四层钢筋混凝土框架结构毕业设计

'本科毕业设计研发中心综合楼框架结构设计？？大学2010-06 本科毕业设计研发中心综合楼框架结构设计学院（系）：建筑工程与力学学院专业：学生姓名：学号：指导教师：答辩日期：2010-6-25 毕业设计任务书学院：建筑工程与力学学院系级教学单位：土木工程系学号060107010064学生姓名专业班级土木工程房建06-1题目题目名称研发中心综合楼框架结构设计题目性质1.理工类：工程设计（√）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）2.管理类（）；3.外语类（）；4.艺术类（）题目类型1.毕业设计（√）2.论文（）题目来源科研课题（）生产实际（）自选题目（√）主要内容1.结构方案的选择与结构布置。2.结构截面初设计。3.结构体系在竖向荷载和水平荷载作用下的内力分析。4.结构侧移计算和截面验算。+5.梁，柱，板设计。6.基础设计。基本要求建筑方案合理，功能区分明确，平、立面布置正确，满足设计任务书的要求。建筑施工图表达全面，达到规定的深度，符合设计规范。框架结构内力分析和计算准确，图表完整，满足规定的计算工作量。结构施工图表达有一定深度，符合结构设计规范。绘制施工图共8—10张。参考资料《建筑结构荷载规范》（GB50009--2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011--2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《工民建专业课程设计指南》《土木工程专业毕业设计指导》周次第1～3周第4～6周第7～9周第10～12周第13～15周应完成的内容结构方案设计与荷载计算；楼板和楼梯设计计算截面初设计；结构地震力计算；竖向荷载作用下框架结构内力分析水平荷载作用下框架结构内力分析；内力组合与截面验算，配筋计算梁、柱施工图绘制；确定基础类型及其平面布置基础设计计算；绘制施工图；整理计算书及修改图纸，准备答辩指导教师：武崇福职称：年月日系级教学单位审批：年月日 摘要摘要本课题为研发中心综合楼的设计，4层，建筑面积约4400m2，长55.2m，宽19.8m，高15.6m。采用钢筋混凝土框架结构。首先，根据设计出的建筑方案及所选用的建筑材料及做法，确定结构计算简图，进行荷载和内力计算，绘制了相应的内力图；其次，进行结构内力组合，确定结构控制截面的弯矩、剪力和轴力设计值。最后，根据已经计算出的结构控制截面的内力值，对梁、板、柱、基础等进行配筋计算，并绘制了相应的结构施工图。同时，本文采用Tssd软件进行电算，以保证计算结果的可靠性，并达到同手算结果对比、分析的目的。关键词D值法；弯矩分配法；配筋；内力；框架；梁柱；线刚度。I 摘要AbstractThetopicisthedesignofR&dcentercomplexframe,fourlayers,theareaofconstructionisabout4400m2,thelengthofthebuildingis55.2m,thewidthis19.8mandtheheightis15.6m.Thisbuildingisreinforcedconcreteframestructure.Firstofall,accordingtoarchitecturaldrawingofdesign,buildingmaterialandmethod,determineschematiccalculation,thuscompletingtheloadandinternalforcescalculation,drawingamapcorrespondingtotheinternalforces;Secondly,proceedthestructureinternalforcecombination,determinethestructurecontrolsectionalbendingmoment,shearingforceandaxforcedesignvalue.Finally,accordingtoalreadycalculatestructurecontrolsectionalinternalforcevalue,thebeam,slabandcolumns,thefoundationbeingreinforced,andthemappingofthecorrespondingstructureconstructionplan.Atthesametime,weusedthesoftwareTssdtoensurethereliabilityofresults,andachievethepurposeofanalysis,contrasttheresultwhichwascalculatedbyhand.Keywords：D-valuemethod；secondorderdistributionmethod；internalforce；beamcolumn；architecturalandstructuraldesignsframe；reinforcingbardisposal,linestiffness..I 目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1工程概况11.2自然条件11.3设计依据1第2章梁板的计算22.1楼板计算22.1.1楼标准层面板计算32.2次梁设计172.2.1标准层次梁设计172.2.2顶层次梁设计20第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析253.1结构布置及计算简图253.2重力荷载计算263.2.1屋面及楼面永久荷载标准值263.2横向框架侧移刚度计算283.4横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算313.4.1横向自振周期计算313.4.2横水平地震作用及楼层地震剪力计算323.4.3横水平地震作用下框架内力计算33第4章竖向荷载作用下框架结构的内力计算394.1横向框架内力计算394.1.1计算单元394.1.2荷载计算39V 4.1.3内力计算434.2横向框架内力组合544.2.1结构抗震等级544.2.2框架梁内力组合544.2.3框架柱内力组合57第5章截面设计645.1横梁配筋645.1.1梁的正截面受弯承载力计算645.1.2梁的斜截面受剪承载力计算695.2框架柱配筋695.2.1剪跨比和轴压比验算69第6章基础设计766.1框架柱B的基础设计766.1.1求地基承载力特征值766.1.2计算基础净反力766.1.3基础高度（采用梯形基础）766.1.4配筋计算776.2框架柱E的基础设计78第7章楼梯设计827.1梯段板设计827.1.1荷载计算827.1.2截面设计827.2平台板设计837.2.1荷载计算837.2.2截面设计847.3平台梁设计847.3.1荷载计算847.3.2截面设计85结论86V 参考文献87致谢88附录1附录2V 第1章绪论第1章绪论1.1工程概况本工程为研发中心框架结构设计，该建筑为四层钢筋混凝土框架结构，基础为独立基础，在独立基础不满足要求时，用条形基础。1.2自然条件1气象资料：常年主导风向为东北风，基本风压0.4kN/m2，基本雪压0.25kN/m2，常年最高温度为35℃，最低气温-15℃。2地震设防;建筑物场地位于地震区，设防烈度6度。3地质水文资料：地下水位高度为地面下3.5m左右，地下水为无腐蚀的一般水。4材料：混凝土：C30,钢筋：Ⅰ级，Ⅱ级，或者Ⅲ级钢筋。5地质条件：建筑场地为Ⅱ类，场地自然地面一下土层自上而下为：杂填土：容重18.5kN/m³，素填土：容重18.0kN/m³，粘土：容重19.5kN/m³，承载力标准值130kPa，粉质粘土：土层未钻透，承载力标准值150kPa。1.3设计依据1《建筑结构设计统一标准》2《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)3《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)4《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2001)5《混凝土结构设计规范》(GB50010-2001)6《河北省建筑结构设计统一技术措施》7《砌体结构设计规范》(GB50003-2001)8《土木工程毕业设计指导》89 第2章梁板的设计第2章梁板的计算2.1楼板计算根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)，楼板长边l02与短边l01之比小于2时，宜按双向板计算。楼板长边l02与短边l01之比大于2，但小于3.0时，宜按单向板计算，当按沿短边受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够的构造钢筋。根据本工程的实际尺寸，楼板分为双向板和单向板，楼板按照弹性方法进行计算。