兰州市某大学实验楼建筑设计大学论文.doc

目 录

第一章 设计任务书 - 3 -
第一节 设计任务书 - 3 -
第二节 工程概况 - 5 -
第二章 建筑设计书 - 7 -
第一节 工程概况 - 7 -
第二节 建筑设计 - 8 -
第三章 结构设计 - 11 -
第一节 结构选型及布置 - 11 -
第二节 载荷统计 - 14 -
第三节 屋盖、楼盖设计 - 18 -
第四节 楼梯设计 - 29 -
第四章 框架设计 - 35 -
第一节 框架结构布置及计算简图 - 35 -
第二节 地震荷载计算 - 42 -
第三节 风荷载内力计算 - 52 -
第四节 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 - 62 -
第五节 恒荷载作用下内力计算 - 65 -
第六节 活载内力计算 - 82 -
第七节 内力组合 - 93 -
第五章 配筋计算 - 113 -
第一节 梁截面配筋计算 - 113 -
第二节 柱截面配筋计算 - 119 -
第三节 框架柱节点核心区截面抗震验算 - 123 -
第六章基础设计 - 125 -
第一节 基础选型 - 125 -
第二节 桩基设计 - 125 -
第三节 基础梁设计 - 128 -
参考文献 - 131 -
附录： - 132 -
致谢： - 133 -

兰州市某大学****建筑设计
*********
摘要：本设计为实验楼设计为钢筋混凝土框架结构，属于非生产性公共建筑。建筑标准为防火等级Ⅱ级，抗震设防为八度。计算过程为：通过拟定的截面尺寸与建筑设计确定的材料，在计算自重荷载的基础上，组合活荷载，用弯矩二次分配法计算重力荷载下框架内力。再考虑地震荷载作用水平方向的效应；按八度二组0.2g的加速度用能量法计算出结构基本的近似值，再用底部剪力法计算出作用在结构上的水平地震力，再以截面和用料为基准计算的框架刚度为分配系数用D值法计算出各个柱的剪力，后用反弯点法计算出柱和各梁的弯矩，在用强柱弱梁、强剪弱弯原则对地震作用进行调整，得出所有内力。在竖向重力荷载与地震水平荷载下，进行最不利荷载组合，求出最不利组合下的内力。最后按该内力进行配筋计算。
关键词：结构设计；实验楼；框架结构；荷载；内力组合

第一章 设计任务书
- 110 -
第一节 设计任务书
设计题目——兰州某高校*******建筑设计
专业 ：土木工程 学生姓名 ： *******
一、 设计题目
兰州地区某高校实验楼楼建筑结构设计方案
二、 设计任务要求
根据所提供的建设要求，通过调查及搜集有关技术资料，进一步确定平面设计，正确选择结构方案，完成指定设计题目的扩大初步设计，并提出规定的设计文件。
通过毕业设计使学生初步掌握建筑设计、结构设计的一般原则、步骤和方法，能综合运用已学过的知识，培养综合分析问题、解决问题的能力，以及相应的设计技巧，同时还将培养设计工作中实事求是、严格、准确的科学态度和工作作风。
三、 设计依据
（一）建筑物建于兰州市内。
（二）使用要求：
建筑等级为丙类建筑，总建筑面积约4143.75㎡，要求每层设卫生间和盥洗室。
（三）地震设防烈度：八度，场地为二类。
（四）耐火等级：II级
（五）地基承载力：800Kpa。
（六）自然气候条件
1 基本风压：50年一遇基本风压0.30
2 基本雪荷载：50年一遇基本雪荷载0.15
3 降雨量333.2㎜,日最大降雨量71.8㎜，时最大降雨量27㎜。
四、 建筑设计部分（含图纸及有关设计文件要求）：
1、 底层平面图。
2、 标准层平面图。
3、 立面图。
4、 剖面图。
5、 楼梯详图。
五、 结构设计部分
要求通过毕业设计，初步掌握对有防震设防要求的多高层类型房屋的结构选型、结构布置、结构计算全过程，从而使学生对有防震设防要求的多高层结构具有一定的设计能力。
学生应完成的设计任务如下：
1 设计计算部分：
（1） 荷载及重力荷载代表值组集
（2） 在地震荷载作用下弹性层间及整体位移验算
（3） 在竖向荷载作用下构件的内力（M、N、V）
（4） 在地震荷载作用下框架梁柱的内力（M、N、V）
（5） 内力组合
（6） 各构件、及现浇楼板的截面设计和配筋计算
（7） 基础设计计算
2 图纸部分：
（1） -0.020层基础梁配筋平面图
（2） 3.280～13.180层板配筋平面图
（3） 楼梯结构图
（4） 框架梁柱配筋图、梁柱剖面配筋图。
3 设计文件要求：
1） 要求计算书计算步骤明确，书写清楚，计算草图完整清晰；
2） 要求图纸内容表达正确，尺寸齐全，线条分明，团面整洁，字体端正。

