钢筋混凝土框架结构设计论文.doc

i 目录 中文摘要1 1工程概况 2 1.1概述 2 1.2结构设计依据 3 1.2.1本工程使用的国家规范 3 1.2.2本工程使用的指导书 3 1.3主要材料 3 2结构布置 4 2.1结构方案 4 2.2结构布置 4 2.2.1柱网布置 4 2.2.2楼板布置 5 2.2.3基础布置 5 2.3主要截面尺寸 5 2.3.1柱子尺寸 5 2.3.2梁尺寸 6 2.3.3板厚度 7 3结构计算简图 8 3.1竖向荷载作用下的计算简图 8 3.2水平荷载作用下的计算简图 9 3.3梁柱线刚度 9 3.3.1梁的线刚度 9 3.3.2柱的线刚 9 4荷载计算11 4.1恒载11 4.1.1屋面恒载11 4.1.2楼面恒载11 4.1.3墙体恒载12 4.1.4梁、柱重力荷载计算12 ii 4.1.5窗、门重力荷载计算12 4.2活载13 4.2.1屋面活载13 4.2.2楼面活载13 4.3风荷载13 4.4地震作用14 4.4.1屋面框架梁线荷载标准值14 4.4.2楼面框架梁线荷载标准值15 4.4.3屋面框架节点集中荷载标准值15 4.4.4楼面框架节点集中荷载标准值16 4.4.5永久荷载标准值17 4.4.6重力荷载代表值18 5板配筋计算20 5.1屋面板设计20 5.1.1屋面板荷载20 5.1.2屋面板计算简图21 5.1.3屋面板内力21 5.1.4屋面板配筋22 5.2楼面板设计24 5.2.1楼面板荷载24 5.2.2楼面板计算简图25 5.2.3楼面板内力25 5.2.4楼面板配筋26 6内力计算29 6.1恒载作用下的内力29 6.1.1计算参数29 6.1.2计算过程33 6.1.3内力36 6.2活载作用下的内力38 6.2.1活载布置为满跨38 6.3地震作用下的内力42 6.3.1地震参数42 6.3.2水平地震力43 6.3.3多遇地震作用下的弹性位移验算44 6.3.4地震内力45 iii 6.4风荷载作用下的内力47 6.4.1计算参数47 6.4.2计算过程47 6.4.3水平位移验算49 6.4.4内力49 7内力组合52 7.1组合方式52 7.1.1结构抗震等级52 7.1.2框架梁内力组合52 7.2内力组合表52 7.2.1横梁内力组合表52 8截面设计64 8.1主梁截面64 8.1.1正截面设计64 8.1.2斜截面设计67 8.2柱子截面68 8.2.1轴压比及剪跨比验算68 8.2.2柱截面68 8.2.3截面尺寸复核69 8.2.4柱正截面承载力计算69 8.2.5柱斜截面承载力计算71 9基础设计74 9.1基础类型74 9.2地基承载能力设计74 9.3基础配筋计算79 10 楼梯设计81 10.1 楼梯形式81 10.2 楼梯板设计82 10.3 平台板设计83 10.4 平台梁设计83 iv 【参考文献】 86 致 谢 87 英文摘要 87 1 深圳市宝安区某公司宿舍楼深圳市宝安区某公司宿舍楼 钢筋混凝土框架结构设计 【摘要】 本设计的工程为深圳市宝安区某公司宿舍楼钢筋混凝土框架结构设计，共 5 层，建筑 总面积约为 4200m2。该建设地区抗震设防烈度为 7 度，建筑场地类别为类，抗震等级 为三级，轴压比限值为 0.85。拟建宿舍所在地的多遇地震水平地震影响系数最大值为 0.08，设计地震分组为第一组，特征周期为 0.35s，设计基本地震加速度为 0.10g。地面 粗糙度类别为 C 类，设计使用年限为 50 年，基本风压为 0.75kN/m2，建筑抗震设防类别 为丙类（参见建筑工程抗震设防分类标准 GB 500223-2008 第 3.0.2） ，混凝土结构环境类 别为一类。 工程地质勘探报告提供：地面以下 0.5m 处，地基承载力特征值为 220kN/m2。 一、建筑设计部分根据设计要求进行了平面、立面、剖面的设计。 二、结构设计部分包括： 1、结构布置：根据本工程的特点，其主体结构为框架结构体系； 2、结构计算： 1)构件截面估算：根据工程要求结合经验公式估算出各主要构件截面尺寸，框 架梁分别为 250mm500mm、300mm500mm、300mm600mm，框 架柱分别为 400mm400mm 、450mm550mm 、600mm650mm， 板厚为 120mm； 2 2)楼盖设计：均为双向板，屋面板采用弹性计算方法，楼面板采用塑性计算方 法； 3)框架结构设计：取一榀框架，采用弯矩二次分配法近似计算竖向荷载作用下 的框架内力，用 D 值法近似计算水平荷载作用下的框架内力； 4)基础结构设计：采用现浇钢筋混凝土阶梯形独立基础； 5)楼梯设计：采用板式楼板。 