常州易购商业楼建筑结构设计-毕业设计论文(框架结构)计算书

'┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计(论文)任务书课题名称常州易购商业楼建筑结构设计学院建筑工程学院专业班级土木工程11－5班姓名学号119124133毕业设计(论文)的主要内容及要求：本项目为常州市易购商业楼建筑结构设计。建筑总层数为5层，总高度控制在28m以下，总建筑面积为3000-4000m2。根据具体情况编写建筑设计构想与说明。建筑平面设计要考虑使用功能的特点；立面设计要体现现代化建筑风格，色彩简洁明快。结构设计与计算内容包括：荷载计算；计算简图、内力分析、内力组合及变形验算；梁、板、柱截面设计及构造措施；基础设计；楼梯设计；其它构件设计。图纸内容包括：建筑部分：建筑设计说明、平面图、立面图、剖面图、楼梯详图、建筑节点详图；结构部分：结构设计说明、基础平面布置图和基础配筋详图、结构平面布置及部分结构节点构造详图；梁、板、柱配筋图及构造详图；楼梯结构布置及配筋详图。论文设计说明书包括任务书、中、外文摘要、目录、文献综述、建筑设计说明书、结构设计计算书、英文资料翻译等内容。指导教师签字：摘要第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊本毕业设计的课题是常州市易购商业楼建筑结构设计，主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构，总长度为65m，总宽度为23m,总高度为23m，总建筑面积为5695m2，共五层，底层和其余层层高均为4.2米。本设计贯彻“适用、坚固、经济、美观”按照建筑设计的规范，认真考虑了影响设计的各种因素，考虑到建筑设计的功能、技术和形象。本毕业设计主要完成以下内容：建筑设计：根据建筑的使用功能进行建筑的平面布置及建筑造型设计，并确定建筑材料及绘制建筑施工图；结构设计：结构布置及结构计算简图；确定梁、柱截面尺寸；荷载计算，包括重力荷载、水平地震作用等；荷载效应组合；梁、柱配筋计算；基础设计；绘制结构施工图。本设计统筹考虑了建筑设计和结构设计的和谐统一，做到在合理的条件建筑设计更符合人们的审美观点，结构设计更安全可靠。关键词：建筑设计，结构设计，钢筋混凝土，框架结构AbstractThesubjectofthisgraduationprojectistheCommerceBuildingDesignofChangzhouYigou,andtheformofthebasestructureofthisbuildingisframestructureofcast-in-place第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊concrete,withthetotallengthof65m,withthetotalwedthof23m,withthetotalheightof23.0m,andwiththetotalbuilt-upareaof5695m2.Thebuildinghasfivestoriesandtheheightofbottomlayerandotherlayersare4.2m.Thisdesignimplementationofthe“applicable,robust,economic,aesthetic”inaccordancewiththespecificationofthearchitecturaldesign,seriouslyconsiderthevariousfactorsthataffectthedesign,takingintoaccountthearchitecturaldesignfeatures,technologiesandimage.Thepurposeofthegraduationdesignincludingthefollowingcontents:ArchitectureDesign：accordingthebuildingfunctiontoarrangetheroomsofthebuilding,determinethearchitecturalstyleandthematerialofthebuildinganddrawthearchitecturalworkingdrawing；StrictureDesign：Determinetheconstructionarrangementandthecalculateconcisepicture；Determinebeam、columncross-sectionsize；Loadcalculate.Includinggravityload、horizontalearthquakeloadandsoon；Loadeffectcombination；Calculatetherequiredreinforcingbarofthebeamandcolumn；Foundationdesign；Drawtheworkingdrawingofbuildingstructure.Thedesignoverallconsiderationofthearchitecturalandstructuraldesignoftheharmonyandunity,sothatunderreasonableconditions,architecturaldesignmoreinlinewithpeople’saestheticpointofview,thestructuraldesignismoresecure.Keywords:architecturedesign；structuredesign；reinforcedconcrete；framestructure目录前言7文献综述8㈠设计条件与设计目的8㈡建筑设计81平面设计82立面设计10㈢建筑结构设计10第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1楼盖设计112框架设计123基础设计164楼梯设计17㈣总结18第一章建筑设计说明191.1工程概况191.1.1课题名称191.1.2建设场地191.1.3建设规模191.2设计依据191.2.1设计原始资料191.3建筑总平面布置201.4建筑平面设计201.4.1柱网布置201.4.2平面布局211.5建筑剖面设计211.5.1房屋高度尺寸的确定211.5.2室内外高差的确定211.6建筑立面设计22第二章结构设计说明242.1结构体系242.2结构布置242.2.1结构平面布置图242.2.2构件材料及尺寸242.3重力荷载计算252.3.1屋面及楼面的永久荷载标准值252.3.2屋面及楼面可变荷载标准值26第三章板的内力计算273.1双向板273.1.1楼面板计算273.1.2屋面板计算313.2单向板343.2.1楼面板计算343.2.2屋面板计算36第四章次梁设计384.1楼面次梁计算384.1.1A～B跨、2～13轴线间次梁计算384.1.2B轴线、1～14轴线间次梁计算404.1.3A轴线、2～13轴线间次梁计算434.2屋面次梁计算454.2.1A～B跨、1～14轴线间次梁计算45第五章计算简图及梁柱线刚度485.1确定框架计算简图485.2框架梁柱线刚度48第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第六章荷载计算506.2恒荷载计算506.3活荷载计算54第七章竖向荷载作用下框架内力分析577.1恒荷载作用下内力计算577.1.1楼面固端弯矩计算577.1.2屋面固端弯矩计算577.1.3标准层弯矩分配577.1.4底层弯矩分配587.1.5顶层弯矩分配597.2活荷载作用下的内力计算637.2.1楼面固端弯矩计算637.2.2屋面固端弯矩计算637.2.3活荷载作用下框架的弯矩二次分配法63第八章水平荷载作用下框架的内力分析678.1重力荷载代表值计算678.1.1第一层重力荷载代表值计算678.1.2第二至五层重力荷载代表值计算688.1.3第六层重力荷载代表值计算698.1.4屋顶层重力荷载代表值计算708.2框架侧移刚度计算718.3框架横向自振周期的计算728.4水平地震作用计算728.5水平地震作用的位移计算738.6水平地震作用下的框架的内力计算74第九章框架的内力组合799.1梁的弯矩调幅799.2框架梁的内力组合809.3框架柱的内力组合82第十章截面设计8410.1截面设计8410.1.1承载力抗震调整8410.2横向框架梁的截面设计8410.2.1横向框架梁的正截面设计8410.2.2横向框架梁的斜截面受剪承载力设计9310.3横向框架柱的截面设计10110.3.1横向框架柱的正截面设计10110.3.2柱斜截面承载力计算106第十一章楼梯设计11111.1标准层楼梯计算11111.1.1设计参数11111.1.3平台板计算11211.1.4平台梁计算113第十二章基础设计---------------------------------------------------------------------------------11412.1基础顶面内力组合值计算11412.1.1外柱基础114第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊12.2外柱基础的设计11512.2.1地基持力层的确定11512.2.2外柱（即为A和D轴柱）独立基础设计11512.3内柱基础的设计11912.3.1地基持力层的确定11912.3.2内柱（即为B和C轴柱）独立基础设计119外文文献原文：123外文文献翻译：129参考文献135致谢136前言随着国家投资四万亿到基础性建设政策的逐步推进，我国的建筑市场逐渐回暖，以此拉动的国民经济增长更是十分显著。土木工程无疑在这场大规模的基础性建设中担任主力军的角色，任重而道远。土木工程专业的毕业设计教学过程，是学生在毕业前的最后的学习和综合训练阶段，是深化、拓宽、综合教学的重要过程。它不仅巩固和加深已学过的基础和专业知识，提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力，而且培养学生的综合素质、工程实践能力和创新能力都起着非常重要的作用。在大学四年的学习中，我们是从最基本的建筑制图学起，在老师的细心指导下一步一步成长起来，对土木工程的认识与理解逐渐加深。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊结构设计作为土木工程中一个重要的方面，它既体现了基础，又涵盖了重点。作为一名设计人员，要求具备扎实的理论基础与丰富的实践经验，同时更要求设计人员有一颗强烈的责任心。本次毕业设计给了我一次锻炼的机会。通过这次毕业设计，我把以前学习的各个学科的知识点有力的串联在了一起，加深了我对理论知识的认识，同时也使我对“做工程”这三个字有了新的定义与理解。不仅如此，在设计的各个环节中，我更检查出了自己以前学习的不足，纠正了我以前理解有错误的地方，提高了我分析问题、解决问题、综合应用专业知识的能力。由于学习土木工程的时间不长，对专业知识的理解不够充分，设计能力有限，其中有待提高的东西还很多，敬请老师批评指正，以便我能进一步提高！2015年5月10日文献综述㈠设计条件与设计目的作为一名土木工程专业的本科生，毕业设计是大学阶段尤为重要的环节，是学生在毕业前的最后学习和综合训练阶段，是深化、拓宽、综合教学的重要过程。它不仅巩固和加深已学过的基础和专业知识，提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力，而且培养学生的综合素质、工程实践能力和创新能力都起着非常重要的作用。它是对我们大学阶段所学知识的一次综合运用，也是为我们今后走向工作岗位打下坚实基础，它不但是使我们各方面的只是系统化，而且是我们所学知识实践化。通过毕业设计，要求我们了解并且掌握房屋建筑设计的全过程，同是培养我们独立分析解决问题的能力和创造能力，并锻炼我们调查研究，查阅资料及阅读中外文献的能力，更需要我们学会从资料中获取对自己有用的知识。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊我的毕业设计题目是常州市易购商业楼建筑结构设计，主体结构采用现浇钢筋混凝土框架结构，总长度为65m，总宽度为23m,总高度为23m，总建筑面积为5695m2。工程地质资料经某勘测设计研究院现场实地勘测。通过对土层的分析，我们可以大致估计第三土层既可作为房屋基础的持力层使用。此次毕业设计旨在使毕业生进一步了解和掌握建筑，结构设计的一般方法和步骤，检验和巩固所学的理论知识，提高分析问题，解决问题的能力，培养学生的工程实践能力，提高学生的综合素质。㈡建筑设计1平面设计建筑平面设计的任务就是充分研究几个部分的特征和相互关系，以及平面与周围环境的关系，在各种复杂的关系找出平面设计的规律，使建筑能满足功能，技术，经济，美观的要求。对主要房间平面设计的要求有：1.房间的面积，形式和尺寸要满足室内使用活动和设备合理布置的要求;2.门窗的大小和位置应考虑房间中的出入方便，疏散安全，采光通风良好；3.房间的构成应使结构布置合理，施工方便，也要有利于房间之间的组合，所用材料要符合相应的标准；4.室内空间及顶棚，各个墙面和构建细部，要考虑人们的使用要求和审美要求。除了满足设备布置及人们使用活动外，还应该保证有良好的视听条件。房间不可太窄太长，否则不利用适用建筑常见的房间形状有矩形、方形、多边形、圆形等，一般功能要求的建筑房间形状常采用矩形，其主要原因如下:1、矩形平面体型简单，墙体垂直，便于设备的安排，适用上能充分利用室内有效面积，有较大的灵活性；2、结构布置简单，便于施工；3、矩形平面便于统一开间、进深，有利于平面和空间的组合。良好的采光条件也是一个建筑所必须的。一般房间单侧或双侧采光，因此，房间的深度常受到采光的限制。为保证室内采光的要求，一般单侧采光时进深不大于窗上口至距离的2倍，双侧采光时进深可较单侧采光时增大一倍。经济合理的结构布置，一般建筑常采用墙体承重的梁板式结构和框架结构体系。另外，建筑要符合建筑模数协调统一标准的要求，按照建筑模数协调统一标准的规定，房间的开间进深一般以300mm为模数。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊辅助使用房间设计厕所设计，厕所按其使用特点可分为专用厕所和公用厕所，厕所卫生设备主要有大便器、小便器、洗手盆、污水池等。大便器有蹲式和坐式两种，可根据建筑标准和使用习惯分别选用。蹲式大便器使用卫生间，便于清洁，对于使用频繁的公共建筑如学校、医院、办公楼、车站等尤其适用。而标准较高，使用人数少或老年人使用的厕所如宾馆、敬老院等易采用坐式大便器。交通联系部门设计走道又称过道、走廊。凡走道一侧或两侧空旷者称为走廊。走道是用来联系同层内各大小房间用的，有时也兼有其他的从属功能。按走道的使用性质不同，可以分为三种情况：1.完全为交通需要而设置的走道，这类走道一般不允许安排做其他用途；2.主要为交通联系同时兼有其他功能的走道，这类走道的宽度和面积应相应增加；3.多种功能综合使用的走道，如展览馆的走道应满足边走边看的要求；一般民用建筑的常用走道宽度如下：当走道两侧布置房间时，学校为2.1~3.0m，门诊部为2.4~3.0m，办公楼为2.1~2.4m，旅馆为1.5~2.1m，作为局部联系或住宅内部走道宽度不应小于0.9m，当走道一侧布置房间时，其走道的宽度可相应减小。走道的长度应根据建筑性质、耐火等级及防火规范来确定。直接通向疏散走道的最远一点房间疏散门至最近的外部出口或封闭楼梯间的距离必须控制在一定的范围内。2立面设计建筑体型和立面设计是整个建筑设计的重要组成部分。外部形体和立面反映内部空间的体征，但绝不能简单的理解为体型和立面设计只是内部空间的最后加工，是建筑设计完成后的最后处理，而应与平，剖面设计同时进行，并贯穿于整个设计的初始，在方案设计一开始，就应在功能，物质技术条件等制约下按照美观的要求考虑建筑体型及立面的雏形。随着设计的不断深入，在平，剖面设计的基础上对建筑外部形象从总体到细部反复推敲，协调，深化，使之达到形式与内容完美的统一，这是建筑体型和立面设计的主要方法。建筑体型和立面设计不能离开物质技术发展的水平和特定的功能，环境而任意塑造，它在很大程度上要受到使用功能，材料，结构施工技术，经济条件及周围环境的制约，因此，每一栋建筑物都具有自己独特的形式和特点。