州市新城区朝阳建设集团办公楼设计_土木工程办公楼设计计算书

'图书分类号：密级：毕业设计(论文)徐州市新城区朝阳建设集团办公楼设计DESIGNOFTHEOFFICEBUILDINGOFCHAOYANGCONSTRUCTIONGROUPINTHENEWCITYOFXUZHOU学生姓名学院名称土木工程学院专业名称土木工程（房建）指导教师2013年5月20日0 徐州工程学院毕业设计(论文)徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。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注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：　　　日期：年　月　　日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，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。论文作者签名：　　导师签名：　　日期：　　年　月　　日日期：　　年　月　　日73 徐州工程学院毕业设计(论文)摘要本设计为徐州市新城区朝阳建设集团办公楼设计，建筑主体为4层框架结构。设计内容包括建筑设计部分和结构设计部分。其中建筑部分主要从建筑物的功能与形式的关系等方面进行了探索。依据建筑设计的相关规范通则，综合防火和疏散等因素，主要对此办公楼进行平面设计，立面设计和剖面设计，同时确定建筑各部分的细部构造做法。第二部分是办公楼的结构设计，本设计选取3轴框架进行计算，办公楼所计算一榀框架的柱尺寸为400mm×400mm。边跨梁采用300mm×600mm，中跨梁采用300mm×450mm。在确定框架布局后进行荷载计算，内力计算，内力组合，截面计算等几方面的计算。结合计算进行一榀框架设的、基础设计、楼梯设计，楼板设计。根据结构承重方案的选取确定结构平面布置，并选取合适的计算单元，然后进行荷载和内力的计算，从而对梁、柱、板、楼梯、基础等构件进行结构设计必要的验算。关键词建筑设计；结构设计；框架结构；荷载计算73 徐州工程学院毕业设计(论文)AbstractThedesignforthedesignoftheofficebuildingoftheNewDistrictofXuzhouCityChaoyangconstructiongroup,themainbuildingis4storyframestructure.Thedesignincludesarchitecturaldesignandstructuraldesignpart.Thebuildingfromthemainpartofthebuildingfunctionandformrelationshipsareexplored.Inaccordancewiththegeneralprinciplesoftherelevantnormsofarchitecturaldesign,comprehensivefirepreventionandevacuationofthemainofficebuilding,thisgraphicdesign,facadedesignandsectiondesign,atthesametimetodeterminethedetailsofeachpartofthearchitecturepractice.Thesecondpartisthestructuredesignoftheofficebuilding,thisdesignselects3shaftframeiscalculated,thecalculatedcolumnsizeofficebuildingaframeof400mm*400mm.Sidespanbeamusing300mm*600mm,300mm*450mmusedinspanbeam.Theloadcalculation,internalforcecalculation,internalforcecombinationindeterminingthedistributionframework,computationalaspectsofcrosssectioncalculationetc..Combinedwiththecalculationofaframeerection,foundationdesign,stairdesign,floordesign.Accordingtotheselectedstructurebearingschemestructurelayout,andselecttheappropriatecalculationunit,calculationandthenloadandinternalforce,thuscheckingthenecessarystructuraldesignofbeam,column,board,stair,foundationetc.Keywords:architecturaldesignstructuredesignframestructureloadcalculation73 徐州工程学院毕业设计(论文)目录1绪论······································································61.1工程概况·······························································61.1.1设计原始资料·····················································61.1.2自然条件·························································62建筑设计··································································72.1设计任务和设计要求····················································72.1.1设计任务························································72.1.2设计要求························································72.2建筑物功能与特点······················································82.2.1平面设计·························································82.2.2立面设计························································82.2.3剖面设计·························································82.2.4细部构造要求·····················································82.2.5建筑细部具体构造做法·············································973 徐州工程学院毕业设计(论文)2.3建筑材料·····························································113结构设计·································································123.1设计资料·····························································123.2结构方案选型及布置···················································123.2.1柱网布置·······················································123.2.2结构形式选择···················································123.2.3楼板形式选择···················································123.2.4各层结构平面布置···············································123.2.5基础形式选取···················································133.3荷载统计·····························································143.3.1材料选用·······················································143.3.2拟定梁柱截面尺寸···············································143.3.3荷载计算·······················································153.3.4梁柱线刚度计算·················································203.4荷载作用下的框架内力分析73 徐州工程学院毕业设计(论文)·············································213.4.1风荷载作用下框架内力分析及侧移验算·····························213.4.2恒荷载作用下框架内力分析·······································253.4.3可变荷载作用下框架内力分析·····································313.5框架内力组合·························································363.5.1截面设计·······················································453.5.2框架柱·························································493.6板的设计·····························································513.6.1基本资料·······················································513.6.2计算结果·······················································523.6.3跨中挠度验算···················································523.6.4裂缝宽度验算···················································533.7基础设计·····························································553.7.1基础选型·······················································553.7.2A轴基础设计··················································553.7.3B、C轴柱下联合基础73 