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1、某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院 - 1 - 目目 录录第一节 结构布置及计算简图 2第二节 荷载统计 6第三节 竖向荷载计算 15第四节 水平荷载计算 34第五节 内力组合 55第六节 构件截面设计 576.1、框架梁截面设计 576.2、框架柱截面设计 78第七节 基础设计 927.1、A 柱下基础设计 927.2、B 柱下基础设计 96附：参考文献 100某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院 - 2 - 设计心得 100致谢 102结构设计结构设计第一节第一节 结构结构布置及计算简图布置及计算简图1.11.1 设计资料设计资料1、工程名称：某工厂办公宿舍楼2、工程概况：建筑总高 22
2、.2m，共 7 层，室内外高差为 0.45m，底层高4.2m，其余各层高 3.0m，具体情况可参见结构平面布置图。3、温度：夏季月平均气温 33 摄氏度，最高气温 40 摄氏度，冬季月平均气温 10 摄氏度，最低气温2 摄氏度。4、拟建地的基本雪压 So=0.60kN/m2,基本风压 W00.35 kN/m2，地面粗糙度为 B 类。5、地震设防烈度为 7 度，二类场地。6、材料选用混凝土：采用 C30.钢筋：柱纵向钢筋采用热轧钢筋 HRB400，其余采用热轧钢筋 HPB235.墙体：采用烧结普通粘土砖，18.7 kN/m2 某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院 - 3 - 铝合金门窗：0.35
3、kN/m2；木门，0.2kN/m21.21.2 结构选型结构选型1、结构选型：根据该设计的适用功能和建筑设计要求，对于七层商住楼，因框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提供较大的室内空间，对于商住楼是较适合的结构体系，考虑该建筑处于 7 度地震设防区，故采用现浇钢筋混凝土框架结构（横向承重）体系。2、其它结构选型：屋面：采用现浇钢筋混凝土板作承重结构，屋面板按上人屋面的使用荷载选用。楼面：采用现浇钢筋混凝土板，板厚 120。mm基础：采用柱下独立基础。楼梯：采用整体现浇板式楼梯。1.31.3 结构布置结构布置标准层结构柱网布置如图 1.3.1。某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院 -
4、4 - 图 1.3.1 标准层结构柱布置图选取其中一榀进行计算其结构布置如图 1.3.2。某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院 - 5 - 图 1.3.2 结构布置图1.41.4 截面尺寸初估截面尺寸初估1、根据本项目房屋的类型、抗震设防烈度和房屋的高度查表，得本建筑的抗震等级为三级。楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取为120mm,各层梁板柱混凝土强度等级均为 C30.纵向受力钢筋采用 HRB400 级钢筋，其余钢筋采用 HPB235 级钢筋。2、梁截面尺寸估算根据 h=()l，b=()h，估算梁的截面尺寸如下：81 121 31 21横向主框架梁：bh=250mm400mm纵向框
5、架梁：bh=250mm400mm次梁：bh=200mm300mm3、柱截面尺寸估算由文献可知，柱的轴压比应小于轴压比限值的要求: 0.9cccccNN b h fA f某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院 - 6 - C30 砼：214.3/,1.43/ctfN mmfN mm3 21.2 12 107.2 3.15 71776330.9 14.3cAmm上式中的 1.2 为荷载分项系数，7 表示底层柱承受其上 7 层的荷载，楼面荷载近似取为 12kN/m2计算。取柱截面为正方形，根据上述估算得结果并综合考虑因素，本设计所有柱的截面尺寸为 450mm450mm。纵向受拉钢筋抗震锚固长度，梁内钢
6、筋伸至边柱内长度41aEld=0.441d=16.4d=16.425mm=410mm,故柱子截面满足抗震构造要求。41aEld1.51.5 确定计算简图确定计算简图本设计基础选用柱下独立基础。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至一层板底,基顶标高根据地质条件，室内外高差定为1.2m， 故底层柱高为 5.40m,其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高） ，故均为 3m。由此可绘出框架的计算简图如图 1.5.1 所示。1.61.6 刚度计算刚度计算其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取中跨 I=2.0
7、I0 。 （I0 为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩） 。左（右）边跨梁 3.0107KN/m220.25mm（0.4mm）/iEI l1123/4.5m1.78104KNm中跨梁 3.0107KN/m220.25mm（0.4mm）3/2.4m/iEI l1123.33104KNm底柱 3.0107KN/m20.45mm（0.45mm）3/5.4m/iEI l1121.898104 KNm余柱 3.0107KN/m20.45mm（0.45mm）3/3 m/iEI l112某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院 - 7 - 3.42104 KNm令 i边余1.0，则其余杆件的相对线刚度为：4 L1
8、41.78 10i0.523.42 104 L243.33 10i0.973.42 104 141.898 10i0.553.42 10柱则框架的计算简图如图 1.5.1 所示。第二节第二节 荷载统计荷载统计2.12.1 恒荷载标准值恒荷载标准值1、屋面 防水层（刚性）30 厚 C20 细石混凝土防水 1.00 kN/m2 防水层（柔性）三毡四油铺小石子 0.40 kN/m2 找平层：15 厚水泥砂浆 0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2 找平层：15 厚水泥砂浆 0.015m20 kN/m3=0.30 kN/m2 找坡层：40 厚水泥石灰焦渣砂浆 0.04m14kN/m3=0.
9、56 kN/m2 保温层：80 厚矿渣水泥 0.08m14.5 kN/m3=1.16 kN/m2 结构层：120mm 厚钢筋混凝土楼板 0.12m25 kN/m3=3.00 kN/m2 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2合计： 6.89 kN/m2 2、标准层楼面陶瓷地砖面层 30 厚 1：3 干硬性水泥砂浆，面上撒 2 厚素水泥 水泥砂浆结合层一道 1.16 kN/m2 结构层：120mm 厚钢筋混凝土楼板 0.12m25 kN/m3=3.00 kN/m2 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m17kN/m3=0.17 kN/m2合计： 4.33 kN/m
10、23、梁自重 bh250mm450mm 梁自重： 25 kN/m30.25m（0.45m0.12m）=2.06 kN/m 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m（0.45m0.12m0.25m）17 kN/m32=0.22 kN/m合计： 2.26 kN/m 某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院 - 8 - 图 1.5.1 计算简图bh200mm300mm某工厂办公宿舍楼结构设计安徽新华学院 - 9 - 梁自重： 25 kN/m30.25m（0.30m0.12m）=0.90 kN/m 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m（0.30m0.12m0.20m）17 kN/m32=0.13 kN/m合计： 1.03 kN/m 基础梁 bh250mm400mm 梁自重： 25 kN/m30.25m0.4m=2.50 kN/m4、柱自重 bh450mm450mm 柱自重： 25 kN/m30.45m0.45m=5.06 kN/m 抹灰层：10 厚混合砂浆 0.01m（0.45m0.55m）17 kN/m32=0.31 kN/m合计： 5.37 kN/m 5、墙自重 (1)、外纵墙自重 标准层:纵墙 (3.0m-0.45m)7
