4层框架结构 毕业设计计算书

'目录一.结构计算书1.设计资料…………………………………………………12.结构选型及结构布置……………………………………………13.框架(KJ-4)截面尺寸估算、计算简图、梁柱线刚度…………24.荷载计算……………………………………………………45.框架荷载计算……………………………………………………56.风荷载作用下的位移计算…………………………………127.内力计算……………………………………………………148.内力组合……………………………………………………409.截面设计与配筋计算………………………………………5010.基础设计……………………………………………………6011.梁式楼梯设计………………………………………………6412.电算复核……………………………………………………69二.参考文献………………………………………………………70三.致谢词………………………………………………………72 摘要本建筑为岳阳市南湖超市，为4层框架结构,各层层高4.5米，建筑总高19.70米。总建筑面积7000.5平方米，。本建筑从平面布局的合理性，到工作人员、购物者和货物的分流，到采光、通风及保温的设计，都充分体现了以人为本的设计理念。本建筑采用框架双向承重，结构计算考虑了风荷载及抗震要求，考虑结构塑性内力重分布的有利影响，对竖向荷载作用下的内力进行调幅，分别考虑恒载和活载由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合。关键词：超市框架结构抗震设计 ABSTRACTThisbuildingissupeimaketofyueyang,andframeof4storeysstructure,bedbuildingstoreheight4.5meters,constructionoverallheight19.70meters.Withthewholeconstructionareaof7000.5squaremeters.Thisbuildingisfromtherationalityoftheplanefigure,tothedistributaryofstaffmember,buyerandbooks,getdaylighting,ventilateanddesignthatkeepwarm,fullyreflectthedesignideaofPeopleFirst.Thisbuildingadoptthetwo-waybearingofframe.Thisbuildingofstructurehascalculatedandconsideredthewindloadsandantidetonationisrequired,considerstructureplasticityfavorableinfluencethatinternalforcedistributeagain,loadtoverticalityinternalforceoffunctioncarryonamplitudemodulation,considerpermanentyearandlivebyvariabletoloadtheassociationthattheeffectcontrolsandloadedtheassociationthattheeffectcontrolledforeveryearseparately.Keyword:SupermaketFrameStructureAntidetonation一、结构设计计算书1、设计资料 1.1工程名称:岳阳市南湖超市(方案4：6000m2)1.2建设地点:西大街1.3工程概况:建筑总高度为19.70M,共四层,每层层高4.5M,室内外高差为0.6M。具体情况可参见结构平面图。1.4温度:最热月平均29.6℃,最冷月平均4.2℃,夏季极端最高39.8℃,冬季极端最低-9.5℃。1.5相对湿度:最热月平均73%。1.6主导风向:全年为西北风,夏季为东南风,基本风压为w0=0.55KN/M。1.7雨雪条件:年降雨量1450mm,日最大降水强度192mm/日,暴雨降水强度3.31/s*100m3,最大积雪深80mm，基本雪压s0=0.3kN/m2。1.8工程地质条件⑴自然地表0.8m以内为杂填土,（地基承载力特征值fak=100KN/m2），填土下层为4.4m粘土,(地基承载力特征值fak=200KN/m2),其下为中密细砂,（地基承载力特征值fak=270KN/m2）。⑵地下水位在地表1.5m以下,无侵蚀性,场地为Ⅱ类。⑶根据《建筑抗震设计规范》(GB5001-2001)附录A查得本工程抗震设防烈度为7度，地震分组第一组。1.9材料选用：⑴砼：采用C30⑵钢筋：纵向受力钢筋采用HRB400(fy=fy‘=360N/mm2)和HRB335（fy=fy‘=300N/mm2）,其余采用热轧钢筋HPB235（fy=fy=210N/mm2）。