某四层框架结构毕业设计论文

'毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　指导教师签名：　　　　　日　　期：　　　　　使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：　　　　　日　期：　　　　　 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日 注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日 评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日 教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日-15- 第一章绪论1.1选题意义建筑中，结构是为建筑物提供安全可靠、经经久耐、节能节材、满足建筑功能的一个重组成部分，它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关，发展新技术。新材料，提机械化、自动化水平有着重要的促进作用。随着时代的进步，我们不难发现建筑结构设计有了很明显的发展。建筑结构的设计形式趋于多样化，比如框架结构，剪力墙结构，框架剪力墙结构等。而在这些结构样式当中，由于混凝土框架结构能够提供较大的室内空间，平面布置较灵活，延性较好、方便施工，因此在我国很多的学校，商场，酒店，会所都采用框架结构这样一种结构形式。1.2研究现状钢筋混凝土框架结构是目前应用最广泛的结构形式之一，框架结构由梁和柱构成。高层框架在纵横两个方向都承受水平力，框架结构的墙体是填充墙，起围护和分隔作用。框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间。1.3设计依据1.《民用建筑设计通则》（JB37-87)2.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）3.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）4.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）5.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002)6.相关的制图标准1.4设计内容及要求1.设计题目：高校学生宿舍混凝土框架结构设计-15- 2.原始资料：（1）概况：镇江某高校内拟建一学生宿舍楼。（2）气象资料：基本风压W0=0.35KN/m2基本雪压S0=0.25KN/m2（3）地质资料:根据勘察报告，建筑场地土类别为Ⅱ类，场地土自上而下分布为：①人工填土、②中砂、③粘土质粉砂、④粘土、⑤粉砂、⑥中砂、⑦细砂、⑧粉质粘土。本工程的持力层为②层中砂层，②层地基承载力特征值为160kPa，压缩模量为Es=6.0MPa；③层地基承载力特征值为150kPa，压缩模量为Es=5.0MPa。场地土对混凝土结构没有腐蚀性。（4）抗震设防该市所在地的基本烈度为8度，设计基本加速度为0.20g，设计地震分组为第二组。建筑物所在场地为II类场地。第二章建筑设计说明2.1结构构件选型及布置取柱尺寸400×400mm2，框架梁尺寸边跨（AB,CD跨）300×500mm2，中跨（BC跨）200×400mm2，边柱（A、D轴）连系梁尺寸300×500mm2，中柱（B、C轴）联系梁尺寸200×400mm2,2.2平面布置根据设计要求取柱网为3.65.4m，等跨结构。采用内廊式结构，走廊宽度为2.7m。楼梯设置4部，均采用3m宽度。如图2-1-15- 图2-1建筑平面布置图2.3立面布置立面上，设计层数为4层，底层层高为3.6m，其他层均为3.3m。根据房间使用要求取用建筑图集的标准窗，并力求窗的布置灵活，增加立面的效果。建筑立面表示建筑的外部形象。立面设计是在紧密结合平面、剖面的内部空间组合、外部环境及在满足建筑使用要求和技术条件下，运用建筑造型和立面构图的规律性进行的。根据初步确定的建筑内部空间组合的平剖面关系，如建筑的大小、高低，门窗的位置等，描绘出建筑各里面的基本轮廓，作为进一步调整统一、进行立面设计的依据。设计时应首先推敲立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对建筑入口门厅、建筑装饰等做重点及细部处理。建筑是一个整体，各立面之间应尽量做到协调统一。建筑立面设计不完全是内部空间被动、直接的反应，立面设计过程同时也是不断调整平、剖面的过程。在平、剖面设计时就应该有意识的同时考虑到建筑外部形象效果。2.4剖面布置-15- 剖面设计是确定建筑物竖向各空间的组合关系。它与平面设计一样和建筑的使用、建筑造价和节约用地等有密切的关系，应结合平面全面的进行考虑。房间各部分高度：（1）净高和层高净高为房间地面到顶棚或其他构件地面的距离，它与房间的使用性质、活动特点、采光通风及空间观感等因数有关。本设计部设吊底层高取3.6m。（2）室内外高差为防止室外雨水流入室内并防止墙体受潮，将室内地面适当太高。一版建筑从使用方便的原则出发，室内外高差不宜过大，一般取0.45m、0.60m等，本设计取0.45m。2.5防火疏散及通风采光根据国标，本建筑属于二级耐火等级。建筑纵向长度为50.4m,横向长度为13.5m。公共走道的宽度为2.5m。采光和通风主要依靠走廊和门窗。2.6其他构造设计（1）墙体：采用200mm厚空心混凝土砌块填充墙（2）楼梯：采用金属扶手栏杆。（3）雨棚：采用钢筋混凝土雨棚。（4）女儿墙：高600mm2.7本设计的特点此宿舍楼采用的是框架结构。框架结构通过现场浇筑可以形成具有整体节点的连续结构，保护非结构构件遭到破坏。另外，框架结构主要由其主体框架承重，墙体只起维护和隔断作用。因此，房间的布置很灵活，窗洞的位置也可以根据采光要求灵活布置。设计时将最大限度的发挥其结构的优越性。第三章结构设计与计算3.1框架结构设计3.1.1工程概况本建筑建筑面积3000㎡，地处廊坊，主体采用钢筋混凝土框架结构，层数-15- 四层，屋面不可上人。房间使用功能如下：一层：宿舍，医疗室，警卫室，配电室，储物室，卫生间，浴室，门厅，二—六层：宿舍，卫生间，浴室底层层高为3.6m，其它层均为3.3m，室内外高差0.45m。3.1.2设计条件(1)荷载条件基本风压W0=0.35kN/m2基本雪压S0=0.25kN/m2（2)抗震设防抗震设防烈度为8度，设计基本地震将速度为0.20g，设计地震分组为第二组，建筑场地为Ⅱ类。（3）材料混凝土强度等级为C30，梁纵筋及基础采用HRB335级钢筋，柱纵筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋。3.2.1初始截面尺寸柱的计算高度底层柱高度h=3.6+0.45+0.5=4.55m（其中3.6为底层层高，0.45为室内外高差，0.5为基础底面至室外地面的高度，其他层柱高等于层高。）框架的计算简图见图3-4。-15- 图3-4框架计算简图3.3荷载计算3.3.1楼屋面活荷载标准值根据《荷载规范》GB-5009-2002第4.1.1条和第4.3.1条，楼、屋面活荷载标准值取值如下：楼面活荷载标准值2.0厕所盥洗室2.0走廊门厅楼梯2.5不上人屋面0.73.3.2楼屋面做法及恒荷载标准值（1）不上人屋面做法：-15- 高分子卷材0.00412=0.0481：3水泥砂浆找平0.02×20=0.4憎水珍珠岩保温层0.064=0.241：6水泥焦渣找坡0.05×15=0.75钢筋混凝土楼板0.1225=3.0板底20厚粉刷抹平0.0217=0.34合计5.18边跨（AB、CD跨）框架梁自重0.3×0.5×25=3.75kN/m梁侧粉刷2×（0.5-0.12）×0.02×17=0.26kN/m合计4.01kN/m中跨（BC跨）框架梁自重0.2×0.4×25=2kN/m梁侧粉刷2×（0.4-0.12）×0.02×17=0.19kN/m合计2.19kN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为g4AB1=g4CD1=4.01kN/mg4BC1=2.19kN/mg4AB2=g4CD2=4.01×3.6=14.44kN/mg4BC2=4.01×2.7=10.83kN/m（2）标准层楼面白水泥大理石子面0.015×25=0.3751：3水泥砂浆找平0.018×20=0.36纯水泥浆一道0.00220=0.04-15- 