徐州工程学院毕业设计(论文)··········································583.8楼梯结构设计计算·················································623.8.1计算简图及截面尺寸·············································623.8.2设计资料·······················································633.8.3梯段板设计·····················································633.8.4平台板设计·····················································643.8.5平台梁设计·····················································64结论·····································································67致谢·····································································69参考文献···································································7073 徐州工程学院毕业设计(论文)1绪论1.1工程概况1.1.1设计原始资料在现阶段，随着国内经济的飞速发展，民营企业也在迅速崛起，促进了产业结构的变化，也促使第三产业的迅速发展，尤其是服务业，朝阳建设集团拟在徐州市新城区建一幢办公楼。具体如下：工程名称：徐州市新城区朝阳建设集团工程规模：建筑主体4层，总建筑面积3888建筑物总高：18.7室内外高差：0.30结构类型：现浇钢筋混凝土框架结构防火等级：二级1.1.2自然条件1.气象条件：常年主导风向为西北风，基本风压值=0.35kN/m2；年平均降雨量240mm，最大降雨强度l0mm/h；基本雪压值=0.30kN/m2；年最高气温39℃，最低气温-6℃；相对湿度：年平均60％、冬季40％、夏季80％。2.地质条件：规划用地范围内地形平缓，地质条件均匀、良好；常年地下水位约73 徐州工程学院毕业设计(论文)在地表下2m处，无侵蚀性；场地土壤属Ⅲ类建筑场地，l#土层为粉质粘土，平均厚度约为3.5m，承载力标准值不小于130kPa，2#土层为粘土，平均厚度约为6m，承载力标准值不小于140kPa；土壤最大冻结深度0.5m。2建筑设计建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求综合考虑基地环境，使用功能，结构施工，材料设备，建筑经济及建筑艺术等问题。着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术的生产和生活环境。建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，除考虑上述各种要求以外，还应考虑建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料，劳动力，投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用，经济，坚固，美观，这要求建筑师认真学习和贯彻建筑方针政策，正确学习掌握建筑标准，同时要具有广泛的科学技术知识。2.1设计任务和设计要求2.1.1设计任务本设计的主要内容是办公楼的设计，作为一个办公空间的设计，要在平面规划中自始至终遵循实用、功能需求和人性化管理充分结合的原则。在设计中，既结合办公需求和工作流程，科学合理的划分职能区域，也要考虑职能区域之间的相互交流。材料运用简洁,大方,耐磨,环保的现代材料,在照明采光上使用全局照明,能满足办公的需要。经过精心设计,在满足各种办公及休闲需要的同时,又简洁、大方、美观。73 徐州工程学院毕业设计(论文)2.1.2设计要求建筑法规、规范和一些相应的建筑标准是对该行业行为和经验的不断总结，具有指导意义，尤其是一些强制性规范和标准，具有法定意义。建筑设计除了应满足相关的建筑标准、规范等要求之外，原则上还应符合以下要求：⑴满足建筑功能要求；⑵符合所在地规划发展的要求并具有良好的视觉效果；⑶采用合理的技术措施；⑷提供在投资计划所允许的经济范畴内运作的可行性。2.1.2.1防火防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距29m,满足间距50m的要求。2.1.2.2抗震建筑的平立面布置规则，建筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层没有错层，满足抗震要求。2.2建筑物功能与特点2.2.1平面设计建筑朝向为南北向，平面布置满足长宽比小于5，采用纵向7.2m×9，横向6m、3m、6m，满足建筑开间模数和进深的要求。2.2.2立面设计该建筑立面为了满足采光和美观需求，采用塑钢窗。外墙面根据《建筑做法说明》选用灰色喷墙涂料，以增强美感，屋顶在报告厅上方采用钢结构空间网架覆盖夹胶玻璃，做出凸出屋面的斜坡造型。2.2.3剖面设计建筑剖面设计的任务是确定建筑各部分空间的高度、建筑的层数、建筑空间的利用以及处理建筑剖面中结构构造关系等问题。建筑剖面设计的实质是对室内空间、交通联系空间进行竖向的组合布局，并结合平面一起考虑。本工程办公楼，层高为3.6m，楼梯踏面宽300mm，踢面高150mm，（150×12=1800mm）；楼梯坡度为28度。门的高度根据人体尺寸来确定，窗高要满足通风采光要求。73 徐州工程学院毕业设计(论文)2.2.4细部构造要求2.2.4.1门、窗当窗台距地面低于0.90m时，采取防护措施。本办公楼除楼梯平台处窗台设计距地面均为1.2米，窗扇皆为推拉式。一般的房门总是向内开启的，可避免妨碍楼梯间的交通，满足使用要求。房间各部位门洞的最小尺寸是根据使用要求的最低标准设计。一般要宽大于0.9m，高不能低于2.1m。本活动中心采用了三种形式的窗以及三种形式的门。2.2.4.2楼梯本设计中，建筑主体为四层，采用了楼梯。本建筑共设两部部楼梯。（1）楼梯踏步的尺寸：考虑到人们行走的舒适性，便于疏散等要求，取踏面宽300mm，踢面高150mm，（150×12=1800mm）；楼梯坡度为28度。（2）梯段和平台的尺寸：梯段的适宜宽度应充分考虑宿舍实际的日常使用情况。平台的宽度不应小于梯段的宽度。（3）楼梯的扶手：楼梯的扶手应坚固适用，其高度为900mm。在楼梯的起始及终结处，扶手均自其前缘向前伸出150mm，且出于安全因素，扶手末端向下布置。2.2.5建筑细部具体构造做法水磨石地面（用于门厅）做法：1、15mm厚1:2白水泥白石子磨光打蜡；2、20mm厚1：3水泥砂浆找平；3、60mm厚C10混凝土；4、100mm厚碎石或碎砖夯实；5、素土夯实；防滑地砖地面（用于卫生间）做法：1、8-10mm厚地面砖，干水泥擦缝；2、撒素水泥面（撒适量清水）；3、20mm厚1：2干硬性水泥砂浆粘接层；4、刷素水泥浆一道；5、40mm厚C20细石混凝土；6、防水层：刷冷底子油一道，二毡三油防潮层，撒绿豆沙一层热沥青粘牢；7、60mm厚C15混凝土，随捣随抹平；8、100mm厚碎石或碎砖夯实；73 徐州工程学院毕业设计(论文)9、素土夯实。地砖楼面做法：1、10mm厚地砖楼面，干水泥擦缝；2、25mm厚1：2干硬性水泥砂浆结合层；3、100mm厚现浇混凝土板；4、20mm厚板底抹灰，涂料两度。走廊做法：1、10mm厚地砖楼面，干水泥擦缝；2、25mm厚1：2干硬性水泥砂浆结合层；3、100mm厚现浇混凝土板；4、20mm厚板底抹灰，涂料两度。防滑地砖楼面（用于卫生间）做法：1、10mm厚小瓷砖地面，干水泥擦缝；2、5mm厚1：1水泥细砂浆结合层；3、30mm厚C30细石混凝土；4、防水层：刷冷底子油一道，热沥青二道防潮层，厚3.0；5、20mm厚1：3水泥砂浆找平层（四周做圆弧状或钝角）；6、120mm厚现浇钢筋混凝土楼板；7、15mm厚的抹灰（石灰砂浆）。不人屋面做法：20mm厚1:3水泥砂浆抹平压光1×1m分格3mm厚（一层）高聚物改性沥青防水卷材防水层30mm厚1:3水泥砂浆Φ4@200双向配筋6×6分格封宽10油膏嵌缝100mm厚憎水膨胀珍珠岩找坡2%最薄40厚40-200mm厚1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄40厚100mm厚现浇钢筋混凝土屋面板20mm板底抹灰女儿墙做法：1、6mm厚水泥砂浆罩面2、12mm厚水泥砂浆打底3、240mm厚粘土砖4、20厚水泥砂浆找平卫生间的墙面做法：瓷砖墙面1、5mm厚釉面砖白水泥浆擦缝73 徐州工程学院毕业设计(论文)2、6mm厚1:0.1:2.5水泥石灰膏砂浆结合层3、12mm厚1:3水泥砂浆打底踢脚做法：采用地砖踢脚、台度1、8mm厚地砖素水泥擦缝；2、5mm厚1：1水泥细砂结合层；3、12mm厚1：3水泥砂浆打底。4、刷界面处理剂一道。内墙做法：1、15mm厚1：3水泥砂浆打底；2、5mm厚1：1水泥砂浆粘结层；3、20mm厚抹灰；外墙面做法：1、15mm厚1：3水泥砂浆打底；2、5mm厚1：1水泥砂浆粘结层；3、20mm厚抹灰；外墙饰面：灰色涂料饰面；散水做法：混凝土水泥沙浆面散水（带垫层）1、20mm厚1：2水泥砂浆抹面；2、60mm厚C15混凝土，上撒1：1水泥砂子压实抹光；3、120mm厚碎石或碎砖垫层；4、素土夯实，向外坡4%。墙基防潮：防水砂浆防潮层20mm厚1：2水泥砂浆掺5%避水浆，位置一般在-0.06标高处。