土木工程办公楼毕业设计计算书(论文)

'####市伊滨区行政办公楼摘要本工程为####市伊滨区行政办公楼工程，采用框架结构，主体为五层，局部六层，本地区抗震设防烈度为7度，近震，场地类别为II类场地。主导风向为西南，基本风压0.40KN/M，基本雪压0.35KN/M。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、安全、经济、美观”的设计原则。按照建筑设计规范，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。这份毕业设计主要包括建筑设计部分和结构设计部分，建筑设计部分主要包括建筑外观立面、剖面、房间布置、各节点详图、个各部位做法等方面；结构设计方面包括了结构的布置、基础设计、结构构件的配筋设计。具体包括梁板设计、楼梯间计算、内力组合、框架配筋、基础设计等方面。本设计主要进行了结构方案中横向框架第4轴抗震设计。在确定框架布局之后，计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）和水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。进行内力组合找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。本设计采用扩展柱下独立基础，对独立基础进行了受力和配筋计算。整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑。总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。关键词：框架结构，抗震设计，荷载计算，内力计算，计算配筋TheAdministrativeOfficeofBuilding####YibinIX DistrictABSTRACTThisprogramisforYibindistrictadministrativeofficebuildingof####,Thebuildingadoptedaframeworkstructureisafive-storeyformainandsix-storeyforpart.Wesettheearthquakeintensityfor7degrees,nearearthquake,andConstructionsitefortheClass2categoryintheregion.Andsettheleadingwinddirectionforsouthwestwind.Basicwindpressurefor0.40KN/M,andbasicsnowpressure0.35KN/M.Floorroofwereallusecast-in-placereinforcedconcretestructure.Thedesignandimplementingpractical,safe,economic,aesthetic"designprinciples.Inaccordancewiththearchitecturaldesignspecifications,andtoseriouslyconsiderthevariousfactorsaffectingthedesign.Accordingtotheoverallstructureandarchitectureanddetail.Thisdesignconsistsoftwoparts,namelytheconstructiondesignandthestructuredesign.TheconstructiondesignmainlyincludesTheexteriorofthebuildingfacade、Profile,roomlayout,eachnodemap,eachsitepracticesetc.;thestructuredesignismadeupofthelayoutofthestructure,basisdesign,specificallyincludingtherespectsofBeamandslabdesign、Staircalculation、Thecombinationofinternalforces、Reinforcedframe、Foundationdesignandsoforth.Theframeworkoffourthhorizontalaxisseismicisdesignedinthissolution,andaftertheestablishmentofthelayoutofstructure,theThemostdisadvantagedgrouporseveralgroupsofacombinationofinternalforceswillbefoundthroughtheconductofThecombinationofinternalforces,afterthecalculationofVerticalload（Constantloadandliveload）.Underthestructureofinternalforce(bendingMoment,shear,axialforceundertheactionofhorizontalloads)andthestructuralinternalforce(bendingmoment,shearingforce,axialforce).ThemostsecureresultwillbeselectedtocalculateReinforcementandmapping.ThisdesigntakestheExtendedcolumnunderasIX theindependentbasis,forwhichthecalculationofStressandreinforcementhasbeenundertaken.Thewholestructureinthedesignprocess,strictlyabidebytherelevantprofessionalregulatoryrequirements,refertotherelevantinformationaboutthelatestnationalstandardsonallaspectsofthedesignofcomprehensivescientificconsiderations.Inshort,applysecurity,economic,easytousetheprinciplesofthedesign.Rationaldesignofbuildingstructuresprogramisanimportantbasisforon-siteconstruction.KEYWORDS:FrameStructure,SeismicDesign，LoadCalculation，Internalforcecalculation，Calculationreinforcement目　录IX 前　言1第一部分建筑设计2工程概况：2第1章建筑设计31.1建筑平面设计31.1.1使用房间的平面设计31.1.2辅助房间的平面设计41.2交通联系空间的设计41.2.1走道设计51.2.2楼梯设计51.2.3电梯设计51.2.4门厅设计61.2.5门的设计61.2.6窗的设计71.3建筑立面设计71.4建筑剖面设计81.4.1房间的剖面形状81.4.2房间的各部分高度81.4.3建筑层数及建筑空间的组合和利用9第2章建筑构造设计102.1屋面设计102.1.1屋面排水方式102.1.2屋面排水组织102.1.3屋面防水102.2墙体设计102.2.1墙身构造102.2.2墙面装修112.3楼地面构造122.3.1楼层构造12IX 2.3.2地层构造122.3.3楼地面面层122.4门窗构造122.5散水做法132.6台阶做法132.7坡道做法132.8楼梯构造13第二部分结构计算14基本参数：14第1章设计基本资料151.1初步设计资料151.2结构选型16第2章结构布置及计算简图172.1结构布置及梁,柱截面尺寸的初选172.1.1梁柱截面尺寸初选172.1.2结构布置192.2框架结构的计算简图19第3章重力荷载代表值的计算213.1屋面及楼面恒荷载计算213.1.1屋面及楼面做法213.1.2屋面及楼层面积223.1.3屋面及楼面恒载223.2屋面及楼面活荷载计算233.2.1活荷载大小233.2.2雪荷载233.2.3屋面及楼面活荷载233.3梁，柱，墙，门窗重力荷载233.4墙重力荷载253.4.1外墙重力荷载263.4.2内墙重力荷载27IX 3.4.3女儿墙重力荷载283.5门、窗重力荷载283.6重力荷载代表值30第4章框架侧移刚度计算32第5章水平地震荷载作用下横向框架内力和侧移计算365.1横向自振周期计算365.2横向地震作用计算375.3水平地震作用下的位移验算395.4水平地震作用下框架内力计算405.4.1框架柱端剪力及弯矩405.4.2框架柱轴力42第6章风荷载作用下横向框架内力和侧移计算466.1风荷载标准值466.2计算框架各节点上风荷载标准值466.3风荷载作用下的水平位移验算476.4第四轴柱作用下的框架内力计算48第7章竖向恒荷载作用下内力计算547.1框架结构的荷载计算547.2恒荷载计算557.2.1B～C(D～E)轴间框架梁557.2.2C～D轴间框架梁557.2.3B(E)轴柱纵向集中荷载计算567.2.4C(D)轴柱纵向集中荷载计算577.3框架梁端附加弯矩的计算577.4弯矩计算587.4.1节点弯矩分配系数587.4.2梁固端弯矩607.4.3弯矩分配及传递617.4.4弯矩图637.5梁端剪力、柱端剪力63IX 7.5.1梁端剪力637.5.2柱端剪力647.6计算柱的轴力65第8章竖向活荷载作用下内力计算688.1活荷载计算688.1.1B～C(D～E)轴间框架梁688.2.2C～D轴间框架梁688.2.3B(E)轴柱纵向集中荷载计算698.2.4C(D)轴柱纵向集中荷载计算698.3框架梁端附加弯矩的计算708.4.1梁固端弯矩708.4.2弯矩分配及传递718.4.3弯矩图728.5梁端剪力、柱端剪力738.5.1梁端剪力738.6计算柱的轴力75第9章框架内力组合779.1荷载组合及配筋计算考虑情况779.2控制截面及最不利内力组合779.3框架梁的组合779.4框架柱的组合78第10章框架梁、柱正、斜截面配筋计算8610.1材料8610.2梁正截面受弯承载力计算8610.3梁斜截面受剪承载力设计计算88第11章框架柱8911.1剪跨比和轴压比验算8911.2柱截面设计8911.3柱斜截面设计94第12章基础设计96IX 12.1基础梁尺寸9612.2地基承载力特征值深度、宽度修正9612.3B柱下的基础计算9612.3.1基础尺寸大小计算9612.3.2轴心荷载作用下地基承载力验算9712.3.3偏心荷载作用下地基承载力验算9712.3.4基础抗冲切验算9712.3.5基础受压验算9812.3.6基础受弯计算9912.4C柱下的基础计算10012.4.1基础尺寸大小计算10012.4.2轴心荷载作用下地基承载力验算10012.4.3偏心荷载作用下地基承载力验算10112.4.4基础抗冲切验算10112.4.5基础受压验算10212.4.6基础受弯计算103第13章板配筋计算10513.1板厚10513.2荷载计算10513.4截面配筋计算106第14章楼梯计算10814.1材料10814.2楼梯板的计算10814.3平台板的计算10914.4平台梁的计算111总结113谢辞115参考文献116附　录117外文资料翻译129IX IX ######毕业设计论文前　言本设计是按照####理工学院土木系2012年毕业设计要求编写的毕业设计。题目为“####市伊滨区行政办公楼建筑与结构设计”。内容包括建筑设计、结构设计两部份。办公楼是公共建筑，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，选择办公楼建筑和结构设计，从而掌握办公楼设计的基本原理，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，二十世纪厚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。对办公楼有重要建筑结构非常适用。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弯距二次分配法，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。135 ######毕业设计论文第一部分建筑设计工程概况：本工程为####市某单位行政办公楼，拟建位置详见任务书。办公楼总建筑面积5064.20㎡，总高度23.25m。结构形式为五层框架结构，局部六层，结构安全等级为二级，耐久年限为50年，耐火等级为二级。本着适用、安全、经济、美观的方针，根据任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、建筑造型、建筑经济等问题，恰当确定建筑物的面积、体型、平面、立面、剖面、节点构造等，恰当确定结构选型，合理选择建筑材料。整个办公楼平面体型设计为L字型，总长度为54.8m，为内廊式；底层层高为4.2m，大会议室层高4.2m，六层层高3.3m，其余各层层高为3.6m，室内外高差为0.75m；立面采用单个窗户，外墙面装饰采用贴瓷砖，内部吊顶。使整个办公楼建筑物与周围环境、各种外部条件协调一致，体现了办公楼的特色。满足了各种物质技术条件，具有良好的卫生条件和保温隔热、隔声性能，良好的安全度、耐久性和使用寿命。135 ######毕业设计论文第1章建筑设计任何一幢建筑物都是由各种不同的使用空间和交通联系空间组成，而表达建筑的三度空间具体由各种工程图组成，通常由建筑的平面图、立面图、剖面图和节点构造详图组成。一幢办公楼的平面图、立面图、剖面图综合在一起表达了建筑物的三度空间和各部分的组合联系。1.1建筑平面设计平面设计主要是根据设计要求和地形条件，确定建筑物平面中各组成部分的大小和相互关系。平面设计是整个建筑设计的关键，建筑设计首先从平面设计开始。平面设计不仅决定了建筑的平面布局，各组成部分的面积、形状、位置等，而且还影响到建筑的立面和剖面。本办公楼设计综合考虑了建筑立面、建筑剖面、建筑技术、建筑经济、建筑形象等因素，使平面设计尽善尽美。在平面设计中，结合基地环境、自然条件、建筑规模等，进行了建筑平面体型的设计、主要功能空间的设计和交通联系空间的设计。考虑到地形特性、周围道路等因素，平面体型设计为L字型，为内廊式。主要功能空间设计包括使用房间的平面设计和辅助房间的平面设计。主要功能空间和交通联系空间的设计如下。1.1.1使用房间的平面设计办公室根据《办公楼设计规范》规定，普通办公室每人使用面积不应小于3㎡，单间办公室净面积不小于10㎡（防火要求）。办公室面积、开间、进深应根据使用要求、家具规格、布置方式、采光要求，以及建筑结构、建筑施工条件、建筑模数等要求来确定。综合考虑以上因素，确定办公室开间为3.9m，进深为6.0、6.6m，两个开间设一柱网。根据设计任务书面积要求，设计大办公室为两或三个开间，面积48.08㎡、47.84㎡、72.48㎡、93.11㎡、93.27㎡；小办公室为一个开间，面积为23.23㎡、23.15㎡，均符合面积要求。并在办公室内设计了休息室。135 ######毕业设计论文会议室根据任务书要求，面积在30㎡左右，属于小型会议室。根据规范要求，会议室面积应不小于0.8㎡/人（无会议桌）。因此确定会议室开间为7.8m，进深为6.6m，面积为48.08㎡。面积在60㎡左右，属于中型会议室。根据规范要求，会议室面积应不小于0.8㎡/人（无会议桌）。因此确定会议室开间为11.7m，进深为6.6m，面积为72.48㎡。大会议室应根据使用人数和桌椅设置情况确定使用面积，平面长宽比不宜大于2:1，宜有扩声、放映、多媒体、投影、灯光控制等设施，并应有隔声、吸声和外窗遮光措施；大会议室所在层数、面积和安全出口的设置等应符合国家现行有关防火规范的要求。因此确定会议室开间为15.6m，进深为12.6m，面积为189.46㎡。会客室与传达室根据使用功能要求应设置在底层靠近主要出入口，本办公楼设计传达室在门厅旁边，朝门厅方向开窗，开间为3.9m，进深为6.6m，面积为23.23㎡。会客室在门厅旁边，开间为7.2m，进深为6.0m，面积为23.23㎡。1.1.2辅助房间的平面设计本办公楼辅助房间主要为卫生间。卫生间根据要求，应设置在即隐蔽又便于寻找的部位，距最远工作点不应大于50m，应有天然采光和通风。男女卫生间应尽量设置在一起，且上下楼层尽可能对齐，以便供水和排水。卫生间的面积、尺寸大小应根据室内卫生器具的数量、布置方式以及人体使用需要的基本尺寸来确定。卫生器具数量要求为：男卫生间每40人一具大便器，每30人一具小便器；女卫生间每20人一具大便器。每40人要求洗手器具一具。在设计中，首先根据办公室的面积大小估算出本层的人数，再根据人数多少计算出卫生器具数量。经计算得到，男、女卫生间各设四具大便器，男卫生间设四具小便器；每个卫生间均带有前室，每个前室中设有洗手盆三个。根据以上要求，卫生间设置在建筑物中部北向，卫生间开间为3.9m，总进深为6.6m，其中前室进深为2.4m。1.2交通联系空间的设计交通联系部分主要包括走道、楼梯、电梯和门厅。135 ######毕业设计论文1.2.1走道设计走道宽度根据人流通行、安全疏散、走道性质、空间感受以及走道侧面门的开启方向来确定。《办公楼设计规范》规定,建筑物双面布房走道净宽不小于1.8m，建筑物单面布房走道净宽不小于1.5m，故设计内廊走道轴线宽度为2.7m，净宽为2.5m。本办公楼走道解决采光的方式是在走道尽头设置玻璃门，同时利用楼梯间、门厅直接采光，不必在每个房间内墙上开设高窗。1.2.2楼梯设计楼梯是建筑中的垂直交通联系构件，由于平行双跑楼梯占用面积小，流线简捷，使用方便，宜布置在单独的楼梯间中，故本建筑采用平行双跑楼梯。楼梯数量应根据使用方便和防火疏散要求确定，位置应放在便于寻找、便于人流疏散的部位。本办公楼防火等级为二级，要求位于两个外部出口或楼梯间之间的房间不应超过40米（封闭），袋形走道房间门到楼梯间最远距离不超过22米。根据以上要求，办公楼设计了三个楼梯，满足了人流通行和防火疏散的要求。楼梯间尺寸确定：楼梯间内梯段净宽应满足防火规范，根据使用特征来考虑,一般不应少于2股人流同时通行，每股人流按照0.55+0.15m来计算；楼梯间内梯段改变方向时，平台的最小宽度不应小于梯段净宽，每一梯段的踏步数量最多不应超过18级，最少不应少于3级，踏步适宜高宽比为0.5。故本办公楼楼梯间设计开间为3.9m，进深为6.6m，符合人流通行等要求。1.2.3电梯设计电梯是建筑中的垂直交通联系构件，由于人流固定和建筑是多层，故本建筑选用一部电梯。建筑规范规定：五层及五层以上办公建筑应设电梯，电梯数量应满足使用要求，按办公建筑面积每5000m2至少设置1台。电梯数量应根据使用方便要求确定，位置应放在便于寻找、便于人流疏散的部位。根据以上要求，办公楼设计了一部电梯，满足了人流通行的要求。135 ######毕业设计论文根据电梯承载重和人数确定电梯大小，故本办公楼楼梯间设计开间2.4m，进深为2.5m，符合人流通行等要求。1.2.4门厅设计门厅作为室内外过渡的空间，是建筑物的交通枢纽，起接纳人流和分配人流的作用。在水平方向上，门厅与走道连接；在竖直方向上，门厅与楼梯相连，且门厅作为主要出入口，应体现出特殊的意境和形象。门厅一般应面向主干道，使人流出入方便，有明确的导向性。门厅应设置在建筑物比较明显的部位，且便于室内外交通联系。根据任务书地形情况，办公楼位于城市两条道路的交界处，故本办公楼门厅设置办公楼中心轴线处，且面向朝南的道路，便于与城市道路联系。门厅到二层以上设计为办公室，甲方可根据需要进行分隔封闭。1.2.5门的设计1.门的宽度门的宽度要根据房间的使用功能来确定，有单扇、双扇和多扇几种宽度形式。根据规范要求，办公室门宽不应小于1.0m，高不应小于2.0m。办公室人数较少，因此小办公室门、卫生间外门均设计为宽1.0m，高2.4m的单扇门。会议室、大办公室门宽为1.5m，高2.4m的双扇门。卫生间的门为1.0m，高2.1m的单扇门。走道两头的门宽为1.8m，高2.7m。大门厅为3.6m宽的两扇推拉门、两扇旋转门。2.门的数量门的数量根据使用人数多少和防火要求来确定。按照防火规范规定，使用人数超过50人以及使用面积超过60㎡的房间，门的数量不少于两个。本办公楼小办公室、传达室、会客室、卫生间门的数量为一个，大办公室门的数量为两个，会议室门的数量为两个。3.门的位置门的位置要考虑室内人流活动特点和家具布置的要求，尽量缩短室内交通路线，避免人流拥挤和便于办公布置。本办公楼门的位置均设置在靠墙体一侧，距轴边为600，以便于砌墙和放置预制过梁，保证房间有较完整的空间和墙面，使人们出入方便。135 ######毕业设计论文4.门的开启方向本办公室为内廊式，办公室人流不多，故办公室、会议室门设计为内开门。门厅出入口处人流较大，故设计为向两侧开启的推拉门。1.2.6窗的设计1.窗的大小窗的大小主要取决于室内采光要求。按照规范规定，办公室采光要求为窗地面积比为1：6，因此办公室的窗设计为3.0m宽，2.0m高，可满足采光要求。2.窗的位置：窗的位置直接影响到房间的照度是否均匀，应避免产生眩光。为了使室内照度均匀，窗应布置在房间或开间的中部，使得房间阴角小，而采光效率高。1.3建筑立面设计一幢建筑物不仅要有完美的平面布局，还要有美观的建筑形象，建筑形象主要由建筑造型艺术处理和立面装饰来体现。