摘 要

Abstract 6

1 结构选型 7

1.1 框架结构承重方案选择 7

1.2 计算单元选取 7

1.3 梁、柱截面尺寸选取 8

2 侧移刚度计算 9

2.1 梁线刚度计算 9

2.2柱线刚度计算 9

2.3相对刚度计算 9

3 荷载计算 11

3.1 恒荷载标准值计算 11

3.2 活荷载标准值计算 12

3.3 竖向荷载下框架受荷 13

3.3.1 A—C轴间框架梁 13

3.3.2 C—G轴间框架梁 14

3.3.3 A轴柱纵向集中荷载计算 14

3.3.4 C轴柱纵向集中荷载计算 15

3.4 风荷载计算 17

3.4.1 风荷载标准值计算 17

3.4.2 风荷载作用下的位移计算 18

3.5 地震荷载计算 21

3.4.1 各层重力荷载代表值计算 21

3.4.2 各楼层地震力计算 22

3.4.3 作用下侧移验算 25

3.6 内力计算 25

3.6.1 恒荷载标准值作用下的内力 25

3.6.2 恒载作用下框架的内力计算 25

3.6.3 活载作用下框架的内力计算 33

3.6.4 风荷载作用下内力计算 38

3.6.5 地震作用下内力计算 43

4 内力组合 48

4.1 组合方法 48

4.2 梁内力组合 49

4.3 柱内力组合 55

5 配筋计算 64

5.1 框架横梁配筋 64

5.1 框架柱配筋 66

6 整体式双向板肋梁楼盖设计 69

6.1计算资料 69

6.2荷载计算 69

6.2.1面均布恒荷载计算: 69

6.2.2活荷载计算 69

6.2.3荷载合计 69

6.3内力计算（按弹性理论计算） 70

2.4 配筋计算 79

7 板式楼梯计算书 81

7.1示意图 81

7.2 基本资料 81

7.3 计算过程： 82

7.3.1 楼梯几何参数 82

7.3.2 荷载计算( 取B = 1m宽板带) 82

7.4 计算结果：(为每米宽板带的配筋) 83

7.5 跨中挠度计算: 83

7.5.1计算永久组合弯距值Mq: 83

7.5.2计算受弯构件的短期刚度Bsk 83

7.5.3计算受弯构件的长期刚度B 84

7.5.4 计算受弯构件挠度 84

7.5.5 验算挠度 84

7.6 裂缝宽度验算: 84

8 阶梯柱基计算书 86

8.1示意图 86

8.2 计算信息 86

8.3 计算参数 87

8.4 计算作用在基础底部弯矩值 88

8.5 验算地基承载力 88

8.6 基础冲切验算 88

8.7 基础受剪承载力验算 91

8.8 柱下基础的局部受压验算 91

8.9 基础受弯计算 91

8.10 计算配筋 92

必读参考资料： 93

致 谢 94

摘要

本设计为开封市盛世嘉园2期3#住宅楼结构设计，为钢筋混凝土框架6层结构，层高3米。建筑物总高度为18.90米。
该设计包括建筑设计和结构设计两大部分。

建筑设计主要完成了以下几个方面的设计：建筑布局，基本单元设计，平面设计、立面设计、剖面设计及细部详图等。

结构设计由荷载计算，框架结构的受力分析，计算和设计，楼板设计，楼梯设计和基础设计等组成。该建筑的抗震设防烈度为7度，抗震等级为三级，考虑水平地震作用和风荷载对横向框架的影响，采用D值法计算内力。竖向荷载作用下，横向框架内力计算采用分层法计算，而内力组合比较了竖向荷载组合和竖向荷载与地震力组合时对框架梁，柱产生的不利影响，取两者中较大值对框架梁，柱进行截面设计。

关键词:钢筋混凝土;框架;结构设计

Abstract

This design is the structural design of 3# residential building in phase 2 of Shengshijiayuan, Kaifeng City. It is a 6-storey reinforced concrete frame structure with a storey height of 3m. The total height of the building is 18.90m.

The design includes architectural design and structural design.

Architectural design mainly completed the following aspects of design: architectural layout, basic unit design, plane design, facade design, section design and details.