水磨石台阶:1）水磨石规格厚度和宽度，按台阶设计要求，长度1000～1500表面剁平2）20mm厚1:3水泥砂浆结合层3）素水泥浆一道4）100mm厚C15号现捣钢筋混凝土Φ6双向钢筋中距150mm（厚度不包括踏步三角部分），台阶面向外坡1％5）150mm厚碎石或碎砖垫层6）素土夯实（坡度按工程设计）73 徐州工程学院毕业设计(论文)2.3建筑材料填充墙采用240mm厚的加气混凝土砌块，门厅处为铝合金门窗，其余门为木门，窗为铝合金。3结构设计3.1设计资料结构类型：混凝土框架结构；工程环境：本工程位于江苏省徐州市；抗震设防烈度：7度，第二组别，设计地震基本加速度值为0.1g(根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010的附录A查得)；场地土：Ⅲ类（根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010表4.1.3和表4.1.6查得)；设计使用年限：50年（根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001中第1.0.5条查的）；框架抗震等级：三级（根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010表6.1.2查得)；结构安全等级：二级（根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001中第1.0.8条查的）。3.2结构方案选型及布置3.2.1柱网布置柱网尺寸首先应最大限度地满足建筑使用功能的要求，然后根据造价最省的原则，充分考虑加工、安装条件等因素综合确定。由于结构的层数较少且跨度不是很大，所以采用较大柱网尺寸，在节约造价的同时提高房屋的利用率。综合考虑以上条件，柱网尺寸取纵向7.2m，横向6m+3m。73 徐州工程学院毕业设计(论文)3.2.2结构形式选择建筑物的结构形式应满足传力可靠，受力合理的要求。本建筑的层数为地上四层，采用框架结构完全可以满足结构方面以及抗震方面的要求，较为理想；而且框架结构的特点是能为建筑提供灵活的使用空间，并结合建筑设计图纸方案，建筑的结构形式选定位为钢筋混凝土框架结构。3.2.3楼板形式选择楼板的方案选择首先要满足建筑设计的要求、自重小，保证楼盖有足够的刚度要求。常见形式有钢筋混凝土现浇楼板、预制楼板等。预制楼板整体刚度较差。综合考虑造价、施工水平及室内顶棚抹灰等，选择钢筋混凝土现浇楼板较为合适。3.2.4各层结构平面布置本工程平面为矩形，且水平和竖向均为规则布置，没有大的刚度突变，可采用横向承重方案，主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度，而纵向框架则按构造要求布置较大的连系梁。各层的结构平面布置图如图3.1、图3.2、图3.3所示。图3-1柱网布置图3-2底层平面图73 徐州工程学院毕业设计(论文)图3.-3顶层平面图3.2.5基础形式选取框架结构柱下基础的常见形式有钢筋混凝土独立基础，条形基础，井格式基础，片筏式基础，箱型基础以及桩基础等。独立基础：当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方形、圆柱形和多边形等形式的独立式基础，这类基础称为独立式基础。条形基础：是指基础长度远远大于宽度的一种基础形式。井格式基础：当地基条件较差，为了提高建筑物的整体性，防止柱子之间产生不均匀沉降，常将柱下基础沿纵横两个方向扩展连接起来，做成十字交叉的井格基础。片筏式基础：当建筑物上部荷载大，而地基又较弱，这时采用简单的条形基础或井格基础已不能适应地基变形的需要，通常将墙或柱下基础连成一片，使建筑物的荷载承受在一块整板上成为片筏基础。片筏基础有平板式和梁板式两种。箱形基础：当板式基础做得很深时，常将基础改做成箱形基础。箱形基础是由钢筋混凝土底板、顶板和若干纵、横隔墙组成的整体结构，基础的中空部分可用作地下室（单层或多层的）或地下停车库。箱形基础整体空间刚度大，整体性强，能抵抗地基的不均匀沉降，较适用于高层建筑或在软弱地基上建造的重型建筑物。桩基础：桩基础由基桩和联接于桩顶的承台共同组成。若桩身全部埋于土中，承台底面与土体接触，则称为低承台桩基；若桩身上部露出地面而承台底位于地面以上，则称为高承台桩基。建筑桩基通常为低承台桩基础。高层建筑中，桩基础应用广泛。综上说述，因该地区工程地质条件较好，地基承载力较高，能满足一般建筑物的要求。加上建筑物柱网布置均匀，平面布置比较对称，因此上部荷载比较均匀且不大，同时考虑到经济因素，因此选择了柱下独立基础。基础做法：采用柱下独立基础，混凝土等级为C30，垫层为素混凝土，C15，垫层高100mm。3.3荷载统计73 徐州工程学院毕业设计(论文)该框架柱网平面布置规则，仅选择中间位置的一榀横向框架KJ—3进行设计计算,该榀框架的计算单元如图3.1、图3.2、图3.3、中的.KJ—3，框架梁的跨度等于顶层柱截面形心轴线之间的距离，根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为1200mm，底层柱高从基础顶面算至二层楼板底，为5.2m，其余各层的柱高为建筑层高，其余各层均为3.6m。3.3.1材料选用混凝土：C30，Ec=3.00×104N/mm2，fc=14.3N/mm2；钢筋：梁柱纵筋采用HRB400，箍筋采用HPB235。3.3.2拟定梁柱截面尺寸(1)框架梁：边跨（AB、CD）h=(1/8～1/12)l=575～750mm,取600mm；b=（1/2～1/3）h=300～200mm,取b=300mm；中跨（BC）b×h=300mm×450mm。(2)框架柱：要求A≥1.2N/fc，(3)N=（10～14）nF=12kN/m2×6×(3.45+1.2)m×7.2m=1555.2kN则A≥1.2=b≥=361.25,取b×h=400×400(2)纵向框架梁：b×h=300×600(3)次梁：b×h=300×4503.3.3荷载计算(1)屋面框架梁：20mm厚1:3水泥砂浆抹平压光1×1m分格0.02m×20kN/m3=0.40kN/m23mm厚（一层）高聚物改性沥青防水卷材防水卷材防水层（SBS、APP)0.1kN/m230mm厚1:3水泥砂浆Φ4@200双向配筋6×6分格封宽10油膏嵌封0.03m×20kN/m3=0.60kN/m2100mm厚憎水膨胀珍珠岩找坡2%最薄40厚0.10m×250×10×103kN/m2=0.25kN/m240-200mm厚1:8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最薄40厚（0.20+0.20）/2m×7kN=0.84kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土屋面板0.10m×25kN/m3=2.50kN/m220mm厚板底抹灰0.02m×17kN/m3=0.34kN/m2屋面板均布恒荷载标准5.03kN/AB跨屋面梁上恒荷载标准值gwk1=3.6m×5.03kN/m2=18.1kN/m73 徐州工程学院毕业设计(论文)BC跨屋面梁上恒荷载标准值gwk2=1.5×2×5.03kN/m2=15.09kN/mAB跨框架梁自重gwk3：框架梁自重0.30m×(0.6−0.1)m×25kN/m3=3.75kN/m框架梁抹灰(0.5m×2)×0.02m×17kN/m3=0.34kN/mgwk3=4.09kN/mBC跨框架梁自重gwk4：框架梁自重0.30m×(0.45−0.1)m×25kN/m3=2.63kN/m框架梁抹灰(0.35m×2)×0.02m×17kN/m3=0.24kN/mgwk4=2.87kN/m屋面不上人，活荷载标准值为0.5kN/m2，则AB跨屋面梁上活荷载标准值qwk1=3.6m×0.5kN/m2=1.80kN/mBC跨屋面梁上活荷载标准值qwk2=1.20m×2×0.5kN/m2=1.20kN/m(2)屋面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载：女儿墙自重标准值：1200mm高250mm厚，一面瓷砖贴面，一面抹灰20mm厚，自重为1.2m×(0.25m×6kN/m3+0.5kN/m2+0.02×17kN/m3)=2.45kN/m纵向框架梁自重标准值：纵向框架梁自重0.3m×(0.6−0.1)m×25kN/m3=3.75kN/m抹灰(0.5m×2)×0.02m×17kN/m3=0.34kN/m纵向框架梁自重标准值4.09kN/m次梁自重标准值：次梁自重0.3m×(0.45−0.1)m×25kN/m3=2.63kN/m抹灰(0.35m×2)×0.02m×17kN/m3=0.24kN/m次梁自重标准值2.87kN/mA轴纵向框架梁传来恒荷载标准值Gwk1：女儿墙自重2.45kN/m×7.2m=17.64kN纵向框架梁自重4.09kN/m×7.2m=29.45kN纵向次梁自重2.87kN/m×3m=8.61kN屋面恒荷载传来[7.2m×3m−(1.65m+3m)×1.8m]×5.03kN/m2=78.8kNGwk1=137.19kNB轴纵向框架梁传来恒荷载标准值Gwk2：纵向框架梁自重4.09kN/m×7.2m=29.45kN纵向次梁自重2.87kN/m×3m=8.61kN73 徐州工程学院毕业设计(论文)屋面恒荷载传来(7.2m×3m−3m×1.8m)×5.03kN/m2=81.49kN(7.2m×1.5m−1.5m×1.5m)×5.03kN/m2=43kNGwk2=162.55kNA轴纵向框架梁传来活荷载标准值Qwk1：屋面活荷载传来Gwk1=[7.2m×3m−3×1.8m]×0.5kN/m=8.1kNB轴纵向框架梁传来活荷载标准值Qwk2：屋面活荷载传来(7.2m×3m−3×1.8m)×0.5kN/m2=8.1kN(7.2m×1.5m−1.2m×1.2m)×0.5kN/m2=4.28kNQwk2=11.4kNA轴纵向框架梁中心往外侧偏离柱轴线，应考虑100mm的偏心，以及由此产生的节点弯矩，则Mwk1=138.5kN×0.1m=13.85kNm，Mwk2=7.8kN×0.1m=0.78kNm(3)楼面框架梁：楼面均布恒荷载：室内10mm厚铺地砖0.01m×19.8kN/m3=0.20kN/m225mm厚1:2干硬性水泥砂浆结合层0.025m×20kN/m3=0.50kN/m2100mm厚现浇混凝土板0.10m×25kN/m3=2.50kN/m220mm厚板底抹灰0.02m×17kN/m3=0.34kN/m2楼面其他荷载折合成均布荷载0.50kN/m2楼面均布恒荷载标准值4.04kN/m2走廊20mm厚磨光大理石0.02m×28kN/m3=0.56kN/m220mm1:2水泥砂浆找平层0.02m×20kN/m3=0.40kN/m2100mm厚现浇混凝土楼板0.10m×25kN/m3=2.50kN/m220mm厚板底抹灰0.02m×17kN/m3=0.34kN/m2楼面均布恒荷载标准值3.80kN/m2内隔墙自重：200mm厚加气混凝土砌块0.20m×6kN/m3=1.20kN/m220mm厚砂浆双面抹灰0.02m×17kN/m3×2=0.68kN/m2内隔墙自重标准值1.88kN/m2×(3.6m−0.6m)=5.64kN/mAB跨楼面梁上恒荷载标准值gk1=3.6m×4.04kN/m2=14.54kN/mgk3=5.64kN/m+4.04kN/m=9.68kN/mBC跨楼面梁上恒荷载标准值gk2=1.20m×2×3.80kN/m2=9.12kN/mgk4=2.87kN/m73 