建筑体型和立面的对称性是将均衡中心均匀分配，利用两侧体型、虚实、材质和色彩变化等达到均衡。本建筑采用对称性体型，在立面上处理上采用虚实分明，主要采用色彩明快、材质光洁的高级涂料作为外立面装饰。运用立面开窗自由，体型、大小、高低、形状、线条粗细和立面点、线、面等恰当的运用对比，水平窗和窗间墙形成对比，给人舒适、和谐、完美的韵律感。本立面设计，从线条变化来看，粗线给人厚重感，细线则有精致、轻盈感。里面色彩处理恰当，建筑外型色调白黄结合，给人以洁净感。在建筑物的主要出入口，采用全玻璃，两侧及上部采用玻璃幕墙，给人们的视觉重心。在门厅处柱子采用坚硬的花岗岩，增强了整个建筑物的表现力。在立面上，线条疏密有致，给人以立体感。立面采用大面积玻璃窗，增加了建筑表现力，打破了立面的单调感。135 ######毕业设计论文1.4建筑剖面设计剖面设计主要体现建筑物在竖向上各部分的组合关系。主要体现在房间的竖向形状和比例、房间的层数和各部分的标高、房间采光、通风方式的选择及建筑物竖向空间的利用等。1.4.1房间的剖面形状根据房间使用要求，房间剖面形状一般采用矩形，有利于办公布置和使用。矩形剖面具有形状规则、简单，有利于梁板布置，同时施工方便。本建筑物所有房间均采用矩形剖面，房间进深都不太大，采用侧窗采光、通风。1.4.2房间的各部分高度1.房间的层高和净高建筑物层高根据房屋的使用性质、要求、建筑结构和施工材料要求来确定。根据办公楼的使用要求，净高一般不低于2.6m，因此该办公楼层高定为3.6m，除去梁高，净高为3.0m，满足了办公室净高的要求。底层由于设置有门厅、入口等，净高需要高一些才能满足空间比例等要求，故底层层高设计为4.2m。楼梯要求平台与平台之间的净高不小于2.0米，倾斜梯段之间的净高不小于2.2米。本办公楼采用平行双跑楼梯，底层每个梯段为14个踏步，其他层每个梯段为12个踏步，每个踏步高150，满足了使用要求。2.窗台的高度窗台的高度与使用要求和家具设备的布置有关。一般房间窗台高度与房间工作面，如书桌面高度相一致，同时开窗和使用桌面不受影响。本方案中窗台距离该层楼地面的高度均为0.95m，保证了工作面的照明度，满足了使用要求。3.室内外地面高差135 ######毕业设计论文室内外地面高差为防止室外雨水流入室内，并防止地面过潮而设置的。室内外高差过小，不能很好地起到作用；室内外高差过大，需要回填土的量增大，不经济。另外室内外高差还要考虑建筑物性质，如纪念性建筑物，门前需要设置较多台阶来增添严肃、高大等气氛，故室内外高差需要大一些。综合考虑以上因素，本办公楼室内外高差设计为0.75m。1.4.3建筑层数及建筑空间的组合和利用本建筑物根据各个房间的要求，每层房间的高度基本相同，大会议室有错层，使用方便。根据建筑规模等要求设计为为五层框架结构，总高度为23.25m。该办公楼以楼梯间将各层竖向排列的空间联系起来，构成一个整体，这样即满足使用要求，结构布置也比较合理，同时也比较经济。楼梯间底层休息平台下有半层高可以用作休息室、开水间、仓库等，以提高空间的利用率。剖面的设计也涉及建筑的使用功能、技术经济条件、周围环境等因素。同时，应出分认识到，剖面设计、立面设计、平面设计不能截然分开的，他们是互相制约和相互影响的。第1章建筑构造设计建筑构造设计是确保建筑物正常使用和节约造价的重要手段，是确保建筑物使用年限的重要组成部分。构造设计主要有以下几个方面：2.1屋面设计135 ######毕业设计论文2.1.1屋面排水方式排水方式的选择应考虑结构的形式、气候条件、建筑无使用特点等因素来考虑，本建筑采用平屋面有组织外排水。2.1.2屋面排水组织屋面适当划分排水坡、排水沟组织排水区，屋面排水坡度为2%，排水沟坡度为1%。屋面力求排水通畅简捷，雨水口排列均匀，符合要求。雨水管、雨水口设置：雨水管最大间距不超过18米，雨水管采用直径为100mm的PVC雨水管，水斗为镀锌铁皮水斗。2.1.3屋面防水屋面防水采用双层SBS改性沥青防水卷材，屋面防水等级为2级，耐久年限为15年。2.2墙体设计2.2.1墙身构造由于考虑到普通粘土砖耗费大量土地，自重大，烧制过程中需消耗能源；混凝土砌块性能不稳定，易出现裂缝等因素，故本办公楼填充墙体设计为200厚混凝土空心砌块墙。墙体具有足够的强度和稳定性，满足保温隔热的要求，以及防火、隔声、防水、防潮、经济等要求。墙体的构造包括勒脚、墙身防潮、窗台、门窗过梁、窗顶线和窗套等。1.勒脚为保护墙身在建筑物四周的一段墙体，做法同外墙用白色面砖。2.防潮层在—0.060m标高处设置水平防潮层。用防水砂浆（在水泥砂浆中掺入水泥用量的3%—5%的防水剂配置而成），铺设厚度为20—25mm。3.窗台135 ######毕业设计论文为避免顺窗流下的水聚集在窗洞下部或沿窗下边与窗洞之间的缝隙向室内渗流，也为避免污染墙面应在窗洞夏布靠室外一侧设置窗台。由于外墙饰面为面砖易于冲洗的材料，可做不悬挑窗台，窗下墙的赃污可借窗上不断流下的雨水冲洗干净。4.门窗过梁过梁是在门窗洞口上设置的横梁，承受洞口上部墙体与其它构件（楼层、屋顶等）传来的荷载，并将荷载传至窗间墙。由于门窗洞口尺寸较大，避免有较大的震动荷载而产生不均匀沉降，本建筑采用钢筋混凝土预制过梁。过梁宽度同墙厚，高度与砖皮数相适应取60mm的倍数，过梁伸入两侧墙壁内不少于240mm。钢筋混凝土过梁施工方便、速度快、省摸板和便于门窗动口上挑出装饰线条等优点。5.构造柱本办公楼在楼梯间及女儿墙处设有构造柱。构造柱尺寸为200×200mm。施工时，先砌墙，后浇混凝土，构造柱与周围构件要有良好的连接。2.2.2墙面装修墙面装修是墙体构造不可缺少的部分。其作用是改善和提高墙的使用功能；保护墙体、延长墙体的耐久性；美化建筑环境、提高艺术效果。外墙装修主要是为了保护外墙不受风、霜、雨、雪、日照等自然因素破坏，提高墙体防水、防潮、防风化、保温、隔热等的能力，同时也是为了提高建筑物的艺术效果；内墙装修主要是为了改善室内环境，对与厕所等有水房间，墙面装修起到了防水、防潮的作用。本工程外墙做法采用05YJ001图集——外墙14。本工程内墙做法采用05YJ001图集——内墙7。2.3楼地面构造2.3.1楼层构造135 ######毕业设计论文楼层是多层建筑物层与层之间的水平分隔构件，它承受作用在其上的活载和构件本身重力荷载，并将它们传给墙和柱，它在水平方向上起到水平隔板和连接竖向构件的作用，保证竖向构件的稳定。本办公楼采用钢筋混凝土现浇整体式楼（屋）盖。现浇整体式楼（屋）盖整体性好，抗震性、防水性好，便于开设孔洞，可浇注成任意形状尺寸的构件。缺点是施工工序多，浪费模板，施工速度慢。2.3.2地层构造地层是建筑物内与土壤直接或接近土壤的水平构件，它承受作用在其上的全部荷载，并将它们传给土壤。地层为实铺地层。基层一般为素土夯实；垫层采用C15混凝土，厚度为60mm，上面做面层。2.3.3楼地面面层楼地面面层采用水磨石。水磨石地面平整光滑、整体性好、不起尘、不起砂、防水、易于保持清洁。适用于洁净度高、经常用水冲洗的场所。水磨石地面均为双层构造，用18mm厚的1：3水泥砂浆打底、找平，再用1：1水泥砂浆固定铜质分隔条。然后用12mm厚的1：2水泥石子铺面，浇水养护一周后用磨光机磨光，打蜡保护。2.4门窗构造门和窗是建筑物不可缺少的围护构件。门主要是室内外和房间之间的交通联系而设定的，同时兼顾通风、采光和空间分隔。窗主要为采光、通风观望而设定的。门：门厅门、阳台门为玻璃门，卫生间为平开实木门，FM-1为防火门，电梯门为伸缩门，其余全为防盗门。窗：窗为80系列铝合金窗。卫生间窗玻璃选用磨砂玻璃，其余窗均为5mm厚平板玻璃。2.5散水做法为防止雨水与地面水侵入基地，应在建筑物四周靠近勒脚的室内在外墙面处设置散水。散水具体做法采用05YJ001图集——散1。2.6台阶做法由于室内外有高差在门厅外要设台阶。台阶一具体做法采用05J909图集——台9。135 ######毕业设计论文2.7坡道做法由于室内外有高差在门厅外要设坡道。汽车坡道具体做法采用05J909图集——坡4B。无障碍坡道具体做法详见建筑图。2.8楼梯构造板式楼梯具有受力简单，底面平整，支模方便等优点，本办公楼采用钢筋混凝土板式楼梯。楼梯面层采用水磨石，防滑条采用铜条。栏杆采用不锈钢管栏杆，栏杆水平间距为100㎜，扶手采用不锈钢管，栏杆高度为1.0m，顶层水平段栏杆高度为1.1m。第二部分结构计算基本参数：1、常用材料自重：钢筋混凝土：25KN/m3；混凝土空心砌块（200mm）：11.8KN/m3；水泥沙浆:20KN/m3；铝合金窗：0.4KN/m2；混合砂浆：17KN/m3；防水涂料：17KN/m3；水磨石（30mm厚）：0.65KN/m2；135 ######毕业设计论文100mm厚膨胀珍珠岩:7KN/m3。2、活荷载标准值：办公室/会议室：2.0KN/m2；卫生间/楼梯：2.0KN/m2；上人屋面：2.5KN/m2；不上人屋面：0.5KN/m2；走道板楼梯间：2.5KN/m2；基本风压：0.4KN/m2；基本雪压：0.35KN/m2。3、结构计算中取：结构重要系数：r0=1.0；永久荷载分项系数：rg=1.2或1.35；可变荷载分项系数：rq=1.4；恒、活综合分项系数：r=1.3。第1章设计基本资料1.1初步设计资料1.工程名称：####市伊滨区行政办公楼。2.工程概况：建筑面积5064.20m2，建筑总高为23.25m,主体大楼为五层，室内外高差为0.75m。3.温度：最热月平均28℃，最冷月平均-5℃；极端最高温度38℃，极端最低温度为－11.5℃。135 ######毕业设计论文4.相对湿度：年平均34％5.相对风向：北风，基本风压0.40KN/m26.雨雪条件：雪荷载0.35KN/m27.年降雨量：870mm8.水文资料：经勘探未发现地下水9.地质条件：（1）地震烈度：本工程地震设防烈度为7度，近震。（2）场地类型：Ⅱ类（3）地质资料：见表1－1表1－1地质资料编号土质名称土层深度范围(m)土层厚度(m)承载力特征值（KPa)1黄土状粉土0-0.40.41002黄土状粉质粘土0.4-1.61.21303圆砾1.6-5.642604卵石5.6-11.6650010.材料使用：（1）混凝土：梁柱板均使用C30混凝土。（2）钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB400,其余采用热轧钢筋HRB335。（3）墙体：a.内外纵墙采用200厚混凝土空心小砌块（11.8KN/m3），一侧墙体贴面砖（0.5KN/m2）,一侧为20㎜厚抹灰（17KN/m2）；b.卫生间隔墙采用200厚混凝土空心小砌块（11.8KN/m3），两侧贴瓷砖（0.5KN/m2）；c.女儿墙采用采用200厚混凝土空心小砌块（11.8KN/m3），一侧墙体贴面砖（0.5KN/m2）,一侧为20mm厚抹灰（17KN/m2），墙高1500mm、600mm。4.窗：均为钢框玻璃窗（0.40KN/m2）5.门：除大门为玻璃门（0.40KN/m2），办公室均为木门(10.2KN/m2)。135 ######毕业设计论文1.2结构选型1.结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。2.屋面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，刚柔性结合的屋面，屋面板厚120mm。3.楼面结构：采用现浇混凝土肋型屋盖，板厚100mm。4.楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。第1章结构布置及计算简图2.1结构布置及梁,柱截面尺寸的初选2.1.1梁柱截面尺寸初选135 ######毕业设计论文主体结构共五层，局部六层，底层层高为4.2m，大会议室层高4.2m，六层层高3.3m，其余各层层高为3.6m，室内外高差为0.75m。内外墙的做法：内墙做法：内外墙均砌240厚空心砌块砖，门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。梁、板、柱混凝土设计强度：C30（ft=1.43N/mm2,fc=14.3N/mm2）。1.梁截面尺寸的估算：梁截面高度一般取梁跨度的1/12～1/8，当梁的负载面积较大或荷载较大时，宜取上限值,为防止梁产生剪切脆性破坏,梁的净跨与截面高度之比不宜小于4,梁的截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于200mm。（1）BC跨：a.主梁：L=6600mmh=(1/12～1/8)L=（1/12～1/8）×6600=550～825mm，取h=600mm。b=(1/3～1/2)h=（1/3～1/2）×600=200～300mm，取h=250mm。故框架梁的截面尺寸为b×h=250mm×600mm。b.次梁：L=6600mmh=(1/18～1/12)L=（1/18～1/12）×6600=367～550mm，取h=550mm。b=(1/3～1/2)h=（1/3～1/2）×550=183～275mm，取h=250mm。故框架梁的截面尺寸为b×h=250mm×550mm。（2）CD跨：a.主梁：L=2700mmh=(1/12～1/8)L=（1/12～1/8）×2700=225～338mm，取h=400mm。b=(1/3～1/2)h=（1/3～1/2）×400=150～200mm，取h=250mm。故框架梁的截面尺寸为b×h=250mm×400mm。表2-1估算梁的截面尺寸（mm）及各层混凝土强度等级层数混凝土强度等级横梁（b×h）纵梁（b×h）次梁（b×h）BC,DE,EF跨CD跨1～6C30250×600250×400300×650250×450在楼梯处的纵梁的截面尺寸为b×h=300mm×600mm，其余梁的截面尺寸为b×h=200mm×400mm。2.柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算：N/fCA≤μn135 ######毕业设计论文多层框架民用建筑竖向荷载标准值取Nk=14KN/m3荷载综合分项系数取1.2重力荷载的荷载分项系数平均值取1.25边柱和中柱的负荷面积简图见图2-1（1）边柱查《抗震规范》现浇钢筋混凝土结构房屋的抗震等级为三级；查《混凝土设计规范》得柱轴压比限值为0.85，即A=b×h=500×500=250000mm2＞222353mm2满足要求。（2）中柱查《抗震规范》现浇钢筋混凝土结构房屋的抗震等级为三级；查《混凝土设计规范》得柱轴压比限值为0.85，即N/fCA≤0.85。A=b×h=600×600=360000mm2＞339594mm2满足要求。135 ######毕业设计论文2.1.2结构布置见结构图纸。2.2框架结构的计算简图1.框架中梁柱均为整体现浇，节点可以简化为刚结点，底层柱与基础的连接点也可以简化为刚结点。2.计算简图中尺寸的确定：（1）.框架跨度取柱的截面形心轴线之间的距离，近似取轴线间距；（2）.框架柱的高度：底层取底层层高加1.0m；其余各层取各层层高，即梁面到梁面之间的距离。3.根据以上原则作出的框架计算简图如图2-2。135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文第1章重力荷载代表值的计算3.1屋面及楼面恒荷载计算3.1.1屋面及楼面做法1.屋面（上人）30mm厚C15细石混凝土24×0.03=0.72KN/m2高聚物改性沥青防水卷材0.40KN/m220mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.40KN/m2150mm厚水泥蛭石保温层5×0.15=0.75KN/m2120厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=3.00KN/m2V形轻钢龙骨吊顶0.20KN/m2合计5.47KN/m22.屋面（不上人）15mm厚C15细石混凝土24×0.15=0.36KN/m2高聚物改性沥青防水卷材0.40KN/m2憎水珍珠岩保温层2×0.06=0.24KN/m220mm厚1:3水泥砂浆找平层20×0.02=0.40KN/m250mm厚1：6水泥焦渣找坡15×0.05=0.75KN/m2120厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=3.00KN/m2V形轻钢龙骨吊顶0.20KN/m2合计5.40KN/m23.各层楼面（水磨石楼面）10mm面层20mm水泥砂浆打底0.65KN/m2素水泥砂浆结合层一道100厚现浇钢筋混凝土板25×0.1=2.50KN/m2V形轻钢龙骨吊顶0.20KN/m2135 ######毕业设计论文合计：3.35KN/m24.楼梯（水磨石楼面）10mm面层20mm水泥砂浆打底0.65KN/m2素水泥砂浆结合层一道100厚平台板自重25×0.1=2.5KN/m220厚混合砂浆17×0.02=0.34KN/m2合计：3.49KN/m25.卫生间（瓷砖楼面）8厚地砖铺实0.50KN/m225厚1：4干硬性水泥砂浆20×0.025=0.50KN/m2基层处理剂一遍0.05KN/m220厚C20混凝土0.5％找坡0.75KN/m220厚1：2.5水泥砂浆找平20×0.02=0.40KN/m2100厚现浇钢筋混凝土板25×0.1=2.50KN/m2防水涂料0.20KN/m2合计：4.90KN/m23.1.2屋面及楼层面积二层楼面面积：1038.26m2（其卫生间占56.76m2，走廊、阳台占157.92m2）；三～五层楼面面积：987.58m2（其卫生间占56.76m2，走廊、阳台占157.92m2）；六层楼面面积：987.58m2（其不上屋面面积占202.24m2，楼面面积占128.80m2）；屋面楼面面积：134.74m2。3.1.3屋面及楼面恒载屋顶楼面恒载:5.4×134.74=727.60KN；六层楼面恒载：5.4×202.24+(3.35+0.5)×128.80+5.47×（987.58－202.24－128.80）=5179.25KN；135 ######毕业设计论文3~6层楼面恒载：4.90×56.76+3.35×（987.58－56.76）=3308.39KN；二层楼面恒载：4.90×56.76+3.35×（1038.26－56.76）=3478.17KN。3.2屋面及楼面活荷载计算3.2.1活荷载大小1.根据《荷载规范》查得：上人屋面：2.5KN/m2不上人屋面：0.5KN/m2楼面：2.0KN/m2(办公楼)走廊:2.5KNm2阳台：2.5KN/m23.2.2雪荷载屋面雪荷载标准值：SK=1.0×0.35KN/m2=0.35KN/m2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者。3.2.3屋面及楼面活荷载屋顶均布活载：0.35×134.74×1/2=23.58KN；六层均布活载：2.0×128.80+0.35×（987.58－128.80）/2=406.29KN；3~5层均布活载：2.5×157.92+2.0×（987.58－157.92)=2053.87KN；二层均布活载：2.5×157.92+2.0×（1038.26－157.92)=2155.48KN。3.3梁，柱，墙，门窗重力荷载表3—1梁、柱重力荷载标准值135 ######毕业设计论文层次构件b/mh/mΒg(kN/m)L/mnGi/kNΣGi/kN一层梁横梁0.250.601.03.1256.619391.8751779.35横梁0.250.601.03.1256.0356.25横梁0.250.401.01.8752.7840.50横梁0.200.401.01.504.5220.25横梁0.200.401.01.501.2712.60一层柱次梁0.250.551.02.8136.613241.3161723.51次梁0.250.551.02.8137.8121.941次梁0.250.551.02.8136.0233.756纵梁0.300.601.03.753.9343.875纵梁0.300.651.04.1253.9571016.99一层柱0.450.451.15.5695.25144.7941723.510.500.501.16.8755.25858.0000.600.601.19.905.214720.720二三四层梁横梁0.250.601.03.1256.619391.8751753.70横梁0.250.601.03.1256.0356.25横梁0.250.401.01.8752.7840.50横梁0.200.401.01.501.247.20次梁0.250.551.02.8136.613241.316次梁0.250.551.02.8137.8121.941次梁0.250.551.02.8136.0233.756纵梁0.300.601.03.753.9343.875纵梁0.300.651.04.1253.9571016.99二、三、四层柱0.450.451.15.5693.6360.1451153.1050.500.501.16.8753.624858.0000.600.601.19.903.614498.960续表3-1135 ######毕业设计论文层次构件b/mh/mβG/kN/mL/mnGi/kNΣGi/kN五层梁横梁0.250.601.03.0006.618356.4002179.09横梁0.250.601.03.0006.0236.000横梁0.250.401.01.7502.7837.800横梁0.300.651.04.35012.62328.860横梁0.200.401.01.4001.246.720次梁0.250.551.02.6686.611195.149次梁0.250.551.02.6887.8120.966纵梁0.300.601.03.6003.9342.120纵梁0.300.651.03.9753.957883.642纵梁0.300.651.03.97515.64271.44五层柱0.450.451.15.5694.2370.1691153.5590.500.501.16.8753.624544.5000.500.501.16.8754.2357.750.600.601.19.903.610356.4000.600.601.19.904.23124.740六层梁横梁0.250.601.03.0006.6598.990270.001横梁0.250.401.01.7502.729.450次梁0.250.551.02.6886.6117.741纵梁0.300.651.03.9757.84124.02六层柱0.500.501.16.8753.36136.125266.8050.600.601.19.903.34130.680注：1）表中β考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；单位长度构件重力荷载取25KN/m3；n为构件数量。