咸阳E阳国际写字楼设计毕业设计计算书

'本科毕业设计(论文)题目：咸阳E阳国际写字楼设计计算书院系：专业：学号：姓名：指导教师：*****年**月 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 西京学院本科毕业设计教研室（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74 西京学院本科毕业设计摘要本工程为咸阳E阳国际写字楼设计，整个设计包括建筑与结构两个部分。进行结构设计时，首先是进行结构布置和选型，本工程选用钢筋混凝土框架结构。计算时选取横向框架，首先确定计算单元和计算简图，估算梁柱尺寸，统计竖向荷载，包括永久荷载和活荷载，运用二次分配法和求解D值法计算地震荷载作用下的框架内力，并演算水平侧移是否满足要求。在完成所有荷载作用下的内力计算后，进行内力组合，经过调整，对梁柱截面配置钢筋，并考虑构造要求；完成主体框架计算后，设计楼板、楼梯。四层楼面板及三层楼梯，那弹性理论计算，采用分离式配筋，楼梯采用现浇折板式楼梯；最后完成结构施工图。关键词：框架结构；二次分配法；D值法74 西京学院本科毕业设计目录摘要11绪论42设计任务书53结构设计流程74.1框架柱84.2框架梁84.2.1A~D轴纵向框架梁94.2.21~13轴AB段及CD段横向框架梁94.2.31~13轴BC段横向框架梁94.2.4楼面次梁94.2.5现浇板厚95荷载计算105.1荷载分类计算105.1.1屋面荷载105.1.2楼面荷载105.1.3楼梯间荷载105.1.4墙体荷载105.2构件自重分类计算125.2.1梁自重125.2.2柱自重125.2.3板自重125.2.4墙自重135.2.5墙自重145.3重力荷载代表值计算146基本自振周期的计算156.1结构刚度计算156.1.1框架梁的惯性矩及线刚度156.1.2框架柱的惯性矩及线刚度156.1.3框架柱的抗推刚度156.2自振周期T1的计算176.4风荷载作用下的框架内力计算177水平地震作用计算217.1地震作用标准值计算217.1.1平地震作用影响系数217.1.2水平地震作用标准值217.1.3框架侧移验算227.1.4框架剪力标准值238水平地震作用下框架内力计算248.1根据柱剪力及反弯点高度计算柱端弯矩248.2计算梁端弯矩及梁剪力248.3根据梁端剪力计算柱轴力2574 西京学院本科毕业设计8.4绘制内力图269竖向荷载作用下框架内力计算279.1竖向恒载作用下框架内力计算309.2竖向活载作用下框架内力计算3310荷载作用效应组合3510.1竖向荷载作用下的基本组合4010.2水平地震作用效应与竖向荷载作用效应的基本组合4310.2.1水平地震作用下的梁端及跨中内力的基本组合4310.2.2水平地震作用下的柱端内力的基本组合4511截面设计5011.1框架梁5011.1.1框架梁正截面设计5011.1.2框架梁斜截面设计5111.2框架柱配筋计算5311.2.1轴压比验算5311.2.2正截面受弯承载力计算5311.2.3斜截面受剪承载力计算5712现浇板设计5912.1设计参数5912.2边跨板的弯矩及配筋计算5912.3楼板的弯矩计算及配筋6013楼梯设计6113.1楼梯段板设计6213.1.1荷载计算6213.1.2楼梯板截面配筋计算6213.2平台板计算6313.2.1平台板6313.2.2平台板截面承载力计算6313.3平台梁计算6313.3.1荷载计算6313.3.2承载力计算64结论65参考文献661绪论74 西京学院本科毕业设计本设计是按照毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“咸阳E阳国际写字楼设计”。内容包括建筑设计、结构设计两部分。该楼是公共建筑，其规范要求比较严格，能体现处建筑和结构设计的很多重要的方面，选择建筑和结构设计，从而掌握设计的基本原理，妥善解决其功能关系，满足使用要求。框架结构的设计始于欧美，二十世纪后得到了世界各地大范围的使用，其结构建筑平面布置灵活，使用空间大。延性较好。其具有良好的抗震能力。能满足其较大的使用面积要求。框架结构的研究，对于建筑的荷载情况，分析其受力，采用不同的方法分别计算出各种荷载作用下的弯矩、剪力、轴力，然后进行内力组合，挑选出最不利的内力组合进行截面的承载力计算，保证结构有足够的强度和稳定性。在对竖向荷载的计算种采用了分层法和弯矩分配法，对水平荷载采用了D值法，对钢筋混凝土构件的受力性能，受弯构件的正截面和斜截面计算都有应用。本结构计算选用一榀框架为计算单元，采用手算的简化计算方法，其中计算框架在竖向荷载下的内力时使用的分层法和弯矩分配法，不但使计算结果较为合理，而且计算量较小，是一种不错的手算方法。本设计主要通过工程实例来强化大学期间所学的知识，建立一个完整的设计知识体系，了解设计总过程，通过查阅大量的相关设计资料，提高自己的动手能力。鉴于水平有限，设计书中还存在不少缺点甚至错误，敬请老师批评和指正。2设计任务书74 西京学院本科毕业设计2.1、设计题目咸阳E阳国际写字楼设计2.2、设计资料（1）地基情况：表面为0.5米原耕种土。下为湿陷性黄土，地耐力标准值为fk=150kN/m2（2）地下水位：不考虑（3）土壤冰冻深度：450mm室外计算温度t=-9℃-37℃（4）抗震设防：8°（5）主导风向：东北（6）年降水量：624.0mm，日最大降水量92.3mm（7）风、雪、楼面荷载，按照《荷载规范》查用2.3、建筑设计内容及要求2.3.1．设计要求⑴总建筑面积：3000m2左右。⑵层数控制：4层⑶结构类型：框架结构或其他结构2.3.2．图纸要求AutoCAD绘制，图纸内容要全面。1）有代表性的楼层平面图：1:100或1:200　（一般指首层、标准层、顶层等）2）立面图：1:100或1:200　（要求能说明立面的构造、尺寸及色彩等问题。要求不少于2个）3）剖面图：1:100或1:200　（2-3个）4）楼梯详图：要求能说明问题，个数不限。5）局部构造详图：个数不限，可根据需要绘制，不允许使用“参见***图集”字样。6）门窗表、材料表设计说明2.4、结构设计内容及要求2.4.1.内容要求1)确定结构方案及计算简图：上部承重结构方案与布置；楼(屋)盖结构方案与布置；基础方案布置；结构措施及其特殊部位的处理等。2)结构设计计算内容74 西京学院本科毕业设计①重力荷载汇集；地震作用计算；风荷载计算；②荷载组合及内力分析；③纵或横方向一榀框架计算；④标准层楼盖结构计算；⑤楼梯配筋计算；⑥基础设计计算；⑦结构侧移验算；⑧其它必要的构件配筋计算；2.4.2.成果形式1)结构设计计算书；2）绘制图纸①基础剖平面布置图及基础详图(比例1：100和1：30-1：50)；②首层、标准层及顶层楼盖结构布置图及配筋图(比例1：100)；③一榀框架配筋图(比例1：30-1：50)；④楼梯配筋图，（比例1：30-1：50)；⑤其它必要的构件配筋图，(如：雨蓬或挑梁，比例1：30-1：50)。3结构设计流程74 西京学院本科毕业设计图1多层框架结构设计的主要流程4结构方案选型与结构布置74 西京学院本科毕业设计本工程属于丙类建筑，根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第105条，按本地区设防烈度采取抗震措施。本建筑高H=15.000m，属多层建筑，采用框架结构，现浇梁、板及柱，现浇板式楼梯；根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第6.2.1条，框架抗震等级为三级。根据地质报告，拟采用柱下独立基础。基础埋深-2.50m，基础顶面标高为-1.30m。混凝土：主体结构梁、柱、板均采用C30级；构造柱、圈梁及过梁均采用C30级。钢筋：HPB300级钢（A）；HRB335级钢（B）。焊条：采用E43及E50型。4.1框架柱柱截面尺寸根椐柱的允许轴压比[]按下式计算确定。（4-1）根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010第637条，框架抗震等级为二级时柱的轴压比限值为[mc]=0.75。为使结构在两个主轴方向的动力特性相近，柱截面采用方柱，柱的轴力设计值Nc按下式估算。（4-2）最大负载处，则其最大轴力估算为：=1.2×1.1×(6.9+2.7)/2×7.2×14×4=2554.68kN因此，主楼框架柱截面尺寸确定为：600×600。4.2框架梁根据《抗震规范》第631条和第636条，梁的截面宽度不宜小于200mm；截面高宽比小于4；梁净跨与截面高度之比宜大于4。4.2.1A~D轴纵向框架梁74 西京学院本科毕业设计h=(1/8~1/14)l=(1/8~1/14)×7200=900~550，取h=750mm，b=300mm；4.2.21~13轴AB段及CD段横向框架梁h=(1/8~1/14)l=(1/8~1/14)×6900=963~493，取h=700mm，b=300mm；4.2.31~13轴BC段横向框架梁按与AB段框架梁线刚度相等计算，即(4-3)故取h=550mm，b=300mm；4.2.4楼面次梁h=(1/12~1/18)l=(1/12~1/18)×6900=575~383，取h=550mm；b=200mm；跨度较小的次梁取h=400mm；b=200mm。4.2.5现浇板厚h=(1/30~1/35)l=(1/30~1/35)×3600=120~100，取h=110mm；74 西京学院本科毕业设计5荷载计算5.1荷载分类计算5.1.1屋面荷载屋面恒载按照构造做法计算，列于表4中。分析框架结构在竖向荷载作用下的内力时，屋面活载应取均布活载与雪载之间的较大值，非上人屋面取0.50kN/m2。抗震计算时，计算屋面重力荷载代表值时不考虑屋面活载，取雪载0.25kN/m2。5.1.2楼面荷载楼面恒载按照构造做法计算，列于表5中。楼面活载：办公室2.0kN/m2；卫生间取2.5kN/m2；走廊：2.5kN/m2。5.1.3楼梯间荷载恒载：水磨石地面30厚1.16×(0.3+0.15)/0.3=1.74kN/m2楼梯踏步板130厚(0.13/cosa+0.15/2)×25=5.51kN/m2板下抹灰20厚0.02×20/cosa=0.45kN/m2合计：7.70kN/m2活载：2.50kN/m25.1.4墙体荷载外墙为300厚陶粒混凝土砌块，外侧贴面砖，内侧抹灰。内墙为200厚陶粒混凝土砌块，双侧抹灰。考虑到组砌时在洞口处、墙体底部和顶部混砌部分粘土砖，混砌比例取8:2，粘土砖容重取19kN/m3，则砌体容重为：g=8.5×0.8+19×0.2=10.6kN/m3计入面层的做法，求得墙体的单位面积重量为：外墙：qout=0.3×10.6+0.55+0.02×20=4.13kN/m2内墙：qin=0.2×10.6+2×0.02×20=2.92kN/m274 西京学院本科毕业设计表4屋面恒载计算表名称及部位用料做法厚度(mm)容重(kN/m3)重量(kN/m2)恒荷载标准值非上人屋面(15.000)屋6高聚物改性沥青防水卷材3120.105.621:3水泥砂浆找平层20200.40聚苯保温板1003.00.301:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡，最薄处不小于20100151.501:3水泥砂浆找平层20200.40钢筋混凝土楼板110252.7510厚混合砂浆10170.17表5楼面恒荷载计算表名称及使用部位用料做法厚度（mm）容重（kN/m3）重量（kN/m2）恒荷载标准值铺地砖楼面（宿舍）10厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝10200.203.5220厚1:4干硬性水泥砂浆结合层20200.40钢筋混凝土楼板110252.7510厚混合砂浆10170.17花岗石楼面(走廊、楼梯间)20厚花岗石板铺平拍实，水泥浆擦缝20280.564.0830厚1:4干硬性水泥砂浆结合层30200.60钢筋混凝土楼板110252.7510厚混合砂浆20200.20续表5名称及使用部位用料做法厚度（mm）容重（kN/m3）重量（kN/m2）恒荷载标准值铺地砖防水楼面10厚地砖铺平拍实，水泥浆擦缝10200.205.17卫生间74 