本科毕业论文---西安正大宾馆设计土木工程计算书正文.doc

'本科毕业设计(论文)题目：西安正大宾馆设计II 毕业设计（论文）任务书1.毕业设计（论文）题目:西安正大宾馆设计2.题目背景和意义：本工程位于西安市北郊，其主要使用功能是住宿，结构形式是框架结构。总建筑面积为：4000㎡左右，建筑层数为5层；建筑抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值0.20g,第一组，特征周期为0.35s；建筑场地平坦，无不良土质现象，场地类别为二类，该处地表有0.4—0.9m的回填土，fk=50~60KPa；其下为黄土状土（粉质粘土），可塑，局部硬塑，不具湿陷性，属于压塑性土，厚2.7—3.9m，地基容许承载力fk=200KPa；其下为粉砂粉细砂，未穿透，厚度大于25m,fk=180KPa；Es=14.5MPa。常年地下水位低于地下9.5m，对混凝土无腐蚀性，土壤平均容重：=19.5KN/m³；土壤最大冻结深度为45㎝。基本雪压为0.20KN/㎡，基本风压为0.35KN/㎡，室内外高差为600㎝。3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）：1>建筑设计(1)建筑总平面布置应考虑到和周围环境（绿化、道路、相邻建筑）的关系，根据使用要求确定各个房间的位置，交通疏散须符合防火规范。建筑造型和建筑立面应美观、大方，反映时代特色。(2)完成以下建筑设计图：①各层平面图（比例1:100～1:200），绘制底层平面图、标准层平面图、顶层平面图；标三道尺寸（外包尺寸、轴线尺寸、门窗洞口、墙段尺寸）及外部、内部必要尺寸；标注定位轴线及编号、剖切号、剖切线、各房间名称、指北针、门窗编号、地面和楼地面标高等。②各主要立面图（比例1:100～1:200），绘出南向、北向或东向等2～3个立面图，标明立面处理，门窗形式、墙面装饰及雨水管位置等；③剖面图（比例1:100～1:200），剖切有代表性部位（应包括楼梯）绘制1～2个剖面图，图中需标注室外地面至女儿墙压顶、层高尺寸、细部尺寸（勒角、窗台、窗高、檐口等），表示屋面、楼面、楼梯等主要构造，标注室外地坪、室内地面、楼面、楼梯平台、窗台、屋面等标高。(3)编写建筑设计说明书。详细说明建筑部分的设计构思和设计细节，如总平面图、平面设计、立面造型、剖面处理方法等。2>结构设计(1)结构选型和结构布置，根据建筑设计和结构承重、抗震方面的要求，以及场地地质条件，施工设计条件等，合理进行结构选型和结构布置，包括统一结构编号，确定构件定位尺寸，确定柱网布置，结构形式，及伸缩缝、 沉降缝或抗震缝的位置，绘制结构平面布置图。(2)结构计算①选择有代表性的一榀横向框架进行设计计算：从确定框架计算草图、荷载计算、内力分析计算（恒载、活载、地震力作用下内力计算）、内力组合到配筋计算和构造措施；②进行楼梯或现浇板的配筋计算；(3)绘制结构施工图：标准层结构平面布置图(包括板及次梁);一榀横向框架的配筋详图(包括框架梁、框架柱)；标准层楼板配筋图，楼梯配筋图。(4)编制结构设计说明书和计算书：说明结构选型和结构布置的理由及实际依据，列出结构计算的各步骤和主要计算过程及全部计算结果。4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）：设计的基本要求:1>总平面设计合理。2>要有良好的建筑造型，体现建筑自身特征。3>设计方案合理，计算方法正确，计算数据准确。4>计算书格式应符合标准，书写工整，文字简练，条理清楚。5>施工图必须符合制图标准，能正确、准确表达设计意图，图面布置协调、清楚、整洁。进度安排:建筑设计12-13（1）第12周-第14周各层房屋的结构选型、结构方案及布置12-13（1）第15周-第16周荷载计算12-13（1）第17周-第18周结构计算12-13（1）第19周，12-13（2）第2周-第4周绘制施工图12-13（2）第5周-第7周答辩12-13（2）第8周5.毕业设计（论文）的工作量要求①图纸（幅面和张数）：建筑图7张,结构图4张②其他要求：论文字数：20000字外文翻译字数：3000字参考文献篇数：15篇以上指导教师签名：年月日学生签名：年月日系主任审批：年月日 西安正大宾馆设计摘要本设计研究的内容是西安正大宾馆，包括建筑设计和结构设计。在设计中认真贯彻“适用、安全、经济、美观”的设计原则，进一步掌握结构和施工中的全过程、基本方法和步骤。本工程为多层建筑。主楼标高17.1m，总建筑面积4162.6m2，本建筑防火等级为二级，抗震设防烈度为8度。工程结构设计采用框架结构，结构设计按纵横向框架承重分析。设计包括结构部分、楼梯等。根据任务书定出各层平面图及平面布置，在进行构件截面估算和荷载计算后，选取一榀框架进行计算，计算内容包括框架梁柱截面尺寸的选取及线刚度的计算；地震作用下梁端柱端弯矩、剪力的计算；梁柱配筋计算。在手算后，还使用CAD、Word、Excel等工具进行电脑输入，并对手算的结构进行了分析和检查。最后依据计算结果，结合相应的结构构造要求，绘制建筑施工图和结构施工图，写出相应的设计说明以及结构设计计算书。关键词：框架结构；抗震；结构设计；内力计算II TheDesignofXi’anZhengdaHotel’sBuildingAbstractThisdesignisforXi’anZhengdahotel’sbuilding，includingstructuraldesignandconstructiondesign.Inthedesign,conscientiouslyimplementtheapplicablesecurity,economic,aestheticdesignprinciples,andfurtherunderstandthewholeprocessoftheorganizationaldesignofthestructureandconstruction,thebasicmethodsandprocedures.Accordingtovariousdesignspecification,thisengineeringdesigncombineslocalgeological,climaticandwaterconditionssothattheoutputmeetsdesignstandards,customerrequirementsandeconomicrationality.Thedesignobjectisafive-floorcomprehensiveofficebuilding.Theheightofmainbuildingis16.50m.Totalconstructionareais4082.4m2.Thebuilding"sfireresistantlevelissecond,andhaseightdegreeofseismicfortificationintensity.Frameconstructionisadoptedfortheengineeringconstructiondesign.Theload-bearinganalysisisbasedonverticalandhorizontalframework.Thedesignincludestheconstructionofthestructure,andthestairsandsoon.Accordingtorequirements,theflatlayoutplanofeachfloorisdesigned.Aftercomponentcross-sectionestimationandloadcalculation,choosepartofthemainframeforcalculating.Thecalculatingincludesselectingthesectionsizeoftheframeworkandstiffnesscalculation;earthquakebeamendcolumnendmoment,shearforcecalculation;beamsreinforcementcalculation.FinallyuseCAD,Word,Excelandothertools,computeinput,andcalculatethestructureofrivaloperatorstoanalyzeandcheck.Finalresults,combiningthestructuralrequirements,drawingstructureconstructionplansandarchitecturalplans,writeouttheappropriatedesignandstructuraldesigncalculations.KeyWords：Framestructure;seismic;structuraldesign;internalforcecalculationIIII1西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）21西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）V 1西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）目录1绪论11.1建筑设计背景11.1.1建筑概况11.1.2设计资料及设计依据11.2建筑方案及方案说明11.2.1建筑方案初步设计11.2.2建筑施工图设计21.3课题研究的意义22结构布置32.1结构布置32.1.1柱网布置32.1.2初选截面尺寸33计算截面的确定64框架结构刚度参数计算84.1梁柱线刚度计算84.2柱的抗侧刚度计算85荷载计算125.1恒载标准值计算125.2活荷载标准值计算145.3荷载分类155.4重力荷载代表值156内力计算166.1横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算166.1.1横向自振周期计算166.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算166.1.3水平地震作用下的位移验算186.1.4水平地震作用下框架内力计算186.1.5作水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图206.2竖向荷载作用下框架结构的内力计算236.2.1计算单元237内力组合317.1结构抗震等级31V 1西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）7.2框架的内力组合317.3框架梁内力组合317.4框架梁内力组合357.4.1柱端弯矩M和轴力N组合的设计值357.4.2柱端剪力组合和设计值的调整397.4.3柱端弯矩设计值的调整398截面设计及配筋计算428.1框架梁428.1.1梁正截面受弯承载力计428.1.2梁斜截面受弯承载力计算448.2框架柱468.2.1剪跨比和轴压比验算468.2.2柱正截面承载力计算468.2.3柱斜截面承载力计算518.3框架梁柱节点核芯区截面抗震验算529楼板设计549.1楼板类型及设计方法的选择549.2弯矩计算549.3截面设计5610楼梯设计5810.1梯段板设计5810.1.1荷载计算5810.1.2内力计算5810.1.3截面设计5810.2平台板设计5910.2.1荷载计算5910.2.2内力计算5910.2.3截面设计5910.3平台梁设计5910.3.1荷载计算5910.3.2截面设计60设计心得61参考文献62致谢63V 1西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）毕业设计（论文）知识产权声明64毕业设计（论文）独创性声明65V1西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）21西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）21西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）21西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）21西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）2 1绪论1绪论1.1建筑设计背景1.1.1建筑概况设计题目：西安正大宾馆设计建筑层数：五层建筑面积：4162.6m2建筑总高度：17.1m结构类型：现浇混凝土框架结构1.1.2设计资料及设计依据(1)建筑物设计使用年限50年建筑场地平坦，无不良土质现象，场地类别为二类，该处地表有0.4—0.9m的回填土，fk=50~60KPa；其下为黄土状土（粉质粘土），可塑，局部硬塑，不具湿陷性，属于压塑性土，厚2.7—3.9m，地基容许承载力fk=200KPa；其下为粉砂粉细砂，未穿透，厚度大于25m,fk=180KPa；Es=14.5MPa。常年地下水位低于地下9.5m，对混凝土无腐蚀性，土壤平均容重：=19.5KN/m³；土壤最大冻结深度为45㎝。(2)抗震设防：抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值0.20g,第一组。设计特征周期为0.35s，建筑场地类别为Ⅱ类，抗震设防类别为Ⅱ类，抗震等级为二级。(3)建筑耐火等级为二级，屋面防水Ⅱ级。(4)结构环境类别：一类环境。1.2建筑方案及方案说明1.2.1建筑方案初步设计根据使用功能及条件，确定建筑方案，进行初步设计，绘出平、立、剖面草图经指导老师修改后进行下一步设计。建筑总平面布置应考虑到和周围环境(相邻建筑、绿化及道路)的关系，要求平面布置紧凑，人流路线合理，满足防火要求，房间的采光通风及保温隔热等均需满足功能要求，建筑造型和建筑立面要求美观、大方，体现时代特色。在完成平、立、剖草图时做了一下处理手法：(1)柱网尺寸采用7.2m×6.6m标准间开间3.6m,进深为6.6m。厕所布置在2 1西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）每个房间里面。(2)主要房间平面设计房间门设置：根据人流的多少和搬进房间设备的大小取门宽为1200mm，开启方向朝房间内侧。走道两端的门采用等宽双扇门，大厅的门采用两个双扇玻璃门。