2）梁长度为跨长；柱长度取层高。3.4墙重力荷载135 ######毕业设计论文3.4.1外墙重力荷载采用200厚混凝土空心小砌块（11.8KN/m3）,外墙一侧均为20mm厚抹灰（17KN/m3），一侧贴瓷砖（0.5KN/m2）；卫生间墙两侧均侧贴瓷砖（0.5KN/m2）。玻璃幕墙（1.50KN/m2）。墙面单位面积荷载为：外墙：11.8×0.20+17×0.020+0.5=3.2KN/m2卫生间墙：11.8×0.20+0.5×2=3.36KN/m2玻璃幕墙1.50KN/m21.底层：3.2×（79.645+79.67+134.594+23.816）=1016.720KN1.5×50.765=76.148KN3.36×18.745=62.980KN则底层外墙自重为：1016.720+76.148+62.980=1155.85KN2.标准层(二～四层)：3.2×（78.630+60.321+95.80）=751.203KN1.5×27.360=41.041KN3.36×9.093=30.552KN则标准层外墙自重为：751.203+41.041+30.552=822.80KN3.五层：3.2×（78.630+69.216+105.970）=812.211KN1.5×27.360=41.041KN3.36×9.093=30.552KN则标准层外墙自重为：812.211+41.041+30.552=883.80KN4.六层：3.2×（10.900+64.680)=241.856KN1.5×20.14=30.210KN则标准层外墙自重为：241.856+30.210=272.07KN135 ######毕业设计论文3.4.2内墙重力荷载采用200厚混凝土空心小砌块（11.8KN/m3）,内墙一侧均为20mm厚抹灰（17KN/m3），一侧贴瓷砖（0.5KN/m2）；内墙两侧均为20mm厚抹灰（17KN/m2）；卫生间墙两侧均侧贴瓷砖（0.5KN/m2)。墙面单位面积荷载为：内墙：11.8×0.20+17×0.020+0.5=3.20KN/m2内墙：11.8×0.20+17×0.020×2=3.04KN/m2卫生间墙：11.8×0.20+0.5×2=3.36KN/m21.底层：3.04×（307.643+269.42）=1693.471KN3.20×（50.895+22.000）=233.264KN3.36×（18.480+29.240）=160.339KN则底层内墙自重为：1693.471+233.264+160.339=2147.87KN2.标准层(二～四层)：3.04×（337.895+168.980）=1540.900KN3.20×（45.530+23.980）=222.432KN3.36×（10.37+18.98）=98.616KN则标准层内墙自重为：1540.900+222.432+98.616=1861.95KN3.五层：3.04×（346.475+172.460）=1577.56KN3.20×（45.530+23.980）=222.432KN3.36×（10.37+18.98）=98.616KN则标准层外墙自重为：1577.562+222.432+98.616=1898.61KN6.顶层：3.04×（33.345+18.615）=157.958KN则标准层内墙自重为：157.96KN135 ######毕业设计论文3.4.3女儿墙重力荷载采用200厚混凝土空心小砌块（11.8KN/m3）,女儿墙一侧均为20mm厚抹灰（17KN/m3），一侧贴瓷砖（0.5KN/m2）；女儿墙两侧均为20mm厚抹灰（17KN/m3）；卫生间墙两侧均侧贴瓷砖（0.5KN/m2）。墙面单位面积荷载为：女儿墙：11.8×0.20+17×0.020+0.5=3.20KN/m2女儿墙：11.8×0.20+17×0.020×2=3.04KN/m21.一层女儿墙：3.2×（7.8+5.7×2）=61.44KN则女儿墙的自重：61.44KN2.六层女儿墙:3.04×13.32=40.493KN3.2×184.32=589.824KN则女儿墙的自重：40.493+589.824=630.32KN3.六层女儿墙：3.2×28.44=91.008KN则女儿墙的自重:91.01KN3.5门、窗重力荷载表3—2门、窗重力荷载标准值层次构件编号b/mh/mr/kN/m2G/kN/mnGi/kNΣGi/kN一层窗C-13.02.00.42.42048.00069.59C-2+C-67.63.550.410.792110.792C-33.03.00.43.6310.800135 ######毕业设计论文续表3—2层次构件编号b/mh/mr/kN/m2G/kN/mnGi/kNΣGi/kN一层门M-11.02.10.20.4220.8425.19M-21.02.40.40.961110.56M-31.12.10.40.92410.924M-41.52.40.41.4468.640M-51.82.70.41.94423.888FM-10.82.10.20.33610.336二～四层C-13.02.00.42.42457.60069.55C-33.03.00.43.6310.800C-40.60.60.40.14481.152二三四层M-11.02.10.20.4231.2628.97M-21.02.40.40.961312.48M-31.12.10.40.92410.924M-41.52.40.41.44710.08M-51.82.70.41.94423.888FM-10.82.10.20.33610.336五层窗C-13.02.00.42.42457.60069.55C-33.03.00.43.6310.800C-40.60.60.40.14481.152五层门M-11.02.10.20.4231.2626.09M-21.02.40.40.961312.48M-31.12.10.40.92410.924M-41.52.40.41.4457.200M-51.82.70.41.94423.888FM-10.82.10.20.33610.336六层窗C-53.02.70.48.40013.3603.36六层门M-41.52.40.41.4434.3204.32135 ######毕业设计论文3.6重力荷载代表值根据《抗震规范》（GB50011—2010）：顶层的荷载代表值包括：屋面荷载、50%的屋面雪荷载、顶层纵墙框架自重、顶层半层墙柱自重。其它层重力荷载代表值包括：楼面恒载、楼面均布荷载、该层纵墙框架横梁自重、该层上下各半层柱及墙体自重。各楼层重力荷载代表值Gi分别计算如下表3—3重力荷载标准值层次恒载活载柱自重墙体门窗Gi楼面梁6727.60250.2023.58133.40306.0202.161.681464.4455179.252179.09406.29710.182236.5415.2036.4610763.0143308.391753.702053.871153.332733.5827.5369.5511099.9633308.391753.702053.871153.112684.7428.9769.5511052.3323308.391753.702053.871153.112684.7428.9769.5511052.3313478.171779.352155.481438.313055.6727.0869.5712003.64楼层总重力荷载代表值∑Gi69439.34注：上表中单位（KN）质点重力荷载值见图3-1135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文第4章框架侧移刚度计算梁、柱采用混凝土C30(EC=3.0×107kN/m2),在框架结构中，有现浇楼面或预制板楼面。但是有现浇板的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I=1.5I0（I0为梁的截面惯性矩）；对中框架取I=2.0I0。横梁线刚度计算过程见表4-1；柱线刚度计算过程见表4-2。表4-1横梁线刚度计算层次ECb×hI0L1.5ECI0/L2.0ECI0/L(kN/m2)(m×m)(m4)(m)（kN·m)（kN·m)1～63.0×107250×6004.50×10-36.63.068×1044.091×1041～63.0×107250×4002.67×10-32.72.222×1042.963×1041～63.0×107250×6004.50×10-36.03.375×1044.500×1041～63.0×107200×4001.07×10-34.51.067×1041.422×104表4-2柱线刚度计算层次HcECb×hI0ECI0/HC(m)(m4)(m×m)(m4)（kN·m)1层5.23.0×107450×4503.417×10-31.971×1045.23.0×107500×5005.208×10-33.005×1045.23.0×107600×60010.80×10-36.231×1042～4层3.63.0×107450×4503.417×10-32.848×1043.63.0×107500×5005.208×10-34.340×1043.63.0×107600×60010.80×10-39.000×104五层3,63.0×107500×5005.208×10-34.340×1043.63.0×107600×60010.80×10-39.000×1044.23.0×107450×4503.417×10-32.441×1044.23.0×107500×5005.208×10-33.720×104135 ######毕业设计论文续表4-2层次HcECb×hI0ECI0/HC(m)(m4)(m×m)(m4)（kN·m)4.23.0×107600×60010.80×10-37.714×104六层3.33.0×107500×5005.208×10-34.735×1043.33.0×107600×60010.80×10-39.818×104柱侧移刚度按D=αC(12ic/h2)式计算，根据梁线刚度比K2的不同，结构平面布置图中的柱可分为中框架柱和边柱、边框架中柱和边柱以及楼、电梯间柱等。现以第四轴柱的侧移刚度为例，说明计算过程，其余柱计算过程从略，计算结果分别见表4-3。表4-3第四轴柱的侧移刚度层次边柱（B、E轴）中柱（C、D轴）第二～五层=1.288×104（N/mm)=2.347×104（N/mm)第一层=0.738×104（N/mm)=1.441×104（N/mm)各楼层总横向框架柱侧移刚度D值计算(N/mm)见表4-4135 ######毕业设计论文表4-4各楼层总横向框架柱侧移刚度D值计算项目KDn柱层类型（×104N/mm)个（×104N/mm)底层边柱1.0210.629639.9121.3610.73880.5410.35821.7120.52122.2830.5681中柱1.7600.80241.0210.62931.1321.441121.1981.46811.3791.53812.1440.85111.9890.8322二三四层边柱0.7071.050666.5570.9431.288101.1850.98121.5801.1641中柱1.2191.52240.7071.05030.7842.347120.8302.44410.9552.69311.4851.7121五层边柱0.7071.050658.9730.9431.288101.3830.6792中柱1.2191.52230.7071.0503135 ######毕业设计论文续表4-4项目KDn柱层类型（N/mm)个（N/mm)五层中柱0.7842.347×104100.8681.588×10410.9211.655×10411.0351.780×10411.4221.052×10411.7321.174×1041六层边柱0.7561.431×104419.304×1040.7921.614×1041中柱0.6292.588×10440.7921.174×1041135 ######毕业设计论文第4章水平地震荷载作用下横向框架内力和侧移计算5.1横向自振周期计算1.横向框架结构顶点假想位移计算横向框架结构顶点假想位移计算见表5-1。屋面突出部分折算重力荷载按Ge=Gn+1×（1+3×h1/2×H）计算,结构顶点的假想侧移由式；;。屋顶折算到G5,Ge=1444.64×(1+3×3.3/2×19.6)=1809.485KN表5-1横向框架结构顶点假想位移计算层次Gi(KN)Vai(KN)/(N/mm)△Ui(mm)Ui512572.4912572.4958.973×104.21.319322.607411099.9623672.4566.557×10435.567301.288311052.3334724.7866.557×10452.173265.721211052.3345777.1266.557×10468.778213.548112003.6457780.7539.912×104144.770144.7702.横向框架自震周期计算按顶点位移法计算框架的自振周期，顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期：式中：ψT：基本周期调整系数。考虑填充墙对框架自振周期影响的折减系数，框架结构取0.6—0.7，该框架取0.7。μT:框架结构的顶点假想位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移,μT是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由μT求出T1，再用T1135 ######毕业设计论文求出框架结构的底部剪力。进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。则基本周期：5.2横向地震作用计算根据《建筑设计抗震规范》（GB50011—2010）第5.1.2条规定，高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法。在Ⅱ类场地，7度设防区，设计地震分组为第二组情况下，由《建筑设计抗震规范》（GB50011—2010）表5.1.4—1和表5.1.4—2可查得：结构的特征周期Tg和水平地震影响系数最大值αmax（7度，多遇地震作用）为：Tg=0.40sαmax=0.08由于T1=0.676＞1.4Tg=1.4×0.40=0.56（s），应考虑顶点附加地震作用。按底部剪力法求得的基底剪力，若按Fi=GiHi/（）×FEN(1－δn)计算分配给各层，则水平地震作用呈倒三角形分布。对一般层，这种分布基本符合实际。但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法求得的结果，特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害很严重。因此，δn即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。δn考虑了结构周期和场地的影响。且修正后的剪力分布与实际更加吻合。δn=0.08T1+0.01=0.08×0.676+0.01=0.0641结构横向总水平地震作用标准值：Geq=0.85∑Gi=0.855×(1444.64+10763.01+11099.96+11052.33×2+12003.64)=48803.52KN顶点附加水平地震作用:135 ######毕业设计论文各质点的水平地震作用按下列式计算：具体过程见表5-2，各层地震剪力按式计算：各层横向地震剪力计算见表5-2。表5-2各质点横向水平地震作用，各楼层地震剪力及楼层间位移计算表层数KNmKN·mKN·mKNKN61444.6422.933082.26718364.88105.17105.17510763.0119.6210954.96718364.88670.65775.82411099.9616.0177599.30718364.88564.611340.43311052.3312.4137048.93718364.88435.691776.12211052.338.897260.53718364.88309.202085.32112003.645.262418.90718364.88198.442283.76横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图5-1135 ######毕业设计论文5.3水平地震作用下的位移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式和计算过程见下表5-3，层间弹性位移表5-3横向水平地震作用下的位移验算层次=/KNN/mmmmm6105.1719.304×1040.00050.01533.31/66005775.8258.973×1040.00130.01483.61/276941340.4366.557×1040.00200.01353.61/180031776.1266.557×1040.00270.01153.61/133322085.3266.557×1040.00310.00883.61/116112283.7639.912×1040.00570.00575.21/912135 ######毕业设计论文由表5-3可知，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为1/963，远小于《建筑设计抗震规范》（GB50011—2010）第5.5.1条规定的位移极限值[]=1/550而且结构定点位移与总高度之比1/912小于1/550，因此结构的顶点位移满足要求。5.4水平地震作用下框架内力计算5.4.1框架柱端剪力及弯矩以第四轴横向框架计算，框架柱端剪力及弯矩分别按式：柱剪力:=，下柱:=·y，上柱:=·（1-y）计算，第四轴边柱（B、E轴）框架柱端剪力及弯矩计算见表5-5，第四轴中柱（C、D轴）框架柱端剪力及弯矩计算见表5-6,Dim见表4-3。其中值取自表4-4，层间剪力Vi取自表5-2，各柱反弯点高度比y查书附表7-2见表5-4。135 ######毕业设计论文表5-4第四轴各柱反弯点高度比y层次边柱中柱54321表5-5第四轴边柱（B、E轴）框架柱端剪力及弯矩计算135 ######毕业设计论文层次KymKN104N/mm104N/mmKNKN·mKN·m53.6775.8258.9731.28816.940.9430.3521.34439.64043.61340.4366.5571.28825.940.9430.4239.40853.97633.61776.1266.5571.28834.370.9430.4555.67968.05323.62085.3266.5571.28840.350.9430.5072.63072.63015.22283.7639.9120.73842.231.3610.65142.73776.859表5-6第四轴中柱（C、D轴）框架柱端剪力及弯矩计算层次KymKN104N/mm104N/mmKNKN·mKN·m53.6775.8258.9732.34730.870.7840.3538.89672.23643.61340.4366.5572.347447.270.7840.4068.069102.10333.61776.1266.5572.347462.630.7840.45101.460124.00723.62085.3266.5572.347473.530.7840.584154.589110.11915.22283.7639.9121.44182.451.1320.65278.681150.0595.4.2框架柱轴力梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按式：=（+），=（+），=,135 ######毕业设计论文=（-）K计算见表5-6。