指导教师：

系负责人签字：

学院负责人签字：

第二节 工程概况
一、设计资料:
1、地形:详见建筑设计部分的资料。
2、工程地质及水文资料:
（1）地形：拟建场地地形平坦，Ⅱ类场地。
（2）土层：自上而下为
1）杂填土层：分布于全场地。深灰色～灰黑色土，松散至稍密，稍湿。土质不均匀，厚度1.0。
2）粉质粘土层：冲洪积成因，分布与全场地。灰黄～褐黄色土，稍密，稍湿。土质不均匀，厚度4.2。承载力特征值fak=130kPa。
3）泥炭土：黑色，湿，稍密，可见植物残骸，并可点燃，该层厚0.3m。该层层厚稳定，工程性质差。
4）卵石层：稍密。该地层没有揭穿。该地层稳定，工程性质良好。地下水对建筑材料不具有腐蚀性。卵石层的承载力特征值fak=800kPa。卵石层桩的极限端阻力特征值qpk=2800kPa。
（3）场地概况
1）最大冻土深度是1.03。
2）该地区属于温暖地区（Ⅰ类）累年最冷月平均气温＞6℃，最热月平均温＜28℃。
3）地下水位：常年地下水位于地面以下，水质对混凝土无侵蚀。
3、气象条件:
基本风压：50年一遇基本风压
基本雪荷载：50年一遇基本雪荷载
气温：最高气温39.1℃ ，最低气温-23.1℃。
降水量：降雨量333.2㎜,日最大降雨量71.8㎜，时最大降雨量27㎜。
4、抗震设防烈度:按8度第三组设防.
5、材料供应及施工能力均能得到保证.
6、不上人屋面活荷载：；上人屋面活荷载： (标准值)；
二、设计任务及要求:
1、设计计算部分：
（1）荷载及重力荷载代表组集
（2）在地震荷载作用下弹性层间及整体位移验算
（3）在竖向荷载作用下各杆件的内力（M、N、V）
（4）在风荷载作用下的框架各杆件的内力（M、N、V）
（5）在地震荷载作用下的框架各杆件的内力（M、N、V）
（6）内力组合
（7）各杆件及现浇楼板的截面设计和配筋计算
（8）基础结构形式，柱下独立基础的计算
2、图纸部分
（1）柱网图
（2）框架梁、柱、楼板尺寸及配筋图
（3）基础配筋图
3、计算部分
结构设计计算书中必须注明结构及其构件选型和结构布置的理由及设计依据,对于所选用的标准构件应注名构件的代号、构件的自重及详细尺寸,以便为后面的计算作准备.全部的计算过程和计算结果、详细列出结构设计计算的各个步骤.计算书中应附有必要得计算用图。
第二章 建筑设计书
第一节 工程概况
本工程为某高校实验楼。建筑面积4143.75㎡，为5层现浇钢筋混凝土框架结构。屋面板顶面标高为16.5m。
工程所在地抗震设防烈度为八度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组为第三组，场地类别为Ⅰ类。
1、建设单位：兰州市某大学
2、工程名称：兰州市某高校实验楼
3、建设地点：兰州市某大学校园内
4、设计依据：根据毕业设计任务书和相关规范
5、建筑面积：4143.75㎡
6、结构类型：全现浇框架结构
7、抗震设防：按地震烈度八度，0.2g加速度，二类场地抗震设防，抗震等级为二级
8 、防水等级：二级
9 、底层地面标高按±0.000m，室内外高差为-0.450m.
10、屋面：为不上人屋面，保温采用100㎜厚挤塑保温板，1:8水泥焦渣找坡最薄处30㎜，4㎜SBS改性沥青卷材防水层一套。雨水管选用UPVCΦ110mm白色塑料管。
11、墙体：外墙为300㎜，内墙为200㎜，采用加气混凝土砌块，M5.0水泥砂浆砌筑。卫生间墙体为200厚多孔砖，M7.5水泥砂浆砌筑。墙体砌筑时按照构造要求设构造柱、墙体拉接筋等建筑规范要求的做法。
12、地基承载力：800Kpa

