青岛大学住宅楼设计 毕业设计计算书

'青岛农业大学毕业论文（设计）题目：青岛大学住宅楼设计姓名：学院：建筑工程学院专业：土木工程班级：2009级1班学号：20093867指导教师：2013年6月10日 青岛大学住宅楼设计摘要：本次毕业设计是青岛大学住宅楼设计。设计内容包括建筑设计和结构设计两部分。该住宅楼为五层现浇混凝土框架结构，其中带有地上室和阁楼，结构不考虑抗震，设防烈度为5度，建筑物耐火等级:Ⅱ级，总建筑面积约3384.6平方米。我在这次毕业设计中把大学期间所学的知识做一个系统的总结，在建筑设计部分，考虑到是住宅楼的设计，所以主要是根据设计资料及设计思想对本建筑做初步设计。并在老师的指导下，我考虑到在建筑设计部分的使用的需要，并把建筑中划分了功能分区[2]，在结构设计中，首先我根据框架跨度确定各构件尺寸，然后再进行恒载、活载及风荷载的荷载统计和内力组合；然后利用统计好的数据，采用D值法进行风荷载作用下的结构内力计算，对于竖向荷载作用下的结构内力计算则采用的是分层法；再进行内力组合分析，然后找出最不利的内力组合，进行构件分析计算；最后，利用计算结果，按照规范规定的构造要求进行配筋及其验算，绘制结构施工图。按照任务书的要求完成相应的图纸的绘制。关键词：结构设计；住宅楼；框架结构；TheDesignofQingdaoUniversityresidentialbuilding77 StudentmajoringinCivilEngineeringChengZhenleiTutorNameGaiYulongAbstract:ThegraduationprojectisthedesignofresidentialbuildingsQingdaoUniversity.Designelementsincludearchitecturalandstructuraldesignoftwoparts.Thefive-storyresidentialbuildingissituconcreteframestructure,inwhichroomandloftwithfloorstructurewithoutconsideringseismicfortificationintensityis5degrees,buildingfireresistancerating:Ⅱgrade,withatotalgrossfloorareaofapproximately3,384.6squaremeters.   Igraduatedinthedesignoftheknowledgelearnedduringcollegetodoasystematicsummary,inarchitecturaldesignpart,takingintoaccounttheresidentialbuildingdesign,sothedesignismainlybasedoninformationanddesignideastomakethepreliminarydesignofthebuilding.Andundertheguidanceofteachers,takingintoaccounttheuseofpartofthebuildingdesignneeds,theconstructiondivisionofthepartitionfunction,inthestructuraldesign,letmefirstofeachcomponentoftheframeworktodeterminethespansize,andthenthedeadload,liveloadandloadandwindloadforcescombinedstatistics;finallygooduseofstatisticaldata,usingtheD-valuemethodforthestructureunderwindloadsforcecalculationforthestructureunderverticalloadforcecalculationisusedisthestratification;furtherforceportfolioanalysis,andthenidentifythemostunfavorablecombinationofinternalforcesforcomponentanalysisandcalculation;Finally,thecalculatedresults,inaccordancewiththespecificationrequirementsforreinforcementandstructuralchecking,drawingconstructiondrawing.Tasksrequiredtocompleteinaccordancewiththeappropriateplandrawings.Keywords:esidentialbuildings;framestructure;constructionrequirements;77 目录中文摘要………………………………………………………………………………ⅠAbstract…………………………………………………………………………………Ⅱ第一章建筑设计1.1工程概况……………………………………………………………………………21.2设计资料的整理……………………………………………………………………21.3设计思想研究………………………………………………………………………31.4建筑设计说明.………………………………………………………………………31.5详细构造做法.………………………………………………………………………4第二章结构设计2.1结构选型和计算简图…………………………………………………………………52.2荷载的统计……………………………………………………………………………92.3风荷载的计算…………………………………………………………………………172.4竖向荷载下内力的计算………………………………………………………………232.5内力组合与分析………………………………………………………………………492.6框架梁柱的设计………………………………………………………………………572.7楼板的设计……………………………………………………………………………682.8楼梯的设计……………………………………………………………………………712.9基础的设计……………………………………………………………………………75总结……………………………………………………………………………………………78致谢……………………………………………………………………………………………79参考文献………………………………………………………………………………………80毕业设计图纸目录……………………………………………………………………………8177 第一章建筑设计1.1工程概况本工程为青岛大学住宅楼设计，120m2/户，带地上室、阁楼，无车库。采用现浇混凝土框架结构，室内设计标高±0.000，室内外高差为0.15米。建筑面积3384.6m2，层高3.0m。每户建筑面积为122.34m2，一梯两户，对称布置[1]。室内外高差-0.1500m。设计使用年限50年。1.2设计资料1、地质条件：(1)土壤性质：天然地坪以下为1m杂填土，1m以下是黄褐色亚粘土，地基容许承载力为205kN/m2，取地基承载力为205KN/m2。(2)水文地质条件：最高地下水位-3.0m,常年地下水位-4.5m无腐蚀性，地下水位不计。(3)冬季土壤冻结深度<0.5m2、自然气候条件：(1)基本风压：W=0.60kN/m2。地面粗糙度为c类。当地主导风向，夏季东南风；冬季西北风。(2)基本雪压：S=0.20kN/m2。3.活荷载：楼面活载均布活荷载标准值：2.0kN/m2。厨房均布活荷载标准值：2.0kN/m2。屋面均布活荷载标准值：非上人屋面：0.5kN/m2，上人屋面：2.0kN/m2卫生间楼面均布活荷载标准值：2.0kN/m2。楼梯均布活荷载标准值：3.5kN/m2。4.建筑做法说明1.屋面做法：20mm厚细石混凝土保护层，40mm厚C20细石混凝土刚性防水，三毡四油铺小石子柔性防水，聚苯乙烯板隔热层2%找坡，20mm厚1：3水泥砂浆找平层，100mm厚钢筋混凝土板，10mm厚混合砂浆抹灰层。2.标准层楼面：30mm厚水磨石面层，20mm厚水泥砂浆找平层，100mm厚钢筋混凝土板，10mm77 厚混合砂浆抹灰层。3.卫生间、厨房楼楼面做法：面层：10mm厚300×300防滑陶瓷地面砖，稀水泥浆填缝；结合层：1:2干硬性水泥砂浆结合层最薄处20mm厚，从门口向地漏找坡1%；素水泥砂浆一道；高分子聚合物水泥复合防水涂料１厚，四周沿墙刷起150mm高；结构层：80mm厚现浇钢筋混凝土板；板底抹面层：15mm厚水泥砂浆天棚抹灰。4.楼梯结构：楼梯采用现浇钢筋混凝土楼梯5.水泥砂浆顶棚做法：钢筋混凝土板用水加10%火碱清洗油腻，1:1:4水泥石灰砂浆中层8厚；1:2.5水泥砂浆7厚；喷石灰浆两道，共厚15mm。6.基础：基础和地基具有不可分割但相互协调的关系，基础是建筑物与土层直接接触的部分，它承受建筑物的全部荷载，并把他们传给地基，基础是建筑物的一个组成部分，而地基是基础下面的土层，承受由基础传来的整个建筑物的荷载。采用独立基础。基础是在地面以下的建筑承重构件，是建筑的下部结构，其作用是承载上部结构的荷载，减小应力强度，最终将荷载传给地基。根据本设计的地质情况和设计的等级要求，该工程采用钢筋混凝土柱下独立基础。1.3建筑平面设计建筑平面是表示建筑物上层建筑在功能上的划分，以及各部分及房间的具体设计，在建筑设计方面始终要从建筑的效果出发，反复研究仔细推敲，进行调整，在满足建筑功能要求的前提下，为住户的生产和生活创造更多的舒适，此外还应在技术措施上正确的选择建筑材料。建筑平面的设计是根据用户的需要和室内使用的部分进行设计，在建筑平面的布置方面要充分考虑建筑在水平方向的组合关系，并且进行综合的分析，由于在平面的设计方面最能反映住宅的空间组合，所以要从建筑平面的需求入手，经过不断的思考，我选择了框架结构进行设计，因为在建筑物的使用方面，框架结构是很有优势的，空间灵活，布置方便，能充分的利用建筑物的空间。77 根据建筑空间的组合特点，选择合理的机构。本方案在使用的房间设计上，本着舒适的原则，尽量把卧室和阳台设计在采光比较好的阳面，方便人的居住，在考虑家具的布置，房间的组合，技术的实现上，综合了多种因素，根据整个房间的使用情况确定房间的尺寸，房间是建筑物的最基本的单位，在使用部分的房间包括生活用的房间，工作的房间，还有公摊的房间和辅助房间，交通的布置在建筑平面的设计方面也很关键，因为建筑的交通便利与否，直接的关系到房间的使用状况。在建筑的使用方面上充分考虑了建筑的通顺方面，充分考虑了各个房间的联系，在卫生间的布置上充分考虑了人数和住宅的使用需要，平面的布置详细见平面图。