聊城东阿实验小学教学楼结构设计
10mm厚挤塑聚苯板保温层 0.5×0.01=0.005(kN/m2) 100mm厚钢筋混凝土板 25×0.10=2.50(kN/m2) 合 计 4.185（取4.20）(kN/m2) 3.1.2 活荷载
(1)非上人屋面活荷载 0.5(kN/m2) (2)一般房间活荷载 2.5(kN/m2) (3)走廊、楼梯间活荷载 2.5(kN/m2)
22.5kN/m板的可变荷载标准值
永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4
24.2?1.2?5.04kN/mg?永久荷载设计值
可变荷载设计值 q?2.5?1.4?3.5kN/m
22g?q?8.54kN/m荷载总设计值 ，近似取为8.6kN/m
23.2计算简图
按塑形内力分布设计。次梁的截面为300mm?700mm，板的计算跨度，边跨
l01?ln?2200?200/2?2100，中间跨l02?ln?2200?200?2000mm
因跨度相差小于10%，可按等跨连续板[2]计算，取1m宽板带作为计算单元，计算简图如图3-2所示
g?q?8.6kN/m2
图3-2 板的计算简图
3.3弯矩设计值
不考虑板拱作用截面弯矩的折减。查表可得，板的弯矩系数?m分别为：边支座
-1/16；边跨中为1/14；离端第二支座为-1/11；中跨中为1/16；中间支座为-1/14。故
2MA??（g?q)l01/16??8.6?2.12/16??2.37kN?m 2M1?（g?q)l01/14?8.6?2.12/14?2.71kN?m 2MB??（g?q)l01/11??8.6?2.12/11??3.45kN?m
2MC??（g?q)l02/14??8.6?2.02/14??2.46kN?m
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2M2?M3?（g?q)l02/16?8.6?2.02/16?2.15kN?m
3.4正截面受弯承载力计算
环境类别一级，C35混凝土，板的最小保护层厚度c?15mm。假定纵向钢筋直径d为10mm,板厚100mm,则截面有效厚度为h0?h?c?d/2=100－15－10/2=80mm；板宽b=1000mm。C35混凝土，?1=1.0,fc=16.7N/mm2，ft=1.71N/mm2；HPB300钢筋，fy=270N/mm2。板的配筋计算过程列于下表3-1。
表3-1板的配筋计算
截面 弯矩设计（kN·m） A －2.37 0.022 0.022 108.9 1 2.71 0.025 0.025 123.7 B －3.45 0.032 0.033 163.3 2 2.15 0.02 0.02 100.0 C －2.46 0.023 0.023 113.8 ?s?M/(?1fcbh02) ??1?1?2?s2 计算配筋（mm） ?s??bh0?1fc/fy 实际配筋（mm） 2?4@110?s?114 ?5@160?s?123.0 ?6@170?s?166.0 ?4@120?s?105.0 ?4@110?s?114.0 计算结果表明，支座截面的?均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；
0.45ft/fy?0.45?1.57/270?0.262%，?s/(bh)?105.0/(1000?100)?0.105%，不满足最小配筋率要求。
调整配筋，板的配筋满足最小配筋率时?s/(bh)>0.262%且?s/(bh)>0.2%，
?s>0.262%bh=262mm2，故实际配筋为?8@180,?s?279.0mm2。
3.5次梁设计
⑴荷载设计
永久荷载设计值
板传来永久荷载 5.04×2.2=11.09kN/m 次梁自重 0.30×（0.70－0.10）×25×1.2=5.4kN/m
次梁粉刷 0.02×（0.70－0.10）×2×20×1.2=0.58kN/m
小计 g=17.07kN/m 可变荷载设计值
q=3.5×2.2=7.7kN/m 荷载总设计值
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g?q=24.77kN/m ⑵计算简图
按塑性内力重分布设计。主梁截面为300mm×650mm。计算跨度： 边跨 l01?ln=9000—100-300/2=8750mm 中间跨 l02?ln=9000—300=8700mm
因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算。次梁的计算简图见下图3-3
图3-3计算简图 ⑶内力计算
可分别查表弯矩系数和剪力系数。 弯矩设计值：
2/24=－24.77× MA??(g?q)l018.752/24=－79.02kN·m 2/14=24.77× M1?(g?q)l018.752/14=135.46kN·m 2/11=－24.77× MB??(g?q)l018.752/11=－172.41kN·m 2/16=24.77× M2?M3?(g?q)l028.72/16=117.18kN·m 2/14=－24.77× MC??(g?q)l028.72/14=－133.92kN·m
剪力设计值：
