\o"陜西工業(yè)職業(yè)技術學院教學樓設計"咸陽H酒店框架結(jié)構(gòu)設計[摘要]：此次畢業(yè)設計的題目為《咸陽H酒店》，采用框架結(jié)構(gòu)進行設計，設計樓體一共為六層，總建筑面積約為5000平方米。當?shù)氐膱龅仡愋蜑棰蝾悎龅兀拐鸱懒褟姸葹?度，基本風壓為0.35kN/m2本次設計包括建筑設計、結(jié)構(gòu)設計兩部分。依據(jù)當?shù)丶皣覍墓こ谭ㄒ?guī)，貫徹落實“質(zhì)量第一，安全至上”的設計準則。建筑設計部分繪制建筑平面圖、建筑立面圖和建筑剖面圖。在結(jié)構(gòu)設計中，首先進行梁、板、柱的截面尺寸估算，然后確定恒荷載、活荷載和地震作用等荷載代表值，依據(jù)相關的法律規(guī)定規(guī)范為標準，選擇合適的計算法計算出相關的荷載。隨后完成截面的計算和配筋計算。最后繪制出相應的結(jié)構(gòu)設計圖紙。[關鍵詞]：框架結(jié)構(gòu)；建筑結(jié)構(gòu)設計；材料等級；配筋計算；內(nèi)力組合目錄52591建筑設計 頁共80頁7.3.2框架柱斜截面計算（1）柱截面驗算以首層邊柱為例，柱截面b×h為600×600mm，剪力設計值為296.49kN。。ho=600-35=565mm首層結(jié)構(gòu)高度為5.2m，故首層凈高Hn=5.2-0.7=4.5m剪跨比4.5/2/0.565=3當時，取。剪力應滿足0.20×14.3×600×565/1000=969.54kN296.49<969.54kN，滿足要求。（2）柱截面驗算柱截面剪力設計值應滿足如下公式：N為有震組合下（與剪力設計值V同一組合）柱軸力設計值，且該值≤。表7-12框架柱斜截面計算層號柱NVmaxh0fyvftλAsv/s實配箍筋類型6F邊柱243.46159.935653601.432.566<0C8@200/1000.75復合0.6中柱286.7178.255653601.432.566<0C8@200/1000.75復合0.65F邊柱560.77185.925653601.432.566<0C8@200/1000.75復合0.6中柱659.25217.995653601.432.5660.03C8@200/1000.75復合0.64F邊柱967.15244.885653601.432.5660.06C8@200/1000.75復合0.6中柱1017.13287.365653601.432.5660.22C8@200/1000.75復合0.63F邊柱1357.94283.035653601.432.5660.11C8@200/1000.75復合0.6中柱1380.22343.615653601.432.5660.35C8@200/1000.75復合0.62F邊柱1544.4351.015653601.432.5660.34C8@200/1000.75復合0.6中柱1544.4428.215653601.432.5660.66C8@200/1000.75復合0.61F邊柱1544.4296.495653601.4330.19C8@200/1000.75復合0.68.板截面設計圖8-1板的平面布置圖8.1荷載計算表8-1樓板面荷載板區(qū)隔編號gk（kN/m2）qk（kN/m2）g（kN/m2）q（kN/m2）g+pg+p/2p/2A4.325.5938.597.091.5B4.325.5938.597.091.5恒載分項系數(shù)為1.3，活載分項系數(shù)1.5。8.2板的彎矩計算根據(jù)板的寬長比查表可以求出雙向板的彎矩系數(shù)。對于編號A板，寬長比為0.545，板的跨中系數(shù)為0.04、0.0093，支座系數(shù)為-0.0828、-0.057，周邊簡支時的跨中系數(shù)為0.0899、0.0206。對于編號B板，寬長比為0.417，板的跨中系數(shù)為0.04、0.0038，支座系數(shù)為-0.0829、-0.057，周邊簡支時的跨中系數(shù)為0.0965、0.0174。雙向板跨中彎矩雙向板支座彎矩其中、、分別為跨中彎矩系數(shù)、支座彎矩系數(shù)、簡支時跨中彎矩系數(shù)。