双向板按弹性理论的计算方法：①多跨连续双向板跨中最大正弯矩：为了求得连续双向板跨中最大正弯矩，荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置q/2两种情况，前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上，对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。分别求得各区格板的弯矩，然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。②多跨连续双向板支座最大负弯矩：支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。图2.1连续双向板计算简图主梁纵横向布置；主梁的跨度有6.6m、2.7m、6.6m，图见cad图。89 第2章梁板的设计有计算可知B1,B2,B3,B5,B6,B8,B9,B12,B13为单向板，其它板为双向板，按跨高比，要求板厚最大h=4200/40=94mm，取h=100mm,横向主梁截面高度取h=500mm;截面宽度取b=300mm；纵向主梁的截面高度取h=500mm,取截面宽度为b=300mm。2.1.1楼标准层面板计算2.1.1.1中框架楼板的计算按考虑塑性内力重分布法计算内力。(1)荷载板的恒荷载标准值水磨石面层0.65kN/m100mm钢筋混凝土板0.1kN/m20mm抹灰0.02kN/m小计3.49kN/m2查民用建筑楼面均布活荷载标准值板的活荷载标准值：2.5kN/m恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4，于是板的：恒荷载设计值：g=3.49kN/m活荷载设计值：kN/m荷载总设计值：g+q=7.688kN/m，近似取g+q=7.7kN/m(2)计算简图,计算配筋取1m宽板带为计算单元，楼板的计算跨度边跨：=3300-100-150+=3100mm<1.025=3126mm，取=3100mm。=+=1800-100-150+=1600mm，略大于1588mm，取=1590mm。89 第2章梁板的设计中间跨：中间跨与前边跨相同，取=3100mm。B1,B2板为单向板。计算简图如图2.2所示。图2.2连续跨单向板弯矩图(3)弯矩设计值由不等跨连续板跨中弯矩设计值公式边跨：取M1==6.17kN·m中间跨：M22=4.11kN·m边跨：M3=1.62kN·mX1=2((g+q)l012-M3)=1.63kN·mX2=2((g+q)l012-M2)-X1=8.65kN·mX3=2(+M1-(g+q)l012)=-2.58kN·m(4)正截面受为弯承载力计算板厚100mm，h0=100-25=75mm，板宽b=1000mm，C25混凝土=1.0，fc=11.9kN/mm，HRB235钢筋，fy=210kN/mm。板配筋计算过程列于下表89 第2章梁板的设计89 第2章梁板的设计表2-1标准层板配筋图截面1B2C3D弯矩设计值/kN·m-11.621.634.118.656.172.580.02420.02440.06140.1290.09220.03850.02420.02470.06340.1390.09690.0393轴线J-G计算钢筋104104270590412167实配钢筋/mm2AS=279AS=279AS=279AS=604AS=437AS=27989 第2章梁板的设计B3配筋计算图如下-图2.3B3弯矩图跨中边跨的弯矩分别是1.848kN·m,3.696kN·m计算配筋为119mm,238mm2实际配筋AS=279mm2同理B5，B6的实际配筋为AS=279mm2>也大于B8,B9,B12,B13的配筋计算弯矩简图：AB图2.4B8,B9,B12,B13的配筋计算弯矩简图A支座是固定端，B支座是铰支端上图可简化为下图，这样使计算更加简便。89 第2章梁板的设计图2.5B8,B9,B12,B13的配筋计算弯矩简图MA=kN·m=kN·m解得计算配筋为104mm2,52mm2.。实际配筋AS=279mm2>也大于同理解得B9,B12,B13配筋为>也大于。它可以看作三边固定，一边简支。荷载设计值g=4.188kN/mq=3.5kN/mkN/mkN/mkN/m计算跨幅度l01=4200mm，l02=6600-300|+mm弯矩计算l01:l02==0.6689 第2章梁板的设计查表并计算kN·mkN·mkN·mkN·m截面有效高度：假定选用钢筋，则l01方向跨中截面的h01=81mm，l02方向跨中截面的h01=73mm，支座截面的h0=81mm。截面设计用的弯矩：楼盖周边未设圈梁，故只能将区格A的跨中弯矩及A-A支座弯矩减少20%，其余不折减，为便于计算，近似取。l01方向81mm6.52kN·m配筋414mmAS=429mm2l02方向73mm2.916kN·m配筋158mmAS=314mm2对于B1089 第2章梁板的设计l01=1300mm，l02=mmmm因此取l02=2500mmkN·mkN·m因为不满足最小配筋率，因此按构造配筋。l01方向81mm0.706kN·m配筋44.5mmAS=252mm2l02方向73mm0.208kN·m配筋13.2mmAS=252mm2顶层楼板配筋上人屋面活荷载为2kN/m，不上人屋面活荷载为2kN/m。(1)荷载板的恒荷载标准值二毡三油防水层0.35kN/m冷底子油热玛蹄脂二道0.05kN/m200mm厚水泥石保温层0.2kN/m20mm水泥砂浆找平0.02kN/m89 第2章梁板的设计100mm钢筋混凝土板0.1kN/m吊顶或粉底0.5kN/m小计5.1kN/m2查民用建筑楼面均布活荷载标准值上人屋面的活荷载标准值：2kN/m恒荷载分项系数取1.2，活荷载分项系数取1.4，于是板的：恒荷载设计值：g=5.1kN/m活荷载设计值：kN/m荷载总设计值：g+q=8.92kN/m，近似取g+q=8.9kN/m不上人屋面的活荷载标准值：0.5kN/m恒荷载设计值：g=5.1kN/m活荷载设计值：kN/m荷载总设计值：g+q=6.82kN/m，近似取g+q=6.8kN/m上人屋面配筋计算(2)计算简图B1,B2计算配筋取1m宽板带为计算单元，楼板的计算跨度边跨：=3300-100-150+=3100mm<1.025=3126mm，取=3100mm=+=1800-100-150+=1600mm，略大于1588mm，取=1590mm中间跨：中间跨与前边跨相同，取=3100mmB1,B2板为单向板。计算简图如图2.6所示。89 第2章梁板的设计图2.6连续跨单向板弯矩图(3)弯矩设计值由不等跨连续板跨中弯矩设计值公式边跨：取M1==7.13kN·m中间跨：M2=4.75kN·m边跨：M3=1.875kN·mX1=2((g+q)l012-M3)=1.875kN·mX2=2((g+q)l012-M2)-X1=10.007kN·mX3=2(+M1-(g+q)l012)=-2.88kN·m(4)正截面受为弯承载力计算板厚100mm，h0=100-25=75mm，板宽b=1000mm，C25混凝土=1.0，fc=11.9kN/mm，HRB235钢筋，fy=210kN/mm。板配筋计算过程列于下表89 第2章梁板的设计表2-2顶层板配筋图截面1B2C3D弯矩设计值/kN·m-11.8751.8754.7510.0071.8752.880.0280.0280.07100.1490.0280.0430.02840.0280.07370.1620.0280.044轴线J-G计算钢筋120.7120.7313689120187实配钢筋/mm2AS=279AS=279AS=437AS=785AS=279AS=27989 第2章梁板的设计B3配筋计算图如下-图2.7B3配筋弯矩图跨中边跨的弯矩分别是2.7kN·m，5.4kN·m计算配筋为175mm,358mm2实际配筋,AS=437mm2同理B5，B6的实际配筋为,AS=279mm2>也大于B8,B9,B12,B13的配筋计算弯矩简图89 第2章梁板的设计AB图2.8B8,B9,B12,B13的配筋计算弯矩简图A支座是固定端，B支座是铰支端上图可简化为下图，这样使计算更加简便。图2.9B8,B9,B12,B13的配筋计算弯矩简图MA=kN·m=kN·m解得计算配筋为104mm2，52mm2.。实际配筋AS=279mm2>也大于同理解得B9,B12,B13配筋为>也大于它可以看作三边固定，一边简支荷载设计值g=6.12kN/mq=2.8kN/mg+q=8.9kN/m89 第2章梁板的设计kN/mkN/m计算跨幅度l01=4200mm，l02=6600-300|+mm弯矩计算l01:l02==0.66查表并计算kN·mkN·mkN·mkN·m截面有效高度：假定选用钢筋，则l01方向跨中截面的h01=81mm，l02方向跨中截面的h01=73mm，支座截面的h0=81mm截面设计用的弯矩：楼盖周边未设圈梁，故只能将区格A的跨中弯矩及A-A支座弯矩减少20%，其余不折减，为便于计算，近似取。