⑶墙体：外墙采用灰砂砖，其尺寸为240mm*120mm*60mm，r=18kN/m2。⑷窗：铝合金玻璃窗r=0.35kN/m。⑸门：木门r=0.2kN/m。注：4-7和9项的基本数据查阅资料如下：《建筑设计资料集》第一集；《建筑结构荷载规范》GB5009—2001；建筑抗震设计规范(GB5001-2001)。2、结构选型及结构布置2.1结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构(纵横向承重框架)体系。2.2屋面结构:采用钢筋混凝土肋形屋盖,屋面板厚120mm。2.3楼面结构:全部采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖,楼面板厚120mm。2.4楼梯结构:采用钢筋混凝土梁式楼梯。(梯段水平方向跨度>3m)2.5天沟:采用现浇天沟。2.6电梯间:采用砖砌体每边加设圈梁。2.7过梁：窗过梁以及带雨篷的门过梁均采用钢筋混凝土梁，并采用纵向框架兼作窗过梁。2.8基础梁：采用现浇钢筋混凝土基础梁。2.9基础：地基承载力较大，采用钢筋混凝土柱下单独基础。2.10结构布置：详见各层结构平面布置图、屋面结构平面布置图、基础平面图及框架结构布置图。3、框架（KJ-4）截面尺寸估算计算简图梁柱线刚度 3.1框架截面尺寸估算3.1.1框架梁截面尺寸:主梁：hb=(1/8～1/18)l0=(1/8～1/18)*7200=900～400mm取600mmbb=(1/2～1/4)hb=(1/2～1/4)*600=300～150mm取300mm次梁：hb=l/18=7200/18=400mm取500mmbc=250mm3.1.2框架柱截面尺寸:bc=(1/12～1/18)Hi=(1/12～1/18)*5700=475～317mm取600mmhc=(1-2)bc=600mm取600mm3.2确定框架计算简图选取一榀横向框架KJ-④为计算单元，计算单元如图所示。图01：板传荷示意图假定框架柱嵌固于基础顶面。由于各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,基顶标高根据室内外高差为-1.20m,二层楼面标高为4.5m,故底层标高为5.7m,其余各层柱标高从楼面算至上一层楼面,故每层4.5m.3.3框架梁柱的线刚度计算3.3.1对中框架梁取I=2I0i左边梁=EI/L=3.0*107KN/M2*2*1/12*0.3M*(0.6M)3/8M=4.5*104KN.Mi中跨梁=EI/L=3.0*107KN/M2*2*1/12*0.3M*(0.6M)3/8M=4.5*104KN.M i右边梁=EI/L=3.0*107KN/M2*2*1/12*0.3M*(0.6M)3/8M=4.5*104KN.M3.3.2底层柱(A-E轴)i底柱=EI/L=3.0*107KN/M2*1/12(0.6M)4/5.7M=5.7*104KN.M其余各层柱(A-F轴)i余柱=EI/L=3.0*107KN/M2*1/12(0.6M)2/4.5M=7.2*104KN.M3.3.3令余柱i余柱=1.0,其余各杆件的相对线刚度为:i’左边梁=4.5*104KN.M/7.2*104KN.M=0.63i’中跨梁=4.5*104KN.M/7.2*104KN.M=0.63i’右边梁=4.5*104KN.M/7.2*104KN.M=0.63i’底柱=5.7*104KN.M/7.2*104KN.M=0.79框架梁柱相对线刚度如图所示.作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据.图02：计算简图4、荷载计算4.1恒荷载标准值计算⑴屋面（做法选用中南标98ZJ001屋5：上人隔热保温Ⅱ级屋面）总厚度：251mm自重：3.35KN/M2结构层:120mm现浇钢筋砼板0.12M*25KN/M3=3KN/M2抹灰层：12mm厚水泥砂浆0.012M*20KB/M2=0.24KN/M2合计6.59KN/M2⑵楼面（做法选用中南标98ZJ001楼6）10mm面层水磨石地面：20mm水泥砂浆打底0.65KN/M2素水泥浆结合层一道结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12M*25KN/M3=3KN/M2 