某五层框架银行办公楼毕业设计部分建筑结构毕业设计.doc

'某五层框架银行办公楼毕业设计部分建筑结构毕业设计目录摘要(Abstract)Ⅳ第一章建筑设计11.1设计的有关资料11.2建筑设计2第二章结构布置及有关尺寸的初步估算52.1结构布置及梁,柱截面尺寸的初选52.2荷载计算7第三章结构的线刚度与横向侧移刚度计算113.1结构的线刚度计算113.2结构的横向侧移刚度计算12第四章框架的风荷载、地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi134.1地震荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值134.2风荷载标准值计算及位移验算19第五章地震荷载与风荷载的内力计算225.1水平地震荷载作用下的内力计算225.2风荷载作用下的内力计算26第六章竖向荷载下的框架内力计算296.1框架结构的荷载计算296.2恒荷载作用下的框架内力计算336.3活荷载作用下的框架内力计算43第七章内力组合497.1荷载调幅497.2内力组合51第八章框架梁、柱配筋计算598.1框架柱配筋计算598.2框架梁设计61第九章楼板配筋计算659.1楼板配筋计算659.2板的配筋计算66第十章楼梯配筋计算7110.1梯段板设计7110.2平台板设计7110.3平台梁设计72第十一章基础配筋计算7411.1基础配筋计算74III 致谢76参考文献77毕业设计图纸目录78威海市农业银行办公楼土木工程专业廖桥指导教师任荣摘要：威海市农业银行是一栋现浇钢筋混凝土五层框架结构的建筑物，建筑面积约为4000m2，建筑高度为20.37m，基本风压0.35kN/m，基本雪压0.45kN/m。设计内容包括建筑与结构设计两部分。这个设计项目的建筑设计，进行了建筑物的平、立、剖的三方面的设计。办公楼属于公共建筑，既要求满足建筑布局，也要有抗震、采风通光等各方面的要求。结构设计，主要进行了结构布置及选型、荷载计算、内力计算、内力组合、按最不利内力进行各杆件配筋计算、基础计算。关键词：框架结构；办公楼；建筑设计；结构设计TheDesignoftheBuildingoftheAgricultureBankofChinainWeihaiStudentMajoringinCivilEngineeringQiaoLiaoTutorNameRongRenAbstract：TheAgricultureBankofChinainWeihaiisacast-in-placereinforcedconcreteandfive-storyframeconstructionbuilding.Thefloorareaapproximatelyis4000m2,buildingheightis20.37m,thebasicwindpressureis0.35kN/m,thebasicsnowpressureis0.45kN/m.Designelementsincludetwoparts：architecturalandstructural.Thisarchitecturaldesignofthisproject,workingonthreeaspectsdesignwhichthebuildingplane,vertical,section.Theofficebuildingbelongstothepublicbuilding,notonlyberequestedtosatisfythearchitecturalcomposition,butalsovariousofrequests,forexample:resistingtoearthquakes,collectwindandpassesthelightandsoon.Thestructuraldesign,mainlyworkingonstructuralarrangementandselection,loadcalculation,internalforcecalculation,combinationofinternalforces,reinforcementcalculationofeachlinkinaccordancewiththemostunfavorableoftheinternalforces,foundationcalculation.朗读显示对应的拉丁字符的拼音 字典Keywords:frame-structure;officebuilding;architecturedesign;structuredesignIII IIIIII 第一章建筑设计1.1设计的有关资料一.工程名称：威海市农业银行办公楼。二.工程概况：建筑面积约为4000m2，是一幢五层的现浇钢筋混凝土结构体系的建筑物，层高均为3.4m，室内外高差为0.45m。三.设计条件：（1）：气象条件：最热月平均温度29.2度，最冷月平均温度4.2度。夏季极端最高温39.5度，冬季极端最低-10度。（2）：相对湿度：最热月平均湿度72%。（3）主导风向:全年为西北风夏季为东南风，基本风压w0=0.35kN/m2。(4)：雨雪条件：年最大降雨量1400mm,月最大降水强度192mm/m。基本雪压为0.45kN/m2其他条件：（1）：建筑结构的安全等级为二级，结构设计正常使用年限为50年。（2）：抗震设防烈度7度，场地为2类场地，设防烈度类别为丙类。四.材料使用：（1）.钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB235。（2）.混凝土：梁柱板均使用C30类型的混凝土。（3）.墙体：①、外墙全部使用300mm厚的灰砂砖，=18kN/m3，,一侧为20mm的厚抹灰层，=17kN/m2，一侧墙体为水刷石墙面，=0.5kN/m2；②、隔墙使用300mm厚的灰砂砖，=18kN/m3,两侧均为20mm厚的抹灰层。卫生间墙的两侧均是贴瓷砖，=0.5kN/m2③、女儿墙使用300mm厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，=5.5kN/m3，两侧均为20mm厚的抹灰，墙高设计为900mm，另外上面为100厚混凝土盖顶。（4）.门窗类型：大门均为玻璃门，=0.45kN/m2，办公室均为木门，=0.2kN/m2；窗户均为铝合金窗，=0.35kN/m2。77 五．其他结构选型（1）.屋面：使用现浇钢筋混凝土板作为承重结构，屋面板按上人屋面的使用荷载选用。（2）.楼面：使用现浇钢筋混凝土板，板厚为120mm。（3）．基础：使用柱下独立基础。1.2建筑设计1.2.1建筑平面设计（1）、主要功能房间布局：营业厅1个，300m2/1个办公室20个，25m2/1个套间办公室6个客房（有卫生间）10个,25m2/1个大会议室2个,100m2/1个小会议室4个，50m2/1个另有楼梯间，厕所，储藏室等。银行楼的平面组合采用综合式组合，有走道，套间，大厅的综合组合形式，内部空间要解决办公室，会议室，营业厅的布置问题，解决人员的交往活动。以及通风和采光问题,解决好了各种流线问题，各功能应分区明确合理。有较好的疏散方式，满足防火要求，立面及造型应反映新时代银行建筑的形式。该银行办公楼的平面尺寸为:长为43.4m,宽为17.6m。（2）、主要房间的平面设计对于底层，因为有一个营业大厅，所以每天的人流量比较大，考虑到这方面，大门的设计就要充分满足人员的疏散要求。于是大门的尺寸为2.7m×2.7m，大门的类型是办公楼一般使用的旋转玻璃门，另外在门的两侧各加开一扇双开玻璃门，尺寸都是2.4m×2.7m，这样办公楼的入口有了三扇门，满足了一定的大人流的疏散要求。底层的一侧是一个自动取款机室，门采用的是尺寸为1.8m×2.1m的自动推拉门，但作为银行办公楼，具有一定的保卫措施，所以进门时要采取刷卡进门的措施。走廊的两侧，由于考虑到要有很好的采光要求，所以各开有一个铝合金的推拉窗，尺寸为2.1m×1.8m。77 楼梯：为使人流尽早分散，避免底层走廊过于拥挤，所以在每层的两边各设置一部双跑楼梯，满足安全疏散的要求。（3）、门窗的尺寸门：M1：2.7m×2.7mM2：0.9m×2.1mM3：1.8m×2.7mM4：1.8m×2.1mM5：1.8m×2.1mM6：2.4m×2.7mM7：1.2m×2.1mM8：2.4m×2.1mM9：0.7m×2.1m窗：C1：1.8m×1.8mC2：2.1m×1.8mC3：2.4m×1.8m1.2.2建筑立面设计本银行办公楼建筑采用了对称设计，营业大厅基本设置于建筑的中轴线中间，走廊设置在建筑物的中间。该办公楼的南立面是其主要立面，即营业大厅的进门设在南立面。该立面图中表示了立面上门窗位置、形式、外墙引条线、外墙勒脚、雨水管以及东、西门进口踏步、雨篷等的位置，屋顶还表示出了女儿墙的形式，以及外墙、引条线、窗台、雨水管的材料作法。并且标出了各楼层、进门台阶、雨篷的标高。1.2.3建筑剖面设计（1）建筑物高度尺寸的确定该建筑物为5层，各层均为3.4m。因梁高未定，室内净高未最终确定，待结构设计结束后，再确定楼层净高。（2）室内外高差的确定为了防止室外雨水流入室内，防止建筑因为不均匀沉降使地面降低，为了满足建筑使用的要求，取室内外高差为450mm。（3）屋面设计本办公楼设计为上人屋面，所以在剖切面上，要显示出来。并且楼梯的材料，扶手以及剖切到的梁都要明确表示出来。由于建筑物总宽度大于12m，故采用双坡排水。屋面采用刚性防火屋面，其构建简单，施工方便，造价较低。