西京学院本科毕业设计(卫生间)25厚1:4干硬性水泥砂浆结合层25200.5015厚水泥砂浆找平层15200.3050厚C15细石砼找坡，最薄处不小于3050251.25钢筋混凝土楼板110252.7510厚混合砂浆10170.175.2构件自重分类计算5.2.1梁自重表6梁自重计算表格层次构件b×hmm×mmγ（kN/m3）βg（kN/m）li（m）Gi（kN）ΣGi（kN）第n层边横梁300×700251.044.6026.935.896143.584边纵梁300×750251.044.9927.235.942718.840内纵梁300×750251.044.9927.235.942718.840内横梁300×700251.044.6026.935.896646.128走道梁300×550251.043.4322.710.296113.256次梁200×550251.042.2886.917.846356.9205.2.2柱自重表7柱自重计算表格层次构件b×hmm×mmγ（kN/m3）βg（kN/m）li（m）Gi（kN）ΣGi（kN）1柱600×600251.089.725.250.5442223.9002柱600×600251.089.723.637.9081668.0003柱600×600251.089.723.637.9081668.0004柱600×600251.089.723.637.9081668.0005.2.3板自重表8板自重计算表格74 西京学院本科毕业设计层数构件板均布自重（KN/m2）板重（KN）Σ（KN）1~3卫生间5.17290.355162.40宿舍3.523558.30楼梯间7.7432.43走廊4.08881.284屋面板5.627526.307526.305.2.4墙自重表9首层墙体自重计算表格构件纵向外墙横向外墙纵向内墙横向内墙轴线号AD112BC2-11墙体自重（KN/m2）4.134.134.134.132.922.922.92墙体面积（m2）94.5099.952.9552.95139.23141.75477.32窗自重（KN/m2）0.40.40.40.40.40.40.4窗面积（m2）98.2810800006.48门自重（KN/m2）0.250.250.250.250.250.250.25门面积（m2）15.1203.783.7844.1045.360墙体重（KN）390.29412.59203.07203.07406.55413.911393.77窗重（KN）39.3143.2000002.59门重（KN）3.7803.783.7811.0311.340Σ（KN）3566.174 西京学院本科毕业设计表10标准层墙体自重计算表格构件纵向外墙横向外墙纵向内墙横向内墙轴线号AD112BC2-11墙体自重（KN/m2）4.134.134.134.132.922.922.92墙体面积（m2）99.999.949.7349.73157.50136.71460.80窗自重（KN/m2）0.40.40.40.40.40.40.4窗面积（m2）1081083.243.24000门自重（KN/m2）0.250.250.250.250.250.250.25门面积（m2）000050.445.360墙体重（KN）412.59412.59205.39205.39459.90399.191345.54续表10构件纵向外墙横向外墙纵向内墙横向内墙窗重（KN）43.2043.201.301.30000门重（KN）000013.511.340Σ（KN）3573.755.2.5墙自重表11活荷载计算表格层数构件荷载标准值（KN/m2）板重（KN）Σ（KN）1~3卫生间2.5196.563348.00办公室2.02246.40值班室2.0224.60楼梯间2.5140.40走廊2.5540.004屋面板0.5669.60669.605.3重力荷载代表值计算各层重力荷载代表值汇总于表12。将表中恒载与活载求和并除以总面积，可得框架单位面积的重量为w=12.8kN/m2，说明初选柱截面尺寸时取w=14kN/m274 西京学院本科毕业设计是合理的。表12各层重力荷载代表值计算（kN）项次层号12~34梁自重纵向框架梁Gbx1437.701437.701437.70横向框架梁Gby903.00903.00903.00次梁Gby356.90356.90356.90Gb=Gbx+Gby+Gby2697.602697.602697.60柱自重Gc2223.901668.001668.00楼、屋面恒载Gs5162.405162.407526.30墙重Gw3566.13573.753573.75女儿墙Gd745.05恒载G=Gb+Gc+Gs+Gw+Gd13650.0013101.7016210.70楼、屋面活载Q3348.003348.00669.60总重Gi=G+0.5Q15324.0014775.7016545.506基本自振周期的计算6.1结构刚度计算6.1.1框架梁的惯性矩及线刚度先计算矩形截面梁的惯性矩然后考虑楼板的翼缘效应，将梁惯性矩乘以增大系数，即边梁取Ib=1.5I0，中间梁取Ib=2I0，其中，I0=1/12×bb×hb3。再求框架梁的线刚度ib=Ib/l。具体计算结果见表13。6.1.2框架柱的惯性矩及线刚度Ic=1/12×bb×hb3，ic=Ic/h。具体计算结果见表14。6.1.3框架柱的抗推刚度各层框架柱的抗推刚度计算见表15~表17。表13梁的线刚度计算74 西京学院本科毕业设计方向层号梁号bhI0IbEclib=ECIb/l(mm)(mm)(×10-2m4)(×10-2m4)(×107kPa)(m)(kNm)横向1~4BL13007000.85751.28636.90.495BL23005500.41590.62432.70.624ZL13007000.85751.71536.90.660ZL23005500.41590.83232.70.832纵向1~4BL13007501.05471.58237.20.659ZL13007501.05472.10937.20.879表14柱的线刚度计算层砼bh(mm)IcEc(×107kPa)h(m)ic=EcIc/h(kNm)1C306006001.0835.20.6232~3C306006001.0833.600.8314C306006001.0833.600.831表15首层框架柱的抗推刚度柱的类型根数K=åibj/iCac=(0.5+K)/(2+K)D=ac·12ic/h2(kN/m)åD(105kN/m)横向边框架边柱40.7950.4630.1286.994边框架中柱41.7860.6050.167中框架边柱181.0590.5100.141中框架中柱182.3950.6590.182纵向边框架边柱41.0580.5090.1417.772边框架中柱182.1160.6360.176中框架边柱41.4110.5600.155中框架中柱182.8220.6890.190表16二层~四层框架柱的抗推刚度柱的类型根数K=åibj/(2iC)ac=K/(2+K)D=ac·12ic/h2(kN/m)åD(105kN/m)横向边框架边柱40.5960.2300.15110.588边框架中柱41.3470.4020.26474 西京学院本科毕业设计中框架边柱180.7940.2840.186中框架中柱181.7950.4730.310纵向边框架边柱40.7930.2840.18615.044边框架中柱181.5860.4420.290中框架边柱41.0580.3460.227中框架中柱182.1160.5140.4546.2自振周期T1的计算采用能量法进行计算，将集中在各楼层标高处的重力荷载代表值，作为水平荷载作用在该质点处，求得相应的质点水平位移ui，然后按公式计算基本自振周期T1，结果见表17、18。其中，填充墙材料为陶粒混凝土，周期折减系数取fT=0.8。从表中可以看出，框架在两个方向的基本自振周期相差不多，即两个方向的动力特性相近，满足抗震设计时的要求。表17横向基本自振周期T1层号Gi(kN)Vi(kN)Di(105kN/m)di(m)ui(m)GiuiGiui2T1416545.50016545.50010.5880.015630.176562921.35515.81　　=0.593314775.70031321.20010.5880.029580.160942377.97382.71214775.70046096.90010.5880.043540.131361940.88254.95115324.00061420.9006.9940.087820.087821345.74118.18表18纵向基本自振周期T1层号Gi(kN)Vi(kN)Di(105kN/m)di(m)ui(m)GiuiGiui2T1416545.50016545.50015.0440.011000.141492340.98331.22　　=0.556314775.70031321.20015.0440.020820.130491928.07251.59214775.70046096.90015.0440.030640.109671620.45177.71115324.00061420.9007.7720.079030.079031211.0395.716.4风荷载作用下的框架内力计算风荷载标准值计算作用在屋面梁和楼面的梁节点处的集中风荷载标准值：74 西京学院本科毕业设计-------C类-------H/B=19.1/21=0.91＜4，=1.3==0.08n,0.4s＞0.25s,应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振影响。由于H＜30m，则可取1.0=下层高度=上层高度=迎风宽度（1）框架在风荷载下的内力用D值法进行计算。轴框架柱反弯点的位置层号43.64.830.450000.451.6233.64.830.50000.51.823.64.830.50000.51.814.055.440.550000.552.23轴框架柱反弯点的位置层号43.65.450.450000.451.6233.65.450.50000.51.874 西京学院本科毕业设计23.65.450.50000.51.814.056.140.50000.52.03（2）框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算，计算过程如下：风荷载作用下轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层410.40.55160.13550.2462.561.625.074.155.073210.55160.13550.2465.171.89.39.313.45230.60.55160.13550.2467.531.813.5513.5522.85139.90.39980.09840.2469.822.2322.2627.2739.94风荷载作用下轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层410.40.55160.14030.2542.641.625.224.284.620.674 西京学院本科毕业设计3210.55160.14030.2545.331.89.599.5912.291.58230.60.55160.14030.2547.771.813.9913.9920.892.69139.90.39980.10150.25410.132.0325.5625.5638.785.05风载内力图（左风）右风与其相反74 西京学院本科毕业设计7水平地震作用计算本工程建筑总高度H＜40m，且属于刚度和质量沿高度分布比较均匀的框架结构，所以近似采用底部剪力法进行地震作用计算。7.1地震作用标准值计算7.1.1平地震作用影响系数根据给定条件，抗震设防烈度为8度（0.20g）；设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。可得计算参数：amax=0.12，Tg=0.45s，横向水平地震作用影响系数a1分别为：横向：纵向：7.1.2水平地震作用标准值集中在各层楼、屋盖标高处的重力荷载代表值Gi见表12，总重力荷载代表值为：=61420.9kN结构底部总水平地震作用标准值为横向：FEk=a1Geq=a1·0.85Geq=0.0936×0.85×61420.9=4887.18kN纵向：FEk=a1Geq=a1·0.85Geq=0.0992×0.85×61420.9=5178.93kN各层楼、屋盖标高处的横向水平地震作用标准值及地震剪力作用标准值如表19。由于横向基本自振周期T1=0.593s<1.4Tg=0.63s，故不考虑顶部附加地震作用系数d4：各层楼、屋盖标高处的纵向水平地震作用标准值及地震剪力作用标准值如表20。由于纵向基本自振周期T1=0.556s＜1.4Tg=0.63s，故不考虑顶部附加地震作用系数d4。