徐州工程学院毕业设计(论文)楼面活荷载标准值：办公室楼面活荷载标准值为2.5kN/m2则AB跨楼面梁上活荷载标准值=3.6m×2.0kN/m2=7.2kN/mBC跨楼面梁上活荷载标准值=1.5m×2×2.5kN/m2=4.8kN/mCD跨楼面梁上活荷载标准值qk3=qk1=7.2kN/m（4）楼面纵向梁传来作用于柱顶的集中荷载：外纵墙自重标准值：墙重（7.2m×2.95m−2.1m×1.8m×2）×2.34kN/m2=32.0kN窗重2.1m×1.8m×0.45kN/m2×2=3.4kN合计39.14kN内纵墙自重标准值：墙重（7.2m×3.05m−1.0m×2.1m）×1.88kN/m2=32.0kN门重1.0m×2.1m×0.2kN/m2×2=0.8kN合计37.74kNA轴纵向框架梁传来恒荷载标准值：外纵墙重39.14kN次梁上墙重1.88kN/m2×(3.2m−0.5m)×3m=18.05kN纵向框架梁自重4.09kN/m×7.2m=29.45kN纵向次梁自重2.87kN/m×3m=8.61kN楼面恒荷载传来[7.2m×3.45m−(1.65m+3.45m)×1.8m]×4.04kN/m2=63.3kNGk1=191.79KNB轴纵向框架梁传来恒荷载标准值Gk2：内纵墙重37.74kN次梁上墙重1.88kN/m2×(3.2m−0.5m)×3m=18.05kN纵向框架梁自重4.09kN/m×7.2m=32.5kN纵向次梁自重2.77kN/m×3.45m=9.6kN楼面恒荷载传来（7.2m×3m−3×1.8m）×4.04kN/m2=63.3kN(7.2m×1.5m−1.5m×1.5m)×3.80kN/m2=27.4kNGk2=191.79kNC轴纵向框架梁传来恒荷载标准值Gk3：内纵墙重37.74kN纵向框架梁自重4.09kN/m×7.2m=29.45kN纵向次梁自重2.77kN/m×3m=8.61kN楼面恒荷载传来（7.2m×3m−3×1.8m）×4.04kN/m2=65.45kN73 徐州工程学院毕业设计(论文)(7.2m×1.2m−1.2m×1.2m)×3.80kN/m2=27.4kNGk3=161.8kND轴纵向框架梁传来恒荷载标准值Gk4：外纵墙重39.14kN纵向框架梁自重4.09kN/m×7.2m=29.45kN纵向次梁自重2.87kN/m×3m=8.61kN楼面恒荷载传来（7.2m×3−3×1.8m）×4.04kN/m2=65.45kNGk4=138.0kNA轴纵向框架梁传来活荷载标准值Qk1：楼面活荷载传来Qk1=（7.2m×3m−3×1.8m）×2.5kN/m2=40.5kNB轴纵向框架梁传来活荷载标准值Qk2：楼面活荷载传来（7.2m×3m−3m×1.8m×2.5kN/m2=40.5kN(7.2m×1.5m−1.5m×1.5m)×2.5kN/m2=21.38kNQk2=61.88kNA轴纵向框架梁偏心产生的节点弯矩：Mk1=160.9kN×0.1m=16.1kNm，Mk2=31.3kN×0.1m=3.13kNm（4）柱自重：各层柱自重：0.5m×0.5m×28kN/m3×3.6m=25.2kN混凝土容重取28kN/m3以考虑柱外抹灰。73 徐州工程学院毕业设计(论文)梁间活荷载简图梁间恒荷载简图73 徐州工程学院毕业设计(论文)3.3.4梁柱线刚度计算在求梁截面惯性矩时，考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。AB跨梁BC跨梁底层柱73 徐州工程学院毕业设计(论文)其余层柱内力分析时,一般只要梁柱相对线刚度比,为计算简便,取AB跨梁线刚度作为基础值1,算得各杆件的相对线刚度比。3.4荷载作用下的框架内力分析3.4.1风荷载作用下框架内力分析及侧移验算(1)风荷载：基本风压w0=0.35kN/m2,风载体型系数μs=1.3,风压高度变化系数按C类粗糙度查表,查得高度变化系数如表3.1所示。表3.1C类粗糙度风雅高度变化系数表离地面高度/m5-10152030μz0.740.740.841.00《荷载规范》规定，对于高度大于30m且高度比大于1.5的高柔房屋，应采用风振系数取βz以考虑风压脉动的影响，本工程房屋高度H=22.8m＜30m，故取βz=1.0。各层迎风面负荷宽度为7.2m，则各层柱顶集中风荷载标准值如表3.2所示。表3.2柱顶风荷载标准值层数βzμsZ/mμzw0(kN/m2)A/m2F/kN41.01.315.10.740.3525.928.7331.01.311.40.740.3525.928.7321.01.37.70.740.3525.928.7311.01.340.740.3528.89.7计算简图如图3.973 徐州工程学院毕业设计(论文)(2)柱的侧移刚度，仅计算KJ—3,计算过程及结果见表3.3、表3.4。表3.3底层柱侧移刚度柱D边柱（2根）4.3480.7644170中柱（2根）80.854640底层∑D=(4170N/mm+4640N/mm)×2=17620N/mm。73 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.4其余层柱侧移刚度柱D边柱（2根）3.1250.6109240中柱（2根）5.750.74211239其余各层∑D=(9240N/mm+17866N/mm)×2=40958N/mm。(3)风荷载作用下的侧移验算：水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算各层的层间侧移值求得以后,顶点侧移为各层层间侧移之和。框架在风荷载作用下的侧移计算见表3.5。表3.5风荷载作用下框架侧移计算层次各层风荷载/kN层间剪力/kN侧移刚度/(kN/m)层间侧移/m48.738.73409580.000211/1761938.7317.46409580.000431/860528.7326.19409580.000641/578119.735.89176200.001321/2803框架总侧移u==0.0026m层间侧移最大值为1/2803,小于1/550,满足侧移限值。(4)风荷载作用下的框架内力分析(D值法)：以第四层为例,说明其计算过程。A轴线柱：求柱剪力：因,则V=0.226×8.73kN=1.96kN73 徐州工程学院毕业设计(论文)反弯点高度：由查得=0.45α1=1.0，y1=0，α3=1.0，y3=0，顶层不考虑y2,则y=y0+y1+y3=0.354柱端弯矩：柱顶=(1−0.45)×3.6m×1.96kN=3.88KNm柱底=0.354×3.6m×2.10kN=2.68kNmB轴线柱：求柱剪力：因,则V=0.274×8.73kN=3.25kN反弯点高度：由=5.75查得y0=0.45α1=1.0，y1=0，α3=1.0，y3=0，顶层不考虑y2,则y=y0+y1+y3=0.420柱端弯矩：柱顶=(1−0.45)×3.6m×2.39kN=4.73kNm柱底=0.45×3.6m×2.39kN=3.87kNm其余各层计算过程如表3.6、表3.7所示。表3.6D值法计算A轴线柱端弯矩层次A轴线柱V/kNy（kN·m）（kN·m）40.2261.960.453.883.1830.2263.950.57.17.120.2265.920.510.6510.6510.2378.520.5513.7716.8473 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.7D值法计算B轴线柱端弯矩层次B轴线柱V/kNy（kN·m）（kN·m）40.2742.390.454.733.8730.2744.780.58.68.620.2747.180.512.9212.9210.2639.440.5515.2918.69梁端弯矩可根据节点平衡求出梁柱线刚度。由梁端弯矩进一步求得梁端的剪力,具体计算过程如表3.8所示。表3.8梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次1234AB跨梁1411.67.73.816.60.76.53.266667.75.83.82.0BC跨梁15.511.87.93.918.5149.34.733338.57.04.62.3柱轴力±19.1±11.5±5.7±1.9±22.4±13.9±6.9±2.3柱轴力前的正负号表示风荷载可左右两方向作用于框架,当风荷载反向作用于框架时,轴力将变号。3.4.2恒荷载作用下框架内力分析恒载（竖向荷载）作用下的内力计算采用分层法，分层法除底层外，其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数，且传递系数由1/2改为1/373 徐州工程学院毕业设计(论文)，以考虑假定的柱上下端与实际情况的出入。(1)梁固端弯矩将梯形荷载折算成固端等效均布荷载将三角形荷载折算成固端等效均布荷载则顶层：AB跨α=1.5/6=0.25,q=4.09kN/m+18.10kN/m×0.89=20.20kN/mBC跨q=2.87kN/m+12.10kN/m×5/8=10.43kN/m同理，其余层：AB跨α=1.5/6=0.25；q=9.68kN/m+14.54kN/m×0.89=22.62kN/mBC跨q=2.87kN/m+11.4kN/m×5/8=10kN/m(2)弯矩分配系数。以顶层节点为例：节点节点(3)内力计算。弯矩计算过程如表3.9、表3.10、表3.11所示。节点弯矩不平衡是由于纵向框架粱在节点处存在偏心弯矩。最终弯矩图为图3.10。梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重，如表3.12、表3.13、表3.14所示。