土木工程毕业设计--某小区1#住宅楼设计

本科毕业设计（论文）

题目：某小区1#住宅楼设计

The design of A residential area 1 # Building

学 院 建筑工程与环境学院

专 业 土木工程

某小区1#住宅楼设计

目 录

1 毕业设计任务及要求 ......................................................... 1 1.1 设计任务 .............................................................. 1 1.2主要内容与基本要求 .................................................... 1 2 设计概况 ................................................................... 2 2.1 建筑设计说明 .......................................................... 2 2.1.1 设计依据 ....................................................... 2 2.1.2 工程概况 ....................................................... 2 2.1.3 设计标高 ....................................................... 2 2.1.4 墙体工程 ....................................................... 2 2.1.5 混凝土结构工程 ................................................. 2 2.1.6 防水工程 ....................................................... 2 2.1.7 门窗工程 ....................................................... 3 2.1.8 建筑防水、防潮工程 ............................................. 3 2.1.9 建筑做法 ....................................................... 3 2.2 结构设计说明 .......................................................... 5 2.2.1 气象地质资料 ................................................... 5 2.2.2 设计总则 ....................................................... 5 2.2.3 设计依据 ....................................................... 5 2.2.4 材料选用及要求 ................................................. 6 2.2.5 结构体系 ....................................................... 7 3 框架梁柱截面尺寸确定 ....................................................... 8 3.1 框架梁截面尺寸估计 ................................................... 8 3.2 框架柱截面尺寸估计 ................................................... 8 4 荷载计算 .................................................................. 10 4.1 结构荷载计算 ........................................................ 10 4.1.1 不上人屋面 .................................................... 10 4.1.2 楼面（除卫生间外） ............................................ 10 4.1.3 楼面（卫生间） ................................................ 10 4.1.4 屋面及楼面活荷载计算 .......................................... 10 4.1.5 门窗自重 ...................................................... 10 4.2梁间荷载计算 ........................................................ 11 4.2.1 标准层梁间荷载 ................................................ 11 4.2.2 屋面层梁间荷载 ................................................ 14 4.3风荷载计算 .......................................................... 14 5 电算部分及参数说明 ........................................................ 16 5.1 PMCAD建模计算 ...................................................... 16 5.1.1 PMCAD数据输入 ................................................ 16 5.1.2 结构楼面布置信息 .............................................. 20 5.1.3 楼面荷载传导计算 .............................................. 21 5.1.4 形成PK文件 ................................................... 21 5.2 STAWE建模 .............................................................. 21 5.2.1 接P生成SATWE数据 ............................................ 21

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5.2.2 结构内力配筋计算 .............................................. 31 5.2.3 PM次梁内力与配筋计算 ......................................... 32 5.2.4 分析结果与文本显示 ............................................ 32 5.2.5 位移比层间位移角 .............................................. 32 5.2.6 周期作用方向 .................................................. 33 5.2.7 层间受剪承载力之比 ............................................ 33 5.2.8 剪重比 ........................................................ 33 5.2.9 刚重比 ........................................................ 34 6 框架结构设计 .............................................................. 35 6.1 框架设计说明 ......................................................... 35 6.1.1 框架计算简图 .................................................. 35 6.1.2 恒载计算 ...................................................... 36 6.1.3 活载计算 ...................................................... 40 6.1.4 风荷载计算 .................................................... 44 6.1.5 地震力计算 .................................................... 48 6.1.6 重力荷载计算 .................................................. 50 6.1.7 配筋包络图 .................................................... 53 7 框架结构手算 .............................................................. 54 7.1.1 基本资料 ....................................................... 54 7.1.2 荷载计算 ....................................................... 54 7.1.3 内力计算 ....................................................... 54 7.1.4 配筋计算 ....................................................... 54 7.2 柱截面计算 ........................................................... 55 7.2.1 相关参数 ....................................................... 55 7.2.2 柱正截面承载力计算 ............................................. 55 7.2.3 按对称配筋计算 ................................................. 56 7.2.4 斜截面承载力计算 ............................................... 57 8 楼板计算 .................................................................. 59 8.1 双向板计算 ........................................................... 59 8.1.1 计算单元简图 ................................................... 59 8.1.2 基本资料 ....................................................... 59 8.1.3 荷载计算 ....................................................... 59 8.1.4 每米板弯矩计算 ................................................. 59 8.1.5配筋计算 ....................................................... 60 9 楼梯计算 .................................................................. 62 9.1 楼梯布置 ............................................................. 62 9.2 楼梯梯段斜板设计 ..................................................... 62 9.2.1基本资料 ....................................................... 62 9.2.2计算过程 ....................................................... 63 9.3平台板计算 ........................................................... 64 9.3.1 平台计算简介 .................................................. 64 9.3.2 荷载计算 ...................................................... 64 9.3.3 荷载效应组合 .................................................. 65 9.3.4内力计算 ...................................................... 65

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9.3.5 配筋计算 ...................................................... 65 9.4平台梁计算 ........................................................... 65 9.4.1 荷载计算 ...................................................... 65 9.4.2 荷载效应组合 .................................................. 66 9.4.3 内力计算 ...................................................... 66 9.4.4 截面设计 ...................................................... 66 10 基础设计 ................................................................. 68 10.1 基础信息 ............................................................ 68 10.2两承台设计 .......................................................... 68 10.2.1 初选桩的根数 .................................................. 68 10.2.2 冲切验算 ...................................................... 68 10.2.3承台受剪承载力验算 ............................................ 71 10.2.4 承台受弯承载力验算 ............................................ 72 10.2.5 基础梁配筋验算 ................................................ 72 致谢........................................................................ 74 参考文献 .................................................................... 75 附录........................................................................ 76

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【摘要】本设计是6层钢筋混凝土住宅楼设计，采用的结构形式是框架结构。框架结构具有受力明确，各个方向的刚度均匀抗震性和整体性好的特点。它是现在民用建筑首选的结构形式之一。大学本科阶段主要就是学习钢筋混凝土框架结构设计，作为一个土木工程结构模块的学生，这次设计主要需要完成建筑设计、结构设计和施工图绘制这三部分的内容。首先需要根据所给的资料来进行选型和布局，其次应用所学的知识进行整体传力分析，然后应用PKPM进行结构计算同时结合CAD来完成施工图的绘制。最后挑选一榀框架进行手算，把手算的结果与电算结果进行比较验证正确性。

【关键词】框架结构； PKPM； 钢筋混凝土；

The design of A residential area 1 # Building

[Abstract] This design is the design of 6 layer reinforced concrete residential buildings,

structure is used in frame structure. Frame structure has clear stress, the direction of

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uniform stiffness shock resistance and good integrity characteristics. It is one of the structure forms of civil building preferred now. Bachelor's degree stage is mainly to study the design of reinforced concrete frame structure, as a civil engineering structure module of the students, the design is needed to complete the architectural design, structural design and construction drawing of the three parts of the content. First of all need to type selection and layout according to the data, then use the knowledge to analyze the stress of whole structure calculation, and then the application of PKPM combined with CAD to complete the construction drawing. The final selection of a framework for calculating by hand, hand count results and calculation results were compared to verify the correctness .

[Key words] PKPM; reinforced concrete; frame structure;

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1、 毕业设计任务书要求

1.1设计任务

某小区1＃住宅楼设计，建筑物结构选用六层钢筋混凝土框架结构，建筑面积4000平方米左右，要求有齐全的功能设施。独立完成建筑物的平面、剖面和立面设计。完成建筑物的结构选型，基础设计和结构计算，最终完成施工图设计。

1.2主要内容与基本要求

1．收集相应建筑物设计的相关资料，阅读和理解相关知识，并尽可能了解小区住宅的功能。

2．完成英文文献的翻译。

3．建筑平面布置、剖面设计、立面设计图和施工大样图。 4．结构选型，基础设计，结构计算和施工图设计。

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2、设计概况

2.1建筑设计说明

2.1.1设计依据

《民用建筑设计通则》 （GB50352-2005） 《建筑设计防火规则》 （GB50016-2006） 《住宅建筑规范》 （GB50368-2005） 《建筑结构制图标准》 (GB/T50105-2010) 2.1.2工程概况

本工程名称为宁波某小区1#住宅楼的设计，采用钢筋混凝土框架结构，楼盖采用全现浇楼盖，无地下室，共六层。住宅楼长51.6m，宽11.4m，建筑面积3530㎡。建筑总高度为 17.7m底层层高2.1m，标准层的层高为3.0m，室内外高差为0.45m。设计耐火等级为三级，地震烈度设防为6度，屋面防水等级为三级。 2.1.3设计标高