抹灰层：12厚水泥砂浆0.012M*20KN/M3=0.24KN/M2合计3.89KN/M2⑶梁自重⑶-1、主梁b*h=300mm*600mm梁自重：25KN/M3*0.3M*（0.6M-0.12M）=3.60KN/M抹灰层：12厚水泥砂浆20KN/M3*0.012M*[（0.6M-0.12M）*2+0.3M]=0.35KN/M合计3.95KN/M⑶-2、次梁b*h=250mm*500mm梁自重：25KN/M3*0.25M*（0.5M-0.12M）=2.38KN/M抹灰层：20KN/M3*0.012M*[（0.5m-0.12m）*2+0.25M]=0.24KN/M合计2.62KN/M⑶-3、基础梁b*h=250mm*400mm梁自重：25KN/M3*0.25M*0.4M=2.5KN/M⑷柱自重b*h=600mm*600mm柱自重：25KN/M3*0.6M*0.5M=9KN/M抹灰层：20KN/M3*0.012M*0.5M*4=0.48KN/M合计9.48KN/M⑸A轴外纵墙自重⑸-1、标准层纵墙：0.9*0.24M*18KN/M=3.89KN/M铝合金窗：3.0M*0.35KN/M2=1.05KN/M20厚混合砂浆内墙面：0.02M*17KN/M3*(4.5M-3.0M)=0.51KN/M20厚水泥砂浆外墙漆：(4.5M-3.0M)*0.02M*20KN/M3=0.6KN/M合计：3.05KN/M⑸-2、底层纵墙：（5.7M-0.7M-0.4M-3.0M）*0.24M*18KN/M3=6.91KN/M铝合金窗：3.0M*0.35KN/M2=1.05KN/M20厚混合砂浆内墙面：（4.5M-3.0M）*0.02M*17KN/M3=0.51KN/M20厚水泥砂浆外墙漆：（4.5M-3.0M）*0.02M**20KN/M3=0.60KN/M合计：9.07KN/M⑹E轴外纵墙自重⑹-1、标准层纵墙：0.9*0.24M*18KN/M=3.89KN/M铝合金窗：3.0M*0.35KN/M2=1.05KN/M20厚混合砂浆内墙面：0.02M*17KN/M3*(4.5M-3.0M)=0.51KN/M20厚水泥砂浆外墙漆：(4.5M-3.0M)*0.02M*20KN/M3=0.6KN/M 合计：6.05KN/M⑹-2、底层纵墙：（5.7M-0.7M-0.4M-3.4M）*0.24M*18KN/M3=5.18KN/M铝合金窗：3.4M*0.35KN/M2=1.19KN/M20厚混合砂浆内墙面：（4.5M-3.4M）*0.02M*17KN/M3=0.37KN/M20厚水泥砂浆外墙漆：（4.5M-3.0M）*0.02M**20KN/M3=0.44KN/M合计：7.18KN/M4.2活荷载标准值计算⑴屋面和楼面活荷载计算上人屋面：2.0KN/M2楼面：3.5KN/M2⑵雪荷载Sk=1.0*3.0KN/M2=0.3KN/M2屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值即2.0KN/M。5、框架荷载计算5.1竖向荷载作用5.1.1框架梁横向导荷荷载⑴A-B轴间框架梁①屋面板传荷载板传至梁上的荷载等效为均布荷载，荷载的传递如图所示。恒载：6.59KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*2=21.12KN/M活载：2.0KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*2=6.41KN/M②楼面板传荷载恒载：3.89KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*2=12.46KN/M活载：3.5KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*2=11.22KN/M③梁自重：3.95KN/M④　A-B轴间框架梁等效均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载　　=3.95KN/M+21.12/M=25.07KN/M　　活载=板传荷载=6.41KN/M楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载　　=3.95KN/M+12.46KN/M=16.41KN/M　　活载=板传荷载=11.22KN/M⑵B-C轴间框架梁C-D轴间框架梁D-E轴间框架梁B-C轴间框架梁、C-D轴间框架梁和D-E轴间框架梁，其受荷方式均与A-B轴框架梁一致，因此，屋面梁、楼面梁的均布荷载与A-B轴框架梁相同。