1.2.4屋面做法77 防水层（刚性）30厚C20细石混凝土防水层（柔性）三毡四油上面铺小石子找平层：15厚水泥砂浆找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆找坡保温层：80厚矿渣水泥结构层：120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：10厚混合砂浆1.2.5楼面做法标准层楼面：大理石面层20厚1：3干硬性水泥砂浆结构层：120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：10厚混合砂浆卫生间楼面：2厚水泥砂浆贴10厚300×300防滑地砖20厚水泥细砂浆面层30厚水泥砂浆找坡15厚水泥砂浆找平结构层：120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：10厚混合砂浆77 第二章结构布置及有关尺寸的初步估算2.1结构布置及梁,柱截面尺寸的初选项目情况：该工程为青岛科力达电子科技有限公司办公楼设计。建筑结构的建筑面积约为4000m2，总共5层，层高均为3.4m。平面尺寸为43.40m×17.6m，室内地坪为0.000m，室内外高差为0.45m。框架平面与柱网布置图如下图2-1。图2-1结构平面布置图板厚取120mm，。一．确定计算简图假定框架柱与基础顶面接触，框架梁与柱刚接，设计时为了计算的方便，使每个柱子的尺寸不变，于是梁的跨度和柱截面形心线之间的距离相等。将基础距离室外地坪的高度设为1.0m，室内外高差为0.45m，所以底层的柱子高度为h=3.4+1.0+0.45=4.85m，其余各层竹篙从露面算到上一层楼面，所以都是3.4m,于是框架的计算见图为下图2-2表示。77 图2-2框架计算简图二.梁、柱截面尺寸的估算：（1）梁截面1.AB跨：主梁：L=7200mmh=（~）L=600mm~900mm,取h=700mmb=（~）h=233mm~350mm，取b=300mm故该框架的横梁与纵梁的初步设计截面尺寸为b×h=300mm×700mm次梁：L=7200㎜h=（~）L=400mm~600mm,取h=500mmb=（~）h=200mm~300mm，取b=300mm故框架的次梁初步设计截面尺寸为b×h=300mm×500mm2.BC跨：主梁：L=3000mmh=（~）L=250mm~375mm,取h=500mmb=（~）h=167mm~250mm，取b=300mm77 故框架梁的初步设计截面尺寸为b×h=300mm×500mm。于是计算结果归纳于下表2-1：表2-1估算梁的截面尺寸，单位为mm层数混凝土强度等级横梁（b×h）纵梁（b×h）次梁（b×h）AB,CE跨BC跨1～5C30300×700300×500300×700300×500(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：公式（2-1）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；:为按照简支状态计算柱的负荷面积；：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14kN/;:为验算截面以上楼层层数；则底层中柱的轴力设计值为N=1.2×14×7.2×(7.2+3)/2×5=3084.48kN该项目工程全部使用C30的混凝土,查表的fc=14.3N/mm2，首先假定该层柱截面尺寸b×h=500mm×500mm，则柱的轴压比为：，满足要求。故该框架柱的估计尺寸符合要求，确定为b×h=500mm×500mm。并且为了施工的方便性，可以使得各层的所有柱子的截面尺寸都保持不变。2.2荷载计算2.2.1屋面与楼面的恒荷载标准值计算一.屋面防水层（刚性）30厚C20细石混凝土1.0防水层（柔性）三毡四油上面铺小石子0.4找平层：15厚水泥砂浆0.015m×20＝0.377 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆找坡0.04m×14＝0.56保温层：80厚矿渣水泥0.08m×14.5＝1.16结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25＝3抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17＝0.17合计6.59二.标准层楼面：大理石面层0.02m×28＝0.5620厚1：3干硬性水泥砂浆0.02m×20＝0.4结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25＝3抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17＝0.17合计：4.13三．卫生间楼面2厚水泥砂浆贴10厚300×300防滑地砖0.3420厚水泥细砂浆面层0.02m×20＝0.430厚水泥砂浆找坡（0.03+3.4×0.01/2）m×20＝0.9615厚水泥砂浆找平0.015m×20＝0.3结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25＝3抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17＝0.17合计：5.172.2.2屋面与楼面活荷载计算一.根据《荷载规范》查得：上人屋面：2.0楼面：2.0走廊:2.5二.雪荷载Sk=1.0×0.45=0.4577 2.2.3梁、柱、墙、门、窗的重力荷载计算一.梁自重：1.边横梁、纵梁：b×h=300mm×700mm梁自重：(0.7m-0.12m)×25×0.3m=4.35抹灰层：10厚混合砂浆：[(0.7m-0.12m)×2+0.3m]×0.01m×17=0.25合计：4.62．中横梁：b×h=300mm×500mm梁自重：(0.5m-0.12m)×25×0.3m=2.85抹灰层：10厚混合砂浆：[(0.5m-0.12m)×2+0.3m]×0.01m×17=0.18合计：3.033.次梁：b×h=300mm×500mm因为次梁的尺寸和作法与中横梁完全一样，则次梁的重力荷载也是3.034.基础梁：b×h=300mm×500mm梁自重：25×0.3m×0.5m=3.75二.柱自重：柱尺寸：b×h=500mm×500mm柱自重：0.5m×0.5m×25=6.25抹灰层：10厚混合砂浆：0.01m×0.5m×4×17=0.34合计：6.59三.外墙自重：标准层：77 墙体：（3.4m-1.8m-0.5m-0.4m）×0.3m×18=4.32铝合金窗：0.35×1.8m×1.8m=0.63水刷石外墙面：（3.4m-1.8m）×0.5=0.9水泥粉刷内墙面：（3.4m-1.8m）×0.36=0.648合计：6.498底层：墙体：（3.4m-1.8m-0.5m-0.4m）×0.3m×18=4.32铝合金窗：0.35×1.8m=0.63水刷石外墙面：（3.4m-1.8m）×0.5=0.9水泥粉刷内墙面：（3.4m-1.8m）×0.36=0.648合计：6.498四.内墙自重：标准层：墙体：（3.4m-0.5m）×0.3m×18=16.2水泥粉刷内墙面：3.0m×0.36×2=2.16合计：18.36底层：墙体：（3.4m-0.5m）×0.3m×18=16.2水泥粉刷内墙面：3.0m×0.36×2=2.16合计：18.36五.女儿墙自重：女儿墙使用300mm厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，=5.5kN/m3，两侧均为20mm厚的抹灰，墙高设计为900mm，另外上面为100厚混凝土盖顶。则单位面积内的重力荷载为：5.5×0.3m+17×0.02m×2=2.3377 第三章结构的线刚度与横向侧移刚度计算3.1结构的线刚度计算在框架结构中，为了增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移，现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘。为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯性矩的时候，对于中框架取I=2Io（Io为梁的截面惯性矩），边跨梁I=1.5Io公式（3-1）梁采用C30混凝土，查表的，其弹性模量i边＝EI/L=中跨梁：i中＝EI/L=底层柱：i底＝EI/L=其余各层柱：i上＝EI/L=令i上＝1.0,则其余各杆件的相对线刚度为：i边＝i中＝i底＝则该框架的相对线刚度如下图3-1所示：77 图3-1框架梁柱的相对线刚度3.2结构的横向侧移刚度计算底层：A、E柱B、C柱标准层：A、E柱B、C柱计算结果见下表3-1：77 表3-1横向侧移刚度统计表层号12345∑D72517.9889430.489430.489430.489430.4∑D1/∑D2=72517.98/89430.4=0.81＞0.7故框架为规则框架第四章框架的风荷载、地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi4.1地震荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值4.1.1梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值一．