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1、第一章 设计依据-2 1.1 工程名称-2 1.2 工程概况-2 1.3 工程地质情况-2 1.4 荷载及抗震设防要求-2 1.5 材料强度等级-3 1.6 屋面、楼地面做法参见建筑施工图-3 1.7 参考图集及规范-3第二章 结构布置及梁柱线刚度-4 2.1 结构布置-4 2.2 梁柱线刚度计算及框架计算简图确定-4第三章 竖向荷载计算-6 3.1 恒荷载标准值计算-6 3.2 活荷载标准值计算-8 3.3 竖向荷载下框架受荷总图-8第四章 风荷载计算-11 4.1 集中风荷载标准值-11 4.2 风荷载标准值作用下的内力计算-11第五章 竖向荷载作用下的内力计算和内力组合-17 5.1 分
2、层法原理-17 5.2 分层法计算框架内力计算图示-18 5.3 计算框架各杆件内力（弯矩、剪力、轴力）-26 5.4 框架内力组合-27第六章 框架梁柱截面设计-49 6.1 框架柱截面设计-50 6.2 框架梁截面设计-52第七章 基础计算-54 7.1 确定桩的规格-54第八章 板的设计-58 8.1 荷载计算-58 8.2 按弹性理论计算-58第九章 楼梯设计（T1）-60 9.1 结构布置与尺寸-60 9.2 楼梯板设计-60 9.3 平台板设计-61 9.4 平台梁设计-62第一章设计依据1.1工程名称万丽小区5号楼1.2 工程概况建筑面积为 947.7 ，主体九层，结构形式为钢筋
3、混凝土框架结构，一层层高4.200m,二层层高3.600m，其余层层高3.000。1.3工程地质情况工程地质及水文资料： 工程地质自上而下为：层序岩土名称层厚（m）压缩模量（MPa）地基承载力特征值（kPa）侧阻力特征值qsa（kPa）端阻力特征值qpa（kPa）预制桩灌注桩预制桩灌注桩（1）粘土1.83.2801010（2）-1淤泥61.34055(2)-2淤泥质粘土102.8601211(3)粉砂夹粉质粘土57.018025221000300(4)卵石10300504540001500(5)中风化15200030045001.4荷载及抗震设防要求1.4.1活载浴室、厕所、盥洗室 2.5KN
4、/ m2走廊、门厅、楼梯 2.5KN/ m2不上人屋面 0.5KN/ m2上人屋面 2.0KN/ m21.4.2风荷载基本风压 0.60KN/ m2 1.4.3地震设计烈度按6度设防1.5材料强度等级砼等级：C30，钢筋：HPB235，HRB400。1.6屋面、楼地面做法参见建筑施工图。1.7参考图集及规范结构荷载设计规范（GB500092002）建筑桩基基础设计规范（GB5007-2002） 混凝土结构设计规范（GB500102002）平面整体平法表示法( 03G1011)抗震结构设计规范第二章结构布置及梁柱线刚度2.1 结构布置结构布置详见施工图，板按双向板计算，计算书取C轴一榀框架进行计
5、算。 2.1.1 框架梁尺寸的确定根据规范，梁宽不小于200mm，梁高不大于4倍梁宽，梁净跨不小于4倍梁高。参考受弯构件连续梁经验估算公式梁高h=(1/8-1/12)l,梁宽b=(1/2-1/3)h。选定主梁截面300mm600mm。2.1.2框架柱截面尺寸的确定根据混凝土结构设计规范，框架柱的边长不宜小于250mm，柱净高与截面高度之比不宜小于4，b=(1/10-1/15)H,h=(1-2)b。框架梁的截面宽度不宜小于200mm。选定柱截面600mm600mm。2.1.3楼板厚度楼板为现浇钢筋混凝土双向板，根据经验板厚取120mm22梁柱线刚度计算及框架计算简图确定框架梁柱计算跨度以柱形心线
6、为准线。221线刚度计算及计算简图对于梁考虑整体刚度提高， 中跨取I=2I0底层柱i1=EI/l = 3.0107 (0.6 )4/(125.2）=6.23104 kNm 二层柱i2=EI/l =3.0107(0.6)4/(123.6)= 9.0104 kNm 余柱i3= EI/l =3.0107(0.6)4/(123.0)= 10.8104 kNm左边梁i4=EI/l=3.010720.3(0.6 )3 /(126.0)= 5.4104 kNm右边梁i5=EI/l=3.010720.3(0.6 )3 /(124.8)= 6.75104 kNm令i11，则左边梁i4=0.5 右边梁i5=0.6
7、25 底层柱i1=0.58 二层柱i2=0.83底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基础顶标高根据地质条件、室内外高差，定为1.0M，故底层柱高为5.20M。由此可绘出计算简图如图2. 1所示图2.1框架计算简图 第三章 竖向荷载计算31恒载标准值计算(1)屋面40厚细石砼面层 4200双向钢筋网土工布料膜油毡 0.04 m25 kN/m3=1 kN/ 40厚挤塑聚苯板 0.04 m14 kN/m3=0.56 kN/20厚1：2.5水泥砂浆找平层 0.02 m20 kN/m3=0.4 kN/1：8水泥膨胀珍珠岩（2%找坡）最薄处20厚0.08 m3.5kN/m3=0.28kN/120mm厚现浇钢筋
