土木工程计算书(南宁城市建设学院学生公寓)大学论文.doc

'摘要摘要本毕业设计工程是南宁城市建设学院学生公寓楼，建筑面积是5140.8平方米，层数6层，建筑总高度20.7m，采用框架结构。本设计主要分两个部分，一是建筑设计，二是结构设计。建筑设计绘制了建筑平面、立面、剖面和详图图集。结构设计中选取一榀框架（2轴）进行内力计算和侧移验算，并进行构件截面设计和配筋。首先根据框架的平面布局确定各构件尺寸，并进行水平和竖向的荷载统计。然后采用弯矩二次分配和分层法对竖向荷载作用下的结构进行内力计算。采用D值法和反弯点法对水平荷载进行计算。进行内力组合分析，并找出最不利组合，进行各构件的截面计算和配筋。此外，还进行了楼板、柱下独立基础、楼梯间和次梁的设计计算。最后，按照规范要求，绘制结构施工图。整个设计过程中，严格遵循建筑相关规范的要求，采用D值法、弯矩分配法和分层法等手算方法和PKPM的电算方法。并运用AutoCAD、天正建筑和PKPM进行建筑施工图和结构施工图的绘制。关键词:框架结构；荷载；建筑设计；结构设计；内力计算；IIAbstractII AbstractAbstractThisgraduationprojectistheNanningcityconstructioncollegestudentapartmentbuilding,theconstructionareais5140.8squaremeters,layer6,thetotalheightofthebuilding20.7m,usingtheframestructure.Thisdesignismainlydividedintotwoparts,oneisarchitecturaldesign,structuraldesign.Architecturaldesigndrawingofthebuildingplan,elevation,profileanddetailatlas.Structuraldesignofselectedapinframe(2axes)tocalculatetheinternalforceanddisplacementcalculation,andmembersectiondesignandreinforcement.Firstaccordingtotheframeworkofthelayouttodeterminethesizeofeachcomponentandhorizontalandverticalloadstatistics.Andthenthemomentdistributionandhierarchicalmethodundertheactionofverticalloadofstructureoftheinternalforcecalculation.TheDvaluemethodandtheinflectionpointmethodofhorizontalloadarecalculated.Combinationofinternalforcesanalysis,andfindoutthemostunfavorablecombination,eachcomponentofthecrosssectioncalculationandreinforcement.Inaddition,thefloor,independentfoundationundercolumn,staircasesandbeamdesigncalculation.Finally,accordingtothestandardrequirements,structureconstructiondrawing.Throughoutthedesignprocess,instrictcompliancewiththerequirementsofbuildingcodes,theDvaluemethodandmomentdistributionmethodandhierarchicalmethodhandcalculationmethodandPKPMelectriccalculationmethod.AndtheuseofAutoCAD,TarchandPKPMweredrawingofconstructionplansandconstructionplans.Keywords:Framestructure;load;architecturaldesign;structuraldesign;internalforcecalculation;II前言1 前言前言毕业设计是土木工程专业毕业前的一个综合学习阶段,涉及大学期间学过的多门课程，是我们对大学期间所学各类专业知识的一个全面总结。本设计题目为《南宁城市建设学院学生公寓楼设计》。设计过程中我复习了以前学过的课程如《房屋建筑学》、《建筑制图》、《土力学》、《基础工程》、《结构力学》、《建筑结构抗震设计》、《混凝土基本设计原理》、《混凝土结构》等知识，并下载并查阅了最新规范如《建筑结构荷载规范》、《房屋建筑制图统一标准》、《建筑抗震规范》、《混凝土结构设计规范》、《建筑地基基础设计规范》等规范。同时在图书馆和网上搜集了不少资料和要求，并做了相应的笔记。结构设计过程中，通过在大学期间所学的基本理论和相关知识进行手算计算和分析。在设计后期，主要进行设计手稿的输入和PKPM的计算出图。在毕业设计过程中，我得到了***老师的指导和审批，使我圆满的完成了毕业设计任务，在此对老师表示感谢。在毕业设计十一周的过程中，在指导老师的指导下，完成了外文翻译、结构的选型和布置、建筑平面图的绘制、结构的计算，并最终完成了毕业设计。通过此次毕业设计，巩固了专业知识、熟悉了各种相关的规范、提高了解决实际问题的能力。并进一步熟练掌握了AutoCAD，天正和PKPM等专业软件。在后期的计算书输入过程中，熟练掌握了Word和Excel的使用。框架结构设计过程计算工作量很大，在计算过程中以以手算为主，由于自己的水平和设计时间有限，难免会产生一些不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。-4-第一章绪论-4-第二章建筑设计-10-第三章结构设计-158- 第一章绪论第一章绪论1.1工程概况本建筑位于广西省南宁市，地理坐标东经108°22′，北纬22°48′，地处广西南部偏西，北回归线以南，平均海拔80至100米，最高处为496米。气候数亚热带季风气候，阳光充足，雨量充沛，气候温和，霜少无雪，气候温和，夏长冬短，年平均气温在21.6度左右，极端最高气温40.4度，极端最低气温-2.1度。冬季最冷的1月平均13.7摄氏度，夏季最热的7、8月平均28.3摄氏度。年均降雨量达1304.2毫米，平均相对湿度为80%，夏季主导方向为东南风，冬季主导方向为东北风，全年主导方向为东风。年平均风速1.88m/s，最大风速16m/s，基本风压0.35KN/m²。地震设防烈度：7度，地震分组第一组，设计基本地震加速度0.05g，特征周期为0.25s，建筑场地类别为I类，地面粗糙程度为C类。1.2工程名称南宁城市建设学院学生公寓楼设计1.3建筑设计标高建筑物室内设计标高，室内外高差600mm。1.4设计内容与方法1.4.1建筑设计1．建筑方案设计根据房屋建筑学、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等的规范和书籍以及相关资料进行建筑方案设计。2．建筑施工图运用CAD和天正进行建筑平面图的绘制。总平面布置图1500-4-第二章建筑设计-10-第三章结构设计-158- 第一章绪论首层平面图1100标准层平面图1100立面图(正立面、侧立面)1100剖面图(要求剖切楼梯间)11001.4.2结构设计1．结构设计内容（1）结构类型的选择，包括柱网尺寸和结构的布置。（2）估算结构构件截面尺寸、确定材料强度等级。（3）荷载计算。（4）水平荷载作用下的框架侧移及内力计算和竖向荷载作用下框架内力的计算、框架内力的组合。（5）框架梁和柱配筋计算。（6）楼面和屋面板内力及配筋计算。（7）基础计算（8）绘制结构施工图。梁面、屋面梁平法施工图1100梁面、屋面柱平法施工图1100楼面屋面板配筋图1100基础平面图布置图1100基础结构详图150楼梯结构详图150施工图纸均用平法绘制。2．结构设计方法（1）荷载计算：荷载计算包括水平荷载计算-4-第二章建筑设计-10-第三章结构设计-158- 第一章绪论和竖向荷载计算：水平荷载包括水平风荷载与水平地震作用；竖向荷载包括了恒荷载与活荷载，其中活载考虑不利布置。（2）水平荷载作用下框架结构的内力的计算：水平荷载作用下框架结构位移和内力采用D值法和反弯点法进行计算。（3）竖向荷载作用下框架结构的内力计算：取平面结构单元，按平面计算简图进行内力分析。（4）通过内力的四种组合求得梁、柱各控制截面的最不利内力设计值，并进行配筋计算，同时采取相应的构造措施。（5）基础设计：确定基础底面尺寸，并按地基持力层承载力和抗震要求进行验算。然后进行结构的设计，配筋计算。（6）按照制图的标准绘制结构施工图。此外采用PKPM完成结构内力分析及构件配筋计算，并与手算结果进行对比分析。-4-第二章建筑设计-10-第三章结构设计-158- 第二章建筑设计第二章建筑设计2.1建筑设计概要本设计是学生公寓楼，根据建筑的使用性质、建设规模等的不同要求，确定主要房间和辅助房间。主要为学生公寓，满足学生的住宿要求。辅助用房有门厅、传达室（1间）、值班室（1间）、储物间（1间）、配电房（1间）、洗衣房（6间）、会客室（3间），每层设公共卫生间。公寓楼内各种房间的具体位置的设置，根据使用要求和具体条件确定，具体详见建筑施工平面图房间布置。公寓楼楼建筑根据使用要求和结构选型等按照建筑模数确定开间和进深，为以后改造和灵活分隔创造条件。1．房间的使用面积、形状及大小的确定一个房间使用面积基本包括：床铺所占的面积；学生使用家具、设备所占活动面积；行走、交通所需的面积；阳台、独立卫生间所需面积。充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求，公寓楼每个房间的开间取为3.6m，进深为6.9m，公共卫生间布置在建筑朝向较差的一面，距最远的房间43.2m，并设置前室，前室内置3个洗手盆。厕所有不相邻对流的直接自然风和天然采光，卫生洁具数量根据《规范》的要求：男厕所每20人设一具大便器，每20人设一具小便器，一个小便器折合女0.6m长的便槽；女厕所每15人设一具大便器，每40人设1具洗手盆。2．门的大小及位置的确定根据人流的多少和搬进房间设备的大小取公寓洞口门宽为900mm，高度2100mm，开启方向朝房间内侧；楼门及楼梯间门采用等宽双扇门，取1800mm宽，2100mm及2700mm高；独立卫生间门宽700mm，高2000mm。3．窗的大小以及位置的确定房间中的窗大小和位置的确定，主要考虑室内采光和通风的要求。本次设计中，厕所的窗户，考虑《规范》要求窗地比在1:-10-第三章结构设计-158- 第二章建筑设计8至1:10之间选取，本设计公共卫生间选1:10,辅助房间窗尺寸为宽1500mm，高1800mm;宿舍内独立卫生间选1:8，并设置高窗，窗尺寸为宽600mm，高900mm，距离卫生间地面1800mm。阳台根据采光和通风的要求，设置开敞不封闭。楼梯间窗尺寸为宽1800mm,高2100mm；公共卫生间及独立卫生间窗户均增加卷帘以增加隐私性。4．交通联系部分的平面设计⑴．楼梯：设计楼梯时，根据《建筑设计防火规范》、《民用建筑设计通则》等的规定。考虑防火和疏散的要求，多层建筑设置封闭楼梯间，且靠外墙设置，能够直接天然采光和自然通风。根据建筑物的长度，本设计设置两个楼梯，一个为不通行楼梯间，为主要楼梯，另一个为通行楼梯间，满足疏散的要求。规范规定，当梯段跨度较小（一般在3m以内）时，采用板式楼梯较为合适。本设计楼梯选用板式双跑楼梯，楼梯梯段净宽根据楼梯使用过程中人流股数确定，公寓楼按每股人流500-600mm计算，再加少许提物尺寸0-150mm考虑，并不应小于两股人流。楼梯平台部位的净高不应小于2m，楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m。⑵．走廊：按《规范》要求，双面布置房间且大于40m的走廊的最小净宽为1.8m，考虑到柱截面尺寸，本设计轴线间距2.4m，净宽1.95m。2.2建筑总平面设计拟建学生公寓楼位于广西省南宁市，坐北朝南。建筑物在基地上的位置、标高、道路、绿化和建筑物的轮廓尺寸、层数等详见建筑施工图总平面图。2.3建筑平面设计建筑的平面设计是针对建筑的室内部分进行的，主要为房间的布置和门窗洞口的设置。同时还要考虑到墙、柱等对使用面积的影响。具体详见建筑施工图平面图。2.4建筑立面设计考虑到建筑外观美观的问题，本设计选择将外墙外表面和柱外表面平齐。-10-第三章结构设计-158- 第二章建筑设计2.5建筑剖面设计建筑剖面图设计主要是为解决层数、层高等问题。确定房间净高时，主要考虑到了房间的使用性质，室内采光通风。本设计为学生公寓楼，单个宿舍为4人间，均采用上铺下桌的形式，并考虑到上铺的空间，各层层高均取3.30m。由于屋面不上人，女儿墙高0.90m,建筑物总高度20.7m。考虑到降水量较大，需要考虑防潮防水的要求，设置室内外高差600mm。2.6抗震设计《建筑抗震设计规范》规定，设计所在地区抗震设防烈度为7度，所以必须进行抗震设防。本工程的抗震设防类别为丙类。框架结构，7度设防，高度小于30m，为三级框架。地震分组第一组，设计基本地震加速度0.05g，特征周期为0.25s，建筑场地类别为I类，地面粗糙程度为C类。由于建筑物体型规则，故不必设置防震缝。2.7楼梯的设计为了适用和安全，每个梯段踏步一般不超过18步，也不应小于3步。楼梯梯井为160mm，楼梯护栏高度为900mm。本工程楼梯的计算：本工程为封闭楼梯间，采用双跑楼梯。1.不通行楼梯间：.初步确定b=300mm,h=150mm；.踏步数：3300/150=22步；.确定楼梯段的水平投影长度：L1=300×（11-1）=3000mm;.确定梯段宽度B1，取梯井B2=160mm，B1=（3600-160）/2=1720mm；.确定休息板宽度L2，取L2=1720+280=2000mm；-10-第三章结构设计-158- 第二章建筑设计.校核进深尺寸：L-L1-L2=6900-3000-2000=1900mm；合格。2.通行楼梯间：.初步确定b=300mm,h=150mm；.踏步数：3300/150=22步，由于楼梯间下部开门，故第一跑取13步，第二跑取9步，二层以上各取11步；.确定第一楼梯段的水平投影长度：L1=300×（13-1）=3600mm;.确定梯段宽度B1，取梯井B2=160mm，B1=（3600-160）/2=1720mm；.确定休息板宽度L2，取L2=1720+280=2000mm；.校核：进深尺寸：L-L1-L2=6900-3000-2000=1900mm；高度尺寸：13×150=1950mm；室内外高差600mm，300mm用于室内，300mm用于室外。1950+300=2250mm，大于2200mm，可以满足开门的条件。2.8建筑细部构造设计2.8.1勒脚勒脚是墙体接近室外地面的部分，一般情况下，其高度为室内地坪与室外地面的高差部分。实际设计中考虑到美观的要求，将勒脚的高度提高到与房间窗台高度等高。并设置水平防潮层。采用60mm厚的配筋细石混凝土，设置在-0.06m处。2.8.2散水散水坡度约为5%，宽一般为900mm，纵向每隔10m做一道伸缩缝，散水与外墙设20mm宽逢，其缝内均填沥青砂浆。-10-第三章结构设计-158- 第二章建筑设计2.8.3楼地面阳台、卫生间和洗衣房设置地漏，用1:2.5水泥砂浆（掺3%防水粉）做1%排水坡度坡向地漏，最薄处为20mm厚，地面最高点标高低于主要房间地面标高30mm。2.8.4屋面屋面排水采用三角形天沟，女儿墙外排水。并设置1%—2%的找坡。根据要求，雨水管间隔距离为18～24m，但考虑到降水量较大，长边方向设置3个雨水管，短边方向设置2个雨水管，均采用PVC管，具体做法和设置位置详见建筑施工图集屋面平面图。