1、本工程室内标高±0.00相当于黄海高程3.9m。 2、本工程标高以m为单位。

3、卫生间、厨房、阳台完成面比标高低20mm。 2.1.4墙体工程

1、墙体的基础详见结构施工图。

2、轴线定位：轴线定位除说明外均以墙中心线为准。 3、墙体材料：

（1）±0.00 以下部位砖墙均采用水泥砖块。 （2）±0.00 以上部位采用蒸压混凝土加气砌块。

4、卫生间墙体应一次性浇筑宽度同墙体高200的C30混凝土，并刷一道聚合物防水涂料。

2.1.5混凝土结构工程

1、楼板的预留孔洞的位置要求准确，严禁断筋、剔凿，空洞应该采用套管穿孔并用C30 的细石混凝土浇灌严密。

2、构造柱必须先砌墙后浇筑的施工顺序，墙应砌成马牙槎，并且设立拉结钢筋。 2.1.6防水工程

1、 屋面为不上人屋面，屋面防水等级为三级防水，采用防水卷材防水。2、 外墙防水出挑部位均应做出鹰嘴滴水线和滴水槽线。

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3、 墙体防潮层采用20厚1：2水泥砂浆放置于距离室内地坪下约60mm的位置。2.1.7门窗工程

1、除注明外所有窗均在墙中心线处插入。 2、窗户为白色铝合金门窗。 3、门窗除标注跺宽外，均居中布置。

4、图中所示洞口尺寸均未包括墙面饰面制作根据实测尺寸加工制作。 5、 单元门采用防盗门，车库门采用卷帘门,厨房采用玻璃门。2.1.8建筑防水、防潮工程

1、卫生间楼地面防水1：15 厚聚氨酯防水涂料，四周沿墙上翻150高。2、在室内的地坪下60mm的地方处做20厚1:2比例的防水砂浆砂浆内加防水剂的水平防潮层。 2.1.9建筑做法

1.地面：

15mm地砖；

25mm厚1:3水泥砂浆找平； 100mm厚C30砼垫层； 100mm厚碎石垫层； 糖渣回填夯 2.散水：

10mm厚1：2.5水泥砂浆抹面； 60mm厚C10混凝土； 80mm厚道渣垫层； 素土夯实

3．楼面（除卫生间外）： 20mm地砖；

20mm厚水泥砂浆找平层； 120mm厚现浇混凝土楼板； 4．楼面（卫生间）：

10mm 厚防滑地砖面层；

10mm 厚1:4干硬硬水泥砂浆粘结层; 20mm 1:1:4水泥砂浆找坡层

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100mm 厚现浇混凝土楼板；

5．外墙：

粉红色涂料； 白色涂料；

10mm 厚1:1水泥砂浆结合层；

20mm 厚1:3水泥砂浆找平层（内掺防水剂）；

240mm 蒸压粉煤灰加气混凝土砌块； 6．内墙： 白色涂料；

5mm 厚1:0.5:3水泥石灰膏砂浆中层； 15mm 厚1:1:4水泥石灰膏砂浆打底； 240mm 厚蒸压砂加气混凝土砌块； 7．踢脚线（120mm高）： 用料同楼地面； 8. 屋面：

30mm 厚C30细石混凝土随捣随抹加4＠200钢丝网； 25mm 厚挤塑泡聚苯乙烯硬质板； 3mm 厚改性沥青防水卷材；

20mm 厚1:3水泥砂浆找平； 5mm 1:0.5:3水泥石膏砂浆中层； 15mm 1:1:4水泥石膏砂浆底层； 1:3 水泥炉渣找坡（最薄处40厚）； 现浇混凝土屋面板； 9. 外檐沟：

银色反光保护膜二度；

高分子卷材二层；

20mm厚1:3水泥砂浆找平；

1:3水泥炉渣找坡1%（最薄处20mm）； 现浇钢筋混凝土檐沟； 10.女儿墙：

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10mm 厚水泥砂浆结合层；

10mm 厚1:3水泥砂浆（内掺5%防水剂）找平； 240mm 厚蒸压砂加气混凝土砌块；

2.2结构设计说明

2.2.1 气象地质资料

本工程位于宁波市，B类场地，地面粗糙度为C类,地基基础设计等级为丙级，基本风压0.5kN/m基本雪压0.3kN/m。 2.2.2设计总则

1、本工程±0.000为黄海高程3.900m。 2、标高以米计，其余尺寸以毫米。

3、结构设计使用计算软件：PKPM、Auto CAD、天正等。

4、本工程结构设计合理使用年限为50年,建筑结构安全等级为二级。 5、场地所处类别：二类场地。

6、本工程结构形式为框架结构，抗震设防按6（0.05g）设计。 7、框架抗震等级为四级。

8、本工程的混凝土结构的环境类别：室内正常环境一类；室内潮湿，露天及与水直接接触部分为二类a环境。

9、50年一遇的基本风压：0.5kN/m ，地面粗糙度：C类，风载系数：1.3。 10、50年一遇基本雪压0.3kN/m

11、结构施工图除特别注明外，均以本总说明为准。

12、本工程依据现行国家标准规范、规程和指导老师的任务书进行设计。 13、本总说明未详尽处，请遵照现行国家有关规范与规程规定施工 2.2.3设计依据

1、采用中华人民共和国现行国家标准规范和规程进行设计，主要有 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001（2006版）） 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010） 《建筑地基基础设计规范》（GB50011-2010） 《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008） 《砌体结构设计规范》（GB50003-2001） 《建筑地基基础设计规范》（DB/1001-2003）

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2222某小区1#住宅楼设计

（JGJ-2010） 《高层建筑混凝土结构设计技术规程》 国家及浙江省其他现行规范、设计条例、规定。2、楼面和屋面活荷载：施工荷载：楼、屋面2.0kN/m 部位 卧室、客厅、餐厅 卫生间 楼梯 不上人屋面 2活载 2.0 2.5 3.5 0.5 表一

2.2.4材料选用及要求

1、混凝土

1.1 各层梁、板、柱混凝土强度等级

混凝土强度等级、钢筋种类（除特殊说明外）按下表取用：结构部分 混凝土强度等级 钢筋种类 结构部分 混凝土强度等级 钢筋种类 HRB400 HRB335 桩承台 C30 HRB400HRB335 钢筋 混凝土柱 钢筋 混凝土梁 钢筋 混凝土板 C30 基础梁 C30 HRB400HRB335 C30 HRB400 HRB335 楼梯 C30 HRB400HRB335 C30 HRB400 HRB335

表二

结构构件主要保护层厚度（除注明外），一般按下表取值：

位置 构件名称 承台 基础部分 基础有垫层 40 基础无垫层 70 地梁 上部结构 板 20 柱 30 梁 30 保护层厚度（mm） 40 40 表三

1.2基础见基础施工说明

1.3 结构混凝土耐久性基本要求（设计年限为50年） 环境类别

最大水灰比 最低混凝土强度6

最大氯离子含量最大碱含量等级 一 二（a） 0.6 0.55 C20 C25 表四

2、钢材

（%） 0.3 0.2 3kg/m（ ） 不限制 3.0 2.1 HRB335(fy300kN/mm2) HRB400(fy360kN/mm2)

2.2焊条：电弧焊采用的焊条，其性能应符合现行国家标准《碳钢焊条》（GB5117） 的规定，其型号应根据设计确定。2.3 施工时任何钢筋的替换，均应设计单位同意。 3、窗：容重为0.45kN/m 4、防盗门：容重为0.45kN/m5、木门：容重为0.2kN/m 6、砂浆：容重为17kN/m 7、混凝土：容重为25kN/m

8、蒸压加气混凝土砌块：容重为6.5kN/m 2.2.5结构体系

（1）房屋结构体系：采用钢筋混凝土现浇框架体系。 （2）基础：采用钢筋混凝土预制桩。

（3）楼面结构采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖：板厚120mm。 （4）楼梯:采用钢筋混凝土板式楼梯。

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3、框架梁柱截面的尺寸确定

3.1框架梁尺寸的估计

1、横向梁最大跨为3700mm

l3700mm,h(梁的高宽比11~)l=308~465mm 取h500mm ； 128h1.53 ，现h500mm故b333165mm ，宜取b300mm，b由于墙厚240所以取梁宽b250mm 。 所以梁的截面尺寸为250mm500mm 2、纵向梁最大跨为3000mm

