钢筋混凝土框架结构毕业设计论文~~参考.doc

'毕业设计 目录摘要（中文）摘要（英文）第一部分设计任务书-------------------------------------------------------------------------------------11设计题目----------------------------------------------------------------------------------------------------12设计目的及要求-------------------------------------------------------------------------------------------13建筑功能及要求-------------------------------------------------------------------------------------------13.1建筑功能要求-----------------------------------------------------------------------------------------13.2建筑等级-----------------------------------------------------------------------------------------------13.3规划及设计思路--------------------------------------------------------------------------------------14设计容图纸及归档要求-------------------------------------------------------------------------------24.1建筑部分-----------------------------------------------------------------------------------------------24.2结构部分-----------------------------------------------------------------------------------------------24.3图面要求------------------------------------------------------------------------------------------------2第二部分结构设计说明----------------------------------------------------------------------------------31设计的条件及基本容----------------------------------------------------------------------------------31.1设计基本条件------------------------------------------------------------------------------------------31.1.1气象条件---------------------------------------------------------------------------------------31.1.2抗震设防---------------------------------------------------------------------------------------31.1.3地基土承载力----------------------------------------------------------------------------------31.1.4其它条件----------------------------------------------------------------------------------------31.1.5钢筋混凝土-------------------------------------------------------------------------------------31.2建筑结构设计的基本容---------------------------------------------------------------------------32结构类型------------------------------------------------------------------------------------------------------42.1设计方案-------------------------------------------------------------------------------------------------42.2柱网布置图----------------------------------------------------------------------------------------------53框架结构力计算------------------------------------------------------------------------------------------63.1梁柱截面，梁跨度及柱高确定----------------------------------------------------------------------63.1.1初估截面尺寸-------------------------------------------------------------------------------------63.2荷载计算-------------------------------------------------------------------------------------------------93.2.1屋面及楼面的永久荷载标准值---------------------------------------------------------------93.2.2屋面及楼面的可变荷载标准值--------------------------------------------------------------93.3梁柱自重计算------------------------------------------------------------------------------------------93.4计算重力荷载代表值--------------------------------------------------------------------------------103.4.1顶层的重力荷载代表值----------------------------------------------------------------------103.4.2其它层的重力荷载代表值-------------------------------------------------------------------113.5横向框架侧翼刚度计算-----------------------------------------------------------------------------113.5.1计算梁柱的线刚度---------------------------------------------------------------------------113.6横向水平地震作用下的框架结构的力计算和侧移计算-----------------------------------143.6.1横向自震周期的计算-------------------------------------------------------------------------143.6.2水平地震作用下及楼层地震剪力的计算-------------------------------------------------153.6.3水平地震作用下的位移验算----------------------------------------------------------------163.6.4水平地震作用下框架结构力和侧移计算----------------------------------------------173.7竖向荷载作用下横向框架结构的力计算---------------------------------------------------233.7.1计算单元的选择和确定---------------------------------------------------------------------233.7.2荷载计算----------------------------------------------------------------------------------------243.7.3恒载力计算----------------------------------------------------------------------------------273.7.4活载力计算----------------------------------------------------------------------------------273.7.5分层法计算竖向荷载作用下的框架力-------------------------------------------------28 