表8-2彎矩計算區(qū)格截面彎矩(kN.m)彎矩調(diào)整(kN.m)A跨中（短板）0.04×7.09×3.62+0.0899×1.5×3.62=5.425.42+1.26×0.2=5.67跨中（長板）0.0093×7.09×3.62+0.0206×1.5×3.62=1.261.26+5.42×0.2=2.34支座（短板）-0.0828×8.59×3.62=-9.22-9.22支座（長板）-0.057×8.59×3.62=-6.35-6.35B跨中（短板）0.04×7.09×32+0.0965×1.5×32=3.863.86+0.48×0.2=3.96跨中（長板）0.0038×7.09×32+0.0174×1.5×32=0.480.48+3.86×0.2=1.25支座（短板）-0.0829×8.59×32=-6.41-6.41支座（長板）-0.057×8.59×32=-4.41-4.418.3板的配筋計算板的厚度h=120mm，根據(jù)環(huán)境類別取板的保護層厚度為15mm，假定板底鋼筋直徑d為10mm，短邊方向跨中配筋計算時，板的有效高度ho=h-15-d/2=100mm；由于板底為雙向受力鋼筋，短邊鋼筋在下，故長邊方向跨中配筋計算時，板的有效高度ho=h-15-d-d/2=90mm。。板配筋不僅要滿足計算的要求還得滿足最小配筋率的要求。由規(guī)范可知板的最小配筋率。最小配筋面積為0.2×0.01×1000×120=240mm2板配筋計算按如下公式計算：；；表8-3板配筋計算A區(qū)格跨中B區(qū)格跨中支座短邊方向長邊方向短邊方向長邊方向A/AA/BB/BM5.672.343.961.25-9.22-6.41-4.410.040.020.0280.0110.0640.0450.0310.9800.9900.9860.9940.9670.9770.984160.7172.95111.5638.81264.85182.25124.49實際配筋C8@200C8@200C8@200C8@200C8@180C8@200C8@200配筋面積(mm2)251251251251279251251(mm2)240240240240240240240滿足要求9.樓梯設計由樓梯平面和剖面可知，標準層踏步尺寸為150×270mm，標準層層高為3600mm。樓梯梁板混凝土等級為C30，梯柱混凝土等級為C30，梯板鋼筋為HRB400，梯梁梯柱縱向受力鋼筋與箍筋級別同框架梁柱鋼筋。樓梯面層為30mm厚現(xiàn)制水磨石面層，底部為15mm厚水泥石灰砂漿，樓梯活載為3.5kN/m2。9.1梯板設計計算（1）梯板厚度的估算b=(1502+2702)^0.5=308.9mm，故cosα=270/308.9=0.874梯板的水平投影長度ln=2970mm，梯板的斜向凈長為ln/cosα=2970/0.874=3398mm；梯板厚度h=（1/30~1/25）×3398=113.3~135.9mm，取h=120mm（2）荷載統(tǒng)計表9-1梯板荷載計算荷載種類荷載標準值（kN/m2）分項系數(shù)荷載設計值（kN/m2）永久荷載30mm水磨石面層0.65×（0.15+0.27）/0.27=1.011————踏步自重0.15×0.5×25=1.875————梯板自重0.12×25/0.874=3.432————板底粉刷0.015×17/0.874=0.292————小計6.611.3g=6.61×1.3=8.593可變荷載3.51.5q=3.5×1.5=5.25合計————13.843（3）跨度計算梯段板單跨兩端與支撐構(gòu)件整澆，lo=ln=2970mm。（4）內(nèi)力計算跨中彎矩13.843×2.972/10=12.21kN.m120-25=95mm，b=1000mm1000000×12.21/14.3/952=0.0951-(1-2×0.095)^0.5=0.10.5×(1+(1-2×0.095)^0.5)=0.951000000×12.21/0.95/360/95=376mm20.2%0.2×120×1000×0.01=240mm2板底受力鋼筋選用C10@200（AS=393mm2），梯板支座筋選用C8@200(251mm2)，分布鋼筋C8@270，每踏步下一根。。