其中梁刚度取自表4-1表5-6框架梁端剪力及弯矩，柱轴力层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N539.64041.8976.612.35430.33930.3392.722.47312.35410.119475.32081.7796.623.80359.22059.2202.753.86736.15740.1833107.461111.4046.633.61680.67280.6722.759.75769.77366.3242128.309122.7166.638.03488.86388.8632.765.824107.80794.1141149.489176.6966.649.422127.952127.9522.794.779157.229139.471注：表中柱轴力中的正号表示压力。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。表中的M的单位kN·m；V单位为kN;L的单位为m。水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图见图5-2，轴力图见图5-3135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文第4章风荷载作用下横向框架内力和侧移计算6.1风荷载标准值1.风压标准值计算公式为：式中：βz—Z高度处的风振系数μs—风荷载体型系数μz—风压高度变化系数W0—基本风压（kN/m2），本地区基本风压为W0=0.40kN/m22.《建筑荷载规范》（GB5009—2001）规定，对于高度小于30米且高宽比小于1.5的建筑不考虑风振系数，因此办公楼楼高23.25m<30m，且高宽比也小于1.5；所以不考虑风振系数，即3.查荷载规范得：风荷载体型系数μs，迎风面为0.8,背风面为-0.5,则μs=1.34.地面粗糙类别为C类,则μz风压高度变化系数见表6-1表6-1风压高度变化系数H4.958.5512.1515.7519.35μs0.740.740.740.7550.8275.受风面的宽：β受风=（L1+L2）/2=(7.8+7.8)/2=7.8m6.2计算框架各节点上风荷载标准值1．由WK=βZμSμZWK计算WikW1k=1.0×1.3×0.740×0.40=0.3848kN/m2W2K=1.0×1.3×0.740×0.40=0.3848kN/m2W3K=1.0×1.3×0.740×0.40=0.3848kN/m2W4K=1.0×1.3×0.755×0.40=0.3926kN/m2W5K=1.0×1.3×0.827×0.40=0.4300kN/m22.把第四轴Wik转化为集中力135 ######毕业设计论文等效集中风荷载见图6-16.3风荷载作用下的水平位移验算根据水平作用力计算，由下列式进行计算：135 ######毕业设计论文计算过程见下表6-2，其见表4-4.表6-2风荷载作用下框架层间剪力及侧移验算层次FiViΔμiμihiΔμi/hikNkNN/mmmmmmm511.06811.0687.270×1040.15222.80683.61/23653411.02422.0927.270×1040.30382.65463.61/11850310.80532.8977.270×1040.45252.35083.61/7956210.80543.7027.270×1040.60111.89833.61/5989112.83156.5334.358×1041.29721.29725.21/4009由上表知，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/4009，远小于1/550满足要求6.4第四轴柱作用下的框架内力计算1.第四轴框架柱端剪力及弯矩计算以第四轴横向框架计算，框架柱端剪力及弯矩分别按式:柱剪力:下柱:，上柱:计算，第四轴边柱（B、E轴）框架柱端剪力及弯矩计算见表6-4，第四轴中柱（C、D轴）框架柱端剪力及弯矩计算见表6-5。其中值取自表4-4，Dim见表4-3，层间剪力Vi取自表6-2，各柱反弯点高度比y见表6-3。表6-3第四轴各柱反弯点高度比y135 ######毕业设计论文层次边柱中柱54321表6-4第四轴边柱（B、E轴）框架柱端剪力及弯矩计算135 ######毕业设计论文层次KymKN104N/mm104N/mmKNKN·mKN·m53.611.0687.2701.2881.9610.9430.352.4714.58943.622.0927.2701.2883.9140.9430.405.6368.45433.632.8977.2701.2885.8280.9430.459.44111.53923.643.7027.2701.2887.7430.9430.5013.93713.93715.256.5334.3580.7389.5741.3610.61430.56819.217表6-5第四轴中柱（C、D轴）框架柱端剪力及弯矩计算层次KymKN104N/mm104N/mmKNKN·mKN·m53.611.0687.2702.3473.5730.7840.303.8599.00443.622.0927.2702.3477.1320.7840.4010.27015.40533.632.8977.2702.34710.6200.7840.4517.20421.02823.643.7027.2702.34714.1080.7840.5025.39425.39415.256.5334.3581.44118.6931.1320.63761.91935.2852.框架梁端剪力及弯矩，柱轴力梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按式：计算见表6-6。其中梁刚度取自表4-1。水平风荷载作用下框架的弯矩图、梁端剪力图见图6-2及柱轴力图见图6-3135 ######毕业设计论文表6-6框架梁端剪力及弯矩，柱轴力层次边梁走道梁柱轴力 边柱中柱54.5895.2226.6-1.4873.7823.7822.7-2.8011.4871.314410.92511.1736.6-3.3488.0918.0912.7-5.9934.8353.959317.17518.1536.6-5.35313.14513.1452.7-9.73710.1888.343223.37824.7076.6-7.28617.89117.8912.7-13.25317.47414.31133.15435.1946.6-10.3625.48525.4852.7-18.87827.83022.83注:表中柱轴力中的正号表示压力。表中的M的单位kN·m；V单位为kN;L的单位为m。135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文第7章竖向恒荷载作用下内力计算7.1框架结构的荷载计算1.计算单元计算单元见图7-1所示：因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。135 ######毕业设计论文7.2恒荷载计算7.2.1B～C(D～E)轴间框架梁因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。1.屋面梁荷载：屋面板传荷载：按“支座截面弯矩相等的原则”将双向板传来的恒荷载折算的：梁自重：25×0.25×（0.6－0.12）=3.000KN/m屋面梁：恒载＝板传荷载＋梁自重＝18.159KN/m+3.00KN/m=21.159KN/m2.楼面梁荷载：楼面板传荷载：按“支座截面弯矩相等的原则”将双向板传来的恒荷载折算的：梁自重：25×0.25×（0.6－0.10）=3.125KN/m填充墙的自重：11.8×0.2×（3.6－0.6）=7.080KN/m20mm墙侧粉刷：17×0.02×（3.6－0.6）×2=2.040KN/m屋面梁：恒载＝板传荷载+梁自重＋填充墙自重+20mm墙侧粉刷＝11.121KN/m+3.00KN/m+7.080KN/m+2.040KN/m=23.366KN/m7.2.2C～D轴间框架梁1.屋面梁荷载：屋面板传荷载：按“支座截面弯矩相等的原则”将双向板传来的恒荷载折算的：135 ######毕业设计论文梁自重：25×0.25×（0.4－0.12）=1.750KN/m屋面梁：恒载＝板传荷载＋梁自重＝9.361KN/m+1.750KN/m=11.111KN/m2.楼面梁荷载：楼面板传荷载：按“支座截面弯矩相等的原则”将双向板传来的恒荷载折算的：梁自重：25×0.25×（0.4－0.10）=1.875KN/m屋面梁：恒载＝板传荷载+梁自重＝5.653KN/m+1.875KN/m=9.528KN/m7.2.3B(E)轴柱纵向集中荷载计算1.顶层柱：女儿墙自重：（做法见建筑图）（11.8×0.2×1.5+17×0.02×1.5+0.5×1.5）×7.8=37.440KN纵梁自重：25×0.3×（0.65-0.12）×7.8+0.5×0.65×7.8=33.540KN屋面板传荷载：5÷8×5.47×3.9×3.9=51.999KN次梁传来荷载：25×0.25×（0.55-0.12）×3.3+18.159×3.3=68.793KN顶层柱恒载＝女儿墙＋梁自重＋板传荷载+次梁传来荷载＝37.440+33.540+51.999+68.793=191.772KN2.楼层柱：外墙自重：（做法见建筑图）11.8×0.2×[（3.6－0.65）×（7.8－0.5）－3×2×2]+0.4×3×2×2+（17×0.02+0.5）×[（3.6－0.65）×（7.8－0.5）－3×2]+0.5×0.5×（3.6－0.65）=36.050KN纵梁自重：25×0.3×（0.65－0.12）×7.8+0.5×0.65×7.8=34.710KN楼层板传荷载：5÷8×3.35×3.9×3.9=31.846KN135 ######毕业设计论文次梁传来荷载：25×0.25×（0.55－0.1）×3.3+11.121×3.3=45.981KN顶层柱恒载＝外墙＋梁自重＋板传荷载+次梁传来荷载＝36.050+34.710+31.846+45.981=148.587KN7.2.4C(D)轴柱纵向集中荷载计算1.顶层柱：纵梁自重：25×0.3×（0.65－0.12）×7.8=31.005KN屋面板传荷载：5÷8×5.47×3.9×3.9+13.960×3.9=106.443KN次梁传来荷载：25×0.25×（0.55－0.12）×3.3+18.159×3.3=68.793KN顶层柱恒载＝梁自重＋板传荷载+次梁传来荷载＝31.005+106.443+68.793=206.231KN2.楼层柱：填充墙自重：（做法见建筑图）11.8×0.2×[（3.6－0.65）×（7.8－0.6）－1×2.4×2]+0.4×1×2.4×2+17×0.02×2×[（3.6－0.65）×（7.8－0.6）－1×2.4×2]+17×0.02×0.6×（3.6－0.65）=52.500KN纵梁自重：25×0.3×（0.65－0.10）×7.8=32.175KN楼层板传荷载：5÷8×3.35×3.9×3.9+8.550×3.9=65.191KN次梁传来荷载：25×0.25×（0.55－0.1）×3.3+11.121×3.3=45.981KN顶层柱恒载＝外墙＋梁自重＋板传荷载+次梁传来荷载＝52.500+32.175+65.191+45.981=197.777KN7.3框架梁端附加弯矩的计算1．边跨偏心距：e=50mm顶层柱端附加弯矩：MB5=-ME5=﹣191.772×0.05=﹣9.589KN/m楼层柱端附加弯矩：MC5=-MD5=﹣148.587×0.05=﹣7.429KN/m2．中跨偏心距：e=150mm135 ######毕业设计论文顶层柱端附加弯矩：MB5=-ME5=﹣206.231×0.15=﹣30.935KN/m楼层柱端附加弯矩：MC5=-MD5=﹣197.777×0.15=﹣29.667KN/m7.4弯矩计算7.4.1节点弯矩分配系数本框架采用弯矩二次分配法计算，由于结构对称、荷载对称、材料性质相同，所以利用对称性原理计算框架一半，中跨梁线刚度修正为2倍。135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文7.4.2梁固端弯矩恒荷载分布图见7-2135 ######毕业设计论文7.4.3弯矩分配及传递梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。弯矩二次分配法比分层法作了更进一步的简化。在分层法中，用弯矩分配法计算分层单元的杆端弯矩时，任一节点的不平衡弯矩都将影响到节点所在单元中的所有杆件。而弯矩二次分配法假定任一节点的不平衡弯矩只影响至与该节点相交的各杆件的远端。因此可将弯矩分配法的循环次数简化到一次分配、一次传递、再一次分配。所以本框架设计采用弯矩分配法计算框架内力，传递系数为1/2。各节点分配两次即可。弯矩计算过程如图7-3。135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文7.4.4弯矩图由上图知梁、柱弯矩，图7-47.5梁端剪力、柱端剪力7.5.1梁端剪力135 ######毕业设计论文梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得，对于中跨由于左右跨弯矩相等，故写一个，计算见表7-1。公式如下：表7-1梁端剪力层次边跨中跨LLKN/m2mKN·mKN·mKNKNKN/m2mKN521.7596.645.34283.52766.019-77.59011.1112.715.000423.3666.670.34192.20873.795-80.4219.5282.712.863323.3666.668.24091.74873.546-80.6709.5282.712.863223.3666.668.83091.96573.602-80.6139.5282.712.863123.3666.662.24684.36574.727-80.4599.5282.712.8637.5.2柱端剪力柱端剪力可根据柱端弯矩引起的剪力而得.计算见表7-2。公式如下：梁端剪力、柱端剪力图见图7-5表7-2柱端剪力层次边柱中柱层高附加弯矩Vi附加弯矩ViKN·mKN·mKN·mKN·mKN·mKN·mKN·mKN·mm554.93142.167-9.58924.30840.72728.63430.93527.863.6435.60237.834-7.42918.16125.70426.72029.66722.8033.6337.83437.207-7.42918.78126.72026.24029.66722.9523.6231.62347.591-7.42919.94027.49833.85029.66725.2823.6122.08411.042-7.4294.94211.0555.52829.6678.8945.2135 ######毕业设计论文7.6计算柱的轴力柱轴力由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算柱底轴力还需要考虑柱的自重。计算见表7-3，7-4。公式如下：边柱：标准层柱自重：底层柱自重：135 ######毕业设计论文中柱：标准层柱自重：底层柱自重：表7-3边柱的轴力层次边柱集中力柱自重上柱下柱KNKNKNKNKN5191.77222.566.019257.791280.2914148.58722.573.795502.673525.1733148.58722.573.546747.306769.8062148.58722.573.602991.9951014.4951148.58732.574.7271237.8091270.309表7-4中柱的轴力层次中柱集中力柱自重上柱下柱KNKNKNKNKNKN5206.23132.477.59015.000298.821331.2214197.77732.480.42112.863622.282654.6823197.77732.480.67012.863945.992978.3922197.77732.480.61312.8631269.6451302.0451197.77746.880.45912.8631593.1441639.944柱的轴力图见图7-6135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文第8章竖向活荷载作用下内力计算8.1活荷载计算8.1.1B～C(D～E)轴间框架梁因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。1.屋面梁荷载：屋面板传荷载：按“支座截面弯矩相等的原则”将双向板传来的恒荷载折算的：屋面梁：活载＝板传荷载＝8.299KN/m2.楼面梁荷载：楼面板传荷载：按“支座截面弯矩相等的原则”将双向板传来的恒荷载折算的：屋面梁：恒载＝板传荷载＝6.639KN/m8.2.2C～D轴间框架梁1.屋面梁荷载：屋面板传荷载：按“支座截面弯矩相等的原则”将双向板传来的恒荷载折算的：梁自重：25×0.25×（0.4-0.12）=1.750KN/m屋面梁：恒载＝板传荷载＝4.219KN/m2.楼面梁荷载：135 ######毕业设计论文楼面板传荷载：按“支座截面弯矩相等的原则”将双向板传来的恒荷载折算的：屋面梁：恒载＝板传荷载=4.219KN/m8.2.3B(E)轴柱纵向集中荷载计算1.顶层柱：屋面板传荷载：5÷8×2.5×3.9×3.9=23.766KN次梁传来荷载：8.299×3.3=27.387KN顶层柱恒载＝板传荷载+次梁传来荷载＝23.766+27.387=51.153KN2.楼层柱：楼层板传荷载：5÷8×2.0×3.9×3.9=19.013KN次梁传来荷载：6.639×3.3=21.909KN顶层柱恒载＝板传荷载+次梁传来荷载＝19.013+21.909＝40.922KN8.2.4C(D)轴柱纵向集中荷载计算1.顶层柱：屋面板传荷载：5÷8×2.5×3.9×3.9+6.380×3.9=48.648KN次梁传来荷载：8.299×3.3=27.387KN顶层柱恒载＝板传荷载+次梁传来荷载＝48.648+27.387=76.035KN2.楼层柱：楼层板传荷载：5÷8×2.0×3.9×3.9+6.380×3.9=43.895KN次梁传来荷载：6.639×3.3=21.909KN顶层柱恒载＝板传荷载+次梁传来荷载＝43.895+21.909=65.804KN135 ######毕业设计论文8.3框架梁端附加弯矩的计算1．边跨偏心距：e=50mm顶层柱端附加弯矩：楼层柱端附加弯矩：2．中跨偏心距：e=150mm顶层柱端附加弯矩：楼层柱端附加弯矩：8.4弯矩计算8.4.1梁固端弯矩1.边跨顶层：其它楼层：2、中跨楼层：活荷载分布图见图8-1135 ######毕业设计论文8.4.2弯矩分配及传递梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。计算方法和分配系数同恒荷载，弯矩计算过程如图8-2135 ######毕业设计论文8.4.3弯矩图135 ######毕业设计论文8.5梁端剪力、柱端剪力8.5.1梁端剪力135 ######毕业设计论文梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得，对于中跨由于左右跨弯矩相等，故写一个，计算见表7-1。公式如下：表7-1梁端剪力层次边跨中跨LLKN/m2mKN·mKN·mKNKNKN/m2mKN58.2996.617.59931.91025.218-29.5554.2192.75.69646.6396.620.53526.79120.961-22.8574.2192.75.69636.6396.619.26426.31220.841-22.9774.2192.75.69626.6396.619.43126.36420.858-22.9594.2192.75.69616.6396.617.47824.53620.839-22.9784.2192.75.6968.5.2柱端剪力柱端剪力可根据柱端弯矩引起的剪力而得.计算见表7-2。公式如下：表7-2柱端剪力层次边跨中跨LLKN/m2mKN·mKN·mKNKNKN/m2mKN58.2996.617.59931.91025.218-29.5554.2192.75.69646.6396.620.53526.79120.961-22.8574.2192.75.69636.6396.619.26426.31220.841-22.9774.2192.75.69626.6396.619.43126.36420.858-22.9594.2192.75.69616.6396.617.47824.53620.839-22.9784.2192.75.696135 ######毕业设计论文梁端剪力、柱端剪力图见图8-48.6计算柱的轴力柱轴力由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算柱底轴力还需要考虑柱的自重。计算见表7-3。公式如下：135 ######毕业设计论文表7-3柱的轴力层次边柱中柱集中力集中力KNKNKNKNKNKNKN551.15325.21876.37176.03529.5555.696111.286440.92220.961138.25465.80422.8575.696205.643340.92220.841200.01765.80422.9775.696300.120240.92220.858261.79765.80422.9595.696394.579140.92220.839323.55865.80422.9785.696489.057135 ######毕业设计论文第9章框架内力组合9.1荷载组合及配筋计算考虑情况1、2、3、4、9.2控制截面及最不利内力组合1.