第２章 结构布置及计算简图
2.1 结构选型和布置
2.1.1 结构选型
根据建筑功能的要求，为使建筑平面布置灵活，获得较大的使用空间，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。

2.1.2 结构布置
根据建筑功能的要求及建筑物的平面形状，本结构横向尺寸较短，纵向尺寸较长，故把框架结构横向布置，即采用横向框架承重方案。

施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案，楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础采用柱下交叉条形基础。

2.1.3 初步截面尺寸
本建筑的结构类型为钢筋混凝土框架结构，且建筑地处山东省东营市，抗震设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》（GB50001-2001）6.1.2知，本建筑的抗震等级为三级。

楼盖、屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度为100mm ，屋面板厚度120mm 。

板的混凝土强度等级均为C30，梁柱及基础的混凝土强度等级为C30，纵向受力钢筋采用HRB400，其余钢筋采用HRB335。

根据建筑平面确定结构局部平面布置图如图2-1。

图2-1 结构平面布置图
⑴ 柱截面尺寸估算：
柱的截面尺寸估算公式:AGn N β=。

[]c N c f N
A μ=
N —柱组合的轴压力设计值。

β—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，等跨内柱取1.2。

A —按简支状态计算的柱的负载面积。

G —折算在单位面积上的重力荷载代表值，可近似取为142/m kN 。

n —验算截面以上的楼层层数。

[]N μ—框架柱轴压比限值，对一级、二级、三级抗震等级，分别取0.7、0.8和0.9 。

c f —混凝土轴心抗压强度设计值。

所以取轴压力较大的中柱进行柱子截面的设计：
kN N 1277.6451421.152.1=⨯⨯⨯=
2mm 1051103
.145.801277640=⨯≥c A 则取柱的截面尺寸为mm 400mm 400⨯。

⑵ 梁截面尺寸估算：
框架梁的截面尺寸确定时，应综合考虑竖向荷载大小、跨度、抗震设防烈度以及混凝土强度等级等多方面的因素。

一般情况下，框架梁截面尺寸取值如下： b b h b ⎪⎭⎫ ⎝⎛=31~21 b b l ⎪⎭
⎫ ⎝⎛=181~121h 由于横向梁的跨度分别为边跨5400mm ，中跨2400mm ，则取横向边跨梁b×h =240mm ×500mm ，中跨梁b×h =240mm ×500mm ，楼梯间梁b×h =350mm ×700mm 。

纵向梁最大跨度为3900，最小跨度为2700，取纵向梁截面尺寸均为b×h =200mm ×400mm 。

2.2 框架计算简图
2.2.1 框架计算简图说明
本设计基础选用柱下交叉条形基础，基础高度为m 4.1，基础顶面距室外地面m 5.0，取12号轴线上的一榀框架进行计算，计算单元如图2-1所示。

假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接，由于各层柱截面尺寸不变，故梁跨度等于柱截面形心轴线之间的距离。

一层柱高从基础顶面算至二层楼面，其余各层柱高均为从本层楼面算至上层楼面，即首层柱高,4.55m ，其余各层柱高均为3.0m 。

2.2.2 框架梁柱截面特性
利用结构力学有关截面惯性矩及线刚度的概念计算柱的截面特性。

以12号轴线上的一榀框架为例计算梁柱的线刚度：
混凝土的弹性模量：
C30混凝土：24/100.3mm N E ⨯=
⑴ 柱计算：
一层柱：
34-411069.455
.4.40121m E E L EI i c ⋅⨯=⨯⨯== 二、三、四、五层：
344
21011.70
.3.40121m E E L EI i c ⋅⨯=⨯⨯==- ⑵ 梁计算：
12号轴线框架为中框架，则02I I b =，各层梁截面尺寸均为240mm ×500mm 。

AB 、CD 跨梁： 3431026.94
.55.024.012122m E E L
EI i b ⋅⨯=⨯⨯⨯⨯==- BC 跨梁： 3431083.204
.25.024.012122m E E L EI i b ⋅⨯=⨯⨯⨯
⨯==- 上表可知，结构计算简图如图2-2所示。

图2-2 一榀框架梁柱线刚度计算简图（34m 10⋅-E ）。