1.4建筑剖面设计该住宅楼层高3.0m。对于如卫生间，经过查询规范，应低于同层其它房间地面50mm，以防生活需要造成使用不便。窗台的高度主要根据采光的需要以及室内使用要求、人体尺度和家具设备的高度来确定，卧室、厨房窗台高度取0.9m，客厅采用的最舒适的尺寸，窗台的构造处理上注意防水。楼梯间开间3.4m，进深4.2m，楼梯梯段取h＝150mm、b＝270mm。梯段宽B＝14500mm；休息平台宽D=1500mm；底层设长跑楼梯，长跑17阶，标准层：踏步数N=3000/150=20级，设等跑楼梯，各10阶。建筑物的剖面设计方面直接反应的是建筑物在垂直方面的的各个部分的关系，建筑物的剖面设计任务是确定建筑物各个部分的层高，建筑物的层数和组合关系，根据建筑设计任务书的要求把本住宅楼设计成五层，带有地上室和阁楼剖面设计主要表现为建筑物的内部关系和建筑结构的构造关系，确定建筑物的高度，建筑空间的组合和利用，在房屋的使用和建筑物的美观方面有着密切的关系，它反映的是建筑标准的一个方面，在考虑了一些的问题方面方面需要考虑平面和里面的结合，只有这样才能更好的确定建筑物的剖面，具体的剖面见图纸。1.5建筑立面设计本设计整个建筑体是一字型，在考虑了整体的外观需要和使用的需要后，对建筑物进行了采光的处理，经过室内外高差150mm。外墙涂料的不同色彩给人的感官带来不同的感受。深色调容易使人觉得端庄、稳重，较浅的颜色给人明快、清新的感觉。本建筑物采用浅色搭配深色，采用了撞色的建筑效果。屋顶A-B为不上人屋面，设坡屋顶，屋顶内檐沟的设计满足屋面排水要求[3]77 ，在小于24m的地方设立雨水管，雨水管直径采用100mm，材料为PVC。B-D为上人屋面，采用平屋顶，为了方便维修，在不需要阁楼的一侧对建筑物采用的是平屋顶。立面设计是在满足房间的使用方面的需求，在经济允许的条件下，要运用建筑造型和立面构件的一些规律，在立面的设计中，是建筑物的立面反映出建筑物的性格，反映出自然的条件和名族的特色，也能反映出建筑的环境和建筑规划的整体条件，因此要充分的考虑整个建筑的需要。立面是为了配合建筑物的使用方面和美化的环境而进行的，不仅要起到改善环境的作用而且也要是建筑物满足耐久性的需要。建筑立面的设计是有很多的构建构成的，有墙梁柱等构成，有门窗阳台组成，以及基础和檐口组成，正式这些尺寸能反映出建筑物的性格和特征，把建筑物进行虚实的对比，形式和内容的统一，这是建筑设计的主要任务。77 第二章结构设计2.1结构选型及计算简图2.1.1上部结构方案本工程为青岛大学住宅楼设计，一共5层，地上室层高为3.55m，其余层层高为3.0m。采用现浇楼板，现浇框架承重体系。荷载由板传给主梁，再由主梁将荷载传到柱上，最后传到基础上。2.1.2下部结构方案柱网布置图如下图所示：2-1柱网布置平面图2.1.3梁板柱截面尺寸主梁1、框架横梁截面尺寸[4]：框架横梁截面高度h=(1/15～1/8)L=300～562mm，截面宽度：b=(1/3～1/2)h，板厚77 L/H≥50mm。本结构取：h=500mm,b=250mm,板厚100mm。2、框架纵梁截面尺寸：框架横梁截面高度h=(1/15～1/8)L=300～562mm，截面宽度：b=(1/3～1/2)h，板厚L/H≥50mm。本结构取：h=500mm,b=250mm,板厚100mm。柱子柱截面尺寸可根据计算方法和[5]确定。地震为5度不设防。选一榀框架上的边柱、中柱进行计算，由所选取的计算单元可知边柱和中柱的负荷面积分别为4.2×4.5m和4.35×4.2m，由计算方法得柱截面面积为：边柱：=13×4.5×4.2×7=1719.9kN=1.25=1.25×1719.9=2149.8kN由估取边柱的尺寸为==500mm，则2149.8×1000/(14.3×500×500)=0.6﹤1中柱：=13×4.35×4.2×6=1425.06kN=1.1=1.1×1425.06=1781.32kN由估取中柱的尺寸为==500mm，则1781.32×1000/(14.3×500×500)=0.49﹤1本设计所有主要边柱和中柱截面尺寸取==500mm。为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变。框架计算简图楼板和屋面板各层楼盖采用现浇钢筋混凝土梁板结构，板跨L=4800mm，故板厚取100mm。对于楼顶取板厚为120mm。2.1.4计算简图结构计算简图如图2-2所示，室内外高差为150mm，根据地质资料确定基础顶面距室外地面为1000mm，求得底层计算高度为1.0+0.15+2.4=3.55m。对于标准层楼面采用板厚100mm77 2-2框架计算简图框架梁柱线刚度计算工程为框架结构，采用现浇钢筋混凝土结构，对于中框架梁I=2I，结构均采用C30混凝土Ec=3×10N/mm。77 AB跨梁：i=3.0×107×2×1/12×0.25×(0.5)/4.5=3.47×104kNmBC跨梁：i=3.0×107×2×1/12×0.25×(0.5)/4.2=3.72×104kNmCD跨梁：i=3.0×107×2×1/12×0.25×(0.5)/1.8=8.68×104kNmA～C轴底层柱：　　i底柱＝EI/h=3.0×107×1/12×0.5×(0.5)3/3.55=4.40×104kNm其余各层柱：　i余柱＝EI/h=0.9×3.0×107×1/12×0.5×(0.5)3/3.0=4.67×104kNm令i余柱＝1.0,其余各杆的相对线刚度为：i，AB跨梁＝3.47×104/4.67×104＝0.74；i，BC跨梁＝3.72×104/4.67×104＝0.79；i，底柱＝4.40×104/4.67×104＝0.94对于框架梁柱子的线刚度计算，见下图2-377 2-3框架梁柱子的相对线刚度2.2荷载统计2.2.1恒荷载计算[7]屋面20mm厚细石混凝土保护层24×0.02=0.48kN/m35mm厚C20细石混凝土刚性防水24×0.035=0.84kN/m聚苯乙烯板隔热层2%找坡0.50kN/m30mm厚1：3水泥砂浆找平层20×0.03=0.60kN/m100mm厚钢筋混凝土板25×0.10=2.50kN/m15mm厚混合砂浆抹灰层0.015×17=0.255kN/m77 合计：5.575kN/m楼面25mm厚水磨石面层0.65kN/m20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.40kN/m100mm厚钢筋混凝土板25×0.10=2.50kN/m15mm厚混合砂浆抹灰层0.015×17=0.255kN/m合计：3.805kN/m卫生间楼面10mm厚防滑地砖28×0.01=0.28kN/m20mm厚水泥细砂浆面层0.02×20=0.4kN/m25mm厚水泥砂浆找平层20×0.025=0.50kN/m100mm厚钢筋混凝土板25×0.10=2.50kN/m15mm厚混合砂浆抹灰层0.015×17=0.255kN/m合计：3.935kN/m梁自重主梁：b×h＝250mm×500mm梁自重：0.25×(0.5-0.1)×25=2.5kN/m抹灰层：10mm厚混合砂浆0.01×（0.50－0.10＋0.25）×17×2=0.221kN/m合计：　　2.721kN/m柱自重b×h＝500mm×500mm柱自重：25×0.5×0.5=6.25kN/m抹灰层：10mm厚混合砂浆：0.01×（0.5＋0.5）×17×2=0.340kN/m合计：　　6.590kN/m外纵墙自重标准层：塑钢窗自重0.35×2.40×1.50×2=1.260kN77 窗下墙体自重5×0.90×3.6×0.20×2=6.480kN窗下墙体粉刷0.36×0.90×3.6×2×0.02×2×5=0.467kN窗边墙体自重5×（3.6－0.9）×（3.6-1.5）×0.20×2=2.268kN窗边墙体粉刷0.36×（3.6－0.9）×（3.6-1.5）×2×0.02×2×5=1.699kN合计：12.156kN底层：塑钢窗自重0.35×1.80×1.50×2=1.90kN窗下墙体自重6×（0.90+0.15）×3.6×0.20×2=11.664kN窗下墙体粉刷0.36×（0.90+0.45）×3.6×2×0.02×2=0.14kN窗边墙体自重6×（3.6－0.9+0.45）×（3.6-1.8）×0.20×2=13.608kN窗边墙体粉刷0.36×（3.6－0.9+0.45）×（3.6-1.8）×2×0.02×2=0.163kN合计：27.475kN内隔墙自重标准层：横内隔墙6×（8.7－1.0）×3.0×0.20=27.72kN纵内隔墙6×（3.6－1.0）×3.0×0.20/2=4.68kN水泥粉刷墙面0.36×（27.72+9.36）/6×0.2=0.4450kN合计：　　31.851kN底层：横内隔墙6×（8.7－1.0）×3.55×0.20=32.802kN纵内隔墙6×（3.6－1.0）×3.55/2×0.20=5.538kN水泥粉刷墙面0.36×（32.802+5.538）/6×2×0.2=0.92kN合计：　　39.26.6kN2.2.2活荷载标准值由«荷载规范»[6]查得：楼面活载均布活荷载标准值：2.0kN/m2。厨房楼面均布活荷载标准值：2.0kN/m2。浴室、卫生间楼面均布活荷载标准值：2.0kN/m2。走廊、楼梯均布活荷载标准值：2.5kN/m2。77 屋面均布活荷载标准值：非上人屋面：0.5kN/m2，上人屋面：2.0kN/m22-4板面荷载分配图主梁线荷载标准值：为计算方便，按支座弯矩等效原则，将其转化为矩形分布。