住宅楼计算书

'毕业设计计算书 附图:结构平面布置1.1.梁﹑柱截面尺寸估算1.1.1.梁截面尺寸确定梁截面高度h=(1/8～1/12)，b=(1/2～1/3)h该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁①梁：L1=b×h=250mm×500mmL2=b×h=200mm×400mmL3=b×h=250mm×500mmL4=b×h=200mm×400mm1.1.2.梁的计算跨度以上柱形心线为准，由于建筑轴线与墙轴线不重合，故建筑轴线与结构计算跨度相同。1.1.3.柱截面尺寸及柱高度确定由已知条件查表可知该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限值[]=0.9,各层的重力荷载代表值近似取15kN/m2，假定采用C35混凝土，查得=16.7N/mm2。假定边柱及中柱的负载面积3.6×2.1m和3.6×（2.1+1.2）m由式（3.1） 得各层柱截面面积为：边柱：Amm2（400mm）中柱：mm2（400mm）取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面长度分别为400mm和400mm。根据以上计算结果并考虑其它因素，柱截面尺寸取值为：一、二、三、四、五、六、七、八、九层：b×h=400mm×400m底层柱高度：h=2.1m+0.45m+0.5m=3.05m，其中2.1m为底层层高，0.45m为室内外高差，0.5m为基础顶面至室外地面的高度，其它柱高等于层高，即3m。1.1.楼板厚度：本工程结构采用双向板，板厚>1/40=1/403600=90mm。考虑到板的挠度、裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素，根据经验取板厚h=100mm。2.确定框架计算简图及线刚度2.1.确定框架计算简图取7号轴框架进行计算假定框架柱嵌固于基顶，一层柱高从基础顶面算至二层楼面，高为3.05m。其余层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故可绘出框架计算简图：一榀框架。 附图框架计算简图表3.1横梁线刚度计算结果梁号截面b×h（m2）跨度L（m）I0=bh3/12m4边框架梁中框架梁Ib=1.5I0（m4）Kb=EIb/L（kNm）Ib=2.0I0（m4）Kb=EIb/L（kNm）L10.25×0.53.92.6×10-35.2×10-34×104L20.2×0.42.41.07×10-32.06×10-32.58×104L30.25×0.54.22.6×10-35.2×10-33.72×104L40.2×0.43.61.07×10-31.61×10-31.34×104 表3.2柱线刚度柱号（Z）截面（m2）柱高度h（m）惯性矩Ic=bh3/12（m4）线刚度KcKc=EIc/hZ10.4×0.43.052.13×10-32.10×104Z20.4×0.432.13×10-32.13×1041.1.相对线刚度计算对于中框架梁取AB跨梁:BC跨梁：CE跨梁：底柱：其余柱令=1.0，则其余杆件的相对线性刚度为：2.荷载计算2.1.恒载标准值计算（1）屋面恒载小瓷砖层0.55kN/m2三毡四油屋面防水层0.4kN/m21:3水泥沙浆找平层20mm0.4kN/m2 水泥蛭石板保温层60mm0.12kN/m21:8水泥炉渣找坡80mm1.44kN/m21:3水泥沙浆找平层20mm0.4kN/m2现浇钢筋混凝土板100mm2.5kN/m2板底抹灰20mm0.4kN/m2合计6.21kN/m2（2）住宅楼面恒载（大理石面层，水泥砂浆檫逢30厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2厚素水泥水泥结合层一道）结构层：100厚现浇钢筋混凝土2.5KN/m2抹灰层：10厚混合砂浆0.17KN/m2合计3.83KN/m2（3）梁自重（b×h=200×400）梁自重25×0.2×(0.4-0.1)=1.5KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×17×[(0.4-0.1)×2+0.2]=0.14KN/m∑=1.64KN/m（4）梁自重（b×h=150×300mm）梁自重25×0.15×(0.30-0.1)=0.75KN/m抹灰层：10厚混合砂浆17×0.01×[(0.3-0.1)×2+0.15]=0.102KN/m∑=0.852KN/m（5）梁自重（b×h=250×500m）梁自重25×0.25×(0.5-0.1)=2.5KN/m抹灰层：10厚混合砂浆17×0.01×[(0.5-0.1)×2+0.25]=0.187KN/m∑=2.69KN/m（6）基础梁自重（b×h=200×400mm）梁自重25×0.2×0.4=2KN/m（7）柱自重（b×h=400×400）柱自重25×0.4×0.4=4KN/m 抹灰层：10厚混合砂浆0.01×17×4×0.4=0.272KN/m∑=4.272KN/m（8）外纵墙自重标准层：纵墙1.1×0.24×18=4.75KN/m铝合金窗0.35×1.5=0.53KN/m水刷石外墙面1.5×0.5=0.75KN/m水泥粉刷内墙面1.5×0.36=0.54KN/m∑=6.57KN/m底层：纵墙：0.24×18×（3.05-2-0.4-0.4）=1.08KN/m卷帘门2×0.2=0.4KN/m水刷石外墙面0.4×0.5=0.20KN/m水泥粉刷石内墙面0.4×0.36=0.144KN/m∑=1.824KN/m（9）外纵墙自重（无门窗处）标准层：纵墙2.6×0.24×18=11.23KN/m水刷石外墙面2.6×0.5=1.3KN/m水泥粉刷内墙面2.6×0.36=0.94KN/m∑=13.47KN/m（10）内纵墙自重标准层：纵墙2.6×0.24×18=11.23KN/m水泥粉刷石墙面2×2.6×0.36=1.87KN/m∑=12.10KN/m（11）内隔墙自重标准层：内隔墙2.9×0.24×9.8=6.82KN/m水泥粉刷石墙面2×2.9×0.36=2.09KN/m∑=8.91KN/m（12）阳台栏杆自重 栏杆自重0.1×18+0.05×25=3.63KN/m水刷石外墙面1.5×0.5=0.75KN/m水泥粉刷内墙面1.5×0.36=0.54KN/m∑=5.45KN/m(12)女儿墙天沟自重（做法：墙高1200㎜，100㎜厚的砼压顶）0.24×0.7×18+0.1×24×0.24+0.01×（0.8×2+0.24）×17=3.91KN/m天沟自重：[0.5×0.08+（0.3-0.08）×0.08]×24=1.38KN/m∑=5.29KN/m1.1.