3、结构施工图：结构平面布置图、基础布置与配筋图、框架柱配筋图、楼梯配筋图。 三、电算 1、建筑模型和荷载输入； 2、PK 数据输入和计算； 3、生成 SATWE，进行配筋； 4、绘制施工图。 【关键词】：钢筋混凝土；框架结构；弯矩二次分配法；D 值法 3 1 1工程概况工程概况 1.1 概述概述 工程地点：深圳市宝安区 建筑面积：约 4200m2 建筑层数：地上 5 层 层高：3.60m 建筑总高度：18.3m 功能划分：全部为学生宿舍 室内设计标高：0.000 室内外高差：300mm 地震基本烈度：度 场地土类型：中软场地土 场地土类别：类 设计地震动参：,08. 0 max sTg35 . 0 基本风压： 2 0 /75 . 0 mkNw 地面粗糙度类别：C 类 注：层高为 3.60m（查宿舍建筑设计规范JCJ 36-2005 的第 4.4.1 条规定“居室在采用单床层时，层 高不宜低于 2.80m；采用双层床或高架床时，层高不宜低于 3.60m” ，本宿舍采用双床层。设计地震动参数 （查建筑抗震设计规范GB50011-2010 中表 5.1.4-1 和表 5.1.4-2） ，基本,08 . 0 max sTg35 . 0 风压（查建筑结构荷载规范GB500092001 2006 年版 附表 D 续表 D.4 中 50 年 2 0 /75 . 0 mkNw 一遇的风压值取用） ，地面粗糙度类别为 C 类，即有密集建筑且房屋较高的城市市区（查建筑结构荷载 规范GB500092001 2006 年版第 7.2.1 条） 地质条件： 工程场地地势平坦，地面标高为 18.819.1 米，高差 0.30 米，钻探资料探明场地地层 由上而下分别为： 人工填土，厚约 0.5 米； 粘性土，厚约 13 米； 全风化花岗岩，24 米； 强风化花岗岩 表 1.1 土层与承载能力 土层编号及名称 承载力标准值 Fk（KPa） 压缩模量 Es（Mpa） 内摩擦角 （度） 粘聚力 C（KPa） 人工填土 80 粘性土 2203.01 221145 全风化花岗岩 300 强风化花岗岩 500 场地内人工填土层较松散且厚度较薄，不宜做建筑物基础持力层。残积层分布稳定， 厚度较大，呈可塑到坚硬状态，自上而下工程性质逐渐变好，承载力逐步提高，可做多层 建筑物基础持力层。全风化、强风化花岗岩分布稳定，承载力高，为良好下卧层。地下水 位绝对标高为 10.05 米。 4 1.2 结构设计依据结构设计依据 1.2.11.2.1本工程使用的国家规范本工程使用的国家规范 （1） 民用建筑设计通则 （编号：GB503522005） （2） 房屋建筑制图统一标准 （编号：GB/T500012001） （3） 宿舍建筑设计规范 （编号：JGJ362005） （4） 建筑设计防火规范 （编号：GB500162006 （5） 建筑结构制图标准 （编号：GB/T501052010） （6） 混凝土结构设计规范 （编号：GB500102010） （7） 建筑抗震设计规范 （编号：GB500112010） （8） 高层建筑混凝土结构技术规程 （编号：JGJ32010） （9） 建筑结构荷载规范 （编号：GB500092001 2006 年版） （10） 建筑地基基础设计规范 （编号：GB500072002） 1.2.21.2.2本工程使用的指导书本工程使用的指导书 （11） 土木工程专业毕业设计指导 科学出版社（杨家福 编，2002 年 11 月） （12） 房屋建筑学 教材 （13） 钢筋混凝土框架结构设计与实例 武汉理工大学出版社（熊丹安 编，2005 年 1 月） （14） 土木工程专业毕业设计指南 中国水利水电出版社（童军 等编，2002 年 3 月） （15） 土木工程专业毕业设计手册(第 2 版)武汉工业大学出版社（杨志勇 编，2003 年 3 月） 1.3 主要材料主要材料 本工程为多层框架，建筑物高度为 18.3m。