89 第2章梁板的设计l01方向81mm6.52kN·m配筋431mmAS=429mm2l02方向73mm2.916kN·m配筋206mmAS=314mm2对于B10l01=1300mm，l02=mmmm因此取l02=2500mm，kN·mkN·m因为不满足最小配筋率，因此按构造配筋l01方向81mm0.76kN·m配筋45mm2AS=252mm2l02方向73mm0.256kN·m配筋17mm2AS=252mm2不上人屋面配筋计算因为不上人屋面和楼面荷载差不多，并且略小于楼面荷载，因此不上人屋面配筋和楼面配筋相同，这里就不做计算。89 第2章梁板的设计2.2次梁设计按考虑内力重分布设计，根据本楼层实际使用情况，楼盖次梁和主梁的活荷载不考虑，从属面积的荷载折减。梁截面高度满足mm。2.2.1标准层次梁设计2.2.1.1次梁1的计算(1)恒荷载设计值次梁自重：kN/m次梁粉刷：kN/m板传来恒荷载：kN/m小计g=16.21kN/m活荷载设计值kN/m荷载总设计值g+q=27.76kN/m(2)计算简图-图2.10次梁1弯矩图该次梁为一独立梁，次梁在主梁上的支承长度是300mm，主梁截面为300mm550mm,计算跨度：mm。支座弯矩：kN·m89 第2章梁板的设计跨中弯矩：kN·m(3)承载力计算配筋218,116mm2跨中配筋配筋mm22.2.1.2次梁2的计算(1)恒荷载设计值次梁自重：kN/m次梁粉刷：kN/m板传来恒荷载：kN/m板传来恒荷载：kN/m小计g=30.07kN/m活荷载设计值kN/m荷载总设计值g+q=41.62kN/m(2)计算简图89 第2章梁板的设计-图2.11次梁2弯矩图该次梁为一独立梁，次梁在主梁上的支承长度是300mm，主梁截面为300mm550mm,计算跨度：。支座弯矩：kN·m跨中弯矩：kN·m(3)承载力计算配筋mm2跨中配筋配筋218,mm2计算结果表明，均小于0.35，符合塑性内力重分布的设计原则；同时89 第2章梁板的设计，也大于0.2%故满足要求。受剪承载力包括：截面尺寸的复合，箍筋计算和最小配筋率验算斜截面。验算截面尺寸:mm,因截面尺寸按下式计算kN故截面尺寸满足要求。kN故各截面应按计算配置腹筋。计算腹筋：采用双肢箍筋计算截面尺寸，由可得到箍筋间距mm调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或调幅后箍筋间距减小20%，现调整箍筋间距S=0.8195.5=160mm，为了方便施工，沿梁长不变，验算配筋下限值。弯矩调幅时要求的配筋率下限为：，实际配箍率，满足要求。2.2.2顶层次梁设计2.2.1.1次梁1的计算(1)恒荷载设计值次梁自重：kN/m89 第2章梁板的设计次梁粉刷：kN/m板传来恒荷载：kN/m小计g=22.582kN/m活荷载设计值kN/m荷载总设计值g+q=29.18kN/m(2)计算简图-图2.12次梁1弯矩图该次梁为一独立梁，次梁在主梁上的支承长度是300mm，主梁截面为300mm550mm,计算跨度：。支座弯矩：kN·m跨中弯矩：kN·m(3)承载力计算配筋mm2跨中配筋89 第2章梁板的设计配筋216,mm22.2.1.2次梁2的计算(1)恒荷载设计值次梁自重：kN/m次梁粉刷：kN/m板传来恒荷载：kN/m小计g=22.5kN/m活荷载设计值kN/m荷载总设计值g+q=24.3kN/m(2)计算简图-图2.13次梁2弯矩图该次梁为一独立梁，次梁在主梁上的支承长度是300mm，主梁截面为300mm550mm,计算跨度：。支座弯矩：kN·m跨中弯矩：kN·m89 第2章梁板的设计(3)承载力计算配筋mm2跨中配筋配筋mm2计算结果表明，均小于0.35，符合塑性内力重分布的设计原则；同时，也大于0.2%故满足要求。受剪承载力包括：截面尺寸的复合，箍筋计算和最小配筋率验算斜截面。验算截面尺寸:mm,因截面尺寸按下式计算故截面尺寸满足要求。kNkN故各截面应按计算配置腹筋计算腹筋：采用双肢箍筋计算截面尺寸，由可得到箍筋间距mm89 第2章梁板的设计调幅后受剪承载力应加强，梁局部范围内将计算的箍筋面积增加20%或调幅后箍筋间距减小20%，现调整箍筋间距S=0.8195.5=160mm，为了方便施工，沿梁长不变，验算配筋下限值。弯矩调幅时要求的配筋率下限为：，实际配箍率，满足要求。89 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析3.1结构布置及计算简图图3.1横向框架结构计算简图根据上述结果并综合考虑其他因素本设计柱截面尺寸为：1~4层：89 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析3.2重力荷载计算3.2.1屋面及楼面永久荷载标准值(1)二毡三油防水层：0.35冷底子油热玛蹄脂二道0.05200mm厚水泥石保温层20厚混合砂浆找平00.02=0.4100mm厚钢筋混凝土整浇层250.1=2.5吊顶或粉底0.5合计5.5四层屋面恒荷载标准值为：kN标准层屋面恒载标准值：kN(2)楼面均布活荷载：四层屋顶活荷载kN标准层楼面活荷载kN(3)梁柱自重各层柱：kN(4)外墙自重顶层外墙自重：kN89 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析墙体为370mm厚粘土空心砖，外墙贴瓷砖，内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为kN/m2。标准层外墙自重kN(5)内墙自重内墙为240mm粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为kN/m2。顶层内墙kN标准层内墙kN(6)门窗重铝合金窗单位面积重力荷载为0.4kN/m2，木门单位面积重力荷载为0.2KN/m2。顶层门窗重kN标准层门窗重kN(7)梁自重纵向主梁和横向主梁为。顶层主梁重：89 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析kN顶层次梁重;kN准层主梁重：kN标准层次梁重;kN图3.2各质点的重力荷载代表值3.2横向框架侧移刚度计算柱的侧移刚度计算.(中框架中柱和边柱，边框架中柱和边柱）柱的侧移刚度按D=αc•12ic/h2计算，式中系数αc由公式得，根据梁柱线刚度K的不同，图中的柱可分为：中框架柱，边框架柱，楼梯间柱。89 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析表3-1横梁线刚度计算表梁号截面跨度/mm惯性矩///L166005.4x10-38.1x10-33.44x10410.8x10-34.58x104L227005.4x10-38.1x10-38.4x10410.8x10-311.2x104L366005.4x10-38.1x10-33.44x10410.8x10-34.58x104表3-2柱线刚度计算表柱号1390010.8x10-3550x5507.75x1042390010.8x10-3550x5507.75x1043390010.8x10-3550x5507.75x104表3-3框架柱侧移刚度D值（单位：N/mm）层次边柱1中柱1根数10.5910.42125741.62.360.62838398.41020.5910.22813940.82.0360.50430816.6103-40.5910.22813940.82.0360.50430816.61089 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析表3-4边框架柱侧移刚度D值（单位：N/mm）层次边柱1中柱1根数10.4440.3862360.161.5280.57535157.8420.4440.18211128.21.5280.43326475.343-40.4440.18211128.21.5280.43326475.34表3-5特殊横梁刚度计算表梁号截面/mm跨度/m惯性矩/mm4中跨架梁6.62.72.73.92.72.73.989 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析表3-6特殊柱侧移刚度D值（单位：N/mm）计算表柱1层2-4层根数DD边柱0.5910.42125741.60.5910.22813940.82中柱2.0360.62838398.42.0360.50430816.62中柱2.890.69342372.82.890.59136136.12中柱2.4450.66340538.52.4450.5533629.22中柱2.4450.66340538.52.4450.5533629.22边柱1.4450.56534546.41.4450.41925619.32边柱1.4450.56534546.41.4450.41925619.32中柱2.4450.66340538.52.4450.5533629.22边柱10.530572.010.3320177.52经计算首层：=1532023.8kN/m二至四层分别为：=1104382.4kN/m满足要求，故该框架为规则框架。