宁波某中学新建综合楼设计-框架结构毕业设计计算书

'毕业设计学号：毕业设计说明书设计题目：宁波某中学新建综合楼设计设计编号：TZU2010-125学院：建筑工程学院专业：土木工程班级：级（）班姓名：指导教师：完成日期：2014年5月14日答辩日期：2014年5月20日33 宁波某中学综合楼设计学生姓名：指导教师：（建筑工程学院，级土木工程班）摘要：本工程为一中学综合楼，拟建五层，无地下室。其中建筑物左侧为行政办公区，右侧为图书阅览区。底层层高4.8m，其余每层高3.9m。占地面积1106.9m2，建筑面积5084.9m2，采用钢筋混凝土框架结构，平面布置比较灵活，受力良好。梁、柱、楼板和基础均为现浇，楼面和屋面采用现浇连续双向板。根据本工程地质条件，基本风压0.55KN/m2,地震设防烈度7度，地震加速度0.10g，第一组，Ⅲ类场地，框架为三级抗震。建筑工程等级为三级，耐火等级为二级，合理使用年限50年，屋面防水等级为Ⅲ级。设计共分为三个部分：第一部分为建筑设计部分，包括工程概况、设计依据、标高及建筑细部做法；第二部分为结构设计部分，包括：结构方案和初选截面尺寸、楼板结构设计、结构计算简图及刚度参数计算、荷载计算及结构位移验算、水平荷载作用下的结构内力分析、竖向荷载作用下的结构内力分析、荷载效应及内力组合、截面设计和构造要求、基础设计、结构施工图的绘制；第三部分为PKPM结构计算，包括结构控制参数、结构受力分析、结构施工图绘制、对比分析报告。关键词：综合楼；框架结构；结构设计；内力计算；PKPM计算33 ThedesignofschoolIntegratedBuildingStudent：LiXixiAdviser：LinHonjianCollegeofCivilEngineeringandArchitecture，TaiZhouUniversityAbstract:ThisprojectisaschoolIntegratedBuildingwith5floors，nobasement.Theleftsidewillbeadministrativeoffice,therightsidewillbebookreadingarea.Thelevelofthefirstflooris4.8m,andtherestis3.9mhigh-levellayers.Thebuildingcoversarea1212m2,andatotalconstructionareais5112m2.Byadoptingreinforcedconcreteframestructure,inwhich,beams,columns,floorslabsarecast-in-placethefloorandroofingbeingthecast-in-placecontinuoustwo-wayplate,theplanelayoutofthisengineeringisquitenimbleandmeetingthedemandofconstructionrequirements.Accordingtothelocalengineeringgeologycondition,basicwindpressurevalueis0.55kN/m2,earthquakeintensityof7degreessecurity,thebasicdesignforseismicaccelerationvalues0.10g,categoryⅢsites,designfortheearthquake-firstgroup，the3-thearthquakeresistanceframework.Thegradeofconstructionworkisthird-level,thefire-resistantgradeofsecond-level,rationalservicelife50years,thewaterproofgradeoftheroofingofⅢlevel.Thedesignisdividedinto3parts:Thefirstisarchitecturaldesign,includingtheprojectoverview,designbasis,elevationanddetailsofbuildingpractices.Thesecondisconstructiondesign,includingstructuralprogramsandprimarycross-sectionalsize;Floorstructuraldesign;Structuralcalculationdiagrammaticdrawingandstiffnessparametercalculation;Structuralloadsanddisplacementcalculation;Levelloadsroleofendogenousforcestructureanalysis;Verticalloadsroleoftheinternalforcestructureanalysis;Loadeffectsandinternalforce;Cross-sectionaldesignandconstructionrequirements;Foundationdesign;Structuralconstructionmapping;Thethirdiscomputer-aideddesignwithPKPM,includingconstructionparametercalculation;structuralloads，displacementandcalculation；Internalforcestructureanalysis,etc.Andtheanalysisreportformanualworkvs.PKPMispresentedintheend.Keyword:IntegratedBuilding;Framestructure;Structuraldesign;CalculationofInternalForces;PKPMCalculate33 目录第一部分建筑设计11.1工程概况与布局11.1.1工程概况11.1.2设计依据11.1.3设计思路21.1.4设计过程21.1.5建筑平面设计：21.1.6建筑立面设计31.1.7建筑剖面设计41.2建筑设计图纸4第二部分结构设计172.1工程概况及设计依据172.1.1设计依据172.1.2工程地质资料172.1.3气象资料182.1.4抗震设防烈度182.1.5材料182.2框架梁柱板截面尺寸确定182.2.1梁截面尺寸182.2.2柱截面尺寸182.2.3板厚192.3框架计算简图及梁柱刚度计算192.3.1确定框架计算简图192.3.2框架梁柱的线刚度计算202.4荷载计算212.4.1恒荷载计算222.4.2活荷载计算262.4.3风荷载标准值计算2933 2.5水平荷载内力计算302.5.1采用底部剪力法计算水平地震作用302.5.2风荷载作用下的内力计算422.6竖向荷载内力计算482.6.1恒载作用下的内力计算482.6.2活荷载作用下的内力计算522.6.3横向框架在重力荷载作用下的内力计算552.7框架梁柱内力组合602.7.1框架梁内力组合602.7.2框架梁内力组合662.7.3框架柱内力组合702.8框架梁柱截面设计732.8.1框架梁抗震截面设计732.8.2柱配筋计算792.9板结构设计862.10楼梯设计882.10.1梯段板计算882.10.2平台板892.10.3平台梁计算902.11基础设计912.11.1荷载计算922.11.2桩基础的设计92第三部分PKPM电算部分973.1结构控制参数973.2结构受力分析1023.2.1恒载作用下结构受力分析1023.2.2活载作用下结构受力图1053.3结构施工图1133.4框架PK电算结果与手算结果对比分析1283.5框架梁内力电算结果与手算结果对比分析12933 3.6框架柱内力电算结果与手算结果对比分析131毕业设计总结134参考文献135致谢13633 第一部分建筑设计1.1工程概况与布局1.1.1工程概况工程名称：宁波某中学新建综合楼设计工程环境：本工程位于宁波市建筑类别：二级设计使用年限：50年场地类型：Ⅲ类抗震等级：三级设防烈度：7度，第一组，设计地震基本加速度值为0.1g；结构重要性系数：1.0主体结构：地上五层建筑总面积：5059m2层高：一层4.8m，其余层均为3.6m；基本风压值：0.55kN/m2（50年一遇）屋面雪荷载：0.30kN/m2（50年一遇）1.1.2设计依据（1）满足人体尺度和人体活动所需要的空间尺度；（2）家具、设备的尺寸和使用他们的必要空间；（3）温度、湿度、日照、雪雨、风向、风速等气候条件；（4）地形、地质条件和地震烈度；（5）建筑模数和模数制设计依据规范：《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008《建筑抗震设计规范》GB20011-2010《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153-2008《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2010《建筑制图标准》GB/T50104-2010《建筑结构制图标准》GB/T50105-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-201133 《中小学建筑设计规范》GB50099-2011《民用建筑设计通则》GB50352-20051.1.3设计思路设计采用目前国内通用的钢筋混凝土结构。本设计考虑到建筑高度、抗震设防烈度、地形和周围环境的关系，确定本结构的建筑平面布置简单、规则、对称、长宽比不大，对抗震有利，结构具有较好的整体性；因建筑物长度较大，为满足设计要求，设置了伸缩缝；同时考虑到结构不同使用功能的需求，建筑平面布置较为灵活，可以自由分割空间，选用框架结构；立面注意对比与呼应、节奏与韵律，体现建筑物质功能与精神功能的双重特性。1.1.4设计过程建筑设计根据建筑用地条件和建筑使用功能，首先设计建筑平面，包括建筑平面选择、平面柱网布置、平面交通组织及平面功能设计；其次进行立面造型、剖面设计；最后设计楼梯和卫生间。1.1.5建筑平面设计：1、使用部分的平面设计本设计是学校行政办公及学生图书、阅览的双重功能综合楼，应根据建筑使用性质、建筑规模与标准的不同，确定各类用房。一般由办公用房、学生阅览室和服务用房等组成。设计建筑左侧为行政办公区。右侧为学生图书阅览区。楼内各种房间的具体设置、层次和位置，应根据使用要求和具体条件确定。各房间的开间和进深应根据使用要求，结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数确定。并为今后改造和灵活分创造条件。1）房间使用面积、形状、大小的确定一个房间使用面积基本包括：家具、设备所占的面积；人们使用家具、设备所占活动面积：以及行走、交通所需的面积。本设计中二至四层办公室大小为6m*5.4m，5.4m*5.4m等，每层布置一个会议室，厕所布置在建筑物的北面，并设置两个前室，每个前世置两个洗手盆。卫生洁具数量按《中小学建筑设计规范》要求：男厕所每50人一具大便器，女厕所每25人设一具大便器。2）门窗大小及位置的确定为了方便施工和维修，各房间门的洞口宽度取1000mm，1500mm等，洞口高度取2100mm，每个办公室一般设置一个门，其余较大开间的房间前后各设置一扇门。本设计为内廊式建筑，门的开启方向朝房间内侧，厕所的门宽取为1000mm。房间中窗的大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风及窗地比的要求，具体大小及位置在图纸中结合平立面图表达。3）交通联系部分的平面设计33 交通联系部分的设计不仅要考虑不保证使用便利和安全疏散的要求，而且还要考虑其对造价和平面组合设计的影响。平面设计中对交通联系部分作一下要求：①通路线简洁明确，以利于联系通行方便；②应满足一定的采光和通风要求；③宽度合理，人流畅通，以利于紧急疏散安全迅速；④交通面积力求节省，同时兼顾空间造型的处理等。水平交通联系部分——走廊走廊是连结各个房间、楼梯和门厅等各部分，已解决建筑中水平联系和疏散问题。走廊的宽度应符合人流通畅和防火要求，中小学教学楼中过道的宽度，双面布房且大于40m的走道的最小净宽为1.8m，考虑到柱截面尺寸，适当放大取走道宽2.1m，2.4m。垂直交通联系部分——楼梯设计楼梯时，应使其符合《建筑设计防火规范》、《民用建筑设计通则》和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求。多层建筑应设封闭楼梯间，且应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风。考虑结构楼梯平面形式的选用，主要依据其使用性质和重要程度来决定。坡度和踏步尺寸：民用建筑舒适的坡度范围是25度到45度，踏步尺寸宜满足：b+2h=600mm~620mm其中b为踏步宽，h为踏步高。《建筑设计防火规范》建议住宅建筑适宜的踏步尺寸为b=250mm~300mmh=150~175mm对于大中学校，楼梯踏步最小宽度b为280mm，最大踏步h为160mm。本设计楼梯选用板式双跑梯。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，考虑了人们行走的舒适性，均取踏步宽300mm，踏步高150mm，楼梯坡度小于30%。梯段宽取决于同时通过的人流的股数及有否经常通过一些设备的需要，再结合本建筑的一些布置特点，楼梯梯段宽为1700mm-1800mm。1.1.6建筑立面设计建筑造型采用端庄、厚重的教学建筑风格，在建筑形象设计上，采用简洁的几何形体与精致但不繁杂的外立面装饰。建筑立面设计是一个由粗到细的过程，主要从以下几点入手：（1）尺度和比例。立面组成部分的尺度要正确，比例要协调；（2）节奏和虚实。节奏感可以通过门窗的排列组合、墙面构件的划分表现；虚实对比则通过形体的凹凸光影效果实现；（3）材料质感和色彩配置；（4）细部处理。如檐口和出入口等。33 外立面悬挂成品百叶窗，使建筑肌理具有跳动感。矩形正交实体体现建筑坚毅的品质。1.1.7建筑剖面设计建筑剖面图旨在反映建筑物在垂直方向上各部分的组合关系。剖面设计的主要任务是确定建筑个部分空间的高度、建筑的层数、建筑空间的利用以及处理建筑剖面中结构构造关系等问题，建筑剖面设计的实质是对室内空间、交通联系空间进行竖向的组合布局，并结合平面一起考虑。为满足建筑使用要求，室内外地面应有高差，一般民用建筑室内外高差取300~600mm，本综合楼取450mm。对同一楼层和地面的部分用房，如易于积水或需经常冲洗的，如厕所，这类房间的楼地面标高应比楼层其他房间的标高低20~50mm，以防水外溢，本综合楼的厕所标高比其对房间标高低30mm。1.1.8建筑消防设计外墙面采用耐火极限不低于1小时的非燃烧体时，其墙内填充材料可采用难燃烧材料。疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成成分，应设明显指示标志，并宜布置在易于寻找的位置。疏散楼梯的多少，可按宽度指标结合疏散路线的距离及安全出口的数目确定。根据《高层建筑防火规范》，首先楼梯的布置及大小要满足发生火灾时人流紧急疏散的要求。建筑结构自身的防火保护：在结构外表面喷涂防火材料，以保证建筑结构的强度降低速度不是太快，以达到防火要求。建筑物内部配备完善的消防设施，本设计主要配置消防栓。1.2建筑设计图纸33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 第二部分结构设计2.1工程概况及设计依据本工程为五层的综合楼，为现浇钢筋混凝土框架结构。首层层高4.8m，二至五层层高3.6m。占地面积1106.9m2，建筑面积5084.9m2。结构安全等级为二级、耐火等级为二级、地面粗糙度B类、合理使用年限为50年，屋面防水等级为二级。楼面及屋面板采用现浇连续单向板或双向板，基础采用承台桩基础。该地区地震设防烈度7度，框架为三级抗震。2.1.1设计依据按照设计任务书的要求及中华人民共和国现行国家标准规范和规程进行设计，主要有：《房屋建筑制图统一标准》（GBT50001-2010）《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2010）《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）《砌体结构设计规范》（GB50003—2010）《建筑结构荷载规范》（GB50009—2010）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）2.1.2工程地质资料表2.1.2地基土层承载力参数表土层厚度（m）土层顶标高（m）岩土名称地基承载力（kPa）桩端阻力qp(kPa)桩侧摩阻力qs(kPa)0.2～0.3素填土　　　2.90～3.20-0.25粉质粘土90.0　25.010.10～10.90-3.05淤泥质粉质粘土65.0　12.014.20～15.20-13.65淤泥55.0　7.010.80～11.90-28.3粉质粘土85.0600.020.09.60～11.70-39.8粘土130.01200.033.011.90～13.60-50.45粉质粘土85.0650.020.07.20～11.60-62.9粉质粘土100.0　　33 2.1.3气象资料50年一遇的基本风压：0.55kN/m2，地面粗糙度B类，风载体型系数1.3，雪荷载为0.30kN/m2。