[T0075]某六层一字型框架办公楼建筑图结构图计算书
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t0075
某六层一
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摘要
本设计为混凝土框架结构办公楼，层数为六层，底层层高为3.6m，其他层均为3.5m，建筑总层高为21.1m。本设计包括：
1.工程概况
2.屋盖、楼盖设计
3.结构布置
4.荷载计算：恒载、活载
5.荷载组合
6.内力组合
7.截面设计：正截面设计、斜截面设计
8.楼梯设计
9.基础设计
10.施工图
11.施工图预算
关键词：钢筋混凝土、框架、结构设计、施工图预算
目录
摘要I
1.工程概况1
2.屋盖、楼盖设计2
2.1屋盖设计2
2.1.1设计资料2
2.1.2 屋盖的结构平面布置图2
2.1.3单向板的设计3
2.1.4次梁的设计6
2.2楼盖设计10
2.2.1设计资料10
2.2.2楼盖盖的结构平面布置图10
2.2.3 板的设计11
2.2.4 次梁的设计12
3.框架结构布置及计算简图17
3.1框架结构布置17
3.1.1 结构布置17
3.1.2 初估截面尺寸18
3.2框架计算简图20
3.2.1 计算简图说明20
框架梁柱截面特征22
框架梁柱线刚度计算22
4荷载计算24
恒载标准值计算24
活载标准值计算27
5竖向荷载作用下框架受载总图28
恒载计算28
顶层梁柱28
其他层梁柱29
活载计算30
顶层梁柱30
其他层梁柱31
6水平地震作用计算及内力、位移分析33
6.1屋面楼面标准值计算33
6.2各层自重标准值计算34
6.3横向框架侧移刚度计算35
6.4横向自振周期计算37
6.5 水平地震作用及楼层地震剪力计算37
6.6 水平地震作用下的位移验算39
6.7 水平地震作用下的框架内力计算39
7分层法计算竖向荷载作用下框架结构内力44
8荷载组合及内力组合69
9截面设计88
梁截面设计88
9.1.1选取最不利组合88
9.1.2正截面受弯承载力计算88
柱截面设计97
10楼梯设计107
10.1 底层楼梯设计107
10.2 其他层楼梯设计110
11基础设计116
11.1 非抗震设计116
11.1.2 地基资料116
11.1.2 基础尺寸及埋置深度116
11.1.3 基础高度验算117
11.1.4 配筋计算118
11.2 抗震设计118
12施工图119
13施工图预算书120
13.1 工程量计算120
13.1.1 土石方工程（0101）120
13.1.2 砌筑方工程（0103）121
13.1.3 混凝土工程（0104）122
参考文献:128
1.工程概况
明珠办公楼工程为六层现浇钢筋混凝土框架结构。屋面板顶面标高为21.1m。
工程所在地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第三组，场地类别为Ⅱ类。
屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm水泥砂浆找平，40～120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩保温层，法防水层，吊顶或粉刷。
楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层，吊顶或粉刷。
墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重18kN/m3，厚度240mm。
门窗做法： 窗为钢窗玻璃窗，自重0.5 kN/m2。
活荷载：不上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.5kN/m2。
本设计计算书包括屋盖、楼盖、框架主体结构、楼梯、基础等部分的计算和设计。
- 内容简介：
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明珠办公楼毕业设计计算书摘要本设计为混凝土框架结构办公楼，层数为六层，底层层高为3.6m，其他层均为3.5m，建筑总层高为21.1m。本设计包括：1. 工程概况2. 屋盖、楼盖设计3. 结构布置4. 荷载计算：恒载、活载5. 荷载组合6. 内力组合7. 截面设计：正截面设计、斜截面设计8. 楼梯设计9. 基础设计10. 施工图11. 施工图预算关键词：钢筋混凝土、框架、结构设计、施工图预算目录摘要I1.工程概况12.屋盖、楼盖设计22.1屋盖设计22.1.1设计资料22.1.2 屋盖的结构平面布置图22.1.3单向板的设计32.1.4次梁的设计62.2楼盖设计102.2.1设计资料102.2.2楼盖盖的结构平面布置图102.2.3 板的设计112.2.4 次梁的设计123.框架结构布置及计算简图173.1框架结构布置173.1.1 结构布置173.1.2 初估截面尺寸183.2框架计算简图203.2.1 计算简图说明20框架梁柱截面特征22框架梁柱线刚度计算224荷载计算24恒载标准值计算24活载标准值计算275竖向荷载作用下框架受载总图28恒载计算28顶层梁柱28其他层梁柱29活载计算30顶层梁柱30其他层梁柱316水平地震作用计算及内力、位移分析336.1屋面楼面标准值计算336.2各层自重标准值计算346.3横向框架侧移刚度计算356.4横向自振周期计算376.5 水平地震作用及楼层地震剪力计算376.6 水平地震作用下的位移验算396.7 水平地震作用下的框架内力计算397分层法计算竖向荷载作用下框架结构内力448荷载组合及内力组合699截面设计88梁截面设计889.1.1选取最不利组合889.1.2正截面受弯承载力计算88柱截面设计9710楼梯设计10710.1 底层楼梯设计10710.2 其他层楼梯设计11011基础设计11611.1 非抗震设计11611.1.2 地基资料11611.1.2 基础尺寸及埋置深度11611.1.3 基础高度验算11711.1.4 配筋计算11811.2 抗震设计11812施工图11913施工图预算书12013.1 工程量计算12013.1.1 土石方工程（0101）12013.1.2 砌筑方工程（0103）12113.1.3 混凝土工程（0104）122参考文献:128211. 