3.4横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算3.4.1横向自振周期计算89 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析表3-7构顶点的假想侧移计算层次///mm/mm48346.698346.691104382.47.684.5312551.820898.51104382.418.976.9211949。232566.31104382.429.358112551.8443399.51532023.828.328.3结构自振周期考虑非结构墙影响折减系数,则结构的基本自振周期为：s。3.4.2横水平地震作用及楼层地震剪力计算该结构高度不超过40m，结构质量和刚度沿高度分布均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。该建筑属于6度设防，第一组。二类场地s,s,所以不应考虑顶点附加地震作用kNkN各层横向地震剪力计算：89 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析表3-8各质点横水平地震作用层号/kN/m/kN·m48346.6915.6130208.40.311312551.811.71446856.10.350211949.27.893202.80.222112551.83.948952.00.117表3-9横向地震作用下位移验算层号/N·m-141594.71594.71104382.41/270831794.73389.41104382.41/12721138.34527.71104382.41/9211599.9599.91532023.81/1164质点i的水平作用标准值、楼层地震剪力及楼层层间位移、最大层间弹性位移角1/921<1/550,满足要求。3.4.3横水平地震作用下框架内力计算框架柱端剪力及弯矩分别按式：(3-1)(3-2)(3-3)(3-4)89 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析以标准框架轴8内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。表3-10框架柱反弯点位置层号43.90.5910.31.1733.90.5910.41.5623.90.5910.51.9513.90.5910.70452.75表3-11E框架柱反弯点位置层号43.92.0360.451.7633.92.0360.4481.7523.92.0360.51.9513.92.0360.552.15表3-12F轴框架柱反弯点位置层号43.92.0360.51.7633.92.0360.51.7523.92.0360.51.9513.92.0360.612.15表3-13H轴框架柱反弯点位置层号43.90.5910.31.1733.90.5910.41.5623.90.5910.51.9513.90.5910.70452.7589 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析表3-14B轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层数/kND/N·m-1/kN41594.713940.820.1323.5554.9533389.413940.842.7866.74100.1124527.713940.857.15111.44111.4415127.625741.686.16236.7399.3表3-15E轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层数/kND/N·m-1/kN41594.730816.644.578.1095.4533389.430816.694.58165.25203.6124527.730816.6126.34246.36246.3615127.638398.4128.52275.68225.55表3-16F轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层数/kND/N·m-1/kN41594.730816.644.578.1095.4533389.430816.694.58165.25203.6124527.730816.6126.34246.36246.3615127.638398.4128.52275.68225.5589 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析表3-17H轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层数/kND/N·m-1/kN41594.713940.820.1323.5554.9533389.413940.842.7866.74100.1124527.713940.857.15111.44111.4415127.625741.686.16236.7399.3表3-18梁端弯矩和剪力的计算层次边梁走道梁454.9527.4812.4995.4595.4570.703123.6661.8328.10140.86140.86104.342178.1889.0940.50205.81205.81152.451210.74105.3747.9235.96235.96235.96表3-19柱轴力的计算层次4321边柱-12.49-40.59-81.09-128.99中柱-58.21-134.45-246.4-373.2989 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析图3.3左地震作用下框架弯矩图(单位：kN)89 第3章横向水平荷载作用下框架结构的内力分析图3.4左地震作用下框架剪力(单位：kN)及轴力图(单位：kN·m)89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析第4章竖向荷载作用下框架结构的内力计算4.1横向框架内力计算4.1.1计算单元取8轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为6.6，如图4-1。由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载，如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其它楼面荷载则通过次梁和纵向框架以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架的中心线与柱的中心不重合，因此框架节点上还有集中力矩。图4.1横向框架计算单元4.1.2荷载计算4.1.2.1恒载计算在图4-2中，，代表横梁自重，为均布荷载形式，对于第四层=4.5kN/M=4.5kN/M89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析和分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形何在，它们的几何关系可得=kN/mkN/m和分别由边纵梁，中纵梁直接传给住的横载，它包括梁自重，楼板重，和女儿墙的重力分布，计算如下图4.2各层梁上作用的恒载=168.38kNkN/m集中力矩kN·mkN·m对于1~3层，包括梁自重和其以上横梁自重，为均布荷载。计算方法同第四层相同，结果为=4.5+4.283.9=12.85kN/m=4.5kN/m=kN/mkN/m=180.48kN89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析kN/m集中力矩kN·mkN·m4.1.2.2活载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图4-3所示。图4.3各层梁上作用的活载对于第四层=kN/mkN/mkNkNkN·mkN·m同理在雪荷载作用下kN/mkN/mkNkNkN·mkN·m对于1-3层kN/mkN/m89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析kNkNkN·mkN·m对于第6层kN/mkN/mkNkNkNkN·mkN·m同理在屋面雪荷载的作用下：kN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/mkN/m4.1.2.3荷载统计表4-1横向框架恒载汇总层次/kN·m-1/kN·m-1/kN·m-1/kN·m-1/kN/kN1/kN·m/kN·m44.54.518.1514.85168.38177.8721.0422.23312.854.513.8211.31180.48217.8022.5627.23212.854.513.8211.31180.48217.8022.5627.23112.854.513.8211.31180.48217.8022.5627.23注:均布荷载的单位是kN/m，集中荷载的单位是kN，弯矩的单位是kN·m。