土木工程40建筑工程41专业框架结构毕业设计

'毕业设计（论文）设计(论文)题目：江苏省南京市仙林大学城某培训中心2号教学楼设计学生姓名：指导教师：二级学院：建筑工程学院专　　业：土木工程班　　级：学　　号：提交日期：2013年5月9日答辩日期：2013年5月15日 目录摘要............................................................ⅢAbstract........................................................Ⅳ1工程概况与设计资料..............................................11.1工程概况..................................................11.2设计依据..............................................21.3建筑设计..................................................32结构方案的选型和布置............................................82.1确定结构体系..............................................82.2梁柱截面的确定............................................82.3横向框架的跨度和柱高.....................................103横向框架内力计算...............................................123.1水平地震荷载计算.........................................123.2风荷载计算...............................................293.3竖向恒载计算.............................................383.4竖向活载计算.............................................564梁、柱的内力组合...............................................724.1梁的内力组合.............................................724.2柱的内力组合.............................................785梁、柱的截面设计...............................................845.1梁的计算.................................................845.2柱的计算.................................................89 6基础设计......................................................956.1边柱基础设计.............................................956.2中柱基础设计.............................................997楼梯设计.....................................................1027.1梯段板的计算............................................1027.2平台板的计算............................................1037.3平台梁的计算............................................1048现浇板计算...................................................1068.1屋盖处的现浇板计算......................................1068.2楼盖处的现浇板计算......................................111参考文献.......................................................116致谢...........................................................117 江苏省南京市某培训中心教学楼设计摘要依据任务书以及《建筑防火规范》、《建筑结构荷载规范》和《混凝土结构设计规范》等国家现行规范完成了该课题建筑，结构两个方面的设计。首先从总体出发，综合考虑和组织室内外的空间完成建筑平面，立面，以及剖面的设计；其次完成了一榀框架各结构构件的配筋设计，手绘结构施工图。整个设计方案在建筑、结构方面满足国家现行规范要求。本设计对一榀框架，从结构选型入手，计算分析了该框架的荷载，利用分层法和D值法分别对框架结构在竖向荷载、水平风荷载、地震荷载作用下产生的内力进行了计算。通过内力组合，得出框架的控制内力，最后完成框架各构件的配筋计算并绘制了该框架的施工图。计算书中同时选算了框架的基础、楼梯，给出了基础、楼梯的配筋计算并绘制了施工图。关键词：结构设计；框架；荷载计算 ThedesignoftrainingprojectinNanJingofJiangsuprovinceAbstractOnthebasisofmandateandthenormsinthecountry,suchas"buildingfireprotectionnorms","structuralloadnorms"andthe"designofconcretestructures"andsoon,inordertocompletethetaskofarchitectureandstructural.Firstofall,consideringthespaceintheopenandair,completetheconstruction,Facade,andthecorss-sectionofthedesignandmaparchitecturalconstructionblueprint;Secondly,completedaloadofthestructuralcomponentoftheframeworkofthereinforcementdesign,hand-paintedstructuralconstructionblueprint,andcompletedtheentirestructuredesign.Thewholedesignprogramssatisfythestatestandardrequirementsinrespectofarchitectureandstructure,theconstructiondesignsatisfytherealityontheground.Theinstructionbookletintroducealoadofframe,Firstofall,selectethetypeofstructure,calculateandanalyzetheframeworkoftheload,bythestratificationandmethodDcalculaterespectivelytheinternalforcesofframeontheactofverticalloadandwindloads.Throughthecombinationofinternalforces,concludethecontrolframeworkdrawnforces,Finally,finishethereinforcingbarcalculationaboutthecomponentsofframework,andpaintstructuralconstructiondrawing.Thebookletalsodesignafoundationandstairs,andconcludethereinforcingbarcalculationofthestairsandthebase,andcompletetheirstructuralconstructionblueprint.Keywords:ConstructionDesign;TheFrame;LoadCaculation 1工程概况与设计资料教学楼是为人们学习提供最为良好环境的建筑。纵观教学建筑的发展历史，无不体现着人类文化、文明的历史进程和时代特征。教学楼建筑设计同设计其他类型建筑一样有许多共同点，也有许多不同的特点和要求。1.1工程概况（1）设计题目：江苏省南京市仙林大学城某培训中心2号教学楼设计本设计教学楼位于江苏省南京市仙林大学城，用地760m2，红线范围为50m×20m，建筑面积约为5000.00m2，层高为3.6m，共5层。该地段地势平坦，环境较好，在选址和环境营造方面，注意自然景色的优美，也注重学习环境和交通条件的因素，更强调人与自然环境的协调统一，比较适合教学楼功能的充分利用。根据设计资料的规划要求，本教学楼建筑要求的主要功能有：教室，卫生间，教师休息室，管理办公室，值班室，开水房等。（2）设计资料：1）地质资料：地质报告：图1.1土层分布图场地条件：拟建场地地表平整，地下水位在地表下1.5米。 2）气象资料：基本风压值：0.40kN/m2，地面粗糙度B类。基本雪压值：0.65kN/m2。3）地震资料：抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，建筑场地类别为Ⅲ类，设计地震分组为第一组，抗震等级三级。（3）荷载资料：1）教学楼面活载，查《建筑结构荷载规范》（GBJ5009－2010），确定楼面活荷载标准值为2.0kN/m2。2）不上人屋面：活荷载标准值0.5kN/m2。（4）其它条件：结构形式：钢筋混凝土框架结构。建筑物重要性类别为丙类，安全等级为二级；建筑耐火等级：一级；建筑面积：5000±500；层数：5层；合理布置教室、卫生间、老师休息室、管理办公室、值班室、开水房等；层高：层高3.6米。走廊、楼梯活荷载为2.5kN/m2，卫生间楼面活荷载为2.0kN/m2，教室楼面活荷为2.0kN/m2。设计标高：室内外高差：450mm。墙身做法：墙身采用240厚的加气混凝土块，内粉刷为混合沙浆浆底，纸筋抹灰面，厚20mm，内墙涮两度涂料，外墙贴砖。楼面做法：楼面（大理石楼面），120厚现浇钢筋砼楼板，20厚板底抹灰。屋面做法（不上人屋面）：见建筑设计部分。门窗做法：塑钢窗和木门。1.2设计依据（1）金陵科技学院建筑工程学院教学楼毕业设计（论文）任务书（2）金陵科技学院建筑工程学院教学楼毕业论文开题报告（3）相关建筑设计规范 1.3建筑设计该建筑物总长度为57.6m，总宽度为16.8m，共五层，总建筑面积约为5000m2，主体结构采用现浇钢筋混凝土框结构，其建筑平面图如图1-1所示。图1.2建筑平面图1.3.1使用部分的平面设计使用房间面积的大小，主要由房间内部活动的特点，使用人数的多少以及设备的因素决定的，本建筑物为教学楼，主要使用房间为教室，各主要房间的具体设置如表1-1所示。表1-1房间设置表序号房间名称数量单个面积1教室4466.22教师休息室533.13管理办公室133.14值班室133.15储藏室516.6 6开水房516.67男生厕所533.18男生厕所533.11.3.2门的宽度、数量和开启方式房间平面中门的最小宽度是由通过人流多少和搬进房间家具设备的大小决定的，如果室内人数多于50人，或房间面积大于60m2时，按照防火要求至少要设两个门，分别设在两端，以保证安全疏散，在进出人流频繁的地方，应使用弹簧门。教室设置两扇1.0m宽的门，门扇开向室外。为了在发生危险时便于疏散，正面大门采用四扇宽为1.5m的双扇门，走廊两端的采用0.75m的双扇门，均向外开。1.3.3窗的大小和位置房间中窗的大小和位置主要是根据室内采光通风要求来考虑。采光方面，窗的大小直接影响到室内照明是否充足。各类房间照明要求是由室内使用上直接影响到室内是用上精确细密的程度来确定的。通常以窗口透光部分的面积和房间地面的采光面积比来初步确定或检验面积的大小。根据《建筑采光设计标准》（GB/T50033-2001）第5.0.1条规定：教室为III级采光，面积比大于1/5；走廊和楼梯间为V级采光，面积比大于1/12。教室采光面积比为>1/5楼梯间：>1/12均满足要求。1.3.4辅助房间的平面设计通常根据各种建筑物的使用特点和是用人数的多少，先确定所需设备的个数，建筑物中公共服务的卫生间应设置前室，这样使得卫生间比较隐藏，又有利于改善通向卫生间的走廊或过厅的卫生条件。为了节省交通面积，并使管道集中，采用套间布置。在本设计中，每层大约有480人上课，按规范规定：男卫生间：大便器1具/80人，设6具；小便器1具/96人，设5具；女卫生间：大便器1具/40人，设12具； 洗手盆：1具/120人，设4具。1.3.5交通部分的平面设计走廊的应符合人流通畅和建筑防火要求，通常单股人流的通行宽度约为500~600mm。由于走廊两侧设房间，走廊宽度采用3000mm，根据建筑物的耐火等级为一级，层数五层，走廊通行人数为60人，防火要求最小宽度为1m，符合要求。楼梯是房屋个层间的垂直交通部分，各楼层人流疏散的必经通路。楼梯设计主要根据使用要求和人流通行情况确定梯段和休息平台的宽度，梯段的宽度通常不小于1100mm~1200mm。1.3.6立面设计结构韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手法。建筑立面上结构构件或门窗作用有规律的重复和变化，给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律变化的感受效果。在本设计中，正立面中所有的窗尺寸都是一样的，给人以特别整齐的感觉。