工程概况明珠办公楼工程为六层现浇钢筋混凝土框架结构。屋面板顶面标高为21.1m。工程所在地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第三组，场地类别为类。屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm水泥砂浆找平，40120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩保温层，法防水层，吊顶或粉刷。楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层，吊顶或粉刷。墙身做法：由普通砖砌筑而成，普通砖自重18kN/m3，厚度240mm。门窗做法： 窗为钢窗玻璃窗，自重0.5 kN/m2。活荷载：不上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.5kN/m2。本设计计算书包括屋盖、楼盖、框架主体结构、楼梯、基础等部分的计算和设计。2. 屋盖、楼盖设计2.1屋盖设计2.1.1设计资料（1）屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm水泥砂浆找平，100140厚（1%找坡）膨胀珍珠岩保温层，冷地子油热马蹄脂二道，二毡三油防水层，架空隔热层（2）屋面荷载：均布活荷载标准值2kN/m2(上人屋面)（3）材料：混凝土强度等级为C35；梁内受力纵筋为HRB400，其余为HPB235钢筋2.1.2 屋盖的结构平面布置图 图2.1.21 屋盖平面布置图梁截面尺寸估算依据框架结构的主梁截面高度及宽度可由下式确定： 且bb200mm，其中横梁跨度：lAB=lCD=7.2m，lBC=2.4m, 纵梁l0=7.2m。由此估算的截面尺寸如下： L1：bh=300750mm L2：bh=300500mm L3：bh=300500mm L4：bh=300750mmL5：bh=300500mm 次梁L6：bh=200400mm图中括号内为底层梁编号，括号外为其它层梁编号，若只有一个编号，表示顶层与其它层梁相同。图2.1.21 框架梁编号2.1.3单向板的设计（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：20厚水泥混凝土找平0.0220=0.46kN/m240120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩(0.08+0.16)27=0.546kN/m2防水层 0.35kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.56kN/m2冷地子油热马蹄脂二道 0.05 kN/m2架空隔热层 1.47 kN/m2 小计 6.11 kN/m2荷载设计值活载效应控制：g+q=1.26.11+1.32=10.132kN/m2横载效应控制：g+q =1.356.11+1.320.7=10.21kN/m2最后取g+q=10.21 kN/m2（2）弯矩计算查表得，板的弯矩系数mp 计算过程见下表中表2.1.31 板弯矩（3）截面设计板厚100mm，h0=100-20=80mm。C35混凝土，1=1.0，fc=16.7N/mm2；HPB235钢筋，fy=210 N/mm2。最小配筋率：因为，故取smin=0.33%，则Asmin=0.33%1000100=330mm2截面设计时取用的弯矩设计值： 表2.1.32 屋面板配筋计算2.1.4次梁的设计（1）次梁计算跨度及截面选择主梁截面为300mm500mm。计算跨度：边跨 l01= ln=7200-180-150=6870mm中跨 l02= ln=7200-300=6900mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁ln跨度7.2m，次梁截面高度h=l/18l/12=7200/187200/12=400mm600mm，取h=400mm，截面宽度取b=200mm。（2）荷载设计值 恒载设计值 板传来恒荷载 6.111.22.4=17.60 kN/m 次梁自重 0.2（0.4-0.1）251.2=1.8 kN/m 次梁粉刷 0.02（0.4-0.1）2171.2=0.244 kN/m 小计： 19.64 kN/m活载设计值 q = 1.322.4=6.24 kN/m荷载总设计值 g + q =25.88 kN/m（3）内力计算弯矩设计值：表2.1.41 屋盖次梁弯矩计算剪力设计值：跨中 支座 表2.1.42 屋盖次梁剪力计算（4）正截面受弯承载力计算跨中按T形截面计算翼缘宽度的确定如下：，即=2290mm混凝土强度等级为C35，fc=16.7N/mm2，ft=1.57N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB400，fy=360N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2 故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算Asmin=200365max0.3%,0.451.57/360=240mm2跨中1：配置316(As=603mm2) 表2.1.43 屋盖次梁梁端受弯承载力计算支座A：配置316(As=603mm2)表2.1.44 屋盖次梁跨中受弯承载力计算（5）斜截面受剪承载力计算1）验算截面尺寸,，由下式可知截面尺寸满足要求2）计算所需箍筋采用8双肢箍筋，计算截面尺寸,由得，确定箍筋间距，取s=200mm 取非加密8200 加密区8150表2.1.45 屋盖次梁梁端受剪承载力计算2.2楼盖设计以第四层楼盖为例2.2.1设计资料（1）楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。