2.9建筑细部构造具体做法2.9.1散水采用混凝土散水厚1:2水泥砂浆面层厚C15混凝土素土夯实2.9.2地面10mm厚地砖面层配白色水泥砂浆擦缝25mm厚1:3水泥砂浆结合层100mm厚钢筋混凝土1.5mm厚DJD—951聚氨酯防水涂膜20mm厚1:3水泥砂浆找平层100mm厚C25细石混凝土300mm厚碎砖垫层素土夯实-10-第三章结构设计-158- 第二章建筑设计2.9.3楼面10mm厚地砖面层配白色水泥砂浆擦缝25mm厚1:3水泥砂浆结合层现浇混凝土楼板100mm20mm厚混合砂浆刷白色高级内墙涂料2.9.4屋面20mm厚水泥砂浆保护层SBS防水卷材20mm厚1:3水泥砂浆找平层1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%120mm现浇混凝土板20mm厚混合砂浆刷白色高级内墙涂料2.9.5墙体刷白色高级外墙乳胶漆20mm厚水泥砂浆240mm厚混凝土砌块20mm厚水泥混合砂浆刷白色高级内墙涂料-10-第三章结构设计-158- 第三章结构设计第三章结构设计3.1工程概况项目名称：南宁城市建设学院学生公寓楼设计建设地点：广西省南宁市总建筑面积：5140.8m2建筑高度：20.7m层高：3.3m层数：6层抗震设防烈度：7度场地类别：Ⅰ类场地框架抗震等级：三级基本风压：0.35KN/m2地面粗糙度：B类建筑平面见图3-1：图3-1建筑平面图-158- 第三章结构设计3.2设计依据3.2.1国家标准[1]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2010）；[2]《混凝土结构设计规范》（GB50010-2012）；[3]《砌体结构设计规范》（GB50003一2010）；[4]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2010）；3.2.2结构设计参数表3-1结构计算参数技术指标技术条件取值依据建筑结构安全等级二级《建筑结构可靠度设计统一标准》设计使用年限50年《建筑结构可靠度设计统一标准》抗震设防烈度7度《建筑抗震设计规范》建筑抗震设防类别丙类《建筑工程抗震设防分类标准》设计基本地震加速度0.05g《建筑抗震设计规范》设计地震分组第一组《建筑抗震设计规范》场地类别Ⅰ类《建筑抗震设计规范》房屋抗震等级三级《建筑抗震设计规范》地基基础设计等级丙级《建筑地基基础设计规范》混凝土环境类别±0.000以上一类《混凝土结构设计规范》±0.000以下二类b-158- 第三章结构设计3.2.3抗震设计参数表3-2抗震计算参数地震影响水平地震影响系数最大值特征周期取值依据多遇地震αmax=0.08Tg=0.25《建筑抗震设计规范》3.2.4风荷载、雪荷载表3-3风荷载、雪荷载荷载类型取值（kN/m2）取值依据基本风压0.35《混凝土结构荷载规范》基本雪压0《混凝土结构荷载规范》3.2.5楼面、屋面活荷载标准值表3-4楼面、屋面活荷载标准值荷载类型取值取值依据房间2.0《建筑结构荷载规范》卫生间2.0走廊、门厅2.0楼梯3.5《建筑结构荷载规范》屋面（不上人）0.53.3主要承重构件及墙体尺寸1．柱：450mm×450mm2．梁：主梁300mm×600mm、250mm×450mm；次梁250mm×450mm；3．楼盖、屋盖：现浇混凝土楼盖100mm；现浇混凝土屋盖120mm；-158- 第三章结构设计1．墙体：外墙为240mm混凝土砌块，内墙为200mm混凝土砌块，现浇女儿墙厚200mm。3.4基础基础形式：柱下独立基础，并设置基础连梁，截面尺寸250mm×400mm；3.5材料表3-5混凝土强度等级选用表梁C30柱C30板C30表3-6钢筋选用表构件受力钢筋箍筋或构造钢筋板HRB335HPB300梁HRB400HPB300柱HRB400HPB300基础HRB335HPB3003.6结构计算原则和方法3.6.1手算计算风荷载、地震作用下框架的内力和侧移，取一品框架进行恒载、活载下内力计算和组合，并考虑活载的不利布置。-158- 第三章结构设计3.6.2电算1．软件名称：PKPM；2．版本：2008；3．编制单位：中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部。-158-第四章结构方案-158- 第四章结构方案第四章结构方案4.1结构布置及结构计算简图的确定4.1.1结构平面布置结构平面布置图见图4-1所示，图4-1结构平面布置图4.1.2梁柱截面初选⑴.梁截面初选：边跨（AB、CD跨）梁：取h=(1/10～1/12)l=690～575mm,取h=600mm，b=300mm；中跨（BC跨）梁：取h=450mm,b=250mm；边柱（A轴、D轴）连系梁：取b×h=300×600mm；中柱（B轴、C轴）连系梁：取b×h=250×450mm；⑵.柱截面初选：各层的重力荷载近似取14KN/m2，由结构平面布置图可知，边柱及中柱的负载面积分别为3.6m×3.45m和3.6m×4.65m。抗震等级三级，轴压比限值0.85.-158- 第四章结构方案边柱：按正方形截面选择，b=h==359mm；中柱：按正方形截面选择，b=h==417mm；考虑到抗震的要求，柱截面宽度不应小于450mm。综合以上因素，柱截面尺寸为450mm×450mm。4.1.3计算简图的确定本工程采用柱下独立基础，基底设计标高为－2.100m，初步假设基础高度0.5m，则底层柱高：3.3+2.1-0.6=4.8m，2～6层柱高：3.3m。表4-1中框架梁线刚度表类别Ec(104N·mm-2)b×h(mm×mm)I0(×109mm4)I=2I0(×109mm4)计算长度l(mm)i=Ec/l(×1010N·mm)AB、CD跨3.0300×6005.4010.8069004.70BC跨3.0250×4501.903.8024004.75纵向连系梁3.0250×4501.903.8036003.173.0300×6005.4010.8036009.00次梁3.0250×4501.903.8036003.17-158- 第四章结构方案表4-2边框架梁线刚度表类别Ecb×hI0I=I0计算长度li=Ec/lAB、CD跨3.0300×6005.408.1069003.52BC跨3.0250×4501.902.8524003.56表4-3柱线刚度表类别Ecb×hI0I=I0计算长度li=Ec/l底层3.0500×5005.215.2148003.30其它层3.0500×5005.215.2133004.75-158- 第四章结构方案图4-2结构计算简图注：图中数字为线刚度，单位：×1010N·mm-158- 第四章结构方案4.2荷载计算4.2.1恒载计算⑴．屋面框架梁线荷载标准值：图4-3整体式双向板竖向荷载传递图⑴．屋面框架梁线荷载标准值：①．屋面恒载标准值计算：20mm厚水泥砂浆保护层0.02×20=0.4KN/m2SBS防水卷材0.35KN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平层0.02×20=0.4KN/m1:8水泥膨胀珍珠岩找坡层（平均厚度105mm）0.105×13=1.37KN/m2-158- 第四章结构方案120mm厚钢筋混凝土板0.12×25=3.0KN/m220mm厚1:0.3:3水泥石灰砂浆0.02×17=0.34KN/m2屋面恒载汇总：5.86KN/m2②．框架梁及粉刷自重：边跨（AB、CD）自重0.3×0.6×25=4.5KN/m边跨梁侧粉刷2×（0.6-0.12）×0.02×17=0.33KN/m中跨（BC）自重0.25×0.45×25=2.81KN/m中跨梁侧粉刷2×（0.45-0.12）×0.02×17=0.22KN/m③．边跨（AB、CD）线荷载标准值：4.83KN/m5.86×3.6=21.10KN/m④.中跨（BC）线荷载标准值：3.03KN/m5.86×2.4=14.06KN/m⑴.楼面框架梁线荷载标准值：①．楼面恒载标准值计算：10mm厚缸砖面层0.01×21.5=0.215KN/m22mm厚水泥砂浆0.002×16=0.03KN/m220mm厚水泥砂浆结合层0.02×20=0.40KN/m2100mm厚钢筋混凝土板0.1×25=2.5KN/m220mm厚水泥石灰砂浆抹底0.02×17=0.34KN/m2楼面恒载汇总：3.49KN/m2②.边跨框架梁及粉刷自重4.83KN/m-158- 第四章结构方案③.边跨框架梁填充墙自重0.2×（3.3-0.6）×11.8=6.37KN/m填充墙墙面粉刷2×（3.3-0.6）×0.02×17=1.84KN/m④.中框架梁及粉刷自重（均布）3.03KN/m⑤.楼面边跨（AB、CD）框架梁上的线荷载：4.83+6.37+1.84=12.72KN/m3.49×3.6=12.56KN/m⑥.楼面中跨（BC）线荷载标准值：3.03KN/m3.49×2.4=8.38KN/m⑶.屋面框架节点集中荷载标准值：①.顶层边节点集中荷载：边柱纵向框架梁自重0.3×0.6×3.6×25=16.2KN边柱纵向框架梁粉刷2×（0.6-0.12）×0.02×3.6×17=1.18KN0.9m高女儿墙自重0.9×0.2×3.6×25=15.39KN0.9m高女儿墙粉刷2×0.9×0.02×3.6×17=2.20KN纵向框架梁传来屋面自重（0.5×3.6）×（0.5×3.6）×5.86=18.99KN汇总：②.顶层中节点集中荷载：中柱纵向框架梁自重0.25×0.45×3.6×25=10.13KN中柱纵向框架梁粉刷2×（0.45-0.12）×0.02×3.6×17=0.81KN纵向框架梁传来屋面自重0.5×（3.6+3.6-2.4）×2.4×0.5×5.86=16.88KN-158- 第四章结构方案（0.5×3.6）×（0.5×3.6）×5.86=18.99KN汇总：③.次梁处集中荷载：次梁自重0.25×0.45×3.6×25=10.13KN次梁粉刷2×0.02×（0.45-0.12）×3.6×17=0.81KN汇总：⑷.楼面框架梁节点集中荷载标准值：①.中间层边节点集中荷载：边柱纵向框架梁自重16.2KN边柱纵向框架梁粉刷2×（0.6-0.1）×0.02×3.6×17=1.22KN外墙自重0.96×0.24×（3.3-0.6）×11.8×2=13.59KN外墙粉刷0.96×0.02×（3.3-0.6）×17×4=13.59KN扣除窗洞加上窗重-0.6×0.9×（0.24×11.8+2×0.02×17-0.45）×2=-3.41KN框架柱自重0.45×0.45×3.3×25=29.7KN框架柱粉刷（0.45×4-0.19-0.24×2）×（3.3-0.6）×0.02×7=1.47KN纵向框架梁传来楼面自重（0.5×3.6）×（0.5×3.6）×3.49=11.31KN汇总：②.次梁处集中荷载：次梁自重0.25×0.45×3.6×25=10.13KN次梁粉刷2×0.02×（0.45-0.1）×3.6×17=0.86KN次梁上墙重2×0.2×1.16×（3.3-0.45）×11.8=14.82KN次梁上墙粉刷2×0.2×2×1.16×（3.3-4.5）×17=4.50KN-158- 第四章结构方案门窗重0.35×（3.3-0.45）×2.1=2.09KN汇总：③.中间层节点集中荷载中柱纵向框架梁自重10.13KN中柱纵向框架梁粉刷2×0.02×（0.45-0.1）×3.6×17=0.86KN内纵墙自重0.2×（3.3-0.45）×（3.6-0.6）×11.8=19.17KN内纵墙粉刷2×0.02×（3.3-0.45）×（3.6-0.6）×17=5.81KN扣除门洞加上门重-2.1×0.9×（0.2×11.8+2×0.02×17-0.2）=-5.14KN框架柱自重29.7KN框架柱粉刷（0.45×4-0.2×3）×0.02×（3.3-0.45）×17=1.77KN中柱框架梁传来楼面自重0.5×（3.6+3.6-2.4）×2.4×0.5×3.49=10.05KN（0.5×3.6）×（3.6×0.5）×3.49=11.31KN汇总：恒载作用下的结构计算简图如图4-4所示。4.2.2活载计算-158- 第四章结构方案楼面活载作用下的结构计算简图如图4-5所示。图4-4恒载作用下的计算简图-158- 第四章结构方案图4-5活载作用下的计算简图4.2.3重力荷载计算⑴.顶层：楼板：5.86×50.4×16.2=4784.57KN女儿墙：25×0.9×（0.2×50.4+0.2×16.2）×2+17×0.9×0.02×（50.4+16.2）×2=610.19KN梁：4.83×6.9×30+3.03×2.4×15+[0.3×0.6×25+2×（0.6-0.12）×0.02×17]×50.4×2+[0.25×0.45×25+2×（0.45-0.12）×0.02×17]×50.4×2×2=2207.63KN门窗：木门单位面积荷载为0.2KN/m²,塑钢窗单位面积重力荷载为0.45KN/m²-158- 第四章结构方案，铝合金窗单位面积重力荷载为0.35KN/m²。木门：（2.1-3.3/2）×0.9×0.2×26+（2.1-3.3/2）×0.7×0.2×24=3.62KN塑钢窗：0.6×0.9×0.45×24=5.83KN铝合金门窗：（3.3/2-0.45）×2.1×0.35×24+（3.3/2-0.6）×（1.8+1.5+1.2）×0.35×2+（2.1-3.3/2）×1.8×0.35×2=25.05KN柱：0.45×0.45×3.3/2×25×60×1.1=980.1KN（1.1为考虑柱粉刷的增大系数）墙体：A轴+D轴墙体：[（1.8-2.2/2）×0.96+（0.36×0.9）]×（0.24×11.8×24+0.02×17×24×2）+[（3.3/2-0.6）×3-1.5×（3.3/2-0.6）]×（0.24×11.8×2+0.02×17×2×2）+[（3.3/2-0.6）×3-1.8×（3.3/2-0.6）]×（0.24×11.8×2+0.02×17×2×2）=28.20KNC轴墙体：（50.4+0.225×2-0.45×15）×（3.3-2.1-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）+（50.4+0.225×2-0.45×15-0.9×12-1.8×2）×（2.1-3.3/2）×（0.2×11.8+0.02×17×2）=128.33KNB轴墙体：（50.4+0.225×2-0.45×15）×（3.3-2.1-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）+（50.4+0.225×2-0.45×15-0.9×14）×（2.1-3.3/2）×（0.2×11.8+0.02×17×2）=128.33KN1/A轴墙体：（50.4+0.225×2-0.24×2-13×0.2-2.1×14）×（3.3/2-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）=67.56KN1/C轴墙体：（50.4+0.225×2-0.24×2-0.2×13-2.1×10-3.4×3-3.56）×（3.3/2-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）=48.01KN1轴+15轴横墙：（6.9-0.225×2）×（3.3/2-0.6）×（0.2×11.8×4+0.02×17×8）+[（2.8-0.225×2-1.2）×（3.3/2-0.45）+1.2×（0.6-0.45）]×2×（0.2×11.8+0.02×17×4）=97.22KN-158- 第四章结构方案2轴+3轴+……+14轴横墙：（6.9-0.45）×（3.3/2-0.6）×（0.2×11.8+0.02×17×2）×26=522.85KN汇总：⑵．