2.1.4抗震设防烈度本次毕业设计采用7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度值为0.10g，建筑场地土类别为Ⅱ类，场地特征周期为0.35s，框架抗震等级为三级。2.1.5材料梁、板、柱的混凝土均选用C30，梁、柱、板主筋主筋选用HRB400，箍筋选用HPB300。2.2框架梁柱板截面尺寸确定2.2.1梁截面尺寸本次设计选取④轴横向框架进行结构手算，AB轴间边跨横梁跨度l=5400mm，BD轴间边跨横梁跨度l=7500mm，纵梁跨度l=6000mm。（1）横向框架梁AB轴间横向hb=(1/12~1/8)l=450~675mm，取600mm，宽度b=(1/3.5~1/2)h=171~300mm，取250mm，BD轴间横向hb取800mm，宽度b=(1/3.5~1/2)h=229~400mm，取300mm。（2）纵向框架梁hb=(1/12~1/8)l=500~750mm，取700mm，宽度b=(1/3.5~1/2)h=200~350mm，取300mm。（3）次梁横向次梁h=（1/18~1/12）l=300~450mm，取450mm，宽度b=(1/3.5~1/2)h=128.5~225mm，取200mm。纵向次梁h=（1/18~1/12）l=333.3~500mm，取450mm，宽度b=(1/3.5~1/2)h=128.5~225mm，取200mm。2.2.2柱截面尺寸（1）框架柱所受的轴向力较大，柱的截面尺寸要根据轴压比限值进行假定，此住宅楼框架总高度为20.4m（从基础顶至屋面），设防烈度为7度，已知该框架结构的抗震等级为三级，其轴压比限制[µN]=0.85，选混凝土C30，fc=14.3kN/m2，Ec=3.00×104N/mm2。在计算中，还应注意框架柱的截面尺寸应符合规范对剪压比()、剪跨比()、轴压比()限值的要求，如不满足应随时调整截面尺寸，保证柱的延性。由公式33 =0.85N=其中F为按简支状态计算的柱的负荷面积；为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，根据经验荷载为15kN/m2；β为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3；n为验算截面以上楼层层数；Ac为柱截面面积。底层边柱和中柱负荷面积分别为2.7×6m2，3.75×6m2，6.45×6m2代入计算式中1.边柱A，取400mm×400mm。2.边柱D，取400mm×500mm。3.中柱B，取500mm×550mm。（1）校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求1）按构造要求框架柱截面高度和宽度不宜小于400mm。2）为避免发生剪切破坏，保持结构稳定性，柱净高与截面长边之比宜大于4。取二层较短柱高Hn进行验算：边柱：满足要求。中柱：满足要求。由此可知，则底层柱必满足要求。3）框架柱截面高度和宽度一般可取层高的1/10~1/15。（1/10~1/15）H0=(1/10~1/15)×6000=400~600mm(取底层柱高6000mm，从基础顶面算起)初选框架柱截面尺寸均满足构造要求。2.2.3板厚选择的板有单向板（弹性计算即板区格长边计算跨度/短边计算跨度≥3）和双向板（弹性计算即板区格长边计算跨度/短边计算跨度≤2），并大于l/40=3000/40=75mm，取板厚120mm。2.3框架计算简图及梁柱刚度计算2.3.1确定框架计算简图本工程为横向承重体系，所受的荷载基本相同，选一榀框架进行计算配筋（阴影部分为计算单元），其余参考此框架进行配筋，本次设计一榀框架选用④轴。框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼，基础标高根据地质条件，室内外高差为0.45m33 ，初步设计基础顶面离室外地面0.75m，底层层高为4.8m，故底层柱高为h1=4.8+0.75+0.45=6m，其余各层柱高从板底算至上一层板底（即层高），为3.6m。图2.3.1柱网布置图2.3.2框架梁柱的线刚度计算线刚度公式为(1)梁的线刚度各层框架梁、柱的线刚度经计算后列于图2.3.2上，其中在求梁截面惯性矩时考虑现浇楼板作用，取中框架I=2I0，边框架I=1.5I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩），E=3.0×104N/mm2。1.AB轴间框架梁的截面惯性矩，Ib=2×线刚度==5×104KN·m2.BD轴间框架梁的截面惯性矩，Ib=2×线刚度==10.24×104KN·m（2）柱的线刚度1．底层边柱A==1.067×104KN·m2．底层中柱B==3.47×104KN·m33 1．底层边柱D==2.083×104KN·m2．上部各层边柱A==1.778×104KN·m3．上部各层边柱B==5.78×104KN·m4．上部各层边柱D==3.47×104KN·m2.4荷载计算所选框架力的传递如图2.4.1、图2.4.2所示图2.3.2框架计算简图及构件线刚度（104KN·m）33 图2.4.1力的传递示意图图2.4.2第④轴线横向框架简图2.4.1恒荷载计算2.4.1.1屋面（不上人）框架梁线荷载标准值屋面框架梁线荷载标准值：120厚钢筋混凝土楼板0.12×25=3kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN/m220-30厚1：8水泥炉渣找坡(0.02+0.03)/2×7=0.175kN/m24厚高聚合物改性沥青SBS防水卷材0.4kN/m240厚C30细石砼刚性面层（内配钢筋网片）0.04×25=1kN/m240厚挤塑聚苯板保温隔热层0.04×18=0.72kN/m2共计5.695kN/m2（1）qAB计算。1）板E传递荷载。板E的面荷载为5.695kN/m2，由图2.4可知，传递给AD段为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×5.695×1.5=7.407KN/m左右两边板E传递荷载，7.407×2=14.814KN/m2）粱自重及粉刷。梁（250mm×600mm）自重：25×（0.6-0.12）×0.25=3KN/m粉刷:0.02×(0.6-0.12)×17×2=0.3264KN/m小计：3+0.3264=3.3264KN/m3)qAB荷载小计。qAB=14.814KN/m+3.3264KN/m=18.14KN/m（2）qBC=0.02×(0.8-0.12)×17×2+25×（0.8-0.12）×0.3=5.56KN/m（3）Fc计算由CL-1传来的集中力。CL-1的计算简图如图2.4.3所示。33 图2.4.31）q1和q2的计算。q1包括粱自重、粉刷和板F传递的荷载。CL-1（200mm×450mm）自重1.65KN/m粉刷：17×0.02×2×(0.45-0.12)=0.2244KN/m屋面板F传递的荷载：5.695×2.1/2=5.98KN/mq2为板E传来的荷载，q2=5/8×1.5×5.695=5.339KN/m小计：q1+q2=1.65+0.2244+5.98+5.339=13.19KN/m2）FL-1计算。FL-1为L-1传递的集中荷载，L-1的计算简图图2.4.4所示，图2.4.4q1包括梁自重、粉刷：（0.45-0.12）×0.2×25+0.2242=1.874KN/mq2为板E传来的荷载（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×5.695×1.5=7.407KN/m左右两边板E传递荷载，故板E传递荷载为7.407×2=14.814KN/m则FL-1=（q1+q2）×5.4/2=45.058KN3)Fc计算。Fc=（q1+q2）×6+FL-1=124.2KN（4）qCD计算。1）板E传递荷载：14.814KN/m2)粱自重及粉刷：0.02×2×17×（0.8-0.12）+0.3×(0.8-0.12)×25=5.56KN/m小计q1+q2=20.374KN/m（5）FA计算1）q1包括梁自重、粉刷、梁上女儿墙荷载0.3×（0.7-0.12）×25+17×2×0.02×（0.7-0.12）+19×1×0.24=9.30KN/m2)q2为板E传来的三角形荷载q2=5/8×5.695×1.5=5.339KN/m3)FA计算q1+q2=9.30+5.339=14.64KN/mFA=14.64×6+45.058=132.9KN（6）FB计算33 图2.4.5FLL-1计算简图1）q1包括粱LL-1自重及粉刷：0.02×2×17×（0.7-0.12）+0.3×(0.7-0.12)×25=4.74KN/m板F传递的荷载5.98KN/mq2为板E传来的荷载q2=5/8×1.5×5.695=5.339KN/m小计：q1+q2=16.05KN/mFL-1=（q1+q2）×5.4/2=45.058KNFB=16.05×6+45.058=141.36KN（7）FD计算FD=FA=132.9KN2.4.1.2第一至第四层框架梁线荷载楼面面框架梁线荷载标准值：120厚钢筋混凝土楼板0.12×25=3kN/m225mm水泥砂浆面层0.025×20=0.5kN/m2纯水泥砂浆结合层20×0.02=0.4kN/m215厚干硬性水泥砂浆结合层0.015×20=0.3kN/m2纯水泥砂浆一道0.002×20=0.04kN/m2共计4.24kN/m2（1）qAB计算1）板E传递荷载。板E的面荷载为4.24kN/m2，由图2.4可知，传递给AD段为梯形荷载，等效转化为均布荷载为：（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×4.24×1.5=5.51KN/m左右两边板E传递荷载，5.51×2=11.02KN/m2）粱自重及粉刷。梁自重、粉刷：25×（0.6-0.12）×0.25+0.02×(0.6-0.12)×17×2=3.32KN/m3)qAB荷载小计。qAB=11.02KN/m+3.32KN/m=14.34KN/m（2）qBC计算qBC=0.02×(0.8-0.12)×17×2+25×（0.8-0.12）×0.3=5.56KN/m（3）Fc计算由CL-1传来的集中力。CL-1的计算简图如图2.4.3所示。1）q1和q2的计算。q1包括粱自重、粉刷和板F传递的荷载。CL-1（200mm×450mm）自重1.65KN/m33 粉刷：17×0.02×2×(0.45-0.12)=0.2244KN/m屋面板F传递的荷载：4.24×2.1/2=4.452KN/mq2为板E传来的荷载，q2=5/8×1.5×4.24=3.98KN/mq3梁上墙体荷载，q3=（19×0.24×（6×（3.6-0.45）-2.1×1）+0.25×2.1×1）/6=12.86KN/m小计：q1+q2=1.65+0.2244+4.452+3.98+12.86=23.16KN/m2）FL-1计算。FL-1为L-1传递的集中荷载，L-1的计算简图如2.4.4所示，q1包括梁自重、粉刷：（0.45-0.12）×0.2×25+0.2244=1.874KN/mq2为板E传来的荷载（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×4.24×1.5=5.51KN/m左右两边板E传递荷载，故板E传递荷载为5.51×2=11.02KN/m则FL-1=（q1+q2）×5.4/2=34.81KN3)Fc计算。由图可知，Fc=（q1+q2+q3）×6+FL-1=173.81KN（4）qCD计算。1）板E传递荷载：11.02KN/m2)粱自重及粉刷：0.02×2×17×（0.8-0.12）+0.3×(0.8-0.12)×25=5.56KN/m小计q1+q2=16.58N/m（5）FA计算1）q1包括梁自重、粉刷、梁上墙体荷载0.3×（0.7-0.12）×25+17×2×0.02×（0.7-0.12）+（6×（3.6-0.7）-2×1.2×2.1）×0.24×19+2×2.1×1.2×0.45）/6=14.52KN/m2)q2为板E传来的三角形荷载q2=5/8×4.24×1.5=3.975KN/m3)FA计算q1+q2=14.52+3.975=18.495KN/mFA=18.495×6+34.81=145.78KN（6）FB计算1）q1包括粱LL-1自重及粉刷：0.02×2×17×（0.7-0.12）+0.3×(0.7-0.12)×25=4.74KN/m板F传递的荷载4.452KN/mq2为板E传来的荷载q2=5/8×1.5×4.24=3.975KN/mq3梁上墙体荷载q3=(3.6-0.7)×19×0.24=13.224KN/m小计：q1+q2+q3=26.39KN/mFL-1=34.81KN33 FB=26.39×6+34.81=193.16KN（7）FD计算1）q1包括梁自重、粉刷、梁上墙体荷载q1=10.297KN/m2）q2为墙上梁荷载，q2=8.477KN/mFD=6×(10.297+8.477)+36.43=149.07KN所以，恒载作用下的计算简图为图2.4.6恒载作用下的计算简图2.4.2活荷载计算2.4.2.1第五层框架计算简图图2.4.6第五层计算简图33 （1）qAB计算1）梯形荷载等效转化为均布荷载为：（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×0.5×1.5=0.65KN/m左右两边板E传递荷载，0.65×2=1.3KN/m（2）qBC=0（3）qCD=1.3KN/m（4）Fc计算由CL-1传来的集中力。1）q1由板F传递的荷载。屋面板F传递的荷载：0.5×2.1/2=0.525KN/mq2为板E传来的荷载，q2=5/8×1.5×0.5=0.47KN/m小计：q1+q2=0.993KN/m2）FL-1计算。FL-1为L-1传递的集中荷载（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×0.5×1.5=0.65KN/m左右两边板E传递荷载，故板E传递荷载为0.65×2=1.3KN/m则FL-1=（q1+q2）×5.4/2=3.51KN3)Fc计算。Fc=（q1+q2）×6+FL-1=9.486KN（5）FA计算。q1=5/8×0.5×1.5=0.47KN/mFA=0.47×6+FL-1=6.33KN（6）FD计算。FD=FA=6.33KN（7）FB计算FB=Fc=9.486KN2.4.2.2第一至四层框架计算简图计算（1）qAB计算1）梯形荷载等效转化为均布荷载为：（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×2.5×1.5=3.091KN/m左右两边板E传递荷载，3.091×2=6.182KN/m（2）qBC=0（3）qCD=6.182KN/m（4）Fc计算由CL-1传来的集中力。1）q1由板F传递的荷载。屋面板F传递的荷载：2.5×2.1/2=2.625KN/m33 q2为板E传来的荷载，q2=5/8×1.5×2.5=2.34KN/m小计：q1+q2=4.965KN/m2）FL-1计算。FL-1为L-1传递的集中荷载（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×2.5×1.5=3.091KN/m左右两边板E传递荷载，故板E传递荷载为3.091×2=6.182KN/m则FL-1=（q1+q2）×5.4/2=18.546KN3)Fc计算。Fc=（q1+q2）×6+FL-1=48.336KN（5）FB=Fc=48.336KN（6）FA计算。q1=5/8×2.5×1.5=2.34KN/mFA=2.34×6+FL-1=32.586KN（7）FD计算。FD=FA=32.58KN所以，活载作用下的计算简图如图2.4.7所示图2.4.7活载作用下的计算简图33 2.4.3风荷载标准值计算2.4.3.1作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值为了简化计算起见，通常将计算单元范围内外墙面的分布风荷载，化为等量的作用于楼面集中风荷载，计算过程见表2.4.1。计算公式如下:风载标准值计算公式为：ω=βZμSμZω0βz—风振系数，本建筑物高度<30m，故βz=1.0μs—风荷载体型系数迎风时μs1=+0.8，背风时μs2=-0.5，则μs=0.8+0.5=1.3μz—风压高度变化系数，地面粗糙度为B类w0—基本风压0.55kN/m2hi，hj—上下层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍;B—计算单元迎风面的宽度，B=6m.