西安筑路机械厂办公设计

摘要

本次毕业设计的题目是西安筑路机械厂办公楼设计。综合考虑建筑地理位

置、建筑使用功能和建筑结构安全性能，办公楼采用钢筋混凝土框架结构。西北

地区抗震设防为八度，进行结构方案选择时要考虑抗震要求。从结构的安全方面

考虑，最好采用规则结构；同时要考虑建筑使用功能要求，并且在建筑立面效果

要符合办公楼的特点。综合考虑，选取了本次设计的建筑方案与结构方案。

本设计包括建筑设计和结构设计两大部分。建筑设计主要是确定建筑方

案，包括平面、立面和剖面的设计；结构设计主要分为结构方案布置、荷载

计算、内力计算、内力组合、截面设计、板设计、楼梯设计和基础设计。设

计过程采用手算完成，最后上机进行校核。

由于缺乏实际工程经验，设计过程中，对于平、立、剖建筑设计还存在

一些问题；结构计算综合运用能力欠缺，设计M间紧张，设计中错误难免，

敬请各位老师批评指正，谢谢！

Abstract

ThetopicofthisgraduationdesignisthedesignoftheofficebuildingofXi'anroadconstruction

machineryfactory.Consideringthebuildinglocation,buildingusefunctionandtheperformanceof

buildingstructures,thereinfoxedconcreteframestructurewithbuilding.Thenorthwesta-eaof

seismicfortificationiseightdegrees,thestructureschemeselectionshouldbeconsideredwhenthe

seismicrequirements.Consideringthesecuritystructure,thebeststructureoftherules;atthesame

timetoconsidertheuseoffunctionalrequirementsandconformtothecharacteristics

ofbuildings,officebuildingsinthebuildingfacadeeffect.Consideringtheselection

ofconstructionscheme,thecesignandstructureoftheprogram.

Thedesignincludesarchitecturaldesignandstructuraldesignoftwoparts.Thearchitectural

designistodeterminetheconstructionscheme,thedesignincludestheplane,elevation

andprofiledesign;thestructu-eisthestructurelayout,loadcalculation,internalforce

calculation,internalforcecombination,crosssectiondesign,boarddesign,staircasedesignand

foundationdesign.Thedesignprocessiscompletedbyhand,andfinallyonthecheck.

Duetothelackofpracticalergineeringexperience,thedesignprocess,theflat,verticalsection,there

arestillsomeproblemsinarchitecturaldesign;structurecalculationusingthelackofcapacity,the

designtime,designisinerror,pleasetheteachercriticism,thankyou.

