结构设计部分
第一章
绪论
第一节
工程概况
一、工程设计总概况：
1 1 ． 规模 ：本工程为南宁市某县培训大楼，建筑设计工作已完成。总建筑面积9394.112m 2 。总楼层为地上 7 层，局部 8 层。各层的层高及各层的建筑面积、门窗标高详见建筑施工图。
2 2 ． 防火要求：
：建筑物属二级防火标准。
3 3 ． 结构形式：
：钢筋混凝土框架结构。填充墙厚度详表 1。
4 4 ． 气象、水文、地质资料：
：
（1）主导风向：夏季东南风、冬秋季西北风。基本风压值 W 0 详表 1。
（2）建筑物地处某市中心，不考虑雪荷载和灰荷载作用。
（3）自然地面-10m 以下可见地下水。
（4）地质资料：地质持力层为粘土，孔隙比为 e=0.8，液性指数 I L =0.90，场地覆盖层为 1.0M，场地土壤属Ⅱ类场地土。地基承载力详表 1。
（5）抗震设防：此建筑物为一般建筑物，建设位置位于非近震区，其抗震设防烈度为 6 度。
表 表 1 1
填充墙厚度 （mm）
地基承载力（KPa）
基本风压值（KN/m2 ）
地震设防烈度和设计地震分组 计算 楼板 计算 框架 计算 楼梯 240 厚标准砖 210 1.2 6 度、第一组 第二层 ④轴 ③轴底层 二、设计参数
（一）根据《建筑结构设计统一标准》本工程为一般的建筑物，故建筑结构的安全等级为二级。
（二）建筑结构设计使用年限为 50 年，耐久等级二级，屋面防水Ⅱ级。
（三）建筑抗震烈度为 6 度，应进行必要的抗震措施。
（四）设防类别丙类。
（五）本工程高度为 27.4m＜60m，又为丙类建筑 6 度设防，故框架抗震等级为四级。
（六）地基基础采用柱下独立基础。
第二章
结构选型和结构布置
第一节
结构设计
一、结构体系选型
（一）结构体系和结构形式的分析比较 建筑结构的分类方法很多，按结构所用材料分类时可分为砌体结构（包括石和砌块砌体）、混凝土结构（包括混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土结构）、钢结构及木结构等。
各类结构都有其一定的适用范围，应根据其材料性能、结构形式、受力特点和建筑使用要求及施工条件等因素合理选择。一般来说，无筋砌体结构主要用于建造多层住宅、办公楼、教学楼以及小型单层工业厂房等；钢结构多用于建造超高层建筑以及有重型吊车、跨度大于 36 米或有特殊要求的工业厂房；其它情况均可采用钢筋混凝土结构。
该设计是多层建筑结构设计，因此宜采用钢筋混凝土结构。
（二）多层建筑的结构体系及选择 1．框架结构体系 框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以提供较大的建筑空间，也可以构成丰富多变的立面造型。但框架结构体系的抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸，一般梁柱截面的惯性矩较小，在水平荷载作用下的侧向变形较大，抗侧能力较弱，属柔性结构，因此其建筑高度受到限制。
框架结构有横向、纵向、双向承重方案选择：
（1）横向框架承重方案 纵向连系梁将横向框架连成整体。对于水平风荷载作用，由于横向每榀框架的柱子少，而纵向每榀框架的柱子多，所以横向框架的受力远比纵向的大，故一般只需要对每榀横向框架进行内力分析，而对纵向框架可按构造设计。但对水平地震荷载作用，由于框架结构所受的地震作用与房屋框架结构体系是由竖向的柱子与水平构件的梁通过节点连接而组成，既承担竖向荷载，又承担水平荷载（风、地震）
（2）纵向框架承重方案 此时，纵向框架为主要承力构件，沿房屋的纵向设置框架主梁，有利于充分利用室内空间，但其横向刚度较弱，对抗震不利，故不应在地震区框架结构中采用。
（3）纵横框架双向承重方案
这种方案比较适用于建筑平面呈正方形或平面边长 L/B≤1.5 的情形（L—房屋长度，B—房屋宽度），对于地震区的框架结构，由于其纵向、横向都承受地震作用，需将纵横两个方向的梁、柱按刚接处理，设计成双向承重的框架结构方案。