各层楼面处集中风荷载标准值计算表2.4.1各层楼面处集中风荷载标准值层号离地面高度（m）一6111.30.5563.620.59二9.6111.30.553.63.615.44三13.21.0811.30.553.63.616.68四16.81.111.30.553.63.618五20.41.23611.30.553.6214.85（6）、风荷载作用下的结构计算简图33 图2.4.8风荷载作用下的结构计算简图（单位：）2.5水平荷载内力计算2.5.1采用底部剪力法计算水平地震作用2.5.1.1屋面重力荷载代表值集中于各楼层标高处的总重力荷载代表值Gi为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙，柱等重量。计算Gi时：屋面处重力荷载代表值：结构和构件配件自重标准值+0.5×屋面活荷载标准值楼面处重力荷载代表值：结构和构件配件自重标准值+0.5×楼面活荷载标准值其中结构和构件配件自重取楼上、下各层层高范围内地结构以及构件配件自重。G女儿墙=19×0.24×(84+12.9)×2+0.02×2×17×(84+12.9)×2=1015.512KNG屋面板=5.695×12.9×84=6171.102KNG梁=（0.7-0.12）×0.3×25×6×33+（0.7-0.12）×0.3×25×5.4×2×3+（0.7-0.12）×0.3×25×3.6×2×3+（0.45-0.12）×0.2×25×6×6+（0.45-0.12）×0.2×25×（5.4+3.6）+（0.45-0.12）×0.2×25×6×4+（0.45-0.12）×0.2×25×5.4+（0.6-0.12）×0.25×25×5.4×16+（0.8-0.12）×0.23×25×7.5×16+（0.45-0.12）×0.2×25×5.4×6+（0.45-0.12）×0.2×25×5.4×5+（0.55-0.12）×0.25×25×8×7.5=2349.42KNG柱(取50%)=16×25×0.4×0.4×（1.8-0.12）+16×25×0.5×0.55×（1.8-0.12）+16×25×0.5×0.4×（1.8-0.12）=426.72KNG墙(取50%)=1/2×（19×0.24×(（3.6-0.7）×(6×4+5.4+3.6+6×5+3.6+5.4+6×2）-1.2×2.1×12-2.1×2.1×16)+0.45×(1.2×2.1×12+2.1×2.1×16))+1/2×（19×0.24×(（3.6-0.45）×(6×4+5.4+6）-1.5×2.1×2-2.1×2.1×2-1.5×2.1×2-2.1×2.1×2-1.5×2.1×2-2.1×2.1×2)+0.25×1.5×2.1×(2+2+2)+0.45×2.1×1.2×(2+2+2)+1/2×（19×0.24×(（3.6-0.7）×(6×4+5.4+3.6+3.6+1.32+2.315）-1.5×2.1×4-1×2.1)+0.25×（1.5×2.1×4+1×2.1）)+1/2×（19×0.24×(（3.6-0.45）×(6+2.4+5.4+6×2）-1.5×2.1-1×2.1×3)+0.25×（1.5×2.1+1×2.1×3）)+1/2×（19×0.24×(（3.6-0.7）×(6×4+3.6+5.4+6×5+3.6+5.4+6×2）-0.9×2.1×8-2.1×2.1×20-1.2×2.1×2)+0.45×（0.9×2.1×8+2.1×2.1×20+1.2×2.1×2）)+1/2×（19×0.24×（3.6-0.6）×(5.4×6+3×5）)+1/2×（19×0.24×（3.6-0.8）×(7.5×7+5.4×6）)=2353.14KN2.5.1.2第四层重力荷载代表值G楼面板=4.24×（84×12.9）=4594.46KNG梁+柱=2349.42+16×25×0.4×0.4×（3.6-0.12）+16×25×0.4×0.5×（3.6-0.12）=3233.34KN33 G墙=2353.14×2=4706.23KN2.5.1.3第三层重力荷载代表值G楼面板=4.24×（84×12.9）=4594.46KNG梁+柱=2349.42+16×25×0.4×0.4×（3.6-0.12）+16×25×0.4×0.5×（3.6-0.12）=3233.34KNG墙=4706.23+(3.6-0.6)×19×0.24×(5.4×2)/2=4780.1KN2.5.1.4第二层重力荷载代表值G楼面板=4.24×（84×12.9）=4594.46KNG梁+柱=2349.42+16×25×0.4×0.4×（3.6-0.12）+16×25×0.4×0.5×（3.6-0.12）=3233.34KNG墙=2353.14+73.87+2353.14-1/2（19×0.24×（3.6-0.6）×3）+19×0.24×(（3.6-0.45）×12-1.5×2.1×2-2.1×2.1×2)+1.5×2.1×2×0.25+0.25×2.1×2.1×2+19×0.24×(（3.6-0.7）×3.6+0.24×19×((6×3)×2.8-2.1×2.1×6)+0.45×(2.1×2.1×6)+(3.6-0.4)×6×19×0.24+5.4×2.8×19×0.24)+1/2×19×0.24×（3.6-0.6）=4559.856KN2.5.1.5第一层重力荷载代表值G梁=（0.7-0.12）×0.3×25×6×33+（0.7-0.12）×0.3×25×5.4×2×3+（0.7-0.12）×0.3×25×3.6×2×3+（0.45-0.12）×0.2×25×6×6+（0.45-0.12）×0.2×25×（5.4+3.6）+（0.45-0.12）×0.2×25×6×4+（0.45-0.12）×0.2×25×5.4+（0.6-0.12）×0.25×25×5.4×16+（0.8-0.12）×0.23×25×7.5×16+（0.45-0.12）×0.2×25×5.4×6+（0.45-0.12）×0.2×25×5.4×5+（0.55-0.12）×0.25×25×8×7.5=2349.42KNG楼面板=4.24×（84×12.9）=4594.46KNG柱=1/2×（16×25×（3.6-0.12）×（0.4×0.4+0.5×0.55+0.5×0.4））+1/2×（16×25×（6-0.12）×（0.4×0.4+0.5×0.55+0.5×0.4））1188.72KNG墙=4559.856/2+1/2×（19×0.24×（3.6-0.7）×（6×3+5.4+3.6+6×4+5.4+3.6）-2.1×2.1×5-3×2.4-2.1×2.1×9-2.4×1.5）+（2.1×2.1×5+9×2.1×2.1）×0.45+0.25×(3×2.4+2.4×1.5)+19×0.24×（（3.6-0.45）×（6×2）-1.5×2.1×2-2.1×2.1×2）+1.5×2.1×2×0.25+2.1×2.1×0.45×2+19×0.24×（（3.6-0.7）×（6+5.4+3.6+3.6-2.365+6）-1.5×2.1×3）+2.1×1.5×0.25×3+19×0.24×（（3.6-0.45）×（6×2）-1.5×2.1×2-2.1×2.1×2）+1.5×2.1×2×0.25+2.1×2.1×0.45×2+19×0.24×（（3.6-0.7）×（6×4+5.4+3.6+6×4+3.6+5.4）-0.9×2.1×8-2.1×2.1×14-1.2×2.1×2）+0.45×(0.9×2.1×8+2.1×2.1×14+1.2×2.1×2)+19×0.24×（（3.6-0.6）×（5.4×6+3×2）-1×2.1-1.2×2.1）+0.45×1.2×2.1+2.1×1×0.25+19×0.24×（（3.6-0.8）×（7.5×11+5.4×3）-1.2×2.1-1.5×2.1）+0.45×1.2×2.1+2.1×1.5×0.25=3916.41KN2.5.1.6屋面活荷载标准值计算0.5×（84×12.9）=541.8KN2.5.1.7楼面活荷载标准值计算2.5×（84×12.9）=2709KN33 2.5.1.8重力荷载代表值汇总第五层：（1015.512+6171.102+2349.42+426.72+2353.14）+0.5×541.8=12586.79KN第四层：4594.46+3233.34+4706.23+0.5×2709=13888.53KN第三层：4594.46+3233.34+4780.1+0.5×2709=13962.4KN第二层：4594.46+3233.34+4559.856+0.5×2709=13742.2KN第一层：3916.41+2349.42+4594.46+1188.72+0.5×2709=13403.51KN2.5.1.9水平地震作用下的框架内力分析（1）梁线刚度：中框架梁，边框架梁梁采用C30混凝土，，表2.5.1梁的线刚度边框架梁中框架梁0.25×0.65.44.56.753.75950.3×087.512.819.27.6825.610.24（2）柱的线刚度：柱子采用C30混凝土，，首层高度为6m，二~五层高度为3.6m，柱子截面采用400mm×400mm，400mm×500mm，500mm×550mm。柱线刚度参见图2.3.2。（104KN·m）（104KN·m）图2.5.1边框架（左）中框架（右）一般层：，，；底层：，，33 ；（3）横向框架柱侧移刚度D值计算如下表2.5.2，梁柱线刚度见图2.5.133 表2.5.2柱侧移刚度D值计算层柱项目（一般层）；（底层）（一般层）；（底层）根数底层边框架A轴柱3.510.7280.3325892B轴柱3.290.7170.3382932D轴柱3.690.7360.335110.32中框架A轴柱4.6860.7760.33275614B轴柱4.390.7650.338848.514D轴柱4.920.7830.335436.614270560二~五层边框架A轴柱2.110.5130.92684552B轴柱1.980.4970.92626598.72D轴柱2.210.5250.92616877.92中框架A轴柱2.810.5840.9269625.214B轴柱2.640.5690.92630452.0314D轴柱2.950.5960.92619149.314　933034.6235 （4）结构基本自振周期计算：基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减小的影响——取0.7。表2.5.3横向框架顶点位移计算（为层间相对位移，为各层的水平位移）层次512586.7912586.79933034.620.01350.3935349.391940.96413888.5326475.32933034.620.02840.3795694.301994.96313962.440437.72933034.620.0430.3515277.791720.18213742.254179.92933034.620.0580.3084521.181303.64113403.5167583.432705600.250.253538.53837.72所以，=0.79S（5）多遇水平地震作用计算及楼层剪力本工程抗震设防7度，在Ⅲ类场地，设计地震分组为第一组，设计基本加速度为0.1g结构的特征周期和地震影响系数：Tg=0.45s，因，则地震影响系数为：由底部剪力法计算公式得：Geq=0.85GE=0.85×67583.43=57445.9KNFEK=×57445.9=2768.89KN由于，Tg=0.45s，T1>1.4Tg=1.4×0.45=0.63s，所以需要考虑顶部附加水平地震作用的影响。顶部附加地震作用系数为：=0.08T1-0.02=0.0432顶部附加水平地震作用为：=119.62KN136 由式计算各层水平地震作用标准值，进而求出各层地震剪力及楼层层间位移，计算过程详见表2.4.3表2.5.4各层横向地震作用/楼层地震剪力及侧移层次hi（m）Hi（m）Gi(kN)GiHi(kN·m)(kN)(kN)五3.620.412586.79256770.50.29767.13886.75933034.620.00095四3.616.813888.53233327.30.263697.091583.84933034.620.00170三3.613.213962.4184303.680.208550.632134.47933034.620.0023二3.69.613742.2131925.120.149394.142528.61933034.620.00271一6.0613403.5180421.060.091240.272768.882705600.0102图2.5.2水平地震作用下的计算简图(单位：)侧移验算：楼层最大位移与层高之比：ui/h=0.0102/6=1.706×10-3<1/550（满足）（6）刚重比和剪重比验算表2.5.5刚重比和剪重比验算层号HiDiDiHiVEKi53.6933034.623358924.63886.7512586.79/15537.59216.180.07043.6933034.623358924.631583.8413888.53/18833.436178.350.11433.6933034.623358924.632134.4713962.4/18922.08177.510.15323.6933034.623358924.632528.6113742.2/18657.79180.030.153136 1627056016233602768.8813403.51/18251.41288.940.207注：一栏中，分子为第j层的重力荷载代表值，分母为第j层的重力荷载设计值，刚重比计算用重力荷载设计值，剪重比计算用重力荷载代表值。由上表可见，各层的刚重比均大于20，不必考虑重力二阶效应；各层的剪重比均大于0.016；满足剪重比的要求。（7）框架地震内力计算地震作用下的内力计算，简图见图2.4.10，地震作用力沿竖向呈倒三角形分布，内力计算采用D值法，采用公式：图2.5.3各柱所分配的剪力第五层：VA=9625/933034.62×886.75=8.87kNVB=30452.03/933034.62×886.75=29.26kNVD=19149.3/933034.62×886.75=17.735kN第四层：VA=9625/933034.62×1583.84=15.83kNVB=30452.03/933034.62×1583.84=52.27kNVD=19149.3/933034.62×1583.84=31.68kN第三层：VA=9625/933034.62×2134.47=21.34kNVB=30452.03/933034.62×2134.47=70.44kNVD=19149.3/933034.62×2134.47=42.69kN第二层：VA=9625/933034.62×2528.61=25.29kNVB=30452.03/933034.62×2528.61=83.44kNVD=19149.3/933034.62×2528.61=80.57kN第一层：VA=2756/270560×2768.88=27.69kNVB=8848.5/270560×2768.88=91.37kNVD=5436.6/270560×2768.88=55.38kN确定反弯点高度y=(y0+y1+y2+y3)h——地震荷载呈倒三角形分布，结果见下表4.1.3.7表2.5.6反弯点计算表层次柱y0y1y2y3Yh五A轴柱2.110.4060001.462B轴柱1.980.3990001.44D轴柱2.210.41050001.478四A轴柱2.110.450001.62B轴柱1.980.4490001.616136 D轴柱2.210.450001.62三A轴柱2.110.50001.8B轴柱1.980.4990001.796D轴柱2.210.500001.8二A轴柱2.110.500001.8B轴柱1.980.500001.8D轴柱2.210.500001.8一A轴柱3.510.550003.3B轴柱3.290.550003.3D轴柱3.690.550003.3计算柱端弯矩由柱剪力和反弯点高度y，按下列公式可求得柱端弯矩。