第二节 建筑设计
2.1.尺寸：
1).办公室统一采用6.0米开间，8.0米进深；每间实验室考虑40人，采用12.0米的开间，8米的进深，净面积92平方米。
2).办公室采用6.0米开间，8.0米进深，能容纳10人的办公。
2.2.门窗栏杆：
1). 办公室门规范要求门洞宽度不应小于1.0米，高度不应小于2.0米；本工程办公室门采用1.0米宽，2.4米高平开镶板门，满足防火规范门的宽度600毫米/百人；
2).实验室门为两樘1.0米宽，2.4米高平开镶板门,按防火规范的要求门的开启方向均为朝向过道，并满足防火规范当房间使用人数超过50人，面积超过60平方米时至少应设两个门，并满足防火规范门的宽度600毫米/百人；
3).厕所门均采用1.0米宽，2.1米高的百叶玻璃门；
4).大厅门采用断桥铝合金地弹门，其余办公室，会议室采用钢制三防门。窗采用铝合金断桥隔热窗。
5).楼梯栏杆1.0m高，平直段超过500㎜，高度≥1.100。
5).散水宽1500mm。
2.3.装修：
1).外墙采用白色外墙乳胶漆，黑色分隔条，一层窗台以下部分墙面贴黑色釉面砖。
2).内装饰:
内墙面，顶棚，办公室及大厅内墙面为水泥混合砂浆抹面，中级抹灰。刮墙面腻子两道，刷白色涂料。
卫生间墙面为白色釉面瓷砖。
3).楼地面:
楼地面、楼梯间、室外台阶均采用水磨石面层。卫生间地面为白色防滑釉面砖。
2.4、楼梯：
本工程楼梯采用平分双跑楼梯
双分平行楼梯：
1) 踏步：采用150mm踏步高，350mm踏步宽，满足规范要求；
2). 梯段宽度：按双股人流考虑，两侧每个梯段净宽2.80米，满足公共建筑≥1.3米的要求，并满足1.25米/百人的防火要求，且满足1.10米的防火最小净宽；
3). 平台宽度：楼层休息平台为3.0米净宽；满足平台宽度不得小于梯段宽度；
4). 梯井宽度：200毫米，满足规范60～200毫米的要求；
2.5、走道：
1).实验楼走道做交通运输和学生课间休息用，净宽2.8米，满足规范对学校外廊走道的宽度要求≥ 2.1米，并满足防火规范对走道净宽的要求；
2.6、门厅：
实验楼的门厅为开敞式净宽5.8米，进深8.0米，门厅63.8㎡.
2.7、窗：铝合金推拉窗
1). 实验室、办公室统一采用1.8×3.0米的窗户，窗地面积比为1/5.5，满足规范要求2). 玻璃：首层厕所玻璃采用磨砂玻璃，其它均采用普通平板玻璃；
3). 实验楼窗台高0.90米，实验楼底层厕所窗台高0.90米；采用磨砂玻璃。
4). 楼梯窗户满足采光通风要求，采用通窗；
5). 窗户玻璃为6+12+6的双玻璃窗。
2.8、屋顶
1).屋面防水等级为三级采用4㎜厚SBS改性防水卷材一道，屋面采用在保温材料上采用1:8水泥焦渣找坡最薄处30㎜，坡度为2%。
2).由于建筑物面积较大，采用有组织排水，通过雨水管排到楼下，也可保护外墙；
3). 本实验楼由于进深较大，为使水流路线不至过长，采用双坡排水，设四个塑料Φ110雨水口，天沟分水线位于各雨水口间距的一半处，每个雨水口负担185平方米屋面面积≤200平方米屋面面积；屋面分水线位于进深的中间；
4).水泥砂浆找平层为防止开裂，设分隔缝，缝宽25毫米，纵横间距4米；
5).泛水：柔性防水延伸到女儿墙、屋面检查孔上350毫米≥规范250毫米，延伸到变形缝上420毫米，并加铺一层附加卷材，收头用钢压条钉压，密封膏封严；变形缝内设沥青麻丝；刚性防水做到女儿墙、变形缝处，与女儿墙、检查孔、变形缝间留分格缝（防止开裂），分格缝用防水油膏嵌缝，刚性防水的分格缝纵横间距4米；