标准层：楼板：3.49×50.4×16.2=2849.52KN梁：2207.63KN木门：2.1×0.9×0.2×26+2.1×0.7×0.2×24=16.88KN塑钢窗：0.6×0.9×0.45×24=5.83KN铝合金门窗：2.1×（3.3-0.45）×0.35×24+1.8×（1.5+1.2+1.8）×0.35×2+2.1×1.8×0.35×2=58.59KN柱：0.45×0.45×3.3×25×60×1.1=1960.2KN墙体：A轴+D轴墙体：[0.96×（3.3-0.45）-0.6×0.9]×（0.24×11.8×24+0.02×17×48）+[（3.6-0.45）×（3.3-0.6）-1.8×1.8]×（0.24×11.8×2+0.02×17×4）+[（3.6-0.45）×（3.3-0.6）-1.8×1.5]×（0.24×11.8×2+0.02×17×4）+0.1×0.24×2.19×24×24=273.23KNC轴墙体：（50.4+0.225×2-0.45×15）×（3.3-2.1-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）+2.1×（50.4×0.225×2-0.45×15-0.9×12-1.8×2）×（0.2×11.8+0.02×17×2）=271.96KNB轴墙体：[（50.4+0.225×2-0.45×15）×（3.3-0.45）-2.1×0.9×14]×（0.2×11.8+0.02×17×2）=283.45KN1/A轴墙体：（50.4+0.225×2-0.24×2-13×0.2-2.1×4）×（3.3-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）=160.46KN1/C轴墙体：（50.4+0.225×2-0.24×2-0.2×13-2.1×10-3.4×3-3.56）×（3.3-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）=114.02KN-158- 第四章结构方案1轴+15轴横墙：（6.9-0.225×2）×（3.3-0.6）×（0.2×11.8×4+0.02×17×8）+[（2.4-0.6）×（3.3-0.45）-1.2×1.8]×（0.2×11.8+0.02×17×2）×2=224.90KN2轴+3轴+……14轴横墙：（6.9-0.45）×（3.3-0.6）×（0.2×11.8+0.02×17×2）×26=1344.47KN汇总：⑶．底层：楼板：2849.52KN梁：2207.63KN木门：2.1×0.9×0.2×25+2.1×0.7×0.2×16=14.15KN塑钢窗：0.6×0.9×0.45×16=3.89KN铝合金门窗：2.1×（3.3-0.45）×0.35×16+（2.1×1.8+2.1×2.7+2.1×2）×0.35×1+1.8×（1.8×2+1.5×9+1.2×2）×0.35=50.58KN柱：0.45×0.45×（3.3/2+4.8/2）×25×60×1.1=2435.4KN墙体：A轴+D轴墙体：[0.96×（3.3/2+4.8/2-0.6）-0.6×0.9]×（0.24×11.8×16+0.02×17×16×2）+0.1×0.24×2.19×24×（16+8）+0.96×3.3/2×（0.24×11.8×8+0.02×17×8×2）+[（3.6-0.45）×（4.8/2-0.6）-1.8×1.5]×（0.24×11.8×7+0.02×17×7×2）+[（3.6-0.45）×3.3/2-1.5×（3.3/2-0.9）+（3.6-0.45）×（4.8/2-0.6）×1.8×1.5]×（0.24×11.8×2+0.02×17×2×2）+[（3.6-0.45）×3.3/2-1.8×（3.3/2-0.9）+（3.6-0.45）×（4.8/2-0.6）×1.8×1.8]×（0.24×11.8+0.02×17×2）+[（3.6-0.45）×3.3/2-1.8×（3.3/2-0.9）+（3.6-0.45）×（4.8/2-0.6）-2.1×（4.8/2-1.6）]×（0.24×11.8+0.02×17×2）+（3.3-0.45-2.1）×4.8/2=396.95KN雨篷：-158- 第四章结构方案1.2×0.1×3.84×25+2×1.2×3.84×0.02×17+0.3×（3.84+1.06）×（0.14×11.8+0.02×17×2）=18.08KNC轴墙体：（50.4+0.225×2-0.45×15-3×2）×（3.3/2+4.9/2-2.1-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）+（50.4+0.225×2-0.45×15-3×2-0.9×11）×2.1×（0.2×11.8+0.02×17×2）+[（3.6-0.45-1.8）+（3.6-0.45-0.9）-1.8]×3.3/2×（0.2×11.8+0.02×17×2）=343.78KNB轴墙体：（50.4+0.225×2-0.45×15）×（3.3/2+4.8/2-2.1-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）+（50.4+0.225×2-0.45×15-0.9×14）×2.1×（0.2×11.8+0.02×17×2）=385.59KN1/A轴墙体+1/C轴墙体：[（50.4+0.225×2-0.24×2-13×0.2-2.1×14）+（3.6×2-0.4-2.1×2）]×（3.3/2+4.8/2-0.45）×（0.2×11.8+0.02×17×2）=234.35KN1轴+15轴横墙：（6.9-0.225×2）×（3.3/2+4.8/2-0.6）×（0.2×11.8×4+0.02×17×8）+[（2.4-0.45）×3.3/2-1.2×（3.3/2-0.9）+（2.4-0.45）×（4.8/2-0.6）-1.8×1.2]×（0.24×11.8×2+0.02×17×4）=290.89KN2轴+3轴+……14轴墙体：[（6.9-0.45）×（3.3/2+4.9/2-0.6）×26-1.8×2.1-1.8×1.8]×（0.2×11.8+0.02×17×2）=1721.49KN汇总：4.3框架侧移刚度计算表4-4梁柱线刚度表单位：层次边框架梁中框架梁柱2～63.523.564.704.753.11-158- 第四章结构方案13.523.564.704.752.14柱的抗侧移刚度按计算。表4-5节点转动影响系数柱位置中柱边柱顶层标准层底层表4-6边框架柱侧移刚度D值单位：层次边柱A-1，A-15，D-1，D-15中柱B-1，B-15，C-1，C-15KK2～60.7410.1521.6450.7210.2652.86818.05211.0700.4081.3481.0710.5121.69112.156表4-7边框架柱侧移刚度D值单位：层次边柱(26根)中柱(26根)KK2～60.9950.1932.0880.9620.3253.517145.730-158- 第四章结构方案11.4320.4471.4771.4300.5631.86086.762表4-8横向框架层间侧移刚度侧移刚度单位：层次12345698918016378201637820163782016378201637820-158-第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算第五章横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算5.1横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算5.1.1横向自振周期计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。其中雪载组合值系数0.5，楼面活载组合值系数0.5，计算结果见下表。雪载组合值：0屋面活载组合值：0.5×50.4×16.2×0.5=204.12KN楼面活载组合值：0.5×50.4×16.2×2.0=816.48KN表5-1重力荷载代表值楼层自重标准值/KN可变荷载组合值/KN重力荷载代表值/KN69639.86204.129843.985～29771.14816.4810587.62110967.72816.4811750.70表5-2结构顶点的假想侧移计算层次69843.989843.9816378205.89158.51510587.6220227.48163782012.35152.62410587.6230815.10163782018.81140.27310587.6241402.72163782025.28121.46210587.6251990.34163782031.7496.18-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算111750.7063741.0498918064.4464.44计算基本周期,(S)(5-1)式中：—考虑非结构墙体刚度影响的周期折减系数，当非承重墙体为填充砖墙时，框架结构取0.6～0.7.—结构顶点假想位移5.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形刚度严高度分布比较均匀，变形以剪切为主，故采用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值按式计算。⑴．本工程抗震设防烈度7度，I类场地土，设计地震分组第一组，查《建筑抗震设计规范》，特征周期，。，故⑵．结构等效总重力荷载：，故需要考虑框架顶部附加集中力作用。。⑶．框架横向水平地震作用标准值：结构底部：各楼层的水平地震作用按下式计算：-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算｛(5-2)将上述和代入，得，各楼层地震剪力按下式计算：(5-3)表5-3各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次（m）（KN）(KN/m)（KN）（KN）621.49843.98206293.000.251809.18809.18518.110587.62191635.920.234508.901318.08414.810587.62156696.780.191415.381733.46311.510587.62121757.630.148321.872055.3328.210587.6286818.480.106230.532285.8614.811750.7057578.430.070152.232438.09各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图：-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算（a)水平地震作用分布（b）层间剪力分布图5-1横向水平地震作用及楼层地震剪力5.1.3水平地震作用下的位移计算水平地震作用下框架结构的层间位移分别按下式计算：(5-4)(5-5)计算过程见下表，表中计算各层的层间弹性位移角。表5-4横向水平地震作用下的位移验算层次（KN）（mm）（mm）（mm）6809.1816378200.497.4633001/6735-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算续表5-451318.0816378200.806.9733001/412541733.4616378201.066.1733001/311332055.3316378201.255.1133001/264022285.8616378201.403.8633001/235712438.099891802.462.4648001/1992由上表可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为，满足式的要求，其中。5.1.4水平地震作用下框架内力计算以第2轴线横向框架内力计算为例。⑴．框架柱端剪力及弯矩分别按下式计算：(5-6)(5-7)(5-8)式中取自表4-7，取自表4-8，层间剪力取自表5-3。各柱反弯点高度比y按下式确定：(5-9)其中由表中查得。本设计中底层需要考虑修正值，第二层需要考虑修正值，其余柱均无修正。具体计算过程及结果见下表。-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算表5-5各层柱端弯矩及剪力计算表单位：M：KN·m;V:KN层次（mm）（KN）边柱中柱kyky63300809.1816378202088010.320.4790.2408.1725.893517017.380.9620.35020.0737.28533001318.0816378202088016.800.4790.35019.4036.043517028.300.9620.45042.0351.36433001733.4616378202088022.100.4790.44032.0940.843517037.220.9620.45055.2767.56333002055.3316378202088026.200.4790.45038.9147.553517044.140.9620.48170.0675.60233002285.8616378202088029.140.4790.50048.0848.083517049.090.9620.50081.0081.00148002438.099891801477036.400.7110.711126.8149.791860045.841.4300.650146.0078.62⑵梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算分别按下式进行计算：-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算(5-10)(5-11)(5-12)(5-13)具体计算过程及结果见表5-6。表5-6梁端弯矩、剪力及柱轴力计算表层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N625.8918.546.96.4418.74158.742.415.62-6.44-9.18544.2135.356.911.5635.9035.902.429.92-18.00-27.54-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算续表5-6460.2454.516.916.6355.0855.082.445.90-34.63-56.81379.6465.096.920.9865.7865.782.454.82-55.61-90.65286.9975.136.923.5075.9375.932.463.28-79.11-130.43197.8779.396.925.6980.2380.232.466.86-104.80-171.60注：a.柱轴力中的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力；b.表中M单位为KN·m,V单位为KN，N单位为KN，l单位为m。水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图5-2所示。⑶．梁端柱边弯矩计算：(5-14)(5-15)-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算(5-16)表5-7水平地震作用下梁端柱边弯矩及跨中弯矩计算结果层次梁端弯矩（KN·m）梁端剪力（KN）梁端柱边弯矩（KN·m）跨中弯矩（KN·m）625.8918.5418.74-6.44-6.44-15.6223.9616.6114.053.680.00544.2135.5335.90-11.56-11.56-29.9240.7432.0626.924.340.00460.2454.5155.08-16.63-16.63-45.9055.2540.7441.317.260.00379.6465.0965.78-20.98-20.98-54.8273.3548.6449.3312.360.00286.9975.1375.93-23.50-23.50-63.2879.9456.1556.9511.900.00197.8779.3980.23-25.69-25.69-66.8690.1659.3360.1715.420.00地震作用下梁端柱边及跨中弯矩图如图5-3所示。