房屋外部形象反映建筑类型内部空间的组合特点，美观问题紧密地结合功能要求，同时，建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有的建筑物以及绿化等基地环境，也是影响建筑物立面设计的重要因素。1.3.7建筑剖面设计为防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，将使内地坪提高到室外地坪450mm。首层、标准层与顶层层高均为3.6m。1.3.8其它部分详细做法和说明根据设计规范，采用如下设计。（1）基础（墙基）防潮层：在-0.045m以下基础两侧均用防水水泥砂浆防潮，20厚的1：2水泥砂浆掺5％避水浆，位置一般在-0.045m标高处，适用于砖墙墙身。（2）地面：人造大理石板地面10厚1：2水泥砂浆找平层120厚C30混凝土100厚素土夯实 （3）楼面：人造大理石板地面20厚1：2水泥砂浆找平层120厚钢筋混凝土楼板10厚底板抹灰（4）踢脚台度做法：釉面瓷砖踢脚台度5厚釉面砖（白瓷砖）水泥擦缝5厚1：1水泥细砂结合层12厚1：3水泥砂浆打底（5）内墙面做法：水泥砂浆粉面：刷（喷）内墙涂料10厚1：2水泥砂浆抹面15厚1：3水泥砂浆打底（6）外墙面：用15厚1：3水泥沙浆找平，200×60高级无釉质瓷砖饰面。（7）五层不上人屋面做法：小瓷砖面层高聚物改性沥青防水层1：8水泥砂浆找坡层20厚1：2水泥砂浆找平层150厚水泥蛭石保温层10厚底板抹灰（8）水泥台阶：花岗岩面层20厚1：25水泥砂浆抹面压实抹光素水泥浆一道70厚C15号混凝土（厚度不包括踏步三角部分）台阶面向外坡1%200厚碎石或碎砖石灌M2.5号混合砂浆素土夯实（坡度按工程设计）（9）散水做法：20厚1：2水泥砂浆抹面、压实抹光 60厚C15混凝土素土夯实向外坡4%备注：①散水宽度应在施工图中注明；②每隔6m留伸缩缝一道，墙身与散水设10宽，沥青砂浆嵌缝；③宽600～900mm；④坡度3%～5%。（10）主体为现浇钢筋混凝土框架结构，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。整个设计过程中，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，同时遵循“安全、适用、经济、美观”的原则，结构布置合理，房间利用率比较高，适用性很强，同时又不失美观。 2结构方案的选型和布置2.1确定结构体系本工程采用框架承重，现浇整体式钢筋混凝土楼板，墙体240厚KP1空心砖墙。2.2梁柱截面的确定2.2.1横向框架梁（1）截面高度h框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=L。h1=L1=×6900＝575~862.5mmh2=L1=×3000＝250~375mm取h1=700mm，h2=500mm（2）截面宽度b1=h1=×700＝233~350mmb2=h1=×500＝167~250mm取b1＝300mm，b2=300mm2.2.2纵向框架梁（1）截面高度h1=L=×4800＝400~600mm，取h=500mm。（2）截面宽度b=h=×500＝167~250mm，取b=250mm。2.2.3框架柱 根据建筑平面图可知，边柱及中柱的承载范围分别为4.8m×3.45m和4.8m×4.95m，其示意图如图2.1-1所示。估算结构构件尺寸时，楼面荷载近似取15kN/m2计算（以中柱计算为例）。图2.1柱的承载范围示意图框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：（1）柱组合的轴压力设计值注：——柱轴压力增大系数。——柱的负载面积。——建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取15kN/m2。——计算截面以上的楼层层数。 （2）≥/注：——柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010），可知取值为0.9。——凝土轴心抗压强度设计值，对于C30，查得14.3N/mm2。（3）计算过程现只计算中柱，边柱以中柱为准：=1.25×23.760×15×5=2227.5kNAC≥/=2227.5×1000/(0.9×14.3)=173076.92mm2b=h=mm=416.03mm取b=h=500mm×500mm。2.3横向框架的跨度和柱高2.3.1框架的跨度框架的跨度应取柱形心间的距离。2.3.2框架柱的高度基础顶面距离室外地坪0.5m，首层层高3.6m，室内外高差为0.45m。所以首层柱子的计算高度为0.5+0.45+3.6=4.55m，2～5层柱子计算高度均为楼层层高3.6m。如下图所示： 图2.2横向框架跨度和层高注：从左至右依次为A、B、C、D柱 3横向框架内力计算3.1水平地震荷载计算3.1.1地震作用的计算地震作用的计算即地震荷载的计算。按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）规定，本设计的结构底部总剪力(即总地震荷载)可以按公式FEK=α1·Geq来计算，其中α1=αmax×（Tg/T1）0.9。1、产生地震荷载的建筑物总重量Geq的计算（1）作用于房屋上的恒载标准值①屋面荷载防水层三毡四油上铺小石子0.40kN/m2找平层20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.40kN/m2保温层70厚沥青珍珠岩块保温层(0.07+0.235)/2×7=1.07kN/m2找平层20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.40kN/m2结构层120厚现浇钢筋砼屋面板0.12×25=3.0kN/m2粉刷层10厚粉平顶0.01×17=0.17kN/m2Σ=5.44kN/m2②楼面荷载面层12厚人造大理石板地面0.012×28=0.24kN/m2找平层25厚1:3水泥砂浆找平0.025×20=0.40kN/m2结构层120厚现浇钢筋砼楼板0.12×25=3.0kN/m2粉刷层10厚粉平顶0.01×17=0.17kN/m2Σ=4.01kN/m2③框架梁、柱重量a、700mm高横向框架梁 0.30×0.7×25=5.25kN/mb、500mm高横向框架梁0.30×0.5×25=3.13kN/mc、500mm高纵向框架梁0.25×0.5×25=3.13kN/md、框架柱0.5×0.5×25=6.25kN/m（2）质点重量G的计算决定多层框架的地震荷载时，结构的计算简图可以认为是一多质点体系，产生地震荷载的建筑物重量集中于各层的楼盖处，各质点重量应包括上下各半层范围内的恒载，50%的雪载或50%的楼面等效均布活荷载。①集中于屋盖平面处的质点重量G5雪载(50%)0.5×0.65×57.6.×16.8=314.50kN屋面恒载5.44×57.6×16.8=5264.18kN700高横向框架梁4.50×(6.9-0.5)×26=748.8.kN500高横向框架梁2.25×(3.0-0.5)×13=73.13kN500高纵向框架梁5.25×(4.8-0.5)×48=1083.6kN框架柱6.25×1.8×52=585kN女儿墙0.24×1.3×(57.6×2+16.8×2)×14=650kN外墙0.24×[1.8×(57.6×2+16.8×2)-3.6×1.2×25]×14=537.06kN内墙[0.24×1.8×(6.9-0.5)×18+0.24×1.8×(4.8-0.5)×24]×14=1320.9kN窗71.60kN门36.45kN合计：G5=10685.22kN ②集中于四层顶盖处的质点重量G4楼面活载(50%)0.5×2×57.6×16.8=967.68kN楼面恒载4.01×57.6×16.8=3880.40kN700高横向框架梁748.8kN500高横向框架梁73.13kN500高纵向框架梁1083.6kN柱6.25×3.6×52=1170kN外墙0.24×[3.6×(57.6×2+16.8×2)-3.6×0.9×25]×14=1527.72kN内墙[0.24×3.6×(6.9-0.5)×18+0.24×3.6×(4.8-0.5)×24]×14=2641.77kN钢窗71.60kN钢门36.45kN楼梯平台梁0.2×0.4×4.8×25=9.6kN平台板恒载1.65×4.8×0.1×25=19.8kN平台板活载1.65×4.8×2.5=19.8kN梯段板恒载0.2025×4.8×3.21×25=78.00kN梯段板活载4.8×3.21×2.5=38.52kN12厚人造大理石板地面0.012×28×4.8×6=9.68kN15厚水泥砂浆找平0.015×20×4.8×6=8.64kN楼梯小计：184.04kN合计：12385.19kN③集中于三层、二层顶盖平面处的质点重量G2=G3=G4=12385.19kN④集中于一顶盖处的质点重量G1楼面活载(50%)967.68kN 楼面恒载3880.40kN700高横向框架梁748.8kN500高横向框架梁73.13kN500高纵向框架梁1083.6kN柱6.25×4.075×52=1324.38kN外墙0.24×[4.075×(57.6×2+16.8×2)-3.6×1.8×24]×14=1514.82kN内墙[0.24×4.075×(6.9-0.5)×18+0.24×4.075×(4.8-0.5)×24]×14=2990.33kN钢窗71.60kN钢门36.45kN楼梯平台梁0.2×0.4×4.8×25=9.6kN平台板恒载1.65×4.8×0.1×25=19.8kN平台板活载1.65×4.8×2.5=19.8kN梯段板恒载0.2025×4.8×3.21×25=78.00kN梯段板活载4.8×3.21×2.5=38.52kN12厚人造大理石板地面0.012×28×4.8×6=9.68kN15厚水泥砂浆找平0.015×20×4.8×6=8.64kN楼梯小计：184.04kN合计：12875.23kN整个建筑物的重力荷载代表值如下图所示： 图3.1重力荷载代表值2、梁和柱刚度的计算本工程柱、梁的混凝土均采用C30，混凝土弹性模量Ec=3.0×107kN/m2。(1)梁和柱的线刚度计算①梁的线刚度计算在计算框架梁的惯性矩时，考虑楼板对梁刚度的增大效应，需采用框架梁截面的折算惯性矩，对于现浇整体式结构，中框架的折算系数为2，边框架的折算系数为1.5。表3.1梁的线刚度类型截面积b×h(m2)跨度L(m)截面惯性矩I0=bh3中框架边框架IB=2I0iBIB=1.5I0iB500高0.25×0.503.02.60×10-35.2×10-3520003.9×10-339000700高0.30×0.706.98.58×10-317.16×10-37460812.87×10-355956注：表中iB=(kN·m) ②柱的线刚度计算表3.2柱的线刚度层次层高(m)截面积b×h(m2)截面惯性矩IC=bh3线刚度iC底层4.550.5×0.55.21×10-334352其余层3.600.5×0.55.21×10-343417注：表中iC=(kN·m)(2)柱的侧移刚度D值的计算①中间框架中柱侧移刚度D值的计算表3.3中间框架中柱侧移刚度D值层次截面(m2)层高(m)线刚度αD=α·50.5×0.53.60434172.920.592371940.5×0.53.60434172.920.592371930.5×0.53.60434172.920.592371920.5×0.53.60434172.920.592371910.5×0.54.55343523.690.7414735注：底层=，α=；非底层=，α=②中间框架边柱侧移刚度D值的计算表3.4中间框架边柱侧移刚度D值层次截面(m2)层高(m)线刚度αD=α·50.5×0.53.6434171.720.461849240.5×0.53.6434171.720.461849230.5×0.53.6434171.720.4618492 20.5×0.53.6434171.720.461849210.5×0.54.55343522.170.6412744注：底层=，α=；非底层=，α=③边框架中柱侧移刚度D值的计算表3.5边框架中柱侧移刚度D值层次截面(m2)层高(m)线刚度αD=α·50.5×0.53.6434172.190.522090540.5×0.53.6434172.190.522090530.5×0.53.6434172.190.522090520.5×0.53.6434172.190.522090510.5×0.54.55343522.760.6813540注：底层=，α=；非底层=，α=④边框架边柱侧移刚度D值的计算表3.6边框架边柱侧移刚度D值层次截面(m2)层高(m)线刚度αD=α·50.5×0.53.6434171.290.391567840.5×0.53.6434171.290.391567830.5×0.53.6434171.290.391567820.5×0.53.6434171.290.391567810.5×0.54.55343521.630.5911748注：底层=，α=；非底层=，α= (3)各层柱侧移刚度之和(层间刚度)的计算表3.7各层柱侧移刚度之和层次中框架中柱中框架边柱边框架中柱边框架边柱∑D523719×22=52181818492×22=40682420905×4=8362015678×4=627121074974452181840682483620627121074974352181840682483620627121074974252181840682483620627121074974114735×22=32417012744×22=28036813540×4=5416011748×4=469927056903、结构基本自振周期T1的计算表3.8结构顶点位移层次各层重量(kN)总重量(kN)层间刚度∑DiΔui=∑um=∑Δui510685.2210685.2210749740.0100.195412385.1923070.4110749740.0210.185312385.1935455.6010749740.0330.164212385.1947840.7910749740.0450.131112875.2360716.027056900.0860.086采用顶点位移法计算结构基本自振周期T1=1.7×a0×=1.7×0.7×=0.53s＜1.4Tg=1.4×0.45=0.63s 注：上式中，对于民用框架结构周期调整系数取a0=0.6~0.8，本设计取a0=0.7；对于Ⅲ类场地土,设计地震分组为第一组，取特征周期值Tg=0.45s4、横向水平地震作用的计算本设计的建筑为7度近震，地震影响系数αmax=0.08，则相应于基本自振周期的α1值为：α1＝αmax·()0.9=0.08×()0.9=0.0690所以结构总水平地震作用值为：FEK=α1·Geq=0.0690×0.85×60716.02=3560.99kN因为T1＜1.4Tg，故不考虑定点附加地震作用。