5.1.2框架梁纵向导荷荷载①　A轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱女儿墙自重：（做法：墙高1100mm,100砼压顶）0.24M*1.1M*18KN/M3+25KN/M3*0.24M*0.10M+20KN/M3*0.02KN/M2*1.1M=5.79KN/M恒载=女儿墙自重+主梁自重+板传荷载+次梁传荷载=5.79KN/M*7.2M+3.95KN/M*(7.2M-0.6M)+6.59KN/M2*1.8M*(5/8)*2*3.6M+6.59KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*7.2M/(2*2)*2+(2.62KN/M*7.2M/4)*2=169.04KN活载=板传次梁活载=2.0KN/M2*1.8M*(5/8)*3.6*2+2.0KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*7.2M*2/4=27.73KN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重=3.95KN/M*（7.2M-0.6M）+3.89KN/M2*1.8M*（5/8）*2*3.6M+3.89KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*7.2M*2/4+2.62KN/M*7.2M/2=130.44KN活载=板传活载=3.5KN/M2*1.8M*(5/8)*2*3.6M+3.5KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*7.2M*2/4=48.54KN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重=9.07KN/M2*（7.2M-0.6M）+2.5KN/M*（7.2M-0.6M）=77.52KN②B轴柱纵向集中荷载顶层柱恒载=主梁自重+板传次梁恒载+墙自重=3.95KN/M*(7.2M-0.6M)+6.59KN/M2*1.8M*(5/8)*3.6M*2*2+6.59KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*7.2M/(2*2)*4+2.62KN/M*7.2M/4*4=152.24KN活载=板传次梁活载=2.0KN/M2*1.8M*(5/8)*3.6M*4+2.0KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*7.2M/4*4=55.47KN标准层柱恒载=主梁自重+板传次梁恒载+墙自重=3.95KN/M*（7.2M-0.5M）+3.89KN/M*1.8M*(5/8)*3.6M*4+3.89*1.8M*(1-2*0.252+0.253)*7.2M/4*4+2.62*7.2M/4*4=152.24KN活载=板传次梁活载=3.5KN/M2*1.8M*(5/8)*3.6*4+3.5KN/M2*1.8M*(1-2*0.252+0.253) 7.2M/4*4=97.07KN基础顶面恒载=基础梁自重=2.5KN/M*(7.2M-0.5M)=16.75KN①其余轴柱纵向集中荷载C、D轴纵向集中荷载与B轴纵向集中荷载相同；E轴纵向集中荷载与A轴纵向集中荷载相同；框架在竖向荷载作用下的受荷总图如下所示(图中数值为标准值)。图03：竖向受荷总图注：1.图中各值的单位为KN；2．图中数值均为标准值。5.2、水平荷载作用5.2.1风荷载计算⑴集中风荷载标准值计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：式中基本风压为0.3KN/M2； z--风压高度变化系数，因建设地点位于市区故地面粗糙度为C类。查《混凝土结构设计》附表5.1；s--风荷载体型系数，根据建筑物体型查得=1.3；z--风振系数，对于高度不大于30m或高宽比小于1.5的房屋结构，取=1.0hi—下层柱高；hj—上层柱高；对顶层为女儿墙高度的2倍；B--迎风面的宽度，B=7.2M；（2）计算过程见表：表1离地高度Z/MzzsW0(KN/M)Hi/MHj/MWk/KN18.60.811.01.30.554.52.414.3914.10.741.01.30.554.54.517.149.60.741.01.30.554.84.517.145.10.741.01.30.555.14.518.295.2.1水平地震作用计算根据《建筑抗震设计规范》（GB5001-2001）查阅：本工程建于岳阳，抗震设防烈度为7度，地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.10g。因属2类场地，建筑结构的特征周期为0.35s，根据建筑使用功能的重要性，超市建筑为丙类建筑。⑴抗震计算单元及动力计算简图结构抗震分析时一般取整个房屋或抗震缝区段为计算单元，动力计算简图为串联多自由度体系。对于本工程建筑物平、立面布置的形状规则，结构构件布置质量与刚度变化均匀，为简化计算，取一榀框架计算单元内的重力荷载代表值。