五层框架结构坡屋顶住宅楼毕业设计 - 图文

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第1章建筑设计说明 1.1建筑设计概况

1.1.1建筑设计概况

1.工程名称：海滨小区3#住宅楼。

2.建设场地：烟台市牟平区通海路北侧。 3.建筑功能：住宅。

4.建设规模：总建筑面积为3425.76m2，建筑总长54.24m，总宽12.54m；建筑总高度为18.96m，建筑层数为地上五层，层高均为3.0m，钢筋混凝土斜屋面，檐沟高为0.40m；分为两个单元，一梯两户，一种户型，每户建筑面积均为154.2 m2，均为三室一厅两卫、一厨房。

5.建筑等级：设计使用年限为50年；耐火等级为二级；采光等级为三级；屋面防水等级为Ⅱ级。

6.本工程±0.000相当于绝对(黄海高程)标高44.30m，室内外高差为0.60m。 1.1.2设计依据

1. 烟台市规划局提供的用地范围及规划设计要求；

2. 建设单位提供的规划图及有关批件文件和对该工程的功能要求； 3. 国家颁布的现行技术规范、规程及规定，主要有： (1) 《住宅设计规范》(GB50096-2011)

(2) 《民用建筑设计通则》 (GB 50352-2005) (3) 《住宅建筑规范》(GB50368-2005)

(4) 《建筑设计防火规范》(GB50016-2014) (5) 《屋面工程技术规范》 (GB50345-2012)

(6) 《坡屋面工程技术规范》 (GB 50693-2011) (7) 《建筑工程建筑面积计算规范》 (GB/T50353-2013) (8) 《工程做法》 (05J909) (9) 《建筑工程做法》 (L13J1) (10) 《屋面做法》 (L01J202)

1.2建筑方案

1.2.1平面设计概况

根据《住宅设计规范》(GB50096-2011)有关条文规定，每套住宅应设卧室、起居室（厅）、厨房和卫生间等基本功能空间。卧室的使用面积应符合：双人卧室不应小于9m2，单人卧室不应小于5m2；起居室（厅）的使用面积不应小于10m2，起居室（厅）内布置家具的墙面直线长度宜大于3m。无直接采光的餐厅、过厅等，其使用面积不宜大于10m2；由卧室、起居室、厨房和卫生间等组成的住宅套型的厨房使用面积不应小于4m2，厨房

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宜布置在套内近入口处，应按炊事操作流程布置洗涤池、案台、炉灶及排油烟机、热水器等设施或为其预留位置；每套住宅内应设卫生间，至少应配置便器、洗浴器、洗面器三件卫生设备或为其预留位置，三件卫生设备集中配置的卫生间使用面积不应小于2.5m2，无前室的卫生间的门不应直接开向起居室（厅）或厨房，每套住宅应设置洗衣机的位置。 1.2.2交通联系空间

本工程分为两个单元，一梯两户，两户间设置楼梯间作为垂直交通空间，根据《住宅设计规范》(GB50096-2011)有关条文规定，不超过六层的住宅，一边设有栏杆的梯段净宽不应小于1.00m，楼梯平台净宽不应小于楼梯梯段净宽，且不得小于1.20m；楼梯踏步宽度不应小于0.26m，踏步高度不应大于0.175m；楼梯水平段栏杆长度大于0.50m时，其扶手高度不应小于1.05m。本工程梯段净宽为1.15m，平台净宽1.2m及1.5m，梯井净宽为0.06m，踏步为0.26m及0.28m，高0.15m，扶手高度1.1m。 1.2.3 防火设计

根据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)有关条文规定，高度不大于27米的住宅建筑属于多层民用建筑，耐火等级为二级，本工程主体高度为18.96m，故耐火等级为二级。多层民用建筑耐火等级为二级时，防火分区的最大允许建筑面积为2500m2。

根据《住宅建筑规范》(GB50368-2005)第9.5有关条文规定，10层以下的住宅建筑，当住宅单元任一层的建筑面积大于650m2，或任一套房的户门至安全出口的距离大于15m时，该住宅单元每层的安全出口不应少于2个，本工程设置一个安全出口即满足。根据9.4条有关规定，楼梯间窗口与套房窗口最近边缘之间的水平间距不应小于1.0m，本工程为1.25m，住宅建筑楼梯间顶棚、墙面和地面均应采用不燃性材料。

表1.1 本工程主要构件的耐火极限（单位：h） 防火墙 承重墙 3.0 2.5 楼梯间墙、住宅单元之间墙和分户墙 2.0 非承重外墙、楼板、屋顶承重构件、疏散楼梯 1.0 房间隔墙 0.5 柱 2.5 梁 1.5 注：表中所有构件耐火性能均为不燃性。

1.2.4建筑做法

楼（屋）面工程做法及外墙、内墙饰面做法均选自图集《工程做法》(05J909)，详细做法如下：

1.楼（地）面：

(1) 水泥砂浆面层水泥混凝土地面（地1C） 20厚1:2.5水泥砂浆

水泥浆一道（内掺建筑胶） 80厚C20混凝土垫层

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150厚卵石灌M2.5混合砂浆 素土夯实

(2) 楼面做法：

1)地砖楼面（楼12A），用于一般房间 10厚地面砖，干水泥擦缝

20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层表面撒水泥粉 水泥浆一道（内掺建筑胶） 现浇钢筋混凝土楼面板

2)陶瓷锦砖（马赛克）面层（有防水层）地砖楼面（楼15A），用于卫生间、厨房 5厚陶瓷锦砖（马赛克），干水泥擦缝 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层，表面撒水泥粉

1.5厚聚氨酯防水层两道（表面撒细砂，在墙柱交界处上返高度大于250） 30厚C20细石混凝土找坡层抹平 水泥浆一道（内掺建筑胶） 现浇钢筋混凝土楼面板

3)水泥砂浆面层水泥混凝土楼面（楼1A），用于5层顶板及楼梯 20厚1:2.5水泥砂浆

水泥浆一道（内掺建筑胶） 现浇钢筋混凝土楼面板 2.外墙做法：

(1) 合成树脂乳液涂料外墙面（外墙10D）（附加外保温防水） 涂饰第二遍面层涂料

涂饰面层涂料（苯丙涂料） 涂饰底涂料 满刮腻子

填补缝隙、局部腻子、磨平 清理基层

6厚1:2.5水泥砂浆找平（加 5%防水剂） 9厚1:3水泥砂浆打底扫毛 专用界面剂甩毛 40 厚聚苯板保温

6 厚1:2.5水泥砂浆找平 刷界面砂浆一道

3.内墙做法：

(1) 水泥石灰砂浆墙面（内墙4D），用于一般房间 面浆饰面

5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平 8厚1:1.6水泥石灰膏砂浆打底扫毛

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专用界面剂一道甩毛（甩前喷湿墙面）

(2) 贴锦砖（马赛克）防水墙面（内墙20D2），用于卫生间、厨房内墙面 白水泥擦缝 5厚锦砖

3厚强力胶粉泥粘结层，揉挤压实

1.5厚聚合物水泥基复合防水涂料防水层 6厚1:0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平 6厚1:1.6水泥石灰膏砂浆打底扫毛

3厚外加剂专用砂浆抹基底，抹前喷湿墙面 4.顶棚做法（棚6A）：

(1) 板底抹水泥砂浆顶棚 面浆饰面

3厚1:2.5水泥砂浆找平 5厚1:3水泥砂浆打底扫毛

素水泥浆一道扫毛（内掺建筑胶） 5.踢脚做法（踢5D，踢脚高150）：

(1) 地砖踢脚，用于走廊及其它房间踢脚 8厚地砖踢脚，稀水泥浆擦缝

9厚1:2水泥砂浆粘结层（内掺建筑胶） 界面剂一道（甩前用水喷湿墙面）

6.屋面做法：

(1) 砂浆卧瓦屋面（坡屋5），用于屋面1 平瓦

20厚1:3水泥砂浆卧瓦层（内配A6@500×500钢筋网） 防水层：

1)1.2厚三元乙丙橡胶防水卷材 2)1.5厚聚氨酯防水涂膜

35厚C20细石混凝土找平层（内配A4@150×150钢筋网与屋面板预埋A10钢筋头绑牢）

35厚挤塑保温层

现浇钢筋混凝土板，预埋A10钢筋头，间距双向900，伸出保温隔热层面30 (2) 水泥砂浆保护层卷材涂膜防水屋面（屋15），用于屋面2 20厚1:3水泥砂浆面层，1×1m分格，细沙填缝 10厚低标号砂浆隔离层 防水层：

1)1.2厚三元乙丙橡胶防水卷材 2)1.5厚聚氨酯防水涂膜 20厚1:3水泥砂浆找平层

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30厚挤塑保温层

30厚（最薄处）LC轻集料混凝土2%找坡层 现浇钢筋混凝土屋面板

(3) 雨棚（屋14，加板底抹灰） 20厚1:3水泥砂浆面层，1×1m分格，细沙填缝 10厚低标号砂浆隔离层 防水层：

1)1.2厚三元乙丙橡胶防水卷材 2)1.5厚聚氨酯防水涂膜 20厚1:3水泥砂浆找平层

30厚LC轻集料混凝土2%找坡层 现浇钢筋混凝土屋面板 20厚水泥砂浆抹灰

(4) 檐沟（查L01J202，43页做法2，板底附加保温层及抹灰） 防水层：

1)1.2厚三元乙丙橡胶防水卷材 2)1.5厚聚氨酯防水涂膜 20厚1:3水泥砂浆找平层

30厚LC轻集料混凝土2%找坡层 现浇钢筋混凝土檐沟 30厚挤塑保温层 20厚水泥砂浆抹灰 1.2.5建筑平、立、剖面图

详见建施。

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第2章结构设计说明 2.1结构设计概况

2.1.1结构设计概况

1.结构类型：钢筋混凝土框架结构 2.建筑安全等级为二级；建筑抗震设防类别为丙类建筑，根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A.0.13可查得：烟台市牟平区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g；查表5.1.4-1可得水平地震影响系数的最大值αmax=0.08；Ⅲ类场地，设计地震分组为第一组，查表5.1.4-2可得特征周期Tg=0.45s。根据表6.1.2，抗震等级为三级。

2.1.2设计依据

1.《建筑结构荷载规范》 (GB50009-2012)

2.《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)

3.《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001) 4.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011) 5.《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2010)

6.《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2008) 7.《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2010) 2.1.3施工水文气象及地质条件

1.气象条件

1)主导风向：夏季为东南风，冬季为西北风；基本风压值：0.55kN/m2 2)基本雪压值：0.40kN/m2 3)地面粗糙度类别为B类

4)冬季采暖计算温度-10℃，室内温度18℃；夏季通风计算温度+28℃。 2.水文及地质条件

地下水较发育，水位受海水潮汐影响，平均水位在地面以下1.5m。最大冻土层深度为0.5m。场区不存在液化土层。

根据现场钻探所揭露的地层情况，土质构成自上而下见工程地质概况表2.1。

表2.1工程地质概况 土层厚度（m） 0.8 3.0 1.9 - 土层描述 杂填土 素填土 粉质粘土 碎石土 地基承载力特征值（kN/m2） - 180 220 280 6