-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算（a）框架弯矩图(单位：KN·m)（b）梁端剪力图(单位：KN)（c）柱轴力图（单位：KN）图5-2水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算图5-3地震作用下梁端柱边及跨中弯矩图(单位：KN·m)5.2横向风荷载作用下框架结构的内力和侧移计算5.2.1风荷载标准值风荷载标准值计算公式为：(5-17)⑴．确定各系数的值：①．：因结构高度H=21.4m<30m，高宽比，可取；②．：本结构为矩形，；③．：风压高度变化系数根据各楼层标高处的，查表的标准高度的-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算值，再用线性内插法求得各层高度处的值，结果见表5-8。⑵．计算各楼层标高处的风荷载:基本风压。仍取2轴线横向框架梁。其负荷宽度为3.6m，可得沿房屋高度的分布风荷载标准值：。根据各楼层标高处的高度，查得代入上式，可得各楼层标高处的见表5-8。其中为迎风面值，为背风面值。风载体型系数：表5-8风荷载计算层数7（女儿墙）22.31.2891.001.2990.812621.41.2741.001.2840.803518.11.2081.001.2180.761414.81.1341.001.1430.714311.51.0421.001.0500.65628.21.0001.001.0080.63014.81.0001.001.0080.630⑶．将分布荷载转换为节点集中荷载：按静力的等效原理将分布荷载转换为节点集中荷载，如图5-4所示。计算过程如下：第六层处的集中荷载（考虑女儿墙的影响）：-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算=0.5×[（1.284+1.218）/2+1.284]×3.3/2+（1.299+1.284）/2×0.9+0.5×[（0.803+0.761）/2+0.803]×3.3/2+（0.812+0.803）/2×0.9=5.29KN第五层处的集中荷载：=0.5×[（1.284+1.218）/2+（1.218+1.143）/2]×3.3+0.5×[（0.803+0.761）/2+（0.761+0.714）/2]×3.3=6.52KN第四层处的集中荷载：=0.5×[（1.143+1.218）/2+（1.143+1.05）/2]×3.3+0.5×[（0.714+0.761）/2+（0.714+0.656）/2]×3.3=6.10KN第三层处的集中荷载：=0.5×[（1.05+1.143）/2+（1.05+1.008）/2]×3.3+0.5×[（0.656+0.714）/2+（0.656+0.630）/2]×3.3=5.70KN第二层处的集中荷载：=0.5×[（1.008+1.05）/2+1.008]×3.3+0.5×[（0.63+0.656）/2+0.63]×3.3=5.46KN第一层处的集中荷载：=（1.008+0.63）×（3.3/2+4.8/2）=6.72KN-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算图5-4等效集中风荷载(单位：KN)5.2.2风荷载作用下的水平侧移验算根据图5-4所示的水平荷载，由式计算层间剪力，然后根据2轴线框架的层间侧移刚度，再按式和式计算各层的相对侧移和绝对侧移。计算过程见下表：表5-9风荷载作下框架层间剪力及侧移计算层次1234566.725.465.706.106.525.2935.7929.0723.6117.9111.815.29667401121001121001121001121001121000.5360.2590.2110.1600.1050.0471/91421/127411/156401/206251/314291/70213由表可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/9142.远小于1/550，满足规范规定。-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算5.2.3风荷载作用下的内力计算⑴．风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用下的相同，具体过程见以下内容：表5-10反弯点高度计算层数柱k6边柱0.3580.1580.000.000.001.000.000.158中柱0.7210.3000.000.000.001.000.000.3005边柱0.3580.2790.001.000.001.000.000.279中柱0.7210.4000.001.000.001.000.000.4004边柱0.3580.3500.001.000.001.000.000.350中柱0.7210.4110.001.000.001.000.000.411续表5-103边柱0.3580.4290.001.000.001.000.000.429中柱0.7210.4500.001.000.001.000.000.4502边柱0.3580.5210.001.000.001.485-0.050.471中柱0.7210.5000.001.000.001.485-0.050.4501边柱0.5330.7340.000.673-0.050.000.000.684中柱1.0710.6430.000.6730.000.000.000.643注：—上、下梁相对线刚度变化的修正值，，对底层柱不做此修正；—上层层高变化的修正值，，顶层柱不做此修正；-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算—下层层高变化的修正值，，底层柱不做此修正；-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算表5-11风荷载下各层柱端弯矩及剪力计算(单位：M:KN·m;V:KN)层次（KN）边柱中柱yy633005.29112100208800.980.1580.512.72351701.660.301.643.845330011.81112100208802.200.2792.035.23351703.710.404.907.344330017.91112100208803.330.3503.857.14351705.620.4117.6210.933330023.61112100208804.390.4296.218.28351707.410.4511.0013.452330029.07112100208805.410.4718.419.44351709.130.4513.5616.571480035.7914770208807.910.68426.5112.25186009.990.64331.4817.47-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算表5-12风荷载下梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N62.721.916.90.671.931.932.41.61-0.67-0.9455.744.476.91.484.514.512.43.76-2.15-3.2249.177.876.92.477.967.962.46.63-4.62-7.38312.1310.486.93.2810.5910.592.48.83-7.90-12.93215.6513.716.94.2613.8613.862.411.55-12.16-20.22120.6615.436.95.2315.6015.602.413.00-17.39-27.99注：a.柱轴力中的负号表示拉力，当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力；-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算b.表中M单位为KN·m,V单位为KN，N单位为KN，l单位为m。水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如图5-5所示。⑵．梁端柱边弯矩计算：表5-13风荷载作用下梁端柱边弯矩及跨中弯矩计算结果层次梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩跨中弯矩62.721.911.93-0.67-0.67-1.612.521.711.450.41055.744.474.51-1.48-1.48-3.765.304.033.380.64049.177.877.96-2.47-2.47-6.638.437.135.970.650312.1310.4810.59-3.28-3.28-8.8311.159.507.940.830215.6513.7113.86-4.26-4.26-11.5514.3712.4310.400.970-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算120.6615.4315.60-5.23-5.23-13.0019.0913.8611.702.620地震作用下梁端柱边及跨中弯矩图如图5-6所示。-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算(a)弯矩图（单位：KN·m）（b）剪力图（单位：KN）（c）轴力图（单位：KN）图5-5风荷载作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图-158- 第五章横向水平作用下结构的内力和侧移计算图5-6风荷载作用下梁端柱边及跨中弯矩图(单位：KN·m)-158-第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算6.1竖向恒载作用下框架结构的内力计算6.1.1计算方法的选用恒载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法。顶层结构荷载计算简图如图6-1（a）所示，中间层和底层的荷载计算简图如图6-1（c）所示。6.1.2等效均布荷载的计算图6-1（a）、(c)中梁上分布荷载由矩形和体型两部分组成，在求固端弯矩时根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载和三角形分布荷载化为等效均布荷载（图6-1（b）.(d)所示）。等效均布荷载的计算公式如图6-2所示。(a)(b)(c)(d)图6-1计算单元简图-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算(a)(b)图6-2荷载的等效；；；梯形荷载化为等效均布荷载：顶层：中间层：底层：-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算6.1.3用弯矩分配法计算梁、柱端弯矩用图6-1（b）所示结构内力可采用弯矩分配法计算，并可利用结构对称性取1/2结构计算，注意到除底层外，柱的线刚度需要乘以修正系数0.9。线刚度修正：底层柱：其他层柱：修正后的梁柱线刚度表见下表：表6-1.梁柱线刚度表层次梁柱2～64.704.752.8014.704.752.14分配系数和固端弯矩计算过程如下：⑴.顶层：①．顶层A节点分配系数：②．顶层B节点分配系数：-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算③．顶层固端弯矩的计算：⑵.中间层：①．中间层A节点分配系数：②．中间层B节点分配系数：③．中间层固端弯矩的计算：-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算⑶.底层：①．底层A节点分配系数：②．底层B节点分配系数：③．底层固端弯矩的计算：-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算⑷．由纵向框架梁在边柱上的偏心距引起的框架节点附加偏心弯矩：①．顶层：②．中间层：③．底层：计算结果汇于下表：表6-2分层法分配系数及恒载作用下固端弯矩计算结果节点单元ABEAB端BA端BE端EB端分配系数顶层0.37—0.630.4760.284—0.240—中间层0.2720.2720.4560.300.2740.2740.152—底层0.2220.2900.4880.3910.1780.2330.395—固端弯矩顶层——-95.0795.07——-5.67-2.84中间层——-100.23100.23——-3.97-1.98底层——-100.23100.23——-3.97-1.98-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算6.1.4内力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩的二次分配法计算。计算过程如图6-3所示。-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算图6-3恒载作用下结构的弯矩二次分配（单位：KN·m）-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算⑴.弯矩图的绘制：根据上面的计算结果，绘制弯矩图。①．跨中弯矩的计算：(a)顶层边跨梁（b）顶层中跨梁(a)中间层边跨梁（b）中间层中跨梁图6-4梁在实际分布荷载作用下按简支计算的跨中弯矩（单位：KN·m）-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算表6-3梁跨中弯矩计算表位置按简支梁跨中弯矩（KN·m）弯矩（KN·m）左端弯矩右端弯矩跨中弯矩AB、CD跨6152.77-79.1386.0941.235170.93-97.6099.4451.494170.93-95.1497.9253.713170.93-95.1497.9253.712170.93-95.5598.1753.341170.93-90.3694.5258.12BC跨68.93-17.7717.77—56.20-8.988.98—46.20-9.759.75—36.20-9.759.75—26.20-9.629.62—16.20-11.8911.89—-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算图6-5恒载作用下框架弯矩图（单位：KN·m）⑵．梁端剪力、梁端控制截面的弯矩（柱边）：①．梁端剪力的计算：(a)AB跨梁隔离体（b）BC跨梁隔离体图6-6AB、BC跨梁隔离体-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算（6-1）（6-2）（6-3）②．