73 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.9顶层力矩分配节点杆端0.2240.7760.5850.1690.246-60.660.6-9.2313.5747.03→23.51-8.43←-16.76-4.87-7.091.896.54→3.52-1.03←-2.06-0.59-0.870.230.80→0.40-0.23-0.07-0.10M(kN·m)15.46-15.6942.18-14.76-7.86表3.10标准层例力矩配节点杆端0.1830.1830.5340.5010.1440.210-67.8667.867.512.4212.42→36.24→18.12-12.46←-24.92-7.65-7.16-10.452.282.286.65→3.33-0.84←-1.67-0.48-0.48-0.700.150.150.45→0.23-0.12-0.03-0.03-0.05M(kN·m)14.8514.85-37.8262.83-18.11-7.67-3.773 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.11底层力矩分配73徐州工程学院毕业设计(论文)节点杆端A1A2A1A0A1B1B1A1B1B0B1B2B1C1C1B1C1C2C1C0C1D1D1C1D1D0D1D20.1930.1380.6990.5220.1080.1500.2190.2190.1500.1080.5220.6690.1380.193-67.8667.86-7.57.5-67.8667.8613.109.3645.40→22.7-22.70-45.40-9.36-13.10-11.79←-23.57-4.88-6.77-9.89-4.954.959.896.774.8823.57→11.792.281.637.89→3.95-3.95-7.89-1.632.28-1.03←-2.060.430.59-0.87→-1.220.43←0.870.590.432.061.030.200.140.69→0.35-0.35←-0.69-0.15-0.20-0.09←-0.18-0.04-0.050.09→0.050.05←0.090.050.040.18→0.09M15.5811.13-26.7969.05-4.49-6.23-1114.587.415.35-68.79-44.22-11.13-11.0273 徐州工程学院毕业设计(论文)图3.10恒荷载作用下的弯矩图表3.12恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力（kN）73徐州工程学院毕业设计(论文)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨Va=VbVb=VcVc=VdVa=-VbVb=-VcVc=-Vd453.917.360.3-0.2300.23347.414.947.2-0.2200.22247.114.849.8-0.130.010.12146.914.849.8-0.03-0.030.6273 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.13梁端剪力层次总剪力AB跨BC跨CD跨VaVbVbVcVcVd451.656.217.362.662.658345.249.614.947.4247.4246.78245.848.414.851.151.148.6146.646.914.851.151.150.42表3.14柱轴力层次柱轴力ABCDNuNlNuNlNuNlNuNl420914120330620430614120932281552173262183251552282478282411673412672282478172740061110156101013400726竖向荷载梁端调幅系数取0.8,跨中弯矩由调幅后的梁端弯矩和跨内实际荷载求得。弯矩图中，括号内的数值表示调幅后的弯矩值。以第一层顶梁AB跨中弯矩为例，说明跨中弯矩的求法。梁端弯矩调幅后MA=0.8×68.83kNm=55.06kNmMB=0.8×72.49kNm=57.99kNm跨中弯矩73 徐州工程学院毕业设计(论文)对BC跨，为防止跨中正弯矩过小，取简支梁跨中弯矩的1/2为跨中正弯矩，有3.4.3可变荷载作用下框架内力分析各层楼面活荷载采用满布荷载法近似考虑活荷载不利布置的影响。内力分析方法可与恒载相同,采用分层法。分层法除底层外，其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数，且传递系数由1/2改为1/3，以考虑假定的柱上下端与实际情况的出入。(1)梁固端弯矩：将梯形荷载和三角形荷载折算成固端等效均层布荷载，则顶层：AB跨α=1.5/6=0.25；q=1.80×0.89=1.6kN/mBC跨q=1.20kN/m×5/8=0.75kN/m同理，其余各层：AB跨AB跨α=1.5/6=0.25；q=9kN/m×0.89=8.01kN/mBC跨q=7.5kN/m×5/8=4.69kN/m(2)弯矩分配系数。以顶层节点为例：节点节点73 徐州工程学院毕业设计(论文)(3)内力计算弯矩计算过程如表3.15、表3.16、表3.17所示,所得弯矩图如图3.11所示，将相邻两个开口刚架中同层同柱内力叠加,作为原框架结构柱的弯矩。梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，如表3.18、表3.19、表3.20所列。考虑活荷载不利布置的影响,将跨中弯矩乘以1.2的放大系数。竖向荷载梁端调幅系数取0.8,跨中弯矩由调幅后的梁端弯矩和跨内实际荷载求得。弯矩图3.20中,括号内的数值表示调幅后的弯矩值。注意，BC跨正弯矩仍不应小于相应简支梁跨中弯矩的1/2。按1/2简支梁跨中弯矩调整的跨中正弯矩值用方括号在图3.11中示出。弯矩调幅应在跨中弯矩放大后进行。表3.15顶层力矩分配节点杆端0.2240.7760.5850.1690.246-4.84.8-0.56-0.14←-0.28-1.80.811.112.71→1.36-0.40←-0.80-0.340.23M(kN·m)1.11-2.635.08-1.4-1.61表3.16标准层力矩分配节点杆端0.1830.1830.5340.5010.1440.210-24.0324.03-3.52-6.02←-12.04-3.47-3.47-5.053.303.309.62→4.81-1.21←-2.41-0.69-0.691.010.220.220.65M(kN·m)14.8514.85-37.8262.83-18.11-7.67-3.773 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.17底层力矩分配73徐州工程学院毕业设计(论文)节点杆端A1A2A1A0A1B1B1A1B1B0B1B2B1C1C1B1C1C2C1C0C1D1D1C1D1D0D1D20.1930.1380.6990.5220.1080.1500.2190.2190.1500.1080.5220.6690.1380.193-24.0324.03-3.523.52-24.0324.034.643.3216.08→8.04-8.04-16.08-3.32-4.643.51←7.024.813.4616.748.37-8.37-16.74-3.46-4.81-7.02→-3.511.621.165.85→2.93-2,80-5.60-1.16-1.620.31←0.610.420.301.461.24-0.08-0.16-0.03-0.05-0.07→-0.040.02←0.01-0.05-0.25-0.49-0.10-0.140.050.040.030.13M6.284.49-10.518.1-3.49-4.86-6.797.65.273.79-16.7910.96-4.58-6.473 徐州工程学院毕业设计(论文)73徐州工程学院毕业设计(论文)73徐州工程学院毕业设计(论文)73徐州工程学院毕业设计(论文)图3.11可变荷载作用下框架弯矩图表3.18活荷载作用下梁端剪力及轴力(kN)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力AB跨BC跨CD跨AB跨BC跨CD跨Va=VbVb=VcVc=VdVa=-VbVb=-VcVc=-Vd43.77.43.4-0.1500.15323.31623.9-0.1500.15223.11623.6-0.110.010.08122.313.623.6-0.24-2.070.5573 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.15梁端剪力(kN)层次总剪力AB跨BC跨CD跨VaVbVbVcVcVd43.553.857.47.413.553.25323.3523.65161624.0523.75222.9923.4161623.6823.52122.0623.4311.5315.6724.1523.05表3.16柱轴力(kN)层次柱轴力ABCDNu=NlNu=NlNu=NlNu=Nl46.414.514.66.4360.697.297.160.52114.3174.7174.7114.11167.3252.4252.0167.0以第一层顶梁AB跨中弯矩为例，说明跨中弯矩的求法：考虑活荷载不利布置的梁跨中弯矩梁端弯矩条幅后73 徐州工程学院毕业设计(论文)调幅后跨中弯矩为3.5框架内力组合考虑四种内力组合,即1.2SGK+1.4SQK，1.2SGK+1.4SWK，1.2SGK+1.4×0.9×(SQK+SWK)，1.35SGK+1.4(0.7SQK+0.6SWK)。各层梁的内力组合结果如表3.24所示,表中SGK﹑SQK两列中的梁端弯矩为经过调幅后的弯矩（调幅系数取0.8）。对支座负弯矩按相应的组合情况进行计算,求跨间最大正弯矩时,由于各组合下左右梁端弯矩不同,在梁上荷载与左右梁端弯矩作用下,跨内最大正弯矩往往不在跨中,而是偏向梁端弯矩较小的一侧,在水平荷载参与组合时尤其明显。此时可根据梁端弯矩组合值及梁上荷载设计值,由平衡条件确定跨内最大正弯矩的位置及数值。由于水平风荷载作用效应较小,左右梁端弯矩相差不悬殊,跨内最大正弯矩可近似取跨中弯矩。取每层柱顶和柱底两个控制截面,组合结果如表3.22、表3.23所示。