框架梁：控制截面是支座截面和跨中截面支座截面：左Mmax右MmaxVmax跨中截面：Mmax2.框架柱：控制截面是柱的上下端(1)(2)(3)9.3框架梁的组合1.由于框架梁柱节点非绝对刚接，框架中允许梁端出现塑性铰，因此在梁中可以考虑塑性内力重分布，即使梁端负弯矩乘以调幅系数0.8。框架梁组合见表9-12.为体现强剪弱弯，对框架梁剪力进行调幅，按《混凝土设计规范》下式进行调幅。框架梁组合见表9-2135 ######毕业设计论文9.4框架柱的组合框架柱组合见表9-3（B、E柱），框架柱组合见表9-6（C、D柱）2.为体现强柱弱梁框架柱要把柱端弯矩进行调整见表9-4（B、E柱），9-7（C、D柱）。3.为体现强剪弱弯，对框架梁剪力进行调幅，按《混凝土设计规范》下式进行调幅。见表9-5（B、E柱），9-8（C、D柱）。V=ηvc=(Mcb+Mcu)/Hnη=1.2135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文第10章框架梁、柱正、斜截面配筋计算10.1材料混凝土：采用C30级（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2)钢筋：受力钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm2)箍筋采用HRB335级（fy=300N/mm2)10.2梁正截面受弯承载力计算从表9-1中，找出第一层梁的跨中及支座截面的最不利内力，即BC跨跨中截面：M=111.59KN·m支座截面：MB=﹣262.48KN·mVB=183.06KNMC左=﹣322.47KN·mVC左=192.04KN135 ######毕业设计论文表10-1梁钢筋配筋层号位置计算公式M/(kN·m)αs=M/(α1fcbh02)ζ=1-(1-2αs)1/2As/mm2最小配筋实配mm25层梁BCB支座右-103.510.01300.01305533003C18763跨中111.930.01130.01145583002C18+1C16710C支座左-149.970.00040.00048013002C18+1C20823梁CDC支座右-53.120.00610.00612842002C18+1C20823跨中9.170.00090.0009462002C18+1C167104层梁BCB支座右-175.30.00630.00639363002C25+1C181236跨中100.920.01020.01035033002C18+1C16710C支座左-207.690.00060.000611093002C25+1C221362梁CDC支座右-86.610.00270.00274632002C25+1C221362跨中9.990.00100.0010502002C18+1C167103层梁BCB支座右-214.460.00730.007311463002C25+1C181236跨中102.930.01040.01055133002C18+1C16710C支座左-249.430.00060.000613323002C25+1C221362梁CDC支座右-114.740.00280.00296132002C25+1C221362跨中9.820.00100.0010492002C18+1C167102层梁BCB支座右-242.210.01010.010112943002C28+1C161432跨中104.420.01060.01065213002C18+1C16710C支座左-260.470.00150.001513913002C28+1C251723梁CDC支座右-125.310.00180.0018872002C28+1C251723跨中9.870.00100.0010532002C18+1C167101层梁BCB支座右-262.480.01210.012214023002C28+1C161432跨中111.590.01130.01145573002C18+1C16710C支座左-322.470.00000.000017233002C28+1C251723C支座右177.450.00350.00359482002C28+1251723135 ######毕业设计论文梁CD跨中9.110.00090.0009452002C18+1C1671010.3梁斜截面受剪承载力设计计算BC跨梁两端支座截面剪力值相差较小，所以两端支座截面均按V=192.04KN确定箍筋数量。因hw/b=560/250=2.24＜4,故0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3×250×560=500.5＞192.04KN截面尺寸满足要求。0.7ftbh0=0.7×1.43×250×560=140.14＜V=192.04KNASV/S≥(V－0.7ftbh0)/(1.25fyvh0)=(192.04－0.7×14.3×250×540)/(1.25fyvh0)=(192.04－0.7×14.3×250×540)/(1.25×300×560)=0.247根据规范要求：选用双肢Φ8的箍筋，ASV=101mm2，则S≤ASV/0.247=101/0.247=407mm2所以截面梁可按构造要求配置箍筋，取Φ8@100/200.其余计算方法同上，结果见表10-2表10-2粱箍筋计算层次截面V0.25BCfCbh00.7ftbh0ASV/SS梁端加密区非加密区5BC、DE147.93500.5>V140.14V140.14>V--双肢Φ8＠100双肢Φ8＠2004BC、DE155.28500.5>V140.14V140.14>V--双肢Φ8＠100双肢Φ8＠2003BC、DE169.72500.5>V140.14V140.14>V--双肢Φ8＠100双肢Φ8＠2002BC、DE175.95500.5>V140.14V140.14>V--双肢Φ8＠100双肢Φ8＠2001BC、DE192.04500.5>V140.14V140.1420.12<0.85450046014.3108.3358.5816.864.0>20.23<0.85350046014.3130.1270.41208.884.0>20.34<0.85250046014.3128.8280.11600.993.5>20.45<0.85150046014.3119.9761.711994.64.2>20.56<0.85C、D560056014.3196.1879.47514.694.4>20.10<0.85460056014.3208.4292.481045.784.0>20.20<0.85360056014.3238.74112.781577.213.8>20.31<0.85260056014.3221.73130.09130.093.0>20.03<0.85160056014.3251.52119.48119.483.8>20.02<0.8511.2柱截面设计下面以第一层B轴柱为例说明计算方法。混凝土：采用C30级（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2)钢筋：受力钢筋采用HRB400级（fy=300mm2)箍筋采用HRB335级（fy=300mm2)b=500mm,h0=460mm135 ######毕业设计论文从表9-2查出内力，选取不利进行截面配筋计算：M1=155.96KN·mM2=260.86KN·mN=1922.90KN取底层中跨最大控制力进行计算，采用对称配筋，柱的计算高度H=5.2m1.求偏心距增大系数ηea取20mm和h/30=600/30=20mm中的较大者，故取ea=20mm端截面偏心距调节系数截面曲率修正系数：弯矩增大系数因为所以控制截面弯矩设计值135 ######毕业设计论文2.判别大小偏压故为小偏心受压3.求钢筋面积和由于本建筑的抗震等级为三级，查《建筑抗震设计规范》得框架结构中柱和边柱截面纵向钢筋的最小总配筋率为0.55%，即所以故应按最小配筋率配筋选配受拉钢筋和受压钢筋均为3C22（实配As=1140mm2）其余计算方法与之相同，框架（B、E）柱配筋计算见表11-2，框架（C、D）柱配筋计算见表11-3。135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文135 ######毕业设计论文11.3柱斜截面设计以B柱第一层为例V=74.06KNN=1514.11KNN>0.3fCb=0.3×500×500=1072.50KN取N=1072.50KN按照抗震规范构造要求配置箍筋加密区Φ8@100和非加密区Φ8@200其余计算方法与之相同，框架（B、E）柱箍筋计算见表11-4，框架（C、D）柱箍筋计算见表11-7。表11-6框架（B、E）柱箍筋计算层次V0.2BCfCbh0N0.3fCbhN取值λ值1.75ftbh0/(λ+1)+0.07N567.6657.8>V366.111072.50366.113169.52470.2657.8>V666.161072.50666.163190.52384.48657.8>V953.071072.50953.073210.61296.12657.8>V905.491072.50905.493207.28174.06657.8>V1514.111072.501072.505218.97135 ######毕业设计论文表11-5框架（C、D）柱箍筋计算层次V0.2BCfCbh0N0.3fCbhN取值λ1.75ftbh0/(λ+1)+0.07N595.36960.96>V451.081544.40451.083241.794110.97960.96>V856.771544.40856.773270.183135.34960.96>V1267.921544.401267.923298.962156.11960.96>V1676.851544.401544.403318.321143.37960.96>V2080.051544.401544.403318.32均按照抗震规范构造要求配置箍筋加密区Φ8@100和非加密区Φ8@200135 ######毕业设计论文第11章基础设计12.1基础梁尺寸基础梁的取值与梁的算法一样。纵梁取250mm×650mm，横梁6.6m、6m长的取250mm×600mm，走廊处取250mm×400mm，次梁取250mm×550mm。12.2地基承载力特征值深度、宽度修正初选基础埋深为1.6m，即d=1.6m.。依据任务书中地质勘察资料，一层是0.4m厚黄土状粉土γ1=17.8KN/m3；二层是1.2m厚黄土状粉质粘土γ2=19KN/m3；三层是4m厚圆砾，承载力特征值260KPa；四层是6m厚卵石，承载力特征值500KPa。基础坐在三层土上，经查ηd=4.4。基础埋深范围内地基土的加权平均重度γm为：γm=（17.8×0.4+19×1.2）/1.6=18.7KN/m³先假设基础宽度b≤3m，经深度修正后的地基承载力特征值ƒa为：ƒa=ƒak+ηd(d-0.5)=260+4.4×18.7(1.6-0.5)=350.51KPa12.3B柱下的基础计算12.3.1基础尺寸大小计算B柱下的基础是J-1.组合竖向荷载F1=2032.00kNVy=8.11KNMx=17.93KNB基础的墙重G1=3.2×(12.29+8.17)=65.47KNF=F1+G1=2032.00+65.47=2097.47KN按轴心受压初估基础底面积A0≥2097.47/[1.35×(350.51-1.6×20)]=4.88m2135 ######毕业设计论文由于弯矩较小，不考虑增大。取基础2.3m×2.3m采用锥形基础B1=1150mm,，W1=1150mm，H1=300mm,H2=300mm12.3.2轴心荷载作用下地基承载力验算基础自重和基础上的土重为:G=1.35×γm×l×b×d=1.35×20×2.30×2.30×1.60=228.53kNpk=(Fk＋Gk)/A其中：A=2.30×2.30=5.29m2Fk=F/Ks=2097.47/1.35=1553.68kNGk=G/1.35=228.53/1.35=169.28kNpk=(Fk＋Gk)/A=(1553.68+169.28)/5.29=325.70kPa≤fa,满足要求12.3.3偏心荷载作用下地基承载力验算绕X轴弯矩:M0x=Mx+Vy×(H1+H2)=17.93+8.11×(0.30+0.30)=22.80kN·m荷载仅在Y方向存在偏心Mxk=Mx/Ks=22.80/1.35=16.89kN·my方向的偏心距为:eyk=M0xk/(Fk＋Gk)=16.89/(1553.68＋169.28)=0.01me=eyk=0.01m≤(A1＋A2)/6=2.30/6=0.38m绕x轴的截面抗弯模量:Wx=(1/6)(B1+B2)(A1+A2)2=(1/6)×2.30×2.302=2.03m3按《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002）pkmaxY=(Fk＋Gk)/S＋M0xk/Wx=(1553.68＋169.28)/5.29＋16.89/2.03=334.03kPa≤1.2×fa=1.2×350.51=420.61kPa，满足要求。12.3.4基础抗冲切验算计算公式：按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算：135 ######毕业设计论文Fl≤0.7·βhp·ft·bm·h0Fl=pj·Albm=(bt＋bb)/2pjmax,x=pjmin,x=F/S＋M0y/Wy=2097.47/5.29＋0.00/2.03=396.50kPapjmin,y=F/S－M0x/Wx=2097.47/5.29+22.80/2.03=407.74kPapjmin,y=F/S－M0x/Wx=2097.47/5.29－22.80/2.03=385.26kPapj=pjmax,x＋pjmax,y－F/S=396.50＋407.74－396.50=407.74kPa(1)柱对基础的冲切验算：H0=H1＋H2－as=0.30＋0.30－0.05=0.55mX方向：Alx=1/4·(A＋2H0＋A1＋A2)(B1＋B2－B－2H0)=(1/4)×(0.50＋2×0.55＋2.30)(2.30－0.50－2×0.55)=0.68m2Flx=pj·Alx=407.74×0.68=273.00kNbb=Min{bc+2×h0,b}=Min{0.50+2×0.55,2.30}=1.60mbmx=(bt+bb)/2=(0.50+1.60)/2=1.05mFlx≤0.7·βhp·ft·bmx·H0=0.7×1.00×1430.00×1.050×0.550=588.59kN，满足要求。Y方向：Aly=1/4·(B＋2H0＋B1＋B2)(A1＋A2－A－2H0)=(1/4)×(0.50＋2×0.55＋2.30)(2.30－0.50－2×0.55)=0.68m2Fly=pj×Aly=407.74×0.68=273.00kNbb=min{B＋2H0,B1＋B2}=min{0.50＋2×0.55,2.30}=1.60mbmy=(bt＋bb)/2=(B＋bb)/2=(0.50＋1.60)/2=1.05mFly≤0.7·βhp·ft·bmy·H0=0.7×1.00×1430.00×1.050×0.550=588.59kN，满足要求。12.3.5基础受压验算计算公式：《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）Fl≤1.35·βc·βl·fc·Aln135 ######毕业设计论文局部荷载设计值：Fl=2097.47kN混凝土局部受压面积：Aln=Al=B×A=0.50×0.50=0.25m2混凝土受压时计算底面积：Ab=min{B＋2A,B1＋B2}×min{3A,A1＋A2}=2.25m2混凝土受压时强度提高系数：βl=sq.(Ab/Al)=sq.(2.25/0.25)=3.001.35βc·βl·fc·Aln=1.35×1.00×3.00×14300.00×0.25=14478.75kN≥Fl=2097.47kN，满足要求。12.3.6基础受弯计算计算公式：按《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002)下列公式验算：MⅠ=a12[(2l＋a")(pmax＋p－2G/A)＋(pmax－p)·l]/12MⅡ=(l－a")2(2b＋b")(pmax＋pmin－2G/A)/48(1)柱根部受弯计算：G=1.35Gk=1.35×169.28=228.53kNY方向受弯截面基底反力设计值：pminy=(F＋G)/S－M0x/Wx=(2097.47＋228.53)/5.29－22.80/2.03=428.46kPapmaxy=(F＋G)/S＋M0x/Wx=(2097.47＋228.53)/5.29＋22.80/2.03=450.94kPapny=pminy＋(pmaxy－pminy)(2A1+A)/[2(A1+A2)]=428.46＋(450.94－428.46)×2.80/(2×2.30)=442.14kPaⅠ-Ⅰ截面处弯矩设计值：MⅠ=[(A1＋A2)/2－A/2]2{[2(B1＋B2)＋B](pmaxy＋pny－2G/S)＋(pmaxy－pny)(B1＋B2)}/12=(2.30/2－0.50/2)2[(2×2.30＋0.50)(450.94＋442.14－2×228.53/5.29)＋(450.94－442.14)×2.30]/12=279.07kN·mⅡ-Ⅱ截面处弯矩设计值：MⅡ={(B1＋B2－B)2[2(A1＋A2)＋A](pmaxy＋pminy－2G/S)}/48135 ######毕业设计论文=[(2.30－0.50)2(2×2.30＋0.50)(450.94＋428.46－2×228.53/5.29)]/48=272.99kN·mⅠ-Ⅰ截面受弯计算：ASI=M/0.9h0fy=279.07×103/0.9×0.55×360=1566mm2计算面积：681mm2/m；采用方案：C12@140钢筋总根数为:23；实配面积：808mm2/mⅡ-Ⅱ截面受弯计算：ASⅡ=M/0.9h0fy=272.99×103/0.9×0.55×360=1532mm2计算面积：666mm2/m；采用方案：C12@140钢筋总根数为:23；实配面积：808mm2/m12.4C柱下的基础计算12.4.1基础尺寸大小计算C柱下的基础是J-3.组合竖向荷载F1=2693.20kNVy=14.65KNMx=8.82KNB基础的墙重G1=3.2×(12.29+8.17)=65.47KNF=F1+G1=2693.20+65.47=2758.67KN按轴心受压初估基础底面积A0≥2748.67/[1.35×(350.51-1.6×20)]=6.39m2由于弯矩较小，不考虑增大。取基础2.6m×2.6m采用锥形基础B1=1300mm,，W1=1300mm，H1=300mm,H2=400mm12.4.2轴心荷载作用下地基承载力验算基础自重和基础上的土重为:G=1.35×γm×l×b×d=1.35×20×2.60×2.60×1.60=292.03kNpk=(Fk＋Gk)/A其中：A=2.60×2.60=6.76m2135 ######毕业设计论文Fk=F/Ks=2758.67/1.35=2043.46kNGk=G/1.35=292.03/1.35=216.32kNpk=(Fk＋Gk)/A=(2043.46+216.32)/6.76=334.29kPa≤fa,满足要求.12.4.3偏心荷载作用下地基承载力验算绕X轴弯矩:M0x=Mx+Vy×(H1+H2)=8.82+14.65×(0.30+0.40)=19.08kN·m荷载仅在Y方向存在偏心M0xk=M0x/Ks=19.08/1.35=14.13kN·my方向的偏心距为:eyk=M0xk/(Fk＋Gk)=14.13/(2043.46＋216.32)=0.01me=eyk=0.01m≤(A1＋A2)/6=2.60/6=0.43m绕x轴的截面抗弯模量:Wx=(1/6)(B1+B2)(A1+A2)2=(1/6)×2.60×2.602=2.93m3按《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002)pkmaxY=(Fk＋Gk)/S＋M0xk/Wx=(2043.46＋216.32)/6.76＋19.08/2.93=339.11kPa≤1.2×fa=1.2×350.51=420.61kPa，满足要求。12.4.4基础抗冲切验算计算公式：按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算：Fl≤0.7·βhp·ft·bm·h0Fl=pj·Albm=(bt＋bb)/2pjmax,x=pjmin,x=F/S＋M0y/Wy=2758.67/6.76＋0.00/2.03=408.09kPapjmin,y=F/S－M0x/Wx=2758.67/6.76+19.08/2.93=414.60kPapjmin,y=F/S－M0x/Wx=27.58.67/6.76－19.08/2.93=401.58kPapj=pjmax,x＋pjmax,y－F/S=408.09＋414.60－401.58=414.60kPa(1)柱对基础的冲切验算：135 ######毕业设计论文H0=H1＋H2－as=0.30＋0.40－0.05=0.65mX方向：Alx=1/4·(A＋2H0＋A1＋A2)(B1＋B2－B－2H0)=(1/4)×(0.60＋2×0.65＋2.60)(2.60－0.60－2×0.65)=0.79m2Flx=pj·Alx=414.60×0.79=326.50kNbb=Min{bc+2×h0,b}=Min{0.60+2×0.65,2.60}=1.90mbmx=(bt+bb)/2=(0.60+1.90)/2=1.25mFlx≤0.7·βhp·ft·bmx·H0=0.7×1.00×1430.00×1.250×0.650=813.31kN，满足要求。