表4-1梁、柱重力荷载标准值层次构件b/mh/m/(kN/m3)g/(kN/m)/mnGi/kN∑Gi/kN1边横梁0.300.70251.055.5136.40016564.5312064.635 中横梁0.300.50251.053.9382.800888.211次梁0.30 0.50251.053.9386.85014377.654纵梁0.300.70 251.055.5136.700281034.239柱0.500.50251.106.8754.8503210672～5边横梁0.30 0.70 251.055.5136.40016564.5312064.635中横梁0.30 0.50 251.053.9382.800888.211次梁0.30 0.50251.053.9386.85014377.654纵梁0.300.70251.055.5136.700281034.239柱0.50 0.50251.106.8753.40032748二．墙自重外墙作法：全部使用300mm厚的灰砂砖，=18kN/m3，,一侧为20mm的厚抹灰层，=17kN/㎡，一侧墙体为水刷石墙面，=0.5kN/㎡；则外墙的重力荷载标准值为：18×0.3m+17×0.02m+0.5=6.24内墙使用300mm厚的灰砂砖，=18kN/m3,两侧均为20mm厚的抹灰层，则内墙的单位面积重力荷载标准值为：18×0.3m+17×0.02m×2=5.7477 三．门窗单个重力荷载计算除大门为玻璃门，办公室为木门窗：全部使用铝合金玻璃窗4.1.2重力荷载代表值重力荷载代表值指该建筑物的相关构件自重标准值和可变荷载组合值之和。公式（4-1）其中前所乘的系数0.5为可变荷载的组合值系数。当计算顶层时，可变荷载取雪荷载，系数仍取0.5。底层：外墙总长：外墙面积：56.7m×4.85m=274.995外墙自重：6.24×274.995=1715.97kN所以G=171597./2=857.985kN内墙总长：（7.2-0.35-0.4）×8+（7.2-0.2-0.15）×5+5.4-0.2-0.15+3.6×4-0.4-0.5×2-1.8-0.9×3+0.15+3.6×3-0.4-0.5×2-0.9×3+3.6×2-0.35×2-0.9×2+3.6×3-0.35-0.5-1.8-0.9+0.15+3.6×2-0.3-0.9×2=123.45m内墙G=123.45×4.85×5.74/2=1718.362kN底层梁自重G=2064.635kN柱子：G=(1067+748)/2=907.5kN门：G=（1.8×2.7×2+2.4×2.7×2+2.7×2.7+1.8×2.1×2）×0.45+（0.9×2.1×11+1.8×2.1）×0.2=21.803kN窗：G=（1.8×1.8×3+2.1×1.8×10+2.4×1.8×6）×0.35=25.704kN板：G=[43.4×17.6-(3.6-0.3)×(5.4-0.35)×4.13+(3.6-0.3)×(5.4-0.35)×5.17=3171.99kN77 活荷载：G=0.5×2.0×43.4×17.6=763.84kN二层：外墙总长：43.4-0.5×8-1.8×2-2.1×4-2.4×6+（17.6-0.5×4-2.1）×2+43.4-0.5×8-1.8×2-2.1×10=54.8m外墙自重：G=54.8×3.4×6.24/2=581.318kN内墙总长：（7.2-0.35-0.4）×12-2.4×6+（7.2-0.2-0.15）×6+5.4-0.2-0.15+43.4-0.5×8-0.9×6+36-0.7-0.5×4-1.2×4-0.9×4-1.8+3.6×2-0.3-0.9×2=171.35m内墙G=171.35×3.4×5.74/2=1672.033kN柱：G=748kN梁：G=2064.635kN门：G=（2.4×2.1×6+1.8×2.1+1.2×2.1×4+0.9×2.1×12）×0.2=13.356kN窗：G=（1.8×1.8×4+2.1×1.8×14+2.4×1.8×6）×0.35=32.13kN板：G=3171.99kN活荷载：G=763.84kN标准层：外墙：G=581.318kN内墙：总长:(7.2-0.35-0.4)11+(7.2-0.2-0.15)8+5.4-0.2-0.15+43.4-0.5×8-0.9×10-1.2×2+36-0.7-0.5×4-1.8-0.9×8+3.6×2-0.3-0.9×2=188.2m内墙自重：G=188.2×3.4×5.74/2=1836.456kN柱：G=748kN梁：G=2064.635kN门：G=（0.9×2.1×20+1.2×2.1×2+1.8×2.1）×0.2=9.324kN窗：G==32.13kN板：G=3171.99kN活荷载：G=763.84kN77 顶层：雪荷载：G=0.5×0.45×43.4×17.6=171.864kN外墙：G=581.318kN内墙：总长：（7.2-0.35-0.4）×8+（7.2-0.2-0.15）×7+5.4-0.2-0.15+43.4-0.5×8-1.2×4-0.7×4+36-0.7-0.5×4-1.8-0.7×6-0.9×2+3.6×2-0.3-0.9×2+(1.8-0.3-0.7)×10+(2.1-0.3)×10=193kN内墙自重：G=193×3.4×5.74/2=1883.294kN柱：G=748/2=374kN梁：G=2064.635kN门：G=（1.2×2.1×4+0.9×2.1×4+0.7×2.1×20+1.8×2.1）×0.2=10.164kN窗：G=32.13kN女儿墙:使用300mm厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，=5.5kN/m3，两侧均为20mm厚的抹灰，墙高设计为900mm，另外上面为100厚混凝土盖顶。则单位面积内的重力荷载为：5.5×0.3m+17×0.02m×2=2.33屋面女儿墙：0.9×（43.4+17.6）×2=122m2女儿墙自重：G=122×2=244kN板：G=43.4×17.6×6.59=5033.706kN活荷载：G=763.84kN综合以上计算得：G1=7813.457+1718.362+581.318+1672.033=11785.17kNG2=581.318+581.318+1672.033+1836.456+748+2064.635+13.356+32.13+3171.99+763.84=11465.076kNG3=G4=(581.318+1836.45)*2+748+2064.635+9.324+32.13+3171.99+763.84=11625.467kNG5=1883.294+581.318+374+2064.635+10.164+32.13+171.864+244+5033.706+763.84=11158.951kN77 所以，地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi，可由下图4-1表示：图4-1地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi4.1.3横向水平地震作用下框架的侧移计算表4-2结构顶点的假想侧移计算表层次Gi／kNVGi／kN∑Di／（N／mm)△ui／mmui／mm511158.95111158.95189430.4×167.840.2411625.46722784.41889430.4×1615.972.2311625.46734409.88589430.4×1624.096.2211465.07645874.96189430.4×1632.072.2111785.1757660.13172517.98×1640.240.2框架的自振周期：取,则s4.1.4横向水平地震作用下的楼层地震剪力计算由于本结构高度不超过40m，变形以剪切型为主的且质量和刚度沿高度分布比较均匀，故使用底部剪力法计算水平地震作用。结构总的横向水平地震作用标准值计算如下：查表得，；因为，，所以可不考虑顶部附加地震作用分数。77 计算各质点的水平地震作用标准值，将上述和代入可得公式（4-2）计算结果见表4-3：表4-3各质点横向水平地震作用下楼层地震剪力计算表层次Hi／mGi／kNGiHi／kN·mFi／kNVi／kN518.4511158.951205882.65 0.3081225.391225.39415.0511625.467174963.28 0.262 1042.382267.77311.6511625.467135436.70 0.203807.653075.4228.2511465.07694586.88 0.142564.953640.3714.8511785.1757158.070.086342.163982.53各质点的水平地震作用下的楼层地震剪力沿着房屋高度的布设情况见图4-2所示：(a)横向地震作用下荷载分布（b）每层之间剪力分布图4-2横向水平地震作用及楼层地震剪4.1.5水平地震作用下的位移验算横向水平地震作用下的该一榀框架结构的每层间位移和顶点位移各按下面两式计算：77 公式（4-3）公式（4-4）计算结果见表4-4所示，表中的层间弹性位移角=/。表4-4横向水平地震作用下的位移验算层次Vi／kN∑Di／（N／mm)△ui／mmui／mmhi／mm=/51225.3989430.4×160.86119.934001／395342267.7789430.4×161.58112.134001／215233075.4289430.4×162.15 96.234001／158123640.3789430.4×162.5472.234001／133913982.5372517.98×163.4340.248501／1414由上表可知，该框架的最大层间位移角位于在第二层，其为1/1339＜[/h]=1/550，满足要求。4.2风荷载标准值计算及位移验算4.2.1风荷载标准值计算为简化计算，将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表所示，表中Z为框架节点之室外地面的高度，A为一榀框架每层节点的受风面积。