第三章 结构设计
一、 结构方案的选择及结构布置 （一）结构方案的确定
考虑到现浇钢筋混凝土框架结构建筑平面布置灵活，能够获得较大的使用空间，建筑立面容易处理，可以适应不同房屋造型，故本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构。
（二）基础类型的确定
根据施工场地、地基条件、场地周围的环境条件，选择柱下独立基础。
（三）结构构件截面尺寸和材料的选择
1、基础顶面设计标高的确定
根据地质勘察报告的建议，地基持力层可设在中粗沙层上，该层距室外地面2.0m—4.8m之间，现选用桩基础，故取基础顶面距离室外设计地面1.05m处。
2、楼板厚度的确定
根据平面布置，单向板的最大跨度为3m， 按刚度条件，板厚为l/40=3000/40=75mm；
按构造要求，现浇钢筋混凝土单向板的最小厚度为60mm； 综合荷载等情况考虑，取板厚h=100mm. 3、次梁截面尺寸确定
根据平面布置，次梁的最大跨度为8100mm，
次梁高h=(1/18—1/12)l=(1/18—1/12)8100=450mm—1013mm，取h=700mm； 次梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3)700=350mm—233mm，取b=300mm 4、框架梁截面尺寸确定 （1）横向框架梁：
横向框架梁的最大跨度为6600mm，
横向框架梁高h=(1/8—1/12)l=(1/8—1/12)6600=825mm—550mm，取h=750mm； 横向框架梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3)750=375mm—250mm， 取b=350mm （2） 纵向框架梁：
纵向框架梁高h=(1/8—1/12)l=(1/8—1/12)6600=825mm—550mm，取h=750mm； 纵向框架梁宽b=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3)750=375mm—250mm， 取b=350mm 5、框架柱截面尺寸确定
对于多层框架，无论从受力的角度，还是柱的净高而言，都以底层最为不利。底层层高H=5.1m，柱截面高度取h=(1/15—1/20)H=(1/15—1/20)5100=340mm—255mm。
又对于抗震设防烈度为7度，房屋高度为22.5m<30m，即抗震等级为三级的框架结构，为保证柱有足够的延性，需要限制柱的轴压比，柱截面面积应满足下式：A?N，其中λfc 11
8.1+7.26.6+4.5N=(2×1.4+11)×××6=3515KN，再扩大1.2—1.3倍，则
224218×103=280639mm2，bc=hc=530mm，综合考虑取N=3515×1.2=4218KN，即A≥0.9×16.7bc=hc=550mm。
6、材料选择
（1）混凝土强度等级：
除基础垫层混凝土选用C10，基础选用C25外，基础以上各层混凝土均选用C35。 （2）钢筋级别：
框架梁、柱等主要构件的纵向受力钢筋选择HRB335级钢筋；构造钢筋、箍筋及板内钢筋选用HPB235。
二、 框架荷载计算 （一）板面荷载计算
1、屋面荷载
（1）恒荷载标准值：
现浇40厚细石混凝土 22×0.04=0.88KN/㎡ 捷罗克防水层（厚8mm） 0.10KN/㎡ 20厚1：3水泥砂浆找平 20×0.02=0.40KN/㎡ 膨胀珍珠岩砂浆找坡（平均厚140mm） 14×0.14=1.96KN/㎡ 100厚钢筋混凝土屋面板 25×0.10=2.50KN/㎡ 10厚纸浆石灰泥粉平 16×0.01=0.16KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25KN/㎡ 合计 6.25KN/㎡ （2）活荷载标准值： 按上人屋面，取2.0KN/㎡
2、楼面荷载 （1）恒荷载标准值：
水磨石地面（10mm面层，20mm水泥砂浆打底） 0.65KN/㎡ 100厚钢筋混凝土屋面板 25×0.10=2.50KN/㎡ 10厚纸浆石灰泥粉平 16×0.01=0.16KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25KN/㎡ 合计 3.56KN/㎡ （2）活荷载标准值： 按“办公楼”一栏取，取2.0KN/㎡
（二）梁柱自重
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1、横向框架梁（750×350）：0.35×（0.75-0.1）×25=5.688KN/m 2、纵向框架梁（750×350）：0.35×（0.75-0.1）×25=5.688KN/m 3、次梁（700×300）： 0.3×（0.7-0.1）×25=5.25KN/m 4、框架柱（550×550）： 考虑柱装修重0.5KN/m
顶层柱： 0.55×0.55×4.5×25＋0.55×4×4.5×0.5=39KN 标准层柱：0.55×0.55×3.6×25＋0.55×4×3.6×0.5=31.2KN 底层柱： 0.55×0.55×5.1×25＋0.55×4×5.1×0.5=44.2KN
（三）门窗自重
1、门：除底层大门为玻璃门外，其余均为木门。
木门自重：0.2KN/㎡。
2、窗：均采用塑钢玻璃窗。
