混凝土结构毕业设计指导

'GuidanceinGraduationDesignforConcreteStructures土木工程学院刘祖文 1结构布置----------------------------------------------------91.1结构平面布置----------------------------------------------91.2结构竖向布置---------------------------------------------121.3结构布置的其他要求---------------------------------------171.4混凝土强度等级及框架梁柱、剪力墙截面尺寸初步确定---------191.5框架-剪力墙结构剪力墙数量的初步确定----------------------242楼盖的结构布置与设计------------------------------------263刚度计算--------------------------------------------------283.1框架柱侧移刚度(侧向刚度)D、总框架的抗推刚度(剪切刚度)C--28f3.2剪力墙等效刚度EI--------------------------------------31ceq 3.3连梁的约束刚度C----------------------------------------35b3.4框架—剪力墙结构的刚度特征值---------------------------394横向水平地震作用下结构内力和位移计算----------------404.1结构等效总重力荷载G-----------------------------------40eq4.2结构基本自振周期T计算——按顶点位移法计算--------------4114.3水平地震作用计算——底部剪力法计算----------------------454.4层间剪力V计算------------------------------------------48i4.5框—剪结构各层总剪力墙弯矩M、总剪力墙剪力V、总框架ww剪力V、总连梁线约束弯矩m及水平位移y------------------49f4.6多遇地震标准值作用下水平位移（侧移）验算----------------57 4.7连梁（连接所计算的一片剪力墙的连梁）内力计算-------------584.8一片剪力墙内力（弯矩、剪力、轴力）计算并画出内力图-------614.9一榀框架梁柱内力（弯矩、剪力、轴力）计算（D值法计算）并画出内力图---------------------------------------------635风荷载作用下结构内力与位移计算------------------------685.1风荷载计算----------------------------------------------685.2层间剪力V计算------------------------------------------71i5.3框—剪结构各层总剪力墙弯矩M、总剪力墙剪力V、总框架ww剪力V、总连梁线约束弯矩m及水平位移y------------------71f5.4风荷载作用下水平位移（侧移）验算------------------------72 5.5连梁（连接所计算的一片剪力墙的连梁）内力计算------------725.6一片剪力墙内力（弯矩、剪力、轴力）计算并画出内力图-------725.7一榀框架梁柱内力（弯矩、剪力、轴力）计算（D值法计算）并画出内力图--------------------------------------------726竖向荷载作用下一榀框架内力分析------------------------736.1竖向恒载作用下一榀框架内力分析并画出内力图--------------736.2竖向活载作用下一榀框架内力分析并画出内力图--------------747框架梁柱内力组合及梁柱端内力调整----------------------757.1框架和剪力墙的抗震等级----------------------------------757.2抗震设计时框架—剪力墙结构的设计方法--------------------75 7.3框架梁柱内力组合----------------------------------------777.4内力组合后考虑地震组合的框架梁柱端内力调整---------------838框架梁柱截面设计及抗震构造要求------------------------898.1框架梁截面设计及抗震构造要求----------------------------898.2框架柱截面设计及抗震构造要求----------------------------959竖向荷载作用下一片剪力墙内力计算--------------------1089.1竖向恒载作用下剪力墙内力-------------------------------1089.2竖向活载作用下剪力墙内力-------------------------------10910剪力墙内力组合及底部加强部位剪力调整--------------110 11剪力墙截面设计及抗震构造要求------------------------11211.1剪力墙的剪跨比计算及轴压比验算------------------------11211.2剪力墙竖向钢筋确定------------------------------------11311.3剪力墙水平分布筋确定----------------------------------11311.4剪力墙边缘构件和边框柱的设计及抗震构造要求------------11511.5剪力墙框梁或暗梁设计----------------------------------11711.6剪力墙钢筋锚固和连接要求------------------------------11711.7局部受压承载力验算------------------------------------11711.8平面外轴心受压承载力验算------------------------------117 有关结构设计规范毕业设计指导框架框架——剪力墙、框架结构毕业设计指导剪力墙、框架结构毕业设计指导有关结构设计规范《建筑结构荷载规范》GB50009-2012，以下简称《荷载规范》，即《荷载规范》《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《砼规范》《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《抗规》《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010《高规》《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《基础规范》《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《桩基规范》 1结构布置毕业设计指导1结构布置1.1结构平面布置高层结构平面布置的规定见《高规》第3.4节、第6.1节、第7.1节、第8.1节、第9.1节等及《抗规》第3.4节、第6.1节。多层结构平面布置的规定见《抗规》第3.4节、第6.1节。抗震设计的建筑结构，平面宜简单、规则、对称，质量、刚度、承载力分布宜均匀。楼电梯间不宜设在结构单元的两端或拐角处，因为角部扭转应力大，受力复杂，容易造成破坏；必须设置时应采取加强措施。高层结构平面布置宜对称、均匀，并尽量使结构抗侧刚度中心、建筑平面中心、建筑质量中心三者重合，以减小扭转的影响。 1.1结构平面布置毕业设计指导房屋的高层部分与裙房之间采取下列措施之一后可连成整体而不设沉降缝：①采用桩基，桩支承在基岩上；②采取减少沉降的有效措施并经计算，沉降在允许范围内；③主楼与裙房采用不同的基础形式，并宜先施工主楼，后施工裙房，调整土压力使后期沉降基本接近；④地基承载力较高、沉降计算较为可靠时，主楼和裙房的标高预留沉降差，先施工主楼，后施工裙房，使两者标高最终基本一致。楼面凹入或开洞尺寸不宜大于楼面宽度的50%；楼板开洞总面积不宜超过楼面面积的30%；在扣除凹入或开洞后，楼板在任一方向的最小净宽度不宜小于5m，且开洞后每一边的楼板净宽度不应小于2m。