【導(dǎo)讀】設(shè)計(jì)使用年限為50年，耐火等級(jí)II級(jí)，采光等級(jí)為II級(jí)，抗震等級(jí)為三。混凝土框架結(jié)構(gòu)；的要求來(lái)確定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造措施。

　　

【正文】 能布置方式采用不同的柱網(wǎng)布置方式。商廈應(yīng)根據(jù)貨柜布置及內(nèi)部交通組織等來(lái)合理選擇柱網(wǎng)，以提高平面的 使 用 率 和 結(jié) 構(gòu) 的 經(jīng) 濟(jì) 性 。 柱 網(wǎng) 圖 ： 梁柱截面 的確定見(jiàn)結(jié)構(gòu)計(jì)算部分 樓梯方案選擇 最常見(jiàn)的現(xiàn)澆式樓梯有板式樓梯和梁式樓梯，板式樓梯的優(yōu)點(diǎn)是下表面平整，施工支 模方便，外觀(guān)輕巧。缺點(diǎn)是斜板較厚，其混凝土用量和鋼筋用量都較多。本設(shè)計(jì) 選擇雙跑現(xiàn)澆板式樓梯。樓梯梁的尺寸為 200mm*300mm，樓梯間的墻設(shè)為非承重墻，故墻間設(shè)暗柱，尺寸為 200mm*300mm。 三縫的設(shè)置 沉降縫： 當(dāng)建筑物有高度變化超過(guò) 10m 的建筑部分，或者主體與裙房高度相差很大時(shí)，原則上應(yīng)設(shè)置沉降縫。但是設(shè)了沉降縫之后，會(huì)使縫部位的防水造成困難，而且兩側(cè)上部結(jié)構(gòu)易碰撞造成危害。因此 應(yīng)加強(qiáng)構(gòu)造措施而盡量不設(shè)縫。對(duì)于本設(shè)計(jì)，地基承載力較高。故不設(shè)沉降縫。 伸縮縫：現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度不宜超過(guò) 55m ，否則應(yīng)設(shè)伸縮縫，若不設(shè)應(yīng)采取一定的措施。故本設(shè)計(jì)不設(shè)伸縮縫。 抗震縫： 如出現(xiàn)以下情況則應(yīng)設(shè)抗震縫： ①平面長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)或突出部分過(guò)多； ②建筑各部分的結(jié)構(gòu)剛度或荷載相差過(guò)大； ③地基不均勻，各部分沉降差過(guò)大； ④房屋有較大錯(cuò)層。 由于本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)均勻、對(duì)稱(chēng)、規(guī)則、剛度和質(zhì)量變化均勻，故不必設(shè)抗震縫。 樓板尺寸 樓板為現(xiàn)澆雙向板，具體樓板采用尺寸見(jiàn)計(jì)算部分。 2． 2． 4． ①平面結(jié)構(gòu)假定：本工程平面為正交布置，可認(rèn)為每一方向的水平里只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力； ②樓板在自身平面內(nèi)剛性假定； ③由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整、布置對(duì)稱(chēng)均勻，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不考慮扭轉(zhuǎn)的影響。 在以上基本假定的前提下，將空間框架結(jié)構(gòu)分解成縱向和橫向兩種平面體系，樓板的作用是保證各片平面結(jié)構(gòu)具有相同的水平側(cè)移。 2． 4． 在橫向水平力作用下，將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為剛結(jié)計(jì)算體系，計(jì)算簡(jiǎn)圖祥見(jiàn)結(jié)構(gòu)計(jì)算部分。 2． 多 層建筑水平力包括地震作，用和風(fēng)荷載。本建筑高度小于 30m，故風(fēng)荷載不大。地震作用計(jì)算方法按《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行，對(duì)高度不超過(guò) 40m 變形以剪切變形為主的且質(zhì)量和剛度沿高度分布均勻的結(jié)構(gòu)，采用底部剪力法 計(jì)算 。 豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重（恒載）和使用荷載（活載），結(jié)構(gòu)自重可由構(gòu)件截面尺寸直接計(jì)算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。使用荷載（活荷載）按荷載規(guī)范取值，樓面活載折減系數(shù)按荷載規(guī)范取用。 2． 豎向荷載轄內(nèi)力計(jì)算首先根據(jù)樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，將豎向和荷載傳遞給每榀框架?？蚣芙Y(jié)構(gòu) 在豎向荷載作用下的內(nèi)力用力距分配法。 水平荷載作用下的內(nèi)力 水平荷載首先在總框架之間分配，然后將總框架分得份額按各榀框架的剪切剛度進(jìn)行分配。 