1、 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 1 第 1 章 建筑设计 1.1 设 计 资 料 1.1.1 工程概况 拟在梅州市区某地建造一幢经济型高层住宅楼，总建筑面积为 26265m 。该住宅楼地上10 层，顶层再设楼梯间、机房和消防水池。各层层高为 3.0m，建筑总高度为 34.95m，结构总高度为 31.45m，框架结构。 1.1.2 设计条件 1、 建设地点：梅州市 2、 全年主导方向东南，基本风压： 250.0 mKN 3、 场地条件： 第一层：杂填土 3m 第二层：淤泥质土，软塑， KPafk 80 ，厚 3m 第二层：轻亚粘土、可塑， KPafk 120 ，厚 3m 第三层：中等风化岩 MP
2、afk 5.8 , 厚度大于 5m 地下水位在地面以下 8m, 对混凝土无侵蚀性 4、 抗震设防烈度按 7度进行设计 ，场地土为类，设计地震分组为第一组 1.1.3 建筑指标 1、 建筑类型： II类 2、 建筑物安全等级： II 级 3、 耐火等级： II级 1.2 建 筑 方 案 1.2.1 该住宅楼长为 43.8m，宽为 12.6m。建筑总高度为 34.95m。设计标高 : 室内设计标高 0.000m, 室外地坪标高 -0.450m(室内外采用斜坡道）。 1.2.2 建筑设计部分： 底层主要为停车场、配电室和杂物间等；标准层主要包括卧室，客厅，厨房、饭厅，双卫生间和阳台。大套型为四房两厅
3、，使用面积 130 平方米，小套型为三房两厅，使用面积 110 平方米，一层为四户。 楼梯为双跑楼梯且分两端设置，电梯设置在建筑中间，载客量为 16 人。 1.2.3 建筑装修： 1、该住宅墙体部分采用 240mm 115mm 53mm 的蒸压粉煤灰砖 外墙砌 200mm 厚， 20mm 厚 1： 3 水泥砂浆打底，外贴 10mm 厚米黄色釉面砖。内墙砌120mm 厚 ， 20mm 厚水泥砂浆找平、抹面，刮白色仿瓷涂料两度 2、楼地面均用 10 厚耐磨地砖铺实拍平，素水泥浆插缝， 25 厚 1： 4 干硬性水泥砂浆，面上撒素水泥，素水泥浆结合层一遍 3、屋面 100mm 加气混凝土隔热层， 5
4、0 厚 C20 细石混凝土防水层，干铺油毡一遍， 1.5厚 SBS 单组分橡胶防水涂料， 20厚 1： 8 水泥陶粒找坡， 20 厚水泥砂浆找平层 4、阳台、厕所地面用 10mm 厚耐磨防滑砖， 25 厚水泥砂浆找平层防水层， 20mm 厚素水泥浆结合层。 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 2 第 2 章 结构设计 2.1 结构方案选型 2.1.1 结构体系选择及结构布置 该结构总高度为 31.45m，地震基本烈度为 7 度，结构布置详见结构布置图 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 3 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 4 确定场地类别，结构抗震等级及地震分组 1、 确定场地类别：场地土类别为类 2、 结
5、构抗震等级：本设计设防烈度为 7 度，且本建筑物为 A级高度的高层建筑，建筑物高度为 30m31.45m ，按二级抗震等级计算 3、 设计地震分组：第一组 2.1.2 基础选型 基础采用人工挖孔灌注桩，一柱一桩 2.1.3 材 料 梁柱板的混凝土强度 等级用 C30； 梁柱钢筋等级除箍筋和拉筋为 HPB235 外，其余均为 HRB335； 楼板钢筋等级为 HPB235。 2.2 结构基本尺寸确定及截面几何特征 2.2.1 框架梁截面尺寸 主梁截面尺寸： 主梁横向跨度为 mm4500 ， mm4200 , mm3900 ，可取跨度较大者进行计算： mmmmmmllh 45030010/45001
6、5/45001015 取 mm400h mmmmhhb 2001332400340023 取 mm002b 主梁纵向跨度为 mm3900 ， mm4200 ，可取跨度较大者进行计算： mmmmllh 3 5 02 3 3124 2 0 0184 2 0 012/18 取 mm400h mmmmhhb 2001332400340023 取 mm200b 次梁截面尺寸： 次梁跨度分别有 mm4200 ， mm3700 ，可取跨度较大者进行计算： mmmmllh 3 5 02 3 3124 2 0 0184 2 0 012/18 取 mm400h mmmmhhb 2001332400340023 取