89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析表4-2横向框架活载汇总层次/KNm46.6(0.66)5.4(0.54)29.4(2.94)41.64(4.164)3.63(0.363)5.205(0.5205)36.65.429.0441.643.635.20526.65.429.0441.643.635.20516.65.429.0441.643.635.2054.1.3内力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。由于结构和荷载都是均匀对称，故计算时可用半框架。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，计算柱底轴力还需要考虑柱底自重。89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.4顶层弯矩的二次分配法（恒荷载作用下）（单位：）图4.5三层弯矩的二次分配法（恒荷载作用下）（单位：）89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.6二层弯矩的二次分配法（恒荷载作用下）（单位：）89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.7一层弯矩的二次分配法（恒荷载作用下）（单位：）89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.8顶层弯矩的二次分配法（活荷载作用下）（单位：）89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.9三层弯矩的二次分配法（活载作用下）（单位：）89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.10二层弯矩的二次分配法（活荷载作用下）（单位：）89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.11一层弯矩的二次分配法（活荷载作用下）（单位：）89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.12竖向荷载作用下框架弯矩图（恒荷载作用下）（单位：）89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.13竖向荷载作用下框架弯矩图（活荷载作用下）（单位：）89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析表4-3恒载作用下梁端剪力（单位：kN）层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨454.7816.10-2.13052.6556.9116.10372.8113.71-0.95071.8673.7613.71272.8113.71-1.6071.2174.4113.71172.8113.71-0.97071.8473.7813.71表4-4活载作用下梁端剪力（单位：kN）层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨429.047.29-0.75028.2529.757.29329.047.29-0.10028.9429.147.29229.047.29-0.25028.7529.257.29129.047.29-0.34028.729.387.29注：其他层楼面作用活荷载（）对应的内力。V以向上为正。表4-5恒载和活载作用下柱的轴力（单位：kN）层次恒荷载活荷载A柱B柱A柱B柱柱顶柱底柱顶柱底柱顶=柱底柱顶=柱底4221.03250.53234.78264.7857.2978.683502.87532.37555.84584.34115.37156.752784.06813.56877.55905.55173.06234.9311065.881095.381018.731228.13230.8）313.2489 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析4.2横向框架内力组合4.2.1结构抗震等级根据结构类型，地震烈度，房屋高度可知结构的抗震等级为二级抗震。4.2.2框架梁内力组合考虑三种内力组合，即1.2SGK+1.4SQK，1.3SEK+1.2×(0.5SQK+SGK)，1.35SGK+1.0SQK，各层梁的内力组合结果见下表，表中SGK，SQK梁列中的梁端弯矩M为经过调幅后的弯矩（调幅系数取0.8）。下面以第一层AB跨梁考虑地震作用的组合为例，说明各力的组合方法，对支座负弯矩按相应的组合情况进行计算，求跨间最大弯矩时，可根据两端弯矩组合及梁上荷载设计值，有平衡条件确定。由图4-11图4.14均布和梯形荷载下的计算图形89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析若，说明，其中x为最大正弯矩截面至A支座的距离，则x可以由下式求解将求得x值代入下式可得跨间最大正弯矩值若，说明，则若,则同理可求得三角形分布荷载和均布荷载作用下的，x和的计算公式如下图89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析图4.15均布和三角形荷载下的计算图形X由下式解得本例中，梁上荷载设计值kN/mkN/m左震：则发生在右支座89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析kN·m右震：kNkN则发生在左支座kN剪力计算：AB净跨m左震：kNkNkN·mkN·m右震：kNkNkN·mkN·mkN则kNkNkNkN4.2.3框架柱内力组合89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析取每层柱顶和柱底两个控制截面，按所述的方法进行组合，组合结果及柱端弯矩设计值见表4-6~4-8.注意，在考虑地震作用效应的组合中取屋面雪荷载时的内力进行计算。89 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析表4-6框架梁内力组合表框架梁内力组合表层次截面位置内力SGKSQKSEKγRE[1.2(SGK+0.5SQK）+1.3SEK]1.35SGK+SQk1.2SGK+1.4SQkV=γRE[ηυb(Mlb+Mτb)/ln+VGb]—﹥﹤——﹥﹤—一层AM-107.98-34.74210.74-210.7492.66-318.29-180.51-178.21136.63V71.8428.70-47.9047.930.87124.27125.68126.39B左M-113.07-36.54-105.37105.37-220.94-15.47-189.18-186.84V73.7829.3847.90-47.9126.3332.92128.98129.67B右M-29.18-6.8235.96-235.96200.74-259.38-46.19-44.54198.81V13.717.29-174.79174.79-154.80186.0425.8026.66胯间MAB107.644.23113.98115.81MBC205.63205.63144.63150.53二层AM-106.79-35.98178.18-178.1861.42-286.03-180.15-178.52131.33V71.2128.75-40.540.537.54116.51124.88125.70B左M-115.25-37.31-89.0989.09-207.38-33.65-192.90-190.53V74.4129.2540.50-40.5119.6240.64129.70130.24B右M-17.37-5.85205.81-205.81182.40-218.93-29.30-29.03171.55V13.717.29-152.45152.45-133.02164.2625.8026.66胯间MAB18.0980.14118.43112.88MBC185.44185.44157.55148.3989 