表19各楼层横向水平地震作用标准值及地震剪力作用标准值74 西京学院本科毕业设计层号Gi（kN）Hi（m）GiHi(kN)416545.516.0279619.00.40771992.501926.30314775.712.4192084.10.28011368.753249.72214775.78.8134458.90.1960958.124175.781153245.279684.80.1162567.814724.80∑61420.9　685846.7　　　表20各楼层纵向水平地震作用标准值及地震剪力作用标准值层号Gi（kN）Hi（m）GiHi(kN)416545.516.0279619.00.40772111.452111.45314775.712.4192084.10.28011450.463561.90214775.78.8134458.90.19601015.324577.221153245.279684.80.1162601.715178.93∑61420.9　685846.7　　表21层间侧移Di层号横向纵向层间侧移允许值ViDiDi=Vi/DiViDiDi=Vi/Di[Di]=H/550(kN)(kN/m)(mm)(kN)(kN/m)(mm)(mm)41926.3010.58801.822111.4515.0441.407.0933249.7210.58803.073561.9015.0442.377.0924175.7810.58803.944577.2215.0443.047.0914724.806.99406.765178.937.7726.669.457.1.3框架侧移验算由于本工程高宽比小于4，柱轴向变形引起的侧移忽略不计，梁柱弯曲变形引起的层间侧移计算见表21。从结果看，层间位移均满足要求。以上结果汇总于图3中。74 西京学院本科毕业设计地震作用地震剪力水平侧移地震作用地震剪力水平侧移横向纵向图3地震作用、地震剪力与水平侧移7.1.4框架剪力标准值横向共有11榀框架，纵向共有4榀框架，由于每榀框架总刚度不同，应按照各框架柱在总刚度中的比例将层地震剪力分配至各框架柱。表22横向6轴框架柱剪力分配层号层剪力层抗侧刚度边柱中柱ViDiDijVij=Vi·Dij/DiDijVij=Vi·Dij/Di(kN)(kN/m)(kN/m)(kN)(kN/m)(kN)横向6轴框架　41926.3010.5880.18633.840.31056.4033249.7210.5880.18657.090.31095.1524175.7810.5880.18673.360.310122.2614724.806.9940.14195.250.182122.95表23纵向B轴框架柱剪力分配层号层剪力层抗侧刚度边柱中柱ViDiDijVij=Vi·Dij/DiDijVij=Vi·Dij/Di(kN)(kN/m)(kN/m)(kN)(kN/m)(kN)纵向B轴框架　42111.4515.04400.22731.860.45463.7233561.9015.04400.22753.750.454107.4924577.2215.04400.22769.070.454138.1315178.937.77200.155103.290.190126.6174 西京学院本科毕业设计8水平地震作用下框架内力计算以横向5轴框架为例，采用D值法进行计算。其计算步骤如下：8.1根据柱剪力及反弯点高度计算柱端弯矩柱反弯点距柱下端的高度yh按式计算，即：y1=y2=y2=0yh=(y0+y1+y2+y2)h（8-1）柱端弯矩按式计算。柱下端弯矩：Mb=Vij·yh（8-2）柱上端弯矩：Mt=Vij·(1-y)h（8-3）计算结果见表24。表24横向6轴框架柱柱端弯矩计算层号柱位置柱剪力反弯点相对高度y柱端弯矩(kN·m)Vij(kN)Ky0y1y2y3y下端Mb上端Mt4边柱4A、4D33.840.7940.350000.3546.1985.78中柱4B、4C56.401.7950.390000.3985.78134.173边柱4A、4D57.090.7940.40000.489.06133.59中柱4B、4C95.151.7950.450000.45166.98204.092边柱4A、4D73.360.7940.450000.45128.74157.35中柱4B、4C122.261.7950.490000.49233.64243.181边柱4A、4D95.251.0590.60000.6297.19198.13中柱4B、4C112.952.3950.550000.55323.04264.308.2计算梁端弯矩及梁剪力利用节点平衡条件，梁端弯矩按式计算74 西京学院本科毕业设计表25横向6轴框架梁端弯矩、剪力计算层号4321A轴SMCol,A(kN·m)85.78179.78246.41326.87LABMAR=SMCol,A85.78179.78246.41326.87VAB=(MA+MB,L)/l18.6139.4854.8570.14MB,L=SMCol,B·iAB/(iAB+iBC)59.34128.20181.40220.23续表25层号4321B轴SMCol,B(kN·m)134.17289.87410.16497.94LBCMB,R=SMCol,B·iBC/(iAB+iBC)74.83161.67228.76277.72VBC=(MB,R+MC,L)/l49.89107.78152.50185.14MC,L=SMCol,C·iBC/(iBC+iCD)74.83161.67228.76277.72C轴SMCol,C(kN·m)134.17289.87410.16497.94LCDMC,R=SMCol,C·iCD/(iBC+iCD)59.34128.20181.40220.23VCD=(MC+MD)/l18.6139.4854.8570.14MD=SMCol,D85.78179.78246.41326.87D轴SMCol,D(kN·m)85.78179.78246.41326.878.3根据梁端剪力计算柱轴力边柱轴力：（8-4）中柱轴力：（8-5）计算结果见表26。表26横向6轴框架柱轴力计算层号各梁剪力各柱轴力VAB(kN)VBC(kN)VCD(kN)NANBNCND74 西京学院本科毕业设计418.6149.8918.61-18.61-31.2831.2818.61339.48107.7839.48-58.09-99.5899.5858.09254.85152.5054.85-112.94-197.23197.23112.94170.14185.1470.14-183.08-312.24312.24183.088.4绘制内力图左震作用下，横向6轴框架的内力图见图4。右震作用下，内力相同，方向图4横向6轴框架内力74 西京学院本科毕业设计9竖向荷载作用下框架内力计算与水平地震作用下相同，取横向6轴框架进行计算。作用在梁上的竖向荷载按照各自的负荷范围计算，导算为作用在梁及梁柱节点上的荷载。由纵向传来的作用在梁柱节点上的竖向荷载值见表27。荷载简图如图5所示，括号内为活荷载。（1）屋面框架梁线荷载标准值屋面恒载为5.62KN/m2边跨框架梁自重（含粉刷）为5.46KN/m中跨框架梁自重（含粉刷）为4.30KN/mG4AB1=G4CD1=5.46KN/m(注：这里的下标4表示第4层即顶层框架梁)G4BC1=4.30KN/mG4AB2=G4CD2=5.62×6.9=38.78KN/mG4BC2=5.62×3=16.86KN/m（2）楼面框架梁线荷载标准值楼面恒载为3.52KN/m2边跨框架梁自重（含粉刷）为5.46KN/m边跨填充墙自重（含粉刷）为18.67KN/m中跨框架梁自重（含粉刷）为4.30KN/mGAB1=GCD1=3.52+18.67=22.19KN/mGBC1=4.30KN/mGAB2=GCD2=3.52×7.2=25.34KN/mGBC2=3.52×3=10.56KN/m（3）屋面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重（含粉刷）：0.30×0.75×7.2×25×1.04=42.12KN女儿墙自重（含粉刷）：1×7.2×0.20×19×1.04=28.45KN连系梁传来屋面自重：屋顶边节点集中荷载：G4A=G4D=143.41KN中柱连系梁自重（含粉刷）：0.30×0.55×7.2×25×1.04=30.89KN74 西京学院本科毕业设计连系梁传来屋面自重：顶层中节点集中荷载：G4B=G4C=151.78KN（4）楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重（含粉刷）：42.12KN窗自重：3.0×1.8×0.4=2.16KN窗下墙体自重：[(7.2-0.60)×3.6-3.0×1.8]×4.13×1.04=89.94KN框架柱自重：0.6×0.6×3.9×25×1.08=37.91KN连系梁传来楼面自重：中间层边节点集中荷载：GA=GD=217.75KN内纵墙自重（含粉刷）：（7.2-0.6）×（3.6-0.75）×0.2×19×1.04=82.16KN扣除门洞重加上门重：-2.1×1.2×（5.24-0.2）=-12.70框架柱自重：37.91KN连系梁传来楼面自重：中间层中节点集中荷载：GB=GC=213.98KN（5）楼面活荷计算P4AB=P4CD=0.50×7.2=3.6KN/mP4BC=0.50×2.5=1.25KN/mP4A=P4D=P4B=P4C=PAB=PCD=2.5×7.2=18KN/mPBC=2.5×3=7.5KN/mPA=PD=PB=PC=35.10+74 西京学院本科毕业设计表27横向6轴框架梁柱节点处由纵向框架传来的竖向荷载取值（kN）层号柱自重柱A柱B柱C柱D恒载G活载Q恒载G活载Q恒载G活载Q恒载G活载Q437.91143.416.48151.7810.76151.7810.76143.416.482~337.91217.7535.10213.9848.60213.9848.60217.7535.10150.54217.7535.10213.9848.60213.9848.60217.7535.10图5作用在横向6框架上的竖向荷载74 西京学院本科毕业设计9.1竖向恒载作用下框架内力计算采用二次弯矩分配法。计算步骤如下：1）计算竖向荷载作用下各层梁端固端弯矩（表28）。表28恒载（活载）作用下横向轴框6架梁端固端弯矩（kN·m）层号AB跨BC跨CD跨M*ABM*BAM*BCM*CBM*CDM*DC4-177.80(-12.27)177.80(12.27)-11.13(-3.95)11.13(3.95)-177.80(-12.27）177.80(12.27)1~3-198.79(-9.07)198.79(9.07)-8.18(-3.52)8.18(3.52)-198.79(-9.07)198.79(9.07)2）根据梁柱线刚度求梁柱转动刚度，并确定各节点处的分配系数，。（9-1）其中，Sik为节点k第i根杆件的转动刚度，SSik为节点k各杆件的转动刚度之和。杆件的转动刚度的计算方法如下：梁柱节点处为刚接，当杆件的另一端为刚节点时，第j根杆件的转动刚度为Sj=4i；当利用结构对称性而将杆件的另一端取为定向支座时，第j根杆件的转动刚度为Sj=2i，i为杆件的线刚度。3）进行弯矩的分配和传递，求得各节点处的杆端弯矩值。需要注意的是，A轴柱外侧的悬臂是静定结构，并不参节点弯矩的分配和传递。4）根据静力平衡条件计算各梁跨中弯矩。以第3层AB跨为例由以上计算看出，最大弯矩与跨度的中点处弯矩相差不大。因此为简化计算，近似取跨度中点处的弯矩为跨中最大弯矩。由此得到竖向恒载下的弯矩图，如图7。5）根据各梁、柱弯矩计算各梁、柱的剪力。梁柱剪力按照平衡条件进行计算，结果见表29及表30。