则各质点分配的地震作用为：Fi=×FEK表3.9各质点分配的地震作用层次层高(m)高度(m)重量(KN)GiHiFi=×FEK剪力Vi53.6018.9510685.222024850.2901032.691032.6943.6015.3512385.191901130.273972.152004.8433.6011.7512385.191455250.209744.252749.0923.608.1512385.191009390.145516.343265.4314.554.5512875.23585820.084299.123564.55 3.1.2水平地震荷载作用下的结构变形验算根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）的要求，本结构须进行多遇地震作用下的抗震变形验算，要对结构的变形加以限制，使其层间弹性位移以及结构顶点位移不超过一定的限值。对于砌体填充墙的框架结构，其层间弹性位移限值为≤，其顶点弹性位移变形限值≤。本结构变形计算如下表所示：表3.10结构变形验算层次剪力Vi刚度Di层间位移ΔUi=ΣΔUi51032.6910749740.000961/37500.0134742004.8410749740.001871/19250.0125132749.0910749740.002561/14060.0106423265.4310749740.003031/11880.0080813564.557056900.005051/9010.00505由上表可知，结构层间相对位移均小于，故其层间弹性位移满足要求。结构的顶点位移为=0.00048≤，故也满足要求。3.1.3地震荷载作用下的横向框架内力计算由底部剪力法计算出来的每层的地震剪力，按照每榀框架的刚度比值分配到每榀框架上，而每榀框架的地震剪力按柱的刚度比值分配到每一根柱上，最后用D值法求结构的内力。其内力的计算过程如下：1、地震剪力的分配在每层结构中，该计算框架的地震剪力分配系数为： 非底层==0.0785；底层==0.0779故地震剪力分配为：表3.11地震剪力分配表第五层=1032.69×0.0785=81.07kNA柱B柱V=Vim××81.07=17.75kN×81.07=22.78kN第四层=2004.84×0.0785=157.38kNA柱B柱V=Vim××157.38=34.47kN×157.38=44.22kN第三层=2749.09×0.0785=215.80kNA柱B柱V=Vim××215.80=47.26kN×215.80=60.64kN第二层=3265.43×0.0785=256.34kNA柱B柱V=Vim××256.34=56.14kN×256.34=72.03kN第一层=3564.55×0.0779=277.68kNA柱B柱V=Vim××277.68=64.39kN×277.68=74.45kN注：在剪力分配时，D柱与A柱相同，C柱与B柱相同，故表中未列出D柱和C柱的剪力2、柱的反弯点高度计算 表3.12柱的反弯点高度位置系数ABCD第五层m=5n=5h=3.60m1.722.92同B柱同A柱y00.3860.446α111y100α2－－y200α311y3001.3901.606第四层m=5n=4h=3.60m1.722.92同B柱同A柱y00.4360.496α111y100α211y200α311y3001.5701.786位置系数ABCD第三层m=5n=3h=3.60m1.722.92同B柱同A柱y00.4860.50α111y100α211y200α311 y3001.7501.80第二层m=5n=2h=3.60m1.722.92同B柱同A柱y00.500.50α111y100α211y200α31.261.26y3001.81.80第一层m=5n=1h=4.55m2.173.69同B柱同A柱y00.5500.550α1－－y100α20.7910.791y200α3－－y3002.502.50注：1.y0由m、n及查表得到。2.y1由α1及查表得到，α1=；当i1+i2＞i3+i4时，α1取倒数，即α1=并且y1值取负号“-”。3.y2由α2及查表得到，α2=h上/h本。4.y3由α3及查表得到，α2=h下/h本。5.=(y0+y1+y2+y3)h。3、柱端弯矩计算设地震荷载从左向右作用， 柱下端弯矩M下=×V，柱上端弯矩M上=(h-)×V柱端弯矩计算结果如下图所示：(C柱和B柱相同，D柱和A柱相同)图3.2地震荷载作用下的柱端M图（单位：kN·m）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。4、梁端弯矩计算——根据节点平衡来计算第五层：MAB=MDC=39.23kN·mMBA=MCD=×45.42=26.80kN·mMBC=MCB=×45.42=18.62kN·m第四层：MAB=MDC=24.67+69.97=94.64kN·mMBA=MCD=×(36.58+80.22)=68.91kN·mMBC=MCB=×(36.58+80.22)=47.89kN·m 第三层：MAB=MDC=54.12+87.43=141.55kN·mMBA=MCD=×(78.98+109.15)=111.00kN·mMBC=MCB=×(78.98+109.15)=77.13kN·m第二层：MAB=MDC=82.71+101.05=183.76kN·mMBA=MCD=×(109.15+129.65)=140.89kN·mMBC=MCB=×(109.15+129.65)=97.91kN·m第一层：MAB=MDC=101.05+132.00=233.05kN·mMBA=MCD=×(129.65+152.62)=166.54kN·mMBC=MCB=×(129.65+152.62)=115.73kN·m5、水平地震作用下的框架内力图(左向)框架的弯矩图由柱端弯矩和梁端弯矩可以直接做出，弯矩图画在构件的受拉边，不标正负号。框架的剪力图根据框架弯矩图，通过对梁或柱取脱离体，求某一点ΣM=0，则可以求出梁端和柱端剪力，然后即可做出剪力图。框架轴力图即柱轴力图，根据框架剪力图，取节点脱离体，求ΣY=0，即可求出柱的轴力图，轴力以柱受压为正。 图3.3水平地震荷载作用下的M图（单位：kN·m）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。 图3.4水平地震荷载作用下的V图（单位：kN）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。 图3.5水平地震荷载作用下的N图（单位：kN）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。3.2风荷载计算3.2.1风荷载计算简图假定风从左向右吹，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应为：Wk=βZμSμZw0。因结构高度H=18.95m＜30m，故取βZ=1.0；对于矩形截面，μS=1.3，本建筑物所在的地面粗糙度为B类。将风荷载换成作用于框架每层节点上的集中荷载，如下表： 表3.13风荷载计算表格层次βZμSZ(m)μZw0(kN/m2)A(m2)PW(kN)51.01.318.951.230.4014.889.5241.01.315.351.150.4017.2810.3331.01.311.751.050.4017.289.4321.01.38.1510.4017.288.9911.01.34.5510.4019.4410.11注：表中A为各层框架节点的受风面积。故风荷载下的计算简图为：图3.6风荷载下的计算简图注：从左至右依次为A、B、C、D柱。3.2.2风荷载下的横向框架内力计算—D值法1、风荷载下各柱剪力的分配： 表3.14风荷载下各柱剪力层数A柱B柱C柱D柱5×9.52=2.09×9.52=2.67同B柱同A柱4×19.85=4.37×19.85=5.563×29.28=6.44×29.28=8.202×38.27=8.42×38.27=10.721×48.38=11.13×48.38=13.062、柱的反弯点高度计算表3.15柱的反弯点位置系数ABCD第五层m=5n=5h=3.60m1.722.92同B柱同A柱y00.3860.446α111y100α2－－y200α311y3001.3901.606第四层m=5n=4h=3.60m1.722.92同B柱同A柱y00.4360.496α111y100α211y200 α311y3001.5701.786位置系数ABCD第三层m=5n=3h=3.60m1.722.92同B柱同A柱y00.4860.50α111y100α211y200α311y3001.7501.80第二层m=5n=2h=3.60m1.722.92同B柱同A柱y00.500.50α111y100α211y200α31.261.26y3001.81.80第一层m=5n=1h=4.55m2.173.69同B柱同A柱y00.5500.550α1－－y100α20.7910.791y200 α3－－y3002.502.50注：1.y0由m、n及查表得到。2.y1由α1及查表得到，α1=；当i1+i2＞i3+i4时，α1取倒数，即α1=并且y1值取负号“-”。3.y2由α2及查表得到，α2=h上/h本。4.y3由α3及查表得到，α3=h下/h本。=(y0+y1+y2+y3)h。3、柱端弯矩计算设风荷载从左向右作用，柱下端弯矩M下=×V，柱上端弯矩M上=(h-)×V柱端弯矩计算结果如下图所示：(D柱和A柱相同，C柱和B柱相同)图3.7风荷载作用下的柱端M图（单位：kN·m）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。4、梁端弯矩计算——根据节点平衡来计算 第五层：MAB=MDC=4.62kN·mMBA=MCD=×5.32=3.14kN·mMBC=MCB=×5.32=2.18kN·m第四层：MAB=MDC=2.91+8.87=11.78kN·mMBA=MCD=×(4.29+10.09)=8.48kN·mMBC=MCB=×(4.29+10.09)=5.90kN·m第三层：MAB=MDC=6.86+11.91=18.77kN·mMBA=MCD=×(9.93+14.26)=14.27kN·mMBC=MCB=×(9.93+14.26)=10.33kN·m第二层：MAB=MDC=11.27+15.16=26.42kN·mMBA=MCD=×(14.76+19.30)=20.10kN·mMBC=MCB=×(14.76+19.30)=13.96kN·m第一层：MAB=MDC=15.16+17.25=32.41kN·mMBA=MCD=×(19.30+20.24)=23.33kN·mMBC=MCB=×(19.30+20.24)=16.21kN·m5、风荷载作用下的框架内力图(左向)框架的弯矩图由柱端弯矩和梁端弯矩可以直接做出，弯矩图画在构件的受拉边，不标正负号。框架的剪力图根据框架弯矩图，通过对梁或柱取脱离体，求某一点ΣM=0，则可以求出梁端和柱端剪力，然后即可做出剪力图。框架轴力图即柱轴力图，根据框架剪力图，取节点脱离体，求ΣY=0，即可求出柱的轴力图，轴力以柱受压为正。 图3.8风荷载作用下的M图（单位：kN·m）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。 图3.9风荷载作用下的V图（单位：kN）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。 图3.10风荷载作用下的N图（单位：kN）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。3.3竖向恒载计算3.3.1竖向恒载计算简图1、屋面框架梁线载标准值屋面恒载为5.44kN/m2边跨框架梁自重(含粉刷)为：5.25kN/m中跨框架梁自重(含粉刷)为：3.13kN/m屋面板传给边跨梁的线载为：5.44×4.8=26.11kN/m屋面板传给中跨梁的线载为：5.44×3=16.32kN/m2、楼面框架梁线载标准值楼面恒载为4.01kN/m2 边跨框架梁自重(含粉刷)为：5.25kN/m墙体自重：0.24×3×14=10.08kN/m中跨框架梁自重(含粉刷)为：3.13kN/m楼面板传给边跨梁的线载为：4.01×4.8=19.25kN/m楼面板传给中跨梁的线载为：4.01×3=12.03kN/m3、屋面框架节点集中荷载标准值（1）边柱边柱纵向框架梁自重(含粉刷)3.13×4.8=15.02kN纵向框架梁传来的屋面板荷载5.44×0.5×4.8×4.8×0.5=31.33kN1.3m高女儿墙自重1.3×0.24×4.8×14=20.97kN女儿墙粉刷1.3×0.02×2×4.8×17=4.24kNGA=GD=71.56kN（2）中柱处中柱纵向框架梁自重(含粉刷)3.13×4.8=15.02kN纵向框架梁传来的屋面板荷载5.44×0.5×4.8×4.8×0.5=31.33kN5.44×(4.8+4.8-3)×1.5/2=26.93kNGB=GC=73.28kN4、楼面框架节点集中荷载标准值（1）边柱边柱纵向框架梁自重(含粉刷)3.13×4.8=15.02kN纵向框架梁传来的楼面板荷载4.01×0.5×4.8×4.8×0.5=23.10kN钢窗自重1.8×1.8×0.45×2=2.92kN墙自重0.24×(3.3×4.3-3.6×2.1)×14=22.28kN粉刷2×0.02×(3.3×4.3-3.6×2.1)×17=4.51kN 框架柱自重(含粉刷)6.25×3.6=22.5kNGA=GD=90.33kN（2）中柱中柱纵向框架梁自重(含粉刷)3.13×4.8=15.02kN纵向框架梁传来的楼面板荷载4.01×0.5×4.8×4.8×0.5=23.10kN4.01×(4.8+4.8-3)×1.5/2=19.85kN内纵墙自重0.24×(3.3×4.3-2.1×0.9-1×2.4)×14=33.26kN粉刷2×0.02×(3.3×4.3-2.1×0.9-1×2.4)×17=6.73kN钢窗自重2.92kN框架柱自重(含粉刷)22.5kNGB=GC=123.38kN5、竖向恒载作用下的结构计算简图 图3.11竖向恒载作用下的结构计算简图注：从左至右依次为A、B、C、D柱。