计算公式为：公式（4-5）计算结果见下表4-5：77 表4-5风荷载标准值计算层次51.31.00.8418.450.3515.846.0541.31.00.7415.050.3524.489.3631.31.00.7411.650.3524.489.3621.31.00.748.250.3524.489.3611.31.00.744.850.3529.711.35所以，该框架在风荷载作用下的标准值示意图见下图4-3：图4-3风荷载作用下的结构受荷图，单位为kN4.2.2风荷载作用下框架的的位移验算风荷载作用下框架的层间位移计算公式为：77 公式（4-6）该框架在横向风荷载作用下的侧向位移计算结果见下表4-6：表4-6风荷载作用下框架的位移计算层次56.056.0589430.40.000073.41/4857149.3615.4189430.40.000173.41/2000039.3624.7789430.40.000283.41/1214329.3634.1389430.40.000383.41/8947111.3545.4872517.980.000634.851/7698由上表可知，风荷载作用下该框架的最大层间位移角最大值为1/7698＜[/h]=1/550，满足要求。77 第五章地震荷载与风荷载的内力计算5.1水平地震荷载作用下的内力计算水平地震作用下的框架柱端弯矩使用D值法计算。5.1.1各层柱端弯矩及剪力计算相关的计算公式：公式（5-1）公式（5-2）公式（5-3）公式（5-4）具体计算结果见表5-1：表5-1各层柱端弯矩及剪力计算层次hi/mVi/kN/（N/mm）边    柱中    柱yy53.41225.39143088621665.118.550.5620.3018．9244.1523050.119.740.6090.3523.4943.6343.42267.77143088621665.134.330.5620.4046.6970.0323050.136.530.6090.4050.9273.2833.43075.42143088621665.146.560.5620.4571.2487.0723050.149.540.6090.4575.8092.6423.43640.37143088621665.155.110.5620.5093.6993.6923050.158.640.6090.5099.6999.6914.853982.53116028815846.354.390.8020.71184.679.1420412.770.061.7380.71237.85101.94表中M的单位为kN·m，V单位为kN。5.1.2梁端弯矩、剪力及柱轴力计算通过以上计算所得的数据，使用节点弯矩平衡的计算方法，由梁线刚度按其分配的方式计算粱端弯矩。具体的计算公式为：公式（5-5）公式（5-6）公式（5-7）77 公式（5-8）梁、柱的计算简图如下图5-1，5-2：图5-1梁端弯矩，剪力计算简图图5-2梁端弯矩，剪力计算简图具体计算过程及结果详见表5-2:表5-2梁端弯矩、梁端剪力和柱轴力计算层次边    梁走 道 梁柱轴力边柱N中柱N544.1520.077.28.9223.5623.563.015.71-8.92-6.79488.9544.517.218.5452.2652.263.034.84-27.46-23.093133.7666.047.227.7577.5277.523.051.68-55.21-47.022164.9380.737.234.1294.7694.763.063.17-89.33-76.071172.8397.757.237.58103.88103.883.069.25-126.91-107.7477 图5-3地震作用下的框架弯矩图M（）77 图5-4地震作用下的框架梁端剪力图、柱轴力图77 5.2风荷载作用下的内力计算风荷载作用下的框架柱端弯矩使用D值法计算。5.2.1各层柱端弯矩及剪力计算计算公式同地震荷载，具体计算结果见表5-3：表5-3各层柱端弯矩及剪力计算层次hi/mVi/kN/（N/mm）边    柱中    柱yy53.46.0589430.421665.11.470.5620.301.503.5023050.11.560.6090.351.863.4543.415.4189430.421665.13.740.5620.405.097.6323050.13.970.6090.405.537.9633.424.7789430.421665.16.010.5620.459.2011.2423050.16.380.6090.459.7611.9323.434.1389430.421665.18.280.5620.5014．0814.0823050.18.790.6090.5014.9414.9414.8545.4572517.9815846.39.940.8020.7133.7514.4620412.712.801.7380.7143.4618.62表中M的单位为kN·m，V单位为kN。5.2.2梁端弯矩、剪力及柱轴力计算通过以上计算所得的数据，使用节点弯矩平衡的计算方法，由梁线刚度按其分配的方式计算粱端弯矩。计算公式也同地震荷载，具体计算过程及结果详见表5-4：表5-4梁端弯矩、梁端剪力和柱轴力计算层次边    梁走 道 梁柱轴力边柱N中柱N53.501.597.20.711.861.863.01.24-0.71-0.5349.134.527.21.855.305.303.03.53-2.56-2.21316.338.037.23.319.439.433.06.29-5.87-5.19223.2811.367.24.7213.3413.343.08.89-10.59-9.36128.5415.447.25.7918.1218.123.012.08-16.38-15.6577 图5-5风荷载作用下的框架弯矩图M（）77 图5-6风荷载作用下的框架梁端剪力图、柱轴力图77 第六章竖向荷载下的框架内力计算6.1框架结构的荷载计算6.1.1框架的计算单元由于楼板在施工时是整体现浇的，则使用双向板，取⑩号轴线横向框架进行计算，所以该计算单元的计算跨度为7.2m。框架的计算单元如下图6-1：图6-1框架的计算单元77 为了计算的方便性，可以将梁上的三角形与梯形荷载按下列各式换成等效的均布荷载计算：三角形：公式（6-1）梯形：公式（6-2）其中，框架的计算单元的等效荷载示意图如下图6-2：图6-2框架的计算单元的等效荷载示意图6.1.2框架的荷载计算一.A～B,C～E轴间的框架梁：屋面板向下传递的荷载：恒载：活载：楼面板向下传递的荷载：恒载：活载：梁自重：4.65kN/mA～B,C～E两轴间的框架梁均布荷载为：77 屋面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载＝4.65kN/m+21.129kN/m=25.779kN/m活载＝6.413kN/m楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载＝4.65kN/m+13.242kN/m=17.892kN/m活载＝6.413kN/m二.B～C两轴间的框架梁：屋面板传荷载：恒载：活载：楼面板传荷载：恒载：活载：梁自重：3.03kN/mB～C两轴间的框架梁均布荷载为为：屋面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载＝3.03kN/m+12.356kN/m=15.386kN/m活载＝3.75kN/m楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载＝3.03kN/m+7.744kN/m=10.744kN/m活载＝3.75kN/m三.A轴方向上的柱纵向集中荷载计算：顶层柱：女儿墙自重：顶层柱恒载＝女儿墙＋梁自重＋板传荷载＝77 顶层柱活载＝板传荷载=标准层的柱恒载＝墙自重＋梁自重＋板荷载=标准层的柱活载＝板传荷载=基础顶面荷载＝底层外纵墙自重＋基础自重＝四．B轴方向上的柱纵向集中荷载计算：顶层柱荷载＝梁自重＋板传梁荷载＝顶层柱活载=板传荷载=标准柱恒载=墙＋梁自重＋板传荷载＝标准层活载＝板传荷载77 ＝基础顶面恒载=底层外纵墙自重＋基础自重框架柱自重：柱自重：底层：1.2×0.5m×0.5m×25×4.85m=36.375kN其余柱：1.2×0.5m×0.5m×25×3.4m=25.5kN由以上结果得。恒荷载作用下框架的受荷总图如下图6-3所示：图6-3恒荷载作用下框架的受荷总图注：1.图中各值的单位为kN2.图中数值均为标准值3.图中括号数值为活荷载6.2恒荷载作用下的框架内力计算计算方法为分层法6.2.2恒荷载作用下框架的弯矩计算一.恒荷载作用下框架的弯矩计算按下面公式求得：公式（6-3）公式（6-4）恒荷载作用下框架的计算简图如图6-4所示:77 图6-4：恒载作用下的受荷简图则：二．由前面所算得的梁、柱的相对线刚度，求出各节点的弯矩分配系数:公式（6-5）分配系数如图6－5,图6－6所示：A柱：图6-5A柱弯矩各层分配系数简图底层：77 标准层：顶层：B柱：图6－6B柱弯矩各层分配系数简图底层：标准层：顶层：77 三.恒荷载作用下的框架弯矩与剪力计算，受力情况如图6-7所示：图6-7恒荷载作用下的计算简图梁：柱：四.恒荷载作用下的边跨上的框架柱的轴力计算，轴力其中也包括连梁传来的荷载及柱自重.恒荷载作用下的中跨上的框架柱的轴力计算：77 五．