74 西京学院本科毕业设计上下右左上下右左上下右左上下　0.5570.4430.284　0.3580.3580.358　0.3580.2840.443　0.557　-177.80177.80　-11.1311.13　-177.80177.80　99.0378.77-47.33　-59.67-59.6759.67　59.6747.33-78.77　-99.03　35.58-23.6739.38　-25.0729.83-29.83　25.07-39.3823.67　-35.58　-6.64-5.28-12.54　-15.81-15.8115.81　15.8112.545.28　6.64127.98-127.98157.31　-100.54-56.7756.77　100.54-157.31127.98　-127.98　　　　　0.3580.3580.284　0.210.2630.2630.264　0.2640.2630.2630.21　0.2840.3580.358　-198.79198.79　-8.188.18　-198.79198.79　71.1771.1756.46-40.03-50.13-50.13-50.3250.3250.1350.1340.03-56.46-71.17-71.1749.5235.58-20.0128.23-29.83-25.0725.16-25.1629.8325.07-28.2320.01-49.52-35.58-23.30-23.30-18.480.320.400.400.40-0.40-0.40-0.40-0.3218.4823.3023.3097.3883.45-180.83187.31-79.57-74.80-32.9432.9479.5774.80-187.31180.83-97.38-83.45　　　0.3580.3580.284　0.210.2630.2630.264　0.2640.2630.2630.21　0.2840.3580.358　-198.79198.79　-8.188.18　-198.79198.79　71.1771.1756.46-40.03-50.13-50.13-50.3250.3250.1350.1340.03-56.46-71.17-71.1735.5839.06-20.0128.23-25.07-26.8825.16-25.1625.0726.88-28.2320.01-35.58-39.06-19.56-19.56-15.52-0.30-0.38-0.38-0.380.380.380.380.3015.5219.5619.5687.1990.67-177.86186.69-75.58-77.39-33.7233.7275.5877.39-186.69177.86-87.19-90.67　　　0.3930.2950.312　0.2230.2820.2120.283　0.2830.2820.2120.223　0.3120.3930.295　-198.79198.79　-8.188.18　-198.79198.79　78.1258.6462.02-42.51-53.75-40.41-53.9453.9453.7540.4142.51-62.02-78.12-58.6474 西京学院本科毕业设计35.580.00-21.2531.01-25.070.0026.97-26.9725.070.00-31.0121.25-35.580.00-5.63-4.23-4.47-7.34-9.28-6.98-9.329.329.286.987.344.475.634.23108.0854.42-162.49179.95-88.10-47.39-44.4744.4788.1047.39-179.95162.49-108.08-54.42　　　　　27.21-23.6923.69-27.21图6用二次弯矩分配法计算竖向恒载作用下框架弯矩图7竖向恒载作用下框架弯矩图74 西京学院本科毕业设计6）柱轴力计算柱轴力按节点处平衡条件进行计算，如图8。柱顶截面轴力：图8柱剪力计算简图（9.1.2）柱底截面轴力：（9.1.3）式中gi——各层柱自重；Gi——各层由纵向框架传来的竖向荷载；VL、VR——分别为节点左侧、右侧梁剪力；列表计算，结果见表32。9.2竖向活载作用下框架内力计算竖向活载作用下，框架内力计算方法与恒载作用时相同，为简化计算，只考虑活载在各跨满布时的情况，内力组合时将支座最大弯矩和跨中最大弯矩乘以放大系数1.1，以考虑活载的不利布置的影响。计算结果见表32~表34及图10。表29恒载作用下梁剪力计算层号4321AB跨左端弯矩MAB-127.98-180.83-177.86-162.49右端弯矩MBA-157.31-187.31-186.69-179.95VM=(MBA-MAB)/l-3.76-0.83-1.13-2.24VGb136.77152.92V左=VM+VGb(kN)133.01152.09151.79150.68V右=VM–VGb(kN)-140.53-153.75-154.05-155.16BC跨左端弯矩MBC-56.77-32.94-33.72-44.47右端弯矩MCB-56.77-32.94-33.72-44.47VM=(MCB-MBC)/l0.000.000.000.00VGb22.2616.35V左=VM+VGb(kN)22.2616.3516.3516.35V右=VM–VGb(kN)-22.26-16.35-16.35-16.35CD跨左端弯矩MCD-157.31-187.31-186.69-179.9574 西京学院本科毕业设计右端弯矩MDC-127.98-180.83-177.86-162.49VM=(MDC-MCD)/l3.760.831.132.24VGb136.77152.92V左=VM+VGb(kN)140.53153.75154.05155.16V右=VM–VGb(kN)-133.01-152.09-151.79-150.68注：V0为各跨梁在两端简支条件下的剪力，梁端剪力V及V0以使结点顺时针转动为正。表30恒载作用下柱端剪力计算层号4321A轴上端弯矩Mt-127.98-83.45-90.67-54.42下端弯矩Mb-97.38-87.19-108.08-27.21V=-(Mt+Mt)/h-57.78-43.75-50.96-15.70B轴上端弯矩Mt56.7774.8077.3947.39下端弯矩Mb79.5775.5888.1023.69V=-(Mt+Mt)/h34.9638.5642.4313.67C轴上端弯矩Mt-100.54-74.80-77.39-47.39下端弯矩Mb19.57-75.58-88.10-23.69V=-(Mt+Mt)/h-20.76-38.56-42.43-13.67D轴上端弯矩Mt127.9883.4590.6754.42下端弯矩Mb97.3887.19108.0827.21V=-(Mt+Mt)/h57.7843.7550.9615.70注：柱端剪力V以使结点顺时针转动为正。表31恒载作用下柱轴力计算层号4321柱自重g37.9137.9137.9150.54A轴节点左端剪力VL133.01152.09151.79150.68纵向框架竖向荷载G143.41217.75217.75217.75柱顶轴力Ni276.42684.171091.621497.9674 西京学院本科毕业设计柱底轴力Ni314.33722.081129.531548.50B轴节点左端剪力VL-140.53-153.75-154.05-155.16节点右端剪力VR22.2616.3516.3516.35纵向框架竖向荷载G151.78213.98213.98213.98柱顶轴力Ni314.57736.561158.851582.25柱底轴力Ni352.48774.471196.761632.79C轴节点左端剪力VL-22.26-16.35-16.35-16.35节点右端剪力VR140.53153.75154.05155.16纵向框架竖向荷载G151.78213.98213.98213.98柱顶轴力Ni270.05659.341048.931439.63柱底轴力Ni307.96697.251086.841490.17D轴节点左端剪力VR-133.01-152.09-151.79-150.68纵向框架竖向荷载G143.41217.75217.75217.75柱顶轴力Ni276.42684.171091.621497.96柱底轴力Ni314.33722.081129.531548.5010荷载作用效应组合按照本篇第三章所述的荷载作用效应组合原则，按承载力极限状态计算时，应当进行以下组合：1）无地震作用时取竖向恒载效应SG与竖向活载效应SQ的基本组合，并考虑弯矩调幅；组合工况A：S=1.20SG+1.40SQ组合工况B：S=1.35SG+0.7×1.40SQ由于本例抗震设防烈度为8度，地震作用较大，同时水平风荷载较小。因此，无地震作用时，未考虑竖向荷载效应与水平风荷载效应的基本组合。通过比较并根据实际经验可知，由于活荷载所占比例很小（约占总荷载的15%左右），对框架梁、柱，起控制作用的基本组合均为组合工况B。74 西京学院本科毕业设计2）有地震作用时取重力荷载代表值的荷载效应(SG+0.5SQ)与水平地震作用效应SEh的基本组合：组合工况C：S=1.20(SG+0.5SQ)±1.30SEh组合工况D：S=1.00(SG+0.5SQ)±1.30SEh表32活载作用下梁剪力计算层号4321　AB跨左端弯矩MAB-8.21-8.34-7.88-7.17右端弯矩MBA-11.64-9.23-9.09-8.92VM=(MBA-MAB)/l-0.44-0.11-0.15-0.22V014.0470.20V左=VM+V0(kN)13.6070.0970.0569.98V右=VM-V0(kN)-14.48-70.31-70.35-70.42BC跨左端弯矩MBC-6.68-4.20-4.39-4.72右端弯矩MCB-6.68-4.20-4.39-4.72VM=(MCB-MBC)/l0.000.000.000.00V00.0011.25V左=VM+V0(kN)0.0029.5429.5429.54V右=VM-V0(kN)0.00-29.54-29.54-29.54续表32层号4321CD跨左端弯矩MBC-11.64-9.23-9.09-8.92右端弯矩MCB-8.21-8.34-7.88-7.17VM=(MCB-MBC)/l0.440.110.150.22V014.0470.20V左=VM+V0(kN)14.4870.3170.3570.42V右=VM-V0(kN)-13.60-70.09-70.05-69.98注：V0为各跨梁在两端简支条件下的剪力，梁端剪力V及V0以使结点顺时针转动为正。表33活载作用下柱端剪力计算74 西京学院本科毕业设计层号4321A轴上端弯矩Mt-8.21-3.27-4.02-2.38下端弯矩Mb-5.07-3.86-4.79-1.19V=-(Mt+Mt)/h-3.41-1.83-2.26-0.69B轴上端弯矩Mt4.952.142.381.49下端弯矩Mb2.902.322.710.74V=-(Mt+Mt)/h2.011.141.300.43C轴上端弯矩Mt-4.95-2.14-2.38-1.49下端弯矩Mb-2.90-2.32-2.71-0.74V=-(Mt+Mt)/h-2.01-1.14-1.30-0.43D轴上端弯矩Mt8.213.274.022.38下端弯矩Mb5.073.864.791.19V=-(Mt+Mt)/h3.411.832.260.69注：柱端剪力V以使结点顺时针转动为正。上下右左上下右左上下右左上下　0.5570.4430.284　0.3580.3580.358　0.3580.2840.443　0.557　-12.2712.27　-3.953.95　-12.2712.27　6.835.44-2.36　-2.98-2.982.98　2.982.36-5.44　-6.83　1.62-1.182.72　-0.731.49-1.49　0.73-2.721.18　-1.62　-0.25-0.20-0.99　-1.24-1.241.24　1.240.990.20　0.258.21-8.2111.64　-4.95-6.686.68　4.95-11.648.21　-8.21　　　　　0.3580.3580.284　0.210.2630.2630.264　0.2640.2630.2630.21　0.2840.3580.358　-9.079.07　-3.523.52　-9.079.07　3.253.252.58-1.17-1.46-1.46-1.471.471.461.461.17-2.58-3.25-3.253.421.62-0.581.29-1.49-0.730.73-0.731.490.73-1.290.58-3.42-1.62-1.60-1.60-1.270.040.050.050.05-0.05-0.05-0.05-0.041.271.601.605.073.27-8.349.23-2.90-2.14-4.204.202.902.14-9.238.34-5.07-3.2774 西京学院本科毕业设计　　　0.3580.3580.284　0.210.2630.2630.264　0.2640.2630.2630.21　0.2840.3580.358　-9.079.07　-3.523.52　-9.079.07　3.253.252.58-1.17-1.46-1.46-1.471.471.461.461.17-2.58-3.25-3.251.621.78-0.581.29-0.73-0.780.73-0.730.730.78-1.290.58-1.62-1.78-1.01-1.01-0.80-0.11-0.13-0.13-0.130.130.130.130.110.801.011.013.864.02-7.889.09-2.32-2.38-4.394.392.322.38-9.097.88-3.86-4.02　　　0.3930.2950.312　