钢筋混凝土楼板0.12×25=3.0板底20厚粉刷抹平0.02×17=0.34合计：4.12边跨框架梁及梁侧粉刷4.01kN/m边跨填充墙自重0.2×（3.3-0.5）×11.8=6.61kN/m墙面粉刷（3.3-0.5）×0.02×2×17=1.90kN/m中跨框架梁及梁侧粉刷2.19kN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为gAB1=gCD1=4.01+8.51=12.52kN/mgBC1=2.19kN/mgAB2=gCD2=4.12×3.6=14.83kN/mgBC2=4.12×2.7=11.12kN/m（2）屋面框架节点集中荷载标准值边柱联系梁自重0.3×0.5×3.6×25=13.5kN粉刷0.02×（0.5-0.12）×2×3.6×17=0.93kN0.6m高女儿墙自重0.6×3.6×0.2×19=8.21kN粉刷0.6×0.02×2×3.6×17=1.47kN联系梁传来屋面自重×3.6××3.6×5.18=16.78kN顶层边节点集中荷载GA=GD=40.89kN中柱联系梁自重0.2×0.4×3.6×25=7.2kN-15- 粉刷0.02×（0.4-0.12）×2×3.6×17=0.69kN联系梁传来屋面自重×（3.6+3.6-2.7）×1.35×5.18=15.73kN×3.6××3.6×5.18=16.78kN顶层中节点集中荷载G4B=G4C=40.40kN（2）楼面框架节点集中荷载标准值边柱联系梁自重13.5kN粉刷0.93kN钢窗自重1.8×1.5×0.45=1.22kN窗下墙体自重0.2×0.9×3.2×11.8=6.80kN粉刷2×0.02×0.9×3.2×17=1.96kN窗边墙体自重0.2×（3.2-1.8）×1.5×11.8=4.96kN粉刷2×（3.2-1.8）×1.5×0.02×17=1.43kN框架柱自重0.4×0.4×3.3×25=13.2kN粉刷0.4×4×0.02×3.3×17=1.80kN联系梁传来屋面自重×3.6××3.6×4.12=13.35kN中间层边节点集中荷载GA=GD=59.15kN中柱联系梁自重7.2kN粉刷0.69kN内纵墙自重3.4×（3.3-0.4）×0.2×11.8=23.27kN粉刷0.02×2×3.4×（3.3-0.4）×17=6.70kN-15- 扣除门洞重加门重-0.2×2.1×0.9×19+2.1×0.9×0.2×4=-5.70kN框架柱自重13.2kN粉刷1.80kN联系梁传来楼面自重×（3.6+3.6-2.7）×1.35×4.12=12.51kN×3.6××3.6×4.12=13.35kN中间层中节点集中荷载73.02kN(5)恒荷载作用下的结构结算图3.3.3楼面活荷载计算楼面活荷载作用下的计算简图如图所示图中各荷载值计算如下==0.7×3.6=2.52kN/m=0.7×2.7=1.89kN/mP4A=P4D=×3.6××3.6×0.7=2.27kNP4B=P4C=×（3.6+3.6-2.7）×1.35×0.7+××3.6×3.6×0.7=4.39kN==2×3.6=7.2kN/m=2×2.7=5.4kN/mPA=PD=×3.6××3.6×2=6.48kNPB=PC=×（3.6+3.6-2.7）×1.35×2+××3.6×3.6×2=12.56kN-15- 3.5各层重力荷载代表值根据《抗震规范》GB5001-2001第5.1.3条，顶层重力荷载代表值包括：屋面及女儿墙自重，50%屋面雪荷载，纵横梁自重，半层柱自重，半层墙自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒荷载，50%楼面均布活荷载，纵横梁自重，楼梯上下各半层的柱，墙体自重。G4：屋面恒载5.18(13.5×50.4)=3524.472KN50%屋面雪载0.25(13.550.4)0.5=85.05KN半层柱自重0.515×58=435KN梁重1214.10KN女儿墙及半层墙自重291.38+0.52126.496=1354.63KN半层楼梯2.71.83.3×25=400.95KN合计7014.20KNG3，G2：楼面恒载4.12（50.413.5）=2803.25KN50%楼面活载2（50.413.5）0.5=680.4KN梁重1214.10KN各半层柱重435×2=870KN各层墙重2126.50KN楼梯2.71.83.3×25=400.95KN合计8010.2KNG1：楼面恒载2803.25KN50%楼面活载680.4KN半层柱重0.5（870+1044）=957KN梁重1214.10KN半层墙重0.5（2126.50+2696.10）=2411.30KN-15- 楼梯400.95KN合计8467.00KN=7014.2+2×8010.2+8467=31501.6KN建筑物总重力荷载代表值及质点高度如图3-5所示。图3-5建筑物总重力荷载代表值及质点高度3.6地震作用计算3.6.1纵向框架侧移刚度计算3.6.1.1梁的线刚度梁的线刚度见表3-9(混凝土强度等级C30，=3.0），一榀框架计算简图如图3-6所示：梁：中框架梁，边框架梁，线刚度-15- 左跨梁：i左=3×107×2×0.3×0.53×/5.4=3.47×104KN.m中跨梁：i中=3×107×2×0.2×0.43×/2.7=2.37×104KN.m右跨梁：i左=i右=3.47×104KN.m图3-6一榀框架计算简图柱：标准层：i标准层=3×107××0.4×0.43/3.3=1.94×104KN.m底层柱：i底层=3×107××0.4×0.43/4.55=1.41×104KN.m3.6.1.2纵向框架柱侧移线刚度框架柱侧移刚度见表3-8(a)(b)表3-8(a)2~4层框架D值计算构件名称（kN/m）①1.7890.47210090.14②3.0100.60112847.82③3.0100.60112847.82④1.7890.47210090.1445875.92表3-8(b)底层框架D值计算构件名称（kN/m）①1.6810.4573735.03-15- ②4.1420.6745508.55③4.1420.6745508.55④1.6810.4573735.0318487.163.6.2纵向框架自振周期计算按顶点位移法计算，考虑填充墙对框架刚度的影响，取基本周期调整系数，计算公式为：(3-3)式中为顶点位移（单位为米）。按S值法计算见表3-9.表3-9顶点位移计算层次47014.27014.2550511.040.01270.223838010.215024.4550511.040.02730.211128010.223034.6550511.040.04180.183818467.031501.6221845.920.1420.142=1.4×0.6×=0.397s3.6.3水平地震作用计算根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）的规定，对于不高于40m，以剪切变形为主，且质量和高度分布比较均匀的结构，以近似于单质点体系的就够可以采用底部剪力法计算抗震作用。-15- 地震作用按8度，基本地震加速度0.20g，Ⅱ类场地，设计地震分组为第二组。则=0.40s，=0.16.采用底部剪力法计算，由于=0.397s<1.4,故不考虑高振型的影响。水平地震影响系数为:=1×0.16=0.16对于多质点体系:=0.85×31501.6=26776.36KN结构底部总水平地震作用标准值为:=0.16×26776.36=4284.22KN水平地震作用及楼层地震剪力见表3-10表3-10水平地震作用及楼层地震剪力层次43.314.457014.2101355.190.351499.481499.4833.311.158010.289313.730.3061310.972810.4523.37.858010.262880.070.215921.113731.5614.554.558467.038524.850.132565.524297.083.6.4位移验算水平地震作用下的位移验算见表3-11.表3-11水平地震作用下的位移验算层次层间剪力层间刚度层高相对转角备注41499.48550511.040.00273.31/1222-15- 32810.45550511.040.00513.31/64723731.56550511.040.00683.31/50014297.08221845.920.0194.751/2503.6.5地震作用框架结构内力计算水平地震作用下框架结构内力计算时，取一榀框架，其柱端弯矩计算结果见表3-12。地震作用下梁端弯矩、剪力及轴力计算见表3-13。地震作用下一榀框架梁端剪力及柱轴力图见图3-7。地震作用下一榀框架梁、柱弯矩图见图3-8。