框架－剪力墙结构柱距不宜小，可6～9m；抗震设计时两主轴方向均应布置剪力墙。 1.1结构平面布置毕业设计指导抗震设计的高层建筑，平面长度L不宜过长，平面突出部分的长度l不宜过大、宽度b不宜过小；设防烈度7度时，宜符合要求：L/B≤6、l/B≤3.5、l/b≤2，此处B为平面宽度，Bmaxmax为平面总宽度（包括突出部分）。结构缝（旧称变形缝）——伸缩缝、防震缝、沉降缝。尽量不设结构缝。当需要设结构缝时，应使三缝合一或二缝合一。伸缩缝最大间距：高层见《高规》第3.4.12条、第3.4.13条，多层见《砼规范》第8.1节。防震缝最小宽度：高层见《高规》第3.4.10条、第3.4.11条，多层见《抗规》第6.1.4条。沉降缝宽度见《基础规范》第7.3.2条。 1.2结构竖向布置毕业设计指导1.2结构竖向布置高层结构竖向布置的规定见《高规》第3.5节、第6.1节、第7.1节、第8.1节、第9.1节等及《抗规》第3.4节、第6.1节。多层结构竖向布置的规定见《抗规》第3.4节、第6.1节。多层框架刚度沿高度不宜突变，以免造成薄弱层。高层建筑的竖向体型宜规则、均匀，避免有过大的外挑和收进，避免错层和局部夹层。外挑和收进宜符合《高规》第3.5.5条的规定。高层建筑楼层质量沿高度宜均匀分布，楼层质量不宜大于相邻下部楼层质量的1.5倍。 1.2结构竖向布置毕业设计指导钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比（H/B）不宜超过《高规》第3.3.2条的规定：设防烈度7度时，框架—剪力墙结构H/B≤6，框架结构H/B≤4。高层建筑宜设地下室。结构侧向刚度宜下大上小，沿竖向均匀变化，竖向抗侧力构件截面和材料强度等级宜自下而上逐渐减小，避免侧向刚度和承载力突变，造成薄弱层。楼层的侧向刚度不宜小于相邻上一层的70%或其上相邻三层侧向刚度平均值的80%；抗侧力结构的楼层层间受剪承载力不宜小于相邻上一楼层的80%。 1.2结构竖向布置毕业设计指导设计中一般沿竖向分段改变抗侧力构件截面尺寸和砼强度等级；每次改变，框架柱截面尺寸宜减小50～150mm，剪力墙厚度可减小50mm，砼强度等级宜降低一级为宜。抗侧力构件截面尺寸减小和砼强度等级降低宜错开楼层，并尽量避免同一层内的框架柱和剪力墙都改变尺寸。框架—剪力墙结构中的剪力墙布置要求：剪力墙宜均匀、对称布置在建筑物的周边附近、楼梯间电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位。剪力墙间距不宜过大。横向剪力墙沿长方向的间距宜满足《高规》第8.1.8条的要求，7度设防现浇剪力墙的间距应不超过4B和50m（B为楼盖宽度）。 1.2结构竖向布置毕业设计指导平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。纵、横剪力墙宜组成L形、T形和[形等形式；剪力墙的两端（不包括洞口两侧）宜设置端柱（边框柱），剪力墙不宜布置在柱网以外的中间部分。单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%。剪力墙宜贯通房屋全高，宜避免刚度突变。剪力墙洞口宜上下对齐；洞边距端柱不宜小于300mm。楼、电梯间邓竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置。楼梯间宜设置剪力墙，但不宜造成较大的扭转效应。 1.2结构竖向布置毕业设计指导抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度（或剪力墙刚度）接近。纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内，不宜集中布置在房屋的两尽端。每片剪力墙不宜过长，墙肢长度不宜大于8m；大于8m时可用门窗洞口或施工洞形成联肢墙。剪力墙应设置框柱（端柱）和框梁作为边框。边框柱截面宜与该榀框架其他柱的截面相同。与剪力墙重合的框架梁可保留，也可做成宽度与墙厚相同的暗梁，暗梁截面高度可取墙厚的2倍或与该榀框架梁截面等高。 1.3结构布置的其他要求毕业设计指导1.3结构布置的其他要求框架、剪力墙均应双向设置。多层框架柱网布置，一般采用横向承重方案，开间较大时采用纵横向承重方案。框架结构尽可能不采用复式框架，避免出现错层和夹层，造成短柱破坏；出屋面小房间不要做成砌体结构，可将框架柱延伸上去或做成钢木轻型结构，以防鞭端效应造成结构破坏。高层框架梁、柱中心线宜重合。其中心线之间的偏心距，非抗震设计和6～8度抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4，如大于时可采取增设梁的水平加腋等措施。见《高规》第6.1.7条。 1.3结构布置的其他要求毕业设计指导框架结构、框—剪结构中，柱中线与剪力墙中线、梁中线与柱中线之间偏心距大于柱宽的1/4时，应计入偏心的影响。甲、乙类建筑以及高度＞24m的丙类建筑，不应采用单跨框架结构；高度≯24m的丙类建筑不宜采用单跨框架结构。 1.4砼强度等级及框架梁柱、剪力墙截面尺寸初步确定毕业设计指导1.4砼强度等级及框架梁柱、剪力墙截面尺寸初步确定1）混凝土强度等级构件混凝土强度等级一般根据工程经验拟定。框架柱砼强度等级一般可采用C25～C40，自下而上逐步减小，底层或底部框架柱砼强度等级应高些（多层C30～C40，高层C40～C50或以上）。同层楼屋面框架梁、次梁、板、楼梯构件砼强度等级相同，一般C20～C30，与其下框架柱砼强度等级相差宜≤一级（否则必须采取施工措施——设计应予说明）。剪力墙砼强度等级不宜高于C60，一般与同层框架柱相同。2）框架梁截面尺寸一般根据工程经验拟定。h=(1/10～1/18)l，宜l/h≥4。n 1.4砼强度等级及框架梁柱、剪力墙截面尺寸初步确定毕业设计指导b=(1/2～1/3)h，b≮200mm，h/b≯4，一般可取b=250mm、300mm、350mm等。3）框架柱截面尺寸估算估算公式NAc（1-1）fNcNFgEn（1-2）式中A——柱截面面积，A=bh；ccccf——砼轴心抗压强度设计值；c[]——框架柱轴压比限值，高层见《高规》第6.4.2条，多N层见《砼规范》第11.4.16条/《抗规》第6.3.6条；N——柱组合的轴压力设计值，即折算在建筑面积上均布荷载（由结构构件自重、楼面建筑面层及天棚抹灰(或吊顶)重、填充墙(包括抹面层)重和楼面使用荷载组 1.4砼强度等级及框架梁柱、剪力墙截面尺寸初步确定毕业设计指导成）按简支状态作用在柱上的轴力设计值。根据实际情况计算确定，也可初估；F——按简支状态计算的柱负载面积；g——折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值（包括活E载），可根据实际荷载计算，也可近似取12～15kN/m2（轻质填充墙12～14kN/m2，机制砖填充墙14～17kN/m2）；一般高层建筑在10～18kN/m2之间，除个别较特别的以外，多数在15kN/m2左右；n——估算截面以上楼层层数；——柱轴力增大系数，中柱（内柱）可取1.1～1.05，边柱可取1.2～1.1。有的资料提出考虑地震作用组合后，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2。 1.4砼强度等级及框架梁柱、剪力墙截面尺寸初步确定毕业设计指导定性地分析比较g值的大小，可得出以下结果，即一般内部隔墙E多的建筑(比如住宅)大于间隔墙少的建筑(比如敝开式办公室)；层数多的建筑略大于层数少的同性质建筑；设防烈度高的建筑大干设防烈度低的同性质同规模建筑；剪力墙多的建筑大于剪力墙少甚至仅为框架的建筑。b≥300mm，h≥300mm，园柱D≥350mm；h/b≤3；柱剪cccc跨比M/(Vh)宜≥2；柱净高/h宜＞4（否则为短柱）。0c需指出，工程设计中，框架柱截面尺寸常按经验拟定。 1.4砼强度等级及框架梁柱、剪力墙截面尺寸初步确定毕业设计指导4）剪力墙厚度初步确定剪力墙厚度一般根据结构刚度和承载力的要求确定，设计时可先按工程经验拟定。框架-剪力墙结构的剪力墙厚度：一、二级剪力墙，底部加强部位不应小于200mm且不宜小于层高或无支长度的1/16，其他部位不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20；三、四级剪力墙，不应小于160mm，且不宜小于层高或无支长度的1/20。见《抗规》第6.5.1条/《砼规范》第11.7.12条/《高规》第7.2.1条的规定。 