0.2230.2820.2120.283　0.2830.2820.2120.223　0.3120.3930.295　-9.079.07　-3.523.52　-9.079.07　3.562.682.83-1.24-1.57-1.18-1.571.571.571.181.24-2.83-3.56-2.681.620.00-0.621.41-0.730.000.79-0.790.730.00-1.410.62-1.620.00-0.39-0.30-0.31-0.33-0.41-0.31-0.420.420.410.310.330.310.390.304.792.38-7.178.92-2.71-1.49-4.724.722.711.49-8.927.17-4.79-2.38　　　　　1.19-0.740.74-1.19图9用二次弯矩分配法计算竖向活载作用下框架弯矩74 西京学院本科毕业设计图10竖向活载作用下框架弯矩图表34活载作用下柱轴力计算层号4321A轴节点右端剪力VL13.6070.0970.0569.98纵向框架竖向荷载Q6.4835.1035.1035.10柱轴力Ni20.08105.19105.15105.08B轴节点左端剪力VL-14.48-70.31-70.35-70.42节点右端剪力VR0.0029.5429.5429.54纵向框架竖向荷载Q10.7648.6048.6048.60柱轴力Ni25.24148.45148.49148.56C轴节点左端剪力VL0.00-29.54-29.54-29.54节点右端剪力VR14.4870.3170.3570.42纵向框架竖向荷载Q10.7648.6048.6048.60柱轴力Ni25.24148.45148.49148.5674 西京学院本科毕业设计D轴节点左端剪力VL-13.60-70.09-70.05-69.98纵向框架竖向荷载Q6.4835.1035.1035.10柱轴力Ni20.08105.19105.15105.0810.1竖向荷载作用下的基本组合根据以上组合原则，竖向荷载作用下框架组合内力结果见表35~表38。表35竖向荷载作用下的梁端及跨中弯矩基本组合层号内力及AB跨BC跨CD跨其组合MABzMAByMAB中MBCzMBCyMBC中MCDzMCDyMCD中4MG127.98157.31124.0656.7756.7744.51157.31127.98124.06MQ-8.21-11.6417.45-6.68-6.68-6.68-11.64-8.2117.45组合弯矩1165.07205.06173.3177.4877.4862.77205.06165.07173.31组合弯矩2136.83224.91186.3083.8583.8567.29224.91181.63186.30调幅15%116.31191.18213.3671.2771.2754.75191.18154.38216.713MG180.83187.31114.1232.9432.9420.68187.31180.83114.12MQ-8.34-9.23128.10-4.20-4.20-4.20-9.23-8.34128.10组合弯矩1228.68237.70316.2945.4145.4130.70237.70228.68316.29组合弯矩2253.12262.82292.1649.0049.0032.44262.82253.12292.16调幅15%215.15223.40330.7541.6541.6525.11223.40215.15330.752MG177.86186.69115.9233.7233.7221.46186.69177.86115.92MQ-7.88-9.09128.41-4.39-4.39-4.39-9.09-7.88128.41组合弯矩1224.47236.74318.8746.6146.6131.89236.74224.47318.87组合弯矩2248.61261.82294.9150.2550.2533.70261.82248.61294.91调幅15%211.32222.55333.0942.7242.7226.18222.55211.32333.091MG162.49179.95126.9744.4744.4732.20179.95162.49126.97MQ-7.17-8.92128.84-4.72-4.72-4.72-8.92-7.17128.84组合弯矩1205.03228.43332.7459.9759.9745.26228.43205.03332.74组合弯矩2227.10252.55310.3065.1265.1248.57252.55227.10310.3074 西京学院本科毕业设计调幅15%193.03214.67346.1855.3555.3538.82214.67193.03346.18注：1.表中MG、MQ分别为竖向恒荷载、活荷载作用下各控制截面弯矩。2.弯矩组合工况为：M=1.35MG+0.7×1.40MQ×1.1；其中，系数1.1为考虑活荷载最不利布置时，将满布活荷载时的弯矩放大10%。3.考虑调幅15%后，梁端弯矩降低15%，相应的跨中弯矩按平衡条件求得。表36竖向荷载作用下的梁端剪力及跨中剪力基本组合层号内力及AB跨BC跨CD跨其组合VABzVAByVAB中VBCzVBCyVBC中VCDzVCDyVCD中4VG133.01140.53　22.26-22.26　140.53133.01　VQ13.60-14.48　0.000.00　14.48-13.60　组合剪力1178.66188.91　26.71-26.71　188.91178.66　组合剪力2192.90203.91　30.05-30.05　203.91192.90　3VG152.09153.75　16.35-16.35　153.75152.09　VQ70.09-70.31　0.000.00　70.31-70.09　组合剪力1297.03299.63　22.89-22.89　299.63297.03　组合剪力2274.00276.47　22.07-22.07　276.47274.00　2VG151.79154.05　16.35-16.35　154.05151.79　VQ70.05-70.35　0.000.00　70.35-70.05　组合剪力1296.56300.10　22.89-22.89　300.10296.56　组合剪力2273.56276.92　22.07-22.07　276.92273.56　1VG150.68155.16　16.35-16.35　155.16150.68　VQ69.98-70.42　0.000.00　70.42-69.98　74 西京学院本科毕业设计组合剪力1278.78284.78　19.62-19.62　284.78278.78　组合剪力2271.99278.48　22.07-22.07　278.48271.99　注：1.表中VG、VQ分别为竖向恒荷载、活荷载作用下各控制截面剪力。2.组合工况为：V=1.35VG+0.7×1.40VQ，带“*”者来自组合V=1.20VG+1.40VQ。3.各跨跨中剪力均较小，对箍筋计算不起控制作用，故表中未给出。柱号A柱B柱层号恒载效应活载效应组合效应1组合效应2恒载效应活载效应组合效应1组合效应24柱顶弯矩M-127.98-8.21-165.07-180.8256.774.9575.0681.49轴力N276.4220.08359.82392.85314.5725.24412.82449.41柱底弯矩M-97.38-5.07-123.95-136.4379.572.9099.54110.26轴力N314.3320.08405.31444.03352.4825.24458.31500.59剪力V-57.78-3.41-74.11-81.3534.96-57.78-38.95-9.433柱顶弯矩M-83.45-3.27-104.72-115.8774.80-70.31-8.6832.07轴力N684.17105.19968.271026.71736.56148.451091.711139.84柱底弯矩M-87.19-3.86-110.03-121.4975.582.3293.95104.31轴力N722.08105.191013.761077.89774.47148.451137.201191.02剪力V-43.75-1.83-55.07-60.8638.561.1447.8753.182柱顶弯矩M-90.67-4.02-114.43-126.3477.39-70.35-5.6335.53轴力N1091.62105.151457.151576.731158.85148.561598.611710.04表37A、B柱竖向荷载下的柱端内力基本组合续表37柱号A柱B柱层号74 西京学院本科毕业设计恒载效应活载效应组合效应1组合效应2恒载效应活载效应组合效应1组合效应2柱底弯矩M-108.08-4.79-136.41-150.6188.102.71109.51121.59轴力N1129.53105.151502.641627.911196.76148.561644.101761.22剪力V-50.96-2.26-64.32-71.011.301.303.393.041柱顶弯矩M-54.42-2.38-68.63-75.8047.391.4958.9565.44轴力N1497.96105.081944.662125.221582.25148.562106.692281.63柱底弯矩M-27.21-1.19-34.32-37.9023.690.7429.4732.71轴力N1548.50105.082005.312193.451632.79148.562167.342349.86剪力V-15.701.49-16.75-19.7313.670.4317.0018.87注：组合工况为：S=1.35SG+0.7×1.40SQ。表38C、D柱竖向荷载下的柱端内力基本组合柱号C柱D柱层号恒载效应活载效应组合效应1组合效应2恒载效应活载效应组合效应1组合效应24柱顶弯矩M-100.54-4.95-127.58-140.58127.988.21165.07180.82轴力N270.0525.24359.40389.31276.4220.08359.82392.85柱底弯矩M19.57-2.9019.4323.5897.385.07123.95136.43轴力N307.9625.24404.89440.48314.3320.08405.31444.03剪力V-20.7625.2410.42-3.2957.7820.0897.4597.683柱顶弯矩M-74.80-2.14-92.75-103.0783.453.27104.72115.87轴力N659.34148.45999.051035.60684.17105.19968.271026.71柱底弯矩M-75.58-2.32-93.95-104.3187.193.86110.03121.49轴力N697.25148.451044.541086.78722.08105.191013.761077.89剪力V-38.56148.49161.6293.4743.751.8355.0760.862柱顶弯矩M-77.39-2.38-96.19-106.8090.674.02114.43126.34轴力N1048.93148.491466.611561.581091.62105.151457.151576.73柱底弯矩M-88.10-2.71-109.51-121.59108.084.79136.41150.61轴力N1086.84148.491512.101612.761129.53105.151502.641627.91剪力V-42.43148.49156.9788.2450.962.2664.3271.0174 西京学院本科毕业设计1柱顶弯矩M-47.39-1.49-58.95-65.4454.422.3868.6375.80轴力N1439.63148.561935.552089.091497.96105.081944.662125.22柱底弯矩M-23.69-0.74-29.47-32.7127.211.1934.3237.90轴力N1490.17148.561996.192157.321548.50105.082005.312193.45剪力V-13.67-0.43-17.00-18.8715.70105.08165.94124.17注：组合工况为：S=1.35SG+0.7×1.40SQ。10.2水平地震作用效应与竖向荷载作用效应的基本组合10.2.1水平地震作用下的梁端及跨中内力的基本组合根据以上组合原则，水平地震作用下框架梁组合内力结果见表39及表40。