3.7.6梁端剪力和柱轴力计算----------------------------------------------------------------------353.7.7框架梁跨中弯矩计算--------------------------------------------------------------------------384框架力组合--------------------------------------------------------------------------------------------404.1结构抗震等级-----------------------------------------------------------------------------------------404.2框架梁力组合--------------------------------------------------------------------------------------404.3框架柱力组合--------------------------------------------------------------------------------------41梁力组合表-----------------------------------------------------------------------------------------42柱力组合表-----------------------------------------------------------------------------------------485框架梁、柱截面设计-------------------------------------------------------------------------------------535.1梁截面设计---------------------------------------------------------------------------------------------535.1.1梁正截面受弯承载力计算----------------------------------------------------------------------535.1.2梁斜截面受剪承载力计算-----------------------------------------------------------------------565.2柱截面的设计------------------------------------------------------------------------------------------565.2.1柱正截面受弯承载力计算----------------------------------------------------------------------565.2.2柱斜截面受剪承载力计算----------------------------------------------------------------------595.3节点设计------------------------------------------------------------------------------------------------616现浇板设计-------------------------------------------------------------------------------------------------617楼梯设计----------------------------------------------------------------------------------------------------637.1楼梯梯段板设计---------------------------------------------------------------------------------------647.1.1荷载计算-------------------------------------------------------------------------------------------647.1.2平台设计-------------------------------------------------------------------------------------------667.1.3平台梁计算----------------------------------------------------------------------------------------667.2荷载计算-------------------------------------------------------------------------------------------------668基础设计---------------------------------------------------------------------------------------------------688.1基础选型及埋深---------------------------------------------------------------------------------------688.2选取力（取一层边柱）--------------------------------------------------------------------------688.3地基承载力验算698.3.1基础底边应力验算-------------------------------------------------------------------------------698.4基础抗冲切验算（取设计值）698.5柱与基础交接处受冲切承载力验算698.6基础底面配筋计算------------------------------------------------------------------------------71 毕业设计中文摘要摘要本设计为某大学公共教学楼设计。本建筑为六层，建筑层高为3.6m。采用全现浇钢筋混凝土框架结构，基础场地类别为Ⅲ类，按七度设防进行结构抗震设计。“建筑设计”，主要针对设计初期的几个建筑方案从各个方面对他们进行比较，并最终选择方案，确定了其具体建筑构造，做法和材料。结构设计密切联系建筑设计，以现行的有关规为依据，主要包括结构选型及结构布置、确定计算简图及计算单元、荷载计算、侧移控制、力组合、构件设计、楼梯设计、楼梯设计、基础设计等容。本工程采用钢筋混凝土结构框架结构体系（横向承重），选择了有代表性的一榀框架进行计算。对于竖向荷载作用采用分层力矩分配法，水平荷载作用采用D值法。设计计算整个过程中综合考虑了技术经济指标和施工工业化的要求。关键词：结构设计荷载设计 毕业设计中文摘要ABSTRACTThedesignforteachingbuildingofThisbuildingissixfloors,thebuildingheightis3.6m.Thecast-in-placereinforcedconcreteframestructure,foundationsitefortheclassIII,forseismicdesignoffortificationbysevendegrees."Architecturaldesign",mainlyforseveralarchitecturalschemedesignstagefromtheaspectsoftheircomparison,andtheprogramwasselected,theconcretebuildingstructureisdetermined,practicesandmaterials.Structuredesignofclosetieswiththearchitecturaldesign,whichisbasedoncurrentrelevantcodes,includingthestructureselectionandstructuralarrangement,calculationdiagramandcalculatingunit,loadcalculation,lateralcontrol,internalforcecombination,componentdesign,stairdesign,stairdesign,foundationdesignetc..Reinforcedconcreteframewasadoptedintheproject(transversebearing),selectarepresentativeframeiscalculated.Verticalloadfunctionadoptshierarchicalmomentdistributionmethod,horizontalloadwiththeDvaluemethod.Designandcalculationofthewholeprocessconsideringthetechnicalandeconomicindexesandconstructionindustrializationrequirements.Keywords:StructuraldesignLoadcalculation 第一部分设计任务书1设计题目设计题目：《某大学公共教学楼设计》2设计目的及要求设计目的：（1）巩固、加深已学过的基础和专业知识，提高综合运用基础和专业知识的能力；（2）熟悉土木工程专业钢筋混凝土结构设计的程序和方法、了解我国有关土木工程建筑的方针和政策，了解工程建设的基本程序；（3）熟悉土木工程专业的有关规和标准；（4）针对要解决的问题，学习和熟悉如何搜集国、外资料，了解国外的现状和水平，吸取先进的设计方法；（5）学习调查研究的方法，深入实际了解已有的设计所存在的问题，在设计中克服这些不足，改进设计方案；（6）了解工程的常用做法，增强工程意识，提高工程实践能力。具体要求：坚持“适用、安全、经济、美观”的设计原则培养绘图施工的能力，图纸不仅达到数量要求，而且要确保质量、建筑功能及要求。3建筑功能及要求拟建某大学公共教学楼为永久建筑，建筑层数6层，工程总面积5400㎡，高21.6m，结构形式采用钢筋混凝土框架结构。3.1建筑功能要求指导思想：坚持以人为本，在功能和结构上分区合理，依据教学楼规模、类型、等级标准，根据基地的环境条件及功能要求，进行平面组合、空间设计。在整个设计中突出教学楼的特色，体现均质、优美、简单、有序的建筑特点。3.2建筑等级耐久等级II级，耐火等级2级。3.3规划及设计思路 在分析、研究所给设计任务特点的基础上，结合其实际功能，完成建筑施工图设计。要求合理确定平面柱网尺寸、布置房间、确定楼梯数量、位置及形式；满足室采光、通风要求；确定合理层高，楼（地）面、屋面、墙身工程做法；建筑风格、造型应富有创意，有时代感。绘制建筑物的平面图、立面图、剖面图、楼梯施工图和其他部分结构详图。4设计容图纸及归档要求4.1建筑部分按照建施1、建施2……排序，设计的建筑施工图有：总平面图1:200建筑平面图（包括首层、标准层、顶层）1:100立面图（2～4个）1:100剖面图（通过门窗或较复杂部位剖切）1:100设计说明书（材料做法表、门窗数量表）4.2结构部分按照:结施1、结施2……排序，设计的结构施工图有：基础平面、剖面图平面结构布置图梁板配筋图柱配筋图4.3图面要求图纸可用计算机绘制，也要有手工绘制。布局匀称、图面整洁、线条圆滑、符号正确、符合《建筑制图标准》、尺寸完善。计算正确、说明清楚、词语简练、用词恰当、字迹工整。 第二部分结构设计说明1设计的基本条件和容1.1设计基本条件本次设计的任务是在科技大学建设公共教学楼。