9.2平臺板設計計算（1）平臺板厚度的估算平臺板ln=1900mm；平臺板厚度h≥1/30ln=63.33mm，取h=100mm（2）荷載統(tǒng)計表9-2平臺板荷載計算荷載種類荷載標準值（kN/m2）分項系數(shù)荷載設計值（kN/m2）永久荷載30mm水磨石面層0.65————平臺板自重0.1×25=2.5————板底粉刷0.015×17=0.255————小計3.4051.3g=3.405×1.3=4.427可變荷載3.51.5q=3.5×1.5=5.25合計————9.677（3）跨度計算平臺板lo=ln=1900mm。。（4）內(nèi)力計算跨中彎矩9.677×1.92/8=4.37kN.m100-15-5=80mm，b=1000mm1000000×4.37/14.3/1000/802=0.0481-(1-2×0.048)^0.5=0.0490.5×(1+(1-2×0.048)^0.5)=0.9751000000×4.37/0.975/360/80=156mm20.2×100×1000×0.01=200mm2板底受力鋼筋C8@200（AS=251mm2），分布鋼筋C8@200（AS=251mm2），布置時雙層雙向拉通鋼筋。。9.3平臺梁設計計算（1）平臺梁截面估算平臺梁跨度lc=3600mm；梁高h≥1/12lc=300mm，取h=200mm，b=400mm。（2）荷載統(tǒng)計表9-3梯梁荷載計算荷載種類荷載標準值（kN/m）分項系數(shù)荷載設計值（kN/m）永久荷載平臺板傳遞荷載3.405×1.9/2=3.23————梯板傳遞荷載6.61×2.97/2=9.82————平臺梁自重0.2×（0.4-0.1）×25=1.5————梁底抹灰自重0.015×（0.4-0.1）×2×17=0.15————小計14.71.3g=14.7×1.3=19.11可變荷載3.5×（1.9/2+2.97/2+0.2）=9.221.5q=9.22×1.5=13.83合計————32.94（3）跨度計算平臺板lo=lc=3600mm，凈跨為ln=3600-200=3400mm（4）內(nèi)力計算跨中彎矩32.94×2.972/8=36.32kN.m32.94×0.5×3.4=56kN400-35=365mm，b=200mm36.32×1000000/14.3/200/3652=0.0951－(1－2×0.095)^0.5=0.10.5×(1+(1-2×0.095)^0.5)=0.951000000×36.32/0.95/360/365=291mm20.25×200×400×0.01=200mm2梁底受力鋼筋選用2C16（As=402mm2），梁頂配筋與梁底一致。。0.7×1.43×200×365/1000=73.07kNV=56kN<73.07kN，故按構(gòu)造要求配置箍筋；；×0.28=0.28×1.43/360=0.111%故梯梁箍筋選配C8@200，實際配箍率為0.502%，故滿足要求。10.基礎設計依據(jù)地質(zhì)土層的情況，本設計基礎采用獨立基礎；基礎持力層選用礫砂，未修正地基承載力特征值為265kPa；根據(jù)內(nèi)力組合表，查到邊柱和中柱控制內(nèi)力，分別對其進行基礎設計；控制內(nèi)力如下表所示。混凝土采用C30，鋼筋采用HRB400，相應的參數(shù)：fc=14.3kN/m2、ft=1.43kN/m2、fy=360kN/m2。表10-1一層柱底控制內(nèi)力控制內(nèi)力柱編號N(kN)M(kN.m)V(kN)邊柱標準值1954.8820.73-7.98設計值2602.1627.84-10.71中柱標準值2389.69-18.717.19設計值3195.2-25.19.6510.1邊柱獨立基礎設計10.1.1邊柱基礎底面尺寸確定基礎埋深為基底至室外地面的高度，假設基礎高度為750m，故基礎埋深d為0.75+0.55=1.3m，由持力層土層參數(shù)查規(guī)范可知：深度修正系數(shù)為4.4?；滓陨贤恋募訖嗥骄囟龋?7.4kN/m3深度修正后地基承載力特征值：265+4.4×17.4×(1.3-0.5)=326.25kpa1.3+0.45/2=1.525m邊柱柱底軸力標準值為：1954.88kN邊柱基底計算面積1954.88/(326.25-20×1.525)=6.61m2，由于柱底偏心距的存在，基底計算面積增大10%，即1.1×6.61=7.27m，一般l/b=（1.2~2.0），取基礎長度為3.2m，寬度為2.3m，基底面積為7.36>7.27mm2,滿足要求，另外基礎寬度小于3m，無需進行寬度修正。