（2）楼面荷载：均布活荷载标准值2.5kN/m2（3）材料：混凝土强度等级为C35；梁内受力纵筋为HRB400，其余为HPB235钢筋2.2.2楼盖盖的结构平面布置图图2.2.21 楼盖平面布置图2.2.3 板的设计（1）荷载计算恒荷载标准值：水磨石面层 0.65 kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.56kN/m2吊顶或粉底 0.5kN/m2 小计 3.65 kN/m2荷载设计值活载效应控制：g+q=1.23.65+1.32.5=7.88kN/m2横载效应控制：g+q =1.353.65+1.32.50.7=7.38kN/m2最后取g+q=7.88 kN/m2（2）弯矩计算查表得，板的弯矩系数mp 计算过程见下表中表2.2.31 楼盖的弯矩计算（3）截面设计板厚100mm，h0=100-20=80mm。C35混凝土，1=1.0，fc=16.7N/mm2；HPB235钢筋，fy=210 N/mm2。最小配筋率：因为，故取smin=0.33%，则Asmin=0.33%1000100=330mm2截面设计时取用的弯矩设计值： 表2.2.32 楼盖的配筋计算2.2.4 次梁的设计（1）次梁计算跨度及截面选取主梁截面为300mm500mm。计算跨度：边跨 l01= ln=7200-180-150=6870mm中跨 l02= ln=7200-300=6900mm因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁ln跨度7.2m，次梁截面高度h=l/18l/12=7200/187200/12=400mm600mm，取h=400mm，截面宽度取b=200mm。（2）荷载设计值 1）恒载设计值 板传来恒荷载 3.651.22.4=10.51kN/m 次梁自重 0.2（0.4-0.1）251.2=1.8 kN/m 次梁粉刷 0.02（0.4-0.1）2171.2=0.245kN/m 小计： 12.57 kN/m2）活载设计值 q = 1.32.52.4=7.8 kN/m荷载总设计值 g + q =20.37 kN/m（3）内力计算弯矩设计值：表2.2.41 次梁弯矩计算剪力设计值：跨中 支座 表2.2.42 次梁剪力计算（4）正截面受弯承载力计算跨中按T形截面计算翼缘宽度的确定如下：，即=2290mm混凝土强度等级为C35，fc=16.7N/mm2，ft=1.57N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB400，fy=360N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2 故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算Asmin=200365max0.3%,0.451.57/360=240mm2跨中1：配置4、316(As=603mm2)表2.2.43 次梁跨中受弯承载力计算支座A：配置31616(As=603mm2)表2.2.44 次梁梁端受弯承载力计算（5）斜截面受剪承载力计算1）验算截面尺寸,，由下式可知截面尺寸满足要求2）计算所需箍筋采用8双肢箍筋，计算截面尺寸由得,故根据构造确定箍筋间距，取s=200mm 取非加密8200 加密区8150表2.2.45 次梁受剪承载力计算3. 框架结构布置及计算简图3.1框架结构布置3.1.1 结构布置根据建筑功能要求及建筑物可用的占地平面地形，横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采取横向框架承重方案，具体布置详见图，施工方案采用梁，板、柱整体现浇方案。楼盖方案采用整体式肋形梁板结构。楼梯采用整体现浇板式楼梯。基础方案采用柱下独立基础。图3.1.11 结构布置图3.1.2 初估截面尺寸（1）根据本房屋的结构类型、抗震设防烈度和房屋的高度查抗震设计规范，得本建筑的抗震等级为二级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取为100mm，各层梁柱板混凝土强度等级均为C35，纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，其余钢筋用HPB235级钢筋。根据建筑平面布置确定的结构平面布置图可知，边柱及中柱的范围分别为7.2m3.6m和7.2m4.8m。估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似取为12kN/m2计算（以中柱计算为例）（2） 梁截面尺寸估算依据。框架结构的主梁截面高度及宽度可由下式确定： 且bb200mm，其中横梁跨度：lAB=lCD=7.2m，lBC=2.4m, 纵梁l0=7.2m。由此估算的截面尺寸如下： L1：bh=300750mm L2：bh=300500mm L3：bh=300500mm L4：bh=300750mmL5：bh=300500mm 次梁L6：bh=200400mm图中括号内为底层梁编号，括号外为其它层梁编号，若只有一个编号，表示顶层与其它层梁相同。表2.2.43 次梁受弯承载力计算图3.1.21 框架梁编号（3）梁的计算跨度如图所示，框架梁的计算跨度以上柱形心线为准，由于建筑轴线与墙轴线重合，故建筑轴线与结构计算跨度不同。图3.1.22 梁的计算跨度（a）5、6层 （b）1、2、3、4层 （4）柱截面尺寸估算依据。 柱的轴压比应小于轴压比限值的要求：C35混凝土：fC=16.7N/mm2, ft=1.57N/mm2要求：上式中的1.2为荷载分项系数，6表示底层柱承重其上六层的荷载。N按底层中柱的负荷面积考虑。取柱截面为正方形则柱截面边长为520mm。结合实际情况，并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸1至4层为700mm700mm，5至6层为650mm650mm。