-15- 表3-12柱端弯矩计算层次层高hi(m)层间剪力Vi(kN)层间刚度Si边柱中柱DimVimKyM上M下DimVimKyM上M下43.31499.48550511.0410090.1427.481.7890.4549.8840.8112847.8234.993.0100.53653.5861.8933.32810.45550511.0410090.1451.511.7890.4593.4976.4912847.8265.593.0100.536100.43116.0223.33731.56550511.0410090.1468.391.7890.45124.13101.5612847.8287.093.0100.536133.35154.0414.554297.08221845.923735.0373.351.6810.7100.12233.625508.55106.704.1420.65169.92315.57注：表中y=y0+y1+y2,Vim=ViDim/Si,M上=Vim(1-yi)hi,M下=Vimyihi表3-13梁端弯矩表层次AB梁BC梁CD梁柱轴力L(m)M左M右VP(kN)L(m)M左M右VP(kN)L(m)M左M右VP(kN)ABCD45.449.8832.1515.192.721.4321.4315.875.432.1549.8815.19-15.19-15.8715.8715.1935.4134.397.3942.912.764.9364.9348.105.497.39134.342.91-58.1-63.9763.9758.1-15- 25.4200.62149.6264.862.799.7599.7573.895.4149.62200.6264.86-122.96-137.86137.86122.9615.4201.68194.3873.342.7129.58129.5895.995.4194.38201.6873.34-196.3-233.85233.85196.3-15- 图3-7地震作用下梁端剪力及柱轴力图3-8地震作用下一榀框架梁、柱端弯矩3.7风荷载计算3.7.1位移验算基本风压：0.35KN/㎡-15- 风振系数：因房屋总高小于30m，所以=1.0风载体型系数：=0.8-(-0.5)=1.3风压高度系数：按C类地区查表得如下结果：离地面高度Z（m)4.758.0511.3514.6517.9521.251.001.001.041.131.2041.271据，则有：=1.01.30.740.35=0.34转化为集中风荷载：四层：三层：二层：一层：表3-14风荷载作用下的侧移验算位置限值四层2.73550511.041/574711/500三层6.73550511.041/625001/500二层10.73550511.041/649351/500一层15.18221845.921/434781/500-15- 3.8竖向荷载作用下框架结构内力计算竖向荷载作用下以B轴作为计算单元，计算框架结构的内力。在计算单元范围内的横向框架自重，横向墙体自重以及女儿墙的自重均以集中力的形式作用于个节点上，框梁板布置及荷载传递如图3--9（a)、(b)所示图3-9（a)梁板布置图图3-9（b)板荷载传递图3.8.1恒荷载计算（1）不上人屋面做法：高分子卷材0.00412=0.0481：3水泥砂浆找平0.02×20=0.4憎水珍珠岩保温层0.064=0.241：6水泥焦渣找坡0.05×15=0.75钢筋混凝土楼板0.1225=3.0-15- 板底20厚粉刷抹平0.0217=0.34合计5.18边跨（AB、CD跨）框架梁自重0.3×0.5×25=3.75kN/m梁侧粉刷2×（0.5-0.12）×0.02×17=0.26kN/m合计4.01kN/m中跨（BC跨）框架梁自重0.2×0.4×25=2kN/m梁侧粉刷2×（0.4-0.12）×0.02×17=0.19kN/m合计2.19kN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为g4AB1=g4CD1=4.01kN/mg4BC1=2.19kN/mg4AB2=g4CD2=4.01×3.6=14.44kN/mg4BC2=4.01×2.7=10.83kN/m（2）标准层楼面白水泥大理石子面0.015×25=0.3751：3水泥砂浆找平0.018×20=0.36纯水泥浆一道0.00220=0.04钢筋混凝土楼板0.12×25=3.0板底20厚粉刷抹平0.02×17=0.34合计：4.12边跨框架梁及梁侧粉刷4.01kN/m-15- 边跨填充墙自重0.2×（3.3-0.5）×11.8=6.61kN/m墙面粉刷（3.3-0.5）×0.02×2×17=1.90kN/m中跨框架梁及梁侧粉刷2.19kN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为gAB1=gCD1=4.01+8.51=12.52kN/mgBC1=2.19kN/mgAB2=gCD2=4.12×3.6=14.83kN/mgBC2=4.12×2.7=11.12kN/m（3）屋面框架节点集中荷载标准值边柱联系梁自重0.3×0.5×3.6×25=13.5kN粉刷0.02×（0.5-0.12）×2×3.6×17=0.93kN0.6m高女儿墙自重0.6×3.6×0.2×19=8.21kN粉刷0.6×0.02×2×3.6×17=1.47kN联系梁传来屋面自重×3.6××3.6×5.18=16.78kN顶层边节点集中荷载GA=GD=40.89kN中柱联系梁自重0.2×0.4×3.6×25=7.2kN粉刷0.02×（0.4-0.12）×2×3.6×17=0.69kN联系梁传来屋面自重×（3.6+3.6-2.7）×1.35×5.18=15.73kN×3.6××3.6×5.18=16.78kN顶层中节点集中荷载G4B=G4C=40.40kN-15- （4）楼面框架节点集中荷载标准值边柱联系梁自重13.5kN粉刷0.93kN钢窗自重1.8×1.5×0.45=1.22kN窗下墙体自重0.2×0.9×3.2×11.8=6.80kN粉刷2×0.02×0.9×3.2×17=1.96kN窗边墙体自重0.2×（3.2-1.8）×1.5×11.8=4.96kN粉刷2×（3.2-1.8）×1.5×0.02×17=1.43kN框架柱自重0.4×0.4×3.3×25=13.2kN粉刷0.4×4×0.02×3.3×17=1.80kN联系梁传来屋面自重×3.6××3.6×4.12=13.35kN中间层边节点集中荷载GA=GD=59.15kN中柱联系梁自重7.2kN粉刷0.69kN内纵墙自重3.4×（3.3-0.4）×0.2×11.8=23.27kN粉刷0.02×2×3.4×（3.3-0.4）×17=6.70kN扣除门洞重加门重-0.2×2.1×0.9×19+2.1×0.9×0.2×4=-5.70kN框架柱自重13.2kN粉刷1.80kN联系梁传来楼面自重×（3.6+3.6-2.7）×1.35×4.12=12.51kN-15- ×3.6××3.6×4.12=13.35kN中间层中节点集中荷载73.02kN(5)恒荷载作用下的结构结算图图3-10恒荷载作用下的荷载计算简图3.8.2活荷载计算楼面活荷载作用下的结构计算简图如图3-11所示，图中各荷载值计算如下：==0.7×3.6=2.52kN/m=0.7×2.7=1.89kN/m-15- P4A=P4D=×3.6××3.6×0.7=2.27kNP4B=P4C=×（3.6+3.6-2.7）×1.35×0.7+××3.6×3.6×0.7=4.39kN==2×3.6=7.2kN/m=2×2.7=5.4kN/mPA=PD=×3.6××3.6×2=6.48kNPB=PC=×（3.6+3.6-2.7）×1.35×2+××3.6×3.6×2=12.56kN图3-11活荷载作用下结构荷载计算简图3.8.3等效荷载-15- 把梯形（三角形）荷载转化成等效均布荷载3.8.3.1恒荷载顶层：标准层：横荷载转化后荷载计算简图如图3-12（a）所示图3-12（a）横荷载转化后计算简图3.8.3.2活荷载-15- 顶层：标准层：活荷载转化后的荷载计算简图如图3-12（b）所示图3-12（b）活荷载转化后计算简图3.8.4集中力矩由于外横梁的外侧与柱外侧齐平，内横梁的外侧与柱的走道侧齐平。因此，通过横梁传给柱的板自重、横梁自重、横墙自重等会产生集中力矩。计算如下：-15- （1）恒荷载产生的集中力矩：顶层：标准层：(2)活荷载产生的集中力矩：顶层：标准层：3.8.5内力计算因结构和荷载均对称，故取对称轴一侧的框架为计算对象，且中间跨梁取为竖向滑动支座。用弯矩的二次分配法计算杆端弯矩，首先计算杆端弯矩分配系数，由于中间跨梁的跨长为原梁跨长的一半，故其线刚度应取表3-9所列值的2倍。（1）分配系数计算半框架的梁、柱转动刚度如图3-13所示框架各节点分配系数见表3-17所示-15- 图3-13梁、柱转动刚度以边柱顶层节点为例说明计算方法：其他节点的分配系数见表3-15.