1.5框架-剪力墙结构剪力墙数量的初步确定毕业设计指导1.5框架-剪力墙结构剪力墙数量的初步确定框架梁柱截面尺寸初步确定后，应在充分发挥框架抗侧移能力的前提下，按层间弹性位移角确定剪力墙数量。在初步设计阶段，可根据房屋底层全部剪力墙截面面积A和全w部柱截面面积A之和与楼面面积A的比值，或根据A与A的cfwf比值，来粗估剪力墙的数量。从一些设计较合理的工程来看，(A＋A)/A或A/A比值大致位于表1-1的范围内。层数多、wcfwf高度大的框架-剪力墙结构体系，宜取表中的上限值。 1.5框架-剪力墙结构剪力墙数量的初步确定毕业设计指导底层结构截面面积与楼面面积之比值表1-1设计条件(Aw＋Ac)/AfAw/Af7度，Ⅱ类场地3%～5%2%～3%8度，Ⅱ类场地4%～6%3%～4%注：表中为剪力墙纵横两个方向的总量，两个方向剪力墙的数量宜相近。 2楼屋盖及楼梯的结构布置与设计毕业设计指导2楼盖的结构布置与设计楼屋盖结构布置要满足建筑要求，并考虑其它专业工种的要求。隔墙、填充墙下以及悬吊装置等局部荷载处宜布置次梁。板高低差处布置次梁。梁格应尽可能布置得规整、统一，梁尽可能拉通，减少梁板跨度的变化，尽量统一梁、板的截面尺寸，以简化设计、方便施工，获得良好的经济效果和建筑效果。楼板上开有较大尺寸的洞口时，应在洞边设置设置小梁。板跨过大时可增设梁以减小板跨；梁跨过大时可增设支承梁或支承柱以减小梁跨。 2楼屋盖及楼梯的结构布置与设计毕业设计指导不封闭的阳台、外廊、平台以及卫生间和厨房的板面标高宜低于相邻板面30～50mm。一般楼层现浇楼板厚度不应小于80mm（高层建筑通常≮100mm），当板内预埋暗管时不宜小于100mm；高层建筑顶层楼板（即屋面板）厚度不宜小于120mm，宜双层双向配筋。见《高规》第3.6.3条。楼屋盖板厚还应符合当地法规（如厦门）。楼梯结构形式采用板式楼梯（最常用）或梁式楼梯。楼盖板、次梁及楼梯构件的内力计算采用弹性理论方法或塑性理论方法均可。楼盖板、次梁及楼梯构件的受弯、受剪、受扭承载力计算和构造要求应符合《砼规范》的规定。 3刚度计算毕业设计指导3刚度计算3.1框架柱侧移刚度（侧向刚度）D、总框架的抗推刚度（剪切刚度）Cf1）框架梁、柱线刚度i（3-1）梁ibEcIbl柱icEcIch（3-2）中框架I=2Ib0式中I为梁截面惯性矩，对现浇楼盖b边框架I=1.5Ib0I为矩形截面梁的截面惯性矩；E为砼弹性模量；l为框架梁的0c计算跨度；I为框架柱截面惯性矩；h为框架柱的高度，底层取c基础顶面至二层楼面高，二层及以上取层高。 3.1框架柱侧移刚度D、总框架的抗推刚度Cf毕业设计指导1313IbhIbh0bbccc12122）框架梁、柱平均线刚度比Kibib1ib2ib3ib4一般层（二层及以上）K（3-3）2i2iccibiblibr底层K（3-4）iicc3）框架柱侧移刚度降低系数（修正系数、节点转动影响系数）cK一般层（二层及以上）c（3-5）2K0.5K底层c（3-6）22K 3.1框架柱侧移刚度D、总框架的抗推刚度Cf毕业设计指导4）框架柱侧移刚度D、总框架的抗推刚度C（C）ijfif12icDijc2（3-7）h12icCfiDhhDijc（3-8）h式中D为第i层第j根柱的侧移刚度；h为层高。ij※当各层C不相同时，计算中所用的C可近似地以各层的C按fiffi高度取加权平均值，即ChChChf11f22fnnCf（3-9）hhh12n 3.2剪力墙等效刚度EcIeq毕业设计指导3.2剪力墙等效刚度EIceq整体墙（整截面墙）的等效刚度（第j片）近似按下式计算：EIcwEI（3-10）ceqj9Iw12AHw式中E——砼弹性模量；cA——无洞口剪力墙的截面面积，对有洞口整体墙取wAw11.25AdA0A（3-11）A——剪力墙截面毛面积；A、A——分别为剪力墙墙面总面积和墙面洞口面积；0dI——无洞口剪力墙的截面惯性矩，对有洞口整体墙取w 3.2剪力墙等效刚度EcIeq毕业设计指导IihiIw（3-12）hiI——剪力墙有洞口或无洞口部分截面的惯性矩；ih——相应各段的高度；iH——剪力墙总高度；——截面剪应力分布不均匀系数（截面形状系数），矩形截面=1.2，I字形截面=全截面面积/腹板毛截面面积，T形截面按表3-1取值。※当各层剪力墙的厚度或砼强度等级不同时，式中E、I、A、cww应沿竖向（高度）取加权平均值。 3.2剪力墙等效刚度EcIeq毕业设计指导T形截面剪应力分布不均匀系数表3-1B/t24681012H/t21.3831.4961.5211.5111.4831.44541.4411.8762.2872.6823.0613.42461.3621.0972.0332.3672.6983.02681.3131.5721.8382.1062.3742.641101.2831.4891.7071.9272.1482.370121.2641.4321.6141.8001.9882.178151.2451.3741.5191.6691.8201.973201.2281.3171.4221.5341.6481.763301.2141.2641.3281.3991.4731.549401.2081.2401.2841.3341.3871.442注：B——翼缘宽度；t——剪力墙厚度；H——剪力墙截面高度。 3.2剪力墙等效刚度EcIeq毕业设计指导总剪力墙的等效刚度为结构单元内所有剪力墙等效刚度之和，即EcIeqEcIeqj（3-13）现浇剪力墙有效翼缘宽度b可按表3-2有关各项中最小值取用。f剪力墙的有效翼缘宽度b表3-2f情况T形、I形截面L、[形截面按剪力墙净距S考虑b+S/2+S/2b+S/20010203按翼缘厚度h考虑b+12hb+6hfff按门窗洞间墙宽度b考虑bb00102按剪力墙总高度H考虑0.15H0.15H注：b为剪力墙厚度。 3.3连梁的约束刚度Cb毕业设计指导3.3连梁的约束刚度Cb连梁剪力墙连梁框架柱hhbba1b1a1墙肢形心线刚域alah41bblbh41b连梁计算简图 3.3连梁的约束刚度Cb毕业设计指导两端带刚域连梁的梁端约束弯矩系数（杆端转动刚度）：6EI1ab0S123l1ab1（3-14）6EI1ab0S213l1ab1式中EI——杆件中段的截面抗弯刚度；012EI0——考虑杆件剪切变形影响的系数，；2GAlb30I0当取G=0.4E时则2；Alb如果不考虑剪切变形的影响时，令=0；A——杆件中段的截面面积。 3.3连梁的约束刚度Cb毕业设计指导在上式中令b=0，可得一端带刚域连梁的梁端约束弯矩系数（杆端转动刚度）：6EI1a0S123l1a1（3-15）6EI1a0S213l1a1S12、S21化为沿层高h的线约束刚度C12、C21：C12S12hCSh2121单位高度上连梁两端线约束刚度之和为：CCCb1221当同一层内有s根刚结连梁时，总连梁的线约束刚度为：sCbiC12C21j（3-16）j1 3.3连梁的约束刚度Cb毕业设计指导上式适用于两端与墙连结的连梁；对一端与墙、另一端与柱连结的连梁，应令与柱连结端的C为零。21当各层总连梁的C不同时，可近似地以各层的C按高度取加权bibi平均值，即ChChChb11b22bnnCb（3-17）hhh12n在实际工程中，按上述公式计算的结果，连梁的弯矩较大，配筋很多。为了减少配筋，允许考虑连梁的塑性变形，进行塑性调幅。塑性调幅的方法是对连梁的刚度予以降低，即在S、S计1221算式中用EI代替EI，值一般不宜小于0.55或0.5。h00h当连梁净跨长与截面高度之比l/h≥4时，可不考虑剪切变形的nb影响，即=0。 3.4框—剪结构的刚度特征值毕业设计指导3.4框架—剪力墙结构的刚度特征值C铰接体系fH（3-18）EIceqCCfb刚接体系H（3-19）EIceq式中H——剪力墙总高度；——连梁的刚度折减系数，设防烈度6度时不宜小于0.7，7、8、9度时不宜小于0.55或0.5；计算风荷载作用下的内力和位移时，取=1.0。※为了充分发挥剪力墙和框架的抗震作用，比较合理的值范围应在1.15～2.4之间。 4横向水平地震作用下结构内力和位移计算毕业设计指导4横向水平地震作用下结构内力和位移计算4.1结构等效总重力荷载Geqn多质点可取Geq0.85Gi（4-1）i1式中G——集中于质点i的重力荷载代表值（标准值），应i按《抗震规范》第5.1.3条确定：GiGkEjQkj（4-2）注意：对屋面活载不计入可变荷载组合值系数，即取Ej=0；对一般民用建筑的楼面活载，取Ej=0.5。 