纵向受拉钢筋抗震锚固长度laE=41d，梁内钢筋伸至边柱内长度0.4laE=0.441d=16.425=410mm，故柱子截面满足次抗震构造要求。3.2框架计算简图3.2.1 计算简图说明 本设计基础选用柱下独立基础，基础顶面标高0.9m。框架的计算单元如图所示，取轴上的一榀框架计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。底层高度为3.6m，柱的计算高度为4.5m，其余各层柱计算高度为层高，即为3.5m。框架梁柱截面特征由构件的集合尺寸、截面尺寸和材料强度，利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算梁柱截面的特征，如表表3.2.21 横梁线刚度表3.2.22 柱线刚度框架梁柱线刚度计算框架梁线刚度：混凝土C35，Ec=3.15107在框架结构中，现浇楼面，但有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I=1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）；对中框架梁取I=2.0I0。L1： 边框架梁 中框架梁： 同理得到其他梁的线刚度。框架柱的线刚度： Z1： Z2： Z3： 4 荷载计算 恒载标准值计算（1）不上人屋面恒载 恒荷载标准值：20厚水泥混凝土找平0.0220=0.46kN/m240120厚（1%找坡）膨胀珍珠岩(0.08+0.16)27=0.546kN/m2防水层 0.35kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.56kN/m2冷地子油热马蹄脂二道 0.05 kN/m2架空隔热层 1.47 kN/m2 小计 6.11 kN/m2（2）楼面恒载恒荷载标准值：水磨石面层 0.65 kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板 0.125=2.56kN/m2吊顶或粉底 0.5kN/m2 小计 3.65 kN/m2(3) 梁自重顶层主梁：bh=300mm500mm其它层主梁：bh=300mm700mm走道梁：bh=300mm500mm次梁：bh=200mm400mm顶层主梁自重： 0.3（0.5-0.1）25+0.02（0.5-0.1）217=4.02 kN/m走道梁自重： 0.3（0.5-0.1）25+0.02（0.5-0.1）217=4.02 kN/m 其它层梁： 0.3（0.75-0.1）25+0.02（0.75-0.1）217=6.067 kN/m次梁自重： 0.2（0.4-0.1）25+0.02（0.4-0.1）217=2.045 kN/m(4) 柱自重：Z1：bh=700mm700mm 高4.5mZ2：bh=700mm700mm 高3.5mZ3：bh=650mm650mm 高3.5mZ1自重： 0.70.725=12.25kN/mZ2自重： 0.70.725=12.25kN/mZ3自重： 0.650.6525=10.56kN/m(5) 墙自重1) 顶层纵墙A：0.24（3.5-0.5）（7.2-0.65）-21.52.5）19=55.40kN抹灰：0.02（3.5-0.5）（7.2-0.65）-21.52.5）217=8.26 kN窗：21.52.520.45=3.375kN 总计：67.04kN2) 顶层纵墙B：0.24（3.5-0.5）（7.2-0.65）-21.2）19=78.66kN抹灰：0.02（3.5-0.5）（7.2-0.65）-21.2）217=11.73 kN 总计：90.39kN3) 女儿墙： 17.20.2419=32.83kN4) 顶层横墙：0.2419（3.5-0.5）+20.0217（3.5-0.5）=15.72kN/m5) 5层纵墙A：纵墙：0.24（3.5-0.75）（7.2-0.65）-21.52.5）19=47.94kN抹灰：0.02（3.5-0.75）（7.2-0.65）-21.52.5）217=7.15 kN窗：21.52.520.45=3.375kN 总计：58.46kN6) 5层纵墙B：纵墙：0.24（3.5-0.75）（7.2-0.65）-21.2）19=71.19kN抹灰：0.02（3.5-0.75）（7.2-0.65）-21.2）217=10.62kN 总计：81.81kN7) 5层横墙：0.2419（3.5-0.5）+20.0217（3.5-0.5）=14.41kN/m8) 2至4纵墙A：纵墙：0.24（3.5-0.75）（7.2-0.7）-21.52.5）19=47.31kN抹灰：0.02（3.5-0.75）（7.2-0.7）-21.52.5）217=7.06kN窗：21.52.520.45=3.375kN 总计：57.74kN9) 2至4层纵墙B：纵墙：0.24（3.5-0.75）（7.2-0.7）-21.2）19=70.57kN抹灰：0.02（3.5-0.75）（7.2-0.7）-21.2）217=10.52kN总计：81.09kN10) 2至4横墙：0.2419（3.5-0.75）+20.0217（3.5-0.75）=14.41kN/m底层纵墙A：纵墙：0.24（4.5-0.75）（7.2-0.7）-21.52.5）19=76.95kN抹灰：0.02（4.5-0.75）（7.2-0.7）-21.52.5）217=11.48kN窗：21.52.520.45=3.375kN 总计：91.8kN11) 底层纵墙B：纵墙：0.24（4.5-0.75）（7.2-0.7）-21.2）19=100.2kN抹灰：0.02（4.5-0.75）（7.2-0.7）-21.2）217=14.94kN 总计：115.15kN12) 底层横墙：0.2419（4.5-0.75）+20.0217（4.5-0.75）=19.65kN/m 活载标准值计算屋面及楼面活载屋面为2.0 kN/m2；楼面为2.5 kN/m25 竖向荷载作用下框架受载总图当结构布置图确定后，荷载的传递路径就已确定。从本例的结构布置图中可知：屋盖和楼盖布置的梁将板划分为单向板体系。