⑵一榀框架内，梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算：梁柱重力荷载标准值表2层次构件gKN/Mln每层/nGiKNKN2～4纵向主梁3.953.43*2=6.865135.49348.39横向主梁3.956.64104.28次梁2.626.98144.62柱子9.484.55213.301纵向主梁3.953.43*2=6.865135.49348.39 横向主梁3.956.64104.28次梁2.626.98144.62柱子9.485.75270.18顶层屋面女儿墙（A轴和E轴总和）：5.49*7.5*2=83.38KN屋面自重：6.59*7.2*(7.2*4+0.6)=1394.97KN标准层楼面楼面自重：3.89*7.2*(7.2*4+0.6)=823.44KN标准层外纵墙（A和E轴总和）：6.05*（7.2-0.6）*2=79.86KN底层外纵墙自重（A和E轴总和）：9.07*(7.2-0.6)+7.18*(7.2-0.6)=107.25KN活载：楼面3.5KN/M2雪荷载：0.3KN/M2⑶该建筑物高度为19.20m，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可以采用底部剪力法来计算。作用于屋面梁及各层楼面梁处的重力荷载代表值为：屋面梁处：GEW=结构和构件自重+50%雪荷载楼面梁处：Gei=结构和构件自重+50%活荷载其中结构和构件自重取楼面上、下1/2层高范围内（屋面梁处取顶层的一半）的结构及构件自重（包括纵横梁自重、楼板结构层及构造层、纵横墙体及柱等自重。4层屋面梁处：GEW=结构和构件自重+50%雪荷载=[384.39+213.30/2+83.38+1394.97+79.86/2]+0.5*0.3*7.2*(7.2*4+0.6)=2041.07KN2—3层楼面梁处：Gei=结构和构件自重+50%活荷载=[384.39+213.3/2*2+823.44+79.86]+0.5*3.5*7.2*29.4=1871.43KN1层楼面梁处：Gei=结构和构件自重+50%活荷载=[384.39+213.2/2+270.18/2+823.44+79.86/2+107.25/2]+0.5*3.5*7.2*29.4=1919.57KN各质点的重力荷载代表值及质点高度如图所示： 图04：一榀框架重力荷载代表值(4号轴线)⑷框架自振周期的计算：T1=0.33+0.00069H2/式中H—房屋主体结构的高度（M），H=19.20MB—房屋振动方向的长度（M），在计算横向水平地震作用时，为房屋宽度28.8M；对于横向振动：T1=0.33+0.00069*19.22/=0.413s⑸多遇水平地震作用标准值的计算：由设防烈度为7度，场地土为Ⅱ类第一组，查《建筑抗震设计规范》（GB5001-2001）表3—2得：水平地震影响系数最大值=0.08，Tg=0.35S,则横向地震影响系数r=0.9===0.069对于多质点体系，结构底部总横向水平地震作用标准值：==（2041.07+1871.43*2+1919.57）*0.85*0.069=451.81KN=0.35s=0.413s<1.4=0.49s故=0横向Fieik的计算表3层Gi（KN）Hi（M）GiHiHiG1H1/（GjHj）Fek（1-）42041.0719.239188.5496728.71183.0531817.4314.727510.02128.5021817.4310.219088.5989.1611919.575.710941.5551.11 ⑹框架水平位移验算横向2～4层D值的计算表4构件名称/(KN/m)边柱2根=0.6250.23810155中柱3根0.38516427横向1层D值的计算表5构件名称/(KN/m)边柱2根=0.7890.4629726中柱3根0.58112232横向地震作用下框架的侧移表6层次Fi(KN)Vi(KN)i(KN/M)e(m)e/h4183.05183.05695910.00261/17313128.50311.55695910.00451/1000289.16400.71695910.00581/776151.11451.82564480.00801/713u=侧移验算：层间侧移最大值：1/713<1/550(满足)重力荷载作用下的内力图详见图43-图45。6、风荷载作用下的位移验算 6.1、侧移刚度横向2-4层D值的计算表7构件名称==D=icA轴柱2*4.5*104/（2*7.2*104）=0.630.24010240B轴柱2*（4.5*104+7.5*104）/（2*7.2*104）=1.250.38516427D轴柱2*（4.5*104+7.5*104）/（2*7.2*104）=2.080.38516427E轴柱2*（4.5*104+7.5*104）/（2*7.2*104）=2.080.38516427F轴柱2*4.5*104/（2*7.2*104）=0.630.24010240横向底层D值的计算表8构件名称==D=icA轴柱4.5*104/5.7*104=0.790.4629726B轴柱（4.5*104+4.5*104）/5.7*104=1.580.58112232C轴柱（4.5*104+4.5*104）/5.7*104=1.580.58112232D轴柱（4.5*104+4.5*104）/5.7*104=1.580.58112232E轴柱4.5*104/5.7*104=0.790.46297266.2、框架侧移验算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算： 