梁端柱边剪力计算：取柱轴心至柱边这一段梁为隔离体，由平衡条件求梁端柱边剪力值：(a)AB跨梁端柱边隔离体（b）BC跨梁端柱边隔离体图6-7AB、BC跨梁端柱边隔离体（6-4）（6-5）（6-6）-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算表6-4AB跨梁剪力计算表层次64.8321.110.94-79.1386.0977.55-79.5675.57-77.58512.7212.5630.31-97.6099.4498.05-98.5893.92-94.45412.7212.5630.31-95.1497.9297.91-98.7293.78-94.59312.7212.5630.31-95.1497.9297.91-98.7293.78-94.59212.7212.5630.31-95.5598.1797.94-98.6993.81-94.56112.7212.5630.31-90.3694.5297.71-98.9293.58-94.79表6-5BC跨梁剪力计算表层次63.0314.0612.07-12.0710.63-10.6353.038.388.66-8.667.44-7.4443.038.388.66-8.667.44-7.4433.038.388.66-8.667.44-7.4423.038.388.66-8.667.44-7.4413.038.388.66-8.667.44-7.44③梁端柱边弯矩计算：（6-7）-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算（6-8）（6-9）表6-6梁端柱边弯矩计算表层次梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩6-79.1386.09-17.7775.57-77.5810.63-56.4662.82-14.585-97.6099.44-8.9893.92-94.457.44-69.4271.11-6.754-95.1497.92-9.7593.78-94.597.44-67.0169.54-7.523-95.1497.92-9.7593.78-94.597.44-67.0169.54-7.522-95.5598.17-9.6293.81-94.567.44-67.4169.80-7.391-90.3694.52-11.8993.58-94.797.44-62.2966.08-9.66④．柱轴力计算：柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算柱底轴力还需要考虑柱的自重。-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算表6-7柱轴力计算表单位：KN层次A柱B柱F自重G竖向力P轴力F自重G竖向力P轴力677.5563.0531.47140.60顶部140.60-79.5612.0748.6631.47140.29顶部140.29底部172.07底部171.76598.0567.3731.47165.42顶部337.49-98.588.6657.3031.47165.54顶部336.30底部368.96底部367.77497.9167.3731.47165.28顶部534.24-98.728.6657.3031.47164.58顶部532.35底部565.71底部563.82397.9167.3731.47165.28顶部730.99-98.728.6657.3031.47164.58顶部728.40底部762.46底部759.87297.9467.3731.47165.31顶部927.77-98.698.6657.3031.47164.65顶部924.52-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算底部959.24底部955.99197.7167.3745.87165.08顶部1124.32-98.928.6657.3045.87164.88顶部1120.87底部1170.19底部1166.74-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算图6-8梁剪力、柱轴力图(单位：KN)⑤．弯矩调幅：调幅系数取0.85。图6-9恒载作用下框架梁经调幅并算至柱边截面的弯矩(单位：KN·m)-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算6.2竖向活载作用下框架结构的内力计算6.2.1计算方法的选用由于活载作用相对恒载较小，故不考虑活载的不利布置。这样求得的支座弯矩足够准确，但跨中偏低，故跨中弯矩乘以1.1～1.2的增大系数予以调整，支座乘以1.0。同样采用弯矩分配法计算并考虑弯矩调幅但不必考虑偏心弯矩的影响，这是由于活荷载与恒荷载比较起来较小，这样的处理结果可以满足工程要求。6.2.2等效均布荷载的计算⑴．顶层：⑵．中间层：⑶．底层：6.2.3用弯矩分配法计算梁、柱端弯矩固端弯矩的计算：⑴．顶层：-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算⑵．中间层：⑶．底层：6.2.4内力计算用弯矩二次分配法计算，并绘制弯矩图如图6-11所示。⑴.弯矩图的绘制：跨中弯矩乘以增大系数1.1调整，支座弯矩乘以1.0调整。-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算图6-11活载作用下的弯矩图（单位：KN·m）-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算图6-10活载作用下的弯矩分配法（单位：KN·m）-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算表6-8活载作用下的跨中弯矩计算表单位：KN·m位置按简支梁跨中弯矩跨中弯矩左端弯矩右端弯矩跨中弯矩AB、CD跨69.74-5.026.074.20538.96-27.7423.3213.43438.96-18.7824.0413.07338.96-18.7824.0413.07238.96-18.4923.7017.87138.96-16.9520.9220.03BC跨60.58-1.491.49-0.9152.30-5.305.30-3.0042.30-4.924.92-2.6232.30-4.924.92-2.6222.30-5.115.11-2.8112.30-6.726.72-4.42⑵．梁端剪力、梁端控制截面的弯矩（柱边）：①．梁端剪力的计算：（a）AB跨（b）BC跨-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算图6-12AB、BC跨梁隔离体（6-10）（6-11）（6-12）②．梁端柱边剪力计算：（6-13）（6-14）（6-15）（6-16）表6-9AB跨剪力计算表层次61.8-5.026.074.44-4.744.41-4.7157.2-27.7423.3219.00-17.7218.90-17.6247.2-18.7824.0417.45-19.1217.35-19.0237.2-18.7824.0417.45-19.1217.35-19.0227.2-18.4923.7017.60-19.1217.50-19.0217.2-16.9520.9217.78-18.9417.68-18.84表6-10BC跨剪力计算表-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算层次61.20.72-0.720.68-0.6854.82.88-2.882.70-2.7044.82.88-2.882.70-2.7034.82.88-2.882.70-2.7024.82.88-2.882.70-2.7014.82.88-2.882.70-2.70③．梁端柱边弯矩计算：（6-14）（6-15）（6-16）表6-11梁端柱边弯矩计算表层次梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩6-5.026.07-1.494.41-4.710.69-4.035.01-1.335-27.7423.32-5.3018.90-17.622.70-23.4919.36-4.694-18.7824.04-4.9217.35-19.022.70-14.8819.76-4.31-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算3-18.7824.04-4.9217.35-19.022.70-14.8819.76-4.312-18.4923.70-5.1117.50-19.022.70-14.5519.42-4.501-16.9520.92-6.7217.68-18.842.70-12.9716.68-6.11④．柱轴力计算：柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。-158-第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算表6-7柱轴力计算表单位：KN层次A柱B柱F竖向力P轴力F竖向力P轴力64.441.626.06顶部6.06-4.740.723.068.52顶部8.52底部6.06底部8.52519.006.4825.48顶部31.54-17.722.8812.2432.84顶部41.36底部31.54底部41.36417.456.4823.93顶部55.47-19.122.8812.2434.24顶部75.60底部55.47底部75.60317.456.4823.93顶部79.40-19.122.8812.2434.24顶部109.84底部79.40底部109.84217.606.4824.08顶部103.48-19.122.8812.2434.24顶部144.08底部103.48底部144.08-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算117.786.4824.26顶部127.74-18.942.8812.2434.06顶部178.14底部127.74底部178.14-158- 第六章竖向荷载作用下框架结构的内力计算图6-13活载作用下的梁剪力、柱轴力图（单位：KN）⑤．弯矩调幅：调幅系数取0.85。图6-14活载作用下框架梁经调幅并算至柱边截面的弯矩（单位：KN·m）-158- 第七章内力组合-158- 第七章内力组合第七章内力组合7.1控制截面的选择根据以上计算结果，对梁、柱控制截面上内力进行组合，其中梁的控制截面为两端柱边及跨中。由于对称性，每层取5个控制截面，如图7-1所示，梁中1、2、3、4、5号截面，柱则分为边柱和中柱，每层每根柱有两个控制截面。7.2组合方式的选择考虑到“不利和可能”的组合原则，选择以下四种组合方式，即：1.2恒+1.4活；1.35恒+活；1.2恒+（1.4×0.9）×（活+风）；1.2（恒+0.5活）+1.3地震作用。同时，风作用和地震作用考虑左右方向的影响。具体内容见表7-1、表7-2和表7-3。图7-1框架梁、柱控制截面-158- 第七章内力组合表7-1横向框架梁内力组合（单位：M:KN·m；V:KN）层次截面内力荷载种类内力组合恒载活载风载地震荷载1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*0.4（活+风）1.2（恒+0.5活）+1.3地震左风右风左震右震左风右风左震右震第六层1M-47.99-3.432.52-2.5223.96-23.96-62.49-68.29-58.82-65.17-28.54-136.15V75.574.44-0.670.67-6.446.4496.96106.5095.4897.1785.00101.742M70.164.620.41-0.413.68-3.6890.5599.2690.4389.4091.7085.81V————————————3M-53.404.26-1.711.71-16.6116.61-69.62-76.05-71.22-66.92-88.05-44.86V-77.58-4.74-0.670.67-6.446.44-99.63-109.40-99.82-98.14-104.27-87.534M-8.84-1.131.45-1.4514.05-14.05-12.57-13.33-10.55-14.20-7.23-29.71V10.630.72-1.611.61-15.6215.6215.2216.1112.9517.00-6.4934.125M-8.84-0.850.000.000.000.00-12.20-13.07-12.04-12.04-11.29-11.29-158- 第七章内力组合V————————————第五层1M-59.01-19.975.30-5.3040.74-40.74-94.02-96.24-85.02-98.38-27.80-133.72V96.9219.00-1.481.48-11.5611.56137.79144.71133.42137.15108.43138.482M72.4114.770.64-0.644.34-4.34109.82114.32108.58106.96102.4891.19V———————————3M-60.4416.46-4.034.03-32.0632.06-96.73-98.88-99.39-89.24-124.58-41.22V-94.45-17.22-1.481.48-11.5611.56-139.16-145.95-138.44-134.71-139.43-109.37-158- 第七章内力组合续表7-14M-5.74-3.993.383.3826.92-26.92-12.11-11.48-7.33-15.8525.87-44.12V7.442.88-3.763.76-29.9229.9216.6615.5611.1520.62-26.6651.005M-2.78-2.770.000.000.000.00-7.72-6.45-6.74-6.74-4.9654.14V———————————-4.96第四层1M-56.96-12.658.43-8.4355.25-55.25-91.56-93.48-78.62-99.86-6.48-150.13V93.7817.45-2.472.47-16.6316.63137.83144.67132.19138.42101.76145.002M70.4014.380.65-0.657.26-7.26107.68111.61106.18104.54103.8684.98V————————————3M-59.11-16.80-7.137.13-40.7440.74-95.14-97.09-101.70-83.73-134.27-28.34V-94.59-19.12-2.472.47-16.6316.63-139.32-146.14-139.85-114.71-146.19-102.954M-6.39-3.665.97-5.9741.31-41.31-12.89-12.36-4.85-19.8943.80-63.61V7.442.88-6.636.63-45.9045.9016.6615.567.5324.24-47.4371.915M-3.552.390.000.000.000.00-8.04-7.49-7.66-7.66-5.88-5.88V————————————-158- 