弯矩分配及传递分配及传递过程与结果如表6-1所示：表6-1恒荷载作用下弯矩内力二次分配表层次边节点中节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁五层分配系数0.640.360.2530.4510.296-111.37111.37-66.4771.2840.09-11.36-20.25-13.2915.07-5.6820.05-4.786.65-6.01-3.38-5.55-9.89-6.4880.34-80.34114.51-34.92-79.59四层分配系数0.390.390.220.1750.3110.3110.203-77.2977.29-46.5430.1430.1417.00-5.38-9.56-9.56-6.2535.6415.07-2.698.50-10.13-4.783.13-18.73-18.73-10.560.571.021.020.6747.0526.48-73.5480.98-18.67-13.32-48.99三层分配系数0.390.390.220.1750.3110.3110.203-77.2977.29-46.5430.1430.1417.00-5.38-9.56-9.56-6.2515.0715.07-2.698.50-4.78-4.783.13-10.71-10.71-6.03-0.36-0.64-0.64-0.4334.534.5-69.0180.05-14.98-14.98-50.09二分配系数0.390.390.220.1750.3110.3110.20377 层-77.2977.29-46.5430.1430.1417.00-5.38-9.56-9.56-6.2515.0717.08-2.698.50-4.78-5.283.13-11.49-11.49-6.48-0.27-0.49-0.49-0.3233.7235.73-69.4680.14-14.83-15.33-49.98一层分配系数0.4420.3100.2480.1930.3430.240-77.2977.29-46.5434.1623.9619.17-5.93-10.55-7.38-6.8915.07-2.979.59-4.783.45-5.35-3.75-3.00-0.93-1.65-1.15-1.0843.8820.21-64.0980.02-16.98-8.53-54.5110.11-4.27六.计算框架梁跨中弯矩梁跨中弯矩为：七.恒载作用下的框架剪力计算1.梁端剪力：77 第五层：第四层：第三层：第二层：第一层:2.柱端剪力：77 77 图6-8恒荷载作用下的轴力、剪力图77 图6-9恒荷载作用下的框架弯矩图77 6.3活荷载作用下的框架内力计算计算方法为分层法6.3.1活荷载作用下框架的弯矩计算一.恒荷载作用下框架的弯矩计算按下面公式求得：表6-2活荷载作用下弯矩内力二次分配表层次边节点中节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁五层分配系数0.640.360.2530.4510.296-27.70427.704-2.81317.7319.973-6.297-11.226-7.3685.403-3.1494.987-3.8713.684-1.443-0.811-1.214-2.165-1.42121.691-21.69125.18-17.262-7.918四层分配系数0.390.390.220.1750.3110.3110.203-27.70427.704-2.81310.80510.8056．095-4.356-7.741-7.741-5.0538.8655.403-2.1783.05-5.615-3.8712.527-4.715-4.715-2.660.6841.2161.2160.79314.95511.493-26.44727.082-12.14-10.396-4.546三分配系数0.390.390.220.1750.3110.3110.20377 层-27.70427.704-2.81310.80510.8056.095-4.356-7.741-7.741-5.0535.4035.403-2.1783.05-3.871-3.8712.527-3.365-3.365-1.8980.3790.6730、6730.4412.84312.843-25.68526.777-10.94-10.939-4.899二层分配系数0.390.390.220.1750.3110.3110.203-27.70427.704-2.81310.80510.8056.095-4.356-7.741-7.741-5.0535.4036.123-2.1783.05-3.871-4.2692.527-3.646-3.646-2.0560.4490.7970.7970.5212.56213．282-25.84326.847-10.82-11.213-4.819一层分配系数0.4420.3100.2480.1930.3430.240-27.70427.704-2.81312.2458.5886.871-4.804-8.538-5.974-5.5755.403-2.4023.436-3.8712.788-1.327-0.930-0.744-0.454-0.807-0.565-0.52716.3217.658-23.97925.882-13.22-6.539-6.1273.829-3.270二.计算框架梁跨中弯矩梁跨中弯矩为：77 三.活载作用下的框架梁、柱剪力计算1.梁端剪力：第五层：第四层：第三层：第二层：第一层:77 2.柱端剪力：四.活荷载作用下的边跨上的框架柱的轴力计算，轴力其中也包括连梁传来的荷载及柱自重.活荷载作用下的中跨上的框架柱的轴力计算：77 图6-10活荷载作用下的轴力、剪力图77 图6-11活荷载作用下的框架弯矩图77 第七章内力组合7.1荷载调幅在竖向荷载作用下，可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯距进行调幅，调幅系数为现浇框架：0.8~0.9，本设计取0.8。一．恒荷载调幅:第五层：第四层：第三层：第二层：第一层：77 一．活荷载调幅：第五层：第四层：第三层：第二层：第一层：77 7.2内力组合表7-1底层横梁内力组合杆件号截面内力荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风）1.2*（恒+0.5活）+1.3地震→←→←→←→←A1B1A右M-51.272-19.183-28.5428.54-172.83172.83-88.3826-88.4002-121.657-49.7366-297.715151.6428V62.19922.8225.79-5.7937.58-37.58106.5896106.7907110.689996.09912137.18639.478跨中M43.8916.626-6.556.55-37.5437.5475.944475.877565.3637681.8697613.8416111.4456B左M64.01620.70615.44-15.4497.75-97.75105.8076107.1276122.363283.45436216.3178-37.8322V-66.624-23.351-5.795.79-37.5837.58-112.64-113.293-116.666-102.076-142.813-45.1054B1C1B右M-43.608-4.902-18.1218.12-103.88103.88-59.1924-63.7728-81.3373-35.6749-190.31579.7732V16.1615.62512.08-12.0869.25-69.2527.268227.4423541.701511.2599112.7932-67.2568跨中M-42.39-1.9080000-53.5392-59.1345-53.2721-53.2721-52.0128-52.012877 表7-2二层横梁内力组合杆件号截面内力荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风）1.2*（恒+0.5活）+1.3地震→←→←→←→←A2B2A右M-55.568-20.674-23.2823.28-164.93164.93-95.6252-95.6908-122.064-63.398-293.495135.323V62.92822.9474.72-4.7234.12-34.12107.6394107.8998110.37498.47962133.637844.9258跨中M41.1415.211-5.965.96-42.142.170.663470.7561.0242676.043463.7646113.2246B左M64.11221.47811.36-11.3680.73-80.73107.0036108.0292118.310389.68308194.7702-15.1278V-65.895-23.226-4.724.72-34.1234.12-111.59-112.184-114.286-102.392-137.366-48.6536B2C2B右M-39.984-3.855-13.3413.34-94.7694.76-53.3778-57.8334-69.6465-36.0297-173.48272.8942V16.1615.6258.89-8.8963.17-63.1727.268227.4423537.682115.2793104.8892-59.3528跨中M-37.86-0.60000-46.272-51.711-46.188-46.188-45.792-45.79277 