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析续表4-6层次截面位置内力SGKSQKSEKγRE[1.2(SGK+0.5SQK）+1.3SEK]1.35SGK+SQk1.2SGK+1.4SQkV=γRE[ηυb(Mlb+Mτb)/ln+VGb]—﹥﹤——﹥﹤—三层AM-111.51-37.20123.66-123.663.47-237.67-187.74-185.89117.24V71.8628.94-28.1028.150.30105.09125.95126.75B左M-116.50-37.72-61.8361.83-182.11-61.54-195.00-192.61V73.7629.1428.10-28.1106.8952.10128.72129.31B右M-15.83-5.35140.86-140.86120.68-153.99-26.72-26.49122.99V13.717.29-104.34104.34-86.11117.3525.8026.66胯间MAB22.9754.98117.35114.08MBC123.46123.46158.11153.49四层AM-100.36-32.0154.95-54.95-51.15-158.30-167.50-165.2599.74V52.6528.25-12.4912.4947.9272.2899.33102.73B左M-111.60-35.99-27.4827.48-143.43-89.84-186.65-184.31V56.9129.7512.49-12.4976.7852.43106.58109.94B右M-31.05-10.0267.97-67.9733.82-98.72-51.94-51.29114.35V16.107.298.00-825.579.9729.0329.53胯间MAB33.7070.4199.9893.68MBC93.3293.32130.69119.2189 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析表4-7横向框架B，E柱剪力组合（kN）横向框架B柱剪力组合（单位：kN）层次SGKSQKSEKγRE[1.2(SGK+0.5SQK）+1.3SEK]1.35SGK+SQk1.2SGK+1.4SQkγRE[ηυc(Mbc+Mτc)/Hn]—﹥﹤—4-41.75-15.5820.13-26.62-68.49-71.94-71.9182.193-24.78-9.9342.7815.94-73.05-43.38-43.6487.662-36.23-11.5557.1519.11-99.76-60.46-59.65119.711-16.74-5.9286.1670.69-108.52-28.52-28.38130.24横向框架E柱剪力组合（单位：kN）层次SGKSQKSEKγRE[1.2(SGK+0.5SQK）+1.3SEK]1.35SGK+SQk1.2SGK+1.4SQkγRE[ηυc(Mbc+Mτc)/Hn]—﹥﹤—434.1611.9736.5276.520.5658.0957.7591.82323.438.4447.8076.26-23.1740.0739.9391.51211.559.3465.8884.09-52.9424.9326.94100.91117.494.8464.2085.88-47.6528.4527.76103.0689 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析表4-8A横向框架B弯矩和轴力组合横向框架B弯矩和轴力组合层次截面内力SGKSQKSEKγRE[1.2(SGK+0.5SQK）+1.3SEK]1.35SGK+SQk1.2SGK+1.4SQk|Mmax|kNNminMNmaxM—﹥﹤——﹥﹤—4柱顶M164.4036.38-54.9554.95118.14232.43258.32248.21258.32118.14258.32N221.0357.29-12.4912.49226.70252.68355.68345.44355.68226.70355.68柱底M-58.42-46.5023.55-23.55-53.91-102.90-125.37-135.20-125.37-53.91-125.37N250.5357.29-12.4912.49255.02281.00395.51380.84395.51255.02395.513柱顶M58.4218.05-100.11100.11-39.37168.8696.9295.3796.92-39.3796.92N502.87115.27-40.5940.59495.87580.30794.14764.82794.14495.87794.14柱底M-38.18-20.6766.74-66.7422.84-115.98-72.21-74.75-72.2122.84-72.21N532.37115.27-55.6255.62508.56624.25833.97800.22833.97508.56833.972柱顶M72.4220.67-59.7359.7317.33141.56118.44115.84118.4417.33118.44N784.06173.06-87.6687.66744.60926.931231.541183.161231.54744.601231.54柱底M-68.89-24.3869.34-69.34-5.72-149.95-117.38-116.80-117.38-5.72-117.38N813.56173.06-87.6687.66772.92955.251271.371218.561271.37772.921271.371柱顶M43.5215.39-55.3655.36-8.41106.7474.1473.7774.14-8.4174.14N1065.88230.80-125.59125.591003.421264.641669.741602.181669.741003.421669.74柱底M-21.77-7.70129.17-129.17109.74-158.93-37.09-36.90-37.09109.74-37.09N1095.38230.80-125.59125.591031.741292.961709.561637.581709.561031.741709.5689 第4章竖向荷载作用下框架结构的内力分析表4-8B横向框架E柱弯矩和轴力组合横向框架E柱弯矩和轴力组合层次截面内力SGKSQKSEKγRE[1.2(SGK+0.5SQK）+1.3SEK]1.35SGK+SQk1.2SGK+1.4SQk|Mmax|NNminMNmaxM—﹥﹤——﹥﹤—4柱顶M-78.46-27.28-95.4595.45-187.6810.85-133.20-132.34-187.68-187.68-133.20N234.7878.68-58.2158.21202.62323.69395.63391.89202.62202.62395.63柱底M54.7719.3978.10-78.10143.11-19.3493.3392.87143.11143.1193.33N264.2878.68-58.2158.21230.94352.01435.46427.29230.94230.94435.463柱顶M-43.83-15.85-203.61203.61-261.44162.07-75.02-74.79-261.44-261.44-75.02N555.84156.75-134.45134.45469.02748.67907.13886.46469.02469.02907.13柱底柱底47.5617.05165.25-165.25225.70-118.0281.2680.94225.70225.7081.26585.34156.75-134.45134.45497.34776.99946.96921.86497.34497.34946.962柱顶M-47.56-17.05-246.36246.36-310.06202.37-81.26-80.94-310.06-310.06-81.26N877.55234.93-246.40246.40698.961211.471419.621381.96698.96698.961419.62柱底M54.0219.37246.36-246.36317.37-195.0692.3091.94317.37317.3792.30N907.50234.93-246.40246.40727.711240.221460.061417.90727.71727.711460.061柱顶M-35.07-12.57-225.55225.55-274.27194.87-59.91-59.68-274.27-274.27-59.91N1018.73313.24-373.29373.29740.111516.561688.531661.01740.11740.111688.53柱底M17.546.29275.68-275.68306.56-266.8529.9729.85306.56306.5629.97N1228.73313.24-373.29373.29941.711718.161972.031913.01941.71941.711972.0389 第5章截面设计第5章截面设计5.1横梁配筋这里仅以第一层AB跨梁为例，说明计算方法和过程，其它层梁的配筋计算见表5-1和5-25.1.1梁的正截面受弯承载力计算从表4-5中分别选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，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计算配筋计算支座弯矩：kN·mkN·mkN·mkN·m跨间弯矩取控制截面，及支座边缘处的正弯矩。