由此可知板面均布荷载传递给纵向次梁及纵向框架梁，纵向次梁及纵向框架梁的荷载以集中力的方式传给横向承重的框架主梁，为计算方便将框架主梁的自重简化为集中荷载。受载总图荷载的位置的大小及作用位置的正确是结构内力分析的基础。 恒载计算顶层梁柱 （1） AB及BC跨梁 1）板传给次梁 中间次梁 6.112.47.2=105.58kN 2）次梁自重 （0.2（0.4-0.1）25+0.02（0.4-0.1）217）（7.2-0.3）=11.76kN 3）横向框架梁AB自重折算为集中荷载 （0.30.525+0.02（0.5-0.1）217）2.4=9.65kN4）横向框架梁BC自重折算为集中荷载 （0.30.525+0.02（0.5-0.1）217）（2.4/2/2）=2.41kNAB跨主梁跨中集中力小计：（板次梁主梁）+主梁自重 105.58+11.76+9.65=126.99kN（2） 节点集中力1）板传给纵向框架梁A 6.11（1.2+0.12）7.2=58.07kN2）板传给纵向框架梁B 6.112.47.2=105.58kN3）纵向框架梁自重（0.3（0.5-0.1）25+0.02（0.5-0.1）217）（7.2-0.3）=22.57kN4） 女儿墙：17.20.2419=32.83kN小计节点A： 58.07+22.57+32.83+9.6/2=118.3kN节点B： 105.58+22.57+9.6/2+2.41/2=134.19kN其他层梁柱（1） AB及BC跨梁1） 板传给梁中间次梁 3.652.47.2=63.07kN 2）次梁自重 （0.2（0.4-0.1）25+0.02（0.4-0.1）217）（7.2-0.3）=11.76kN3） 横向框架梁AB自重+横墙体折算为集中荷载 （0.30.7525+0.02（0.5-0.1）217+14.41）2.4=49.1kN4）横向框架梁BC自重折算为集中荷载 （0.30.7525+0.02（0.5-0.1）217）（2.4/2/2）=2.41kNAB跨主梁跨中集中荷载小计板次梁主梁 63.07+11.76+49.0=123.97kN（2）5层节点集中力板传给纵向框架梁A 3.65（1.2+0.12）7.2=34.7kN板传给纵向框架梁B 3.652.47.2=63.1kN纵向框架梁自重（0.3（0.75-0.1）25+0.02（0.75-0.1）217）（7.2-0.3）=36.68kN纵墙A： 67.04kN 纵墙B：90.39柱子自重：10.653.5=36.96kN小计：节点A： 34.7+36.68+67.04+36.96=199.96kN节点B： 63.1+36.68+90.39+36.96=252.9kN（3） 4层节点集中力板传给纵向框架梁A 3.65（1.2+0.12）7.2=34.7kN板传给纵向框架梁B 3.652.47.2=63.1kN纵向框架梁自重（0.3（0.75-0.1）25+0.02（0.75-0.1）217）（7.2-0.3）=36.68kN纵墙A： 58.46kN 纵墙B：81.81柱子自重：10.653.5=36.96kN小计：节点A： 34.7+36.68+58.46+36.96=191.38kN节点B： 63.1+36.68+81.81+36.96=244.32kN（4） 1至3层节点集中力板传给纵向框架梁A 3.65（1.2+0.12）7.2=34.7kN板传给纵向框架梁B 3.652.47.2=63.1kN纵向框架梁自重（0.3（0.75-0.1）25+0.02（0.75-0.1）217）（7.2-0.3）=36.68kN纵墙A： 57.74kN 纵墙B：81.09kN柱子自重：12.253.5=42.88kN小计：节点A： 34.7+36.68+87.74+42.88=196.56kN节点B： 63.1+36.68+81.09+42.88=249.5kN 活载计算顶层梁柱AB及BC跨梁 板传给次梁 22.47.2=36.56kN节点A集中力： 2（1.2+0.12）7.2=19kN节点B集中力： 22.47.2=34.56kN其他层梁柱AB及BC跨梁 板传给次梁 2.52.47.2=43.2kN节点A集中力： 2.5（1.2+0.12）7.2=23.76kN节点B集中力： 2.52.47.2=43.2kN表 5.2.21 计算框架上恒载表 5.2.22 计算框架上活载图5.2.21 框架竖向受载图 注：单位为kN，图中数值均为标准值，括号内为活载，括号外为恒载。6 水平地震作用计算及内力、位移分析表 61 梁柱重量表62 墙体重量6.1屋面楼面标准值计算屋面恒载标准值屋面活载标准值楼面恒载标准值楼面活载标准值6.2各层自重标准值计算6层（墙+梁+板+柱）6层重力荷载代表值计算其它层同理，其它层的重力荷载代表值如下表表6.21 各层重力荷载代表值图6.21 结构重力荷载代表值 单位：kN6.3横向框架侧移刚度计算地震作用是根据各受力构件的抗侧刚度来分配的，同时，若用顶点位移法求结构的自振周期时也要用到结构的抗侧刚度，为此先计算各楼层柱的抗侧刚度。边框架柱侧移刚度计算 （6.31 ） (1)底层1） 边柱 2） 中柱 (2) 2层：1)边柱 2)中柱 其他层的同理得，如下表表6.31 框架柱侧移刚度D值与层间侧移刚度6.4横向自振周期计算结构顶点的假想侧移计算先由公式计算楼层剪力，在由公式计算层间相对位移，最后由式计算结构的顶点位移。 （6.4-1） （6.42） （6.43）表6.41 结构顶点假想位移计算由计算基本周期，取，由表可知。 所以6.5 水平地震作用及楼层地震剪力计算由房屋的抗震设防烈度为8度，建筑场地土类别为类，设计地震分组为第三组，设计基本地震加速度为0.15g得 各质点水平地震作用的标准值各层横向地震剪力计算见表 （6.51）表6.51 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表图6.51横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图6.6 水平地震作用下的位移验算横向框架抗震变形验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别由公式算出结果 多遇地震作用下，层间弹性位移验算见表 （6.61） （6.62）其详细计算过程见表，表中还计算了各层的层间弹性位移转角：。