2 2 ．剪力墙结构体系
现浇混凝土剪力墙结构抗侧移刚度大、变形小，整体性好，采用先进工艺施工时可缩短工期，节省人力；但墙体较密，使建筑平面布置和空间利用受到限制，很难满足大空间建筑功能要求；结构自重较大加上抗侧刚度较大，结构自振周期较短，导致较大的地震作用。
3 3 ．框架--剪力墙结构体系 它可提供较大的建筑空间，布置灵活，能为建筑设计提供丰富的建筑造型，且侧移小，减轻节点负担，增加超静定次数，保证塑性铰均匀发展；但水平方向刚度不均匀，抗震性能较剪力墙相对薄弱。
4 4 ．筒体结构体系 筒体结构属于整体刚度很大的结构体系。由于它能提供很大的建筑空间和建筑高度，建筑物内部空间的划分可以灵活多变，因此它广泛应用于多功能、多用途的超高层建筑中。
（三）承重体系的选择 根据设计原始资料可知，该工程为某框架结构，总楼层为 8 层。建筑功能的要求，需要较大空间，能适应灵活布置。各开间及进深均较大；抗震设防烈度为 6 度，能够满足抗震的构造措施。
综合以上几种常见的结构体系在抗震、抗侧以及造型要求等方面的比较，并着重考虑由于不同方案所带来的对建筑物造价的影响，结合实际情况，现选取纵横框架双向承重体系作为承重体系。
（四）建筑材料的选择 建筑结构材料是形成结构的物质基础，按设计要求采用 240mm 标准砖 （五）其他结构选型 1 1 ．屋面结构：充分考虑屋面防漏，采用钢筋混凝土整体现浇板。
2 2 ．楼面结构：该建筑处于 6 度抗震设防区，为了使建筑整体性好，故采用现浇钢筋混凝土板。
3 3 ．楼梯结构：楼梯斜板的水平投影长度绝大多数不超过 3m，仍然可以采用板式楼梯，故楼梯均采用钢筋混凝土板式楼梯。
4 4 ．过梁：窗过梁均采用钢筋混凝土梁，当窗顶到上层楼面（屋面）的高度小于1.2m 时，或者当采用通窗而无法布置过梁时，通常做吊板来代替过梁，其作法类似于楼面板。
5 5．基础：从抗震整体性、经济和施工方便的角度出发采用钢筋混凝土现浇柱下独立基础。
（六）材料选择 混凝土等级：柱：C30
梁板：C30
钢筋等级：HRB335
HPB235 （七）荷载的选择 表 2
楼面均布 活
载 屋面活荷载 （上人）
走廊 楼梯 卫生间 基本风压 2.0KN/M2
2.0KN/M2
2.5KN/M2
2.5KN/M2
2.0KN/M2
1.2KN/M2
第二节
结构布置
一、板、梁、柱的截面确定
根据梁、板、柱布置的一般原则，同时充分考虑建筑的美观，并借鉴同类建筑结构平面布置的相关成果，注意易于整体施工的因素，初步确定板厚、梁、柱截面尺寸。并将它们表示在各层的结构平面布置图上。
（一）现浇板厚确定 本工程板为现浇双向板，根据根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），第 10.1.1-10.1.12 的规定双向板的厚度不宜小于 80mm。双向板的厚度与短跨跨长的比值 h/l 01 应满足刚度的要求：简支板01/ 1/45 h l ；连续板01/ 1/50 h l ；根据实际板尺寸取屋面板厚为 120mm，楼梯平台板板厚根据不同情况来定，其余楼板板厚均为100mm。
（二）确定梁截面尺寸 按《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ 3-2002），第 6.3.1 条的规定，框架结构的主梁截面高度bh 可按 (1/10~1/18)L 确定，L 为主梁的计算跨度，梁的宽度(1/2 ~1/3, 1/4)bb h ；梁净跨与截面高度之比不宜小于 4。梁的截面宽度不宜小于200mm，梁截面的高宽比不宜小于 2 且大于 4。
按《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ 3-2002），第 6.3.1 条的规定框架结构的次梁截面高度 h b 可按 (1/10~1/18)L 确定，L 为主梁的计算跨度。
纵向主梁