建筑地点：市建筑面积：4500～5500㎡层数：6层办公室建筑：（1）电脑机房2间，配电室1间，资料室1间；（2）小会议室2间，40㎡，办公室若干间60㎡，实验室4间，100㎡；（3）小教室若干间约60㎡，电教室若干间，100㎡，阶梯大教室2间，约150㎡；（4）每层设男女卫生间各1间，教师休息室1间，20㎡，储藏室1间，20—30㎡；（5）其他房间可根据情况自行设计。1.1.1气象条件1、年平均最低温度7.8℃。2、常年主导风向：东北-西南风；基本风压0.35kN/㎡，基本雪压0.3kN/㎡。3、最大冻土深度：0.55m。1.1.2抗震设防按7级抗震，第一组，设计基本地震加速度为0.10g;场地类型为Ⅱ类场地。1.1.3地基土承载力基本不考虑地基土变形验算，建筑场地持力层属粉质粘土，地基承载力特征值130kN/㎡。建筑场地的主导风向所在地气象资料得到。稳定地下水埋深15.5m，属潜水类型，对混凝土结构不具腐蚀性。地基处理及基础方案：根据场地岩土工程和建筑荷载特点，建议本工程采用天然地基。1.1.4钢筋混凝土梁板混凝土采用C35混凝土，纵筋采用Ⅲ级钢筋，箍筋采用Ⅰ级钢筋。1.2建筑结构设计的基本容 结构计算书包括结构布置，设计依据及步骤和主要计算的过程及计算结果，计算简图，即如下容：（1）地震作用计算；（2）框架力分析，箍筋计算（取一榀）；（3）基础设计计算；（4）板、楼梯的设计计算。其他构件计算视设计情况而定。2结构类型2.1设计方案本建筑设计方案采用框架结构。梁、板、柱、楼面均采用现浇型混凝土。2.2柱网布置及一榀框架图柱网布置图3框架结构力计算3.1梁柱截面，梁跨度及柱高确定3.1.1初估截面尺寸a.边跨横梁L=8000mm为满足承载力、刚度及延性要求截面高度取1/15～1/10的跨度，即：h=8000×(1/15～1/10)=533～800mm取600mm梁截面宽度一般取1/3～1/2梁高，同时不宜小于250mmb=600×(1/3～1/2)=200～300取50的模数，可取300mmb.中跨横梁l=3000mm为满足承载力、刚度及延性要求界面高度取1/15～1/10的跨度，即：h=3000×(1/15～1/10)=200～300mm为了使梁的洁面尺寸尽量一致，取h=600mm梁截面宽度一般取1/3～1/2梁高，同时不宜小于250mmb=600×(1/3～1/2)=200～300mm 可以看出，按1/3～1/2梁高取值时，中跨横梁的宽度太小。由于主柱的面尺寸一般在600左右，则梁宽取300mm。c.纵梁对于l=10000mm的纵梁为满足承载力、刚度及延性要求截面高度取1/15～1/10的跨度，即：h=10000×(1/15～1/10)=667～1000mm取，800mm梁截面宽度一般取1/3～1/2梁高，同时不宜小于250mmb=800×(1/3～1/2)=267～400mm取300mm。d.次梁l=8000mm为满足承载力、刚度及延性要求界面高度取1/15～1/10的跨度，即：h=8000×(1/15～1/10)=533～800mm取h=600mm梁截面宽度一般取1/3～1/2梁高，同时不宜小于250mmb=600×(1/3～1/2)=267～400mm取50的模数，可取300m由此估算出的截面尺寸见下表。梁截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级层次混凝土强度横梁（b×h）纵梁(b×h)次梁（b×h）AB跨BC跨CD跨1~6C35300×600300×600300×600300×800300×600e.柱的截面尺寸的初步确定框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比值按下列公式估算：式中N—为柱的组合轴压比的设计值F—为按简支状态计算的负载面积—为折算在单位建筑面积的重力荷载代表值，可根据实际计算，也可近似取12至15，本设计取14kN/㎡β—为考虑地震作用组合后柱轴力增大系数，边柱取1.3，不等跨柱取1.25，等跨柱取1.2n—为验算截面以上楼层层数 —为柱截面面积—为混凝土轴心抗压强度设计值—为框架轴压比限制，《建筑抗震规》中规定一级、二级和三级抗震等级，分别取0.7、0.8、0.9。由于是六层框架结构，抗震等级为三级，所以n=6和=0.9。边柱及中柱的负载面积分别为100.0×4.0㎡和10.0×5.5㎡得边柱=290619中柱=364232如果取柱截面为正方形，则边柱和中柱的截面高度分别为539×539和588×588。柱截面高度不宜小于400，宽度不宜小于350。根据上述计算结果并综合其它如侧移、承载力、经济等因素，本设计柱截面取值如下：1～6层600×600f.板的截面尺寸初步设计板厚mm根据实际情况和设计要求板厚取：120（1%）柱、板的混凝土强度等级与梁相同为C35混凝土。框架结构计算简图如图。取墙的形心作为框架柱的轴线，同时要求边跨柱的外边面平齐，而中跨柱上下层形心对齐，梁轴线取到板底，一般层柱高度即为层高，取3.6m,由于底层层高为3.6m，外高差为0.45和基础顶部至室外地面0.6m,所以底层为h=3600+450+600=4650mm。 3.2荷载计算3.2.1屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（不上人）30mm厚的C20细石混凝土保护层22×0.03=0.66kN/㎡SBS防水层（改性沥青防水卷材：三毡四油上铺小石子）0.4kN/㎡20mm厚的1:2水泥砂浆找平层20×0.02=0.4kN/㎡100～180mm厚（1%）找坡膨胀珍珠4×（1+0.18）/2=0.56kN/㎡ 120mm厚的钢筋混凝土板25×0.12=3kN/㎡V型轻钢龙骨吊顶0.25kN/㎡合计5.27kN/㎡1～5层边跨及过道楼面：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）0.55kN/㎡现浇120厚的钢筋混凝土楼板25×0.12=3kN/V型轻钢龙骨吊顶0.25kN/㎡合计3.80kN/㎡3.2.2屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/㎡楼面活荷载标准值2.5kN/㎡走廊活荷载标准值2.5kN/㎡屋面雪荷载标准值0.3kN/㎡3.3梁柱自重计算梁、柱重力荷载标准值层次构件（KN/m3）（KN/m）/m1边横梁0.30.60251.054.7257.88512447.082191.87中横梁0.30.6251.054.7253.00685.05纵梁0.30.8251.056.39.91201248.66次梁0.30.6251.054.7258.710411.08柱0.600.60251.1011.64.65281510.321510.322～6柱0.600.60251.1011.63.6281169.281169.28注：1.表中β 为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；n为每层构件根数。2.梁长度取净长；柱长取层高墙体外墙为300mm厚加气混凝土砌块，外墙面贴瓷砖（0.5kN/㎡，包括水泥砂浆打底），墙面20mm厚抹灰（石灰砂浆），则外墙单位墙面重力荷载为：0.5+6.0×0.30+17×0.02=2.64kN/㎡墙为200mm加气混凝土砌块，两侧均厚20mm抹灰，则单位墙面积重力荷载为：6.0×0.20+17×0.02×2=1.88kN/㎡铝塑玻璃门单位面积荷载为0.4kN/㎡；塑钢推拉窗单位面积重力荷载取0.4kN/㎡。3.4计算重力荷载代表值3.4.1顶层的重力荷载代表值=72㎡258.4㎡35.91㎡㎡重力荷载代表值=（屋面恒载）5.31×40×19+（雪载）0.5×0.5×40×19+（纵横梁）2191.87+（半层柱重）1169.28×0.5+（半层墙）0.5×426.09×1.88+(半层外墙)0.5×258.4×2.64+（女儿墙）1.2×（40+40+19+19）×2.64+（门窗）0.5×（72+35.91）×0.4=8122.09kN3.4.2其它层的重力荷载代表值同理可求出四、五层重力荷载代表值为8122.09kN三层重力荷载代表值为9170.25kN二层重力荷载代表值为9189.24kN一层重力荷载代表值为9575.85kN则各层重力荷载代表值见图 各层重力荷载代表值3.5横向框架侧移刚度计算3.5.1计算梁、柱的线刚度梁线刚度计算：梁柱混凝土标号均为C35，。在框架结构中，有现浇楼面和预制楼板但只有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取,对中框架取。横梁线刚度 类别边横梁过道梁柱线刚度层次12-6柱的侧移刚度D计算公式：（3-1）其中为柱侧移刚度修正系数，为梁柱线刚度比，不同情况下，、取值不同。对于一般层：（3-2）(3-3)对于底层：（3-4）（3-5） 具体计算结果下表所示：中框架柱侧移刚度D值（N/mm）层次边柱（6根）中柱（6根）10.580.422.130.634120002-60.450.181.650.45549000边框架柱侧移刚度D值（N/mm）层次边柱（4根）中柱（4根）10.440.391.590.581552002-60.330.141.240.38180800横向框架层间侧移刚度（N/mm）层次123456567200729800729800729800729800729800，该框架为规则框架。3.6横向水平地震作用下的框架的力计算和侧移计算3.6.1横向自振周期的计算运用顶点位移法来计算，对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，基本自振周期可按下式计算：（3—6）式中，—— 计算结构基本自振周期用的结构定点假象位移，即假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值作为水平荷载而算得的结构顶点位移；——结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的这件系数，取0.7；水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按下列公式计算：故先计算结构顶点的假想侧移，计算过程如下表：结构顶点的假想侧移计算层次/KN/KN/(N/mm)/mm/mm68122.098122.0956720014.32246.0558122.0916244.1872980022.26231.7348122.0924366.2772980033.39209.4739170.2533536.5272980045.95176.0829189.3742725.8972980058.54130.1319523.7452249.6372980071.5971.59由此表计算基本周期T1，(s)3.6.2水平地震作用及楼层地震剪力计算该建筑结构高度远小于40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切为主，因此用底部剪力法来计算水平地震作用。首先计算总水平地震作用标准值即底部剪力。