由表4-5可求的相应的剪力kN则支座边缘处kN·mkN·m当梁下部受拉时，按T型截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。翼缘计算宽度，当按跨度考虑时，mm，按梁间距考虑时，mm；按翼缘厚度考虑时，mm，此种情况不起控制作用，故取mm。梁内纵向钢筋选HRB400级钢（），，按单筋T型截面计算，因为kN·m89 第5章截面设计kN·m属于第一类T型截面实际配筋,AS=763mm>，满足要求。将下部跨间截面的钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受力钢筋，再进行相应的受拉钢筋计算。说明富裕，且达不到屈服，可近似取mm2实取AS=1900mm2支座上部mm2实取AS=1520mm2,，，满足要求。89 第5章截面设计层次截面/kN·m/mm2/mm2实配钢筋/mm24A支座-127.580.09015098243209410.5410.67BL支座-116.560.08355097523209410.5410.67AB跨间70.410.008864222185090.365BR支座-95.230.018362861522062810.487BC跨间93.320.01175572206280.4873A支座-193.010.1125091247420125610.4050.9BL支座-144.700.062850993532211400.4460.817AB跨间54.890.0062842185090.365BR支座-112.920.004376072922276010.54BC跨间123.460.01517172227600.54表5-1框架梁配筋表89 第5章截面设计续表5-1层次截面/kN·m/mm2/mm2实配钢筋/mm22A支座-236.510.156509152842215200.3331.08BL支座-165.510.0835509106932211400.4760.817AB跨间80.140.01014812185090.365BR支座-161.44<011401043322114010.817BC跨间185.440.023311043221140.8171A支座-271.700.157631818.652219000.4020.93BL支座-181.930.0617631175.332211400.6690.817AB跨间10.290.01277633187630.547BR支座-149.700.0301256967322114010.817BC跨间205.630.026124542012560.989 第5章截面设计层次截面/kN/kN加密区配筋非加密区配筋4BL99.74465.930.063三肢1.507三肢0.335BR114.35465.930.183三肢1.507三肢0.5033BL117.24465.930.207三肢1.507三肢0.335BR122.99465.930.254三肢1.507三肢0.5032BL131.33465.930.322四肢2.01四肢0.447BR171.55465.930.652四肢2.01四肢0.671BL136.63465.930.341四肢2.01四肢0.447BR198.81465.930.875四肢2.01四肢0.67表5-2框架梁箍筋配筋表89 第5章截面设计5.1.2梁的斜截面受剪承载力计算AB跨：kN,故满足要求。梁端加密区箍筋取4肢，箍筋用HRB235级钢筋（）则kNkN加密区长度取1.0m，非加密区箍筋取4肢，箍筋设置满足要求。BC跨：若梁端箍筋加密区4肢，则其承载力为337.37kN>kN由于非加密区长度较小，故全跨可按加密区配置。5.2框架柱配筋5.2.1剪跨比和轴压比验算下表给出了框架各层剪跨比和轴压比计算结果·，其中剪跨比也可取，注意，表中,和N都不考虑承载力地震调整系数，由表可见，各层柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。89 第5章截面设计表5-3框架柱配筋表柱号层次bH0FcN/mm/mm/N·m-2/kN·m-1/kN/kNB柱455051016.7137.280.58374.673.34>20.074<0.8355051016.7154.6485.94832.333.53>20.165<0.8255051016.7199.93117.361273.673.47>20.252<0.8155051016.7211.91127.671723.953.25>20.341<0.8E柱455051016.7190.8190.0237.924.16>20.06<0.8355051016.7300.9389.72663.126.58>20.13<0.8255051016.7423.1698.93970.288.39>20.192<0.8155051016.7408.75101.41225.617.93>20.248<0.85.2.2柱正截面承载力计算以第二层B柱为例说明，根据B柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至支座边缘，并与柱端组合弯矩调整值比较后，选出最不利内力，进行配筋计算。B节点左右梁端弯矩kN·mkN·mB节点上下柱端弯矩kN·mkN·mkN·mkN·m89 第5章截面设计mm取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者的最大值，500/30=18.3mm故取mmm因为，故应考虑偏心距增大系数。(为1.0)，取为1.0mm对称配筋为大偏心受压情况mm2再按及相应的M一组计算。N=1460.06KN,节点上下柱端弯矩kN·mkN·m此组内力是非地震组合情况，且无水平荷载，故不必进行调整且取mmmmm同理可取，，mm，故为小偏心受压mm89 第5章截面设计按上式计算时，应满足及因为kNkN但故构造配筋，且应满足，单侧配筋率故mm2选用420，mm2，总配筋率其它柱配筋见于下表表5-3框架柱配筋表层次B柱E柱42202182202183420420242042014224225.2.3柱斜截面受剪承载力计算以第一层柱为例进行计算，由前可知，上柱柱端弯矩设计值kN·m。对二级抗震等级，柱底弯矩设计值kN·m则框架柱的剪力设计值kN，满足要求，取89 第5章截面设计其中取较大的柱下端值，而且,不应考虑，故为将表2.52查得的值除以0.75，将表2.53查得的值除以0.85，与相应的轴力kN故该层应按柱构造配置箍筋柱端加密区的箍筋选用4肢，由表2.52可得一层柱底的轴压比，查表得，则最小体积配筋率。取，=78.5,则mm，根据构造要求，取加密区箍筋为，加密区位置及长度按规范要求确定。非加密区还应满足mm，故箍筋取。各层柱箍筋计算结果见下表。89 第5章截面设计柱号层次/kN/kN/kN/kN/mm加密区非加密区B柱482.19485.3>V374.691407.860.3650.244387.66485.3>V680.361407.860.3650.2442119.71485.3>V832.231407.860.570.3811130.24485.3>V1273.671407.860.5710.381E柱491.82485.3>V307.921407.860.3650.244391.52485.3>V663.121407.860.3650.2442100.91485.3>V970.281407.860.570.3811103.06485.3>V1225.611407.860.5710.381表5-4框架柱箍筋配筋表89 第5章截面设计5.2.2框架柱节点核心区截面抗震验算以一层中节点为例，由节点两侧梁的受弯承载力计算节点核心区的剪力设计。本例框架梁为二级抗震等级，应计算节点的剪力设计值，其中为柱的计算高度，取节点上下柱反弯点间的距离，即mkN·m剪力设计值：kN因故取mm，mm，则满足要求节点核心区的受剪承载力计算，其中N取二层柱底轴力，N取1653.62kN和kN设节点区配筋为，则故承载力满足要求。综合以上计算结果，绘出横向框架配筋图见cad图。89 第6章基础设计第6章基础设计采用独立基础，独立基础是柱基础中最常见和最经济的形式，对于不能用独立基础的柱子用条形基础。