11l3000mm,h()l=250375mm取h500mm；

128h梁的高宽比1.53，现h400mm故b265133mm，取b250mm

b 所以梁的截面尺寸为250mm500mm

故各层梁截面尺寸以及混凝土等级强度

楼层 1~6 砼强度等级 C30 表五 横向梁 纵向梁 250mm500mm 250mm500mm 3.2框架柱尺寸的估计

框架柱要满足轴压比限值的要求，对于抗震等级为四级轴压比取0.9

Nc fcANc

(0.9fc)取0.9,则A式中

Nc ：竖向恒荷载和活荷载（考虑活荷载折减）与地震作用组合下的轴力设计值，

合下的轴力设计值，可近似取NcnCFq ，q 为折算在建筑面积上均布竖向荷载（结

构自重和使用荷载）及填充墙材料重力的设计值， q 根据实际情况计算确定，可按下表选用；F 为柱承受荷载的从属面积；C 为考虑地震作用组合后柱轴压力 Nc 的放大系数，对等跨内柱取 1.2，不等跨内柱取 1.25，边柱取 1.3，n 为结构层数； fc:混凝土轴心抗压强度设计值； A：

柱的截面面积Abh,b、h分别为柱的截面宽度和高度。一般宜

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b350mm,h400mm

结构单位面积重力荷载估计表 结构类型 框架 2kN/m重力荷载（包括活荷载）/ 轻质填充墙 1012 表六

边柱和中柱的负荷面积分别为2.7m2.2m ，3.3m4.8m 。

61.32.72.21210343200mm2 边柱A0.914.3aA208mm ，取柱截面为400mm400mm 61.23.34.812103106338mm2 中柱A0.914.3aA326mm，取柱截面为400mm400mm

故各层柱截面尺寸以及混凝土等级强度

楼层 1~6 砼强度等级 C30 表七

边柱 中柱 400mm400mm 400mm400mm

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4、荷载计算

4.1结构荷载计算

4.1.1不上人屋面：

30mmC20细石混凝土随捣随抹 0.0325=0.75

3mm厚改性沥青防水卷材 0.00315=0.045 25mm厚挤塑泡聚苯乙烯硬质板 0.250.40.1 20mm厚1:3水泥砂浆找平 0.0220=0.4 1:3水泥炉渣找坡层（最薄处为40mm） 0.0416=0.56 现浇120mm厚钢筋混凝土楼板 0.1225=3.0 20mm厚1:3水泥砂浆找平 0.0220=0.4 5mm1:0.5:3水泥石膏砂浆中层 0.00512=0.06 15mm1:1:4水泥石膏砂浆底层 0.01512=0.12

2恒荷载合计 5.44kN/m

4.1.2楼面（除卫生间外）：

20mm厚地砖 0.02260.52 现浇120mm厚钢筋混凝土楼板 0.1225=3.0 20mm厚1:3水泥砂浆找平 0.0220=0.4

恒荷载合计 3.9kN/m 4.1.3楼面（卫生间）：

防滑地砖（10mm面层） 0.01260.26 现浇100mm厚钢筋混凝土楼板 0.1252.5 10mm厚1:4干硬性水泥砂浆找平 0.0220=0.4 20mm水泥砂浆找坡层 0.00512=0.06

2恒荷载合计 3.74kN/m

24.1.4屋面及楼面活荷载计算

根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）表4.1.1中的相关规定，取： 不上人屋面均布荷载标准值 0.5KN/ m 楼面活荷载标准值（卧室、客厅、餐厅） 2.0 KN/m 走廊、门厅 2.5 KN/m 卫生间活荷载标准值： 2.5KN/m

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注：雪荷载与屋面荷载不同时考虑，取较大值，查表可知：雪荷载q0.3KN/m2

故不计雪荷载。 4.1.5门窗自重：

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建筑内部窗户均采用铝合金窗，单位面积重力荷载取值0.45kN/m ，门单位面积重力荷载取值0.4kN/m 门窗具体参数如下所示：

门窗表 部位 名称 C1 一~六层 C2 C3 C4 M1 M2 M3 M4 M5 面积m2 22容重KN/m 0.45 0.45 0.45 0.45 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 2重量KN 0.324 1.013 2.025 0.675 2.112 0.768 0.864 1.900 0.720 0.8×0.9=0.72 1.5×1.5=2.25 3.0×1.5=4.5 1.0×1.5=1.5 2.2×2.4=5.28 0.8×2.4=1.92 0.9×2.4=2.16 2.5×1.9=4.75 0.9×2.0=1.80 表八 4.2梁间荷载计算

4.2.1标准层梁间荷载

横墙：

（1）A轴2-5,5-7,11-13,13-16,18-21,21-23,27-27,29-32：长度：3.6m，墙体高度：

30.52.5m ；M1门面积：5.28m2 ；门窗自重：2.112kN ；

梁间荷载：(2.53.60.246.50.04172.53.62.112)/3.65.01kN/m （2）A轴7-9,9-11,23-25,25-27：长度：4.2m，墙体高度：30.52.5m ；C3窗面积：4.5m ；门窗自重：2.025kN ；

梁间荷载：(2.54.20.246.50.04172.54.22.025)/4.25.11kN/m （3）B轴1-2,32-33：长度：1.5m，墙体高度：30.52.5m ；门窗自重：0kN ； 梁间荷载：(2.51.50.246.50.042.51.5170)/1.55.6kN/m （3）B轴2-3,15-16，18-19，31-32：长度：1.2m，墙体高度：30.52.5m ；门窗自重：0kN ；

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梁间荷载：(2.51.20.126.50.041.22.5170)/1.23.65kN/m （4）C轴1-5,13-17，17-21，29-33：长度：5.1m，墙体高度：30.52.5m ；M3门面积：2.16m;门窗自重：0.864kN ；

梁间荷载：(2.55.10.126.50.042.55.1170.864)/5.13.48kN/m （5）C轴5-7,11-13，21-23，27-29：长度：3.6m，墙体高度：30.52.5m ；M3门面积：2.16m;门窗自重：0.864kN ；

梁间荷载：(2.53.60.126.50.043.62.5170.864)/3.63.41kN/m （6）C轴8-10,24-26：长度：2.6m，墙体高度：30.52.5m ;门窗自重：0kN ； 梁间荷载：(2.52.60.246.50.042.62.5170)/2.65.6kN/m （7）D轴4-6,12-14，20-22，28-30：长度：2.1m，墙体高度：30.52.5m ; M3门面积：2.16m;门窗自重：0.864kN ；

梁间荷载：(2.52.10.246.50.042.12.5170.864)/2.15.18kN/m （8）D轴6-7,11-12，22-23，27-28：长度：2.7m，墙体高度：30.52.5m ;门窗自重：0kN ；

梁间荷载：(2.52.70.246.50.042.52.7170)/2.75.6kN/m （9）E轴1-2,32-33：长度：1.5m，墙体高度：30.52.5m ；门窗自重：0kN ； 梁间荷载：(2.51.50.246.50.041.52.5170)/1.55.6kN/m

2220.72m ；（10）E轴16-17,17-18：长度：墙体高度：C1窗面积：1.5m，30.52.5m ；

门窗自重：0.324kN ；

梁间荷载：(2.51.50.246.50.042.51.5170.324)/1.55.38kN/m （11）F轴2-4,14-16,18-20,30-32：长度：2.4m，墙体高度：30.52.5m ；C2窗面积：2.25m ；门窗自重：1.013kN ；

梁间荷载：(2.52.40.246.50.042.52.4171.013)/2.44.89kN/m （12）F轴4-6,12-14,20-22,28-30：长度：2.1m，墙体高度：30.52.5m ；C2窗面积：2.25m ；门窗自重：1.013kN ；

12

222梁间荷载：(2.52.10.246.50.042.52.1171.013)/2.15.12kN/m （13）F轴6-7,11-12,22-23,27-28：长度：2.7m，墙体高度：30.52.5m ；C2窗面积：2.25m ；门窗自重：1.013kN ；

梁间荷载：(2.52.70.246.50.042.52.7171.013)/2.75.22kN/m （14）F轴7-8,10-11,23-24,26-27：长度：2.9m，墙体高度：30.52.5m ；C2窗面积：2.25m ；门窗自重：1.013kN ；

梁间荷载：(2.52.90.246.50.042.52.9171.013)/2.95.25kN/m

222.25m ；（15）F轴8-10,24-26：长度：墙体高度：C4窗面积：2.6m，30.52.5m ；

门窗自重：1.013kN ；

梁间荷载：(2.52.60.246.50.042.52.6171.013)/2.65.21kN/m 纵墙：

（1）B-C轴1,33：长度：2.1m，墙体高度：30.52.5m ；C1窗面积：0.72m ；门窗自重：0.324kN ；

梁间荷载：(2.52.10.246.50.042.12.5170.324)/2.15.44kN/m （2）1，33轴B-C：长度：2.1m，墙体高度：30.52.5m ；C1窗面积：0.72m ；门窗自重：0.324kN ；

梁间荷载：(2.52.10.246.50.042.52.1170.324)/2.15.45kN/m （3）1，33轴C-E：长度：3.0m，墙体高度：30.52.5m ；C1窗面积：0.72m ；门窗自重：0.324kN ；