现浇楼盖的混凝土强度等级不宜低于 C20， 不宜高于 C40）的规定，本工程采用现浇混凝土楼盖，各层梁、柱和板的混凝土强度等级 取 C30（fc = 14.3 kN/m2，ft = 1.43 kN/m2， 混凝土结构设计规范 GB500102010表 4.1.4） ，混凝土容重为 25 kN/m2（建筑结构荷载规范GB500092001 2006 年版附录 A 续表 A.1） 。 钢筋类型：纵向受力钢筋为 HRB400（） ，箍筋 HPB300（ 2 360/ yy ffN mm ） ，楼板钢筋为 HPB300（混凝土结构设计规范 GB500102010 2 270/ yy ffN mm 表 4.2.3-1） 。 混凝土强度等级：梁采用 C40，柱采用 C40.楼板采用 C40；基础采用 C30。 注：现浇楼盖的混凝土强度等级不宜低于 C20，也不宜高于 C40；现浇框架的混凝土强度等级，按一 级抗震设计时，不应低于 C30；按二四级和非抗震设计时，不应低于 C20，不宜大于 C40，选梁柱均采用 C40 混凝土。 5 2 2结构布置结构布置 2.1 结构方案结构方案 在结构形式方面，钢筋混凝土结构具有较好的抗震性能，材料来源丰富，可模性好， 耐火性好。随着科学技术的发展，钢筋混凝土结构自重大、施工速度进度慢，耗材多的特 点不断地得到克服，是目前多层建筑中应用最广泛的结构形式 在结构体系方面，框架结构体系的构件主要由梁和柱组成的承受竖向和水平作用的结 构，其特点是平面布置灵活，立面也可变化，可形成较大的使用空间，施工简便且经济。 结合本工程的设计条件，本工程采用框架结构。 2.2 结构布置结构布置 2.2.12.2.1柱网布置柱网布置 根据该房间的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面及剖面设计，其柱网布置 图如图 2.1。该结构横向柱距为 7.20m 和 2.10m，纵向柱距为 7.20m。根据柱轴压比公式， 经计算，本设计边柱、中柱和梯柱截面尺寸取值分别为 600mm650mm、450mm500mm 和 400mm400mm.（计算过程见 2.3.1 柱子尺寸估算。 ） 图 2.1 柱网布置图 6 2.2.22.2.2楼板布置楼板布置 图 2.2 楼板布置图 2.2.32.2.3基础布置基础布置 图 2.3基础布置图 2.3 主要截面尺寸主要截面尺寸 2.3.12.3.1柱子尺寸柱子尺寸 查建筑抗震设计规范 （编号：GB/T 500112010）表 6.1.2 和表 6.3.6，可知该框 架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值。各层的重力荷载代表值先近似取0.85 c u 7 。由柱网布置图可知边柱和中柱的负荷面积分别为和。 2 14/kN m 2 7.2 3.6m 2 7.2 4.4m 由柱子的轴压比公式，可估算第一层柱截面积为： c c bhf N u 边柱 3 2 1.1 7.2 3.6 14 105 164199405 0.85 14.3 C A 中柱 3 2 1.1 7.2 4.4 14 105 200688448 0.85 14.3 C A 根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸统一取值为： 一层到五层边柱截面尺寸：600650 一层到五层中柱截面尺寸：450500 一层到五层楼梯柱截面尺寸：400400 2.3.22.3.2梁尺寸梁尺寸 次梁高度至少应比主梁高度小 50mm，梁截面尺寸一般以 50mm 为模数，当大于 1000mm 时以 100mm 为模数1。 表 2.1 截面尺寸选择： 类型类别高跨比 h / l高宽比 h / b 多跨连续主梁 1/81/14 多跨连续次梁 1/121/18 整体浇筑 T 形梁 （楼盖、屋盖） 悬臂梁 1/61/8 矩形截面独立梁 1/121/15 框架梁整浇 T 形梁 1/81/12 23 对于抗震结构，梁截面宽度不小于 200mm，高宽比不宜大于 4，净跨与高度比不宜小于 4。初步选择截面后，可按全部荷载的 0.60.8 作用在框架梁上，按简支梁进行抗弯、抗剪 强度核算。 