如图4.1.3.4所示上端下端柱端弯矩计算结果见下表4.1.3.8图2.5.6表2.5.7柱端弯矩计算表（KN·m）层次A柱B柱D柱上端下端上端下端上端下端五18.9712.9563.2642.1337.626.25四31.3425.64103.4984.6862.7376.84三38.41238.412127.07126.5176.8476.84二45.52245.522150.192150.19291.0291.02一74.7691.38246.7301.521149.53182.75计算梁端弯矩计算公式：；表2.5.8梁端弯矩MAB、MDB计算楼层柱端弯矩（KN·m）柱端弯矩之和（KN·m）MAB（KN·m）柱端弯矩（KN·m）柱端弯矩之和（KN·m）MDB（KN·m）5—18.9718.87—37.637.618.9737.6136 412.9544.2944.2926.2588.9888.9831.3462.73325.6464.0564.0551.32114.05114.0538.41262.73238.41283.9383.9376.84167.86167.8645.52291.02145.522120.282120.28291.02240.55240.5574.76149.53表2.5.9梁端弯矩MAB、MDB计算楼层柱端弯矩（KN·m）柱端弯矩之和（KN·m）（104KN·m）（104KN·m）MBA（KN·m）MBD（KN·m）5—63.2510.2420.7342.4763.2442.13145.62510.2447.7897.84103.49384.68221.75510.2472.75148.997127.072126.51276.702510.2490.78185.92150.1921150.192396.89510.24130.21266.68246.7图2.5.5水平地震作用下的弯矩图(单位：kN·m)计算梁端剪力计算公式：136 表2.5.10梁端剪力计算楼层MAB（KN·m）MBA（KN·m）VAB=VBA（KN）MBD（KN·m）MDB（KN·m）VBD=VDB（KN）518.9720.737.3542.4737.610.68444.2947.7817.0597.8488.9824.91364.0572.7525.33148.997114.0535.07283.9390.7832.35185.92167.8647.171120.28130.2146.39266.68240.5567.63表2.5.11水平地震作用下柱轴力计算楼层VAB（KN）NA（KN）VBA（KN）VBD（KN）NB（KN）VDB（KN）ND（KN）57.35-7.357.3510.68-3.3310.6810.68417.05-24.417.0524.91-11.1924.9135.59325.33-49.7325.3335.07-20.9335.0770.66232.35-82.0832.3547.17-35.7547.17117.83146.39-128.4746.3967.63-56.9867.63185.46136 图2.5.6水平地震作用下的剪力图(单位：kN)图2.5.7水平地震作用下的柱轴力图(单位：kN)136 2.5.2风荷载作用下的内力计算2.5.2.1风荷载作用下的位移计算（1）、横向框架侧移刚度D值计算如表2.5.12表2.5.12侧移刚度D值计算表层柱项目（一般层）（底层）（一般层）（底层）底层中框架A轴柱4.6860.7760.332756B轴柱4.390.7650.338848.5D轴柱4.920.7830.335436.616629二~五层中框架A轴柱2.810.5840.9269625.2B轴柱2.640.5690.92630452.03D轴柱2.950.5960.92619149.3　82459(2)风荷载作用下框架侧移计算框架在风荷载作用下侧移的计算过程详见表2.5.13表2.5.13风荷载作用下框架楼层层间侧移与层高之比计算楼层（kN）（KN）(kN/m)(m)h（m）/h五14.8514.8559226.530.0002513.61/23150四1832.8559226.530.000553.61/6550三16.6849.5359226.530.000843.61/3660二15.4464.9759226.530.00113.61/3270一20.5985.5617041.10.0050261/1195因为1/1195<1/550，框架侧移满足规范要求。（3）、各柱所分配的剪力第五层：VA=9625/59226.53×14.85=2.42kNVB=30452.03/59226.53×14.85=7.63kNVD=19149.3/59226.53×14.85=4.80kN136 第四层：VA=9625/59226.53×32.85=5.35kNVB=30452.03/59226.53×32.85=16.88kNVD=19149.3/59226.53×32.85=10.61kN第三层：VA=9625/59226.53×49.53=8.07kNVB=30452.03/59226.53×49.53=25.46kNVD=19149.3/59226.53×49.53=16kN第二层：VA=9625/59226.53×64.97=10.59kNVB=30452.03/59226.53×64.97=33.39kNVD=19149.3/59226.53×64.97=20.99kN第一层：VA=2756/17041.1×85.56=13.86kNVB=8848.5/17041.1×85.56=44.41kNVD=5436.6/17041.1×85.56=27.29kN（4）、确定反弯点高度表2.5.14反弯点计算表层次柱y0y1y2y3Yh五A轴柱2.110.4060001.462B轴柱1.980.3990001.44D轴柱2.210.41050001.478四A轴柱2.110.450001.62B轴柱1.980.4490001.616D轴柱2.210.450001.62三A轴柱2.110.50001.8B轴柱1.980.4990001.796D轴柱2.210.500001.8二A轴柱2.110.500001.8B轴柱1.980.500001.8D轴柱2.210.500001.8一A轴柱3.510.550003.3B轴柱3.290.550003.3D轴柱3.690.550003.32.5.2.2风荷载作用下的内力计算（1）、计算柱端弯矩由柱剪力和反弯点高度y，按下列公式可求得柱端弯矩。如图4.2.3.1所示，柱端弯矩计算结果见下表4.2.3.1上端下端图2.5.8136 表2.5.15柱端弯矩计算表层次A柱B柱D柱上端下端上端下端上端下端五5.183.5316.5110.9910.1877.104四10.598.66733.4827.352117.188三14.5314.5345.9245.7328.828.8二19.06219.06260.10260.10237.7837.78一37.42245.738119.91146.5573.6890.06（2）、计算梁端弯矩梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上下柱端弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配，计算结果见图4.2.3.2，计算公式：；表2.5.16梁端弯矩MAB、MDB计算楼层柱端弯矩（KN·m）柱端弯矩之和（KN·m）MAB（KN·m）柱端弯矩（KN·m）柱端弯矩之和（KN·m）MDB（KN·m）5—5.185.18—10.18710.1875.1810.18743.5314.1214.127.10428.10428.10410.592138.66723.19723.19717.11845.91845.91814.5328.8214.5333.59233.59228.866.5866.5819.06237.78119.06256.48456.48437.78111.46111.4637.42273.68表2.5.17梁端弯矩MBA、MBD计算楼层柱端弯矩（KN·m）柱端弯矩之和（KN·m）（104KN·m）（104KN·m）MBA（KN·m）MBD（KN·m）5—16.51510.245.4211.0916.51410.9944.47510.2414.5929.8833.48327.3573.27510.2424.0449.23136 45.92245.73105.83510.2434.7271.1160.102160.102180.012510.2459.06120.952119.91图2.5.9风荷载作用下的弯矩图(单位：kN·m)（3）、计算梁端剪力计算公式：计算公式：表2.5.18梁端剪力计算楼层MAB（KN·m）MBA（KN·m）VAB=VBA（KN）MBD（KN·m）MDB（KN·m）VBD=VDB（KN）55.185.421.9611.0910.1872.84414.1214.595.3229.8828.1047.73323.19724.048.7549.2345.91812.69136 233.59234.7212.6571.1166.5818.36156.48459.0621.40120.952111.4630.988（4）、计算柱轴力表2.5.19风荷载作用下柱轴力计算楼层VAB（KN）NA（KN）VBA（KN）VBD（KN）NB（KN）VDB（KN）ND（KN）51.96-1.961.962.84-0.882.842.8445.32-7.285.327.73-3.297.7310.5738.75-16.038.7512.69-7.2312.6923.26212.65-28.6812.6518.36-12.9418.3641.62121.40-50.0821.4030.988-22.5330.98872.61136 图2.5.10风荷载作用下的剪力图(单位：kN)图2.5.11风荷载作用下的轴力图(单位：kN)136 2.6竖向荷载内力计算2.6.1恒载作用下的内力计算2.6.1.1用弯矩二次分配法计算弯矩（1）计算固端弯矩1）均布荷载作用下的固端弯矩计算公式：2）局部分布荷载作用下的固端弯矩计算公式：3）集中荷载作用下的固端弯矩计算公式：，136 图2.6.1梁柱相对线刚度及弯矩分配系数4）固端弯矩的计算过程详见表2.6.1表2.6.1恒荷载作用下固端弯矩计算过程固端弯矩位置各部分产生固端弯矩计算过程（kN·m）最终固端弯矩（kN·m）满跨均布荷载局部分布荷载FAFBFCFD第五层框架梁MAB-44.0800000-44.08MBA44.080000044.08MBD0-8.16-26.4400-135.210-169.81MDB01.808+40.850052.58095.238第一~四层框架梁MAB-34.8500000-34.85MBA34.850000034.85MBD0-21.52-8.1600-189.220-218.9MDB01.808+33.250073.580108.64（2）弯矩二次分配过程136 2.6.1.2绘制内力图（1）弯矩图根据弯矩二次分配法的计算结果如图2.6.2。所示。（2）剪力图根据弯矩图，取出梁柱脱离体，利用脱离体的平衡条件，求出剪力，画出框架梁柱剪力图，如图2.6.3。（3）轴力图依据剪力图，根据节点的平衡条件，求出轴力，画出框架梁柱轴力图，如图2.6.4。136 图2.6.2横向框架在恒载作用下的弯矩图（单位：）图2.6.3横向框架在恒荷载作用下的剪力图（单位：）136 图2.6.4横向框架在恒荷载作用下的轴力图（单位：）2.6.2活荷载作用下的内力计算2.6.2.1用弯矩二次分配法计算弯矩（1）框架梁柱的线刚度、相对线刚度和弯矩分配系数与恒载作用下相同（2）计算固端弯矩，计算过程详见表5.6.1.1表2.6.2活荷载作用下固端弯矩计算过程固端弯矩位置各部分产生固端弯矩计算过程（kN·m）最终固端弯矩（kN·m）满跨均布荷载局部分布荷载FAFBFCFD第五层框架梁MAB-3.15900000-3.159MBA3.159000003.159MBD0-4.18600-10.310-14.496MDB04.186004.0108.196第一~四层框架梁MAB-15.0200000-15.02MBA15.020000015.02MBD0-19.90200-52.620-72.522MDB026.970020.46047.43（3）弯矩二次分配过程136 2.6.2.2绘制内力图（1）弯矩图根据弯矩二次分配法的计算结果如图2.6.5所示所示。（2）剪力图根据弯矩图，取出梁柱脱离体，利用脱离体的平衡条件，求出剪力，画出框架梁柱剪力图，如图2.6.6所示。（3）轴力图依据剪力图，根据节点的平衡条件，求出轴力，画出框架梁柱轴力图，如图2.6.7所示。136 图2.6.5横向框架在活载作用下的弯矩图（单位：）图2.6.6横向框架在活载作用下的剪力图（单位：）136 图2.6.7横向框架在活载作用下的轴力图（单位：）2.6.3横向框架在重力荷载作用下的内力计算2.6.3.1计算简图计算（1）第一-四层计算简图计算qAB=14.34+0.5×6.128=17.404KN/mqBC=5.56KN/mqCD=16.58+0.5×6.128=19.644KN/mFA=145.78+0.5×32.586=162.073KNFB=193.16+0.5×48.336=217.33KNFc=173.81+0.5×48.336=197.978KNFD=149.07+0.5×32.586=165.363KN（2）第五层计算简图计算第五层屋面活荷载取基本雪压为0.3KN/m2，不计入屋面活荷载，下面计算④轴线第五层框架在雪荷载作用下的内力计算。（1）qAB计算1）梯形荷载等效转化为均布荷载为：（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×0.3×1.5=0.39KN/m左右两边板E传递荷载，0.39×2=0.78KN/m（2）qBC=0（3）qCD=0.78KN/m136 （4）Fc计算由CL-1传来的集中力。1）q1由板F传递的荷载。屋面板F传递的荷载：0.3×2.1/2=0.315KN/mq2为板E传来的荷载，q2=5/8×1.5×0.3=0.281KN/m小计：q1+q2=0.596KN/m2）FL-1计算。FL-1为L-1传递的集中荷载（1-2α2+α3）p=[1-2(1.5/5.4)2+(1.5/5.4)3]×0.3×1.5=0.39KN/m左右两边板E传递荷载，故板E传递荷载为0.39×2=0.78KN/m则FL-1=（q1+q2）×5.4/2=2.106KN3)Fc计算。Fc=（q1+q2）×6+FL-1=5.682KN（5）FA计算。q1=5/8×0.3×1.5=0.28KN/mFA=0.28×6+FL-1=3.786KN（6）FD计算。FD=FA=3.786KN（7）FB计算FB=Fc=5.682KN因此，第五层框架在重力荷载作用下的内力计算简图（1）qAB计算18.14+0.5×0.78=18.53KN/m（2）qBC计算5.56KN/m（3）qCD计算20.374+0.5×.078=20.76KN/m（4）FA=132.9+0.5×3.786=134.793KN（5）FB=141.36+0.5×5.682=144.201KN（6）Fc=124.2+0.5×5.682=127.041KN（7）FD=132.9+0.5×3.786=134.793KN136 图2.6.8重力荷载下的计算简图2.6.3.2用弯矩二次分配法计算弯矩（1）、框架梁柱的线刚度、相对线刚度和弯矩分配系数与恒载作用下相同（2）、计算固端弯矩，计算过程详见表5.7.1.1表2.6.3重力荷载作用下固端弯矩计算过程固端弯矩位置各部分产生固端弯矩计算过程（kN·m）最终固端弯矩（kN·m）满跨均布荷载局部分布荷载FAFCFDFG第五层框架梁MAD36.9818.73030.820086.53MDA-36.98-12.490-62.6500-111.12MDG55.940000055.94MGD-55.9400000-55.94第一~四层框架梁MAD62.9119.52037.6600120.09MDA-62.91-13.010-75.3100-151.23MDG78.250000078.25MGD-78.2500000-78.25（3）、弯矩二次分配过程136 2.6.3.3绘制内力图（1）弯矩图根据弯矩二次分配法的计算结果如图2.6.9。所示。（2）剪力图根据弯矩图，取出梁柱脱离体，利用脱离体的平衡条件，求出剪力，画出框架梁柱剪力图，如图2.6.10。（3）轴力图依据剪力图，根据节点的平衡条件，求出轴力，画出框架梁柱轴力图，如图2.6.11。136 图2.6.9横向框架在重力荷载作用下的弯矩图（单位：）图2.6.10横向框架在重力荷载作用下的剪力图（单位：KN）136 图2.6.11横向框架在重力荷载作用下的轴力图（单位：KN）2.7框架梁柱内力组合2.7.1框架梁内力组合对框架梁进行内力组合，考虑恒荷载、活荷载、重力荷载代表值、风荷载和水平地震作用五种荷载。（1）、内力换算和梁端负弯矩调幅将框架梁轴线处的内力换算为梁支座边缘处的内力值，计算过程详见表2.7.1-表2.7.4，梁端负弯矩调幅系数取0.85，梁端负弯矩调幅后的数值列于表2.7.5-表2.7.6，表中弯矩的单位是，剪力的单位是，调幅后跨中弯矩M增大，近似取为调幅前跨中弯矩的1.2倍。