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2.2结构方案选取

2.2.1结构形式

本工程为烟台市牟平区通海路北侧海滨小区3#住宅楼，采用框架结构体系。框架结构体系：由梁、柱构件通过节点连接而成，其具有建筑平面布置灵活、造型活泼等优点，可以形成较大的使用空间，易于满足多功能的使用要求。在结构受力性能方面，框架结构属于柔性结构，自振周期长，地震反应较小，经合理设计可具有较好的延性性能。其缺点是结构的抗侧刚度较小，在地震作用下侧向位移较大。本设计为五层的多层结构，根据住宅楼的功能使用性进行结构布置。经各方案比较筛选，本工程选用框架结构的竖向承重体系

根据《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001)第1.0.8条，本建筑属于一般的房屋，结构的安全等级为二级。

建筑高度为18.96m，满足《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第6.1.1条中对现浇钢筋混凝土框架结构房屋7度设防区适用最大适用高度50米的限值。 2.2.2抗震等级

钢筋混凝土房屋可根据设防烈度，结构类型和房屋的高度来采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施的要求。根据《建筑工程抗震设防分类标准》

(GB50223-2008)第3.0.2条和3.0.3条，本工程属于标准设防类（丙类）建筑，应按照本地区抗震设防烈度确定其抗震措施和地震作用，根据表6.1.2，设防烈度7度地区高度小于24m的钢筋混凝土房屋抗震等级为三级。

2.2.3结构平面布置

本设计采用现浇肋梁楼盖结构。肋梁楼盖结构具有良好的技术经济指标，可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量，能充分发挥材料的作用，结构整体性好，抗震性能好，且结构平面布置灵活，易于满足楼面不规则布置、开洞等要求，容易适用各种复杂的结构平面及各种复杂的楼面荷载。

平面宜简单、规则、对称，刚度和承载力分布均匀，减少偏心，不应采用严重不规则平面布置。本结构采用双向承重方案，本框架结构柱网的布置详见标准层平面图2.1。 2.2.3结构竖向布置

标准层的柱高3.0m，各层各有柱子54根，屋面坡度为1:2，详见剖面图2.2。 2.2.4变形缝的设置

根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第8.1.1规定，现浇式框架钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距为55m。本建筑总长54.24m，宽12.54m，可不设变形缝。

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2.3楼梯方案的选择

结构中的楼梯采用板式楼梯，板式楼梯由梯段板、平台板和平台梁组成。梯段板为带有踏步的斜板，其下表面平整，外观轻巧，施工支模方便，但斜板较厚，结构材料用量较多，不经济。故当梯段水平方向跨度小于或等于3.5m时，才宜用板式楼梯。

2.4基础形式

考虑技术经济的原则，本设计的基础形式采用柱下独立基础。

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2.1 平面结构布置图

图

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图2.2○A~○D剖面图

2.5构件截面尺寸的预估

2.5.1混凝土材料强度等级的确定

室内环境类别为一类，根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010) 3.5.3及4.1.2规定：混凝土最低强度等级为C20。该结构梁、板、柱混凝土都采用C30混凝土，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，Ec=3.0×104N/mm2。 2.5.2板的截面尺寸

根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)第9.1.2规定，双向板一般不小于跨度的1/40，单向板不小于跨度的1/30。该结构中板的最大跨度为4500mm，则跨度不小于4000mm的板（卧室）厚度取120mm，小于4000mm的楼板的厚度取100mm。

综上所述，本工程的预估的板的厚度见表2.2所示。

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表2.2预估板厚统计表（单位：mm） 跨度 尺寸 ≥4000 120 ＜4000 100

2.5.3梁的截面尺寸

1.横向框架梁的截面尺寸

(1)4、6、12、14轴，A-C跨： l0=6300mm

h=(1/15~1/10)l0=420~630mm，取h=500mm b=(1/3~1/2)l0=167~250mm，b=250mm 取b=250mm

(2) A-B、C-D跨： l0=4500mm

h=(1/15~1/10)l0=300~450mm，取h=450mm b=(1/3~1/2)l0=150~225mm，b=250mm 2.纵向框架梁的截面尺寸 (1)A、B、C、D轴： l0=5100mm

h=(1/15~1/10)l0=340~510mm，取h=450mm b=(1/3~1/2)l0=150~225mm，b=250mm 3.次梁截面尺寸

次梁取最大跨度l0=4500mm计算

h=(1/18~1/12)l0=250~375mm，取h=400mm b=(1/3~1/2)l0=133~200mm，b=200mm 4.楼梯平台梁 取b×h=200mm×400mm

5.一层轴线D处楼梯平台梁取b×h=250mm×300mm，其他层b×h=250mm×400mm。阳台横向梁取b×h=250mm×400mm，纵向同次梁。

综上所述，本工程的预估框架梁及次梁的截面尺寸见表2.3所示。

表2.3预估梁的尺寸统计表 构件名称 尺寸 横向框架梁1 (mm×mm) 250×500 横向框架梁2 (mm×mm) 250×450 纵向框架梁1 (mm×mm) 250×450 次梁 (mm×mm) 200×400 梯梁 (mm×mm) 200×400

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2.5.4框架柱

1.按轴压比来初估框架柱的截面尺寸。由《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第6.3.6条知，三级抗震等级建筑的轴压比不宜超过0.85。

2.构造要求：由第6.3.5条知：

(1) 按构造要求框架柱截面高度和宽度不宜小于400mm； (2) 剪跨比宜大于2；

(3) 截面长边与短边的边长比不宜大于3。 3. 框架柱截面尺寸估算

框架柱选用C30混凝土，fc=14.3N/mm2，由轴压比初步估算框架柱截面尺寸时，可按下公式计算：

N

Ac=bch≥

μNfc

(1.1)

其中：bc：框架柱的截面宽度；

hc：框架柱的截面高度； N：柱轴向压力设计值；

μN：轴压比限值；计算时μN=0.85； fc：柱混凝土抗压强度设计值。 取柱为正方形，则bc=hc。 (1) 中柱

4、○6、○12、○C轴相交中柱： 14轴与○○

S=(1.9+1.3)×(3.15+2.25)=22.68m2

N22.68×12×103×5×1.25

bc=hc≥ ==374mm μfc0.85×14.3(2) 边柱

5、○13轴与○A轴相交边柱： ○

S=5.1×(2.25+1.5)=19.125m2

N19.125×12×103×5×1.3

bc=hc≥ ==343mm μfc0.85×14.3综上所述，本工程的预估柱截面尺寸见表2.4所示。

表2.4预估柱的尺寸统计表

层次 尺寸 一层 (mm×mm) 450×450 其他层 (mm×mm) 400×400 12

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2.6结构计算简图

2.6.1框架尺寸确定

1.计算层高确定 (1) 底层计算层高

本工程采用柱下独立基础，初步估计基础高度为0.6m，基础顶面距室外地面高度为0.4m，室内外高差为0.6m，底层柱高度从基础顶面取至一层板底，故底层的计算层高为0.6+0.4+3.0=4.0m。

(2) 标准层计算层高

根据上下层横梁轴线之间的距离确定，故标准层计算层高等于楼层高度3.0m。 2.计算跨度确定 框架梁的跨度取柱截面形心之间的距离，因本工程柱截面改变尺寸，所以取上层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底。 2.6.2框架计算简图

详见下图2.3。

(a) (b) (c) (d)

图2.3 框架结构的计算简图

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第3章 框架荷载及内力计算

3.1框架侧移刚度计算

3.1.1框架梁线刚度的计算

本工程主体结构的梁、板、柱均采用C30混凝土，查得混凝土的弹性模量 Ec=3.0×104N/mm2，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2。

考虑楼面板与梁连接使梁的惯性矩增加的有利影响，也同时为为了简化起见，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的中框架取I=2I0，边框架取I=1.5I0，具体计算结果见表3.1。

表3.1框架梁线刚度计算 框架梁位置 边框架 中框架 AB、CD跨 BC跨 AB、CD跨 BC跨 BD跨 截面b×h (m×m) 250×450 250×450 250×450 250×450 250×500 C30 3.0 混凝土强度等级 弹性模量Ec (107kN/m2) 跨度L (m) 4.34 1.96 4.34 1.96 6.30 矩形截面惯性矩I0 (m4) 0.0019 0.0019 0.0019 0.0019 0.0026 Ib (m4) 0.0028 0.0028 0.0038 0.0038 0.0052 Kb=EcIb/L (kN·m) 1.97×104 4.36×104 2.62×104 5.81×104 2.48×104

3.1.2框架柱线刚度的计算

计算结果见表3.2。

表3.2 柱线刚度计算表

柱位置 1层 2~5层 截面b×h (m×m) 450×450 400×400 混凝土强度等级 C30 弹性模量Ec (107kN/m2) 3.0 高度H 矩形截面惯性矩Ic Kc=EcIc/L (m) 4.0 3.0 (m4) 0.0034 0.0021 (kN·m) 2.56×104 2.13×104

3.1.3结构楼层侧移刚度修正系数计算

考虑梁柱的线刚度比，用D值法计算柱的侧移刚度，柱抗侧移刚度修正系数计算按

表3.3。

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表3.3柱抗侧移刚度修正系数表 一般层 底层，下方固支 ??1??2 柱的 部位 及 固定 情况 ??c ??3??4 i1+i2+i3+i4k= 2ickαc= 2+k ??1 ??2 ??c i1+i2k= ic 0.5+kαc= 2+kαc 注：一端与柱连，一端搭在梁上的框架梁，梁线刚度取值为实际线刚度的一半。

计算结果见后页表3.4~3.5。 3.1.4结构楼层抗侧刚度计算

将抗侧刚度系数代入公式：

D=?12ichj2 (3.1)

可得结构楼层抗侧刚度，计算结果见后页表3.6~3.7。

由《建筑抗震设计规范》表3.4.3-2知，当该层的侧向刚度小于上一层的70%，或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%；则为侧向刚度不规则。

对后页表数据进行验算，有

∑D1/∑D2=600124.24 /735930.30=0.82＞0.7

3∑D1/(∑D2+∑D3+∑D4)=600124.24 /735930.30=0.82＞0.8

经验算知，该框架各层的侧向刚度均大于相邻上一层的70%，且不小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%，故该框架为竖向规则框架。

