乡镇甲级卫生所规划设计报告Word文档格式.docx
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5．《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2001）
6．设计资料集
7．建筑制图统一标准
8．钢筋混凝土结构设计手册
9．结构构件标图集
10．有关教材及参考书
二、建筑设计
室内外高差为0.3m，建筑设计底层层高3.9m，二-四层层高3.6m，室外地面至基础顶面拟定为0.2m,所以底层柱高3.9+0.3+0.2=4.4m，其他层柱高3.6m。
标准层平面布置见下图：
图2.1标准层建筑平面布置图
2.1结构计算简图
选择其中5号轴线那榀框架进行手算，结构的计算简图如下
图2.2手算框架计算简图
2.2梁柱截面尺寸确定
2.2.1框架梁尺寸初步确定
梁截面尺寸初步拟定的原则：
主梁设计：
h=（1/15～1/10）l0，b=（1/3～1/2）h
次梁设计：
h=（1/18～1/12）l0，b=（1/3～1/2）h
为计算和施工方便，主梁采用统一尺寸。
其中最大跨度为8.1m,故主梁高度选750mm,梁宽选300。
梁截面尺寸选定见下表：
项目
高度h（mm）
宽度b（mm）
主梁
750
300
次梁
600
200
2.2.2框架柱尺寸初步确定
框架柱采用C25混凝土，fc=11.9N/mm2
框架抗震等级为法国二级，μ=0.8
中柱：
取N=1.2Nc
多层结构的重量按每平米16kN计算，二级抗震
Ac=1.2×
1.25×
16×
1000×
3.4×
（3.15+4.05）/（11.9×
0.8）
=246857mm2
选用方柱则
为保证后面通过各项验算，取bc=600mm
2.3材料强度等级
混凝土：
均采用C25级。
钢筋：
梁、柱受力钢筋采用HRB400钢筋，板受力钢筋采用HPB235钢筋，基础受力钢筋采用HRB335钢筋，构造钢筋及箍筋采用HPB235钢筋。
三、荷载计算
按受力特点，混凝土楼盖中的周边支撑板可分为单向板和双向板，
为单向板，单向板荷载沿短边传递；
为双向板。
在本设计中，楼板全部为双向板。
楼面荷载可以近似认为是沿斜向塑性铰线45度传播，沿短跨方向的支撑梁承受板面传来的三角形分布荷载；
沿长跨方向的支撑梁承受板面传来的梯形分布荷载。
在计算中我们把将梯形分布荷载及三角形分布荷载按照梁端弯矩等效的原则等效为均布荷载。
三角形换成等效均布荷载的计算公式：
（公式3.1）
梯形换成等效均布荷载的计算公式：
（公式3.2）
（公式3.3）
（l1、l2分别为短跨与长跨的计算跨度，g’为分布荷载在跨中的取值）
3.1恒载、活载计算
3.1.1屋面荷载标准值
1）恒载
结构层自重：
0.12×
25=3kN/m2
屋面工程做法选用SJ.AIIA11211b120（屋1）
SJ.AIIA21211b120（屋2）
荷载标准值为：
1.6kN/m2.
梁自重为：
0.3×
0.75×
25=5.63kN/m
梁侧粉刷：
24.6×
（0.75-0.12）×
0.015×
20=0.38kN/m
2）活载
作用在屋面框架梁上的活载线荷载标准值为：
q=2kN/m2
3.1.2楼面荷载标准值
0.12×
工程做法统一按办公室地面采用：
水泥砂浆20厚，坐彻抛光地砖，纯水泥浆扫缝。
自重为：
0.02×
20+0.6=1.0kN/m2
天花板：
0.01×
20=0.2kN/m2
3.1.3屋面框架节点集中荷载
由于手算一樞框架的时候，只考虑了一个方向力的传递，该方向上紧身荷载的传递可以通过后面的计算得出。
但是由另一个方向上梁传来的荷载无法在手算中表现出，现将其简化为柱上的节点集中荷载，以计算另一个方向上传来的竖向荷载对柱的轴力的影响。
计算节点集中荷载的原则是：
另一个方向上的梁按简支计算，即梁上的荷载一半传递给柱，均布荷载乘以柱的从属面积减去在手算中已经包含的从属面积。
3.1.4框架的加载图示
通过节点集中荷载的计算和将面荷载转化为梁上的线荷载，得到框架的加载图示如下：
图3.1恒荷载加载图
图3.1活荷载加载图
3.2风荷载计算
已知基本风压ωO=0.75kN/m2，地面粗糙度属C类，按荷载规范：
（公式3.5）
风载体形系数μs：
迎风面为0.8，背风面为-0.5，所以μs=1.3。
因结构高度H=16.4m＜30m（从室外地面算起），取风振系数βZ=1.0。
计算过程下所示：
层次
βZ
μS
μZ
ωO（kN/m2）
面积A（m2）
Pi（kN）
4
1
1.3
0.74
0.7215
10.54
7.61
3
12.24
8.83
2
13.60
9.81
表3.1风荷载计算表
图3.3风荷载加载图
3.3地震作用计算