表7-3三层横梁内力组合杆件号截面内力荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风）1.2*（恒+0.5活）+1.3地震→←→←→←→←A3B3A右M-55.208-20.548-16.3316.33-133.76133.76-95.0168-95.0788-112.716-71.5643-252.46695.3096V62.87822.9353.31-3.3127.75-27.75107.5626107.8203108.5223100.1811125.289653.1396跨中M41.4122.292-4.154.15-33.8633.8680.900878.195572.5509283.0089219.0492107.0852B左M64.0421.4228.03-8.0366.04-66.04106.8388107.876113.957593.72192175.55323.8492V-65.945-23.238-3.313.31-27.7527.75-111.667-112.264-112.584-104.243-129.152-57.0018B3C3B右M-40.072-3.919-9.439.43-77.5277.52-53.573-58.0162-64.9061-41.1425-151.21450.3382V16.1615.6256.29-6.2951.68-51.6827.268227.4423534.406118.555389.9522-44.4158跨中M-37.97-0.680000-46.516-51.9395-46.4208-46.4208-45.972-45.97277 表7-4四层横梁内力组合杆件号截面内力荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风）1.2*（恒+0.5活）+1.3地震→←→←→←→←A4B4A右M-58.832-21.158-9.139.13-88.9588.95-100.22-100.581-108.761-85.7537-198.92832.3418V63.37822.9991.85-1.8518.54-18.54108.2522108.5593107.3633102.7013113.95565.751跨中M38.6814.792-2.3052.305-22.2222.2267.124867.0162.1496267.9582226.405284.1772B左M64.78421.6664.52-4.5244.51-44.51108.0732109.1244110.735299.34476148.603432.8774V-65.445-23.175-1.851.85-18.5418.54-110.979-111.526-110.066-105.404-116.541-68.337B4C4B右M-39.192-3.637-5.35.3-52.2652.26-52.1222-56.5462-58.291-44.935-117.15118.7254V16.1615.6253.53-3.5334.84-34.8427.268227.4423530.928522.032968.0602-22.5238跨中M-36.87-0.3270000-44.7018-50.1015-44.656-44.656-44.4402-44.440277 表7-5五层横梁内力组合杆件号截面内力荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风）1.2*（恒+0.5活）+1.3地震→←→←→←→←A5B5A右M-64.272-17.353-3.53.5-44.1544.15-101.421-104.12-103.401-94.5812-144.933-30.1432V88.05922.6020.71-0.718.92-8.92137.3136141.4817135.0439133.2547130.828107.636跨中M69.6218.121-0.9550.955-12.0412.04108.9134112.108105.1732107.579878.7646110.0686B左M91.60820.1441.59-1.5920.07-20.07138.1312143.8148137.3144133.3076148.10795.925V-97.55-23.571-0.710.71-8.928.92-150.059-155.264-147.654-145.865-142.799-119.607B5C5B右M-63.672-6.334-1.861.86-23.5623.56-85.274-92.2912-86.7308-82.0436-110.835-49.5788V23.0795.6251.24-1.2415.71-15.7135.569836.7816536.344733.219951.492810.6468跨中M-62.28-3.6990000-79.9146-87.777-79.3967-79.3967-76.9554-76.955477 表7-6A柱内力组合层次截面内力荷载类别内力组合最不利内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风）1.2*（恒+0.5活）+1.3地震MmaxMM→←→←→←→←NNmaxNmin5柱顶M80.321.693.5-3.544.15-44.15126.775130.15128.149119.329166.81852.0276166.82130.15166.82N28848.13-0.70.71-8.928.92412.932436.873405.299407.088362.832386.024362.83436.87362.83柱底M47.114.961.5-1.518.92-18.9277.39778.472577.193373.413390.02940.83790.02978.47390.029N28848.13-0.70.71-8.928.92412.932436.873405.299407.088362.832386.024362.83436.87362.834柱顶M26.511.497.63-7.6370.03-70.0347.866247.24155.87136.6434129.711-52.367129.7147.241129.71N56496.26-2.62.56-27.4627.46811.39857.464794.688801.139698.684770.08698.68857.46698.68柱底M34.512.845.09-5.0946.69-46.6959.380259.41863.995651.1688109.803-11.591109.859.418109.8N56496.26-2.62.56-27.4627.46811.39857.464794.688801.139698.684770.08698.68857.46698.683柱顶M34.512.8411.2-11.287.07-87.0759.380259.41871.744643.4198162.297-64.085162.359.418162.3N840144.4-5.95.87-55.2155.211209.851278.061182.241197.031022.561166.111022.61278.11022.6柱底M33.712.569.2-9.271.24-71.2458.050858.08467.884144.7001140.613-44.611140.6158.084140.61N840144.4-5.95.87-55.2155.211209.851278.061182.241197.031022.561166.111022.61278.11022.62柱顶M35.713.2814.1-14.193.69-93.6961.470861.517577.352141.8705172.642-70.952172.6461.518172.64N1116192.5-1110.59-89.3389.331608.311698.651568.011594.71338.161570.421338.21698.71338.2柱底M43.916.3214.1-14.193.69-93.6975.505475.55990.961355.4797184.246-59.348184.2575.559184.25N1116192.5-1110.59-89.3389.331608.311698.651568.011594.71338.161570.421338.21698.71338.21柱顶M20.27.65814.5-14.579.14-79.1434.973234.941552.120715.6815131.729-74.035131.7334.942131.73N1392240.7-1616.38-126.9126.912006.772119.241952.441993.711649.261979.231649.32119.21649.3柱底M10.13.82933.8-33.8184.65-184.717.492617.477559.4815-25.568254.474-225.62254.4717.478254.47N1392240.7-1616.38-126.9126.912006.772119.241952.441993.711649.261979.231649.32119.21649.377 