活荷载设计标准值计算屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查得：上人屋面2.0KN/㎡楼面、厕所2.0KN/㎡阳台2.5KN/㎡雪荷载=1.0×0.35=0.35KN/㎡屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，两者中取较大值。1.2.竖向荷载下框架受荷计算 附图板传荷载示意图框架内力计算恒载和活载计算：板传到梁上的三角形或梯形荷载，为简化计算近似等效为均布荷载。1.1.1.A～B框架梁屋面板传荷载屋面板传荷载：恒载:6.21×1.8×(1-2×0.462+0.463)×2=15.87KN/m活载：2.0×1.8×(1-2×0.462+0.463)×2=5.11KN/m楼面板传荷载：恒载:3.83×1.8×(1-2×0.462+0.463)×2=9.79KN/m活载：2.0×1.8×(1-2×0.462+0.463)×2=5.11KN/m梁自重：2.69KN/mA～B轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=板传荷载+梁自重=15.87+2.69=18.56KN/m活载=板传荷载=5.11KN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=2.69+9.79=12.48KN/m活载=板传荷载=5.11KN/m1.1.2.B～C框架梁屋面板传荷载恒载:6.21×1.2×5/8×2=9.32KN/m活载：2.0×1.2×5/8×2=3KN/m楼面板传荷载：恒载:3.83×1.2×5/8×2=5.75KN/m活载：2.0×1.2×5/8×2=3KN/m 梁自重：0.852KN/mB～C轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=板传荷载+梁自重=9.32+1.64=10.96KN/m活载=板传荷载=3KN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=1.64+5.75=7.39KN/m活载=板传荷载=17.21KN/m1.1.1.C～E框架梁屋面板传荷载屋面板传荷载：恒载:6.21×1.8×(1-2×0.462+0.463)×2=15.07KN/m活载：2.0×1.8×(1-2×0.462+0.463)×2=4.85KN/m楼面板传荷载：恒载:3.83×1.8×(1-2×0.462+0.463)×2=9.29KN/m活载：2.0×1.8×(1-2×0.462+0.463)×2=4.85KN/m梁自重：1.64KN/mC～E轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=板传荷载+梁自重=15.07+2.69=17.76KN/m活载=板传荷载=4.85KN/m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=2.69+9.29=12.48KN/m活载=板传荷载=4.85KN/m 1.1.1.A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：女儿墙自重（做法：墙高1100mm，100mm的混凝土压顶）：0.24×1.1×18+25×0.1×0.24+（1.2×2.+0.24）×0.5=6.67檐沟自重（琉璃瓦）:25×[0.5+(0.3-0.08)]×0.08+(0.5+0.3)×(0.5+0.36)=2.13顶层柱恒载=女儿墙天沟自重+梁自重+板传荷载=(6.67+2.13)×3.6+1.64×(3.6-0.4)+6.21×1.8×5/8×3.6=62.01KN顶层柱活载=板传活载=2.0×1.8×5/8×3.6=8.1KN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=1.64×（3.6-0.4）+3.83×1.8×5/8×3.6+13.47×(3.6-0.4-1.5)+6.57×1.5=53.51KN标准层柱活载=板传活载=2.0×1.8×5/8×3.6=8.1KN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重=1.824×(3.6-0.4)+2×(3.6-0.4)=12.24KN1.1.2.B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=1.64×(3.6-0.4)+6.21×1.8×5/8×1.8×2+6.21×1.2×(1-2×0.332+0.333)×3.6=52.35KN顶层柱活载=板传活载=2.0×1.8×5/8×3.6+(2+9.47)×1.2×(1-2×0.332+0.333)×3.6=15.17KN 标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=1.64×（3.6-0.4）+3.83×1.8×5/8×3.6+3.83×1.2×(1-2×0.332+0.333)×3.6+2×1.5×12.1×1/2=52.44KN标准层柱活载=板传活载=48.63KN基础顶面恒载=基础梁自重=2×（3.6-0.4）=6.4KN1.1.1.C轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=1.64×(3.6-0.4)+6.21×1.8×5/8×1.8×2+6.21×1.2×(1-2×0.332+0.333)×3.6=52.35KN顶层柱活载=板传活载=2.0×1.8×5/8×3.6+(2+9.47)×1.2×(1-2×0.332+0.333)×3.6=15.17KN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=1.64×（3.6-0.4）+3.83×1.8×5/8×3.6+3.83×1.2×(1-2×0.332+0.333)×3.6+3.2×12.1=73.02KN标准层柱活载=板传活载=48.63KN基础顶面恒载=基础梁自重=2×（3.6-0.4）=6.4KN1.1.2.E轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：顶层柱恒载=女儿墙天沟自重+梁自重+板传荷载 =（6.67+2.13）×3.6+1.64×（3.6-0.4）+6.21×1.8×3.6×3.5×5/8=62.08KN顶层柱活载=板传活载=2.0×1.8×5/8×3.5=8.1KN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=1.64×（3.6-0.4）+3.83×1.8×5/8×3.6+6.14×0.9+12.09×0.8)×2+7.81×2.6+7+3.48×1.5=80KN标准层柱活载=板传活载=2.0×1.95×5/8×3.6=8.1KN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重=1.824×(3.6-0.4)+2×(3.6-0.4)=12.24KN1.内力计算1.1.恒荷载内力计算框架在竖向恒荷载作用下的受荷总图如图所示：（图中数值均为标准值）（不考虑柱自重的线性分布将当集中荷载处理加在柱底近似计算）恒荷载作用下的受荷总图如图所示（KN） 图5.1框架恒载受荷总图 图5.2恒载作用下轴力图：（单位：kN） 图5.3恒载作用下剪力图：（单位：KN）图5.4恒载作用下弯矩图（单位：kN·m） 1.1.活荷载的内力计算由于活荷载与恒荷载的比值不大于1.0，可不考虑活荷载的不利位置，而把活荷载同时作用所有的框架上，求得的内力在支座处与按最不利位置求得内力相似，直接进行内力组合。但求得梁的框中弯矩需要乘以1.1~1.2的系数予以增大，本设计乘以1.1.图5.5活荷载作用下的受荷总图（KN） 图5.6活荷载作用下轴力图（单位：kN） 图5.7活荷载作用下剪力图：（单位：KN） 图5.8活荷载作用下弯矩图（单位：kN·m） 1.1.风荷载的计算作用在建筑物的屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值:风压高度变化系数,考虑到建设地位于某中型城市郊区,所以取地面粗糙度为C类.风荷载体型系数,根据建筑物体型查得为1.3风震系数,，对于建筑总高度不超过30m的取1.0下层柱高.上层柱高.:迎风面的宽度为3.6m.1.1.1.集中风荷载标准值和设计值表5.1集中风荷载标准值和设计值离地高度(m)(KN/m)/m/m/KN26.550.9411.30.4532.45.3523.550.90113.0.453.03.05.6820.550.8511.30.453.03.05.3717.550.7911.30.453.03.04.9914.550.7411.30.453.03.04.6811.550.7411.30.453.03.04.688.550.7411.30.453.03.04.685.550.7411.30.453.03.04.682.550.7411.30.452.63.04.321.1.2.D值计算 表5.2标准层D值计算构件名称A轴柱0.46713263B轴柱0.59716955C轴柱0.60717239E轴柱0.48513774∑D=61231KN/m表5.3一层D值的计算构件名称)A轴柱0.60216308B轴柱0.718963C轴柱0.70819179E轴柱0.61516660∑D=71110KN/m 1.1.1.风荷载作用下框架侧移表5.4风荷载作用下框架侧移层号Wj/KNvj/KN∑D/(KN/M)Δuj/mΔyj/m95.355.35612310.000091/3333385.6811.03612310.000181/1666775.3716.4612310.000271/1111164.9921.39612310.000351/857154.6826.07612310.000431/697744.6830.75612310.00051/600034.6835.43612310.000581/517224.6840.11612310.000661/454514.3244.43711100.000621/4919U=∑=0.00368m层间侧移最大值1/4545<1/550(满足要求)1.1.2.反弯点计算表5.5A轴柱反弯点位置层号93.001.750.4250.000.000.000.4251.27583.001.750.4380.000.000.000.4381.31473.001.750.450.000.000.000.451.3563.001.750.4880.000.000.000.4881.46453.001.750.4880.000.000.000.4881.46443.001.750.4880.000.000.000.4881.46433.001.750.500.000.000.000.501.5023.001.750.500.000.000.000.501.5013.051.770.5730.000.000.000.5731.75 表5.6B轴柱反弯点位置层号93.002.960.450.000.000.000.451.3583.002.960.450.000.000.000.451.3573.002.960.4980.000.000.000.4981.49463.002.960.500.000.000.000.501.5053.002.960.500.000.000.000.501.5043.002.960.500.000.000.000.501.5033.002.960.500.000.000.000.501.5023.002.960.500.000.000.000.501.5013.052.660.550.000.000.000.551.678表5.7C轴柱反弯点位置层号93.003.090.450.000.000.000.001.3583.003.090.460.000.000.000.001.3773.003.090.500.000.000.000.301.5063.003.090.500.000.000.000.391.5053.003.090.500.000.000.000.441.5043.003.090.500.000.000.000.451.5033.003.090.500.000.000.000.451.5023.003.090.500.000.000.000.501.5013.053.130.550.000.000.000.651.678表5.8E轴柱反弯点位置层号93.003.090.450.000.000.000.001.3583.003.090.460.000.000.000.001.3773.003.090.500.000.000.000.301.5063.003.090.500.000.000.000.391.5053.003.090.500.000.000.000.441.5043.003.090.500.000.000.000.451.5033.003.090.500.000.000.000.451.5023.003.090.500.000.000.000.501.5013.053.130.550.000.000.000.651.678 1.1.1.