表3-15其他节点的分配系数上柱下柱左梁右梁上柱下柱梁四层00.3590.6410.34200.1600.467分配系数三层0.2640.2640.4720.2870.1600.1600.392分配系数二层0.2640.2640.4720.2870.1600.1600.392分配系数一层0.2840.2070.5090.3000.1680.1220.410分配系数-15- （2）梁固端弯矩计算见表3-16表3-16梁固端弯矩表位置恒载均布荷载活载均布荷载恒载固端弯矩活载固端弯矩跨跨跨跨跨跨跨跨四层15.825.882.061.1838.444.675.010.72三层24.659.145.893.3859.905.5514.312.05二层24.659.145.893.3859.905.5514.312.05一层24.659.145.893.3859.905.5514.312.05备注：跨中MAB为负值，MBA为正，大小相等。跨同理。（3）传递系数远端固定支座，传递系数为；远端滑动支座，传递系数为-1.（4）弯矩分配恒载作用下框架的弯矩计算见表3-17（a）。活载作用下框架的弯矩计算见表3-17（b）。恒载作用下的弯矩图见图3-14（a）活载作用下的弯矩图见图3-14（b）（5）梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力：(3-4)柱轴力：(3-5)式中：V---梁端剪力P---梁上的集中荷载梁端剪力及柱轴力见表3-18（a）、（b）、（c）、（d）、（e）、（f）。3-17（a）恒载作用下框架的弯矩计算上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁00.3590.6410.34200.1600.4674层-15- 4.089-38.4438.444.04-3.5712.3322.0211.01-8.54-17.07-7.99-23.313.075.472.74-0.94-0.44-1.3619.489-19.3134.18-4.39-28.240.2640.2640.4720.2870.1600.1600.3933层5.695-59.959.97.302-5.5513.3113.3125.5812.79-10.68-21.36-11.91-11.91-29.262.822.825.042.52-0.72-0.4-0.4-0.9916.1321.825-39.9653.13-12.31-5.01-35.80.2640.2640.4720.2870.1600.1600.3932层5.695-59.959.97.302-5.5513.3113.3125.5812.79-10.68-21.36-11.91-11.91-29.262.822.825.042.52-0.72-0.4-0.4-0.9916.1321.825-39.9653.13-12.31-5.01-35.80.2840.2070.5090.3000.1680.1220.4101层5.695-59.959.97.302-5.5515.3911.2227.5913.80-22.64-12.68-9.21-30.94-15- -11.323.212.345.762.88-0.86-0.48-0.35-1.1818.619.26-37.8753.08-13.16-2.26-37.67表3-17（b）活荷载作用下弯矩分配上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁00.3590.6410.34200.1600.4674层0.227-5.015.010.439-0.721.103.071.535-1.07-2.14-1.00-2.930.380.690.35-0.12-0.06-0.161.707-2.324.635-0.621-4.4310.2640.2640.4720.2870.1600.1600.3933层0.648-14.3114.311.256-2.053.613.616.453.23-2.41-4.81-2.68-2.68-6.580.640.641.140.57-0.16-0.09-0.09-0.224.254.898-9.1313.14-2.77-1.514-8.850.2640.2640.4720.2870.1600.1600.3932层0.648-14.3114.311.256-2.05-15- 3.613.616.453.23-2.41-4.81-2.68-2.68-6.580.640.641.140.57-0.16-0.09-0.09-0.224.254.898-9.1313.14-2.77-1.514-8.850.2840.2070.5090.3000.1680.1220.4101层0.648-14.3114.311.256-2.053.882.836.953.48-2.6-5.10-2.86-2.07-6.970.740.541.320.66-0.20-0.11-0.08-0.274.624.018-8.6413.15-2.97-0.894-9.29-15- 图3-14(a)横载作用下的弯矩图（注：括号里的数据为调幅后的结果）-15- 图3-14(b)活载作用下的弯矩图（注：括号里的数据为调幅后的结果）表3-18（a）恒载作用下梁端剪力位置边框架中框架442.712.7539.9645.460.0012.10-15- 366.562.4464.12690.0012.34266.562.4464.12690.0012.34166.562.8263.7469.380.0012.34表3-18（b）活载作用下梁端剪力位置边框架中框架45.560.435.135.990.001.59315.900.7415.1616.640.004.56215.900.7415.1616.640.004.56115.900.8415.0616.740.004.56表3-18（c）恒载作用下边柱轴力层次截面横梁传剪力节点荷载柱重柱轴力（kN）4顶39.9640.8980.85底13.294.053顶64.1259.15217.32底13.2230.522顶64.1259.15353.79底13.2366.991顶63.7459.15489.88底16.2506.08表3-18（d）恒载作用下中柱轴力层次截面横梁传剪力节点荷载柱重柱轴力4顶45.4640.4085.86底13.299.063顶6973.02241.08底13.2254.282顶6973.02396.3底13.2409.5-15- 1顶69.3873.02551.9底16.2568.1表3-18（e）活载作用下边柱轴力层次截面横梁传剪力节点荷载柱轴力4顶（底）5.132.277.43顶（底）15.164.3926.952顶（底）15.164.3946.51顶（底）15.064.3965.95表3-18(f)活载作用下中柱轴力层次截面横梁传剪力节点荷载柱轴力4顶（底）5.996.4812.473顶（底）16.6412.5641.672顶（底）16.6412.5670.871顶（底）16.7412.56100.173.9框架结构的内力组合（1）结构抗震等级(由《建筑抗震设计规范》GB50011-2001查得）本工程框架结构的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度0.20g，属设计地震第二组，建筑场地Ⅱ类，建筑结构层高度为13.95m。（2）框架梁的内力组合本设计可根据《荷载规范》、《建筑抗震设计规范》中结构构件地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，可考虑以下几种组合方式：其中：SGK---恒荷载标准值的效应-15- SQK---活荷载标准值的效应SGK---重力荷载代表值的效应SEK---水平地震作用标准值的效应框架梁的内力组合计算结果见表3-19（3）框架柱内力组合框架柱取柱顶和柱底两个控制截面，组合时根据《建筑抗震设计规范》的规定，考虑满布活荷载按楼层的折减系数，由《荷载规范》查表可知考虑折减系数之后，框架柱的内力组合计算结果见表3-20（）、（）、（）、（④）。