（3-7） 式中，----相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；----结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的85%；又场地类别为Ⅱ类，查规得特征周期=0.35s=54667.58kN=×85%=46467.44kN查表得，水平地震影响系数最大值由水平地震影响系数曲线来计算地震作用沿高度分布具有一定的规律性，可假定结构反应相对加速度沿高度变化为底部为零的倒三角形。因为：s所以需要考虑顶部附加水平地震作用得主体结构顶层附加水平地震作用标准值：则质点i的水平地震作用为：式中，、分别为集中质点i、j的荷载代表值；、分别为质点i、j计算高度。具体计算过程如下表，各楼层的地震剪切力按计算，一并列入表中各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次/m/KN/KN•m/KN/KN622.658122.09183965.340.2663271870.091316.18 519.058122.09154725.810.223829.782145.86415.458122.09125486.290.181592.052737.91311.859170.25108667.460.157513.553251.4628.259189.2775811.480.109356.54360814.659523.7444285.390.073238.783846.78各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图（a）水平地震作用分布（b）层间剪力分布3.6.3水平地震作用下的位移验算用D值法来验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按下列公式算：各层的层间弹性位移角，根据《抗震规》，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值。计算过程如下表： 横向水平地震作用下的位移验算层次61316.187298001.8024.6736001/200052145.867298002.9422.8736001/122442737.917298003.7519.9336001/96033251.467298004.4616.1836001/807236087298004.9411.7236001/72913846.785672006.786.7846501/686由此可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，1/686<[1/550]，满足规要求。3.6.4水平地震作用下框架力计算由平面图4号轴线横向框架力计算为例，说明计算方法：框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：柱上、下端弯矩、按下式计算注：为框架柱的标准反弯点高度比。为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。用与值，见《高层建筑结构设计原理》查表3.8。下层线刚度大，向上修正；反之，向下修正。、为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。用与值,见《高层建筑结构设计原理》查表3.8。 式中--上层、下层层高。上层层高大于本层，向上移；反之，向下移。下层层高大于本层，向下移；反之，向上移。为框架柱的反弯点高度比。底层柱需考虑修正值，第二层柱需考虑修正值，其它柱均无修正。框架柱的反弯点高度比计算结果见下表：反弯点高度比层次边柱中柱6m=6,n=6m=6,n=6K=0.45=0.23K=1.65=0.38y=0.23y=0.385m=6,n=5m=6,n=5K=0.45=0.35K=1.65=0.45y=0.35y=0.454m=6,n=4m=6,n=4K=0.45=0.42K=1.65=0.48y=0.42y=0.483m=6,n=3m=6,n=3K=0.45=0.45K=1.65=0.5y=0.45y=0.52m=6,n=2m=6,n=2K=0.45=0.55K=1.65=0.50=1.29=-0.02=1.29=-0.01y=0.53y=0.491m=6,n=1m=6,n=1K=0.58=0.71K=2.13=0.59 =0.77=-0.01=0.77=0y=0.7y=0.59由于结构对称，所以A、B分别与C、D的反弯点高度一致。框架柱端剪力及弯矩计算结果见下表：各层边轴柱端弯矩及剪力计算层次边轴柱63.601366.1872980029.40.450.2324.3481.4953.602145.8672980046.20.450.3551.91108.1243.602737.9172980058.90.450.4289,06122.9833.603251.4672980069.90.450.45113.24138.4023.60360872980077.60.450.53148.06131.3014.653846.78567200108.50.580.7353.17151.57各层C轴柱端弯矩及剪力计算层次中轴柱63.601366.1872980073.151.650.38100.07163.2753.602145.86729800115.261.650.45186,72228.2143.602737.91729800147.061.650.48254.12275.3033.603251.46729800174.651.650.50314.37314.3723.603608729800193.791.650.49341.85355.8014.653846.78567200170.902.130.59468.86325.82注：表中量纲为，的量纲为。梁端弯矩、剪力及柱轴力由下列公式计算： 其中梁的线刚度取表，计算结果见表：表5-7梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N681.4944.61815.70118.66118.663.079.11-15.70-63.415132.4689.69827.77238.59238.593.0159.06-43.77-194.74174.89126.23837.64335.79335.793.0223.86-81.11-380.923227.46155.33847.84413.16413.163.0275.44-128.95-608.522244.54183.11853.46487.06487.063.0324.71-182.41-879.771299.63182.42860.26485.25485.253.0323.50-242.67-1143注： 1）柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力；2）表示M单位为kN·m，V的单位为kN，N的单位为kN，L的单位为m。则水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图如下图所示： 地震作用下框架弯矩图（） 左地震作用下框架梁端剪力及柱轴力图（）3.7竖向荷载作用下横向框架结构的力计算3.7.1计算单元的选择确定取5号轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为8m，如下图3.7.1所示。 由于房间布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元围的其余楼面荷载则通过纵梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，所以在框架节点上还作用有集中力矩。框架横梁自重以及直接作用在横梁上的填充墙体自重则按均布荷载考虑。图3.7.13.7.2荷载计算取5轴框架为计算单元，计算单元宽度为8m，如图所示。由于房间布置有框架梁，故直接传给该框架梁的楼面荷载如图中阴影线所示，计算单元围的其余楼面荷载，则通过纵向框架梁或横向次梁，以集中力颚形式传递给横向框架，作用于各节点上。恒载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：代表横梁自重，均为均布荷载。为房间楼板传给横梁的梯形荷载。分别为边纵梁、中纵 梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、楼板重、梁上填充墙等重力荷载。由于梁柱偏心对计算结果而言没什么影响，对于计算机计算时，计算原理是形成荷载矩阵、刚度矩阵，这些刚度矩阵都是高阶矩阵，所以对于梁柱中线不齐的梁偏心计算，对高阶矩阵的影响可以忽略。柱与轴线偏心，对于梁而言仅仅是计算跨度的微弱变化。虽然，计算跨度与弯矩成二次方关心，但由于变化微小，所以在手算过程里可以简化处理，不做偏心计算。各层梁上作用恒载顶层（六层）：恒荷载：集中力、1~5层恒荷载：集中力、 活荷载计算：各层梁上作用活荷载六层15层将以上计算结汇总，见下表：横向框架恒载层次/(KN/m)/(KN/m)/(KN/m)/KN/KN64.7254.72536.93170.17228.921～54.7254.72513.22228.92231.61 横向框架活载层次/(KN/m)/KN/KN61.74（0.63）13.44（4.23）20.94(8.13)1～511.1467.19104.69注：表中括号数值对应于屋面雪荷载作用情况。3.7.3恒载力计算该设计因结构和荷载均匀对称，故取对称轴一侧的框架为计算对象，中间跨梁取为竖向滑动支座。用弯矩二次分配法计算杆端弯矩，首先计算杆件固端弯矩，其次计算杆端弯矩分配系数。由于计算简图中的中间跨梁跨长为原长的一半，故其线刚度应取前面计算的一倍。（1）对于第6层边横梁：中横梁：（2）对于第1-5层边横梁：中横梁： 3.7.4活载力计算第6层边横梁：1-5层边横梁：3.7.5分层法计算竖向荷载作用下的框架力分层法的基本假定：（1）梁上荷载仅在该梁上及与其相连的上下层柱上产生力，在其他层梁及柱上产生的力可忽略不计；（2）竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可忽略不计。梁端柱端弯矩采用力矩分配法计算，计算要点为：（1）除底层柱外的其余各层柱的相对线刚度乘以0.9,；（2）用弯矩分配法计算传递弯矩时，上层柱间的传递系数取为1/3，其他杆件的传递系数仍为1/2；（3）分别对各个分层进行力矩分配计算，并叠加得到最终计算结果后，若节点出现的不平衡弯矩较小（小于10%），直接按叠加成果进行下一步计算，否则需要再分配一次，修正原杆端弯矩，得到最终计算结果。一般情况下，分层法用于计算强柱弱梁型的对称框架结构时，误差较小，精度较高。框架的线刚度参照下图 框架修正后的线刚度（）恒载作用该横向框架为对称结构，且承受对称荷载，故可取一半结构进行计算。将结构分为六层，用力矩分配法经行计算。