表39水平地震作用下的梁端及跨中弯矩基本组合层号内力及AB跨BC跨CD跨其组合MABzMAByMAB中MBCzMBCyMBC中MCDzMCDyMCD中4MG127.98157.31124.06-56.77-56.77-44.51157.31-127.98124.06MQ-8.21-11.6417.45-6.68-6.68-6.68-11.64-8.2117.45ME±85.7859.3413.2274.8374.830.0059.3485.7813.22组合1134.73166.39185.85-61.31-61.31-46.63166.39-134.73185.85组合2246.25243.53203.03-158.60158.60-46.63243.53-246.25203.03组合3243.60240.27　157.39157.39　240.27243.60　3MG180.83187.31114.12-32.94-32.94-20.68187.31-180.83114.12MQ-8.34-9.23128.10-4.20-4.20-4.20-9.23-8.34128.10ME±179.78128.20117.67161.67161.670.00128.20179.7883.91组合1188.70195.76247.64-35.74-35.74-21.04195.76-188.70247.64组合2422.41362.4394.67-245.91245.91-21.04362.43-422.41138.55组合3418.71358.59　245.21245.21　358.59418.71　2MG177.86186.69115.92-33.72-33.72-21.46186.69-177.86115.92MQ-7.88-9.09128.41-4.39-4.39-4.39-9.09-7.88128.41ME±246.41181.40161.28228.76228.760.00181.40246.41118.74组合1185.44195.05249.63-36.63-36.63-21.94195.05-185.44249.6374 西京学院本科毕业设计组合2505.77430.8839.96-334.02334.02-21.94430.88-505.7795.27组合3502.13427.05　333.30333.30　427.05502.13　1MG162.49179.95126.97-44.47-44.47-32.20179.95-162.49126.97MQ-7.17-8.92128.84-4.72-4.72-4.72-8.92-7.17128.84ME±326.87220.23213.95277.72277.720.00220.23326.87144.15组合1169.40188.10261.13-47.76-47.76-33.07188.10-169.40261.13组合2594.32474.40-17.00-408.79408.79-33.07474.40-594.3273.74组合3591.00470.71　407.86407.86　470.71591.00　注：1.表中MG、MQ、ME分别为竖向恒荷载、竖向活荷载、水平地震作用下各控制截面弯矩标准值。2.组合1：先按M=1.20MG+0.6MQ计算；然后在此基础上考虑调幅15%；组合2：支座最大负弯矩及跨中最大正弯矩组合，取组合1结果+1.3ME；组合3：支座最大正弯矩组合，取M+=1.3ME-1.0MG-0.5MQ。表40水平地震作用下的梁端剪力基本组合层号内力及AB跨BC跨CD跨其组合VABzVAByVBCzVBCyVCDzVCDy4VG133.01-140.5322.26-22.26140.53-133.01VQ13.60-14.480.000.0014.48-13.60VE18.6118.6149.8949.8918.6118.61组合206.65-168.7891.5738.14217.15-158.283VG152.09-153.7516.35-16.35153.75-152.09VQ70.09-70.310.000.0070.31-70.09VE39.4839.48107.78107.7839.4839.48组合351.58-251.30159.73120.49353.96-248.922VG151.79-154.0516.35-16.35154.05-151.79VQ70.05-70.350.000.0070.35-70.05VE54.8554.85152.50152.5054.8554.85组合371.12-231.75217.87178.63374.36-228.521VG150.68-155.1616.35-16.35155.16-150.6874 西京学院本科毕业设计VQ69.98-70.420.000.0070.42-69.98VE70.1470.14185.14185.1470.1470.14组合389.56-213.32260.31221.07395.68-207.19注：1.表中VG、VQ分别为竖向恒荷载、活荷载作用下各控制截面剪力。2.组合工况为：V=1.20(VG+1.40VQ)+1.30VE。10.2.2水平地震作用下的柱端内力的基本组合由于框架柱的纵向钢筋配筋梁与弯矩及轴力有关，而轴力的大小对斜截面承载力也有影响，因此应同时组合弯矩轴力及剪力，以期得到同一组合工况下的内力。框架柱组合内力应取以下几种最不利组合。①Nmax及相应的M，V；②Nmin及相应的M，V③Mmax及相应的N，V④-Mmax及相应的N，V各柱组合内力计算详见表36~表39表41A柱水平地震作用下的柱端内力基本组合层号恒载活载水平地震组合①组合②组合③组合④4柱顶弯矩M-127.98-8.2185.78-270.02-20.57-46.99-243.60轴力N276.4220.08-18.61367.94262.28319.57310.65柱底弯矩M-97.38-5.0746.19-179.95-39.87-59.85-159.96轴力N314.3320.08-18.61413.44300.19365.06348.56剪力V-57.78-3.4133.84-115.38-15.50-27.39-103.483柱顶弯矩M-83.45-3.27133.59-275.7788.5771.56-258.75轴力N684.17105.19-58.09959.63661.25808.60812.28柱底弯矩M-87.19-3.8689.06-222.7226.658.83-204.89轴力N722.08105.19-58.091005.13699.16854.09850.19剪力V-43.75-1.8357.09-127.8229.5520.61-118.882柱顶弯矩M-90.67-4.02157.35-315.77111.8793.34-297.23轴力N1091.62105.15-112.941519.85997.371226.211291.0174 西京学院本科毕业设计柱底弯矩M-108.08-4.79128.74-299.9356.8934.79-277.84轴力N1129.53105.15-112.941565.341035.281271.701328.92剪力V-50.96-2.2673.36-157.8743.2732.85-147.451柱顶弯矩M-54.42-2.38198.13-324.29201.95190.83-313.17轴力N1497.96105.08-183.082098.601312.501622.601788.50柱底弯矩M-27.21-1.19297.19-419.71358.54352.98-414.15轴力N1548.50105.08-183.082159.251363.041683.241839.04剪力V-15.701.4995.25-141.77108.87105.88-138.78注：组合①Nmax及相应的M，V，来自于右震，S=1.20(SG+0.5SQ)-1.30SEh组合②Nmin及相应的M，V，来自于左震，S=1.00(SG+0.5SQ)+1.30SEh组合③Mmax及相应的N，V，来自于左震，S=1.20(SG+0.5SQ)+1.30SEh组合④-Mmax及相应的N，V，来自于右震，S=1.00(SG+0.5SQ)-1.30SEh表42B柱水平地震作用下的柱端内力基本组合层号恒载活载水平地震组合①组合②组合③组合④4柱顶弯矩M56.774.95134.17-103.33233.67245.52-115.18轴力N314.5725.24-31.28433.30286.53351.96367.86柱底弯矩M79.572.9085.78-14.30192.54208.74-30.50轴力N352.4825.24-31.28478.79324.44397.46405.77剪力V34.96-57.7856.3990-66.0479.3980.60-67.253柱顶弯矩M74.80-70.31204.09-217.75304.96312.89-225.67轴力N736.56148.45-99.581102.40681.34843.50940.24柱底弯矩M75.582.32166.98-124.99293.82309.17-140.34轴力N774.47148.45-99.581147.89719.25888.99978.15剪力V38.561.1495.15-76.73162.82170.65-84.56表42层号恒载活载水平地震组合①组合②组合③组合④2柱顶弯矩M77.39-70.35243.18-265.47358.34366.78-273.92轴力N1158.85148.56-197.231736.16976.731223.361489.54柱底弯矩M88.102.71233.64-196.39393.19411.08-214.28轴力N1196.76148.56-197.231781.661014.641268.851527.4574 西京学院本科毕业设计剪力V1.301.30122.26-156.59160.89161.29-156.981柱顶弯矩M47.391.49264.30-285.83391.73401.35-295.46轴力N1582.25148.56-312.242393.751250.621581.932062.44柱底弯矩M23.690.74323.04-391.07444.01448.82-395.89轴力N1632.79148.56-312.242454.391301.161642.582112.98剪力V13.670.43112.95-130.17160.72163.50-132.95注：组合①Nmax及相应的M，V，来自于右震，S=1.20(SG+0.5SQ)-1.30SEh组合②Nmin及相应的M，V，来自于左震，S=1.00(SG+0.5SQ)+1.30SEh组合③Mmax及相应的N，V，来自于左震，S=1.20(SG+0.5SQ)+1.30SEh组合④-Mmax及相应的N，V，来自于右震，S=1.00(SG+0.5SQ)-1.30SEh表43C柱水平地震作用下的柱端内力基本组合层号恒载活载水平地震组合①组合②组合③组合④4柱顶弯矩M-100.54-4.95134.17-298.0571.4150.81-277.44轴力N270.0525.24-31.28379.87242.01298.54323.34柱底弯矩M19.57-2.9085.78-89.77129.64133.26-93.40轴力N307.9625.24-31.28425.37279.92344.03361.25剪力V-20.7625.2456.40-83.0965.1863.55-81.463柱顶弯矩M-74.80-2.14204.09-356.36189.45174.27-341.19轴力N659.34148.45-99.581009.73604.12750.83863.02柱底弯矩M-75.58-2.32166.98-309.17140.34124.99-293.82轴力N697.25148.45-99.581055.23642.03796.33900.93剪力V-38.56148.4995.15-80.86159.38166.52-88.002柱顶弯矩M-77.39-2.38243.18-410.42237.55221.83-394.71轴力N1048.93148.49-197.231604.22866.781091.411379.58柱底弯矩M-88.10-2.71233.64-411.08214.28196.39-393.19轴力N1086.84148.49-197.231649.71904.691136.901417.49剪力V-42.43148.49122.26-120.76190.75197.12-127.121柱顶弯矩M-47.39-1.49264.30-401.35295.46285.83-391.73轴力N1439.63148.56-312.242222.601108.001410.791919.82弯矩M-23.69-0.74323.04-448.82395.89391.07-444.0174 