底框结构毕业设计计算书

1 建筑设计

1.1设计依据

（1）建设单位认可的总体规划及单体初步设计方案； （2）建设单位提供的设计任务书； （3）建设单位提供的基础设计资料

（4）国家及地方现行的有关设计规范、标准及规程、规定

（5）结构、给水排水、通风空调、电气燃气、通讯信息等专业队建筑专业的各项技术

要求

（6）有关规范：

《民用建筑设计通则》 JGJ37-83 《建筑设计防火规范》 GBJ16-87 《屋面工程质量验收规范》 GB50207-2002 《砌体结构设计规范》 GB50003-2001 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001

《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002

1.2设计要求

本工程建筑耐久等级为二级，耐久年限为50年，抗震设防烈度为7度，内部功能主要满足居住及商业用房功能、防火、疏散等要求，建筑外形简洁明快，体现建筑特征及建筑风格。

1.3工程概况

本工程为句容市农贸街东侧C地块住宅，地上五层，一层为框架，以上为砖混结构，建筑高度为17.9m，总建筑面积为3053.7m，，一层层高为4.2，以上层高均为2.9m，室内外高差0.15m。二类建筑，建筑耐火等级为二级，火灾危险性为轻危险级，屋面防水等级为三级，地震设防烈度为七度，抗震等级为二级，砌体施工质量控制等级为B级，地震设计加速度为0.1g。

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图1-1建筑正立面图

图1-2底层平面建筑图：

1.4具体设计内容

（1）各层平面设计（2）楼梯剖面设计（3）楼梯放大图、节点详图

2 结构设计

2.1设计依据及要求

2.1.1设计依据

（1）工程设计使用年限为50年

2

（2）自然条件

基本风压：W=0.35kN/m 地面粗糙程度：C类 基本雪压：S=0.45kN/m 工程地质

根据某地质勘探部门提供的工程地质勘察报告显示，本工程场地内无活动断裂通过，无不良地质现象，场地稳定，宜于建筑。场地地震基本烈度为七度，场地在七度烈度下不发生液化，场地土类型一层素填土，高压缩性，二层粉质粘土，灰黄色可塑，场地类别为2类，持力层地基承载力标准值为180kPa。

2.1.2设计要求

（1）本工程的建筑结构安全等级为二级，建筑抗震设防类别为丙类建筑，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，基本地震加速度为0.1g，地震作用按7度验算，抗震措施按7度要求，抗震等级为二级，自振周期折减系数为0.7。

（2）设计荷载

活荷载标准值：

住宅部分: 一般房间： 2.0kN/m 阳台： 2.5kN/m 屋面： 0.5kN/m 楼梯： 2.0kN/m 商业部分: 营业房间： 3.5kN/m 商业楼梯： 3.5kN/m

注：荷载取值按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001） （3）规范及规程：

《建筑结构可靠度设计统一标准》 GB50068-2001 《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001 《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002 《砌体结构设计规范》 GB50003-2001 《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002 《建筑抗震设计规范》 GB50011-2001

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2.1.3结构方案

（1）结构选型

该工程为商住综合楼，一层为商业用房，易获得较大的空间和灵活的布置，故选用框架结构体系，大部分采用横向承重的方式，小部分采用纵横向承重的方式，纵向设联系梁与横向框架连接，纵横向对称布置若干剪力墙，本层拟采用钢筋混凝土框架结构。上部四层为住宅，因房间开间较小，故采用砖混结构，大部分为横向承重方式，小部分为纵横向承重方式，控制房屋总体刚度和稳定性用240*300mm圈梁连接。 （2） 基础形式

根据某地质勘探部门提供的工程地质勘察报告，本工程场地内无活动断裂通过，无不良地质现象，场地稳定，宜于建筑。场地地震基本烈度为七度，场地在七度烈度下不发生液化，场地土类型为中硬场地土，场地类别为2类，持力层为粉质粘土层。本工程拟采用柱下独立基础，剪力墙处采用墙下有梁条基。

（3）主要材料

①混凝土强度等级及耐火性要求表

表2－1 混凝土强度等级及耐火性要求表

主楼 基础垫层 基础 基础梁 框架柱 框架梁 楼板 楼梯 强度等级 C10 C30 C30 C30 C30 C30 C30 最大水灰比 0.6 0.6 0.65 0.65 0.65 0.65 0.65 最小水泥用 最大氯离子含量 kg/m3 250 250 225 225 225 225 225 0.3％ 0.3％ 0.3％ 1 1 1 1 最大碱含量kg/m3 3.0 0.3 0.3 不限 不限 不限 不限 ②钢材