4.2结构基本自振周期T1计算——按顶点位移法计算毕业设计指导4.2结构基本自振周期T计算——按顶点位移法计算1结构基本自振周期T可按近似计算方法（顶点位移法、能量法、1框—剪结构前三个自振周期的计算公式等半经验半理论公式）、经验公式（《荷载规范》附录F、《高规》等按房屋的层数、总高度及宽度计算的经验公式）和比较精确的方法（刚度法等）计算确定。经验公式常用于结构方案设计或初步设计阶段。对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构、框—剪结构和剪力墙结构，其基本自振周期T可按下式计算：1T11.7TuT（4-3）式中——考虑非承重砌体填充墙刚度对结构自振周期影响的折T减系数，框架结构可取0.6～0.7，框—剪结构可取0.7～0.8，剪力墙结构取0.8～1.0； 4.2结构基本自振周期T1计算——按顶点位移法计算毕业设计指导u——计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移(m)，T即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点位移。对于屋面局部带突出间的多高层建筑，式（4-3）应取主体结构顶点位移。突出间对主体结构顶点位移的影响，可按顶点位移相等的原则，将突出间重力荷载代表值折算到主体结构顶层。当屋面突出部分为两层（层高分别为h、h，重力荷载代表值分别为12G、G）时，其折算重力荷载代表值G可按下式计算：n+1n+2e3h13h1h2GeGn11Gn21（4-4）2H2H式中H——主体结构的计算高度。 4.2结构基本自振周期T1计算——按顶点位移法计算毕业设计指导对框架结构，u按下列公式计算：TnVGiGk（4-5）kiuiVGiDij（4-6）nuTui（4-7）i1式中G——集中在k层楼面处的重力荷载代表值；kV——把集中在各层楼面处的重力荷载代表值视为水平荷载Gi而得的第i层的层间剪力；∑D——第i层的层间侧移刚度；ij(u)——第i层的层间侧移。i 4.2结构基本自振周期T1计算——按顶点位移法计算毕业设计指导对于框—剪结构，u按下列公式计算：TuTuquGe（4-8）42qH1sh1uq4ch1sh（4-9）EcIeqch23GH1euth（4-10）Ge3EIceq式中u、u——均布荷载、顶点集中荷载作用下结构顶点位移；qGeH——剪力墙总高；q——均布荷载，q=∑G/H，G为集中在各层楼面处ii的重力荷载代表值。 4.3水平地震作用计算——底部剪力法计算毕业设计指导4.3水平地震作用计算——底部剪力法计算当框架结构、框—剪结构房屋的高度不超过40m、质量和刚度沿高度分布比较均匀时，其水平地震作用可用底部剪力法计算，见《抗规》第5.2.1条/《高规》附录C（高层）。结构总水平地震作用标准值FEk1Geq（4-11）质点i的水平地震作用标准值GHiiFinFEk1ni1，2，n（4-12）GjHjj1顶部附加水平地震作用标准值FnnFEk（4-13） 4.3水平地震作用计算——底部剪力法计算毕业设计指导※式中水平地震影响系数，对多遇地震，多层建筑应按《抗1规》第5.1.4、5.1.5条确定，高层建筑应按《高规》第4.3.7、4.3.8条确定；顶部附加地震作用系数，多、高层建筑应分n别按《抗规》表5.2.1和《高规》附录C表C.0.1采用。其他计算方法有振型分解反应谱法、时程分析法等。高层建筑采用底部剪力法计算水平地震作用时，突出屋面房屋（楼梯间、电梯间、水箱间等突出间）宜作为单独质点参加计算，其水平地震作用仍按底部剪力法公式计算，其中顶部附加水平地震作用F应加在主体结构的顶部。计算求得的水平地震作用标n准值应增大，增大系数可按《高规》附录C表C.0.3采用。n增大后的地震作用仅用于突出屋面房屋自身以及与其直接连接的主体结构构件的计算。 4.3水平地震作用计算——底部剪力法计算毕业设计指导多高层建筑采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予计入。见《抗规》第5.2.4条。本毕业设计不要求计算突出屋面部分的地震作用效应。 4.4层间剪力Vi计算毕业设计指导4.4层间剪力V计算in第i层层间剪力VViFk（4-14）ki式中F——作用在k层楼面处的水平荷载标准值(水平地震作用)；kn——总层数。抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求[详见《抗规》第5.2.5条/《高规》第4.3.12条（高层）]：nVEkiGj（4-15）ji式中V——第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；Eki——剪力系数，不应小于《抗规》表3.2.5/《高规》表4.3.12（高层）规定的最小值；G——第j层的重力荷载代表值。j 4.5框—剪结构各层Mw、Vw、Vf、m及y毕业设计指导4.5框—剪结构各层总剪力墙弯矩M、总剪力墙剪力V、ww总框架剪力V、总连梁线约束弯矩m及水平位移yf1）将楼层处（各质点）水平地震作用（集中力F、F等）折算成in倒三角形荷载q和顶点集中荷载Fmax可先将突出屋面房屋（突出间）的水平地震作用（如F、F）n+1n+2折算为作用于主体结构顶部的集中力F和集中力矩M，即e1FeFn1Fn2（4-16）M1Fn1h1Fn2h1h2（4-17）再按照底部弯矩和底部剪力分别相等的条件，将原水平地震作用折算为倒三角形分布荷载q和顶点集中荷载F，即max 4.5框—剪结构各层Mw、Vw、Vf、m及y毕业设计指导Fn2h2MF1n1FFqFhenmax1FnFnFnHFFiiFF11水平地震作用计算 4.5框—剪结构各层Mw、Vw、Vf、m及y毕业设计指导2HqFHFFHMMmaxen013（4-18）HqFFFVmaxen022联立求解可得q6VHMMHmax001（4-19）F3MMHFF2V01en0式中M、V——分别为折算前主体结构由水平地震作用产生的00底部弯矩和底部剪力：nnM0FiHi（4-20）V0Fi（4-21）i1i1当房屋顶部无突出屋面房屋时，在式（4-19）中令F=0、M=0e1即可得倒三角形分布荷载q和顶点集中荷载F的表达式。max 4.5框—剪结构各层Mw、Vw、Vf、m及y毕业设计指导2）框—剪结构协同工作计算简图（铰接体系/刚接体系）确定铰接体系：剪力墙之间无连梁，或有连梁但连梁刚度很小、约束作用很弱（＜1），剪力墙与框架之间也无连梁，总剪力墙与总框架之间主要靠楼板协同工作。注：为整体系数，可按方鄂华、钱稼茹、叶列平编著的教材《高层建筑结构设计》第110页的公式计算。刚接体系：剪力墙之间有连梁（≥1），或剪力墙与框架之间有连梁，总剪力墙与总框架之间靠连梁和楼板协同工作。※当剪力墙与框架之间布置连梁时，一般宜采用刚接体系的计算简图。 4.5框—剪结构各层Mw、Vw、Vf、m及y毕业设计指导3）框—剪结构刚接体系内力及位移计算①根据倒三角形荷载q和顶点集中荷载F作用，分别求出底部max弯矩M、底部剪力V及f（图表中公式）：00H4三角形荷载12111qmaxHMqHVqHf0max0maxHqmax作用32120EcIeq3顶点集中荷FHMFHVFf00H载F作用3EIceq②根据各楼层截面相对坐标（=x/H）和刚度特征值[须按刚接体系式（3-19）计算]，分别查相关图表得出倒三角形荷载qmax作用下和顶点集中荷载F作用下刚接体系剪力墙的位移系数[y()/f]、弯矩系数[M()/M]、剪力系数[V()/V]。Hw0w0 4.5框—剪结构各层Mw、Vw、Vf、m及y毕业设计指导③根据下列公式分别求出在倒三角形荷载q作用下和顶点集中荷max载F作用下，各楼层总剪力墙弯矩M()、总剪力墙的广义剪力wV"()、总框架的广义剪力V"()以及侧移y()：wfMwMMw0M0VwVVw0V0（4-22）yyfHfHVVVfpw注：楼层剪力V()可由外荷载直接计算。p 4.5框—剪结构各层Mw、Vw、Vf、m及y毕业设计指导④根据下列公式分别求出在倒三角形荷载q作用下和顶点集中荷max载F作用下，各楼层总剪力墙剪力V()、总框架剪力V()以及wfV()以及总连梁梁端线约束弯矩m：fCfVVffCCfbCb（4-23）mVfCCfbVVmww⑤叠加倒三角形荷载q作用下和顶点集中荷载F作用下的内力max和侧移，即为总剪力墙、总框架、总连梁在各楼层截面处的内力和侧移。 4.5框—剪结构各层Mw、Vw、Vf、m及y毕业设计指导4）楼层总框架剪力V()调整f对于V()＜0.2V的楼层，取V()＝min｛0.2V，1.5V｝。