除此之外，还要受到不同的国家的自然社会条件，生活习惯和历史传统等各方面综合因数的影响，建筑外形不可能避免地要反映出特定历史时期，特定名族和地区的特点，使之具有时代气息，名族风格和地区特色，只有全面考虑上述因素，运用建筑艺术造型构图规律来塑造建筑体型和立面造型，才能创造第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊出真实，纯洁，具有强烈感染力的建筑形象。常州市易购商业楼楼底及标准层层高均为为4.2m。在墙面装修上采用白色和灰色，配合楼顶的构架层，给人以现代感和强烈感染力。1.房间的立面形状房间的立面形状可分为矩形和非矩形两类，大多数民用建筑均采用矩形。只是因为矩形立面简单、规则、便于竖向空间的组合，容易获得简洁而完整的体型，同时结构简单，施工方便。非矩形立面常用于有特殊要求的房间。2.房屋各部分高度的确定房间的立面设计，首先需要确定房间的净高和层高。房间的净高是指楼地面到结构层底面或顶棚下表面之间的距离。层高是指该层楼地面到上一层楼面之间的距离；为了防止室外雨水流入室内，并防止墙身受潮，一般建筑常把室内地坪适当提高，以使建筑物室内外地面形成一定的高差，该高差主要由以下因素确定。1)内外联系方便。2）防水、防潮要求。3）地形及环境条件。4）建筑物性格特点。建筑设计中一般以低层室内地面标高为±0.000，高于它的为正值，低于它的为负值。㈢建筑结构设计考虑到安全和承载能力以及高度要求，本建筑结构采用的是框架填充墙结构。现代建筑多采用框架结构，框减结构、框筒结构等结构体系。而框架结构是多高层建筑的一种主要结构形式。框架结构有钢筋混泥土框架和钢框架，而钢筋混泥土框架在建筑中较为常用，也是运用最为广泛的建筑形式，能满足防火，抗震要求的。1楼盖设计现浇楼盖具有刚度大，整体性好，抗震抗冲击性能好，防水性好，对不规则平面的适应性强，开洞容易的的优点在楼盖的选择上采用现浇单向板肋梁楼盖。现浇单向板肋梁楼盖的设计步骤为：1、结构平面布置，并初步拟定板厚和主次梁的截面尺寸；2、确定粱、板的计算简图；3、粱、板的内力分析；4、截面配筋及构造措施；5、绘制施工图。在进行楼盖设计的结构布置时，应注意一些问题：1.受力合理。荷载传递要简洁，粱宜拉通，避免凌乱；主梁跨间最好不要只布置1根次梁，以减少主梁跨间弯矩的不均匀性；尽量避免将粱，特别是主梁搁置在门窗过梁上；楼板上开有较大尺寸（大于800mm）的洞口时，应在洞口周边设置加劲的小梁。2.满足建筑要求。不封闭的阳台、厨房间和卫生间的板面标高宜低于其他部位30-50mm第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（现时，有室内地面装修的，也常做平）；当不做吊顶时，一个房间平面内不宜只放一根梁。3.方便施工。梁的截面不宜过多，梁的布置尽可能规则，梁截面尺寸应考虑设置模板的方便，特别是采用钢模板时。现浇单向板肋楼盖中，板、次梁、主梁的计算模型为连续板或连续梁，其中，次梁是板的支座，主梁是次梁的支座，柱或墙式主梁的支座。为简化计算，通常作如下假定:1.支座可以自由转动，但没有竖向位移；2.不考虑薄膜效应对板内力的影响；3.在确定板传给次梁的荷载以及次梁传给主梁的荷载时，分别忽略板、次梁的连续性，按简支结构构件计算支座竖向反力；4.跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过10%时，可按五跨连续梁、板计算。对于单向板可取1m带宽的板带作为其计算单元，在此范围内的楼面均布荷载便是该板带承受的荷载，即为计算构件负荷的楼面面积。楼盖中部主次梁截面形状都是两侧带翼缘（板）的T形截面，每侧翼缘板的计算宽度取与相邻中心距的一半。次梁承受板传来的均布线荷载，主梁承受次梁传来的集中荷载，一根次梁的负荷范围以及次梁传给主梁的集中范围。计算跨度，某一跨的计算跨度应取该跨两端支座处转动点之间的距离。按弹性理论计算时，中间各跨取取支撑中心线之间的距离，边跨由于端支座情况有差别，与中间跨的取值方法不同。荷载取值，确定荷载效应组合的设计值时，恒荷载的分项系数取为：当其效应对于结构不利时，对由活荷载效应控制的组合，取1.2，对由恒荷载效应控制的组合，取1.35；当其效应对结构有利时，一般情况，取1.0，对抗倾覆和侧滑移验算取0.9.活荷载的分项系数一般情况下取1.4。2框架设计框架结构由梁、柱构件通过节点连接构成。按施工方法的不同，框架结构可分为现浇式、装配式和装配整体式三种。在地震区，多采用梁、柱、板全现浇或梁柱现浇、板预制的方案；在非地震区，有时可采用梁、柱、板均预制的方案。在竖向荷载和水平荷载作用下，框架结构各构件将产生内力和变形。水平荷载作用下框架结构的侧移限值通常控制梁、柱截面尺寸。框架结构的侧移一般由两部分组成：由水平力引起的楼层剪力。使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形；由水第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向框架结构的变形，形成框架结构的整体弯曲变形。当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。建筑设计要求建筑物功能分区合理，房屋布置适宜，满足各项使用功能要求；结构设计要求结构布置合理，构件设计安全经济合理。2.1框架结构体系的特点：⑴结构自重较轻。⑵建筑立面容易处理。⑶计算理论比较成熟。⑷设计时要控制高宽比。⑸建筑平面布置灵活，能获得较大空间，也可按需要做成小房间。⑹整体侧向刚度较小，水平荷载作用下侧移较大，有时候影响正常使用。2.2框架结构体系选择的因素及适用范围：1.考虑建筑功能的要求。例如多层建筑空间大、平面布置灵活时。2.考虑建筑高度和高宽比、抗震设防类别、抗震设防烈度、场地条件等因素。3.非抗震设计时用于多层及高层建筑。抗震设计时一般情况下框架结构多用于多层及小高层建筑。4.框架结构体系是介于砌体结构与框架-剪力墙结构之间的可选结构体系。框架结构设计应符合安全适用、技术先进、经济合理、方便施工的原则。5.框架结构是由于其抗侧刚度较差，因此在地震区不宜设计较高的框架结构。在7度设防区，对于一般民用建筑，层数不宜超过7层，总高度不宜超过28米。在8度设防区，层数不宜超过5层，总高度不宜超过20米。超过以上数据时虽然计算指标均满足规范要求，但是不经济。2.3框架结构布置原则：1.结构平面形状和立面体型宜简单、规则，使各部分均匀对称，减少结构产生扭转的可能性。2.控制结构高宽比，以减少水平荷载下的侧移。3.尽量统一柱网及层高，以减少构件种类规格，简化设计及施工。4.厂房的总长度宜控制在最大温度伸缩缝间距内，当厂房长度超过规定值时，可设伸缩缝将厂房分成若干温度区段。2.4框架结构的承重方案：根据承重框架布置方式不同，框架承重体系可分为：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.横向框架承重方案：在横向上布置主梁，在纵向上设置联系粱。楼板支撑在在横向框架上，楼面竖向荷载传给横向框架主梁。由于横向框架跨数较少，主梁沿框架横向布置有利于增加房屋横向抗侧移刚度。由于竖向荷载主要通过横梁传递，所以纵向联系粱往往截面尺寸较大，对于给定的净空要求使结构层高增加。2.纵向框架承重方案：在纵向上布置框架主梁，在横向上布置连系梁。楼面的竖向荷载主要沿纵向传递。由于连系梁截面尺寸较小，这样对于大空间房屋，净空较大。房屋布置灵活。不利的一面是进深尺寸受到板长度的限制，同时房屋的横向刚度较小。3.纵横向框架混合承重方案：框架在纵横向两个方向上均布置主梁。楼板的竖向荷载沿两个方向传递。柱网较小的现浇楼盖，楼板可以不设井字粱直接支撑在框架主梁上。由于这种方案沿两个方向传力，因此受力较均匀，整体性也较好，通常按空间框架体系来进行内力分析。2.5框架结构内力与水平位移的近似计算方法（1）竖向荷载作用下的分层法框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似的采用分层法。其假定为：1.没有水平位移；2.某楼层的竖向荷载只对本层框架梁及与其相连的楼层柱产生内力。为了减小误差，在采用分层法计算时，应作以下修正：除底层以外的其他各层柱的线刚度均乘以0.9的折减系数；除底层以外的其他各层柱的弯矩传递系数取为1/3.（2）弯矩二次分配法此法是对弯矩分配法的进一步简化，在忽略竖向荷载作用下框架节点侧移时采用。具体做法是将各节点的不平衡弯矩同时传递，并以两次分配为限。其计算步骤如下：1）计算各节点的弯矩分配系数；2）计算各跨梁在竖向荷载作用下的固端弯矩；3）计算框架各节点的不平衡弯矩；4）将各节点的不平衡弯矩同时进行分配，并向远端传递（传递系数均为1/2），在将各节点不平衡弯矩分配一次，几个结束。玩具二次分配法所得结果与精确法相比，误差甚小，其计算精度已可满足工程设计要求。（3）水平荷载作用下的反弯点法水平荷载作用下的反弯点法的假定为：1）在确定反弯点位置时，假定柱上端与下端的转角相等（底层柱除外，其下端为0）；第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊2）在确定同层各柱剪力分配时，假定节点转角为零，即认为梁的线刚度为无穷大。3）梁端弯矩可由节点平衡条件求出，并按节点左右梁的线刚度进行分配。根据以上假定有：1）反弯点位置由假定（1）有：底层柱反弯点近似为距柱下端2/3底层层高处，其余层柱反弯点位于层高的中点；2）柱的侧移刚度D。侧移刚度D。是表示柱上下端产生单位相对水平位移时，在柱顶所需施加的水平剪力。根据假定（2）各柱无转角，只有层间位移，柱顶剪力3）同层各柱剪力的确定现以n层，每层有m个柱子的框架为例，说明第j层各柱剪力的分配。将框架沿第j层各柱的反弯点处切开以剪力和轴力,得计算简图。根据水平力平衡条件有：，根据假定（2），同层各柱的层间侧移Δ相等，得：将有，j层任一柱k分配的剪力为：即同层各柱剪力按各柱间的侧移刚度比进行分配。（4）水平荷载下的D值法D值法有四项假定：1.假定计算目标柱及与其上下相邻柱的线刚度均为ic。2.假定计算目标柱及与其上下相邻柱的层间水平位移均为Δμ。3.假定计算目标柱两端节点及与其上下左右相邻的各个节点的转角均为θ。4.假定与目标柱相交的横梁的线刚度分别为i1，i2，i3，i4。2.6内力组合1.控制截面的选取框架柱的弯矩、轴力和剪力沿柱高是线性变化的，因此可取各层柱的上下端截面作为控制截面。对于框架梁来说，在水平力和竖向荷载的共同作用下，剪力沿粱轴线呈线性变化，弯矩则呈抛物线形变化，因此，除取粱的两端为控制截面外，还应在跨间取最大正弯第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊矩的截面为控制截面。2.最不利内力组合对于框架结构梁、柱的最不利内力组合为：梁端截面：+、－、；粱跨中截面:；柱端截面:||max及相应的N、V；及相应的M；及相应的M。3.竖向活荷载的最不利位置活荷载的最不利布置有分跨计算组合法、最不利荷载位置法、分层组合法和满布荷载法等四种方法。对于分层组合法，对活荷载的最不利布置作如下简化：1）对于粱，只考虑本层活荷载的最不利布置，而不考虑其他层活荷载的影响。因此，其布置方法和连续梁的活荷载最不利布置方法相同；2）对于柱端弯矩，只考虑柱相邻上、下层的活荷载的影响，而不考虑其他层活荷载的影响。3）对于柱最大轴力，则考虑在该层以上所有层中与该柱相邻的粱上满布荷载的情况，但对于与柱不相邻的上层活荷载，仅考虑其轴向力的传递而不考虑其弯矩的作用。4.荷载组合Ψq、Ψw---楼面活荷载组合值系数、风荷载组合值系数永久荷载效应起控制作用时分别取：0.7、0.0可变荷载效应起控制作用时分取：1.0、0.6或0.7（0.9）、1.0荷载分项系数的取值：（a）永久荷载分项系数Rg对结构不利：对由活荷载效应控制的组合，取1.2对由恒荷载效应控制的组合，取1.35对结构有利时，一般情况取1.0（b）楼面活荷载分项系数Rg：一般情况下取1.4（c）分荷载分项系数Rw：一般情况下取1.43基础设计工程地质资料第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（1）建筑场地平坦，没有不利地质情况，无软弱下卧层；（2）地基土剖面图。其他有关设计资料可根据建筑物所在地区的具体情况，所需设计参数可参照现行行业规范确定，地下稳定水位距地坪-4m以下；（3）表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑场地类:П类场地土;地震设防烈度:7度(0.10g)桩基础设计应满足下列基本条件:1、单桩承受的竖向荷载不应超过单桩竖向承载力特征值；2、桩基础的沉降不得超过建筑物的沉降允许值；3、对位于坡地岸边的桩基础进行稳定性验算。上述土层结构满足上述要求u，故采用桩基础。桩基础设计其主要内容包括：1、桩的类型和几何尺寸选择；2、单桩竖向（和水平向）承载力的确定；3、确定桩的数量、间距和平面布置；4、桩基础承载力和沉降验算；5、桩身结构设计；6、承台设计；7、绘制桩基础施工图。确定地基承载力特征值的方法主要有四类：1、根据土的抗剪强度指标以理论公式计算；2、由现场荷载试验的p-s曲线确定；3、按规范提供的承载力表确定；4、在土质基本相同的情况下、参照临近建筑物的工程经验确定。单桩竖向承载力Qu由桩侧总极限摩擦阻力和桩端总极限阻力组成，可忽略两者间的相互影响，以单桩竖向极限承载力Qu除以安全系数K（通常取值为2）即得到单桩竖向承载力特征值Ra。由于地基有很好的持力层，故采用柱下独立基础，它具有施工简单，沉桩进度快等特点。4楼梯设计楼梯是多层及高层房屋中的重要组成部分，楼梯的平面布置，她不尺寸，栏杆形式都由建筑设计确定，板式楼梯和梁式楼梯时最常见的楼梯形式，板式楼梯由梯段板，平台板和平台梁组成。学校行政楼踏步常用尺寸为：踏步高140mm~160mm，踏步宽280mm~340mm，中间平台宽度应不小于楼梯宽度，以保证通行顺畅，并不小于1200mm。楼梯宽度应以60~200mm为宜，若大于200mm，则应考虑安全措施。在设计中采用梁式楼梯设计。共设三部楼梯，主楼梯为梯间宽度5760mm，边梯段宽1500，中梯段宽2560mm的双分平行楼梯.辅助楼梯为梯间宽3060mm，梯段宽为1480mm的双跑楼梯。楼梯在平面设计中提到使用梁式楼梯。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板和平台梁组成。楼梯的结构设计步骤包括：1、根据建筑要求和施工条件和施工条件，确定楼梯的结构形式和结构布置；2、根据建筑类别，确定楼梯的活荷载标准值；3、进行楼梯各部件额内力分析和截面设计；4、绘制施工图，处理连接部件的配筋构造。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊踏步板两端支撑在斜梁上，按两端简支的单板计算，一般取一个踏步作为计算单元。踏步板为楼梯截面，板厚一般不小于30-40mm。每一个踏步一般需配置不少于2Ø6的受力钢筋，沿斜面布置的分布筋直径不少于Ø6，间距不大于300mm。斜梁的内力计算与板式楼梯的斜板相同，踏步可能位于斜梁截面的上部。也可能位于下部、计算截面高度可取为矩形截面。平台梁主要承受斜梁传来的集中荷载（由上、下跑楼梯传来）和平台板传来的均布荷载，平台梁一般按简支梁计算。㈣总结建筑设计要遵循安全、适用、经济、美观且便于后期建筑结构设计与施工的原则的。但往往设计人员注意到适用、安全、经济、美观，而忽略了便于施工。有时设计人员为图方便，用偏于安全的简化计算方法计算，虽然既省事又保证安全，却增加了造价。由此可见这五个方面各有所重。又互为矛盾，一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。在实际设计时还需注意的问题还有很多，需要改良的地方很多，设计就是一个不断改良，将最初的设计理念在图纸上展现出来。第一章建筑设计说明1.1工程概况1.1.1课题名称常州市易购商业楼建筑结构设计第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.1.2建设场地1．商业楼位于常州市解放路，建筑规划总平面（见下图）。1.1.3建设规模该实验楼建筑面积约5695m2，层数5层，钢筋混凝土框架结构。1.2设计依据1.2.1设计原始资料工程地质资料经某勘测设计研究院现场实地勘测，结果如下：1）建筑场地平坦，没有不利地质情况，无软弱下卧层。2）地基土剖面图（见附表1）。其它有关设计资料可根据建筑物所在地区的具体情况，所需设计参数可参照现行规范的有关规定确定。