表2.7.1AB轴线处内力楼层截面位置(AB轴)内力荷载类型SGESGKSQKSWKSEK左风右风左震右震五轴线处内力左端M-10.47-10.3-1.055.18-5.1818.97-18.97V34.9434.192.59-1.961.96-7.357.35跨中M16.5315.891.210.12-0.120.88-0.88V———————右端M-91.96-90.16-65.42-5.4220.73-20.73V-65.12-63.056-4.43-1.961.96-7.357.35四轴线处左端M-14.29-12.82-5.1614.12-14.1244.29-44.29136 内力V30.626.8911.85-5.325.32-17.0517.05跨M8.557.514.680.235-0.2351.745-1.745中V———————右端M-88.20-76.69-30.5414.59-14.5947.78-47.78V-35.64-71.07-21.24-5.325.32-17.0517.05三轴线处内力左端M-11.55-11.55-5.8323.197-23.19764.05-64.05V30.5826.7412.13-8.758.75-25.3325.33跨中M9.528.394.780.42-0.424.35-4.35V———————右端M-87.28-76.21-29.6824.04-24.0472.75-72.75V-58.0-71.22-20.96-8.758.75-25.3325.33二轴线处内力左端M-11.76-11.76-5.9233.592-33.59283.93-83.93V30.7026.8512.17-12.6512.65-32.3532.35跨中M9.618.464.790.564-0.5643.425-3.425V———————右端M-86.87-75.85-29.5634.72-34.7290.78-90.78V-57.88-71.11-20.92-12.6512.65-32.3532.35一轴线处内力左端M-8.07-8.07-4.2756.484-56.484120.28-120.28V28.1024.5711.32-21.421.4-46.3946.39跨中M-6.806.04.161.288-1.2884.965-4.965V———————右端M-96.72-84.46-32.4759.06-59.06130.21-130.21V-60.48-73.39-21.77-21.421.4-46.3946.39表2.7.2BD轴线处内力楼层截面位置(BD轴)内力荷载类型SGESGKSQKSWKSEK左风右风左震右震五轴线处内力左端M-149.34-144.26-14.1211.09-11.0942.47-42.47V155.95152.9710.39-2.842.84-10.6810.68跨中M160.09159.027.410.45-0.452.435-2.435V———————右端M-43.45-40.05-610.187-10.18737.6-37.6V-94.875-92.926-6.108-2.842.84-10.6810.68四轴线处左端M-212.62-186.46-63.8629.88-29.8897.84-97.84136 内力V207.93182.69751.62-7.737.73-24.9124.91跨M176.08151.6441.600.888-0.8884.43-4.43中V———————右端M-83.93-71.85-27.0828.104-28.10488.98-88.98V-104.35-92.32-29.81-7.737.73-24.9124.91三轴线处内力左端M-214.51-187.44-65.6449.23-49.23148.997-148.997V208.17182.9151.56-12.6912.69-35.0735.07跨中M175.076151.539.591.656-1.65617.47-17.47V———————右端M-83.93-71.21-29.3245.918-45.918114.05-114.05V-104.59-92.108-29.97-12.6912.69-35.0735.07二轴线处内力左端M-215.35-188.18-65.9771.11-71.11185.92-185.92V208.19182.9451.56-18.3618.36-47.1747.17跨中M174.33150.8239.362.265-2.2659.03-9.03V———————右端M-84.70-71.76-29.5666.58-66.58167.86-167.86V-104.61-92.078-29.97-18.3618.36-47.1747.17一轴线处内力左端M-200.63-175.22-61.97120.952-120.952266.68-266.68V208.27182.9251.77-30.98830.988-67.6367.63跨中M199.97163.7344.074.746-4.74613.065-13.065V———————右端M-69.45-58.92-24.04111.46-111.46240.55-240.55V-104.69-92.10-29.66-30.98830.988-67.6367.63表2.7.3AB轴线处得内力换算为梁支座边缘处的内力值楼层截面位置(AB轴)内力荷载类型SGESGKSQKSWKSEK左风右风左震右震五梁支座边缘处内力左端M-3.482-3.462-0.5324.79-4.7917.5-17.5V31.23430.5622.33-1.961.96-7.357.35跨中M16.5315.891.210.12-0.120.88-0.88V———————右端M-74.05-72.82-4.784.881-4.88118.71-18.71V-60.02-59.11-4.07-1.961.96-7.357.35四梁支座边缘处左端M-8.17-5.43-2.7913.056-13.05640.88-40.88136 内力V27.3225.3610.61-5.325.32-17.0517.05跨M8.557.514.680.235-0.2351.745-1.745中V———————右端M-78.40-58.92-24.7013.13-13.1343.09-43.09V-31.13-66.93-19.54-5.325.32-17.0517.05三梁支座边缘处内力左端M-5.434-4.20-3.40421.45-21.4558.98-58.98V27.3025.21110.89-8.758.75-25.3325.33跨中M9.528.394.780.42-0.424.35-4.35V———————右端M-71.33-58.405-23.9221.63-21.6365.78-65.78V-53.49-67.075-19.26-8.758.75-25.3325.33二梁支座边缘处内力左端M-5.62-4.38-3.48631.06-31.0677.42-77.42V27.4225.3210.93-12.0312.03-32.3532.35跨中M9.618.464.790.564-0.5643.425-3.425V———————右端M-70.95-58.07-23.8131.24-31.2481.89-81.89V-53.37-66.965-19.22-13.513.5-32.3532.35一梁支座边缘处内力左端M-2.45-1.31-2.0152.20-52.20111.0-111.0V23.5923.0411.32-21.421.4-46.3946.39跨中M-6.806.04.161.288-1.2884.965-4.965V———————右端M-80.09-66.11-26.4853.175-53.175117.45-117.45V-57.20-69.25-20.07-21.421.4-46.3946.39表2.7.4BD轴线处得内力换算为梁支座边缘处的内力值楼层截面位置(BD轴)内力荷载类型SGESGKSQKSWKSEK左风右风左震右震五梁支座边缘处内力左端M-118.15-102.19-11.2610.31-10.3139.53-39.53V154.421151.4410.39-2.842.84-10.6810.68跨中M160.09159.027.410.45-0.452.435-2.435V———————右端M-19.73-16.82-4.4739.477-9.47734.93-34.93V-89.685-88.78-4.56-2.842.84-10.6810.68四梁支座边缘处内力左端M-155.44-136.22-49.6627.75-27.7590.99-90.99V206.40140.99651.62-7.737.73-24.9124.91跨中M176.08151.6441.600.888-0.8884.43-4.43V———————136 右端M-57.845-48.77-19.6326.17-26.1782.75-82.75V-99.44-88.175-28.26-7.737.73-24.9124.91三梁支座边缘处内力左端M-157.26-137.14-51.4645.74-45.74139.35-139.35V206.641181.3851.56-12.6912.69-35.0735.07跨中M175.076151.539.591.656-1.65617.47-17.47V———————右端M-57.78-48.18-21.8342.75-42.75105.28-105.28V-99.68-87.86-28.42-12.6912.69-35.0735.07二梁支座边缘处内力左端M-158.10-137.87-51.7966.06-66.06172.95-172.95V206.66181.4151.56-18.3618.36-47.1747.17跨中M174.33150.8239.362.265-2.2659.03-9.03V———————右端M-58.55-48.74-22.0761.99-61.99156.07-156.07V-99.70-87.933-28.42-18.3618.36-47.1747.17一梁支座边缘处内力左端M-143.36-124.917-47.73112.43-112.43248.08-248.08V206.74181.3951.77-30.98830.988-67.6367.63跨中M199.97163.7344.074.746-4.74613.065-13.065V———————右端M-43.28-35.895-16.625103.713-103.713223.64-223.64V-99.78-87.96-28.11-30.98830.988-67.6367.63表2.7.5AB轴线处得内力换算为梁支座边缘处的内力值楼层截面位置(AB轴)内力荷载类型SGESGKSQKSWKSEK左风右风左震右震五梁支座边缘处调幅后内力左端M-2.96-2.94-0.4524.79-4.7917.5-17.5V31.23430.5622.33-1.961.96-7.357.35跨中M19.83619.071.4520.12-0.120.88-0.88V———————右端M-62.94-61.90-4.0634.881-4.88118.71-18.71V-60.02-59.11-4.07-1.961.96-7.357.35四梁支座边缘处调幅后内力左端M-6.94-4.62-2.3713.056-13.05640.88-40.88V27.3225.3610.61-5.325.32-17.0517.05跨中M10.269.0125.620.235-0.2351.745-1.745V———————右端M-66.64-50.08-21.013.13-13.1343.09-43.09V-31.13-66.93-19.54-5.325.32-17.0517.05三梁支左M-4.62-3.57-2.8921.45-21.4558.98-58.98136 座边缘处调幅后内力端V27.3025.21110.89-8.758.75-25.3325.33跨中M11.42410.075.7360.42-0.424.35-4.35V———————右端M-60.63-49.64-20.3321.63-21.6365.78-65.78V-53.49-67.075-19.26-8.758.75-25.3325.33二梁支座边缘处调幅后内力左端M-4.78-3.72-2.9631.06-31.0677.42-77.42V27.4225.3210.93-12.0312.03-32.3532.35跨中M11.5310.155.750.564-0.5643.425-3.425V———————右端M-60.31-49.36-20.2431.24-31.2481.89-81.89V-53.37-66.965-19.22-13.513.5-32.3532.35一梁支座边缘处调幅后内力左端M-2.08-1.11-1.7152.20-52.20111.0-111.0V23.5923.0411.32-21.421.4-46.3946.39跨中M-8.167.24.9921.288-1.2884.965-4.965V———————右端M-68.08-56.19-22.5153.175-53.175117.45-117.45V-57.20-69.25-20.07-21.421.4-46.3946.39表2.7.6BD轴线处得内力换算为梁支座边缘处的内力值楼层截面位置(BD轴)内力荷载类型SGESGKSQKSWKSEK左风右风左震右震五梁支座边缘处调幅后内力左端M-100.43-86.86-9.5710.31-10.3139.53-39.53V154.421151.4410.39-2.842.84-10.6810.68跨中M192.11190.828.8920.45-0.452.435-2.435V———————右端M-16.77-14.30-3.809.477-9.47734.93-34.93V-89.685-88.78-4.56-2.842.84-10.6810.68四梁支座边缘处调幅后内力左端M-132.12-115.79-42.2127.75-27.7590.99-90.99V206.40140.99651.62-7.737.73-24.9124.91跨中M211.30181.9749.920.888-0.8884.43-4.43V———————右端M-49.17-41.45-16.6926.17-26.1782.75-82.75V-99.44-88.175-28.26-7.737.73-24.9124.91三梁支座边左端M-133.67-116.67-43.7445.74-45.74139.35-139.35136 缘处调幅后内力V206.641181.3851.56-12.6912.69-35.0735.07跨中M210.10181.847.511.656-1.65617.47-17.47V———————右端M-49.11-40.95-18.5642.75-42.75105.28-105.28V-99.68-87.86-28.42-12.6912.69-35.0735.07二梁支座边缘处调幅后内力左端M-134.39-117.19-51.7966.06-66.06172.95-172.95V206.66181.4151.56-18.3618.36-47.1747.17跨中M209.2180.9847.232.265-2.2659.03-9.03V———————右端M-49.77-41.43-18.7661.99-61.99156.07-156.07V-99.70-87.933-28.42-18.3618.36-47.1747.17一梁支座边缘处调幅后内力左端M-121.86-106.18-40.57112.43-112.43248.08-248.08V206.74181.3951.77-30.98830.988-67.6367.63跨中M239.96196.4852.8844.746-4.74613.065-13.065V———————右端M-36.79-30.51-14.13103.713-103.713223.64-223.64V-99.78-87.96-28.11-30.98830.988-67.6367.632.7.2框架梁内力组合见表2.7.7136 表2.7.7136 136 续表：136 2.7.3框架柱内力组合对框架柱进行内力组合，考虑恒荷载、活荷载、重力荷载代表值、风荷载和水平地震作用五种荷载。（1）、控制截面的内力对于框架柱，本设计在手算时直接采用轴线处的内力值，不换算成柱边缘截面的内力值，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋量略多一些。框架柱控制截面的内力值详见表2.7.8，表中弯矩的单位是，轴力、剪力的单位是。136 表2.7.8柱内力组合136 续表：136 续表：2.8框架梁柱截面设计2.8.1框架梁抗震截面设计（1）、选择最不利组合内力抗震设计时框架梁弯矩的最不利内力有一种组合，具体列于表2.8.1136 表2.8.1抗震设计时框架梁的最不利内力楼层梁截面位置内力抗震组合五AB左端M-26.30V47.04跨中M27.27右端M-99.85V-85.43BD左端M-171.91V217.01跨中M266.70右端M-65.53V-126.71四AB左端M-61.47V54.95跨中M18.88右端M-135.99V-113.97BD左端M-276.83V280.06跨中M295.33右端M-166.58V-153.22三AB左端M-82.22V65.69跨中M20.47右端M-158.27V-116.78136 BD左端M-341.56V306.05跨中M293.38右端M-195.80V-165.21二AB左端M-106.38V74.96跨中M20.70右端M-178.83V-120.58BD左端M-386.10V310.85跨中M292.511右端M-262.62V-180.96一AB左端M-146.80V88.62跨中M16.71右端M-234.38V-132.73BD左端M-468.74V336.01跨中M321.06右端M-334.88V-207.66注：表中弯矩的单位是kN·m，剪力的单位是kN。