XXII

目录

1弓।言................1

2建筑设计说明.................................................................2

2.1平面设计..................................................................2

2.2建筑剖面设计.............................................................2

2.3建筑体型和立面设计.......................................................2

3结构设计说明.........4

3.1工程概况.................................................................4

3.2设计资料.................................................................4

3.3结构设计方案及布置.......................................................4

3.4构件初估.................................................................5

3.5荷载计算.................................................................6

3.6侧移计算及控制...........................................................6

3.7内力计算及组合...........................................................6

3.8施工材料.................................................................7

4结构设计............8

4.1楼盖设计.................................................................8

4.2次梁计算.................................................................10

4.3屋盖设计.................................................................11

4.4楼梯设计................................................................14

5荷载统计.............18

5.1结构布置及计算简图......................................................18

5.2荷载计算.................................................................19

5.3重力荷载代表值计算......................................................24

5.4各层重力荷载代表值的计算................................................27

6横向框架内力计算............................29

6.1框架侧移刚度的计算......................................................29

6.2横向自振周期的计算......................................................30

6.3水平地震作用及楼层地震剪力的计算.......................................30

6.4多遇水平地震作用下的位移验算............................................32

6.5水平地震作用下框架内力计算.............................................33

6.6内力II算.................................................................40

XXIII

7框架荷载效应组合............................51

7.1结构抗震等级............................................................51

7.2框架梁柱内力组合........................................................51

7.3框架柱端弯矩和剪力调整..................................................61

8截面设计.............63

8.1框架梁...................................................................63

8.2框架柱..................................................................69

参考文献...............79

致谢...................81

XXIV

1引言

毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段是毕业前的综合学习阶段，是深化、

拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。

本组毕业设计题目为《西安筑路机械厂办公楼》。在毕业设计前期，我温习了《结

构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》《混

凝土规范》《荷载规范》等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基

本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审

批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。

毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以

及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提

高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘

图时熟练掌握了AutoCAD以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。

框架结构设计的计算很重要同时工作量也比较大，本方案结构计算选用一根框架为计

算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的弯距二次

分配法。

由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。

1

2建筑设计说明

2.1平面设计

（1）建筑平面设计

建筑平面是表示建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系。建筑平面通常较为集中的

反应建筑功能方面的问题，一些剖面关系比较简单的建筑，他们的平面布置基本上可以反

应空间组合的主要内容。在平面设计中始终要从建筑整体空间组合效应来考虑，紧密联系

建筑剖面和立面，分析剖面、立面的可能性和合理性，着眼于建筑空间的组合C

（2）使用部分的平面设计

使用部分是指主要使用活动和辅助使用活动的面积，即各类建筑物中的使用房间和辅

助房间。本设计中的办公室主要是南北朝向布置，普通办公室（23.76m2/间），套间办公

室（47.5nf/间），，接待室室（47.5m2/间）。二〜五层为普通办公室（25nf/|可）,套间

办公室（47.5n?/间），小会议室（35n?/间），大会议室（83/间）；各层另按需设值班

室、休息室等。房间的面积、形状和尺寸满足室内使用活动和家具、设备合理布置的要求:

门窗的大小和位置，出入方便，疏散安全，采光通风良好；房间的构成使结构构造布置合

理，施工方便，有利于房间之间的组合；室内空间以及顶棚、地面、各个墙面和构件细部,

考虑人们的使用和审美要求。另外，除主要办公室及会议室的布置，本设计中按照一般要

求每层布置了辅助用房，主要包括：值班室、文印室等，满足使用人员的要求,

（3）交通联系部分的平面设计

建筑物内部的交通联系部分可以分为：水平交通联系的走廊；垂直交通联系的楼梯；

交通联系枢纽的门厅、过厅等。本设计的走廊布置在南北两侧办公室的中间，交通路线简

洁明确，联系通行方便；人流通畅，紧急疏散时迅速安全；满足一定的采光通风要求；

力求节省交通面积，同时考虑了空间处理等造型问题。走廊的净宽度为2.4m,门厅、过厅

等布置便于通行，满足人们停留和通行所必须的面积，楼梯共有三部，满足建筑使用要求

和防火紧急疏散的要求。

2.2建筑剖面设计

建筑剖面图是表示建筑物在垂直方向房屋各部分的组合关系。剖面设计主要分析建筑

物各部分应杓的岛度、建筑层数、建筑空间的组合和利用，以及建筑剖面中的结构、构造

关系等。房间的剖面形状取决于建筑物的使用要求和特点，同时也要结合具体的物质技术、

经济条件及特定的艺术构思考虑，使之既满足使用又能达到一定的艺术效果。

2.3建筑体型和立面设计

建筑体型和立面设计是建筑外形设计的两个主要组成部分。外部体形和立面反映内部

空间的特征，并贯穿于整个设计始终。在方案设计一开始，就应在功能、物质、技术等条

件制约下按照美观的要求考虑建筑体型及立面的雏形。体型和立面设计贯穿于整个建筑设

2

计始终，它既不是内部空间被动地直接反映，也不是简单地在形式上进行表面加工，更不

是建筑设计完成后的外形处理。建筑体型和立面设计侧重研究建筑物酌体量大小、组合方

式、立面及细部比例及关系处理等。在满足使用功能和经济合理的前提下，运用不同的材

料、结构形式、装饰细部、构图手法等进行创造。

建筑体型和立面设计的要求有：反映建筑功能要求和建筑类型的特征；结合材料性能、

结构构造和施工技术的特点；掌握建筑标准和相应的经济指标；适应基地环境和建筑规划

的群体布置；符合建筑造型和立面构图的一些规律。

3

3结构设计说明

3.1工程概况

西安筑路机械厂办公楼，主体五层，钢筋混凝土框架结构。梁板柱均为现浇，建筑面

积约为4352.4肝,长为55.8m,宽为15.6m。底层高3.9m,2-5层层高3.3m,室内外高差

0.45mo抗震设防烈度为8度，二类场地，抗震等级为三级。

3.2设计资料

(1)气象条件

基本风压0.20kN/m2,基本雪压(MOkN/n?。

(2)抗震设防

抗震烈度为8度，II类场地，0.20g,T=0.35so

(3)工程地质条件

1、地下水：勘探深度12m未见地下水，当采用浅埋基础时，可不考虑地下水对基础

的影响。

2、地基土的湿陷性：拟建场地土为非自重湿陷性黄土，地基湿陷性等级为I级。

3、不良地质现象：在拟建场地未发现不良地质现象破坏痕迹，可以建筑。

4、地基土的承载力标准值：黄土状土②为165kpa；漂石混合土②一1为240kpa；卵

石②一2为260kpa；黄土状土③为170kpa；卵石④为280kpa；黄土状土⑤为180kpa。

5、场地的地震效应：场地土类型属中硬场地土，建筑场地类别为11类，场地特征周

期为0.35s。由于地下水位深度大于12m。因此，地面下12m深度范围内存在的沙土可不

考虑液化影响。

6、建筑地基处理方案的建议：黄土状土②适于做持力层，但其承载力较低，应进行

地基处理，建议采用灰土垫层法或砂石垫层法，厚度不宜小于2m。

3.3结构设计方案及布置

钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结

构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点。

因此这次设订的办公楼采用钢筋混凝,框架结构。

按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方

案。

本次设计的办公楼楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，现浇楼板，

一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要考虑承受横向地震作用。在房屋的纵

向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于

房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。

4

3.4构件初估

3.4.1柱截面尺寸的确定

框架柱的截面尺寸，包.=(4~工)区，4=(1~2地.，/为第i层层高。本结构中

1218