f0f0f,max其中V为对应于水平地震作用标准值的结构底部总剪力；V0f,max为对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值，即VV。见《高规》第8.1.4条。f,maxfmax对于突出屋面房屋（突出间）部分，当采用底部剪力法时，框架柱地震总剪力及其他地震作用效应宜乘以增大系数3予以放大，此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予计入。本毕业设计不要求计算突出屋面部分的地震作用效应。 4.6多遇地震标准值作用下水平位移（侧移）验算毕业设计指导4.6多遇地震标准值作用下水平位移（侧移）验算1）框—剪结构层间位移：uiyiyi1（4-24）u1验算：层间最大位移u与层高h之比h800见《高规》第3.7.3条/《抗规》第5.5.1条。2）框架结构层间位移：uiViDij（4-25）u1验算：层间最大位移u与层高h之比h550见《抗规》第5.5.1条/《高规》第3.7.3条（高层）。 4.7连梁（连接所计算一片剪力墙的连梁）内力计算毕业设计指导4.7连梁（连接所计算的一片剪力墙的连梁）内力计算1）第i层（层高h）所有与剪力墙刚结的梁端弯矩M之和，即ijMijmzh（4-26）式中z——从结构底部至所计算楼层的高度；m(z)——按式（4-23）求得总连梁的线约束弯矩（倒三角形荷载和顶点集中荷载作用下m(z)之和）。2）将m(z)h按下式分配给各梁端SijMijmzh（4-27）Sij注：①梁端约束弯矩系数S按式（3-14）或式（3-15）计算；ij②按上式求得的弯矩是连梁在剪力墙形心轴处的弯矩。 4.7连梁（连接所计算一片剪力墙的连梁）内力计算毕业设计指导cc3）连梁非刚域段的端弯矩M、M1221计算连梁截面配筋时，应按非刚域段的端弯矩计算。①两剪力墙之间的连梁cMMaMM12121221（4-28）cMMbMM21211221式中M和M按式（4-27）计算。1221②剪力墙与框架之间的连梁cM12M12aM12M21（4-29）1aM21M12（4-30）1a式中M按式（4-27）计算，M应按式（4-30）计算。1221 4.7连梁（连接所计算一片剪力墙的连梁）内力计算毕业设计指导4）连梁剪力VbMM1221V（4-31）bl（形心线）（形心线）连梁梁端弯矩 4.8一片剪力墙内力（M、V、N）计算并画出内力图毕业设计指导4.8一片剪力墙内力（弯矩、剪力、轴力）计算并画出内力图1）第i层第j片剪力墙的弯矩计算EIceqijMwijMwi（4-32）EcIeqijj2）第i层第j片剪力墙的剪力计算EIceqijVwijVwimimij（4-33）EcIeqijj式中V——第i层总剪力墙剪力；wim、m——分别为第i层总连梁、第i层与第j片剪力墙刚结的iij连梁的梁端线约束弯矩。 4.8一片剪力墙内力（M、V、N）计算并画出内力图毕业设计指导※当按铰结体系分析时，可令式（4-33）中的线约束弯矩m、miij等于零，即可得相应的墙肢剪力。※剪力V全部由该片剪力墙腹板（不包括端柱）承担，不考虑翼wij缘的影响。3）第i层第j片剪力墙的轴力计算nNwijVbkj（4-34）ki式中V——第k层与第j片剪力墙刚结的连梁剪力。bkj4）分别画出剪力墙的弯矩、剪力、轴力图 4.9一榀框架梁柱内力(M、V、N)计算并画出内力图毕业设计指导4.9一榀框架梁柱内力（弯矩、剪力、轴力）计算（D值法计算）并画出内力图1）一榀框架第i层j框架柱分配到的剪力VijDij框架结构VijsVi（4-35）Dijj1Dij框—剪结构VijsVfi（4-36）Dijj1式中V——框架第i层的层间剪力；iV——框—剪结构第i层的总框架剪力；fiD——第i层j柱的侧移刚度；ijs——第i层框架柱总数。 4.9一榀框架梁柱内力(M、V、N)计算并画出内力图毕业设计指导2）第i层j框架柱上、下端弯矩计算b柱下端弯矩MijVijyh（4-37）t柱上端弯矩MijVij1yh（4-38）yyny1y2y3（4-39）式中h——层高；y——框架柱的反弯点高度比；y——框架柱的标准反弯点高度比，查相关y表确定；nny、y、y——反弯点高度比的修正值，查y、y、y表确定。123123 4.9一榀框架梁柱内力(M、V、N)计算并画出内力图毕业设计指导tMijbMi1,jlriiVlbbrijMMbblrVVbbtMbijMijMb12Mb21VVb12b21框架内力示意图 4.9一榀框架梁柱内力(M、V、N)计算并画出内力图毕业设计指导y确定n当为水平地震作用时，由倒三角形水平荷载下的y表查取。n当为风荷载作用时，多层由均布水平荷载下的y表查取，高n层近似由均布水平荷载或倒三角形水平荷载（其产生的层间剪力＞50%总层间剪力）下的y表查取。n3）第i层框架梁端弯矩计算llbtib节点左梁端弯矩MbMi1,jMijlr（4-40）iibbrrbtib节点右梁端弯矩MbMi1,jMijlr（4-41）iibbbt式中M、M——节点上、下柱端弯矩；i1,jijlri、i——节点左、右梁的线刚度。bb 4.9一榀框架梁柱内力(M、V、N)计算并画出内力图毕业设计指导4）第i层框架梁端剪力及框架柱轴力计算MMb12b21梁左、右端剪力Vb12Vb21（4-42）lnlrj柱轴力NijVbVbk（4-43）ki式中M、M——框架梁两端弯矩；b12b21l——框架梁计算跨度；n——框架总层数；lrV、V——结点左、右梁端剪力。bb5）画出框架梁柱端弯矩图6）画出框架梁端剪力及柱轴力图 5风荷载作用下结构内力与位移计算毕业设计指导5风荷载作用下结构内力与位移计算5.1风荷载计算1）各楼层风荷载标准值w（kN/m2）k框架结构按《荷载规范》第8.1.1条计算：w＝wkzsz0框—剪结构按《高规》第4.2.1条计算：w＝wkzsz02）沿房屋高度的分布风荷载应计算整个结构单元的风荷载。将上述1.计算所得w乘以房屋各层受风面宽度可得沿房屋高度k的分布风荷载（kN/m），其为近梯形分布，多层框架结构也可近似按均布荷载考虑（偏于安全）。 5.1风荷载计算毕业设计指导3）换算为各层楼面处的集中风荷载Fi按静力等效原理将沿房屋高度的分布风荷载化为（换算为）作用于各层楼面处的集中风荷载F。i4）框—剪结构将F折算为倒三角形分布荷载q和均布荷载qimax风荷载折算 五、风荷载作用下结构内力与位移计算毕业设计指导根据折算前后结构底部弯矩和底部剪力分别相等的条件得：22qH3qH2Mmax0（5-1）q2qHVmax0联立求解可得：12M6V00qmax2（5-2）HH4V6M00q（5-3）2HHnnM0FiHiV0Fi（5-4）i1i1式中M、V——风荷载产生的底部弯矩和底部剪力；00n——结构总层数。 5.2层间剪力Vi计算毕业设计指导5.2层间剪力V计算i同水平地震作用下计算。5.3框—剪结构各层总剪力墙弯矩M、总剪力墙剪力V、ww总框架剪力V、总连梁线约束弯矩m及水平位移yf方法参照水平地震作用下计算，但应注意：根据倒三角形荷载q和均布荷载q作用下计算（即顶点集中max荷载改为均布荷载）。刚接体系的刚度特征值按式（3-19）计算时连梁的刚度折减系数=1.0。楼层总框架剪力V()无须调整（即使其＜0.2V）。f0 5.4风荷载作用下水平位移（侧移）验算毕业设计指导5.4风荷载作用下水平位移（侧移）验算同水平地震作用下验算，均按《高规》第3.7.3条验算层间位移。5.5连梁（连接所计算的一片剪力墙的连梁）内力计算同水平地震作用下计算。5.6一片剪力墙内力（弯矩、剪力、轴力）计算并画出内力图同水平地震作用下计算。5.7一榀框架梁柱内力（弯矩、剪力、轴力）计算（D值法计算）并画出内力图同水平地震作用下计算。 6竖向荷载作用下一榀框架内力分析毕业设计指导6竖向荷载作用下一榀框架内力分析6.1竖向恒载作用下一榀框架内力分析并画出内力图计算方法二次弯矩分配法：将不平衡弯矩同时作分配和传递，并以二次分配为限。计算结果与精确法比较，相差甚小，精确度已满足工程要求。此法属于无侧移框架的弯矩分配法。分层法迭代法等设计步骤与要求①计算各层的框架梁竖向恒载标准值、框架柱自重标准值、纵向框架梁传来竖向恒载标准值（其偏心弯矩较小时可不考虑）； 6.1竖向恒载作用下一榀框架内力分析并画出内力图毕业设计指导②按以上方法之一计算竖向恒载标准值作用下框架梁柱的弯矩、剪力；③计算框架柱轴力（包括柱自重、框架梁端剪力产生的柱轴力、纵向框架梁传来的柱轴力）；④画出框架梁柱弯矩图；⑤画出框架梁端剪力、柱轴力图（可合画在一起）。6.2竖向活载作用下一榀框架内力分析并画出内力图方法、步骤与要求参照上述第6.1节。