风荷载作用下剪力和梁柱端的弯矩计算框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算，计算过程如表所示。中柱出的梁边柱处的梁1.1.2.风荷载作用下框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算表5.9A轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩 表5.10B轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩表5.11C框架柱剪力和梁柱端的弯矩 表5.12E框架柱剪力和梁柱端的弯矩表5.13风荷载作用下框架柱轴力和梁端剪力 5.4水平地震作用的计算该建筑高度为27.3m，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可采用底部剪力法来计算水平地震作用。5.4.1荷载计算重力荷载代表值 图5.9重力荷载代表值 5.4.2地震作用下框架侧移计算表5.14地震作用下框架侧移层号/KN/KN∑D/(KN/M)/m9518518612310.008585611079612310.01875611640612310.02765612201612310.03655612762612310.04545613323612310.05435613884612310.06325614445612310.07315214966711100.070多遇水平地震作用标准值以及位移计算：由设防烈度为7度、近震；场地土为III类，由《建筑抗震设计规范（GBJ11-89）》查得：=0.12,=0.45s,则横向地震影响系数：,由抗震规范可知尚须计算顶部附加集中水平地震作用。结构总水平地震作用标准层：顶部的附加集中水平地震作用为： 表5.15地震作用下框架的侧移二层：0.0051/3=1/588<1/550满足要求5.4.3地震作用下轴框架柱剪力和梁柱弯矩表5.16地震作用下A轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩 表5.17地震作用下B轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算表5.18地震用下C轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算 表5.19地震用下E轴框架柱剪力和梁柱端的弯矩计算5.4.4地震载作用下框架柱轴力和梁端剪力表5.20框架柱轴力和梁端剪力 1.框架内力组合各种荷载情况下的框架内力求的后，根据最不利又是可能的原则进行组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。由于构件控制截面的内力值应取支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算个控制截面出的（支座边缘处的）内力值。支座边缘处的内力值：式中——支座边缘处截面的弯矩标准值；——支座边缘处截面的剪力标准值：——梁柱中线交点处饿弯矩标准值；——与M相应的梁柱中线交点处的剪力标准值；——梁单位长度的均布荷载标准值；——梁端支座宽度（即柱截面高度）。柱上控制截面在上层的梁底，柱下端控制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得的柱端内力值，宜换算到控制截面处的值。为了简化起见，也可以采用轴线处的内力值，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一点。本设计采用轴线处的内力值。各内力组合见表： 1.1.梁的内力组合表表6.1一层梁的内力组合表注：弯矩单位：KN.m,剪力单位:KN. 表6.2四层梁的内力组合表注：弯矩单位：KN.m,剪力单位:KN. 表6.3九层梁的内力组合表注：弯矩单位：KN.m,剪力单位:KN. 1.1.柱的内力组合表表6.4A柱的内力组合表注：弯矩单位：KN.m,剪力单位:KN.，轴力单位：KN. 表6.5B柱的内力组合表.注：弯矩单位：,剪力单位:，轴力单位： 表6.6C柱的内力组合表注：弯矩单位：,剪力单位:，轴力单位：. 表6.7E柱的内力组合表注：弯矩单位：,剪力单位:，轴力单位： 1.框架梁截面的设计与配筋1.1.已知条件混凝土强度等级选用，纵向受力钢筋选用HRB400，箍筋选用HPB235。梁的截面尺寸为，则。1.2.构造要求（1）三级抗震设防要求，框架梁的混凝土受压区高度则对于AB和CE梁，，对于BC梁（2）AB和CE梁的纵筋最小配筋率：支座：所以：跨中：所以：BC梁的的纵筋最小配筋率：支座：所以：跨中：所以： （3）箍筋的配箍率(4)抗震框架梁端箍筋加密区的长度,箍筋最大间距和最小直径加密区长度取和的较大值，箍筋最大间距取的较小值，箍筋最小直径取。截面设计1.1.梁AB的截面设计（1）正截面设计：一层：跨中截面弯矩最大处下部受拉，按T形截面设计。在这里翼缘计算宽度按翼缘厚度考虑时，此种情况，取，故属第一类截面。而，故配筋314，上部按构造要求配筋。四层：跨中截面弯矩最大处下部受拉，按T形截面设计。翼缘计算宽度按翼缘厚度考虑时，此种情况，取，（在内力组合里面已考虑抗震承载力系数）因为 故属第一类截面。而，故配筋314，上部按构造要求配筋。七层：跨中截面弯矩最大处下部受拉，按T形截面设计。翼缘计算宽度按翼缘厚度考虑时，此种情况，取，（在内力组合里面已考虑抗震承载力系数）因为故属第一类截面。而，故配筋314，上部按构造要求配筋。⑵截面受剪承载力计算一层：选用箍筋抗剪。先按构造配筋,满足要求.取双肢箍.四层： 选用箍筋抗剪。先按构造配筋,满足要求.取双肢箍.