PKPM框架结构设计.docx

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PKPM框架结构设计

工程概况

1.1建筑设计部分

1.1.1工程概况

本项目建筑名称为水口卫生院，建筑层数为二层，1-2层层高均为3.7m,，且都为钢筋混凝土框架结构体系，总建筑面积约为635m2，采用柱下独立基础。

建筑工程等级为三级、建筑耐火等级为二级，合理使用年限为50年，屋面防水等级为三级，本地区为地震设防烈度6度，故建筑结构设计时用构造满足其抗震要求。

建筑使用年限50年。

基本风荷载0.45kN/m2；基本雪荷载为0.45kN/m2。

1.1.2设计依据

《总图制图标准》（GB/T50103-2001）

《房屋建筑制图统一标准》（GB/T50001-2001）

《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2001）

《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2002）

1.1.3标高及建筑细部作法

1、设计标高：

室内设计标高为±0.000，室内外高差350mm。

2、屋面作法：

屋面1

1.水泥彩瓦（颜色见立面）

2.2.5水泥砂浆（内掺107胶），内设16号镀锌钢丝网格一曾，网格25*25

3.25厚挤塑保温隔热板（50*50水泥砂浆分格条）.

4.20厚1：

2.5水泥砂浆找平

5.80厚憎水性珍珠岩板保温层

6.20厚1：

3水泥砂浆找平

7.现浇混凝土结构层

屋面2（用于雨蓬）

1.4厚SBS卷材防水层，下涂冷底子油

2.20厚1：

2.5水泥砂浆

3、楼面作法：

1.20厚1：

2.5水泥砂浆压实赶光

2.素水泥浆结合层一道

3.现浇钢筋混凝土楼板

结构柱混凝土采用C25，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235；梁混凝土采用C25，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235。

基础采用C25，纵筋采用HRB335，箍筋采用HPB235；板采用C25,钢筋采用HPB235；楼梯板采用C25,梯板及平台钢筋采用HPB235，楼梯梁纵筋采用HRB335。

1.2结构设计部分

1.2.1工程概况

本工程为二层，主体高度为7.75M，属多层建筑。

多层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢筋混凝土组合结构等类型。

根据不同结构类型的特点，正确选用材料，就成为经济合理地建造多层建筑的一个重要方面。

经过结构论证以及设计任务书等实际情况，以及本建筑自身的特点，本工程决定采用钢筋混凝土结构。

框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系。

这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。

本建筑采用的是框架结构，框架结构的优点是建筑平面布置灵活，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的抗震性能；框架结构构件类型少，易于标准化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，本建筑采用的现浇结构。

由于本次进行的是医院楼设计，要求有灵活的空间布置，故采用钢筋混凝土框架结构体系符合要求。

1.2.2设计依据

1.基本风荷载为0.45kN/m2；基本雪荷载为0.45kN/m2。

2.环境类型属Ⅱ类,抗震设防烈度为6度。

3.建筑结构安全等级为三级。

4.耐火等级为二级。

5.建筑使用年限50年。

6.该建筑采用独立基础。

7.活荷载标准值：

屋面0.5kN/m2，病房、化验室、急诊室、治疗室、注射室等其他2.0kN/m2，药房和B超室5kN/m2，办公2.0kN/m2，楼梯、走廊2.5kN/m2。

1.2.3结构布置及结构计算简图的确定

估计板、柱、梁的截面尺寸

（1）柱：

b×h=350mm×350mm

（2）梁：

h=（1/12~1/8）L=375~563,取h=450mm

b=（1/3~2/3）h=150~300,取b=250mm

（3）柱高度

底层柱根据地质资料，确定基础顶面室外地面为650mm。

室内外高差为350m

h=3.7+0.65+0.35=4.7m

其他层h=3.7m

（4）板厚度，取1/30~1/40的跨度，统一取100

荷载计算

2.1恒荷载计算

2.1.1屋面恒荷载标准值

水泥彩瓦：

0.5KN/m2

2.5水泥砂浆：

0.0025×20=0.05KN/m2

25厚挤塑保温隔热板：

0.025×15=0.375KN/m2

20厚1：

2.5水泥砂浆找平：

0.02×20=0.4KN/m2

80厚憎水性珍珠岩板保温层:

0.08×4=0.32KN/m2

20厚1：

3水泥砂浆找平：

0.02×20=0.4KN/m2

100厚砼板：

0.1×25=2.5KN/m2

屋面恒荷载：

4.545KN/m2

2.1.2雨蓬恒荷载标准值

4厚SBS卷材防水层0.05KN/m2

20厚1：

2.5水泥砂浆0.02×20=0.4KN/m2

40厚细石钢筋混凝土0.04×25=1.0KN/m2

30厚挤塑保温板0.03×15=0.45KN/m2

混凝土现浇板0.12×25=3KN/m2

雨蓬恒荷载：

5KN/m2

2.1.3屋面挑檐恒荷载标准值

根据形状化为规则的长方形进行计算：

其长度为1600，厚度为120，其投影长度为1000

4厚SBS卷材防水层,下涂冷底子油0.05KN/m2

20厚1:

2.5水泥砂浆0.02×20=0.4KN/m2

120厚混凝土现浇板0.12×25=3KN/m2

屋面挑檐恒荷载：

5.52KN/m2

2.1.4楼面恒荷载标准值

100厚砼板：

0.10×25=2.5KN/m2

20厚1：

2.5水泥砂浆0.02×20=0.4KN/m2

板面装修荷载：

1.0KN/m2

板底粉刷或吊顶：

0.5KN/m2

楼面恒荷载：

4.40KN/m2

2.1.5梁上恒荷载标准值

内纵墙自重：

（3.7-0.45）×0.24×19=14.82KN/m

墙面粉刷：

（3.7-0.45）×0.018×14＋0.3=1.119KN/m

开门后恒载（1.0×2.1）：

第一跨：

15.939-（1.0×2.1×0.24×19-0.15×1.0×2.1）/（4-0.24）＝13.476KN/m

其余跨：

15.939-（1.0×2.1×0.24×19-0.15×1.0×2.1）/（3.8-0.24）＝13.337KN/m

内横墙自重：

（3.7-0.45）×0.24×19=14.82KN/m

墙面粉刷：

（3.7-0.45）×0.018×14＋0.3=1.119KN/m

内横墙的恒载：

15.939KN/m

外纵墙自重：

（3.7-0.45）×0.24×19=14.82KN/m

墙面粉刷：

（3.6-0.45）×0.018×14＋0.46=1.26KN/m

开窗后恒载（1.8×1.5）：

第一跨：

16.08-（1.8×1.5×0.24×19-0.4×1.8×1.5）/（4-0.24）＝13.09KN/m

其余跨：

16.08-（1.8×1.5×0.24×19-0.4×1.8×1.5）/（3.8-0.24））＝12.66KN/m

外横填充墙自重：

（3.7-0.45）×0.24×19=14.82KN/m

墙面粉刷：

（3.7-0.45）×0.018×14＋0.46=1.28KN/m

外横墙恒载：

16.1KN/m

2.1.6有柱雨棚板恒载标准值

因直接为房屋外的结构，所以其板厚为120

其按边长计算

总的雨棚的面积:

（1.2+

+0.12）（2.5+

+0.12*2）=21.963

雨棚的投影面积：

3.1*6.54=20.274

4厚SBS卷材防水层,下涂冷底子油0.05KN/m2

20厚1:

2.5水泥砂浆0.02×20=0.4KN/m2

120厚混凝土现浇板0.12×25=3KN/m2

有柱雨棚恒载：

3.737KN/m2

2.2风荷载计算

风压标准值的计算公式为：

ω=βZμSμZω0

——风荷载标准值（

）；

——高度z处的风振系数；

——风荷载体型系数；

——风荷载高度变化系数；

——基本风压（

）

建筑高度7.75m<30m,可取βZ=1.0：

对矩形平面μS=1.3；μZ可查荷载规范。

将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表2-1。

表中Z为框架节点到室外地面的高度，A为各层节点的受风面积。

表2-1

层次

βZ（m）

μS

Z（m）

μZ

ω0（KN/m2）

A（m2）

PW（KN）

2

1.0

1.3

7.75

0.740

0.45

22.015

9.53

1

1.0

1.3

4.05

0.740

0.45

44.03

19.06

2.3.楼梯荷载计算

2.3.1计算简图及截面尺寸

采用现浇整体式钢筋混凝土结构，其结构布置如图：

图2-23梯段板TB-1模板图及计算简图

2.3.2设计资料

结构安全等级为二级，

，混凝土为C25，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2。

钢筋为：

平台板或楼梯，采用HRB235，fy=210N/mm²；楼梯梁采用HRB335，fy=300N/mm²。

按板式楼梯进行设计，以层间平台做计算，同层平台只给出计算结果。

2.3.3梯段板计算

2.3.3.1确定板厚

梯段板的厚度为

，取h=100mm

2.3.3.2荷载计算（取1m宽板计算）

a.恒荷载计算

踏步重

斜板重

20厚水泥砂浆找平层

恒载标准值5.697kN/m

b.活荷载标准值

2.3.4平台板计算

2.3.4.1荷载计算（取1m宽板计算）

恒荷载计算：

平台板自重（假定板厚100mm）

20厚水泥砂浆找平层

恒载标准值

活荷载标准值

2.3.5平台梁计算

2.3.5.1荷载计算

梯段板传来5.697kN/m

平台板传来

结构设计信息输出文件

----------------------------------------------------------------------

||

|TAT结构控制参数、各层质量和质心坐标、各层风荷载输出文件|

|TAT-M.OUT|

||

----------------------------------------------------------------------

||

|工程项目：

设计人：

|

|项目编号：

审核人：

计算日期：

2008/11/8|

----------------------------------------------------------------------

**********************************************************************

*第一部分结构计算控制参数*

**********************************************************************

--------------------

|总信息|

--------------------

结构计算层数：

Nsu=2

结构对称性标志：

Naxy=0按不对称分析

地震力计算标志：

Mear=3计算水平地震

竖向力计算标志：

Mver=2模拟施工加载1

风力计算标志：

Mwin=3计算水平风力

水平力与结构整体坐标的夹角（弧度）：

Arf=0.000

特殊截面总类数：

Nsecn=0

设计、计算采用规范标志：

Icode=0按国家规范设计

是否考虑P-△效应标志：

Lds=0不考虑P-Δ效应

地下室层数：

Nbase=0

是否考虑梁柱重叠影响标志：

Mbcm=0不考虑

结构有侧移、无侧移标志：

Nstc=0有侧移

结构类型标志：

Mstype=0框架结构

结构材料标志：

Msme=0多层混凝土结构

土层对地下室侧向嵌固的约束系数：

Sbase=3.00

是否按混凝土规范7.11.3条计算柱长度系数标志：

Lzhu=0不考虑

--------------------

|地震信息|

--------------------

是否考虑扭转耦联标志：

Ngl=0不考虑耦连

需要计算的振型数：

Nmode=3

地震设防烈度：

Naf=6.06度（0.05g）

场地土类型：

Kd=22类

设计地震分组：

Ner=1第1组

周期折减系数：

Tc=1.00

楼层最小地震剪力系数：

Em=0.008调整

框架的抗震等级：

Nf=33级

剪力墙的抗震等级：

Nw=33级

是否考虑双向地震作用标志：

Lsc=0不考虑

结构的阻尼比：

Gss=0.050

水平地震影响系数最大值：

Rmax1=0.040按多遇小震计算地震作用

罕遇水平地震影响系数最大值：

Rmax2=0.500

特征周期值：

Tg=0.350

是否考虑5%偶然偏心标志：

Kst=0不考虑

竖向地震力作用系数：

Cvec=0.029

斜交抗侧力榀附加地震作用的方向数：

Ndir=0

--------------------

|调整信息|

--------------------

0.2Qo调整起算层号：

Kq1=0

0.2Qo调整终止层号：

Kq2=0

中梁刚度放大系数：

Bk1=1.00

边梁刚度放大系数：

Bk2=1.00

梁端负弯矩调幅系数：

Bt=0.85

梁弯矩放大系数：

Bm=1.00

连梁刚度折减系数：

Blz=0.70

（梁扭矩<0）或（梁扭转刚度>0）折减系数：

Tb=0.40

结构顶部小塔楼放大起算层号：

Ntl=0

结构顶部小塔楼放大系数：

Rtl=1.00

温度应力折减系数：

Tmpf=0.75

转换层所在层号：

Mch=0

剪力墙加强区起算层号：

Nshw=1

考虑与框支柱相连的框架梁的调整标志：

LR_kz=0不调整

9度或1级框架结构的梁柱钢筋超配系数：

R_rein=1.15

考虑附加薄弱层地震剪力人工调整标志：

LE_tz=0不调整

--------------------

|材料信息|

--------------------

混凝土容重（kN/m3）：

Gc=25.00

梁纵筋强度（N/mm2）：

FIb=300.0

梁箍筋强度（N/mm2）：

FJb=210.0

柱纵筋强度（N/mm2）：

FIc=300.0

柱箍筋强度（N/mm2）：

FJc=210.0

剪力墙边缘构件的纵筋强度（N/mm2）：

FIw=300.0

剪力墙水平分布筋强度（N/mm2）：

FJwh=210.0

剪力墙约束边缘构件的箍筋强度（N/mm2）：