主梁截面估算： 横梁 1 7200700 10 1 700300 2.3 hmm bmm 纵梁 1 7200700 10 1 700300 2.3 hmm bmm 8 表 2.2 梁截面尺寸及各层混凝土强度等级 次梁（）hb 层次 混凝土强 度等级 横梁（）hb 纵梁 （）hb横跨 15 C30 300700（300400） 300700300600 2.3.32.3.3板厚度板厚度 按变形条件选择：L 取短向最大跨度，双向板为：3600 mm， 考虑到双向板布置受力筋：h L / 45 = 3600 / 40 = 90mm， 楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取 120mm。 9 3 3结构计算简图结构计算简图 3.1 竖向荷载作用下的计算简图竖向荷载作用下的计算简图 本结构框架间距相同、荷载相等、截面尺寸一样，可取出一榀框架进行计算（图 3.1 阴 影部分） ，所以竖向荷载作用下的框架计算简图见图 3.2。 图 3.1 框架计算单元 图 3.2 竖向荷载作用下的框架计算简图 10 3.2 水平荷载作用下的计算简图水平荷载作用下的计算简图 图 3.3风荷载计算简图 图 3.4 地震重力荷载计算简图 3.3 梁柱线刚度梁柱线刚度 3.3.13.3.1梁的线刚度梁的线刚度 计算梁的线刚度应考虑现浇板的影响，计算结果见表 3.1. 表 3.1横梁线刚度计算表 b i 类别层次 c E )/N/( 2 mm hb mmmm/ 0 I 4 /mm l mm/ lIEc/ 0 mmN / lIE oc /5 . 1 mmN / lIE oc /0 . 2 mmN / 3.01043007008.58109 7200 3.575 1010 5.363 1010 7.15 1010 主梁15 3.01043004001.6109 2100 2.286 1010 3.429 1010 4.572 1010 次梁15 3.01043006005.4109 7200 2.25 1010 3.375 1010 4.5 1010 3.3.23.3.2柱的线刚柱的线刚 计算柱的线刚度计算结果见表 3.2. 11 表 3.2柱线刚度计算表 b i 层次类别 c h mm/ c E )/N/( 2 mm hb mmmm/ c I 4 /mm ccc hIE/ mmN / 边柱 36003.010460065013.710911.421010 25 中柱 36003.01044505004.691093.911010 边柱 41003.010460065013.710910.021010 1 中柱 41003.01044505004.691093.431010 12 4 4荷载计算荷载计算 4.1 恒载恒载 4.1.14.1.1屋面恒载屋面恒载 表 4.1 屋面恒载（不上人） 屋面做法 荷载/ 2 /mkN 30 厚细石混凝土保护层 2 /66 . 0 03 . 0 2 . 2mkN 三毡四油防水层 2 0.4/kN m 20 厚水灵砂浆找平层 2 /4 . 002 . 0 20mkN 150 厚水泥蛭石保护层 2 /75 . 0 15 . 0 5mkN 120 厚钢筋混凝土板 2 25 0.123/kN m V 型轻钢龙骨吊顶 2 /25 . 0 mkN 合计 2 5.41/kN m 注：C30 素混凝土的密度为 2.22.4,钢筋混凝土的密度为 2.42.5。以上构件的自 2 /mkN 2 /mkN 重从建筑结构荷载规范 （编号：GB 500092001 2006 年版）附表 A.1 中查得 4.1.24.1.2楼面恒载楼面恒载 表 4.214 层楼面恒载 楼面做法荷载 瓷砖地面（包括水泥粗纱打底） 2 /55 . 0 mkN 120 厚钢筋混凝土板 2 25 0.123/kN m V 型轻钢龙骨吊顶 2 /25 . 0 mkN 合计 2 3.80/kN m 13 注：以上构件的自重从建筑结构荷载规范 （编号：GB 500092001 2006 年版）附表 A.1 中查得 4.1.34.1.3墙体恒载墙体恒载 外墙：墙体为 240mm 厚粘土空心砖，外墙面贴瓷砖（0.5 ） ，内墙面为 20mm 2 /mkN 厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为 2 /44 . 4 02 . 0 1724 . 0 155 . 0mkN 内墙：墙体为 240mm 厚粘土空心砖，两侧均为 20mm 厚抹灰，则内墙单位墙面重力荷载 为 2 /28 . 4 202 . 0 1724 . 