房间窗设置：房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求。(3)防火设计该建筑为高度不超过24m的多层建筑，防火等级为二级，将每一层划分为一个防火区间，则每层长度50.4m小于允许长度150m，每层的建筑面积816.5m2小于最大允许面积2500m2。该建筑设有两部楼梯，满足防火规范要求。1.2.2建筑施工图设计建筑设计和结构设计互相影响、互相配合、互相制约，所以，在绘制建筑施工图过程中，一定要参考结构验算和构造要求，遇到问题及时修改。在施工图设计过程中，一定要结合相关的规范考虑全面，按照制图统一标准绘制，节点细部构造要细心绘制，尺寸标注、做法标注及一些说明要符合要求。设计深度应满足施工、安装及预算要求，图面应详尽表现建筑物的各有关部分。建筑设计说明书，说明工程概况及设计依据、设计意图、建筑规模、要求、建筑方案及方案说明、设计依据和设计原则、经济技术指标等。1.3课题研究的意义通过西安正大宾馆设计，综合运用所学过的基础理论和专业知识，锻炼查阅相关规范和资料进行综合楼建筑方案设计和框架结构在抗震设防烈度为8度时的结构计算，熟悉工程设计的内容和程序，提高分析和解决工程实际问题及绘制施工图的能力。21西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）2 1西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）2结构布置2.1结构布置（1）根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面、立面和剖面设计，主体结构共5层。（2）结构采用双向承重，整体性和受力性能都很好。（3）外墙采用240mm砖墙，内墙采用240mm砖墙。（4）混凝土等级选用：梁、板、柱均选用C30。2.1.1柱网布置图2.1柱网布置图2.1.2初选截面尺寸(1)框架梁截面尺寸纵向框架梁h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×7200=600mm~900mm取h=650mmb=(1/2~1/3)×h=(1/2~1/3)×650=217mm~325mm取b=300mm横向框架梁ABCD跨h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×6600=550mm~825mm取h=650mmb=(1/2~1/3)×h=(1/2~1/3)×650=217mm~325mm取b=300mm2西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）BC跨h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×3000=250mm~375mm取h=300mm38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）次梁h=(1/8~1/12)×l=(1/8~1/12)×6600=550㎜~825㎜取h=600mmb=(1/2~1/3)×h=(1/2~1/3)×600=200㎜~300㎜取b=300mm表2.1梁截面尺寸(mm)层数混凝土等级横梁(b×h)次梁(b×h)纵梁(b×h)AB跨、CD跨BC跨1-5C30300×650300×400300×600300×650(2)柱截面尺寸估算柱截面尺寸根据柱的轴压比限值，按公式计算1)根据《建筑抗震设计规范》，结构形式是框架结构，抗震设防烈度为8度，建筑物高度17.0m<24m,查得抗震等级为二级，确定柱轴压比限值为0.8。2)Ac≥N/μfc(2.1)柱组合的轴压比设计值N=βAgn(2.2)①：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数,边柱取1.3，内柱取1.25。g折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取14kN/m2。n为验算截面以上的楼层层数。A柱的负荷面积。fc为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。图2.2框架结构的计算简图中柱：A1=7.2×(6.6/2+3.0/2)=34.56m2边柱:A2=7.2×6.6/2=23.76m2一层：中柱Ac≥N/µfc=βAgn/μfc=(1.25×34.56×14×1000×5)/(0.8×14.3)=282089mm2边柱Ac≥N/μfc=βAgn/µfc=(1.3×23.76×1000×14×5)/(0.8×14.3)=201694mm238 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）根据上述计算结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面取中柱b×h=600mm×600mm边柱b×h=600mm×600mm表2.2柱截面尺寸(mm)层次混凝土等级b×h(mm2)1-5C30600×60038西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）3计算截面的确定（1）框架各构件在计算简图中均用单线条代表，各单线条代表构件形心轴所在的位置线（2）梁的跨度=该跨左右两边柱截面形心轴线之间的距离（3）底层柱高=从基础顶面算至楼面标高处（4）中间层柱高=从下一层楼面标高至上一层楼面标高（5）顶层柱高=从顶层楼面标高算至屋面标高（6）当上、下柱截面发生改变时，取截面较小的截面形心轴线作为计算简图上的柱单元一层~五层：横跨AB、CD跨：6600+120+100-600=6220mmBC跨：3000-120+600=3480mm纵跨1-2轴7-8轴：7200+120-300=7020mm2-7轴：7200mm柱高：底层柱高：3.3+0.45+0.65=4.4m2-5层柱高：3.3m38西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）图3.1横向框架计算简图38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）图3.2纵向框架计算简图38西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）4框架结构刚度参数计算4.1梁柱线刚度计算在框架结构中，可将现浇楼面视作梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取I=1.5I0，对中框架梁取I=2I0。截面惯性矩I0=bh3/12。框架梁线刚度为ib=EcI0/l，其中EC为混凝土弹性模量，L为梁的计算跨度。表4.1横梁线刚度ib计算表类别层次Ec（N/mm2）b×h(mm×mm)I0（mm4）L(mm)ib=EcI0/l（kN·mm）1.5EcI0/l（N·mm）2EcI0/l（N·mm）AB跨1-53.0×104300×6506.9×10962203.1×10104.7×10106.3×1010BC跨1-53.0×104250×4001.33×10934801.33×10102×10102.66×1010柱的线刚度iC=ECIB/l。其中Ie为柱的截面惯性矩，HC为柱的计算高度。表4.2柱的线刚度计算表层次Ec（N/mm2）b×h（mm×mm）HC(m)Ie（mm4）iC=EcI0/l（kN·mm）13.0×104600×6004.401.08×10107.36×10102-53.0×104600×6003.301.08×10109.82×1010令i2-6=1.0，则其余各层杆件的相对线刚度为：i´1-AB=0.64，i´1-BC=0.27，i´2-5AB=0.64，i´2-5BC=0.27,i´1=0.75作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。4.2柱的抗侧刚度计算根据梁柱的线刚度比的不同，框架柱可分为中柱，边柱柱抗侧移刚度：D=αc×12×ic/h2①：αc柱抗侧移刚度修正系数38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）表4.3柱侧移刚度修正系数表位置边柱中柱αc简图K简图K一般层底层边框架柱侧移刚度D值(1)1层边柱（A-1、A-8、D-1、D-8）=4.7/7.36=0.64=(0.5+0.64)/(2+0.64)=0.43D==0.43×7.36×1010×12/44002=1.96×104N/mm中柱（B-1、B-8、C-1、C-8）=(4.7+2.66)/7.36=1=(0.5+1)/(2+1)=0.5D==0.5×7.36×1010×12/44002=2.28×104N/mm(2)2-5层边柱（A-1、A-8、D-1、D-8）=4.7/9.82=0.48=0.48/(2+0.48)=0.2D==0.2×9.82×1010×12/33002=2.2×104N/mm中柱（B-1、B-8、C-1、C-8）=(4.7+2.66)×2/(9.82×2)=0.7438 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）=0.74/(2+0.74)=0.27D==0.27×9.82×1010×12/33002=2.9×104N/mm表4.4边框架柱侧移刚度D值kN/mm层次边柱（4）根边柱（4）根ΣDαcDCαcDC2-50.480.2220000.740.272900020400010.640.431960010.522800169600中框架柱侧移刚度D值(1)1层边柱（A-2~A-7、D-2~D-7）=6.3/7.36=0.86=(0.5+0.86)/(2+0.86)=0.48D==0.48×7.36×1010×12/44002=2.19×104N/mm中柱（B-2~B-7、C-2~C-7）=(4.7+2.66)/7.36=1=(0.5+1)/(2+1)=0.5D==0.5×7.36×1010×12/44002=2.28×104N/mm(2)2-5层边柱（A-2~A-7、D-2~D-7）=4.7/9.82=0.48=0.48/(2+0.48)=0.2D==0.2×9.82×1010×12/33002=2.2×104N/mm中柱（B-1、B-8、C-1、C-8）=(4.7+2.66)×2/(9.82×2)=0.74=0.74/(2+0.74)=0.27D==0.27×9.82×1010×12/33002=2.9×104N/mm38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）表4.5边框架柱侧移刚度D值kN/mm层次边柱（12）根中柱（12）根ΣDαcDCDC×12αcDCDC×122-50.480.2220002640000.740.272900034800061200010.860.482190026280010.522800273600536400将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即为各层间侧移刚度∑D表4.6层间侧移刚度kN/mm层次12-5∑D706000816000ΣD1/ΣD2=706000/816000=0.87>0.7,故该框架为横向规则框架。38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）5荷载计算5.1恒载标准值计算（1）屋面(不上人)：防水层(刚性)：30mm厚C20混凝土防水1.00kN/m2防水层(柔性)：三毡四油铺小石子0.40kN/m2找平层：20mm厚水泥砂浆20×0.02=0.40kN/m2找坡层：40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平0.04×14=0.56kN/m2保温层：80mm厚矿渣水泥14.5×0.08=1.16kN/m2结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=3.00kN/m2抹灰层：10mm厚混合砂浆17×0.01=0.17kN/m2合计：6.69kN/m2屋面的面积取到墙外包尺寸线屋面荷载：（50.4+0.24）×（16.2+0.24）×6.69=5677m2（2）各层走廊及楼面大理石面层，水泥砂浆擦缝30mm厚1：3干硬性水泥砂浆，面上撒2mm厚素水泥1.16kN/m2水泥浆结合层一道结构层：120mm厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=3.00kN/m2抹灰层：10mm厚混合砂浆17×0.01=0.17kN/m2合计：4.33kN/m2一层~五层楼面荷载：（50.4+0.24）×（16.2+0.24）×4.33=3674m2（3）梁、柱梁净跨计算横梁1层：ABCD跨6600+120+100-600×2=5640mmBC跨3000-240=2760mm2层~5层：ABCD跨6600+120+100-600×2=5640mmBC跨3000-240=2760mm38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)纵梁1层：1-2跨7-8跨7200+120+300-600×2=6420mm2-7轴之间梁跨7200-600=6600mm2层~5层：1-2跨7-8跨7200+120+300-600×2=6420mm2-7轴之间梁跨7200-600=6600mm次梁：6600+120+100-300×2=6220mm柱净高可取层高减去板厚表5.1梁、柱重力荷载代表值层数构件b/mh/mr/（kN/m3）βg/(kN/m)li/mnGi/kNΣGi/（kN）1~5ABCD跨0.300.65251.055.125.64185201947BC跨0.250.40251.052.662.76859纵梁边跨0.300.65251.055.175.648956中跨6.6020次梁0.300.60251.054.736.2214412柱10.600.60251.109.904.2832135613562-53.1810071007①：β为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增加系数。