(9200/10 ~ 9200/18) 920 ~ 512bh mm
○1
取 h b =850
b=(850/2～850/3)=425～284mm
取 350 b mm
○1
取 h b =800
b=(800/2～800/3)=400～267mm
取 300 b mm
横向主梁
(7800/10 ~ 7800/18) 780 ~ 434bh mm
○1
取 h b =750
b=(750/2～750/3)=375～250mm
取 300 b mm
○1
取 h b =700
b=(700/2～700/3)=350～234mm
取 250 b mm
（三）确定柱截面尺寸 柱截面尺寸可由轴压比控制来估算，可由如下经验公式粗略确定:
2C C C CN GnFA af f
A--柱横截面面积； n—验算截面以上楼层层数； F—验算柱的负荷面积；根据柱网确定； Cf —混凝土轴心抗压强度值； ψ—地震及中、边柱的相关调整系数，本结构取 6 度 ，中柱取 1.1 ，边柱取1.2； G—结构单元面积的重量，根据经验估算钢筋混凝土多层建筑为 5-10KN/m2 ； 查《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），本框架抗震等级为四级， 1.05C 。各层柱子混凝土强度等级采用 C30，214.3 /cf N mm 。
柱子
2 250.3561.05*14.3A a m
采用方柱，则○1 b=800mm
取 h=800mm ○2
b=750mm
取 h=750mm ○3
b=700mm
取 h=700mm ○4
b=600mm
取 h=600mm ○5
b=950mm
取 h=550mm 各层柱截面相同，结构平面布置见施工图。
（四）各层结构布置概况 现浇板板厚：
100mm、120mm，详见施工图。
柱子截面尺寸：950×550、800×800、750×750、700×700、600×600 梁截面尺寸：
950×450、350×800、300×800、300×750、250×700、250×750、250×550、250×450、250×400、250×350、250×300 200×400、200×300
第三章
荷载计算
第一节
板的荷载计算
一、板的活荷载计算 查荷载规范，取恒荷载分项系数取 1.2，活荷载分项系数取 1.4，各种活荷载的取值如下：22.0 / KN m
上人屋面均布活荷载：
22.0 / KN m
走廊的均布活荷载：
22.5 / KN m
楼梯间的均布活荷载：
22.5 / KN m
其他的板的均布活荷载：
22.0 / KN m
二、板的恒荷载计算
（一）屋面恒载标准值计算 本工程的屋面防水等级为二级，27.400 标高以上的屋面分层做法为：
40 厚细石混凝土保护层：
0.04×25= 1.0 KN/m² 50 厚聚氨酯泡沫塑料：
0.05×0.5=0.025 KN/m² SPS 防水层：
0.05 KN/m² 20 厚 1：3 水泥砂浆找平层：
0.02×20=0.4 KN/m² C15 混凝土找坡 2%，最薄处 20 厚
0.02×23= 0.46 120 厚钢筋混凝土结构层：
0.12×25=3.0 KN/m² 20 厚混合砂浆板底抹灰：
0.02×20=0.4KN/ m² 小 计：
4.94KN/m²
（二）楼面恒载标准值计算 1.第一、二、三、四、五、六标准层楼面恒载标准值计算 水磨石楼面：
0.65KN/m² 100mm 厚钢筋混凝土整浇板：
0.10×25=2.5 KN/m² 20 厚混合砂浆板底抹灰：
0.02×20=0.4KN/ m² 小 计：
3.55KN/m² 2.卫生间恒载标准值：
陶瓷地砖卫生间楼面（详 98ZJ001，楼 27）：
2.26 KN/㎡
30mm 厚水泥沙浆找平层：
0.03×20=0.60 KN/㎡ 30mm 厚的找坡 :
0.03×20=0.60
KN/㎡ 430mm 厚煤渣回填：