层高为3.3m,故bc=(180-320)mm。

N

框架柱截而尺寸还应根据公式A>估算。式中:N=(l.l〜l.2)N,M负荷

面积X(12〜14)kN/m2x层数，为轴压比。

仅估算底层柱，本结构中，边柱和中柱负荷面积分别为(7.2X3.3)m2,(7.2x4.5)

m2,层数为5层；该框架结构抗震设防烈度为8度，建筑高度20.1m<30m,其轴压比限值

[AAJ=0.9O

2

C30混凝土,fe=14.3N/mm

7.2x3.3x14x5x10’

边柱A.==129230mm2

0.9x14.3

7.2x4.5xl4x5xl03

中柱4==175955mm2

0.9x14.3

取柱截面为正方形，则边柱、中柱截面分别为359mmx359mm,419mmx419mm,考

虑到施工、计算简便以及安全因素，各柱截面尺寸从底层到顶层均取为500mmx500mm。

3.4.2梁尺寸确定

框架梁高为梁跨的1/8-1/12,次梁高为梁跨的1/10-1/14,梁宽为梁高的l/2-l/3o横

向框

架梁跨度为6.6m,次梁跨度为6.6m,走道梁跨度为2.4m。

故框架梁、走道梁、次梁的截面分别为300mmx600mm,250mmx500mm,

250mmx500mm

3.4.3楼板厚度确定

走廊单向板h=lo/35=24OO/35=68.57mm,双向板h=l()/45=3600/45=80mm,为计算方

便，板厚统一取为100mm。

3.4.4次梁布置

在两道横向框架梁中间布置一道次梁，因此，双向板跨为3.6m。

5

3.5荷载计算

作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰

重、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、雪荷载、安装荷载等。

高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用。地震作用计算方法按

《建筑结构抗震设计规范》进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分

布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。

竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接

计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）

3.6侧移计算及控制

按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。框架结构的侧移由梁柱杆

件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，

可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。

框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：650,

1：700o

框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不

宜超过1/550的限值。

3.7内力计算及组合

3.7.1竖向荷载下的内力计算

竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每根框架。

框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞

口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。

3.7.2水平荷载下的计算

利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的

水平力按照该根框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用

节点平衡求出梁端弯矩。

3.7.3内力组合

第一：荷载组合。荷或组合简化如下：

（1）由可变荷载效应控制的组合：1.2恒荷载+1.4活荷载

（2）由永久荷载效应控制的组合：1.35恒荷载+14x0.7活荷载

（3）1.2重力荷载代表值+1.3错误!未找到引用源。地震荷载

第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝

6

土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座

截面，Vnm,跨中截面，4＜网。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合:

Mmax及相应的N、V,N皿及相应m、V,Nmin及相应m、Vo

3.8施工材料

第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为I级钢，fy=21()N/mm2,主筋为n级钢，

2

fy=300N/mmo

第二：柱梁钢筋混凝土保护层为35mm，板为20mm。

第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。

第四：本工程梁板、柱均采用C30。

第五：墙体外墙采用240厚水泥空心砖。内墙采用200厚蒸压灰砂砖。

7

4结构设计

4.1楼盖设计

4.1.1楼面荷载：

30mm现制水磨石0.65kN/m2

100mm钢筋混凝土0.10x25=2.5kN/m2

20mm石灰砂浆0.02x|7=0.34kN/m2

恒载小计3.49kN/m2

4.1.2板型划分

图4-1：楼面板结构平面图

2

(l)gk=3.49kN/m

⑵活荷载标准值办公室：2.0kN/m2走廊：2.5kN/m2其他：2.0kN/m2

⑶板的恒载设计值g=L2gk=4.19kN/m2板活载设计值q=1.4qk

4.1.3板弯矩计算

根据不同支撑情况，整个楼盖可分为1,2双向板与3单向板。

22

1区格板：1OI/1O2=O.545g=4.19kN/mq=1.4qk=1.4x2.0=2.8kN/m

p=g+q=6.99kN/m2q/2=I.4kN/m2g'=g+q/2=5.59kN/m2

单位板跨中弯矩：

mi=(0.()53+().2x0.0153)x5.59x3.62+(0.()892+0.2x().0210)xl.4x3.62

=4.016+1.695=5.756kN・m

8

m2=(0.0153+0.2x0.053)x5.59x3.62+(0.0210+0.2x0.0892)x1.4x3d

=1.876+0.705=2.581kN・m

=-0.1140x6.99x3.62=-9.884kN*m

叫〃=0.0785x6.99x3.62=7.111kN・m

%、=100-20-4=76mm

2区格板：

2

loi/lo2=O-545g=4.19kN/m2q=1.4qk=1.4x2.0=2.8kN/m

q/2=1.4kN/m2p=g+q=6.99kN/m2

m产(0.0399+0.2x0.0093)x5.59x3.62+(0.0892+0.2x0.0210)x1.4x36

=3.025+1.695=4.72kN・m

2

m2=(0.0093+0.2x0.0399)x5.59x3.6+(0.0210+0.2x0.0892)x1.4x36

=1.252+0.705=1.957kN・m

〃％'=mJ=—0.0826x6.99x3.62=—7.483kN・m

62"=-0.0570x6.99x3.62=-5.097kN・m

3区格板：

222

gk=3.49KN/mqK=2.5kN/mp=1.2gk+1.4qk=7.69kN/m

跨中弯矩系数a=l/10支座弯矩系数a=l/14

3区格板跨中：M=ap/2=4.429kN・m支座：M=apF=-3.164kN・m

4.1.4板的配筋计算

双向板配筋：

板保护层厚度取20mm,选用e8钢筋作为受力钢筋。

则短跨方向跨中截面有效高度hOx=100-20-4=76mm

长跨方向跨中截面的有效高度：hoy=100-20-8-4=68mm

表4-3楼面板的配筋计算

截面h()(mm)m(kN*m)As(mm2)配筋实有As

ZX

101方向765.756380①8@150335

1区格

102方向682.581190①8@200251

跨中

loi方向764.720311①8@150335

2区格

102方向681.957144①8@200251

1-276-9.884652①12@150754

1-376-7.111469①12@200505

支座

1-476-7.111469①12@200505

2-276-5.0973360)10@200393

9

2-376-7.483469(D12@200505

3-376-8.232543(D12@150754

3区格板配筋计算表

MM

截面九二O.5(1+J1—2%)选配钢筋实配钢筋

m(kN-m)“aj灰A二

八儿fy

跨中4.4290.05220.9732281.5mm①8@150335mm

支座-3.1240.03680.9812196.9mm中8@200251mm

5区格板配筋计算表

M

九二0.5(l+Jl-2%)AM

截面m(kNm)a(=-------A二-------------选配钢筋实配钢筋

rA/y

跨中4.8770.05900.9695315.2mm<D8@150335mm

支座-3.64U.044I0.9775233.3mm中H@2。。251mm

4.2次梁计算

柱受力纵筋均采用HRB335钢筋，fy=3()0N/mm2,C30混凝土,