表１建筑地层一览表(标准值)序号岩土类别描述底层埋深(m)厚度范围(m)地基承载力标准值fk(Kpa)1杂填土由沙土组成、呈松散状态0.8~1.30.8~1.32可塑粉质粘土黄褐色、含少量铁锰结核，可塑状态1.1~2.80.3~1.52203硬塑粉质粘土黄褐色、含少量铁锰结核，底部夹少量风化残砾、硬塑状态3.3~3.82.2~1.02904强风化花冈闪长岩浅黄~黄褐色、中颗粒、块状构造6.0~8.02.7~4.23601.地下稳定水位距地坪-5m以下；表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑场地类别：Ⅱ类场地土。1.3建筑总平面布置基于综合服务楼建筑的使用功能和外观形式的要求，整个规划设计力求色彩简洁，外型大方，形成具有简洁明快时代特征的建筑风格。首先根据给定的房间的面积、个数、用途初步定出功能分区，分别处理好主用功能与次要功能分区，静与闹的关系，建筑功能的第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊对内对外的关系，同时注意人流分析，避免发生不必要的人流交叉。考虑到拟建建筑与道路和原有建筑的对位关系，人流疏散的问题和所给场地局限性，综合服务楼的入口方向朝南。该建筑耐火等级为二级，四周较空旷，房屋间距满足防火间距的要求，且建筑周围绿化面积也满足绿化率要求。消防车道还可以利用建筑周边道路，消防车可以到达建筑每个位置。另外，建筑的日照，通风，卫生等要求均能满足。1.4建筑平面设计1.4.1柱网布置该建筑主要用于商场，需要较大的空间，所以取进深7.2m，采用柱距为7.2m，大柱网建筑布置灵活，使用方便，技术经济指标也比较高。在建筑中柱网布置如图1.1所示图1.1柱网布置图1.4.2平面布局依任务书的要求，本建筑平面布置成矩形，要结合自然采光和通风等条件，根据建筑使用要求合理布置房间。本工程在建筑中部设置一部主要楼梯，还在建筑两端各设有一部疏散楼梯，满足《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）安全疏散的要求。本工程建筑设计的底层平面图如图1.2所示。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图1.2底层建筑平面图1.5建筑剖面设计1.5.1房屋高度尺寸的确定该建筑为5层，因为框架梁跨度较大，故而楼盖梁高相应地增大，商场一般采用大柱距，层高较高，为了满足使用功能和舒适度的要求，楼层层高取4.2m。1.5.2室内外高差的确定为了防止室外雨水流入室内，防止建筑物因为不均匀沉降使地面降低，为了满足建筑使用的要求，取室内外高差为450mm。建筑剖面图如图1.3所示。图1.3建筑剖面图第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.6建筑立面设计本工程窗采用4.5m×2.4m、2.4m×2.1m、1.8m×1.8m的推拉窗，局部窗型变化且呈对称布置。出入口大门均采用玻璃门，主出入口采用钢结构雨篷，其余墙面则采用白色和灰色漆料喷涂做饰面。另外，正立面在二三层中部部分悬挑，使建筑外形形成立体的错位组合，整体风格简洁明快，朴实大方，体现出了现代建筑的性格特征。图1.4.1建筑正立面图图1.4.2建筑背立面图第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第二章结构设计说明2.1结构体系本建筑为商业楼，为获得较大的空间，故选择建筑平面布置比较灵活的框架结构体系，框架结构建筑立面容易处理，结构自重较轻。且本建筑楼层数为五层，选用钢筋混凝土框架结构能够获得较好的经济效益。2.2结构布置2.2.1结构平面布置图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面图、剖面图分别见建筑设计部分图1.2和图1.3。根据建筑平面图可知采用大柱网较为经济合理，拟定柱距为7.2m，跨度为7.2m。结构布置图如图2.1所示。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图2-1楼板及次梁布置图2.2.2构件材料及尺寸（1）现浇板主体结构共5层，层高为4.2m，内外墙的做法：内外墙均砌200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。按单向板设计，厚度不应小于跨度的1/40。板厚取120mm：（2）框架梁梁截面尺寸的估算：主梁梁高按梁跨度的1/15～1/10估算，次梁梁高按梁跨度的1/18～1/12估算，梁截面宽度均按梁截面高度的1/3～1/2估算，由此估算的梁截面尺寸见表2.1，表中还给出了梁的混凝土强度等级。表2.1梁截面尺寸及混凝土强度等级表构件混凝土强度等级b/mmh/mm第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AB跨主梁C30300700BC跨主梁C30300700次梁C30250600（3）框架柱本建筑主体结构五层，总高度小于30m，常州地区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，第一组。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）第6.1.2条和第6.3.6条规定，本框架结构房屋的抗震等级为三级，柱轴压比限值为0.85，取柱混凝土强度等级为C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2），由此可估算出柱的截面尺寸。由图2.1可知边柱及中柱的负载面积分别为5.25×4.8㎡和5.25×3.6㎡，各层的重力荷载代表值近似取为14kN/m2。边柱轴力增大系数取1.3，中柱轴力增大系数取1.25。则柱截面尺寸估算为：中柱：边柱：根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为600㎜×600㎜＝360000>293212.1，边柱的尺寸为500㎜×500㎜。2.3重力荷载计算2.3.1屋面及楼面的永久荷载标准值1.屋面（上人）恒荷载标准值20厚1：3水泥砂浆粘贴400mm400mm30mm0.0220+0.0217=0.74采用三毡四油防水层；0.3020厚1：3水泥砂浆找平层0.0217=0.3480厚防水树脂珍珠岩保温层0.082.0=0.1620厚水泥砂浆找平层0.0217=0.341：8水泥炉渣找坡层0.01810=0.18120厚现浇混凝土板0.1225=3.020厚板底抹灰0.02m×17＝0.38屋面恒荷载标准值5.442.标准层楼面恒荷载标准值20厚陶瓷地面层配水泥砂浆擦缝0.02×25=0.510厚1：3干硬性水泥砂浆找平层0.1×20=0.22厚干水泥并撒清水适量0.002×12.5=0.0310厚1：3水泥砂浆结合层0.01×20=0.2120厚现浇混凝土板0.12×25=3.020厚板底抹灰0.02m×17＝0.38第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊楼面恒荷载标准值4.31设计时，屋面恒荷载标准值取5.5KN/m2，标准层楼面恒荷载标准值取4.5KN/m2。2.3.2屋面及楼面可变荷载标准值本建筑为民用建筑，楼面活荷载标准值根据房间用途按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)表4.1.1的规定采用；屋面活荷载根据屋面类别按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)表4.3.1的规定采用；屋面水平投影面上的雪荷载标准值按《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)式6.1.1计算，结果如下:屋面为不上人屋面。楼面活荷载标准值3.5kN/m2屋面雪荷载标准值式中：为屋面积雪分布系数，本建筑为平屋顶，故取＝1.0。(说明：其中屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大值。)第三章板的内力计算依据单向板和双向板的定义可知，板为双向板，计算具有代表性的板：ABCDEFG（双向板）,HI(单向板)。3.1双向板3.1.1楼面板计算采用弹性理论的设计方法来进行计算⑴荷载设计值板的永久荷载标准值4.31kN/m2板的可变荷载标准值3.5kN/m2永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4.于是板的永久荷载设计值g=4.31×1.2=5.17kN/m2可变荷载设计值q=3.5×1.4=4.9kN/m2g+q=10.1kN/m2g+q/2=7.62kN/m2q/2=2.45kN/m2⑵计算跨度：两端均与梁（柱）整体连接，因此⑶弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在间隔布置±q/2作用下的跨中弯矩值之和。计算时泊松比取0.2第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊；支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的弯矩。⑷截面设计截面有效高度：考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大，故应将短跨方向的跨中受拉钢筋放在长跨方向的下侧。短跨方向，；长跨方向；。我们由计算可知，有双向板配筋率偏小，现按最小配筋率计算配筋：由此时，可配C8﹫200，AS=251mm2.截面配筋计算结果及实际配筋见下表按弹性理论设计的楼面弯矩值项目区格ABCD3.63.63.63.67.27.27.27.20.50.50.50.5(0.040+0.0038×0.2)×7.62×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×2.45×3.62=7.200(0.0408+0.0028×0.2)×7.62×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×2.45×3.62=7.259(0.0408+0.0028×0.2)×7.62×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×2.45×3.62=7.259(0.0559+0.0079×0.2)×7.62×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×2.45×3.62=8.851(0.0038+0.040×0.2)×6.57×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)x2.45×3.62=2.17(0.0028+0.0408×0.2)×7.62×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×2.45×3.62=2.248(0.0028+0.0408×0.2)×7.62×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×2.45×3.62=2.248(0.0079+0.0559×0.2)×7.62×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×2.45×3.62=3.050-0.0829×10.1×3.62=-10.851-0.0836×10.1×3.62=-10.943-0.0836×10.1×3.62=-10.943-0.1179×10.1×3.62=-15.433第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊-10.8510-10.94330-0.057×10.1×3.62=-7.461-0.0569×10.1×3.62=-7.461-0.0569×10.1×3.62=-7.461-0.0786×10.1×3.62=-10.288-7.461-7.448100按弹性理论设计的楼面弯矩值项目区格EFG2.14.23.03.65.45.40.5830.7790.556(0.0390+0.0052×0.2)×7.62×2.12+(0.0844+0.2×0.0231)×2.45×2.12=2.307(0.0319+0.0118×0.2)×7.62×4.22+(0.0586+0.2×0.0327)×2.45×4.22=7.524(0.0396+0.0044×0.2)×7.62×32+(0.0883+0.2×0.0214)×2.45×32=4.818(0.0052+0.0390×0.2)×7.62×2.12+(0.0231+0.2×0.0844)×2.45×2.12=0.869(0.0118+0.0319×0.2)×7.62×4.22+(0.0327+0.2×0.0586)×2.45×4.22=5.304(0.0044+0.0396×0.2)×7.62×32+(0.0214+0.2×0.0883)×2.45×32=1.706-0.0819×10.1×2.12=-3.648-0.0734×10.1×4.22=-13.077-0.0825×10.1×32=-7.499第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊-3.648-13.077-3.24-0.0571×10.1×2.12=-2.543-0.0571×10.1×4.22=-10.173-0.0570×10.1×32=-5.181000项目截面M(KN*m)配筋实有板底Al017.2100215C8﹫200251L022.1790215C8﹫200251Bl017.259100266C8﹫180279L022.24890215C8﹫200251Cl017.259100215C8﹫200251L022.24890215C8﹫200251Dl018.851100262C8﹫180279L023.05090215C8﹫200251El012.307100215C8﹫200251L020.86990215C8﹫200251Fl017.524100215C8﹫200251l025.30490215C8﹫200251Gl014.818100215C8﹫200251L021.70690215C8﹫200251注：按最小配筋率配筋时，As=215mm2支座A-A-7.461100215C8﹫200251A-B-10.851100320C8﹫150335B-A-10.943100445C8﹫100503B-B-7.4481100298C8﹫150335C-A-7.461100215C8﹫200251C-C-10.943100323C8﹫150335D-C-15.433100463C8﹫100503D-B-10.288100303C8﹫150335E-A-2.543100215C8﹫200251E-D-3.648100215C8﹫200251第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊F-G-13.077100389C10﹫200393F-I-10.173100299C8﹫150335G-F-5.181100295C8﹫150335G-I-3.24100215C8﹫2002513.1.2屋面板计算采用弹性理论的设计方法来进行计算（1）荷载设计值板的永久荷载标准值5.5kN/m2板的可变荷载标准值0.5kN/m2永久荷载分项系数取1.2，可变荷载分项系数取1.4.于是板的永久荷载设计值g=5.5×1.2=6.6kN/m2可变荷载设计值q=0.5×1.4=0.7kN/m2g+q=9.33kN/m2g+q/2=6.95kN/m2q/2=0.35kN/m2（2）计算跨度：两端均与梁（柱）整体连接，因此各区格板的计算跨度列于表2.2（3）弯矩计算（4）跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。计算时泊松比取0.2；支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的弯矩。（4）截面设计截面有效高度：考虑到短跨方向的弯矩比长跨方向的大，故应将短跨方向的跨中受拉钢筋放在长跨方向的下侧。短跨方向，；长跨方向；。