0 15mkN 4.1.44.1.4梁、柱重力荷载计算梁、柱重力荷载计算 表 4.3梁、柱重力荷载标准值 层次构件 m b /m h / )/( 3 mkN )/(mkN g m li / n kN Gi / kN Gi / 主梁 AB 0.3000.700255.256.6381316.7 主梁 BC 0.3000.4002531.6733.6 次梁 0.3000.600254.5 69 12372.6 边柱 0.6000.650259.754.118719.55 中柱 0.4500.500255.634.110230.83 1 梯柱 0.4000.4002544.1465.6 2738.88 主梁 AB 0.3000.700255.256.6381316.7 主梁 BC 0.3000.4002531.6733.6 次梁 0.3000.600254.5 69 12372.6 边柱 0.6000.650259.753.618631.8 中柱 0.4500.500255.633.610202.68 25 梯柱 0.4000.4002543.6457.6 2614.98 注： 表示单位长度构件重力荷载;n表示构件数量； 取梁长度，柱长度取层高；g i l 4.1.54.1.5窗、门重力荷载计算窗、门重力荷载计算 木门单位面积重力荷载为；铝合金窗单位面积重力荷载取。 2 /2 . 0mkN 2 /2 . 0mkN 14 4.2 活载活载 4.2.14.2.1屋面活载屋面活载 不上人屋面均布活荷载标准值（查建筑结构荷载规范编号：GB 2 /5 . 0mkN 500092001 第 4.3.1 条） 4.2.24.2.2楼面活载楼面活载 楼面活荷载标准值为（查建筑结构荷载规范编号：GB 500092001 2 /0 . 2mkN 第 4.1.1 条的第一项） 4.3 风荷载风荷载 风压标准值计算公式 (4.1) 0 zsz 风振系数：因结构高度 H30m，查建筑结构荷载规范GB500092001 第 7.4.1 z 条的规定，可知该建筑可以不考虑风压脉动对结构产生的影响，故风振系数取 1.0 z 风荷载体型系数：查建筑结构荷载规范GB500092001 第 7.3.1 条，采用 s （迎风面）和（背风面） 。8 . 0 s 5 . 0 s 风压高度变化系数：本建筑所在地的地面粗糙度类别和海平面高度，查建筑结构 z 荷载规范GB500092001 的规定，由本建筑所在地的地面粗糙度类别和海平面高度，可 查得风压高度变化系数，见表 4.4; z 基本风压：查建筑结构荷载规范GB500092001 附表 D 中的 50 年一遇的风压 0 值取用 2 /75 . 0 mkN 由风压标准值计算公式得沿房屋高度的分布风荷载标准值 7.2 0.755.4 zzszzsz q 根据上述参数，代入上式可得各楼层标高处的，见下表 4.4 z q 15 表 4.4各楼层标高处的 z q 层次 m Hi /m HHi / / s （迎风面） s （背风面） z （z） 1 q /（ )/mkN （z） 2 q /（ )/mkN 518.31.00 0.8-0.50.813.50-2.19 414.70.80 0.8-0.50.743.20-2.00 311.10.61 0.8-0.50.743.20-2.00 27.50.41 0.8-0.50.743.20-2.00 13.90.21 0.8-0.50.743.20-2.00 沿房屋高度的分布见图 4.1 z q 图 4.1风荷载沿房间高度的分布图（单位：） 图 4.2 等效节点集中风荷载（单位：mkN / ）kN 框架结构分析时，应按静力等效原理将图 4.3 的分布风荷载转化为节点集中荷载，如 图 4.3b 所示。例如第四层的集中荷载 P4的计算过程如下： P4 = 11 3.52.193.22.0(3.22.0)3.619.16 22 kN 4.4 地震作用地震作用 4.4.14.4.1屋面框架梁线荷载标准值屋面框架梁线荷载标准值 框架梁自重： 主梁 AB 自重：0.300.7025=2=5.25mkN / 16 主梁 BC 自重：0.300.4025=3mkN / 粱侧粉刷： 主梁 AB 侧粉刷：2（0.70-0.12）0.0217=0.40mkN / 主梁 BC 侧粉刷：2（0.40-0.12）0.0217=0.19mkN / 5 5.250.405.65/ 