Y方向：Aly=1/4·(B＋2H0＋B1＋B2)(A1＋A2－A－2H0)=(1/4)×(0.60＋2×0.65＋2.60)(2.60－0.60－2×0.65)=0.79m2Fly=pj×Aly=414.60×0.79=326.50kNbb=min{B＋2H0,B1＋B2}=min{0.60＋2×0.65,2.60}=1.90mbmy=(bt＋bb)/2=(B＋bb)/2=(0.60＋1.90)/2=1.25mFly≤0.7·βhp·ft·bmy·H0=0.7×1.00×1430.00×1.250×0.650=813.31kN，满足要求。12.4.5基础受压验算计算公式：《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）Fl≤1.35·βc·βl·fc·Aln局部荷载设计值：Fl=2097.47kN混凝土局部受压面积：Aln=Al=B×A=0.60×0.60=0.36m2混凝土受压时计算底面积：Ab=min{B＋2A,B1＋B2}×min{3A,A1＋A2}=3.24m2混凝土受压时强度提高系数：βl=sq.(Ab/Al)=sq.(3.24/0.36)=3.001.35βc·βl·fc·Aln=1.35×1.00×3.00×14300.00×0.25=14478.75kN≥Fl=2097.47kN，满足要求。135 ######毕业设计论文12.4.6基础受弯计算计算公式：按《建筑地基基础设计规范》(GB50007－2002)下列公式验算：MⅠ=a12[(2l＋a")(pmax＋p－2G/A)＋(pmax－p)·l]/12MⅡ=(l－a")2(2b＋b")(pmax＋pmin－2G/A)/48(1)柱根部受弯计算：G=292.03kNY方向受弯截面基底反力设计值：pminy=(F＋G)/S－M0x/Wx=(2758.67＋292.03)/6.76－19.08/2.93=444.78kPapmaxy=(F＋G)/S＋M0x/Wx=(2758.67＋292.03)/6.76＋19.08/2.93=457.80kPapny=pminy＋(pmaxy－pminy)(2A1+A)/[2(A1+A2)]=444.78＋(457.80－444.78)×3.20/(2×2.60)=452.79kPaⅠ-Ⅰ截面处弯矩设计值：MⅠ=[(A1＋A2)/2－A/2]2{[2(B1＋B2)＋B](pmaxy＋pny－2G/S)＋(pmaxy－pny)(B1＋B2)}/12=(2.60/2－0.60/2)2[(2×2.60＋0.60)(457.80＋444.78－2×292.03/6.76)＋(457.80－452.79)×2.60]/12=399.44kN·mⅡ-Ⅱ截面处弯矩设计值：MⅡ={(B1＋B2－B)2[2(A1＋A2)＋A](pmaxy＋pminy－2G/S)}/48=[(2.60－0.60)2(2×2.60＋0.60)(457.80＋444.78－2×292.03/6.76)]/48=394.48kN·mⅠ-Ⅰ截面受弯计算：ASI=M/0.9h0fy=399.44×103/0.9×0.65×360=1897mm2计算面积：730mm2/m；采用方案：C12@120钢筋总根数为:26；实配面积：942mm2/mⅡ-Ⅱ截面受弯计算：ASⅡ=M/0.9h0fy=394.48×103/0.9×0.65×360=1873mm2135 ######毕业设计论文计算面积：720mm2/m；采用方案：C12@120钢筋总根数为:26；实配面积：942mm2/m第11章板配筋计算135 ######毕业设计论文13.1板厚则：且故取13.2荷载计算10㎜面层20㎜水泥砂浆打底0.65KN/㎡素水泥砂浆结合层一道100厚现浇钢筋混凝土板25×0.1＝2.50KN/㎡V形轻钢龙骨吊顶0.20KN/㎡合计：3.35KN/㎡恒荷载设计值活荷载标准值活荷载设计值总荷载设计值13.3内力计算如图所示所选双向板为四边固定板1.跨中弯矩因，由《混凝土结构设计》附表查得进行组合：；；则：135 ######毕业设计论文图13-1双向板（mm）2.支座弯矩因，由《混凝土结构设计》附表查得：;则：13.4截面配筋计算截面有效高度h0：短边方向跨中截面长边方向跨中截面支座截面135 ######毕业设计论文表13-1板截面配筋计算截面跨中短向跨中长向支座短向支座长向M(KN·m)5.0852.0758.3405.975as=M/a1fcbh020.0560.0300.0910.065ξ=1-(1－2αs)1/20.0580.0300.0960.067As=ξa1fcbh0/fy221100366255配筋Φ8@200Φ8@200Φ8@130Φ8@180实配（mm2）251251387279最小配筋率验算：即跨中长向按最小配筋面积配筋，其它按实际配筋Φ根据构造要求：单位长度上分布钢筋的截面面积单位宽度上受力钢筋截面面积×15﹪=503×0.15=75.45mm2；且该方向板截面面积的0.15﹪=1000×100×0.15﹪=150mm2则：分布钢筋选用其余计算相135 ######毕业设计论文第14章楼梯计算14.1材料本设计采用钢筋混凝土板式楼梯，平行双跑，混凝土采用C30级（fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2）;平台梁中受力钢筋采用HRB400级（fy=360N/mm2），其余采用HRB335级（fy=300N/mm2）踏步尺寸：b×h=300mm×mm14.2楼梯板的计算1．确定板厚取板厚140mm2．荷载计算（取1m板宽为计算单元）楼梯斜板的倾角：（1）恒荷载计算踏步30mm水磨石面层重：踏步自重：斜板自重：20mm混合砂浆板底抹灰：恒荷载标准值：恒荷载设计值：（2）活荷载计算135 ######毕业设计论文活荷载标准值：活荷载设计值：总荷载设计值：3．内力计算计算跨度：跨中弯矩：4．截面配筋计算最小配筋率验算：即取则满足要求故选配纵向受力钢筋为根据构造要求：且故分布钢筋选用;支座负筋选用；14.3平台板的计算1.荷载计算（1）恒荷载计算30mm水磨石面层重：100mm平台板自重：135 ######毕业设计论文20mm混合砂浆板底抹灰：恒荷载标准值：恒荷载设计值：（2）活荷载设计值活荷载标准值：活荷载设计值：总荷载设计值：2．内力计算计算跨度：跨中弯矩：3．截面配筋计算最小配筋率验算：即取则即取=故选配纵向受力钢筋为【楼板平台。所以可选用】根据构造要求：且故分布钢筋选用135 ######毕业设计论文14.4平台梁的计算1.荷载计算梯段板传来的荷载：平台板传来的荷载：平台梁自重：20mm混合砂浆抹灰重：总荷载设计值2．内力计算计算跨度：跨中弯矩支座剪力3．截面配筋计算查《混凝土结构》表3得（1）正截面承载力计算<最小配筋率验算：即取135 ######毕业设计论文则满足要求故选配纵向受力钢筋为（2）斜截面承载力计算即截面尺寸满足要求即按构造配筋选箍筋为双肢箍，则则取沿全梁均匀布置箍筋总结　135 ######毕业设计论文通过为期两个多月的毕业设计，总的体会可以用一句话来表达，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行！。以往的课程设计都是单独的构件或建筑物的某一部分的设计，而毕业设计则不一样，它需要综合考虑各个方面的工程因素，诸如布局的合理，安全，经济，美观，还要兼顾施工的方便。这是一个综合性系统性的工程，因而要求我们分别从建筑，结构等不同角度去思考问题。在设计的过程中，遇到的问题是不断的。前期的建筑方案由于考虑不周是，此后在指导老师和布欣老师及教研室各位老师和同学们的帮助下，通过参考建筑图集，建筑规范以及各种设计资料，使我的设计渐渐趋于合理。在计算机制图的过程中，我更熟练AutoCAD、天正建筑等建筑设计软件。在此过程中，我对制图规范有了较为深入地了解，对平、立、剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识。中期进行对选取的一榀框架进行结构手算更是重头戏，对各门专业课程知识贯穿起来加以运用，比如恒载，活载与抗震的综合考虑进行内力组合等。开始的计算是错误百出，稍有不慎，就会出现与规范不符的现象，此外还时不时出现笔误，于是反复参阅各种规范，设计例题等，把课本上的知识转化为自己的东西。并且，还通过软件对手算进行结构验算，经验算满足要求。后期的计算书电脑输入，由于以前对各种办公软件应用不多，以致开始的输入速度相当的慢，不过经过一段时间的练习，逐渐熟练。紧张的毕业设计终于划上了一个满意的句号，回想起过去两个多月的设计收获是很大的，看到展现在眼前的毕业设计成果，不仅使我对四年来大学所学专业知识的进行了一次比较系统的复习和总结归纳，而且使我真正体会了设计的艰辛和一种付出后得到了回报的满足感和成就感。同时也为以后的工作打下了坚实的基础，也为以后的人生作好了铺垫。因此，通过本毕业设计，掌握了结构设计的内容、步骤、和方法，全面了解设计的全过程；培养正确、熟练的结构方案、结构设计计算、构造处理及绘制结构施工图的能力；培养我们在建筑工程设计中的配合意识；培养正确、熟练运用规范、手册、标准图集及参考书的能力；通过实际工程训练，建立功能设计、施工、经济全面协调的思想，进一步建立建筑、结构工程师的责任意识。135 ######毕业设计论文谢辞135 ######毕业设计论文毕业设计即将结束，学生生活也随之画上句号。即将走上社会的我，回想大学的生活感慨颇多。在这四年的时间里，认识了很多老师和同学，不论是在生活方面还是在学习方面，他们都给了我很大的帮助。通过这几年的学习，我不仅学到了许多文化知识，而且在做人和为人处世方面也深有所得，在毕业离校之际，深深地向他们表达我最真诚的谢意！在这次毕业设计中，我首先要感谢我的指导老师，他们的敬业精神让我深深感动，对我的教导让我终身受益。在毕业设计过程中，教研室所有的老师都给我极大的帮助同时，特感谢##老师在大学期间给予的帮助。在此，向他们表达深深的谢意。最重要的是我还要深深地感谢我的父母，他们为我默默操劳支持我读完了大学，他们不辞劳苦的精神，成为我永远前进的动力！我将倍加努力，在新的工作岗位上，用优异的成绩来感谢帮助过我的人。致谢人：#####.#.##参考文献[1]赵西平主编.《房屋建筑学》[M].西安.中国建筑工业出版社，2000.[2]梁兴文史庆轩主编.《混凝土结构设计原理》[M].武汉：中国建筑工业出版社，2010.135 ######毕业设计论文[3]梁兴文史庆轩主编.《混凝土结构设计》[M].武汉：中国建筑工业出版社，2010.[4]丁大钧主编.《砌体结构》[M].北京.中国建筑工业出版社2004.[5]陈书申陈晓平.《土力学与地基基础》[M].武汉：武汉理工大学出版社，2010.[6]李国强李杰苏小卒编著《建筑结构抗震设计》[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.[7]龙奴球包世华主编.《结构力学》[M].北京：高等教育出版社，2005.《建筑结构荷载规范》GB50009-2001(2006年版).[S][8]《混凝土结构设计规范》GB50010-2010.[S][9]《建筑设计规范》GB50003-2001.[S][10]《砌体结构设计规范》GB50003-2001.[S][11]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002.[S][12]《建筑抗震设计规范》GB50011-2010.[S][13]《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008等有关规范.[S][14]《房屋建筑制图统一标准》.[S][15]《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则及构造详图》11G101-1.2.3以及建筑图集。附　录SeismologyCivilEngineering135 ######毕业设计论文SEISMICRESISTANTREINFORCEDCONCRETESTRUCTURES-DESIGNPRINCIPLESSUMMARY:Earthquakescauseconsiderableeconomiclosses.Itispossibletominimizetheeconomiclosesbyproperseismicdesign.Inthispaperbasicprinciplesforseismicdesignaresummarized.Therearethreebasicrequirementstobesatisfied;(a)strength,(b)ductilityand(c)stiffness.Inthepaperthesearebrieflydiscussed.Inthesecondpartofthepapertheauthorsummarizeshisviewsonthedamagesobservedinthepastearthquakes.Heconcludesthatmostofthedamageshavebeendueto,(a)badconfiguration,(b)inadequatedetailingand(c)inadequatesupervision.Inthepaperthesearediscussed,pointingoutthecommonmistakesmadeanddamagesobservedasaresultofthesemistakes.Inthelastpartofthepapersomesimplerecommendationsaremadeforproducingseismicresistantreinforcedconcretestructures,emphasizingondetailingandproportioning.KeyWords:Seismicresistance,reinforcedconcrete.1.INTRODUCTIONEveryyearmorethan300000earthquakesoccurontheearth.Manyoftheseareofsmallintensityanddonotcauseanydamagetoourstructures.However,earthquakesoflargerintensityinthevicinityofpopulatedareascauseconsiderabledamageandlossoflife.Itisestimatedthatontheaverage15000peoplehavebeenkilledeachyearthroughouttheworldbecauseofearthquakes.Sinceancienttimesmankindhassoughtwaysandmeansofminimizingthedamagecausedbyearthquakes.Thegreatmastersoftheartofbuildinghavebeenabletobuildstructureswhichhavewithstoodmanysevereearthquakesforcenturies.MagnificentmosquesandbridgesintheMiddleEastbuiltbyourancestorsarestillinservice,Thesemastersdidnotknowseismicanalysis,butwereabletoevaluatepastexperience135 ######毕业设计论文withtheirexcellentengineeringintuitionandjudgement.Mosques,bridgesandschools(Medrese)builtbySinaninIstanbulandEdirnearenotonlybeautiful,butarealsoengineeringmasterpieces.Todaywehavegreatadvantagesascomparedtoourancestors.Wehavemoreexperience,wehavehighlydevelopedanalyticaltoolsandconsiderableexperimentaldata.Itshouldalsobenotedthatcomputersenableustoconsidermorevariablesandseveralalternativesintheanalysis.Themainobjectiveofthispaperistolaydownsomebasicprinciplesforproducingearthquakeresistantreinforcedconcretestructures.Thesearesimpleprinciplesandeasytoapply.Theyhavebeendevelopedinthelightofanalyticalandexperimentalresearchdoneandonobservationsmadefrompastearthquakes.2.BASICPHILOSOPHYANDREQUIREMENTSDesignprinciplescannotbelaiddownunlessthereisawelldefineddesignphilosophy.Thedesignphilosophygenerallyacceptedissummarizedbelow:-Buildingsshouldsuffernostructuraldamageinminor,frequentearthquakes.Normallythereshouldbenononstructuraldamageeither.-Buildingsshouldsuffernoneofminorstructuraldamage(repairable)inoccasionalmoderateearthquakes.