我们由计算可知，有双向板配筋率偏小，现按最小配筋率计算配筋：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊由此时，可配C8﹫200，AS=251mm2.截面配筋计算结果及实际配筋见下表：项目区格ABCDE3.63.63.63.62.17.27.27.27.23.60.50.50.50.50.583(0.040+0.0038×0.2)×6.95×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×0.35×3.62=4.4(0.0408+0.0028×0.2)×6.95×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×0.35×3.62=6.3(0.0408+0.0028×0.2)×6.95×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×0.35×3.62=4.6(0.0559+0.0079×0.2)×6.95×3.62+(0.0965+0.2×0.0174)×1.35×3.62=9.2(0.0390+0.0052×0.2)×6.95×2.12+(0.0844+0.2×0.0231)×0.45×2.12=1.5(0.0038+0.040×0.2)×6.95×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)x0.35×3.62=1.3(0.0028+0.0408×0.2)×6.95×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×0.35×3.62=2.3(0.0028+0.0408×0.2)×6.95×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×0.35×3.62=1.8(0.0079+0.0559×0.2)×6.95×3.62+(0.0174+0.2×0.0965)×0.35×3.62=3.9(0.0052+0.0390×0.2)×6.95×2.12+(0.0231+0.2×0.0844)×0.45×2.12=0.7-0.0829×10.1×3.62=-8.5-0.0836×10.1×3.62=-10.943-0.0836×10.1×3.62=-8.6-0.1179×10.1×3.62=-12.1-0.0819×10.1×2.12=-2.9-10.8510-8.60-2.9-0.057×10.1×3.62=-5.8-0.0569×10.1×3.62=-11.6-0.0569×10.1×3.62=-5.8-0.0786×10.1×3.62=-8.1-0.0571×10.1×2.12=-2.0第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊-5.8-7.9-5.800项目截面M(KN*m)配筋实有板底Al014.4100215C8﹫200251L021.390215C8﹫200251Bl016.3100215C8﹫200251L022.390215C8﹫200251Cl014.6100215C8﹫200251L021.890215C8﹫200251Dl019.2100265C8﹫180279L023.990215C8﹫200251El011.5100215C8﹫200251L020.790215C8﹫200251支座A-A-5.8100215C8﹫200251A-B-8.5100244C8﹫200251B-A-11.6100337C10﹫200393B-B-7.9100215C8﹫200251C-A-5.8100215C8﹫200251C-C-8.6100246C8﹫200251D-B-8.1100215C8﹫200251D-C-12.1100350C10﹫200393E-A-2.0100215C8﹫200251E-D-2.9100215C8﹫200251第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3.2单向板一~三层中，板H，I为单向板，均为一跨，跨度分别为1.5m和1.8m。g+q=10.1kN/m2。跨中弯矩：弯矩较小，故受力钢筋选用C8@200。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第四章次梁设计4.1楼面次梁计算4.1.1A-3～A6轴线间次梁计算⑴、荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载4.31×0.75=2.16kN/m次梁自重0.25×（0.5-0.12）×25×1.2=2.85kN/m次梁粉刷0.02×（（0.5-0.12）×2+0.25）×17×1.2=0.41kN/m梁间荷载0.2×4.2×10+0.02×4.2×2=8.57小计g=13.99kN/m可变荷载设计值q=3.5×1.4×0.75=3.68kN/m荷载总设计值g+q=17.67kN/m⑵、计算简图按等跨连续梁计算，计算跨度取净跨均为=7200-300=6900mm，次梁的计算简图如图所示：图4-1次梁的计算简图（A3~A6轴线间次梁）⑶内力计算根据弯矩和剪力系数计算：弯矩设计值（对称）：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊剪力设计值（对称）：⑷、承载力计算1）正截面受弯承载力正截面受正弯承载力计算时，跨内按矩形形截面计算，环境类别一级，C25混凝土，梁的最小保护层厚度=25mm。一排纵向钢筋500-40=460mm。C25混凝土，；纵向钢筋采用HRB400级钢，，箍筋采用HRB400钢，。正截面承载力计算过程列于下表截面A1B2弯矩设计值（KN·m）-35.0560.09-76.4852.58=0.056=0.095=0.121=0.0840.0580.10.1290.088220380490335配筋面积（mm2）2C162C162C182C16计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；最小配筋率：，选用2C16。2）斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：，因<4，为厚腹梁，应满足：<,截面满足要求。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊计算所需腹筋：采用HRB400级钢筋，双肢箍筋，<,可知配筋已满足要求，故可根据构造要求，按箍筋的的最小配筋率来配置箍筋。采用HRB400,C8﹫200，0.08%,则由，得mm，最后按构造配筋取箍筋间距为200mm。A7~A10轴线次梁受力与以上部分计算相同，配筋相同。4.1.2DE7~DE10轴线间次梁计算（1）、荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载4.31×3.6×1.2=18.62kN/m次梁自重0.25×（0.6-0.12）×25×1.2=3.6kN/m次梁粉刷0.02×((0.6-0.12)×2+0.25)×17×1.2=0.49kN/m小计g=22.71kN/m可变荷载设计值q=3.5.0×1.4×3.6=17.64kN/m荷载总设计值g+q=40.35kN/m对4,5跨，由于楼梯间的存在，永久荷载设计值g=12.68，可变荷载设计值q=8.82KN/m荷载总设计值g+q=21.5kN/m。（2）、计算简图按等跨连续梁计算，计算跨度取净跨7~10轴线间=7200-300=6900mm，次梁的计算简图如图4-2所示图4-2次梁计算简图（E7～E10轴线间次梁）⑶、内力计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊由结构力学求解器可得弯矩如下表所示,A1B2C3D弯矩（KN·m）0134.73-184.4269.94-117.8164.540剪力（KN）77.68左131.13右114.06左94.75右72.7038.56⑷、承载力计算1）正截面受弯承载力正截面受正弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，3～4，4～5，跨翼缘宽度为，，故取；5～6跨内，按倒L型截面计算。翼缘宽度为,，故取；环境类别一级，C25混凝土，梁的最小保护层厚度=25mm。一排纵向钢筋560mm。；纵向钢筋采用HRB400钢，，箍筋采用HRB400钢，。，故为第一类T形截面。正截面承载力计算过程列于下表：截面1（T形）B（矩形）2（T形）C（矩形）3（L形）弯矩设计值（KN·m）134.73-184.4269.94-117.8164.540.0210.1980.0110.1260.020.0210.2230.0110.1350.02第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊6571031344625315配筋面积（mm2）3C183C222C163C182C16计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；最小配筋率：，选用2C16。2）斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：，因<4，为厚腹梁，应满足：<,截面满足要求。计算所需腹筋：采用HRB400,C8双肢箍筋，由>,故需按计算配置箍筋。采用C8﹫200，可以。箍筋配筋率2×50.3/250×200=0.2%﹥0.05%,可以。4.1.31/B7~1/B11轴线间次梁计算（1）、荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载4.31×3.6×1.2=18.62kN/m次梁自重0.25×（0.6-0.12）×25×1.2=3.6kN/m次梁粉刷0.02×(（0.6-0.12）×2+0.25)×17×1.2=0.49kN/m小计g=22.71kN/m可变荷载设计值q=3.5×3.6×1.4=17.64kN/m第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊荷载总设计值g+q=40.35kN/m(2)、计算简图按等跨连续梁计算，计算跨度取净跨=6900mm次梁的计算简图如图4-3所示图4-3次梁计算简图（A轴线、2～13轴线间次梁）(3)、内力计算由结构力学求解器可得弯矩和剪力如下表所示，又由于结构对称，故取一半计算即可；A1B2C弯矩0135.23-183.3268.01-122.21剪力77.84-130.97113.25-95.55-95.55⑷、承载力计算1）正截面受弯承载力计算相关参数同A轴线、2～13轴线间次梁参数，正截面承载力计算过程列于下表截面1（T形）B（矩形）2（T形）C（矩形）弯矩设计值（KN·m）135.23-183.3268.01-122.210.0210.1960.0110.1310.0210.2200.0110.1406571018344647配筋面积（mm2）3C183C222C163C18第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；最小配筋率：，选用2C16。2）斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：，因<4，为厚腹梁，应满足：<,截面满足要求。计算所需腹筋：采用HRB400,C8双肢箍筋，由>,故需按计算配置箍筋。计算所需腹筋：采用C8﹫200，可以。箍筋配筋率2×50.3/250×200=0.2%﹥0.05%,可以。4.2屋面次梁计算4.2.1A～B跨、7～11轴线间次梁计算⑴、荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载5.44×3.6=19.58kN/m次梁自重0.25×（0.6-0.12）×25×1.2=3.6kN/m次梁粉刷0.02×(（0.6-0.12）×2+0.25)×17×1.2=0.49kN/m小计g=23.67kN/m可变荷载设计值q=0.5×1.4×3.6=2.52kN/m荷载总设计值g+q=26.19kN/m⑵、按等跨连续梁计算，计算跨度取净跨7～8,10～11轴线间=7200-200=7000mm，8～10轴线间=7200-300=3900mm，次梁的计算简图如图4-2所示第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图4-2次梁计算简图（A～B轴线、7～11轴线间次梁）⑶、内力计算由结构力学求解器可得弯矩如下表所示:A1B2C3D4弯矩090.37-122.5145.45-81.6745.45-122.5190.37剪力51.27086.2874.61062.9462.94074.6186.280⑷、承载力计算1）正截面受弯承载力正截面受正弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，3～4，4～5，跨翼缘宽度为，，故取；,故为第一类T形截面。环境类别一级，C25混凝土，梁的最小保护层厚度=25mm。一排纵向钢筋600-40=560mm。C25混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢，，箍筋采用HRB400钢，。正截面承载力计算过程列于下表:截面1（T形）B（矩形）2（T形）C（矩形）3（T形）弯矩设计值（KN·m）90.37-122.5245.45-81.6745.450.0140.130.0070.0880.0070.0140.140.0070.0920.007第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊437648219426219配筋面积（mm2）2C182C16+1C182C163C182C16计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；最小配筋率：，选用2C16。2）斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：，因<4，为厚腹梁，应满足：<,截面满足要求。计算所需腹筋：采用HRB400,C8双肢箍筋，由<,故需按构造配置箍筋。采用C8﹫200，可以。4.2.2C～D跨、1～6轴线间次梁计算⑴、荷载设计值永久荷载设计值板传来永久荷载5.44×3.6=19.58kN/m次梁自重0.25×（0.6-0.12）×25×1.2=3.6kN/m次梁粉刷0.02×(（0.6-0.12）×2+0.25)×17×1.2=0.49kN/m小计g=23.67kN/m可变荷载设计值q=0.5×1.4×3.6=2.52kN/m荷载总设计值g+q=26.19kN/m⑵、按等跨连续梁计算，计算跨度取净跨7～8,10～11轴线间=7200-200=7000mm，8～10轴线间=7200-300=3900mm，次梁的计算简图如图4-2所示第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图4-2次梁计算简图（C～D轴线、1～6轴线间次梁）⑶、内力计算由结构力学求解器可得弯矩如下表所示:A1B2C3弯矩091.34-120.3641.69-90.2755.23剪力51.58085.9773.07064.4868.780⑷、承载力计算1）正截面受弯承载力正截面受正弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，3～4，4～5，跨翼缘宽度为，，故取；,故为第一类T形截面。环境类别一级，C25混凝土，梁的最小保护层厚度=25mm。一排纵向钢筋600-40=560mm。C25混凝土，；纵向钢筋采用HRB400钢，，箍筋采用HRB400钢，。正截面承载力计算过程列于下表:截面1（T形）B（矩形）2（T形）C（矩形）3（T形）弯矩设计值（KN·m）91.34-120.3641.69-90.2755.230.0140.1290.0060.0960.0080.0140.140.0060.1010.008第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊438648188467250配筋面积（mm2）2C182C16+1C182C163C182C16计算结果表明，支座截面的均小于0.35，符合塑性内力重分布的原则；最小配筋率：，选用2C16。