表6.61 横向水平地震作用下的位移验算 层间弹性相对转角均满足要求 6.7 水平地震作用下的框架内力计算对第2轴线横向框架内力进行计算。框架在水平节点荷载作用下，采用D值法分析内力。计算依据由求得框架第i层的层间剪力Vi后，i层j柱分配的剪力Vij及该柱上、下端弯矩Mjiu和Mjib分别按下列各式计算：柱端剪力： （6.71）下端弯矩： （6.72）上端弯矩： （6.83）计算结果横向水平地震作用下2轴框架各层柱端弯矩及剪力计算表表6.71 横向水平地震作用下框架各层柱端弯矩及剪力计算表表6.72 横向水平地震作用下框架各层柱端弯矩及剪力计算表表6.73（左震）横向水平地震作用下2轴框架各层梁端弯矩表6.74 横向水平地震作用下框架梁的剪力计算表表6.75 横向水平地震作用下框架柱的轴力计算表图6.71 横向水平地震作用下框架弯矩图图6.71 横向水平地震作用下框架轴力图7 分层法计算竖向荷载作用下框架结构内力竖向荷载作用下，框架的侧移量很少，按不考虑侧移的分层法进行结构内力分析。考虑内力组合的需要，对恒载、活载作用于满布于AB、BC、CD跨，并受重力荷载代表值作用的框架内力分别进行分析。根据实际情况，分层法的计算按以下步骤具体实施：计算杆端的固端弯矩及节点不平衡弯矩：从框架的受载总图可知，恒载和活载均化为了 集中力，梁受载情况如图所示。图71 框架梁的受载简图固端弯矩： （71） （72） （73）Fp参考框架受载总图 a1=2.192m b1=4.625ma2=2.225m b2=4.595m运用分层法时，除了底层外需对其他层柱的刚度进行修正，则一般楼层柱的线刚度为3.6i，传递系数为1/3。由分层法计算所得的框架节点弯矩一般并不等于零。为减少误差，对于不平衡弯矩较大的节点，可对不平衡弯矩再作一次分配，但不传递。图71 分层法结构计算简图表71 恒载作用下各层框架梁固端弯矩表72 恒载作用下各层框架梁固端剪力表73 活载作用下各层框架梁固端弯矩及剪力 表74 计算框架重力荷载代表值表74重力荷载代表值作用下的梁端弯矩及剪力表75 梁柱的线刚度表76 各节点的弯矩分配系数- 132 -表77 恒载作用下的分层法计算表78 恒载作用下的分层法计算表79 恒载作用下的分层法计算表710 活载作用下的分层法计算表711 活载作用下的分层法计算表712 活载作用下的分层法计算表713 重力荷载代表值作用下分层法计算表714 重力荷载代表值作用下分层法计算表715 重力荷载代表值作用下分层法计算表716 恒载作用下的梁端弯矩及跨中弯矩表717 活载作用下的梁端弯矩及跨中弯矩表718 重力荷载代表值作用下的梁端弯矩及跨中弯矩表719 恒载作用下的梁端剪力表720 活载作用下的梁端剪力表721 重力荷载代表值作用下的梁端剪力图调幅后的内力图。图71 恒载作用下的弯矩图图72 恒载作用下的梁剪力图图73 恒载作用下的梁轴力图图74 活载作用下的弯矩图图75 活载作用下的剪力图图76 活载作用下的轴力图图77 重力荷载代表作用下的弯矩图图78 重力荷载代表作用下的剪力图图79 重力荷载代表作用下的轴力图8 荷载组合及内力组合表81 框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表表82 框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表表83 框架梁由可变荷载效应控制的基本组合表表84 框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表表85 框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表表86 框架梁由永久荷载效应控制的基本组合表表87 框架柱A由可变荷载效应控制的基本组合表表88 框架柱A由永久荷载效应控制的基本组合表表89 框架柱B由可变荷载效应控制的基本组合表表810 框架柱B由永久荷载效应控制的基本组合表由于抗震设计要求应该考虑强剪弱弯，故梁的剪力应考虑框架抗震等级进行调整。顶层梁AB左端最大负弯矩组合：（1.2+1.3）剪力组合应考虑强剪弱弯的调整： 式中6.17为梁的净跨：式中0.75是梁端弯矩在组合表中乘的（受弯）承受调整系数，在计算剪力时应除以它，以还原内力。用于承载力计算的框架柱考虑地震作用效应与其他荷载效应的基本组合表分别为表87 表88 表89。由于有抗震设计要求，柱端弯矩 除考虑一般组合外，还要考虑强柱弱梁的作用，对柱端弯矩组合值之和的计算应考虑在相应梁端弯矩组合值之和的基础上作相应的调整（二级抗震，增大系数为1.2），然后在按柱端线刚度的比例分配给各柱端，得到柱端弯矩的组合值。五层A柱上端弯矩： 式中0.5为偏心受压构件的抗震承载力调整系数；0.574为柱端弯矩抗柱线刚度的分配系；1.2为二级抗震强柱弱梁的调整系数。五层A柱下端弯矩： 柱剪力： 式中1.2为二级抗震时强剪弱弯的调整系数，2.75为第五层的净高，0.8是偏压构件的调整系数，在剪力计算时予以还原。最后为基础设计对柱底（即基顶）进行了内力标准值及设计值的组合，因为基底面积计算时要用到标准值组合，而基础高度的抗冲切验算及基底配筋计算用到设计值组合。表811 用于承载力计算的框架梁考虑地震作用效应与其他荷载效应的基本组合表表812 用于承载力计算的框架梁考虑地震作用效应与其他荷载效应的基本组合表表813 用于承载力计算的框架梁考虑地震作用效应与其他荷载效应的基本组合表表814 用于承载力计算的框架柱A考虑地震作用效应与其他荷载效应的基本组合表表815 用于承载力计算的框架柱B考虑地震作用效应与其他荷载效应的基本组合表表816 与AB柱端弯矩调整有关的框架梁端考虑地震作用效应组合表表817 基顶荷载的非抗震标准值组合表表818 基顶荷载9 截面设计梁截面设计以6层AB梁为例计算，其余各梁通过表格形式计算，具体过程详见截面设计表。框架梁正截面承载力计算见表，框架梁斜截面承载力计算见表。