活载满布，不作最不利布置，因而实用上将这样所得的框架梁跨中弯矩乘以系数1.1～1.2予以调整。 7框架梁柱内力组合及梁柱端内力调整毕业设计指导7框架梁柱内力组合及梁柱端内力调整7.1框架和剪力墙的抗震等级框架和剪力墙的抗震等级，按《抗规》第6.1.2条/《砼规范》第11.1.3条/《高规》第3.9.3条（高层）确定。7.2抗震设计时框架—剪力墙结构的设计方法抗震设计的框架—剪力墙结构（高层），应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩M与结构总地震0fnn倾覆力矩M0的比值（M0fM0VfiHiFiHi），确定相应i1i1的设计方法，并应符合下列规定： 7.2抗震设计时框架—剪力墙结构的设计方法毕业设计指导①M≯10%M时，按剪力墙结构进行设计，其中的框架部分应按0f0框架—剪力墙结构的框架进行设计；②10%M＜M≤50%M时，按框架—剪力墙结构进行设计；00f0③50%M＜M≤80%M时，按框架—剪力墙结构进行设计，其最00f0大适用高度可比框架结构适当增加，框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用；④M＞10%M时，按框架—剪力墙结构进行设计，但其最大适用0f0高度宜按框架结构采用，框架部分的抗震等级和轴压比限值应按框架结构的规定采用。当结构的层间位移角不满足框架—剪力墙结构的规定时，可按《高规》第3.11节的有关规定进行结构抗震性能分析和论证。※见《高规》第8.1.3条。 7.3框架梁柱内力组合毕业设计指导7.3框架梁柱内力组合1）竖向荷载作用下框架梁端负弯矩调幅及调幅后框架梁内力计算先调幅，后内力组合（再与风荷载、水平地震作用产生的内力进行组合）。对于现浇框架，调幅系数：0.8～0.9。调幅后，框架梁跨中弯矩、梁端剪力相应变化，应按调幅后的支座弯矩及相应荷载利用静力平衡条件求得。2）控制截面梁：两端支座截面（弯矩、剪力）、跨中截面（弯矩）柱：上、下端截面（弯矩、剪力、轴力）※梁端控制截面的内力组合所用的内力，也可取梁端柱边截面内力。 7.3框架梁柱内力组合毕业设计指导3）内力组合种类①多层框架内力组合非抗震设计S1.2SGk1.4SQk（7-1）S1.35SGk0.71.4SQk（7-2）S1.2SGk0.91.4SQkSWk（7-3）抗震设计S1.2SGE1.3SEkRE1.2SGk0.5SQkSGE1.3SEk（7-4）注：式（7-4）中S不计入屋面活载引起的内力。Qk 7.3框架梁柱内力组合毕业设计指导※式中S——荷载组合的效应设计值，包括组合的弯矩、剪力和轴向力设计值等；S——永久荷载效应标准值；GkS——楼面活荷载效应标准值；QkS——风荷载效应标准值；wkS——重力荷载代表值的效应；GES——水平地震荷载标准值的效应。Ek※见《荷载规范》第3.2节和《抗规》第5.4节。 7.3框架梁柱内力组合毕业设计指导②框—剪结构内力组合非抗震设计S1.35SGk0.71.4SQk（7-5）S1.2SGk11.4SQk0.61.4SWk（7-6）S1.2SGk0.71.4SQk11.4SWk（7-7）抗震设计S1.2SGE1.3SEkRE1.2SGk0.5SQkSGE1.3SEk（7-8）注：式（7-4）中S不计入屋面活载引起的内力。Qk※见《高规》第5.6节。 7.3框架梁柱内力组合毕业设计指导4）框架梁的最不利内力种类支座截面：-M（最大负弯矩），V（最大剪力）maxmax跨中截面：+M（最大正弯矩）max5）框架柱的最不利内力种类①M及相应的Nmax②N及相应的Mmax③N及相应的Mmin④V及相应的Nmax※前三组用于计算柱受压承载力，第四组用于计算柱受剪承载力。 7.3框架梁柱内力组合毕业设计指导※不利内力组合值评判：①N相近时，M大的对配筋不利；②M相近时，大偏心受压（可近似取e＞0.3h或M/N＞0.3h）i00N小的对配筋不利，小偏心受压（可近似取e≤0.3h或i0M/N≤0.3h）则N大的对配筋不利。06）考虑水平荷载正、反两个方向作用的内力组合内力组合应考虑水平荷载（水平地震作用和风荷载）正、反两个方向作用下的框架梁柱内力（大小相等方向相反）并取不利者。只需将水平荷载沿一个方向作用计算一次框架梁柱内力，当水平荷载反向时其内力改变符号即可。 7.4内力组合后考虑地震组合的框架梁柱端内力调整毕业设计指导7.4内力组合后考虑地震组合的框架梁柱端内力调整1）框架梁端剪力设计值V应按下式调整：lrVMMlnVGb（7-9）vbbb式中——梁端剪力增大系数，一、二、三级框架分别取vbvb=1.3、1.2、1.1；Ml、Mr——考虑地震组合的框架梁左、右端弯矩设计值；bbl——梁的净跨；nV——考虑地震组合时的重力荷载代表值产生的梁端剪力Gb设计值，可按简支梁计算确定。※Ml与Mr之和应分别按顺时针和逆时针方向计算两端考虑地震bb组合的弯矩设计值之和，并取其较大者。 7.4内力组合后考虑地震组合的框架梁柱端内力调整毕业设计指导※见《抗规》第6.2.4条/《砼规范》第11.3.2条/《高规》第6.2.5条（高层）。 7.4内力组合后考虑地震组合的框架梁柱端内力调整毕业设计指导2）框架柱端弯矩设计值M调整c①除框架顶层柱、轴压比＜0.15的柱外，柱端弯矩设计值调整：MccMb（7-10）式中∑M——考虑地震组合的节点上、下柱端的弯矩设计值之c和；上、下柱端弯矩设计值，可按上、下柱端弹性分析所得的考虑地震组合的弯矩比例进行分配；∑M——同一节点左、右梁端，按顺时针和逆时针方向计算b的两端考虑地震组合的弯矩设计值之和的较大值；c——柱端弯矩增大系数；对框架结构，二、三、四级框架分别取=1.5、1.3、1.2；对其他结构类型中c的框架，一、二、三、四级框架分别取=1.4、c1.2、1.1、1.1。 7.4内力组合后考虑地震组合的框架梁柱端内力调整毕业设计指导※见《抗规》第6.2.2条/《砼规范》第11.4.1条/《高规》第6.2.1条（高层）。②一、二、三、四级框架结构的底层，柱下端截面的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3、1.2。底层框架柱纵向钢筋应按上、下端的不利情况配置。见《抗规》第6.2.3条/《砼规范》第11.4.2条/《高规》第6.2.2条（高层）。③一、二、三、四级框架的角柱，其弯矩设计值应在按上述①、②调整的基础上再乘以≮1.1的增大系数。见《抗规》第6.2.6条/《砼规范》第11.4.5条/《高规》第6.2.4条（高层）。 7.4内力组合后考虑地震组合的框架梁柱端内力调整毕业设计指导3）框架柱剪力设计值V调整c①柱端剪力设计值应按下式调整：tbVcvcMcMcHn（7-11）式中Mt、Mb——考虑地震组合，且经上述2）调整后的框架柱cc上、下端弯矩设计值；H——柱的净高；nvc——柱端剪力增大系数。对框架结构，一、二、三、四级框架分别取=1.5、1.3、1.2、1.1；vc对其他结构类型中的框架，一、二、三、四级框架分别取=1.4、1.2、1.1、1.1。vc※Mt与Mb之和应分别按顺时针和逆时针方向进行计算，并取cc其较大者。 7.4内力组合后考虑地震组合的框架梁柱端内力调整毕业设计指导※见《抗规》第6.2.5条/《砼规范》第11.4.3条/《高规》第6.2.3条（高层）。②一、二、三、四级框架的角柱，其剪力设计值应在上述①调整的基础上再乘以≮1.1的增大系数。见《抗规》第6.2.6条/《砼规范》第11.4.5条/《高规》第6.2.4条（高层）。 8框架梁柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导8框架梁柱截面设计及抗震构造要求8.1框架梁截面设计及抗震构造要求1）受弯承载力计算及相关抗震构造要求①框架梁受弯承载力计算时，支座按矩形截面计算，跨中可按T形截面计算。②非抗震设计的受弯承载力计算，应取非地震组合的弯矩设计值，按《砼规范》第6.2节（Ⅱ）受弯承载力计算公式进行计算。③抗震设计的受弯承载力计算，应取地震组合的弯矩设计值，按《砼规范》第6.2节（Ⅱ）受弯承载力计算公式进行计算，但应在相关计算公式右端项除以相应的承载力抗震调整系数，即RES≤R/。应按表8.1采用。见《抗规》第5.4.2条/《砼RERE规范》第11.1.6条/《高规》第3.8.1、3.8.2条（高层）。 