0.43×10=4.3
KN/㎡
20mm 厚的板底抹灰：
0.02×20=0.40 KN/㎡
100mm 厚混凝土结构层：
0.10×25=2.5
KN/㎡ 合计：
10.66
KN/㎡ 第二节
构件自重计算
一、构件自重计算
第一、二、三、四、五标准层楼板厚 100mm （一）梁线自重：
1.截面尺寸：b×h=300mm×750mm q=25×0.30×(0.75-0.10)=4.875 KN/m
抹 灰 层：（0.75-0.10）×0.02×17×2=0.442KN/m
合
计：
5.32 KN/m 2.截面尺寸：b×h=350mm×850mm q=25×0.35×(0.85-0.10)=6.563 KN/m
抹 灰 层：（0.85-0.10）×0.02×17×2=0.51 KN/m
合
计：
7.07 KN/m 3.截面尺寸：b×h=250mm×700mm q=25×0.35×(0.70-0.10)=5.25 KN/m
抹 灰 层：（0.70-0.10）×0.02×17×2=0.408 KN/m
合
计：
7.17 KN/m 4.截面尺寸：b×h=250mm×550mm q=25×0.25×(0.55-0.10)=2.813 KN/m
抹 灰 层：（0.55-0.10）×0.02×17×2=0.306 KN/m
合
计：
3.12 KN/m 5.截面尺寸：b×h=250mm×450mm q=25×0.25×(0.45-0.10)=2.188 KN/m
抹 灰 层：（0.45-0.10）×0.02×17×2=0.238 KN/m
合
计：
2.43 KN/m 6.截面尺寸：b×h=250mm×350mm q=25×0.25×(0.35-0.10)=1.563 KN/m
抹 灰 层：（0.35-0.10）×0.02×17×2=0.17 KN/m
合
计：
1.74 KN/m 7.截面尺寸：b×h=250mm×300mm q=25×0.25×(0.30-0.10)=1.25 KN/m
抹 灰 层：（0.30-0.10）×0.02×17×2=0.136 KN/m
合
计：
1.39 KN/m
屋面板厚 120mm （一）梁线自重：
1.截面尺寸：b×h=450mm×950mm q=25×0.45×(0.95-0.12)=9.338 KN/m
抹 灰 层：（0.95-0.12）×0.02×17×2=0.564 KN/m
合
计：
9.95 KN/m 2.截面尺寸：b×h=350mm×850mm
q=25×0.35×(0.85-0.12)=6.388 KN/m
抹 灰 层：（0.85-0.12）×0.02×17×2=0.50 KN/m
合
计：
6.89 KN/m 3.截面尺寸：b×h=250mm×500mm q=25×0.25×(0.50-0.12)=2.375 KN/m
抹 灰 层：（0.50-0.12）×0.02×17×2=0.259 KN/m
合
计：
2.64 KN/m 4.截面尺寸：b×h=200mm×550mm q=25×0.2×(0.55-0.12)=2.15 KN/m
抹 灰 层：（0.55-0.12）×0.02×17×2=0.292 KN/m
合
计：
2.45 KN/m 5.截面尺寸：b×h=200mm×450mm q=25×0.2×(0.45-0.12)=1.65 KN/m
抹 灰 层：（0.45-0.12）×0.02×17×2=0.224 KN/m
合
计：
1.88 KN/m
（二）柱线自重：
1.截面尺寸：b×h=600mm×600mm q=25×0.60×0.60=9.0 KN/m
抹 灰 层：（0.60+0.60）×0.02×17×2=0.816 KN/m
合
计：9.82 KN/m 2.截面尺寸：b×h=700mm×700mm q=25×0.70×0.70=12.25 KN/m
抹 灰 层：（0.70+0.70）×0.02×17×2=0.952 KN/m
合
计：13.20 KN/m...