8、混凝土楼板 0.12 m25 kN/m3=3.0 kN/20厚混合砂浆 0.02m17 kN/m3=0.34kN/ 合计： 5.58kN/m2（2）标准层楼面素水泥浆结合层一遍20mm厚糙面细石砼 00.4 kN/水泥砂浆结合层一道结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板 0.12 m25 kN/m3=3.0 kN/ 抹灰层：20mm厚混合砂浆 0.02 m17 kN/m3=0.34 kN/ 合计： 3.74 kN/（3）梁自重bh=300mm600mm梁自重： 25 kN/m30.3m（0.6m-0.12m）=3.6 kN/m抹灰层：20mm厚混合砂浆0.02 m（0.6 m-0.12 m）2+
9、0.3m17 KN/m3=0.43 kN/m 合计： 4.03 kN/m（4）柱自重bh=600600柱自重： 25 kN/m30.6m0.6m = 9.0 kN/m抹灰层： 20mm厚混合砂浆 0.02 m0.6 m417 kN/m3=0.82 kN/m 合计： 9.82 kN/m（5）外纵墙自重标准层：纵墙： 2.4m0.24m18 kN/m3=10.39kN/m外墙面：20厚混合砂浆30厚聚苯颗粒保温材料 0.82KN/m内墙面：8厚水泥砂浆罩面6厚水泥砂浆刮平8厚水泥砂浆打底 0.44 KN/m 合计： 11.65 kN/m底层：纵墙： （5.2 m -0.6m-0.4m）0.24m1
10、8 kN/=18.14kN/m外墙面：20厚混合砂浆30厚聚苯颗粒保温材料 1.43 kN/m内墙面：8厚水泥砂浆罩面6厚水泥砂浆刮平8厚水泥砂浆打底 0.44 kN/m 合计： 20.01 kN/m（6）内纵墙自重标准层：纵墙： 2.4m0.24 m18kN/m3=10.39kN/m水泥粉刷内墙面： 2.02 kN/m 合计： 12.41kN/m32活荷载标准值计算(1) 屋面和楼面活荷载标准值根据荷载规范查得：上人屋面2.0(2) 雪荷载Sk=1.00.35 KN/=0.35 KN/屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者中的最大值33竖向荷载下框架受荷总图（1）1-2轴间框架梁屋面板传荷载：恒
11、载 5.58 kN/2.35 m（1-20.392+0.393）2=19.8 kN/m活载 2.0 kN/2.35m（1-20.392+0.393）2=7.1 kN/m 楼面板传荷载：恒载 3.49 kN/2.35m（1-20.392+0.393）2=13.99 kN/m活载 2.0 kN/2.35m（1-20.392+0.393）2=7.1 kN/m梁自重 4.03 kN/m1-2轴间框架梁均布荷载为：屋面梁 ： 恒载=梁自重+板传荷载=4.03 kN/m+19.8 kN/m=23.83 kN/m活载=板传荷载=7.1 kN/m楼面梁 ： 恒载=梁自重+板传荷载=4.03 kN/m+13.9
12、9 kN/m =18.02 kN/m活载=板传荷载=7.1 kN/m（2）2-4轴间框架梁屋面板传荷载：恒载 25.58kN/2.35 m（1-20.492+0.493）=12.33 kN/m活载 22.0 kN/2.35m（1-20.492+0.493）=4.2kN/m楼面板传荷载：恒载 23.94 kN/2.35 m（1-20.492+0.493） =8.7 kN/m活载 22.0 kN/2.35 m（1-20.492+0.493）=4.2 kN/m梁自重 4.03kN/m2-4轴间框架梁均布荷载为：屋面梁 恒载=梁自重+板传荷载=4.03N/m+12.33 kN/m=16.36 kN/m
13、 活载=板传荷载=4.2 kN/m楼面梁 恒载=梁自重+板传荷载=4.03kN/m+8.7kN/m =12.73 kN/m活载=板传荷载=4.2kN/m（3）柱纵向集中荷载计算 1轴柱纵向集中荷载的计算：顶层柱：女儿墙自重（做法：墙高1100mm，100厚混凝土压顶） 0.24m1.1m18 kN/m3+25 kN/m30.1m0.24m+（1.22+0.24）0.5=6.67kN/m顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=6.67kN/m4.7m+4.03 kN/m(4.7-0.6+3-0.3)m+5.58 kN/m23m4.7m=137.43 kN顶层柱活载=板传荷载=2.0kN/m3m