表3-19框架梁内力组合表-15- 层数位置内力恒载SGK活载SQK左震SEK右震SEK1.2SGK+1.4SQK1.35SGK+0.7×1.4SQKγre（1.2（SGK+0.5SQK）+1.3SEK）1.2（SGK+0.5SQK）+1.3SEK左震右震左震右震4①右M-19.31-2.3249.88-49.88-26.42-28.342134.238-75.996840.28-89.408V39.965.13-15.1915.1955.13458.973426.5905560.1604531.28370.777②左M-34.18-4.635-32.1532.15-47.505-50.6853-72.7532-1.7017-85.592-2.002V45.465.9915.19-15.1962.93867.241266.2090532.6391577.89338.399②右M-28.24-4.43121.43-21.43-40.0914-42.4664-7.38446-54.7448-8.6876-64.4056V12.11.59-15.8715.8716.74617.8932-4.3834530.68925-5.15736.105跨间M1257.667.5179.70685.200862.643362.643373.69873.698M238.161.0811.30412.07448.8748.87410.4410.443①右M-39.96-9.13134.3-134.3-60.734-62.8934102.986-193.817121.16-228.02V64.1215.16-42.9142.9198.168101.418825.71845120.549630.257141.823②左M-53.13-13.14-97.3997.39-82.152-84.6027-168.5146.72195-198.24754.967V6916.6442.91-42.91106.096109.4572126.28231.45085148.56737.001②右M-35.8-8.8564.93-64.93-55.35-57.00330.71815-112.77736.139-132.679V12.344.56-48.148.121.19221.1278-38.238168.0629-44.98680.074M1289.8521.47137.878142.3381102.5967102.5967120.702120.702-15- 跨间M238.333.0814.30814.263910.067410.067411.84411.8442①右M-39.96-9.13200.62-200.62-60.734-62.8934176.2696-267.101207.376-314.236V64.1215.16-64.8664.8698.168101.41881.4637144.80431.722170.358②左M-53.13-13.14-149.62149.62-82.152-84.6027-226.224104.4361-266.146122.866V6916.6464.86-64.86106.096109.4572150.53677.1961177.1028.466②右M-35.8-8.8599.75-99.75-55.35-57.00369.19425-151.25381.405-177.945V12.344.56-73.8973.8921.19221.1278-66.736196.56085-78.513113.601跨间M1289.8521.47137.878142.3381102.5967102.5967120.702120.702M238.333.0814.30814.263910.067410.067411.84411.8441①右M-37.87-8.64201.68-201.68-57.54-59.5917179.8226-265.89211.556-312.812V63.7415.06-73.3473.3497.572100.8078-8.3453153.7361-9.818180.866②左M-53.08-13.15-194.38194.38-82.106-84.545-275.638153.9418-324.28181.108V69.3816.7473.34-73.34106.692110.0682160.3457-1.7357188.642-2.042②右M-37.67-9.29129.58-129.58-58.21-59.9587100.0246-186.347117.676-219.232V12.344.56-95.9995.9921.19221.1278-91.1566120.9814-107.243142.331跨间M1289.8521.47137.878142.3381102.5967102.5967120.702120.702M238.333.0814.30814.263910.067410.067411.84411.844-15- 表3-20（a）边柱内力组合表层号截面内力恒载SGK活载SQK左震SEK右震SEK1.2SGK+1.4SQK1.35SGK+0.7×1.4SQKγre（1.2（SGK+0.5SQK）+1.3SEK）1.2（SGK+0.5SQK）+1.3SEK左震右震左震右震4顶M19.4891.70749.88-49.8825.776627.9830171.404-32.346489.255-40.433N80.857.4-15.1915.19107.38116.399565.370496.965681.713121.207底M-16.13-4.2540.81-40.81-25.306-25.940524.9176-59.967231.147-74.959N94.057.4-15.1915.19123.22134.219578.0424109.637697.553137.0473顶M21.8254.898-93.4993.4933.047234.26379-73.9266120.5326-92.4082150.6658N217.3226.95-58.158.1298.514319.793161.1392281.9872201.424352.484底M-16.13-4.2576.49-76.49-25.306-25.940562.0248-97.074477.531-121.343N230.5226.95-58.158.1314.354337.613173.8112294.6592217.264368.3242顶M21.8254.898-124.13124.1333.047234.26379-105.792152.3982-132.24190.4978N353.7946.5-122.96122.96489.648523.1865234.08489.8368292.6612.296底M-18.6-4.62101.56-101.56-28.788-29.637685.5488-125.696106.936-157.12N366.9946.5-122.96122.96505.488541.0065246.752502.5088308.44628.1361顶M19.264.018-100.12100.1228.737229.93864-83.7066124.543-104.633155.6788N489.8865.95-196.3196.3680.186725.969297.7888706.0928372.236882.616底M-16.59-8.2233.62-233.62-31.388-30.4325223.1024-262.827278.878-328.534N506.0865.95-196.3196.3699.626747.839313.3408721.6448391.676902.056-15- 表3-20(b)中柱内力组合表层号截面内力恒载SGK活载SQK左震SEK右震SEK1.2SGK+1.4SQK1.35SGK+0.7×1.4SQKγre（1.2（SGK+0.5SQK）+1.3SEK）1.2（SGK+0.5SQK）+1.3SEK左震右震左震右震4顶M4.390.621-53.5853.586.13746.53508-51.210760.23568-64.013475.2946N85.8612.47-15.8715.87120.49128.131671.9064104.91689.883131.145底M-12.31-2.7761.89-61.89-18.65-19.333151.2184-77.512864.023-96.891N99.0612.47-15.8715.87136.33145.951684.5784117.588105.723146.9853顶M5.011.514-100.43-100.438.13168.24722-98.9109-98.9109-123.639-123.639N241.0841.67-63.9763.97347.634366.2946184.9096317.9672231.137397.459底M-12.31-2.77116.02-116.02-18.65-19.3331107.5136-133.808134.392-167.26