文昌市某某中学教学楼结构设计

结构计算书

第1章 设计基本资料 第2章 结构布置及计算简图

该建筑物总长度为63.6m,总宽度为15.2m。共六层，层高均为3.6m。总建筑面积为5800.32m2,主体结构采用现浇钢筋混凝土框结构。

2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 2.1.1梁柱截面尺寸初选

1、 梁截面尺寸的估算： 1.AB,CD跨

主梁：L=6400mm

h=(1/10~1/15)L=640mm~427mm，取h=600mm。 b=(1/4~1/2)h=150mm~300mm,取b=300mm 故框架横纵梁的截面尺寸为b×h=300mm×600mm 次梁：L=6400mm及4500mm，取6400mm计算

h=(1/12~1/18)L=533mm~355mm，取h=500mm。 b=(1/4~1/2)h=125mm~250mm,取b=200mm 2.BC跨

主梁：L=2400mm

h=(1/8~1/12)L=300mm~200mm，取500mm b=(1/4~1/2)h=125mm~250mm，取300mm 故框架横纵梁的截面尺寸为b×h=300mm×500mm

2、柱截面尺寸的估算：

框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算： ⑴.柱组合的轴压比设计值按照公式1－1计算：

N??Fgn (1－1)

式中：

?：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；

F: 为按照简支状态计算柱的负荷面积；

g：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取12KN/m2;

n: 为验算截面以上楼层层数； ⑵.框架柱验算

N?0.75 (1－2) bchcfc中柱：（7.8+7.8）/2×(6.4+2.4)/2=7.8×4.4m2 边柱：4.5/2×（6.4+2.4/2）=2.25×4.4 m2

中柱： Ac≥1.2N/fc=(1.2×1.25×7.8×4.4×12×1000×6)/(14.3×0.75)=345600mm2

边柱： Ac≥1.2N/fc=(1.2×1.3×2.25×4.4×12×1000×6)/(14.3×0.75)=103680mm2

根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为600mm×600mm＝360000mm>345600 mm2，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为600mm×600mm。 故初选柱的尺寸为600mm×600mm；

2第3章 楼盖设计

3.1楼板设计

板厚取h=100mm，混凝土强度等级为C30，钢筋采用HPB300级钢筋，受力钢筋的保护层厚度为25mm。

3.1.1荷载计算

1）教室、办公室、休息室及走廊楼面 （1）恒载标准值

陶瓷地砖楼面 0.7kN/㎡ 120mm厚钢筋砼板自重 25×0.10=2.5kN/㎡ 12厚混合砂浆顶棚 17×0.012=0.204kN/㎡ 小计 gk=3.4kN/㎡ （2）活荷载标准值：2.0kN/㎡

（3）荷载设计值:由永久荷载效应控制的设计值为1.35×3.4+1.4×0.7×2＝6.55kN/㎡，由可变荷载效应控制的设计值为1.2×3.40+1.4×2＝6.88kN/㎡，于是荷载设计值由可变荷载控制，有： g=1.2×3.40=4.08kN/㎡ q=1.4×2=2.8kN/㎡ g+（q/2）=4.08+2.8/2=5.48kN/㎡

q/2=1.4kN/㎡ q+g=4.08+2.8=6.88kN/㎡ 2）卫生间楼面

（1）恒荷载标准值

陶瓷地砖卫生间楼面 2.26kN/㎡ 100mm厚钢筋砼板 25×0.1=2.5kN/㎡ 12mm厚水泥砂浆顶棚 17×0.012=0.204kN/㎡

小计： gK=4.96N/㎡

（2）活荷载标准值：2.0kN/㎡

（3）荷载设计值：由永久荷载效应控制的设计值为1.35×4.96+1.4×0.7×2.0＝8.66kN/㎡，由可变荷载效应控制的设计值为1.2×4.96+1.4×2.0＝8.75kN/㎡，于是荷载设计值由可变荷载控制，有： g=1.2×4.86=5.95kN/㎡ q=1.4×2.0=2.8kN/㎡ g+q/2=5.95+2.8/2=7.35kN/㎡

q/2=2.8/2=1.4kN/㎡ g+q=4.38+3.5=8.75kN/㎡ 3.1.2 B1-B6内力计算

由于板在边支座与支承构件整浇，边跨和中间跨计算跨度lo=lc（梁中心线距离）。跨中最大弯距为当内支座固定时在g+q/2作用下跨中弯距值与内支座简支时，在q/2作用下的跨中弯距值之和。计算时混凝土的泊松比取0.2，支座最大负弯距为当内支座固定时q+g作用下的支座弯距。根据不同的支承情况，整个楼盖可分为B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7区格板，其中B7区格板为单向板。具体分布见楼板结构布置图如图3-1。计算如下：

图3-1 标准层楼板结构布置图

B1为单向板，支座形式为两端固定，跨长为1.6m

跨中弯矩：M=1/24（g+q）l2 =1/24×6.88×1.62 =0.73kN?m

2 2

支座弯矩：M=1/12（g+q）l=1/24×6.88×1.6=1.46kN?m

B2为双向板，支座形式为三边固定一边简支。

lo1=2400mm,lo2=4500mm, lo1/ lo2=0.533,查表得

m1=（0.0405+0.2×0.0320）×7.35×2.42+（0.0943+0.2×0.0185）×1.4×2.42

=2.78kN?m

m2=（0.0320+0.2×0.0405）×7.35×3.92+（0.0185+0.2×0.0943）×1.4×2.42

=2.00kN?m

m1'=-0.0833×8.75×2.42=-4.20kN?m m1''=0 m2''=-0.0569×8.75×2.42=-2.87kN?m m2'=-2.87

B3为双向板，支座形式为邻边固定邻边简支。

lo1=4000mm,lo2=4500mm, lo1/ lo2=0.889,查表得

m1=（0.0297+0.2×0.0222）×7.35×3.92+（0.0467+0.2×0.0356）×1.4×3.92

=1.88kN?m

m2=（0.0222+0.2×0.0297）×7.35×3.92+（0.0356+0.2×0.0467）×1.4×3.92

=1.55kN?m

m1'=-0.0786×8.75×3.92=-3.96kN?m m1''=0 m2''=-0.0721×8.75×3.92=-3.63kN?m m2'=-3.63

B4为双向板，支座形式为邻边固定邻边简支。

lo1=3900mm,lo2=6400mm, lo1/ lo2=0.609,查表得

m1=（0.0487+0.2×0.0131）×5.48×3.92+（0.081+0.2×0.0245）×1.4×3.92

=6.11kN?m

m2=（0.0131+0.2×0.0487）×5.48×3.92+（0.0245+0.2×0.0810）×1.4×3.92

=2.77kN?m

m1'=-0.1090×6.88×3.92=-11.41kN?m m1''=0 m2''=-0.0780×6.88×3.92=-8.16kN?m m2'=-8.16

B5为双向板，支座形式为三边固定一边简支。

lo1=3900mm,lo2=6400mm, lo1/ lo2=0.609,查表得

m1=（0.0382+0.2×0.0061）×5.48×3.92+（0.081+0.2×0.0240）×1.4×3.92

=5.11kN?m

m2=（0.0061+0.2×0.0382）×5.48×3.92+（0.081+0.2×0.0240）×1.4×3.92

=2.00kN?m

m1'=-0.0812×6.88×3.92=-8.50kN?m m1''=0 m2''=-0.0571×6.88×3.92=-5.98kN?m m2'=5.98

B6为单向板，支座形式为两端固定，跨长为2.4m

跨中弯矩：M=1/24（g+q）l2 =1/24×6.882 =1.97kN?m