10.1.2持力層承載力驗算20×1.525×7.36=224.48kN基底彎矩20.73+7.98×0.75=26.7kN.m偏心距26.7/2179.36=0.012m<L/6=3.2/6=0.533m?；灼骄鶋毫χ担?（(224.48+1954.88)/7.36=296.11<fa=326.25kpa，故滿足要求。 基底邊緣的最大壓力值:296.11×(1+6×0.012/3.2)=302.77<1.2fa=391.5kpa，故滿足要求。10.1.3基礎高度驗算（1）計算基底凈反力邊柱柱底內(nèi)力設計值F=2602.16kN、V=-10.71kN、M=27.84kN.m基底彎矩設計值27.84-10.71×0.75=19.81kN.m27.84-10.71×0.75=19.81kN.m基礎邊緣處的最大和最小凈反力為：2602.16×(1±6×0.008/3.2)/7.36=358.86kpa/348.25kpa基礎沖切驗算基礎受沖切承載力應滿足如下公式：基礎有效高度ho=h-50=750-50=700mm0.6m0.6+2×0.7=2m0.5×(0.6+2)=1.3m由于h0小于800mm，故0.7×1×1.43×1300×700/1000=910.91kN0.7×1×1.43×1300×700/1000=910.91kN358.86×1.357=486.97kN<910.91kN，故滿足沖切驗算。由于，故滿足沖切驗算。10.1.4基礎配筋計算 （1）柱邊（1-1截面）：對于此處偏心荷載可以取和的平均值。圖11-1配筋驗算示意圖(3.2+0.6)×(358.86-348.25)/(2×3.2)=6.3kpa348.25+6.3=354.55kpa(358.86+354.55)/2=356.71kpa(3.2-0.6)2×(2×2.3+0.6)=35.15m3356.71×35.15/24=522.46kN.m0.9×700×360=226800N/mm522.46×1000000/226800=2303.6mm2每米寬配筋面積：2303.6/2.3=1001.6mm2/m，故每延米最小配筋面積為0.15%×1000×750=1125mm2/m。選配C12@100，面積為1131mm2/m>max(1001.6mm2,1125mm2)，滿足要求。（2）柱邊（2-2截面）：(358.86+348.25)/2=353.56kpa(2.3-0.6)2×(2×3.2+0.6)=20.23m3353.56×20.23/24=298.02kN.m0.9×(700-16)×360=220320N/mm298.02×1000000/220320=1344.8mm2每米寬配筋面積：1344.8/3.2=420.3mm2/m故每延米最小配筋面積為0.15%×1000×750=1125mm2/m。選配C12@100，面積為1131mm2/m>max(420.3mm2,1125mm2)，滿足要求。10.2中柱獨立基礎設計10.2.1中柱基礎底面尺寸確定11-2中柱基礎計算簡圖中柱軸力標準值Fk=2389.69kN，合力F=2Fk=4779.38kN，l1=3000mm。。對左中柱點彎矩取矩2389.69×3/4779.38=1.5mlo=(1/2~2/3)l1=1.5~2m，取lo為1.8m，故基礎長度l=2(xo+lo)=6.6m，基底壓力均勻分布。邊柱基底計算面積：4779.38/6.6/(326.25-20×1.525)=2.45m，取b=2.5m。10.2.2持力層承載力驗算 (20×1.525)×2.5×6.6=503.25kN基底平均壓應力為： (503.25+4779.38)/16.5=320.16<fa=326.25kpa，滿足要求。10.2.3按靜定梁計算基礎內(nèi)力圖11-3中柱基礎內(nèi)力簡圖中柱柱底內(nèi)力設計值F=3195.2kN、V=9.65kN、M=-25.1kN.m基礎沿縱向凈反力： 3195.2×2/6.6=968.2kN/m最大負彎矩： 0.5×968.2×6.6/2×6.6/2-3195.2×(6.6×0.5-1.8)=479.05kN.m最大正彎矩： 0.5×968.2×1.8×1.8=1568.48kN.m10.2.4基礎高度驗算（1）基礎沖切驗算基礎受沖切承載力應滿足如下公式：基礎有效高度ho=h-50=750-50=700mm0.6m0.6+2×0.7=2m0.5×(0.6+2)=1.3m由于h0