梁间荷载：(2.53.00.246.50.042.53.0170.324)/3.05.49kN/m （4）2，16，18，32轴A-B：长度：3.6m，墙体高度：30.52.5m；门窗自重：

22220kN ；

梁间荷载：(2.53.60.246.50.042.53.6170)/3.65.6kN/m

13

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（5）2，16，18，32轴E-F：长度：2.7m，墙体高度：30.52.5m；门窗自重：

0kN ；

梁间荷载：(2.52.70.246.50.042.52.7170)/2.75.6kN/m （6）4，6，28,30轴D-F：长度：4.2m，墙体高度：30.52.5m；门窗自重：0kN ； 梁间荷载：(2.54.20.246.50.042.54.2170)/4.25.6kN/m

5.7m，（7）5，13，21,29轴A-B：长度：墙体高度：门窗自重：0kN ； 30.52.5m；

梁间荷载：(2.55.70.246.50.042.55.7170)/5.75.6kN/m （8）7，27轴D-F：长度：4.2m，墙体高度：30.52.5m；门窗面积5.28m：;

2门窗自重：2.112kN ；

梁间荷载：(2.54.20.246.50.042.54.2172.112)/4.25.09kN/m （9）7，27轴A-C：长度：5.7m，墙体高度：30.52.5m；;门窗自重：0kN ； 梁间荷载：(2.55.70.246.50.042.55.7170)/5.75.6kN/m

5.7m，（10）8，10，24，26轴C-F：长度：墙体高度：门窗面积2.16m：;30.52.5m；

2门窗自重：0.864kN ；

梁间荷载：(2.55.70.246.50.042.55.7170.864)/5.75.52kN/m （11）9，25轴A-C：长度：5.7m，墙体高度：30.52.5m；;门窗自重：0kN ； 梁间荷载：(2.55.70.246.50.042.55.7170)/5.75.6kN/m 4.2.2屋面层梁间荷载

最外侧梁均布置女儿墙的取最大的来计算线荷载 大小：0.60.246.50.040.6171.34kN/m

4.3、风荷载的计算

作用在建筑物的单位面积的风荷载标准值计算公式：

kzszo

Z高度处的风振系数z：房屋高度小于30m，取z1.0

14

风荷载体型系数s：s1.3

基本风压o(kN/m2)：o0.5KN/m2 风压高度变化系数z：按B类地区，得：

楼层 离地高度(m) 1 2.5 1.0 2 5.5 1.0 3 8.5 1.0 表九

PkZSZ0Bh。B=3m , h为本将风荷载换成作用于框架每层节点上的集中力，层层高（对底层，从地面算起），以7轴框架为例风荷载计算如下表：

4 11.5 1.05 5 14.5 1.14 6 17.5 1.21 Z 风荷载计算

层次 6 5 4 3 2 1 z 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 s 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 Z(m) 17.7 14.7 11.7 8.7 5.7 2.7 Z 1.21 1.14 1.05 1.0 1.0 1.0 表十

0(kN/m2) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 A(m2)Pw(KN) 9 9 9 9 9 8.1 7.07 6.67 6.14 5.85 5.85 4.88

15

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5 、电算部分及参数说明

结构计算采用PKPM20010软件进行设计计算。PKPM系列程序是集建筑，结构，设备等设计功能于一体的系列软件。本次设计主要用了PKPM中的PMCAD建模和PK结构设计计算。

PKPM 程序中建筑结构设计分三步走：1）建筑模型的建立；2）结构分析计算和计算结果的输出；3）结构施工图的绘制。

5.1 PMCAD建模计算

5.1.1 PMCAD数据输入

1.轴线输入和网格形成：各层平面的轴线网格，各层网格平面根据建筑图绘制同时给轴线命名，以确定各构件的具体位置。

2.构件定义：柱、梁的截面数据，根据工程经验先预估一个数值，然后经过配筋率和轴压比的要求来具体确定柱、梁的截面数据。

3. 依照从下到上的次序进行各结构标准层平面布置，即将定义的构件布置在 确定的位置这里要布置两个标准层即中间层和屋顶层。

4. 荷载定义：从下到上的次序定义荷载标准层，即各结构标准层楼面的恒载、活载（荷载相同并且相邻的标准层可定义为一个荷载标准层），根据荷载计算的结果作为梁间荷载布置在梁上

5、楼层组装： 进行结构标准层和荷载标准层的组装生成模型，并确定设计参数。 6、设计参数：

16

图一

结构体系：该结构属于框架结构。

结构主材：选择结构所使用的材料，程序根据所选用的材料，要求输入材料信息，并采用相应的计算方法，本次设计选用的材料为钢筋混凝土。

结构重要性系数：根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）3.3.2条规定：安全等级为二级，设计使用年限50年；取1.00。

地下室层数：无地下室；则填0。

梁柱保护层厚度（mm）：根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）8.2.1条，环境类别见3.4.1条规定；

框架梁端负弯矩调幅系数：根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）5.2.3条规定现浇式取0.8-0.9现取0.85。

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图二

材料信息中的各项取值根据实际选用的材料的实际信息填入。 混凝土容重：取25kN/m³ 钢材容重：取78kN/m³

此处墙为剪力墙，本设计中无剪力墙，故参数选择默认。 墙水平分布筋间距、墙竖向分布筋配筋率：满足规范的要求。

图三

18

设计地震分组：按设计烈度所取的设计地震分组输入，根据《混凝土结构设计规范》附录A，宁波市地震分组是第一组。

地震烈度：根据根据《混凝土结构设计规范》附录A，地震烈度为6度。 场地类别：根据地质资料属于四类。

结构构造设防的等级。按结构类型、设防烈度、框架抗震等级、剪力墙抗震等级：结构高度等因素确定结构构造设防等级。

周期折减系数：《高层规程》3.3.17条规定，“当非承重墙体为填充砖墙是，高层建筑结构的计算自振周期折减系数可按下列规定取值：1、框架结构可取0.6~0.7；2、框架-剪力墙结构可取0.7~0.8；3、剪力墙结构可取0.9~1.0，对于其他几个体系或采用其他非承重墙体时，可根据工程实际确定周期折减系数”。结构采用的是框架结构，故取系数为0.65.

计算振型个数：取15，计算后查看计算书WZQ.OUT，去检查X和Y两个方向的有效质量系数是否大于0.9。

图四

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修正后的基本风压：风荷载基本值的重现期是50年一遇，

《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）第3.2.2条规定：此处取基应采用100年一遇的风压值。对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑，本风压值为0.5KN/m。

地面粗糙度类别：分A、B、C、D四类，A：近海面，B:田野，C：有密集建筑群，D：有密集建筑群且房屋高度高。根据建筑物所在的位置选择C类。

沿高度体型分段数：沿建筑物高度平面体型不同，需分别根据各自体型系数计算。 因为平面体型沿高度都一致所以选择分段数为1。第一段：最高层层号，因为该框架结构是6层所以填6。

体型系数：根据《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3-2010)3.2.5条规定， 矩形体型数取1.3

图五

钢筋强度设计值按照规范要求确定。7.存盘退出。 5.1.2 结构楼面布置信息

1.板洞布置：本设计需要对楼梯间全房间开洞，本设计楼梯间全房间开洞不承受荷载。 2．修改板厚：对卫生间、阳台、厨房的板厚小于室内的板厚20mm，室内板厚取120mm，

20

卫生间、阳台、厨房取100mm。 5.1.3 楼面荷载传导计算

1．楼面荷载：这一步将对第一步的楼面恒、活荷载进行修改。查《建筑何在规范》，

22得走廊、门厅的活荷载为3.5 kN/m，卫生间活荷载为2.5 kN/m，加以修改。

2．标准层设置好以后，保存文件退出，并生成传到基础的数据。 3.导荷方式：选择45°传导。 5.1.4 形成PK文件

形成PK文件：可以形成任意一榀框架的PK文件计算框架，得到这榀框架的内力图及配筋量，还需对框架的弹塑性变形和裂缝进行验算。 画结构平面图：利用此选项可以画各层板的配筋图。

5.2 SATWE建模

5.2.1 接PM生成SATWE数据

接PM生成SATWE数据：进入此功能将PMCAD参数进行检测和修改，对各项数据进行校核如果无误就可以进入下一步结构内力和配筋计算。

设计参数：

图六

5.1.1条和《高层规程》3.3.2规定，“ 水平力与整体坐标夹角（度）：《抗震规范》

21

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一般情况下，应允许在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用并进行抗震