9.1.1选取最不利组合（1）非抗震情况左端： M=-222.1kNm V=204.6kN跨中： M=228.22kNm右端： M=-235.2kNm V=206.0kN（2） 抗震情况左端： M=-279.6kNm V=158.83kN跨中： M=167.29kNm右端： M=-222.8kNm V=-162.7kN选取与较大者进行配筋计算。对于楼面现浇的框架结构粱支座负弯矩按矩形截面计算纵筋数量；跨中弯矩按T形截面计算纵筋数量；跨中截面计算弯矩应取该跨间最大正弯矩或支座正弯矩与0.5倍简支梁弯矩中的较大者。（3）实际所用计算内力左端： M=-279.6kNm V=158.83kN跨中： M=167.29kNm右端： M=-222.8kNm V=-162.7kN9.1.2正截面受弯承载力计算混凝土强度等级：C35级ft=1.57N/mm2；ftk=2.20N/mm2；fc=16.7 N/mm2；钢筋强度等级：HRB400级 fy=360N/mm2；HPB235级fy=210N/mm2；（1）6层AB梁A支座梁截面尺寸为300mm500mm；按矩形截面计算。非抗震时，二级抗震时，实配筋为628（As=3695mm2）（2）跨中截面（跨中截面按T形截面计算）翼缘宽度的确定如下：，即=2273.3mm混凝土强度等级为C35，fc=16.7N/mm2，ft=1.57N/mm2。纵向受力钢筋采用HRB400，fy=360N/mm2;箍筋采用HPB235，fyv=210N/mm2 故跨中为第一类T形截面，可按矩形截面进行计算Asmin=300500max0.3%,0.451.57/360=450mm2跨中1：配置325 (As=1473mm2)（3）斜截面受剪承载力计算1) 验算截面尺寸,，由下式可知截面尺寸满足要求2) 计算所需箍筋计算截面尺寸,由得，确定箍筋间距，取s=150mm 取非加密8150 加密区8100(4) 裂缝跨度验算取底层AB跨梁验算1) 梁跨中取Mk =480.9kNm/1.4=343.5裂缝截面钢筋应力:As=3217mm2有效受拉混凝土截面面积：有效配筋率：钢筋应变不均匀系数：受拉纵向钢筋等效直径：构件受力特征系数： 正截面最大裂缝跨度： 满足。表9.1.21 框架梁正截面配筋计算表表9.1.21 框架梁正截面配筋计算表表9.1.22 框架梁正截面配筋计算表表9.1.22 框架梁正截面配筋计算表表9.1.23 框架梁斜截面配筋计算表表9.1.23 框架梁斜截面配筋计算表表9.1.23 框架梁斜截面配筋计算表柱截面设计以底层A柱为例计算，其余各柱通过表格形式计算，具体过程详见截面设计表。（1）非抗震设计1）轴压比验算底层A柱 Nmax=2949.8kN轴压比： 满足要求。2） 截面尺寸复核取因为 所以满足要求。3）正截面受弯承载力计算柱同一截面分别承受正反向德弯矩故采用对称配筋。底层A柱： 根据内力组合表可知，初步确定： 大偏心受压的内力组合有： M=102.3kNm；N=2875.4kN M=62 kNm；N=2949.8kN；V=36.5kN大偏心受压的计算： 柱的计算高度 取1.0.取。 故按构造配筋单侧 每侧实配钢筋为225+322（）。其余各组合内力计算过程类同，计算详见框架柱正截面受弯承载力计算表。4）裂缝跨度验算 底层A柱 可不验算裂缝宽度。（2） 抗震设计（1） 具体计算过程详见截面设计计算表（2） 强节点弱构件设计（取第5层框架柱A节点计算）故取。故节点核心的剪力设计值复核要求。（3） 节点核心区受剪承载力验算节点箍筋选用710100，则故节点核心受剪承载力满足要求。表9.21 框架A柱正截面受弯承载力计算（非抗震）表9.22 框架B柱正截面受弯承载力计算（非抗震）表9.23 框架A柱正截面受弯承载力计算（抗震）表9.24 框架B柱正截面受弯承载力计算（抗震）表9.25 框架AB柱斜截面受弯承载力计算（非抗震）表9.26 框架A节点的强节点弱构件设计与节点核心区受剪承载力验算表表9.27 框架A节点的强节点弱构件设计与节点核心区受剪承载力验算表10 楼梯设计10.1 底层楼梯设计楼梯间开间为7.2m，进深为7.2。采用板式楼梯，底层为三跑楼梯，共24级踏步，踏步宽0.3米，其踏步的水平投影长度为110.3=3.3m，二层及其以上层楼梯均为三跑楼梯，共24级踏步，踏步宽0.3米，其踏步的水平投影长度为110.3=3.3m。楼梯的踢面和踏面均做水磨石层，底面为水泥砂浆粉刷。混凝土强度等级C30。板采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋。（1） 梯段板TB1设计板倾斜角tan=150/300=0.5，cos=0.894。板斜长为3.3/0.894=3.69m，板厚约为板斜长的1/30，h=120mm。取1m宽板带计算。1）荷载计算梯段板的荷载计算列于下表。荷载设计值p=1.27.2+1.42.5=12.14kN/m。表10.11梯段板荷载计算表荷载种类荷载标准值 (kN/m)恒荷载水磨石面层(0.3+0.15)0.65/0.3=0.98水泥砂浆找平(0.3+0.15) 0.0220/0.3=0.6三角形踏步0.50.30.1525/0.3=1.88混凝土斜板0.1225/0.894=3.36板底抹灰0.0217/0.894=0.38小计7.2活荷载2.52）截面设计板水平计算跨度ln=3.3m，弯矩设计值。板的有效高度h0=120-20=100mm。则，选配10100，实际As=785mm2分布筋为8300。（1） 平台板PTB1设计设平台板厚100mm，取1m宽带板计算。1）荷载计算平台板的荷载计算见下表。荷载设计值p=1.23.89+1.42.5=8.17kN/m表10.12 平台板荷载计算表荷载种类荷载标准值 (kN/m)恒荷载水磨石面层0.65水泥砂浆找平0.0220=0.4混凝土板0.125=2.5板底抹灰0.0217=0.34小计3.89活荷载2.52）截面设计平台板的计算跨度l0=2.10-0.18-0.2=1.72m弯矩设计值板的有效高度h0=100-20=80mm则，选配8150，实际As=335mm2（2） 平台梁TL1设计取平台梁截面尺寸为200mm400mm1）荷载计算平台梁的荷载计算见下表。