N254.2841.67-63.9763.97363.474384.1146197.5816330.6392246.977413.2992顶M5.011.514-133.35133.358.13168.24722-133.148144.2203-166.435180.2754N396.370.87-137.86137.86574.778604.4576271.0912557.84338.864697.3底M-13.16-2.97154.04-154.04-19.95-20.6766146.1424-174.261182.678-217.826N409.570.87-137.86137.86590.618622.2776283.7632570.512354.704713.141顶M2.260.894-169.92169.923.96363.92712-174.118179.3155-217.648224.1444N551.9100.17-233.85233.85802.518843.2316334.7016821.1096418.3771026.387底M-2.42-2.77315.57-315.57-6.782-5.9816324.54-331.846405.675-414.807N568.1100.17-233.85233.85821.958865.1016350.2536836.6616437.8171045.827注:1.表中剪力以绕柱端顺时针,单位为kN2.横载和活载的剪力分别由图3-14（a）、（b）的柱上下端弯矩之和除以柱高得到的。-15- 3.10梁截面设计3.10.1梁正截面受弯承载力计算材料强度：选用C30混凝土（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2),选用HRB335级钢筋（fy=300N/mm2)和HPB235级钢筋（fy=210N/mm2）这里仅以第一层跨梁为例，说明计算方法和过程，其他层梁的配筋计算结果见表3-23.从表3-21中，挑出第一层跨梁跨间及支座截面的最不利组合内力，即：跨间截面M=184.086kN·m支座截面M右=-287.86kN·mM左=-215.89kN·mV右=207.858kNV左=220.28kN计算时，当梁下部受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时按矩形截面设计。先计算跨间弯矩，因为梁板现浇，故跨间按T形截面计算。考虑翼缘计算宽度bf的取值分三种情况：（1)按跨度考虑：bf=L/3=7200/3=2400mm（2)按梁间净距考虑：bf=b+sn=300+(7200-250)=7700mm（3)按翼缘厚度考虑：h0=700-35=665mmHf/h0=100/665=0.15>0.1,此种情况不起控制作用。故bf取前两种情况中的较小值为2400mm。由于:属于第一类T形截面可以-15- 配322(As=1140mm2)>0.25%将跨间截面的3B22全部伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（），据此计算支座上部纵向受拉钢筋的数量。支座M=-287.864kN·m说明富裕且达不到屈服，可近似取：实取325(AS=1847mm2）支座M=-215.89kN·m实取3B25(AS=1473mm2）其余结果见表3-21.表3-21框架梁纵向钢筋计算表层次截面±MMAXξ(㎜2)AS(㎜2)实配钢筋ASρ(%)1支座右-287.8640.03911401523328(AS=1847)0.750.9左-215.890.03911401473325(AS=1473)0.770.77跨间184.090.012913322(AS=1140)1支座右146.170.023603774220(AS=941）0.820.74-15- 跨间99.9440.022488316(AS=603)0.32支座右-287.8640.03911401523328(AS=1847)0.750.9左-229.370.00711401214325(AS=1473)0.70.9跨间194.2980.012913322(AS=1140)0.57支座右-80.310.017603425316(AS=603)0.7040.3跨间100.1760.023511316(AS=603)0.33支座右398.020.111402005320+22(AS=2081)0.571左-214.680.00711401136322(AS=1140)1.0030.57跨间194.2980.012913322(AS=1140)0.57支座右770.019603425322(AS=603)1.480.3跨间100.1760.023511316(AS=603)0.34支座右-345.990.06911401830320+22(AS=2081)0.621左-114.770.0531140607318(AS=763)1.880.38跨间193.7580.012913322(AS=1140)1支座右-70.510.019603373316(AS=603)1.60.3跨间100.1760.023511316(AS=603)0.35支座右2500.1111401323325(AS=1473)0.860.74左-141.750.0391140750318(AS=763）1.520.74跨间100.1760.023511316(AS=603)0.57支座右-70.510.019603373316(AS=603)1.60.3跨间100.1760.023511316(AS=603)0.36支座右-106.860.0581140911.5322(AS=1140)1.250.57左-115.7730.0531140613318(AS=763)1.860.38跨间172.270.11913322(AS=1140)0.57支座右-69.4330.023603367.4316(AS=603）1.640.3跨间102.350.023513.3316(AS=603）0.33.10.2梁的斜截面受剪承载力计算为了防止梁在弯曲屈服之前发生剪切破坏，截面设计根据《抗震规范》要求，需对梁端剪力按如下公式进行调整。-15- (3-6)式中：为梁端剪力增大系数，本框架取1.1为梁的净跨、分别为梁左、右顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值，由梁的内力组合表3-21可以查得。为梁在重力荷载代表值作用下按简支梁分析的梁端剪力设计值(3-7)下面以第一层跨为例说明计算过程，其余梁的计算均相同，计算结果见表3-22。顺时针方向：逆时针方向：计算时，取顺时针或逆时针方向中的较大值将调整后剪力与原来剪力进行比较，取大值，即表3-22梁端剪力调整-15- 层次梁左震右震Ln实取V628.157-107.41-106.8641.716.7374.63404.34-34.45-34.45-49.25-49.251.64.2171.935130.8-141.75250-5.466.7433.5488.01-29.86-29.86-60.57-60.571.63.4686.744235.83-178.83-345.9931.626.7433.5516.43-21.5-21.5-68.93-68.931.63.4698.243332.99-214.68-443.1567.476.7433.5543.03-13.43-13.43-76.99-76.991.63.46109.322400.26-229.37-510.4182.166.7433.5559.43-10.11-10.11-80.31-80.311.63.46113.891429.88-215.89-526.6464.896.7433.5562.6560.3960.39-146.17-146.171.63.46204.44-15- 框架梁其受剪截面应符合下列条件：（1）当(3-8)（2）当(3-9)式中：为混凝土强度影响系数，本设计混凝土用C30，所以取由于，所以按第一种情况验算即：故截面尺寸满足要求。箍筋计算：箍筋选用HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），则：加密区：选用68@100（满足）非加密区：选用68@200（满足）按《混凝土规范》要求，梁端箍筋加密区长度取MAX(500,1.5hb），由此梁端箍筋加密区长度取为1000mm.非加密区配筋率：（满足）其他梁箍筋计算情况见表3-23.