6).雨水口：采用直管式塑料雨水口，套管，柔性防水粘贴在套管内壁上不少于100毫米，表面涂防水油膏；
2.9、墙体：
1).本设计采用全框架体系，墙体全部为围护、填充结构；
2).墙体：外墙采用300㎜厚加气混凝土砌块，内墙采用200㎜厚加气混凝土砌块，M5.0水泥砂浆砌筑；卫生间墙体采用200厚多孔砖，M7.5砌筑水泥砂浆砌筑，沿框架柱、构造柱全高每隔500毫米设2Φ6拉筋，墙内为通长设置；墙长超过5米的，墙顶与梁另设拉结筋（楼梯间横墙需设拉结筋）；
3).构造柱：为达到抗震要求，所有纵横墙交接处，均设同墙厚×300㎜构造柱，屋顶女儿墙栏板设扶壁柱，为300×300扶壁柱，间距为8米；满足规范的要求。
4) 过梁：设计尽量采用结构梁替代过梁，有过梁的地方采用矩形过梁，截面尺寸为100毫米厚，200毫米宽；过梁两端伸入墙内的支座长度≥250㎜。
5). 防潮层：由-0.020层地梁代替。
7). 勒脚：由于外墙一层窗台以下部分采用全瓷砖强面，不需另做勒脚。
2.10、散水
1).房屋四周采用1500㎜宽2%坡度的散水排水；
2).散水与外墙交接处设分格缝；散水在墙角处、每6米均设分格缝，以防开裂；
2.11、台阶：
1).台阶踏步均为高150毫米，宽300毫米，面层做法同室内地面；
2).实验楼台阶和首层过道相连，过道做3%的排水坡度
3).台阶做C25砼台阶，3:7灰土夯实。
第三章 结构设计
第一节 结构选型及布置
1． 结构的材料与尺寸
根据毕业设计任务书的要求，本实验楼为钢筋混凝土框架结构，基础需要较强的整体性，由于地质条件，拟采用井桩基础基础。
本次毕业设计结构计算要求手算一榀框架。针对本实验楼的建筑施工图纸，选择第②⑥轴横向框架为手算对象。除本计算书除特别说明外，所有计算、材料、图纸均为第②⑥轴横向框架数据。
2． 本实验楼材料确定：
考虑到强柱弱梁，施工顺序（现场浇注混凝土时一般梁，柱单独浇注）等因素，拟选构件材料如下：
1） 柱：采用C30 混凝土，主筋采用HRB400 钢筋，箍筋采用HPB300钢筋；
2） 梁：采用C30 混凝土，主筋采用HRB400 钢筋，箍筋采用HPB300 钢筋；
3） 板：采用C30 混凝土，钢筋采用HRB400，HPB300。
4） 基础：采用C30 混凝土，主筋采用HRB400 钢筋，构造钢筋采用HPB300钢筋。
3. 构件初估。
3.1柱截面初估
由于框架实验楼荷载较大，按15kN/m2 计算；
负荷面积按F= 4.0×(2.4+8.0)/2 = 20.80 m2
考虑，取1。设防烈度为8度，小于55m高的框架结构抗震等级为二级，
选C30型混凝土 N=(1.2~1.4)N0 因此取0.8
柱组合的轴压力设计值N= βFgEn
其中：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3，中柱取1.25；
其中：F 按简支状态计算柱的负载面积；
其中：gE为折算在单位面积上的重力荷载代表值，近似的取（12～15）kN/ m2；
其中：n为验算截面以上的楼层层数。
A = a2 = = = 0.174 m2
a = 0.349㎡
考虑到框架抗震性能强柱弱梁的要求
初步估计柱的尺寸的为600㎜×600㎜。为计算简便，边柱中柱尺寸取相同。
3.3 结构平面图布置