第六层： 顶层框架力矩分配过程（）二～五层二～五层框架力矩分配过程（） 第一层底层框架力矩分配过程（）活载作用（计算过程同恒载作用）第六层： 顶层框架力矩分配过程（）二～五层二～五层框架力矩分配过程（） 第一层底层框架力矩分配过程（） 恒载作用下弯矩图（） 活载作用下弯矩图（）3.7.6梁端剪力和柱轴力计算梁端剪力：梁上均布荷载引起的剪力：梁端弯矩引起的剪力柱轴力恒载作用下：活载作用下： :梁端剪力:柱顶竖向集中荷载具体计算结果见下表：恒载作用下梁端剪力（KN）层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力DC跨CB跨DC跨CB跨DC跨CB跨VD=-VCVC=-VBVD=VCVC=VBVDVCVC=-VB6132.619.25-5.230127.38-137.849.25590.059.25-1.25088.80-91.309.25490.059.25-1.75088.80-91.309.25390.059.25-1.75088.80-91.309.25290.059.25-1.42088.80-91.309.25190.059.25-2.08087.97-92.139.25恒载作用下柱的轴力（KN）层次D柱C柱6283.15322.573350.65395.525575.28585.69655.28710.484815.35843.84945.68987.7531124.031115.311242.511296.0221340.121369.221538.451584.2811590.881635.451847.261893.29 活载作用下梁端剪力（KN）层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力DC跨CB跨DC跨CB跨DC跨CB跨VD=-VCVC=-VBVD=VCVC=VBVDVCVC=-VB69.120-0.1508.97-9.270541.80-0.30041.5-42.10441.80-0.23041.57-42.050341.80-0.23041.57-42.050241.80-0.36041.44-42.160141.80-0.69041.11-42.490活载作用下柱轴力（KN）层次D柱C柱622.1922.1929.1429.145118.39118.39159.59159.594214.66214.66289.79289.973311.93311.93420.17420.172408.07408.07550.68550.681503.88503.88681.52681.52 3.7.7框架梁跨中弯矩计算本设计中，DC、CB跨框架取跨中为正弯矩控制截面，真实受力情况可能不是跨中正弯矩为最大正弯矩，但这里为统一控制截面，故选跨中为控制截面。在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性力重分布，梁端弯矩需考虑弯矩调幅，通常是降低支座弯矩，以减小支座处的配筋。根据工程经验，对钢筋混凝土现浇式框架，可取调幅系数（仅调整恒载和活载下的梁端弯矩），剪力仍采用原始值。跨间最大正弯矩可近似取跨中的代替，按下式计算：式中--在恒载和活载分别作用下梁左、右端弯矩；--恒载和活载分别作用下梁上的线荷载。若跨中，则。现以第五层为例，DC跨：恒载：，则活载：，则计算过程及结果见表21、22： 表21恒载作用下的梁跨中弯矩楼层梁跨中弯矩DC跨CB跨6121.682.89578.042.89478.042.89378.042.89278.042.89178.912.89表22活载作用下的梁跨中弯矩楼层梁跨中弯矩DC跨CB跨611.760.00542.380.00442.800.00342.800.00246.340.00143.260.00注：本表中的跨中弯矩为梁端负弯矩调幅后的跨中弯矩。 4框架力组合4.1结构抗震等级本设计的结构类型为框架结构，地震烈度为7度，建筑高度小于30米，根据《建筑抗震设计规》6.1.2条规定，本设计的结构抗震等级为三级。4.2框架梁的力组合本设计考虑三种力组合，即可变荷载效应控制的组合：永久荷载效应控制的组合：抗震时的组合：具体组合过程及结果详见框架力组合表。以下以1层AB跨考虑地震作用的组合为例，说明力组合表中梁跨中弯矩计算方法。梁上荷载计算：（恒载）=1.2×19.51=23.41kN/m(活载)=1.2×0.5×9.7=5.82kN/m左震时：根据梁端弯矩组合值及梁上荷载设计值，由平衡条件确定；kN·mkN·m则发生在左支座。=267.91kN·m同理右震时可以算的发生在右支座 =108.04kN·m其余各梁段的杆件端最大力计算域以上过程相似。4.3框架柱力组合柱组合时，取每层柱的顶和底两个控制截面，考虑梁相同的三种力组合，并对柱端弯矩进行调整，具体组合过程详见柱力组合表。以4层A柱右震时柱端弯矩调整为例，说明表中柱端弯矩的调整过程。判断轴压比所以需要调整。该节点为有节点集中弯矩的节点，所以先计算，=208.96+229.13=438.09kN·mkN·m所以调整后的柱端弯矩根据按弹性力学所得的节点处柱上下端弯矩计算调整后的柱端弯矩的分配系数：所以调整后的柱端弯矩：kN·mkN·m调整后的值均大于原来的值，所以可以使用。其余的调整过程与上述相似。 横向框架梁力组合表楼层截面力非地震力地震力SGKSQK可变荷载效应控制的组合永久荷载效应控制的组合SGESEHK1.2SGE+1.3SEHKγRE(1.2SGH+1.3SEHK）　1.2SGK+1.4SQK1.35SGK+1.4×0.7SQK→←→←→←lnVGbV6AM-83.55-8.10-111.60-120.73-86.3875.95-75.95-4.92-202.39-3.69-151.798.00106.78130.00V97.827.66128.11139.56———————BlM-107.09-107.09-278.43-249.52-109.87-153.09153.09-330.8667.17-248.1550.37V105.187.86137.22149.70———————BrM-58.85-2.66-74.34-82.05-58.39111.28-111.2874.60-214.7355.95-161.053.007.0996.20V7.090.008.519.57———————ClM-58.85-2.66-74.34-82.05-58.39-111.28111.28-214.7374.60-161.0555.95V7.090.008.519.57———————CrM-107.09-8.76-140.77-153.16-109.87153.09-153.0967.17-330.8650.38-248.158.00106.78130.00V105.187.86137.22149.70———————DM-83.55-8.10-111.60-120.73-86.38-75.9575.95-202.39-4.92-151.79-3.69V97.827.66128.11139.56———————AB跨MAB－－140.08152.97———153.66109.28115.2581.96———BC跨MBC－－3.193.59———3.193.192.392.39———CD跨MCD－－140.08152.97———109.28153.6681.96115.25——— 横向框架梁力组合表楼层截面力非地震力地震力SGKSQK可变荷载效应控制的组合永久荷载效应控制的组合SGESEHK1.2SGE+1.3SEHKγRE(1.2SGH+1.3SEHK）　1.2SGK+1.4SQK1.35SGK+1.4×0.7SQK→←→←→←lnVGbV5AM-78.93-37.42-147.10-143.23-97.42126.81-126.8147.95-281.7635.96-211.328.0098.19117.88V77.3338.55146.77142.17———————BlM-83.33-107.09-249.92-217.44-103.44-85.6985.69-235.53-12.73-176.649.55V78.7139.05149.12144.53———————BrM-26.00-2.66-34.92-37.71-33.42228.12-228.12256.45-336.66192.34-252.503.007.09190.88V7.090.008.519.57———————ClM-26.00-2.66-34.92-37.71-33.42-228.12228.12-336.66256.45-252.50192.34V7.090.008.519.57———————CrM-83.33-39.02-154.62-150.74-103.4485.69-85.69-12.73-235.53-9.55-176.648.0098.19117.88V78.7139.05149.12144.53———————DM79.93-37.4243.5371.23-97.42-126.81126.81-281.7647.95-211.3235.96V77.3338.55146.77142.17———————AB跨MAB——148.78143.95———143.6690.20107.7467.65———BC跨MBC——3.193.59———3.193.192.392.39———CD跨MCD——148.78143.95———90.20143.6667.65107.74——— 横向框架梁力组合表楼层截面力非地震力地震力SGKSQK可变荷载效应控制的组合永久荷载效应控制的组合SGESEHK1.2SGE+1.3SEHKγRE(1.2SGH+1.3SEHK）　1.2SGK+1.4SQK1.35SGK+1.4×0.7SQK→←→←→←lnVGbV4AM-76.00-38.21-144.69-140.05-94.80177.17-177.17116.56-344.0887.42-258.068.0098.44130.43V77.0238.62146.49141.82———————BlM-82.42-107.09-248.83-216.22-102.85-123.19123.19-283.5736.73-212.6827.55V79.0238.98149.40144.88———————BrM-28.41-2.66-37.82-40.96-34.98327.94-327.94384.35-468.30288.26-351.223.007.09271.78V7.090.008.519.57———————ClM-28.41-2.66-37.82-40.96-34.98-327.94327.94-468.30384.35-351.22288.26V7.090.008.519.57———————CrM-82.42-39.38-154.04-149.86-120.85123.19-123.1915.13-305.1711.35-228.888.0098.44130.43V79.0238.98149.40144.88———————DM-76.00-38.27-144.78-140.10-94.80-177.17177.17-344.08116.56-258.0687.42V77.0238.62146.49141.82———————AB跨MAB——147.97143.38———152.0281.84114.0161.38———BC跨MBC——3.193.59———3.193.192.392.39———CD跨MCD——147.97143.38———81.84152.0261.38114.01——— 