3.3.2竖向恒载作用下横向框架内力计算——分层法1、实际均布荷载转化成等效均布荷载（1）顶层边跨实际荷载为： q1=5.25kN/m，α=2.4/6.9=0.35，q2=(1-2×0.352+0.353)×26.11=20.89kN/mq=q1+q2=20.89+5.25=26.14kN/m等效均布荷载为：（2）顶层中跨实际荷载为：q1=3.13kN/m，α==0.5，q2=×16.32=10.2kN/mq=q1+q2=3.13+10.2=13.33kN/m等效均布荷载为： （3）中间层边跨实际荷载为：q1=15.33kN/m，α=0.35，q2=(1-2×0.352+0.353)×19.25=15.40kN/mq=q1+q2=15.33+15.40=30.73kN/m等效均布荷载为：（4）中间层中跨实际荷载为： q1=3.13kN/m，α==0.5，q2=×12.03=7.52kN/mq=q1+q2=3.13+7.52=10.65kN/m等效均布荷载为：2、求各梁端的固端弯矩利用结构和荷载的对称性，取二分之一结构进行计算。将中间跨中间位置E假设为滑动铰支座。图3.12竖向恒载作用下的结构简图注：从左至右依次为A、B柱。第五层MAB=－MBA=－ql2=－×26.14×6.92=－103.71kN·m MBE=－ql2=－×13.33×1.52=－10.00kN·mMEB=－ql2=－×13.33×1.52=－5.00kN·m第四层MAB=－MBA=－ql2=－×30.73×6.92=－121.92kN·mMBE=－ql2=－×10.65×1.52=－7.99kN·mMEB=－ql2=－×10.65×1.52=－3.99kN·m第三层、第二层、第一层各梁端的固端弯矩均和第四层相同，故不再另外计算。3、计算各梁和柱的分配系数各梁柱的线刚度及相对线刚度如下图所示：图3.13梁柱的线刚度及相对线刚度 注：从左至右依次为A、B柱。梁柱的分配系数如下表所示：表3.16梁柱的分配系数层次五层四、三、二层底层节点ABABAB转动刚度S左梁—1.435×4—1.435×4—1.435×4上柱——0.835×0.9×40.835×0.9×40.835×0.9×40.835×0.9×4下柱0.835×0.9×40.835×0.9×40.835×0.9×40.835×0.9×40.661×40.661×4右梁1.435×41.01.435×41.01.435×41.0ΣS8.7469.74611.75212.75211.39012.39分配系数左梁—0.589—0.450—0.463上柱——0.2560.2360.2640.243下柱0.3440.3080.2560.2360.2320.213右梁0..6560.1030.4880.0780.5040.081注：在计算分配系数时，除底层柱外的其余各层柱，其线刚度均应乘以折减系数0.9。4、用分层法计算梁、柱端的弯矩（1)）第五层表3.17恒载作用下第五层梁、柱端弯矩传递位置A节点B节点E节点 下柱右梁左梁下柱右梁左梁分配系数0.3440.6560.5890.3080.103—固端弯矩-103.71103.71-10.00-5.00A弯矩分、传35.6868.0334.02B弯矩分、传-37.62-75.23-39.34-13.1613.16A弯矩分、传12.9424.6812.34B弯矩分、传-3.64-7.27-3.80-1.271.27A弯矩分、传1.252.391.20B弯矩分、传-0.36-0.71-0.37-0.120.12A弯矩分、传0.120.24最后弯矩49.99-49.9968.06-43.51-24.559.55柱另端弯矩16.66-14.50注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。（2）第四层、第三层、第二层表3.18恒载作用下中间层梁、柱端弯矩传递位置A节点B节点E节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁分配系数0.2560.2560.4880.4500.2360.2360.078－固端弯矩-121.92121.92-7.99-3.99A弯矩分、传31.2131.2159.5029.75B弯矩分、传-32.33.-64.66-33.91-33.91-11.2111.21A弯矩分、传8.288.2815.787.89 B弯矩分、传-1.78-3.55-1.86-1.86-0.620.62A弯矩分、传0.460.460.870.43B弯矩分、传-0.19-0.10-0.10-0.030.03最后弯矩39.9539.95-79.8891.59-35.87-35.87-19.857.87柱另端弯矩13.3213.32-11.96-11.96注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。（3）第一层表3.19恒载作用下第一层梁、柱端弯矩传递位置A节点B节点E节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁分配系数0.2640.2320.5040.4630.2430.2130.081－固端弯矩-121.92121.92-7.99-3.99A弯矩分、传32.1928.2961.4530.72B弯矩分、传-33.49-66.97-35.15-30.81-11.7211.72A弯矩分、传8.847.7716.888.44B弯矩分、传-1.96-3.91-2.05-1.80-0.680.68A弯矩分、传0.520.450.990.50B弯矩分、传--0.23-0.12-0.11-0.040.04最后弯矩41.5536.51-78.0590.47-37.32-32.72-20.438.45柱另端弯矩13.8518.26-12.44-16.36注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向二层柱上端传递时系数为1/3，而底层柱朝下端的传递系数为1/2。5、利用支座弯矩和实际荷载求边跨跨中弯矩 各层梁边跨的跨中弯矩为：第五层：M中=－+26.11×6.92×(-×0.352)+×5.25×6.92=102.23kN·m第四、三、二层：M中=－+19.25×6.92×(-×0.352)+×15.33×6.92=101.17kN·m第一层：M中=－+19.25×6.92×(-×0.352)+×15.33×6.92=102.82kN·m6、各层弯矩迭加，然后将不平衡弯矩再重新分配一次弯矩迭加为： 图3.14恒载下梁柱弯矩叠加后弯矩图（kN·m）重新分配得： 图3.15恒载下梁柱弯矩图（kN·m）7、根据弯矩图利用平衡条件及实际荷载求剪力及轴力第五层VA=(56.9+5.25×6.9×+×26.11×-72.59)/6.9=59.10kNVB左=(72.59+5.25×6.9×+×26.11×-56.9)/6.9=79.13kN VB右=(22.69+3.13×3×+×16.32×-22.69)/3=16.94kNNA=59.10+71.56=133.66kNNB=73.28+79.13+16.94=169.35kN第四层VA=(90.41+15.33×6.9×+×19.25×-98.45)/6.9=95.03kNVB左=(98.45+15.33×6.9×+×19.25×-90.41)/6.9=97.37kNVB右=(17.07+3.13×3×+×12.03×-17.07)/3=13.72kNNA=95.03+133.66+90.33=319.02kNNB=97.37+13.72+169.35+123.38=403.82kN第三层VA=(89.19+15.33×6.9×+×19.25×-97.86)/6.9=94.94kNVB左=(97.86+15.33×6.9×+×19.25×-89.19)/6.9=97.46kNVB右=(17.35+3.13×3×+×12.03×-17.35)/3=13.72kNNA=94.94+90.33+319.02=504.29kNNB=97.46+13.72+403.82+123.38=638.38kN第二层VA=(89.38+15.33×6.9×+×19.25×-97.98)/6.9=94.95kN VB左=(97.98+15.33×6.9×+×19.25×-89.38)/6.9=97.48kNVB右=(17.29+3.13×3×+×12.03×-17.29)/3=13.72kNNA=94.95+90.33+504.29=689.57kNNB=97.48+13.72+123.38+638.38=872.96kN第一层VA=(81.87+15.33×6.9×+×19.25×-93.34)/6.9=94.54kNVB左=(93.34+15.33×6.9×+×19.25×-81.87)/6.9=97.86kNVB右=(19.98+3.13×3×+×12.03×-19.98)/3=13.72kNNA=94.54+90.33+689.57=874.44kNNB=97.86+13.72+123.38+872.96=1107.92kN经整理可得： 图3.16恒载下梁端剪力图（kN）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。 图3.17恒载下柱轴力图（kN）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。8、进行弯矩调幅，并将内力转化到支座边弯矩调幅时，支座弯矩乘以系数0.85，跨中弯矩乘以系数1.1。 图3.18恒载下梁弯矩调幅后弯矩图（kN·m）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。3.4.竖向活载计算3.4.1竖向活载计算简图1、屋面框架梁线载标准值屋面活载为0.5kN/m2屋面板传给边跨梁的线载为：0.5×2.4×2=2.4kN/m 屋面板传给中跨梁的线载为：0.5×1.50×2=1.50kN/m2、楼面框架梁线载标准值办公室楼面活载为2.0kN/m2过道楼面活载为2.5kN/m2楼面板传给边跨梁的线载为：2.0×2.4×2=9.6kN/m楼面板传给中跨梁的线载为：2.5×1.50×2=7.5kN/m3、屋面框架节点集中荷载标准值(1)边柱纵向框架梁传来的屋面板荷载0.5×2.4×4.8/2=2.88kNGA=GD=2.88kN(2)中柱纵向框架梁传来的屋面板荷载0.5×2.4×4.8/2=2.88kN0.5×(4.8-3+4.8)/2×1.5=2.475kNGB=GC=5.36kN4、楼面框架节点集中荷载标准值(1)边柱纵向框架梁传来的楼面板荷载2.0×2.4×4.8/2=11.52kNGA=GD=11.52kN(2)中柱纵向框架梁传来的楼面板荷载2.0×2.4×4.8/2=11.52kN2.5×(4.8-3+4.8)/2×1.5=12.38kNGB=GC=23.90kN5、竖向活载作用下的结构计算简图 图3.19竖向活载作用下的结构计算简图注：从左至右依次为A、B、C、D柱。3.4.2竖向活载作用下横向框架内力计算——分层法1、实际均布荷载转化成等效均布荷载(1)顶层边跨实际荷载为： α==0.35，q=(1-2×0.352+0.353)×2.4=1.91kN/m等效均布荷载为：(2)顶层中跨实际荷载为：α==0.5，q=×1.5=0.94kN等效均布荷载为：(3)中间层边跨 实际荷载为：α==0.35，q=(1-2×0.352+0.353)×9.6=7.66kN/m等效均布荷载为：(4)中间层中跨实际荷载为：α==0.5，q=×7.5=4.69kN等效均布荷载为：2、求各梁端的固端弯矩 第五层MAB=－MBA=－ql2=－×1.91×6.92=－7.58kN·mMBE=－ql2=－×0.94×1.52=－0.71kN·mMEB=－ql2=－×0.94×1.52=－0.35kN·m第四层MAB=－MBA=－ql2=－×7.66×6.92=－30.39kN·mMBE=－ql2=－×4.69×1.52=－3.52kN·mMEB=－ql2=－×4.69×1.52=－1.76kN·m第三层、第二层、第一层各梁端的固端弯矩均和第四层相同，故不再另外计算。3、计算各梁和柱的分配系数活荷载作用下各梁柱的线刚度及相对线刚度与恒载作用下相同。梁柱的分配系数与恒载作用下相同。4、用分层法计算梁、柱端的弯矩(1)第五层表3.20活载作用下第五层梁、柱端的弯矩传递位置A节点B节点E节点下柱右梁左梁下柱右梁左梁分配系数0.3440.6560.5890.3080.103—固端弯矩-7.587.58-0.71-0.35A弯矩分、传2.614.972.49B弯矩分、传-2.76-5.51-2.88-0.960.96A弯矩分、传0.951.810.91B弯矩分、传-0.27-0.54-0.28-0.090.09 A弯矩分、传0.090.180.09B弯矩分、传-0.05-0.03-0.010.01最后弯矩3.65-3.654.97-3.19-1.770.71柱另端弯矩1.22-1.06注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。