30.193.19/ ABlzCDlz BClzBClz ggkN m ggkN m 4.4.24.4.2楼面框架梁线荷载标准值楼面框架梁线荷载标准值 主梁： 主梁上墙传来的线荷载：4.44（3.6-0.7）0.7=9mkN / 次梁： 次梁上墙传来的线荷载：4.28（3.6-0.6）0.7=9mkN / 4.4.34.4.3屋面框架节点集中荷载标准值屋面框架节点集中荷载标准值 17 顶层 D 节点集中荷载： 边柱主梁自重：0.300.707.225=37.8kN 边柱主梁粉刷：2（0.7-0.12）0.02177.2=2.84kN 次梁自重：0.300.607.225=32.4kN 次梁粉刷：2（0.6-0.12）0.02177.2=2.35kN 边柱主梁传来屋面自重(D 点)： 3.6 3.6 1.8 1.85.4187.64kN 合计，顶层 D 节点集中荷载： 5 (37.82.84)(32.42.35) 0.587.64145.66 D GkN 顶层 C 节点集中荷载： 合计，顶层 C 节点集中荷载： 55 2.1 7.2 5.41 0.5186.56 CD GGkN 顶层 B 节点集中荷载： 合计，顶层 B 节点集中荷载： 55 186.56 BC GGkN 顶层 A 节点集中荷载： 合计，顶层 A 节点集中荷载： 55 145.66 AD GGkN 4.4.44.4.4楼面框架节点集中荷载标准值楼面框架节点集中荷载标准值 各层 D 节点集中荷载： 边柱主梁自重传来的恒荷载：0.300.707.225=37.8kN 边柱主梁粉刷传来的恒荷载：2（0.7-0.12）0.02177.2=2.84kN 次梁自重：0.300.607.225=32.4kN 18 次梁粉刷：2（0.6-0.12）0.02177.2=2.35kN 外墙自重传来的恒荷载：4.44（3.6-0.7）7.20.7=65.5kN 内墙自重传来的恒荷载：4.28（3.6-0.6）7.20.7=65.5kN 边柱主梁传来楼面自重(D 点)： 3.6 3.6 1.8 1.83.8061.56kN 合计，各层 B 节点集中荷载： (37.82.8465.5)(32.42.3565.5) 0.561.56219.33 D GkN 各层 C 节点集中荷载： 合计，各层 C 节点集中荷载： 2.1 7.2 3.80 0.5248.06 CD GGkN 各层 B 节点集中荷载： 合计，各层 B 节点集中荷载： 248.061 BC GGkN 各层 A 节点集中荷载： 合计，各层 A 节点集中荷载： 219.33 AD GGkN 19 4.4.54.4.5永久荷载标准值永久荷载标准值 图 4.3 恒载作用下结构计算简图 其中， ， 55 145.66 AD GGkN 55 186.56 BC GGkN ， 219.33 AD GGkN248.06 BC GGkN ， 55 5.250.405.65/ ABlCDl ggkN m 5 30.193.19/ BCl gkN m ， 55 5.41 3.619.48/ ABbCDb ggkN m 5 0/ BCb gkN m ，5.65914.65/ ABlCDl ggkN m30.193.19/ BCl gkN m ，3.80 3.613.68/ ABbCDb ggkN m0/ BCb gkN m 20 故，本结构各层该榀框架永久荷载为： G5 永 = 5555ABCD GGGG 0.58 7.2 (4.44 0.7 1.5) BCD GGGG A柱柱柱柱 555 14.42.13.67.2 ABlBClABb ggg 1286.76kN G4 永= G3 永= G2 永= ABCDBCD GGGGGGGG A柱柱柱柱 14.42.13.67.2 ABlBClABb ggg 1410.88kN G1 永 = 2 4.1 3.6 () 2 3.6 BCD GGGGG 永A柱柱柱柱 8 7.2 4.44 0.7 (4.1 3.6) 0.5 1463.33kN 4.4.64.4.6重力荷载代表值重力荷载代表值 重力荷载代表值是结构和构件配件恒载标准值和各种活荷载组合值之和。按建筑结 构荷载规范 （编号：GB 500092001）表 4.1.1 的规定，楼面均布活荷载的组合系数为 0.5；不上人屋面均布活荷载的组合系数为 0.5。 