横向框架梁力组合表楼层截面力非地震力地震力SGKSQK可变荷载效应控制的组合永久荷载效应控制的组合SGESEHK1.2SGE+1.3SEHKγRE(1.2SGH+1.3SEHK）　1.2SGK+1.4SQK1.35SGK+1.4×0.7SQK→←→←→←lnVGbV3AM-76.00-38.21-144.69-140.05-94.80241.12-241.12199.70-427.22149.77-320.418.0098.44144.58V77.0238.62146.49141.82———————BlM-82.42-107.09-248.83-216.22-102.85-152.33152.33-321.4574.61-241.0955.96V79.0238.98149.40144.88———————BrM-28.41-2.66-37.82-40.96-34.98405.49-405.49485.16-569.11363.87-426.833.007.09334.61V7.090.008.519.57———————ClM-28.41-2.66-37.82-40.96-34.98-405.49405.49-569.11485.16-426.83363.87V7.090.008.519.57———————CrM-82.42-39.38-154.04-149.86-120.85152.33-152.3353.01-343.0539.76-257.298.0098.44144.58V79.0238.98149.40144.88———————DM-76.00-38.27-144.78-140.10-94.80-241.12241.12-427.22199.70-320.41149.77V77.0238.62146.49141.82———————AB跨MAB——147.97143.38———174.6659.20131.0044.40———BC跨MBC——3.193.59———3.193.192.392.39———CD跨MCD——147.97143.38———59.20174.6644.40131.00——— 横向框架梁力组合表楼层截面力非地震力地震力SGKSQK可变荷载效应控制的组合永久荷载效应控制的组合SGESEHK1.2SGE+1.3SEHKγRE(1.2SGH+1.3SEHK）　1.2SGK+1.4SQK1.35SGK+1.4×0.7SQK→←→←→←lnVGbV2AM-76.14-38.27-144.95-140.29-95.12238.72-238.72196.19-424.48147.14-318.368.0098.66148.66V77.0338.49146.32141.71———————BlM-82.46-40.25-155.30-150.77-104.94-178.71178.71-358.25106.40-268.6979.80V79.0139.11149.57144.99———————BrM-28.29-2.66-37.67-40.80-29.46475.72-475.72583.08-653.79437.31-490.343.007.09391.52V7.090.008.519.57———————ClM-28.29-2.66-37.67-40.80-29.46-475.72475.72-653.79583.08-490.34437.31V7.090.008.519.57———————CrM-82.46-40.25-155.30-150.77-104.94178.71-178.71106.40-358.2579.80-268.698.0098.66148.66V79.0138.11148.17144.01———————DM-76.14-38.27-144.95-140.29-95.12238.72-238.72196.19-424.48147.14-318.36V77.0338.49146.32141.71———————AB跨MAB——152.92146.85———155.9377.93116.9558.45———BC跨MBC——3.193.59———3.193.192.392.39———CD跨MCD——152.92146.85———77.93155.9358.45116.95——— 横向框架梁力组合表楼层截面力非地震力地震力SGKSQK可变荷载效应控制的组合永久荷载效应控制的组合SGESEHK1.2SGE+1.3SEHKγRE(1.2SGH+1.3SEHK）　1.2SGK+1.4SQK1.35SGK+1.4×0.7SQK→←→←→←lnVGbV1AM-72.84-36.30-138.23-133.91-90.92290.01-290.01267.91-486.12200.93-364.598.0098.79156.43V76.6738.16145.43140.90———————BlM-81.50-40.38-154.33-149.60-101.71-176.99176.99-352.14108.04-264.1081.03V79.3739.44150.46145.80———————BrM-32.38-2.66-42.58-46.32-39.97471.15-471.15564.53-660.46423.40-495.343.007.09387.81V7.090.008.519.57———————ClM-32.38-2.66-42.58-46.32-39.97-471.15471.15-660.46564.53-495.34423.40V7.090.008.519.57———————CrM-81.50-40.38-154.33-149.60-101.71176.99-176.99108.04-352.1481.03-264.108.0098.79156.43V79.3739.44150.46145.80———————DM-72.84-36.30-138.23-133.91-90.92-290.01290.01-486.12267.91-364.59200.93V72.8438.16140.83135.73———————AB跨MAB——165.42145.00———191.7444.81143.8033.61———BC跨MBC——3.193.59———3.193.192.392.39———CD跨MCD——165.42145.00———44.81191.7433.61143.80——— 横向框架A柱力组合表楼层截面力非地震力地震力（M、N）及相应的及相应的及相应的地震力（V）　　可变荷载效应控制的组合永久效应荷载控制的组合　　　　柱端弯矩调整　　　→←→←　　→←→←6柱顶M197.495.87245.21272.36203.47-67.3967.39156.56331.770.06156.56331.77117.42248.83248.83248.83117.423.60135.57N231.8913.98297.84326.75236.1316.71-16.71305.08261.63305.08261.63228.81196.22196.22196.22228.81柱底M-119.97-32.30-189.18-193.61-136.6920.13-20.13-137.86-190.20-137.86-190.20-103.39-142.65-142.65-142.65-103.39N265.9113.98338.66372.68270.1516.71-16.71345.90302.46345.90302.46259.43226.84226.84226.84259.43　V————————————————5柱顶M89.4543.87168.76163.75110.98-106.73106.73-5.57271.930.13-5.57271.93-4.18203.94203.94203.94-4.183.60127.82N539.1288.79771.25814.83580.7449.37-49.37761.07632.71761.07632.71570.80474.53474.53474.53570.80柱底M-101.62-39.21-176.84-175.61-121.2457.47-57.47-70.78-220.20-70.78-220.20-53.08-165.15-165.15-165.15-53.08N573.1488.79812.07860.75614.7649.37-49.37801.89673.53801.89673.53601.42505.15505.15505.15601.42　V——————————————4柱顶M101.6239.21176.84175.61121.24-129.09129.09-22.33313.310.21-24.56344.64-18.42258.48258.48258.48-18.423.60167.24N847.23163.691245.841304.18925.2297.85-97.851237.47983.061237.47983.06928.10737.29737.29737.29928.10 柱底M-101.62-39.21-176.84-175.61-121.2497.38-97.38-18.89-272.08-20.78-299.29-15.59-224.47-224.47-224.47-15.59N880.25163.691285.471348.75959.2497.85-97.851278.291023.881278.291023.88958.72767.91767.91767.91958.72　V————————————————3柱顶M101.6239.21176.84175.61121.24-150.90150.90-50.68341.660.30-55.75375.82-41.81281.87281.87281.87-41.813.60184.70N1153.24238.591717.911790.691269.70162.85-162.851735.351311.941735.351311.941301.51983.95983.95983.951301.51柱底M-100.83-38.92-175.48-174.26-120.27123.46-123.4616.17-304.8217.79-335.3013.34-251.48-251.48-251.4813.34N1187.36238.591758.861836.751303.72162.85-162.851776.171352.761776.171352.761332.131014.571014.571014.571332.13　