次梁截面250mmx500mm

4.2.1荷载计算

楼面传来的永久荷载标准值3.49x3.6=12.564kN/m

次梁自重0.25x(0.5-0.10)x25=2.50kN/m

次梁抹灰0.02M0.5-0.10)x2x17=0.272kN/m

小计gk=15.34kN/m

活载qk=2x3.6=7.2KN/m

4.2.2正截面承载力计算

计算跨度loi-66OOmm

m=1/8pl2=1/8x28.49x6.62=148.16kN・m

跨中按T型截面计算，翼缘宽度

bf=lo/3=1/3x6600=2200mir.<b+Sn=3500mm

取bf=2200mm,h=5()0miri,ho=5OO-35=465mm

..%100

afbR(%—羊)=1.0x14.3x2200xlOOx(465一一

=1275.9kNm>m=148.16kNm

io

按第一类T型截面计算

M14816X106=0.0233

4

ajbgI.Oxl4.3x22(X)x465

1+71-2x0.023309887

九=

2

A=———=1074/w/n2

选配2920+2925As=l610mm2

0而n=457=0.21%>0.2%取Anin=0.21%

Jy

4=1610—129%>0.21%

bh250x500

4.3屋盖设计

屋面做法：（上人屋面）

4mm厚APP卷材防水层0.35kN/m2

20mm厚水泥砂浆找平层0.02x20=0.40kN/m2

120mm厚水泥膨胀珍珠岩0.12xl0=1.20kN/m2

20mm厚板底抹灰0.02x17=0.34kN/m2

100mm厚钢筋混凝土0.10x25=2.5kN/m2

恒我小计4.79kN/m2

11

4.3.1板型划分

图4-3屋面板结构布置图

4.3.2荷载分析

(l)gk2=4.79kN/m2

(2)板活荷载标准值为：2.0kN/m2

(3)板的恒荷载设计值:g=1.2gk2=5.748kN/m2,qk=1.4qk2=1.4x2.0=2.8kN/m2

4.3.3板弯矩计算

根据不同支撑情况，整个屋盖可分为1,2双向板与3单向板

1区格板：

1OI/1O2=O.545

g=5.75kN/m2q=L4qk=1.4x2.0=2.8kN/m2

p=g+q=8.56kN/m2q/2=1.OkN/m2

g=g+g/2=6.75kN/m2

单位板跨中弯矩：

mi=(0.053+0.2x0.0153)x6.75x3.62+(0.0892+0.2x0,0210)x0.35x3.62

=4.686+0.4236=5.101kN・m

22

m2=(0.0153+0.2x0.053)x6.75x3.6+(0.0210+0.2x0,0892)x0.35x3.6

=2.126+0.176=2.30kN・m

12

见〃=-0.1140X6.45X3.62=-8.163kN・m

6J=0.0785x8.56x3.62=6.191kN・m

2区格板：

22

101/102=0.545g=5.75kN/mq=1.4qk=1.4x2.0=2.8kN/m

p=g+q=8.56kN/m2q/2=0.35kN/m2g=g+g/2=6.75kN/m2

mi=(0.0399+0.2x0.0093)x6.75x3.62+(0.0892+0.2x0.0210)x0.35x3.62

=3.3+0.424=3.72kN*m

22

m2=(0.0093+0.2x0.0399)x6.75x3.6+(0.0210+0.2x0.0892)x0.35x3.6

=1.342+0.176=1.518kN*m

=-0.0582x6.45x3.62=-6.895kN-m

*=W=-0.0570x6.45x3.62=-4.696kN-m

3区格板：gk=4.79KN/m2qK=0.5kN/m2p=1.2gk+1.4qk=8.56kN/m2

跨中弯矩系数a=l/10支座弯矩系数a=

3区格板跨中：M=cr/?/2=3.72kN-m支座：M=cr/?/2=-2.654kN-m

4.3.4屋面板的配筋计算

双向板配筋：

板保护层厚度取20mm,选用中8钢筋作为受力钢筋。

则短跨方向跨中截面有效高度：h()x=100-20-4=76mm

长跨方向跨中截面的有效高度：h0y=l()0-2()-8-4=68mm

支座处h°=76mm。截面弯矩设计值不考虑折减，计算配筋量时，取内力臂系数

M

八二095则As=筋计算结果下见表4-7

U.力为Jy

3区格板配筋计算表

_M

截A=^-选配钢实配钢筋（mm

m(kNm)4%£姆九=0.5(l+Jl-2%)

面,YMy筋）

跨

3.720.04720.9812281.5中8@150335

中

支

-2.6540.03280.9892196.908@200251

座

表4-7屋面板的配筋计算

实有

截面ho(mm)m(kN・m)A(mm2)配筋

sAs(mm2)