(2)第四层、第三层、第二层表3.21活载作用下中间层梁、柱端的弯矩传递位置A节点B节点E节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁分配系数0.2560.2560.4880.4500.2360.2360.078－固端弯矩-30.3930.39-3.52-1.76A弯矩分、传7.787.7814.837.42B弯矩分、传-7.72-15.43-8.09-8.09-2.672.67A弯矩分、传1.981.983.761.88B弯矩分、传-0.42-0.85-0.44-0.44-0.150.15A弯矩分、传0.110.110.200.10B弯矩分、传-0.05-0.02-0.02-0.010.01最后弯矩9.879.87-19.7423.46-8.55-8.55-6.351.07柱另端弯矩3.293.29-2.85-2.85注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。 (3)第一层表3.22活载作用下第一层梁、柱端的弯矩传递位置A节点B节点E节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁分配系数0.2640.2320.5040.4630.2430.2130.081－固端弯矩-30.3930.39-3.52-1.76A弯矩分、传8.027.0515.327.66B弯矩分、传-8.00-15.99-8.39-7.32-2.832.83A弯矩分、传2.111.864.032.02B弯矩分、传-0.47-0.94-0.49-0.43-0.160.16A弯矩分、传0.120.110.240.12B弯矩分、传-0.06-0.03-0.0300最后弯矩10.259.02-19.2723.2-8.91-7.78-6.511.23柱另端弯矩3.424.51-2.97-3.89注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向二层柱上端传递时系数为1/3，而底层柱朝下端的传递系数为1/2。5、利用支座弯矩和实际荷载求边跨跨中弯矩各层梁边跨的跨中弯矩为：第五层：M中=－+2.4×6.92×(-×0.352)=7.83kN·m第四、三、二层： M中=－+9.6×6.92×(-×0.352)=30.10kN·m第一层：M中=－+9.6×6.92×(-×0.352)=30.10kN·m6、各层弯矩迭加，然后将不平衡弯矩再重新分配一次弯矩迭加为：图3.20活载下梁柱弯矩叠加后弯矩图（kN·m）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。 重新分配得：图3.21活载下梁柱弯矩图（kN·m）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。7、根据弯矩图利用平衡条件及实际荷载求剪力及轴力第五层 VA=(5.37+×2.4×-6.03)/6.9=5.30kNVB左=(6.03+×2.4×-5.37)/6.9=5.50kNVB右=(1.32+×1.5×-1.32)/3=1.13kNNA=2.88+5.30=8.18kNNB=5.36+5.50+1.13=11.99kN第四层VA=(22.06+×9.6×-24.45)/6.9=21.25kNVB左=(24.45+×9.6×-22.06)/6.9=21.95kNVB右=(5.94+×7.5×-5.94)/3=5.63kNNA=11.52+21.25+8.18=40.95kNNB=23.90+21.95+5.63+11.99=63.47kN第三层VA=(22.06+×9.6×-24.90)/6.9=21.19kNVB左=(24.90+×9.6×-22.06)/6.9=22.01kNVB右=(5.75+×7.5×-5.75)/3=5.63kNNA=21.19+11.52+40.95=73.66kNNB=22.01+5.63+23.90+63.47=115.01kN 第二层VA=(22.11+×9.6×-24.94)/6.9=21.19kNVB左=(24.94+×9.6×-22.11)/6.9=22.01kNVB右=(5.74+×7.5×-5.74)/3=5.63kNNA=21.19+11.52+73.66=106.37kNNB=22.01+5.63+23.90+115.01=166.55kN第一层VA=(20.22+×9.6×-23.88)/6.9=21.07kNVB左=(23.88+×9.6×-20.22)/6.9=22.13kNVB右=(6.18+×7.5×-6.18)/3=5.63kNNA=21.07+11.52+106.37=138.96kNNB=22.13+5.63+23.90+166.55=218.21kN经整理可得： 图3.22活载下梁剪力图（kN）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。 图3.23活载下柱轴力图（kN）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。8、进行弯矩调幅，并将内力转化到支座边弯矩调幅时，支座弯矩乘以系数0.85，跨中弯矩乘以系数1.1。 图3.24活载下梁弯矩调幅后弯矩图（kN·m）注：从左至右依次为A、B、C、D柱。 4梁、柱的内力组合4.1梁的内力组合在进行梁的内力组合时，每层的框架梁均取边跨左支座、边跨跨中、边跨右支座、中跨支座和中跨跨中五个截面来进行。在组合时，梁的弯矩以梁下部受拉为正，上部受拉为负；梁的剪力以使梁产生顺时针转动为正，反之为负。4.1.1梁的弯矩组合表4.1梁的弯矩组合表截面号荷载类型五层A+ABB-B+BC恒载①-48.37112.45-61.70-19.299.55活载②-4.568.61-5.13-1.120.71风载③±4.62±0.74±3.14±2.180地震荷载④±39.23±6.22±26.80±18.620内力组合1.2×①+1.4×②Mmax146.9912.45Mmin-64.43-81.22-24.721.2×①+0.9×1.4×(②+③)Mmax146.7212.35Mmin-69.61-84.46-27.311.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax149.0511.96Mmin-112.24-112.47-48.14截面号荷载类型四层A+ABB-B+BC恒载①-76.85111.29-83.68-14.517.87 活载②-18.7533.11-20.78-5.051.07风载③±11.78±1.65±8.48±5.900地震荷载④±94.64±12.87±68.91±47.890内力组合1.2×①+1.4×②Mmax179.9010.94Mmin-118.47-129.51-24.481.2×①+0.9×1.4×(②+③)Mmax-101.00177.35-115.91-16.3410.79Mmin-130.69173.19-137.28-31.211.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax17.69173.46-25.38-41.3110.19Mmin-230.98139.99-204.55-83.20截面号荷载类型三层A+ABB-B+BC恒载①-75.81111.29-83.18-14.757.87活载②-18.7533.11-21.17-4.891.07风载③±18.77±2.25±14.27±10.330地震荷载④±141.55±15.28±111.00±77.130内力组合1.2×①+1.4×②Mmax179.9010.94Mmin-117.22-129.45-24.551.2×①+0.9×1.4×(②+③)Mmax-90.95178.10-108.51-10.8510.79Mmin-138.25172.43-144.47-36.8810.791.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax79.92176.5929.6779.1510.19Mmin-288.11136.86-258.94-121.3910.19截面号荷载类型二层A+ABB-B+BC 恒载①-75.97111.29-83.28-14.707.87活载②-18.7933.11-21.20-4.881.07风载③±26.42±3.16±20.10±13.960地震荷载④±183.76±21.44±140.89±97.910内力组合1.2×①+1.4×②Mmax179.9010.94Mmin-117.47-129.62-24.471.2×①+0.9×1.4×(②+③)Mmax-81.55179.25-101.32-6.2010.79Mmin-148.13171.29-151.97-41.381.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax134.57184.6068.38106.2310.19Mmin-343.21128.85-297.93-148.34截面号荷载类型底层A+ABB-B+BC恒载①-69.59113.10-79.34-16.987.87活载②-17.1933.11-20.30-5.251.07风载③±32.41±4.54±23.33±16.210地震荷载④±233.05±33.25±166.54±115.730内力组合1.2×①+1.4×②Mmax182.0710.94Mmin-107.57-123.63-27.731.2×①+0.9×1.4×(②+③)Mmax-64.33183.16-91.39-6.5710.79Mmin-146.00171.72-150.18-47.4210.791.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax207.42202.12107.08126.4010.19Mmin-398.51115.67-325.92-174.5010.19通过梁的弯矩组合表，可得梁的设计弯矩为： 第五层：MA+=－112.24kN·m，MAB=149.05kN·m，MB-=－112.47kN·m，MB+=－48.14kN·m，MBC=12.45kN·m第四层：MA+=－230.98kN·m、MA+=17.69kN·m，MAB=179.90kN·m，MB-=－204.55kN·m，MB+=－83.20kN·m，MBC=10.94kN·m第三层：MA+=－288.11kN·m、MA+=79.92kN·m，MAB=179.90kN·m，MB-=－258.94kN·m、MB-=29.67kN·m，MB+=－121.39kN·m、MB+=79.15kN·m，MBC=10.94kN·m第二层：MA+=－343.21kN·m、MA+=134.57kN·m，MAB=179.90kN·m，MB-=－297.93kN·m，MB-=68.38kN·m，MB+=－148.34kN·m、MB+=106.23kN·m，MBC=10.94kN·m第一层：MA+=－398.51kN·m、MA+=207.42kN·m，MAB=202.12kN·m，MB-=－325.92kN·m，MB-=107.08kN·m，MB+=-－174.50kN·m、MB+=126.40kN·m，MBC=10.94kN·m注：MA+为A支座右端弯矩，MAB为AB跨中弯矩，MB-为B支座左端弯矩，MB+为B支座右端弯矩，MBC为BC跨中弯矩。4.1.2梁的剪力组合 表4.2梁的剪力组合表截面号荷载类型五层A+B-B+恒载①59.10-79.1316.94活载②5.30-5.51.13风载③±1.12±1.12±1.45地震荷载④±9.57±9.57±12.41内力组合①×1.2+②×1.478.34-102.6621.91①×1.2+0.9×1.4×(②+③)79.01-103.3023.581.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④87.07-111.2537.25截面号荷载类型四层A+B-B+恒载①95.03-97.3713.72活载②21.25-21.955.63风载③±2.94±2.94±3.93地震荷载④±23.70±23.70±31.93内力组合①×1.2+②×1.4143.79-147.5724.35①×1.2+0.9×1.4×(②+③)144.52-148.2128.511.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④159.72-163.0261.91截面号荷载类型三层A+B-B+恒载①94.94-97.4613.72活载②21.19-22.015.63 风载③±4.79±4.79±6.89地震荷载④±36.60±36.60±51.42内力组合①×1.2+②×1.4143.59-147.7724.35①×1.2+0.9×1.4×(②+③)146.66-150.7232.241.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④176.34-179.9487.25截面号荷载类型二层A+B-B+恒载①94.95-97.4813.72活载②21.19-22.015.63风载③±6.74±6.74±9.31地震荷载④±47.05±47.05±65.27内力组合①×1.2+②×1.4143.61-147.7924.35①×1.2+0.9×1.4×(②+③)149.13-153.2035.291.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④189.94-193.55105.26截面号荷载类型底层A+B-B+恒载①94.54-97.8613.72活载②21.07.