（1）A～B轴间框架梁顶层：屋面板传恒荷=15.575kN/m×3.6/2m×2×()=34.932kN/m梁自重=2.501kN/m恒载=屋面板传恒荷载+梁自重=47.432kN/m活载=板传活荷载=2.0N/m×3.6/2m×2×＝5.32+3.0=8.32kN/m标准层：楼面板传恒荷载=3.805kN/m×3.6/2m×2×＝10.150kN/m梁自重=2.501kN/m77 标准层内墙自重=31.85kN/m底层内墙自重=39.26kN/m恒载=屋面板传恒荷载+梁自重+内墙自重=51.91kN/m活载=板传活荷载=2.0kN/m×3.6/2m×2×＝5.3352kN/m（2）B~C轴间框架梁顶层：屋面板传恒荷=5.575kN/m×3.6/2m×2×()=24.132kN/m梁自重=2.501kN/m恒载=屋面板传恒荷载+梁自重=26.6332kN/m活载=板传活荷载=2.0N/m×3.6/2m×2×＝5.1352kN/m标准层：楼面板传恒荷载=3.805kN/m×3.6/2m×2×＝9.950kN/m梁自重=2.501kN/m标准层内墙自重=31.85kN/m底层内墙自重=39.26kN/m恒载=屋面板传恒荷载+梁自重+内墙自重=51.91kN/m活载=板传活荷载=2.0kN/m×3.6/2m×2×＝5.1352kN/m（3）A轴柱纵向集中荷载计算：顶层柱：顶层柱恒载=梁自重＋板传荷载梁自重＝2.721kN/m×（3.6m-0.5m）＝8.435kN板传荷载＝5.575kN/m×3.6/2m×5/8×3.6m=22.571kN顶层柱恒载＝8.435kN+22.571kN=31.013kN顶层柱活载＝2.0kN/m×3.6/2m×5/8×3.6m＝8.100kN标准层柱：标准层柱恒载＝梁自重＋板传荷载＋外墙重梁自重＝3.805kN/m×（3.6m-0.5m）＝8.435kN板传荷载＝3.805kN/m×3.6/2m×5/8×3.6m＝15.410kN外墙自重＝12.156kN/m×（3.6m-0.5m）＝37.683kN77 所以，标准层柱恒载＝8.435kN＋15.410kN＋37.683kN＝61.525kN标准层柱活载＝2.0kN/m×3.6/2m×5/8×3.6m＝16.2kN基础顶面恒载=基础梁自重+底层外墙自重=2.5011kN/m×（3.6m-0.5m）+27.475kN/m×（3.6m-0.5m）=92.925kN（5）B轴柱纵向集中荷载计算：顶层柱:顶层柱恒载=梁自重＋板传荷载梁自重＝2.501kN/m×（3.6m-0.5m）＝7.753kN板传荷载＝3.805kN/m×3.6m×5/8×3.6/2m＝15.410kN所以，顶层柱恒载＝14.418kN+43.82kN=22.163kN顶层柱活载=2.0kN/m×3.6m×5/8×3.6/2m=16.2kN标准层柱：标准层柱恒载＝梁自重＋板传荷载＋内墙重梁自重＝2.501kN/m×（3.6m-0.5m）＝7.753kN板传荷载＝3.805kN/m×(3.6/2+3.6/2)m×5/8×3.6m＝61.610kN内墙自重＝31.851kN/m×（3.6m-0.5m）＝98.738kN所以，标准层柱恒载＝7.753kN＋61.610kN＋98.738kN＝168.101kN标准层活载=2.0kN/m×3.6m×5/8×(3.6/2+3.6/2)m=16.2kN基础顶面恒载=基础梁自重+底层内墙自重=2.501kN/m×（3.6m-0.5m）+39.266kN/m×（3.6m-0.5m）=129.478kNC轴柱纵向集中荷载同A轴柱纵向集中荷载。2.3风荷载计算2.3.1风荷载标准值计算为简化计算，将计算单元内外墙面的分布风荷载化为等量作用于屋面梁和楼面梁处的集中风荷载标准值，计算计算方法如下：式中：——风荷载体型系数，本工程H/B=20.4/10.47=1.89＜4,取=1.3——基本风压0.6kN/m77 ——风振系数，当房屋高度小于30米时取1.0——风压高度变化系数集中风荷载——一榀框架各层节点的受风面积，——下层柱高——上层柱高，对于顶层为女儿墙高度的2倍——计算单元迎风面宽度2-1风荷载标准值计算层次(m)(kN)61.31.00.8517.43.00.60.663（3.0/2+2×1.2）×3.6=15.123.5851.31.00.7414.43.00.60.57721/2(3.0+3.0)×3.6=10.86.2341.31.00.7411.43.00.60.57721/2(3.0+3.0)×3.6=10.86.2331.31.00.748.43.00.60.57721/2(3.0+3.0)×3.6=10.86.2321.31.00.745.43.00.60.57721/2(3.0+3.0)×3.6=10.86.2311.31.00.742.43.550.60.57721/2(3.0+3.55)×3.6=11.796.8377 2.3.2风荷载作用下的位移验算水平荷载作用下框架的层间侧移按以下计算方法计算[6]：―第i层的总剪力―第j层所有柱的抗侧移刚度之和―第j层的层间侧移各层横向侧移刚度计算：底层：A、C柱：K==0.78=kN/mB柱：K==1.62=kN/m=6484.882+7750.66=20720.42kN/m标准层：A、C柱：K==0.37=kN/m同理，B柱：K==1.53=kN/m=7584.082+8032.4=23200.6kN/m风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比[8]的计算，计算下表77 2-2风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比的计算层数(kN）/63.583.5823200.60.000230.0767×1056.239.8123200.60.000640.213×1046.2316.0423200.60.001080.367×1036.2322.2723200.60.001460.486×1026.2328.5023200.60.001870.623×1016.8334.2620720.420.0022510.2×10=∑=0.00753m侧移验算为：对于框架结构，楼层间最大位移比层高之比的限值为，本框架结构的层间侧移与层高之比的最大值满足10.210<=18.110的要求，则框架抗侧移刚度符合要求。2.3.3风荷载作用下内力计算框架柱端剪力及弯矩分别按下列计算方法计算：=/∑=×=（1-）=+++注：—框架柱的标准反弯点高度比。、—为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。—为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。—框架柱的反弯点高度比。查表得底层A、C柱的反弯点高度为：=0.65=0=0=0所以=0.65。77 同理可算出各层的反弯点高度，各层的反弯点高度详见弯矩计算表层号(m)∑/∑上下63.00.373.5823200.6151680.653.580.351.056.983.756.1853.00.379.8123200.6151680.656.230.401.2011.27.4714.9743.00.3716.123200.6151680.656.230.451.3510.288.4117.7633.00.3722.323200.6151680.656.230.451.3510.288.4118.6923.00.3728.523200.6151680.656.230.501.509.359.3517.7613.550.7834.320720.4129690.626.830.652.318.4615.7313.32-3A、C柱弯矩计算表层号(m)∑/∑上下左右63.01.533.5823200.68032.0.343.580.381.146.674.083.213.4653.01.539.8123200.68032.0.346.230.481.449.728.976.627.1843.01.5316.123200.68032.0.346.230.531.598.789.978.529.2633.01.5322.323200.68032.0.346.230.531.598.789.978.979.7223.01.5328.523200.68032.0.346.230.581.747.8510.858.529.2413.551.6234.320720.47750.0.376.830.732.596.5517.928.479.752-4B柱弯矩计算表风载作用下各轴框架柱剪力和梁弯矩的计算见下表77 2-5风荷载作用下梁端弯矩计算层数上(A.C)下(A.C)上(B)下(B)/(+)/(+)66.983.766.986.674.080.740.790.480.523.23.46511.227.4714.979.728.970.740.790.480.526.627.18410.288.4117.768.789.910.740.790.480.528.529.26310.288.4118.698.789.910.740.790.480.528.979.7229.359.3517.767.8510.850.740.790.480.528.529.1818.4615.7317.715.9814.920.740.790.480.528.539.24层次AB梁剪力计算BC梁剪力计算柱轴力计算A.B柱轴力B.C柱轴力66.23.24.52.083.463.24.21.58-2.08-1.58514.976.624.54.787.186.624.23.28-5.40-3.28417.768.524.55.849.268.524.24.23-6.51-4.23318.698.974.56.149.728.974.24.45-6.84-5.18217.768.524.55.849.188.524.24.21-6.51-5.4117.718.674.55.919.248.534.24.23-6.58-5.422-6风荷载作用下梁端剪力和轴力计算2-7风荷载作用下柱剪力计算层号层高A柱剪力B柱剪力上下A柱剪力上下B柱剪力63.06.983.781.066.674.080.8653.011.247.461.169.728.971.2143.010.288.411.438.789.911.3833.010.288.411.638.789.911.8723.09.359.351.837.8510.852.0713.558.4615.732.316.5517.923.7977 风荷载作用下轴力，剪力，弯矩见下图2-5风荷载作用下框架的弯矩图(kN.m)77 2-6风荷载作用下框架的剪力图(kN)77 2-7风荷载作用下柱轴力图(kN)77 2.4竖向荷载下内力计算竖向荷载作用下的内力计算采用分层法[9]各层力矩分配计算的要点：(1)计算各端分配系数:上层柱线刚度取为原线刚度的0.9倍，其他杆件不变；(2)计算固端弯矩；(3)由节点不平衡力矩，求分配弯矩；(4)由传递系数C，求传递弯矩。上层柱间的传递系数取为1/3,其他杆件的传递系数仍为1/2。(5)循环、收敛后叠加，求杆端弯矩。分层法的基本假定：(1)梁上荷载仅在该梁上及与其相连的上下柱上产生内力，在其他层梁及柱上产生的内力可忽略不计；(2)竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可忽略不计。2.4.1恒载作用下框架弯矩计算1、横梁固端弯矩的计算：AB跨固端弯矩：顶层：=-1/12×47.423×=-79.8kN.m=1/12×47.423×=79.8kN.m标准层：=-1/12×51.91×=-87.6kN.m=1/12×51.91×=87.6kN.mBC跨固端弯矩：77 顶层：=-1/12×26.64×=-39.21kN.m=1/12×26.64×=39.2kN.m标准层：=-1/12×51.91×=-76.3kN.m=1/12×51.91×=76.3kN.m2、各节点杆端分配系数的确定杆端分配系数用以下计算方法进行计算：=/(远端固定=4；远端滑动=)[11]。