1设计任务
1.1 工程概况
1）某多层综合教学实验楼，主体6 层，钢筋混凝土框架结构。梁板柱均为现浇，主楼建筑面积约6834㎡,建筑物平面简单；
2）建筑方案确定，房间开间5.1m，进深6.6m,走廊宽3.0m,底层4.2m,中间层3.6m,其
室内外高差0.45m,其中标高相当于马路中心相对标高；
3）抗震设防要求：设防烈度8度（0.2g）,地震分组为一组，场地类别：Ⅲ类，抗震等
级三级，建筑物安全等级二级；
24）基础设计不考虑地基土的变形验算，其承载力为fk?290KN/m；
5）建筑所在地的主导风向: 冬夏季为东北风，基本风压：0.4kN/m2；
6） 不上人屋面活荷载：0.5KN/m2；上人屋面活荷载：2 KN/m2 (标准值)；楼面活载2.0KN/m2。
1.2 建筑结构设计的基本内容
结构计算书包括结构布置，设计依据及步骤和主要计算的过程及计算结果，计算简图，及如下内容：
（1）地震作用计算；风荷载作用计算； （2）框架内力分析，配筋计算（取一榀）； （3）板、楼梯、雨蓬的配筋计算。 其它构件计算视设计情况而定。
1.3 设计资料
1.3.1 气象条件
（1）基本风压：0.4KN/m2;基本雪压：0.2KN/m2 （2）此处按建筑结构荷载规范GB50009-2001采用； （3）主导风向：冬夏季为东北风。
1
1.3.2 抗震设防
查GB 50011－2010知本地区抗震设防烈度为8级，设计基本地震加速度为0.20 g,地震分组为第一组，Ⅲ类场地设计
1.3.3 地基土承载力
2 地基土承载力为fk?290KN/m。
1.3.4 其它条件
表1-1地层特性
层厚 地基承载力特征值 层序 地层名称 状态 a b c 杂填土 可塑 地层包含物 （M） 黑灰色 含少量碎砖 黄灰色 含氧化铁 褐黄色 含少量氧化铁、铁锰粘土 硬塑 结核 棕红色 含风化砂岩颗粒 9.0 未钻穿 290 380 1.0~1.3 0.9~1.1 fak（Kpa） 85 145 粉质粘土 可塑 c 砂岩强风化 坚硬 1）地下水
上层滞水，主要分布于上部填土层中，水量中等，对砼无侵蚀性。
2）建筑物位于西安地区。.拟建场地地面平坦。抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.2g，设计地震第一组，场地土类别为Ⅲ类.
3）拟建物建议其基础均全部埋置于粘土层中，其地基承载力特征值取290Kpa，压缩模量取15Mpa。
1.3.5 钢筋混凝土
按三级抗震等级设计时，现浇框架梁的混凝土强度等级不应低于C20，同时不宜大于C40。框架柱三级抗震时，混凝土强度不应低于C20
所以梁板柱采用C35混凝土，纵筋采用II级，箍筋采用I级。
2
2 结构类型
本建筑设计方案采用框架结构，梁、板、柱、楼面均采用现浇形式，我们取框架（1—10）（C—F）为计算对象，计算简单图如下示：
图2-1 计算框架柱网布置图
一榀框架计算简图如下图：
图2-2 一榀框架计算简图
3
3 框架结构设计计算
3.1 梁柱截面,梁跨度及柱高确定
3.1.1 初估截面尺寸
柱：柱截面尺寸可根据式Ac???N?fc,其中
NN=?FgEn N为柱组合的轴压力设
计值；F为按简支状态计算的柱的负载截面面积；gE为折算在单位建筑面积上的重力荷载计算，也可近似取12～15KN/㎡, ?为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，n为验算截面以上楼层层数；Ac为柱截面面积；fc为混凝土轴心抗压强度设计值；??N?为框架柱轴压比限值，对三级抗震等级可取0.8，各层的重力荷载代表值近似取14KN/㎡。
由图2-1可知边柱及中柱的负载面积分别为5.1×3.3㎡和5.1×4.8㎡，由
Ac?得第一层柱截面面积为（C35混凝土的fc=16.7N/mm2,ft=1.57 N/mm2）
??N?fcN1.3?5.1?3.3?14?103?6 边柱Ac??132822mm2
0.8?16.71.25?5.1?(3.23?1.5)?14?103?6中柱Ac? ?186658mm2
0.8?16.7并列成表3-1
表3-1 柱的截面尺寸确定
F层次 1～6层 边柱 ? 1.3 gEn 6 6 2?m? ?kN/m?2??N? 0.9 0.9 fcAc2?N/mm?16.7 16.7 ?mm? 216.25 23.75 中柱 1.25 14 /m2??kN14 132822 186658 考虑到不同地震方向的作用采用正方行柱截面,同时根据抗震规范要求柱净高与截面边长尺寸之比宜大于4和柱截面最小尺寸为350mm要求,本工程底层柱截面都取500㎜×500mm, 二～六层取450mm×450mm。
梁：为满足承载力、刚度及迫性要求，截面高度h取梁跨度的112?18，且不小于
4
400㎜，梁的宽高比一般取值为13?12，同时考虑到梁截面的抗侧移刚度和避免短梁的出现要求hb?4，lh?4，根据三级抗震的要求梁的最小宽度为250㎜ （1）边横梁
对跨度为6600mm的边横梁：
截面高度h： 6600mm×1/12=542mm 6600mm×1/8=812mm 即截面高度h： 542mm～812mm 则取截面高度为600mm 截面宽度b： 600mm×1/2=300mm 600mm×1/3=200mm 即截面宽度b： 200mm～300mm 则取截面宽度为250mm （2）中横梁
对跨度为3000mm的中横梁：
截面高度h：3000mm×1/12=250mm 3000mm×1/8=375mm 即截面高度h：250mm～375mm
考虑到刚度突变和施工方便取截面高度为400mm
截面宽度b： 400mm×1/2=200mm 400mm×1/3=133mm
即截面宽度b：133mm～200mm 考虑到刚度突变和施工方便取截面高度为250mm （3）纵 梁
对跨度为5100mm的纵梁：
截面高度h： 5100mm×1/12=417mm 5100mm×1/8=625mm 即截面高度h： 417mm～625mm 则取截面高度为500mm 截面宽度b： 500mm×1/2=250mm 500mm×1/3=167mm 即截面宽度b： 167mm～250mm 则取截面宽度为250mm 纵上可将估计梁的截面尺寸汇总于下表3-2
表3-2 梁截面尺寸（㎜）确定
层次 1～6层 横梁（b×h） AB跨、CD跨 250×600 BC跨 250×400 纵梁（b×h） 250×500 5