集中于各楼层标高处各质点的重力荷载代表值为本层楼面的重力荷载与上下相邻各 i G 半层的墙、柱等重力荷载之和，即顶层重力荷载代表值为：屋面恒载（包括楼板、纵横梁 自重） ，屋面下半层柱自重及半层墙自重；其他层重力荷载代表值为楼面恒载（包括楼板、 纵横梁自重） ，50%楼面均布活荷载，楼面上、下各半层的柱及纵横梁墙自重。即 kiEiK QGG e 式中结构或构件的永久荷载标准值 K G 结构或构件的第 i 个可变荷载标准值 ki Q 第 i 个可变荷载的组合值系数。 Ei 各层重力荷载代表值： 21 顶层重力荷载代表值： , 55 1286.76GGkN 永 (7.22.1 7.2) 7.2237.6/QkN m 活 活荷载标准值受力面积2 其他各层的重力荷载代表值： , 4 G , 3 G , 2 G 0.51410.880.5 237.61529.68GQkN 活2永 , 1 0.51582.13GGQkN 活1永 图 4.4各质点的重力荷载代表值 22 5 5板配筋计算板配筋计算 5.1 屋面板设计屋面板设计 5.1.15.1.1屋面板荷载屋面板荷载 荷载计算 恒载标准值 2 5.41/ k gkN m 活荷载标准值 2 0.50/ k pkN m 按永久荷载控制组合 恒载设计值 2 1.35 5.417.30/gkN m 活荷载设计值 2 /49 . 0 5 . 07 . 04 . 1mkNp 合 计 2 7.300.497.79/gpkN m 注：如图，左右方向为 x 方向；上下方向为 y 方向。 荷载分组 计算每一区格板的跨内正弯矩时，恒载进行满布，而活荷载采用棋盘式布置。此时荷 载取， 2 0.49 7.037.28/ 22 p ggkN m 2 /25 . 0 2 mkN p p 计算各中间支座最大负弯矩时，恒荷载及活荷载均满布在各区格板考虑，即荷载取 。 2 7.030.497.79/gqkN m 23 5.1.25.1.2屋面板计算简图屋面板计算简图 表 6.1屋面板计算简图 区 格 B1B2 跨 内 支 座 计 算 简 图 5.1.35.1.3屋面板内力屋面板内力 B1、B2 区板的计算（双向板采用弹性理论方法计算） 计算跨度： B1 和 B2 计算跨度3600 x lmm B1 和 B2 计算跨度7200 y lmm /3600/72000.5 xy ll 24 计算弯矩 表 6.3 各区格板分别算得的弯矩值 区 格 B1B2 yx ll / 0.50.5 计算简图 x m 2 (0.0559 7.28 0.0965 0.25) 3.6 5.59 2 (0.0408 7.28 0.0965 0.25) 3.6 4.16 0 y m 2 (0.0079 7.28 0.0174 0.25) 3.6 0.80 2 (0.0028 7.28 0.0174 0.25) 3.6 0.32 )( x m 5.590.2 0.80 5.75 4.160.2 0.32 4.22 跨 内 0.2 )( y m 0.800.2 5.59 1.92 0.320.2 4.16 1.15 计算简图 x m 2 0.1179 7.79 3.6 11.90 2 0.0836 7.79 3.6 8.44 支 座 y m 2 0.0786 7.79 3.6 7.94 2 0.0569 7.79 3.6 5.74 注：表中系数泊松比，见混凝土结构设计（高等教育出版社第三版）第 50 页0.2 5.1.45.1.4屋面板配筋屋面板配筋 考虑到短跨方向弯矩比长跨方向弯矩大，为了充分利用板的有效高度，应将短跨方向 受力筋放在长跨方向受力筋的外侧，因此，取值可按： 0 h 25 短跨： 0 2012020100 x hhmm 长跨： 0 301203090 y hhmm 支座有效高度： 0 2012020100hhmm 各区格板跨中及支座弯矩既已求得，取截面有效高度， 0 100 x hmm 0 90 y hmm 即可近似按计算钢筋截面面积，。简支端配筋按构造要 0 0.95 s y m A f h 2 270/ y fN mm 求配置，计算结果见表 6.4。 