V————————————————2柱顶M102.8739.67178.98177.75122.70-147.95147.95-45.10339.580.38-49.60373.53-37.20280.15280.15280.15-37.203.60207.92N1460.46313.492191.442278.841614.19233.68-233.682240.811633.242240.811633.241680.611224.931224.931224.931680.61柱底M-119.70-46.18-208.29-206.85-142.76166.84-166.8445.58-388.2050.14-427.0237.60-320.27-320.27-320.2737.60N1494.48313.492232.262324.771648.21233.68-233.682281.641674.072281.641674.071711.231255.551255.551255.551711.23　V————————————————1柱顶M75.6329.17131.59130.6990.24-139.08139.08-72.52289.090.47-79.77318.00-59.83238.50238.50238.50-59.834.65166.75N1767.43388.342664.592766.601968.38312.51-312.512768.321955.792768.321955.792076.241466.841466.841466.842076.24柱底M-43.58-16.82-75.84-75.32-51.99309.56-309.56340.04-464.82374.04-511.30280.53-383.47-383.47-383.47280.53N1811.37388.342717.322825.922012.32312.51-312.512821.052008.522821.052008.522115.791506.391506.391506.392115.79　V———————————————— 横向框架B柱力组合表楼层截面力非地震力地震力（M、N）及相应的及相应的及相应的地震力（V）　　可变荷载效应控制的组合永久效应荷载控制的组合　　　　柱端弯矩调整　　　→←→←　　→←→←6柱顶M-25.84-0.53-31.75-35.40-25.85-76.0876.08-129.9267.880.07-129.9267.88-97.4450.91-97.44-97.4450.913.6085.10N291.1722.02380.23414.66301.27-4.644.64355.49367.56355.49367.56266.62275.67266.62266.62275.67柱底M113.5232.51181.74185.11129.4432.61-32.61197.72112.94197.72112.94148.2984.70148.29148.2984.70N325.1922.02421.06460.59335.29-4.644.64396.32408.38396.32408.38297.24306.29297.24297.24306.29　V—————————————0.000.000.005柱顶M-86.66-40.65-160.90-156.83-107.17-122.36122.36-287.6730.460.15-287.6730.46-215.7522.85-215.75-215.7522.853.60138.26N619.98136.21934.67970.46686.24-12.7012.70806.98840.00806.98840.00605.23630.00605.23605.23630.00柱底M96.7337.59168.70167.42115.5281.58-81.58244.6832.57244.6832.57183.5124.43183.51183.5124.43N654.00136.21975.491016.39720.26-12.7012.70847.80880.82847.80880.82635.85660.62635.85635.85660.62　V————————————0.000.000.004柱顶M-96.73-37.59-168.70-167.42-115.52-154.70154.70-339.7362.490.23-373.7168.73-280.2851.55-280.28-280.2851.553.60183.68N948.91241.311476.531517.511071.34-23.6723.671254.841316.381254.841316.38941.13987.28941.13941.13987.28M96.7337.59168.70167.42115.52126.58-126.58303.18-25.93333.50-28.52250.12-21.39250.12250.12-21.39 柱底N982.93241.311517.351563.441105.36-23.6723.671295.661357.201295.661357.20971.751017.90971.75971.751017.90　V—————————————0.000.000.003柱顶M-96.73-37.59-168.70-167.42-115.52-187.39187.39-382.23104.980.31-420.45115.48-315.3486.61-315.34-315.3486.613.60205.46N1277.84346.412018.382064.571456.44-38.8438.841697.241798.221697.241798.221272.931348.671272.931272.931348.67柱底M96.0237.32167.47166.20114.68153.32-153.32336.93-61.70370.63-67.87277.97-50.90277.97277.97-50.90N1311.86346.412059.212110.491490.46-38.8438.841738.061839.041738.061839.041303.551379.281303.551303.551379.28　V—————————————0.000.000.002柱顶M-97.91-38.05-170.76-169.47-116.94-187.64187.64-384.26103.600.39-422.69113.96-317.0185.47-317.01-317.0185.473.60231.52N1606.76451.512560.232611.611841.53-55.5555.552137.622282.052137.622282.051603.221711.541603.221603.221711.54柱底M112.9343.89196.96195.47134.87203.28-203.28426.11-102.42468.72-112.66351.54-84.50351.54351.54-84.50N1640.78451.512601.052657.531875.55-55.5555.552178.452322.882178.452322.881633.831742.161633.831633.831742.16　V—————————————0.000.000.001柱顶M-73.40-27.74-126.92-126.28-85.28-171.21171.21-324.91120.240.47-357.40132.26-268.0599.20-268.05-268.0599.204.65176.21N1945.71556.663114.183172.242236.76-74.9474.942586.692781.532586.692781.531940.022086.151940.021940.022086.15柱底M40.7615.8471.0970.5548.68317.97-317.97471.78-354.95518.95-390.44389.22-292.83389.22389.22-292.83N1989.65556.663166.903231.552280.70-74.9474.942639.422834.262639.422834.261979.562125.701979.561979.562125.70　V————————————————说明（1）弯矩以梁下部受拉为正，单位：kN·m；剪力以向上为正，单位：kN。（2）表中力均为构件轴心力。（3）、、三列中的梁端弯矩为经过调幅后的弯矩标准值，调幅系数取0.8。梁端剪力不乘调幅系数。（4）受弯时0.75，受剪时0.85。（5）剪力增大系数1.1。 （6）、分别为梁左右端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值。在列中取数数据，取顺时针或反时针方向之大值。（7）取梁计算跨度。（8）为梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。（9）非抗震力组合计算梁跨间最大弯矩时，梁端弯矩取和列数据；抗震力组合计算梁跨间最大弯矩时，梁端弯矩取列数据。 5框架梁、柱截面设计5.1梁截面设计5.1.1梁正截面受弯承载力计算以一层AB跨为例说明跨间截面配筋计算，以一层A支座为例说明支座截面处的配筋计算。由框架力组合表中得一层AB跨中最大弯矩为149.66kN·m梁下部受拉，按T型截面计算。钢筋采用HRB400级钢筋，N/mm2,。翼缘的计算宽度当按跨度考虑时，m按梁间距考虑时，mm按翼缘厚度考虑时，mm所以此种情况不起控制作用，故mm。因为所以属于第一类T型截面实配钢筋418mm2)，，满足要求。 将跨间截面的418钢筋伸入支座，作为支座处的负弯矩作用下的受压钢筋即mm2，再按照双筋矩形截面计算支座上部的受拉钢筋，根据表所得支座A处的最大负弯矩为364.59kN·m。所以所以可以近似取实配622(mm2),，满足要求。同时，满足要求。其余各梁各支座处需配纵向钢筋的算法均与上述过程相同。 