15

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3.4 一层柱抗侧刚度修正系数 类别 A、D轴 边柱 B、D轴 A轴 中柱 B、C轴 位置 1、17 2~16内其它柱 4、6、12、14 5、13 1、17 2~16内其它柱 i1 0 0 0 0 1.97 2.62 i2 4ic 2.56 2.56 2.56 2.56 2.56 2.56 k 0.77 1.02 0.97 0.51 2.47 3.29 (10kN·m) 1.97 2.62 2.48 1.31 4.36 5.81 αc 0.46 0.50 0.49 0.40 0.66 0.72 表3.5 二-五层柱抗侧刚度修正系数 类别 A、D轴 边柱 B、D轴 A轴 中柱 B、C轴 位置 1、17 2~16内其它柱 4、6、12、14 5、13 1、17 2~16内其它柱 i1 0 0 0 0 1.97 2.62 i2 1.97 2.62 2.48 1.31 4.36 5.81 i3 i4 ic 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 K 0.92 1.23 1.16 0.62 2.97 3.95 (104kN·m) 0 1.97 0 2.62 0 2.48 0 1.31 1.97 2.62 4.36 5.81 αc 0.32 0.38 0.37 0.24 0.60 0.66 表3.6 一层柱抗侧刚度 类别 边柱 中柱 A、D轴 B、D轴 A轴 B、C轴 位置 1、17 2~16内其它柱 4、6、12、14 5、13 1、17 2~16内其它柱 根数 4 18 8 2 4 18 Kc (104kN·m) 2.56 2.56 2.56 2.56 2.56 2.56 αc hj 单柱 D(kN/m) ∑D (kN/m) 35221.97 76050.40 15487.83 楼层Di (kN/m) 0.46 4.0 8805.49 0.49 4.0 9506.30 0.40 4.0 7743.92 0.50 4.0 9687.32 174371.81 600124.24 0.66 4.0 12769.62 51078.47 0.72 4.0 13772.99 247913.75 表3.7 二~五层柱抗侧刚度

类别 A、D轴 B、D轴 A轴 中柱 B、C轴 位置 1、17 2~16内其它柱 4、6、12、14 5、13 1、17 2~16内其它柱 根数 4 18 8 2 4 18 Kc (10kN·m) 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 2.13 4单柱 αc 0.32 0.38 0.37 0.24 0.60 0.66 hj 3.0 D(kN/m) 8979.94 ∑D (kN/m) 35919.78 83650.29 13381.44 67953.41 楼层Di (kN/m) 边柱 3.0 10833.24 194998.27 3.0 10456.29 3.0 6690.72 3.0 16988.35 735930.30 3.0 18890.40 340027.12 16

烟台大学毕业 设 计

3.2荷载计算

3.2.1恒荷载标准值计算

1.楼面：

(1) 标准层楼面（100厚）： 1) 地砖地面 10厚地面砖

20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 水泥浆一道（内掺建筑胶） 100厚现浇钢筋混凝土楼面板

8厚板底抹水泥砂浆顶棚

Σ

2)陶瓷锦砖防水地砖地面，用于卫生间、厨房 5厚陶瓷锦砖（马赛克）

30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 1.5厚聚氨酯防水层两道 30厚C20细石混凝土找坡层 水泥浆一道（内掺建筑胶） 100厚现浇钢筋混凝土楼面板 8厚板底抹水泥砂浆顶棚 Σ

(2) 标准层楼面（120厚）：

1)地砖地面 8厚地面砖

20厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 120厚现浇钢筋混凝土楼面板 8厚板底抹水泥砂浆顶棚

Σ

2)水泥砂浆面层水泥混凝土楼面 20厚1:2.5水泥砂浆

120厚现浇钢筋混凝土楼面板 8厚板底抹水泥砂浆顶棚 Σ

2.屋面做法：

(1) 砂浆卧瓦屋面，用于屋面1 平瓦

17.8×0.008=0.14 20×0.02=0.40 25×0.12=3.0 20×0.008=0.16

3.70

20×0.02=0.40 25×0.12=3.0 20×0.008=0.16 3.56

（单位：kN/m2）

0.55

（单位：kN/m2）

17.8×0.01=0.18 20×0.02=0.4

25×0.10=2.5 20×0.008=0.16 3.24

0.12

20×0.03=0.60

0.05

25×0.03=0.75

25×0.10=2.5 20×0.008=0.16

4.18

17

烟台大学毕业 设 计

20厚1:3水泥砂浆卧瓦层 1.2厚三元乙丙橡胶防水卷材 1.5厚聚氨酯防水涂膜

35厚C20细石混凝土找平层 35厚挤塑保温层

120厚现浇钢筋混凝土板 8厚板底抹水泥砂浆顶棚 Σ

(3) 雨棚恒荷载（100厚） 20厚1:3水泥砂浆面层 10厚低标号砂浆隔离层 1.2厚三元乙丙橡胶防水卷材 1.5厚聚氨酯防水涂膜 20厚1:3水泥砂浆找平层

30厚LC轻集料混凝土2%找坡层 100厚现浇钢筋混凝土屋面板 20厚水泥砂浆抹灰

Σ

(4) 檐沟

1.2厚三元乙丙橡胶防水卷材 1.5厚聚氨酯防水涂膜 20厚1:3水泥砂浆找平层

30厚LC轻集料混凝土2%找坡层 80厚钢筋混凝土板 30厚挤塑保温层 20厚水泥砂浆抹灰 Σ

3.外墙做法：

(1) 合成树脂乳液外墙

涂苯丙涂料

6厚1:2.5水泥砂浆找平 9厚1:3水泥砂浆打底 专用界面剂

40厚聚苯板保温

6厚1：2.5水泥砂浆找平（加5%防水剂） Σ

20×0.02=0.40

0.3

0.3025×0.035=0.88 0.5×0.035=0.02 25×0.12=3.0 20×0.008=0.16

4.90

20×0.02=0.40 20×0.01=0.20

0.3

20×0.20=0.40 14×0.30=0.42 25×0.1=2.5 20×0.02=0.40

4.62

0.3

20×0.02=0.40 14×0.03=0.42 25×0.8=2.0 0.5×0.03=0.02 20×0.02=0.40 3.54

（单位：kN/m2）

20×0.006=0.12 20×0.009=0.18

0.5×0.04=0.02 20×0.006=0.12

0.44

18

烟台大学毕业 设 计

4.内墙做法：

(1) 水泥石灰砂浆墙面 面浆饰面

5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平 8厚1:1.6水泥石灰膏砂浆打底扫毛 Σ

(2) 贴锦砖（马赛克）防水墙面 5厚锦砖

3厚强力胶粉泥粘结层

1.5厚聚合物水泥基复合防水涂料防水层 6厚1:0.5:2.5水泥石灰膏砂浆找平 6厚1:1.6水泥石灰膏砂浆打底扫毛 3厚外加剂专用砂浆抹基底

Σ

5.踢脚做法（地砖踢脚，踢脚高150）：

8厚地砖踢脚

9厚1:2水泥砂浆粘结层（内掺建筑胶） 界面剂一道

Σ

6.加气混凝土砌块墙

240厚墙 120厚墙

120厚阳台栏板 100厚阳台栏板

240厚墙根砌灰砂砖，顶部斜砌灰砂砖 120厚墙根砌灰砂砖，顶部斜砌灰砂砖 240厚卫生间墙体根部混凝土反沿 120厚卫生间墙体根部混凝土反沿 7.门窗

铝合金门窗 木门

240厚墙上过梁压顶 120厚墙上过梁压顶 3.2.2建筑楼面均布活荷载标准值

（单位：kN/m2）

17×0.005=0.09 17×0.008=0.14

0.23

0.12

0.05

17×0.006=0.10 17×0.006=0.10 20×0.003=0.06 0.43

（单位：kN/m2）

17.8×0.008=0.14 20×0.009=0.18 0.32

（单位：kN/m2）

7.5×0.24=1.8 7.5×0.12=0.9 25×0.12=3.0 25×0.1=2.5 18×0.24=4.32 18×0.12=2.16 23×0.24=5.52 23×0.12=2.76 （单位： kN/m2）

0.6 0.2

25×0.24=6.0 25×0.12=3.0

19

烟台大学毕业 设 计

根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)5.1.1 条规定取： 住宅楼面及厨房：2.0 kN/m； 多层住宅楼梯：2.0 kN/m； 卫生间及阳台：2.5 kN/m； 不上人屋面：0.5 kN/m。 3.2.3墙体自重荷载标准值计算

框架梁及次梁高除4、6、12、14轴为500mm以外均为450mm，一层柱截面尺寸450×450mm，2~5层柱截面尺寸400mm×400mm，一层层高取4.0m（室内地坪以下1.0m），2~5层层高为3.0m。无注明的墙为无洞口墙，计算墙长时已扣除柱。一般房间墙根砌三皮灰砂砖，顶部斜砌两皮灰砂砖；卫生间及厨房墙体墙根设有混凝土反沿，上砌1m灰砂砖；首层室内地坪以下砌筑灰砂砖。窗设过梁压顶，高度根据洞口尺寸及墙体扣除梁高后所剩空间确定。

见表3.8~3.9。

序号 1 1轴2 14轴 1.56（窗0.6×1.2） 类型 轴号 墙长(m) 3.84 表3.8 1层墙体自重计算 线荷载kN/m（有门窗洞的墙为其荷载kN） (3.0-0.45-0.4)×1.8+1.6×4.32+(3.0-0.12)×(0.44+0.23) [(3.0-0.45-1.2)×1.56-0.84×1.2]×1.8+2.2×1.56×4.32+[(3.0-0.1)×1.56-0.6×1.2]×(0.44+0.43)+0.24×1.2×6.0+0.2×1.56×5.52 0.6×1.2×0.6 3 4 横向墙体 5 3轴 3.84（门7轴11轴15轴 6 4轴 7 6轴 12轴14轴 5.85（门1×2.1） 3.84 2.1×2.1） 2轴 8轴 10轴16轴 3.84 3.84 (3.0-0.45-0.4)×1.8+1.6×4.32+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.45-1.2)×1.8+2.2×4.32+(3.0-0.12)×(0.23+0.43)+0.2×5.52 [(3.0-0.45-1.2)×3.84-(2.34-1.2)×2.1]×1.8+(2.2×3.84-2.1)×4.32+[(3.0-0.1)×3.84-2.1×2.1]×(0.23+0.43)+0.24×2.1×6.0+0.2×3.84×5.52 2.1×2.1×0.6 (3.0-0.45-0.4)×1.8+1.6×4.32+(3.0-0.12)×(0.23×2) [(3.0-0.5-0.4)×5.85-2.1]×1.8+(1.6×5.85-0.22)×4.32+[(3.0-0.12)×5.85-2.1]×(0.23×2)+0.22×1.0×6.0 1×2.1×0.6 0.42 65.92 65.92×4+0.42×4 268.73 2.65 12.11 12.11×3.84×4 185.96 44.15 44.15×4+2.65×4 187.18 0.43 12.11 14.94 12.11×3.84×4 14.94×3.84×4 185.96 229.46 25.43 25.43×2+0.43×2 51.72 12.71 G(kN) 12.71×3.84×2×2 195.25 20