g表示单位长度构件重力荷载。n为构件数量。②：梁长度取净跨，柱长度取净高。③：对现浇板肋梁楼盖，因为板自重已计入楼面（屋面）的恒荷载中，故计算梁自重时高度应取梁原厚减去板厚。（4）墙、门、窗外墙采用240mm粘土空心砖，外墙面贴瓷砖（0.5KN/m）,内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为0.5+15×0.24+17×0.02=4.44kN/m2.内墙为240mm粘土空心砖，内墙两侧均为20mm抹灰，则内墙单位面积荷载为15×0.24+17×0.02×2=4.28kN/m2.房间门采用木门（单位面积重力荷载为0.2kN/m2），窗采用铝合金门窗（单位面积重力荷载为0.4kN/m2），底层入口处：两侧门用钢铁门（单位面积重力荷载为0.4kN/m2）中间门用钢塑玻璃门（单位面积重力荷载为0.4kN/m2）。面积计算：1层：外墙：[5.64×4×(3.3-0.65)+2.76×(3.3-0.4)×2-1.8×2.4×2+(7.2-0.3-0.48)×(3.3-0.65)×8+6.6×(3.3-0.65)×4+6.36×(3.3-0.65)×238 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)-13×2×1.8×1.5-1.8×2.4×2]×4.4=1003.57m2内墙：[6.6×(3.3-0.65)×4×2+(6.6-0.48×2)×(3.3-0.65)×12-4×1.2×2.1+6.42×(3.3-0.65)×6+3.3×(3.3-0.65)×2-18×2.1×2.1]×4.28=1638.2m2门窗：18×1.2×2.1×0.2+1.8×2.4×4×0.4+26×1.8×1.5×0.4=44.06m2总重：2685.8kN2层~5层：外墙：[5.64×4×(3.3-0.65)+2.76×(3.3-0.4)×2-1.8×2.4×2+(7.2-0.3-0.48)×(3.3-0.65)×8+6.6×(3.3-0.65)×4+6.36×(3.3-0.65)×2-13×2×1.8×1.5-1.8×2.4×2]×4.4+0.4×(1.8×1.5×2)×2-(2×1.8×2.4)×0.4×2=1029.1m内墙：[6.6×(3.3-0.65)×4×2+(6.6-0.48×2)×(3.3-0.65)×12-4×1.2×2.1+6.2×(3.3-0.65)×6+3.3×(3.3-0.65)×2-18×2.1×2.1+6.96×(3.3-0.65)-2×1.2×2.1]×4.28=1695.57m2门窗：22×1.2×2.1×0.2+30×1.8×1.5×0.4=43.49m2总重：2735.8kN（5）女儿墙水刷石外墙面0.5×2=1kN/m2240mm厚现浇钢筋混凝土0.24×25=6kN/m2合计：7kN/m2图5.1女儿墙尺寸图女儿墙面积：(50.4+16.2)×2×0.5=66.6m266.6×7=466.2kN5.2活荷载标准值计算（1）屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查的数值：不上人屋面均布荷载标准值0.5kN/m2综合楼楼面均布荷载标准值2.0kN/m2楼梯、走廊均布荷载标准值2.5kN/m238 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)2层~5层均布活荷载：(3.0-0.2)×(50.4-0.24)×2.5+(7.2-0.2)×(6.6-0.12-0.10×2.5+(3.6-0.12-0.1)×(6.6-0.2-0.1)×2.5+(50.4-7.2)×6.6×2×2.0=1658.2kN屋面均布活荷载：(50.4-0.240×(16.2-0.24)×0.5=400.27kN（2）屋面雪荷载标准值Sk=μs0=1.0×0.25kN/m2=0.25kN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。5.3荷载分类将各层各构件荷载分类，计算各层何荷载代表值，列入表中其中各层自重为：楼面恒载、50%楼面均布活荷载、纵横梁自重、楼面上下各半层的柱及纵横墙体自重和门窗。顶层自重为：屋面恒载、50%屋面雪荷载、纵横墙自重、半层柱自重、上下半层墙体自重。表5.2重力荷载代表值计算表kN层次梁柱板墙门窗活荷载ΣGi119471356367426864482910571219471007367427364382910236319471007367427364382910236419471007367427364382910236519475045677273643200115805.4重力荷载代表值38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)图5.2各质点的重力荷载代表值38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)6内力计算6.1横向水平地震作用下框架结构的内力和位移计算6.1.1横向自振周期计算T1=1.7ψT（uT）1/2（6.1）①：uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。②：ψT结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.7。③：uT按以下公式计算：VGi=ΣGk（6.2）（∆u）i=VGi/ΣDij（6.3）uT=Σ（∆u）k（6.4）Dk为集中在k层楼面处的重力荷载代表值VGi为把集中在各层楼面处的重力荷载值视为水平荷载而得的第i层的层间剪力ΣDij为第i层的层间侧移刚度。（∆u）i，（∆u）k为第i.k层的层间侧移。表6.1结构顶点的假想侧移计算层次Gi（kN）VGi（kN）ΣDi（N/mm）∆ui（mm）ui（mm）5115801158086000013.41944102362181686000024.8180.63102363205286000036.2155.82102364228886000047.6119.6110571528597100007272T1=1.7ψT（uT）1/2=1.7×0.7×(194×10-3)1/2=0.52s6.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算根据《建筑设计抗震规范》（GB50011—2010）规定，对于高度不超过40米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀的结构，以及近似于单38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)质点体系的结构，可以采用底部剪力法等简化方法计算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法计算抗震作用。Fek=а1Geq（6.5）Geq=0.85ΣGi=0.85（11580+10236×3+10571）=44930.2kN根据设计基本地震加速度为0.2g，场地类别为二类，设计地震分组为第一组，查得场地特征周期值Tg=0.35s。抗震设防烈度为8度，查的水平地震影响系数最大值аmax=0.20。计算地震影响系数а1=（Tg/T1）0.9аmax=（0.35/0.52）0.9×0.16=0.14FEk=а1Geq=0.14×44930.2=6290.2kN因1.4Tg=1.4×0.35=0.49sλΣGj，查得λ=0.032表6.3水平地震剪力验算表层次Gi（kN）ΣG（kN）0.032ΣG（kN）Vi（kN）51158011580370.56<1224.241023621816688.4<2040.3310236320521003.9<2652.4210236422881319.5<3128.5111571528591646.9<3410.5因此水平地震剪力按计算结果计算。水平地震作用下框架结构的层间位移△ui和顶点位移ui的计算：∆ui=Vi/ΣDij（6.7）ui=Σ∆uk（6.8）各层的层间弹性位移角的计算θe=∆ui/hi（6.9）表6.4横向水平地震作用下的位移验算层次Vi（kN）ΣDi（N/mm）（∆u）i（mm）ui（mm）hi（mm）θe=（∆u）i/hi51224.28600001.415.3133001/232442040.38600002.3713.8933001/139232652.48600003.0811.5233001/107123128.58600003.648.4433001/90713410.57100004.84.8044001/917由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/907<1/550，满足要求。6.1.4水平地震作用下框架内力计算以框架布置图中1轴线横向框架内力计算为例说明计算方法，其余框架内力计算略。i层j柱分配到的剪力Vij以及该柱上下端的弯矩Mbij和Muij的计算(6.10)Mbij=Vij×yh(6.11)38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)Muij=Vij（1﹣y）h(6.12)y=yn+y1+y2+y3(6.13)①：Dij为i层j柱的侧移刚度。h为柱的计算高度。y框架柱的反弯点高度比。yn框架柱的标准反弯点高度比。y1为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。y2、y3为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。本例中底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其他柱均无修正。表6.5各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）层次hi（m）Vi（kN）ΣDij（N/mm）边柱Di1（N/mm）Vi1（kN）ky（m）Mbi1（kN·m）Mui1（kN·m）53.31224.28600002200031.320.480.2525.8477.5243.32040.38600002200052.190.480.3560.28111.9533.32652.48600002200067.850.480.4089.56134.3423.33128.58600002200080.030.480.50132.05132.0514.43410.57100001960094.150.640.70289.8124.28表6.6各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）层次hi（m）Vi（kN）ΣDij（N/mm）中柱Di2（N/mm）Vi2（kN）kY（m）Mbi2（kN·m）Mui2（kN·m）53.31224.28600002900041.280.740.3040.8795.3643.32040.38600002900068.800.740.4090.82136.2233.32652.48600002900089.440.740.45132.82162.3323.33128.486000029000105.500.740.50174.01174.0114.43410.57100002280090.4210.65258.6139.25梁端弯矩Mb、剪力Vb及柱轴力Ni的计算Mlb=(6.14)Mrb=(6.15)Vb=(6.16)Ni=Σ（Vlb﹣Vrb）k(6.17)38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)①：ilb和irb分别表示节点左右梁的线刚度。Mlb和Mrb分别表示节点左右梁的弯矩。Ni为柱在第i层的柱轴力，以受压为正图6.3内力示意图表6.7梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算层次边梁走道梁柱轴力MlbMrblVbMlbMrblVb边柱N中柱N577.5267.076.621.9128.2928.293.018.86﹣21.913.054137.79124.556.639.7452.5452.543.035.03﹣61.657.763194.62178.046.656.4675.1175.113.050.07-118.1114.152221.61215.796.666.2791.0491.043.060.69-185.3819.731256.33220.326.672.2292.9492.943.061.96﹣257.629.99①柱轴力的负号表示拉力。②M单位为kN·m,V单位为kN,L单位为m6.1.5作水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)图6.4横向框架弯矩图（kN）38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)图6.5梁端剪力及柱轴力图（kN）38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)6.2竖向荷载作用下框架结构的内力计算6.2.1计算单元取3轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.2m，由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影所示。计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，所以在框架节点上还作用有集中力矩。图6.6横向框架计算单元6.2.2荷载计算(1)恒载计算q1、q1·代表横梁自重，为均布荷载形式。q2、和q2·分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。P1、P2分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、女儿墙重、楼板重等重力荷载。