14、4.7m=28.2kN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=11.65 kN/m（4.7-0.6）m+（3-0.3）m+4.03 kN/m(4.7-0.6+3-0.3)m+3.74 kN/m23m4.7m=161.31 kN标准层柱活载=板传荷载=2.0kN/m3m4.7m=28.2kN 2轴柱纵向集中荷载的计算：顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=4.03 kN/m（4.7-0.6+3+2.4-0.6）m+ 5.44.7m5.58kN/m=177.3 kN顶层柱活载=板传荷载=2.0kN/m5.4m4.7m=50.76kN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=4.03 kN/m（4.7-0.6
15、+3+2.4-0.6）m +12.41 kN/m2（4.7-0.6+3+2.4-0.6）m+3.74kN/m25.4m4.7m=241.05 kN标准层柱活载=板传荷载=2.0kN/m5.4m4.7m=50.76kN4轴柱纵向集中荷载的计算：顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=6.67 kN/m4.7m+4.03kN/m（4.7-0.6+2.4-0.3）m +5.58 kN/m24.7m2.4m=119.28 kN顶层柱活载=板传荷载=2.0kN/m2.4m4.7m=22.56kN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=11.65 kN/m（4.7-0.6）m+12.41 kN/m2（2
16、.4-0.3）m+4.03 kN/m（4.7-0.6+2.4-0.3）m+3.74kN/m 4.7m2.4 =141.0 kN标准层柱活载=板传荷载=2.0kN/m2.4m4.7m=22.56kN竖向荷载图如3.1所示：图3.1竖向受力总图注：1.图中各值的单位为KN2.图中数值均为设计值第四章 风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中荷载标准值；，式中基本风压； ，风压高度变化系数，地面粗糙度为B类：风荷载体型系数，根据建筑物的体型查表得=1.3， 风振系数取1.0，下层层高，上层层高，对顶层为女儿墙高度的2倍，B为迎风面的宽度，B=4.7 m4.1集中风荷载标准值如表4.1所示表4.1
17、表集中风荷载标准值离地高度z/m/m/m29.31.4111.30.632.413.9626.31.3611.30.63314.9623.31.3111.30.63314.420.31.2511.30.63313.7517.31.1911.30.63313.0914.31.1211.30.63312.3211.31.0411.30.63311.448.3111.30.63.6312.14.7111.30.64.73.615.214.2风荷载标准值作用下的内力计算4.2.1框架在风荷载下的内力计算框架在风荷载（从左向右吹）下的内力用D值法进行计算.其步骤为：(1)求各柱反弯点处的剪力值；(2)求
18、各柱反弯点的高度；(3)求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；(4)求各柱的轴力和剪力.4.2.2框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩计算框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算Mc上=Vim(1-y)h , Mc上=Vimyh ,中柱 ，边柱 4.2.3各层柱的D值计算见表4.2、4.3、4.4和4.54.2.4框架柱反弯点位置见表4.6、4.7和4.84.2.5风荷载下的内力计算 见表4.9、4.10和4.111.侧移刚度D表4.2 横向39 层D值计算构件名称12/h(kN/m)1轴柱0.50.2288002轴柱1.130.36528404轴柱0.630.2434560D = 28800+52840+345
19、60=115200 kN/m表4.3 2层D值计算构件名称12/h(kN/m)1轴柱0.60.23191672轴柱1.350.4333334轴柱0.750.2722500 D =19167+33333+22500=75000 kN/m表4.4 底层D值计算构件名称12/h(kN/m)1轴柱0.870.48132712轴柱1.950.62171414轴柱1.080.5114100D = 13271+17141+14100=44521kN/m表4.5 风荷载作用下框架侧移计算层号WJ/kNVj/kND kN.mUi/mUi/m9 13.9612.961152000.00013.3814.9628.