烟台大学毕业 设 计

序号 8 9 9轴 10 1.56 类型 轴号 5轴 13轴 墙长(m) 3.23 3.84 线荷载kN/m（有门窗洞的墙为其荷载kN） (3.0-0.45-0.4)×1.8+1.6×4.32+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.45-0.4)×1.8+1.6×4.32+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.45-1.2)×1.8+2.2×4.32+(3.0-0.1)×(0.43×2)+0.2×5.52 [(3.0-0.45-0.4)×3.65-2.7×1.62]×1.8+(1.12.11 12.11 15.53 G(kN) 12.11×3.84×2 12.11×3.84×2 15.53×1.56 78.21 92.98 26.09 1 3.65（窗2.7×1.5） 6×3.65-0.15×2.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.65-2.7×1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.7×6.0 2.7×1.5×0.6 [(3.0-0.45-0.4)×3.75-2.7×1.62]×1.8+(1.38.44 38.44×6+2.43×6 2.43 245.19 2 A 3.75（窗2.7×1.5） 6×3.75-0.15×2.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.75-2.7×1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.7×6.0 2.7×1.5×0.6 [(3.0-0.45-0.4)×4.76-3.0×2.1]×1.8+(1.639.71 39.71×2+2.43×2 2.43 84.27 3 纵向墙4 体 4.76 ×4.78-0.22×3)×4.32+[(3.0-0.12)×4.5-3.0×2.1]×(0.44+0.23)+0.22×3.0×6.0 3.0×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.65-(0.9+0.8)×(2.22-1.45.55 45.55×4+3.78×4 1.26 187.25 3.65（门1.7×2.1） 2)]×1.8+(2.2×3.65-1.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.65-(0.9+0.8)×2.1]×(0.43+0.23)+0.12×1.7×6.0+0.2×3.65×5.52 1.7×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.75-(0.9+0.8)×(2.22-1.42.93 42.93×2+0.71×2 0.71 87.29 5 B 3.75（门1.7×2.1） 2)]×1.8+(2.2×3.75-1.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.75-(0.9+0.8)×2.1]×(0.43+0.23)+0.12×1.7×6.0+0.2×3.75×5.52 1.7×2.1×0.2 [(3.0-0.45-0.4)×3.65-0.9×2.1]×1.8+(1.644.42 44.42×2+0.71×2 0.71 90.27 6 3.65（门0.9×2.1） ×3.65-0.22×0.9)×4.32+[(3.0-0.12)×3.65-0.9×2.1]×(0.23×2)+0.22×0.9×6.0 0.9×2.1×0.2 40.25 40.25×4+0.38×4 0.38 162.52 21

烟台大学毕业 设 计

序号 类型 轴号 墙长(m) 线荷载kN/m（有门窗洞的墙为其荷载kN） [(3.0-0.45-0.4)×1.94-1.6×2.1]×1.8+(1.6G(kN) 7 1.94（门1.6×2.1） ×1.94-0.22×1.6)×4.32+[(3.0-0.12)×1.94-1.6×2.1]×(0.23×2)+0.22×1.6×6.0 1.6×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.65-0.9×(2.22-1.2)]×1.8+(2.2×3.65-0.9)×4.32+[(3.0-0.12)×3.65-0.9×2.1]×(0.23+0.43)+0.12×0.9×6.0+0.2×3.65×5.52 0.9×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.75-0.9×(2.22-1.2)]×1.8+(2.2×3.75-0.9)×4.32+[(3.0-0.12)×3.75-0.9×2.1]×(0.23+0.43)+0.12×0.9×6.0+0.2×3.75×5.52 0.9×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.65-0.8×(2.22-1.2)]×1.8+(2.2×3.65-0.8)×4.32+[(3.0-0.12)×3.65-0.8×2.1]×(0.23+0.43)+0.12×0.8×6.0+0.2×3.65×5.52 0.8×2.1×0.2 [(3.0-0.45-0.4)×3.65-2.7×1.62]×1.8+(1.16.48 16.48×2+0.67×2 0.67 34.31 8 3.65（门0.9×2.1） 46.66 46.66×2+0.38×2 0.38 94.08 9 C 3.75（门0.9×2.1） 48.10 48.1×2+0.38×2 0.38 96.95 10 3.65（门0.8×2.1） 47.30 47.3×4+0.34×4 0.34 190.55 11 3.65（窗2.7×1.5） 6×3.65-0.15×2.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.65-2.7×1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.7×6.0 2.7×1.5×0.6 [(3.0-0.45-0.4)×3.75-2.7×1.62]×1.8+(1.38.44 38.44×2+2.43×2 2.43 81.73 12 3.75（窗2.7×1.5） D 3.65（窗6×3.75-0.15×2.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.75-2.7×1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.7×6.0 2.7×1.5×0.6 [(3.0-0.45-1.2)×3.65-1.5×1.5-1.2×0.6]×1.8+(2.2×3.65-0.42×1.5)×4.32+[(3.0-0.1)×3.65-1.5×1.5-1.2×0.6]×(0.44+0.43)+0.27×2.7×6.0+0.2×3.65×5.52 (1.5×1.5+1.2×0.6)×0.6 39.71 39.71×2+2.43×2 2.43 84.27 13 1.5×1.5+1.2×0.6） 50.52 50.52×4+1.78×4 1.78 35.55×4+2.16×4 209.21 14 3.35（窗2.4×1.5） [(3.0-0.45-0.4)×3.35-2.4×1.62]×1.8+(1.6×3.350-0.15×2.4)×4.32+[(3.0-0.1)×3.35-2.4×1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.4×6.0 35.55 150.84 22

烟台大学毕业 设 计

序号 类型 轴号 墙长(m) 线荷载kN/m（有门窗洞的墙为其荷载kN） 2.4×1.5×0.6 2.16 8.43 9.01 G(kN) 1 2 主卫 1.56 4.26 (3.0-0.4-1.2)×0.9+2.2×2.14+(3.0-0.1)×(0.43+0.23)+0.2×2.76 (3.0-0.4-1.2)×0.9+2.2×2.14+(3.0-0.1)×(0.43×2)+0.2×2.76 [(3.0-0.4-1.2)×1.56-1.5×(2.3-1.2)]×1.8+(2.2×1.56-1.5)×4.32+[(3.0-0.1)×1.56-1.5×2.1]×(0.43×2)+0.2×1.5×3.0+0.2×1.56×2.76 1.5×2.1×0.6 8.43×1.56×4 9.01×4.26×4 52.63 153.60 卫生3 其4 5 6 7 8 9 ∑Gi(kN) 管道井 他墙 阳台栏板 1.5 5.1 1.5 0.72 0.44 0.6 间 1.56（门1.5×2.1） 14.06 14.06×4+1.89×4 1.89 3.60 3.60 6.38 4.52 4.52 4.52 3.6×2×2×(1.5+5.1)+6.38×1.5×2 3.90×(0.72×2×2+0.44×2×2+0.6×2) 63.79 1.2×3 1.2×3 (3.0-0.45)×2.5 (3.0-0.4)×0.9+0.4×2.14+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.4)×0.9+0.4×2.14+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.4)×0.9+0.4×2.14+(3.0-0.12)×(0.23×2) 3707.42

110.71 26.40

23

烟台大学毕业 设 计

表3.9 2~5层墙体自重计算 序号 1 1轴2 2轴 8轴 10轴16轴 横5 向墙体 6 14轴 1.56（门0.6×1.2） 类型 轴号 墙长(m) 3.94 线荷载kN/m（有门窗洞的墙为其荷载kN） (3.0-0.45-0.4)×1.8+0.4×4.32+(3.0-0.12)×(0.44+0.23) [(3.0-0.45-1.2)×1.56-0.84×1.2]×1.8+1.56×4.32+[(3.0-0.1)×1.56-0.6×1.2]×(0.44+0.43)+0.24×1.2×6.0+0.2×1.56×5.52 0.6×1.2×0.6 3 4 3.94 3.94 (3.0-0.45-0.4)×1.8+0.4×4.32+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.45-1.2)×1.8+4.32+(3.0-0.12)×(0.23+0.43)+0.2×5.52 [(3.0-0.45-1.2)×3.94-(2.34-1.2)×2.1]×1.3轴 3.94（门7轴11轴15轴 3.94 4轴 7 6轴 12轴14轴 8 9 9轴 10 1.56 5轴 13轴 3.28 3.94 5.9（门1×2.1） 2.1×2.1） 8+(3.94-2.1)×4.32+[(3.0-0.1)×3.94-2.1×2.1]×(0.23+0.43)+0.24×2.1×6.0+0.2×3.94×5.52 2.1×2.1×0.6 (3.0-0.45-0.4)×1.8+0.4×4.32+(3.0-0.12)×(0.23×2) [(3.0-0.5-0.4)×5.9-2.1]×1.8+(0.18×5.9-0.22)×4.32+[(3.0-0.12)×1.56-2.1]×(0.23×2)+0.22×1.0×6.0 1×2.1×0.6 (3.0-0.45-0.4)×1.8+0.4×4.32+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.45-0.4)×1.8+0.4×4.32+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.45-1.2)×1.8+4.32+(3.0-0.1)×(0.43×2)+0.2×5.52 [(3.0-0.45-0.4)×3.72-2.7×1.62]×1.8+(0.1 纵向2 墙体 3 4.78 A 3.8（窗2.7×1.5） 3.72（窗4×3.72-0.15×2.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.2.7×1.5×0.6 [(3.0-0.45-0.4)×3.8-2.7×1.62]×1.8+(0.4×3.8-0.15×2.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.8-2.7×1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.7×6.0 2.7×1.5×0.6 [(3.0-0.45-0.4)×4.78-3.0×2.1]×1.8+(0.4×4.78-0.22×3)×4.32+[(3.0-0.12)×4.5-3.0×2.1]×(0.44+0.23)+0.22×3.0×6.0 20.99 2.43 20.99×4+1.26×4 20.64 20.64×2+2.43×2 46.15 20.04 20.04×6+2.43×6 2.43 1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.7×6.0 2.7×1.5） 72-2.7×134.82 1.26 6.92 6.92 10.35 6.92×3.94×2 6.92×3.94×2 10.35×1.56 45.41 54.55 17.38 30.35 30.35×4+1.26×4 126.43 2.65 6.92 6.92×3.94×4 109.1 25.22 25.22×4+2.65×4 111.46 0.43 6.92 9.75 6.92×3.94×4 9.75×3.94×4 109.10 153.74 16.72 16.72×2+0.43×2 34.31 7.53 G(kN) 7.53×3.94×2×2 118.63 89.00 24