-Buildingsshouldnotcollapseinrarelyoccurringmajorearthquakes.Duringsuchearthquakesstructuresarenotexpectedtoremainintheelasticrange.Yieldingofreinforcingstellweillleadtoplastichingesatcriticalsections.Thegeneraldesignphilosophywillnothavemuchpracticaluseunlessdesignrequirementsaredevelopedinparallelwiththisphilosophy.Theauthorbelievesthatthedesignrequirementscanbesummarizedinthreegroups.a.Strengthrequirements135 ######毕业设计论文b.Ductilityrequirementsc.Stiffnessrequirements(ordriftcontrol).Thesethreerequirementswillbebrieflydiscussedinthefollowingparagraphs.2.1.StrengthRequirementsMembersinthestructureshouldhaveadequatestrengthtocarrythedesignloadssafely.Sincethedesignersarewellacquaintedwiththisrequirement,itwillnotbediscussedindetail.However,itshouldbepointedoutthatthedesignershouldavoidbrittletypeoffailure,bymakingacapacitydesign(1).ThebasicprinciplesincapacitydesignareillustratedforabeaminFigure1.Ifthedesignsheariscomputedbyplacingtheultimatemomentcapacitiesateachendofthebeam,thedesignercanmakesurethatductileflexuralfailurewilltakeplacepriortoshearfailure.2.2.DuctilityRequirementsIngeneralitisnoteconomicaltodesignR/Cstructurestoremainelasticduringamajorearthquake.Ithasbeendemonstratedthatstructuresdesignedforhorizontalloadsrecommendedinthecodescanonlysurvivestrongearthquakesiftheycanhavetheabilitytodissipateconsiderableamountofenergy.Theenergydissipationisprovidedmainlybylargerotationsatplastichinges.Theenergydissipationbyinelasticdeformationsrequiresthemembersofthestructureandtheirconnectionstopossessadequate"ductility”.Ductilityistheabilitytodissipateasignificantamountofenergythroughinelasticactionunderlargeamplitudedeformations,withoutsubstantialreductionofstrength.Adequateductilitycanbeaccomplishedbyspecifyingminimumrequirementsandbyproperdetailing(2).2.3.StiffnessRequirementsIndesigningabuildingforgravityloads,thedesignershouldconsiderserviceabilityinadditiontoultimatestrength.Inseismicdesign,driftlimitationsimposedmightbeconsideredtobesomekindofa135 ######毕业设计论文serviceabilityrequirement.However,thedriftlimitationinseismicdesignismoreimportantthantheserviceabilityrequirement.Thelimitingdriftisusuallyexpressedastheratiooftherelativestoreydisplacementtothestoreyheight(interstoreydrift).Excessiveinterstoreydriftleadstoconsiderabledamageinnonstructuralelements.Inmanycasesthecostofreplacingorrepairingofsuchelementsisveryhigh.Excessiveinterstoreydriftcanalsoleadtoverylargesecondordermoments(P-effect)whichcanendangerthesafetyandstabilityofthestructure.Thereforeinterstoreydriftcontrolisconsideredtobeoneofthemostimportantrequirementsinseismicdesign.TherecentMexicoandChileearthquakeshavedemonstratedtheimportanceofthisrequirement(1).InTurkishCodetheinterstoreydriftislimitedto0.0025h,wherehisthestoreyheight.3.LESSONSLEARNEDFROMPASTEARTHQUAKESOurknowledgeinseismicdesignhasdevelopedhasdevelopedasaresultofanalyticalandexperimentalresearchandexperiencegainedfrompastearthquakes.Theauthorbelievesthatlessonslearnedfrompastearthquakeshavebeenthemostimportantsourceamongallothers,becauseearthquakesperformthemostrealisticlaboratorytestsonthebuildings.Theauthorhasreevaluatedthedamagesobservedinearthquakesduringthepast30yearsinTurkey.Thisreevaluationhasrevealedthatmorethan90%ofthedamagescanbeattributedtooneofthefollowingcausesorcombinationsofthese:a.Mistakesmadeinchoosingthebuildingconfiguration(generalconfigurationorthestructuralsystemchosen).b.Inadequatedetalingandproportioningorerrorsmadeindetailing.c.Poorconstructionqualitycausedbyinadequatesupervision.Itisinterestingtonotethatcausesofdamagegroupedintotheabovethreecategoriesseemtoapplytoearthquakedamagesobservedinother135 ######毕业设计论文countriesalso.Thesethreecauseswillbediscussedbrieflyintheparagraphstofollow.3.1.BuildingConfigurationSeismicresistanceshouldbeinitiatedatthearchitecturaldesignstage.Ifthegeneralconfigurationchosenbythearchitectiswrong,itisverydifficultandexpensiveforthestructuralengineertomakethebuildingseismicresistant.Asageneralprinciplethefloorplanshouldbeassymmetricalaspossible.Thelengthofwings(T,L,.crossshapedbuildings)causingre-entrantcornersshouldnotbelarge.Ifthelengthofthewingsisnotshort,thentheseshouldbeseparatedfromthemainbuildingbyanexpansionJoint.Symmetryabouttheelevationalaxisisnotassignificantastheplansymmetry.However,abruptchangesinbuildingplanalongtheheightofthebuildingarenotdesirablefromtheseismicresistancepointofview.Setbacksarecommonverticalirregularitiesinbuildinggeometry.Setbackscausediscontinuitiesandabruptchangesinstrengthandstiffness.Theseriousnessofthesetbackeffectdependsontherelativeproportionsandabsolutesizeofseparatepartsofthebuilding.Ingeneralthedesignershouldtrytomakechangesinstrengthandstiffnessalongthebuildingheightassmallaspossible.Asfarasthestructuralsystemisconcerned,onecansetoutsomebasicrulesforbetterseismicresistance.Beforesettingouttheserules,itwouldbeappropriatetoremindtheengineersthatnonstructuralinfillwallswillinfluencetheframebehavioursignificantlyunlessseparatedfromtheframe.Suddenchangesinstiffnessalongtheheightofthebuildingshouldbeavoided.Ifthestiffnessofonestoreyissignificantlysmallerthantheothers(softstorey),prematurefailurecanoccurduetoexcessivelateraldisplacementatthisfloorlevel.AsshowninFigure2,changesinthestoreystiffnesscanbecausednotonlybystructuralelements,butalsobynonstructuralelementssuchasinfillwalls.135 ######毕业设计论文Twoadjacentbuildingsshouldbeseparatedfromeachotherbyanadequatedistanceinordertoavoidthedamagecausedbypoundingorreciprocalhammeringofthebuildings.Theverticalloadcarryingelementsinafloorshouldbesoproportionedandarrangedthatthecenterofmassandcenterofresistanceshouldnearlycoincide.Ifthesetwocentersareawayfromeachother,theresultingeccentricitycancauseseverefloortorsion,increasingtheshearforcesattheboundaryelementsconsiderably.Torsionisnotonlycreatedbystructuralelements(Figure3b)butcanalsobecreatedbyinfillwallsunlessseparatedfromtheframe,Figure3a.Themaximumshearforcewhichbeactingonacolumncanbefoundbyaddingthemomentcapacities(ultimatemoments)ateachendofthecolumnanddividingbythecolumnlengthFigure4.Thissimplymeansthat,ifthelengthofthecolumnis/5,thenthecolumnwillcarryfivetimesasmuchshear.Forthisreason,shortcolumnsshouldbeavoidedwheneveritispossible,becauseoftheFigure3.dangerofshearfailure.AsillustratedinFigure4,shortcolumnsarecreatedbyeitherstructuralornonstructural(infill)elements.Structureswithflexiblefloormembers(flatplatesorjoistsystemwithshallowbeams)shouldeitherhaverigidcolumnsorshearwalls(orcross-bracing)topreventexcessivedrift.Iftheverticalloadcarryingmembersarenotrigidenough,veryhighsecondordermomentscanresultasshowninFigure5.In1967Adapazariand1985Mexicoearthquakesnumerousfailureshavebeenobservedinbuildingswithflexiblefloorsandslendercolumns.Foramoredetaildiscussiononconfiguration,thereaderisdirectedtoReference2.3.2.ProportioningandDetailingThedimensionsofstructuralmembersnotonlyinfluencethestrength,butalsotheoverallstiffnesofthestructure.Inthelightof135 ######毕业设计论文experiencegainedfromthepastearthquakes,theauthorbelievesthattheratioofthesumofthecross-sectionalareasofverticalloadcarryingmemberstothefloorareaisanimportantparameterinseismicresistance.Thisratiowillbecalledthe"DensityRatio".TheauthorhasstudiedthevariationofthisratiointhemonumentalhistoricalbuildingsinIstanbul,whichhavewith-stoodseveralsevereearthquakesduringthepastcenturies.Itwasfoundoutthatthisratiovariedbetween0.2and0.28.Asanexample,thefloorplanoftheSüleymaniye.MosqueisshowninFigure6.Theauthorwouldliketopointoutthesymmetryinthearrangementofloadcarryingmembers.InSüleymaniyethedensityratiowasabout0.24.AnotherinvestigationmadeonmodernreinforcedconcretebuildingsbuiltinseismicareasinTurkeyrevealthattheaveragedensityratioislessthan0.01.Theauthorfindstheratioratherlowandsuggeststhatitshouldbeabout0.015-0.0020.InthecityofVinadelMar,Chiletheaveragedensityratioinreinforcedconcretebuildings(4to23stories)isquitehigh,0.06(3).Thisseemstobeoneofthereasonswhyrelativelysmalldamageoccurredduringthe1985Chileearthquake,whichcreatedquiteaseveregroundmotion.Itshouldbepointedoutthatalthoughdensityratioisaveryimportantparameterforlateralstiffness,therelativestiffnessoffloormembershavealsoasignificantinfluenceonthestiffness.Ductilityrequiredforenergydissipationduringanearthquakeiscloselyrelatedtodetailing.AwelldesignedR/Cstructurecansufferconsiderabledamageifitisnotproperlydetailed.Detailingisanartwhichcannotberealizedunlesstheseismicbehaviourofreinforcedconcreteiswellunderstood.Thebasicprincipleindetailingistoprovidethenecessarystrengthandductilityatcriticalsectionsandjoints.Incuttingthebarsandinmakinglappedsplices,adequateanchoragelengthshouldbeprovided.Thecriticalregions135 ######毕业设计论文whereplastichingingisexpectedtooccurshouldbewellconfinedbycloselyspacedhoops.OurexperienceinTurkeyshowsthatinadequatedetailingplayedaveryimportantroleintheearthquakedamageobservedduringthepast30years.Mostofthedamagesattributedtodetailingwereduetoinadequateanchorageorsplicelengthandinadequateconfinement.Basicrulesfordetailingofbeams,columnsandstructuralwallsaresummarizedinFigures7,8and9.3.3.ConstructionTheearthquakewillberesistedbythestructurewhichisactuallybuiltandnotbythestructureshownonthedesigndrawings.Nomatterhowgoodthedesignmethodsusedare,itisnotpossibletoproduceaseismicresistantbuildingunlessthestructureisconstructedinaccordancewiththedesignprojectunderpropersupervision.Inmostofthedevelopingcountriesemphasisisonthedesignstage;qualitycontrolandsupervisionareusuallylookeddownuponandignoredbytheengineer.Theengineershouldrealizethattheimportantrequirementsforseismicresistance,i.e.thestrength,ductilityandstiffnessdependontheactualdimensions,materialqualitiesandreinforcementdetailsaccomplishedonthesite.Poorsupervisionresultsinpoormaterialqualityanderrorsintheplacementofthereinforcingsteel.OurexperienceinTurkeyshowsthatinadequatesupervisionhasbeenthemostimportantcauseofstructuredamageduringpastearthquakes.Inthelightofthesediscussionsonecanconcludethat,forbetterseismicresistance,thefirststepshouldbeinthedirectionofcorrectingthemistakesmadeinthepast.Ifconfiguration,detailingandconstructionsupervisioncannotbeimproved,wellwrittencodesandsophisticatedmethodsofanalyseswillnotbeabletopreventdamageandfailuresinfutureearthquakes.4RECOMMENDATIONSFORDESIGN135 ######毕业设计论文Themainobjectiveofthissectionistospecifysomesimplerulesforthedesignofordinaryreinforcedconcretestructures.Byordinary,theauthormeansregularstructuresuptosaytenstories.4.1.SummaryofFactsBeforestatingthedesignrules,itwouldbeusefultostatesomebasicfactsabouttheseismicactionandseismicresistanceofreinforcedconcretestructures.-Thecharacteristicsofthegroundmotionexpectedcannotbefullydefined.