8.1框架梁截面设计及抗震构造要求毕业设计指导承载力抗震调整系数表8.1RE结构构件受力状态RE梁受弯0.75轴压比小于的柱偏压0.75轴压比不小于的柱偏压0.8剪力墙偏压0.85各类构件及框架节点受剪、偏拉、受冲切0.85各类构件局部受压1.0※框架梁纵向受力钢筋根据抗震设计和非抗震设计的受弯承载力计算结果，取其较大值进行配筋。④抗震设计时，二、三级框架计入受压钢筋作用的梁端受压区高度x≤0.35h。0⑤抗震设计时，二、三级框架梁端截面AA0.3。ss 8.1框架梁截面设计及抗震构造要求毕业设计指导⑥抗震设计时，梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%。⑦抗震设计时，纵向受拉钢筋的配筋率不应小于《砼规范》第11.3.6条/《高规》第6.3.2条（高层）规定的最小配筋率。⑧沿梁全长顶面（通长筋）、底面的纵向配筋，一、二级框架不应少于214，且分别不应少于梁顶面、底面两端纵向配筋中较大截面面积的1/4；三、四级框架不应少于212。见《砼规范》第11.3.7条/《高规》第6.3.3条（高层）。⑨框架梁柱、剪力墙、连梁的纵向受力钢筋的抗震锚固长度l和aE抗震搭接长度l应符合《砼规范》第11.1.7条/《高规》lE第6.5.3条（高层）的规定。⑩框架梁柱的纵向受力钢筋在框架节点区的锚固和搭接构造应符合《砼规范》第11.6.7条/《高规》第6.5.5条（高层）的规定。 8.1框架梁截面设计及抗震构造要求毕业设计指导2）受剪承载力计算及相关抗震构造要求①受剪截面尺寸验算非抗震设计V0.25fbh（7-12）cc0式中V取非地震组合的梁端剪力设计值。1抗震设计跨高比lh2.5时V0.20fbh（7-13）cc0RE1跨高比lh2.5时V0.15fbh（7-14）cc0RE式中V取地震组合且经上述第7.4节调整后的梁端剪力设计值。见《抗规》第6.2.9条/《砼规范》第11.3.3条/《高规》第6.2.6条（高层）。 8.1框架梁截面设计及抗震构造要求毕业设计指导②受剪承载力计算Asv非抗震设计Vfbhfh（7-15）cvt0yv0s式中V取非地震组合的梁端剪力设计值。见《砼规范》第6.3.4条。1Asv抗震设计VV0.6cvftbh0fyvh0（7-16）REs式中V取地震组合且经上述第7.4节调整后的梁端剪力设计值。见《砼规范》第11.3.4条。※框架梁受剪箍筋根据抗震设计和非抗震设计的受剪承载力计算结果，取其较大值配置。 8.1框架梁截面设计及抗震构造要求毕业设计指导③沿梁全长箍筋的配箍率应符合下列规定：非抗震设计时0.24ff（V0.7fbh时）svtyvt0抗震设计框架0.28ff（二级框架）svtyv0.26ff（三、四级框架）svtyv见《砼规范》第11.3.9条/《高规》第6.3.5条。④梁端箍筋加密区的抗震构造要求（加密区长度、箍筋最大间距、箍筋最小直径），应符合《抗规》第6.3.3条/《砼规范》第11.3.6条/《高规》第6.3.2条的规定。⑤非加密区的箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。见《砼规范》第11.3.9条。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导8.2框架柱截面设计及抗震构造要求1）框架柱剪跨比及轴压比验算cc剪跨比宜MVh02（7-17）反弯点位于柱高中部的框架柱，可取Hn2h0（7-18）式中Mc——柱端截面未经上述第7.4节调整的地震组合弯矩设计值，取柱上下端的较大值；Vc——柱端截面与Mc对应的地震组合剪力设计值；H——柱净高。n※见《抗规》第6.2.9条/《砼规范》第11.4.6条/《高规》第6.2.6条（高层）。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导轴压比验算NfA（7-19）cN式中N——框架柱地震作用组合的轴压力设计值；[]——柱轴压力限值，按表8.2采用。N见《抗规》第6.3.6条/《砼规范》第11.4.16条/《高规》第6.4.2条（高层）。柱轴压比限值[]表8.2N抗震等级结构类型一级二级三级四级框架结构0.650.750.850.90板-柱剪力墙、框架-剪力墙0.750.850.900.95框架-核心筒、筒中筒结构部分框支剪力墙结构0.600.70— 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导2）受压承载力计算及相关抗震构造要求柱计算长度l取值：底层柱l=1.0h00其余各层柱l=1.25h（h为结构层高）0一般采用对称配筋，按偏心受压构件计算纵筋。非抗震设计的受压承载力计算，应取非地震组合的轴压力、弯矩设计值，按《砼规范》第6.2节（Ⅲ）受压承载力计算公式计算。抗震设计的受压承载力计算，应取地震组合且经上述第7.4节调整后的轴压力、弯矩设计值，按《砼规范》第6.2节（Ⅲ）受压承载力计算公式进行计算，但应在相关计算公式右端项除以相应的承载力抗震调整系数，即S≤R/。应按表8.1RERERE采用。见《抗规》第5.4.2条/《砼规范》第11.1.6条/《高规》第3.8.1、3.8.2条（高层）。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导框架柱纵向受力钢筋根据抗震设计和非抗震设计的受弯承载力计算结果，取其较大值进行配筋。柱全部纵向受力钢筋的配筋率，不应小于表8.3规定的数值，同时柱截面每一侧纵向钢筋的配筋率不应小于0.2%。柱截面全部纵向钢筋的最小配筋百分率（%）表8.3抗震等级柱类型非抗震一级二级三级四级中柱、边柱0.9（1.0）0.7（0.8）0.6（0.7）0.5（0.6）0.5角柱1.10.90.80.70.5注：①表中括号内数值用于框架结构的柱；②采用级335MPa级、400MPa级纵向受力钢筋时，应分别按表中数值增加0.1和0.05采用；③当混凝土强度等级高于C60时，应按表中数值增加0.1采用。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导见《抗规》第6.3.7条/《砼规范》第11.4.11条/《高规》第6.4.3条（高层）。柱全部纵向钢筋的配筋率，非抗震设计时不宜＞5%，不应＞6%，抗震设计时不应＞5%。见《抗规》第6.3.8条/《砼规范》第11.4.13条/《高规》第6.4.4条（高层）。截面边长＞400mm的柱，一、二、三级抗震设计时其纵向钢筋间距不宜＞200mm；抗震等级为四级和非抗震设计时，柱纵向钢筋间距不宜＞300mm；柱纵向钢筋净距均不应＜50mm。见《抗规》第6.3.8条/《砼规范》第11.4.13条/《高规》第6.4.4条（高层）。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导3）受剪承载力计算及相关抗震构造要求①受剪截面尺寸验算非抗震设计VV0.25fbh（7-20）cc0式中V取非地震组合的柱端剪力设计值。1抗震设计V剪跨比2时V0.20fbh（7-21）cc0RE1剪跨比2时V0.15fbh（7-22）cc0RE式中V取地震组合且经上述第7.4节调整后的柱端剪力设计值。见《抗规》第6.2.9条/《砼规范》第11.3.3条/《高规》第6.2.6条（高层）。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导②受剪承载力计算1.75Asv非抗震设计Vfbhfh0.07N（7-23）t0yv01s式中V取非地震组合的柱端剪力设计值。见《砼规范》第6.3.12条/《高规》第6.2.8条（高层）。11.05Asv抗震设计Vfbhfh0.056N（7-24）t0yv0RE1s式中V——考虑地震组合且经上述第7.4节调整后的梁端剪力设计值；——框架柱的剪跨比；当＜1时，取＝1；当＞3时，取＝3；N——考虑地震组合的框架柱轴向压力设计值；当N大于0.3fA时，取0.3fA。cc 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导※见《砼规范》第11.4.7条/《高规》第6.2.8条。※框架柱受剪箍筋根据抗震设计和非抗震设计的受剪承载力计算结果，取其较大值配置。③抗震设计时，框架柱上、下两端箍筋在规定的范围内应加密，加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求：一般情况下，箍筋间距和直径，应按表8.4采用。柱端箍筋加密区的构造要求表8.4抗震等级箍筋最大间距（mm）箍筋最小直径（mm）一级6d和100的较小值10二级8d和100的较小值8三级8d和150（柱根100）的较小值8四级8d和150（柱根100）的较小值6（柱根8）注：①d为柱纵向钢筋最小直径；②柱根指底层柱下端箍筋加密区范围。