3.3.1建筑物总重力荷载代表值Gi的计算
由于只手算一樞框架，计算重力荷载代表值的时候也只计算该樞框架范围内的。
1）集中于屋盖处的质点重力荷载代表值G4：
50%雪载：
0kN
屋面恒载：
4.6×
（3.4×
25.4-1.09×
0.85）=393.0kN
梁重：
｛0.3×
0.7×
[（25.5-0.6×
6）+（3.4-0.6）]｝×
25=545.7kN
女儿墙：
（0.1×
1+1.3×
0.1）×
（2.26+1.39）×
25=12.8kN
柱重：
5×
0.5×
（3.6-0.12）×
0.36×
25=78.3kN
墙重：
0.5（3.6-0.12）×
[0.24×
（25.5-0.6×
6）+0.24×
0.8×
（3.4-0.6）×
3]=95.6kN
G4=1041.2kN
2）集中于三层处的质点重力荷载代表值G3：
50%活载：
2.0×
0.85）=85.4kN
4.2×
0.85）=358.8kN
78.3×
2=156.6kN
栏杆重
0.1+1.1×
25=11.9kN
G4=1351.4kN
3）集中于二层处的质点重力荷载代表值G2：
95.6+8×
（25.5-3.6）+0.24×
（3.4-0.6）×
3.5+0.24×
2.5]=218.3kN
G4=1378.5kN
4）集中于一层处的质点重力荷载代表值G1：
122.7+8×
0.24×
[（25.5-3.6-4.6）+0.8×
5]=217.9kN
G1=1378.1kN
表3.2重力荷载代表值计算表
图3.4重力荷载代表值示意图
3.3.2刚度和自振周期计算
本设计为现浇楼盖，则
边框架梁：
I=1.5I0，EcI=1.5EcI0
中框架梁：
I=2.0I0，EcI=2.0EcI0
I0—框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。
将重力荷载代表值水平作用于各节点处，计算水平位移，并按公式
估算结构基本自振周期,在本设计中墙的数量较多，取
=0.6。
层号
剪力（kN）
D（kN/mm）
层间位
（mm）
1041.2
47.91
21.7
2392.6
47.91
49.9
3771.1
78.7
5149.2
51.08
100.8
表3.3结构在重力荷载代表值横向作用下的位移计算表
总位移
=21.7+49.9+78.7+100.8=251.1mm
结构的基本自振周期
=0.34s
3.3.3地震作用计算
本工程设防烈度7度、Ⅱ类场地土，设计地震分组为第一组，查《建筑抗震设计规范》特征周期Tg=0.35s，αmax=0.08。
因为0.1<
T1<
Tg
α1=αmax=0.08
结构等效总重力荷载Geq=0.85GL=0.85×
5149.2=4376.8kN
1.4Tg=1.4×
0.35=0.49s，故不需考虑框架顶部附加集中力作用。
框架横向水平地震作用标准值为：
结构底部：
FEK=α1Geq=0.08×
4376.8=350.1kN
下面计算地震作用下各层的剪力标准值
楼层地震作用和地震剪力标准值计算表（表3.5）
Hi（m）
Gi（kN）
GiHi
Fi=GiHi/∑GiHi
楼层剪力Vi（kN）
15.2
15826.2
115.0
11.6
1351.4
15405.9
113.4
228.4
8.0
1378.5
10752.3
307.5
4.4
1378.1
6063.6
350.1
表3.4各层地震作用力及各层剪力的计算表
图3.5地震作用加载图示
横向水平地震作用下的位移验算（表3.6）
层
Vi（kN）
∑D（kN/mm）
Δui（mm）
hi（m）
Qc=Δui/hi
[θ]
2.40
3.6
1/1500
1/550
4.77
1/755
6.42
1/561
6.85
1/642
表3.5层间位移角验算表
层间位移角满足规范要求。
四、内力计算
4.1恒载作用下的框架内力
4.1.1弯矩分配系数
下表为按梁柱的相对线刚度确定力矩分配系数
节点号
分配系数
左梁
上柱
下柱
右梁
0.466
0.554
0.400
0.323
0.277
0.185
0.215
0.600
0.559
0.199
0.247
5
2、3
0.308
0.383
0.303
0.244
0.210
0.152
0.177
0.494
0.461
0.166
0.206
0.313
0.298
0.389
0.306
0.235
0.212
0.153
0.179
0.170
0.498
0.167
0.159
0.207
表4.1力矩分配系数计算表
4.1.2横梁固端弯矩
在进行计算以前，先将节点编号如下：
图4.1框架节点编号
1）屋顶横梁：
kN·
m
2）一～三层横梁：
4.1.3内力计算