-Thestructurecannotremainelasticwhensubjectedtoastronggroundmotion.Yieldingwilloccuratdifferentlocationsandmostoftheenergywillbedissipatedatthesesections.-Responseofthestructuredependsnotonlyonthegroundmotion,butalsoonthedynamiccharacteristicsofthestructure,suchasmass,stiffnessanddamping.Forreinforcedconcretestructuresitisverydifficulttoestimatethestiffnessanddamping,becauseofcrackingandtimedependentdeformationswhichhavetakenplacepriortotheearthquake.-Nonstructuralelementsinfluencethebehaivour.-Inordertoanalyzeabuilding,firstasimplephysicalmodeliscreatedbymakingmanysimplifyingassumptions.Theanalysismadeisforthismodelandnotfortherealbuilding.Theassumptionsmadeincreatingthismodelintroduceerrors.-Importantdynamiccharacteristicsuchasmass,stiffnessanddampingdependontheactualdimensionsandmaterialstrengthsobtainedduringconstruction.Thesecanbequitedifferentfromtheonesassumedatthedesignstage.Inthelightofthesefacts,onecaneasilyseethattherearemanyuncertaintiesinvolvedintheseismicdesignofreinforcedconcretebuildings.Theengineershouldbe135 ######毕业设计论文wellawareofthesefactsandshouldnotrelyentirelyonthenumbershehasobtainedfromanalyses.Moresophisticatedandmorecomplicatedmethodsofanalysescaneasilycarrytheengineerawayfromtheactualbehaviourandmakehimaslaveofnumbers.Usuallysimplemethodssupportedbysoundjudgementbasedonbehaviourwillresultinassatisfactoryseismicdesign.4.2.AsimpleApproachSeismicresistancecanbeaccomplishedbyfollowingthebasicstepsgivenbelow:a.Choosingagoodconfigurationb.Makingasatisfactoryanalysis(Staticordynamic)c.Proportioninganddetailingthemembersproperly.d.Constructingthebuildinginaccordancewiththedesignproject,undergoodsupervision.Theauthorbelievesthatforordinaryresidentialorofficebuildingsuptosaytenstories,seismicresistancecanbeobtainedtoagreatextentbyfollowingsomesimplerules.TherulesgivenbelowarebeingusedbyamunicipalityinTurkeyasaguidetodesignersandforcheckingthedesignssubmittedtothismunicipality.Thefirstruleconcernsthedensityratiomentionedpreviously.Forresidentialandofficebuildingsuptotenstories,thesummationofthecross-sectionalareasofverticalloadcarryingmembers(structuralwallsandcolumns)shouldsatisfythefollowingequation.Av0.020Ap(1)Av-summationcross-sectionalareasofallverticalstructuralmembersatthefloor(m2)Ap-planareaatthatfloor(m2)Inadditiontothisrule,thecross-sectionalareaofeachindividualcolumnshouldsatisfythefollowingcondition:Ac0.0015At(n)(2)135 ######毕业设计论文Howevertheminimumcolumndimensionscannotbelessthan25x25cm.Ac-cross-sectionalareaofthecolumn(m2)At-tributoryareaofthecolumn(m2)n-numberofstoriesaboveThesecondsetofrulesareaboutminimumrequirementsanddetailing.ThesearesummarizedinFigures7,8and9forbeams,columnsandstructuralwalls.Inadditiontothesetwosetsofrules,thedesignershouldchooseareasonableconfigurationandpropersupervisionshouldbeprovidedattheconstructionstage.Ifthesesimplerulesarefollowedandiftherequirementsaresatisfied,mostprobablyadequateseismicresistancewillbeobtainedforthebuildingclassesspecified,evenifalateralloadanalysisisnotperformed.5.CONCLUSIONSTheresponseofreinforcedconcretebuildingsunderseismicactiondependsnotonlyonthenatureofthegroundmotion,butalsoonthedynamiccharacteristicsofthestructure.Duetouncrtaintiesinvolvedinestimatingthenatureofthegroundmotionandthestructuralcharacteristics,onlyapproximateresultscanbeexpectedfromanalyses.Thenumbersobtainedfromanalysesshouldbefilteredbymakinguseofpastexperienceandjudgement.Soundjudgementcanonlybebasedonafirmknowledgeabouttheseismicbehaivourofstructures.Are-evaluationofdamageobservedduringpastearthquakeshasrevealedthatseismicresistancecansignificantlybeimprovedbyfollowingsomesimplerules.Suchsimpleruleshavebeensummarizedinthispaper.REFERENCES1.SözenMA:"TowardaBehaviourBasedDesignofR/CFramestoResistEarhquakes",9.TechnicalConferenceofTurkishSocietyofCivilEngineers.VI.1,pp.1-44,Ankara,1978.135 ######毕业设计论文2.ErsoyU:"BasicPrinciplesfortheDesignofSeismicResistantR/CStructures",WorkshoponSeismicDesign,RSS,Amman,Jordan,Nov.1987.3.RiddellR,WoodSL,DeLaLleraJC:"The1985ChileEarthquake",CivilEngineeringStudies,StructuralResearchSeriesNo.534,UILU-ENG.87-2005,UniversityofIllinois,Urbana,April1987.外文资料翻译土木工程地震学抗震钢筋混凝土结构设计原则摘要：地震造成相当多的经济损失。通过适当的抗震设计将经济减到最少是可能的。本论文中概述了地震设计的基本原则。有三个基本要求需要满足：(a)强度，(b)延性和(c)刚度。本论文对这些进行了简短的讨论。在本论文的第二部份中，作者观察过去地震中所造成的破坏并概述了自己的看法。他总结出大部份的损害可以归结于：(a)不规则的外形，(b)不充分的细节设计，(c)不充分的监督。本论文都对这些进行了讨论，作者指出那种常见的错误和观察到的破坏就是由这些错误引起的。135 ######毕业设计论文在论文的最后一个部份中作者为钢筋混凝土结构的抗震设计给出一些简单的建议，并强调结构的细节设计使其成比例。关键字：抗震，钢筋混凝土。1介绍每年有超过300000个地震在地球上发生。多数地震强度小而且不会对我们的建筑物造成破害。然而，较大强度的地震如果发生在人口稠密的邻近区域，将会造成大量的破害和人员伤亡。据估计全世界每年平均有15000个人在地震中丧身。自从远古时代以来，人类已经寻找了大量方法和手段把地震引起的破坏减少到最少。建筑大师们已经能够建造出可以在几个世纪中抵抗强烈地震的建筑物。我们的祖先在中东建造的雄伟的清真寺和桥梁至今仍然在使用中，这些大师们不知道如何地震分析，但是他们凭借优秀的工程直觉和判断力能够评估过去的经验。由西纳在伊斯坦布尔和Edirne建造的清真寺，桥梁和学校(Medrese)不仅美丽，而且是工程的杰出作品。今天与我们的祖先相比较，我们有许多优势。我们有更多经验，有高度发达的分析工具和相当多的实验数据。同样计算机使我们能够考虑更多的不确定因素和并在分析中采用一些替代方法。本论文的主要目的是为钢筋混凝土结构的抗震提供一些基本原则。有一些简单的并且容易实施的抗震的基本原则。它们在地震分析和实验研究中，和对过去地震的观察报告中得到不断的发展。2基本原理及要求除非定义了很好的设计原理，否则不能够舍弃基本的设计原则。普遍接受的设计原理可以如下概述：1、建筑物在小型和频繁的地震中不能有结构破坏，通常也不能有非结构性破坏。2、建筑物在偶然的，中等的地震中不应该有结构性破坏（可修复）。3、建筑物在罕遇地震中不能倒塌。在这种地震中，结构不能作为处于弹性范围内考虑。钢筋的屈服使得构件在关键部位产生塑性铰。除非设计要求超出了设计原理，一般的设计原理才不会有实际意义。作者认为设计要求可以概括为以下三组：135 ######毕业设计论文1、强度要求2、延性要求3、刚度要求(位移控制)这三个要求将会简短地在下列段落中讨论。2.1强度要求结构中的构件应该有足够的强度来安全地承受设计荷载。由于设计者已经熟知这一需求,在此不再详细讨论。然而，需要指出设计者应该通过承载力设计来避免构件的脆性失效（1）。图1展示了梁在承载力设计时需要满足的基本原则。如果设计剪力是通过在梁两端布置极限弯矩计算出来的,设计者就能确定弯曲破坏会在受剪破坏之前发生。2.2延性要求一般来说把钢筋混凝土结构设计成在大多数地震中是处于弹性状态的，是不经济的。人们已经证明出如果结构有能力消耗大量的能量，并满足由规范建议的水平线荷载的建筑物就可以在强烈的地震中幸存下来。能源的消耗主要是由塑料铰的大旋转提供。通过非线性变形的能源消耗需要结构中的构件和它们的连接拥有足够的“延性”。延性是指构件在巨大幅度的变形下通过非线性变形来消耗能量，并且没有巨大的强度损失。足够的延性可以通过指定最小量和恰当的细节设计来完成（2）。2.3刚度要求设计一幢建筑物的重力负荷时，设计者应该考虑适用性和极限强度。在抗震设计中，强加的极限侧移可以被考虑为对实用性的要求。然而，抗震设计中的侧移限值比实用性要求更重要。刚度限值通常是表示为相对的层间侧移与层高的比值(层间刚度)。过度的层间侧移将引起非结构构件的损害。在多数情况更换或修理此构件是昂贵的。过度的层间侧移会引起非常大的第二弯矩重分部(P-效果)，它能危及结构的安全和稳定性。因此对层间位移的控制被认为是抗震设计中最重要的要求之一。最近墨西哥和智利的地震就证明了这一要求的重要性(1)。在土耳其建筑法规中，层间位移的限值是0.0025h，这里的h是层高。3从过去地震学习到的经验教训135 ######毕业设计论文对过去地震的分析和实验研究所获得的经验使我们关于抗震设计的知识不断得到发展。作者相信从过去地震中学习到的经验教训是所有其它经验来源之中最重要的，因为地震在建筑物上做了最现实的实验测试。作者对土耳其过去30年期间的地震所造成的破坏进行了重新评估。这次再评估显示超过90%的损害是由下列因素之一或其中某几个原因共同导致的：a.建筑物外形的错误选择(总体外形或结构的体系选择)。b.不充分的细节设计及细节设计中的比例关系和错误。c.不充分的监督引起的工程质量的不佳。值得一提的是由以上三类造成的破坏似乎同样适用于在其他国家观察到的地震损害。这三种原因将会简短地在接下来的段落中得到讨论。3.1建筑物外形建筑物的抗震设计应该在建筑设计阶段就开始。如果建筑师选择的总体外形是错误的，它对结构工程师来说会使建筑物抗震变得非常困难和昂贵。总的原则是平面设计应尽可能的对称。翼缘的长度(T型，L型，十字型建筑物)引起的新转角不应该太大。如果翼缘的长度不是短的，那么这些应该通过是扩充的连接使其与主体建筑物分开。正立面的对称性没有比平面的对称性重要。然而，在建筑设计中沿建筑高度的突变从抗震观点看不可取的。建筑几何中垂直方向的不规则是常见的。建筑外形的突变引起强度和刚度的不连续和突然变化。突变的影响程度跟建筑物的分开部分的大小和相对比例有关系。大体上设计者应该使建筑物沿高度方向的强度和刚度变化尽可能小。就结构的体系来说，每个人都可以展示一些更好的抗震设计的基本规则。在展示这些规则之前,需要提醒工程师的是非结构的填充墙会极大影响框架的受力，除非它是独立于框架的。沿建筑物高度的刚度突变应该避免。如果某一楼层的刚度明显比其余各层小(软层)，会由于该层过度的侧移导致该层过早的失效。如图2所示，楼层的刚度变化不仅与结构构件有关，而且与非结构构件比如填充墙有关。柱子的最大剪力值可以用柱子两端施加的弯矩容许值(极限弯矩)的和除以层高取得图4。这就意味着，如果柱子的长度是五分之一的层高，那么该柱将承受五倍大的剪力值。由于这个原因将引起剪力破坏的危险，所以短柱无论在哪都应该避免。图4展示了由结构或非结构构件引起的短柱。135 ######毕业设计论文有柔性地板构件的结构(平板或由浅梁构成的托梁体系)应该有坚固的柱子或剪力墙(或斜支撑)来避免过度的侧移。如果承受竖向荷载的构件不够坚固，会引起如图5所示的高度的弯矩二次重分部。1967年Adapazari和1985年在墨西哥发生的地震中发现破坏的建筑物中有柔性楼板和细柱。更多关于建筑外形的讨论，请读者参考文献23.2比例和细节设计结构构件的尺寸不仅影响强度，而且影响建筑的整体刚度。鉴于从过去地震得到的经验，作者认为承受竖向荷载的构件的截面积和与楼板面积的比值是衡量抗震性能的一个重要的参数。这一比值也叫“密度比”。作者研究了伊斯坦布尔的历史纪念建筑物中这一比值的变化，这些建筑物在过去的几个世纪中承受了一些严重的地震。发现这一比值在0.2和0.28之间变化。比如，图6显示的Süleymaniye的清真寺的平面图。作者将指出其中承重构件的几何布置的对称性。在Süleymaniye中的密度比大约是0.24对土耳其的抗震设防地区建造的现代混凝土建筑物的调查研究，显示平均密度比少于0.01。作者发现它的比值非常低，估计大约在0.015到0.0020之间。在VinadelMar城市，智利的混凝土建筑物(4到23层)的密度比很高，为0.06(3)。这似乎是1985年期间在智利发生的地震中建筑物只产生了较小破坏的原因之一，地震当时引起了强烈的地面运动。需要指出密度比是衡量侧移刚度的一个重要参数，楼板的相对刚度也对总体刚度产生很大影响。细节设计应该为抗震期间的耗能考虑必要的延性。一个设计优秀但是没有足够细节设计的钢筋混凝土结构将会遭受相当大的破坏。细节设计不能实现除非设计者能对混凝土的抗震性能有了深刻的理解。细节设计的基本原则是在紧要部位和结合处提供必需的强度和延性。必要时还应切断钢筋并重叠接合，并有足够的锚固长度。在关键部位即会产生塑性铰的地方应采用加密箍筋。土耳其的经验显示不充分的细节设计跟过去30年内发生的地震中观察到的破坏关系很大。大部份的破坏归结于不充分的锚固长度或者不充分的接合长度和不充分的位移限制。图7，8和9概述了梁，柱和建筑墙体的基本设计规则。135 ######毕业设计论文3.3工程实际建造的结构可以抵抗地震作用，然而设计图纸上的结构不能抵抗地震作用。不管设计的方法有多好，不可能设计出抗震建筑物除非设计的工程项目是在适当的监督下完成的。大部份的发展中国家强调设计阶段，质量控制，监督通常是被看不起，而且被工程师忽略。工程师应该认识到抗震的一些重要要求，也就是由实际尺寸，材料的性质和在现场工地完成的加固措施决定的结构的强度，延性和刚度。差的监督造成不佳的材料质量和钢筋的错误安放。土耳其的经验显示不充分的监督已经成为过去发生的地震造成的破坏的最主要因素。根据这些讨论，我们可以得出结论，为了更好的抗震，第一步是纠正过去范的错误。如果建筑外形，细节设计和建筑监督不能改进的话，完善的法规和精密的分析方法也是不能避免未来地震导致的破坏。4设计的建议这个部分的主要目标是详细说明普通钢筋混凝土结构设计的一些简单规则。一般来说，作者所说的一般结构是十层的。4.1各因素的概括在说设计规则之前，有必要先陈述一些有关地震作用和钢筋混凝土结构抗震的实际情况。-地面运动的特性不能被人们充分认识。-当受到强烈的地面运动时，结构不再处于弹性状态。屈服点可能在不同的位置产生，并且大部份的能源消耗发生在这些部位。-结构的反应不仅和地面运动有关，同样跟结构的动力因素有关，比如质量，刚度和阻尼。对于钢筋混凝土结构来说，很难估计它的刚度和阻尼，因为裂痕和徐变在地震作用之前就发生了。-非结构构件影响结构的受力。-为了分析一幢建筑，第一，通过许多简单的假设，来制作出一个简单的模型。分析仅针对这个模型而不针对真正的建筑物。由假定制作的模型也会产生一些错误。135 ######毕业设计论文一些重要的动力因素如质量，刚度和阻尼决定于实际尺寸和材料在施工期间获得的强度。这些因素跟设计者在设计阶段所假设的不同。鉴于这些事实，我们可以很容易看出在钢筋混凝土结构的抗震设计中有许多不确定因素。工程师必须意识到这些因素的存在，不能仅依靠分析得到的数据。更加精密，复杂的分析方法很容易使工程师忽略结构的真实受力，使其成为数字的奴隶。一般来说，简单的方法加上根据受力做出的正确判断可以进行良好的抗震设计。4.2简单的方法结构的抗震力可以通过以下简单的步骤得到：a.选择良好的外形b.做出准确的分析（静力或动力）c.在良好的监督下，根据设计图纸进行施工作者认为对于一般的住宅或是十层的建筑物来说，可以通过以下简单的规则来获得较大的抗震力。以下给出的规则运用到了土耳其的一个自治市，它们可以作为设计者的借鉴，并检验呈交给这个自治市的方案的可行性。第一条规则涉及了前面谈到的密度比。对于民用住宅和十层建筑物来说，承受竖向荷载的构件（结构墙和柱子）的面积和应该满足以下等式。Av=0.020Ap(1)Av-楼层处所有竖向结构构件的代表性的面积和（m2）Ap-楼层处的面积（m2）作为这一规则的补充，每一柱子的代表面积还应满足下列条件：Ac=0.0015At(n)(2)但是柱子的最小尺寸不能小于25x25cm。Ac-柱子的代表面积（m2）At-柱子的附属面积(m2)n-层数第二条规则是关于最小量要求和细节设计。这些因素在图7，8，9展示的梁，柱结构墙中得到概括。作为这两个规则的补充，设计者应该选择一个合理的外形并且配合在施工阶段的良好监督。如果这些简单的规则能够遵循，一些要求能够满足的话，对于大多数具体的建筑来说，即使在没有进行侧移分析的情况下，也能得到充分的抗震力。135 ######毕业设计论文5总结在地震作用下，钢筋混凝土结构的反应不仅跟地面运动的特性有关，而且跟结构的动力特性有关。由于在估计地面运动和结构特性中存在许多不确定因素，我们只能期望得到一些大概的结果。我们可以根据以往的经验和判断对分析得到的数据进行筛选。只有对结构抗震知识的掌握才能做出正确的判断。对以往发生的地震造成的破坏的重新评估发现通过一些简单的规则可以大大提高抗震性。这些简单的规则已经在本论文中得到概括。135'