顶层：节点A、C：=0.9/(0.9+0.74)=0.55=0.74/(0.9+0.74)=0.45节点B：=0.9/(0.74+0.9+0.79)=0.37=0.74/(0.74+0.9+0.79)=0.31=0.79/(0.74+0.9+0.79)=0.32标准层：节点AC：=0.9/(0.74+0.9+0.9)=0.36=0.9/(0.74+0.9+0.9)=0.36=0.74/(0.74+0.9+0.9)=0.28节点B：=0.9/(0.74+0.9+0.9+0.79)=0.27=0.9/(0.74+0.9+0.9+0.79)=0.27=0.74/(0.74+0.9+0.9+0.79)=0.22=0.79/(0.74+0.9+0.9+0.79)=0.24底层：节点A、C：=0.9/(0.74+0.9+0.94)=0.35=0.94/(0.74+0.9+0.94)=0.3677 =0.74/(0.74+0.9+0.94)=0.29节点B：=0.9/(0.74+0.9+0.94+0.79)=0.27=0.94/(0.74+0.9+0.94+0.79)=0.28=0.74/(0.74+0.9+0.94+0.79)=0.22=0.79/(0.74+0.9+0.94+0.79)=0.23杆端分配系数分配见下图2-8杆端分配系数3.力矩分配计算如下图77 2-9恒荷载作用下顶层弯矩分配图(kN.m)77 2-10恒荷载作用下标准层弯矩分配图(kN.m)77 2-11恒载作用下底层弯矩分配图(kN.m)77 4、对节点不平衡弯矩进行再次分配：A6:=49.51+0.45/(0.45+0.55)×4.2=69.51kN.m=49.51-0.45/(0.45+0.55)×4.2=44.4kN.mA5:=25.0+[0.28/(0.28+0.36×2)]×(28.74+16.3-25)=30.61kN.m=16.3-[0.28/(0.28+0.36×2)]×(28.74+16.3-25)=9.09kN.m=28.74-[0.28/(0.28+0.36×2)]×(28.74+16.3-25)=21.53kN.mA4:=25.0+[0.28/(0.28+0.36+0.36)](16.32+16.32-25)=27.18kN.m=16.32-[0.28/(0.28+0.36+0.36)](16.32+16.32-25)=13.58kN.m=16.32-[0.28/(0.28+0.36+0.36)](16.32+16.32-25)=13.58kN.mA3,A2同A4的计算A1:=24.5+[0.28/(0.28+0.36+0.36)](16.32+12.32-24.5)=25.66kN.m=16.3-[0.36/(0.28+0.36+0.36)](16.32+12.32-24.5)=14.86kN.m=12.2-[0.36/(0.28+0.36+0.36)](16.32+12.32-24.5)=10.76kN.mB6:=79.1+[0.31/(0.31+0.32+0.37)](29+53.92-79.1)=80.32kN.m=29-[0.37/(0.31+0.32+0.37)](29+53.92-79.1)=27.58kN.m=53.92+[0.32/(0.31+0.32+0.37)](29+53.92-79.1)=52.69kN.mB5:=53.32+[0.22/(0.22+0.372+0.24)](15.20+75.84+19.82-53.21)=66.1kN.m=15.20-[0.22/(0.27+0.372+0.24)](15.20+75.84+19.82-53.21)=9.13kN.m=19.82-[0.22/(0.27+0.372+0.24)](15.20+75.84+19.82-53.21)=15.03kN.m=75.84-[0.22/(0.24+0.372+0.24)](15.20+75.84+19.82-53.21)=63.55kN.m77 B1:=53.81+[0.22/(0.22+0.27+0.28+0.23)](78.01+11.9+15.7-53.81)=62.1kN.m=11.9-[0.22/(0.22+0.27+0.28+0.23)](78.01+11.9+15.7-53.81)=8.51kN.m=15.7-[0.27/(0.22+0.27+0.28+0.23)](78.01+11.9+15.7-53.81)=9.75kN.m=78.01-[0.23/(0.22+0.27+0.28+0.23)](78.01+11.9+15.7-53.81)=63.17kN.m5、在竖向荷载作用下，可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅，调幅系数，对现浇框架取：0.8~0.9。本设计中梁端弯矩的调幅系数取0.8，调幅结果如下表2-8恒载作用下梁端弯矩的调幅恒载AB跨BC跨调幅前调幅后调幅前调幅后梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右六层51.5180.3241.2064.2549.5737.5839.6635.06五层30.6166.124.4952.8863.5539.3150.8433.45四层27.8165.722.2552.5664.8935.7651.9136.61三层27.8165.722.2552.5663.8736.9951.9133.61二层27.8165.722.2552.5664.5635.7751.9134.62一层25.6663.1720.5350.5462.3434.2849.8739.4177 梁端负弯矩减小后，应按平衡条件计算调幅后的跨中弯矩，梁的跨中正弯矩至少应取按简支梁计算的跨中弯矩的一半。如为均布荷载，则6、跨中弯矩对顶层：AB跨kN.mBC跨kN.m对标准层：AB跨kN.mBC跨kN.m对底层：AB跨kN.mBC跨kN.m77 2-12恒载作用下框架弯矩图(kN.m)2.4.2活载作用下框架弯矩计算77 1、横梁固端弯矩的计算：AB跨固端弯矩：顶层：=－kN.m=kN.m标准层：=kN.m=kN.mBC跨固端弯矩：顶层：=kN.m=kN.m标准层：=kN.m=kN.m2、各节点杆端分配系数的确定各杆端分配系数见图2-8。3、力矩分配计算如下图：77 2-13活荷载作用下顶层弯矩分配图(kN.m)77 2-14活荷载作用下顶层弯矩图(kN.m)77 2-15活载作用下底层弯矩图(kN.m)77 3、活荷载作用下节点弯矩相差不大，不再分配。4、活载作用下梁端弯矩的调幅结果见下表2-9活载作用下梁端弯矩的调幅层数AB跨BC跨调幅前调幅后调幅前调幅后活载梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右六层8.0615.846.4512.6714.115.5311.294.42五层9.0811.854.269.4814.284.2815.426.42四层10.3423.128.2718.5023.008.3118.407.85三层15.2220.1212.1816.1019.929.2515.947.60二层14.7217.7611.7814.2115.964.2312.375.39一层12.5516.5510.0413.2414.005.4011.404.726、跨中弯矩对顶层：AB跨kN.mBC跨kN.m77 对标准层：AB跨kN.mBC跨kN.m对底层：AB跨kN.mBC跨kN.m活载作用下框架弯矩图见下图：77 2-16活载作用下框架弯矩图(kN.m)2.4.3梁柱剪力和轴力计算1、恒载作用下梁端剪力与柱轴力的计算梁端剪力:=+:梁上均布荷载引起的剪力=/2：梁端弯矩引起的剪力柱轴力：=+77 :梁端剪力：柱顶竖向集中荷载具体计算结果见下表2-10恒载作用下AB梁端剪力计算层号（kN/m）（m）（kN）647.434.5106.72-5.1248.24-58.48551.914.5116.79-6.3152.12-64.74451.914.5116.79-6.7451.65-65.13351.914.5116.79-6.7251.67-65.11251.914.5116.79-6.7451.65-65.13151.914.5116.79-6.6751.76-65.102-11恒载作用下BC梁端剪力计算层号（kN/m）（m）（kN）626.6344.279.76-4.1951.74-60.12551.914.2109.0-6.52102.48-115.52451.914.2109.0-6.06101.42-115.06351.914.2109.0-7.58101.43-116.58251.914.2109.0-7.57101.43-116.57151.914.2109.0-7.25101.45-116.2477 层号LA柱B柱上下上下63.024.411.5311.922.6915.0312.553.012.2213.588.6015.039.138.143.013.5813.589.0512.2113.588.592-12恒载作用下柱的剪力33.013.5813.589.0513.5812．218.5923.013.5813.589.0512.2113.588.5913.5514.8610.077.018.519.755.1477 2-13恒载作用下柱的轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱648.2458.4851.7460.1248.2479.2558.4880.64552.1264.74102.94115.52131.37192.9248.12270.28451.6565.13102.48115.06244.55306.07437.89460.05351.6565.13101.42116.57357.22418.97627.66649.82251.6565.13101.43116.57470.62532.21816.38838.54151.6565.10101.75116.25583.63645.151005.31056．57C柱同A柱进行计算。恒载作用下剪力、轴力图见图2-17和2-18。77 2-17恒载作用下框架剪力图(kN)77 2-18恒载作用下框架轴力图(kN)2、活载作用下梁端剪力与柱轴力的计算计算方法同恒载作用相同。