表 6.4 按弹性理论设计的截面配筋 截面位置mmkN 0 hmm s A 2 mm选配钢筋实配面积 方向 x l 5.75100224A8200251 B1 方向 y l 1.929083A8200251 方向 x l 4.22100164A8200251 跨 中 B2 方向 y l 1.15 9050A8200251 B1-B1-11.90100464A8100503 B1-B2-11.90100464A8100503 B2-B2-8.44100329A8150335 B1-B3-8.41100328A8150335 B1-B4-8.41100328A8150335 B2-B3-8.41100328A8150335 支 座 B2-B4-8.41100328A8150335 26 注：B1-B3、B1-B4、B2-B3、B2-B4 的支座弯矩取为 22 ()/127.79 3.6 /128.41gq lkN m ，选配 A8150，； 6 2 0 8.41 10 328 0.950.95 270 100 s y m Amm f h 2 335 s Amm B3-B4， B4-B4 的支座配筋为 A8200。 B3、B4 区板的计算（单向板采用弹性理论方法计算） 将此单向板的两边支座假定为固支，由结构力学可知单向板的跨中最大内力为： 22 ()/247.79 3.6 /244.21gq lkN m 6 2 0 4.21 10 164 0.950.95 270 100 s y m Amm f h 选配 A8200，。 2 251 s Amm 5.2 楼面板设计楼面板设计 5.2.15.2.1楼面板荷载楼面板荷载 荷载计算 恒载标准值 2 3.80/ k gkN m 活荷载标准值 2 2.0/ k pkN m 按可变荷载控制组合 恒载设计值 2 1.2 3.804.56/gkN m 活荷载设计值 2 1.4 2.02.8/pkN m 合 计 2 4.562.87.36/gpkN m 荷载分组 计算每一区格板的跨内正弯矩时，恒载进行满布，而活荷载采用棋盘式布置。此时荷 载取， 2 2.8 4.565.96/ 22 p ggkN m 2 1.4/ 2 p pkN m 计算各中间支座最大负弯矩时，恒荷载及活荷载均满布在各区格板考虑，即荷载取 。 2 4.562.87.36/gpkN m 27 5.2.25.2.2楼面板计算简图楼面板计算简图 表 6.5楼面板计算简图 区 格B1B2 跨 内 支 座 计 算 简 图 5.2.35.2.3楼面板内力楼面板内力 5.2.3.1按弹性理论设计计算按弹性理论设计计算 B1、B2 区板的计算（双向板采用弹性理论方法计算） 计算跨度： B1 和 B2 计算跨度3600 x lmm B1 和 B2 计算跨度7200 y lmm /3600/72000.5 xy ll 28 计算弯矩 表 6.6 各区格板分别算得的弯矩值 区 格 B1B2 yx ll / 0.50.5 计算简图 x m 2 (0.0559 5.96 0.0965 1.4) 3.6 6.07 2 (0.0408 5.96 0.0965 1.4) 3.6 4.9 0 y m 2 (0.0079 5.96 0.0174 1.4) 3.6 0.93 2 (0.0028 5.96 0.0174 1.4) 3.6 0.53 )( x m 6.070.2 0.93 6.26 4.90.2 0.53 5.0 跨 内 0.2 )( y m 0.930.2 6.07 2.14 0.530.2 4.9 1.51 计算简图 x m 2 0.1179 7.36 3.6 11.24 2 0.0836 7.36 3.6 7.97 支 座 y m 2 0.0786 7.36 3.6 7.50 2 0.0569 7.36 3.6 5.43 注：表中系数泊松比，见混凝土结构设计（高等教育出版社第三版）第 50 页0.2 5.2.45.2.4楼面板配筋楼面板配筋 考虑到短跨方向弯矩比长跨方向弯矩大，为了充分利用板的有效高度，应将短跨方向 受力筋放在长跨方向受力筋的外侧，因此，取值可按： 0 h 29 短跨： 0 2012020100 x hhmm 长跨： 0 301203090 y hhmm 支座有效高度： 0 2012020100hhmm 各区格板跨中及支座弯矩既已求得，取截面有效高度，即可 0 100 x hmm 0 90 y hmm 近似按计算钢筋截面面积，。简支端配筋按构造要求配 0 0.95 s y m A f h 2 270/ y fN mm 置，计算结果见表 6.8。 表 6.7按弹性理论设计的截面配筋 截面位置mmkN 0 hmm