7、 mm200b 故主要框架梁初选截面尺寸为： （ mm5004 ） mmmm 4 0 02 0 0hb 次梁 初选 截面尺寸： （ mm2004 ） mmmm 400200hb 2.2.2 框架柱截面尺寸 1、根据高层建筑混凝土设计规程，矩形截面柱边长，抗震设计时不宜小于 mm003 ，柱截面高宽比不宜大于 3，同时，钢混柱轴压比不宜超过 0.75。 抗震设计时宜采用方柱，根据轴压比确定柱的截面尺寸： cc fG n FfNA 1.0)1.0( G 结构单位面积的重量（竖向荷载），取 2/1412 mkN 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 5 n 验算截面以上楼层层数 F 验算柱的负荷面积 调整系
8、数， 7度设防时中柱取 1，边柱取 1.1 cf 混凝土轴心抗压强度设计值， C30 混凝土 2/3.14 mmNfc 为轴压比限值，框架结构二级抗震时， 75.0 2、计算柱截面面积： 1 2层： 23 8.2 7 1 0 3 78.2 4 6 3 9113.14)1.075.0(10)2 2.49.32 2.45.4(1014 mmA mmAhb cc 520 3 7层： 22.2 2 1 7 5 88.246399 mmA mmAhb cc 470 8 11层： 24.7 3 9 1 98.2 4 6 3 94 mmA mmAhb cc 272 因为进行柱子变截面设计时，相邻柱子截面尽量
9、不要超过 50mm， 所 以： 1 2 层： mmmmhb cc 5 5 05 5 0 3 7 层： mmmmhb cc 5 0 05 0 0 8 11 层： mmmmhb cc 4 5 04 5 0 2.2.3 板的厚度 双向板，短边跨度为 4500mm： mmlh o 10090404500504500451501 1 ，取 mmh 100 单向板，短边跨度为 1800mm： mmlh 45401 8 0 0)401( 01 ，取 mmh 100 2.2.4 框架梁、柱线刚度、计算跨度与框架的抗侧刚度 1、首层： mh 45.40.145.00.3 ( m0.3 为首层层高， m45.0
10、为室内外高差， m0.1 为基础顶至室外地坪高度 ) 其他层： mh 0.3 2、跨 度：边 跨： mmlAB 4 0 2 522 0 025 5 04 2 0 0 mmlCD 3 7 2 522 0 025 5 03 9 0 0 中 跨： mmlBC 4500 3、框架梁、柱线刚度 (取轴计算 ) （ 1）梁 边 跨（ AB） 43330 1007.140.01220.012 mbhI mkNl IEi cb 1060.10 2 5.4 10301007.10.20.2 4630 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 6 边 跨（ CD） 43330 1007.140.01220.012 mbhI
11、mkNl IEi cb 1072.17 2 5.3 10301007.10.20.2 4630 中 跨 （ BC） 43330 1007.140.01220.012 mbhI mkNl IEi cb 1043.15.4 100.301007.120.2 4630 （ 2）柱 八十层： 43330 1042.345.01245.012 mbhI mkNh IEi ccc 1042.30.3 1042.3100.30 436 三七层： 43330 1021.55.012 5.012 mbhI mkNh IEi ccc 1021.50.3 1021.5100.30 436 二 层： 43330 10
12、63.755.01255.012 mbhII c mkNh IEi ccc 1063.70.3 1063.7100.30 436 首 层： 43330 1063.755.01255.012 mbhII c mkNh IEi ccc 1014.545.4 1063.7100.30 436 框架抗侧刚度、线刚度表 表 2-1 n(层数 ) i1 i2 i3 i4 ic hi 8-10 1.60 1.43 1.60 1.72 3.42 3.0 3-7 1.60 1.43 1.60 1.72 5.21 3.0 2 1.60 1.43 1.60 1.72 7.63 3.0 1 1.60 1.43 1.6
13、0 1.72 5.14 4.45 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 7 框 架的抗侧刚度 ： 以下为 k 、 D 、 值的计算公式： 一般层：中 柱：ciiiiik 2 4321 ， kk2 ， 212hiD c 边 柱：ciiik 2 31 ， kk2 ， 212hiD c 底 层：中 柱：ciiik 21 ， kk 25.0 ， 212hiD c 边 柱：ciik 1 ， kk 25.0 ， 212hiD c ci 柱的线刚度 321 iii 、 梁的线刚度 h 柱高度 D 抗侧移刚度 考虑节点转动时对柱抗侧移刚度的影响系数 k 楼层梁柱平均线刚度比 2.2.5 框架梁柱刚度示意图 框架梁柱刚