FJwg=210.0

梁箍筋间距（mm）：

Sb=100.0

柱箍筋间距（mm）：

Sc=100.0

剪力墙水平分布筋间距（mm）：

Swh=150.0

剪力墙分布筋最小配筋率（%）：

Rw=0.30

钢的容重（kN/m3）：

Gs=78.00

钢号（3号/15锰/16锰）：

Ns=235

钢构件净截面与毛截面的比值：

Rn=1.00

--------------------

|设计信息|

--------------------

地震荷载分项系数：

Pear=1.30

风荷载分项系数：

Pwin=1.40

恒荷载分项系数：

Pdea=1.25

活荷载分项系数：

Pliv=0.00

竖向地震荷载分项系数：

Pvea=0.50

风、活荷载之活载组合系数：

Cwll=0.70

风、活荷载之风载组合系数：

Cwlw=0.60

活荷重力荷载代表值系数：

Celi=0.50

柱配筋保护层厚度（mm）：

Aca=30.0

梁配筋保护层厚度（mm）：

Bcb=30.0

柱、墙活荷载折减标志：

Live=0不考虑

柱单、双偏压、拉配筋选择标志：

Lddr=0单偏压、拉配筋

结构重要性系数：

Ssaft=1.00

考虑自定义组合标志：

Mzh_m=0不考虑自定义组合

--------------------

|风荷载信息|

--------------------

修正后的基本风压（kN/m2）：

Wo=0.45

地面粗糙度：

Srg=3C类

结构基本自振周期：

T1=0.262

结构体形系数分段数（<4）：

Ndss=2.

结构第一段体形系数的最高层号：

Hf1=1.

结构第一段体形系数：

Sc1=1.30

结构第二段体形系数的最高层号：

Hf2=2.

结构第二段体形系数：

Sc2=0.00

结构第三段体形系数的最高层号：

Hf3=0.

结构第三段体形系数：

Sc3=0.00

----------------------------

|各层柱、墙活荷载折减系数|

----------------------------

层号：

Nfloor=2折减系数：

Clive=1.00

层号：

Nfloor=1折减系数：

Clive=1.00

----------------------------------------

|各层附加薄弱层地震剪力的人工调整系数|

----------------------------------------

层号：

Nfloor=2调整系数：

X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00

层号：

Nfloor=1调整系数：

X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00

--------------------

|各层杆件信息|

--------------------

Nfr---层号，Ntw---塔号，Cm---柱数，Wm---薄壁柱数，BRm---支撑数，Bm---梁数，Cc---柱材料强度，

Wc---剪力墙材料强度，BRc---支撑材料强度，Bc---梁材料强度，Nst---钢号，Hf---层高m，HHf---楼层高度m

Nfr=1Cm=34Wm=0BRm=0Bm=57

Nfr=1Ntw=1Cc=25.Wc=25.BRc=25.Bc=25.Nst=235.Hf=4.70HHf=4.70

Nfr=2Cm=32Wm=0BRm=0Bm=54

Nfr=2Ntw=1Cc=25.Wc=25.BRc=25.Bc=25.Nst=235.Hf=3.70HHf=8.40

------------------------

|剪力墙加强区信息|

------------------------

剪力墙加强区起算层号：

1终止层号：

2

**********************************************************************

*第二部分各层质量和质心坐标*

**********************************************************************

层号塔号恒载质量活载质量自重XY质量矩

（t）（t）（t）（m）（m）（t*m2）

21294.30.092.525.28.525810.

11569.80.0107.825.48.450268.

活荷载质量折减系数：

0.50

总恒载质量：

864.1（t）

总活载质量：

0.0（t）

总质量：

864.1（t）

**********************************************************************

*第三部分各层风力*

**********************************************************************

层号塔号X向风力X向偏心距X向剪力X向弯矩层高

（kN）（m）（kN）（kN-m）（m）

210.000.000.000.03.70

1133.390.0933.39156.94.70

层号塔号Y向风力Y向偏心距Y向剪力Y向弯矩层高

（kN）（m）（kN）（kN-m）（m）

210.000.000.000.03.70

1183.200.9583.20391.04.70

------------------------

|顶点风力加速度值|

------------------------

X向顶层顺风向风力加速度Acce_XX=0.000mm/（s*s）

Y向顶层顺风向风力加速度Acce_YY=0.000mm/（s*s）

X向顶层横风向风力加速度Acce_XY=1.118mm/（s*s）

Y向顶层横风向风力加速度Acce_YX=1.005mm/（s*s）

您大约需要2.3兆的硬盘空间

**********************************************************************

*第四部分各层层刚度、刚度中心、刚度比*

**********************************************************************

各层（地震平均剪力/平均层间位移）刚度、刚度比等，其中：

Ratio_d1:

表示本层与下一层的层刚度之比

Ratio_u1:

表示本层与上一层的层刚度之比

Ratio_u3:

表示本层与上三层的平均层刚度之比

------------------------------------------------------------------------------

层号塔号X向层刚度Y向层刚度刚心坐标:

X,YX向偏心率Y向偏心率

--------------------------------------------------------------------