38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)图6.7梁上作用的恒荷载5层：q1=5.12kN/mq1·=2.66kN/mq2=6.69×3.6=24.01kN/mq2·=6.69×3.0=20.07kN/mP1=[(3.6×1.8/2)×2+（3.0+6.6）×1.8/2]×6.69+7.2×6.69+7×7.2×0.6+5.12×6.6/2=179.55kNP2=[（3.6×1.8/2）×2+（3.0+6.6）×1.8/2+（3.6+2.1）×1.5/2]×6.69+7.2×5.171+5.12×6.6/2=183.49kN集中力矩M1=P1e1=179.55×（0.6﹣0.30）/2=26.56kN·mM2=P2e2=183.49×（0.6﹣0.30）/2=27.25kN·m1~4层：q1包括梁自重和其上横墙自重q1=5.12+4.28×(3.3﹣0.65)=16.46kN/mq1·=2.66kN/mq2=4.33×3.6=15.59kN/mq2·=4.33×3.0=12.99kN/mP1=[(3.6×1.8/2)×2+（3.0+6.6）×1.8/2]×4.33+7.2×5.17+[（3.3-0.65）×（7.2-0.6×2）-1.8×3.0×2]×4.44+1.8×3.0×2×0.4+5.12×6.6/2=146.55kNP2=[（3.6×1.8/2）×2+（3.0+6.6）×1.8/2+（3.6+2.1）×1.5/2×2]×4.33+7.2×5.17+5.12×6.6/2+4.28×（3.3-0.65）×（7.2-0.6×2）=224.66kN集中力矩M1=P1e1=146.55×（0.6﹣0.30）/2=21.98kN·mM2=P2e2=224.66×（0.6﹣0.30）/2=33.69kN·m（2）活荷载计算38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)图6.8梁上作用的活荷载5层：q2=3.6×0.5=1.8kN/mq2·=3.0×0.5=1.5kN/mP1=（3.6×1.8/2×2+(3.0+6.6)×1.8/2）×0.5=7.7kNP2=[3.6×1.8/2×2+(3.0+6.6）×1.8/2+(3.6+2.1）×1.5/2]×0.5=11.64kN集中力矩M1=P1e1=7.7×(0.6﹣0.30)/2=1.16kN·mM2=P2e2=11.64×(0.6﹣0.30)/2=1.75kN·m屋面雪荷载作用下：q2=3.6×0.25=0.9kN/mq2·=3.0×0.25=0.75kN/mP1=（3.6×1.8/2×2+(3.0+6.6×1.8/2）×0.25=3.85kNP2=[3.6×1.8/2×2+(3.0+6.6）1.8/2+(3.6+2.1）×1.5/2]×0.25=5.82kN集中力矩M1=P1e1=3.85×(0.6﹣0.30)/2=0.58kN·mM2=P2e2=6.885×(0.6﹣0.30)/2=0.87kN·m1~4层：q2=3.6×2.0=7.2kN/mq2·=3.0×2.0=6.0kN/mP1=（3.6×1.8/2×2+(3.0+6.6)×1.8/2）×2.0=30.8kNP2=[3.6×1.8/2×2+(3.0+6.6）×1.8/2]×2.0+(3.6+2.1）×1.5/2×2.0=46.56kN集中力矩M1=P1e1=30.8×(0.6﹣0.30)/2=4.62kN·mM2=P2e2=46.56×(0.6﹣0.30)/2=6.98kN·m38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)表6.8横向框架恒载汇总表层次q1（kN/m）q1·（kN/m）q2（kN/m）q2·（kN/m）P1（kN）P2（kN）M1（kN·m）M2（kN·m）55.122.6624.0120.07178.84183.4926.5627.251-416.462.6615.5912.99146.55224.6621.9833.69表6.9横向框架活载汇总表层次q2（kN/m）q2·（kN/m）P1（kN）P2（kN）M1（kN·m）M2（kN·m）51.8(0.9)1.5(0.75)7.7(3.85)11.645.82)1.16(0.58)1.75(0.87)1﹣47.26.030.846.564.626.98①：表中括号内数值对应于屋面荷载作用情况6.2.3内力计算（1）梁端、柱端弯矩计算q2、q2，转化成等效均布荷载计算，再与q1、q1，产生的弯矩叠加。(6.18)(6.19)(6.20)AB跨a=1.8/6.6=0.273q=(1-2×0.273+0.273×0.2732)q=0.871q恒载：5层：q2=0.871×24.01=20.91kN/mq2，=5×20.07/8=12.54kN/m固端弯矩MAB=-MBA==-(5.12+20.91)×6.6=-94.49kN/mMBC=-MCB==-(2.66+12.54)=-11.4kN/m1-4层q2=0.871×15.59=13.14kN/mq2，=5×12.99/8=8.12kN/m固端弯矩MAB=-MBA==-(13.14+8.12)/12×6.62=-77.17kN/mMBC=-MCB==-(8.12+2.66)×3.02=-8.1kN/m活载：5层：q2=0.871×1.8=1.57kN/mq2，=5×1.8/8=1.13kN/m38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)固端弯矩MAB=-MBA==-1.57×6.62/12=-5.69kN/mMBC=-MCB==-1.13×3.02/12=-0.85kN/m1-4层：q2=0.871×7.2=6.27kN/mq2，=5×6.0/8=3.75kN/m固端弯矩MAB=-MBA==-6.27×6.62/12=-22.67kN/mMBC=-MCB==-3.57×3.02/12=-2.81kN/m梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算，由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。横向框架弯矩的二次分配法竖向荷载作用下框架弯矩图图6.9框架的弯矩计算图（恒载作用下）（M单位：kN.m）38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)横向框架弯矩的二次分配法竖向荷载作用下框架弯矩图图6.10框架的弯矩计算图（活载作用下）（M单位：kN.m）（2）梁端剪力和柱轴力梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算恒载作用时的柱底轴力，要考虑柱的自重。1）恒载作用下的计算荷载引起的剪力计算：(6.21)(6.22)38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)弯矩引起的剪力计算(杆件弯矩平衡):(6.23)(6.24)柱的轴力计算：(6.25)（柱上端传来的轴力左右梁传来的剪力）2）活载作用下的计算荷载引起的剪力计算：(6.26)(6.27)弯矩引起的剪力计算(杆件弯矩平衡):(6.28)(6.29)柱的轴力计算：(6.30)(柱上端传来的轴力左右梁传来的剪力）表6.10恒载作用下梁端剪力及柱轴力（kN）层次荷载引起剪力弯矩引起剪力柱轴力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨A柱A柱VAB=VBAVBC=VCBVAB=﹣VBAVB=VCVABVBAVCBN顶N底N顶N底574.519.04﹣0.92073.5875.4219.04252.42285.15277.95310.68491.7213.73﹣0.01091.7191.7313.73523.41556.14640.8673.5391.7213.73﹣0.18091.5491.913.73794.23826.961003.821036.6291.7213.73﹣0.18091.5491.913.731065.51097.781366.841399.6191.7213.73﹣0.62091.1092.3413.731335.431378.831730.31773.738 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)表6.11活载作用下梁端剪力及柱轴力（kN）层次荷载引起剪力弯矩引起剪力柱轴力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨A柱A柱VAB=VBAVBC=VCBVAB=﹣VBAVB=VCVABVBAVCBN顶=N底N顶=N底54.321.13﹣0.0104.314.331.1312.0117.1417.274.5﹣0.09017.1817.364.559.9985.52317.274.5﹣0.07017.217.344.5107.99153.92217.274.5﹣0.07017.217.344.5155.99222.32117.274.5﹣0.2017.0717.474.5203.86290.8538 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)7内力组合7.1结构抗震等级抗震等级是构件计算和抗震措施确定的标准，可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素来确定。该框架结构高度≤24m，抗震设防烈度为8度，故抗震等级为二级。7.2框架的内力组合（1）作用效应组合结构或结构构件在使用期间，可能遇到同时承受永久荷载和两种以上可变荷载的情况。但这些荷载同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，且对某些控制截面来说，并非全部可变荷载同时作用时其内力最大，因此应进行荷载效应的最不利组合。永久荷载控制的组合1.35SGk+1.0SQk(7.1)可变荷载控制的组合1.2SGk+1.4SQk(7.2)地震作用下的不利组合1.2SGEk+1.3S(SGEk=SGk+0.5SQk)(7.3)（2）为了便于施工和提高框架结构的延性。对竖向荷载作用下的梁端负弯矩进行条幅。对现浇框架结构条幅系数可取0.8~0.9（取0.8）（3）承载力抗震调整系数抗震设计中采用的材料强度设计值应高于非抗震设计时的材料强度设计值。但为了应用方便，在抗震设计中仍采用非抗震设计时的材料强度设计值，而是通过引入承载力抗震调整系数来提高其承载力。查表表7.1承载力抗震调整系数受弯梁偏压柱受剪受拉轴压比<0.15轴压比>0.150.750.750.800.857.3框架梁内力组合梁内力控制截面一般取两端支座截面及跨中截面。支座截面内力有支座正、负弯矩及剪力，跨中截面一般为跨中正截面。梁支座负弯矩组合的设计值非抗震设计：-M=-(1.2MGK+1.4MQK)-M=-(1.35MGK+MQK)抗震设计：-M=-(1.2MGK+1.3MQK)38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)梁支座正弯矩组合的设计值抗震设计：M=1.3MEK-1.0MGK梁端剪力非抗震设计：V=1.2VGK+1.4VQKV=1.35VGK+VQK抗震设计时二级框架梁端剪力设计值的调整计算V=ηvb+VGb(7.4)注：ln梁的净跨。ηvb梁端剪力增大系数，二级取1.2。VGb梁的重力荷载代表值梁的左右端截面组合的弯矩设计值梁跨间最大正弯矩组合的设计抗震设计时，梁跨间最大弯矩应是水平地震作用产生的跨间弯矩与相应的动力荷载代表值产生的跨间弯矩的组合。由于水平地震作用可能来自左右两个方向，因而应考虑两种可能性，分别求出跨间弯矩，然后取较大者进行截面配筋计算1层：AB跨梁图7.1AB跨梁上作用的荷载q1=1.2×16.46=19.752kN/mq2=1.2×（15.59+0.5×7.2）=23.03kN/m左震：=-(260.1+364.12)/6.6+1/2×19.752×6.6+(1-1.8/6.6)/2×6.6×23.03=25.87kN>0又VA–(2q1+q2)al/2=25.87-(19.752×2+23.03)×0.273×6.6/2=-30.46kN<0说明x(2×19.752+23.03)×1.8/2=56.28kN=(224.19+0.5×1.8×23.03)/(19.752+23.03)=5.73m<6.6m=-406.36+224.19×5.73-(19.752+23.03)×5.732+23.03×1.8(5.73-1.8/3)/2=282.25kN·mMmax=0.75×282.25=211.68kN·m剪力计算：AB净跨=5.64m左震：Vbl=19.26/0.85=22.66kNVbr=161.38/0.85=189.86kNMBl边=260.1+22.66×(0.6-0.3)/2=263.5kN·mMBr边=--364.12+189.86×0.6/2=--307.16kN·m右震：Vbl=160.09/0.85=188.34kNVbr=20.55/0.85=24.18kNMBl边=--406.36+188.34×(0.6-0.3)/2=--378.1kN·mMBr边=278.29-24.18×0.6/2=285.54kN·m左震MBl边+MBr边=263.5+307.16=570.66kN·m<右震MBl边+MBr边=371.8+285.54=663.64kN·mVGb=0.5×[19.752×5.64+23.03×(5.64+5.64-1.8×2)/2=144.13kN38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)则V右=1.2×663.64/5.64+144.13=246.51kNV右=0.85×246.51=285.33kNV左=1.2×570.66/5.64+144.13=263.85kNV左=0.85×263.85=224.27kNBC跨梁q1=1.2×2.66=3.19kN/mq2=1.2×(12.99+0.5×6.0）=19.19kN/m图7.2BC跨梁上作用的荷载左震：=-80.74×2/3.0+1/2×3.19×3.0+(1-1.5/3.0)/4×3.0×19.19=-59.78kN<0则Mmax发生在左支座。