烟台大学毕业 设 计

序号 类型 轴号 墙长(m) 线荷载kN/m（有门窗洞的墙为其荷载kN） 3.0×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.72-(0.9+0.8)×(2.22-1.2)]×1.8+(3.72-1.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.72-(0.9+0.8)×2.1]×(0.43+0.23)+0.12×1.7×6.0+0.2×3.72×5.52 1.7×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.8-(0.9+0.8)×(2.22-1.2)]×1.8+(3.8-1.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.8-(0.9+0.8)×2.1]×(0.43+0.23)+0.12×1.7×6.0+0.2×3.8×5.52 1.7×2.1×0.2 [(3.0-0.45-0.4)×3.72-0.9×2.1]×1.8+(0.40.71 0.71 1.26 G(kN) 4 3.72（门1.7×2.1） 24.69 24.69×2+0.71×2 50.81 5 B 3.8（门1.7×2.1） 25.47 25.47×2+0.71×2 52.37 6 3.72（门0.9×2.1） ×3.72-0.22×0.9)×4.32+[(3.0-0.12)×3.72-0.9×2.1]×(0.23×2)+0.22×0.9×6.0 0.9×2.1×0.2 [(3.0-0.45-0.4)×2.04-1.6×2.1]×1.8+(0.421.81 21.81×4+0.38×4 0.38 9.34 0.67 28.38×2+0.38×2 9.34×2+0.67×2 88.77 7 2.04（门1.6×2.1） ×2.36-0.22×1.6)×4.32+[(3.0-0.12)×2.04-1.6×2.1]×(0.23×2)+0.22×1.6×6.0 1.6×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.72-0.9×(2.22-1.2)]×1.8+(3.72-0.9)×4.32+[(3.0-0.12)×3.72-0.9×2.1]×(0.23+0.43)+0.12×0.9×6.0+0.2×3.72×5.52 0.9×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.8-0.9×(2.22-1.2)]×1.8+(3.8-0.9)×4.32+[(3.0-0.12)×3.8-0.9×2.1]×(0.23+0.43)+0.12×0.9×6.0+0.2×3.8×5.52 0.9×2.1×0.2 [(3.0-0.45-1.2)×3.72-0.8×(2.22-1.2)]×1.8+(3.72-0.8)×4.32+[(3.0-0.12)×3.72-0.8×2.1]×(0.23+0.43)+0.12×0.8×6.0+0.2×3.72×5.52 0.8×2.1×0.2 [(3.0-0.45-0.4)×3.72-2.7×1.62]×1.8+(0.20.02 8 3.72（门0.9×2.1） 28.38 57.52 0.38 9 C 3.8（门0.9×2.1） 29.12 29.12×2+0.38×2 0.38 58.99 10 3.72（门0.8×2.1） 29.02 29.02×4+0.34×4 0.34 20.04 20.04×2+2.43×2 2.43 20.64 20.64×2+2.43×2 117.44 11 D 12 3.72（窗4×3.72-0.15×2.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.2.7×1.5×0.6 1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.7×6.0 2.7×1.5） 72-2.7×3.8（窗[(3.0-0.45-0.4)×3.8-2.7×1.62]×1.8+(0.444.94 3.8-0.15×2.7)×4.32+[(3.0-0.12)×3.8-22.7×1.5） ×46.15 25

烟台大学毕业 设 计

序号 类型 轴号 墙长(m) 线荷载kN/m（有门窗洞的墙为其荷载kN） .7×1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.7×6.0 2.7×1.5×0.6 [(3.0-0.45-1.2)×3.72-1.5×1.5-1.2×0.6]×2.43 G(kN) 3.72（窗13 1.5×1.5+1.2×0.6） 1.8+(3.72-0.42×1.5)×4.32+[(3.0-0.1)×3.72-1.5×1.5-1.2×0.6]×(0.44+0.43)+0.27×2.7×6.0+0.2×3.72×5.52 (1.5×1.5+1.2×0.6)×0.6 [(3.0-0.45-0.4)×3.4-2.4×1.62]×1.8+(0.432.32 32.32×4+1.784×4 1.78 18.56 18.56×4+2.16×4 2.16 5.87 6.45 5.87×1.56×4 6.45×4.26×4 136.43 14 3.4（窗2.4×1.5） ×3.40-0.15×2.4)×4.32+[(3.0-0.1)×3.4-2.4×1.5]×(0.44+0.23)+0.27×2.4×6.0 2.4×1.5×0.6 (3.0-0.4-1.2)×0.9+2.14+(3.0-0.1)×(0.43+0.23)+0.2×2.76 (3.0-0.4-1.2)×0.9+2.14+(3.0-0.1)×(0.43×2)+0.2×2.76 [(3.0-0.4-1.2)×1.56-1.5×(2.3-1.2)]×1.8+(1.56-1.5)×4.32+[(3.0-0.1)×1.56-1.5×2.1]×(0.43×2)+0.2×1.5×3.0+0.2×1.56×2.76 1.5×2.1×0.6 82.89 1 2 主卫 1.56 4.26 36.60 109.84 卫生3 其4 5 6 7 8 9 ∑Gi(kN) 管道井 他墙 阳台栏板 1.5 5.1 1.5 0.72 0.44 0.6 间 1.56（门1.5×2.1） 5.35 5.35×4+1.89×4 28.96 1.89 3.60 3.60 6.38 4.52 4.52 4.52 3.6×2×2×(1.5+5.1)+6.38×1.5×2 4.52×2×2×(0.72+0.44)+4.52×0.6×2 26.40 110.71 1.2×3 1.2×3 (3.0-0.45)×2.5 (3.0-0.4)×0.9+0.4×2.14+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.4)×0.9+0.4×2.14+(3.0-0.12)×(0.23×2) (3.0-0.4)×0.9+0.4×2.14+(3.0-0.12)×(0.23×2) 2209.79 3.2.4梁柱自重荷载标准值计算

1.框架梁自重荷载标准值计算见下表3.10。

表3.10框架梁自重荷载计算 层次 1层 梁号 KL1 截面尺寸 250×500 G(kN) 0.25×(0.5-0.1)×25×5.85 14.63 根数 4 β 1.05 ∑G 61.43 ∑Gi(kN) 684.77 26

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层次 梁号 KL2 KL3 KL4 KL5 KL6 KL7 KL8 KL9 KL10 KL11 KL1 KL2 KL3 KL4 2~5层 KL5 KL6 KL7 KL8 KL9 KL10 KL11 LL1 1~5层 LL2 LL3 LL4 LL5 截面尺寸 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×400 250×500 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×450 250×400 200×400 200×400 200×400 200×400 200×400 G(kN) 0.25×(0.45-0.12)×25×4.76 0.25×(0.45-0.12)×25×3.99 0.25×(0.45-0.12)×25×3.84 0.25×(0.45-0.12)×25×3.75 0.25×(0.45-0.12)×25×3.65 0.25×(0.45-0.12)×25×3.56 0.25×(0.45-0.1)×25×3.35 0.25×(0.45-0.1)×25×1.84 0.25×(0.45-0.1)×25×1.56 0.25×(0.4-0.1)×25×1.5 0.25×(0.5-0.1)×25×5.9 0.25×(0.45-0.12)×25×4.78 0.25×(0.45-0.12)×25×4.09 0.25×(0.45-0.12)×25×3.94 0.25×(0.45-0.12)×25×3.8 0.25×(0.45-0.12)×25×3.72 0.25×(0.45-0.12)×25×3.56 0.25×(0.45-0.1)×25×3.4 0.25×(0.45-0.1)×25×2.04 0.25×(0.45-0.1)×25×1.56 0.25×(0.40-0.1)×25×1.5 0.20×(0.40-0.12)×25×4.73 0.20×(0.40-0.1)×25×4.24 0.20×(0.40-0.1)×25×1.64 0.20×(0.40-0.1)×25×1.56 0.20×(0.40-0.1)×25×2.36 9.818 8.229 7.92 7.734 7.528 7.343 7.328 4.025 3.413 2.813 14.75 9.859 8.436 8.126 7.838 7.673 7.343 7.438 4.463 3.413 2.813 6.622 6.36 2.46 2.34 3.54 根数 4 2 22 8 24 4 4 2 11 6 4 4 2 22 8 24 4 4 2 11 6 4 4 4 4 2 β 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 ∑G 41.23 17.28 182.95 64.97 189.71 30.84 30.78 8.45 39.41 17.72 61.95 41.41 17.71 187.72 65.84 193.35 30.84 31.24 9.37 39.41 17.72 27.81 26.71 10.33 9.83 7.43 82.12 696.55 ∑Gi(kN) 注：表中β为考虑梁的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数。

2.框架柱自重荷载标准值计算见下表3.11。

表3.11框架柱自重荷载计算 层次 1层 2~5层 阁楼层 截面尺寸 450×450 400×400 400×400 400×400 G(kN) 0.203×25×4.0×1.1 0.16×25×3.0×1.1 0.16×25×0.6×1.1 0.16×25×2.3×1.1 22.33 13.20 2.64 10.12 根数n 54 54 28 26 各层∑Gi 1205.82 712.80 73.92 263.12 注：表中1.1为考虑梁的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数。

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3.2.5楼板自重荷载标准值计算

1~4层：4.18×89.72+3.7×354.44+3.24×155.32=2189.69kN 5层：3.56×598.81=2131.76kN 屋面板+檐：5.3×643.2+4.9×26.06+3.54×52.8=3723.57kN 3.2.6楼梯自重荷载标准值计算

1.楼梯基本荷载及尺寸数据 楼梯板做法

20厚1:2.5水泥砂浆

100厚现浇钢筋混凝土楼面板 8厚板底抹水泥砂浆顶棚

（单位：kN/m2）

20×0.02=0.40 25×0.1=2.5 20×0.008=0.16

Σ 3.06

构造柱截面尺寸：240mm×240mm，每层设置两根，柱高1.5m。 梯梁截面尺寸：200mm×400mm，每层设置1根，跨度2.36m；

250mm×400mm，每层设置1根，跨度2.36m。

标准层踏步尺寸：280mm×150mm，为等跑楼梯； 梯段投影长度：280mm×9=2.52m，高度150mm×10=1.5m，梯段宽1.15m（不含梯井），休息平台尺寸：2.6m×1.5m，梯段计算长度： 2.522+1.52=2.93m；

楼梯间窗尺寸1.5m×1.5m，铝合金窗，墙长2.36m。 2.数值计算

(1) 梯段

（单位：kN）

1)底板 2.93×1.15×2×(2.5+0.16)=17.93 2)踏步 (0.15×0.28)×0.5×1.15×2×9×25+(0.15+0.28)×1.15×2×9×0.40=14.43 (2) 休息平台 1.5×2.6×3.06=11.93 (3) 构造柱 0.24×0.24×1.5×25×2=4.10 (4) 梯梁 (0.2+0.25)×(0.4-0.1)×2.36×25=7.97 (5) 墙体 [(3.0-0.45-0.4)×2.36-1.5×1.5]×1.32+(0.4×2.36-0.15×1.5)×4.32+[(3.0-0.1)×2.36-1.5×1.5]×(0.44+0.23)+0.12×0.24×1.5×25+1.5×1.5×2=15.49