73徐州工程学院毕业设计(论文)73 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.21框架梁内力组合表梁编号截面位置内力恒活风恒+活恒+（活+风）恒+风恒+0.9（活+风）截面控制内力支座边缘控制内力备注①②③1.2①+1.4②1.35①+1.4（0.7②+0.6③）1.2①+1.4③1.2①+1.26（②+③）A4~B4梁左A4M/kN·m35.92.62.146.352.7846.024952.7833.06V/kN53.93.72.069.8678.8867.4871.8678.88跨内M/kN·m60.46.0908188.472.4880.1588.14梁右B4M/kN·m55.62.2369.879.7470.9273.2779.7457.66V/kN60.64.52.579.0288.3276.2281.5488.32B4~C4梁左B4M/kN·m25.110.63.141.0246.8734.3642.2647.2639.02梁右同梁左V/kN17.37.42.331.1232.5423.9832.9832.98跨内M/kN·m24.97.5040.3840.9740.3837.3340.9773 徐州工程学院毕业设计(论文)梁编号截面位置内力恒活风恒+活恒+（活+风）恒+风恒+0.9（活+风）截面控制内力支座边缘控制内力备注①②③1.2①+1.4②1.35①+1.4（0.7②+0.6③）1.2①+1.4③1.2①+1.26（②+③）A3~B3梁左A3M/kN·m4223.716.683.5893.8773.64101.18101.1878.42V/kN97.423.33.889.590.0262.291.0391.03跨内M/kN·m41.225.1284.5881.952.2583.5984.58梁右B3M/kN·m51.528.714.2101.98109.5881.68115.85115.8595.13V/kN49.82.1462.772.6590.5467.4590.54B3~C3梁左B3M/kN·m15.4620.99.447.1448.4947.1456.0656.0644.38梁右同梁左V/kN17.3164.643.1646.9327.246.7246.72跨内M/kN·m17.713.404037.0321.2438.1238.1273 徐州工程学院毕业设计(论文)梁编号截面位置内力恒活风恒+活恒+（活+风）恒+风恒+0.9（活+风）截面控制内力支座边缘控制内力备注①②③1.2①+1.4②1.35①+1.4（0.7②+0.6③）1.2①+1.4③1.2①+1.26（②+③）A2~B2梁左A2M/kN·m39.624.53281.82104.3692.32118.71118.7195.48V/kN47.123.15.888.8691.164.6492.9392.93跨内M/kN·m42.924.9086.3483.3251.4886.3486.34梁右B2M/kN·m49.716.127.582.18105.9798.14114.58114.5892.02V/kN5018685.287.6668.490.2490.24B2~C2梁左B2M/kN·m16.120.618.648.1653.1448.1653.1453.1442.72梁右同梁左V/kN14.9167.040.2841.6827.6846.8646.86跨内M/kN·m13.413.8035.431.6116.835.435.473 徐州工程学院毕业设计(论文)梁编号截面位置内力恒活风恒+活恒+（活+风）恒+风恒+0.9（活+风）截面控制内力支座边缘控制内力备注①②③1.2①+1.4②1.35①+1.4（0.7②+0.6③）1.2①+1.4③1.2①+1.26（②+③）A1~B1梁左A1M/kN·m20.721.644.155.0886.1686.58107.62107.6284.1V/kN46.922.37.787.591.6467.0794.0894.08跨内M/kN·m44.424.6087.72103.4553.2884.28103.45梁右B1M/kN·m17.127.23758.649.7472.32101.41101.4179.52V/kN50.313.6879.487.9571.5687.5887.95B1~C1梁左B1M/kN·m15.617.324.142.9458.2652.4670.8870.8863.29梁右同梁左V/kN14.91.48.518.0628.6320.7830.3530.35跨内M/kN·m15.68.6015.9029.4918.7229.5629.5673 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.22框架柱A内力组合表73徐州工程学院毕业设计(论文)柱号截面内力恒活左风右风相应的M相应的M相应的N①②③④1.35①+1.4（0.7②+0.6③）1.2①+1.4③1.2①+1.26（②+③）A4~A3上A4M/kN·m32.78.92.12.151.8641.4649.86N/kN2096.41.91.9290.02253.46273.98下A3M/kN·m24.112.56.86.849.6231.5852.10N/kN1416.41.91.9198.22171.86179.66V/kN15.86.61.51.529.0621.0629.17A3~A2上A3M/kN·m17.714.29,89.845.4634.9650.72N/kN22860.65.75.7371.98281.58429.14下A2M/kN·m18.814.214.514.550.442.8657.34N/kN15560.65.75.7273.43193.98269.54V/kN10.184.54.575.2618.4227.87A2~A1上A2M/kN·m20.513.817.517.555.749.151.19N/kN478114.311.511.5766.97589.7732.11下A1M/kN·m21.513.721.921.960.1656.4669.77N/kN282114.311.511.5502.37354.5496.91V/kN11.78.48.08.030.7525.2434.773 徐州工程学院毕业设计(论文)A1~A0上A1M/kN·m15.410.422.222.249.2449.5659.05N/kN727167.319.119.11161.45899.14117.26下A0M/kN·m7.85.237.637.647.216263.29N/kN400167.319.119.1720506.74528.46V/kN6.45.112.912.924.2725.7430.36表3.23框架柱B内力组合表73 徐州工程学院毕业设计(论文)柱号截面内力恒活左风右风相应的M相应的M相应的N①②③④1.35①+1.4（0.7②+0.6③）1.2①+1.4③1.2①+1.26（②+③）B4~B3上B4M/kN·m23.74.54.84.840.4433.2440.16N/kN20325.52.32.3300.97246.82282.52下B3M/kN·m17.94.63.93.931.9526.9433.38N/kN30625,52.32.3421.19370.42402.23V/kN13.14.82.32.324.3218.9424.67B3~B2上B3M/kN·m12.84.88.68,629.2127.432.24N/kN13.5107.64.64.6404.19270.06404.67下B2M/kN·m3265.212.9212.9130.5528.2433.59N/kN8.4207.613.913.9649.34400.86661.47V/kN156.67721.6716.5224.19B2~B1上B2M/kN·m4114.615.2915.2935.936.0940.45N/kN15.8184.422.422.4747.24512.66743.06下B1M/kN·m6734.918.6918.6936.9837.0541.41N/kN9.8184.422.422.41179.37827.061057.46V/kN10.96.38,58.525.1827.4428.5273 徐州工程学院毕业设计(论文)B1~B0上B1M/kN·m6.113.515.2915.2952.3934.4935.78N/kN9.8261.522.422.41099.94164.56479.91下B0M/kN·m5.41.218.6918.6924.1732.6531.54N/kN1015261.522.422.41645.341249.361575.7V/kN5.23.58.58.517.5918.1421.363.5.1截面设计73 徐州工程学院毕业设计(论文)3.5.1.1框架梁这里以第四层AB跨梁为例,说明计算方法和过程。(1)梁的正截面受弯承载力计算：从表3.24中分别选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。=52.78kNm,相应的剪力V=78.88kN=79.74kNm,相应的剪力V=88.32kN支座边缘处支座边缘处=52.78kNm−78.88kN×0.25m=49.55kNm=79.74kNm−88.32kN×0.25m=57.66kNm跨内截面梁下部受拉，可按T形截面进行配筋计算，支座边缘截面梁上部受拉，应按矩形截面计算。翼缘计算宽度：按跨度考虑：=l/3=6000mm/3=2000mm按翼缘厚度考虑=h−=600mm−35mm=565mm因/=100mm/565mm=0.177＞0.1，=b+12=300mm+12×100mm=1500mm，故取=1500mm。梁内纵向钢筋选用HRB400级钢（==360N/mm2），=0.518。下部跨间截面按单筋T形截面计算。因为=1.0×14.3N/mm2×1500mm×100mm×(565mm−100mm/2)=1105×106Nmm=1105kNm＞104.67kNm属第一类T形截面0.45()=0.0019<0.002,取=0.002×300mm×600mm=360mm2实配416（As=804mm2＞Asmin）73 徐州工程学院毕业设计(论文)将下部跨间截面的钢筋全部伸入支座，则支座截面可按已知受压钢筋的双筋截面计算受拉钢筋，因梁端弯矩较小，为计算简化起见，仍按单筋矩形截面计算。A支座截面：实配316（As=603mm2＞Asmin）B支座截面：实配416（As=804mm2＞Asmin）,满足要求。以第四层CD跨梁为例,说明计算方法和过程。(1)梁的正截面受弯承载力计算：选出CD跨跨间截面及支座截面的最不利内力,并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。=52.78kNm,相应的剪力V=78.88kN=79.74kNm,相应的剪力V=88.32kN支座边缘处支座边缘处=52.78kNm−78.88kN×0.25m=49.55kNm=79.74kNm−88.32kN×0.25m=57.66kNm跨内截面梁下部受拉，可按T形截面进行配筋计算，支座边缘截面梁上部受拉，应按矩形截面计算。翼缘计算宽度：按跨度考虑：=l/3=6000mm/3=2000mm按翼缘厚度考虑=h−=600mm−35mm=565mm因/=100mm/565mm=0.177＞0.1，=b+12=300mm+12×100mm=1500mm，故取=1500mm。梁内纵向钢筋选用HRB400级钢（==360N/mm2），=0.518。73 徐州工程学院毕业设计(论文)下部跨间截面按单筋T形截面计算。因为=1.0×14.3N/mm2×1500mm×100mm×(565mm−100mm/2)=1105×106Nmm=1105kNm＞104.67kNm属第一类T形截面0.45()=0.0019<0.002,取=0.002×300mm×600mm=360mm2实配416（As=804mm2＞Asmin）将下部跨间截面的钢筋全部伸入支座，则支座截面可按已知受压钢筋的双筋截面计算受拉钢筋，因梁端弯矩较小，为计算简化起见，仍按单筋矩形截面计算。