-22.135.63风载③±8.08±8.08±10.81地震荷载④±57.91±57.91±77.15①×1.2+②×1.4142.95-148.4124.35 内力组合①×1.2+0.9×1.4×(②+③)150.18-155.5037.181.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④203.48-208.21120.70通过梁的剪力组合表，可得梁的设计剪力为：第五层：VA+=87.07kN，VB-=－111.25kN，VB+=37.25kN第四层：VA+=159.72kN，VB-=－163.02kN，VB+=61.91kN第三层：VA+=176.34kN，VB-=－179.94kN，VB+=87.25kN第二层：VA+=189.94kN，VB-=－193.55kN，VB+=105.26kN第一层：VA+=203.48kN，VB-=－208.21kN，VB+=120.70kN注：VA+为A支座右端剪力，VB-为B支座左端剪力，VB+为B支座右端剪力。4.2柱的内力组合在进行柱的内力组合，假定弯矩以使柱右侧受拉为正，使左侧受拉为负；剪力以使柱顺时针转动为正，反之为负；轴力以柱受压为正，受拉为负。4.2.1外柱的内力组合(A柱)表4.3A柱内力组合表截面号荷载类型五层M上M下N上N下V恒载①-56.946.87133.66156.16-28.83活载②-5.3711.038.188.18-4.56风载③±4.62±2.91±1.12±1.12±2.09地震荷载④±39.23±24.67±9.57±9.57±17.75 内力组合①×1.2+②×1.4Nmax-75.8071.69171.84198.84-40.98①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax-80.8773.81172.11199.11-42.98Nmin-69.2366.48169.29196.29-37.711.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax-123.0496.04178.56205.56-60.86Nmin-21.0431.89153.68180.68-14.71截面号荷载类型四层M上M下N上N下V恒载①-43.5344.60319.02341.52-24.48活载②-11.0311.0340.9540.95-6.13风载③±8.87±6.86±4.06±4.06±4.37地震荷载④±69.97±54.12±33.27±33.27±34.47内力组合①×1.2+②×1.4Nmax-67.6868.96440.15467.15-37.96①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax-77.3176.06439.54466.54-42.61Nmin-54.9658.77429.31456.31-31.591.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax-150.92131.60454.74481.74-78.48Nmin31.00-9.11368.24395.2411.14截面号荷载类型三层M上M下N上N下V恒载①-44.6044.42504.29526.79-24.73 活载②-11.0310.9973.6673.66-6.12风载③±11.91±11.27±8.85±8.85±6.44地震荷载④±87.43±82.71±69.87±69.87±47.26内力组合①×1.2+②×1.4Nmax-68.9668.69708.27735.27-38.24①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax-82.4281.35709.11736.11-45.50Nmin-52.4152.95686.81713.81-29.271.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax-174.90168.52747.54774.54-95.40Nmin52.42-46.53565.88592.8827.48截面号荷载类型二层M上M下N上N下V恒载①-44.9549.81689.57712.07-26.32活载②-11.1212.29106.37106.37-6.50风载③±15.16±15.16±15.59±15.59±8.42地震荷载④±101.05±101.05±116.92±116.92±56.14内力组合①×1.2+②×1.4Nmax-69.5176.98976.401003.40-40.68①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax-87.0594.36981.151008.15-50.38Nmin-48.8556.16941.87968.87-29.161.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax-193.09199.741053.941080.94-109.12Nmin69.64-62.99749.95776.9536.85 截面号荷载类型底层M上M下N上N下V恒载①-32.0612.17874.44896.94-9.72活载②-7.924.51138.96138.96-2.73风载③±17.25±27.83±23.67±23.67±11.13地震荷载④±132.00±160.98±174.83±174.83±64.39内力组合①×1.2+②×1.4Nmax-49.5620.921243.871270.87-15.49①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax-70.1955.351254.241281.24-29.13Nmin-26.72-14.781194.591221.59-1.081.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax-215.62227.041373.881400.88-97.28Nmin127.58-191.51919.32946.3270.134.2.2内柱的内力组合（B柱）表4.4B柱内力组合表截面号荷载类型五层M上M下N上N下V恒载①49.90-41.96169.35191.8525.52活载②4.70-8.3611.9911.993.63风载③±5.32±4.29±0.33±0.33±2.67地震荷载④±45.42±36.58±2.84±2.84±22.78内①×1.2+②×1.4Nmax66.46-62.06220.01247.0135.71 力组合①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax72.51-66.29218.74245.7438.56Nmin59.10-55.48217.91244.9131.831.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax122.22-103.76215.31242.3162.78Nmin4.12-8.65207.92234.923.55截面号荷载类型四层M上M下N上N下V恒载①39.42-40.26403.82426.3222.13活载②10.15-9.5863.4763.475.48风载③±10.09±9.93±1.32±1.32±5.56地震荷载④±80.22±78.98±11.07±11.07±44.22内力组合①×1.2+②×1.4Nmax61.51-61.72573.44600.4434.23①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax72.81-72.89566.22593.2240.47Nmin47.38-47.87562.89589.8926.461.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax158.70-157.69543.40570.4087.88Nmin-49.8847.66514.62541.62-27.09截面号荷载类型三层M上M下N上N下V恒载①40.26-40.11638.38660.8822.33活载②9.58-9.55115.01115.015.31风载③±14.26±14.76±3.42±3.42±8.20 地震荷载④±109.15±109.15±25.89±25.89±60.64内力组合①×1.2+②×1.4Nmax61.72-61.50927.07954.0734.23①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax78.35-78.76915.28942.2843.82Nmin42.42-41.57906.66933.6623.151.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax196.91-196.71880.22907.22109.35Nmin-86.8887.08812.91839.91-48.32截面号荷载类型二层M上M下N上N下V恒载①40.59-44.68872.96895.4623.69活载②9.67-10.78166.55166.555.68风载③±19.30±19.30±5.99±5.99±10.72地震荷载④±129.65±129.65±44.11±44.11±72.03内力组合①×1.2+②×1.4Nmax62.25-68.711280.721307.7236.38①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax85.21-91.521264.951291.9549.09Nmin36.57-42.881249.861276.8622.081.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax224.02-229.711221.481248.48126.04Nmin-113.07107.381106.791133.79-61.24截面号荷载类型底层M上M下N上N下V 恒载①28.68-10.911107.921130.428.70活载②6.92-3.89218.21218.212.38风载③±20.24±16.21±8.72±8.72±13.06地震荷载④±152.62±186.13±63.35±63.35±74.45内力组合①×1.2+②×1.4Nmax44.10-18.541635.001662.0013.77①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax、Nmax68.64-38.421615.441642.4429.89Nmin17.632.431593.461620.46-3.021.2×①+1.4×0.5×②+1.3×④Mmax、Nmax237.67-257.781564.611591.61108.89Nmin-159.15226.151399.901426.90-84.68 5梁、柱的截面设计5.1梁的计算5.1.1梁的正截面计算(1)已知条件混凝土采用C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，纵向受力钢筋选用HRB335，==300N/mm2，箍筋选用HPB300，==210N/mm2。梁的截面尺寸为300×700和300×500两种，则h01=700-35=665mm，h02=550-35=515mm。(2)构造要求——查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）①抗震调整系数γRE=0.75；②三级抗震设防要求，框架梁的砼受压区高度x≤0.35h0则x1≤0.35h01=0.35×665=233mmx2≤0.35h02=0.35×515=181mm③梁的纵筋最小配筋百分率应满足：支座0.25%，跨中0.2%则支座AS1min=0.0025×300×700=525mm2AS2min=0.0025×250×500=313mm2跨中AS1min=0.002×300×700=420mm2AS2min=0.002×250×500=250mm2④箍筋的配筋率ρSVmin=0.28×ft/fyv=0.28×1.43/210=0.19%(3)配筋计算本设计中跨跨度较小，故中跨支座的钢筋可不必计算，由边跨支座的钢筋延伸过来即可满足，而边跨支座可能出现正弯矩，但其数值较小，故可不必计算，由跨中钢筋伸入支座即可满足要求。 梁的截面配筋计算采用表格进行。表5.1梁的正截面配筋层次五层截面A+AB中B-BC中弯矩组合值-112.24149.05-112.4712.45αS0.0390.0520.0390.004γS0.98010.97330.98010.9980AS（mm2）430.52575.71431.4046.90选配钢筋418418418418实配面积1017101710171017层次四层截面A+AB中B-BC中弯矩组合值-230.98179.90-204.5510.94αS0.0810.0630.0720.004γS0.95770.96740.96260.9980AS906.70699.11798.8641.21选配钢筋418418418418实配面积1017101710171017层次三层截面A+AB中B-BC中弯矩组合值-288.11179.90-258.9410.94αS0.1010.0630.0910.004γS0.94670.96740.95220.9980 AS1144.10699.111022.3341.21选配钢筋422422422422实配面积1520152015201520层次二层截面A+AB中B-BC中弯矩组合值-343.21179.90-297.9310.94αS0.1200.0630.1040.004γS0.93590.96740.94500.9980AS1378.63699.111185.2241.21选配钢筋422422422422实配面积1520152015201520层次一层截面A+AB中B-BC中弯矩组合值-398.51202.12-325.9210.94αS0.1400.0710.1140.004γS0.92430.96310.93930.9980AS1620.86788.961304.4441.21选配钢筋425425425425实配面积1964196419641964注：1.