
36、=nbh /12(m )34i=EI/l(KNm)L1 0.30.8 8.7 0.0192 61793.1L2 0.250.4 3 0.002 18666.67L3 0.30.8 8.7 0.0256 82390.8L4 0.250.4 3 0.002667 24888.89（放大系数 n:边梁取 1.5，中梁取 2.0）表 4.7 框架柱线刚度编号 bh l（m） 惯性矩 I=bh /12(m )34i=EI/l(KNm)1 层 0.50.6 4.5 0.009 600002-5 层 0.50.6 3.4 0.009 79411.766-10 层 0.40.5 3.4 0.004167 36
37、764.7111 层 0.40.4 3.4 0.002133 18823.53表 4.8 总框架抗剪刚度 C (单位：KN)F1 层编号 数量i1i 2i3i 4K= C =FZ1 4 61793.1 1.029885 0.504932 80789.07ci21k25.0hic12框架剪力墙结构结构设计22Z2 4 18666.67 61793.1 1.340996 0.551032 88165.14Z3 16 82390.8 1.37318 0.555316 88850.52Z4 2 16241.15 0.270686 0.339407 54305.06Z5 4 24888.89 82390
38、.8 1.787995 0.604012 96641.94Z6 4 20104.44 82390.8 1.708254 0.595497 95279.52Z7 2 22124.77 82390.8 1.741926 0.599137 95861.91Z8 2 17035.21 82390.8 1.6571 0.589839 94374.23Z9 2 16599.82 0.276664 0.341141 54582.58C =3463359F2-5 层编号 数量i1i 2i3i 4K= ci4321k2C =Fhic12Z1 4 61793 61793.1 0.778135 0.280093 7
39、8503.48Z2 4 18666 61793 18666 61793.1 1.013197 0.336253 94243.97Z3 16 82390 82390.8 1.037514 0.341567 95733.25Z4 2 16241 16241.15 0.204518 0.092772 26001.91Z5 4 24888 82390 24888 82390.8 1.350929 0.403151 112993.8Z6 4 20104 82390 20104 82390.8 1.290681 0.392223 109931Z7 2 22124 82390 22124 82390.8 1
40、.316122 0.396886 111237.9Z8 2 17035 82390 17035 82390.8 1.252031 0.385 107906.5Z9 2 16599 16599.82 0.209035 0.094627 26521.81C =3657757F6-10 层编号 数量i1i 2i3i 4K= C =FZ1 4 61793.1 61793.1 1.680772 0.456636 59252.05Z2 4 18666.67 61793.1 18666.67 61793.1 2.188506 0.522503 67798.8Z3 16 82390.8 82390.8 2.2
41、4103 0.528416 68566.15Z4 2 16241.15 16241.15 0.441759 0.180918 23475.57ci4321k2hic1结构设计基本资料23Z5 4 24888.89 82390.8 24888.89 82390.8 2.918008 0.593331 76989.35Z6 4 20104.44 82390.8 20104.44 82390.8 2.787871 0.582278 75555.07Z7 2 22124.77 82390.8 22124.77 82390.8 2.842824 0.587018 76170.13Z8 2 17035.2
42、1 82390.8 17035.21 82390.8 2.704388 0.574865 74593.2Z9 2 16599.82 16599.82 0.451515 0.184178 23898.53C =2611714F11 层编号 数量i1i 2i3i 4K= C =FZ1 4 61793.1 61793.1 3.282759 0.62141 41283.98Z2 4 18666.67 61793.1 18666.67 61793.1 4.274425 0.681246 45259.23Z3 16 82390.8 82390.8 4.377011 0.686373 45599.9Z4 2
43、 16241.15 16241.15 0.862811 0.301386 20022.87Z5 4 24888.89 82390.8 24888.89 82390.8 5.699234 0.740234 49178.17Z6 4 20104.44 82390.8 20104.44 82390.8 5.44506 0.731365 48588.99Z7 2 22124.77 82390.8 22124.77 82390.8 5.55239 0.735183 48842.62Z8 2 17035.21 82390.8 17035.21 82390.8 5.282007 0.72535 48189.
44、37Z9 2 16599.82 16599.82 0.881865 0.306005 20329.75C =1741609F总框架抗剪刚度 C FC =34633594.5+（3657757+2611714+1741609）34/38.5=3003928KNF刚度特征值判断剪力墙数量是否合理=1.96487 满足（1.15 2.4）ci4321k2hic1WFIEH框架剪力墙结构结构设计24计算内力时= = 2.9814955荷载计算5.1重力荷载代表值计算屋面：屋面为不上人屋面：50 厚的膨胀珍珠岩隔热层 70.0520 厚 1：2.5 水泥沙浆加 5%防水粉 200.02WFIEmCH_15302869*.38结构设计基本资料25120 厚钢筋混凝土屋面 250.123.75KN/m 2楼地面：客房采用地毯铺地地毯，周边拉平，地毯压条固定弹性橡胶垫 10 厚 120.01801 胶水腻子批嵌平整20 厚 1：2 水泥砂浆找平 200.02