平面布置图
第二节 载荷统计
1．楼板荷载计算：
表3.2.1 楼板荷载计算表
荷载类型
结构层
计算式
荷载(KN/m2)

屋

顶

恒

载

SBS改性防水层

0.4
冷底子油二道

0.06
100mm厚激素不保温板

1.3
20mm水泥砂浆找平层
0.02×25
0.5
120mm厚混凝土楼板
0.12×25
3
10mm厚板底粉刷层
0.010×15
0.15

小计

5.41
屋顶
活载
上人屋面计算活载
2.0
2.0
楼
层
板
恒
载
80mm厚地砖(含找平层)

0.64
120mm厚混凝土楼板
0.12×25
3
10mm厚板底粉刷层
0.010×15
0.15
小计

4.49
楼层板
活载
走廊计算活载
2.5
大型实验室活载
2.5
楼梯板恒载（取楼层板恒载之1.5倍）
4.5×1.5
6.75

2．墙体荷载计算
墙体荷载偏安全考虑，按不扣除门窗洞口所占体积计算，墙体高度按楼层高度减梁高考虑。
表3.2.2 墙体荷载计算表
墙体类型
结构层
计算式
荷载
(KN/m)
房间外墙
8mm厚外墙墙砖
0.008×20×(3.9-0.65)
0.52
15mm水泥砂浆找平层
0.015×25×3.25
1.21
300mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块
0.3×5.5×3.25
5.37
15mm厚粉刷层
0.015×15×3.25
0.73
小计

7.83
房间内墙
15mm厚粉刷层（两侧）
0.015×15×3.25×2
1.46
200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块
0.20×5.5×3.25
3.58
小计

5.04
卫生间外墙
8mm厚外墙墙砖
0.008×22×3.25
0.57
15mm水泥砂浆找平层
0.015×22×3.25
1.07
300mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块
0.30×5.5×3.25
5.37
15mm水泥砂浆找平层
0.015×22×3.25
1.07
5mm厚陶瓷锦砖
0.12×3.25
0.39
小计

8.47
卫生间内墙
5mm厚陶瓷锦砖
0.12×3.25
0.39
15mm水泥砂浆找平层
0.015×22×3.25
1.07
200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块
0.20×5.5×3.25
3.58
15mm水泥砂浆找平层
0.015×22×3.25
1.07
5mm厚陶瓷锦砖
0.12×3.25
0.39
小计

6.50
女儿墙
(按0.6m高计算)

15mm水泥砂浆找平层
0.015×22×0.6
0.19
300mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块
0.30×5.5×0.6
0.99
15mm厚粉刷层
0.015×15×0.6
0.135