验算”。

因此可以先取初始值0°，SATWE计由于事先很难估算结构的最不利地震作用方向，算该角度输入重新计算， 以考虑最不利地震作用方向的影响。

混凝土容重：取78kN/m，这适合于一般工程情况。 钢材容重：取78kN/m，这适合于一般工程情况。 裙房层数：初始值为0。

转换层所在层号：因为无转换层取0。 地下室层号：因为无地下室所以该值取0。

SATWE进行有限元分析时，程序要将其墙元细分最大控制长度：对于较长的剪力墙，细分成一系列小壳元，的边长不得大于给定的限值，限定值范围为1.0~5.0。 为了计算精度该取值取1.0。结构材料信息：钢筋混凝土结构，按混凝土结构有关规范计算地震力和风荷载。 结构体系：框架结构。

恒活荷载计算信息：《高层规范》5.1.9条规定，“高层建筑进行重力荷载作用效应分析时，柱、墙轴向变形宜考虑施工过程的影响。施工过程的模拟可根据需要采用适当的简化方法”

不计算恒活荷载：仅用于研究分析。

一次性加载：主要用于多层结构、钢结构和有上传荷载的结构。 模拟施工加载1：适用于多高层结构。

模拟施工加载2：仅可适用于框筒结构向基础软件传递荷载，计算结果接近手算。 模拟施工加载3：适用于多高层无吊车结构。 因此本设计选用模拟施工加载2。 风荷载计算信息：计算水平风荷载。 地震作用计算信息：计算水平地震作用。 结构所在地区：全国。

对所有楼层强制采用刚性楼板假定：先勾选上，以验算计算结果文件中的位移比是否符合要求，若符合，再不勾选重新计算一遍验算其他参数。

强制刚性楼板时保留弹性楼面外刚度：此项勾选。

22

33施工顺序：按底层一层一层往上建造。

图七

地面粗糙度类别：分A、B、C、D四类，A：近海面，B:田野，C：有密集建筑群，D：有密集建筑群且房屋高度高。根据建筑物所在的位置选择C类。

修正后的基本风压：风荷载基本值的重现期是50年一遇，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ 3-2010）第3.2.2条规定：对于B级高度的高层建筑或特别重要的高层建筑，应采用100年一遇的风压值。此处取基本风压值为0.5KN/m。

结构基本周期：由于该项数值事先无法知道只有经过计算后才知道，根据《高层规范规程》3.2.6条规定，“对比较规则的结构，也可采用近似公式计算：框架结构T1(0.080.1)n ，n为结构层数，固此项数值先暂时取0.6，当经过一次计算

后，将计算书WZQ.OUT 中的结构第一平动周期值输入重算。

水平风体型系数：按默认取值。

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图八

结构规则性信息：选不规则。

考虑偶然偏心：《高层规范》3.3.3条规定，

“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响”。《高层规程》4.3.5规定，“在考虑偶然偏心影响的地震作用下”验算楼层位移比。因此此项选上。

考虑双向地震作用：应勾选

计算振型数：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）5.2.3条规定，取15 设计地震分组：第一组。 设防烈度：6°设防。 场地类别：四类。 框架抗震等级：四级。 剪力墙抗震等级：三级。

计算振型个数：《抗震规范》5.2.2条文说明规定，“振型个数一般可以取振型参与质量达到总质量90%所需的振型数”6层框架不能大于18个，所以取15个。计算后应查看计算

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书WZQ.OUT，检查X和Y两个方向的有效质量系数是否大于0.9，如果都大于0.9则表示振型数都取够了，否则应增加振型个数重新计算。

活荷载质量折减系数：《抗震规范》5.1.3条规定，“计算地震作用时，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”“按等效均布荷载计算的楼面活荷载：藏书库、档案库0.8，其他民用建筑0.5”。固此项为0.5。

周期折减系数：《高层规范》3.3.17规定，“计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重体的刚度影响予以折减”

框架结构可取0。6~0.7所以取0.65 结构阻尼比：混凝土结构取0.05

特征周期：特征周期应根据场地类别和设计地震分组确定。

图九

斜交抗侧力构件方向附加地震数：取0。根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）5.1.8考虑梁活荷不利布置的层数：条规定，多层应取全部楼层，故取6

根据《建筑结构荷载规定》（GB50010-2012）4.1.2条规定，选柱、墙活荷载是否折减：不折减

根据《建筑结构荷载规定》（GB50010-2012）4.1.2条规定，传到基础的活荷载是否折减：选折减

根据《建筑结构荷载规定》（GB50010-2012）4.1.2条柱、墙、基础活荷载折减系数：

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规定，计算截面以上的层号的折减系数为1层1，2～3层0.85，4～5层0.7，6～8层0.65，9～20层0.6，20层以上0.55。

图十

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）5.2.3条规定，梁端负弯矩调幅系数：取0.85

梁活荷载内力放大系数：取1.0

连梁刚度折减系数：根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）6.2.13条2款，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）5.2.1条规定，取0.6

梁扭矩折减系数：根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）5.2.4条规定，现浇楼板（刚性假定）取值0.4～1.0，一般取0.4；现浇楼板（弹性假定）取值1.0，本设计取0.4

中梁刚度放大系数：对没有开大洞的现浇楼板应考虑刚度增大系数。中梁刚度放大系数值 范围1.0~2.0。现取1.0。根据（GB50011-2010）6.2.4条规定，取实配钢筋超配筋系数：《建筑抗震设计规范》

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1.15

0.2Qo 调整起始层号：用于框剪（抗震设计时），纯框填0；《抗规》6.2.13条1款； 《高规》8.1.4条。

0.2Qo 调整终止层号：用于框剪（抗震设计时），纯框填0；《抗规》6.2.13条1款； 《高规》8.1.4条。

其余参数按默认选用

图十一

考虑p-△效应：先不勾选，计算一遍后，看计算结果里是否需要勾选。

梁柱重叠部分简化为刚域：根据（JGJ3-2010）5.3.4《高层建筑混凝土结构技术规程》条规定， 简化为刚域

按高规或钢规进行构件设计：选择此项，程序按《高层规程》进行荷载组合计算，按《高层民用建筑钢结构技术规程》进行构件设计计算；不选择此项，按多层结构进行荷载组合计算，按《钢结构设计规范》进行构件设计计算。

钢柱计算长度系数按有侧移计算：应勾选。 柱配筋计算原则：按单偏压计算。

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结构重要性系数：安全等级为二级，系数为1.0。 梁柱保护层厚度：30mm。

钢构件截面净毛面积的比值：程序按钢构件截面积与毛面积的比值，计算构件实际 受力截面积。该参数取值范围为0.5~1，初始值为0.85。

图十二

以上配筋信息选择参见《钢筋混凝土设计规范》（GB 50010-2010）

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图十四

恒荷载分项系数：可变荷载效应控制组合取1.2；参见《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）第3.2.5条

活荷载分项系数：可变荷载效应控制组合取1.4；参见《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）第3.2.5条

活荷载组合值系数：民用建筑多为0.7；参见《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）表4.1.1

活荷载重力代表值系数：0.5；参见《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）第5.1.3条，表5.1.3

风荷载分项系数：1.4；参见《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）第3.2.5条 风荷载组合值系数：0.6；参见《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）第7.1.4条 水平地震作用分项系数：1.3；参见《抗震规范》（GB 50011-2010）第5.4.1条， 设置好参数后运行第七项“生成SATWE数据文件及数据检查”

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生成SATWE数据文件及数据检查

图十五

图十六

生成SATWE数据信息。

30

图十七

未发现错误

5.2.2结构内力，配筋计算

接下来进行内力和配筋计算

图十八

31

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图十九

已经计算完成。

5.2.3 PM次梁内力与配筋计算

这里可以得到次梁的内力图和配筋图。 5.2.4分析结果图形和文本显示 5.2.5位移比、层间位移角

图二十

工况1

Ratio-（Dx）均小于1.4位移比均满足规范要求。

32

层间位移角等于

11 满足规范要求。 1165550其余工况均满足规范要求。 5.2.6周期，作用方向

图二十一

第一自振周期为1.0858s，地震作用最大方向为0.001°小于15°符合要求。 5.2.7层间受剪承载力之比

图二十二

Ratio-Bu:x,y这些数据都大于0.8满足规范要求。 5.2.8剪重比

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图二十三

图二十四

剪重比>1.6%均符合规范要求。 5.2.9刚重比

图二十五

刚重比满足规范要求，且可以不考虑重力二阶效应。

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6、框架结构设计

6.1框架设计说明

框架结构由于风、地震产生的水平荷载作用和恒载、活载、产生的竖向荷载作用下应考虑各种荷载组合后产生的最不利内力进行配筋计算，这样可以达到结构的安全、 可靠、适用的要求。取7轴线作为一榀框架进行设计。6.1.1框架计算图