13

loi

方向765.101336①8@150335

1

区102

格方向682.30152①8@200251

跨中

loi

方1可763.72245①8@150335

2

区102

格方向681.518100①8@200251

1-276-8.163538012@150754

1-176-6.197409<1)12@200505

支座2-276-4.696310(D10@200393

1-276-4.696310010@200393

4.4楼梯设计

6

图4-4楼梯结构平面布置图

取1号楼梯进行计算，底层层高3.9m,踏步尺寸150mmx300mm。采用C30混凝土。

板采用HPB235级钢筋。楼梯均布活荷载标准值q=2.5kN/m2

4.4.1梯段板设计

取板厚120mm,约为板斜长1/30o板倾斜角tana=150/300=0.5,cosa=0.894,取1m

宽板带计算。

⑴荷载计算

恒荷载

14

水磨石面层(0.3+0.15ix0.65/0.3=0.98kN/m

三角形踏步().5x().3x().15x25/0.3=1.88kN/m

混凝土斜板().12x25/0.894=3.36kN/m

板底抹灰0.02x17/0.894=0.38kN/m

小计6.6kN/m

总荷载设计值P=1.2x6.6+1.4x2.5=1l.42kN/m

(2)截面设计

1板水平计算跨度ln=3600mm,弯矩设计m=l/l()pl2=O.lxl1.42x3.62=14.80

板有效高度h0=120-20=100mm

M

=0.1034

afbh；

A=-------=745.72

九fv"）

选酉己（D12@15OAs=754mm2

分布筋每级踏步一根①8

4.4.2平台板设计

设平台板厚h=80mm.取1m宽板带计算

恒荷载

水磨石面层0.65kN/m

80mm厚混凝土板0.08x25=2.0kN/m

板底抹灰0.02x17=0.34kN/m

小计2.99kN/m

（1）荷载计算

平台板的荷载计算：总荷载设计值p=1.2x2.99+1.4x2.5=7.09kN/m

（2）截面设计

计算跨度lo=1.8-0.2472+0.12/2=1.74

弯矩设计m=*p/=2.145kN・m

板的有效高度ho=8O-2O=6Omm

15

M

ci=-------=0.0375

afbh：r.s0=。冽

A=*—=173.5〃〃/

4.4.3平台梁设计

设平台梁截面尺寸为200mmx350mm

(I)荷载计算

恒荷载

梁自重0.20x(0.35-0.08)x25=1.62kN/m

梁侧粉刷0.02x(0.35-0.08)x2x17=0.19kN/m

平台板传来2.99x1.74/2=2.60kN/m

梯段板传来6.6x3.6/2=l1.88kN/m

小计16.29kN/m

活荷载2.5x(3.6/2+1.74/2)=6.675kN/m

总荷载设计p=1.2x16.29+1.4x6.675=28.89kN

⑵截面设计计算跨度：lo=l.O51n，O5(3.6-O.24)=3.528m

弯矩设计值m=1/8plo2=l/8x28.89x3.5282=44.95kN*m

剪力设计值V=I/2pl0=1/2x28.89x3.528=50.96kN

截面按倒L型计算bf=b+5h=240+5x80=590mm,梁有效高度h()=350-35=315mmo

经判别属第一类T型截面

M

a=------=0.0537

,afbh：7=0.972

AM,

A=-----=489.4〃?〃广

yjyh。

选配3①16As=603mm2

配置中8@200

箍筋，则斜截面受剪承载力

A

匕、=67触%+1.25/>3%=99076>50960N

斜截面抗剪满足要求且钢筋满足构造要求

16

17

5荷载统计

5.1结构布置及计算简图

图5-1结构布置及计算简图

楼面及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，选择3号轴线对应一根框架进行计算，楼板

厚度取100mm,主梁载而高度按梁跨度的1/12〜1/8估算，次梁截面高度按跨度的

1/12〜1/18,截面宽度统一按梁高的1/2〜1/3确定。由此估算的梁载面尺寸见表5-1o

C30（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2）

表5-1梁截面尺

横梁(bxh)

层次磴强度纵梁(bxh)

AB(CD)跨BC跨次梁

1-5C30300x600250x500250x500300＞：600

柱截面尺寸柱截面可取〃二（4〜乩为层高柱截面高度可取配=（1〜2地.，并按

121o

下述方法进行初步估算。

a）框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验

算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以12〜14的放大系数。

b）对于有抗震设防要求的框架结构.为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压比.

18

柱截面面积应满足下列要求。A>N/lfc

根据上述规定并综合考虑其他因素，设计柱截面尺寸取值统一取500x500mm。基础距

离室外地平0.5m,室内外高差为0.45m,框架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线

作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-5层柱高度即为层高3.3m,底层柱高度从基础顶

面取至一层板底，即h1=3.9+0.45+0.5=4.85m。

8

口

耳

f

O

以

孚8

-------

660324036600

图5-2框2史•计算简图

5.2荷载计算

521恒载标力封直计算

(I)屋面框架2久荷载标准值

40mm厚APP/i材防水层0.35kN/m2

20mm厚水泥丑书浆找平层0.02x20=0.40kN/m2

120mm厚水泥膨胀珍珠岩0.12xl()=1.20kN/m2

19

20mm厚板底抹灰0.02x17=0.34kN/m2

100mm厚钢筋混凝土0.10x25=2.5kN/m2

恒载小计4.79kN/m2

梁自重：边跨梁bxh=300x600mm

梁自重0.3x0.6x25=4.5kN/m

抹灰层(0.6-0.1)X2X0.02X17=0.34kN/m合计

G1=4.84kN/m

中跨梁及次梁bxh=250x500mm

梁自重0.25x0.5x25=3.13kN/m

抹灰层0.5-0.1)x2x0.02x17=0.26kN/m合计

G2=3.39kN/m

(2)楼面框架线荷载标准值

30mm现制水磨石0.65kN/m2

l()0mm钢筋混凝土().10x25=2.5kN/m2

20mm石灰砂浆0.02x17=0.34kN/m2

恒载小计3.49kN/m2

外墙为240厚陶粒空心砌块(5kN/1枕)，外墙面刷漆，内墙面为20mm厚抹灰，

则外墙单位墙面重力荷载为：5x0.24+17x0.02=1.54kN/m2

内墙为200厚陶粒空心砌块，两侧均为20mm厚抹灰，

2

则内墙单位面积重力荷载为：5x0.20+17x0.02x2=1.68kN/m0

木门单位面积重力荷载为0.2kN/m2；

铝合金窗单位面积重力荷载取0.4kN/m7；

钢框玻璃门单位面积重力荷载取0.45kN/m2；

5.2.2可变荷载标准值

上人屋面均布活荷载标准值：2.0kN/m2

楼面活荷载标准值走廊2.5kN/m2其他：2.0kN7m2

5.2.3竖向荷载计算

1)恒载作用恒荷载作用下各层框架梁上的荷载传导图如

图5-3所示:

20

mT