2）斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。验算截面尺寸：，因<4，为厚腹梁，应满足：<,截面满足要求。计算所需腹筋：采用HRB400,C8双肢箍筋，由<,故需按构造配置箍筋。采用C8﹫200，可以。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第五章计算简图及梁柱线刚度5.1确定框架计算简图取4号轴线上的一榀框架计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。我们取各层柱的截面尺寸均为500mm×500mm。由于每一层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，而二层楼标高为4.2m,根据地质条件确定内外高差定为-0.45m，基础顶面离室外地面为600mm，故底层柱高为5.25m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高）均为4.2m。由此框架的计算简图如下图5-1所示：图5-1结构计算简图第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊5.2框架梁柱线刚度对现浇楼盖，中框架（非两端头）梁取I=2I,对于边框架梁取I=1.5I。I为矩形截面梁的截面惯性矩。中框架：BC，DE跨梁：CD跨梁：柱子的线刚度：梁柱的线刚度图如图5-2所示第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图5-2梁柱的线刚度图注：图中数字为线刚度，单位：×10-3Ecm3。第六章荷载计算6.1所选框架在竖向荷载下受荷情况选取4号轴线上的框架梁：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊6.2恒荷载计算6.2.1屋面（不上人）恒荷载标准值20厚1：3水泥砂浆粘贴400mm400mm30mm0.0220+0.0217=0.74采用三毡四油防水层；0.3020厚1：3水泥砂浆找平层0.0217=0.3480厚防水树脂珍珠岩保温层0.082.0=0.1620厚水泥砂浆找平层0.0217=0.341：8水泥炉渣找坡层0.01810=0.18120厚现浇混凝土板0.1225=3.020厚板底抹灰0.02m×17＝0.38屋面恒荷载标准值5.44B~E跨梁自重：梁侧粉刷：由于由板传导向梁的荷载为三角形荷载，为方便计算等效成均布荷载，即第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：kN/m。6.2.2楼面框架梁线荷载标准值20厚陶瓷地面层配水泥砂浆擦缝0.02×25=0.510厚1：3干硬性水泥砂浆找平层0.1×20=0.22厚干水泥并撒清水适量0.002×12.5=0.0310厚1：3水泥砂浆结合层0.01×20=0.2120厚现浇混凝土板0.12×25=3.020厚板底抹灰0.02m×17＝0.38楼面恒荷载标准值4.31楼面梁自重线荷载：5.75kN/m由于由板传导向梁的荷载为三角形荷载，为方便计算等效成均布荷载，即kN/m因此，作用在楼面框架梁上的线荷载为：6.2.3屋面框架节点集中荷载标准值1.次梁自重0.25×0.6×7.2×25=27kN粉刷0.02×（0.6-0.12）×2×7.2×17=2.35kN次梁传来屋面自重中间跨次梁传给主梁的集中荷载2.次梁自重0.25×0.6×7.2×25=27kN粉刷0.02×（0.6-0.12）×2×7.2×17=2.35kN次梁传来屋面自重0.9m女儿墙自重BE轴线次梁传给主梁的集中荷载第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊6.2.4楼面框架节点集中荷载标准值1.次梁自重0.25×0.6×7.2×25=27kN粉刷0.02×（0.6-0.12）×2×7.2×17=2.35kN次梁传来楼面自重中间跨次梁传给主梁的集中荷载2.次梁自重0.25×0.6×7.2×25=27kN粉刷0.02×（0.6-0.12）×2×7.2×17=2.35kN填充墙自重次梁传来楼面自重E轴线次梁传给柱的集中荷载3.对1~3层AB轴线间悬挑端次梁自重（含悬挑端)0.25×0.6×7.2×2×25+0.3×0.7×1.5×25=59.63kN粉刷0.02×（0.6-0.12）×2×(7.2×2+1.5)×17=2.84kN填充墙自重次梁传来楼面自重作用在边柱的集中荷载：6.2.5恒荷载作用下的结构计算简图恒荷载作用下的结构计算简图如图6-1所示6.3活荷载计算活荷载作用下的结构计算简图如图6-2所示，图中各荷载计算如下：1.屋面活荷载：由于由板传导向框架梁的荷载为三角形荷载，为方便计算等效成均布荷载，即线荷载：集中荷载：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊中：边：2.楼面活荷载：线荷载：集中荷载：中：边：E轴线4层B轴线1~3层B轴线第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图6-1恒荷载作用下结构计算简图1~3层B轴线处悬挑端附加弯矩计算：M1:0.25×0.6×7.2×25×1.5=40.5KN·mM2:0.3×0.7×25×1.5×1.5/2=5.9KN·mM2:4.31×1.5×7.2×1.5=69.84KN·m荷载产生的附件弯矩M=40.5+5.9+69.84=116.24KN·m第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图6-2活荷载作用下结构计算简图1~3层B轴线处悬挑端附加弯矩计算：M1:3.5×1.5×1.5×7.2=56.7KN·m活荷载产生的附件弯矩M=56.7KN·m第七章竖向荷载作用下框架内力分析7.1恒荷载作用下内力计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊7.1.1楼面固端弯矩计算由位移法载常数表可得各固端弯矩如下：7.1.2屋面固端弯矩计算由位移法载常数表可得各固端弯矩如下：7.1.3标准层弯矩分配标准层框架边节点A：各杆件的转动刚度：各杆件的分配系数：标准层框架中间节点B：各杆件的转动刚度：各杆件的分配系数：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊7.1.4底层弯矩分配底层框架边节点A：各杆件的转动刚度：各杆件的分配系数：底层框架中间节点B：各杆件的转动刚度：各杆件的分配系数：7.1.5顶层弯矩分配顶层框架边节点A：各杆件的转动刚度：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊各杆件的分配系数：顶层框架中间节点B：各杆件的转动刚度：各杆件的分配系数：恒载标准值作用下框架弯矩计算过程:第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊恒载标准值作用下框架弯矩图：（为了绘图的简便，这里梁的弯矩图全部用弧线代替，但跨中弯矩还是按实际荷载情况求的的。）第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊恒载标准值作用下框架弯矩图(KN·m)第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊框架在恒荷载作用下的剪力图（KN）第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊框架在恒荷载作用下的柱轴力图（KN）7.2活荷载作用下的内力计算7.2.1楼面固端弯矩计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊由位移法载常数表可得各固端弯矩如下：7.2.2屋面固端弯矩计算由位移法载常数表可得各固端弯矩如下：7.2.3活荷载作用下框架的弯矩二次分配法计算过程及计算结果如下图所示第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊活荷载作用下框架的弯矩二次分配法计算过程框架在活荷载标准值作用下的弯矩图：（为了绘图的简便，这里梁的弯矩图全部用弧线代替，但跨中弯矩还是按实际荷载情况求的的。）第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊框架在活荷载作用下的弯矩图第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊框架在活荷载作用下的剪力值（KN）第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊框架在活荷载作用下的轴力值（KN）第八章水平荷载作用下框架的内力分析8.1重力荷载代表值计算8.1.1第一层重力荷载代表值计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.梁柱的自重计算表8-1梁柱自重计算编号截面面积（）长度（m)数量每根重量（kN）总重（kN）L1300×7007.2m3041.371241.1L2300×7003.6m420.6982.76L3300×7001.5m88.6268.96L4250×6007.2m6029.961797.6L5250×6005.4m122.4722.47L6250×5007.2m625.58153.48L7250×5003.6m212.7925.58Z1500×5005.25m4136.381491.58Z2600×6005.25m351.34154.022.内外填充墙重的计算1).外墙自重（考虑门窗乘以0.7折减系数）0.2×（4.2-0.12）×（7.2×22+1.5×2）×10×0.7=921.922).内墙自重（考虑门窗乘以0.7折减系数）注：电梯井填充墙采用实心砖，自重19KN/m30.2×（4.2-0.12）×（3.6×8+7.2×10）×10×0.7+0.2×（4.2-0.12）×(2.8+3.6)×2×19=775.15kN则：外墙重力荷载：=921.92kN内墙重力荷载：=775.15kN3).楼板的恒载活载计算恒载：4.31×23×65=6443kN活载：3.5×23×65=5233kN综上：第一层重力荷载代表值为G=梁柱的自重＋板自重+内外填充墙自重+活载第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊=15774kN8.1.2第二，三层重力荷载代表值计算梁柱的自重计算表8-2梁柱自重计算编号截面面积（）长度（m)数量每根重量（kN）总重（kN）L1300×7007.2m3041.371241.1L2300×7003.6m420.6982.76L3300×7001.5m88.6268.96L4250×6007.2m6029.961797.6L5250×6005.4m122.4722.47L6250×5007.2m625.58153.48L7250×5003.6m212.7925.58Z1500×5004.2m4129.101193.1Z2600×6004.2m341.07123.222.内外填充墙重的计算1).外墙自重（考虑门窗乘以0.7折减系数）0.2×（4.2-0.12）×（7.2×22+1.5×2）×10×0.7=921.922).内墙自重（考虑门窗乘以0.7折减系数）注：电梯井填充墙采用实心砖，自重19KN/m30.2×（4.2-0.12）×（3.6×8+7.2×10）×10×0.7+0.2×（4.2-0.12）×(2.8+3.6)×2×19=775.15kN则：外墙重力荷载：=921.92kN内墙重力荷载：=775.15kN3.楼板的恒载活载计算恒载：4.31×23×65=6443kN活载：3.5×23×65=5233kN综上：第一层重力荷载代表值为第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊G=梁柱的自重＋板自重+内外填充墙自重+活载=15465kN8.1.3第四层重力荷载代表值计算梁柱的自重计算表8-2梁柱自重计算编号截面面积（）长度（m)数量每根重量（kN）总重（kN）L1300×7007.2m3041.371241.1L2300×7003.6m420.6982.76L3300×7001.5m88.6268.96L4250×6007.2m6029.961797.6L5250×6005.4m122.4722.47L6250×5007.2m625.58153.48L7250×5003.6m212.7925.58Z1500×5004.2m4129.101193.1Z2600×6004.2m341.07123.222.内外填充墙重的计算1).外墙自重（考虑门窗乘以0.7折减系数）0.2×（4.2-0.12）×7.2×22×10×0.7=904.782).内墙自重（考虑门窗乘以0.7折减系数）注：电梯井填充墙采用实心砖，自重19KN/m30.2×（4.2-0.12）×（3.6×8+7.2×10）×10×0.7+0.2×（4.2-0.12）×(2.8+3.6)×2×19=775.15kN则：外墙重力荷载：=904.78kN内墙重力荷载：=775.15kN3.楼板的恒载活载计算恒载：4.31×21.5×65=6023kN活载：3.5×21.5×65=4891kN第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊综上：第一层重力荷载代表值为G=梁柱的自重＋板自重+内外填充墙自重+活载=14857kN8.1.4屋顶层重力荷载代表值计算（2）梁柱的自重计算梁的自重：42.37×32=1355.84kN柱的自重：1193.1+123.22=1316.3kN（3）墙体的自重计算（含门）电梯顶墙自重:0.2×2×(2.9+3.6)×2×19=98.8kN女儿墙自重：0.2×7.2×22×0.9×10=285.12kN（4）屋面板计算恒荷载：5.44×65×21.5=7602.4kN活荷载：0.5×65×21.5=698.8kN综上：顶层重力荷载代表值为G=梁柱的自重+墙体的自重+屋面板自重+活荷载+女儿墙及天沟自重=11357kN本工程建筑物的质点重力荷载代表值见下图8-1所示：图8-1质点重力荷载代表值8.2框架侧移刚度计算柱的侧移刚度D值按下式计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊式中为柱侧移刚度修正系数横向框架柱侧移刚度D值计算如下表8-4所示表8-4横向框架柱侧移刚度D值计算计算公式一般层=(N/mm)底层=底层B轴柱1.79/0.99=1.810.617888C轴柱(1.79+2.38)/0.99=4.210.769827(7888×2+9827×2)×11=389730其它层B轴柱1.79×2/（1.24×2）=1.440.4210629C轴柱(1.79×2+2.38×2)/(2×1.24)=3.360.6315943(10629×2+15943×2)×11=5845848.3框架横向自振周期的计算按顶点位移法求结构基频，本设计考虑填充墙对框架刚度的影响，将质量按结构分布情况简化成无限质点的悬臂立杆，导入以直杆顶点位移表示的基频式，这样，只需求出结构的顶点水平位移，结构的基本频率计算式：式中：—基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，框架结构取0.6—0.7，该框架取0.7—框架的顶点位移在未求出框架周期前，无法求出框架的地震力及位移，是将框架的重力荷载视为水平作用力，求出框架的假想位移，然后，由求出,再用求出框架结构的底部剪力，进而求出框架的各层剪力及结构的真正位移，横向框架顶点位移计算见下表8-5表8-5横向框架顶点位移计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊层次（kN)(mm)5115621156258458419.78422.344148572641958458445.19402.563154654188458458471.65357.372154655734958458498.10285.7211577473123389730187.62187.62则自振周期为=1.7×0.7×=0.773s8.4水平地震作用计算在本设计中，结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形一剪切变形为主，故采用底部剪力法计算水平地震作用，由于建筑场地类别：Ⅱ类场地土，抗震设防烈度为7度（0.1）,设计地震分组为第一组。