136 （2）、框架梁正截面受弯承载能力计算框架梁的截面尺寸为：250mm×600mm,300mm×600mm,混凝土等级为C30，纵向受力钢筋采用HRB400级，箍筋采用HPB300级。框架抗震等级为三级，相对受压区高度：ξb=0.518混凝土强度：C30；；钢筋强度：HRB400fy=fy’=360N/mm2；fyk=400N/mm2HPB300fy=fy’=270N/mm2；fyk=300N/mm2；框架梁的正截面受弯承载能力及纵向钢筋计算详见表2.8.2表2.8.2楼层计算公式ABBD左端跨中右端左端跨中右端五0.0180.0020.0670.0520.0120.0200.0180.0020.0690.0530.0120.0200.9910.9990.9650.9730.9940.990131.62135.42513.04645.58980.75241.93配筋222222222222322222实配7607607607601140.007600.540.540.540.330.50.33四0.0410.0020.0910.0840.0130.0500.0420.0020.0960.0880.0130.0520.9790.9990.9520.9560.9930.974311.4593.72708.391058.171086.76625.02配筋222222222322322222实配7607607601140.001140.007600.540.540.540.50.50.33136 续表：楼层计算公式ABBD左端跨中右端左端跨中右端三0.0550.0020.1060.1030.0130.0590.0570.0020.1120.1090.0130.0610.9720.9990.9440.9450.9930.969419.72101.62831.721320.601079.53738.21配筋225222225325322225实配98276098214731140.009820.700.540.700.650.50.43二0.07120.70.1200.1170.0130.0790.0740.0020.1280.1250.0130.0830.9630.0020.9360.9380.9930.959547.920.999947.601504.971076.311001.39配筋222222322422322322实配760760114016101140.0011400.540.540.810.710.50.5续表：楼层计算公式ABBD左端跨中右端左端跨中右端一0.0980.0010.1570.1420.0150.101136 0.1040.0010.1720.1540.0150.1070.9480.9990.9140.9230.9930.946767.9482.941271.641855.841182.141293.23配筋225222325425222+218325实配98276014731964126914730.700.541.050.860.560.65(3)斜截面受剪承载力计算（以底层梁为例）为避免梁在弯曲破坏前发生剪切破坏，应按“强剪弱弯”的原则调整框架梁端截面组合的剪力设计值。，梁端剪力增大系数=1.1.是考虑地震作用组合是的重力荷载代表值产生的剪力设计值，按简支梁分析的梁端剪力设计值。表2.8.3梁端截面剪力“强剪弱弯”调整截面AB跨146.8234.384.92544.29121.69BD跨468.74334.886.975190.77305.98468.74334.886.975124.96240.17表2.8.4斜截面受剪承载能力计算截面位置V（KN）适配箍筋0.24加密区箍筋配置AB左121.69500.5<08@200(双肢)0.268%0.1%8@100(双肢)，900mmAB右132.74500.5<08@200(双肢)0.268%0.1%8@100(双肢)，900mmBD左336.01815.10.1898@200(双肢)0.223%0.1%8@100(双肢)，1200mmBD240.17815.1<08@200(双肢)0.223%0.1%8@100(双肢)，136 右1200mm框架梁裂缝宽度验算（以底层梁为例）（4）框架梁正常使用状态下的裂缝宽度验算见表2.8.4表2.8.4框架梁正常使用状态下的裂缝宽度验算截面位置ABBD左中右左中右Mk（KN·m）2.8212.19278.7146.75249.36444.64As（mm2）9827601473196412691473（N/mm2）5.8932.93109.66113.0297.245.83（mm2）750007500075000120000120000120000，取0.010.0130.010.020.0160.0110.012<0.2，取0.20.20.20.6760.5860.820.21.91.91.91.91.91.92522252520.2250.00260.0160.0370.0430.1260.015<0.3mm，满足要求。2.8.2柱配筋计算2.8.2.1框架柱轴压比验算（以底层柱为例）框架等级为三级，轴压比限值是0.85。A轴柱：轴压比，满足轴压比要求。B轴柱：轴压比，满足轴压比要求。136 D轴柱：轴压比，满足轴压比要求。2.8.2.2框架柱内力调整（以底层柱为例）1、A轴柱根据“强柱弱梁”的原则调整柱的弯矩设计值=1.3=1.3×-146.80=-190.84<1.3,取=-190.84=-190.84×=-112.86底层柱，柱下端截面组合的弯矩设计值乘以1.3，柱底弯矩M=1.3×-122.08=-158.704根据强剪弱弯V==1.2×根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》的6.2.3M1=112.86M2=158.704因为构件为双曲率弯曲，所以取负值。=-0.71=4800/158.77=30.23<34-12×(-0.71)=42.52，不需要考虑二阶效应的影响。2、B轴柱根据“强柱弱梁”的原则调整柱的弯矩设计值=1.3=1.3×-（234.38+468.74）=-914.056<1.3,取=-914.056=-914.056×=-508.98底层柱，柱下端截面组合的弯矩设计值乘以1.3，柱底弯矩M=1.3×-409.99=-532.99根据强剪弱弯V==1.2×根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》的6.2.3M1=508.98M2=532.99136 因为构件为双曲率弯曲，所以取负值。=-0.95=4800/115.5=41.56<34-12×(-0.95)=45.4，不需要考虑二阶效应的影响。3、D轴柱根据“强柱弱梁”的原则调整柱的弯矩设计值=1.3=1.3×-334.88=-435.34<1.3,取=-435.34=-435.34×=-193.70底层柱，柱下端截面组合的弯矩设计值乘以1.3，柱底弯矩M=1.3×-227.69=-296.0根据强剪弱弯V==1.2×根据《混凝土结构设计规范GB50010-2010》的6.2.3M1=193.70M2=296.0因为构件为双曲率弯曲，所以取负值。=--0.65=4800/123.1=39<34-12×(-0.65)=41.8，不需要考虑二阶效应的影响。136 表2.8.5底层框架柱正截面承载力计算计算公式框架柱A框架柱B框架柱D112.86508.98193.70158.704532.99296.01587.123337.382127.59600060006000365515465（20，h/30）20.0020.0020.00120.0179.70159.12100.0159.70139.120.76>0.5180.91>0.5180.80>0.518偏心性质小偏心小偏心小偏心重新计算相对受压区高度A轴柱：=285mm=0.496=28.09N/mm2>=-360N/mm2,<=360N/mm2=配置钢筋：每侧实配422(As=As’=1520mm2)，另外两侧配构造筋216。配置425（1473mm2），>B轴柱:=419.7mm136 =0.627=-139.15N/mm2>=-360N/mm2,<=360N/mm2=配置钢筋：每侧实配628(As=As’=3695mm2)，另外两侧配构造筋216。D轴柱:=374.12mm=0.519每侧=-1.28N/mm2>=-360N/mm2,<=360N/mm2=配置钢筋：每侧实配422(As=As’=1520mm2)，另外两侧配构造筋216。136 2.8.2.3框架柱斜截面受剪承载力计算（以底层柱为例）底层框架柱A、B、D斜截面承载力计算计算公式框架柱A框架柱B框架柱D-60.35-192.96-90.69-51.3-164.02-77.091587.123337.382127.59417.56＞736.45＞531.96＞686.4<1179.75＜858<6.75>3，取333202.44＞394.72＞265.3＞按构造要求配筋按构造要求配筋按构造要求配筋按构造要求配筋，箍筋采用4@100/200，四肢箍。框架柱箍筋加密区长度：柱上端取{Hn/6、h、500}中的较大值，取900mm。柱下端取{Hn/3、h、500}中的较大值，取1800mm。二层柱的上端和其它各层柱的两端，箍筋加密区的范围取{Hn/6、h、500}中的较大值，取500，底层柱柱根取1000mm。其余各层柱箍筋配置同二层。2.8.2.4裂缝宽度验算（以底层柱为例）最大的偏心距为B轴柱，e0=159.70mm，e0/h0=159.70/515=0.31<0.55，根据混凝土规范，可不验算裂缝宽度。2.8.2.5底层框架节点设计（以底层柱为例）框架的抗震等级为三级，需进行框架节点核芯区验算。A节点：(1)=146.80（6+3.6）/2=4.8m560mm600mm框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值==304.94KN核芯区截面有效宽度：136 250mm>0.5×400mm=200mmmin{}={250+0.5×400,400}=400mm（2）梁柱节点核心区受力计算<=807.53KN，满足要求。（3）梁柱节点处受力计算==475.0KN>KN，满足要求。B节点：（1）=468.74-234.38=234.36（6+3.6）/2=4.8m（560+760）/2=660mm700mm框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值==385.0KN核芯区截面有效宽度：275mm>0.5×500mm=250mmmin{}=min{275+0.5×550,500}=500mm（2）梁柱节点核心区受力计算KN<=1387.94KN，满足要求。（3）梁柱节点处受力计算==903.35KN>KN，满足要求。D节点：（1）=334.88（6+3.6）/2=4.8m136 760mm800mm框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值==460.12KN核芯区截面有效宽度：300mm>0.5×500mm=250mmmin{}=min{300+0.5×550,500}=500mm（2）梁柱节点核心区受力计算KN<=1009.41KN，满足要求。（3）梁柱节点处受力计算==756.64KN>KN，满足要求。2.9板结构设计板B1如图2.9所示，对板进行配筋计算，取1m板宽作为计算单元。=3m，=5.4m，/=0.56，按双向板计算图2.9.1136 (1)楼板荷载效应组合：恒荷载设计值：g=1.2×4.24=5.088活荷载设计值：q=2.0×1.4=2.8g+q/2=6.488q/2=1.2g+q=7.888(2)楼板内力计算在g′作用下，各内支座均可视为固定，某些区格板跨内最大正弯矩不在板的中心处；在q′作用下，各区格板均可视为简支，跨内最大正弯矩则在板的中心处，计算时可近似取两者之和作为跨内最大正弯矩。l0为短跨计算跨度，两端与梁（柱）整体连接：l0=ln（ln为净跨）l0=ln=3000-125×2=2750mm单位板宽跨中弯矩查表得=（0.03814+0.2×0.006）×6.488×2.75+（0.08776+0.2×0.0216）×1.4×2.75=2.91/m=（0.006+0.2×0.003814）×6.488×2.75+（0.0216+0.2×0.08776）×1.4×2.75=1.083/m单位板宽支座弯矩：=7.888×2.75/-0.0571=-3.41/m=7.888×2.75/-0.081=-4.832/m(3)截面设计板的保护层厚度取20mm，选用Ф8钢筋作为受力主筋，则短跨方向跨中截面有效高度=h-c-d/2=120-20-4=96mm=h-c-3d/2=120-20-3×8/2=88mm支座处均为96mm。不考虑弯矩设计值的折减。板钢筋选用HRB400，f=360kN/mm2表2.9.1B1区格楼板配筋计算类别位置截面M（/m）As选配钢筋适配钢筋面积楼面板跨中962.91113.548@200A=251mm881.08345.818@250A=201mm支座96-3.41133.318@200A=251mm96-4.832189.978@200A=251mm板B2如图2.9.1所示，对板进行配筋计算，取1m板宽作为计算单元。136 =2.1m，=6m，按单向板计算(1)楼板荷载效应组合：恒荷载设计值：g=1.2×4.24=5.088活荷载设计值：q=2.5×1.4=3.5g+q/2=6.838q/2=1.75g+q=8.588(2)楼板内力计算支座弯矩：l0=ln=2100-125-150=1825mm1/12ql2=1/12×8.588×1.8252=2.384/m跨中弯矩：1/12ql2-1/8ql2=-1/24×8.588×1.8252=-1.192/m(3)截面设计板的保护层厚度取20mm，选用Ф8钢筋作为受力主筋，则短跨方向跨中截面有效高度=90-20-4=66mm表2.9.2B2区格楼板配筋计算类别位置M（/m）As选配钢筋适配钢筋面积楼面板跨中90-20-4=66mm2.38467.54mm8@250A=201mm支座90-20-4=66mm-1.192136.45mm8@200A=251mm2.10楼梯设计2.10.1梯段板计算（1）梯段斜板的计算斜板的水平投影净长=3300mm斜板的斜向净长：==3689.51mm斜板厚度h=（1/25~1/30）=122.98~147.58mm，取h=130mm。（2）荷载计算（取1m宽板计算）恒载计算：136 栏杆自重：0.2KN/m斜板：25×（0.15/2+0.14/0.894）=5.79KN/m30mm水磨石面层：25×0.03×（0.15+0.3）/0.3=1.125KN/m20mm厚板底抹灰：17×0.02/0.894=0.36KN/m恒载标准值0.2+5.79+1.13+0.36+7.48KN/m恒载设计值：=1.2×7.48=8.98KN/m活载设计：1.4×3.5=4.9KN/m总荷载设计值=+=8.98+4.9=13.88KN/m（3）内力计算跨中弯矩：==15.115/m（4）配筋计算板的有效高度=-20=130-20=110mm受力筋选用10@100（785mm2），分布筋选用Ф8＠250。2.10.2平台板（1）荷载计算（取1m宽板计算），假定板厚为100mm。恒载计算：平台板自重：0.1×1×25=2.5KN/m30mm水磨石面层：25×0.03×1=0.75KN/m20mm厚板底抹灰：17×0.02×1=0.34KN/m恒载标准值3.59KN/m恒载设计值：=1.2×3.59=4.308KN/m活载设计：1.4×3.5=4.9KN/m总荷载设计值=+=9.21KN/m（2）内力计算136 计算跨度：=（7.5-3.3-0.24）/2=1.98m板跨中弯矩：==3.61/m（3）配筋计算板的有效高度=-20=100-20=80mm受力筋选用8@200（251mm2），分布筋选用Ф8＠250。2.10.3平台梁计算假定平台梁截面尺寸为240mm×400mm（1）荷载计算梁自重：0.24×（0.4-0.1）×25=1.8KN/m梁侧粉刷：0.02×（0.4-0.1）×2×17=0.204KN/m平台板传来：3.59×1.98/2=3.55KN/m楼梯板传来：7.48×3.3/2=12.34KN/m恒载标准值17.89KN/m恒载设计值：=1.2×17.89=21.47KN/m活载标准值：3.5×（3.3+1.98）/2=9.24KN/m活载设计：1.4×9.24=12.936KN/m总荷载设计值=+=34.406KN/m（2）内力计算计算跨度：=l-a=3.6-0.3=3.3m=1.05×3.3=3.465m==51.636/m=1/2×34.406×3.3=56.77KN（3）配筋计算136 有效高度=-35=400-35=365mm考虑到平台梁两边受力不均匀，会使平台梁受扭，所以在平台梁内宜适当增加纵向受力钢筋和箍筋的用量选用受力筋选用222（760mm2）。