D支座截面：实配316（As=603mm2＞Asmin）C支座截面：实配416（As=804mm2＞Asmin）,满足要求。其他层梁配筋计算结果如表3.2473 徐州工程学院毕业设计(论文)表3.24框架梁纵向钢筋计算表层次截面M/kN·mmb(bf`)mmh./mmαsξAs实际配筋4支座A33.063005650.0240.024162416B左57.663005650.0420.043290416AB跨间88.143005650.0640.066444416支座B右39.023004150.0530.054267416BC跨间40.973004150.0550.0572824163支座A78.423005650.0570.059397416B左95.133005650.0690.072485416AB跨间84.583005650.0620.064431416支座B右44.383004150.0600.062308416BC跨间38.123004150.0520.0532624162支座B右95.483004150.1290.139687416BC跨间92.023004150.1250.134663416CD跨间86.343005650.0630.065438416支座C42.723005650.0310.031209416D35.43005650.0250.0261754161支座B右84.13004150.1140.121598416BC跨间79.523004150.1080.133599416CD跨间103.453005650.0760.079532416支座C右63.293005650.0460.047316416(2)梁斜截面受剪承载力计算：73 徐州工程学院毕业设计(论文)AB跨V=88.32kN﹤0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3N/mm2×300mm×565mm=605.96kN故截面尺寸满足要求。按构造要求配箍，取双肢箍φ8@200。其他层梁的斜截面受剪承载力配筋计算结果如表3.25所示。表3.25框架梁斜截面配筋计算表层次截面剪力V、kN0.25βcfcbh0/kN实际钢筋Asv/sA,B左88,。32605.96>V<0双肢Φ8@200B右32.98445.09>V<0双肢Φ8@2003A,B左90.54605.96>V<0双肢Φ8@200B右46.93445.09>V<0双肢Φ8@2002A,B左90.24605.96>V<0双肢Φ8@200B右46.86445.09>V<0双肢Φ8@2001A,B左87.95445.09>V<0双肢Φ8@200B右30.35605.96>V<0双肢Φ8@2003.5.2框架柱(1)轴压比验算：底层柱Nmax=1645.34kN，则轴压比μ=N/A,=1645.34×10^3/(14.3×500^2)=0.719<[1.05]满足要求。(2)截面尺寸复核：取h0=400mm−40mm=360mm,Vmax=75.26kN,则0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3N/mm2×400mm×460mm=514.8kN>Vmax,满足要求.(3)框架柱正截面承载力计算：根据内力组合表,应将支座中心处的弯矩折算至支座边缘,考虑本结构柱端弯矩小,以支座中心处弯矩计算应偏于安全且偏差不大,故不再折算边缘弯矩。柱同一截面分别承受正反向弯矩,故采用对称配筋。各柱正截面受弯承载力计算如表3.26所示。表3.26框架柱正截面受弯承载力的计算表73 徐州工程学院毕业设计(论文)柱名控制内力值柱截面对称配筋的计算M/(kNm)N/(kN)e0/mmηe/mmξAs(A")实际配筋/mm2配筋率（%）A4~A351.86290.02178.821.10498.200.0851073166030.7241.46253.46163.581.12449.680.072103166030.7249.86273.98181.981.10511.400.0781173166030.7249.62198.22250.331.13433.060.09603166030.7231.58171.86183.751.17394.770.08103166030.7252.1179.662901.13447.280.087143166030.72A3~A245.46371.98122.211.25342.630.20603166030.7234.96281.58124.611.43298.300.16403166030.7250.72429.14118.191.23353.270.19103166030.7250.40273.43184.321.27336.720.21703166030.7242.86193.98220.951.38305.990.17303166030.7257.34269.54212.731.25344.030.20003166030.72A2~A155.70766.9772.621.34314.590.32803166030.7249.1589.783.261.63278.930.25603166030.7251.19732.1169.921.31322.280.30603166030.7260.16502.37119.751.36310.370.33803166030.7256.46354.5159.271.59281，980.25603166030.7269.77496.91140.411.33317.400.31503166030.72A1~A049.241161.4542.401.41301.510.44903166030.7249.56899.1455.121.85268.230.34603166030.7259.051017.2653.331.37308.300.42103166030.7247.2172065.571.43299.290.46003166030.7262506.74122.351.76271.880.35603166030.7263.29528.46119.761.39304.170.43003166030.72B4~B340.44300.97134.371.15412.530.10003166030.7233.24246.82134.671.12464.040.083423166030.7240.16282.52142.151.12463.940.089483166030.7231.95421.475.821.18384.620.11003166030.7226.94370.4272.731.16406.770.09203166030.7233.38402.2382.991.14422.040.09903166030.72B3~B229.21404.1972.271.40303.380.24003166030.7227.4270.06101.461.24345.870.18703166030.7232.24404.6779.671.24345.250.21903166030.7230.55649.3447.051.39304.370.25103166030.7228.24400.8670.451.26337.390.19603166030.7233.59661.4750.781.26338.050.22803166030.72B2~B135.9747.2448.041.58282.160.38203166030.7236.09512.6670.401.30323.980.28903166030.7240.45743.0654.441.32319.740.34703166030.7236.981179.3731.351.57282.790.39203166030.7237.05827.0644.801.32318.730.29803166030.7273 徐州工程学院毕业设计(论文)41.411057.4639.161.34315.950.35603166030.72B1~B052.391099.9447.631.73272.970.53003166030.7234.49764.5645.111.35313.300.38903166030.7235.78479.9174.561.38307.190.47403166030.7224.171645.3414.691.72273.640.54803166030.7232.651249.3626.131.35311.930.39903166030.7231.541575.720.021.38307.140.48303166030.72(4)垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算：按轴心受压构件验算，Nmax=1645.34kN，l0/b=5.2m/0.4m=13，查表得Φ=0.935，则0.9Φ(fcA+f"yA"s)=0.9×0.935×(14.3N/mm2×400mm×400mm+360N/mm2×12×201mm2)3839.0kN＞Nmax=1645.34kN,满足要求(4)斜截面受剪承载力计算：B轴柱：M=24.17kNm一层最不利内力组合N=1645.34kNV=17.59kN因为剪跨比λ=Hn/2h。=4000mm/(2×360)=5.56>3,所以λ=3又0.3fcA=0.3×14.3N/mm2×(400mm)2=686.4kN＜N，所以N=686.4kN。按构造配筋，取井字形复式箍φ8@200。3.6板的设计3.6.1基本资料：　房间编号：7边界条件（左端/下端/右端/上端）：固定/固定/固定/固定/荷载：永久荷载标准值：g＝4.04kN/M2可变荷载标准值：q＝2.50kN/M2　计算跨度　=7200　；计算跨度　=6000　板厚H=100；混凝土强度等级：C30；钢筋强度等级：HPB235计算方法：弹性算法。73 徐州工程学院毕业设计(论文)泊松比：μ＝1/5.考虑活荷载不利组合。