小计

1.315

3．梁体荷载计算梁体自重（扣除楼板厚度部份自重）
表3.2.3 梁自重计算表
梁体截面
容重
自重
梁侧抹灰
总重
H(mm)
B(mm)
(KN/m3)
(KN/m)
(KN/m)
(KN/m)
750
400
25
3.97
0.346
4.471
400
600
25
2.85
0.270
3.450
600
300
25
2.68
0.283
3.135
600
300
25
2.68
0.283
3.135

4．柱体自重（扣除楼板厚度部份自重）
表3.2.4 柱体荷载计算表
柱体截面
容重
自重
柱侧抹灰
总重
B
H
(KN/m3)
(KN)
(KN)
(KN)
600
600
25
24.37
1.68
26.05

5．柱端集中荷载计算表
表3.2.5 柱端集中荷载计算表
墙体类型
结构层
计算式
荷载
(KN/m)
顶层
边柱
女儿墙：1.33KN/M
梁自重：2.98KN/M

N=18.97×4.2=79.67KN
中柱

N=17.64×6.0=105.85KN
1-3层

边柱
梁自重：2.98KN/M

N=（17.64+7.70）×6.0=152.04KN

中柱

N=(17.64+5.24)×6.0=137.28KN

6、材料选用
梁板柱的混凝土采用C30，ft =1.46N/mm2，fc =15.3N/mm2；
梁柱纵向筋采用HRB400，fy =400N/mm2；箍筋采用HPB300，fy =270N/mm2
梁板筋采用HPB300，fy =270N/mm2，HRB400，fy =400N/mm2；

第三节 屋盖、楼盖设计
1、屋盖设计
1）屋面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm水泥砂浆找平，100㎜厚挤塑保温板，SBS改性防水层。
2）屋面荷载：均布活荷载标准值2kN/m2(不上人屋面)，雪荷载标准值为0.15kN/m2
3）材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为HRB400。
4）风荷载标准值0.3kN/m2，雪荷载标准值0.15kN/m2。
5）楼面做法：钢筋混凝土现浇板，10mm石灰砂浆抹底，80mm水泥砂浆找平和地砖。
6）墙身做法：蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑而成，蒸压粉煤灰加气混凝土砌块自重5.5kN/m3，外墙厚度300mm，内隔墙厚度200mm。
7）门窗做法：门为木门，自重0.2 kN/m2，窗为塑钢窗玻璃窗，自重0.4 kN/m2。
本设计计算书包括屋盖、楼盖、框架主体结构、楼梯、基础等部分的计算和设计。

图3.3.2楼面做法详图
图3.3.1不上人屋面详图
2．屋盖的结构平面布置图

图3.3.3屋盖的结构平面布置图

3．板的设计（弹性理论）
根据《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002），楼板长边l02与短边l01之比小于2时，宜按双向板计算。楼板长边l02与短边l01之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算，当按沿短边受力的单向板计算时，应沿长边方向足够的构造钢筋。
根据本工程的尺寸，楼板全为双向板，楼板按照弹性方法进行计算。
双向板按弹性理论的计算方法：
①多跨连续双向板跨中最大正弯矩：
为了求得连续双向板跨中最大正弯矩，荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置q/2两种情况，前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上，对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。分别求得各区格板的弯矩，然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。
②多跨连续双向板支座最大负弯矩：
支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。

图3.3.4 连续双向板的计算图示
1）荷载计算
由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值，故取前者进行计算
恒荷载标准值：
小计 8.02 kN/m2
荷载设计值
g=1.2×8.02=9.624kN/m2 ，q=1.4×2.0=2.8kN/m2
G’=g+q/2=11.02kN/m2，Q’=q/2=1.4kN/m2，
g+q=9,62+2.8=12.42 kN/m2
计算中间支座最大弯矩时的计算荷载：
P=g+q=1.2×8.02+1.4×2.0=12.42KN/m2
2）弯矩计算
① 板A