Mmax=1.3MEK-1.0MGE=1.3×92.94-1.0×(9.42+0.5×3.10)=109.85kN·mMMAX=0.75×109.85=82.39kN·m右震：=133.98×2/3.0+1/2×3.19×3.0+(1-1.5/3.0)/4×3.0×19.19=101.3kN>(2×3.19+19.19)×1.5/2=19.18kN=(101.3+0.5×1.8×19.19)/(3.19+19.19)=5.3m>3.0m则最大跨间正弯矩发生在支座处Mmax=1.3MEK-1.0MGE=1.3×92.94-1.0×(9.42+0.5×3.10)=109.85kN·mMmax=0.75×109.85=82.39kN·m38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)剪力计算：BC净跨=2.76m左震：Vbl=Vbr=-46.03/0.85=-54.15kNMBl边=MBr边=107.65-54.15×0.6/2=-91.41kN·m右震：Vbl=Vbr=74.79/0.85=87.98kNMBl边=-MBr边=-133.99+87.98×0.6/2=-160.38kN·m左震MBl边+MBr边=91.41×2=182.82kN·m<右震MBl边+MBr边=160.38×2=320.76kN·mVGb=0.5×(3.19×2.76+19.19×2.76/2)=17.64kN则V左=1.2×(182.82/2.76)+17.64=97.12kNV左=0.85×97.12=82.55kNV右=1.2×(320.76//2.76）+16.40=157.1kNV右=0.85×157.1=135.54kN7.4框架梁内力组合柱内力控制截面一般取柱上.下端截面。每个截面有M.N和V7.4.1柱端弯矩M和轴力N组合的设计值非抗震设计M=1.2MGK+1.4MQKM=1.35MGK+MQKN=1.2NGK+1.4NQKN=1.35NGK+NQK抗震设计M=1.2MGE+1.3MEKN=1.2NGE+1.3NEK由于柱是偏心受力构件且一般采用对称配筋，故应从组合中求出最不利内力(1)Mmax及相应N(2)Nmax及相应的M(3)Nmin及相应的M应从两个方向的水平地震作用确定最不利内力 b38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)层次位置内力荷载类型0.75[1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk]1.35SGk+SQk1.2SGk+1.4SQkV=γRE[ηvb（Mlb+Mrb）/ln+VGb]SGkSQkSEk→←1AM-53.12-15.64256.33195.08-304.77-87.35-85.64242.53V91.117.0772.2219.26160.09140.06133.22M-56.4-16.70220.32-273.09208.72-92.84-91.06V92.3417.4772.22161.3820.55142.13149.12M-9.42-3.1092.9480.74-100.49-15.82-15.64135.54V13.734.561.96-46.0374.7923.0422.78跨中MAB205.47211.68MBC82.3982.392AM-57.94-17.06221.61156.25-275.89-95.28-93.41221.82V91.5417.266.2725.51154.74140.78133.93M-58.89-17.42215.79-222.68149.56-96.92-95.06V91.917.3466.27155.1325.90141.41134.56M-8.24-2.7691.0480.11-97.42-13.88-13.7591.81V13.734.560.69-44.7973.5523.0422.78跨中MAB166.9167MBC81.5581.555AM58.05-4.5777.5221.28-129.88-82.94-76.06143V73.584.3121.9146.8089.52103.6494.33M-62.92-4.6267.07-124.106.69-89.56-81.97V75.424.3321.9191.1948.46106.1596.57M-14.70-0.7328.2914.02-41.14-20.58-18.6649.54V19.041.1318.86-0.7436.0326.8324.43跨中MAB115.66312.6MBC16.2816.28表7.2框架梁内力组合表38 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)表7.3横向框架A柱弯矩和轴力组合表层次截面内力SGkSQkSEkγRE[1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk]1.35SGk+SQk1.2SGk+1.4SQk|Mmax|NNminMNmaxM→←5柱顶M72.565.7177.52-8.22153.02103.6795.07153.02-8.22103.67N252.4212.0121.91225.3270.87352.78319.7270.87225.3352.78柱底M-44.64-8.9925.84-20.3-74.04-69.25-66.15-74.04-20.3-69.25N285.1512.0121.91256.72302.29396.96358.99302.29256.72396.964柱顶M30.6811.63111.9-81.39148.2653.0553.1148.26-81.3953.05N523.4159.9961.65467.15594.76766.59712.08594.76467.15766.59柱底M-36.05-10.6260.2822.99102.4-59.29-58.13102.422.99-59.29N556.4459.9961.65498.57626.81811.18751.35626.81498.57811.183柱顶M36.0510.62134.3-100.0179.4259.2958.13179.42-100.059.29N794.23107.99118.1691.46937.121180.21104.26937.12691.461180.2柱底M-35.53-10.4689.5654.01-132.27-58.43-57.28-132.2754.01-58.43N826.96107.99118.1727.41827.951224.931143.54827.95727.411224.932柱顶M36.8810.86132.0-96.71177.9560.6559.46177.95-96.7160.65N1065.1155.99185.3904.531290.11593.811496.451290.1904.531593.81柱底M-44.51-13.11132.188.31-186.35-73.2-71.77-186.3588.31-73.2N1097.8155.99185.3935.951321.51637.991535.721321.5935.951637.991柱顶M21.986.44124.2-105.2153.3635.9935.28153.36-105.235.99N1335.4203.86257.61112.01647.772006.71887.91647.771112.02006.7柱底M-10.94-3.22289.9289.53-313.63-17.99-17.64-313.63289.53-17.99N1378.8203.86257.61153.61689.432065.2819401689.431153.62065.2838 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)表7.4横向框架B柱弯矩和轴力组合表层次截面内力SGkSQkSEkγRE[1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk]1.35SGk+SQk1.2SGk+1.4SQk|Mmax|NNminMNmaxM→←5柱顶M-60.28-4.8695.36-159.438.97-86.24-79.14-159.4-159.4-86.24N277.9517.13.05271.87278.21392.33357.48271.87271.87392.33柱底M37.677.6740.8782.35-2.6658.5255.9482.3582.3558.52N310.6817.13.05303.29309.63436.52396．76303.29303.29436.524柱顶M-28.22-9.83136.22-173.5109.86-47.93-47.63-173.5-173.5-47.93N640.885.527.76810.18664.29950.6888.69810.18810.18950.6柱底M31.439.1090.82128.99-59.9151.5350.47128.99128.9951.53N673.5385.527.76679.57695.71994.79927.96679.57679.57994.793柱顶M-31.43-9.1062.33-124.230.28-51.53-50.47-124.2-124.2-51.53N1003.8153.9214.151022.81051.131509.11420.071022.81022.81509.1柱底M30.968.96132.82172.15-104.1150.7649.7172.15172.1550.76N1036.5153.9214.151054.31083.681553.261469.351054.31054.31553.262柱顶M-32.34-9.36174.01-216.5145.43-53.02-51.91-216.5-216.5-53.02N1366.8222.3219.731398.41439.802066.961951.461398.41398.42066.96柱底M38.811.23174.01223.61-138.3363.6162.28223.61223.6163.61N1399.6222.3219.731429.81470.822111.741990.731429.81429.82111.741柱顶M-19.94-5.78139.25-166.7122.90-32.7-32.03-166.74-166.7-32.7N1730.3290.8529.991769.51831.982626.762483.551769.51769.52626.76柱底M9.972.89258.6279.90-257.9816.3516.01279.90279.9016.35N1773.7290.8529.991811.21873.552685.352535.631811.21811.22685.35I 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)7.4.2柱端剪力组合和设计值的调整5层：恒载SGk=（M上+M下）/h=-（72.56+44.64）/3.3=﹣35.52kN活载SQk=（M上+M下）/h=-（5.71+8.99）/3.3=﹣4.45kN地震作用SEk=（M上+M下）/h=（77.52+25.84）/3.3=31.32kN二级框架柱端部组合的剪力设计值的调整：V=[ηvc(Mbc+Mtc)/Hn①：V为柱端截面组合的剪力设计值。Hn为柱的净高。Mbc.Mtc分别为柱的上.下端截面组合的弯矩设计值。ηvc为柱端剪力增大系数（二级取1.2）。取0.85。表7.5横向框架A柱剪力组合表层次SGkSQkSEk[1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk]1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKV=[ηvc（Mbc+Mlc）/hn]→←5﹣35.52-4.4531.32-3.89-73.11-52.4-48.8587.734-20.22-6.7452.1933.79-81.55-34.04-33.746.623-21.69-6.3967.8549.59-100.36-35.67-34.97150.52﹣24.66-7.2680.0359.58-117.29-40.56-39.76183.141﹣7.46-2.2094.1595.3-112.77-12.27-12.03140.95表7.6横向框架B柱剪力组合表层次SGkSQkSEk[1.2(SGk+0.5SQk)+1.3SEk]1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKV=[ηvc（Mbc+Mlc）/hn]→←5-29.68-3.841.2813.5-93.84-43.84-40.9493.44-18.08-5.7468.854.66-97.39-30.15-29.7365.63-18.91-5.4759.1450.91-87.43-31.0-30.35192.572-21.56-6.24105.4691.36-141.71-32.23-34.61168.891-6.8-1.9790.4291.97-107.85-11.15-10.92157.7840西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)7.4.3柱端弯矩设计值的调整（1）除框架顶层和柱轴压比<0.15外，柱端组合的设计值应符合ΣMc=ηcΣMb①：ΣMc节点上下柱端截面组合的弯矩设计值之和。ΣMb节点左右梁端截面组合的弯矩设计值之和。ηc柱端弯矩增大系数（二级取1.2）。（2）为了避免框架柱脚过早屈服，二级框架结构的底层柱下端截面的弯矩设I41 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)计值应分别乘以增大系数1.25。A柱：第5层按《抗震规范》，无需调整。第4层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=594.76×103/14.3/6002=0.12<0.15无需调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=626.81×103/14.3/6002=0.12<0.15无需调整。