3.2.7重力荷载代表值计算

建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和，可变荷载应根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)表5.1.3乘以相应组合值系数，各层的重力荷载代表值Gi取各楼层标高上下各楼层的一半。

1.活荷载标准值计算

(1) 屋顶雪荷载标准值（取50%） Q雪=0.5×0.4×(26.06+52.8)+0.5×0.4×0.85×598.81=117.57kN (2) 1~4层活荷载标准值（取50%）

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Qi=0.5×512.76×2+0.5×86.72×2.5=621.16kN

(2) 5层活荷载标准值（取50%） Qi=0.5×598.81×2=598.81kN

2.楼梯间重力荷载代表值（楼梯间计算活荷载投影面积为2.6m×4.5m） G楼梯=17.93+14.43+11.93+4.10+7.97+15.49+0.5×2.0×2.6×4.5=87.55kN 3.计算结果

详见表3.12，各层重力荷载代表值如图3.1所示。

表3.12各层重力荷载代表值 层次 5层 2～4层 1层 G楼板 (kN) 5855.33 2189.69 2189.69 G梁 (kN) 778.67 778.67 766.89 G柱 (kN) 712.80 712.80 712.80 1205.82 G墙 (kN) 2209.79 2209.79 2209.79 3707.42 Qi（Q雪） (kN) 716.38 621.16 621.16 Gi (kN) 9927.38 6599.66 7583.21 注：1.计算1层G1时，分别需要对G柱、G墙下两个数值取平均值。计算5层G5时，G柱、G墙取一半数值 2.计算Gi时已考虑G楼梯，Qi为已考虑组合值系数后的结果

图3.1各质点的重力荷载代表值（单位：kN）

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3.3横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算

3.3.1结构自振周期计算

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2010)（以下简称《高规》）C.0.2知，可采用假想顶点位移法计算结构基本自振周期。

1. 计算楼层假想位移，见表3.13。

表3.13楼层假想位移计算 楼层i 5 4 3 2 1 楼层重力荷载Gi (kN) 9927.38 6599.66 6599.66 6599.66 7583.21 楼层假想剪力VGi=ΣGi (kN) 9927.38 16527.05 23126.71 29726.37 37309.58 楼层侧移刚度Di (kN/m) 735930.30 735930.30 735930.30 735930.30 600124.24 假想层间位移δi=VGi/Di (m) 0.013 0.022 0.031 0.040 0.062 假想楼层位移 Δi=∑δi (m) 0.170 0.156 0.134 0.103 0.062

2. 计算结构的自振周期T1：

采用假想顶点位移法近似计算结构基本自振周期的计算公式为：

T1=1.7ψT uT

(3.1)

式中：T1—结构基本自振周期(s)

uT—假想的结构顶点水平位移(m)，即假想把集中在各楼层处的重力荷载代表值Gi

作为该楼层水平荷载。

ψT—考虑非承重墙刚度对结自振周期影响的折减系数，对于加气混凝土 砌块墙的结构，可取0.8～0.9，本设计取0.85。

30

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本框架的结构的顶点假想位移uT=0.17m，代入公式可得： T1=1.7ψT uT=1.7×0.85× 0.17=0.6s 3.3.2水平地震作用计算及弹性位移验算

根据《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)（以下简称《抗规》）第5.1.2条规定，高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法，否则宜采用振型分解反应谱法。本设计的建筑高度为18.96m<40m，且质量和高度均匀分布，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。

1.水平地震影响系数α1计算 根据上述规范附录A.0.13可查得：烟台市牟平区抗震设防烈度为7度，查表5.1.4-1可得水平地震影响系数的最大值αmax=0.08；Ⅲ类场地，设计地震分组为第一组，查表5.1.4-2可得特征周期Tg=0.45s。

由于Tg=0.45s

?Tg?1???T?1????2?max?

?(3.2)

式中：?—衰减指数，在Tg

?2—阻尼调整系数，除有专门规定外，建筑结构的阻尼比?应取0.05，相应的调整系数取1。 因此，地震影响系数为：

Tg0.90.450.9

α1= αmax= ×0.08=0.063

T10.6

2.水平地震作用标准值、楼层地震剪力标准值及弹性位移验算

由《抗规》第5.2.1条知：采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构总水平地震作用标准值：

FEK=α1Geq=0.063×0.85×37309.58=1997.93kN

因为T1=0.6s<1.4Tg=0.63s，所以不需要考虑顶部附加地震作用，ΔFn=0kN 分布在各楼层的水平地震作用标准值根据：

Fi?

GiHi?GHjj?1nFEK(1??n)(i?1,2,???n)j (3.3)

进行计算，计算结果见下表3.14。

式中：Geq—结构等效总重力荷载，多质点可取总重力荷载代表值的85%；

α1—相应于结构基本自振周期T1的水平地震影响系数。

表3.14各层水平地震作用标准值、楼层地震剪力及楼层层间弹性位移计算

31

烟台大学毕业 设 计

层次 i 5 4 3 2 1 Gi (kN) 9927.38 6599.66 6599.66 6599.66 7583.21 Hi (m) 17.52 13.00 10.00 7.00 4.00 GiHi 173927.77 85795.60 65996.62 46197.63 30332.83 ∑GiHi Fi (kN) 863.88 Vi (kN) 863.88 Di (kN/m) 735930.30 Δue (mm) 1.17 1.75 2.20 2.51 3.33 426.14 1290.01 735930.30 402250.45 327.80 1617.81 735930.30 229.46 1847.27 735930.30 150.66 1997.93 600124.24 注：Δue=Vi/Di，五楼Hi取到坡屋面起坡部分形心

根据《抗规》5.5.1条规定，钢筋混凝土框架结构弹性层间位移角限值为1/550，本结构弹性层间位移角最大值：Δu/h=2.51/3000<1/550，因此，各层均满足要求。 3.3.3剪重比计算

为了保证结构的稳定和安全，需进行结构剪重比验算，根据《抗规》第5.2.5条，抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合公式要求：

n

Veki>λ Gj

j=1

(3.4)

式中：

Veki—第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；

?—剪力系数，由《抗规》表5.2.5知，抗震设防烈度为7度、基本周期

T1=0.6s

Gj—第j层的重力荷载代表值。

计算见表3.15。

表3.15各层剪重比计算 层次 5 4 3 2 1 层间剪力Vi(kN) 863.88 1290.01 1617.81 1847.27 1997.93 ∑Gi(kN) 9927.38 16527.05 23126.71 29726.37 37309.58 ? 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05

由表3.15中的计算结果可得，第1层的剪重比最小0.05>?min?0.016，满足规范的要求。

3.3.4多遇水平地震作用下框架的内力分析

9轴线横向框架为例进行水平将各楼层地震剪力按D值比例分配到各榀框架柱，以○

32

烟台大学毕业 设 计

地震作用下的框架内力计算，计算过程见表3.16。根据计算结果，水平地震作用下的计算简图见图3.2~3。

表3.16一榀框架在楼层处的地震作用计算 层次 5 4 3 2 1 Vi (kN) 863.88 1290.01 1617.81 1847.27 1997.93 ΣD (kN/m) 735930.30 735930.30 735930.30 735930.30 600124.24 一榀框架Di (kN/m) 59447.26 59447.26 59447.26 59447.26 46920.62 Dij D0.081 0.081 0.081 0.081 0.078 一榀框架Fi (kN) 69.29 34.32 26.52 18.72 7.36

图3.2左震的计算简图（单位：kN）图3.3右震的计算简图（单位：kN）

横向框架在水平地震作用下的内力计算采用电算，计算结果见附录1。

3.4横向框架在风荷载作用下的内力和位移计算

3.4.1横向水平风荷载标准值计算

该住宅楼为钢筋混凝土框架结构体系，室内外高差0.6m。基本风压ω0=0.55kN/m2，地面粗糙度类别为B类，建筑总高度为18.96m。

计算主要承重结构时，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，应按公式《建筑结构

33

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荷载规范》(GB 50009—2012)(以下简称《荷载规范》)8.1.1-1计算，即 ωk=βzμsμzω0

(3.5)

为简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载替代。作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值为：

Wk=βzμsμzω hi+hj B/2

0

(3.6)

式中：μz—风压高度变化系数，地面粗糙程度为B类，按《荷载规范》表8.2.1规定取；

μs—风荷载体型系数，根据建筑物的体型查《荷载规范》8.3.1，迎风面取0.8，

背风面取0.5，合计为μs=1.3；

βz—高度z处的风振系数，《荷载规范》8.4.1条规定，对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋，以及基本自振周期T1大于0．25s的各种高耸结构，应考虑风

压脉动对结构产生顺风向风振的影响。本结构高度为18.96m，高宽比小于1.5，不属于高耸结构，故本结构不考虑风阵影响，取βz=1.0；

hi—下层柱高； hj—上层柱高；

B—迎风面的宽度，为建筑总长度B=54.24m。 则各层楼面处集中风荷载标准值计算见表3.17。

表3.17各层楼面处集中风荷载标准值计算 层次 屋顶 5 4 3 2 1 离地高度 (m) 18.36 15.4 12.4 9.4 6.4 3.4 风压高度变化系数 μz 1.19 1.13 1.07 1 1 1 体型系数 μs -0.5 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 ω0 (kN/m2) 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 0.55 hi (m) 3.16 3 3 3 3 3.6 hj (m) 0 3.16 3 3 3 3 Wk (kN) 28.05 134.98 124.49 116.34 116.34 127.98 3.4.2横向框架在风荷载作用下的位移验算

水平风荷载作用下框架的层间侧移可按照以下公式计算：

Vj

Δuj=

ΣDij

(3.7)

式中：Vj—第j层的总剪力；

∑Dij—第j层所有柱的抗侧刚度之和； Δμj—第j层的层间侧移。

第一层层间侧移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移之和。顶点侧移是所有各层层间侧移之

34

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和。

框架在风荷载作用下侧移的计算见表3.18。

表3.18横向框架在风荷载作用下的位移计算 层次 5 4 3 2 1 Wk （kN） 134.98 124.49 116.34 116.34 127.98 楼层剪力Vj （kN） 134.98 259.46 375.81 492.15 620.13 ∑Di×104 （kN/m） 735930.30 735930.30 735930.30 735930.30 600124.24 Δμj（mm） 0.18 0.35 0.51 0.67 1.03 根据《高规》3.7.3条规定，高度不大于150m的框架结构建筑，按弹性方法计算的风荷载作用下的楼层层间最大水平位移与层高之比△u/h不宜大于1/550。本结构弹性层间位移角最大值：Δu/h=1.03/3600<1/550，因此，各层均满足要求。 3.4.3风荷载作用下框架的内力分析