图3.3.5 四边固定板

板A按四边固定计算：
3） 基本资料：
1、边界条件（左端/下端/右端/上端）：固定/固定/固定/固定/
2、荷载：
　永久荷载设计值：g ＝ 11.02kN/m2
　可变荷载设计值：q ＝ 1.4 kN/m2
　 计算跨度　Lx = 6000mm　；计算跨度　Ly = 4000mm
　 板厚　H = 120 mm；砼强度等级：C30；钢筋强度等级：HPB235
3)、计算方法：弹性算法。
4)、泊松比：μ＝1/5.
4、计算结果：
跨中弯矩：M=mν(原支承状态)×g’×lx2+ mν(四边简支状态)×q’×lx2
采用最不利荷载布荷（棋盘式布荷）方式，
计算式如下：
跨中弯矩：M=mν(原支承状态)×g’×lx2+ mν(四边简支状态)×q’×lx2
支座弯矩：M= m’×g’×lx2
表3.3.1双向板内力列下表计算
板号
Ly/Lx
弯矩系数
最大弯矩
（KN·m）
A
0.67
原支撑状态
mx=0.0310
my=0.0851
Mx=2.61
My=6.01
Mx’=Mx”=5.72
My’=My”=3.98
m’x=-0.087
m’y=-0.562
四边简支状态
mx=0.0068
my=0.0367
平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx，平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My。
Ly/Lx=0.67。
根据以上数据查表，四边简支: My=0.0851 Mx=0.0310
四边固定: My=0.0367 Mx=0.0064
　Mx=mν(原支承状态)×g’×lx2+ mν(四边简支状态)×q’ × lx2 =(0.0310×11.02+0.0068×1.4) ×4.02+ 0.2×(0.0851×11.02+0.0367×1.4)×4.02=4.391 kN·M
As=189.456 mm2，实配8@180 (As ＝312.2mm2)
ρmin ＝0.2150% ， ρ ＝ 0.230%
平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My　
　My=mν(原支承状态)×g’×ly2+ mν(四边简支状态)×q’ × ly2 =(0.0851×11.02+0.0367×1.4) ×4.02+ 0.2×(0.0310×11.02+0.0068×1.4)×4.02=8.467 kN·M
Asy=213.56mm2，实配Ø8@180 (As ＝ 273.2mm2)
ρmin ＝ 0.215% ， ρ ＝ 0.230%
沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx'
　 Mx' =0.0851×12.13× 4.02 =16.52kN·M
Asx'= 262.76mm2，实配Ø8@180 (As ＝ 279.2mm2)
ρmin ＝ 0. 215% ， ρ ＝ 0.230%
沿 Ly 方向的支座弯矩 My'
　 My' =0.0562×12.13× 4.02 =10,90kN·M
Asy'= 586.43mm2，实配 Ø10@120 (As ＝654.4mm2)
ρmin ＝ 0.215% ， ρ ＝ 0.55%
计算过程见下页表
h02=70mm；支座截面h0=80mm。
最小配筋率：因为，故取ρsmin=0.31%，则Asmin=0.31%×1000×120=372mm2
截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=1.5～2.0时减小10%；楼板的角区格不折减。
5、楼面荷载计算：
1）荷载计算
由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值，故取前者进行计算
恒荷载标准值：
小计 4.50kN/m2
荷载设计值
g=1.2×4.50=5.40kN/m2 ，q=1.4×2.5=3.5kN/m2
G’=g+q/2=7.15kN/m2，Q’=q/2=1.75kN/m2，
g+q=5.40+3.5=8.9 kN/m2
计算中间支座最大弯矩时的计算荷载：
P=g+q=5.4+3.5=8.9KN/m2