組合 荷載組合 本工程考慮了四中內(nèi)力組合，即 QKGK SS ? QKGK SS ? )( WKQKGK SSS ?? ? ?? ?EKQKGKRE SSS ??? ② 控制截面積不利內(nèi)力 框架梁控制截面積不利內(nèi)力為：支座截面， maxM? ， maxV ；跨中截面， maxM 。 框架柱控制截面為每層上、下截面，每截面應(yīng)組合： max||M 及相應(yīng) N 、 V ， maxN 即相應(yīng) M 、V ， maxN 及相應(yīng) M 、 N 。 2． 基礎(chǔ)類(lèi)型的選擇應(yīng)遵照安全、適用、經(jīng)濟(jì)既便于施工的原則進(jìn)行，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)工程地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)情況、荷載大小、建筑物對(duì)沉降的要求、工程造價(jià)、施工技術(shù)設(shè)備等因素綜合確定。 地質(zhì)設(shè)計(jì)條件 ①工程地質(zhì)概況：場(chǎng)地平坦，在水平方向的層分布均勻。 ②水文地質(zhì)概況：常年地下水位 ~ ?? 。 ③地震設(shè)防烈度為 7 度，地震分組二組，建筑場(chǎng)地為 類(lèi)。 ④土壤最大凍結(jié)深度 50cm。 基礎(chǔ)選型 由于本工程為多層框架結(jié)構(gòu)，高度較低，地質(zhì)條件較好，所以考慮設(shè)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深 ，便可以滿(mǎn)足承載力的要求。 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 3． 1 結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 及 初 步確定 梁、柱、板截面尺寸 3． 1． 1 材料 梁板柱混凝土采用 C30,梁柱中箍筋和板及基礎(chǔ)板底內(nèi)鋼筋采用 HPB235 級(jí)，梁柱中縱 向受力鋼筋采用 HRB400 級(jí) 。 3． 1． 2 框架梁截面尺寸 框架梁的截面尺寸應(yīng)該根據(jù)承受豎向荷載的大小、梁的跨度、框架的間距、是否考慮抗震設(shè)防要求以及選用的混凝土材料強(qiáng)度等諸多因素綜合考慮確定。 一般情況下，框架梁的截面尺寸可參考受彎構(gòu)件按下式估算：主梁高 h=(1/10～ 1/18) l，其中 l 為梁的跨度。框架梁寬取與墻等寬 250 mm。在抗震結(jié)構(gòu)中，梁截面寬度不宜小于200mm，梁截面的高寬比不宜大于 4，梁凈跨與截面高度之比不宜小于 4。 根據(jù)以上內(nèi)容初選截面尺寸如下： 橫向主梁高： h=(1/10～ 1/18)l =（ 1/0~1/18） 6000=330~600 取 b h=250mm 500mm。 縱向主梁高： h=(1/12~1/20)l=(1/12~1/20)? 4200=350~200mm 取 b h=250mm 350mm。 陽(yáng)臺(tái)縱向次梁高： b h=240mm 250mm. 3． 1． 3 框架柱截面尺寸 框架柱的截面形式通常大多為方形、矩形。柱截面的寬與高一般取層高的 1/15～ 1/20，同時(shí)滿(mǎn)足 ? ?0 /25hl? 、 ? ?0 /30bl?????， l0 為柱計(jì)算長(zhǎng)度。多層房屋建筑中，框架柱截面的寬度和高度不宜小于 300mm；柱截面高度與寬度之比為 1～ 2。柱凈高與截面高度之比宜大于 4。 在計(jì)算中，還應(yīng)注意框架柱的截面尺寸應(yīng)符合規(guī)范對(duì)剪壓比 ( 0/ cccc hbfV )、剪跨比( cVhM/?? )、軸壓比 ( cccN hbfN /?? )限值的要求，如不滿(mǎn)足應(yīng)隨時(shí)調(diào)整截面尺寸，保證柱的延性?？拐鹪O(shè)計(jì)中柱截面尺寸主要受柱軸壓比限值的控制，如以 ω 表示柱軸壓比的限值 ，則柱截面尺寸可用如下經(jīng)驗(yàn)公式粗略確定： 2 cGnFAa f ???? 式中； A—— 柱橫截面面積， m2，取方形時(shí)邊長(zhǎng)為 a； n—— 驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)； F—— 驗(yàn)算柱的負(fù)荷面積，可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸確定， m2； fc—— 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；混凝土 C30，則 fc = 310? KN/ m2 . ω—— 框架柱最大軸壓比限值，三級(jí)框架取 。 φ—— 地震及中、邊柱的相關(guān)調(diào)整系數(shù)， 7 度中間柱取 邊柱取 ， 8 度中間柱取 、邊柱取 ； G—— 結(jié)構(gòu)單位面積的重量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算鋼筋混凝土高層建筑約為 12～ 14kN／ m2。 223 . 6 3 . 6 5 . 1 5 . 7 1 9 . 