1、1一、结构布置及结构选型 .31.1 结构选型及结构布置 .31.2 材料选用 .31.3 截面尺寸估算 .31.4 框架计算简图： .3二、荷载计算 .52.1 重力荷载代表值计算 .52.2 荷载传递与计算 .72.3 风荷载标准值计算 .102.4 地震作用计算 .10三、风荷载作用下的位移验算 .13四、地震作用下的位移验算 .16五、内力计算 .165.1 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 .165.2 风荷载作用下的框架内力分析（D 值法） .245.3 地震作用下的内力计算 .28六、内力组合 .32七、截面设计 .337.1 次梁截面设计 .337.1.1 正截面受弯承载力计算
2、 .347.1.2 斜截面受剪承载力计算： .347.1.3 裂缝宽度验算 .357.2 主梁截面设计 .367.2.1 正截面受弯承载力计算 .367.2.2 斜截面受剪承载力计算 .387.2.3 裂缝宽度验算 .387.3 框架柱截面设计： .397.3 板的设计 .417.3.1 楼盖的结构平面布置 .417.3.2 板截面设计 .41八、楼梯的设计 .448.1 荷载计算 .448.2 截面设计 .448.3 平台板设计 .458.3.1 荷载计算 .458.3.2 截面设计 .458.4 平台梁设计 .468.4.1 荷载计算 .4628.4.2 截面设计 .46九、基础设计 .4
3、79.1 A 柱独立基础设计 .489.2 C 轴 D 轴联合基础设计 .50一、结构布置及结构选型1.1 结构选型及结构布置本建筑有 5 层，为宿舍楼。为了使结构的整体刚度较好，楼面、层面、楼梯等均采用现浇结构。基础为柱下独立基础。多层框架结构应设计成双向梁柱抗侧移体系，具体布置情况详见结构布置图。1.2 材料选用砼：采用 C30，钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB400，其余采用热轧钢筋HPB235。墙体：采用加气混凝土砌块，外墙厚为 240mm，内墙厚为 200mm,采用混凝土砌块，重度 r=18kN/m. 1.3 截面尺寸估算主梁沿横向布置，次梁沿纵向布置。主梁跨度为 6.0m，次
4、梁跨度为 6.0m，按照跨高比条件，要求板厚 ，取板厚 。mh5.74031mh80次梁截面高度应满足 2l=6000/186000/12=333.3500,考虑楼80l面活荷载比较大，取 。截面宽度取为 。m45b主梁截面高度应满足 =7200/157200/10=480720,，取0。截面宽度取为 。h60b底层柱轴力估算，估计结构总荷载设计值为 12KN/m2,则底层中柱的轴力设计值约为N=12X8.4X7.2X5=3628 KN 按 C30 砼，由砼规范查的=14.3Mpa,1.1X3628000 14.3=279070mm2, fc 取柱截面尺寸，bXh=600mmX600mm.。框
5、架梁、柱的截面尺寸为了简化施工，截面尺寸不改变。31.4 框架计算简图：图 1.1 框架简图根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为 600mm,由此求得底层层高为：H1=3.6+0.6+1.1=5.3m。其他各层住计算高度取为层高 3.6m。各梁柱构件的线刚度经计算后到下图，其中再球梁截面惯性矩时，考虑到现浇楼板地作用。取 I=2I0(I0为不考虑楼板边缘作用地梁截面惯性矩)考虑到梁对柱的约束为介于铰支与固支之间的弹性支承，对除底层外的其他各层柱线刚度乘以 0.9 的折减系数。左边跨梁： 434 10.56/012/0.3/2 LEIi中跨梁:右边跨梁：434 .24/./iKN m10560