七层：选用箍筋抗剪。先按构造配筋满足要求取双肢箍1.1.梁BC的截面设计(1)正截面设计：一层：跨中截面弯矩最大处下部受拉，按T形截面设计。翼缘计算宽度按跨度考虑时当按按翼缘厚度考虑时，此种情况不起控制作用。综上，取，（在内力组合里面已考虑抗震承载力系数）因为故属第一类截面。而，故配筋314，上部按构造要求配筋。 四层：跨中截面弯矩最大处下部受拉，按T形截面设计。翼缘计算宽度按跨度考虑时当按按翼缘厚度考虑时，此种情况不起控制作用。综上，取，（在内力组合里面已考虑抗震承载力系数）因为故属第一类截面。而，故配筋314，上部按构造要求配筋。七层：跨中截面弯矩最大处下部受拉，按T形截面设计。翼缘计算宽度按跨度考虑时当按按翼缘厚度考虑时，此种情况不起控制作用。综上，取，（在内力组合里面已考虑抗震承载力系数）因为故属第一类截面。而，故配筋314，上部按构造要求配筋。 ⑵截面受剪承载力计算一层：选用箍筋抗剪。先按构造配筋满足要求取双肢箍四层：选用箍筋抗剪。先按构造配筋满足要求取双肢箍七层:选用箍筋抗剪。先按构造配筋满足要求取双肢箍 1.1.梁的斜截面配筋表 1.柱截面的设计与配筋1.1.设计依据钢筋砼等级C35，钢筋强度HPB235HRB400：1.2.构造要求（1）三级抗震设防要求，框架柱纵筋最小配筋百分率应满足：则（2）柱加密区的箍筋最大间距和最小直径：三级抗震设防要求箍筋最大间距：(柱根)的较小值，箍筋最小直径：,箍筋加密区长度的较大值。1.3.剪跨比和轴压比验算剪跨比宜大于2，三级抗震框架轴压比应小于0.9。 表8.1柱的剪跨比1.1.框架的柱截面设计计算要点：①，当时为大偏心受压柱；当时为小偏心受压柱。②取两者中的较大值。③当ei/h0≥0.3时，ζ1=1.0；当ei/h0＜0.3时，ζ1=0.2+2.7ei/h0且≤1.0。④柱计算长度。⑤时，；时，⑥，取⑦； 1.1.A柱的截面设计1.1.1.轴压比验算轴压比:满足要求。1.1.2.截面尺寸复核取因为所以满足要求.1.1.3.A柱截面设计（1）A柱正截面受弯承载力计算(采取对称配筋)B轴柱：从柱的内力表中可见，为小偏压，选用M大且N大的组合最不利组合只有这组为：由于水平荷载作用产生的弯矩，柱的计算长度取下列式中的较小值;则， 所以，,按构造要求配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400，最小总配筋率为采用对称配筋每侧实配414,四层：A柱正截面受弯承载力计算(采取对称配筋)选取M大且N小的组合最不利组合为：第一组内力：由于水平荷载的作用产生的弯矩，柱的计算长度l0取下列式中的较小值;经计算得 ,按构造要求配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400，最小总配筋率为采用对称配筋每侧实配414,第二组内力：由于水平荷载的作用产生的弯矩，柱的计算长度l0取下列式中的较小值;经计算得 ,所以按构造要求配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400，最小总配筋率为采用对称配筋每侧实配414,（2）截面受剪承载力计算一层最不利内力组合因为剪跨比，取,按构造配筋.需取复式箍筋4,加密区：4。四层最不利内力组合因为剪跨比取因为按构造配筋.需取复式箍筋4 加密区：4（3）于弯矩作用平面的受压承载力的验算:一层:︱N︱,查得稳定性系数满足要求。四层:︱N︱,查得稳定性系数满足要求。（3）挠度的验算一层：可不验算裂缝宽；四层：可不验算裂缝宽。1.1.B柱的截面设计1.1.1.轴压比验算轴压比:满足要求。1.1.2.截面尺寸复核取因为所以满足要求.1.1.3.B柱截面设计(1)B柱正截面受弯承载力计算(采取对称配筋)第一层：选取M大且N大的组合最不利组合为： 第一组内力：在弯矩中没有水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度,按构造要求配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400，最小总配筋率为采用对称配筋每侧实配414,。第二组内力：在弯矩中没有水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度, 按构造要求配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400，最小总配筋率为采用对称配筋每侧实配414,四层：，为小偏压，选用M大且N大的组合第一组内力：在弯矩中没有水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度,按构造要求配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400，最小总配筋率为采用对称配筋每侧实配414, 第二组内力：由于水平荷载的作用产生的弯矩，柱的计算长度取下列式中的较小值;经计算得,按构造要求配筋，由于纵向受力钢筋采用HRB400，最小总配筋率为采用对称配筋每侧实配414,（2）截面受剪承载力计算一层最不利内力组合因为剪跨比，取 因为,按构造配筋.需取复式箍筋4,加密区：4。四层最不利内力组合因为剪跨比取因为按构造配筋.需取复式箍筋4加密区：4（3）于弯矩作用平面的受压承载力的验算:一层:︱N︱,查得稳定性系数满足要求。四层:︱N︱,查得稳定性系数满足要求。（3）挠度的验算一层：可不验算裂缝宽；四层：可不验算裂缝宽。 1.1.柱的正截面配筋表表8.2柱的正截面配筋表层号配筋（mm2)A（）B（）C（）E（）一层615615615615二层615615615615三层615615615615四层615615615615五层615615615615六层615615615615七层615615615615斜截面配筋均为需取复式箍筋410@200加密区：410@150（加密区长度见构造要求） 1.现浇板的设计取西单元标准层A、B、C、D四区格进行计算，如图9.1混凝土采用C25，钢筋采用HPB235级钢，按弹性理论进行计算。1.1.楼面板的计算：1.1.1.A板荷载计算荷载标准值：=3.83kN/m2恒荷载设计值：g=1.2×3.83=4.6kN/m2活荷载标准值：=2.0kN/m2活荷载设计值：q=1.4×2.0=2.8kN/m2荷载设计值：p=g+q=4.6+2.80=7.4kN/m21.1.2.B板荷载计算:荷载标准值：=3.83kN/m2恒荷载设计值：g=1.2×3.83=4.6kN/m2活荷载标准值：=(2.0+9.47)kN/m2=11.47kN/m2活荷载设计值：q=1.4×11.47=16.06kN/m2荷载设计值:p=g+q=4.6+16.06=20.66kN/m21.1.3.