20、921152000.000310714.4043.321152000.000413.3613.7557.071152000.000516.7513.0970.161152000.000620412.3282.841152000.000723.3311.4493.921152000.0008267212.10106.02750000.001446.7115.21121.23445210.002790侧移验算：层间侧移最大值90 1/550 （满足要求）表4.6 1轴框架柱反弯点位置层号h/myyh/m93.00.50.250000.250.7583.00.50.350000.351.0573.0
21、0.50.400000.401.263.00.50.400000.401.253.00.50.450000.451.3543.00.50.450000.451.3533.00.50.450000.451.3523.60.60.500000.501.815.20.870.650000.653.38表4.7 2轴框架柱反弯点位置层号h/myyh/m93.01.130.360000.361.0883.01.130.410000.411.2373.01.130.450000.451.3563.01.130.460000.461.3853.01.130.46 0000.461.3843.01.130.4
22、60000.461.3833.01.130.500000.501.523.61.130.500000.501.815.21.950.550000.552.86表4.8 4轴框架柱反弯点位置层号h/myyh/m93.00.630.270000.270.8183.00.630.350000.351.0573.00.630.400000.401.263.00.630.450000.451.3553.00.630.45 0000.451.3543.00.630.450000.451.3533.00.630.450000.451.3523.60.750.500000.501.815.21.080.640
23、000.643.33 表4.9 左风荷载下1轴柱剪力和梁柱端弯矩计算层号Vi/kNDim Vim/kNyh/mMc上kN.mMc下kN.mMb总kN.m913.96115200288000.253.490.757.852.627.85828.92115200288000.257.231.0514.17.5916.72743.32115200288000.2510.831.219.512.127.09657.07115200288000.2514.271.225.6917.1237.79570.16115200288000.2517.541.3528.9423.6846.06482.481152
24、00288000.2520.621.3534.2327.8457.91393.921152002880010.2523.481.3538.7431.766.582106.0275000191670.2627.561.849.6149.6181.311121.2344512132710.3036.373.3866.19122.93115.8表4.10 左风荷载下2轴柱剪力和梁柱端弯矩计算层号Vi/kNDim VimkNyh/mMc上kN.mMc下kN.mMb左kN.mMb右kN.m913.96115200518400.456.281.0812.066.785.316.75828.92115200
25、518400.4513.011.2323.0316.013.1216.69743.32115200518400.4519.51.3532.1826.3321.2024.98657.07115200518400.4525.681.3841.635.4429.8938.04570.16115200518400.4531.571.3851.14.43.5738.148.48482.48115200518400.4537.121.3860.1351.2345.6358.07393.92115200518400.4542.261.563.3963.3950.4364.192106.02750003333
26、30.4446.651.883.9783.9764.8482.521121.2344512171410.3947.282.86110.64135.22112.03108.98 表4.11 左风荷载下4轴柱剪力和梁柱端弯矩计算层号Vi/kNDim VimkNyh/mMc上kN.mMc下kN.mMb总kN.m913.96115200345600.34.190.819.173.399.17828.92115200345600.38.681.0516.929.1120.31743.32115200345600.313.01.223.415.632.51657.07115200345600.317.12
27、1.3528.2523.1143.85570.16115200345600.321.051.3534.7328.4257.84482.48115200345600.324.741.3540.8233.469.24393.92115200345600.328.181.3546.538.0479.92106.0275000225000.331.811.857.2657.2695.31121.2344512141000.3238.793.3372.61129.17129.87表4.12风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力层号梁端剪力/kN柱轴力/kN1 2跨Vb122 4跨Vb241轴NC12轴4轴Nc
28、4Vb12-Vb24Nc292.193.32-2.19-1.13-1.133.3284.797.71-7.16-2.74-3.8711.0378.0512.39-15.21-4.34-8.2123.42611.2817.06-26.29-5.78-13.9940.48514.0322.15-40.52-8.12-22.1162.63417.2626.52-57.78-9.26-31.3789.15319.530.02-77.28-10.52-41.89119.17224.3637.05-101.64-12.69-54.58156.22137.9749.76-139.61-11.79-66.37
29、205.98注：轴压力为“+”，拉力为“-” 第五章竖向荷载作用下的内力计算及内力组合5.1分层法原理竖向荷载作用下的内力计算，采用分层法进行计算（梁刚度比较大、荷载比较均匀、结构对称）：图5.1 竖向荷载作用下分层计算示意图分层时视除底层的下端固定端，其余各层的柱端均有转角产生，为弹性支撑。所以，为减少误差，把除底层柱以外的其他各层柱的线刚度均乘以修正系数0.9。向远端传递的弯矩底层柱和各层梁的传递系数按远端固定端取1/2，其他柱的传递系数考虑远端为弹性支撑取1/3。图5.1.1 线刚度修正 图5.1.2 传递系数修正5.2 分层法计算框架内力计算图示为方便识图，将各节点用字母表示，如下图：