6、12032I 上部各层柱:KN m434 .9/6/./ LEi底层柱: 434 10.5/6012/0.39/.0Ii4图 1.2 框架相对线刚度二、荷载计算2.1 重力荷载代表值计算屋面和楼面 a上人屋面恒载计算保护层 40 厚配筋 C25 细石混凝土 220.04=0.88 kN/m 2防水层 一毡二油上铺小石子 0.4 kN/m 2 找平层 1：3 水泥砂浆 20mm 200.02=0.4 kN/m2 找坡层 膨胀珍珠岩 100mm 140.1=1.4 kN/m2 结构层 100mm 现浇刚筋混凝土板 250.1=2.5 kN/m 2板顶抹灰 20mm 170.02=0.34 kN/m
7、 2 合计 5.92kN/m 2 b楼面恒载计算水磨石地面 0.65kN/m80mm 厚现浇钢筋混凝土板 kN/m0.825.010mm 厚石灰砂浆抹底 kN/m17合计： kN/m.kg5c卫生间恒载计算1：3 水泥砂浆 20mm 200.02=0.4KN/卷材放水层 2.41KN/1：3 水泥砂浆 20mm 200.02=0.4KN/100mm 现浇刚筋混凝土板 250.1=2.5KN/合计 5.71KN主梁和次梁自重a.主梁： 300mm 600mm自重 250.3(0.6-0.1)=3.75kN/m20mm 厚纸筋石灰抹底 0.02(0.6-0.1)216=0.32kN/m合计 4.0
8、7kN/mb.次梁： 200mm 450mm自重 250.2(0.45-0.1)=1.75kN/m20mm 厚纸筋石灰抹底 0.02(0.45-0.1)216=0.224kN/m合计 1.97kN/mc 次梁： 200mm 300mm自重 250.2(0.3-0.1)=1.00kN/m20mm 厚纸筋石灰抹底 0.02(0. 3-0.1)216=0.128kN/m合计 1.13kN/m柱自重a.底层柱 600mm 600mm自重 250.600.60=9kN/m20 厚混合砂浆 0.020.60416=0.77kN/m合计 9.77kN/m标准层外纵墙（240mm）240 砌块墙【（7.2-0
9、.3）（3.6-0.6）22.41.8】0.305.5+22.41.80.4/(（7.2-0.3) =3.38kN/m外纵墙喷刷漆【（7.2-0.3）3.6-22.41.8】0.4/(7.2-0.3) =0.94kN/m6内墙面 20mm 厚砂浆抹灰：【（7.2-0.3）3.622.41.8】0.0217/(7.2-0.3) =0.80kN/m合计 5.12kN/m横墙自重（200mm）砌块墙： (3.6-0.6)0.25.5=3.96kN/m双墙面 20mm 厚抹灰 (3.6-0.6)0.02217=2.04kN/m合计 6.0kN/m女儿墙自重自重 0.80.375.5=1.63 kN/m
10、100mm 的混凝土压顶 250.370.1=0.93kN/m 合计 2.56kN/m活荷载标准值上人屋面均布荷载 2.0 kN/m 2 雪载 =0.30 KN/m2 Sk屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取最大值（2.0） 。楼面活荷载标准值走廊 2.5 kN/m 2宿舍 2.0 kN/m 22.2 荷载传递与计算竖向荷载下框架受荷载总图对于双向板，从四角作出45 o平分线，将区格板分为四个小块，每小块荷载传给与之相邻的的梁，以下为板传荷示意图。7（1）A-C轴间框架梁屋面板传给梁的荷载(采用等效荷载计算)恒载:将此梯形荷载转换为均布荷载：5.926.0=35.52kN/m以下全用此方法等
11、效。活载： 1.266.0=7.56kN/m楼面板传给梁的荷载恒载： 2.826.0=16.92kN/m活载： 1.266.0=7.56kN/m梁自重标准值： 4.07kN/m梁上横墙自重 6.0kN/m集中荷载 1.137.2=8.14KN8（2）C-D轴间框架梁由于板为单向板,，板上荷载不传向短跨梁，故板传荷载为零。梁自重： 4.07kN/m（3）D-F 轴间框架梁同 A-B 一致。（4）柱子所受集中力传力方式：A 方向的主梁承受次梁传来的集中力和板传来均布力，此主梁再将这些荷载传与柱子。A 轴柱子： 顶层柱恒载=女儿墙重+横向主粱重+板传荷载+次梁荷载=2.561.2+4.073.6+5