总荷载设计值1.217.73+1.46.28=30.07kN/m表10.13 平台梁荷载计算表荷载类型荷载标准值(kN/m)恒荷载梁自重0.20.425=2梁侧粉刷0.02(0.4-0.1) 217=0.2平台板传来3.891.72/2=3.35梯段板传来7.23.3/2=11.88小计17.73活荷载2.5(3.3/2+1.72/2)=6.282）截面设计计算跨度l0=1.05ln=1.05(7.2-0.3)=7.245m弯矩设计值剪力设计值截面按倒L形计算，bf=700mm，梁的有效高度h0=365mm经判别属第一类T形截面。则，选配425，实际As=1964mm2配置10200箍筋，则斜截面受剪承载力为 满足要求。10.2 其他层楼梯设计（1） 梯段板TB2设计板倾斜角tan=145/300=0.483，cos=0.9003。板斜长为3.3/0.9003=3.665m，板厚约为板斜长的1/30，h=120mm。取1m宽板带计算。1）荷载计算梯段板的荷载计算列于下表。荷载设计值p=1.27.08+1.42.5=12.00kN/m。表10.21 梯段板荷载计算表荷载种类荷载标准值 (kN/m)恒荷载水磨石面层(0.3+0.145)0.65/0.3=0.964水泥砂浆找平(0.3+0.145) 0.0220/0.3=0.593三角形踏步0.50.30.14525/0.3=1.813混凝土斜板0.1225/0.9003=3.332板底抹灰0.0217/0.9003=0.378小计7.08活荷载2.52）截面设计板水平计算跨度ln=3.3m，弯矩设计值。板的有效高度h0=120-20=100mm。则，选配10100，实际As=785mm2分布筋为8300。（2）平台板PTB2设计设平台板厚100mm，取1m宽带板计算。1）荷载计算平台板的荷载计算见下表。荷载设计值p=1.23.89+1.42.5=8.17kN/m表10.22 平台板荷载计算表荷载种类荷载标准值 (kN/m)恒荷载水磨石面层0.65水泥砂浆找平0.0220=0.4混凝土板0.125=2.5板底抹灰0.0217=0.34小计3.89活荷载2.52）截面设计平台板的计算跨度l0=1.8-0.15-0.2=1.45m弯矩设计值板的有效高度h0=100-20=80mm则，选配8150，实际As=335mm2（3） 平台板PTB3设计设平台板厚100mm，取1m宽带板计算。1）荷载计算平台板的荷载计算见下表。荷载设计值p=1.23.89+1.42.5=8.17kN/m表10.23 平台板荷载计算表荷载种类荷载标准值 (kN/m)恒荷载水磨石面层0.65水泥砂浆找平0.0220=0.4混凝土板0.125=2.5板底抹灰0.0217=0.34小计3.89活荷载2.52）截面设计平台板的计算跨度l0=2.10-0.18-0.2=1.72m弯矩设计值板的有效高度h0=100-20=80mm则，选配8150，实际As=335mm2（4） 平台梁TL2设计取平台梁截面尺寸为200mm400mm1）荷载计算平台梁的荷载计算见下表。总荷载设计值1.216.9+1.45.94=28.60kN/m表10.24 平台梁荷载计算表荷载类型荷载标准值(kN/m)恒荷载梁自重0.20.425=2梁侧粉刷0.02(0.4-0.1) 217=0.2平台板传来3.891.45/2=2.82梯段板传来7.23.3/2=11.88小计16.9活荷载2.5(3.3/2+1.45/2)=5.942）截面设计计算跨度l0=1.05ln=1.05(7.2-0.3)=7.245m弯矩设计值剪力设计值截面按倒L形计算，bf=700mm，梁的有效高度h0=365mm经判别属第一类T形截面。则，选配425，实际As=1964mm2配置10200箍筋，则斜截面受剪承载力为 满足要求。（5） 平台梁TL3设计取平台梁截面尺寸为200mm400mm1）荷载计算平台梁的荷载计算见下表。总荷载设计值1.217.23+1.46.28=29.47kN/m表10.35 平台梁荷载计算表荷载类型荷载标准值(kN/m)恒荷载梁自重0.20.425=2梁侧粉刷0.02(0.4-0.1) 217=0.2平台板传来3.891.72/2=3.35梯段板传来7.083.3/2=11.68小计17.23活荷载2.5(3.3/2+1.72/2)=6.282）截面设计计算跨度l0=1.05ln=1.05(7.2-0.3)=7.245m弯矩设计值剪力设计值截面按倒L形计算，bf=700mm，梁的有效高度h0=365mm经判别属第一类T形截面。则，选配425，实际As=1964mm2配置10200箍筋，则斜截面受剪承载力为 满足要求。（6） 平台梁TL4设计取平台梁截面尺寸为200mm400mm1）荷载计算平台梁的荷载计算见下表。总荷载设计值1.216.7+1.45.94=28.36kN/m表10.26 平台梁荷载计算表荷载类型荷载标准值(kN/m)恒荷载梁自重0.20.425=2梁侧粉刷0.02(0.4-0.1) 217=0.2平台板传来3.891.45/2=2.82梯段板传来7.083.3/2=11.68小计16.7活荷载2.5(3.3/2+1.45/2)=5.942）截面设计计算跨度l0=1.05ln=1.05(7.2-0.3)=7.245m弯矩设计值剪力设计值截面按倒L形计算，bf=700mm，梁的有效高度h0=365mm经判别属第一类T形截面。则，选配425，实际As=1964mm2配置10200箍筋，则斜截面受剪承载力为 满足要求。11 基础设计11.1 非抗震设计11.1.2 地基资料取B柱基础设计。根据底层的计算高度4.5m，基础的标高为-0.6m，选取砾石层作为持力层，取fak=380kN/m2。取基础高度为1000mm，砾石层=20 kN/m3；=10 kN/m3；11.1.2 基础尺寸及埋置深度（1） 按构造要求初步确定基础尺寸按构造要求初步确定基础尺寸如图所示，基础埋置深度为0.6m+1.0m=1.6m，采用100厚C10混凝土垫层，两边各延伸出100mm。（2） 按轴心受压基础
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