αS=，AS=。 2.γS可由αS查表得到。5.1.2梁的斜截面计算查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010），得抗震调整系数γRE=0.85。表5.2梁的斜截面配筋层次截面Vbd①0.25fcbh0②验算截面①≤②(0.7ftbh0)③选用钢筋(1.25fyvh0)④抗剪验算①≤③+④5A+87.07839.07满足234.94φ8@200103.71满足B-111.25839.07满足234.94φ8@200103.71满足B+37.25541.50满足151.62φ8@20080.32满足4A+159.72839.07满足234.94φ8@200103.71满足B-163.02839.07满足234.94φ8@200103.71满足B+61.91541.50满足151.62φ8@20080.32满足3A+176.34839.07满足234.94φ8@200103.71满足B-179.94839.07满足234.94φ8@200103.71满足B+87.25541.50满足151.62φ8@20080.32满足2A+189.94839.07满足234.94φ8@200103.71满足B-193.55839.07满足234.94φ8@200103.71满足B+105.26541.50满足151.62φ8@20080.32满足1A+203.48839.07满足234.94φ8@200103.71满足B-208.21839.07满足234.94φ8@200103.71满足B+120.70541.50满足151.62φ8@20080.32满足 5.2柱的计算5.2.1已知条件混凝土采用C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，纵向受力钢筋选用HRB335，==300N/mm2，箍筋选用HPB300，==210N/mm2。柱的截面尺寸为500×500，则h0=500-35=465mm。。5.2.2构造要求查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）①抗震调整系数γRE=0.80；②三级抗震设防要求，框架柱纵筋最小配筋百分率应满足：0.7%5.2.3截面验算轴向力取Nmax=1662.00kN，则轴压比为=0.500＜0.9，故截面满足要求。5.2.4配筋计算柱的配筋采用对称截面配筋。柱的内力组合较复杂，一般取|M|max、Nmax、Nmin及相应的内力进行计算。计算时取底层柱选择一种配筋，二、三、四、五层柱选取同一种配筋。(1)外柱的配筋计算表5.3外柱配筋柱配筋二、三、四层底层组合方式|M|maxNmin|M|maxNmaxNminM(kN·m)199.7421.04227.04127.58N(kN)1080.94153.681400.88919.32 ξ0.2600.0370.3370.221判别大小偏心大大大大e0=M/N(mm)184.78136.91162.07138.780.3h0139.5139.5139.5139.5ea(mm)00.3100.09ei=e0+ea(mm)184.78137.22162.07138.87ei/h00.3970.2950.3490.299ζ11111l0(m)5.45.45.695.69l0/h10.810.811.3811.38ζ21.01.01.01.0η1.2101.2821.2651.3102aS"/h00.1510.1510.1510.151e=ηei+h/2-αS"(mm)438.56390.96420.08396.88AS=AS"228.98465.759290.64-95.13（2）内柱的配筋计算表5.4内柱配筋柱配筋二、三、四层底层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNminNmaxM(kN·m)113.07229.71122.22257.78226.15N(kN)1221.481248.48215.311426.901591.61ξ0.2940.3000.0520.3430.383 判别大小偏心大大大大大e0=M/N(mm)92.57183.99567.65180.66142.090.3h0139.5139.5139.5139.5139.5ea(mm)5.630000ei=e0+ea(mm)98.20183.99567.65180.66142.09ei/h00.2110.3961.2210.3890.306ζ10.771111l0(m)5.45.45.45.695.69l0/h10.810.810.811.3811.38ζ21.01.01.01.01.0η1.3951.2111.0761.2381.3952αS/h00.1510.1510.1510.1510.151e=ηei+h/2-αS"(mm)342.66471.64902.17409.35390.92AS=AS"-409.84592.181505.786213.91147.67注：1.ξ=，当ξ＜ξb时为大偏心受压柱；当ξ＞ξb时为小偏心受压柱。2.当e0＜0.3h0时，ea=0.12(0.3h0-e0)；当e0≥0.3h0时，ea=0。3.当ei/h0≥0.3时，ζ1=1.0；当ei/h0＜0.3时，ζ1=0.2+2.7ei/h0且≤1.0。4.底层柱l0=1.25l，二、三、四、五层柱l0=1.5l。5.l0/h≤8时，η=1.0；l0/h=8~15时，ζ2=1.0；l0/h=15~30时，ζ2=1.15-0.01l0/h且≤1.0。6.η=1+7.ξ≤2αS/h0时，AS=AS"=；ξ＞2αS/h0时，AS=AS"=。 （3）柱的纵向钢筋的实际选用由柱的钢筋计算可以看出，计算得出的配筋量最大为1505.786mm2，则柱的纵向主筋选用422（AS=AS"=1520mm2）。（4）框架柱的抗剪承载力计算查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010），可得框架柱斜截面计算时的抗震调整系数为γRE=0.85。表5.5框架柱斜截面配筋柱的斜截面外柱内柱底层非底层底层非底层Hn(m)4.553.64.553.6λ=Hn/(2h0)4.9(3)3.8(3)4.9(3)3.8(3)VC(kN)97.28109.12108.89126.04(kN)782.29782.29782.29782.29截面是否满足要求满足满足满足满足fcbh0139.07139.07139.07139.070.3fcA(kN)1072.51072.51072.51072.5N(KN)974.42755.751076.90863.5570.770.770.770.7fcbh0+209.77209.77209.77209.77ASV1按构造按构造按构造按构造注：1.当λ＜1时，取λ=1；当λ＞3时，取λ=3。 2.VC≤时截面满足要求。3.当N≤0.3fcA时取实际值计算；当N＞时0.3fcA取0.3fcA计算。4.fcbh0+＞VC时按构造配箍，否则按计算配箍。根据构造要求，并考虑施工方便，各层柱均配箍φ8@200，在纵向钢筋接头的范围内箍筋加密为φ8@100，柱端也加密为φ8@100。（5）柱的抗裂度验算按规范要求：e0＞0.55h0时，需验算柱的抗裂度。本设计中有柱的e0＞0.55h0=0.55×465=255.75mm，故取一个最危险的柱来验算。取非底层的内柱e0=567.65mm＞255.75mm来验算。NK=303.53kN，MK=114.64kN·me0K＝==567.65mm∵l0/h=10.8＜15，∴ηK取=1.0eK=ηKe0K+h/2-αS=1.0×567.65+500/2-35=782.65mmZ=[0.87-0.12×]h0=[0.87-0.12×]×465=384.85mmσS===236.51N/mm2ρte===0.0081＜0.01故取ρte=0.01ψ=1.1-=1.1-=0.52Wmax=2.1ψ(2.7c+0.1)ν =2.1×0.52××(2.7×30+0.1×)×0.7=0.254mm＜0.3mm故最大裂缝宽度满足要求。 6基础设计6.1边柱基础设计6.1.1确定基础尺寸混凝土采用C30，基础底板受力钢筋采用HRB335，fy=300N/mm2。1、荷载基本组合值、标准组合查柱内力组合表可知基本组合（框架柱传来）：N=1400.88kN，M=227.04kN∙m，V=97.28kN。标准组合（框架柱传来）：Nk=1210.73kN，Mk=177.66kN∙m，VK=51.94kN。其中内力标准组合值用于地基承载力验算，基本组合值用于受冲切承载力验算和地板配筋计算。图6.1土层分布及基础埋深（A柱）2、地基承载力的深度修正：初步确定基础埋深1.4m（大于建筑高度的1/15），由于埋深大于0.5，需要进行深度修正。Fak=220Kpa 基底下为粘土，查表知承载力修正值重度计算：素填土：h1=0.6m粉质粘土：h2=0.8m则基础底面以上土的加权平均重为基底尺寸选用矩形基础b=2.7m，l=3m,A=8.10m26.1.2轴心作用下地基承载力验算故承载力满足要求6.1.3偏心作用下地基承载力验算Mk1+Vk（1.4-0.5）=177.66+51.940.9=224.41kN∙m偏心距：基底压力分布为梯形，满足承载力要求6.1.4基础冲切验算 ⅠⅡⅡⅠ图6.2基础剖面尺寸示意图土壤净反力计算柱对基础的冲切验算：柱与基础交接处：小于b=3，A1= 满足要求。6.1.5基础受弯计算Ⅰ-Ⅰ截面处弯矩设计值：=226.71Ⅱ-Ⅱ截面处弯矩设计值：6.1.6基础配筋计算Ⅰ-Ⅰ截面受弯计算：AS1===987.84mm实配14@120，(As=1282.5mm)Ⅱ-Ⅱ截面受弯计算：ASⅡ===1157.91mm实配14@120，(As=1282.5mm)6.2中柱基础设计 6.2.1基础尺寸1、荷载基本组合值、标准组合查柱内力组合表可知：基本组合（框架柱传来）：N=1662.00kN，M=257.78kN∙m，V=108.89kN标准组合（框架柱传来）：Nk=1411.98kN，Mk=200.93kN∙m，Vk=63.37kN2、基础尺寸确定两中柱基础采用联合基础。图6.3土层分布及基础埋深（B、C柱）取l=3.0m，b=5.0m。6.2.2受冲切承载力验算冲切验算：要求 图6.4冲切验算计算简图满足要求。6.2.3基础内力计算净反力设计值：6.2.4受剪承载力验算柱边剪力： 6.2.5基础配筋计算①纵向钢筋（采用HRB335级钢筋）1448.37mm实配14@100，(As=1539mm)，通长布置。板顶层配筋：按构造配筋，10@200。②横向钢筋（采用HRB335级钢筋）柱等效梁宽为：实配1016，(As=2011mm)，通长布置。 7楼梯设计本建筑的楼梯间开间为4.8m，进深6.9m，每层楼梯均为等跑，共24级踏步，其踏步的水平投影长度为11×0.30=3.30m，故做板式楼梯。楼梯的踢面和踏面均做水磨石层，底面为石灰粉刷。混凝土采用C30。纵筋采用HRB335钢筋。7.1梯段板的计算7.1.1计算简图的确定踏步宽b=300mm，踏步高h=150mm，故tgα=150/300=0.50，所以cosα=0.894L1=3.30m，板斜长l=L1/cosα=3.30/0.894=3.69m，板厚约为斜板水平方向跨度的1/30，h=120mm。取1m宽板带计算。7.1.2荷载计算梯段板自重0.12×1.0×25/0.894=3.36kN/m12厚人造大理石板地面0.012×1.0×28/0.894=0.38kN/m15厚水泥砂浆找平0.015×1.0×20/0.894=0.34kN/m10厚粉平顶0.010×1.0×16/0.894=0.18kN/m恒载Σg=4.26kN/m活载q=2.5×1=2.5kN/m总荷载P=1.2g+1.4q=1.2×4.26+1.4×2.5=8.62kN/m7.1.3内力计算板的宽度大且剪力小，故不进行抗剪计算，只进行抗弯计算。M=Pl2=×8.62×3.692=11.74kN·m7.1.4配筋计算 板中as=20mm，故h0=h-as=120-20=100mmαs===0.082查表得：ξ=0.0857∴AS=ξbh0=0.0857××1000×100=408.5mm2选12@130，(AS=870mm2)，分布筋8@2007.2平台板计算7.2.1计算简图的确定楼层平台的跨度比半层休息平台的跨度稍小一些，而板宽相同，厚度也取相同，δ=120mm，故只计算半层休息平台板，楼层平台按半层平台板一样配筋。L0=2.4m，l=l0+b=2.4+0.25=2.65m7.2.2荷载计算板自重1×0.12×25=3.00kN/m12厚人造大理石板地面28×0.012×1=0.34kN/m15厚水泥砂浆找平20×0.015×1=0.30kN/m10厚粉平顶16×0.01×1=0.16kN/m恒载Σg=3.8kN/m活载q=2.5×1=2.5KN/m总荷载P=1.2g+1.4q=1.2×3.8+1.4×2.5=8.06KN/m7.2.3内力计算M=Pl2=×8.06×2.652=5.66kN·m7.2.4配筋计算 板中as=20mm，故h0=h-as=120-20=100mmαs===0.040查表得：ξ=0.0408∴AS=ξbh0=0.0408××1000×100=194.48mm2选8@200，(AS=251mm2)7.3平台梁计算设平台梁截面尺寸为200mm×400mm。