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导一级框架柱的箍筋直径＞12mm且箍筋肢距≯150mm及二级框架柱箍筋直径≮10mm且肢距≯200mm时，除柱根外最大间距应允许采用150mm；三级框架柱的截面尺寸≯400mm时，箍筋最小直径应允许采用6mm；四级框架柱的剪跨比≯2或柱中全部纵向钢筋的配筋率＞3%时，箍筋直径不应小于8mm。剪跨比≯2的框架柱，箍筋间距不应大于100mm。※见《抗规》第6.3.7条/《砼规范》第11.4.12条/《高规》第6.4.3条（高层）。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导④抗震设计时，柱箍筋加密区的范围应按下列规定采用：底层柱的上端和其他各层柱的的两端，应取矩形截面柱长边尺寸（圆形截面柱直径）、1/6柱净高和500mm三者的最大值；底层柱的下端≮1/3柱净高；底层柱刚性地面上、下各500mm；剪跨比≯2的柱和因设置填充墙等形成的柱净高与柱截面高度之比≯4（短柱）的柱全高；一、二级框架角柱的全高；需要提高变形能力的柱的全高。※见《抗规》第6.3.9条/《砼规范》第11.4.14条/《高规》第6.4.6条（高层）。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导⑤抗震设计时，框架柱箍筋的箍筋肢距，一级不宜＞200mm，二、三级不宜＞250mm和20倍箍筋直径的较大值，四级不宜＞300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束；采用拉筋复合箍时，拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住封闭箍筋。见《抗规》第6.3.9条/《砼规范》第11.4.15条/《高规》第6.4.8条（高层）。⑥箍筋加密区的体积配箍率验算：vvvfcfy（7-25）Alsviiv（7-26）sAcor 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导0.8%、0.6%、0.4%、0.4%（一、二、三、四级框架）v详见《抗规》第6.3.9条/《砼规范》第11.4.17条、第6.6.3条/《高规》第6.4.7条（高层）。⑦柱非加密区的箍筋，其体积配箍率不宜小于加密区的一半；v其箍筋间距，不应大于加密区箍筋间距的2倍，且一、二级框架不应大于10倍纵向钢筋直径，三、四级框架不应大于15倍纵向钢筋直径。见《抗规》第6.3.9条/《砼规范》第11.4.18条/《高规》第6.4.8条（高层）。 8.2框架柱截面设计及抗震构造要求毕业设计指导⑧框架梁柱节点核心区的抗震受剪承载力验算和水平箍筋抗震构造要求（箍筋的最大间距、最小直径、最小配箍特征值和最小体积配箍率），应符合《抗规》第6.3.10条/《砼规范》第11.6节/《高规》第6.4.10条（高层）的规定。友情提示本毕业设计对框架梁柱节点核心区验算从略，但应满足抗震构造要求。 9竖向荷载作用下一片剪力墙内力计算毕业设计指导9竖向荷载作用下一片剪力墙内力计算9.1竖向恒载作用下剪力墙内力1）计算作用在剪力墙上各层的恒载（集中荷载、集中力矩）①剪力墙（包括框梁、腹板、框柱、翼缘墙）自重产生的集中恒载（作用于剪力墙形心处）；②楼屋面板直接传来的均布恒载、三角形恒载、梯形恒载转化为集中恒载；③次梁传来的集中恒载；④纵向框架梁传来的集中恒载和集中力矩（对框柱形心产生）；⑤横向连梁恒载产生的梁端弯矩和剪力（反向施加于剪力墙端部）。 9.1竖向恒载作用下剪力墙内力毕业设计指导2）求剪力墙形心处各层的集中恒载P和集中恒力矩（弯矩）Mii按静力等效方法（平移法则）将各层竖向集中恒载和集中恒力矩（弯矩）移至剪力墙形心处，求出作用在剪力墙形心处各层的集中恒载P和集中恒力矩（弯矩）M。ii3）计算剪力墙内力（N、M）GkGk利用静力平衡条件求出作用于剪力墙形心处各层截面的轴力NGk和弯矩M，自上而下逐层计算。Gk剪力V=0。Gk9.2竖向活载作用下剪力墙内力（N、M、V=0）QkQkQk方法同上述第9.1节。 10剪力墙内力组合及底部加强部位剪力调整毕业设计指导10剪力墙内力组合及底部加强部位剪力调整1）剪力墙内力组合非抗震设计S1.35SGk0.71.4SQk（10-1）S1.2SGk11.4SQk0.61.4SWk（10-2）S1.2SGk0.71.4SQk11.4SWk（10-3）抗震设计S1.2S1.3S1.2S0.5S1.3SREGEEkREGkQkEk（10-4）注：式中S不计入屋面活载引起的内力Qk※见《高规》第5.6节。 10剪力墙内力组合及底部加强部位剪力调整毕业设计指导2）剪力墙底部加强部位剪力设计值调整一、二、三级的剪力墙底部加强部位，其截面剪力设计值应按下式调整：VvwVw（10-5）式中V——底部加强部位剪力墙截面剪力设计值；V——底部加强部位剪力墙截面考虑地震作用组合的剪力设w计值；vw——剪力增大系数，一、二、三级分别取1.6、1.4、1.2。抗震设计时，剪力墙底部加强部位的高度可取底部两层和墙体总高度的1/10二者的较大值。 11剪力墙截面设计及抗震构造要求毕业设计指导11剪力墙截面设计及抗震构造要求11.1剪力墙的剪跨比计算及轴压比验算剪力墙的剪跨比按下式计算：cM（11-1）cVhw0抗震设计时，在重力荷载代表值作用下，二、三级剪力墙墙肢的轴压比宜满足：N0.6（11-2）fAcw 11.2剪力墙竖向钢筋确定毕业设计指导11.2剪力墙竖向钢筋确定剪力墙中间部分竖向分布筋：按抗震构造要求确定。剪力墙竖向端部筋：根据内力组合值（N、M），按偏心受压或偏心受拉剪力墙的正截面承载力计算（采用《高规》第7.2.8、7.2.9节公式或《砼规范》公式，可对称配筋）确定，并满足抗震构造要求（边缘构件），配置于剪力墙两端的约束边缘构件或构造边缘构件。11.3剪力墙水平分布筋确定1）受剪截面尺寸验算对剪力墙底部加强部位，V取地震组合且经上述式（10-5）调整后的剪力设计值进行验算。 11.2剪力墙竖向钢筋确定毕业设计指导计算详见《高规》第7.2.7条/《抗规》第6.2.9条/《砼规范》第11.7.3条。2）剪力墙斜截面承载力计算（配筋计算）剪力墙水平分布钢筋按（平面内的）斜截面承载力计算确定，并满足抗震构造要求。对剪力墙底部加强部位，V取地震组合且经上述式（10-5）调整后的剪力设计值进行计算。计算详见《高规》第7.2.10、7.2.11条/《砼规范》第11.7.4、11.7.5条。剪力墙剪力V全部由该片剪力墙腹板（不包括端柱）承担，不wij考虑翼缘的影响，故计算公式中腹板面积A不包括端柱和翼缘w墙。 11.4剪力墙边缘构件和边框柱的设计及抗震构造要求毕业设计指导11.4剪力墙边缘构件和边框柱的设计及抗震构造要求1）剪力墙两端及洞口两侧应设置边缘构件2）约束边缘构件（包括暗柱、端柱、翼墙）设计及抗震构造要求①约束边缘构件纵向钢筋该纵向钢筋按偏心受压或偏心受拉剪力墙的正截面承载力计算的竖向端部筋面积确定，并满足抗震构造要求。②约束边缘构件箍筋、拉筋3）构造边缘构件（包括暗柱、端柱、翼墙）设计及抗震构造要求①构造边缘构件纵向钢筋该纵向钢筋按偏心受压或偏心受拉剪力墙的正截面承载力计算的竖向端部筋面积确定，并满足抗震构造要求。 11.4剪力墙边缘构件和边框柱的设计及抗震构造要求毕业设计指导②构造边缘构件箍筋、拉筋4）框—剪结构带边框剪力墙的边框柱设计及抗震构造要求①框—剪结构剪力墙的周边应设置框梁（或暗梁）和端柱组成的边框。②边框柱截面宜与同层（或该榀）框架柱相同，边框柱应满足框架柱的抗震构造要求。③剪力墙底部加强部位的边框柱和紧靠（邻）剪力墙洞口的边框柱，宜按框架柱加密区的抗震构造要求沿全高加密箍筋。5）边框柱、端柱（边缘构件中）兼纵向框架柱时，其沿纵向尚应按框架柱设计6）边框柱、端柱、暗柱内纵向钢筋连接和锚固要求宜与框架柱相同 11.5剪力墙框梁或暗梁设计毕业设计指导11.5剪力墙框梁或暗梁设计1）截面尺寸框梁：截面尺寸要求同框架梁暗梁：b=墙厚b，h=2b或h=框架梁高ww2）配筋配筋可按构造配置且应符合框架梁的抗震构造要求。11.6剪力墙钢筋锚固和连接要求剪力墙钢筋锚固和连接要求应符合抗震构造要求。11.7局部受压承载力验算（本毕业设计不要求）11.8平面外轴心受压承载力验算（本毕业设计不要求） 毕业设计指导'