图二十六

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6.1.2恒载计算

1.恒载计算简图

图二十七

36

2.恒载弯矩图

图二十八

37

某小区1#住宅楼设计

3.恒载剪力图

图二十九

38

4.恒载轴力图

图三十

39

某小区1#住宅楼设计

6.1.3活载计算 1.活载计算简图

图三十

40

2.活载弯矩图

图三十一

41

某小区1#住宅楼设计

3.活载剪力图

图三十二

42

4.活载轴力图

图三十三

43

某小区1#住宅楼设计

6.1.4风荷载计算 1.右风计算简图

图三十四

44

2.右风弯矩图

图三十五

45

某小区1#住宅楼设计

3、左风计算简图

图三十六

46

4.左风弯矩图

图三十七

47

某小区1#住宅楼设计

6.1.5地震力计算 1.左地震弯矩图

图三十八

48

2.右地震弯矩图

图三十九

49

某小区1#住宅楼设计

6.1.6重力荷载计算 1、弯矩包络图

图四十

50

2、剪力包络图

图四十一

51

某小区1#住宅楼设计

3、轴力包络图

图四十二

52

6.1.7配筋包络图

图四十三

53

某小区1#住宅楼设计

7、框架结构手算

7.1计算横向框架梁

以7轴与A-C轴之间的框架梁为例，说明框架梁计算方法和过程。

7.1.1基本资料

混凝土强度等级 C30 fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，ftk=2.01N/mm2 钢筋强度设计值 纵向钢筋采用HRB400 fy=360N/mm2 箍筋采用HRB335 fy=300N/mm2 梁截面尺寸 bh250500

计算跨度： l057002505450mm 7.1.2荷载计算

双向板板传给支撑梁的荷载，对于短梁来说为三角形分布，长边梁来说为梯形分布，承受三角形或者梯形分布荷载的框架梁，其内力计算可利用固端弯矩相等的条件把它们简化等效均布荷载。

恒载标准值：gx3.9(2.15.7)1.8/(25.7)=4.4kN/m 活载标准值：qx2.0(2.15.7)1.8/(25.7)=3.6kN/m 恒荷载起控制作用

荷载总设计值：gq1.354.41.40.73.6=15.5kN/m 7.1.3内力计算

为了安全起见计算模型为简支梁

ql215.55.45257.5kNm 跨中弯矩设计值: M88支座处剪力设计值：V0.515.55.4542.2kN 7.1.4配筋计算

计算跨中截面首先要判断跨中截面属于第几类T型截面

b250mm,h500mm,hf'120mm

受压构件受压区有效翼缘计算宽度

54

l5250bf'min(0,b12hf')min(,25012120)min(1750,1690)1750mm

331fcbf'hf'(h0hf'2)1.014.31750120(460120)1201.2106kN.m 2因为M1201.2kN.m 所以属于第一类截面

M57.5106s0.010 '221fcbfh01.014.31750460=112s1120.010.01

As1bf'h0fcfy0.011.0175046014.3 3602319.7mm2实配2三级钢20（As628mm），ρ628/(250470)0.53%0.25%

斜截面受剪承载力配筋计算：

0.25cfcbh00.251.014.3250470420kNV42.2kN截面符合要求 0.7ftbh00.71.43250470117.6kNV42.2kN

故构造配箍筋Ф8@200，可以满足抗剪承载力要求。

7.2柱截面设计

这里仅以第一层7号轴线与C轴线相交处柱为例，说明计算方法和过程，其他柱配筋计算从略。 7.2.1相关参数 1) 材料

22混凝土强度等级为C30,fc14.3N/mm,ft1.43N/mm,11.0。

纵筋为HRB400级，fy300N/mm，箍筋为HPB335级，fyv300N/mm

.2) 几何参数

柱截面尺寸为400mm400mm ，梁保护层厚度为30mm，取asas30mm，

'22h040030370mm，底层柱计算长度l02.11.53.6m。

7.2.2柱正截面承载力计算

55

某小区1#住宅楼设计

由包络图可知C框架柱底层柱最不利内力为M168kNmM296kNm，

N1881kN。

7.2.3按对称配筋计算

计算是否需要考虑P 二阶效应

M10.710.9 M2N1881103轴压比 0.820.9

fcA14.3400400i0.289h0.289400115.6mm

lc3600M31.13412134120.7125.48 i115.6M2因此需要考虑P 二阶效应

Cm0.70.3M10.70.30.70.91 M2c0.5fcA0.514.34004000.608 N18811000l136002(c)2c1()0.6081.206M296104001300(ea)/h0h1300(20)/370N188110001ns1 MCmsM20.911.2096104.83kN.m

M104.830.056m56mm N1881hh400ea取20mm和两者中的较大值，13.3mm，故取ea20mm

303030e0eie0ea562076mm，

eeihas7620030246mm 2假定大偏心受压

N18811030.89b，

1fcbh014.3400370所以假定错误按小偏心受压计算

56

Nb1fcbh0bNe0.431fcbh021fcbh0'(1b)(h0as)18811030.5181.014.34003700.5180.74718811032460.431.014.340037021.014.3400370(0.80.518)(37030) xh00.747370276.39mm

xNe1fcbx(h0)2AsAs'''fy(h0as)188110002461.014.3400276.39(370360(37030)276.39)2782mm2

Asminminbh0.2%400400320mm2

AsAsmin满足最小配筋率要求 x2as'23060mm 满足要求

2选4根三级钢16As804mm 7.2.4 斜截面承载力计算

箍筋加密区长度

Hco3600600mm 66MctMcb6896剪力设计值Vc1.11.150.1kN

Hco3.6截面尺寸检查：

1RE(0.2cfcbh0)1(0.2114.3400400)610kNVc50.1kN 0.75满足要求。

M96106由抗剪承载力计算箍筋，剪跨比：5.23，取3

Vh050.11000370N0.3fcA0.314.34002686.4kN，取N686.4kN

57

某小区1#住宅楼设计

V1.751.75ftbh00.07N1.434003700.07686.492.6kN 131Asv0.435%0.4%，可以 bs可不进行斜截面受剪承载力计算，按构造要求配置箍筋。 加密区配置8@100，四肢箍，v非加密区配8@200，四肢箍。

58

8、楼板计算

8.1双向板计算

8.1.1计算单元简图

双向板的设计以轴5与轴7之间的A、C跨楼面板为例，因为

l025700mm,l013600mm, 8.1.2基本资料

l02l1.58，因为022所以为可按双向板计算。 l01l012混凝土强度等级 C30 fc14.3N/mm

钢筋强度设计值 HRB400 fy360N/mm2

板厚120mm， h012020100mm，取一米宽板带作为计算单元 8.1.3荷载计算

由前面计算可知，楼板的恒载标准值为3.6kN/m, 活载标准值为2.5kN/m2

恒荷控制时：p1.354.31.40.72.59.3kN/m 活荷控制时：p1.24.31.42.57.6kN/m

2荷载总设计值p9.3kN/m取沿板的长边方向每米宽板作为计算单元，每米板宽

222p9.3kN/m。利用弯矩系数表按弹性理论的计算方法计算双向板。

支撑条件：因为该板长边方向都与梁整体连接，所以为两端固支，两边的梁宽分别为250mm和250mm，所以计算跨度lx3600250/2250/23350mm，

ly57002505450mm。

8.1.4每米板宽弯矩计算

跨中最大弯矩为当内支座固定时gqq作用下的跨中弯矩与当内支座铰支时在作用

22下跨中弯矩值之和，支座最大负弯矩为内支座固定时gq作用下的弯矩。

查表得（内支座固定，即三边固定一边简支时）弯矩系数如下：

l010.63 l02 59

某小区1#住宅楼设计

1、跨中弯矩系数：M1x0.0368, M1y0.0076 2、支座弯矩系数：M0x0.0796,M0y0.0572 内支座铰支，即四边铰支时弯矩系数如下 3、跨中弯矩系数： M2x0.0750,M2y0.0271 跨中截面计算：

qqMxM1x(g)M2xlx2222 =250.03683.6+1.25+0.07501.3.35=3.34kNmqqMyM1y(g)M2yly2222 =0.00763.6+1.25+0.02711.255.45=2.26kNm支座截面计算：