表3-23梁箍筋计算表层次截面V0.25βcfcbh0实配钢筋（Asv/s)梁的配筋率（ρsv%)最小配筋率（ρsv，min%)梁端加密区非加密区-15- 1右左562.65713.212.086Ф8@100(3.01)6Ф8@200(1.51)0.50.16右204.44713.210.036Ф8@100(3.01)0.30.162右左559.43713.212.066Ф8@100(3.01)6Ф8@200(1.51)0.50.16右113.89713.210.156Ф8@100(3.01)0.30.163右左543.03713.212.056Ф8@100(3.01)6Ф8@200(1.51)0.50.16右109.32713.210.206Ф8@100(3.01)0.30.164右左516.43713.212.026Ф8@100(3.01)6Ф8@200(1.51)0.50.16右98.24713.210.456Ф8@100(3.01)0.30.165右左488.01713.211.656Ф8@100(3.01)6Ф8@200(1.51)0.50.16右86.74713.210.606Ф8@100(3.01)0.30.166右左404.34713.211.176Ф8@100(3.01)6Ф8@200(1.51)0.50.16右71.93713.210.206Ф8@100(3.01)0.30.163.11柱截面设计本次设计柱的尺寸为500mm500mm，混凝土选用C30，钢筋选用HRB400级（）3.11.1柱的剪跨比和轴压比验算表3-24给出了框架各层柱子的剪跨比和轴压比计算结果。由此可见，各柱的承载力和轴压比均满足要求。表3-24柱的剪跨比和轴压比验算-15- 柱子层次b(mm)h0(mm)fc(N/mm2)Mc(kN·m)Vc(kN)N(kN)边柱650046514.3155.4987.64184.613.860.056550046514.3214.04128.86429.853.610.065450046514.3268.48170.03700.383.660.082350046514.3316.58201.26995.543.420.096250046514.3350.72225.261305.793.380.107150046514.3333.99188.181626.5583.860.102中柱650046514.3177.2346.019198.518.370.054550046514.399.5954.29442.323.990.031450046514.3121.6771.16588.723.720.037350046514.3129.6784.93953.203.310.039250046514.3150.2294.281222.6743.460.046150046514.3186.99129.811591.603.130.057据表中计算结果，柱子剪跨比均大于2，轴压比均小于0.9。满足要求3.11.2框架柱正截面承载力计算在框架结构的设计中，为了体现强柱弱梁的原则。《抗震规范》规定，对一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层、柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端弯矩设计值应满足下式要求：(3-10)由于柱轴压比都小于0.15，所以不需要调整3.11.3柱正截面配筋计算-15- ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大者，即MAX[20,500/30]，故取ea=20mm。以第一层中柱为例：N=1244.78kNM=149.6kN·m计算过程如下：因为，故应考虑偏心距增大系数η。又因为，则：采用对称配筋，则：为大偏压情况，则：按最小配筋率配筋有：具体柱子的配筋情况见表3-25.-15- 表3-25框架柱纵向钢筋计算表柱层次M/N(KN.m/KN)(mm)(mm)ζ(ζb=0.51)(mm2)实配面积边柱6124.39/128.0633005004650.039<04φ18（1017）106.53/147.6933005004650.045<04φ18（1017）5171.23/324.1433005004650.099<04φ18（1017）168.95/343.8833005004650.105<04φ18（1017）4214.79/540.5633005004650.164<04φ18（1017）234.11/560.333005004650.170<04φ18（1017）3253.27/77633005004650.236<04φ18（1017）278.55/796.4333005004650.242<04φ18（1017）2280.58/1024.9533005004650.312<04φ18（1017）313.25/1044.9533005004650.318<04φ18（1017）1267.19/1272.7547505004650.387<04φ18（1017）518.2/696.3347505004650.212<04φ18（1017）中柱6141.78/124.1433005004650.038<04φ18（1017）34.95/143.7633005004650.044<04φ18（1017）579.66/334.1133005004650.102<04φ18（1017）63.66/353.8633005004650.108<04φ18（1017）497.34/530.8633005004650.161<04φ18（1017）90.53/550.3433005004650.167<04φ18（1017）-15- 3103.49/742.8133005004650.226<04φ18（1017）106.89/762.5633005004650.23<04φ18（1017）2120.18/958.3933005004650.29<04φ18（1017）129.56/978.1433005004650.297<04φ18（1017）1149.6/1244.7847505004650.488920.564φ18（1017）343.67/1273.2847505004650.387914.0864φ18（1017）①当表中<0时,按最小配筋率配筋,同时考虑构造要求.-15- 3.11.4框架柱斜截面受剪承载力计算根据规范需要对柱端剪力按下面公式进行调整。调整结果见表3-26.三级抗震等级ηvc取1.3。表3-26柱端剪力调整位置Mc上Mc下VγreV六层边柱155.49133.16113.7196.65五层边柱214.04211.19167.51142.38四层边柱268.48292.63221.04187.88三层边柱316.58348.18261.88222.59二层边柱350.72391.57292.13248.31一层边柱33.99561.56162.99138.54六层中柱177.2343.6987.0373.97五层中柱99.5979.5970.5960.001四层中柱121.67113.1792.5178.63三层中柱129.36133.61103.5988.05二层中柱150.22161.96122.98104.43一层中柱186.99429.59242.89206.46下面以第一层边柱为例计算柱的箍筋配置。由《抗震规范》框架柱斜截面受剪承载力应按下式计算：(3-12)式中：λ---偏心受压构件计算截面的剪跨比。当λ<1时取1.0；当λ>3时取3.0。-15- N---与剪力设计值V相应得轴向力设计值。当N>0.3fcA时，取N=0.3fcA，A为构件截面面积。查表3-26，所以取λ=3.0N=1359.33kN>0.3fcA=0.3×14.3×500×500/1000=1072.5kN所以取N=1072.5KN，则柱端加密区的箍筋选用4肢A8@100由框架柱剪跨比和轴压比验算表查得=0.102，根据《混凝土规范》查得柱箍筋加密区的箍筋最小配筋特征值=0.12，则最小体积配筋率为：=0.12×14.3/210=0.82%=4×50.3×(450+450)/450×450×100=0.89%满足要求。柱加密区长度查混凝土规范11.4.12和11.4.14，底层柱下部取1230mm上部取1300mm.故加密区箍筋取4Ф8@100，非加密区取4Ф8@200。