弯矩计算:A板:（1）计算各区格板跨内正弯矩，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，则取荷载=g+q/2=4.6+2.8/2=6KN/m2，在作用下，各内支座均可视作固定，某些区格板跨内最大正弯矩并不在板的中心点处；在作用下，各区格板四边均可视作简支，跨内最大正弯矩则在中心点处，计算时，可近似取二者之和作为跨内最大正弯矩值。 图9.1板的平面布置图（2）求各中间支座最大负弯矩（绝对值）按恒荷载及活荷载均满布各区格计算，则取荷载：P=g+q=7.4KN/m2B板:（1）计算各区格板跨内正弯矩，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，则取荷载=g+q/2=4.6+16.06/2=12.63KN/m2，=q/2=16.06/2=8.03KN/m2在作用下，各内支座均可视作固定，某些区格板跨内最大正弯矩并不在板的中心点处；在作用下，各区格板四边均可视作简支，跨内最大正弯矩则在中心点处，计算时，可近似取二者之和作为跨内最大正弯矩值。进行内力计算，支撑情况及计算结果见表1.1.1.双向板弯矩计算表9.1板A弯矩计算板A3.6/3.9m=0.92四边支撑情况恒载下四边固定；活载下四边简支 跨内μ=0（0.02118×6+0.04376×1.4）×3.6²=2.44KN.m/m(0.0167×6+0.0320×1.4)×3.6²=1.95KN.m/mμ=0.22.44KN.m/m+1.95KN.m/m×0.2=2.83KN.m/m1.95KN.m/m+2.44KN.m/m×0.2=2.44KN.m/m支座四边支撑情况三边固定，一边简支-0.05728×7.4KN/m²×2.4²m²=-2.44KN.m/m-0.05358×7.4KN/m²×32.4²m²=-2.28KN.m/m表9.2板B弯矩计算板B2.4m/3.6m=0.67跨内四边支撑情况恒载下四边固定，活载下四边简支μ=0（0.0186×12.63+0.0710×8.03）×2.4²=4.64KN.m/m(0.0387×12.63+0.0286×8.03)×2.4²=4.14KN.m/mμ=0.24.64KN.m/m+4.14KN.m/m×0.2=5.47KN.m/m4.14N.m/m+4.64KN.m/m×0.2=5.07KN.m/m支座四边固定-0.0754×20.66KN/m²×2.4²m²=-8.97KN.m/m-0.0930×20.66N/m²×2.4²m²=-11.07KN.m/m表9.3板C弯矩计算板C3.6/4.2m=0.86跨内四边支撑情况恒载下四边固定，活载下四边简支μ=0（0.0241×6+0.0496×1.4）×3.6²=2.77KN.m/m(0.01578×6+0.0349×1.4)×3.6²=1.86KN.m/mμ=0.22.77KN.m/m+1.86KN.m/m×0.2=3.14KN.m/m1.86KN.m/m+2.77KN.m/m×0.2=2.42KN.m/m四边支撑情况四边固定 支座-0.06184×7.4KN/m²×3.6²m²=-5.93KN.m/m-0.0549×7.4KN/m²×3.6²m²=-5.27KN.m/m由该表可见，板间支座弯矩是不平衡的，实际应用时可近似取相邻两区格支座弯矩的平均值，即支座A—B：M´=1/2×(-8.97KN.m/m－2.39KN.m/m)=-5.68KN.m/m支座B—C：M´=1/2×(-8.97KN.m/m－5.27KN.m/m)=-7.12KN.m/m支座A—A：M´=-2.77KN.m/m支座B—B：M´=-11.07KN.m/m支座B—B：M´=-5.93KN.m/m1.1.1.配筋计算：各跨内支座弯矩已求得（A、D区格板四周与梁整体连接，B、C区格板的lb/l均小于1.5，故A、B、D区格板的跨中以及与支座AB、AD、CD的弯矩均乘以折减系数0.8），即可近似按算出相应的钢筋截面面积，取跨内及支座截面，具体计算结果见表9.5。双向板配筋表9.5板的配筋计算 1.1.屋面板的计算图9.2板的平面布置图1.1.1.荷载计算荷载标准值：gk=6.21恒荷载设计值：g=1.2×6.21=7.452活荷载标准值：qk=2.0活荷载设计值：q=1.4×2.0=2.8荷载设计值：p=g+q=7.452+2.80=10.2529.2.2弯矩计算（1）计算各区格板跨内正弯矩，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，则取荷载 在作用下，各内支座均可视作固定，某些区格板跨内最大正弯矩并不在板的中心点处；在作用下，各区格板四边均可视作简支，跨内最大正弯矩则在中心点处，计算时，可近似取二者之和作为跨内最大正弯矩值。（2）求各中间支座最大负弯矩（绝对值）按恒荷载及活荷载均满布各区格计算，则取荷载：表9.6板A弯矩计算板A3.6/3.9m=0.92跨内四边支撑情况恒载下四边固定；活载下四边简支μ=0（0.02118×8.852+0.04376×1.4）×3.6²=3.22KN.m/m(0.0167×8.852+0.0320×1.4)×3.6²=2.56KN.m/mμ=0.23.22KN.m/m+2.56KN.m/m×0.2=3.732KN.m/m2.56KN.m/m+3.22KN.m/m×0.2=3.204KN.m/m支座四边支撑情况三边固定，一边简支-0.05728×10.252KN/m²×2.4²m²=-7.61KN.m/m-0.05358×10.252KN/m²×32.4²m²=-10.95KN.m/m表9.7板B弯矩计算板B2.4m/3.6m=0.67跨内四边支撑情况恒载下四边固定，活载下四边简支μ=0（0.0186×8.852+0.0710×1.4）×2.4²=1.52KN.m/m(0.0387×8.852+0.0286×1.4)×2.4²=2.2KN.m/mμ=0.21.52KN.m/m+2.2KN.m/m×0.2=1.96KN.m/m2.2N.m/m+1.52KN.m/m×0.2=2.5KN.m/m支座四边固定-0.0754×10.252KN/m²×2.4²m²=-4.45KN.m/m-0.0930×10.252N/m²×2.4²m²=-11.07KN.m/m 