则：水平地震影响系数最大值和结构的特征周期分别为：=0.08,=0.35s.由于T1﹥1.4=1.4×0.35=0.49s,故应考虑顶部附加水平地震作用。结构的地震影响系数结构总水平地震作用标准值：顶部附加地震作用系数则附加的集中水平地震作用为：=0.132×2424=320kN其余各质点的水平地震作用按下式计算，计算结果列于下表8-6第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊表8-6水平地震作用节点集中力层次（m）54.222.05115622549420.26655987944.217.85148572651970.276581146034.213.65154652110970.220463192324.29.45154651461440.152320224315.255.2515774828140.08618124248.5水平地震作用的位移计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，计算结果见下表8-7表8-7横向水平地震作用下的位移计算层次58795845841.5042001/2880414605845842.5042001/1680319235845843.2942001/1277222435845843.8442001/1094124243897306.2252501/844由上表，最大层间位移角发生在首层，其值为1/884<1/550,即层间弹性相对位移角满足要求。8.6水平地震作用下的框架的内力计算以4轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，其余框架内力计算从略。按式求得框架第层的层间剪力后，分配到的剪力以及该柱上下端的弯矩和分别按下列各式计算：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊；；；式中：—的侧移刚度—该层柱的计算高度—框架柱的反弯点高度比—框架柱的标准反弯点高度比—上、下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值、—上下层层高变化时反弯点高度比的修正值具体计算过程及结果见下表8-8表8-8横向框架各层柱端弯矩及剪力计算柱层次h(mm)y边柱54200879106295845840.0180.3724.5941.87442001460106295845840.0180.4252.0771.91342001923106295845840.0180.4758.3377.05242002243106295845840.0180.4881.3988.1815250242478883897300.0200.58106.90147.62中柱54200879159435845840.0240.4539.8748.73442001460159435845840.0240.4769.1778.00342001923159435845840.0240.5096.9296.92242002243159435845840.0240.5113.05113.0515250242498273897300.0210.55167.98137.44根据弯矩，剪力和柱轴压力分别按下式计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊；；式中、—节点处左、右的梁端弯矩、—节点处上、下端弯矩、—节点左、右梁的线刚度—柱在i层的轴力第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图8-2地震作用下梁柱的弯矩（kN•m)图8-3地震作用下梁端剪力与轴力图（kN）第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第九章框架的内力组合9.1梁的弯矩调幅第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊9.2框架梁的内力组合第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊9.3框架柱的内力组合B柱的内力组合：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊C柱的内力组合：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊D柱的内力组合：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊E柱的内力组合：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第十章截面设计10.1截面设计10.1.1承载力抗震调整系数第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊当考虑地震效应组合时，结构构件的截面设计采用的表达式。式中：——承载力抗震调整系数S——地震作用效应或地震作用于其他荷载效应的基本组合R——结构构件的承载力在配筋计算时，组合表中与地震力组合的内力均应乘以承载力抗震调整系数后，再与静力组合的进行比较，然后选出最不利的内力。结构承载力抗震调整系数如下表10-1所示：表10-1承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15柱偏压0.75轴压比不小于0.15柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪、偏拉0.8510.2横向框架梁的截面设计10.2.1横向框架梁的正截面设计梁控制截面的位置如下图所示表10-1梁控制截面的位置未调整的内力值如下表10-2未调整的内力值控制截面内力最不利组合值层次6543211-1M-155.95-214.73-229.34-252.33-254.85-280.77V172.53191.79192.39192.39192.31193.342-2M-180.1-203.27-214.93-226.48-237.39-248.18第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊V-164.11-190.78-190.75-190.75-190.85-189.813-3M-84.57-99.86-135.39-159.25-180.95-177.62V51.5680.86108.67128.55146.96136.694-4M-84.57-99.86-135.39-159.25-180.95-177.62V-51.56-80.86-108.67-128.55-146.96-136.695-5M-180.1-203.27-214.93-226.48-237.39-248.18V164.11190.78190.75190.75190.85189.816-6M-155.95-214.73-229.34-252.33-254.85-280.77V-172.53-191.79-192.39-192.39-192.31-193.347-7M191.47188.25191.16191.16190.7198.218-8M-42.42-15.28-17.71-17.71-17.2-32.169-9M191.47188.25191.16191.16190.7198.21表10-2未调整的内力值考虑抗震调整，调整后的内力值见表10-3：调整后的内力值控制截面内力最不利组合值层次6543211-1M-155.95-202.07-197.39-193.79-198.11-210.57V172.53191.79192.39192.39192.31193.342-2M-180.1-203.27-202.09-202.09-202.32-197.79V-164.11-190.78-190.75-190.75-190.85-189.813-3M-63.42-74.9-101.54-119.44-135.71-133.22V43.8368.5292.37109.27124.91116.184-4M-63.42-74.9-101.54-119.44-135.71-133.22V-43.83-68.52-92.37-109.27-124.91-116.185-5M-180.1-203.27-202.09-202.09-202.32-197.79V164.11190.78190.75190.75190.85189.816-6M-155.95-202.07-197.39-193.79-198.11-210.57V-172.53-191.79-192.39-192.39-192.31-193.347-7M191.47188.25191.16191.16190.7198.218-8M-42.42-15.28-17.71-17.71-17.2-32.169-9M191.47188.25191.16191.16190.7198.21表10-3调整后梁的内力值框架横梁采用C30混凝土，，。纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，；箍筋采用HRB335,。支座处控制截面,跨中截面都采用单层配筋,第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊故，横向框架梁正截面承载力配筋计算列于下表10-4所示：表10-4框架梁正截面配筋计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊10.2.2横向框架梁的斜截面受剪承载力设计为了防止框架梁在延性的弯曲破坏之前出现脆性的剪切破坏，同时考虑地震组合作用，第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊框架梁端剪力值应做如下调整式中：—梁端截面组合的剪力设计值—梁的净跨—梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端剪力设计值－梁端剪力增大系数，一级为1.3，二级为1.2，三级为1.1。本工程为框架三级抗震，故＝1.1、－梁左、右端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值。、－梁左、右端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值。材料选择：采用C30混凝土，，。纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，；箍筋采用HRB335,。支座处控制截面,跨中截面采用单层配筋。=0.24=0.24×＝0.114％.次梁两侧附加横向钢筋的计算：次梁传来的集中力，，附加箍筋布置范围。取附加箍筋B8@200双肢，则在长度s内可布置附加钢筋排数，次梁两侧各布置3排。另加吊筋1C18，，由式，满足要求。第一层框架梁截面设计：弯矩值：（单位：KN·m）AB跨：顺时针方向=16.01=248.18逆时针方向=280.77=66.64BC跨：顺时针方向=112.8=112.8逆时针方向=177.62=177.62AB跨：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊BC跨：考虑承载力抗震调整系数=0.85首层框架梁斜截面受剪承载力计算见下表10-5表10-5第一层框架梁斜截面计算注:,满足最小配筋率要求。第二层框架梁截面设计：弯矩值：（单位：KN·m）AB跨：顺时针方向=59.02=237.39逆时针方向=254.85=84.57BC跨：顺时针方向=134.12=134.12逆时针方向=180.95=180.95第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊AB跨：BC跨：考虑承载力抗震调整系数=0.85二层框架梁斜截面受剪承载力计算见下表10-6表10-6第二层框架梁斜截面计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊注:,满足最小配筋率要求。第三层框架梁截面设计：弯矩值：（单位：KN·m）AB跨：顺时针方向=60.38=226.48逆时针方向=252.33=95.11BC跨：顺时针方向=111.62=111.62逆时针方向=159.25=159.25AB跨：BC跨：考虑承载力抗震调整系数=0.85第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊三层框架梁斜截面受剪承载力计算见下表10-7表10-7第三层框架梁斜截面计算注:,满足最小配筋率要求。第四层框架梁截面设计：弯矩值：（单位：KN·m）AB跨：顺时针方向=83.37=214.93逆时针方向=229.34=106.66BC跨：顺时针方向=87.77=87.77逆时针方向=135.39=135.39AB跨：BC跨：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊考虑承载力抗震调整系数=0.85四层框架梁斜截面受剪承载力计算见下表10-8表10-8第四层框架梁斜截面计算注:,满足最小配筋率要求。第五层框架梁截面设计：弯矩值：（单位：KN·m）AB跨：顺时针方向=104.88=199.49逆时针方向=214.73=123.9BC跨：顺时针方向=55.96=55.96逆时针方向=99.86=99.86AB跨：BC跨：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊考虑承载力抗震调整系数=0.85五层框架梁斜截面受剪承载力计算见下表10-9表10-9第五层框架梁斜截面计算注:,满足最小配筋率要求。第六层框架梁截面设计：弯矩值：（单位：KN·m）AB跨：顺时针方向=89.96=160.64逆时针方向=155.95=122.31BC跨：顺时针方向=5.58=5.58逆时针方向=84.57=84.57AB跨：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊BC跨：考虑承载力抗震调整系数=0.85五层框架梁斜截面受剪承载力计算见下表10-9表10-9第六层框架梁斜截面计算注:,满足最小配筋率要求。10.3横向框架柱的截面设计10.3.1横向框架柱的正截面设计柱的材料选择：混凝土强度等级为C30，，，纵向钢筋为HRB335，，箍筋及其他钢筋（如构造筋）均采用级别为HPB235，屈服强度，。取每根柱的柱顶和柱底两个截面为控制截面。1.柱轴压比的计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊依据下式计算计算轴压比，列于下表10-10表10-10柱轴压比计算柱层次截面轴力B×h(mm2)轴压比μcA6柱顶259.09500×5000.072柱底292.010.0821柱顶1940.80.523柱底1982.980.555B6柱顶281.35500×5000.079柱底314.260.0881柱顶2300.140.643柱底2342.320.655轴压比限制如下表10-11结构类别抗震等级一二三四框架结构0.650.750.850.9结合本工程特点（框架三级抗震），再由上表可知，柱轴压比满足柱轴压比限值要求。1.柱截面尺寸复核边柱A取，由前面的对柱的内力组合表可知：。由于，所以采用公式：而>，满足要求。中柱B取，由前面的对柱的内力组合表可知：。由于，所以采用公式：而>，满足要求。3.柱截面承载力计算框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关，对一般框架结构来说，梁的延第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊性远大于柱，梁先屈服可以在跨中形成塑性铰，从而使整个框架有较大的内力重分布和能量的消耗。层间位移极限增大，利于抗震。