12、.927.23.6+1.973.62=185kN顶层柱活载=板传活载+次梁传来活荷载=2.03.6+1.977.2/2=14.3 kN/m 标准层柱恒载=主粱重+墙自重+板传荷载+次梁荷载+柱自重=4.073.6+5.127.2+2.827.23.6+1.973.62 +9.773.6 =138kN标准层柱活载=板传活载+次梁传来活荷载=2.03.6+1.977.2/2=14.3kN/mC 轴柱子：传力方式：单向板上的荷载全传至长跨方向的主梁，主梁也承受次梁的集中力，主梁再将荷载传至柱子。 顶层柱恒载=主粱重+板传荷载+次梁荷载=4.073.6+4.071.2+5.927.23.6 +1.97
13、3.62=233kN 顶层柱活载=板传活载+次梁传来活荷载=1.977.2/2=14.3 kN/m标准层柱恒载=主粱重+板传荷载+次梁荷载+柱自重=4.073.6+1.973.62+2.827.23.6+4.071.2+9.773.6 =188kN标准层柱活载= 次梁传来活荷载=1.977.2/2=14.3 kN/m92.3 风荷载标准值计算作用在屋面梁和楼面梁借点出的集中风荷载标准值：为了简化计算起见，通常将计算单元范围内外墙面的分布风荷载，化为等量的作用于楼面集中风荷载，计算公式如下：Wk= z z s 0(hi+hj)B/2式中 基本风压 0=0.45KN/m2 z风压高度变化系数，因建
14、设地点位于末大城市郊区，所以地面粗糙度为 B 类； s-风荷载体型系数，本建筑 H/B=18.8/14.4=1.300.25s。应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响， z=1+ zhi下层柱高；hj上层柱高，对顶层为女儿墙高度的 2 倍B计算单元迎风面的宽度，B=7.2m计算过程见表 1各层楼面处集中风荷载标准值 表 2.1离地高度z/m z z s 0（KN/m 2）hi/m hj/m Wk/KN18.8 1.24 1.21 1.3 0.45 3.6 1.7 16.7515 1.14 1.15 1.3 0.45 3.6 3.6 19.8811.4 1.00 1.11 1.3 0.45 3
15、.6 3.6 16.847.8 1.00 1.05 1.3 0.45 3.6 3.6 15.934.2 1.00 1.00 1.3 0.45 5.3 3.6 18.74102.4 地震作用计算考虑抗震设防，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为 8 度，类近震场地，设计地震分组为第一组。质量和刚度沿高度均匀分布，本建筑层高小于 40m,故采用底部剪力法来计算水平地震作用。作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值屋面梁处： 结构构件自重 + 50%雪荷载EWG楼面梁处： = 结构构件自重 + 50%活荷载i1）一榀框架顶层重力荷载代表值屋面荷载 5.927.214.4=614kN50%屋面雪荷载
16、0.50.357.214.4=18kN 顶层主梁框架梁重 4.0714.4=58.61kN顶层次梁自重 1.9726.0=23.64kN50屋面活载 0.257.214.40.5=12.96kN半层柱自重 9.771.84=70.34kN女儿墙自重 2.567.22=36.86 kN顶层重力荷载代表值 816.37kN2）一榀框架中间层重力荷载代表值楼面 2.827.214.4=292kN50%楼面活载 2.00.257.214.4=51.84kN 主梁框架梁重 4.0714.4=58.61kN次梁自重 1.9726.0=23.64kN柱自重 9.773.64=140.69kN横墙自重 6.03.62=43.2kN纵墙自重 5.123.62=38.86kN一榀框架中间层重力荷载代表值 646.84kN