M0xM0x(gq)l2x0.07964.3+2.53.3526.07kNmM0yM0y(gq)l2y0.05726.85.45211.55kNm

8.1.5配筋计算

最小配筋率

minmax0.2%,0.45ft/fy0.2%,0.451.43/3600.2%,0.214%0.214%

As,minminbh0.214%1000120256mm2

lx方向跨中配筋 :

as30mmMx3.34106s0.029 221fcbh01.014.3100090112s1120.0290.029b

Asfcbh01fy114.310000.02990105mm2256mm2

3602选配8@200As251mm

60

ly

方向跨中配筋:

as30mm2.26106s0.019

1fcbh021.014.31000902My112s1120.0190.019b

Asfcbh01fy114.310000.0199070mm2256mm2

3602选配8@200As251mm

（2）支座处配筋

lx方向:

as30mmMx06.07106s0.052

1fcbh021.014.31000902112s1120.0520.053b

Asfcbh01fy114.310000.05390193mm2256mm2

3602选配8@200As251mm

ly方向:

as30mm11.55106s0.099 221fcbh01.014.3100090My0112s1120.0520.105b

Asfcbh01fy114.310000.05390376mm2256mm2

3602选配8@100As503mm

61

某小区1#住宅楼设计

9、楼梯计算

9.1楼梯布置

仅以底层楼梯为例

楼梯间开间为2600㎜，进深为5700mm采用板式楼梯，底层为单跑楼梯，共14级踏步，踏步宽270㎜，其踏步的水平投影长度为1327=3510mm。楼梯的踢面和踏面均做做水磨石层，底面为20mm厚水泥石膏砂浆。混凝土强度等级C30。钢筋直径d不小12mm 时采用Ⅲ级钢筋。9.2楼梯梯段斜板设计

取底层中楼梯计算，考虑到楼梯梯段斜板两端与混凝土楼梯梁的固结作用，斜板跨度可按净跨计算。对斜板取每米宽作为其计算单元。 9.2.1、基本资料：

2.几何参数：

楼梯净跨: L13510mm 楼梯高度: H2100mm 梯板厚: t140mm 踏步数: n14 (阶) 上平台楼梯梁宽度: b1200mm 下平台楼梯梁宽度:b2200mm 上平台宽: L32190mm

3.荷载标准值：

可变荷载：q2.50kN/m

2 栏杆荷载：qt0.20kN/m

2

2面层荷载：qm1.70kN/m

永久荷载分项系数: G1.2 可变荷载分项系数: Q1.4 准永久值系数: q0.5

4.材料信息：

混凝土强度等级: C30

2 fc14.3N/mm 2 Rc25.0kN/mm

ft1.43N/mm2

钢筋强度等级: HRB335

fy300N/mm

2 62

保护层厚度：c20mm

2 Rs20.0kN/mm

梯段板纵筋合力点至近边距离：as25mm 支座负筋系数：0.25

9.2.2计算过程：

1. 楼梯几何参数：

踏步高度：h150mm 踏步宽度：b270mm

计算跨度：L0L1L2(b1b2)/23.512.19(0.20.2)/25.9m

梯段板与水平方向夹角余弦值：cos0.874 2. 荷载计算( 取 B = 1m 宽板带)： (1) 梯段板：

面层：gkq(BBh/b)qm(110.15/0.27)1.72.64kN/m 自重：

gktRcB(t/cosh/2)251(0.14/0.8740.15/2)5.88kN/m

抹灰：gksRsBc/cos2010.02/0.8740.46kN/m 恒荷标准值：Pkgkqgktgks2.645.880.469.18kN/m 恒荷控制：

Pn(G)GPkQ0.7Bq1.359.181.40.712.514.84kN/m

活荷控制：

Pn(L)GPkQBq1.29.181.412.514.52kN/m

荷载设计值：Pnmax(Pn(G),Pn(L))14.84kN/m

(2) 平台板：

面层：gkq'Bqm11.71.7kN/m 自重：gkt'RcBt2510.143.5kN/m 抹灰：gks'RsBc2010.020.4kN/m

恒荷标准值：Pk'gkq'gkt'gks'1.73.50.45.8kN/m 恒荷控制：

Pn(G)GPk'Q0.7Bq1.355.81.40.712.510.28kN/m

63

某小区1#住宅楼设计

活荷控制：Pn(L)GPk'QBq1.25.81.412.510.46kN/m

荷载设计值：Ptmax(Pt(G),Pt(L))10.46kN/m 3. 计算简图

斜板的计算简图可用一根假想的跨度为l1n的水平梁替代，如下图所示，其计算跨度取水平投影净长l1n4、计算内力

斜板的内力一般只需计算跨中最大弯矩即可，考虑到斜板两端均与梁现浇，对板有

59006750mm。 0.874pl0214.846.75267.61kNm 约束作用，所以跨中最大弯矩取M10105、配筋计算

h0tc14020120mm

M67.61106s0.328

1fcbh021.014.310001202112s1120.3280.413b

Asfcbh01fy114.32000.413120472.4mm2

3002选10@150实配面积523mm

9.3平台板计算

9.3.1平台计算简化

平台板为近似地按短跨方向的简支单向板计算，取每米宽作为计算单元。平台梁的截面尺寸取bh250mm500mm。由于平台板两端均与梁整结，所以计算跨度取净跨

l2n=1200mm，平台板厚度取t2=120mm。

9.3.2荷载计算

平台板荷载计算表 单位：KN/m 荷载种类 恒荷载 平台板自重 水磨石面层 荷载标准值 25×0.12×1=3 0.8 64

20厚水泥砂浆 恒荷载合计 活荷载 表十一

9.3.3荷载效应组合

20×0.02×1=0.40 4.2 2.5 可变荷载效应控制的组合：p1.24.21.42.58.54kN/m 永久荷载效应控制的组合：p1.354.21.42.50.78.12kN/m 9.3.4内力计算

pl028.541.221.23kNm 考虑平台板两端梁的嵌固作用，跨中最大弯矩取M10109.3.5配筋计算

板的有效高度h0h3090mm

1.23106s0.011

1fcbh021.014.31000902My112s1120.0190.011b

Asfcbh01fy114.310000.0199038mm2256mm2

3602选配8@200As251mm

9.4平台梁计算

平台梁两端搁置在梯柱（TZ）上，所以计算跨度取净l3n=2.6-0.25=2.35m。平台梁的截面尺寸为bh250mm500mm。 9.4.1荷载计算

平台梁荷载计算表 单位：KN/m

荷载种类 恒荷载 由斜板传来的恒荷载 由平台板传来的恒荷载 荷载标准值 9.18×6.75/2=30.98 4.2×1.2/2=2.52 65

某小区1#住宅楼设计

平台梁自重 恒荷载合计 活荷载 表十二

9.4.2荷载效应组合

25×0.5×0.25=2.0 30.98+2.52+2.0=35.5 2.5×（6.75/2+2.6/2）=11.68 可变荷载效应控制的组合：p1.235.51.411.6858.9kN/m 永久荷载效应控制的组合：p1.3535.51.411.680.759.37kN/m

9.4.3内力计算

pl32n59.372.35240.98kNm 最大弯矩 M88最大剪力 V 9.4.4截面设计

1. 正截面受弯承载力计算：

pl3n59.372.3569.76kN 22h0h3050030470mm

M40.98106s0.051

1fcbh021.014.32504702112s1120.0510.052b

Asfcbh01fy114.32500.052470242mm2

360As,minbhmin2505000.2%250mm2

选用 2三级钢18As509mm 2.斜截面受剪承载力计算：

2Vc0.7hftbh00.71.01.4325047092.59kNV69.76kN

所以按造配置箍筋，取8 @200双肢箍筋。

66

Vcs0.7hftbh01.25fyvASVh0s101370 2000.71.01.432503701.25210141.6KNV69.76kN所以抗剪承载力满足要求。

67

某小区1#住宅楼设计

10、 基础设计

10.1基础信息

1、桩

桩选取直径为500mm的混凝土预制管桩，桩顶伸入承台50mm，钢筋保护层厚度50mm。 根据地质资料单桩承载力特征值Ra600kN 。 2、混凝土

22基础采用C30混凝土，fc14.3N/mm,ft1.43N/mm；

3、钢筋

钢筋采用HRB400，fy360N/mm2； 4、保护层厚度

承台保护层厚度取c50mm 。 5、垫层

垫层采用C10素混凝土，厚100mm；

10.2 两桩承台设计

这里以底层A轴与1轴相交的柱子为例 10.2.1初选桩的根数

由地质资料可知单桩承载力特征值Ra600kN

由pkpm得出的荷载组合可知这个柱子的内力基本设计值为

N1430kN,M32kN.m,V24kN

则该柱的内力标准值为

Nk143032241059.3kN,Mk23.7kN.m,Vk17.7kN 1.351.351.35桩根数：

nNk1059.31.7,取n2 Ra60010.2.2冲切验算 承台设计

68

（1）基本参数 初选承台尺寸：

桩距：s3.0dp3.00.51.5m 承台长边：a2(0.50.75)2.5m 承台短边：b2(0.50.25)1.5m

承台高度h0.8m，钢筋保护层取50mm，则承台有效高度为h0.75m 承台埋置深度为1.5m （2）计算桩顶荷载

3取承台及其上土的平均容重G20kN/m

桩顶平均竖向力：

QkNkGk1059.3202.51.51.5585.9kNRa600kN n2(MkVkh)xmax(23.717.70.8)0.75585.9611.1kN1.2Ra960kN22x20.75iQkmaxQk符合设计要求。