6.1框架柱B的基础设计6.1.1求地基承载力特征值根据粘性土，,查表得，，持力层特征值6.1.2计算基础净反力偏心距m基础边缘处最大和最小净反力偏心距基础边缘处最大和最小净反力6.1.3基础高度（采用梯形基础）（a）柱边基础抗冲切验算m，m，m，m初步选择基础高度mm，从上至下分350mm，350mm两个台阶，mm（有垫层）m，取mm因偏心受压，取89 第6章基础设计冲切力：kN抗冲切力：（b）变截面抗冲切验算m，m，mmm，取mm因偏心受压，取冲切力：kN抗冲切力：6.1.4配筋计算选用HPB235钢筋，（a）基础长边方向截面悬臂部分净反力平均值弯矩89 第6章基础设计=478.63kN·mmm2截面弯矩=183.87kN·mmm2比较两者，应按配筋，实际配筋，AS=4091.2mm2（b）基础短边方向因该基础受单向偏心荷载作用，所以在基础短边方向的基地反力可按均匀分布计算，取与长边方向的配筋计算方法相同，配筋分别为1885mm2,906mm2。比较两者，应按第一个配筋mm26.2框架柱E的基础设计6.2.1确定基底面积基础两端放出：m，取1m基础宽度（综合荷载分项系数取1.35）mm设计6.2.2梁的弯矩计算在对称荷载作用下，由于基础底面反为均布分布，因此单位长度地基的净反力，基础梁可看成在均布荷载作用下以柱为支座的单跨梁。89 第6章基础设计kN/mA截面处的固定端弯矩为：kN·m基础梁的弯矩图图6.1基础梁的弯矩图6.2.3梁的剪力计算kNkN基础梁的剪力图图6.2基础梁的剪力图89 第6章基础设计6.2.4梁板部分计算基底宽4500mm，主肋宽750mm（550+1002），翼板外挑长度mm，翼板外边缘厚度200mm，两肋处（相当于翼板固定端）翼板厚度700mm，翼板采用混凝土，HPB235。基底净反力设计值：。(a)斜截面抗剪强度验算（按每米长度计算）实际kNmm（b）翼板受力筋计算kN·mmm2，配筋，mm26.2.5肋梁部分计算肋梁高取1875mm，宽为750mm。主筋用HRB335钢筋，箍筋用HPB235钢筋，混凝土。（a）正截面强度计算根据弯矩对支座，跨中分别按矩形，梯形进行正截面强度计算，跨中弯矩713.28kN·m。A<<混凝土结构设计手册>>可得：mm2（b）斜截面强度计算kNkN配箍筋（四肢箍）kN>313kN89 第6章基础设计配筋图见cad图。89 第7章楼梯设计第7章楼梯设计层高3.9m，踏步尺寸162.5mm280mm。采用C20混凝土，板采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋，楼梯上的均布活荷载标准值为3.5kN/。7.1梯段板设计取板厚h=120mm，约为板斜长的1/30，板倾斜角=162.5/180=0.58，=0.865.取1m宽板带计算。7.1.1荷载计算梯段板的荷载计算列于下表。恒荷载分项系数为1.2，活荷载分项系数为1.4。总荷载设计值为。表7-1梯段板的荷载荷载种类荷载标准值/kN·m-1恒荷载水磨石面层（0.28+0.1625）0.65/0.28=1.03三角形踏板0.580.280.162525/028=2.36混凝土斜板0.1225/0.865=3.47板底抹灰0.1217/0.865=0.39小计7.25活荷载3.57.1.2截面设计板水平计算跨度为=3.08m，89 第7章楼梯设计弯矩设计值为kN·m板的有效高度100mm。，mm2，选用，mm2分布筋每级踏步1根。梯段板筋见cad图7.2平台板设计设平台板厚h=70mm，取1m宽板带计算。7.2.1荷载计算平台板的荷载计算见下表。总荷载设计值kN/m。表7-2平台板的荷载荷载种类荷载标准值/kN·m-1恒荷载水磨石面层0.6570mm厚混凝土板0.0725=1.75板底抹灰0.12x17/0.865=0.39小计2.74活荷载3.589 第7章楼梯设计7.2.2截面设计平台板的计算跨度为m弯矩设计值为kN·m板的有效高度mm，mm2选配，=281。7.3平台梁设计设平台梁截面尺寸为200mm350mm。7.3.1荷载计算平台梁计算见下表总荷载设计值为kN/m。表7-3平台梁的荷载荷载种类荷载标准值/kN·m-1恒荷载梁自重梁侧粉刷平台板传来的荷载梯段传来的荷载7.253.08/2=11.17小计15.27活荷载89 第7章楼梯设计7.3.2截面设计计算跨度为m弯矩设计值为kN·m，剪力设计值kN截面按照倒L形计算，=200+570=550mm梁的有效高度。经判别属于第一类T行截面，，mm2，选配，=763选配的箍筋，则斜截面承载力验算：满足要求。平台梁配筋见cad图。89 参考文献结论通过本次毕业设计对自己大学四年所学知识系统的检验，了解到了自己的很多不足的同时也获得了很多。1）在恒载、活载、风荷载、地震作用下，满足侧移要求。并且配筋后的梁、柱、板、楼梯、基础等构件能抵抗荷载的破坏作用，都符合要求；本工程满足建筑的安全性、耐久性和经济性等。配筋计算时，要满足“强柱弱2）在进行梁柱梁”、“强节点弱构件”和“强剪弱弯”的要求。3）建筑高度越大、跨度越大，则质量越大。因此，地震对建筑结构的影响就越大。4）多层框架结构中，风荷载对结构的影响较小，可以不考虑，而在高层建筑中，风荷载的影响不可忽略。5）一般情况下，多层框架梁、柱的计算剪力都较小，在考虑地震作用时，一般按抗震构造要求即可。6）用软件Tssd计算出的结果，其配筋要比手算的小，原因是Tssd考虑了空间整体作用。89 参考文献参考文献1丰定国等.抗震结构手册.武汉:武汉工业大学出版社,2001:116711682赵明华.土力学与基础工程.武汉:武汉工业大学出版社,2001:791023刘大海,杨翠如.建筑抗震构造手册.北京:中国建筑工业出版社,1998:28197-204177148-165974杨伯科等.混凝土实用新技术手册.吉林:吉林科学技术出版社,1998:1167116825中华人民共和国建设部.建筑结构荷载规范GB50009-2001.北京:中国建筑工业出版社,2001:5-206中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范GB50011-2001.北京:中国建筑工业出版社,2001:13-207中华人民共和国建设部.建筑地基基础设计规范GB50007-2002.北京:中国建筑工业出版社,2002:65-688中华人民共和国建设部.混凝土结构设计规范GB50010-2002.北京:中国建筑工业出版社,2002:78-829中华人民共和国建设部.砌体结构设计规范GB50003-2001.北京:中国建筑工业出版社,2001:12-2010中华人民共和国建设部.混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002.北京:中国建筑工业出版社.2002:5-1811中华人民共和国建设部.建筑结构可靠度设计统一标准GB50068-2001.北京:中国建筑工业出版社.2001:61-6812梁兴文,史庆轩.土木工程专业毕业设计指导.北京:科学出版社,2002(5):4-813沈蒲生,苏三庆.高等学校建筑工程专业毕业设计指导.北京:中国建筑工业出版社,2000:197-204152148-1658114陈文斌等.建筑工程制图.上海:同济大学出版社,2000:24-5615彭少民.混凝土结构.武汉:武汉工业大学出版社,2002(3):34-3889 致谢致谢经过半年的忙碌学习，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。在这里首先要感谢我的导师武崇福老师。他平日里工作繁多，但在我做毕业设计的每个阶段，从方案选择到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，结构图绘制等整个过程中都给予了我悉心的指导。由于没有经验，在设计过程中漏洞百出，但是武老师不辞辛苦细心地纠正我设计中错误。除了敬佩武老师的专业水平外，他严谨的治学作风也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。其次要感谢和我一起作毕业设计的同组同学，本组同学始终互相帮助、互相鼓励，最终大家共同圆满的完成了毕业设计，在次向全组的同学表示感谢！同时还要感谢其他组给与我无私帮助的同学。然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下土木工程专业知识的基础，此次毕业设计才会顺利完成。同时还要感谢院里其他老师以及领导给我们的支持和帮助。在此还要感谢我含辛茹苦的父母，养育我，教育我，教会我做人的道理，让我感受到幸福。我就要毕业了，我想说，我生活得很快乐，作您的儿子，我感到骄傲、幸福。我不会辜负你们的期望，我会继续努力，让爸妈生活的幸福。最后，我想说：老师，您对我的谆谆教导、热心帮助和无私关爱我会永远铭记于心，您永远都是我最尊敬的老师。在此祝各位老师：工作顺利、身体健康、全家幸福！89 ？？大学毕业设计（论文）评审意见表指导教师评语：成绩：指导教师签字：年月日评阅人评语：成绩：评阅人签字：年月日 ？？大学毕业设计（论文）答辩委员会评语表答辩委员会评语：总成绩：答辩委员会成员签字：答辩委员会主席签字：年月日'