若柱形成了塑性铰，则会伴随产生极大层间位移，降低结构承受垂直荷载的能力以及可能使结构成为机动体系。所以在框架设计时应遵循强柱弱梁的原则。由教材《工程结构抗震》（丰定国主编Ｐ175）中的相关的介绍可知，要满足框架结构抗震设计中的“强柱弱梁”的目标，要求三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15外，梁柱端弯矩设计值还应符合下式的要求:式中：组合弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配；组合弯矩设计值之和；柱的正截面配筋采用对称配筋，所用到的公式及原理归结如下：（1）、=500mm-35mm=465mm;（2）、计算偏心距，且；（3）、当构件长细比时，需考虑偏心距增大系数。（4）、柱的计算长度的确定：根据三校合编的《混凝土结构》中册表可知，如下所示：楼盖类型柱的类别备注：为楼层高度现浇楼盖底层柱其余各层偏心距增大系数；，—偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数。当2.、按照对称配筋时，当时，可先按大偏心受压情况计算；当时，第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊可先按小偏心受压情况计算，然后应用有关计算公式求得钢筋截面积，求出截面积后再计算，用来检查原先假定的是否正确。4、鉴于框架柱在各层的具体情况不尽相同，现仅举一例，如下：一层A柱的正截面计算：（1）为满足“强柱弱梁”的设计要求，从A柱各层节点中选出最不利的内力，并运，进行计算和判断。可知：，kNm＞1.1∴符合要求。柱顶：M=140.4KN·m,N=1940.8KN·m。=500mm-35mm=465mm∵底层层高H=5000mm，=H=5000mm∴=5000/500=10＞5，所以要考虑偏心距增大系数，取又∵/h＝10＜15,∴，则：>0.3=139.5mm，故其为大偏心受压故假设正确，按小偏心计算。用公式：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊取均为4B18，全截面配筋8B18，柱底：计算方法与步骤同柱顶，这里从略。具体结果见下表第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊10.3.2柱斜截面承载力计算由《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），再结合本工程的实际情况，可知对三级框架柱的剪力设计值应作如下调整：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊柱剪力调整计算过程和结果见下表表10-12A柱剪力调整计算A柱剪力调整计算层次调整后V(KN)剪跨比（大于3时取3）柱顶柱底6181.81125.723.478.8599.503.932.723.935122.84111.313.460.0375.753.493.163.494136.55126.53.467.4685.103.453.203.453144.35131.53.463.1389.253.483.173.482141.02172.163.480.31101.322.993.653.651140.4175.174.556.5177.143.914.884.88表10-13B柱剪力调整计算B柱剪力调整计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊层次调整后V(KN)剪跨比（大于3时取3）柱顶柱底6168.19116.83.461.8792.203.922.723.925154.28141.943.462.5895.843.463.193.464175.68165.823.472.41110.493.423.233.423187.21186.713.479.4120.973.333.323.332199.88211.123.487.97132.973.233.413.411151.17197.754.569.2885.293.814.994.99考虑地震作用组合的框架柱的受剪截面应符合下面条件：当剪跨比大于2时，框架柱有：当考虑地震作用组合的框架柱的斜截面抗震受剪承载力符合下面要求：式中：；当；N-考虑地震作用组合的框架柱的轴向设计值；当；柱的斜截面承载力计算见下表第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第十一章楼梯设计11.1标准层楼梯计算第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊11.1.1设计参数由于各楼层层高相同均为4200mm，取标准层楼梯计算：楼梯高度4200mm，楼梯间宽3400mm，楼梯井宽100mm，踏步总数24，踏步宽度300mm，踏步高度175mm，休息平台宽度1700mm，扶手高度900mm，扶手宽度60mm。据荷载规范，取楼梯上均布活荷载标准值为，且采用C30混凝土，,梁箍筋用HRB400钢筋()，板和梁纵筋用HRB400钢筋（）。11.1.2梯段板计算设板厚h=120mm，约为板斜长的。倾斜度；。取1m板带宽计算。（1）荷载计算梯段板的荷载计算列于下表。恒荷载分项系数1.2，活荷载分项系数1.4。总荷载设计值p=1.2×6.72+1.4×3.5=13kN/m荷载种类荷载标准值恒荷载水磨石面层（0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88混凝土斜板0.12×25/0.864=3.47板底抹灰0.02×17/0.864=0.39小计6.72活荷载3.5（2）截面设计第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊板水平计算跨度，弯矩设计值。板的有效高度=120-20=100mm。，计算得，选配C10@180,分布筋每级踏步一根B8。11.1.3平台板计算设平台板厚h=80mm，取1m宽板带计算（1）荷载计算荷载种类荷载标准值恒荷载水磨石面层0.6580厚混凝土板0.08×25=2板底20厚抹灰0.02×17=0.34小计2.99活荷载3.5总荷载设计值p=1.2×2.99＋1.4×3.5=8.49kN/m（2）截面设计平台板的计算跨度=1.7m弯矩设计值=0.1×8.49×1.72=2.45kN·m板的有效高度=80-20=60mm。，计算得，按构造配筋C8@200,11.1.4平台梁计算设平台梁截面尺寸为200mm×400mm第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（1）荷载计算平台梁的荷载计算列于下表荷载种类荷载标准值恒荷载梁自重0.2×（0.4-0.08）×25=1.6梁侧粉刷0.02×（0.4-0.08）×2×17=0.22平台板传来2.99×1.7/2=2.54梯段板传来6.72×3.3/2=11.1小计15.46活荷载3.5×（3.3/2+1.7/2）=8.75总荷载设计值p=1.2×15.46+1.4×8.75=30.8kN/m（2）截面设计计算跨度弯矩设计值剪力设计值=55kN截面按倒L形计算，，梁的有效高度,故属于第一类T形截面，，计算得，选配2C16,配置C8@200箍筋，则斜截面受剪承载力满足要求。第十二章基础设计使用材料及构造情况：基础采用C25混凝土，钢筋采用HRB335级钢筋，基础下采用C10混凝土做100厚细石混凝土垫层。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊12.1基础顶面内力组合值计算12.1.1外柱基础对A轴柱（1）标准组合=21.17+4.13=25.3KN·m=1252.52+208.63=1461.15KN=12.7+2.48=15.18KN地基梁传来的荷载标准值：＝0.24×7.2×(3.9+0.45)×20＝93.96KN（由底层墙体构成）＝0.25×0.5×4.5×25＝14.06KN（由基础连系梁自重构成）＝（93.96＋14.06）×0.125＝13.5KN·m（由底层墙体与基础挑梁构成）弯矩组合：＝＋＝25.3+13.5=38.8KN·m轴力组合：＝＋＋＝1461.15+93.96+14.06=1569.17KN剪力组合：＝＝15.18KN（2）基本组合基础上框架柱传来的荷载设计值：＝1.35×25.3=34.16KN·m＝1.35×1461.15=1972.55KN＝1.35×15.18=20.49KN地基梁传来的荷载设计值：＝1.35×93.96＝126.85KN＝1.35×14.06＝18.98KN＝1.35×13.5＝18.23KN·m弯矩组合：＝＋＝34.16+18.23=52.39KN·m轴力组合：＝＋＋＝1972.55+126.85+18.98=2118.38KN剪力组合：＝＝20.49KN12.1.2内柱基础对B轴柱（1）标准组合=18.00+4.42=22.42KN·m=1428.61+295.5=1724.11KN=10.80+2.65=13.45KN地基梁传来的荷载标准值：＝0.24×7.2×(3.9+0.45)×20＝93.96KN（由底层墙体构成）＝0.25×0.5×4.5×25＝14.06KN（由基础连系梁自重构成）＝（93.96＋14.06）×0.125＝13.5KN·m（由底层墙体与基础挑梁构成）第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊弯矩组合：＝＋＝22.42+13.5=35.92KN·m轴力组合：＝＋＋＝1724.11+93.96+14.06=1832.13KN剪力组合：＝＝13.45KN（2）基本组合基础上框架柱传来的荷载设计值：＝1.35×22.42＝30.27KN·m＝1.35×1724.11＝2327.55KN＝1.35×13.45＝18.16KN地基梁传来的荷载设计值：＝1.35×93.96＝126.85KN＝1.35×14.06＝18.98KN＝1.35×13.5＝18.23KN·m弯矩组合：＝＋＝30.27+18.23=48.50KN·m轴力组合：＝＋＋＝2327.55+126.85+18.98=2473.38KN剪力组合：＝＝18.16KN12.2外柱基础的设计12.2.1地基持力层的确定将持力层放在“粉质粘土”层，基础埋深2.1m。该层的地基承载力为＝290kPa。12.2.2外柱（即为A和D轴柱）独立基础设计1、确定基础埋深为d＝2.1m2、地基承载力特征值修正系数：因为d＝2.1m＞0.5m，故而还应对进行修正。查表《基础工程》（华南理工大学、浙江大学、湖南大学编）的表2-5（承载力修正系数）可知：=0.3,＝1.6重度计算：杂填土属性系数：＝17.2()，＝0.8+0.225=1.025m粘土属性系数：＝18.2()，＝2.1-0.8-0.45=0.85m则基底平面以上图的加权平均重度：∴=290＋0＋1.6×17.65×﹙2.1－0.5﹚=335.184KPa3、基础底面尺寸的确定第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊现假设基础受中心荷载作用，计算基底面积：考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%，得，选用矩形，其尺寸为：a×b＝3.0×2.2＝6.6m²且由于，地基承载力不必对宽度进行修正。4、按持力层强度验算基底尺寸：基底形心处竖向力：基底形心处的弯矩：偏心距：所以满足要求由于下部没有软卧层，所以不需要进行软卧层强度验算。5、基础剖面尺寸的确定作基础尺寸详图，如图11-1所示：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图11-1A、D柱基础尺寸详图6、冲切验算（用基本组合）地基净反力的计算：（用公式）净偏心距基地最大和最小净反力设计值∵h＝1000mm，∴＝0.983基础有效高度：又∵b=2200mm，∴∴破坏锥体的底边落在基础底面积之内∴选用公式∴∴第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊选用公式∴满足抗冲切要求。7、基础底板配筋计算（按基本组合来确定）计算基础长边方向的弯矩设计值，取1-1截面∴于2.2m宽度范围内配15B12，计算基础短边方向的弯矩，取2-2截面：∴于3m长度范围内配13B10，12.3内柱基础的设计12.3.1地基持力层的确定将持力层放在“粉质粘土”层，基础埋深2.1m。该层的地基承载力为＝290kPa。12.3.2内柱（即为B和C轴柱）独立基础设计1、确定基础埋深为d＝2.1m2、地基承载力特征值修正系数：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊因为d＝2.1m＞0.5m，故而还应对进行修正。查表《基础工程》（华南理工大学、浙江大学、湖南大学编）的表2-5（承载力修正系数）可知：=0.5,＝1.6重度计算：杂填土属性系数：＝17.2()，＝0.8+0.225=1.025m砂土属性系数：＝18.2()，＝2.1-0.8-0.45=0.85m则基底平面以上图的加权平均重度：∴=290＋0＋1.6×17.65×﹙2.1－0.5﹚=335.184KPa3、基础底面尺寸的确定现假设基础受中心荷载作用，计算基底面积：考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%，得，选用矩形，其尺寸为：a×b＝5.0×3.0＝15.0m²取基础高度；4、按持力层强度验算基底尺寸：基底形心处竖向力：基底形心处的弯矩：偏心距：所以满足要求.由于下部没有软卧层，所以不需要进行软卧层强度验算。5、基础剖面尺寸的确定作基础尺寸详图如图11-2所示：6、冲切验算（用基本组合）地基净反力的计算：（用公式）第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊∵h＝1000mm，∴＝0.983又∵b=3000mm，∴∴破坏锥体的底边落在基础底面积之内,有一边在外，如11-3图∴选用公式∴满足抗冲切要求。7、受剪承载力验算剪力设计值：V=1286.14-329.78×﹙0.95+0.25﹚=890.4kN0.7×0.983×1270×3×0.95=2490.6kN＞890.4kN受剪承载力满足要求。8、基础底板配筋计算（按基本组合来确定）①纵向配筋计算最大正弯矩所需钢筋面积为:基础底面配17B16（）②横向配筋计算在垂直短边方向内剪切面处的等效梁宽为：于5.0m长度范围内配17B14，。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图11-3抗冲切图示第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊图11-2剪力弯矩图外文文献原文：第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊外文文献翻译：对混凝土的微结构和耐久性研究摘要：在这项研究中，我们不仅比较了抗碱玻璃纤维钢筋混凝土、聚丙烯纤维混凝土、玄武岩纤维混凝土及普通混凝土的微观结构特征,还对纤维混凝土的微结构特征进行了测试和分析，主要分析了孔隙大小分布，研究了改善孔结构的影响。此外，纤维混凝土的内部结构是由扫描电子显微镜分析研究。并且对纤维内部结构的影响进行了描述。纤维混凝土的耐久性测试。耐久性主要包括抗冻性和渗透性。通过渗透实验研究水的渗透和氯离子的渗透，并由渗透高度和氯离子扩散系数来描述纤维混凝土的渗透性。通过100次冻融循环的结果，我们可以分析纤维混凝土抗冻性。最后，对一些纤维混凝土的耐久性进行了分析和比较。简介钢筋混凝土结构在其使用期间由于各种消极因素的腐蚀将逐渐恶化,其应用范围是有限的。近年来纤维增强混凝土已成为用来改善混凝土的力学性能和耐久性一种新方式。纤维增强混凝土是在1960年底由外国学者引进的一种新型的混凝土材料，它具有防止或减少裂缝，提高混凝土长期力学性能，提高混凝土结构的耐久性和变形能力等等。纤维混凝土的性能改进包括以下两个主要方面：一是通过在混凝土凝结、硬化过程的物理作用，提高了混凝土的内部结构；二是当纤维混凝土结构在荷载作用下实现的纤维力学性能。它不会改变在混凝土中的材料本身的属性。当纤维混合好,分散均匀,振动压实时混凝土的耐久性将不会被损坏。由于纤维改善了混凝土的内部结构而提升了混凝土的耐久性。