第七章内力组合第三层1M-56.96-12.6511.15-11.1573.35-73.35-91.56-93.48-75.19-103.2917.06-173.66V93.7817.45-3.283.28-20.9820.98137.83144.67131.17139.4496.10150.652M70.4014.380.83-0.8313.36-13.86107.68111.61106.40104.31111.7977.05V————————————3M-59.1116.80-9.509.50-48.6448.64-95.14-97.09-104.69-80.75-144.54-18.07V-94.59-19.12-3.283.28-20.9820.98-139.32-146.14-140.88-132.61-151.85-97.304M-6.39-3.667.94-7.9449.33-49.33-12.89-12.36-2.36-22.3754.22-74.04V9.442.88-8.838.83-54.8254.8219.0618.267.1629.41-56.6385.91续表7-15M-3.55-2.390.000.000.000.00-8.04-7.49-7.66-7.66-5.88-5.88V————————————第二层1M-57.30-12.3714.37-14.3779.94-79.94-91.97-93.94-90.08-107.7625.21-182.63V93.8117.60-4.264.26-23.5023.50137.87144.71129.97140.7192.86153.992M74.0719.660.97-0.9711.90-11.90112.08116.56110.98108.54114.3083.36V————————————-158- 第七章内力组合3M-59.3316.51-12.4312.43-56.1556.15-95.40-97.39-108.64-77.32-154.57-8.58V-94.56-19.12-4.264.26-23.5023.50-139.29-146.10-142.07-131.34-155.09-93.994M-6.28-3.8310.40-10.4056.95-56.95-12.76-12.21-0.87-25.3464.26-83.81V7.442.88-11.5511.55-63.2863.2816.6615.561.3330.44-70.0294.505M-3.42-2.580.000.000.000.00-7.88-7.32-7.51-7.51-5.72-5.72V————————————第一层1M-52.95-11.0219.09-19.0990.16-90.16-86.19-87.66-59.87-107.9843.96-190.46V93.5817.78-5.235.23-25.6925.69137.57144.38128.45141.6389.73156.522M78.4922.032.62-2.6215.42-15.42117.88122.88118.81112.21124.3984.29V————————————3M-56.1714.80-13.8613.86-59.3359.33-92.22-92.84-106.30-71.37-154.74-0.48V-94.79-18.94-5.235.23-25.6925.69-139.62-146.45-143.62-130.44-158.23-91.444M-8.21-5.1911.70-11.7060.17-60.17-15.52-15.130.21-29.70-65.94-90.50V-7.442.88-13.0013.00-66.8666.8617.0315.83-0.1632.60-74.5299.325M-5.69-4.190.000.000.000.00-11.01-10.67-10.60-10.60-8.62-8.62-158- 第七章内力组合V————————————表7-2框架柱内力组合表（单位：M:KN·m；V:KN）层次柱号截面恒载活载风载地震作用内力组合1.2恒+1.4活1.35恒+活1.2恒+0.9*1.4（活+风）1.2(恒+0.5活)+1.3地震｜Mmax｜及相应的NNmin及相应的MNmax及相应的M左风右风左震右震左风右风左震右震第六层A柱M1269.425.02-2.722.72-25.8925.8995.22102.2390.6097.4554.75122.07122.0754.75102.23M1148.047.74-0.510.51-8.178.1775.3077.4672.8974.1854.5975.8477.4654.5977.46N上140.606.06-0.670.67-6.446.44177.32195.95175.61177.30164.03180.78180.78164.03195.95N下172.076.06-0.670.67-6.446.44215.08238.43213.38215.06201.80218.54238.43201.80238.43V-35.59-3.870.98-0.9810.32-10.32-51.67-54.45-49.54-52.01-33.13-59.96-59.96——B柱M12-58.96-4.59-3.843.84-37.2837.28-81.35-87.17-85.13-75.45-123.76-26.83-123.76-123.76-87.17M11-40.86-7.81-1.641.64-20.0720.07-65.06-66.61-65.53-61.39-81.99-29.81-81.99-81.99-66.61N140.298.52-0.940.94-9.189.18181.77198.98179.25181.62162.17186.04162.17162.17198.98-158- 第七章内力组合上N下171.768.52-0.940.94-9.189.18219.54241.47217.01218.78199.93223.80199.93199.93241.47V30.253.761.66-1.6617.38-17.3844.3646.6045.6541.4762.3517.1662.35——第五层A柱M1036.3610.00-5.235.23-36.0436.0464.1763.7655.5368.715.5899.2999.295.5863.76M940.989.39-2.032.03-19.0419.0469.7169.9965.1070.2233.2382.7382.7333.2369.99N上337.4931.54-2.152.15-18.0018.00448.21486.48441.18446.59400.11446.91446.91400.11486.48N下368.9631.54-2.152.15-18.0018.00485.97528.97478.94484.36437.87484.67484.67437.87528.97V-23.44-5.882.20-2.2016.69-16.69-40.59-40.53-36.56-42.10-11.77-55.16-55.16——续表7-2B柱M10-32.85-10.22-7.347.34-51.3651.36-58.17-57.74-65.54-47.04-114.2219.31-114.22-114.22-57.74M9-35.71-9.56-4.904.90-42.0342.03-61.60-61.60-65.90-53.55-105.533.75-105.53-105.53-61.60N336.3041.36-3.223.22-27.5427.54451.92488.55443.02451.14388.48460.09388.48388.48488.55-158- 第七章内力组合上N下367.7741.36-3.223.22-27.5427.54489.68531.03480.79488.90426.25497.85426.25426.25531.03V20.785.993.71-3.7128.30-28.3036.3036.1739.8430.4966.60-6.9866.60——第四层A柱M840.989.39-7.147.14-40.8440.8469.7169.9959.6676.664.89111.07111.074.8969.99M740.989.39-3.853.85-32.0932.0969.7169.9962.8172.5116.2699.7099.7016.2669.99N上534.2455.47-4.624.62-34.6334.63718.93776.82705.32716.97629.43719.47719.47629.43776.82N下565.7155.47-4.624.62-34.6334.63756.69819.31743.09754.73667.19757.23757.23667.19819.31V-24.84-5.693.333.3322.10-22.10-42.25-42.42-36.81-45.21-6.41-63.87-63.87——B柱M8-35.71-9.56-10.9310.93-67.5667.56-61.60-61.60-73.50-45.95-138.7136.94-138.71-138.71-61.60M7-35.71-9.56-7.627.62-55.2755.27-61.6-61.6-69.32-50.12-122.7420.97-122.74-122.74-61.6N上532.3575.60-7.387.38-56.8156.81738.36789.77719.11737.70607.63755.33607.63607.63789.77N下563.8275.60-7.387.38-56.8156.81776.12832.26756.87775.47645.39793.10645.39645.39832.26-158- 第七章内力组合V21.645.795.62-5.6237.22-37.2237.3437.3343.2829.1279.23-17.5579.23——第三层A柱M640.989.39-8.288.28-47.5547.5569.7169.9957.2378.09-3.84119.79119.79-3.8469.99M540.229.56-6.216.21-38.9138.9168.8068.9758.9274.576.48107.65107.656.4868.97N上730.9979.40-7.907.90-55.6155.61989.651067.17968.45988.36853.09997.68997.68853.091067.17N下762.4679.40-7.907.90-55.6155.611027.411109.651006.211026.12890.861035.441035.44890.861109.65V-24.61-5.744.39-4.3926.20-26.20-41.98-42.11-35.20-46.26-0.81-68.93-68.93——续表7-2B柱M6-35.71-9.56-13.4513.45-75.6075.60-61.60-61.60-76.67-42.78-149.1747.39-149.17-149.17-61.60M5-35.22-9.87-11.0011.00-70.0675.60-61.01-60.94-73.00-45.28-141.3840.78-141.38-141.38-60.94N上728.40109.84-12.9312.93-90.6570.061008.551079.39978.811011.39813.871049.56813.87813.871079.39N下759.87109.84-12.9312.93-90.6590.651046.311121.871016.581049.16851.631087.32851.63851.631121.87-158- 第七章内力组合V21.495.897.41-7.4141.14-41.1437.1637.1345.3626.6884.14-22.8284.14——　　　　　第二层　A柱M442.148.93-9.449.44-48.0848.0871.7472.0157.7581.51-2.86122.14122.14-2.8672.01M351.529.29-8.418.41-48.0848.0884.2785.5871.4392.628.94133.95133.958.9485.58N上927.77103.48-12.1612.16-79.1179.111260.411357.551230.381261.021073.521279.201279.201073.521357.55N下959.24103.48-12.1612.16-79.1179.111298.171400.031268.141298.791111.281316.971316.971111.281400.03V-28.38-5.525.415.4129.14-29.14-47.27-47.75-39.13-52.77-1.84-77.60-77.60——B柱M4-36.61-8.03-16.5716.57-81.0081.00-63.20-63.18-82.15-40.39-157.4953.11-157.49-157.49-63.18M3-43.79-8.00-13.5613.56-81.0081.00-72.88-73.64-87.93-53.76-166.5644.04-166.56-166.56-73.64N上924.52144.08-20.2220.22-130.43130.431295.081380.711251.041301.991019.431358.551019.431019.431380.71N下955.99144.08-20.2220.22-130.43130.431332.841423.201228.801339.751057.201396.311057.201057.201423.20V24.364.869.13-9.1349.09-49.0941.2341.4651.5328.5398.19-29.4498.19——M225.657.66-12.2512.25-49.7949.7943.7043.8626.9757.84-28.41101.05101.05-28.4143.86-158- 第七章内力组合第一层A柱M112.833.83-26.5126.51-126.81126.8121.8621.94-12.1954.62-146.69183.02183.02-146.6921.94N上1124.32127.74-17.3917.39-104.80104.801530.861647.601490.781534.611290.811563.291563.291290.811647.60N下1170.19127.74-17.3917.39-104.80104.801585.911709.531545.831589.651345.851618.331618.331345.851709.53V-7.85-2.397.91-7.9136.04-36.04-13.38-13.43-3.02-22.9735.73-57.97-57.97——续表7-2B柱M2-22.11-6.20-17.4717.47-78.6278.62-38.21-38.19-59.05-15.03-133.7470.67-133.74-133.74-38.19M1-11.06-3.10-31.4831.48-146.00146.00-19.11-19.10-58.1921.14-205.57174.03-205.57-205.57-19.10N上1120.87178.14-27.9927.99-171.60171.601565.661670.751508.331578.861216.511662.671216.511216.511670.75N下1166.74178.14-27.9927.99-171.60171.601620.401732.681563.371633.911271.561717.721271.561271.561732.68V6.771.949.99-9.9945.84-45.8411.6911.6923.92-1.2569.25-49.9469.25——-158- 第七章内力组合-158-第七章内力组合-158- 第八章框架截面设计第八章框架梁柱截面设计8.1框架梁截面设计框架梁的截面设计包括正截面抗弯承载力的设计和斜截面抗弯承载力的设计。