表9.8板C弯矩计算板C3.6/4.2m=0.86跨内四边支撑情况恒载下四边固定，活载下四边简支μ=0（0.0241×8.852+0.0496×1.4）×3.6²=3.66KN.m/m(0.01578×8.852+0.0349×1.4)×3.6²=2.44KN.m/mμ=0.23.66KN.m/m+2.44KN.m/m×0.2=4.15KN.m/m2.44KN.m/m+3.66KN.m/m×0.2=3.17KN.m/m支座四边支撑情况四边固定-0.06184×10.252KN/m²×3.6²m²=-8.22KN.m/m-0.0549×10.252KN/m²×3.6²m²=-7.29KN.m/m由该表可见，板间支座弯矩是不平衡的，实际应用时可近似取相邻两区格支座弯矩的平均值，即支座A—B：M´=1/2×(-10.95KN.m/m－4.45KN.m/m)=-7.7KN.m/m支座B—C：M´=1/2×(-7.29KN.m/m－4.45KN.m/m)=-5.87KN.m/m支座A—A：M´=7.61KN.m/m支座B—B：M´=5.49KN.m/m支座C—C：M´=8.22KN.m/m1.1.1.配筋计算：各跨内支座弯矩已求得（A、D区格板四周与梁整体连接，B、C区格板的lb/l均小于1.5，故A、B、D区格板的跨中以及与支座AB、AD、CD的弯矩均乘以折减系数0.8），即可近似按算出相应的钢筋截面面积，取跨内及支座截面h0x=100mm，h0y=90mm，具体计算结果见表9.9。双向配筋计算 表9.9屋面板的配筋截面　　m(kN·m)h0(mm)As(mm2)选配钢筋实配面积(mm2)跨中Alx方向3.7380186.97Φ8@160314ly方向3.2170183.89Φ8@160314Blx方向1.968098.25Φ8@160314ly方向2.570143.22Φ8@160314Clx方向4.1580208.02Φ8@160314ly方向3.1770181.60Φ8@160314支座A-B7.780385.96Φ10@130604B-C5.8780294.24Φ10@130604A-A7.6180381.45Φ10@130604B-B5.4980275.19Φ10@130604C-C　8.2280412.03Φ10@130604 1.板式楼梯设计1.1.标准层楼梯设计1.1.1.基本设计依据根据《钢筋混凝土结构设计》梯段板水平方向跨度小于3.0-3.3m时，宜采用板式楼梯，室内楼梯平面图见图10.1。结构安全等级为二级。结构重要性系数r0=1。活荷载标准值=2.0kN/㎡。主要选用材料：平台板、平台梁及楼梯段受力及构造钢筋均用HPB235级钢筋。混凝土C30。主要材料做法：踏步面层贴大理石踏步面层50mm厚，梯段板下抹麻刀灰20mm厚，采用金属栏杆。对斜板TB1取1m的宽度作为其计算单元。踏步的尺寸为,确定斜板厚度t斜板的水平投影净长为斜板的斜向净长为斜板的厚度为,取。图10.1楼梯平面图1.1.2.斜板TB-1计算（1）荷载计算荷载种类荷载标准值（kN/m）荷载分项系数荷载设计值（kN/m） 恒荷载g（kN/m）栏杆自重踏步梯段板自重厚130mm）预制水磨石面层（厚50mm）梯段板板下抹灰（厚20mm）0.2r2（）=25（）=4.75r1c1（e+d）/e=22.6×0.05（0.30+0.15）/0.30=1.7r3（）=17×=0.3891.21.21.21.20.245.72.040.467恒荷载g小计7.041.28.447活荷载q2.01.42.8总计p9.0411.25表10.1TB-1板荷载计算（2）计算跨度的确定与内力计算斜板的计算简图可用一根假想的跨度为的水平梁替代，其计算跨度取斜板水平投影净长，荷载大小：斜板的内力，一般只需跨中最大弯矩即可，考虑到斜板两端均匀与梁整结，对板有约束作用，所以跨中最大弯矩取:(3)截面的承载力与斜截面承载能力计算 选配，kN（6.4）=80.1kN>11.95kN由此可证明梯段板抗剪承载能力较大，设计楼梯时不需要对梯段斜截面进行验算。考虑斜板与平台梁、板的整体性，斜板两端范围内按构造1.1.1.平台板的设计平台板取1m作为计算单元，平台板近似的按短跨方向的简支板计算，平台板的厚度取,计算跨度取（1）荷载的计算恒载：预制大理石面层（50mm厚）1.2×1.13=1.36KN.m平台板自重1.2×0.07×25=2.1KN.m抹灰1.2×0.02×17=0.41KN.m活载：1.4×2.0=2.8KN.m合计：7.37KN.m(2)内力与配筋计算考虑平台板两端梁的嵌固作用，跨中最大设计弯矩取选用受力钢筋，分布钢筋，平台板与平台梁连接端，考虑负弯矩，承受负弯矩作用的钢筋，其数量为跨中截面配筋的。选配。 1.1.1.平台梁设计平台梁的两端搁置在楼梯间的侧墙上，所以计算跨度取平台梁的截面尺寸取h=300mm,b=200mm（1）荷载的计算传来荷载：由斜板传来11.25×2.43/2=13.67KN.m由平台梁传来7.37×1.28/2=4.72KN.mTL自重：1.2×0.3×0.2×25=1.8KN.m抹灰：1.2×17×[（0.3-0.08）×2+0.2]×0.01=0.13KN.m合计：20.32KN.m（2）内力计算取以下两式的较小值所以平台梁支座处最大剪力：平台梁跨中最大弯矩：（3）正截面受弯与斜截面承载能力验算已知kNh0=265mm采用HPB235级钢筋选用410=314均满足配筋验算要求。 1)验算梁截面尺寸截面尺寸满足设计要求2)验算配箍量kN均满足要求，不需要计算箍筋。选用8@200的构造箍筋。1.1.首层楼梯1.1.1.基本设计依据室内楼梯结构安全等级为二级。结构重要性系数=1。活荷载标准值=2.0kN/㎡。主要选用材料：平台板、平台梁及楼梯段受力及构造钢筋均用HPB235级钢筋。混凝土C30。主要材料做法：踏步面层贴大理石踏步面层50mm厚，梯段板下抹麻刀灰20mm厚，采用金属栏杆。对斜板TB1取1m的宽度作为其计算单元。踏步的尺寸为,确定斜板厚度t斜板的水平投影净长为斜板的斜向净长为斜板的厚度为,取。1.1.2.