Structural design consists of load calculation, stress analysis, calculation and design of frame structure, floor design, stair design and foundation design. The seismic fortification intensity of the building is degree 7, and the seismic grade is grade 3. Considering the influence of horizontal seismic action and wind load on the transverse frame, the internal force is calculated by D-value method. Under the action of vertical load, the internal force of transverse frame is calculated by layered method, while the internal force combination compares the adverse effects of vertical load combination and vertical load and seismic force combination on frame beam and column, and takes the larger value of the two to design the section of frame beam and column.

Key words: reinforced concrete; frame; structural design

1 结构选型

工程概况

1.1.1 基本资料

建筑名称：开封市盛世嘉园2期3#住宅楼

建筑面积：4500m²

层高： 3m，共6层。

结构形式：框架结构，建筑结构安全等级二级，地基基础设计等级乙级

抗震设防烈度：7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组第二组，抗震设防类别为丙类建筑，框架抗震等级为三级。

建筑场地类别：Ⅱ类，场地土类型为中硬场地土。

风荷载：基本风压0.45KPa，C类地区；基本雪压0.3 KPa。

环境类别：室内正常环境为一类，室内潮湿环境和露天环境为二(a)类

气温：最高气温36℃，最低气温-8℃。

地基承载力：从上至下，粉质粘土层，厚度3.0-5.0m ，f_k=280kN/m²；强风化岩，3.0-5.5m，f_k=850Kpa，压缩模量E_s1-2=15Mpa。

1.1.2设计目标：

（1）住宅楼为3单元，每单元2户，每户房型3室2厅2卫。

（2）屋面采用上人屋面。

（3）走廊、楼梯设置必须满足防火要求。

1.2 框架结构承重方案选择

竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。

1.3 计算单元选取

框架结构的计算单元如图所示，取⑥轴上的一榀框架计算（取相邻两个柱距的各1/2宽作为计算单元）。

假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故框架梁等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至一层楼面，基顶标高根据地质条件、室内外高差，定位－0.700m，二层楼面标高为3.900m,故底层柱高为4.600m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面，故均为3.000m。

框架结构的计算单元简图如下所示

框架计算单元立面示意图

1.4 梁、柱截面尺寸选取

⑴ 梁的截面尺寸

按跨度较大者进行计算

L=5800mm，h=（∽）×5700=483mm∽725mm 取h=450mm，b=200mm

故框架梁初选截面尺寸为 b×h=200mm×450mm，其惯性距为：

=b=×200×=1.52×

⑵ 柱的截面尺寸

按层高确定柱截面尺寸，取底层 H=4600mm

b=（∽）H=230mm∽360.7mm

初选柱截面尺寸为b×h=350mm×500mm，其惯性距为：

=b=×350×=3.65×

2 侧移刚度计算

在框架结构中，现浇楼板的板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移。为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯性矩的时候，对于边框架取，中框架取（为梁的截面惯性矩）

2.1 梁线刚度计算

AC跨梁：

CG跨梁：

2.2柱线刚度计算

上部各层柱：

底层柱:

2.3相对刚度计算

将上部各层柱线刚度值作为基准值1，算得其余梁柱相对线刚度值，从而可以作出梁柱相对线刚度简图如下图所示。

梁柱相对线刚度示意图

3 荷载计算

3.1 恒荷载标准值计算

1. 屋面

20厚混合砂浆天棚抹灰 0.02m×17KN/=0.34KN/

120mm厚现浇板自重 0.12m×25KN/=3.0KN/

120mm厚焦渣找坡层 0.12m×14KN/=1.68KN/

20mm水泥沙浆找平层 0.02m×20KN/=0.4KN/

三毡四油 0.4KN/

30mm厚细石混凝土 0.03×24 KN/=0.72KN/

合计 6.54KN/

1. 标准层楼面：

20厚混合砂浆天棚抹灰 0.020m×17KN/=0.34KN/

100mm厚现浇板自重 0.10m×25KN/=2.5KN/

20mm水泥砂浆打底，10mm厚水磨石面层 0.65KN/

合计 3.49KN/

1. 梁

框架梁（b×h=200×600）

梁侧抹灰 0.01m×（0.60m-0.10m)×2×17KN/=0.17KN/m