表7-7B柱内力组合层次截面内力荷载类别内力组合最不利内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风）1.2*（恒+0.5活）+1.3地震MmaxMM→←→←→←→←NNmaxNmin5柱顶M34.917.263.45-3.4543.63-43.6366.070864.40468.001159.3071108.98-4.4578108.9864.404108.98N18542.38-0.50.53-6.796.79281.446292.256274.844276.18238.711256.365238.71292.26238.71柱底M18.712.141.86-1.8623.49-23.4939.437.344540.04435.356860.225-0.84960.22537.34560.225N18542.38-0.50.53-6.796.79281.446292.256274.844276.18238.711256.365238.71292.26238.714柱顶M13.310.47.96-7.9673.28-73.2830.538428.37839.112619.0534117.486-73.042117.4928.378117.49N668140.3-2.22.21-23.0923.09997.5321041.52975.098980.668855.236915.27855.241041.5855.24柱底M1510.945.53-5.5350.92-50.9233.290631.16238.726924.791390.7354-41.65790.73531.16290.735N668140.3-2.22.21-23.0923.09997.5321041.52975.098980.668855.236915.27855.241041.5855.243柱顶M1510.9411.9-11.992.64-92.6433.290631.16246.790916.7273144.971-95.893144.9731.162144.97N1150238.3-5.25.19-47.0247.021713.621790.791673.711686.791461.841584.091461.81790.81461.8柱底M14.810.829.76-9.7675.8-75.832.93730.835543.720519.1253122.825-74.255122.8330.836122.83N1150238.3-5.25.19-47.0247.021713.621790.791673.711686.791461.841584.091461.81790.81461.82柱顶M15.311.2114.9-14.999.69-99.6934.094231.908551.348813.7154.721-104.47154.7231.909154.72N1632336.3-9.49.36-76.0776.072429.72540.062370.832394.422061.792259.572061.82540.12061.8柱底M1713.2214.9-14.999.69-99.6938.878436.13955.852618.2038157.903-101.29157.936.139157.9N1632336.3-9.49.36-76.0776.072429.72540.062370.832394.422061.792259.572061.82540.12061.81柱顶M8.536.53918.6-18.6101.94-101.919.390618.054541.9363-4.9861146.681-118.36146.6818.055146.68N2115434.2-1615.65-107.7107.743145.793289.323065.283104.722658.332938.462658.33289.32658.3柱底M4.273.2743.5-43.5237.85-237.99.7029.034564.0038-45.515316.291-302.12316.299.0345316.29N2115434.2-1615.65-107.7107.743145.793289.323065.283104.722658.332938.462658.33289.32658.377 表7-8柱剪力组合表层次荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*（1.4活+1.4风）1.2*（恒+0.5活）+1.3地震→←→←→←→←柱A5-37-10.81.47-1.4718.55-18.55-60.053-61.363-56.692-60.396-27.316-75.5464-18-7.163.74-3.7434.33-34.33-31.549-31.377-25.835-35.25918.8062-70.4523-20-7.476.01-6.0146.56-46.56-34.533-34.553-25.914-41.05931.9728-89.0832-23-8.718.28-8.2855.11-55.11-40.282-40.311-28.63-49.49638.3268-104.961-6.3-2.379.94-9.9454.39-54.39-10.815-10.8062.04072-23.00861.7862-79.628柱B515.88.6481.56-1.5619.74-19.7431.019229.92431.774127.842949.7628-1.561248.326.2753.97-3.9736.53-36.5318.76917.50722.892712.888361.238-33.7438.776.3986.38-6.3849.54-49.5419.481218.237526.624310.546778.7648-50.03929.57.1858.79-8.7958.64-58.6421.45920.0131.52859.377791.943-60.52112.642.02212.8-12.870.06-70.065.99885.58621.8437-10.41295.4592-86.69777 第八章框架梁、柱配筋计算本工程使用的混凝土强度等级全部为，经查表得：，;纵向受力钢筋全部使用HRB335，;箍筋使用HPB235,8.1框架柱配筋计算一、柱截面设计（以B柱截面为例）(1)、轴压比验算（抗震等级为三级时，框架的轴压比限值为0.9）底层柱轴压比，满足要求则其他各柱的轴压比都能满足要求。(2)、截面尺寸复核取，保护层厚度因为，满足要求。(3)、正截面受弯承载力计算计算前要首先确定柱子是大偏压还是小偏压，大偏压的弯矩M越大，N越小，说明越危险；小偏压时M越大，N越大越危险。由于柱子的同一截面分别受正反向弯矩，故采用对称配筋。取底层：，所以是小偏压，故可以使用M大，N大类型的组合。于是最不利组合为：M=9.03，N=3289.32柱的计算长度77 ，所以，取，所以按小偏心计算。,为小偏压由于纵向受力钢筋采用HRB335,按构造配筋，轴心受压构件全部纵筋应大于，同时一侧钢筋配筋率应大于0.2%。所以选用4ф18（）（4）、垂直于弯矩作用受力的平面受压承载力验算第1层，查得则轴心构件受压承载力设计值：满足要求。（5）、框架斜截面上的受剪承载力计算第一层：最不利内力组合由于：框架的剪跨比则那么，77 <0由内里计算中的柱剪力结果得知，从2层开始，以上每层柱子的柱端剪力都是随着层数的增加而逐渐减小的规律，都能满足小于的要求，所以按照构造配筋，选用复式箍箍筋。二、2层及以上A,B柱的斜截面配箍计算详看表8－1：表8－1框架柱斜截面配筋计算表层数B轴柱斜截面配筋计算一层二层三层四层五层N/kN3289.322540.061790.791041.52292.26V/kN95.4691.9478.7661.2449.76Hn(m)4.853.43.43.43.4λ=Hn/(2h0)5.223.663.663.663.66λ(>3时取3)3.003.003.003.003.00　831.19831.19831.19831.19831.19截面是否满足满足满足满足满足满足0.3fcbh(kN)1072.51072.51072.51072.51072.5N/kN(实取值)3289.322540.061790.791041.52292.26ASV/s(mm)构造构造构造构造构造实配箍筋加密区4φ8@1004φ8@1004φ8@1004φ8@1004φ8@100非加密区4φ8@1504φ8@1504φ8@1004φ8@1004φ8@1508.2框架梁设计（1）框架梁正截面受弯承载力计算以AB梁设计计算为例，其截面尺寸为第一层：跨中截面M＝111.45kN.m77 下部配筋：4ф20=1256mm2上部按构造要求配筋2ф20=628mm2。受弯承载力配筋计算详见表8－2：77 表8-2框架梁的配筋计算层号计算公式梁AB梁BC左截面跨中截面右截面左截面跨中截面右截面一-297.72111.45216.32-190.32-59.13190.320.1560.0590.1140.210.0640.210.1710.0610.1220.2390.0670.2391626.13580.081160.161589.23445.521589.23546441546390.0315.0390.0实配钢筋4ф20（1256）4ф20（1256）4ф20（1256）4ф16（804）4ф16（804）4ф16（804）二~五-293.50113.22194.77-173.48-51.71173.480.1540.0590.1020.1870.0350．