斜板TB-1板的计算（1）荷载计算荷载种类荷载标准值（kN/m）荷载分项系数荷载设计值（kN/m） 恒荷载g（kN/m））栏杆自重踏步梯段板自重厚130mm）预制大理石面层厚50mm）梯段板板下抹灰厚20mm）0.2r2（）=25（）=5.45r1c1（e+d）/e=22.6×0.05×（0.30+0.15）/0.30=1.7r3（）=17×=0.4051.21.21.21.20.246.542.040.49恒荷载g小计7.769.31活荷载q2.01.42.8总计p9.7612.11表10.2板荷载计算（2）计算跨度的确定与内力计算斜板的计算简图可用一根假想的跨度为的水平梁替代，其计算跨度取斜板水平投影净长，荷载大小：斜板的内力，一般只需跨中最大弯矩即可，考虑到斜板两端均匀与梁整结，对板有约束作用，所以跨中最大弯矩取:(3)截面的承载力与斜截面承载能力计算取=t-20=120-20=100mm=3539.3mm考虑到梯段板两断与梁的固结作用，板跨中的最大弯矩： kN·m根据《混凝土结构设计规范》GB50010—2002板的配筋应按下列公式计算选配，斜截面承载能力计算kN由于KN=100.1kN>15.09kN由此可证明梯段板抗剪承载能力较大，设计楼梯时不需要对梯段斜截面进行验算。1.1.1.平台板计算（1）平台板取1m作为计算单元，平台板近似的按短跨方向的简支板计算，平台板的厚度取,计算跨度取板厚：t=80mmh0=80-20=60mm（2）荷载计算荷载的计算恒载：预制大理石面层（50mm厚）1.2×1.13=1.36KN.m平台板自重1.2×0.07×25=2.1KN.m抹灰1.2×0.02×17=0.41KN.m活载：1.4×2.0=2.8KN.m合计：7.37KN.m （3）内力及承载力计算荷载设计值：P=7.37KN/mKN/m由板的配筋应按下列公式计算采用HPB235级钢，，选用受力钢筋，分布钢筋1.1.1.平台梁计算平台梁的两端搁置在楼梯间的侧墙上，所以计算跨度取平台梁的截面尺寸取h=300mm,b=200m梁的计算跨度：l=ln+a=（2700-240）+240=2700mm〉1.05ln=3528mm,取l=3600mm梁的截面尺寸选：b×h=250mm×350mm=350-35=315mm（1）荷载计算传来荷载：由斜板传来12.11×2.43/2=13.67KN.m由平台梁传来7.37×1.22/2=4.72KN.mTL自重：1.2×0.3×0.2×25=1.8KN.m抹灰：1.2×17×[（0.3-0.08）×2+0.2]×0.01=0.13KN.m合计：20.32KN.m（2）内力计算 取以下两式的较小值平台梁支座处最大剪力：平台梁跨中最大弯矩：（3）正截面受弯与斜截面承载能力验算已知=265mm采用HPB235级钢筋mm2选用410AS=314mm2均满足配筋验算要求。斜截面承载能力验算：1）验算梁截面尺寸>26.11kN截面尺寸满足设计要求2)验算配箍量>26.11kN均满足要求，不需要计算箍筋。选用8@200的构造箍筋。 基础部分11.基础设计11.1.边柱A柱下基础11.1.1.设计数据基础混凝土采用C30（），钢筋采用级钢筋（），下设100mm厚强度等级为C10的素混凝土垫层。无地震作用时的内力组合表中确定三组内力作为基础设计依据，见表11.1。表11.1基础设计的不利内力A柱第一组-24.42-1263.2215.08-12.751019.48.3第二组17.94-1122.33.83-8.617.426952.28-2.98第三组-3.35-1125.963.35-2.66985.832.66图11.1基础尺寸 11.1.2.基础尺寸设计（1）按照构造要求，采用锥形基础，基础埋置深度为。（2）按轴心受压基础初估底面面积，考虑偏心受压，将基础底面增大10%~20％，即取,取矩形基础长短边之比，故。初步确定基础尺寸如图2.60所示，（3）计算基底压力,，基础设计的三组不利内力标准值在基础底面产生的基底压力计算列于表11.2。表11.2基础底面压力标准值计算第一组内力第二组内力第三组内力1203.721136.61170.1511.1.3.验算地基承载力， 故基础的底面尺寸取，符合设计要求。11.1.4.基础高度验算基础设计的三组不利内力设计值在基础底面产生的基底反力计算列于表11.3。变阶处受冲切承载力计算截面如图2.61所示。变阶处截面有效高度，,，按线性插值法得，故基础高度满足要求。表11.3基础底面净反力设计值计算第一组内力第二组内力第三组内力-1263.22-1122.33-1125.96-5.69511.1.5.基础底板配筋长方向弯矩计算 计算截面取柱边，则短方向弯矩计算长边方向的受力钢筋截面面积计算，配筋2010@200,短边方向的受力钢筋截面面积计算，配筋1210@200,11.2.边柱E柱下基础设计依据基础混凝土采用C30（），钢筋采用级钢筋（），下设100mm厚强度等级为C10的素混凝土垫层。《建筑抗震设计规范》规定，地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土的不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算，该建筑地基满足上述要求，所以可以从无地震作用时的内力组合表中确定三组内力作为基础设计依据，见表11.4。表11.4基础设计的不利内力E柱第一组-137.11-1029.7675.76-64.36-878.9435.17第二组142.51-1187.95-80.9968.80-954.20-39.47第三组2.76-1181.55-1.52.22-916.57-2.1511.2.1设计数据基础混凝土采用C30（），钢筋采用级钢筋（），下设100mm厚强度等级为C10的素混凝土垫层。 无地震作用时的内力组合表中确定三组内力作为基础设计依据11.2.2基础尺寸设计（1）按照构造要求，采用锥形基础，基础埋置深度为。（2）按轴心受压基础初估底面面积，考虑偏心受压，将基础底面增大10%~20％，即取,取矩形基础长短边之比，故。初步确定基础尺寸如图11.2所示，图11.2基础尺寸（3）计算基底压力,，基础设计的三组不利内力标准值在基础底面产生的基底压力计算列于表11.5。表11.5基础底面压力标准值计算第一组内力第二组内力第三组内力 1063.261138.521100.8911.2.3验算地基承载力，故基础的底面尺寸取，符合设计要求。11.2.4基础高度验算基础设计的三组不利内力设计值在基础底面产生的基底反力计算列于表11.6。变阶处截面有效高度，,，取，故基础高度满足要求。 表11.6基础底面净反力设计值计算第一组内力第二组内力第三组内力-1029.92-1187.95-1181.553.81图11.3基础配筋图11.2.5基础底板配筋长方向弯矩计算计算截面取柱边，则短方向弯矩计算 长边方向的受力钢筋截面面积计算，配筋2010@200,短边方向的受力钢筋截面面积计算，配筋1010@200,'