3.6.2计算结果：　=(0.01522+0.02540/5)×(1.20×4.0+1.40×1.3)×=4.82kN·M　考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩：　=(0.03435+0.05236/5)×(1.4×1.3)×=2.82kN·M=4.82+2.82=7.64kN·M=551.94mm2，实配φ12@200(＝565)＝0.307%，＝0.565%=(0.02540+0.01522/5)×(1.20×4.0+1.40×1.3)×=6.76kN·M　考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩：　=(0.05236+0.03435/5)×(1.4×1.3)×=3.73kN·M=6.76+3.73=10.49kN·M=664.73，实配φ12@150(＝754)＝0.307%，＝0.754%=0.05536×(1.20×4.0+1.40×2.5)×=16.64kN·M=1101.32，实配φ16@180(＝1117,可能与邻跨有关系)＝0.307%，＝1.117%　=0.06382×(1.20×4.0+1.40×2.5)×=19.18kN·M=1295.21，实配φ16@150(＝1340.,可能与邻跨有关系)＝0.307%，＝1.340%3.6.3跨中挠度验算：--------按荷载效应的标准组合计算的弯矩值--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(1)、挠度和裂缝验算参数：　=(0.02540+0.01522/5)×(1.0×4.0+1.0×2.5)×=6.70kN·M　=(0.02540+0.01522/5)×(1.0×4.0+0.5×2.5)×=5.42kN·M＝210000.N/＝29791.N/＝2.01N/＝210.N/(2)、在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度Bs：①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×/(×)（混凝土规范式8.1.2－2）＝/(0.87××)（混凝土规范式8.1.3－3）73 徐州工程学院毕业设计(论文)＝6.70/(0.87×79×754.)=129.23N/矩形截面，＝0.5×b×h＝0.5×1000×100.=50000＝/（混凝土规范式8.1.2－4）＝754./50000.=0.01508ψ＝1.1-0.65×2.01/(0.01508×129.23)=0.431②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值：＝/＝210000.0/29791.5=7.049③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值：矩形截面，＝0④、纵向受拉钢筋配筋率＝/b/＝754./1000/79.=0.00954⑤、钢筋混凝土受弯构件的按公式（混凝土规范式8.2.3－1）计算:=××/[1.15ψ+0.2+6××/(1+3.5)]＝210000×754×/[1.15×0.431+0.2+6×7.049×0.00954/(1+3.5×0.00)]=899.03kN·M(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数：按混凝土规范第8.2.5条，当＝0时，＝2.0(4)、受弯构件的长期刚度B，可按下列公式计算：B＝/[×(-1)+]×（混凝土规范式8.2.2）B＝6.70/[5.42×(2-1)+6.70]×899.03=497.014kN·M(5)挠度＝××/B＝0.00172×6.5×/497.014=29.414/＝29.414/6000.=1/204.，满足规范要求！3.6.4裂缝宽度验算：①、X方向板带跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×/(×)（混凝土规范式8.1.2－2）＝/(0.87××)（混凝土规范式8.1.3－3）＝4.78×/(0.87×67×565.)=144.97N/矩形截面，＝0.5×b×h＝0.5×1000×100.=50000.＝/（混凝土规范式8.1.2－4）＝565./50000.=0.011ψ＝1.1-0.65×2.01/(0.01×144.97)=0.305　＝×ψ×/×(1.9c+0.08×Deq/)（混凝土规范式8.1.2－1）　＝2.1×0.305×145.0/210000×(1.9×20.+0.08×17.14/0.01131)73 徐州工程学院毕业设计(论文)=0.070，满足规范要求！②、Y方向板带跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×/(×)（混凝土规范式8.1.2－2）＝/(0.87××)（混凝土规范式8.1.3－3）＝6.70×/(0.87×79×754.)=129.23N/矩形截面，＝0.5×b×h＝0.5×1000×100.=50000.＝/（混凝土规范式8.1.2－4）＝754./50000.=0.015ψ＝1.1-0.65×2.01/(0.02×129.23)=0.431　＝×ψ×/×(1.9c+0.08×Deq/)（混凝土规范式8.1.2－1）　＝2.1×0.431×129.2/210000.×(1.9×20.+0.08×17.14/0.01508)=0.072，满足规范要求！③、左端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×/(×)（混凝土规范式8.1.2－2）＝/(0.87××)（混凝土规范式8.1.3－3）＝13.03×/(0.87×77.×1117.)=174.17N/矩形截面，＝0.5×b×h＝0.5×1000×100.=50000.＝/（混凝土规范式8.1.2－4）＝1117./50000.=0.022ψ＝1.1-0.65×2.01/(0.02×174.17)=0.765　＝×ψ×/×(1.9c+0.08×Deq/)（混凝土规范式8.1.2－1）　＝2.1×0.765×174.2/210000.×(1.9×20.+0.08×22.86/0.02234)=0.160，满足规范要求！④、下端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×/(×)（混凝土规范式8.1.2－2）＝/(0.87××)（混凝土规范式8.1.3－3）＝15.02×/(0.87×77×1340.)=167.33N/矩形截面，＝0.5×b×h＝0.5×1000×100.=50000.＝/（混凝土规范式8.1.2－4）＝1340./50000.=0.027ψ＝1.1-0.65×2.01/(0.03×167.33)=0.809　＝×ψ×/×(1.9c+0.08×Deq/)（混凝土规范式8.1.2－1）73 徐州工程学院毕业设计(论文)　＝2.1×0.809×167.3/210000.×(1.9×20.+0.08×22.86/0.02681)=0.144，满足规范要求！⑤、右端支座跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×/(×)（混凝土规范式8.1.2－2）＝/(0.87××)（混凝土规范式8.1.3－3）＝13.03×/(0.87×77×1117.)=174.17N/矩形截面，＝0.5×b×h＝0.5×1000×100.=50000.＝/（混凝土规范式8.1.2－4）＝1117./50000.=0.022ψ＝1.1-0.65×2.01/(0.02×174.17)=0.765　＝×ψ×/×(1.9c+0.08×Deq/)（混凝土规范式8.1.2－1）　＝2.1×0.765×174.2/210000.×(1.9×20.+0.08×22.86/0.02234)=0.160，满足规范要求！⑥、上端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×/(×)（混凝土规范式8.1.2－2）＝/(0.87××)（混凝土规范式8.1.3－3）＝15.02×/(0.87×77.×1340.)=167.33N/矩形截面，＝0.5×b×h＝0.5×1000×100.=50000.＝/（混凝土规范式8.1.2－4）＝1340./50000.=0.027ψ＝1.1-0.65×2.01/(0.03×167.33)=0.809　＝×ψ×/×(1.9c+0.08×Deq/)（混凝土规范式8.1.2－1）　＝2.1×0.809×167.3/210000×(1.9×20.+0.08×22.86/0.02681)=0.144，满足规范要求！3.7基础设计3.7.1基础选型选择柱下独立基础，持力层为粉质黏土，fak=130kPa，C30混凝土，fc=14.3N/mm2选择HRB335，fy=300N/mm2，ft=1.43N/mm2。基础梁选择，纵向基础梁h=（1/15~1/18）×7200mm=480~400mm，取450mm，b=250mm；横向基础梁h=（1/15~1/18）×6000=400~333mm，取400mm，b=250mm。73 徐州工程学院毕业设计(论文)3.7.2A轴基础设计3.7.2.1荷载统计（1）A轴柱纵向梁上部250mm厚墙，横向梁上部200mm厚内墙，且纵向梁产生偏心矩内墙自重1.88kN/m2门重0.2kN/m2窗重0.45kN/m2外墙自重2.34kN/m2基础纵向连系梁传来集中力(7.2×4.60−2.1×1.8×2)×2.34+7.2×0.45×0.25×25+7.2×(0.45+0.45)×0.02×17+2.1×1.8×2×0.45+1/4(6.×4.80×1.88+6.9×0.4×0.25×25+6.9×0.4×2×0.02×17)=59.81+20.25+2.20+3.40+70.78/4=103.36kN产生弯矩为103.36×0.25/2=13.25kN/m横向基础梁1/2×(6×4.70×1.88+6×0.4×0.25×25+6×0.4×2×0.02×17)=34.82kN上部传来荷载：M恒=7.8kNm，N恒=1161.45kN，V=6.4kNM活=5.2kNm，N活=167.30kN，V=2.13kN右风：M风=51.8kNm，N风=39.5kN，V=12.92kN按标准组合M=(7.8+12.92)+0.7×5.2+0.6×16.8=34.44kNmN=(1167.45+103.36+34.82)+0.7×167.3+0.6×19.1=1434.2V=6.4+0.7×5.1+0.6×12.91=17.22kN按基本组合M=1.35×12.92+34.44=51.88kNmN=1.35×(103.36+34.82)+1434.2=1620.74kNV=24.4kN3.7.2.2确定基础底面尺寸(1)假设基础埋深（从室外地坪）1.2m边柱计算值d=1.2+0.3=1.5m中柱从室内d=1.2+0.6=1.8m初选截面尺寸考虑偏心荷载影响，将A增大30%，即1.3×16.2=21.06m2初选截面尺寸b=5m，l=5m73 徐州工程学院毕业设计(论文)(2)计算基底最大压力基础及回填土重G=γmAd=20×5×5×1.5=750kN竖向合力∑F=1620.74+750=2370.74kN基底总力矩∑M=34.44+17.72×0.7=46.84kN偏心距e=∑M/∑F=0.03