9轴线横向框架为例进行风荷载作将各楼层剪力按D值比例分配到各榀框架柱，以○

用下的框架内力计算，计算过程见表3.19。根据计算结果，水平地震作用下的计算简图见图3.4~5。

表3.19一榀框架在楼层处的风荷载计算

层次 5 4 3 2 1 Vi (kN) 134.98 259.46 375.81 492.15 620.13 ΣD (kN/m) 735930.30 735930.30 735930.30 735930.30 600124.24 一榀框架Di (kN/m) 59447.26 59447.26 59447.26 59447.26 46920.62 Dij D0.081 0.081 0.081 0.081 0.078 一榀框架Fi (kN) 10.90 10.06 9.40 9.40 8.73 35

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图3.4左风的计算简图（单位：kN）图3.5右风的计算简图（单位：kN）

横向框架在风荷载作用下的内力计算采用电算，计算结果见附录1。

3.5 横向框架在竖向荷载作用下的内力计算

3.5.1计算单元的确定

9轴线横向框架进行计算，计算单元的宽度为4.2m，如图3.6所示。由于本工程取○

房间内布置次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。

36

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图3.6 横向框架计算单元

3.5.2荷载计算

由于本工程所采用的板均是双向板，根据双向板的传力性能，板的荷载传到梁上为梯形和三角形荷载。如图3.7所示。

图3.7各层梁上作用的恒载

1.恒荷载计算 (1) 屋顶

见下表3.20。

37

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表3.20屋面竖向恒荷载计算

均布线荷载

q1、q2 qAB、qCD qBC 屋面板 FA、FD 屋面梁 ∑ 屋面板 FB、FC 屋面梁 ∑ 柱所受集中力产生弯矩

MA、MD MB、MC 33.03×(0.40-0.25)×0.5 25.40×(0.40-0.25)×0.5 2.48 1.91 5.30×(4.2+2.4)×0.9×0.5 2.30×4.2 （0.45-0.1）×0.25×1.05×25 板传给梁的梯形荷载及三角形荷载 5.30×4.2 5.30×1.8 柱所受集中力

5.30×4.2×2.1×0.5 2.30×4.2 23.37 9.66 33.03 15.74 9.66 25.40 22.26 9.54 2.30

(2)5层恒荷载

表 3.215层竖向恒荷载计算

均布线荷载

q1、q2 qAB、qCD qBC 楼面板 FA、FD 楼面梁 檐沟 ∑ 楼面板 FB、FC 楼面梁 ∑ 柱所受集中力产生弯矩

MA、MD MB、MC 39.04×(0.40-0.25)×0.5 21.46×(0.40-0.25)×0.5 2.93 1.61 5.9×2 2.30×4.2 （0.45-0.1）×0.25×1.05×25 板传给梁的梯形荷载及三角形荷载 3.56×4.2 3.56×1.8 柱所受集中力

3.56×4.2×2.1×0.5 2.30×4.2 3.54×(0.4×2+0.12)×4.2 15.70 9.66 13.68 39.04 11.80 9.66 21.46 14.95 6.41 2.30

38

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(3) 1~4层恒荷载

表 3.221~4层竖向恒荷载计算

均布线荷载

q1 q2 qAB、qCD qBC 屋面板 FA、FD 屋面梁 墙 ∑ 屋面板 屋面梁 FB、FC 墙 ∑ 6.48×2 2.30×4.2 6.89×4.2 7.76×4.2 FB FC 柱所受集中力产生弯矩

MA、MD MB MC 51.35×(0.40-0.25)×0.5 51.56×(0.40-0.25)×0.5 55.21×(0.40-0.25)×0.5 3.85 3.87 4.14 2.30+6.92 2.30+10.35 板传给梁的梯形荷载及三角形荷载

3.70×4.2 4.18×1.8 柱所受集中力 3.70×4.2×2.1×0.5 2.30×4.2 6.04×4.2 16.32 9.66 25.37 51.35 12.96 9.66 28.94 32.59 51.56 55.21 15.54 7.52 9.22 12.65

(4) 计算简图

荷载的计算简图见如图3.8所示。

39

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图3.8恒荷载的计算简图（单位:kN）

2.活荷载计算

各层梁上作用的活载如图3.9所示。

图3.9各层梁上作用的活载

(1) 屋顶

1)屋面活荷载

活荷载作用下各层框架梁上活载为板传递给梁的荷载，屋面活荷载的标准值为0.5kN/m2。

40

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表 3.23屋面竖向活荷载计算 板传给梁的梯形荷载及三角形荷载

qAB、qCD qBC FA、FD FB、FC MA、MD MB、MC 0.5×4.2 0.5×1.8 柱所受集中力

0.5×4.2×2.1×0.5 0.5×(4.2+2.4)×0.9×0.5 柱所受集中力产生弯矩

2.21×(0.40-0.25)×0.5 1.49×(0.40-0.25)×0.5 0.17 0.11 2.21 1.49 2.10 0.90

2)屋面雪荷载

雪荷载作用下各层框架梁上雪载为板传递给梁的荷载，屋面雪荷载的标准值为0.4kN/m2。

表 3.24屋面雪荷载计算 板传给梁的梯形荷载及三角形荷载

qAB、qCD qBC FA、FD FB、FC MA、MD MB、MC 0.4×4.2 0.4×1.8 柱所受集中力

0.4×4.2×2.1×0.4 0.4×(4.2+2.4)×0.9×0.4 柱所受集中力产生弯矩

1.41×(0.40-0.25)×0.4 0.95×(0.40-0.25)×0.4 0.08 0.06 1.41 0.95 1.68 0.72 (2) 5层活荷载

qAB、qCD qBC FA、FD FB、FC MA、MD MB、MC

表 3.255层竖向活荷载计算 板传给梁的梯形荷载及三角形荷载 2.0×4.2 2.0×1.8 柱所受集中力

2.0×4.2×2.1×0.5 3.66×2 柱所受集中力产生弯矩

8.82×(0.40-0.25)×0.5 7.32×(0.40-0.25)×0.5 0.66 0.55 8.82 7.32 8.40 3.60

41

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(3) 1~4层活荷载

qAB、qCD qBC FA、FD FB、FC MA、MD MB、MC 表 3.261~4层竖向活荷载计算 板传给梁的梯形荷载及三角形荷载 2.0×4.2 2.5×1.8 柱所受集中力

2.0×4.2×2.1×0.5 3.98×2 柱所受集中力产生弯矩

8.82×(0.40-0.25)×0.5 7.96×(0.40-0.25)×0.5 0.66 0.60 8.82 7.96 8.40 4.50

(4) 计算简图

荷载的计算简图见如图3.10所示

图3.10活荷载计算简图（单位:kN）

9轴线横向框架在竖向荷载作用下结构内力计算采用电算，计算结果见附录2。 ○

42

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第4章内力组合 4.1基本规定

4.1.1结构抗震等级

结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素查得，本工程高度小于24m，结构类型为框架结构，7度设防，丙类建筑，根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)表6.1.2知本工程抗震等级为三级。 4.1.2荷载基本组合

本结构设计内力组合共6种工况，即：

工况1：1.2SGk+1.4SQk±1.4×0.6Swk； 工况2：1.2SGk±1.4Swk＋1.4×0.7SQk； 工况3：1.35SGk+1.4×(0.7SQk±0.6Swk)；

工况4：1.0SGk±1.4Swk

工况5：1.2(SGk+0.5×SQk)±1.3SEk

工况6：1.0(SGk+0.5×SQk)±1.3SEk(当竖向荷载有利时)

式中SGk、SQk、SWk、SEk分别为永久荷载、可变荷载、风荷载、地震作用效应产生的内力。本部分计算主要依据《建筑荷载设计规范》(GB50009-2012)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)。 4.1.3控制截面

框架梁的控制截面通常是梁端支座截面和跨中截面。在竖向荷载作用下，支座截面可能产生最大负弯矩和最大剪力，在水平荷载作用下，支座截面还会出现正弯矩。跨中截面一般产生最大正弯矩，有时也会出现负弯矩。柱的控制截面通常是柱上、下两端截面。柱的剪力和轴力在同一层柱内变化很小，甚至没有变化，而柱的两端弯矩最大。同一柱端截面在不同内力组合时，有可能出现正弯矩或负弯矩，考虑到框架柱一般采用对称配筋，组合时只需选择绝对值最大的弯矩。框架柱的控制截面最不利内力组合有以下几种：

柱截面：∣Mmax∣及相应的轴力N和剪力V； Nmax及相应的弯矩M和剪力V；

Nmin及相应的弯矩M和剪力V； Vmax及相应的弯矩M和轴力N； 4.1.4内力换算

结构受力分析所得内里是构件轴线处内力，而梁支座截面是指柱边缘处梁端截面，柱上、下端截面是指梁顶和梁底处柱端截面，进行内力组合前，应将各种荷载作用下梁柱轴线的弯矩值和剪力值换算到梁柱边缘处，然后再进行内力组合。为简化计算，本设计中仅在内力组合后调整梁端弯矩。

43

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4.2框架梁内力组合

选择一层、二层和五层梁进行内力组合，计算过程及结果见附录2。 4.2.1 梁端弯矩调幅

当考虑结构塑性内力重分布的有利影响是，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅，支座调幅系数取0.8-0.9，本设计中取0.85。支座调幅后，跨中弯矩按如下方法调整：

(1) 恒荷载：若左右支座调幅值为a和b，则跨中弯矩下降（a+b）/2；

(2) 活荷载：支座调幅后，为了考虑活荷载不利布置，则跨中弯矩放大1.1~1.2倍，本结构取1.2。

4.2.2梁端剪力调整

进行框架梁的内力计算时，为避免梁在弯曲破坏时发生剪切破坏，应进行“强剪弱弯”的调整，根据《建筑抗震设计规范》6.2.4条可知：一、二、三级的框架梁和抗震墙的连梁，其梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整：

V=εvb(Mlb+Mrb)/ln+VGb

式中：V—梁端剪力组合设计值；

ln—梁的净跨；

εvb—梁端剪力放大系数，本框架结构取1.1；

Mlb、Mrb—分别为梁左右端逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值；

VGb—梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。 以一层AB跨为例，进行强剪弱弯调整：其中净跨为ln=4.50+0.24-0.45×2=3.84m，VGb=50.55kN，计算详见下表4.1。

表4.1AB跨梁端剪力调整

一层 Mbl Mbr Mbl+Mbl V=εvb(Mbl+Mbr) /ln+VGb 1.2×(SGK+0.5SQK)±1.3SEK 左震 57.28 -89.79 147.07 92.68 右震 -102.26 40.77 143.03 1.0×(SGK+0.5SQK)±1.3SEK 左震 61.05 -85.71 146.76 92.59 右震 -98.50 44.85 143.34 (4.1)

上述地震作用参与的工况所计算出的梁端剪力调整结果，二者取大值，即BC跨梁端剪力调整设计值为V=92.68kN。

44

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4.3框架柱内力组合

选择一层、二层和五层柱进行内力组合，计算过程见附录2。 4.3.1框架柱弯矩、轴力组合

1.节点上、下柱端的轴向力设计值，应取地震作用组合下各自的轴向力设计值。查《抗规》6.2.3知，三级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应乘以增大系数1.3，底层柱纵向筋应按柱上下端的不利情况布置。