采用分层法计算内力：
表4.2分层法恒载顶层计算表
表4.3分层法恒载顶层计算表
表4.4分层法恒载底层计算表
将各层分层法得到的弯矩图叠加，可得整个框架结构在恒载作用下的弯矩图。
叠加后框架结构各节点弯矩并不一定达到平衡，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正。
调整后弯矩图：
图4.2恒载作用下弯矩图（kN·
m）
在计算出梁端和柱端的弯矩后，再根据荷载的布置，按梁的平衡计算梁端剪力、梁跨中弯矩和柱的轴力。
表4.5恒载作用下梁端剪力、柱轴力、梁跨中弯矩计算表
4.2活荷载作用下的框架内力
4.2.1横梁固端弯矩
四层横梁的端弯矩（其它层与四层横梁相同）
4.2.2内力计算
按照与恒载相同的计算方法可算得活荷载作用下框架的弯矩图：
图4.3活载作用下弯矩图（kN·
表4.6活载作用下梁端剪力、柱轴力、梁跨中弯矩计算表
4.3风荷载作用下的内力计算
风荷载作用下的反弯点高度按均布水平力考虑。
先计算风荷载作用下反弯点位置：
表4.7风荷载作用下柱的反弯点高度表
风荷载作用下柱端弯矩的计算
柱号
h（m）
V（kN）
ΣD（kN/mm）
Di
Vi
y
M下（kN）
M上（kN）
1,5
5.67
0.9
0.2
-0.74
-2.5
9.41
1.49
0.35
-1.88
-3.48
13.3
2.11
0.4
-2.8
-4.8
13.9
2.2
-2.96
-4.96
16.44
1.95
-2.46
-4.56
3.23
-7.07
4.56
0.5
-7.38
-9.04
4.76
-7.71
-9.43
25.27
2.99
-5.1
-5.66
4.96
-8.04
-9.82
7.02
-11.85
-13.42
7.31
-12.47
-13.85
35.08
8.37
5.75
0.7
-17.71
-7.59
10.1
6.92
-19.79
-10.66
12
8.23
0.6
-20.64
-15.57
12.3
8.43
-20.92
-16.17
表4.8风荷载作用下柱的剪力及弯矩计算表
风荷载作用下梁端弯矩和剪力、距中弯矩的计算。
M下（kN.m）
M上（kN.m）
α
梁端弯矩（kN.m）
柱轴力（kN）
跨中弯矩（kN.m）
左
右
y2
y3
2.5
-0.7
-0.71
0.27
1.29
1.96
1.52
-0.3
0.37
0.14
1.24
3.56
-0.34
-2.16
0.07
2.25
3.43
1.53
-0.6
1.87
-0.49
-0.63
0.63
5.3
-1.6
-2.35
0.13
-4.65
5.04
3.91
-1.64
-0.9
1.15
0.42
3.07
8.77
-0.86
-6.2
-7.49
0.1
8.57
3.82
-6.19
-1.5
6.61
-1.45
2.08
8.12
-2.6
-2.58
-0.02
8.15
6.32
2.28
0.47
-13.4
5.39
15.4
-11
-16.9
0.25
-13.9
14.9
6.64
-10.8
-2.4
15.1
-1.48
-2.43
4.42
12.7
3.69
-3.69
1.08
-10.7
8.17
-1.9
-4.08
0.54
-15.6
20.3
-1.89
-14
-29.3
0.26
-16.2
8.81
-14.3
-3.4
25.99
-1.94
-3.41
3.41
表4.9风荷载作用下梁端弯矩剪力、跨中弯矩计算
4.4地震载作用下的内力计算
地震荷载作用下的反弯点高度按风荷载作用下的取用。
先进行地震荷载作用下的柱的剪力，端弯矩和轴力的计算。
计算过程见下表
13.61
-11.12
-37.87
22.59
-28.46
-52.85
31.92
-42.41
-72.52
33.27
-44.79
-74.97
27.03
-34.06
-63.25
44.86
-64.60
-96.90
63.40
-102.72
-125.54
66.07
-107.04
-130.83
36.39
-62.10
-68.91
60.40
-97.84
-119.58
85.36
-144.13
-163.18
88.96
-151.80
-168.45
61.16
-188.38
-70.84
73.66
-210.67
-113.44
87.62
-219.74
-165.77
89.66
-222.51
-172.01
表4.10地震荷载作用下柱端弯矩计算
在算出柱端弯矩后，可计算梁端弯矩，剪力，跨中弯矩和柱的轴力
计算出程见下表。
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