为确保框架梁的“强剪弱弯”，抗震设计中，抗震等级为三级的框架梁，其梁端截面组合的剪力设计值按下式进行调整：（8-1）其中，—梁端剪力增大系数，抗震等级三级时取1.1；—梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；—梁净跨；V—梁端截面组合的剪力设计值；—梁左右端截面逆时针或顺时针方向抗震组合的弯矩设计值8.1.1梁正截面受弯承载力计算以第一层梁正截面设计为例，其它层见表8-1至表8-5。①．基本资料：混凝土等级C30：。钢筋等级：纵向钢筋HRB400(),箍筋HPB300（）。梁截面尺寸：边跨300mm×600mm,中跨250mm×450mm。取。-158- 第八章框架截面设计②．AB跨中：选择2C18。（实配）满足最小配筋率的要求。③．A支座：，由于正弯矩较小，故将AB跨中钢筋直通深入支座，自然满足支座正弯矩的要求，即2C18。负弯矩作用下。受压钢筋。，且，说明富裕且达不到屈服，可近似取：-158- 第八章框架截面设计选择2C22，（实配），满足最小配筋率的要求。，满足要求。④．B支座左：取下部钢筋伸入支座与跨中相同为2C18。负弯矩作用下：，且，则令，选择2C20，（实配），满足最小配筋率的要求。，满足要求。⑤．BC跨中：-158- 第八章框架截面设计由于M较小，故采用构造配筋，选择2C12，（实配）。⑥．B支座右：，取下部钢筋伸入支座与跨中相同为2C12。负弯矩作用下：，且，则，选择2C18，（实配），满足最小配筋率的要求。-158- 第八章框架截面设计，满足要求。8.1.2梁正截面受弯承载力计算以第一层梁斜截面设计为例，其它层见表8-6至表8-10。①．A支座加密区：三级抗震框架，梁端剪力设计值为：框架梁截面：，应满足，即，满足要求。箍筋加密区长度：，箍筋最大间距：，取最低配箍要求配置双肢A8@100。，满足要求。-158- 第八章框架截面设计满足最小配箍率的要求。②．AB跨中非加密区：采用双肢A8@150。，满足要求。满足最小配箍率的要求。③．B支座左加密区：框架梁截面：应满足，即，满足要求。箍筋加密区长度：，箍筋最大间距：，取最低配箍要求配置双肢A8@100。-158- 第八章框架截面设计，满足要求。满足最小配箍率的要求。④．B支座右加密区：梁端剪力设计值为：框架梁截面：，应满足，即，满足要求。箍筋加密区长度：，因中跨较短，全长按加密区布置箍筋。箍筋最大间距：，取最低配箍要求配置双肢A8@100。，满足要求。-158- 第八章框架截面设计满足最小配箍率的要求。8.1.3梁截面纵向构造钢筋及拉筋的设计按照构造要求，每侧纵向钢筋截面面积不小于梁截面面积的0.1%，即300×600×0.1%=180mm2。故选择2C16，每侧布置一根，沿AB、BC跨通长布置。拉筋A8@300。该框架结构1至6层均按此设置。-158- 第八章框架截面设计表8-1二层梁正截面设计截面A支座AB跨中B支座左B支座右BC跨中b×h(mm×mm)300×600300×600300×600250×450250×450M(KN·m)25.21-182.63116.56-154.5764.26-83.81-7.880.0290.0640.014—0.013—0.03<0.350.066<0.350.014<0.35—0.013<0.35——0.967————717.9444.5607.6352.3459.537.2实配钢筋压区：2C18拉区：2C222C18压区：2C18拉区：2C20压区：2C16拉区：2C182C12实配面积（mm2)配筋率（%）0.280.420.280.280.340.360.450.2-158- 第八章框架截面设计0.250.250.20.250.250.250.20.67>0.3—0.81>0.30.79>0.3—表8-2三层梁正截面设计截面A支座AB跨中B支座左B支座右BC跨中b×h(mm×mm)300×600300×600300×600250×450250×450M(KN·m)17.06-173.66111.79-144.5454.22-74.04-8.040.0240.0610.008—0.022—0.024<0.350.063<0.350.008<0.35—0.022<0.35——0.969————682.6425.4568.2297.3405.958.7-158- 第八章框架截面设计实配钢筋压区：2C18拉区：2C222C18压区：2C18拉区：2C20压区：2C14拉区：2C162C12实配面积（mm2)配筋率（%）0.280.420.280.280.340.270.360.20.250.250.20.250.250.250.20.67>0.3—0.81>0.30.77>0.3—表8-3四层梁正截面设计截面A支座AB跨中B支座左B支座右BC跨中b×h(mm×mm)300×600300×600300×600250×450250×450M(KN·m)-150.13111.61-134.2743.80-63.61-7.88-158- 第八章框架截面设计0.0820.0810.061—0.009—0.086<0.350.085<0.350.063<0.35—0.009<0.35—578.5572.8527.8240348.737.2实配钢筋压区：2C20拉区：2C202C20压区：2C20拉区：2C20压区：2C14拉区：2C162C12实配面积（mm2)配筋率（%）0.350.350.350.350.350.270.360.20.250.250.20.250.250.250.21.0>0.3—1.0>0.30.77>0.3—表8-4五层梁正截面设计截面A支座AB跨中B支座左B支座右BC跨中b×h(mm×mm)300×600300×600300×600250×450250×450-158- 第八章框架截面设计M(KN·m)-133.72114.32-124.5825.87-44.12-7.120.0730.0830.068—0.054—0.076<0.350.087<0.350.071<0.35—0.055<0.35—525.6599.2489.714024052.0实配钢筋压区：2C20拉区：2C202C20压区：2C20拉区：2C18压区：2C14拉区：2C142C12实配面积（mm2)配筋率（%）0.350.350.350.350.270.270.270.20.250.250.20.250.250.250.21.0>0.3—1.04>0.31.0>0.3—-158- 第八章框架截面设计表8-5六层梁正截面设计截面A支座AB跨中B支座左B支座右BC跨中b×h(mm×mm)300×600300×600300×600250×450250×450M(KN·m)-136.1599.26-88.05-29.71-13.070.0750.0720.0480.036—0.078<0.350.075<0.350.049<0.350.037<0.35—535.2520346.1162.895.5实配钢筋压区：2C18拉区：2C182C18压区：2C18拉区：2C18压区：2C14拉区：2C142C12实配面积（mm2)配筋率（%）0.280.280.280.280.280.270.270.20.250.250.20.250.250.250.2-158- 第八章框架截面设计1.0>0.3—1.0>0.31.0>0.3—-158- 第八章框架截面设计表8-6二层梁斜截面设计截面A支座加密区AB跨中非加密区B支座左加密区B支座左加密区V(KN)153.99153.99-155.0994.50138.52—138.5216.23170.4—170.4106.7570.32—570.32349.1满足满足满足满足箍筋加密区长度（mm）900—900通长加密0.2260.1530.2260.203最大间距（mm)14435014496配箍双肢A8@100双肢A8@150双肢A8@100双肢A8@901.00>0.226满足0.67>0.153满足1.00>0.226满足1.12>0.203满足0.3350.2230.3350.4470.1380.1380.1380.138-158- 第八章框架截面设计表8-7三层梁斜截面设计截面A支座加密区AB跨中非加密区B支座左加密区B支座左加密区V(KN)150.65150.65-151.8585.91138.52—138.5216.23168.80—168.8094.61570.32—570.32349.1满足满足满足满足箍筋加密区长度（mm）900—900通长加密0.2190.1380.2190.129最大间距（mm)14435014496配箍双肢A8@100双肢A8@150双肢A8@100双肢A8@901.00>0.219满足0.67>0.138满足1.00>0.219满足1.12>0.129满足0.3350.2230.3350.447-158- 第八章框架截面设计0.1380.1380.1380.138表8-8四层梁斜截面设计截面A支座加密区AB跨中非加密区B支座左加密区B支座左加密区V(KN)145.00145.00-146.1971.91138.52—138.5216.23164.73—164.7381.87570.32—570.32349.1满足满足满足满足箍筋加密区长度（mm）900—900通长加密0.2000.1120.2000.052最大间距（mm)15035015096-158- 第八章框架截面设计配箍双肢A8@100双肢A8@150双肢A8@100双肢A8@901.00>0.200满足0.67>0.112满足1.00>0.200满足1.12>0.052满足0.3350.2230.3350.4470.1380.1380.1380.138表8-9五层梁斜截面设计截面A支座加密区AB跨中非加密区B支座左加密区B支座左加密区V(KN)144.71144.71-145.9551.14138.52—138.5216.23161.87—161.8759.00570.32—570.32349.1满足满足满足满足-158- 第八章框架截面设计箍筋加密区长度（mm）900—900通长加密0.3150.2250.315-0.087最大间距（mm)14435014496配箍双肢A8@100双肢A8@150双肢A8@100双肢A8@901.00>0.315满足0.67>0.225满足1.00>0.315满足1.12>-0.087满足0.3350.2230.3350.4470.1380.1380.1380.138表8-10六层梁斜截面设计截面A支座加密区AB跨中非加密区B支座左加密区B支座左加密区V(KN)106.50106.50-109.4034.12113.42—113.4218.10137.19—137.1936.26-158- 第八章框架截面设计570.32—570.32349.1满足满足满足满足箍筋加密区长度（mm）900—900通长加密0.0780.0250.078-0.225最大间距（mm)14435014496配箍双肢A8@100双肢A8@150双肢A8@100双肢A8@901.00>0.078满足0.67>0.025满足1.00>0.078满足1.12>-0.225满足0.3350.2230.3350.4470.1380.1380.1380.1388.2框架柱截面设计为满足“强柱弱梁”，在抗震设计中采用增大柱端弯矩设计值的方法，抗震等级为三级的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁和框支柱的节点外，梁端组合的弯矩值应符合下式要求：（8-2）—节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和；—节点左右梁端端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和。为避免框架底层柱下端过早屈服，三级框架乘以1.15的增大系数。-158- 第八章框架截面设计三级框架剪力设计值：（8-3）—考虑地震作用且调整后的上、下端弯矩设计值；—柱净高。多层框架计算长度：底层柱：其它层柱：8.2.1柱正截面配筋计算以第一层中柱正截面设计为例，边柱见表8-11。①．基本资料：混凝土等级C30：。钢筋等级：纵向钢筋HRB400(),箍筋HPB300（）。柱截面尺寸：450mm×450mm，取。②．情况Ⅰ：，轴压比要求：，满足要求。按弹性弯矩分配给上、下端柱：-158- 第八章框架截面设计一层柱底弯矩：设计弯矩值：，不必考虑条件。为大偏心受压情况。按对称配筋：取柱边每边配筋3C25（实配），每边配筋率-158- 第八章框架截面设计，满足要求。柱截面总配筋为8C25，总配筋率为，满足要求。③．情况2：同情况1。④．情况3：轴压比要求：，满足要求。，不满足忽略条件。，取1.0。柱长细比：，取。-158- 第八章框架截面设计为大偏心受压情况。按对称配筋：取柱边每边配筋3C25（实配），每边配筋率，满足要求。柱截面总配筋为8C25，总配筋率为，满足要求。表8-11一层边柱A正截面配筋计算表内力组合弯矩M(KN)183.02146.6921.94N(KN)1618.331345.851709.530.34<0.9,满足0.26<0.9，满足0.33<0.9，满足200.89——129.43——71.46——弯矩设计值（KN·m）210.47——续表8-11-158- 第八章框架截面设计28.29>26.6228.29<31.6828.29>28.001.10>1.0,取1.0—1.51>1.0,取1.01.0—1.01.29—1.63480048004800104.0109.025.720202012412945.70.418<0.5180.348<0.5180.356<0.518偏心类型大偏心大偏心大偏心350.32389.00334.491465<0<0实配钢筋3C253C253C25实配面积（mm2)1473147314730.730.730.73-158- 第八章框架截面设计0.20.20.21.941.941.940.80.80.88.2.2柱斜截面配筋计算以第一层中柱斜截面设计为例，边柱见表8-12。控制截面剪力设计值为：剪跨比：，取。柱截面：满足要求。底层柱加密区高度：柱根不小于柱净高的1/3，取1600mm，柱顶端加密区长度。加密区箍筋为：，按构造配箍。-158- 第八章框架截面设计抗震等级三级，加密区最大间距：，选择双肢A8@100。轴压比n=0.247,查表，得，体积配箍率：，满足要求。柱非加密区采用复合箍筋，A8@200。表8-12一层边柱A斜截面配筋计算表截面A柱控制截面V(KN)-57.9776.34.28>3.0，取3.01201.2KN>VC,满足要求加密区高度柱底1600mm，柱顶900mm<0加密区实配箍筋复合箍筋，双肢A8@1000.62%>0.32%柱非加密区实配箍筋复合箍筋，双肢A8@2008.2.3节点核心区截面设计⑴．中柱B节点核心区截面设计：-158- 第八章框架截面设计①．核心区截面验算：因截面两侧梁不等高，故取平均高度：h=(600+450)/2=525mm，h0=(565+415)/2=490mm。柱的计算高度取上、下柱反弯点之间的距离，即。剪力设计值：因，故取。，。节点区配箍，复合双肢A8@100。故，承载力满足要求。①．核心区剪压比验算：满足要求。⑵．边柱A节点核心区截面设计：①．核心区截面验算：h=600mm，h0=460mm。-158- 第八章框架截面设计柱的计算高度：。剪力设计值：因，故取。，。节点区配箍，复合双肢A8@100。故，承载力满足要求。①．核心区剪压比验算：满足要求。-158-第九章楼梯设计-158- 第九章楼梯设计第九章楼梯的设计9.1梯段板的设计⑴，基本资料：现浇板式楼梯，踏步尺寸150mm×300mm。C30混凝土，板采用HPB300级钢筋，踏步梁纵筋采用HRB335级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋。楼梯上均布活荷载标准值。⑵．估算板厚：板厚取，为梯段板跨度：，取120mm厚。⑶．荷载计算：板倾斜角的正切，，取1m宽板带计算。恒载：水磨石面层（0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98KN/m踏步重1/2×0.3×15×25/0.3=1.88KN/m混凝土斜板0.12×25/0.894=3.36KN/m板底抹灰0.02×17/0.894=0.38KN/m合计：恒载设计值：活载设计值：合计：⑷．内力计算：-158- 第九章楼梯设计跨中弯矩：⑸．配筋计算：板的有效高度：，选择A10@140，实配梯段板抗剪：，满足要求。另外，每踏步1根A8分布钢筋。9.2休息平台板的设计⑴．确定板厚：取板厚70mm，取1m宽板带计算。板跨度：⑵．荷载计算：恒载：水磨石面层0.65KN/m70mm厚混凝土板0.07×25=1.75KN/m班底抹灰0.02×17=0.34KN/m合计：-158- 第九章楼梯设计恒载设计值：活载设计值：合计：⑶．内力计算：⑷．配筋计算：板的有效高度：选择A6/8@140，实配9.3平台梁的设计⑴．梁尺寸：平台梁尺寸：250mm×450mm。梁跨度3.6m，计算跨度：，取较小值。⑵．荷载计算：梁自重0.25×（0.45-0.07）×25=2.38KN/m梁侧粉刷0.02×（0.45-0.07）×2×17=0.26KN/m平台板传来2.74×2.0/2=2.74KN/m-158- 第九章楼梯设计梯段板传来6.6×3.3/2=10.89KN/m合计：恒载设计值：活载设计值：合计：⑶．内力计算：⑷.截面配筋计算：截面按倒L形计算：，，中的较小值，。属于第一类T型截面。满足最小配筋率的要求。-158- 第九章楼梯设计选择3B14，（实配）复核梁截面尺寸：，属于一般梁截面尺寸满足要求。验算可否按构造配箍：可按构造配箍，选用A6双肢箍。选择双肢A6@150。-158-第十章楼板设计-158- 第十章楼板设计第十章楼板设计10.1楼面板设计板厚100mm，。混凝土C30，钢筋HPB300级。本设计楼板按照弹性理论方法计算内力，并考虑活载的不利影响。图10-1楼板布置示意图10.2跨中最大弯矩将总荷载p=g+q分成两部分：，。当板的各区格均受时，可近似的认为板都嵌固在中间支座上，亦即内部区格的板可按四边固定的单块板进行计算；当作用时，可认为中间支座弯矩为零，亦内部区格的板按照四边简支的单板进行计算，叠加后可得跨内最大弯矩。(a)-158- 第十章楼板设计(b)(c)(d)图10-2跨中最大弯矩活载不利布置10.3支座中点最大弯矩当活载和恒载满布时，可近似求得支座中点最大弯矩。10.4荷载计算恒载:3.49KN/m恒载设计值:g=1.2×3.49=4.19KN/m活载设计值:q=1.4×2=2.8KN/m合计:p=g+q=6.99KN/m计算弯矩时，考虑钢筋混凝土泊松比的影响，取1/6或0.2，本计算中取0.2。-158- 第十章楼板设计10.5弯矩计算⑴.A区格：图10-3A区格板作用的计算简图①．求跨内最大弯矩，作用下按四边固定查表，得换算成时，作用下按邻边简支、邻边固定查表，得-158- 第十章楼板设计换算成时，叠加后：②．支座中点固端弯矩，⑵．E区格：图10-4E区格板作用的计算简图①．求跨内最大弯矩，-158- 第十章楼板设计②.支座中点固端弯矩：，10.6配筋计算取1m板宽计算。表10-1跨中配筋计算截面位置M(KN·m)3.941.260.891.780.0430.0140.0090.0190.9780.9930.9950.990186.558.741.483.2实配钢筋A8@125A8@125A8@125A8@125表10-2支座配筋计算截面位置X向Y向AEAEM(KN·m)7.452.305.103.04-158- 第十章楼板设计0.0810.0250.0560.0330.9570.9870.9710.983360.4107.9243.2143.2实配钢筋A8@125A8@125A8@125A8@125-158-第十一章次梁设计-158- 第十一章次梁设计第十一章次梁设计由于超过五跨且各跨跨度、荷载均相同，故按照五跨的等跨连续梁计算。11.1荷载计算次梁自重0.25×0.45×0.25=2.81KN/m次梁粉刷0.02×（0.45-0.1）×17×2=0.24KN/m次梁上填充墙自重0.2×(3.3-0.45)×11.8=6.73KN/m次梁上墙粉刷0.02×(3.3-0.45)×17×2=1.94KN/m汇总：板传来的永久荷载：折算成均布得：活载：折算成均布荷载：荷载总设计值：11.2计算简图按塑形内力重分布设计：计算跨度：-158- 第十一章次梁设计图11-1次梁计算简图11.3内力计算弯矩设计值：剪力设计值：11.4承载力计算⑴.正截面受弯承载力，跨内按T形截面计算，翼缘宽度取，，三者中的较小值，取。-158- 第十一章次梁设计属于第一类T型截面。次梁正截面受弯承载力计算见表11-1。-158- 第十一章次梁设计表11-1次梁正截面受弯承载力计算截面A1B2C弯矩设计值（KN·m）-48.5483.21-105.9072.81-83.21或0.084<0.350.029<0.350.195<0.350.026<0.350.150<0.35或343.3572.1795500609选配钢筋（mm2）2C163C164C162C183C16，满足最小配筋率的要求。-158- 第十一章次梁设计-158- 第十一章次梁设计⑵．斜截面受剪承载力：①．验算截面尺寸：，属于一般梁截面尺寸满足要求。②．计算腹筋：采用A8双肢箍，计算B左侧截面。，可按照构造配箍。截面高度在300～500的梁，箍筋最大间距200mm。取S=200mm，沿梁全长布置。，满足最小配箍率的要求。-158-第十二章基础设计-158- 第十二章基础设计第十二章基础设计12.1基础底面积的确定1.基本资料：混凝土C30，基础底板采用HRB335级钢筋，室内外高差600mm，基础埋置深度为2.1m，。2.荷载计算：基础承载力计算时，采用荷载标准值组合。取恒+0.9（活+风）或恒+活中较大者。以轴线2为计算单元进行基础设计，上部结构传来柱底荷载标准值为：边柱柱底：中柱柱底：底层墙、基础连梁传来的荷载标准值：墙重：外墙：±0.000以上：采用轻质混凝土砌块：0.24×2.7×3.6=1.94KN/m±0.000以下：采用黏土砖：0.24×1.6×19=7.30KN/m内墙：±0.000以上：0.2×2.85×3.6=2.05KN/m±0.000以下：0.2×1.6×19=6.08KN/m-158- 第十二章基础设计基础连梁重：0.25×0.4×25=2.5KN/m,柱A基础底面：柱B基础底面：3.确定基础底面面积：图12-1土层分布及埋深⑴.A柱：①．初估基底尺寸：由于基底尺寸未知，持力层土的承载力特征值先仅考虑深度修正，由于持力层为粉质粘土，故取。-158- 第十二章基础设计考虑偏心荷载的作用，将基底面积扩大1.1倍：设，，取。②．按持力层强度验算基底尺寸：基础及回填土重：基础的总垂直荷载：总荷载偏心：基底边缘最大应力：满足要求。⑵.B柱：因B、C轴间距仅2.4m，B、C柱分别设为独立基础场地不够，所以将两根柱做成联合基础。因为两柱荷载对称，所以联合基础近似可以按中心受压设计基础。设,,。-158- 第十二章基础设计3.抗震验算：⑴．荷载标准值组合：恒+0.5活+地震作用A柱：上部传来竖向力：1170.19+129.77×0.5+104.8=1339.88KN底层墙：10.63×3.6=42.26KN竖向力：上部传来弯矩：12.83+0.5×4.62+126.81=141.95KN·m底层墙：10.63×3.6×0.175=7.40KN·m弯矩：柱底剪力：B、C柱：上部传来竖向力：（1166.74+0.5157.58+171.6）×2=2834.26KN底层墙：10.63×3.6×2=84.53KN⑵．A柱基础持力层强度验算：基底形心处竖向力：弯矩：偏心距：满足要求。-158- 第十二章基础设计⑶．（B、C）柱基础持力层强度验算：12.2基础结构设计⑴．荷载设计值：基础结构设计时，应按荷载效应基本组合的标准值计算。A柱：（B、C）柱：⑵．A柱：①．基底净反力：基础剖面尺寸如图12-2所示：-158- 第十二章基础设计图12-2基础剖面尺寸图②．基础冲切验算：则，因为，故。-158- 第十二章基础设计满足要求，基础不会发生冲切破坏。③．柱边基础弯矩计算：柱边与远侧基础边缘距离：④．配筋：1—1：选择12B16，（实配）2—2：选择14B12，（实配）注：短边钢筋放在长边钢筋内侧，故有效高度差10mm。⑶．B、C柱基础：-158- 第十二章基础设计基础高度600mm（等厚）①．基底净反力：②．基础冲切验算：图12-3B、C柱基础冲切计算简图满足要求。③．纵向内力计算：，弯矩和剪力计算结果见下图。-158- 第十二章基础设计(a)(b)弯矩图KN·m(c)剪力图KN图12-4弯矩和剪力计算结果④.抗剪验算：柱边剪力：，满足要求。⑤．纵向配筋计算：板底配筋：选择B12@200。-158- 第十二章基础设计板顶层配筋：按构造B10@200。⑥．横向配筋：柱下等效梁宽：柱边弯矩：选择7B20（实配）（布置在柱下1.16m范围内）。12.2基础连梁设计⑴．基本资料：截面尺寸：250×400mm。C30混凝土，纵向钢筋HRB335，箍筋HPB300。拉力取0.1N（N为所拉结柱子最大轴力），内力按轴心受拉计算，承受填充墙自重，按纯受弯构件进行复核。⑵．内力计算：拉力：，上部传来墙重：0.2×2.7×3.6+0.2×1.6×19=8.02KN/m⑶.配筋计算：按轴心受拉：按构造配筋：4B18（）。-158- 第十二章基础设计⑷．按受弯构件验算：①．正截面：安全。②．斜截面：复核梁截面尺寸：，属于一般梁。截面尺寸满足要求。满足要求。满足要求。-158- 结论结论本次毕业设计的题目是《南宁城市建设学院学生公寓楼设计》，共分为建筑设计和结构设计两部分。在建筑设计部分，根据建筑物的功能要求绘制出了建筑物的总平面图。首层、标准层、顶层和屋顶平面图，南、北、东、西四个立面图，两个剖面图、以及详图若干。在结构设部分，本次设计只选取了第二轴线的一品框架进行内力计算和构件截面设计。分别进行了水平荷载作用下的内力和侧移分析、竖向荷载作用下的内力分析、内力组合以及梁、柱、板、楼梯和基础的截面设计和计算配筋。其中水平荷载作用为风荷载和水平地震荷载作用，分别计算了内力并绘制弯矩、剪力和轴力图，并进行了侧移的验算。竖向荷载分为恒载和活载，分别计算了内力并绘制弯矩图、剪力图和轴力图。内力组合考虑了四种组合，包括恒载作用控制、活载作用控制、风载和地震作用下的组合。将手算结果和PKPM计算的结果进行了对比，发现还是存在着一些差距，特别是对于梁、板、柱截面的配筋。相比较而言，PKPM得计算结果更加保守。本次设计是对四年中学习的专业知识的一次综合应用，也是将理论应用于实践的一次锻炼。通过本次业设计，我不仅更加深刻理解了以前学过的专业课知识、熟悉了各种土木工程相关的各种规范，同时培养了自己独立的完成一栋建筑从建筑设计到结构设计的过程。同时得到了指导老师和同学的帮助，并最终圆满的完成了本次设计任务。本设计过程中，也锻炼了应用AutoCAD、天正建筑和PKPM等专业软件的能力，更加熟悉了软件的操作。同时也提高了对Word和Excel的运用水平。在整个毕业设计过程中，-158- 结论也遇到过许多问题，有的能够自己独立解决，有的也需要向指导老师求助。也产生过许多的小问题，但在指导老师和同学的帮助下，都得以改正。并不断地吸取同学们出错的教训，总结大家的经验，听取指导老师提出的注意事项，尽量做到设计的安全性、合理性和完整性。最难的还是整体的把握能力，例如前期的建筑施工图绘制过程中考虑到结构设计的某些方面诸如截面尺寸等，会避免在后期的结构设计中更改截面尺寸而带来的修改建筑施工图的问题。在设计过程中，我感触最深的还是将理论运用于实际工程的过程，能够在实践中发现不足并弥补和解决。最具挑战性的是如何将建筑设计和结构设计两个部分揉合成一个整体，最大限度地满足安全、经济、美观、适用的设计原则，同时有利于施工。这个过程，需要有扎实的理论基础，其次还需要有大胆的设计构思，而且需要耐心地反复推敲。在遵循规范要求的前提下，寻找最佳的设计方案并最终运用于设计中。总之，通过此次毕业设计，锻炼了我综合运用知识并解决实际工程问题的能力，将会对我以后的工作产生极大的指导和帮助。-158- 结论-158-结论-158-参考文献参考文献[1]11G101-1.国家建筑标准设计图集[S].北京:中国建筑工业出版社，2011.[2]11G101-2.国家建筑标准设计图集[S].北京:中国建筑工业出版社，2011.[3]GB/T50104-2001.建筑制图标准[S].北京:中国计划出版社，2002.[4]GB/T50001-2010.房屋建筑制图统一标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2012.[5]GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2011.[6]GB50009-2012.建筑结构荷载规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2012.[7]GB50011-2010.建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2010.[8]GB50223-2008.建筑工程抗震设防分类标准[S].北京:中国建筑工业出版社，2010.[9]GB50045-2005.高层民用建筑设计防火规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2005.[10]GB50007-2010.建筑地基基础设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社，2012.[11]GB50068-2010.结构可靠度设计统一标准.[S].北京:中国建筑工业出版社，2012.[12]朱彦鹏.混凝土结构设计[M].上海:同济大学出版社，2012.[13]祝英杰，刘伯权.建筑抗震设计[M].北京:中国电力出版社，2011.[14]尚守平，周福霖.结构抗震设计[M].北京:高等教育出版社，2014.[15]沈浦生，梁兴文.混凝土结构设计原理[M].北京:高等教育出版社，2014.[16]王万江，金少荣，周振轮.房屋建筑学[M].重庆:重庆大学出版社，2013.[17]钱稼茹，赵作周，叶列平.高层建筑结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社，2014.[18]周景星，李广信，虞石民，等.基础工程[M].北京:清华大学出版社，2014.[19]徐秀丽，叶艳华.混凝土框架结构设计[M].北京:中国建筑工业出版社，2008.[20]李星荣，秦斌.PKPM结构系列软件应用与设计实例[M].北京:机械工业出版社，2014.-158- 参考文献-158-参考文献-158-致谢致谢毕业设计已经接近尾声了,同时也意味着我的大学生活将要结束,借此机会对大学四面里给与我帮助的人表示感谢。首先要感谢的是那些给我们上过课又或者没上过课的老师们，感谢你们给我们创造了良好的学习氛围并给与我们殷切的指导。此外还要感谢陪伴了我大学四年的同学们，成长的道路上一直有你们相伴。在本次毕业设计的过程中，指导老师给与了我们很大的帮助，在我们遇到问题时都及时给予了解答，从而使得我们能够顺利的完成了毕业设计。同时提高了我们毕业设计的质量，加快了毕业设计的进程。我在此向认真负责、无私奉献的指导老师们表示衷心的感谢！谢谢你们！同时，也得到了许多同学的帮助，也在此表示感谢。在本设计的设计过程中，我虽力求科学性、准确性和系统性，但由于设计水平和设计时间有限，难免会有不妥和疏忽，恳请各位老师批评指正。再次感谢在此次毕业设计过程中支持和帮助过我的老师和同学！-158-'