7.3.1荷载计算梁自重0.2×0.4×25=2kN/m梁侧粉刷0.02×(0.4-0.1)×2×17=0.2kN/m平台板传来3.8×2.65/2=5.04kN/m梯段板传来4.26×3.30/2=7.03kN/m恒载Σg=14.27kN/m活载q=2.0×(3.30/2+2.65/2)=5.95kN/m总荷载P=1.2g+1.4q=1.2×14.27+1.4×5.95=25.45kN/m7.3.2内力计算计算跨度l0=1.05ln=1.05×(4.8-0.25)=4.78m弯矩设计值M=Pl02=×25.45×4.782=72.69kNm剪力设计值V=Pl0=×25.45×4.78=60.83kN7.3.3配筋计算 截面按倒L形计算，b’f=b+5h’f=200+5×120=800mm，梁的有效高度h0=h0-as=400-35=365mm经判别属第一类T形截面。αs===0.048查表得：=0.975∴AS===680.86mm2选配318，（As=763mm2）配置Φ8@200箍筋，则斜截面受剪承载力为满足要求。 8现浇板计算8.1屋盖处的现浇板计算8.1.1计算类型的确定图8.1计算简图1、板的类别的确定A、D区格：ly=6.9m，lx=4.8m，ly/lx=6.9/4.8=1.44＜2，故按双向板计算；B、C区格：lx=3m，ly=4.8m，ly/lx=4.8/3=1.6＜2，故按双向板计算。2、板厚δ的确定A、D区格：δ=4800/40=12mm，取板厚为120mm。取B、C区格板和A、D区格同厚。8.1.2荷载计算板自重：g=5.44KN/m2×1.2=6.53kN/m2板上活载：q=0.5KN/m2×1.4=0.7kN/m2q’==0.35kN/m2，∴g’=g+=6.53+0.35=6.88kN/m2g+q=7.23kN/m28.1.3板的内力计算 由于板很薄，板面很宽，而板的弯矩很小，故不必进行抗剪计算。本设计中屋面均为双向板，泊松比取μ=0.2。计算跨中正弯矩时，在g’作用下，所有中间支座都可视为固定支座，支撑与墙体上的支座视为铰支座；在q’作用下，各区格板四周均可视为铰支座。计算时二者之和为跨内最大正弯矩计算值。计算支座截面最大负弯矩时，将恒载活载满布与所有区格板。1、区格Aly=6.9m，lx=4.8m，lx/ly=0.70由表格可以查出，两邻边嵌固两邻边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表8.1区格A弯矩系数表lx/ly支承条件αxαyαx"αy"0.70两邻边嵌固两邻边简支0.01720.0426-0.0770-0.0992四边简支0.02960.0683－－故：mx=（0.0172×6.88×4.82+0.0296×0.35×4.82）+0.2×(0.0426×6.88×4.82+0.0683×0.35×4.82)=2.97+0.2×7.31=4.44kN·mmy=7.31+0.2×2.97=7.91kN·mmx"=－0.0770×7.23×4.82=－12.83kN·mmy"=－0.0992×7.23×4.82=－16.53kN·m2、区格Bly=3m，lx=4.8m，ly/lx=0.625由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表8.2区格B弯矩系数表ly/lx支承条件αxαyαx"αy" 0.625三边嵌固一边简支0.00680.0376-0.0572-0.0805四边简支0.02570.0785－－故：mx=(0.0068×6.88×32+0.0257×0.35×32)+0.2×(0.0376×6.88×32+0.0785×0.35×32)=0.51+0.2×2.58=1.03kN·mmy=2.58+0.2×0.51=2.68kN·mmx"=－0.0572×7.23×32=－3.73kN·mmy"=－0.0805×7.23×32=－5.24kN·m3、区格Cly=3m，lx=4.8m，ly/lx=0.625由表格可以查出，四边嵌固和四边简支的弯矩系数如下表所示：表8.3区格C弯矩系数表ly/lx支承条件αxαyαx"αy"0.625四边嵌固0.00860.0356-0.0571-0.0780四边简支0.02570.0785－－故：mx=(0.0086×6.88×32+0.0257×0.35×32)+0.2×(0.0356×6.88×32+0.0785×0.35×32)=0.62+0.2×2.46=1.11kN·mmy=2.46+0.2×0.62=2.59kN·mmx"=－0.0571×7.23×32=－3.72kN·mmy"=－0.0780×7.23×32=－5.08kN·m4、区格D ly=6.9m，lx=4.8m，lx/ly=0.70由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表8.4区格D弯矩系数表lx/ly支承条件αxαyαx"αy"0.70三边嵌固一边简支0.03500.0093-0.0774-0.0572四边简支0.02960.0683－－故：mx=（0.0350×6.88×4.82+0.0296×0.35×4.82）+0.2×(0.0093×6.88×4.82+0.0683×0.35×4.82)=5.79+0.2×2.03=6.20kN·mmy=2.03+0.2×5.79=3.19kN·mmx"=－0.0774×7.23×4.82=－12.90kN·mmy"=－0.0572×7.23×4.82=－9.53kN·m8.1.4板的配筋计算短边方向跨中截面的h0=120-20=100mm，长边方向跨中截面的h0=120-20-10=90mm；支座截面的h0=120-20=100mm。混凝土强度等级C30。截面设计的计算弯矩：对于四边都与梁连接的板，中间跨中间支座的弯矩可减少20%。受拉钢筋AS的计算，为简便起见，近似地取内力臂系数γS=0.9，按式：AS=计算。表8.5屋盖板配筋截面h0(mm)M(KNm)AS(mm2)配筋实配面积(mm2)跨A区格lx方向904.44261φ8@125402 中ly方向1007.91419φ10@125628B区格lx方向1001.0354φ8@125402ly方向902.68158φ8@125402C区格lx方向1001.1159φ8@125402ly方向902.59152φ8@125402D区格lx方向906.20364φ8@125402ly方向1003.19169φ8@125402支座A－B100(16.53+5.24)/2=10.89576φ10@125628A－D100(12.83+12.90)/2=12.87681φ10@100785B－C100(3.73+3.72)/2=3.73197φ8@125402C－C1003.72×0.8=2.98158φ8@125402C－D100(5.08+9.53)/2=7.31387φ8@125402D－D10012.90×0.8=10.32546φ10@125628 8.2楼盖处的现浇板计算8.2.1计算简图的确定图8.2计算简图1、板的类别的确定A、D区格：ly=6.9m，lx=4.8m，ly/lx=6.9/4.8=1.44＜2，故按双向板计算；B、C区格：lx=3m，ly=4.8m，ly/lx=4.8/3=1.6＜2，故按双向板计算。2、板厚δ的确定A、D区格：δ=4800/40=12mm，取板厚为120mm。取B、C区格板和A、D区格同厚。8.2.2荷载计算A、D区格板自重：g=5.44kN/m2×1.2=6.53kN/m2板上活载：q=2kN/m2×1.4=2.8kN/m2q’==1.4kN/m2，∴g’=g+=6.53+1.4=7.93kN/m2g+q=9.33kN/m2B、C区格板自重：g=5.44kN/m2×1.2=6.53kN/m2 板上活载：q=2.5kN/m2×1.4=3.5kN/m2q’==1.75kN/m2，∴g’=g+=6.53+1.75=8.28kN/m2g+q=10.03kN/m28.2.3板的内力计算由于板很薄，板面很宽，而板的弯矩很小，故不必进行抗剪计算。本设计中屋面均为双向板，取泊松比μ=0.2。1、区格Aly=6.9m，lx=4.8m，lx/ly=0.70由表格可以查出，两邻边嵌固两邻边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表8.1区格A弯矩系数表lx/ly支承条件αxαyαx"αy"0.70两邻边嵌固两邻边简支0.01720.0426-0.0770-0.0992四边简支0.02960.0683－－故：mx=（0.0172×7.93×4.82+0.0296×1.4×4.82）+0.2×(0.0426×7.93×4.82+0.0683×1.4×4.82)=3.15+0.2×9.99=5.15kN·mmy=9.99+0.2×3.15=10.62kN·mmx"=－0.0770×9.33×4.82=－16.56kN·mmy"=－0.0992×9.33×4.82=－21.33kN·m2、区格Bly=3m，lx=4.8m，ly/lx=0.625由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表8.2区格B弯矩系数表 ly/lx支承条件αxαyαx"αy"0.625三边嵌固一边简支0.00680.0376-0.0572-0.0805四边简支0.02570.0785－－故：mx=(0.0068×8.28×32+0.0257×1.75×32)+0.2×(0.0376×8.28×32+0.0785×1.75×32)=0.92+0.2×4.04=1.73kN·mmy=4.04+0.2×0.92=4.23kN·mmx"=－0.0572×10.03×32=－5.17kN·mmy"=－0.0805×10.03×32=－7.27kN·m3、区格Cly=3m，lx=4.8m，ly/lx=0.625由表格可以查出，四边嵌固和四边简支的弯矩系数如下表所示：表8.3区格C弯矩系数表ly/lx支承条件αxαyαx"αy"0.625四边嵌固0.00860.0356-0.0571-0.0780四边简支0.02570.0785－－故：mx=(0.0086×8.28×32+0.0257×1.75×32)+0.2×(0.0356×8.28×32+0.0785×1.75×32)=1.05+0.2×3.89=1.83kN·mmy=3.89+0.2×1.05=4.1kN·mmx"=－0.0571×10.03×32=－5.16kN·mmy"=－0.0780×10.03×32=－7.05kN·m 4、区格Dly=6.9m，lx=4.8m，lx/ly=0.70由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表8.4区格D弯矩系数表lx/ly支承条件αxαyαx"αy"0.70三边嵌固一边简支0.03500.0093-0.0774-0.0572四边简支0.02960.0683－－故：mx=（0.0350×7.93×4.82+0.0296×1.4×4.82）+0.2×(0.0093×7.93×4.82+0.0683×1.4×4.82)=7.35+0.2×3.91=8.13kN·mmy=3.91+0.2×7.35=5.38kN·mmx"=－0.0774×9.33×4.82=－16.64kN·mmy"=－0.0572×9.33×4.82=－12.30N·m8.2.4板的配筋计算短边方向跨中截面的h0=120-20=100mm，长边方向跨中截面的h0=120-20-10=90mm；支座截面的h0=120-20=100mm。混凝土强度等级C30。截面设计的计算弯矩：对于四边都与梁连接的板，中间跨中间支座的弯矩可减少20%。受拉钢筋AS的计算，为简便起见，近似地取内力臂系数γS=0.9，按式：AS=计算。表8.5屋盖板配筋截面h0(mm)M(KNm)AS(mm2)配筋实配面积(mm2)跨lx方向905.15303φ8@125402 中A区格ly方向10010.62562φ10@125628B区格lx方向1001.7392φ8@125402ly方向904.23249φ8@125402C区格lx方向1001.8397φ8@125402ly方向904.1241φ8@125402D区格lx方向908.13478φ10@125628ly方向1005.38285φ8@125402支座A－B100(21..33+7.27)/2=14.30757φ10@100785A－D100(16.56+16.64)/2=16.60878φ12@1001131B－C100(5.17+5.16)/2=5.17274φ8@125402C－C1005.16×0.8=4.13219φ8@125402C－D100(7.05+12.30)/2=9.68512φ10@125628D－D10016.64×0.8=13.32705φ10@100785 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致谢大学生活已将近尾声，四年多的努力和付出，将随着本次论文的完成，而划下完美的句号。在这次毕业设计完成之际，我要向所有帮助过我的老师、同学表示衷心的感谢！本次毕业设计在老师的悉心指导和严格要求下已完成。在我的毕业设计期间，老师要求严格，认真负责，定期检查毕业设计的进度。对于我们在做毕业设计过程中遇到的难题，给予了耐心的指导。老师按时组织我们开会，把学院的信息及时准确的传达给我们，给我的毕业设计得以顺利进行提供了很大的帮助。徐老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于实用性的建议，在此向徐老师表示深深的感谢和崇高的敬意！在临近毕业之际，我还要借此机会向在这四年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们四年来的辛勤栽培。不积跬步何以至千里，各位任课老师认真负责，在他们的悉心帮助和支持下，我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业设计。我还要感谢同组的各位同学以及我的各位室友，在毕业设计的这段时间里，你们给了我很多的启发，提出了很多宝贵的意见，对于你们帮助和支持，在此我表示深深地感谢！'