2. 框架柱柱端弯矩组合设计值的调整（强柱弱梁）：

进行框架柱的弯矩、轴力组合时，要进行强柱弱梁的调整(对弯矩的调整，轴力不调整)。根据《抗规》6.2.2的规定，一、二、三、四级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：

Mc=εc Mb (4.2)

式中：∑Mc—节点上下柱端截面顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和；

∑Mb—节点左右梁端截面顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值之和； εc—框架柱端弯矩增大系数；本框架结构取1.3。 4.3.2框架柱剪力组合

框架柱剪力组合时应进行强剪弱弯的调整(对剪力的调整)。根据《建筑抗震设计规范》6.2.5条规定：一、二、三、四级框架柱和框架柱组合的剪力设计值应按下式调整：

V??vc(Mcb?Mct)Hn （4.3）

式中：V—柱端截面组合的剪力设计值；

Hn—柱的净高；

t

Mbc、Mc—分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计； εvb—柱剪力增大系数；对框架结构，本框架结构取1.2。 现以一层B柱节点为例，进行框架柱强柱弱梁、强剪弱弯的调整。 该节点左右两端弯矩取最大值∑Mb，计算见下表4.2。

表4.2AB跨梁端弯矩 一层 Mbl Mbr Mbl+Mbl 1.2×(SGK+0.5SQK)±1.3SEK 左震 -89.79 94.23 184.01 右震 40.77 -102.25 143.02 1.0×(SGK+0.5SQK)±1.3SEK 左震 -85.71 94.89 180.60 右震 44.85 -101.60 146.44 起控制作用的为工况5，左震：1.2×(SGk+0.5×SQk)±1.3SEk 1.框架柱强柱弱梁的调整：

一层B节点左、右梁端弯矩：∑Mb=184.01kN·m

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一层B节点上、下柱端弯矩：Mtc=109.79kN?m，Mbc=-107.04kN?m

∑Mc=109.79+107.04=216.83kN·m 1.3∑Mb＞∑Mc，故 Mc=εcΣMc=1.3×184.01=239.22kN?m 在节点处将其按弹性弯矩分配给上、下柱端，则：

109.79

Mc上柱=239.22×=121.13kN?m

216.83-107.04

Mc下柱=239.22×=-118.19kN?m

216.83

底层B柱底端的弯矩设计值调整：

考虑地震作用组合的框架结构底层柱下端截面弯矩设计值，对三级抗震等级应按考虑地震作用组合的弯矩设计值乘以系数1.3确定。 Mc=1.3×143.51=186.56kN·m

2.框架柱强剪弱弯调整(即剪力设计值得调整)： 则底层B柱剪力设计值为：

εvc(Mtc+Mb(118.19+186.56)c)1.2×V===91.4kN

Hn4

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第5章框架截面设计

5.1基本规定

5.1.1材料选用

1.混凝土

混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2。 2.钢筋

根据《混凝土结构设计规范》(以下简称《砼规》) (GB50010-2010)4.2.1条规定：混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：

(1) 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋；

(2) 梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；

(3) 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335钢筋。

综上，梁、板、柱纵向受力钢筋采用HRB400，fy=360N/mm2，箍筋采用HPB300，fy=270N/mm2。

5.1.2结构抗震验算

《抗规》5.4.2规定：结构的构件抗震验算时，要采用下列表达式： S≤R/γRE

(5.1)

式中：γRE—承载力抗震调整系数；混凝土框架结构的受弯构件的梁应取0.75；轴压比小于0.15的偏压构件柱取0.75；轴压比不小于0.15的偏压构件柱取0.80；各种受剪、偏拉构件取0.85。

5.2框架梁截面设计

5.2.1截面尺寸及构造要求

1.由于室内环境类别为一类，选用混凝土强度等级为C30，根据《砼规》第8.2.1条，保护层厚度c=20mm，as=c+ds+d/2=20+10+10=40mm，h0=h-as=450-40=410mm。 2.配筋构造要求如下： (1)《砼规》表11.3.6-1可得，抗震等级为三级的框架纵向受拉钢筋的最小配筋率为： 支座：0.25%和55ft /fy×100%中的较大值，本结构取0.25%，Asmin=ρmax·bh=281mm2； 跨中：0.2%和45ft /fy×100%中的较大值，本结构取0.2%，Asmin=ρmax·bh=225mm2。 (2)《砼规》第11.3.7条规定，梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%，即Asmax=ρmax·bh=2813mm2。沿梁全长顶面和底面至少应各配置两根通长的纵向钢筋，对三、四级抗震等级，钢筋直径不应小于12mm。

(3)《砼规》第11.3.6条规定，框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积

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的比值，除按计算确定外，三级抗震等级不应小于0.3。

(4)《砼规》第11.3.9条规定，沿梁全长箍筋的配筋率ρsv≥0.26ft/fy（三、四级框架），本结构取0.14%。 5.2.2框架梁正截面设计

以第一层的AB跨计算为例，说明梁的正截面的计算过程和方法。

.当梁下部受拉时，按T形截面，上部受拉时，按矩形截面来设计。根据《砼规》表5.2.4规定，可得：

受压翼缘计算宽度：

当按计算跨度考虑时，b′f=l0/3=4340/3=1447mm； 按梁间距离考虑时，b′f=b+sn=250+3750=4000mm；

取较小值为：b′f=1447mm。 1.AB跨跨中截面： 梁跨中下部受拉，按T形截面设计。非地震组合跨中最大弯矩Mmax=33.4kN·m抗震

组合时跨中最大弯矩Mmax=27.93kN?m，所以取M=27.93kN?m进行配筋计算。 (1)判别T形截面的类别

Mu=α1fcb′fh′f

h′f120 h0- =1.0×14.3×1447×120× 410- =869.07kN?m>M=33.40kN?m

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该截面为第一类T形截面。

(2)配筋计算 αs=

=2=0.01 1×14.3×1447×410α1fcb′fh20

M

33.40×106

ξ= 1- 1-2αs=1- 1-2×0.01=0.01

α1fcb′fξh01.0×14.3×1447×0.01×410

As===227mm2

fy360选用2C14的钢筋As=308mm2

(3)验算

As=308mm2>Asmin=225mm2，满足最小配筋率的要求。

根据《砼规》9.2.1条规定，梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d，经验算能一排放开，所以前文估计????=40mm合理。

将下部的跨中所配的2C14钢筋伸入支座，作为支座的负弯矩钢筋作用下的受压钢筋（As=308mm2），再计算相应的支座的受拉钢筋As，即对于支座处的钢筋采用的双筋矩形截面的计算方法。

2.A支座截面：

非地震组合支座最大弯矩Mmax=-49.32kN·m抗震组合时支座最大弯矩Mmax=-102.26kN?m，γREM=0.75×-102.26=-76.7kN·m所以取M=76.7kN?m进行配筋计算。

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(1)配筋计算

M-fyAs(h0-as)76.7×106-360×308×(410-40)αs===0.059 22

1×14.3×250×410α1fcbh0ξ= 1- 1-2αs=1- 1-2×0.059=0.061

x=ξh0=0.061×410=25.01mm<2αs=2×40=80mm

说明受压区所配钢筋的面积较大，且As'不能达到其抗压强度的设计值，因此，x=2a's。 M76.7×106As===576mm2 'fy(h0-αs)360×(410-40)选用3C16的钢筋As=603mm2

(2)验算

As=603mm2>Asmin=281mm2，满足最小配筋率的要求； As=603mm20.3 A's603满足要求

根据《砼规》9.2.1条规定，梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d，经验算能一排放开，所以前文估计as=40mm合理。

3.B支座截面：

非地震组合跨中最大弯矩Mmax=-46.9kN·m抗震组合时跨中最大弯矩Mmax=-89.79

kN?m，γREM=0.75×-89.79=-67.34kN·m所以取M=67.34kN?m进行配筋计算。

(1)配筋计算：

M-fyAs(h0-as)67.34×106-360×402×(410-40)αs===0.023 21×14.3×250×410α1fcbh20ξ= 1- 1-2αs=1- 1-2×0.023=0.023

x=ξh0=0.023×410=9.43mm<2αs=2×40=80mm

说明受压区所配钢筋的面积较大，且As不能达到其抗压强度的设计值，因此，x=2a's。

'M67.34×106

As===506mm2 'fy(h0-αs)360×(410-40)

选用3C18的钢筋As=763mm2 (2)验算：

As=763mm2>Asmin=281mm2，满足最小配筋率的要求； As=763mm20.3 A's763满足要求。

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根据《砼规》9.2.1条规定，梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d，经验算能一排放开，所以前文估计as=40mm合理。

其它正截面抗弯承载能力计算见附录3。 5.2.3框架梁斜截面设计

以第一层的AB跨为例，说明梁的斜截面的计算过程和方法。非抗震组合下梁端最不利剪力V=66.43kN；抗震组合下梁端最不利剪力V=92.68kN，γREV=78.78kN。

1.非抗震设计： (1) 截面验算：

hw=h0-h′f=410-120=290mm，因hw b=290 250=1.16<4，截面尺寸按下式验算 0.25βcfcbh0=0.25×1×14.3×250×410=366.4kN>Vmax=66.43kN

故截面尺寸满足要求，验算是否按计算配筋： αcvftbh0=0.7×1.43×250×410=102.6kN>Vmax=66.43kN (2) 按构造配筋：

Asvmin=ρsvbs=0.14%×250×300=105mm2，配2A8@200(Asv=100mm2) ρsv=As/bs=101/(250×200)=0.2%，满足要求。 2.抗震设计： (1) 截面验算：

l h=4.34 0.45=9.6>2.5，截面尺寸按下式验算

0.2βcfcbh0=0.2×14.3×250×410=293.2kN>γREV=78.78kN。 故截面尺寸满足要求，验算是否按计算配筋：

0.6αcvftbh0=0.6×0.7×1.43×250×410=61.6kN<γREV=78.78kN。 (2) 加密区所需箍筋：

查《抗规》表6.3.3可得到梁加密区的长度，箍筋的最大间距和最小直径。 查表可得到三级框架的加密区长度为1.5hb与500mm中较大值，本结构取1.5×450=675mm；箍筋的最大间距为hb/4、8d、100中最小值，本结构取100mm；箍筋的最小直径8mm。

梁端加密区箍筋取A8@100双肢箍，可得到：

Asv101

Vcs=0.6αcvftbh0+fyvh=0.6×0.7×1.43×250×410+270××410

s0100

=173.4kN>γREV=78.78kN 验算最小配筋率： ρsv=As/bs=101/(250×100)=0.4%，满足要求。 (3) 非加密区所需箍筋：

由《砼规》第11.3.9条知，非加密区箍筋间距不宜大加密区箍筋间距的2倍，本设计限值为200mm。

选用A8@200双肢箍，可得到：

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