14、度示意图（单位： mkN104 ） 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 8 2.3 荷 载 计 算 2.3.1 恒载取值 1、屋面板荷载 mm100 厚加气砼隔热层 255.05.510.0 mKN mm50 C20 细石砼防水层 270.01405.0 mKN 1.5mm 厚 SBS 单组分橡胶防水 250.0 mKN mm20 厚 1： 8水泥陶粒找坡层 2274.07.1302.0 mKN mm20 厚水泥砂浆找平层 240.02002.0 mKN mm100 厚钢筋砼板自重 25.22510.0 mKN mm15 厚板底 1： 2 水泥砂浆抹灰 23.0200 1 5.0 mKN 恒荷载共计
15、： 222.5 mKNgk 2、楼面板荷载 mm10 厚上等耐磨砖 225.02501.0 mKN mm25 厚 1： 4干硬性水泥砂浆 250.0200 2 5.0 mKN mm100 厚钢筋砼板自重 25.22510.0 mKN mm15 厚板底 1： 2 水泥砂浆抹灰 23.0200 1 5.0 mKN 恒荷载共计： 255.3 mKNg k 3、厨房卫生间阳台荷载 10mm 厚大面积防滑水磨石 265.0 mKN 25厚 1： 2水泥砂浆找平防水层 250.0200 2 5.0 mKN 100mm 厚现浇混凝土楼板 25.22510.0 mKN mm15 厚板底 1： 2 水泥砂浆抹灰
16、 23.0200 1 5.0 mKN 木丝板吊顶棚 229.0 mKN 恒荷载共计： 224.4 mKNgk 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 9 4、墙 外墙（ mm200 ）粉煤灰砖 自重 200.320.015 mKN 墙面 20 厚水泥砂浆 24.020020.0 mKN 贴 10 厚面砖 221.02101.0 mKN 恒荷载共计： 261.3 mKNgk 外梁墙上： mKN39.961.3)4.00.3( 内墙（ mm120 ）粉煤灰砖 自重 28.112.015 mKN 墙面 20 厚水泥砂浆 280.0220020.0 mKN 恒荷载共计： 260.2 mKNgk 内梁墙上： mK
17、N76.66.2)4.00.3( 5、钢筋砼梁荷载 主梁： mmmm 004200 梁自重 mKN4.23040.020.0 梁侧粉刷 mKN24.02002.0)1.04.0(2 合计 mKNgk 64.2 mmmm 004250 梁自重 mKN0.33040.025.0 梁侧粉刷 mKN24.02002.0)1.04.0(2 合计 mKNgk 24.3 次梁： mmmm 004200 梁自重 mKN0.33040.025.0 梁侧粉刷 mKN24.02002.0)1.04.0(2 合计 mKNgk 24.3 梅州市 *住宅楼建筑结构设计 10 6、上人屋面女儿墙（第 10结构层） 1.4m
18、 高现浇女儿墙自重 mKN30.6254.118.0 墙面 20 厚水泥砂浆 mKN56.04.120020.0 贴 10 厚面砖 mKN29.04.12101.0 恒荷载共计： mKNgk 15.7 不上人屋面女儿墙（第 11 结构层） 0.5m 高现浇女儿墙自重 mKN25.2255.018.0 墙面 20 厚水泥砂浆 mKN56.04.120020.0 贴 10 厚面砖 mKN29.04.12101.0 恒荷载共计： mKNgk 04.3 2.3.2 活载取值 1、屋面活荷载 上人屋面采用标准值： 20.2 mKN ，不上人屋面采用标准值： 25.0 mKN 2、楼面活荷载 楼面（走道、
19、卫生间、客房、楼梯）活荷载标准值： 20.2 mKN 阳台活荷载标准值： 25.2 mKN 电梯机房活载标准值： 20.7 mKN 2.4 风荷载作用下的荷载计算及框架内力分析 2.4.1 风荷载作用下的荷载计算 (取轴框架作为分析对象 ) 0 szzk ， hiBF kiwi （宽度 B取 4.05m）， 基本风压： 20 /50.0 mkN ，风载体型系数，查荷载规范得： 3.15.08.0 s ； 房屋高度 mmH 3045.30 ，风振系数 z 可按下式计算：zzz 1 风压高度系数：按 C类地区（有密集建筑群的城市市区）查下表得： 表 2-2 离地高（ m） 3.45 6.45 9.45 12.45 15.45 18.45 21.45 24.45 27.45 30.45 z 0.74 0.74 0.74 0.74 0.75 0.81 0.86 0.91 0.96 1.00 （ 注： 底层高： mH 45.345.00.3 ，其余层高： mH 0.3 ） 框架结构中， 1T =(0.08 0.1)n， n 为结构层数，取 sT 0.1101.01 ，查表得： 36.1 ， 50.0