具体计算结果见下表77 2-14活载作用下AB梁端剪力计算层号（kN/m）（m）/2(kN)68.324.518.72-1.3817.34-20.155.134.511.54-1.1610.38-12.745.134.511.54-2.279.27-13.8135.134.511.54-3.927.62-15.4625.134.511.54-0.5710.97-12.1315.134.511.54-0.7210.83-12.252-15活载作用下BC梁端剪力计算层号（kN/m）（m）/2(kN)65.134.210.77-1.649.13-12.4155.134.210.77-2.148.63-12.9145.134.210.77-2.518.26-13.2835.134.210.77-1.978.8-12.7425.134.210.77-1.669.11-12.4315.134.210.77-1.599.18-12.3677 2-16活载作用下柱的剪力层号LA柱B柱上下上下63.07.764.364.045.192.452.5453.04.364.362.912.452.451.6343.04.364.362.912.452.451.6333.04.364.362.912.452.451.6323.04.364.362.912.452.391.6113.554.364.362.912.392.461.36层号总剪力柱子轴力AB跨BC跨A柱B柱617.3420.19.1312.4117.3425.4429.2345.43510.3812.78.6312.9135.8152.0166.7682.9649.2713.818.2613.2861.2977.49105.03121.232-17活载作用下柱的轴力37.6215.468.812.7485.11101.31145.49161.69210.9712.139.1112.43112.1128.4182.93199.13110.8312.259.1812.36139.25155.45220.56236.7677 活荷载作用下剪力、轴力值见下图2-19活载作用下框架剪力图(kN)77 2-20活载作用下框架轴力图(kN)77 2.5内力组合求出各种荷载作用下的框架内力后，就根据最不利又是可能的原则进行内力组合1.梁端负弯矩调幅当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，要对竖向作用下的荷载的内力进行调幅并将其加大。跨中弯矩相应增加，支座剪力相应改变在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，梁端弯矩需考虑弯矩调幅给予减小，因而表中恒载、活载两列中的弯矩值为乘以弯矩调幅系数0.8后的值。2.控制截面框架梁的控制截面通常是梁端支座截面和跨中截面。竖向荷载作用下支座截面可能产生最大负弯矩和最大剪力；在水平荷载作用下，支座截面还会出现正弯矩。跨中截面一般产生最大正弯矩，有时也可能出现负弯矩。框架梁的控制截面最不利内力组合有以下几种：梁跨中截面：+Mmax及相应的V（正截面设计），有时需要组合-Mmax；梁支座截面：-Mmax及相应的V（正截面设计），Vmax及相应的M（斜截面设计），有时需要组合+Mmax。危险截面：柱子：两端梁：两端、跨中。3.荷载效应组合种类在手算时主要考虑以下组合：本设计是5度区非抗震设计所以基本组合为以永久荷载效应控制的组合：1.35×恒载+0.7×1.4×活载；以可变荷载效应控制的组合：1.2×恒载+1.4×活载；考虑恒载、活载和风荷载组合时，采用简化规则：1.2×恒载+1.4×0.9（活载+风载）。77 AB跨柱边弯矩和剪力恒载MaMbVaVbb/2qMaMbVaVb641.2064.2548.2458.480.2547.4329.1449.6336.3846.62524.4952.8851.1264.740.2551.9111.7136.7038.1451.76422.5052.5651.6565.130.2551.919.5936.2838.6752.15322.2552.5651.6765.110.2551.919.3336.2838.6952.13222.2552.5651.6765.130.2551.919.3336.2838.6952.15120.5352.5451.7665.100.2551.917.5936.2738.7852.12活载66.4512.6717.3421.100.258.322.127.4015.2619.0254.269.4810.3812.700.255.341.676.319.0511.3748.2718.509.2713.810.255.345.9515.057.9412.48312.1816.107.6215.460.255.3410.2812.246.2914.13211.7814.2110.9712.130.255.349.0411.189.6410.80110.0413.2410.8312.250.255.347.3310.189.5010.92BC跨柱边弯矩和剪力恒载MaMbVaVbb/2qMaMbVaVb639.6635.0651.7460.120.2526.6426.7320.0345.0853.46550.8433.45102.48115.060.2551.9125.224.6989.50102.08451.9136.61101.42116.670.2551.9126.567.4488.44103.69351.9133.61101.43116.570.2551.9126.554.4788.45103.59251.9134.62101.43116.670.2551.9126.555.4588.45103.69148.8739.41101.71116.250.2551.9123.4410.3588.73103.27活载611.294.429.1312.410.255.149.011.327.8511.13515.426.428.6312.910.255.1413.263.197.3511.63418.407.858.2613.280.255.1416.344.536.9812.00315.947.608.8012.740.255.1413.744.427.5211.46212.375.399.1112.430.255.1410.092.287.8311.15111.404.729.1812.360.255.149.111.637.9011.0877 AC柱内力组合层号危险截面内力恒载活载风载1风载21.2恒载+1.4活载1.35恒载+1.0活载1.2恒载+0.9*1.4（活载+风载1）1.2恒载+0.9*1.4（活载+风载2）六层A右M-29.14-2.126.98-6.98-37.94-41.46-28.84-46.43V36.3815.26-2.082.0865.0264.3760.2665.50跨中M67.3411.880.000.0097.44102.7995.7895.78B左M49.637.643.20-3.2070.2574.6473.2165.15V-46.62-18.02-2.082.08-81.17-80.96-81.27-76.03B右M-26.73-7.033.46-3.46-41.92-43.12-36.57-45.29V42.5823.461.58-1.5883.9480.9482.6578.66跨中M73.727.920.000.0099.55107.4498.4498.44C左M-29.14-2.126.98-6.98-37.94-41.46-28.84-46.43V36.3815.26-2.082.0865.0264.3760.2665.50五层A右M-11.46-1.6714.97-14.97-16.09-17.143.01-34.72V39.149.04-4.784.7859.6261.8852.3464.38跨中M81.325.170.000.00104.82114.95104.10104.10B左M36.706.136.62-6.6252.6255.6860.1143.42V-51.76-11.36-4.784.78-78.02-81.24-82.45-70.40B右M-25.22-4.687.18-7.18-36.82-38.73-27.11-45.21V89.51102.08-3.283.28250.32222.92231.90240.17跨中M67.431.890.000.0083.5692.9283.3083.30C左M-11.46-1.6714.97-14.97-16.09-17.143.01-34.72V39.149.04-4.784.7859.6261.8852.3464.38A右M-9.34-5.9517.76-17.76-19.54-18.563.67-41.0877 四层V38.677.93-5.845.8457.5160.1349.0463.75跨中M81.325.170.000.00104.82114.95104.10104.10B左M36.2715.008.52-8.5264.5263.9673.1651.69V-52.15-12.47-5.845.84-80.04-82.87-85.65-70.93B右M-26.56-7.469.26-9.26-42.32-43.32-29.60-52.94V88.44103.59-4.324.32251.15222.98231.21242.09跨中M67.431.890.000.0083.5692.9283.3083.30C左M-9.34-5.9517.76-17.76-19.54-18.563.67-41.08V38.677.93-5.845.8457.5160.1349.0463.75三层A右M-9.34-8.3718.69-18.69-22.93-20.981.80-45.30V38.676.28-6.146.1455.2058.4846.5862.05跨中M81.325.170.000.00104.82114.95104.10104.10B左M36.2812.248.97-8.9760.6761.2270.2647.66V-52.13-14.12-6.146.14-82.32-84.50-88.08-72.61B右M-26.55-4.469.72-9.72-38.10-40.30-25.23-49.73V88.45103.59-4.454.45251.17223.00231.06242.27跨中M67.431.890.000.0083.5692.9283.3083.30C左M-9.34-8.3718.69-18.69-22.93-20.981.80-45.30V38.676.28-6.146.1455.2058.4846.5862.05二层A右M-9.34-8.5417.76-17.76-23.16-21.150.41-44.35V-51.15-10.79-5.845.84-76.49-79.84-82.33-67.62跨中M81.325.170.000.00104.82114.95104.10104.10B左M36.2711.208.52-8.5259.2060.1668.3746.90V-52.15-103.59-4.214.21-207.61-173.99-198.41-187.80B右M-26.56-5.629.18-9.18-39.74-41.48-27.39-50.52V88.45103.59-4.214.21251.17223.00231.36241.97跨中M67.431.890.000.0083.5692.9283.3083.3077 