QkminQk(MkVkh)xmax(23.717.70.8)0.75585.9560.6kN0 2220.75xi符合设计要求。

相应于荷载效应基本组合时作用于柱底的荷载设计值为：

N1430kN,M32kN.m,V24kN

扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向力设计值

QN1430715kN n2(MVh)xmax(32240.8)0.75715749.1kN 2220.75xi(MVh)xmax(32240.8)0.75715680.8kN 22x20.75iQmaxQQminQ用于后面的承台受冲切计算用 （3）承台受冲切承载力验算

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1、柱边冲切

柱对承台冲切的承载力，可按下式计算：

Fl20x(bca0y)0y(hca0x)hpfth0

FlNNi

0x0y0.84

0x0.20.84

0y0.2式中Fl ：扣除承台及其填土自重，作用在冲切破坏椎体上相应于荷载效应基本组合的冲切力设计值。

hp ：受冲切承载力截面高度影响系数，当h小于等于800mm时，hp=1.0；

ft ：承台混凝土轴心抗拉强度设计值； h0 ：冲切破坏锥体有效高度；

0x,0y ：冲切系数； 0x,0y ：冲跨比，0xa0ya0x ，0y，a0x,a0y为柱边的水平距离，h0h0当a0x(a0y)h0时，a0x(a0y)h0。

由此可得

Fl1430kN

hp1.0

因为a0xh0所以a0xh0

0xa0x7500.840.84=1，0x0.7 h07500x0.210.20.840.840.7

0y0.210.270

同理0y1，0y

20x(bca0y)0y(hca0x)hpfth020.7(0.40.75)2114300.753453kNFl1430kN符合设计要求

2、角桩向上冲切，

c1c20.75m ，a1xa0x ，

1x0x ，a1ya0y ，1y0y 1x1y0.560.560.47

1x0.210.20.560.560.47

1y0.210.2[1x(c2a1y/2)1y(c1a1x/2)]hpfth0[0.47(0.750.75/2)0.47(0.750.75/2)]114300.751134kNQmax749.1kN 符合设计要求 10.2.3承台受剪承载力验算

承台截面受剪切承载力主要为X方向的受剪，验算如下： 剪跨比与上冲垮比相同； 斜截面受剪承载力可按下列公式计算：

Vhsftb0h0 1.75

1.0式中：V：最大剪力设计值

8001hs ：受剪切承载力截面高度影响系数，hs()4

h0 ：剪切系数

 ：计算截面的剪跨比，x离。

ayax,y, ax,ay 为柱边至x，y方向桩边的水平距h0h0b0 ：承台计算截面处的计算宽度； h0 ：计算宽度处的承台有效高度；

则V24kN

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18001800hs()4()41.02

h0750x=0x=1，y=0y=1

x1.751.751.751.750.88 0.88，y1.01.01.0x1.01.01.0yhsyftb0h01.020.8814302.50.752409kNNmax749.1kN

hsxftb0h01.020.8814302.50.752409kNNmax749.1kN

满足设计要求。 10.2.4承台受弯承载力计算 NF1430715kN n2计算截面处的弯矩设计值MxNx10.75715536.25kNm

iiMx536.25106As2206mm2

0.9fyh00.9360750平行于y轴方向选用三级钢18@150均匀布置

My0kNm

所以x方向按构造配筋选用三级钢16@150 10.2.5基础梁配筋计算

以5轴与AC轴的基础梁为例

为了安全基础梁采用如下简支梁计算模型：

基础梁计算模型

其中梁间荷载g1＝(6.50.242.5251.50.24250.30.6)＝17.4kN/m（一层墙荷载+地面以下1.5米水泥砖墙+基梁自重） 活荷载传递给基础梁的荷载

g2(((5.73.6)3.6)1.80.5/5.7)4.54.95kN/m

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活荷载传递给基础梁的荷载

q(((5.73.6)3.6)1.80.5/5.7)2.01.8kN/m

荷载效应组合： 恒荷载起控制作用

q1.35(g1g2)1.40.7q1.35(17.44.95)1.40.71.831.9kN/m

2采用C30混凝土，fc14.3N/mm，HRB400钢筋，fy360N/mm2

梁宽取300mm，高取600mm 以C轴与1~3轴的梁为例

2取a401050mm，则As，min0.2%300(60040)336mm

11Mql231.95.72129.7kNm

88M129.7106as0.10 22fcbho14.3300550112s1120.100.10b

Asfcbh01fy114.33000.06550655mm2

360实配HRB400钢筋3三级钢18，As763mm2> As，min

考虑到梁顶负弯矩的作用，采用对称配筋，梁上部也配HRB400钢筋3三级钢18。

1Vql0.531.96.9110kN0.7ftbho0.71.43300560168.2kN2按照构造要求配箍筋，配8@200。

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致谢

时光匆匆，大学四年的学习生活马上就要结束了，在这大学阶段最后的一个学期里，我们通过毕业设计对大学阶段所学知识进行检验。经过不断的努力，最终完成了这份毕业设计。

首先，我要衷心地感谢我的指导老师严蔚。严老师在毕业设计的整个过程中给了我很大的帮助，从最早确定建筑设计方案，到最后的结构计算严老师都非常用心的在指导我。严老师每周都抽出时间来指导我们，针对每个同学的不同情况，一一给我们答疑，同时告知我们在设计中需要注意的事项，虽然每次只有短短的几个小时，但是却对我们的毕业设计受益匪浅。设计的过程非常开心，这让我觉得自己在大学学到的知识可以用上，不仅仅只是纸上谈兵。同时我还要感谢帮助过我的小伙伴们是他们让我能顺利的完成毕业设计。

最后，衷心地感谢各位出席毕业设计答辩和参与毕业论文评阅的老师，感谢你们在百忙之中抽出时间给予指导。

（指导老师：严蔚）

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参考文献：

[1] 东南大学、天津大学、同济大学合编《混凝土结构(上册)》（第五版）［M］.北京 中国建筑工业出版社 2012年1月

[2] 腾智明、朱金铨.《混凝土结构及砌体结构(下册)》（第二版）［M］.北京 中国建筑工业出版社 2003年6月.

[3] 朱慈勉. 《结构力学（上册）》［M］.北京 高等教育出版社. 2004. [4] 朱慈勉. 《结构力学（下册）》［M］.北京 高等教育出版社. 2004.

[5] 同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆大学合编 《房屋建筑学（第四版）》 ［M］.北京 中国建筑工业出版社. 2005.

[6] 华南理工大学、浙江大学、湖南大学编 《基础工程》［M］.北京 中国建筑工业出版社.2003.

[7] 房屋建筑制图统一标准,GB/T50001-2010.[S] [8] 建筑采光设计标准,GB/T50033-2001.[S] [9] 建筑设计防火规范,GB50016-2006.[S] [10] 建筑结构荷载规范,GB50009-2012.[S] [11] 建筑抗震设计规范,GB50011-2010.[S] [12] 建筑地基基础设计规范,GB50007-2011.[S] [13] 建筑桩基技术规范,GJG94-2008.[S] [14] 混凝土结构设计规范,GB50010-2010.[S]

[15] Lu JF, Jeng DS, Nie WD,Dynamic response of a pile embedded in a porous medium subjected to plane SH waves[J].Computers and Geotechnics,2006,33:404-418. [16] Lee U, Shin JA, Frequency-domain method of structural damage identification formulated from the dynamic stiffness equation of motion[J].Journal of Sound and Vibration,2002,257:615-634.

[17] Yanan Lia, Li Yang, Baojie He, Doudou Zhao, Green building in China: Needs great promotion,[J].Sustainable Cities and Society,2014,11:1-6

[18] Q.S.Lia, Y.Q.Xiao, J.R.Wu, J.Y.Fu, Z.N.Li, Typhoon effects on super-tall buildings,[J].ScienceDirect,2008,313:581-620.

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附录

建筑施工图、结构施工图

1. 2. 3. 8 4. 5. 6. 7. 8. 519. 10. 32 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35. 36. 37. 38. 39. 40. 41. 42. 43. 44. 45. 46. 47. 48. 49. 50. 51. 52. 53. 54. 55. 56. 57. 58. 59. 9660. 61. 62. 63. 64. 65. 66. 67. 68. 69. 70. 71. 72. 73. 74. 75. 76. 77. 78. 79. 80. 81. 82. 83. 84. 85. 86. 87. 88. 51 89. 90. 91. 92. 93. 94. 95. 96. 97. 98. 99. 100. 8 101. 102. 103. 104. 105. 106. 107. 108. 109. 110. 111. 112. 113.

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