第3层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=937.13×103/14.3/6002=0.18>0.15需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=827.95×103/14.3/6002=0.16>0.15需要调整。第2层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=1290.12×103/14.3/6002=0.25>0.15需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=1321.54×103/14.3/6002=0.25>0.15需要调整。第1层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=1647.77×103/14.3/7002=0.32>0.15需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=2065.28×103/14.3/7002=040>0.15需要调整。B柱第5层按《抗震规范》，无需调整。第4层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=810.18×103/14.3/6002=0.15=0.15无需调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=695.71×103/14.3/6002=0.14<0.15无需调整。41西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)第3层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=1051.13×103/14.3/6002=0.2>0.15需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=1083.68×103/14.3/6002=0.21>0.15需要调整。第2层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=1439.40×103/14.3/6002=0.28>0.15需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=1470.82×103/14.3/6002=028>0.15需要调整。第1层柱顶轴压比[µN]=N/Acfc=1831.89×103/14.3/7002=0.35>0.15I43 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)需要调整。柱底轴压比[µN]=N/Acfc=1873.55×103/14.3/7002=0.36>0.15需要调整。2层A节点右梁弯矩MA=-304.77/0.75+160.09/0.85×(0.6-0.6/2)=-349.86kN·mA节点上下柱弯矩M上=-186.35/0.8+117.29/0.85×0.1=-219.14kN·mM下=153.36/0.8-112.77/0.85×(0.6-0.1)=125.36kN·mΣMc=219.4+125.36=344.76kN·mΣMb=349.86kN·m1.2ΣMc=1.2×349.86=419.83kN·mM上=419.83×219.4/344.76=267.17kN·mM上=0.8×267.17=152.6kN·mM下=419.83×125.36344.76=152.66kN·mM上=0.8×152.36=122.13kN·m表7.7横向框架A柱柱端组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底ΣMc=ηcΣMb284.3105.24206．84267.17122.13364.25N937.13827.591290.121321.541647.771689.4342西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)表7.8横向框架B柱柱端组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底ΣMc=ηcΣMb301.88196.54153.89283.24180.25364.25N1051.131083.681439.41470.821831.891873.55I45 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）8截面设计及配筋计算8.1框架梁8.1.1梁正截面受弯承载力计从内力组合表中分别选出截面及支座截面最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。1层：支座弯矩MA=304.77/0.75-160.09/0.85×(0.6-0.6/2)/2=337.97kN.m,MA=0.75×337.97=283.47kN.mMB左=273.09/0.75-161.38/0.85×0.6/2=307.16kN.m.MF=0.75×307.16=230.37kN.mMB右=100.49/0.75-74.79/0.85×0.6/2=107.59kN.m.MF=0.75×107.59=80.69kN.m跨间弯矩取控制截面，即支座边缘处的正弯矩。AB跨V=1.3×72.22-（91.1+0.5×17.07）=-5.75kN则支座边缘处Mmax=211.68/0.75+5.75×(0.6-0.6/2)=284kN.mMA=0.75×284=212.97kN.mBC跨V=1.3×61.96-（13.73+0.5×4.5）=64.57kNMmax=82.39/0.75-64.57×0.6/2=90.48kN.mMA=0.75×90.48=67.84kN.m当梁下部受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。AB跨：翼缘计算宽度当按跨度考虑时，bf′=l/3=6.6/3=2.2m=2200mm。当按梁间距考虑时，bf′=b+Sn=300+3525=3825mm。按翼缘厚度考虑时h0=h-as=650-60=590mm,hf′/h0=120/590=0.2>0.1,此种情况不起控制作用，故取bf′=2200mm梁内纵向钢筋选用HRB335级钢(fy=300N/mm，fy′=300N/mm),=0.550下部跨间截面按单筋T形截面计算。属第一类T形截面：212.97×106/(1.0×14.3×2200×5902)=0.0194I 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）=0.0196<=0.550实配钢筋420（AS=1256mm2）.44西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）=1256/（300×590）=0.7％>0.2％,满足要求。将下部跨间截面的420钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋，=1256mm2，再计算相应的受拉钢筋As，即支座A上部：0.051x=ξho=0.051×590=30.1mm<2a说明富裕，钢筋的应力达不到，可近似取实配钢筋：328（AS’=1847mm2）支座Bl上部实配钢筋：325（AS’=1473mm2）ρ=1847/（300×590）=1.0％>0.215％,/AS=1256/1847=0.68>0.3,满足要求。BC跨bf′=l/3=3.0/3=1.0m=1000mm>67.86KN.m属第一类T形截面：67.86×106/（1.0×14.3×120×3652）=0.03560.074<=0.55064 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）实配钢筋325（AS=1473mm2）。=1473/（300×365）=1.6％>0.2％,满足要求。将下部跨间截面的325钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋，=1473mm2，再计算相应的受拉钢筋As，即支座A上部：故按构造配筋。表8.1框架梁纵向钢筋计算表层次截面M/kN.mbfξAs"/mm2As/mm2实配钢筋As/mm2As"/Asρ/%5支座A-118.0322001884709222(As=760)2.60.4B左-10022001884601222(As=760)3.10.3AB跨间323.2522000.02951850620(As=1884)1.1支座B右-31.61000226319216(As=402)0.560.4BC跨间15.1810000.008139212(As=226)0.242支座A-255.4220010171534520(As=1570)0.650.9B左-181.61220010171090520(As=1570)0.890.65AB跨间170.1522000.016969422(As=1520)0.6支座B右-78100014731473325(As=1473)11.4BC跨间67.410000.03561282325(As=1473)1.61支座A-283.47220012561703328(As=1847)0.681.0B左-230.37220012561384328(As=1847)0.900.8AB跨间212.9722000.021212422(As=1520)0.7支座B右-80.69100014731473325(As=1473)11.6BC跨间67.8610000.0741282325(As=1473)1.68.1.2梁斜截面受弯承载力计算1层AB跨：（1）验算截面尺寸hw=ho=650-40=610mmhw/b=610/300=2<4属于一般梁0.25fcbh0=0.25×1.0×14.3×300×610=654.2kN>V=242.53kN截面符合条件。64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）(2)验算是否按构造配箍0.7ftbh0=0.7×1.43×300×610=183.18kNρmin=0.16%,满足要求。BC跨：hw=ho=400-40=360mmhw/b=360/250=1.44<4属于一般梁0.25fcbh0=0.25×1.0×14.3×250×360=321.75kN>rREV=135.54kN0.7ftbh0=0.7×1.43×250×360=90.1kNρmin满足要求。64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）表8.2框架梁斜截面承载力计算表层次截面hw/b0.25fcbh0/KNV/KN0.7ftbh0/KNAs/Smm2/mm梁端加密区非加密区实配钢筋(As/S)实配钢筋（PSV%）5ABl2.0<4654.2143183.18<0双肢8@100（1.01）双肢8@150（0.34）Br1.44<4321.7549.5490.1<0双肢8@100（1.01）双肢8@150（0.4）2ABl2.0<4654.2221.82183.180.24双肢8@120（0.83）双肢8@150（0.28）Br1.44<4321.7591.8190.10.02双肢8@200（0.4）双肢8@200（0.16）1ABl2.0<4654.2242.53183.180.37双肢8@150（0.67）双肢8@200（0.24）Br1.44<4321.75135.5490.10.48双肢8@150（0.67）双肢8@200（0.24）8.2框架柱8.2.1剪跨比和轴压比验算根据《抗震规范》，对于二级抗震等级，剪跨比大于2，轴压比小于0.8。表8.3柱的剪跨比和轴压比验算柱号层次b（mm）h0（mm）fc（N/mm2）Mc（kN·m）Vc（kN）N（kN）Mc/Vch0N/fcbh0A柱560056014.3204.0386.01403.054.24>20.08<0.8260056014.3237.27138.001762.053.1>20.37<0.8160056014.3204.48132.672252.572.75>20.47<0.8B柱560056014.3212.50110.40412.843.4>20.086<0.8260056014.3288.68173.771961.102.96>20.41<0.8160056014.3222.32126.882498.103.12>20.52<0.8①：表中的Mc、Vc和N都不应考虑抗震调整系数.由表可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）8.2.2柱正截面承载力计算将支座中心处的弯矩换算至支座边缘，并与柱端组合弯矩值比较后，选出最不利内力，进行配筋计算。根据柱端截面组合的内力设计值及其调整值，按正截面受压(或受拉)计算柱的纵向受力钢筋，一般可采用对称配筋。1层A柱：(1)最不利组合一Mmax=364.25kN·m，N=1689.43kNe0=M/N=364.25×106/(1689.43×103)=215.6mmea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者之间的较大值，即600/30=20mm,故取ea=20mm柱的计算长度的确定：(水平荷载产生的M值占总值的75%以上，按下式计算并取min值)φu=(7.36×104+7.36×104)/(6.3×104+2.66×104)=1.64φl=7.36×104/(6.3×104+2.66×104)=0.82lo=[1+0.15(φu+φl)]H=[1+0.15×(1.64+0.82)×4.4=6.0m初始偏心矩：ei=e0+ea=215.6+20=235.6mm因为长细比l0/h=6000/600=10>5属于长柱，故应考虑偏心矩增大系数η。