西京学院本科毕业设计柱底轴力N1490.17148.56-312.242283.251158.541471.431970.36剪力V-13.67-0.43112.95-163.50132.95130.17-160.72注：组合①Nmax及相应的M，V，来自于左震，S=1.20(SG+0.5SQ)+1.30SEh；组合②Nmin及相应的M，V，来自于右震，S=1.00(SG+0.5SQ)-1.30SEh；组合③Mmax及相应的N，V，来自于左震，S=1.00(SG+0.5SQ)+1.30SEh组合④-Mmax及相应的N，V，来自于右震，S=1.20(SG+0.5SQ)-1.30SEh表44D柱水平地震作用下的柱端内力基本组合层号恒载活载水平地震组合①组合②组合③组合④4柱顶弯矩M127.988.2185.7846.99243.60270.0220.57轴力N276.4220.08-18.61367.94262.28319.57310.65柱底弯矩M97.385.0746.1959.85159.96179.9539.87轴力N314.3320.08-18.61413.44300.19365.06348.56剪力V57.7820.0833.8437.40111.82125.3823.833柱顶弯矩M83.453.27133.59-71.56258.75275.77-88.57轴力N684.17105.19-58.09959.63661.25808.60812.28柱底弯矩M87.193.8689.06-8.83204.89222.72-26.65轴力N722.08105.19-58.091005.13699.16854.09850.19剪力V43.751.8357.09-20.61118.88127.82-29.552柱顶弯矩M90.674.02157.35-93.34297.23315.77-111.87轴力N1091.62105.15-112.941519.85997.371226.211291.01柱底弯矩M108.084.79128.74-34.79277.84299.93-56.89轴力N1129.53105.15-112.941565.341035.281271.701328.92剪力V50.962.2673.36-32.85147.45157.87-43.271柱顶弯矩M54.422.38198.13-190.83313.17324.29-201.95轴力N1497.96105.08-183.082098.601312.501622.601788.50弯矩M27.211.19297.19-352.98414.15419.71-358.5474 西京学院本科毕业设计柱底轴力N1548.50105.08-183.082159.251363.041563.401839.04剪力V15.70105.08112.95-64.95215.07228.72-78.60注：组合①Nmax及相应的M，V，来自于左震，S=1.20(SG+0.5SQ)+1.30SEh；组合②Nmin及相应的M，V，来自于右震，S=1.00(SG+0.5SQ)-1.30SEh；组合③Mmax及相应的N，V，来自于左震，S=1.20(SG+0.5SQ)+1.30SEh组合④-Mmax及相应的N，V，来自于右震，S=1.00(SG+0.5SQ)-1.30SEh11截面设计本工程框架抗震等级为三级。根据延性框架设计准则，截面设计时，应按照“强柱弱梁”、“强剪弱弯”原则，对内力进行调整。11.1框架梁11.1.1框架梁正截面设计非抗震设计时，框架梁正截面受弯承载力为：（11-1）抗震设计时，框架梁正截面受弯承载力为：（11-2）因此，可直接比较竖向荷载作用下弯矩组合值M和水平地震作用下弯矩组合值M乘以抗震承载力调整系数后gRE的大小，取较大值作为框架梁截面弯矩设计值。即（11-3）比较表35和表39中的梁端负弯矩，可知，各跨梁端负弯矩均由水平地震作用控制。故表45中弯矩设计值来源于表39，且为乘以gRE后的值。进行正截面承载力计算时，支座截面按矩形截面计算；跨中截面按T形截面计算。T形截面的翼缘计算宽度应按最小值取用。AB跨及CD跨：74 西京学院本科毕业设计=7.8/3=2.6m；=0.3+3.6=3.9(m)；，故取=2.6m判别各跨中截面属于哪一类T型截面：取h0=700－35=665mm，则表45各层各跨框架梁纵筋配筋计算层号AB跨BC跨CD跨-MABz-MABy-MBCz-MBCy-MCDz-MCDy4负弯矩M（kN·m）-185-183-119-119-183-185配筋As（mm2）976964616616964976实配钢筋3B222B22+1B182B22+1B183B223负弯矩M（kN·m）-317-272-184-184-272-317配筋As（mm2）1749147797497414771749续表45层号AB跨BC跨CD跨-MABz-MABy-MBCz-MBCy-MCDz-MCDy实配钢筋4B252B25+2B182B25+2B184B252负弯矩M（kN·m）-379-323-251-251-323-379配筋As（mm2）214317881352135217882143实配钢筋6B225B225B226B221负弯矩M（kN·m）-446-356-307-307-356-446配筋As（mm2）258619921686168619922586实配钢筋7B225B225B227B22=14.3×2600×110×（665－110/2）=2614.15kNm该值大于跨中截面弯矩设计值，故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。BC跨：=3.0/3=1.0m；，故取=1.0m判别各跨中截面属于哪一类T型截面：取h0=550－35=515mm，则=14.3×1000×110×（515－110/2）=723.58kNm该值大于跨中截面弯矩设计值，故各跨跨中截面均属于第一类T形截面。11.1.2框架梁斜截面设计按照“强剪弱弯”原则，考虑地震作用组合时的梁剪力设计值应按式计算，为简化计算，近似按下式确定梁剪力设计值。74 西京学院本科毕业设计（11-4）也即将表35中的剪力组合值放大1.1倍，作为梁端剪力设计值。1）剪压比验算无地震作用组合时，AB跨及CD跨梁的最大剪力在CD跨首层左端，Vmax=300.10kN；BC跨各层梁的最大剪力在4层右端，Vmax=30.05kN，根据式有：AB跨及CD跨：BC跨：有地震作用组合时，AB跨及CD跨梁的最大剪力在CD跨首层左端，VEmax=395.68×1.1=435.25kN；BC跨各层梁的最大剪力在首层右端VEmax=260.31×1.1=286.34kN，各梁跨高比均大于2.5，根据式有：AB跨及CD跨：BC跨：各跨层各层梁剪压比均满足要求。2）箍筋计算为简化计算，先根据“强剪弱弯”的要求，按加密区构造要求设置箍筋，计算其受剪承载能力，然后与最大剪力设计值进行比较，不足者再作调整。加密区箍筋取双肢A8@100，各跨受剪承载能力计算如下：无地震作用组合时，AB跨及CD跨：74 西京学院本科毕业设计BC跨：有地震作用组合时，AB跨及CD跨：BC跨：即，各跨各层梁箍筋均满足要求。AB跨及CD跨非加密区箍筋取双肢A8@200，BC跨全长加密。最小配箍率：因此，AB跨及CD跨非加密区箍筋取双肢A8@150，方能满足最小配箍率要求。11.2框架柱配筋计算按照“强柱弱梁”原则，考虑地震作用组合时的柱端弯矩设计值应按公式计算，实际就是将表41~表44中的柱端弯矩设计值乘以放大系数1.1。11.2.1轴压比验算考虑地震作用组合时，底层柱最大轴力为B柱，Nmax=2454.39kN；混凝土强度：C3074 西京学院本科毕业设计轴压比柱轴压比满足要求。11.2.2正截面受弯承载力计算根据柱端内力组合值选取最不利内力设计值，并选取柱上端和下端内力设计值的较大值作为截面配筋的计算依据。选取内力时，应先求得柱的界限受压轴力，以确定柱各截面的偏心受压状态。柱同一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。混凝土强度：C30；钢筋强度：HRB335，因此界限相对受压区高度为则界限受压轴力为：=2642.64kN。本工程中，柱截面控制内力均来自于有地震作用组合工况。因此，荷载组合效应需乘以承载力抗震调整系数gRE。当截面轴力设计值gREN＜Nb时，截面为大偏心受压状态；当截面轴力设计值gREN＞Nb时，截面为小偏心受压状态。但无论哪种偏心受压状态，轴力相近，则弯矩越大，配筋量越大。因此，大偏心受压时，应选取弯矩较大、而轴力较小的内力组；小偏心受压时，应选取轴力较大且弯矩也较大的内力组。此外，对不能明显判断的内力组，则应进行配筋量的比较。对于多层框架，顶层或顶部两层柱常属于大偏心受压状态，其配筋由计算确定；中间若干层也属于大偏心受压状态，但配筋一般是构造配筋，底层或底部两层柱在不同的内力组合工况下，偏心受压状态可能不同，应分别计算其配筋量，并取最大值。1）大偏心受压状态对称配筋的大偏心受压柱，配筋按下式计算：（11-5）当x≤2as′时，（11-6）74 西京学院本科毕业设计当x＞2as′时，（11-7）2）小偏心受压状态对称配筋的小偏心受压柱，配筋按下式计算：（11-8）（11-9）各柱配筋计算详见表47~表50。表47A柱正截面控制内力及配筋计算层号4321内力弯矩M-243.60-258.75-297.23358.54轴力N310.65812.281291.011363.04轴压比mc0.0600.1580.2510.265gRE0.750.80e0=hc·M/N（mm）862.59350.40253.26289.35ea=max（20，h/30）（mm）20202020ei=e0+ea882.59370.40273.26309.35l0=1.25H,1.0H(首层)（mm）4875487548755200zc=0.5fcA/(gREN)（≤1.0）1.01.01.01.01.03021.07191.09751.098027.1575.74120.37127.09偏心受压状态大偏压大偏压大偏压大偏压As(mm2)1006566-1518-1330rmin·Ac（mm2）720720720720初选钢筋4B204B204B204B20表48B柱正截面控制内力及配筋计算层号4321内力弯矩M233.67304.96358.34444.01轴力N286.53681.34976.731301.16轴压比mc0.0560.1320.1900.25374 西京学院本科毕业设计gRE0.750.80e0=hc·M/N（mm）897.09492.35403.57375.36ea=max（20，h/30）（mm）20202020ei=e0+ea917.09512.35423.57395.36l0=1.25H,1.0H(首层)（mm）4875487548755200zc=0.5fcA/(gREN)（≤1.0）1.01.01.01.01.02911.05201.06291.076725.0559.5691.07121.32偏心受压状态大偏压大偏压大偏压大偏压As(mm2)978933-476-720rmin·Ac（mm2）720720720720初选钢筋4B204B204B204B20表49C柱正截面控制内力及配筋计算层号4321内力弯矩M-277.44-341.19-394.71395.89轴力N323.34863.021379.581158.54轴压比mc0.0630.1680.2680.225gRE0.750.80e0=hc·M/N（mm）943.86434.87314.72375.88ea=max（20，h/30）（mm）20202020ei=e0+ea963.86454.87334.72395.88l0=1.25H,1.0H(首层)（mm）4875487548755200zc=0.5fcA/(gREN)（≤1.0）1.01.01.01.01.02761.05861.07961.076628.2680.47128.63108.02偏心受压状态大偏压大偏压大偏压大偏压As(mm2)1180-306-1163-677rmin·Ac（mm2）720720720720初选钢筋4B204B204B204B20表50D柱正截面控制内力及配筋计算层号4321内力弯矩M243.60258.75297.23414.1574 西京学院本科毕业设计轴力N262.28661.25997.371363.04轴压比mc0.0510.1280.1940.265gRE0.750.80e0=hc·M/N（mm）1021.69430.44327.82334.23ea=max（20，h/30）（mm）20202020ei=e0+ea1041.69450.44347.82354.23l0=1.25H,1.0H(首层)（mm）4875487548755200zc=0.5fcA/(gREN)（≤1.0）1.01.01.01.01.02561.05911.07661.085622.9357.8093.00127.09偏心受压状态大偏压大偏压大偏压大偏压As(mm2)1060699-865-1019rmin·Ac（mm2）720720720720初选钢筋4B204B204B204B2011.2.3斜截面受剪承载力计算按照“强剪弱弯”原则，考虑地震作用组合时的柱端剪力设计值应按公式计算，实际就是将表41~表44中的柱端剪力设计值先按柱端弯矩设计值的调整系数1.1进行放大（满足强柱弱梁），再乘以“强剪弱弯”的放大系数1.1，即放大1.1×1.1=1.21倍。