C左M-9.34-8.5417.76-17.76-23.16-21.150.41-44.35V-51.15-10.79-5.845.84-76.49-79.84-82.33-67.62一层A右M-7.59-7.3317.71-17.71-19.37-17.583.97-40.66V38.789.49-5.915.9159.8261.8451.0565.94跨中M84.521.910.000.00104.10116.01103.83103.83B左M37.3010.208.52-8.5259.0460.5668.3546.88V-52.12-10.91-5.915.91-77.82-81.27-83.74-68.84B右M-24.43-8.079.24-9.24-40.61-41.05-27.84-51.13V88.7710.27-4.234.23120.90130.11114.13124.79跨中M69.953.250.000.0088.4997.6888.0488.04C左M-7.59-7.3317.71-17.71-19.37-17.583.97-40.66V38.789.49-5.915.9159.8261.8451.0565.94AC柱内力组合层号截面内力恒载活载风载1风载21.2恒载+1.4活载1.35恒载+1.0活载1.2恒载+0.9*1.4（活载+风载1）1.2恒载+0.9*1.4（活载+风载2）Mmax/NNmin/MNmax/M六层上M24.407.766.98-6.9840.1440.7047.8530.2650.1693.49102.80N48.2417.34-2.082.0882.1682.4677.1282.36103.65209.93188.44下M11.534.363.78-3.7819.9419.9324.0914.5724.9045.6950.99N79.3525.44-2.082.08130.84132.56124.65129.90164.98334.38303.6177 五层上M12.224.3611.22-11.2220.7720.8634.296.0225.4938.9862.45N131.3735.81-5.405.40207.78213.16195.96209.57262.12536.86483.73下M13.584.368.41-8.4122.4022.6932.3911.1927.7246.7363.02N192.9052.01-5.405.40304.29312.43290.21303.82383.73783.55711.98四层上M13.584.3610.28-10.2822.4022.6934.748.8427.6144.4865.38N244.5061.29-6.516.51379.21391.37362.42378.83478.19978.73890.77下M13.5843.608.41-8.4177.3461.9381.8360.6496.94165.39165.44N306.0777.49-6.516.51475.77490.68456.72473.12599.861225.541119.14三层上M13.584.3610.28-10.2822.4022.6934.748.8434.7434.74456.72N357.2285.11-6.846.84547.82567.36527.28544.52527.28527.2834.74下M13.584.368.41-8.4122.4022.6932.3911.1932.3932.39527.28N418.97101.31-6.846.84644.60666.92621.80639.03621.80621.8032.39二层上M13.584.369.35-9.3522.4022.6933.5710.0133.5733.57621.80N532.21128.40-6.516.51818.41846.88792.23808.64792.23792.2333.57下M13.584.369.35-9.3522.4022.6933.5710.0133.5733.57792.23N532.12128.40-6.516.51818.30846.76792.13808.53792.13792.1333.57一层上M14.874.768.46-8.4624.5124.8334.5013.1834.5034.50792.13N583.63139.25-6.586.58895.31927.15867.52884.10867.52867.5234.50下M10.074.3615.37-15.3718.1917.9536.94-1.7936.9436.94867.52N645.15155.45-6.586.58991.811026.40961.76978.34961.76961.7636.94B柱内力组合层号截面内力恒载活载风载1风载21.2恒载+1.4活载1.35恒载+1.0活载Mmax/NNmin/MNmax/M77 1.2恒载+0.9*1.4（活载+风载1）1.2恒载+0.9*1.4（活载+风载2）六层上M22.699.136.67-6.6740.0139.7647.1430.3347.1447.1440.01N58.4829.331.58-1.58111.24108.28109.12105.14109.12109.12111.24下M15.0312.414.08-4.0835.4132.7038.8128.5338.8138.8132.70N80.6445.431.58-1.58160.37154.29156.00152.02156.00156.00154.29五层上M15.038.639.72-9.7230.1228.9241.1616.6641.1641.1628.92N248.1066.76-3.823.82391.18401.70377.02386.65377.02377.02401.70下M9.1312.918.97-8.9729.0325.2438.5215.9238.5238.5225.24N270.2882.96-3.283.28440.48447.84424.73433.00424.73424.73447.84四层上M12.218.268.78-8.7826.2224.7436.1214.0036.1236.1224.74N437.87105.03-4.234.23672.49696.15652.45663.11652.45652.45696.15下M13.5813.289.97-9.9734.8931.6145.5920.4745.5945.5931.61N460.05121.234.23-4.23721.78742.30710.14699.48710.14710.14742.30三层上M13.588.808.78-8.7828.6227.1338.4516.3238.4538.4527.13N627.66145.49-5.185.18956.88992.83929.98943.04929.98929.98992.83下M12.2112.749.97-9.9732.4929.2243.2718.1443.2743.2729.22N639.32161.69-5.185.18993.551024.77964.39977.44964.39964.391024.77二层上M12.219.117.86-7.8627.4125.5936.0316.2336.0336.0325.59N754.3218.29-5.405.40930.791036.62921.43935.03921.43921.431036.62下M13.5812.4310.85-10.8533.7030.7645.6318.2945.6345.6330.76N816.38171.22-5.405.401219.361273.331188.591202.201188.591188.591273.33一层上M8.519.186.65-6.6523.0620.6730.1613.4030.1630.1620.67N854.37183.05-5.425.421281.511336.451249.061262.721249.061249.061336.45下M9.7512.3617.92-17.9229.0025.5249.854.6949.8549.8525.52N849.32239.11-5.425.421353.941385.691313.631327.291313.631313.631385.6977 框剪力组合柱号层号恒载活载风载1风载21.2恒载+1.4活载1.35恒载+1.0活载1.2恒载+0.9*1.4（活载+风载1）1.2恒载+0.9*1.4（活载+风载2）柱AC611.904.041.06-1.0619.9420.1120.7118.0358.602.911.16-1.1614.3914.5215.4512.5349.052.911.43-1.4314.9315.1316.3312.7239.052.911.63-1.6314.9315.1316.5812.4729.052.911.83-1.8314.9315.1316.8312.2217.012.912.31-2.3112.4912.3714.999.17柱B612.502.540.86-0.8618.5619.4219.2817.1258.101.631.21-1.2112.0012.5713.3010.2548.591.631.38-1.3812.5913.2314.1010.6238.591.631.87-1.8712.5913.2314.7210.0128.591.632.07-2.0712.5913.2314.979.7515.411.363.79-3.798.408.6612.983.4377 2.6框架梁柱设计2.6.1框架柱设计混凝土强度等级，，;纵向受力钢筋为HRB400，=360N/mm;箍筋为HPB335,=300N/mm。mm(1)轴压比验算抗震框架轴压比限值1.0，柱的剪跨比不宜小于2底层柱：=1599.8kN轴压比：=/=1599.8×10/[14.3×(500×465)]=0.76＜[1.0]，满足要求,则其他各柱的轴压比都能满足要求。剪跨比：=3.0/(2×0.465)=3.23＞2,满足要求。(2)截面尺寸复核取mm，=20.70kN,保护层厚度。/=465/500=0.93＜4满足要求。剪跨比：=3.0/(2×0.465)=3.23＞2,满足要求。0.25=0.25×1.0×14.3×600×565=831.2kN＞20.70kN满足要求。——混凝土强度等级影响系数（当混凝土强度等级不超过C50时，取1.0。）