ξ1=0.5fcA/N=0.5×14.3×6002/（1689.43×103）=1.52＞1.0取ξ1=1.0又l0/h=10<15，取ξ2=1.0e=ηei+h/2﹣as=1.25×253.6+600/2﹣40=555.55mm对称配筋：为大偏压情况。(2)最不利组合二Nmax=2065.8kN节点上下端弯矩M=-17.99+12.27×0.1=-16.76kN·m此组内力是非地震组合情况，且无水平荷载效应，故不必进行调整。64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）且取lo=1.0×4.4=4.4me0=M/N=16.76×106/(2065.8×103)=8.1mm初始偏心矩：ei=e0+ea=8.1+20=28.1mm长细比l0/h=4400/600=7.3>5，故应考虑偏心矩增大系数η。ξ1=0.5fcA/N=0.5×14.3×6002/（2065.8×103）=1.24>1.0取ξ1=1.0又l0/h=7.3<15，取ξ2=1.0ηei=1.43×28.1=40.2mm<0.3h0=0.3×560=168mm,故为小偏心压。e=ηei+h/2﹣as=40.2+600/2﹣40=300.2mmξ=（N﹣ξbfcbh0）/[(Ne﹣0.45fcbh02)/(0.8﹣ξb)/(h0﹣as,)+fcbh0]+ξb按上式计算时，应满足N>ξbfcbh0及Ne>0.45fcbh02.得N=2065.8kN<ξbfcbh0=0.55×14.3×600×560=2642.64kN.故按构造配筋，且应满足ρmin=0.8%，单侧配筋率ρsmin≥0.2%。As,=As=ρsminbh=0.215%×600×600=774mm2选420(As,=As=1256mm2)总配筋率ρs=3×1256/(600×600)=1.12%>0.8%64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）表8.4A柱正截面承载力计算A柱一层二层五层组合方式MmaxNNmaxMMmaxNNmaxMMmaxNNmaxMM(kN·m)364.25-16.76267.17-69.1474.04-64N(kN)1689.432065.81321.541637.99302.29396.96l0(m)64.45.334.135.454.13e0=M/N(mm)215.68.1202.1642.2250161.25ea(mm)202020202020ei=e0+ea(mm)235.628.1222.1662.2270181.25l0/h107.38.96.99.16.9ζ11.01.01.01.01.01.0ζ21.01.01.01.01.01.0η1.251.431.141.311.121.1ηei294.540.2253.681.48303.1200.290.3h168168168e=ηei+h/2﹣as(mm)555.5300.2513.26341.38563.1460.29ξ0.35<00.28<00.06<0偏心性质大小大小大小AS=AS"(mm2)740774195774<0774实配钢筋420420420面积(mm2)12561256125664 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）ρS(%)1.121.121.12表8.5B柱正截面配筋计算表B柱一层二层五层组合方式MmaxNNmaxMMmaxNNmaxMMmaxNNmaxMMkN·m)364.2517.47283.2466.83-2.6662.91N(kN)1873.552685.351470.822111.74309.63436.52l0(m)64.45.334.135.454.13e0=M/N(mm)194.46.5192.631.658.6144.1ea(mm)202020202020ei=e0+ea(mm)214.426.5212.651.6528.6164.1l0/h107.38.96.99.16.9ζ11.00.961.01.01.01.0ζ21.01.01.01.01.01.0η1.181.81.151.01.01.0ηei252.9947.7244.4951.6528.6164.10.3h168168168e=ηei+h/2﹣as(mm)512.99307.7504.5311.65288.6424.1ξ0.39<00.31<00.06<0偏心性质大小大小大小AS=AS"(mm2)1210774265774<0774实配钢筋420420420面积(mm2)12561256125664 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）ρS(%)1.121.121.128.2.3柱斜截面承载力计算1层A柱：上柱柱端弯矩设计值MCt=122.13/0.8=152.7kN·m对二级抗震等,柱底弯矩设计值MCb=364.25×1.25=455.3kN·m框架柱剪力设计值V/βCfcbho=140.95×103/(14.3×600×560)=0.03<0.2满足要求λ=Mc/Vch0=455.3×103/(132.67×560)=6.13>3,取λ=3(MC取较大的柱下端值，而且MC、VC不应考虑)1647.77/0.8=2059.7kN>0.3fcbh=0.3×14.3×6002/103=1544.4kN取N=1544.4kN由Vc<(1.75ftbho/(1+λ)+fyvh0ASV/S+0.07N)/得ASV/S>[V-1.75fcbho/(1+λ)+0.07N]/(fyvh0)=(140.95×103--1.05×1.43×600×560/4-0.07×1544.4×103)/(210×560)=0.35柱端加密区采用48@100的箍筋时：nASV/S=4×50.3/100=2>0.35,满足要求.由前面知轴压比n=0.47查的最小配筋率特征值λv=0.13最小配筋率ρvmin=λvfc/fyv=0.13×14.3/210=0.65%。Asv/s≥=0.65×550×550/(100×8×550)=0.45S<223.5mm.根据构造要求，取非加密区箍筋为48@200,加密区位置及长度按规范要求确定。64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）表8.6柱斜截面配筋计算表柱号层次γREVC(KN)0.2fcbh(KN)N(KN)0.3fcA(KN)ρvmin实配箍筋加密区非加密区A柱1140.95960.962059.71544.4<00.6548@100(0.34)48@200(0.17)2183.14920.961612.651544.4<00.6548@100(0.34)48@200(0.17)587.73960.96270.871544.4<00.5248@100(0.34)48@200(0.17)B柱1157.78960.962289.81544.4<00.6848@100(0.34)48@200(0.17)2168.89960.961799.251544.4<00.6548@100(0.34)48@200(0.17)593.4960.96339.841544.4<00.5148@100(0.34)48@200(0.17)8.3框架梁柱节点核芯区截面抗震验算1层中节点，由节点两侧梁的受弯承载力计算节点核芯区的剪力设计值，因为节点两侧梁不等高，计算时取两侧梁的平均高度，即hb=(650+400)/2=525mmhb0=(615+365)/2=490mm二级抗震等级,应按计算节点的剪力设计值Hc为柱的设计高度，取节点上、下柱反弯点之间的距离Hc=0.5×3.3+0.35×4.4=3.19mΣMb=273.09/0.75+80.74/0.75=471.77kN·m剪力设计值Vj=(ηjbΣMb)[1﹣(hb0﹣as,)/(Hc﹣hb)]/(hb0﹣as)=1.2×471.77×103×[1-(490-350)/(3190-525)]/(490-35)=1023.5kN因bb=bc/2=(300+250)/2=275mm,故取bj=bc=550mm,hj=550mm,ηj=1.5则0.30ηjfcbjhj/rRE=0.30×1.5×14.3×550×550/0.85=2290.1kN>Vj=1023.5kN，满足要求。节点核芯区的受剪承载力按Vj≤[1.1ηjftbjhj+0.05ηjNbj/bc+fyvAsvj(hb0﹣as)/s]/计算,其中N取第2层柱底轴力N=1470.82/0.8=1838.53kN64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）和0.5fcA=0.5×14.3×6002=2574kN二者中的较小值，故取N=1838.53kN。该节点区配箍为410@100，1.1ηjftbjhj+0.05ηjNbj/bc+fyvAsvj(hb0﹣as’)/s]/γRE=[1.1×1.5×1.43×550×550+0.05×1.5×1838.53×103+210×4×78.5×(490-35)/100]/0.85=1354.9kN>Vj=1023.5kN故承载力满足要求。表8.7框架梁柱节点核芯区截面抗震验算表柱别层次hb(mm)hbo(mm)Hc(m)ΣMb(kNm)bj=bc(mm)hj(mm)NVj(kN)式1式2A节点55254902.48173.15505500350.22290.11192.6825254902.97367.855505501034.497822290.11283.9615254902.97406.365505501651.9863.82290.11338.4B节点55254902.12184.255055003472290.11192.6825254903.14403.725505501354.6879.52290.11204.615254903.19471.775505501838.531023.52290.11354.9①其中②式1:0.3ηjfcbjhj/γRE。式2：[1.1ηjftbjhj+0.05ηjNbj/bc+fyvAsvj(hb0-as,)/s]/γRE可知上表都满足要求。64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）9楼板设计9.1楼板类型及设计方法的选择对于楼板，根据弹性理论，L02/L01<2时，在荷载作用下，在两个正交方向受力且都不可忽略，在本设计中，L02/L01均小于3，根据《混凝土结构设计规范》（GB50010﹣2010）9.1.1条规定，应按双向板设计。9.2弯矩计算由于板的跨度不相同，所以板有四种形式A.B.C.D,如下图所示图9.1楼板区格划分图A．B板:恒载标准值为4.33kN/㎡荷载设计值：g=1.2×4.33=5.20kN/㎡活载标准值为2.00kN/㎡q=1.4×2.00=2.80kN/㎡C．D板：恒载标准值为4.33kN/㎡g=1.2×4.33=5.20kN/㎡活载标准值为2.50kN/㎡q=1.4×2.50=3.50kN/㎡64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）在求各区格板跨中正弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算。A．B板g′=g+q/2=5.20+2.80/2=6.60kN/㎡q′=q/2=2.80/2=1.40kN/㎡C．D板g′=g+q/2=5.20+3.5/2=6.60kN/㎡q′=q/2=3.50/2=1.75kN/㎡在求各区格板支座最大弯矩时，按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算。A．B板p=g+q=5.20+2.80=8.00kN/㎡C．D板p=g+q=5.20+3.50=8.70kN/㎡表9.1边跨板的弯矩计算kN.m区格ABCD/3.52/6.52=0.543.6/6.52=0553.0/7.12=0.423.0/7.2=0.29跨内支承形式两邻边简支两邻边固定一边简支三邻边固定一边简支三邻边固定四边固定μ=0Mx(0.053×6.60+0.0915×1.40)×3.522=5.92(0.0398×6.60+0.0892×1.40)×3.62=5.02(0.0408×6.95+0.0965×1.75)×3.02=4.070.0400×6.95+0.0965×1.75)×3.02=4.02My(0.095×6.60+0.02×1.40)×3.522=8.16(0.0042×6.60+0.021×1.40)×3.62=2.66(0.0028×6.95+0.0174×1.75)×3.02=0.45(0.0038×6.95+0.0174×1.75)×3.02=0.51μ=0.2Mx5.92+0.2×8.16=7.565.02+0.2×2.66=5.554.07+0.2×0.45=4.164.02+0.2×0.51=2.79My8.16+0.2×5.92=9.342.66+0.2×5.02=3.660.45+0.2×4.07=1.260.51+0.2×4.02=1.3支座支承形式两邻边简支两邻边固定一边简支三邻边固定一边简支三邻边固定四边固定Mx1-0.115×8.00×3.522=-11.4-0.0807×8.00×3.62=-8.57-0.0836×8.70×3.02=-6.55-0.0829×8.70×3.0=-6.49My1-0.0785×8.00×3.522=-7.78-0.0571×8.00×3.62=-5.91-0.0569×8.70×3.0=-4.46-0.0570×8.70×3.02=-4.46由上表可知，板间支座弯矩是不平衡的。近似取相邻两区格板支座的平均值。B-C支座：M`=(-8.57-6.55)/2=-7.56kN.mC-D支座：M`=(-4.46-4.46)/2=-4.46kN.mB-D支座：M`=(-8.57-6.49)/2=-7.53kN.mA-C支座：M`=(-11.4-6.55)/2=-8.98kN.m64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）9.3截面设计截面的有效高度：考虑到短跨比长跨方向的弯矩大，故将短方向的钢筋放在长跨方向的外侧，则：短跨方向：ho=h-20=100mm长跨方向：ho=h-30=90mm支座截面处：ho=90mm双向板混凝土标号采用C30，fc=14.3N/mm2,板内分布受力筋为为HRB335级,fy=300N/mm2截面弯矩设计值：该板周围与梁整体现浇，故弯矩设计值应按如下折减：对于四边都与梁整接的板，中间跨的跨中截面及中间跨支座处截面，其弯矩设计值乘以折减系数0.8，角区不减小，与角区相连接的支座也不减小。