窗自重：0.3KN/㎡。
三、板的内力及配筋计算 （一）屋面板计算
1、单向板部分屋面板 （1）荷载计算
1恒荷载：gk=6.25KN/㎡ ○
2活荷载：qk=2.0KN/㎡ ○
3荷载组合：1.2gk+1.4qk=1.2×6.25+1.4×2=10.3KN/㎡ ○
1.35gk+1.4×0.7qk=1.35×6.25+1.4×0.7×2=10.4KN/㎡ 取g+q=10.4KN/㎡ 屋面板的几何尺寸和计算简图见图3-1
(a) 屋面板的几何尺寸
(b) 屋面板的计算简图
图3-1屋面板的几何尺寸和计算简图
（2）内力计算
取1m宽板带作为计算单元，按弹性理论计算，各跨的计算跨度l0为各跨支座中心线间的距离lc ,各截面弯矩用弯矩分配法计算得：
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图3-2 屋面板各截面弯矩计算（弯矩分配法）(单位：KN·m)
（3）正截面承载力计算：取板的截面有效高度h0=100-15=85mm。
表3-1 屋面板正截面承载力计算
实配钢筋MMM 1?1?2α20 γ?α0=截面 面积 As=γhf(mm) 选配钢筋 20bhf(KN·m) 0c00y2（mm2） A-B跨中 4.05 0.034 0.983 231 8＠200 251 B支座 -5.7 0.047 0.976 327 8＠110 457 B-C跨中 1.55 0.013 0.993 87 6＠200 141 C支座 -3.8 0.031 0.984 216 8＠200 251 C-D跨中 2.2 0.018 0.991 124 6＠200 141 D支座 -4.43 0.037 0.981 253 8＠200 251 D-E跨中 2.25 0.019 0.990 127 6＠200 141 E支座 -3.67 0.030 0.985 209 8＠200 251 E-F跨中 1.24 0.010 0.955 70 6＠200 141 F支座 -6.46 0.054 0.972 372 8＠110 457 E-G跨中 4.66 0.039 0.980 266 8＠110 457 G支座 -7.62 0.063 0.967 441 8＠110 457 G-H跨中 2.99 0.025 0.987 170 8＠200 251 H支座 -9.8 0.081 0.958 573 8＠85 592 H-I跨中 6.8 0.056 0.971 392 8＠110 457 2、双向板内力计算（A区格，B区格配筋同A区格） （1）荷载设计值
恒荷载：gk=6.25KN/㎡ g=1.4×6.25=8.75KN/㎡ 活荷载：qk=2.0KN/㎡ q=1.2×2=2.4KN/㎡ 荷载组合： g+q=8.75+2.4=11.15KN/㎡ g+
（2）弯矩计算
计算弯矩时，考虑泊松比的影响，取υc=0.2
q2.4=8.75+=9.95KN/㎡ 22q2.4==1.2KN/㎡ 22 14
A区格板：
l013==0.67 l024.5q跨中最大弯矩可简化为当内支座固支时，g+作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时
2q±作用下的跨中弯矩值两者之和。 2支座最大负弯矩即为内支座固支时g+q作用下的支座弯矩。
q2q2m1?(m1?υm2)(g?)l01?(m1?υm2)l01 22?(0.0333?0.2?0.0104)?9.95?32?(0.0717?0.2?0.0284)?1.2?32?4KN?m/mq2q2m2?(m2?υm1)(g?)l01?(m2?υm1)l01 22?(0.0104?0.2?0.0333)?9.95?32?(0.0284?0.2?0.0717)?1.2?32?2KN?m/m'''2m1?m1??0.0751(g?q)l01??0.075?11.15?32??7.54KN?m/mm?m??0.0570(g?q)l??0.057?11.15?3??5.72KN?m/m （3）截面设计 截面有效高度：选用
8钢筋作为受力主筋，则
'2''22012
l01横向跨中截面的h01?h-c-l02纵向跨中截面的h02d2?100-15-?81mm， 283d3?8?h-c-?100-15-?73mm，
22支座截面处的h0均为81mm。
截面弯矩设计值：该板四周与梁整浇，故弯矩设计值应按如下折算： A区格跨中截面折减200/0，A区格四周支座折减200/0 计算配筋量时，取内力臂系数γs=0.95，则
表3-2 屋面板双向板配筋计算
m实配 AS=h0 m 0.95h0fy实配钢筋 钢筋面积 截面 (mm) (KN·m/m) (mm2/m) (mm2/m) 跨中l01方向 81 4×0.8=3.2 198 8＠200 251 跨中l02方向 73 2×0.8=1.6 99 8＠200 251 支座l01方向 81 -7.54×0.8=-6.03 373 8＠130 387 支座l02方向 73 -5.72×0.8=-4.58 283 8＠170 296 （二）楼面板的内力计算
1、单向板部分 （1）荷载计算
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土木工程专业毕业设计（某六层框架办公楼结构毕业设计计算书） - 图文