0460.1680.0610.1080.2090.0570.1871597.60580.081027.031389.75379.021389.75546441546390.0315.0390.0实配钢筋4ф20（1256）4ф20（1256）4ф20（1256）4ф16（804）4ф16（804）4ф16（804）77 （2）框架梁的斜截面受剪承载力计算梁AB底层：由于梁AB的跨高比满足要求。所以必须按构造要求配箍，取双肢箍，S取min(8d,h/4.100mm)=100mm，加密区取，非加密区取。各梁的截面的斜截面受弯承载力配箍计算详见表8－3：表8-3框架梁斜截面配筋计算梁AB梁BC方向左右左137.19142.81112.79570.57570.57398.97梁端加密区实配钢筋28@10028@10028@100非加密区实配钢筋28@20028@20028@20077 第九章楼板配筋计算9.1楼板配筋计算一、楼板的材料选用楼的板厚度为120mm，施工材料为20厚的水泥砂浆面层，10mm厚混合砂浆抹灰。图9-1楼盖结构布置图二、荷载计算楼面：恒载：活载：――――――――――――――――――――――――――――合计：走廊：恒载：活载：――――――――――――――――――――――――――――合计：屋面：恒载：活载：――――――――――――――――――――――――――――合计：77 9.2板的配筋计算图9-1内，双向板肋梁楼盖分成了A、B两类，按塑性理论计算。纵梁的h＝700mm，宽度b=300mm，次梁的高度h＝500mm，宽度b=300mm,走道梁h＝500mm，宽度b=300mm。一、标准层边格板A楼板计算：1.弯矩计算：计算跨度：按塑性理论分析，各塑性铰上总弯矩为：则：代入基本公式，由于区格板A四周与梁连接，内力折减系数为0.8求得：2.配筋计算：跨中截面取，短边，并且在支座处。内力臂数。在X向跨中：在X向支座：77 故X方向跨中选用，支座选用。Y方向跨中：Y方向支座：故Y方向跨中，支座选用。二、标准层中间区格板B楼板计算：1.弯矩计算：计算跨度：则:各塑性铰上总弯矩为：内力折减系数为0.8。求得：,2.配筋计算：跨中框架截面，短边，在支座截面处。。X方向跨中：77 X方向支座：故X方向跨中选用，支座选用。Y方向跨中：Y方向支座：故Y方向跨中，支座选用。归纳于下表9-1：表9-1楼面板配筋楼面板配筋截面方向M(kN.m)As/mm2选配钢筋面积A跨中Lx2.35124.34φ8@200251mm2Ly0.58834.57φ8@200251mm2支座Lx4.7248.68φ8@180279mm2Ly1.17669.14φ8@200251mm2B跨中Lx2.03107.41φ8@200251mm2Ly0.30417.87φ8@200251mm2支座Lx4.06214.81φ8@180279mm2Ly0.60835.74φ8@200251mm2三、屋顶层格板A楼板计算：1.弯矩计算：计算跨度：按塑性理论分析，各塑性铰上总弯矩为：则：代入基本公式，由于区格板A四周与梁连接，内力折减系数为0.877 求得：2.配筋计算：跨中截面取，短边，并且在支座处。内力臂数。在X向跨中：在X向支座：故X方向跨中选用，支座选用。Y方向跨中：Y方向支座：故Y方向跨中，支座选用。二、屋顶层中间区格板B楼板计算：1.弯矩计算：计算跨度：则:各塑性铰上总弯矩为：77 ，内力折减系数为0.8。求得：,2.配筋计算：跨中框架截面，短边，在支座截面处。。X方向跨中：X方向支座：故X方向跨中选用，支座选用。Y方向跨中：Y方向支座：故Y方向跨中，支座选用。归纳于下表9-2：表9-2屋面板配筋屋面板配筋截面方向M(KN.m)As/mm2选配钢筋面积A跨中Lx3.43181.48φ8@200251mm2Ly0.8650.56φ8@200251mm2支座Lx6.86362.96φ8@130387mm2Ly1.72101.12φ8@200251mm2B跨中Lx2.6137.57φ8@200251mm2Ly0.3922.93φ8@200251mm2支座Lx5.2275.14φ8@160314mm2Ly0.7848.85φ8@200251mm277 第十章楼梯配筋计算10.1梯段板设计本工程施工所采用的混凝土全部是C3O的，经查表得到，mm，板厚为120mm,cos=0.894。取1m宽板带计算。1、荷载计算：梯段板的施工材料自重荷载计算于表10-1。总荷载p=1.2×6.91＋1.4×2=18.0kN/m。表10-1梯段板的荷载荷载荷载标准值（kN/m）恒荷载水磨石面层（0.17+0.27）×0.65/0.30=0.953三角形踏步0.536×0.27×0.17×25/0.30=2.05混凝土斜板0.12×25/0.894=3.36板底抹灰0.02×17/0.894=0.347栏杆自重0.2小计6.91活载22、截面设计：板水平计算跨度=3.6-0.24-0.12=3.24m，弯矩设计值M=1/10p=0.1×18×3.24=18.9。该楼板的高度=120-20=100mm。=0.94,选配ф12@120，=942mm分布筋每级踏步1根6。10.2平台板设计假定平台板的厚度为120mm，取1m宽板带计算。1、荷载计算平台板的荷载计算如表10-2所示：77 表10-2平台板的荷载荷载荷载标准值（kN/m）恒荷载水磨石面层0.65120mm厚混凝土板0.12×25=3板底抹灰0.02×17=0.34小计3.99活载2则总荷载设计值p=1.2×3.99＋1.4×2=7.588kN/m2、截面计算：平台板的计算跨度=3.0-0.24/2=2.88m，弯矩设计值M=1/10p=0.1×7.588×2.88=6.29，板的有效高度=120-15=105mm。=0.97,选配8@120，=419mm10.3平台梁设计假定该平台梁的尺寸为b×h=300mm×500mm。1、荷载计算：平台梁的荷载计算于表10-3所示。总荷载设计值p=1.2×17.44＋1.4×4.6=27.37kN/m。表10-3平台梁的荷载荷载荷载标准值（kN/m）恒荷载梁自重0.3×0.5×25=3.75梁侧粉刷0.02×[0.3+（0.5-0.1）×2]×17=0.374平台板传来3.99×2.3/2=4.59平台梁传来7.588×2.3/2=8.726小计17.44活荷载2×（2.3/2+2.3/2）=4.677 2、截面设计：计算跨度=1.05=1.05×（3.6-0.3）=3.465m。弯矩设计值M=1/8p=1/8×27.37×3.465=41.08剪力设计值V=1/2p=1/2×27.37×3.465=47.42kN=300+5×60=600mm,梁的有效高度=500-35=465mm。,选配4ф18，=1017mm箍筋直径与间隔为8@100，则斜截面受剪承载力=0.7×1.43×300×465＋1.25×210×427/200×465=115.14kN>47.42kN，满足要求。77 第十一章基础配筋计算11.1基础配筋计算所选的一榀框架总共有4个柱子，柱距为7200mm，3000mm，7200mm。采用柱下独立基础。基础埋置深度d=1800mm。垫层使用的混凝土为C15，厚度为100mm。地基承载力特征值=282kN/m21.确定基础底面尺寸设基础埋置深度d=1.8m，最不利组合：N=3289.32kNV=5.586kN，初步选用A=l×b=2.5×2.5=6.25m承载力验算：W=bl/6=1/6×2.5×2.52=2.6m，Gk=dA=20×1.8×6.25=225kN基础边缘的最大和最小压力即校核地基承载力：满足要求。2.验算基础高度：地基净反力计算：基础的长方体的高度=800-40=760mm，基础杯底的厚度取175mm，=400+2×75+2×175=900mm，=900+2×760=2420mm，77 =（2.5/2-0.90/2-0.76）×2.5－（2.5/2-0.90/2-0.76）2=0.427m2=214.56×0.427=91.8kN0.7=0.7×1.0×1.43×1.66×0.76=1262.9kN，满足要求。3.基础板底的配筋计算：板底混凝土保护层厚度为M===202.34故配置14ф12@180,A=1582mm，两边的配筋一样。77 参考文献[1]李廉锟等.结构力学：（上、下册）.3版.北京：高等教育出版社，1996[2]陈文斌、章金良.建筑工程制图.上海：同济大学出版社，1996[3]陈希哲.土力学地基基础.北京：清华大学出版社，2003[4]朱育万.土木工程制图.北京：高等教育出版社，2000[5]方鄂华.《多层及高层建筑结构设计》.北京：地震出版社，1992[6]吴德安主编.《混凝土结构计算手册》（第3版）.北京：中国建筑工业出版社，2002[7]王大勇等编.《建筑工程施工图识读》.北京：中国建筑出版社，1994[8]沈杰.地基基础设计手册.上海:上海科学技术出版社.1988[9][美]H.F.温特科恩、方晓阳主编.钱鸿缙、叶书麟等译校.基础工程手册.北京：中国建筑工业出版社，1983[10]梁兴文、史庆轩主编.土木工程专业毕业设计指导.北京：科学出版社，200277 毕业设计图纸目录序号图号图纸名称规格1建施-01建筑设计总说明、门窗表A12建施-02底层平面图A13建施-03二层平面图A14建施-04标准层层平面图A15建施-05顶层平面图A16建施-06屋顶平面图A17建施-07正、背立面图A18建施-08侧立面图、1-1剖面图、女儿墙大样图A19建施-09楼梯详图A110结施-01楼面层、屋面层楼板配筋图A111结施-02一榀框架梁柱配筋图A112结施-03基础平面及详图、楼梯配筋图A113结施-04底层结构布置图A177'