板号
A
B
C
D
E
F
G
I
J

简图

支撑状态
四边固定
三边固定
两边固定
两边固定
三边固定
四边固定
三边固定
三边固定
两边固定

lx（m）
4.0000
6.0000
3.0000
3.0000
4.0000
4.0000
6.0000
6.0000
6.1300

ly（m）
6.0000
7.9300
7.9300
7.9300
3.0000
3.0000
7.7300
7.9300
7.9300

Lx/Ly
0.6700
0.7546
0.3563
0.3783
1.3333
1.3333
0.7762
0.7762
0.7730
原支撑
状态
mx
0.0420
0.0387
0.0610
0.0578
0.0331
0.0306
0.0276
0.0227
0.0426
my
0.0841
0.0102
0.0112
0.0112
0.0104
0.0125
0.0157
0.0159
0.0175
mx'
-0.0789
-0.0785
-0.1136
-0.1136
-0.0734
-0.0706
-0.0702
-0.0611
-0.1002
my'
-0.0671
-0.0655
-0.0766
-0.0773
-0.0564
-0.0562
-0.0568
-0.0538
-0.0765
四边简支状态
mx
0.0068
0.06755
0.0877
0.0877
0.0618
0.0646
0.0377
0.0324
0.0646
my
0.0412
0.0312
0.0213
0.0213
0.0318
0.0211
0.0372
0.0372
0.0288
最大
弯矩
X方向
3.9678
9.5643
6.5678
6.5670
3.7584
3.6753
7.1238
12.7839
12.002
Y方向
6.9525
5.3486
4.0345
4.0345
2.3489
2.3518
6.6728
12.8903
7.0514
X方向支座
-6.2983
-18.3274
-15.2872
-15.2873
-6.1746
-6.2746
-16.8715
-28.7678
-22.7464
Y方向支座
-14.7456
-26.8738
-36.0213
-36.0321
-9.2375
-9.3287
-17.7364
-26.0123
-36.0012
表3.3.2屋面板弯矩值计算表
表3.3.3屋面板配筋计算表
X方向配筋
A
B
C
D
E
F
G
I
J
M
2.6123
8.6297
7.4920
7.4920
2.6926
2.5724
6.7225
11.9775
10.1044
M(kn.M)
2.6123
8.6297
7.4920
7.4920
2.6926
2.5724
6.7225
11.9775
10.1044
αs
0.0027
0.0547
0.0475
0.0475
0.0171
0.0163
0.0426
0.0460
0.0641
γs
0.9986
0.9718
0.9756
0.9756
0.9914
0.9918
0.9782
0.9765
0.9669
ξ
0.0027
0.0563
0.0487
0.0487
0.0172
0.0165
0.0436
0.0471
0.0663
As(mm2/m)
19.3939
402.7087
348.2551
348.2551
123.1759
117.6298
311.6672
432.6675
368.6329
选配钢筋
Ø 10@150
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
实际配筋
523.5000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
配筋率
0.0044
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
是否满足最小配筋率
是
是
是
是
是
是
是
是
是
Y方向配筋
A
B
C
D
E
F
G
I
J
M
0.7599
4.2209
2.9290
2.9290
1.4445
1.4161
5.0855
10.5150
5.7666
M(kn.M)
0.7599
4.2209
2.9290
2.9290
1.4445
1.4161
5.0855
10.5150
5.7666
αs
0.0048
0.0268
0.0186
0.0186
0.0092
0.0090
0.0323
0.0403
0.0366
γs
0.9976
0.9864
0.9906
0.9906
0.9954
0.9955
0.9836
0.9794
0.9814
ξ
0.0048
0.0271
0.0188
0.0188
0.0092
0.0090
0.0328
0.0412
0.0373
As(mm2/m)
34.5456
194.0596
134.0936
134.0936
65.8130
64.5125
234.4799
378.6988
207.2717
选配钢筋
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
Ø8@120
实际配筋
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
418.8000
配筋率
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
0.0035
是否满足最小配筋率
是
是
是
是
是
是
是
是
是
表3.3.3屋面板配筋计算表（续）
X方向支座配筋
A
B
C
D
E
F
G
I
J
M
-5.6874
-16.5574
-14.4982
-14.4982
-5.2661
-5.0203
-14.3856
-26.3304
-20.6260
M(kn.M)
5.6874
16.5574
14.4982
14.4982
5.2661
5.0203
14.3856
26.3304
20.6260
αs