As=表9.2板的跨中截面配筋截面M/ho/mm2AS/mm2选配钢筋实配面积/mm2ρ﹪A区格lox方向5.92100297·10@2403270.327loy方向8.1690455·10@1604910.49B区格lox方向5.02100252·10@2403270.327loy方向2.2690148·10@2802810.312C区格lox方向4.07100204·10@2403270.327loy方向0.459025·10@2802810.312D区格lox方向0.8×4.02=3.22100161·10@2403270.327loy方向0.8×0.51=0.419023·10@2802810.312①:板的最小配筋率为0.2﹪和45ft/fy中的较大值，45×1.43/300=0.306﹪.以上配筋满足要求。64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）表9.3板的支座截面配筋截面Mho/mm2AS/mm2选配钢筋实配面积/mm2Ρ﹪A—B6.8590382·8@1204190.466A—C8.9890500·8@1005030.559B—D7.5390419·8@1204190.466C—D4.4690248·8@1603140.349B—C7.5690421·8@1005030.559Ax5.790317·8@1503350.372Ay3.8990217·8@1802790.310Bx4.2990239·8@1802790.310Cy2.2390124·8@1802790.310D—D0.8×4.46=3.5790199·8@1802790.310B—B5.9190329·8@1503350.372①:板的最小配筋率为0.2﹪和45ft/fy中的较大值，45×1.43/300=0.306﹪.以上配筋满足要求。64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）10楼梯设计该工程1~5层有三部楼梯，两部为双跑楼梯，开间为3.6m，进深为6.6m，层m，踏步尺寸270mm×150mm，梯段长度为2970mm，梯段宽1700mm，井宽为60mm，平台板宽为1800mm；一部为平行双分楼梯，开间为7.2m，进深为6.6m，层高3.3m，踏步尺寸270mm×150mm，梯段长度为2970mm，边梯段宽1700mm，中梯段宽3400mm，井宽为80mm，平台板宽1800mm。此工程采用板式楼梯。采用混凝土强度等级C30，梁中受力钢筋为HRB335级。10.1梯段板设计10.1.1荷载计算板厚:h=l/30=2970/30=99mm.荷载计算,取1m宽板带计算。踏步尺寸270mm×150mm，tgα=150/270=0.56，cosα=0.87恒载踏步面自重（0.27+0.15）×0.65×1.2/0.27=1.17kN/m踏步板自重(1.2×0.15×0.27×25×11/2.97)/0.87=5.17kN/m踏步斜板自重1.2×0.099×1.0×25×1/0.87=3.41kN/m斜板抹灰重1.2×17×0.03×1.0/0.87=0.70kN/m合计：g=10.45kN/m活载：q=1.4×2.5×1.0=3.50kN/m总计：g+q=13.95kN/m10.1.2内力计算踏步板的计算跨度为l0=ln+b=2.97+0.27=3.24m踏步板跨中弯矩M=（g+q）ln2/10=13.95×3.242/10=14.64kN.m10.1.3截面设计ho=h-as=99-20=79mmαs=M/α1fcbh02=14.64×106/（1.0×14.3×1000×792）=0.164=0.18>ρminbh=0.00215×1000×99=169.8mm264 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）选配10@100（As=785mm2），分布钢筋采用10，每级踏步下两根。10.2平台板设计平台板厚70mm，取1m宽板带计算。10.2.1荷载计算恒载设计值水磨石地面0.65×1.0=0.65kN/m70厚混凝土板0.07×25×1.0=1.75kN/m板抹灰重0.03×17×1.0=0.51kN/m合计：2.91kN/m活载2.5×1=2.5kN/m总计：q=1.2×2.91+1.4×2.5=6.99kN/m10.2.2内力计算平台板的计算跨度=1.8+0.07/2=1.835m弯矩设计值M=qln2/10=6.99×1.8352/10=2.35kN.m10.2.3截面设计板的有效高度=70-20=50mmαs=M/α1fcbh02=2.35×106/（1.0×14.3×1000×502）=0.066=0.068>ρminbh=0.00215×1000×70=150.5mm2选配10@180，实配As=436mm210.3平台梁设计梁宽取b=200mm,高取h=350mm10.3.1荷载计算恒载设计值梁自重0.2×（0.35-0.07）×25=1.40kN/m梁侧抹灰0.03×（0.35-0.07）×17×2=0.39kN/m平台板传来6.99×1.835/2=6.41kN/m梯段板传来13.95×3.24/2=22.6kN/m64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）合计：30.8kN/m活载：2.5×（1.835+3.24）/2=6.34kN/m总计：q=1.2×30.8+1.4×6.34=45.84kN/m10.3.2截面设计计算跨度=1.05=1.05×3.38=3.55m弯矩设计值M=ql02/8=45.84×3.552/8=72.21kN.m剪力设计值V=ql0/2=45.84×3.55/2=81.37kN截面按倒L型计算,=L/6=3.55/6=590mm梁的有效高度=350-35=315mm属于第一类的L型截面=0.09选配216（As=402mm2）0.7ftbho=0.7×1.43×200×315=63.06kN<81.37kN按计算配箍筋AS/S≥(81.37-63.06)×103/(1.25×300×315)=0.16mm2/mm,配置双肢10@200的箍筋。64西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）64 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文）设计心得经过四年基础与专业知识的学习，培养了我独立做建筑结构设计的基本能力，教会了我相应的理论知识。在老师的指导和同学的帮助下，我成功地完成了这次的设计课题——西安正大宾馆设计。在毕业设计前期，我复习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识，并上网查找下载了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期，我通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕业设计后期，主要进行设计手稿的计算机输入。毕业设计是对四年专业知识的一次综合应用、扩充和深化，也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。通过毕业设计，我不仅复习了以前在课堂上学习的专业知识，同时我也得到了老师和同学的帮助，学习和体会到了建筑结构设计的基本技能和思想。在毕业设计的过程中，我深深地认识到各种建筑规范和规定是建筑设计的灵魂，一定要好好把握。在以后的学习和工作中，要不断加强对建筑规范的学习和体会，有了这个根本，我们就不会犯工程上的低级错误，同时我们在处理工程问题时就有了更大的灵活性。在本次毕业设计中，我为能用上四年的学习成果而欣喜万分，同时我深深的感觉到了基础知识的重要性。在以后的学习生活中我会扎实的学习理论知识，充分利用各种实践环节，切实做到理论联系实践，学以致用。在毕业答辩即将结束之际，我真诚的感谢在设计中指导过我的老师们，没有你们的帮助和鼓励我就不能顺利完成这个设计，在设计过程中，通过老师的指点，避免了一些不必要的错误，没有您，我就不可能完成这个设计，这次毕业设计是我大学学习生活的一次升华，是一次质的提升，虽然可能还有很多不足，但是对于以后的工作学习都是受益匪浅的，所以请允许我再一次的对我的老师衷心地说一声：谢谢！最后在我即将告别大学校园,告别大学生活之际,忠心的祝福各位老师身体健康,工作顺利!64 参考文献参考文献[1]东南大学编著、清华大学主审.建筑结构抗震设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1998.[2]天津大学、同济大学、东南大学主编，清华大学主审。混凝土结构[M]（上、中册）。北京：中国建筑工业出版社，1998.[3]同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编。房屋建筑学[M]，（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，1997.[4]苏小卒主编.土木工程专业英语[M].上海：同济大学出版社，2001.[5]陈文斌、章金良主编.建筑工程制图[M]，（第三版），（同济大学建筑制图教研室），上海：同济大学出版社，1996.[6]湖南大学结构力学教研室编.结构力学[M]，上册，（第四版）.北京：高等教育出版社，1998.[7]沈蒲生、苏三庆主编.高等学校建筑工程专业毕业设计指导[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.[8]梁兴文、史庆轩主编.土木工程专业毕业设计指导[M].北京：科学出版社，2002.[9]中华人民共和国建设部主编.建筑结构荷载规范[S]，（02-1-10发布，02-3-1实施）.北京：中国建筑工业出版社，2002.[10]中华人民共和国建设部主编，《混凝土结构设计规范》[S]，（02-2-0发布，02-4-1实施），北京：中国建筑工业出版社，2002.[11]中华人民共和国国家标准，建筑抗震设计规范[S]（GB50011-2001）.[12]中华人民共和国国家标准，建筑地基基础计规范[S]（GB50007-2002）.[13]建筑结构设计编辑组编.建筑结构静力即使手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1990.[14]中华人民共和国国家标准，高层民用建筑设计防火规范[（GB50045-95）.[15]中华人民共和国国家标准，住宅设计规范[S]（GB50096-1999）.[16]中华人民共和国国家标准，《建筑设计资料集（第二版）》[S]，北京：中国建筑工业出版社，1994.[17]中华人民共和国国家标准，《建筑制图标准》[S]（GBJ1-86）.[18]中华人民共和国国家标准，《建筑结构荷载规范》[S]（GBJ9-87）.[29]沈蒲生、苏三庆主编.高等学校建筑工程专业毕业设计指导[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.[20]R.parkandT.paula.ReinforcedConcreteStructrues,NewYork:JohnWileyandSonsInc,64 参考文献1975.[21]KennethLee.ReinforcedConcreteDesign.McGraw-HillBookCompany.1982.64 参考文献致谢在本次毕业设计中，我从指导教师老师身上学到了很多东西。她认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使作者收益匪浅。她无论在理论上还是在实践中，都给与作者很大的帮助，使作者得到不少的提高。这对于作者以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢她细心而又耐心的辅导。毕业设计是我对四年大学所学知识的第一次综合运用。毕业设计使我学到了许多在书本上学不到的知识，而且这次毕业设计进一步提高了我的设计计算能力，锻炼了我查阅、分析和运用资料的能力。另外，还有同组的几位同学的互相帮助，齐心协力，使得设计很快完成并使我有了很大的进步。在这里，对马爱民老师及同组的几位同学的无私帮助，表示诚挚的感谢！64 毕业设计（论文）知识产权声明毕业设计（论文）知识产权声明本人完全了解西安工业大学北方信息工程学院有关保护知识产权的规定，即：本科学生在校攻读学士学位期间毕业设计（论文）工作的知识产权属于西安工业大学北方信息工程学院。本人保证毕业离校后，使用毕业设计（论文）工作成果或用毕业设计（论文）工作成果发表论文时署名单位仍然为西安工业大学北方信息工程学院。学校有权保留送交的毕业设计（论文）的原文或复印件，允许毕业设计（论文）被查阅和借阅；学校可以公布毕业设计（论文）的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存毕业设计（论文）。（保密的毕业设计（论文）在解密后应遵守此规定）毕业设计（论文）作者签名：指导教师签名：日期64 毕业设计（论文）知识产权声明毕业设计（论文）独创性声明秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的成果，不包含他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。毕业设计（论文）与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。毕业设计（论文）作者签名：指导教师签名：日期：70 毕业设计（论文）知识产权声明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　70 毕业设计（论文）知识产权声明学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日70 毕业设计（论文）知识产权声明注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它70'