表8-1框架纵向钢筋计算层次截面M/kN·m钢筋型号实配钢筋面积6支座A-151.79<01017834.9261815261.00.9B-248.150.017310171364.96422+21820291.01.15AB跨间140.080.0086—648.834181017—0.6BC跨间3.590.0007—18.344181017—0.65支座A-211.320.01610171162.38422+21820290.871.15B-252.500.01910171388.89422+21820290.731.15AB跨间148.780.01—699.634181017—0.6BC跨间3.590.0007—18.344181017—0.64支座A-258.060.02110171419.4752219000.721.1B-351.220.03810171931.972226610.531.52AB跨间147.970.01—698.764181017—0.6BC跨间3.590.0007—18.344181017—0.63支座A-320.410.03210171762.4362222810.581.3B-426.830.04110172347.7982230410.431.59AB跨间147.970.01—698.764181017—0.6BC跨间3.590.0007—18.344181526—0.92支座A-318.360.02910171751.1662222810.581.3B-490.340.04810172683.3682230410.381.59AB跨间152.920.013—763.324181526—0.9BC跨间3.590.0007—18.344181526—0.91支座A-364.590.03610172005.4562222810.511.3B-495.340.04810172724.6482230410.371.59AB跨间149.660.01—707.664181017—0.6BC跨间3.590.00076—18.344181017—0.6 5.1.2梁斜截面受剪承载力计算同样以2层AB跨为例说明受剪箍筋的计算过程。箍筋用HPB300级钢筋()，由表得AB跨最大剪力为148.66kN。则验算截面尺寸满足要求。按构造要求，梁端加密区箍筋取2880，则箍筋设置满足要求。加密区长度取0.5m，非加密区箍筋取28120。其余各跨的箍紧计算方法与上述相同。框架梁箍筋数量计算表层次截面梁端加密区非加密区实配钢筋实配钢筋6AB跨130.00507.330.00209288028120BC跨96.20507.330.002092880281205AB跨117.88507.330.00209288028120BC跨190.88507.330.002092880281204AB跨130.43507.330.00209288028120BC跨271.78507.330.002092880281203AB跨144.58507.330.00209288028120BC跨334.61507.330.002092880281202AB跨148.66507.330.00209288028120BC跨391.52507.330.002092880281201AB跨156.43507.330.00209288028120BC跨387.87507.330.002092880281205.2柱截面的设计5.2.1柱正截面受弯承载力计算 以2层B柱为例，说明柱正截面受弯配筋计算过程。钢筋采用HRB400级钢筋，N/mm2,。柱采用对称配筋。首先计算Nb将其与横向框架表中该层柱的控制力的轴力相比较，发现Nb比所用控制轴力都大，所以可以判断，该层柱属于大偏心受压柱，由此确定最不利的力为弯矩大轴力小的情况，由此取出表中力kN·m，kN为计算的最不利力。首先考虑柱的计算长度，最不利力为地震作用下产生的力，水平作用产生的弯矩已经超过总弯矩的75%，所以柱的计算长度根据以下计算确定、m确定偏心距所以可得同时由于所以需要考虑偏心距增大系数：取0.94所以取1。 且所以值有效，所计算的钢筋面积取0.002×600×600=720实配518()截面总配筋率单边配筋率均满足要求。其余各端柱的正截面受弯钢筋计算过程去上诉相似。具体配筋计算结果详见表。 框架A柱纵筋数量表层次M/KNN/KNe/mm实配钢筋/mm总配筋率（%）单边配筋率（%）6171.23326.07826.80.057865.62518（1272）0.710.355168.29731.80512.460.12720518（1272）0.710.354189.031323.73443.960.23783.63518（1272）0.710.353204.401584.26431.370.27652.3518（1272）0.710.352196.522021.83392.920.36563.1518（1272）0.710.351199.042467.28280.130.44720518（1272）0.710.35框架B柱纵筋数量表层次M/KNN/KNe/mm实配钢筋/mm总配筋率(%)单边配筋率(%)6-207.18301.75987.870.053714.23518（1272）0.710.355-188.51565.83634.350.099311.96518（1272）0.710.354248.811709.74447.020.30720518（1272）0.710.353287.842424.80420.890.42720518（1272）0.710.352315.5273197.07400.50.489720518（1272）0.710.351308.403957.50374.50.513253.79518（1272）0.710.35框架柱C配筋同框架柱B，框架柱D配筋同框架柱A5.2.2柱斜截面受剪承载力计算同样以2层B柱为例，说明斜截面的配筋计算过程。箍筋用HPB300筋()，由表可知，该段柱的最大剪力为203.98kN的组合中的较小轴力为981.43kN首先判断柱截面是否符合要求 说明柱截面尺寸符合要求。所以计算使用N=981.43其中，取2.68。由上式可知，箍筋不能按照构造配置。在加密区配置4肢10100。由表可知该段柱的轴压比，可查得，由此可得，最小体积配箍率实配箍筋的体积配箍率满足要求。验算满足要求。非加密区按，可取<250mm，取4肢10200。其余各端梁的箍筋的配置方法与上述过程相似，具体结果见下 框架柱B箍筋数量表层次/kN/kN/kN（%）梁端加密区非加密区实配钢筋实配钢筋(6111.00301.75625.30.5234101004102005113.67565.83625.480.5234101004102004154.90757.99623.870.5234101004102003189.29898.05633.650.5234101004102002203.98981.43625.340.5234101004102001196.741076.96628.970.523410100410200其余的柱箍筋设置与B柱相同。5.3节点设计节点设计主要是进行节点核芯区截面的抗震验算，验算依据为《建筑抗震设计规》附录D相关容。《抗震规》第6.2.15条:三、四级框架节点核芯区，可不进行抗震验算，但应符合抗震构造措施的要求。此处符合，故不计算。6现浇板设计板厚120mm，混凝土采用C35（）HPB300钢筋,边横梁300×600，中横梁300×600，纵梁300×800。按弹性理论计算各板区格的弯矩进行配筋。以一层楼板为例计算，见下图，故按双向板计算。，泊松比=0.2计算简化：跨中：在g+q/2作用下，三边固定一边简支 在q/2作用下，四周简支支座：g+q作用下四周支座弯矩，三边固端，一边简支双向板各截面弯矩计算区格BL01/l020.56跨计算简图跨u=0m1(0.0263×7.185+0.0311×1.625)×4.5×8=8.62m2(0.0142×7.185+0.0311×1.625)×4.5×8=5.49u=0.2m1’8.62+0.2×5.49=9.718m2’8.62×0.2+5.49=7.21支座计算简图m1’0.0263×(4.56+3.25)×4.5×8=7.39m2’0.0142×(4.56+3.25)×4.5×8=3.99设计示意图楼板的弯矩计算及配筋A板按单向板算X方向l=3000-100-100+120/2=2860mm 取为0.95，=120-30=90取12200（=505）同理Y方向采用构造配筋取8200（=251）板支座上配筋X方向，取8200Y向构造，取8200同理B板X方向跨中：取12200Y方向跨中：取12200支座：X方向：取12200Y方向：82007楼梯设计此处所选1#楼梯为例进行设计计算，踏步高取150mm,踏步宽取280mm，平台宽取2400mm,其余基本布置如下图选用标准层计算C35混凝土HPB300级钢筋 楼梯示意图7.1楼梯梯段板设计7.1.1荷载计算mm板厚取h=140mm约为板斜长1/30，板倾角，取一米板带计算。剖面图见图10-2：图10-2楼梯构造详图其中楼梯板一边支撑在平台梁上，一边支撑在楼面梁上。恒载：水磨石面层：三角形踏步： 混凝土斜板：板底抹灰：栏杆重:0.43梯段板恒载：活载：2.5取1m宽板进行计算：基本组合的总荷载设计值：板水平计算跨度：弯矩设计值：故选Φ12100=1131分布筋为Φ122007.1.2平台板设计板厚120mm荷载统计：水磨石面层0.65100厚混凝土板0.1×25=2.5底板抹灰0.02×17=0.34 恒载：3.49总荷载设计值跨度：故选：受力筋Φ8150分布筋Φ81507.1.3平台梁计算平台梁截面尺寸300×470梁纵筋采用二级钢筋7.2荷载计算梁自重：粉刷：平台板传来：梯板传来：小计：23.06活荷载：2.5×（4.3/2+2.4/2）=8.38荷载总设计值：1.2×23.06+1.4×8.38=39.40平台梁的计算跨度: 承载力计算：截面控制L形计算：判断属哪类T形截面：故，判断为一类T形截面取418配置箍筋选Φ6200由上述计算可得楼梯的配筋，结果如下：表10-1楼梯配筋M实配钢筋分布钢筋楼梯板22.89767.081131Φ12100Ф12200平台板4.25159.97335Ф8150Ф8150平台梁76.84664.871017418；箍筋Ф6200 8基础设计8.1基础选型及埋深钢筋混凝土基础，采用正方形独立基础。混凝土C30,fc=16.7ft=1.57N/mm2。采用HRB335钢筋fy=360N/mm2。根据任务书中相关地质条件，及基础梁高度宜为柱距的1/4～1/8,本毕业设计取1.5m,综合考虑基础埋深取1.5m=200Kpa,基底土为粉质粘土，，kN/㎡。地基承载力特征值：==200+1.5×20×(1.5-0.5)=230kN/㎡>1.1=220kN/㎡初估基础尺寸A’=1.2F/(-20d)=1.2×2088.66/(230-20×1.5)=12.53㎡∴取A===16㎡W=/6=/6=2.78.2选取力（取一层边柱）=76.67kN.m=2088.66kN=72.86kN按规规定，对不大于7层的200〈〈300的建筑可不作地基变形验算。基础自重设计值（取基础与土平均荷载），分项系数1.2=20××1.5=480KN取基础梁300×450mm2横基础梁重：25×0.3×0.45×（8.0-0.6）=24.975kN横墙重：2.64×（8.0-0.6）×4.65=90.84kNGk1=24.975+90.84=115.815kN 纵基础梁重：25×0.3×0.45×（8.4-0.6）=26.325kN纵墙重：2.64×（8.4-0.6）×4.65=95.75kNGk2=122.07kN由基础梁产生的弯矩和剪力：M=1/12×115.815×8=77.21kN·mV=1/2×115.815=59.91kN8.3地基承载力验算8.3.1基础底边应力验算M0=M1+V1h+-M=76.67+72.86×0.9+122.07×0.15-77.21=134.34kN.mN0=N1+GK+GK2+V=2088.66+480+122.07+0.5×90.84=2736.15kNеo=M0/N0=134.34/2736.15=0.04