（4）箍筋计算截面校核0.25=0.25×14.3×240×365=313.17KN>56.77KN,截面尺寸满足要求。判别是否需按计算配置箍筋0.7=0.7×1.43×240×365=87.69KN>56.77KN，需构造配置箍筋。按构造配箍筋，箍筋选用Ф8@200（251mm2）2.11基础设计基础承受框架柱传来的的弯矩、轴力和剪力，以及基础的自重基础上的回填土的自重、基础梁传来的荷载等，这些荷载与地基反力平衡。框架柱传来的M、V、N值，可取底层柱控制截面配筋的内力设计值。选取B轴柱为典型柱子进行基础设计：MB=357.81NB=3337.38VB=127.97136 上述所计算的数值均为设计值，需将其转换为标准值。对于框架柱而言，转换系数轴力取1.25，弯矩和剪力都取1.35.转换数据如下：MB=265.04NB=2669.90VB=94.79本设计框架采用桩基础。2.11.1荷载计算工程地质条件如下表所示，室内标高±0.000m，地下水位在地面以下5m处。表2.11.1地质报告土层厚度（m）土层顶标高（m）岩土名称地基承载力（kPa）桩端阻力qp(kPa)桩侧摩阻力qs(kPa)0.2～0.3素填土　　　2.90～3.20-0.25粉质粘土90.0　25.010.10～10.90-3.05淤泥质粉质粘土65.0　12.014.20～15.20-13.65淤泥55.0　7.010.80～11.90-28.3粉质粘土85.0600.020.09.60～11.70-39.8粘土130.01200.033.011.90～13.60-50.45粉质粘土85.0650.020.07.20～11.60-62.9粉质粘土100.0　　注：地下水深度为1.2m2.11.2桩基础的设计由设计要求可知，桩基采用预应力管桩，以第⑥层粘土层作为持力层，桩径为500mm打入持力层2m。初选承台埋深d=1.4m。包括嵌入承台0.05m、锥形桩尖0.5m，有效桩长Ｌ=40.95m2.12.2.1确定单桩竖向承载力按地质报告参数预估=1200×3.14×（0.5/2）2+3.14×0.5×（3.05×25+10.5×12+14.7×7+11.35×20+2×33）=1174.6KN2.12.2.2估算桩数与平面布桩（1）先不计算承台和承台台以上覆土重。初选桩数：按中心受压初选桩数，考虑到偏心受压的影响，乘以1.2的增大系数。桩数初定为N>1.2=1.2=2.27,取桩数为3，采用等边三桩承台。（2）桩的中心距136 桩中心距S=4×500=2000mm，取2.0m（3）根据桩的排列，桩的外边缘每边外伸净距为=250mm，则三角形承台边长=3200mm，承台埋深设计为1.4m。（4）计算承台及覆盖土自重，取承台及上覆土的平均重度=20KN/m3,则承台及上覆盖土重为G=3.2×2.7/2×20×1.4=120.96KN2.12.2.4桩基受力验算（1）按中心受压验算计算各桩的平均受力，应满足公式要求=（120.96+2669.90）/3=930.29KN<=1174.6KN（2）按偏心荷载验算计算承台三角边缘最不利的桩的受力情况，按公式计算如下：=930.29KN=，满足要求。2.12.2.5承台设计计算基础混凝土强度为C30，，承台钢筋采用HRB400，fy=360N/mm2（1）柱对承台的冲切：柱边至桩边的水平距离=500mm，=680mm，高度1m，计算截面处有效高度0.94m（承台底柱筋保护层厚度取60mm。）冲跨比：===0.532，==0.72冲切系数：==1.15==0.91冲切力设计值：=3337.38-120.96=3216.42KN=2>3216.42KN,满足要求。(2)底部角桩对承台的冲切验算：　承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算：　桩列间距Sa＝2000mm，桩行间距Sb＝1730mm，台边缘至桩中心距离Sc＝500mm，bp＝400mm。Nl≤β12×(2×c2+a12)×tan(θ2/2)×βhp×ft×ho　θ2＝2×arctan（Sa/Sb)＝2×arctan(2000/1730)＝98.3°　c2＝[Sc×cot(θ2/2)+Sc+bp/2]×cos(θ2/2)　136 ＝[500×cot49.1°+500+400×cos49.1°＝752mm　a12＝(2×Sb/3-bp/2-bc/2)×cos(θ2/2)　＝(2×1730/3-400/2-500/2)×cos49.1°＝449mm　λ12＝a12/ho＝449/(1000-60)=0.478扣除承台和其上填土自重后的桩顶竖向设计值：=1112.46KN=1112.46KN底部角桩冲切系数β12＝0.56/(λ12+0.2)β12＝0.56/(0.478+0.2)＝0.826　β12×(2×c2+a12)×tan(θ2/2)×βhp×ft×ho　＝0.826×(2×752+449)×tan49.1°×0.992×1.43×940＝2490.6KN≥Nl＝1355.35KN，满足要求。（3）顶部角桩对承台的冲切验算承台受角桩冲切的承载力按下列公式计算：　Nl≤β11×(2×c1+a11)×tan(θ1/2)×βhp×ft×ho　θ1＝arctan(Sb/Sa)＝arctan(1730/2000)＝40.9°　c1＝cotθ1×2×Sc+Sc+bp/2＝cot40.9°×2×500+500+200＝1854ma11＝Sa-bp/2-bc/2＝2000-400-500/2＝1350mm　λ11＝a11/ho＝1350/940=1.44当λ11>1.0时，取λ11＝1.0，a11＝ho＝940mm底部角桩冲切系数β11＝0.56/(λ11+0.2)β11＝0.56/(1.000+0.2)＝0.467　β11×(2×c1+a11)×tan(θ1/2)×βhp×ft×ho　＝0.467×(2×1873+840)×tg20.4°×0.992×1.43×940＝1064.59KN≥Nl＝1355.35KN，满足要求（4）斜截面抗剪验算：=500mm，=680mm===0.532，==0.72=1.142，=1.02136 （A=B=2m，C=0.5m）=2.651m该计算截面上的最大剪力设计值V=3F=3298.29KNβhs×βy×ft×bxo×ho=0.966×1.02×1.43×2651×960=3585.87KN>1355.35KN,满足要求。（5）受弯计算各桩净反力设计值：N=-120.96/3=1022.49KN825.315计算系数：C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1×fc×By×ho×ho)=825.315/(1.0×14.3×3.000×0.940×0.940×1000)=0.0218相对界限受压区高度：ξb=0.518ξ=0.0218≤ξb=0.518纵向受拉钢筋：Asx=Asy=α1×fc×By×ho×ξ/fy=1.0×14.3×3000×940×0.0218/360=2441.96mm2选择Asx钢筋：选择钢筋722,实配面积为2660.9mm2/m。选择Asy钢筋：选择钢筋722,实配面积为2660.9mm2/m。136 （6）柱对承台的局部受压验算因为承台的混凝土强度等级大于等于柱的混凝土强度等级，所以不用验算柱下承台顶面的局部受压承载力。（7）桩对承台的局部受压验算因为承台的混凝土强度等级大于等于桩的混凝土强度等级，所以不用验算桩上承台局部受压承载力。136 第三部分PKPM电算部分3.1结构控制参数----------------------------------------------------------------------|||TAT结构控制参数、各层质量和质心坐标、各层风荷载输出文件||TAT-M.OUT|||----------------------------------------------------------------------|||工程项目：设计人：||项目编号：审核人：计算日期：2010/5/2|----------------------------------------------------------------------***********************************************************************第一部分结构计算控制参数***********************************************************************--------------------|总信息|--------------------结构计算层数：Nsu=5地震力计算标志：Mear=3计算水平地震竖向力计算标志：Mver=3分层刚度分层加载模型风力计算标志：Mwin=3计算水平风水平力与结构整体坐标的夹角(弧度)：Arf=0.000标准截面总类数：Nsecn=8设计、计算采用规范标志：Icode=0按国家规范设计是否考虑P-△效应标志：Lds=0不考虑P-Δ效应136 地下室层数，广义层时为顶高度(m)：Zbase=0.0是否考虑梁柱重叠影响标志：Mbcm=0不考虑结构有侧移、无侧移标志：Nstc=0有侧移结构类型标志：Mstype=0框架结构结构材料标志：Msme=0多层混凝土结构土层水平抗力系数的比例系数(mN/m4)：Sbase=10.00是否按混凝土规范7.11.3条计算柱长度系数标志：Lzhu=0不考虑是否考虑强制刚性楼板假定标志：Kqzl=1考虑框剪结构恒载计算时墙刚度折减系数：Fswf=1.00室外地坪标高(m)：Hwai=-0.45--------------------|地震信息|--------------------抗震设计标志：Ngl=0按多遇小震设计需要计算的振型数：Nmode=15地震设防烈度：Raf=7.07度(0.10g)场地土类型：Kd=33类设计地震分组：Ner=1第1组周期折减系数：Tc=0.85楼层最小地震剪力系数：Em=0.016调整框架的抗震等级：Nf=33级剪力墙的抗震等级：Nw=33级是否考虑双向地震作用标志：Lsc=0不考虑结构的阻尼比：Gss=0.050水平地震影响系数最大值：Rmax1=0.080按多遇小震计算地震作用罕遇水平地震影响系数最大值：Rmax2=0.500特征周期值：Tg=0.450曲线下降段的衰减指数：Gama=0.900是否考虑5%偶然偏心标志：Kst=1考虑竖向地震力作用系数：Cvec=0.058全楼地震力放大系数：Efd=1.000136 --------------------|调整信息|--------------------墙梁转换为框架梁的跨高比：Bwsp=0.00转换梁的刚度放大系数：Fatb=1.00中梁刚度放大系数：Bk1=1.00边梁刚度放大系数：Bk2=1.00梁端负弯矩调幅系数：Bt=0.85梁活荷载内力放大系数：Blf=1.00连梁刚度折减系数：Blz=0.70(梁扭矩<0)或(梁扭转刚度>0)折减系数：Tb=0.40结构顶部小塔楼放大起算层号，广义层时为起算底高度(m)：Ztl=0.0结构顶部小塔楼放大系数：Rtl=1.00温度应力折减系数：Tmpf=0.75转换层所在层号，广义层时为所在顶高度(m)：Zch=0.0剪力墙加强区起算层号，广义层时为起算底高度(m)：Zshw=1.0考虑与框支柱相连的框架梁的调整标志：LR_kz=0不调整9度或1级框架结构的梁柱钢筋超配系数：R_rein=1.15裙房层数，广义层时为所在顶高度(m)：Zqf=0.00壳元单元划分的最大长度(m)：Wdhc=2.0是否按抗震规范5.2.5条控制最小基底剪力(0/1)：Kz525=1--------------------|材料信息|--------------------混凝土容重(kN/m3)：Gc=25.00梁纵筋强度(N/mm2)：FIb=360.0梁箍筋强度(N/mm2)：FJb=270.0柱纵筋强度(N/mm2)：FIc=360.0柱箍筋强度(N/mm2)：FJc=270.0墙边缘构件的纵筋强度(N/mm2)：FIw=300.0墙水平竖向分布筋强度(N/mm2)：FJwh=270.0136 墙约束边缘构件的箍筋强度(N/mm2)：FJwg=210.0梁箍筋间距(mm)：Sb=100.0柱箍筋间距(mm)：Sc=100.0墙水平竖向分布筋间距(mm)：Swh=150.0墙竖向分布筋最小配筋率(%)：Rwv1=0.30柱最小配筋率，由程序自动控制(%)：Rcol=0.40钢的容重(kN/m3)：Gs=78.00钢号(Q235/Q345/Q390/Q420)：Nsteel=235钢构件净截面与毛截面的比值：Rn=0.85底部墙竖向分布筋配筋率最高层号，广义层时为终止最高顶高度(m)：Zwv=0.0底部墙竖向分布筋最小配筋率(%)：Rwv2=0.60--------------------|设计信息|--------------------地震荷载分项系数：Pear=1.30风荷载分项系数：Pwin=1.40恒荷载分项系数：Pdea=1.20活荷载分项系数：Pliv=1.40竖向地震荷载分项系数：Pvea=0.50风、活荷载之活载组合系数：Cwll=0.70风、活荷载之风载组合系数：Cwlw=0.60活荷重力荷载代表值系数：Celi=0.50柱配筋保护层厚度(mm)：Aca=25.0梁配筋保护层厚度(mm)：Bcb=25.0柱单、双偏压、拉配筋选择标志：Lddr=0单偏压、拉配筋结构重要性系数：Ssaft=1.00考虑自定义组合标志：Mzh_m=0不考虑自定义组合特殊风按照约定组合的标志：Mzh_w=0不考虑约定组合--------------------|风荷载信息|--------------------136 修正后的基本风压(kN/m2)：Wo=0.55地面粗糙度：Srg=3C类结构基本自振周期：T1=0.000结构体形系数分段数(<4)：Ndss=1结构第一段体形系数的最高层号：Hf1=5结构第一段体形系数：Sc1=1.30结构第二段体形系数的最高层号：Hf2=0结构第二段体形系数：Sc2=0.00结构第三段体形系数的最高层号：Hf3=0结构第三段体形系数：Sc3=0.00是否考虑风振系数的标志：Ifz=1考虑风振系数136 3.2结构受力分析3.2.1恒载作用下结构受力分析136 136 136 3.2.2活载作用下结构受力图136 136 136 136 3.2.3风荷载作用下结构弯矩图136 136 3.2.4地震荷载下的弯矩图136 136 3.3结构施工图136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 3.4框架PK电算结果与手算结果对比分析（1）恒荷载作用下计算简图对比恒荷载作用下的计算简图对比见表3.4.1表3.4.1恒荷载作用下计算简图层号构件AB框架梁BD框架梁五荷载手算结果18.145.56124.220.37电算结果17.96.3122.413对比（以电算为准）（%）1.3-11.21.556.7一至四手算结果14.345.56193.1616.58电算结果12.73.7155.123.9对比（以电算为准）（%）12.95024..5-30.63注：表中集中力的单位是kN,分布力的单位是kN/m。（2）活荷载作用下计算简图对比活荷载作用下的计算简图对比见表3.4.2表3.4.2活荷载作用下计算简图层号构件AB框架梁BD框架梁五荷载手算结果1.309.4680.65电算结果1.50.58.11.1对比（以电算为准）（%）13.3—16.9-45.5一至四手算结果6.182048.3366.182电算结果62.6324.3对比（以电算为准）（%）3.0—51.043.8注：表中集中力的单位是kN,分布力的单位是kN/m。（3）风荷载作用下计算简图对比风荷载作用下的计算简图对比见表3.4.3表3.4.3风荷载作用下计算简图层号五四三二一风荷载手算结果14.851816.6815.4420.59电算结果12.9612.9611.5211.5219.2对比（以电算为准）（%）14.638.944.834.07.2注：表中集中力的单位是kN。（4）结论136 框架恒荷载相差最大的是56.7%，两者之间的相差比较大。活荷载相差最大51%，因为电算时考虑了活荷载的折算，而手算时不考虑折减。风荷载相差较大者为44.8%。