随着纤维混凝土的应用理论和技术的发展，特别是工程对混凝土力学性能和耐久性要求越来越高，纤维混凝土的发展前景是可预期。目前混凝土内部结构研究主要分为宏观和微观的，具体研究微观结构对混凝土宏观性能的重第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊要影响。然而，对纤维混凝土孔隙结构的研究是当前宏观行为改变的研究很少，无法从微观层面的解释。孔隙结构特征，微观结构和聚丙烯纤维混凝土的耐久性，抗碱玻璃纤维和玄武岩纤维进行了分析和探讨。在这项研究中，我们比较了钢筋混凝土的抗碱玻璃纤维，聚丙烯纤维混凝土，玄武岩纤维混凝土及普通混凝土的微观结构特征。此外，他们进行了测试和分析纤维的微观结构特征的钢筋混凝土的汞，主要分析了孔隙大小分布，研究了改善孔结构的影响。并且，用扫描电子显微镜分析研究纤维增强混凝土的内部结构。我们通过100次冻融循环的结果分析光纤抗冻混凝土。表1：物理性能和水泥的力学性能水泥标号耗水凝固时间（h:min）差值(%)抗弯强度（MPa）耐压强度（MPa）(%)开始结束3d7d28d3d7d28d42.5R27.22：586：431.205.657.297.8728.5643.550.14表2：纤维的性能指标纤维品种密度（立方厘米）长度（厘米）直径（μm）弹性模量（GPA）聚丙烯纤维0.9112153.5抗碱玻璃纤维2.50121580玄武岩纤维2.701215100玄武岩纤维2.701215100纤维水泥水|||沙石=====>搅拌1分钟======>搅拌1分钟======>搅拌3分钟=====>振动成型|外加剂图1：该先掺法的形成过程原材料和实验方案原材料特性：水泥：混凝土结构的材料中，水泥为主要胶凝材料，价格相对较高。它的质量直接影响混凝土的力学性能。本文研究了纤维混凝土强度等级C40，抗压强度42.5的普通波特兰水泥，由大连小野田水泥有限公司生产，测试得知水泥稳定符合监管要求，测量其物理力学性能指标表1所示。纤维：聚丙烯纤维是一种烃类聚合物复合材料，它具有良好的化学稳定性，不参与一般的化学反应，表面有一定程度的疏水性；抗碱玻璃纤维含氧化锆是一种具有高强度的特殊玻璃纤维，具有高模量，低拉伸，不燃烧，耐高温等优点。它提高了水泥混凝土抗拉强度低的缺点，使混凝土变形小，耐冲击性差；玄武岩纤维是一种新型的人造无机纤维，具有高的弹性模量。其性能和结构类似玻璃纤维，但比玻璃纤维耐高温，耐腐蚀性和耐湿性。它不会在空气和水中产生有毒物质，具有良好的阻燃性能，力学性能。3种纤维的性能指标如见表2。实验方案：为使纤维分散更均匀，达到抗裂效果好，我们使用混合方法首先在添加纤维，如图1所示。通过试验，耐碱玻璃纤维的最佳含量为1.50和1.90公斤/立方米之间，耐碱玻璃纤维混凝土具有较高的抗拉强度和抗压强度。使用标准的固化成型后覆盖其表面，防止水分蒸发，然后编号，剥离，剥离的水泥砂浆在温度20±3°水利测试期间，水的pH值小于7第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊。水的pH值大于或等于7；热固化用恒温水浴，试样在标准养护条件下7天，放在60°C恒温水试验的年龄要求，然后拆下试件的性能试验。结果与讨论抗碱玻璃纤维钢筋混凝土孔隙结构特征研究：本研究主要是利用压汞法，孔隙结构是混凝土微观结构的一个重要指标，对混凝土的抗渗性，抗冻性，强度的影响很大。对混凝土的孔隙结构研究是对混凝土的宏观经济的重要变化。压汞法主要是基于压力和水银压在蜂窝系统的量之间的函数关系，计算出全直径和不同大小的孔体积。采用美国迈克尔公司生产的9500汞。表3：孔隙结构特征参数标本类型样本数总孔隙度（%）最大孔径（NM）总孔体积（毫升/克）普通混凝土O8.092521.080.0387聚丙烯纤维混凝土的聚丙烯PP13.689332.380.0658抗碱玻璃纤维GR12.571726.280.0607玄武岩纤维BF12.989732.370.0640表4：混凝土的孔隙尺寸分布样本编号孔隙大小分布（%）<20（nm）20-100（nm）100-200（nm）>200（nm）无害孔无害孔O23.937.230.28.761.138.9PP26.753.22.018.179.920.1GR32.660.21.26.092.87.2BF30.860.01.87.490.89.2最常用的指标是最大孔径，孔隙结构其物理意义是它不能形成小于水泥浆体的孔径的连接通道。表3中的数据是基于压汞测试普通混凝土和纤维混凝土孔隙结构特征参数。研究的结果表明，普通混凝土的最可能孔径，聚丙烯纤维混凝土，钢筋混凝土，玄武岩纤维混凝土和抗碱玻璃纤维分别为21.08，32.38，32.37nm。纤维混凝土的最大孔径比明显大于普通混凝土，但纤维的最大孔径比钢筋混凝土的孔分布范围好，并对混凝土的力学性能有不良影响。耐碱玻璃纤维的最大孔径小于其他2种类型的纤维。表4中的数字是钢筋混凝土和普通的基于压汞试验数据处理的纤维混凝土的孔径分布。通过对钢筋混凝土平均孔径分布相比，可以得出的结论是混合纤维很大的提高了混凝土的孔结构特性。从以上分析可以看出，中碱玻璃纤维混凝土无害的孔径分布率最高，达到92.8%，其次是玄武岩纤维混凝土，其无害的孔径分布率为90.8%，聚丙烯纤维混凝土的无害的孔径分布率较低，为79.9%。这3种纤维混凝土的无害的孔分布率高于普通混凝土。这是因为混合纤维改善混凝土的孔结构特征；碱玻璃纤维可以提高混凝土的最佳孔隙结构。纤维增强混凝土的微观结构分析：混凝土是一种在所有尺度及其组成成分的变化随着时间和环境的影响下多相多孔非均质复杂系统。国内外学者研究的性能和混凝土内部结构主要在宏观层面，不在微观层面的研究。微观结构对混凝土的宏观性能有着同样重要的影响。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊混凝土结构的特点：混凝土微观结构是不均匀的，动态的，当同一级骨料用来形成混凝土强度主要是由硬化水泥浆体微观结构为主。由于水泥水化过程是一个动态的过程，我们对混凝土内部结构的动态分析不同年龄。混凝土的水化反应将完全随着年龄的增长，水泥净浆主要包括水合氢氧化钙，酸钙凝胶水合物等，也有一些不完全水化水泥颗粒。图2：在7d混凝土微观结构图3：在28d混凝土的微观结构图4：仪器智能化真空充满水的混凝土图5：混凝土氯离子渗透水的阻力测量仪图2和3是7和28日龄的钢筋混凝土的抗碱玻璃纤维的内部结构特征。你可以看到在图2中，纤维与水泥浆粘结差第七天，地裂缝，水化不明显；在图3中，抗碱玻璃纤维在28天的年龄被水合化合物研究粘结水泥浆，在结构裂缝减少，结构更紧凑。纤维与水泥浆之间的接合是越来越好越来越多的年龄。对纤维混凝土的耐久性研究：在国内外目前土木工程中混凝土的耐久性是一个热点问题。耐久性是一个综合性的概念；它包含了许多东西，如抗渗性，抗冻性，抗碳化性能，耐侵蚀等。这些属性确定混凝土耐久性研究的程度，影响其使用寿命。在这项研究中，对混凝土耐久性的研究主要是对材料的微观水平；须对纤维增强混凝土的抗渗性、抗冻性的进一步研究。纤维混凝土抗渗性能：渗透率为1的多孔材料的基本特性，对混凝土结构的渗透性是指扩散的困难程度，渗透或迁移的气体，液体或浆时，压力，化学势和电场的作用，它反映了材料的孔径大小，数量，分布和连通情况。抗渗指标是评价混凝土耐久性研究的影响结构的使用寿命的一个重要指标。（100x100x50毫米）样品进行标准养护28天，然后清除表面浮浆，上下表面应平整，采取随机测量，用千分尺航天员中心厚度。五厘米厚的混凝土应垂直放在内尔式混凝土快速真空盐溶液的装置的真空室，真空室密封启动真空泵和气路开关，在真空拨号后显示值小于0.05兆帕压力保持6小时，断开气路。以氯离子扩散系数的值3个这等级混凝土平均值；如果测量值和3个平行的混凝土平均值之间的偏差超过15%，一个新的测试需要被再次。试验的氯离子扩散系数的测量值，如表5所示。表5：混凝土氯离子扩散系数混凝土试件数量OPPGRBF氯离子扩散系数（10-8平方厘米/秒）2.0393.3652.4262.903表6：耐冻融试验结果冻融循环次数-----------------------------------------------------------------相对动弹性模量（%）质量损失率（%）--------------------------------------------------第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊样本数255075100255075100O83.875.967.052.60000.1PP85.478.269.554.30000GR93.692.291.089.50000BF95.494.493.090.50000从表5中，氯离子扩散系数从最高到最低：聚丙烯纤维混凝土，玄武岩纤维混凝土，钢筋混凝土普通混凝土和抗碱玻璃纤维。可以看出，在测试中与电子显微镜测试混凝土微观结构特征的纤维与水泥浆粘结结果与氯离子渗透性测定结果。在电子显微镜的实验中，抗碱玻璃纤维与水泥浆粘结好，提高了混凝土的孔隙结构特征，混凝土内部结构更加致密，孔隙少，氯离子扩散和渗透系数最小；聚丙烯纤维混凝土是有机材料和无机材料的粘接，其2之间联系不是很好，氯离子扩散系数最大，从而增加了有害孔结构的孔隙率。纤维混凝土的抗冻性能：潮湿或水饱和的混凝土裂缝和考察后，冻结在寒冷的环境中，它严重威胁混凝土耐久性研究了混凝土的强度。反复冻融循环下，即使混凝土质量很好，还是会降低强度，甚至可能损害的发生。当纤维增强混凝土抗冻性能的测试，我们使用（100x100x400毫米）的棱柱体试件，每组3例。标本的制作应遵循的规范要求GB／t50081。如无特殊情况，试件应进行冻融试验在28天的时间。冻融循环达以下3者之一你可以停止测试：l达到冻融循环次数规范要求。l弹性相对动弹性模量小于60%。l试样的质量损失率在5%。试验结果计算及确定应满足下列要求：l相对动弹性模量应符合方程计算：（1）以3个测试结果的平均值测量值。当偏差最大或最小值与中间值超过15%，去掉其值，取平均剩余2个的平均值作为测试值；当最大值之间最小值偏差是15%以上的中间值，我们采取的中间值作为最终的测试值。·质量损失率应计算由式（2）：同样，我们也可以选择3个测试结果的平均值的作为质量损失率的测量值。混凝土冻融试验结果显示在表6。从混凝土的冻融试验结果表6的数据可以得出的结论是，经100次冻融循环，4组混凝土质量损失不明显，纤维增强混凝土无质量损失。普通混凝土的质量损失率仅为0.1%。混凝土的质量损失主要是由试样表面和提高表面抗剥离能力的纤维混凝土在冻融循环时剥离引起的。在图6中你可以看到经过相同数量的冻融循环后相对动弹性模量的变化，相对动弹性模量下降最大的普通混凝土，其抗冻性最差；其次是聚丙烯纤维混凝土，但其相对动弹性模量略高于普通混凝土；最后是玄武岩纤维混凝土和抗碱玻璃纤维增强混凝土，相对动弹性模量变化是不大的，这表明了良好的抗冻性。通过分析我们可以得出这样的结论，加入纤维后，混凝土的抗冻性能在一定程度上得到了提高。这是因为在混凝土中的纤维的三第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊维分布，起支撑作用和抑制裂缝的形成和有效的连接孔，提高了混凝土的内部结构。提高抗渗混凝土结构使渗入混凝土孔隙的水很少，防止混凝土内部水分结冰膨胀，从而提高了混凝土的抗冻性。结论基于我们可以做出如下结论试验结果分析：1纤维在混凝土中能在一定程度上降低混凝土内部的有害孔和更多的有害孔的形成与发展，使整体结构细化。抗碱玻璃纤维最明显的作用是提高C40混凝土的孔隙结构，改善孔分布范围。2·表面的混凝土是脆弱的，混凝土损伤常发生在表面。对不同龄期混凝土内部结构是不同的。随着年龄的增加，混凝土的水化反应变得更丰满，结构更为致密的纤维和水泥浆的结合作用较强，抗碱玻璃纤维与水泥浆粘结最好。3·与普通混凝土相比，聚丙烯纤维混凝土的抗压强度下降。抗碱玄武岩纤维和玻璃纤维混凝土抗压强度比普通混凝土有了明显的提高。玄武岩纤维增强的效果更为明显；纤维混凝土的抗裂强度明显提高，玄武岩纤维增强混凝土强度的最好材料。鸣谢作者要感谢由中国国家自然科学基金（批准号：51009015和50872015）和辽宁教育基金会（第l2010038）提供的资金支持。第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊参考文献1.《混凝土结构设计规范(GB50010-2010)》，中华人民共和国建设部，中国建筑工业出版社，20102．《建筑设计防火规范（GB50016-2006）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，20063．《建筑结构荷载规范（GB5009-2001）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，20024．《建筑抗震设计规范（GB50011-2010）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，20105.《建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，20116.《总图制图标准（GB/T50103-2010）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，20107.《房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2010）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，20118.《建筑制图标准（GB/T50104-2010）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，20119.《建筑结构制图标准（GB/T50105-2010）》，中华人民共和国建设部，北京：中国建筑工业出版社，201010．《土木工程专业毕业设计指导书（建筑工程部分）》，贾莉莉、陈道政、江小燕主编，合肥：合肥工业大学出版社，200811.《混凝土结构设计原理》，东南大学、同济大学和天津大学合编，清华大学主审，北京：中国建筑工业出版社，200512.《混凝土结构与砌体结构设计》，东南大学、同济大学和天津大学合编，清华大学主审，北京：中国建筑工业出版社，200513.《基础工程》，赵明华主编、徐学燕副主编，北京：高等教育出版社，200314.《工程结构抗震》，丰定国主编，北京：地震出版社，200515.《结构力学》，包世华主编，武汉理工大学出版社，200316.《房屋建筑学》.李必瑜主编.武汉大学出版社.2000-0717.《建筑工程设计施工详细图集（混凝土结构工程）》，黄展东主编，北京：中国建筑工业出版社，2004致谢毕业设计是我们土木工程教学计划中最后的也是最重要的一个环节，更是我们大学期间学习知识、掌握知识、积累知识以至到知第133页共133页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊识升华的结晶。它不仅能巩固和加深已学过的基础知识、专业知识，提高综合运用、进行独立分析和解决实际问题的能力，而且还能培养学生的综合素质、工程实践能力和创新能力，更是我们大学四年走过的完美印记…在贾老师的严格要求和精心辅导下，经过一学期的紧张工作，我的毕业设计得以顺利完成。首先，我要感谢老师们给我的指导！从毕业设计一开始，贾老师每个星期都会给我们进行一次指导，解答同学们这一周来存在的疑惑，并且布置下一周的任务，正是有了贾老师的精心指导和安排，我的毕业设计顺利按时完成。贾老师总是能听取我们自己的想法，并且结合他自己的经验，帮助我们分析这些想法的正确与否，使得我们能够更切合实际的了解这些想法。我从老师身上学到很多，她那负责任的心让我看到做人应有的态度，我知道更需努力好好学习不断充实、打牢专业知识，同时更要锻炼自己的毅力、负责任的态度，塑造、提升自身的人格魅力。其次，我还要感谢我的同学。在毕业设计过程中，他们也给了我很大的帮助。在大家一起交流的过程中，我汲取了他们处理问题、运用知识与实践成功的经验。大学最后一学期的毕业设计，让我们大家都了解到了团结的重要性，更是深知任何一项精细的工作都不可能是一个人在一个封闭的环境中独立完成的，交流是一种学习，也是对能力的一种提高。最后，我想对所有老师和同学说一句：衷心感谢你们给我的关心和帮助，四年的大学生活因你们而更加精彩。我会时刻牢记老师们的教诲，抱着一颗求索和感恩的心踏实的走下去。尹君2013年5月22日第133页共133页'