4 422F m m??? ? ?,n=4, 根據(jù) 2 2 231 4 4 1 9 . 4 4 1 . 1 0 . 0 9 3 ,0 . 9 1 4 . 3 1 0cG n FA a m mf ?? ??? ? ? ? ? 則 :a=305mm 初步選定底層柱截面 取 450mm 450mm. 2~5 層柱截面 取 350mm 350mm 3． 1． 4 板截面尺寸 選擇的板有單向板（彈性計(jì)算即板區(qū)格長(zhǎng)邊計(jì)算跨度 /短邊計(jì)算跨度 2）和雙向板（彈性計(jì)算即板區(qū)格長(zhǎng)邊計(jì)算跨度 /短 邊計(jì)算跨度 ? 2），并大于 L/40,且根據(jù)板厚一般為 100~150mm， 綜上取板厚為 100mm。 3． 2 重力荷載的計(jì)算 3． 2． 1 屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 屋面恒荷載（上人） 30 厚的細(xì)石混凝土保護(hù)層 22 = KN/㎡ 高聚物改性瀝青防水卷材 ㎡ 20 厚的水泥砂漿找平層 20 = KN/㎡ 150 厚的水泥蛭石保溫層 5 = KN/㎡ 1:10 水泥珍珠巖找坡 (坡度 2%) （ 1/2 2% 1/2 +30) 11= KN/㎡ 20 厚 1： 3 水泥砂漿找平層 20= KN/㎡ 100 厚的現(xiàn)澆樓板 25=㎡ 15 厚的天棚抹灰 17= KN/㎡ 合計(jì) ㎡ 樓面恒荷載： 彩色水磨石樓面 25=㎡ 20 厚的 1:3 水泥砂漿抹面壓實(shí)趕光 20=㎡ 100 厚的鋼筋混凝土樓板 25=㎡ 15 厚的天棚抹灰 17= KN/㎡ 合計(jì) 3． 2． 2 樓面及屋面可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 上人屋面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 KN/㎡ 樓面活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 KN/㎡ 屋面雪荷載的標(biāo)準(zhǔn)值 ㎡ 3． 2． 3 構(gòu)件的自重計(jì)算 梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料的容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載 。 具體的計(jì)算過(guò)程如下： 框架橫梁的自重： 25＝ 框架縱梁的自重 ： 25＝ 2KN/m 框架柱自重（底層）： 25 ＝ KN （其他層）： 25 ＝ KN 外墻重：外墻墻體為 250 厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，墻面的做法為 :7 厚的 1:3 的水泥砂漿抹面 。7 厚的 1:3 的水泥砂漿找平掃毛 。7 厚 1:3 的水泥砂漿抹平壓光刷帶出小麻面。 則外墻 的單位面積的重力荷載為： +20 + 12= KN/m2 內(nèi)墻重：內(nèi)墻為 250 厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊，墻面做法為：噴內(nèi)墻涂料 。8 厚水泥石灰膏砂漿打底掃光 。7 厚 1:: 水泥石灰膏砂漿找平掃毛 。5 厚的 1::3 的水泥石灰膏砂漿壓實(shí)抹光。 則內(nèi)墻的單位面積的重力荷載為： + 12 2＝ KN/㎡； 木門(mén)的單位面積重力荷載為 KN/㎡； 鋁合金門(mén)窗單位面積重力荷載為 KN/㎡。 3． 2． 4 重力荷載的代表值 墻體的重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 2~5 層外墻： G?外墻 = [3* （ + ）*2(8**+4**+4**+2**+8**)**4]= 內(nèi)墻： G?內(nèi) 墻 =*3**24=601 KN 女兒墻： G?女 兒 墻 =*19**= KN 板重： G?樓 板 =25***=1197 KN 橫梁自重： AB 橫梁 G?梁 a =**25*=15KN BC 橫梁 G?梁 b =**25*= 縱梁自重： G?縱 梁 =**25*3*= KN 柱重： G?柱 =**25*3**45= KN 屋面 G?屋 面=**= KN 門(mén) G?門(mén)=*= KN 窗 G?窗=（ ++++） *=35 KN 首層墻外墻=*[(+)*2(8**+4**+4**+2**+8**)**4]= 內(nèi)墻： G?內(nèi) 墻 =*3**24=601 KN 柱重： G?柱 =**25*3**45= KN 大門(mén)： G?門(mén) ＝ 2＝ 首層窗重： G?窗 =（ ++++） *=35 KN 2~5 層陽(yáng)臺(tái)重： G= 25（ 2+ 4） = 各質(zhì)點(diǎn)重力荷載的代表值： G5= （ +.5*.45 ）**+++++*++*601+*+*35+ KN G4=G3=G2=（ +2/2） *（ *+*4） ++++601+35+= KN G1=（ *2/2） *（ *+*4） +*45++601+++35+= KN 3． 3 框 架側(cè)移剛度的計(jì)算 梁的線(xiàn)剛度 /b c bi EI l? 其中 Ec 為混凝土的彈 性模量； l 為梁的計(jì)算跨度； bI 為梁截面的慣