3.5框架梁内力电算结果与手算结果对比分析（1）恒荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果对比恒荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果的对比见表3.5.1表3.5.1恒荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果对比层号构件AB框架梁BD框架梁弯矩左端跨中右端左端跨中右端五手算结果10.315.8990.16144.26159.0240.05电算结果10.423.792.3170.9124.896.5对比（以电算为准）（%）-0.96-33-2.3-15.627.4-58.5四手算结果5.337.5176.69186.46151.6471.85电算结果7.116.577.2233.2153.8169.1对比（以电算为准）（%）-24.9-54.5-0.66-20.0-1.4-57.5三手算结果11.558.3976.21187.44151.6471.85电算结果8.715.377.8231.3155.3168.3对比（以电算为准）（%）32.8-45.16-2.0-18.96-2.3-57.3二手算结果6.068.4675.85188.18150.8271.76电算结果30.540.3115.2244.7146.8166.9对比（以电算为准）（%）80.1379-34.2-23.12.7-57.0一手算结果8.076.084.46175.22163.7358.92电算结果27.737.7125.3240.9157.3144.6对比（以电算为准）（%）-70.9-84.1-32.627.34.1-59.3注：表中弯矩的单位是kN·m。（2）恒荷载作用下框架剪力电算结果与手算结果对比恒荷载作用下框架梁剪力电算结果与手算结果的对比见表3.5.2表3.5.2恒荷载作用下框架梁剪力电算结果与手算结果对比层号构件AB框架梁BD框架梁剪力左端右端左端右端五手算结果34.1963.056152.9792.926电算结果28.859.5152.389.0对比（以电算为准）（%）18.76.00.444.4四手算结果26.8971.07182.7092.32电算结果21.147.4191.6136.7对比（以电算为准）（%）27.449.9-4.64-32.5136 三手算结果26.7471.22182.9192.108电算结果21.347.2191.5136.9对比（以电算为准）（%）25.550.9-4.5-32.72二手算结果26.8571.11182.9492.08电算结果60.292.0193.5134.9对比（以电算为准）（%）-55.4-22.7-5.531.74一手算结果24.5773.39182.9292.10电算结果57.894.5196.0132.4对比（以电算为准）（%）-57.5-22.36.67-30.4注：表中剪力的单位是kN。（3）风荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果对比风荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果的对比见表3.5.3表3.5.3风荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果的对比见层号构件AB框架梁BD框架梁弯矩左端右端左端右端五手算结果5.185.4211.0910.19电算结果1.02.24.63.7对比（以电算为准）（%）418146.4141.1175.4二手算结果33.52934.7271.1166.58电算结果24.925.444.244.0对比（以电算为准）（%）34.736.760.951.3一手算结果56.48459.06120.952111.46电算结果37.540.772.970.74对比（以电算为准）（%）50.646.665.957.56注：表中弯矩的单位是kN·m。（4）地震荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果对比地震荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果的对比见表3.5.4表3.5.4地震荷载作用下框架梁弯矩电算结果与手算结果的对比见层号构件AD框架梁DG框架梁弯矩左端右端左端右端五手算结果19.2312.8714.3920.17电算结果13.814.525.425.0对比（以电算为准）（%）39.3-11.2443.3-19.32二手算结果88.1764.3471.9189.84电算结果81.584.0146.7145.4对比（以电算为准）（%）8.18-23.4-50.1-38.21一手算结果65.4874.6153.5073.21136 电算结果117.8123.8218.1214.3对比（以电算为准）（%）44.4-39.73-75.5-65.8注：表中弯矩的单位是kN·m。（5）结论在恒载作用下，框架AB段梁电算和手算弯矩结果基本符合，BD段梁可能由于作用有次梁，受力相对复杂，结果差距相对AB段梁要大些，结果差距有40%左右；电算和手算剪力结果，除中间段梁相差达到了一倍以上，其余相差不大。在风荷载和地震荷载作用下，地震荷载电算和手算的结果基本吻合，相差并不是很大。风荷载也相差不多，但五层相差甚大，手算和电算个别结果相差了一倍，原因是手算时，考虑了女儿墙受风载的影响，而电算时未考虑这个情况，还有手算时考虑了各层的风振系数是不一样的，而电算时风振系数是统一取值，这也是引起电算和手算结果不一的原因。3.6框架柱内力电算结果与手算结果对比分析（1）恒荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果对比恒荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果的对比见表3.表3.6.1恒荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果对比层号构件A框架柱B框架柱D框架柱弯矩柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底五手算结果10.37.4854.1053.6140.0536.46电算结果1.30.678.677.580.776.2对比（以电算为准）（%）——-31.17-30.83-50.37-52.1二手算结果6.066.4657.1364.2136.3440.81电算结果12.211.365.476.477.388.1对比（以电算为准）（%）-50.33-42.8-12.6-16.0-53.0-53.7一手算结果1.612.2526.5412.9817.987.17电算结果5.61.539.115.339.122.5对比（以电算为准）（%）-71.250-32.12-15.16-54.0-68.13注：表中弯矩的单位是kN·m。（2）恒荷载作用下框架柱剪力电算结果与手算结果对比恒荷载作用下框架柱剪力电算结果与手算结果的对比见表3.6.2表3.6.2恒荷载作用下框架柱剪力电算结果与手算结果对比层号构件A框架柱B框架柱D框架柱剪力柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底五手算结果4.944.9429.9229.9221.2521.25136 电算结果0.20.243.343.343.543.5对比（以电算为准）（%）——-30.9-30.9-51.14-51.15二手算结果3.493.4933.7133.7121.4321.43电算结果6.56.539.439.445.945.9对比（以电算为准）（%）-46.31-46.31-14.4-14.4-53.3-53.3一手算结果0.640.646.596.594.194.19电算结果1.21.29910.210.2对比（以电算为准）（%）-46.7-46.7-26.8-26.8-58.92-58.92注：表中剪力的单位是kN。（3）恒荷载作用下框架柱轴力电算结果与手算结果对比恒荷载作用下框架柱轴力电算结果与手算结果的对比见表3.6.3表3.6.3恒荷载作用下框架柱轴力电算结果与手算结果对比层号构件A框架柱B框架柱D框架柱轴力柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底五手算结果167.09191.49370.8395.55225.83243.83电算结果166.2166.2363.2363.2234.1234.1对比（以电算为准）（%）0.5415.222.18.91-3.74.2二手算结果728.11742.511761.771786.771003.541021.54电算结果527.1527.11244.51244.51117.61117.6对比（以电算为准）（%）38.1440.8741.643.611.379.4一手算结果912.86954.862235.952277.1971262.711292.71电算结果973.2973.22240.42240.41420.41420.4对比（以电算为准）（%）6.6-1.9-0.21.64-11.1-9.0注：表中轴力的单位是kN。（4）风荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果对比风荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果的对比见表4.3.4表3.6.4风荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果对比层号构件A框架柱B框架柱D框架柱弯矩柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底五手算结果5.183.5316.5110.9910.197.1电算结果14.16.83.33.74对比（以电算为准）（%）—-13.9142.8——77.5二手算结果19.0619.0660.1060.1037.7837.78电算结果13.615.943.232.226.323.6对比（以电算为准）（%）40.15-19.939.1286.643.6560.08一手算结果37.4245.74119.91146.5573.6890.06电算结果21.537.481.498.647.063.80136 对比（以电算为准）（%）74.0522.247.348.656.841.12注：表中弯矩的单位是kN·m。（5）地震荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果对比地震荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果的对比见表3.6.5表3.6.5地震荷载作用下框架柱弯矩电算结果与手算结果对比层号构件A框架柱B框架柱D框架柱弯矩柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底五手算结果18.9712.9563.2042.4737.6026.25电算结果13.89.639.915.425.016.4对比（以电算为准）（%）37.534.958.4175.850.460.1二手算结果82.0882.02150.19150.1991.0291.02电算结果49.043.0138.9112.887.673.5对比（以电算为准）（%）67.590.78.1333.153.923.8一手算结果74.76120.28246.7301.52149.53182.75电算结果75.288.8230.7281.5141.7170.7对比（以电算为准）（%）-0.5835.456.97.15.57.1注：表中弯矩的单位是kN·m。（6）结论在恒载作用下，框架柱弯矩、剪力的电算结果除个别外均大于手算结果，两者最大相差在50%左右，轴力的情况相对好，框架柱轴力电算和手算的结果相差不大（一般不大于15%）。导致电算结果大于手算结果的原因是AB、BD段梁上均架有次梁，用PK软件自动计算主梁的恒载和活载与实际出入极大，因此在计算时是将自己手算的梁上均布和集中荷载手动布置到相应的主梁上，然后由于电算和手算所采用的计算方式的差异，从而使电算结果大于手算。在风荷载作用下，框架柱弯矩由于电算和手算的计算方法存在较大的差异(电算未考虑女儿墙所受风载作用，手算则考虑了，还有就是风载系数的取值，电算和手算存在较大差异)，使得两者结果存在较大差异。在地震荷载作用下，框架柱弯矩电算和手算结果除顶层个别差距较大外（最大175.8%），其余结果基本比较吻合。136 毕业设计总结毕业设计是学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程，这一过程对学生的学习能力和独立工作能力也是一个培养，同时毕业设计的水平也反映了本科教育的综合水平，因此学校十分重视毕业设计这一环节，加强了对毕业设计工作的指导和动员教育。从建筑设计开始就由于考虑不周而反复修改，对结构的合理性考虑不周，房间布置、采光通风和交通组织上也存在着问题。此后，在老师们指导和帮助下，我不断完善自己的方案，基本满足了建筑设计的要求，还考虑了建筑美观的要求。同时，在设计过程中，很多同学对我也提供了很大帮助，我们在一起共同研究一些难题，找出更合理的计算方法等。在计算机制图的过程中，我对AutoCAD、天正建筑等建筑设计与结构计算软件更进一步熟练掌握了。在此过程中，我对制图规范有了较为深入地了解，对平、立、剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识。在结构设计中，通过手算一榀框架，使我深刻地领会了框架、楼梯、板、基础等部分的设计流程、简化措施、计算方法以及相关规范，重视了以前曾经忽视的建筑构造措施，也使我的设计更加接近于实际工程。因此，通过本毕业设计，可以掌握结构设计的内容、步骤、和方法，全面了解建筑工程设计的全过程；培养正确、熟练的结构方案、结构设计计算、构造处理及绘制结构施工图的能力；培养我们在建筑工程设计中的配合意识；培养正确、熟练运用规范、手册、标准图集及参考书的能力；通过实际工程训练，建立功能设计、施工、经济全面协调的思想，进一步建立建筑、结构工程师的责任意识。毕业设计结束了，回头看看自己走过这一段路，心中感慨万千，在这段时间里，我大学四年所学到的知识被梳理、串联了起来，这将使我一生受益。大学四年到这里也基本上画上了句号。大学是我人生的转折点，在这里我收获了知识，收获了同学友谊，更收获了老师对我的教育。在以后的工作岗位上，我会细心工作，一丝不苟，用我所学到的知识回报社会。在整个建筑设计中的每个设计部分我均查阅了相关的依据、规范、标准，无随意编造现象。136 整个毕业设计的过程虽然是辛苦的，但也是值得的。它对我专业知识的综合运用有很大的提高，我巩固了四年来本科学习的知识，从这次设计中我明白了设计的总体思路，知道了在建筑设计时要注意哪些问题，并在考虑一些综合因素后，构造出力学的建筑方案。在结构计算时我知道了要考虑哪些因素的影响，采用合理的力学模型进行计算，它使我加深了对主要的国家建筑规范、结构规范和其它标准的理解。我进一步熟练掌握了autoCAD、天正绘图的基本技能，进一步掌握了利用PKPM软件进行结构计算的方法。这次设计使我更进一步的理解了土木工程的知识。参考文献1中华人民共和国建设部编.房屋建筑制图统一标准(GBT50001-2001),北京：中国计划出版社,2002.2中国建筑设计研究院编.民用建筑设计通则(GB50352-2005)，北京：中国建筑工业出版社，2005.3中华人民共和国建设部编.建筑结构制图标准(GB/T50105-2001),北京：中国计划出版社,2002.4中华人民共和国建设部编.混凝土结构设计规范(GB50010-2010)，北京：中国建筑工业出版社，2002.5中华人民共和国建设部编.建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)，北京:中国建筑工业出版社，2002.6中华人民共和国建设部编.建筑结构荷载规范(GB50009—2012)，北京：中国建筑工业出版社，2001.7中华人民共和国建设部编.建筑抗震设计规范(GB50011-2010)，北京：中国建筑工业出版社，2001.8建筑设计资料集编委会编.建筑设计资料集（第二版），北京：中国建筑工业出版社，1994.9中华人民共和国公安部编.建筑设计防火规范(GB50016-2006),北京：中国计划出版社,2006.10建筑结构构造资料集编辑委员会编.编建筑结构构造资料集（第二版），北京：建筑工业出版社，2007.11建筑结构静力计算手册编写组编.建筑结构静力计算手册(第二版),北京：建筑工业出版社，2005.12葛春辉主编.钢筋混凝土设计手册,北京：中国建筑工业出版社，2005.136 致谢这次我的毕业设计在林老师的悉心指导下，顺利地完成了，我对他表示深深的感谢。林老师有着丰富的知识、严谨的科学态度。他对我进行的毕业设计指导，使我感觉到收益良多。一项工程设计的独立完成，对于我来说是很不容易的，没有老师的帮助，我很难成功。经过这一次毕业设计，我感觉到，以前对实际工程的认识，仅仅局限在书本上的知识，而到了毕业设计，需要每个人独立思考，去完成一项完整的设计，而这一转变就需要老师的指点，这样可以达到很好的实际效果。经过这次毕业设计，我把这几年所学习的专业知识融会贯通，建立了一个体系，通过老师的帮助，在毕业设计中，不断的完善这个体系，最后转变为自己的知识，我觉得这就是毕业设计的意义。在毕业设计完成之际，我再一次对我的毕业设计指导老师表示谢意。我感谢培育我成长的学校和老师。在毕业之后，我会更加的努力，为国家的建设工作贡献自己的力量，在工作中发挥才干,为学校争取荣誉。136'