HPB235 fy=210N/mm HRB335 fy=300 N/mm

焊条：E42X（用于HPB235），E52X（用于HRB335） ③砌体结构

墙体材料采用KP1烧结粘土多孔砖，混合砂浆。初步确定墙体及材料等级。

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验算柱截面尺寸：

建筑物平均面荷载：N＝（7859.648×3+8651.609+7745.8435）/5×53.6×10.9＝13.68kN 中柱的实际荷载：N=13.68×（3.9+3.3+5.1+5.8）/2×1.25×5＝1547.55kN

Ac?1547.550.9?14.3?10-3?120244mm故所选柱可用。

2

2.5楼梯计算

2.5.1楼梯板

（1）示意图：

图2-1楼梯 坡面图

（2）基本资料：

①依据规范：

《建筑结构荷载规范》（GB 50009－2001） 《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002） ②几何参数：

楼梯净跨: L1 = 2700 mm 梯板厚: t = 100 mm

楼梯高度: H = 1400 mm

踏步数: n = 10(阶)

下平台楼梯梁宽度: b2 = 240 mm

上平台楼梯梁宽度: b1 = 240 mm ③荷载标准值：

可变荷载：q = 2.00kN/m2

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面层荷载：qm = 6.07kN/m2

栏杆荷载：qf = 0.20kN/m ④材料信息：

混凝土强度等级: C30 ft = 1.43 N/mm2

fc = 14.30 N/mm2

Rc=25.0 kN/m3

fy = 300.00 N/mm2 Rs=20 kN/m3

钢筋强度等级: HRB335 抹灰厚度：c = 20.0 mm

梯段板纵筋合力点至近边距离： as = 20 mm 支座负筋系数： α = 0.25 （3）计算过程：

①楼梯几何参数：

踏步高度：h = 0.1400 m 踏步宽度：b = 0.3000 m

计算跨度：L0 = L1＋(b1＋b2)/2 = 2.70＋(0.24＋0.24)/2 = 2.94 m 梯段板与水平方向夹角余弦值：cosα = 0.906 ②荷载计算( 取 B = 1m 宽板带)： 梯段板：

面层：gkm = (B＋B·h/b)qm = (1＋1×0.14/0.30)×6.07 = 8.90 kN/m

自重：gkt = Rc·B·(t/cosα＋h/2) = 25×1×(0.10/0.91＋0.14/2) = 4.51 kN/m 抹灰：gks = RS·B·c/cosα = 20×1×0.02/0.91 = 0.44 kN/m

恒荷标准值：Pk = gkm＋gkt＋gks＋qf = 8.90＋4.51＋0.44＋0.20 = 14.05 kN/m 恒荷控制：

Pn(G) = 1.35gk＋1.4·0.7·B·q = 1.35×14.05＋1.4×0.7×1×2.00 = 20.93 kN/m 活荷控制：Pn(L) = 1.2gk＋1.4·B·q = 1.2×14.05＋1.4×1×2.00 = 19.66 kN/m 荷载设计值：Pn = max{ Pn(G) , Pn(L) } = 20.93 kN/m ③正截面受弯承载力计算：

左端支座反力: Rl = 30.77 kN 右端支座反力: Rr = 30.77 kN

最大弯矩截面距左支座的距离: Lmax = 1.47 m 最大弯矩截面距左边弯折处的距离: x = 1.47 m Mmax = Rl·Lmax－Pn·x2/2

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= 30.77×1.47－20.93×1.472/2 = 22.62 kN·m

配筋率：ρ= 0.013767

相对受压区高度：ζ= 0.288815

纵筋(1号)计算面积：As = 1101.35 mm2

支座负筋(2、3号)计算面积：As'=αAs = 0.25×1101.35 = 275.34 mm2 （4）计算结果：(为每米宽板带的配筋)

①1号钢筋计算结果(跨中)

计算面积As:1101.35 mm2 采用方案：Φ14@100 实配面积：1539.38 mm2

②2/3号钢筋计算结果(支座)