(3)正截面受弯承载力计算先要确定柱子是大偏压还是小偏压（因为两者选取的内力组合是不同的，大偏压的弯矩越大，越小越危险；小偏压时越大，越大越危险）。柱同一截面分别受正反向弯矩，故采用对称配筋。查表可得：，，。选取A轴柱进行计算：=1.0×14.3×500×465×0.55=1828.62kN第一层从柱的内力组合表中可见，=961.81kN＜1828.62kN，为大偏压，故选用弯矩大，小的组合。最不利组合为：=47.85kN.m77 =77.12kN在弯矩中没有由水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度=1.0=3.6m,mm=max(20mm,600mm/30=20mm)=20mm=620.52mm+20mm=644.52mm=0.5×14.3×500×500/(77.12×)=7.94＞1.0,取=1.0。因为/=3.6/0.6=6＜15，所以。=1+[1/(1400×644.52/465)]×(3000/500)×1.0×1.0=1.02偏心距：=1.02×644.52+500/2-35=872.41mm=872.41-465+35=442.4mm=77.120×10/1.0×14.3×500×465=0.02＜，故为大偏压。=77.12××442.4/360(465-35)=264.47mm又因为最小配筋率，s,=s,`=0.2%×500×500/2=250mm，每侧实配416（=804mm）。（4）垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算/=3.0/0.5=6，查得=1.04。则轴心构件受压承载力设计值：0.9（）=0.9×1.04×(14.3×500×500+300×804)=3571.96kN＞N=2525.8kN，满足要求。（5）斜截面受剪承载力计算第一层，最不利内力组合:=43.21kN.m=961.86kN=14.99kN=0.25×1.0×14.3×500×465=831.2KN＞，满足要求。77 因为剪跨比=3.55/(2×0.465)=3.82＞3所以取。=1.75/(3+1)×1.43×500×465=145.46KN＞，故该层柱应按构造配置箍筋。柱端加密区长度(/6,500mm，)，取500。箍筋选用：由第一层，[10]查得柱箍筋加密区的箍筋最小配筋特征值0.15，对于框架柱，其箍筋加密区范围内的体积配箍率尚且不应小于0.4%，则最小体积配箍率：=0.15×14.3/210=1.02%0.4%=(500-2×35)/[4×(500-2×35)]×0.0102=1.09取10，78.5，3/＞1.35则＜174mm。根据构造要求，柱端箍筋最大间距为(8，150)，取100mm。取加密区箍筋为四肢。非加密区应满足＜15=240mm，故箍筋取四肢。第二层，不利内力组合:=33.51kN.m=697.79kN=16.58kN=0.25×1.0×14.3×500×465=3324.75＞满足要求。因为剪跨比=3.0/(2×0.465)=3.2＞3所以取。=1.75/(3+1)×1.43×500×465=145.45＞，故该层柱应按构造配置箍筋。根据构造要求，取加密区长度(/6,500mm，)，取500。箍筋加密区的箍筋最小配筋特征值0.15，对于框架柱，其箍筋加密区范围内的体积配箍率尚且不应小于0.4%，则最小体积配箍率：=0.15×14.3/210=1.02%0.4%=(600-2×35)/[4×(600-2×35)]×0.0102=1.3577 取10，78.5，3/＞1.35则＜174mm。根据构造要求，柱端箍筋最大间距为(8，150)，取100mm。取加密区箍筋为四肢。非加密区还应满足＜15d=240mm，故箍筋取四肢。2.6.2框架梁设计现浇框架横梁正截面和斜截面的配筋计算，按受弯构件进行，梁的下部纵筋一般不在跨中截断。为了减小框架梁端塑性区范围内截面的相对受压区高度，塑性铰区截面底部必须配置受压钢筋，受压钢筋的面积除按计算确定外，与顶面受拉钢筋面积的比值还应满足以下要求：/0.3。式中和分别是梁端塑性铰区顶面受拉钢筋面积和底面受压钢筋面积梁截面尺寸为=500mm，=250mm。梁内纵向钢筋选HRB400级（==360N/mm），。梁混凝土采用C30（＝14.3N/mm,=1.43N/mm,=2.01N/mm）。（1）梁的正截面受弯承载力计算一层：AB梁（250mm500mm）梁跨中弯矩为正，下部受拉，则按T型截面进行配筋计算，跨中截面kN.m,现浇板可作为受压翼缘，其计算宽度：当按跨度考虑时mm；当按梁间距考虑时mmkN.m>116.01kN.m，属于第一类T形截面。77 mm查表得：下部实配322（s=1140mm）。上部按构造要求配筋，截面一侧的最小配筋率为0.2%。=0.2%×700×300=420mm，选配220，=628mm。BC梁（500mm250mm）梁跨中弯矩为正，下部受拉，则按T型截面进行配筋计算，跨中截面=97.68kN.m,现浇板可作为受压翼缘，其计算宽度：当按跨度考虑时mm；当按梁间距考虑时mmkN.m>97.68kN.m，属于第一类T形截面。mm查表得：下部实配322（s=1140mm）上部按构造要求配筋，截面一侧的最小配筋率为0.2%。=0.2%×500×250=250mm，选配220，=628mm。77 A支座:kN.m按矩形截面计算：mm，实配420，mm下部按构造要求配筋，截面一侧的最小配筋率为0.2%。=0.2%×500×300=300mm，选配220，=628mm。B支座:kN.mmm，实配420，mm。下部按构造要求配筋，截面一侧的最小配筋率为0.2%。=0.2%×700×300=420mm，选配220，=628mm。框架梁的正截面配筋计算见表：77 框架梁配筋计算表层号计算计算方法梁AB梁BC左截面跨中截面右截面左截面跨中截面右截面六层M（）46.13102.7874.4645.29107.4445.290.050.110.080.050.120.050.050.120.080.050.120.050.970.940.960.970.940.97(mm2)339.34782.86557.10333.00820.84333.00钢筋420225322420420225322420实配面积上1256.00981.001256.001256.00981.001256.00实配面积下1140.001140.001140.001140.001140.001140.00五层M（）34.72114.9660.3382.4592.7782.450.040.120.070.090.100.090.040.130.070.090.110.0977 0.980.930.970.950.950.95(mm2)253.73882.67447.53619.94702.08619.94钢筋420225322420420225322420实配面积上1256.00981.001256.001256.00981.001256.00实配面积下1140.001140.001140.001140.001140.001140.00四层M（）41.08114.9673.1652.8692.9252.860.040.120.080.060.100.060.050.130.080.060.110.060.980.930.960.970.950.97(mm2)301.31882.67546.94390.38703.28390.38钢筋420225322420420225322420实配面积上1256.00981.001256.001256.00981.001256.00实配面积下1140.001140.001140.001140.001140.001140.00三层M（）20.88114.9261.2240.3092.9140.300.020.120.070.040.100.0477 0.020.130.070.040.110.040.990.930.970.980.950.98(mm2)151.40882.34454.38295.45703.20295.45钢筋420225322420420225322420实配面积上1256.00981.001256.001256.00981.001256.00实配面积下1140.001140.001140.001140.001140.001140.00二层M（）23.16114.9562.3341.4791.9241.470.020.120.070.040.100.040.030.130.070.050.100.050.990.930.970.980.950.98(mm2)168.15882.59462.92304.24695.27304.24钢筋420225322420420225322420实配面积上1256.00981.001256.001256.00981.001256.00实配面积下1140.001140.001140.001140.001140.001140.0077 框架梁正截面配筋计算（2）斜截面受剪承载力计算第一层：支座A：=61.84kN截面尺寸验算：非抗震设计：当w/＜4时，需满足＜0.25。，满足要求。梁中箍筋的最大间距（mm）梁高150200200300250350300400支座B左：=-84.32kN，满足要求。支座B右：=232.04kN，满足要求。，需要按计算配置箍筋。现只配箍筋：mm/mm77 选配箍筋，mm/mm，满足要求。，满足要求。对非加密区，配置，，满足构造要求。由内力组合表可知，各层A支座剪力及B支座左右端的剪力相差不大，且有逐层减小的趋势，故二三层的梁箍筋的配置均同一层。框架梁斜截面强度计算截面支座A支座B左支座B右剪力(kN)218.05-246.03232.04加密区实配箍筋加密区长度(mm)105010501050非加密区实配箍筋8@1508@1508@150注：加密区的长度max(1.5h,500mm),取1050mm。2.7楼板设计在肋形楼盖中,四边支承板的长边与短边之比时可按双向板设计。所以A，B区格板均按双向板计算。1、设计荷载恒载：25mm厚水磨石面层0.65kN/m20mm厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.40kN/m100mm厚钢筋混凝土板25×0.10=2.50kN/m77 15mm厚混合砂浆抹灰层0.015×17=0.255kN/m合计：3.805kN/m1.2×3.805=4.566kN/m楼面活载均布活荷载标准值：1.4×2.0=2.8kN/m2。厨房楼面均布活荷载标准值：1.4×2.0=2.8kN/m2。浴室、卫生间楼面均布活荷载标准值：1.4×2.0=2.8kN/m2走廊、楼梯均布活荷载标准值：1.4×2.5=3.5kN/m2。kN/m2、内跨：(轴线间距)边跨：取（1.025+b/2）与（+）两者中的小值为梁板边跨的净跨长，b为第一内支座的支承宽度,分别为板的短跨与长跨的计算长度。