VA?0.50(g?q)ln1=0.50×24.77×8.75=108.37kN VBex?VBin?0.55(g?q)ln1=0.55×24.77×8.75=119.21kN VCex?VCin?0.55(g?q)ln1=0.55×24.77×8.7=118.52kN ⑷承载力计算
1）正截面受弯承载力
正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度取b'f＝
b'f?b?sn=300+2000=2300mm，b?12h'f=300+12×100=1500mml/3=9000/3=3000mm，
三者的较小值，故取b'f=1500mm。除支座B截面纵向钢筋按两排布置外，其余截面均布置一排。
环境类别一级，梁的最小保护层厚度c=20mm。假定箍筋直径10mm，纵向钢筋直径20mm，则一排纵向钢筋h0=700－20－10－20/2=660mm，二排纵向钢筋h0=660－20－10－20－25/2=597.5mm，取h0=600mm。
?1=1.0,?c=1,fc=16.7N/mm2，ft=1.57N/mm2；C35混凝土，纵向钢筋采用HRB400钢，fy=360N/mm，fyv=360N/mm。正截面承载力计算过程列于表3-2。
m>Mu,故跨内截面均属于第一类T形截面。 ?1fcb'fh'f(h0?h'f/2)=234.3kN·
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表3-2次梁正截面受弯承载力计算
截面 弯矩设计值（kN·m） A －79.02 1 135.46 B －172.41 2 117.18 C －133.92 ?s?M/(?1fcbh02)或?s?M/(?1fcb'fh02) 0.036 0.0120.097 0.0110.061??1?1?2?s 0.037 0.012 0.102 0.011 0.063 ?s??bh0?1fc/fy或?s??b'fh0?1fc/fy339.8 3?12?S?339845.0 3?12?2?18?S?848936.9 1?14?2?20?S?781.9774.6 7?10?S?791578.7 1?18?3?12?s?593.5选配钢筋（mm） 2 计算结果表明，支座截面的?均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；
?s/(bh)=339/(300×700)=0.22%,此值大于0.45ft/fy=0.45×1.57/360=0.20%,同时大于
0.2%，满足最小配筋率的要求[3]。
2）斜截面受剪承载力
斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：
hw?h0?h'f=600－100=500mm，hw/b=500/300=1.7<4，截面尺寸按下式验算：
0.25?cfcbh0?0.25×1×16.7×300×600=751.5×103N>Vmax=119.21kN截面尺寸满足要求。
计算所需腹筋：采用?6双肢箍筋，计算支座B左侧截面。由
? Vcs?0.7ftbh0?fyvSVh0 (3-1)
s可得到箍筋间距：
s?fyv?svh0VBl?0.7ftbh0?360?56.6?600?327mm 3119.21?10?0.7?1.57?300?600 调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或箍筋间距减小20%。现调整箍筋间距，s?0.8?327?262mm，截面高度在300~500mm的梁，最大箍筋间距200mm，最后取箍筋间距s?200mm。为方便施工，沿梁长不变。
验算配筋率下限值：
弯矩调幅时要求的配筋率下限位：0.3ft/fyv?0.3?1.71/360?0.14%，实际配筋率?sv??sv/(bs)?56.6/(150?200)?0.19%>0.14%，满足要求。
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4框架荷载计算
4.1框架计算简图及梁柱线刚度
4.1.1确定计算简图如图
框架的计算单元如上图所示。框架柱嵌固于基础顶面，框架梁于柱刚接。梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。框架的计算简图假定底层柱下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，查《建筑地震设计规范》可判断该场地为Ⅱ类，地质条件
较好。初步确定本工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂填土，基础置于第二层粉
质粘土层上，基底标高为设计相对标高-2.100，柱子的高度底层为：
h1?3.6?2.1?0.5?5.2（初步假设基础高度为0.5m）。二~四层柱高为h2~h4?3.6m。
柱节点刚接，横梁的计算跨度取柱中心至中心间距离，三跨分别为：l?6600、4200、6600。计算简图如下：
图4-1 框架计算简图
4.1.2梁、柱截面尺寸
（1）框架柱定为600mm?600mm
（2）梁：横向框架梁定为：300mm?650mm，纵向梁定为：300mm?700mm
4 2荷载计算
4.2.1.屋面横梁竖向线荷载标准值
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