见表3-27-15- 表3-27各层柱箍筋计算结果见表柱层次V加密区实配箍筋非加密区实配箍筋边柱6113.7196.65657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠2005167.51142.38657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠2004221.04187.88657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠2003261.88222.59657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠2002292.13248.31657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠2001162.99138.54657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠200中柱687.0373.97657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠200570.5960.01657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠200492.5178.63657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠2003103.5988.05657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠2002122.98104.43657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠2001242.89206.46657.8<04φ8＠100(0.89)4φ8＠200注：本框架的抗震等级的三级，根据《抗震规范》第6.2.15条的规定，三级框架节点核心区可不进行抗震验算，但应符合抗震构造措施的要求，故本框架所有节点均按照抗震构造要求施工。-15- 3.12楼板设计3.12.1楼板结构平面布置本框架楼板采用钢筋混凝土双向板，板厚楼盖为120㎜，其它层为100㎜，混凝土等级的C30，钢筋选用HPB235级，主梁截面尺寸为250㎜×500㎜。3.12.2板的设计取轴④-⑥之间的楼板为例说明板的设计过程，板由主梁和次梁分为各区格，各区格长边与短边比都等于2，属双向板，按弹性理论设计。-15- （1）荷载统计板的横荷载标准值（参见荷载计算部分）3.22kN/㎡板的活荷载标准值2.0kN/㎡横荷载设计值g=1.2×3.22=3.86kN/㎡活荷载设计值q=1.3×2.0=2.6kN/㎡荷载总设计值g+q=3.86+2.6=6.46kN/㎡(2)计算跨度内跨：边跨：-15- 式中：为轴线间距，b为支座宽度，h为板厚。各区格板的计算跨度见表3-30.（3）弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值，与内跨支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。本设计计算时混凝土的泊桑比取值0.2，支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。根据不同的支撑情况，整个楼盖可分为A、B二种区格板。A区格板计算跨度：=2.1m=3600-300/2+100/2=3.6m横向中间跨区格板：=0.58，由《混凝土结构》中册，建筑工业出版社，附录7查得双向板弯矩系数，所以=0.082+0.513=1.59kN.m=0.55kN.m=-2.282kN.m=-1.627kN.mB区格板计算跨度=3.6m=7200-300/2+100/2=7.1m横向中间跨区格板：=0.507，由《混凝土结构》中册，建筑工业出版社，附录7查得双向板弯矩系数，所以-15- =4.39kN.m=1.172kN.m=-6.924kN.m=-4.77kN.m对边区格板的简支边，取或=0，各区格板分别算得的弯矩值列于表3-28表3-28按弹性理论计算的弯矩值区格项目AB（m）2.13.6（m）3.57.10.580.5071.594.390.550.172-2.282-6.924-2.2820-1.627-1.627-4.77-4.77（4）截面设计-15- 截面有效高度：假定选用φ8钢筋，则方向跨中截面的=101mm，纵向=93mm，支座截面=101mm。截面设计用的弯矩：该楼盖与梁整体浇注，故弯矩设计值除A与支座外均应折减20%，为了便于计算，近似取=0.95，(3-28)截面配筋计算结果及实配钢筋列于表3-29表3-29按弹性理论设计的截面配筋项目截面(mm)（kN.m）(mm2)配筋有(mm2)跨中A区格方向1011.590.8=1.27263.128φ8@200251.5方向930.550.8=0.4423.72φ8@200251.5B区格方向1014.390.8=3.512174.29φ8@200251.5方向931.1720.8=0.9450.66φ8@200251.5支座A-A101-4.770.8=-3.816189.38φ8@200251.5A-B101-6.9240.8274..9φ8@150335.0B-B101-4.77236.73φ8@200251.53.13楼梯设计3.13.1楼梯形式、尺寸确定采用双跑板式楼梯，层高3.3米，踏步尺寸采用150㎜×300㎜，每层共26步，开间为3米。楼梯计算简图如下：-15- 3.13.2楼梯板设计采用C30混凝土(N/mm,N/mm)，板采用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋。板厚为=~132~110mm，取=130mm，则=130－20=110mm板倾斜角为，0.848。（1）荷载计算，取1米板宽计算：恒荷载计算扶手栏杆0.2kN/m三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88kN/m混凝土斜板重0.13×25/0.894=3.64kN/m-15- 水磨石面层和粉刷层重水磨石面层0.65kN/㎡20㎜厚1：1水泥粗砂打底0.02×20=0.4kN/㎡总重1.0×(0.3+0.15)×1.05/0.3=1.57kN/㎡15㎜厚纸筋石灰抹底1.0×0.015×16/0.894=0.268kN/㎡恒载标准值：恒载设计值：活荷载计算qd=1.4×2.5=3.5kN/m总荷载设计值pd=gd+qd=9.07+3.5=12.57kN/m（1）截面配筋计算板水平计算跨度弯矩设计值计算可以实配钢筋φ10@100，分布筋每级踏步1根φ8@260。3.13.3平台板设计设平台板厚120mm，取1m宽板带计算，平台梁截面为250×300mm。（1）荷载计算恒荷载：平台板自重1.0×0.12×25=3.0kN/m水磨石面层1.0×0.65=0.65kN/m15㎜厚纸筋石灰抹底1.0×0.015×16=0.24kN/m-15- 恒荷载标准值恒荷载设计值活荷载设计值总荷载设计值截面设计板的计算跨度1.86m板跨中弯矩kN.m0.99mm实配钢筋φ8＠200251mm。（1）荷载计算梁自重设计值1.2×[0.25×（0.3-0.12）×25+0.02×（0.3-0.12）×16]=1.58kN/m平台板传来荷载8.19×1.5/2=6.14kN/m梯段板传来荷载12.57×3.3/2=20.74kN/m总荷载设计值（2）截面配筋计算计算跨度-15- 弯矩设计值剪力设计值正截面受弯承载力计算（考虑平台梁与平台板整浇，梁截面按倒L梁计算）翼缘计算宽度取下列两式中的较小值经计算取梁截面有效高度由判断截面属于第一类T形截面可以实配3B14斜截面受剪承载力计算：梁截面尺寸验算:由于所以验算公式如下：截面尺寸满足要求。由于-15- 所以截面受剪承载力只需按照构造要求配筋，取A8@150。3.14基础设计取一榀框架KJ-E柱下基础为例说明计算过程3.14.1边柱基础J-2设计（1）基础选型基础的选择需要综合考虑荷载、工程地质条件、周围相邻建筑物等多方面的因素。本设计综合考虑，采用柱下独立基础。（2）基础底面尺寸本设计考虑地震影响，选用一下两种竖向荷载标准组合。1.0横载+1.0活载即1.0横载+0.5活载+地震即按照《建筑物地基基础设计规范》的规定，需要对地基持力层土壤的承载力标准值进行修正后作为承载力设计值，先只进行深度修正：则式中：为地基承载力特征值为基础埋深的地基承载力修正系数为基础顶面以上埋深范围内土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度。为基础埋深，小于0.5时取0.5。-15- 根据设计任务书的要求，地质条件在地基上层为素填土，厚1.5m，重度γ1=16kN/m3,承载力特征值fak=100Kpa，下层为粉质粘土，重度γ2=18kN/m3,承载力特征值fak=200KPa。因此，可以暂定基础埋深为1.5m。查表得=1.5。由于本设计考虑水平地震力的影响，而150KPa