1）剪压比验算二层C柱剪力最大：|Vmax|=210.98×1.21=255.29kN。取h0=600-40=560mm，则=2.86＞2=1130.54＞|Vmax|柱截面尺寸满足要求。2）箍筋配置抗震设计时，各柱最大轴压比、配箍特征值、最小体积配筋率见表51。表51柱体积配箍率　层号432174 西京学院本科毕业设计A柱最大轴力Nmax（kN）413.441005.131565.342159.25最大轴压比mc=Nmax/(fcA)0.0800.1950.3040.419最小配箍特征值lv0.060.060.060.07最小体积配箍率rvmin=lvfc/fyv0.00290.00290.00290.0033B柱最大轴力Nmax（kN）478.791147.891781.662454.39最大轴压比mc=Nmax/(fcA)0.0930.2230.3460.477最小配箍特征值lv0.060.060.070.08最小体积配箍率rvmin=lvfc/fyv0.00290.00290.00330.0038C柱最大轴力Nmax（kN）425.371055.231649.712283.25最大轴压比mc=Nmax/(fcA)0.0830.2050.3200.444最小配箍特征值lv0.060.060.070.08最小体积配箍率rvmin=lvfc/fyv0.00290.00290.00330.0038D柱最大轴力Nmax（kN）413.441005.131565.342159.25最大轴压比mc=Nmax/(fcA)0.0800.1950.3040.419最小配箍特征值lv0.060.060.060.007最小体积配箍率rvmin=lvfc/fyv0.00290.00290.00290.0003根据柱端加密区的箍筋配置要求，初步确定柱加密区箍筋取井字箍A8@100，非加密区取A8@200。则加密区实际体积配筋率为：对照表51，可知，除C柱首层外，上述箍筋配置均可满足要求。实际配箍时为简化类型，略作调整后，配置如下：各柱首层加密区箍筋取井字箍A10@100，非加密区取A10@200，二层以上加密区箍筋取井字箍A8@100，非加密区取A8@200。各柱加密区范围按构造要求：首层柱底端取基础顶面至±0.000以上500mm，柱顶端取800mm，其它各层柱柱端均取650mm。3）箍筋验算按最大剪力设计值计算。二层C柱剪力最大：|Vmax|=228.72×1.21=276.75kN。剪跨比=2.86，相应轴力：N=1683.24kN＞0.3fcA=0.3×14.3×6002=1544.4kN，取N=1544.4kN。74 西京学院本科毕业设计柱剪力在整个层高范围内是不变的，故验算柱斜截面强度时应取非加密区的箍筋间距。=447.33kN＞|Vmax|=276.75kN（满足要求）非抗震设计时，各柱剪力较小，不需计算，按上述构造配置即可满足要求。12现浇板设计本工程采用梁板整体现浇结构，板厚110mm，混凝土采用C30，钢筋采用HRB335级钢筋，在设计中，按弹性理论计算，各板区格的弯距而进行配筋计算。12.1设计参数边横梁：300mm×700mm、中横梁：300mm×700mm、纵梁300mm×750mm。钢筋混凝土现浇板，厚110mm,混凝土采用C30(fc=14.3N/mm2),I级钢筋fy=300N/mm212.2边跨板的弯矩及配筋计算连续双向板的支承梁忽略垂直变形，并自由转动，同一方向的最大跨与最小跨之比近似取板区荷载（四边固定）和(四边简支)部分之和。板的恒载：g=1.35×3.52=4.75kN/㎡板的活荷载标准值为：3.0KN/㎡则：q=1.4×3.0=4.2KN/㎡查表得；取0.274 西京学院本科毕业设计则对于跨中的x方向上的弯矩为：四边简支部分查表得每个宽板上弯矩设计值；支座处负弯矩设计值：由于板为内支座均设为固定，则：弯矩折减系数：（考虑跨中拱作用）折减20%跨中：内支座：第一边跨内支座：12.3楼板的弯矩计算及配筋1）跨中正弯矩配筋计算：Lx方向：Mx=0.960kN·m=M/bh02=0.960×106/(1.0×14.3×1000×85×85)=0.0093查混凝土附表得：=0.995As=M/h0=0.960×106/(0.995×85×300)=38，取B8@200。同理Ly方向：My=3.888kN·m74 西京学院本科毕业设计=M/bh02=3.888×106/(1.0×14.3×1000×85×85)=0.0376查混凝土附表得：=0.981As=M/h0=3.888×106/(0.981×85×300)=155，取B8@200。板支座上配筋计算：Lx方向：Mx=-4.112kN·m=M/bh02=4.112×106/(1.0×14.3×1000×85×85)=0.040查混凝土附表得：=0.980As=M/h0=4.112×106/(0.980×85×300)=161，取B8@200。同理Ly方向：My=-5.656kN·m=M/bh02=5.656×106/(1.0×14.3×1000×85×85)=0.0547查混凝土附表得：=0.972As=M/h0=5.656×106/(0.972×85×300)=228，取B8@200。2）中跨板配筋计算：L=3900-300=2700mmMx=-(4.75+4.2)×9/14=-5.754kN·mMy=(4.75+4.2)×9/16=5.034kN·m=5.754×106/(1.0×14.3×1000×85×85)=0.0557,=0.9710.8As=0.8×5.754×106/(0.971×85×300)=186，取B8@200。=5.034×106/(1.0×14.3×1000×85×85)=0.0478,=0.9750.8As=5.034×106/(0.974×85×300)=162，取B8@200。表52楼板的配筋板x方向y方向x方向实配钢筋y方向实配钢筋中跨板5.7545.034186162B8@200B8@200边跨板0.9363.88837155B8@200B8@200板支座4.0325.656161228B8@200B8@20074 西京学院本科毕业设计13楼梯设计本工程采用整体式板式楼梯，整块锯齿形斜板支承在平台梁和楼梯盖上，属受弯构件。此处所选主楼梯为例进行设计计算，踏步高取150mm，踏步宽取300mm，平台宽取1800mm，楼梯采用C30混凝土和HRB335级钢筋。梯段上均布荷载办公楼部分取，消防疏散取，出于安全考虑，计算时取13.1楼梯段板设计板厚一般取跨度的1/30，则,取h=130,斜板的倾斜角满足：。根据三角函数的关系可以得出。计算过程中，取1m板宽计算。13.1.1荷载计算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：水磨石地面30厚1.16×(0.3+0.15)/0.3=1.74kN/m2楼梯踏步板130厚(0.13/cosa+0.15/2)×25=5.51kN/m2板下抹灰20厚0.02×20/cosa=0.45kN/m2合计：7.70kN/m2活载：3.50kN/m213.1.2楼梯板截面配筋计算斜板的计算跨度为3600mm，根据下式求得其弯矩设计值：74 西京学院本科毕业设计板有效高度取则选用B，实配面积为，分布钢筋B.13.2平台板计算13.2.1平台板取1m宽计算，板厚为110mm来计算，由表5可知板荷载如下：恒荷载4.08kN/m2活荷载3.5kN/m213.2.2平台板截面承载力计算荷载设计值：平台板的计算跨度为，根据下式求得其弯矩设计值：板有效高度取则74 西京学院本科毕业设计选用B，实配面积为，分布钢筋B。13.3平台梁计算选取平台梁的尺寸：13.3.1荷载计算表53平台梁的荷载（取1m板带宽计算）荷载种类荷载标准值（）恒荷载梁自重及粉刷1.04×0.2×（0.40-0.12）×25=1.5平台板4.08×1.8/2=3.67楼梯7.7×3.6/2=13.86小计19.03活荷载3.5×（3.6/2+1.8/2）=9.4513.3.2承载力计算总荷载的设计值：计算跨度其弯矩设计值纵向钢筋计算，此处以倒L形截面计算：翼缘有效宽度：判断型截面类型：按第一类截面计算：74 西京学院本科毕业设计选用3B架立筋选用2B20对于平台梁斜截面的抗剪承载力设计，由于荷载小，直接配置A8的箍筋，则利用下面的公式验算其斜截面承载力：满足要求。74 西京学院本科毕业设计结论四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。在整个毕业设计中，尽管我遇到了不少困难，但最终还是顺利解决了。在进行一榀框架设计计算时，我们不能明确荷载顺序，在老师悉心指导下，认真查阅资料，并和同学们交流，改正我的错误，给我们进行针对性的指导，让我们学到了不少无法从课本上学到的知识；老师总是加班加点的为我们做辅导，解决我们毕业设计中出现的问题；老师为我们解决我们设计后期的问题，如何完成设计检查。正是老师这种刻苦的精神让我们也认真对待我们的毕业设计。在我的十几年求学历程里，也离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。最后，我要特别感谢各位老师们是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励,使我能够顺利完成毕业设计，在此表示衷心的感激.老师认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他们无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他们耐心的辅导。这几个月的设计，是总结我们在校期间的学习成果，完成大学学习的全过程的重要环节。在指导老师的帮助下，通过自己努力独立完成了毕业设计，学习、掌握和提高综合应用所学的理论知识进行分析问题和解决问题的能力，并将大学四年所学的基础课、专业课知识和基础技能综合运用起来完成结构、施工图的设计。这也是为我们即将毕业走向工作岗位的一次好的实战演习。74 西京学院本科毕业设计参考文献[1]东南大学，同济大学，天津大学合编《混凝土结构（上、中册）》中国建筑工业出版社2012年[2]包世华主编《结构力学》武汉理工大学出版社2012年[3]吕西林主编《建筑结构抗震设计》同济大学出版社2012年[4]黄双华主编《房屋建筑学》重庆大学出版社2010年[5]张郁主编《土木工程制图》北京理工大学出版社2011年[6]《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2010[7]《建筑制图标准》GB/T50104-2010[8]《建筑结构荷载规范》GB/T50105-2010[9]《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图11G101-1》[10]《混凝土结构设计规范》GB/T50010-2010[11]AbbieB. Liel,CurtB. Haselton, GregoryG. Deierlein. SeismicCollapse Safety of Reinforced Concrete Buildings.II ComparativeAssessmentof Nonductile and Ductile Moment Frames [J]. JournalOfStructural Engineering ,2011 [12]GereJM,Mechanicsofmaterials.SISdition.New-York:NostrandReinhoid,201174'