计算跨度的求解内跨的计算跨度取净跨，边跨的计算跨度为净跨加上板厚的一半，边跨：内跨：（轴线间距离）3、弯矩的求解板按弹性理论设计：连续双向板跨中最大正弯矩，活荷载分布情况可分解为满布荷载g+q/2和隔间布置±q/2，对满布荷载可近似认为各区格板都固定支撑在中间支承上，对隔间布置荷载情况，可近似认为各区格板在中间支承处是简支的。支座最大负弯矩近似按满布活荷载考虑，认为各区格板都固定在中间支座，楼盖周边仍按实际支承情况确定，然后按单块双向板计算各支座的负弯矩。表中系数为查《混凝土结构》（中册）附表7所得，对于混凝土。因为是现浇框架计算弯矩考虑泊松比影响=0.2。根据计算方法m=表中系数×p求各区格板的弯矩值于表所示：四边固定的板：77 截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=1.5～2.0时减小10%；楼板的角区格不折减。楼板的截面有效高度：短跨方向长跨方向为便于计算，近似取，。截面配筋计算结果及实际配筋列2-19弹性理论计算的弯矩值项目/板B1B2L013.63.6L024.54.2L01/L020.80.86m15.714.84m21.931.27-6.13-5.43-6.13-5.43-4.21-4.72-4.21-4.7277 表2-20截面配筋计算　h0(mm)m(kN·m)AS(mm2)配筋实配AS(mm2)跨中B1L01方向804.84184.25251L02方向701.2753.43251B2L01方向804.84185.68251L02方向701.2747.43251支座1-180-5.43217.12511-280-4.72182.222512-280-4.72183.12512.8楼梯设计（平行双跑楼梯）踏步尺寸采用150mm×270mm，共需10个踏步，梯段长1450mm，活荷载标准值2.5kN/m，踏步面层采用30mm水磨石，底面为20mm厚混合砂浆抹灰。混凝土为C30，梁中受力筋为Ⅱ级，其余钢筋采用Ⅰ级钢。本工程采用现浇板式楼梯，选楼梯已进行计算，开间3.4m，进深3.9m，层高3.0m。楼梯倾斜角，,得1、踏步板计算（1）荷载计算踏步板自重kN/m踏步抹灰重kN/m底面抹灰重kN/m恒载（合计）1.208kN/m77 活载2.50.27=0.675kN/m总荷载设计值：所以取总荷载设计值为2.2923kN/m进行计算。（2）内力计算由于踏步板两端均与斜边梁相整结,踏步板计算跨度:跨中最大弯距设计值为:（3）受弯承载力计算踏步板截面的折算高度:截面有效高度取:；踏步板应按配筋，每米宽沿斜面配置的受力钢筋：每一踏步一般需配置不少于2的受力钢筋，沿斜向布置的分布筋直径不小于，间距不大于300mm。因此选用，。分布筋选用每级踏步一根2、平台板设计平台板取1m宽作为计算单元，计算跨度，平台板厚度。77 （1）荷载计算恒载:平台板自重kN/m30厚水磨石面层kN/m板底抹灰重kN/m合计3.11kN/m活载:1.4×2.5=3.5kN/mp=g+q=3.11+3.5=6.61kN/m（2）内力计算跨中弯距设计值kN.m端部剪力kN（3）承载力计算正截面受弯承载力计算mmmm选用，mm3、平台梁的设计（1）平台梁截面尺寸取=400mm,=200mm（2）平台梁荷载计算由平台板传来的均布恒载kN/m77 由平台板传来的均布活载kN/m平台梁自重kN/m平台梁抹灰重kN/m均布荷载设计值10.249kN/m由斜梁传来的集中荷载设计值G+Q=R=13.31kN/m（3）平台梁内力计算计算跨度m支座反力R为kN平台梁跨中最大弯距设计值梁端截面剪力由于靠近楼梯间墙的梯段斜梁距支座过近，剪跨过小，故其荷载将直接传至支座，所以计算斜截面宜取在斜梁内侧，此处剪力为（4）截面设计正截面受弯承载力计算,。,；，取。，应按第一类T型截面配筋计算。77 选用222，斜截面受剪承载力计算,所以只需按构造配置箍筋，选用。2.9基础设计地基承载力为特征值[13]为=205kPa，建筑场地地基承载力较差，设计基础的荷载包括：1，框架柱传来的弯矩剪力和轴力，我设计的一榀框架为三根柱子，现采用柱下独立锥形基础，布置较为密集，为了满足承载力，将基础埋深暂定为1～4米之间。基础采用混凝土C30，N/mm，N/mm；垫层为C15，厚100mm；钢筋HRB335，=300N/mm。1、[11]基底尺寸确定（内柱基础）（1）基本组合：=25.28kN.m=87.15kN=1599.8kN（2）标准组合：25.28/1.3=19.45kN.m87.15/1.3=67.04kN1599.8/1.3=1230.1kN（3）地基承载力修正[15]选择基础埋深=1000mm。地基承载力特征值=205kPa。承载力特征值：77 （4）基础底面尺寸估算按轴心受压估算基础底面积：但考虑到偏心荷载作用应力分布不均匀，故将计算出的基底面积增大20%～40%，取1.4。则=4.72×1.4=6.61m，取=2.7m，=2.7m，满足要求。（5）地基承载力验算mkN作用于基底中心的弯矩，轴力分别为：=19.45+67.07×(1.0-0.5)=52.98kN.m=1230.1kN=240.569kPa<1.2×205=246kPa=207.3kPa>0=(240.56+207.3)/2=223.9kPa<故承受力满足要求。1、基础高度确定（防止冲剪破坏）（1）[12]地基净反力计算：kN/mkN/m求得柱边缘的地基净反力：77 kN/m（2）冲切验算只需验算当冲切承载力截面位置在柱与基础交界处时的情况。相应于荷载效应基本组合时作用在上的地基土净反力设计值：冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上、下边长分别为：0.6m因为，满足要求。（3）基础底板配筋计算沿基础一边方向，对柱边截面，相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值按下式计算：=kN.m=mm配置钢筋1912，mm。两边相等，配置相同77 总结本次毕业设计是青岛大学住宅楼设计。设计内容包括建筑设计和结构设计两部分。该住宅楼为五层现浇混凝土框架结构，其中带有地上室和阁楼，结构不考虑抗震，设防烈度为5度，建筑物耐火等级:Ⅱ级，总建筑面积约3384.6平方米。通过这次设计，我对住宅楼的设计有了个初步的了解。设计中综合运用了所学专业课知识和相关技能，熟悉了相关设计规范及要求，提高了工程应用的综合能力和创新能力。在建筑设计部分，我通过查阅制图规范，在遵循设计原则和设计思想的情况下，运用天正绘制建筑平面、立面、剖面图；重新学习了CAD，在结构设计中，通过计算重新温习了框架结构的整个设计过程，学会运用了PKPM设计结构，达到了温故而知新的效果，让我掌握了好多忘记的知识，我都有了很大的提高。由于时间有限，在计算中有很多仓促的地方，在设计中难免有很多不足之处，比如知识面较窄，对专业知识的掌握程度不够，在学习中不扎实，在具体的设计中缺乏经验，希望老师给予指正！78 致谢本论文是在青岛农业大学建筑工程学院土木工程的盖玉龙老师的悉心指导下完成的，在这里我非常感谢这么多为我传道授业解惑的老师，在设计的过程中那些我遇到了很多难题，正是在各位老师的的帮助下，给我指导，帮我解决问题，我才能按时完成毕业设计，为我的大学生活画上最后的完美的句点。首先我要非常感谢我的指导老师盖玉龙老师，在他的谆谆教诲下，他严谨的治学态度、尽心尽责的的敬业精神对我有很大的影响，对我产生了深刻的印象。在老师的指导下，我顺利的完成了毕业设计的任务，他的一言一行能告诉我们应以什么样的心态去学习。在毕业设计的过程中我克服了很多困难，从选题直到最终定稿，都是在老师的大力帮助下进行的。现在，我谨向导师表示最忠心的感谢！除此之外，我还要感谢在一起做设计的同学，他们也给了我很大的帮助，他们的帮助我很感谢，在毕业设计的过程中我们在一起讨论，相互学习，这让我收获颇多。再次我向那些帮助过我的人表示感谢！谢谢你给我大学最后一段路留下美好的回忆。毕业设计是把大学的知识进行整合和整理的过程，一次在设计过程中是最锻炼人的阶段，此次毕业设计由于我的知识的欠缺，在有些地方还是存在很多不足的地方，希望老师多多指正。光阴荏苒，四年的大学生活不过是弹指一挥间，这四年里我认识了很多朋友。这段时间的眼界的提高，将对我今后的求学和工作生涯产生深远的影响。最后，我感谢所有给予过我关心帮助的老师朋友，谢谢你们！79 参考文献[1]同济大学等合编.房屋建筑学（第四版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2005[2]中华人民共和国国家标准.民用建筑设计规范（GB50352-2005）[S].北京：中国建筑工业出版社，2005[3]中华人民共和国国家标准.房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001）[S].北京：中国建筑工业出版社，2005[4]东南大学等合编.混凝土结构设计原理（上册）[M].北京：中国建筑工业出版社，2005[5]混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图.中国建筑标准设计.研究所出版，03G101-1[6]中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB50009-2001）[S].北京：中国建筑工业出版社，2001[7]中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002[8]中华人民共和国国家标准.民用建筑设计通则（JGJ37-87）[S].北京：中国建筑工业出版社，1987[9]龙驭球等主编.结构力学（第二版）[M].北京：高等教育出版社,2006.12[10]混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图.中国建筑标准设计研究所出版,03G101-2[11]华南理工大学，浙江大学，湖南大学编.基础工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.7[12]东南大学、天津大学、同济大学合编，清华大学主审.混凝土结构设计原理（中册）[M].北京：中国建筑工业出版社，2005[13]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50009-2001）[S].北京：中国建筑工业出版社，200180 毕业设计图纸目录序号图号图纸名称规格1建施-01首层平面图A12建施-02楼层平面图、门窗表A13建施-03阁楼平面图A14建施-04屋顶平面图A15建施-05北立面、1-1剖面图A16建施-06侧立面、南立面图A17结施-01楼板配筋图楼梯配筋图A18结施-02基础平面布置图基础详图A19结施-03一榀框架配筋图A181'