计算面积As': 275.34 mm2 采用方案：Φ 10@200 实配面积：392.70 mm2

③4号钢筋计算结果

采用方案：Φ 6@200 实配面积：113.10 mm2

2.5.2平台梁

设平台梁截面b=240mm h=350mm （1）荷载计算

梁自重 25×0.2×（0.3-0.08）=1.1kN/m 梁侧粉刷 0.02×（0.3-0.08）×2×20=0.18kN/ m 平台板传来 2.8×1.5/2=2.1 kN/ m 梯段板传来 6.07×2.9/2=8.8 kN/ m 恒载合计 gk=12.18k2N /m?(2.9?/2 活载 qk?2.01.?5/2)24 .4kN/m 总荷载设计值 p?1.2?12.?18?1.4?4.4（2）截面设计

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720.

水平计算跨度 l0?1.05ln?1.05?(2.6?0.24)?2.48m 弯矩设计值M=pl2?n8118?20.776?2.48?15.97kN.m2

V=1pln?1?20.776?2.48?25.76kN

22 截面按倒L形计算 bf?b?5h,f?200?5?80?600mm h0?300?3?0 mm270

,,,fcbfhf(h0?1hf)?9.6?600?80?(270?1?80)?105.984?19.41kN.m22 属于第一类型T形截面

as=Mfcbh02?159700009.6?200?2702?0.114

γs?(1?1?2sa)/?20 .939 A=sMγSfyh0=159700002?209.97 mm0.9?39?300270 配Φ8@200 （302mm2）,分布筋Φ8@200

2.5.3阳台挑梁设计：

采用C30，HRP335级钢筋 抗倾覆验算：

L1=1500mm >2.2ho=2.2×240=528mm

3Xo=1.254240=76mm 计算由Fk=p1g1挑梁自重荷载设计值产生的倾覆力矩

2

Mov=1.5×4.6×（1.5+0.016）+0.5×[1.4×8.25+1.5×（9.9+1.5）]×（1.5+0.076）=82.03kN.m

计算由本层恒载、挑梁自重和本层墙体自重产生的抗倾覆力矩。 墙为240mm，0.24×19=4.56kN/m2

2

Mr=0.8Gr（L2-Xo）=0.8×[（10.2+1.44）×0.5×（1.6-0.076）+14.7×（1.6+1.6）

×（1.6-0.076）+4.56×2.8×.6+（0.5×1.6-0.076）+4.56×（2.8-1.6）×（0.5×1.6-0.076）]=116.74kN.m

抗倾覆验算：

Mr=116.74>Mov=82.03kN.m 满足要求。

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（1）挑梁下砌体的局部受压承载力验算：

N1=2R=2×{1.5×4.6+[1.5×（9.9+1.5）+1.4×8.25（1.5+0.072）}=103.88kN ηγfA1=0.7×1.5×1.43×1.5×240×240=129.73kN N1=103.88kN<ηγfA1=129.33kN （2）挑梁承载力计算：

Mmax=Mov=82.03kN.m

Vmax=1.5×4.56+[1.4×8.25+1.5×（9.9+1.5）]×1.5=60.08kN Hbo=240-35=205mm

αs=Mfcmbhbo2=82.03×10

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/11×240×2052=0.739则ξ=0.767

As=ξbhb0fcm/fy?0.767×240×205×11/300=1103mm2 选配322（1884 mm2）

0.25fcbhb0=0.25×14.3×240×205=175.89kN>60.08kN

则截面满足要求：

0.07fcbhb0=0.07×14.3×240×205=49.25kN

需按计算配箍筋：

nAsv1s?V?0.07fcbhb01.5fyrhb0?60.08?10?49.25?101.5?300?20533?0.117

配双肢箍Φ8@100

nAsv1s?2×28.3/200=0.283>0.117

2.6框架侧移刚度计算

底部框架-抗震墙房屋结构布置应符合：

（1）上部的砌体抗震墙与底部框的架或抗震墙应对齐或基本对齐。

（2）房屋的底部，应沿纵横两方向设置一定数量的抗震墙，并应均匀对称布置或基本均匀对称布置，6、7度且总层数不超过5层的底层框架-抗震墙房屋，应允许采用嵌于框架之间的砌体抗震墙，但应计入砌体墙对框架的附加轴力和附加剪力，其余方法应采用钢筋混凝土抗震墙。

（3）底层-抗震墙房屋的纵横两个方向，第二层与底层侧刚度的比值6、7度时不应大

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