框架在风荷载作用下侧移的计算表9层次Wj/KNVj/KN/(KN/M)/m/h414.3914.39697610.00021/21815317.1431.53697610.00051/9956217.1448.67697610.00071/6450118.2966.96561480.00121/3773=0.0026m侧移验算：层间侧移最大值1/3773<1/550满足7、内力计算为简化计算,考虑如下几种单荷情况：⑴恒载作用； ⑵活荷载作用于AB跨；⑶活荷载作用于BC跨；⑷活荷载作用于CD跨；⑸活荷载作用于DE跨；⑹风荷载作用（从左向右吹，或从右向左吹）⑺水平地震作用（从左向右作用，或从右向左作用）7.1、竖向荷载作用下内力计算在竖向荷载作用下，取一榀框架进行内力分析，可采用手算和求解器计算。手算让要方法有：分层法、迭代法、系数法等。本次设计采用迭代法计算竖向恒荷载作用下的弯矩。根据竖向活荷载最不利布置的特点，对竖向活荷载采用分跨布置。且对全部竖向竖向活荷载的各种情况，采用求解器计算。本次设计采用求解器计算软件为《清华大学结构力学求解器》1.5a版。为简化计算，考虑竖向荷载作用下几种情况及内力图如下：⑵活荷载作用于AB跨；⑶活荷载作用于BC跨；⑷活荷载作用于CD跨；⑸活荷载作用于DE跨；7.1.1恒荷载标准值作用下的内力计算：（迭代法）在内力分析前，还应计算节点各杆的弯矩分配系数以及在竖向荷载作用下各杆端的固端弯矩。由前述线刚度比可求得节点各杆端的弯矩分配系数如图所示（用于利用对称性时的内力计算）。μ，ik=-1/2(Iik/ik)其中iik----------为节点i相交的第k根杆件的相对线刚度iik---------为与节点I相交的所有杆件的相对线刚度之和均布恒载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩：M均载=-1/12ql2M集中荷载=-FeM梁固端=M1+M2根据上述公式计算对于屋面梁AB固端弯矩的计算M均载=-1/12*20.07/7.22=-108.30KN.MM均载=1/12*20.07/7.22=108.30KN.MM集中荷载=169.04*0.15=25.35KN.MM梁固端=-108.30+25.35=82.95KN.M将固端弯矩及节点不平衡弯矩填入图中节点方框，然后通过迭加法求得其固端力矩，进行迭代计算，直至杆弯矩趋于平衡，具体计算步骤见恒载作用下的迭代计算图（图5-图6）。最后按下式求得各杆端弯矩MIK=Mgik+2M,ik+M,ki根据各杆端弯矩值，作出最后弯矩图并求得相应的剪力图和轴力图。 对于屋面梁AB的V，N计算如下，其余同理。M（A）=0VA=25.07*7.2/2-(119.63-78.98)/7.2=84.61KNM（B）=0VA=25.07*7.2/2+(119.63-78.98)/7.2=90.25KNN上柱=84.61+169.04=253.65KNN下柱=253.65+9.48*4.5=296.31KN恒荷载标准值作用下的弯矩图、剪力图、轴力图如图7-图9。为了复核恒荷载标准值作用下迭代法的内力计算，对竖向恒荷载进行求解器计算，其电算后的内力（M、V、N），详见图16-图18。7.1.2活荷载标准值作用下的内力计算活荷载标准值作用在A～B轴间、B～C轴间、C～D轴间、D～E轴间的弯矩、剪力、轴力采用结构力学求解器直接得出。本次设计使用《清华大学结构力学求解器》1.5a版，计算出在竖向活载标准值各种情况作用下的内力图（M、V、N），详见图19-图30。7.2、水平荷载作用下内力计算在水平荷载作用下手算的内力近似计算方法有：反弯点法、D值法、门架法等。本次设计采用D值法进行计算从左住右水平风荷载作用和水平地震作用（从左向右作用）下的内力（M、V、N）。同时复核D值法的内力计算和简化计算，对水平荷载的各种情况，采用求解器计算。本次设计采用软件为《清华大学结构力学求解器》1.5a版。为简化计算，考虑水平荷载作用下几种情况及内力如下：①风荷载作用(从左向右吹)②风荷载作用(从右向左吹)③水平地震作用（从左向右作用）④水平地震作用（从右向左作用）7.2.1风荷载标准值作用下的内力计算：(D值法)D值法计算步骤：⑴求各柱反弯点处的剪力；⑵求各柱反弯点高度；⑶求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；⑷求各柱的轴力和梁剪力。框架柱端剪力及弯矩分别按下式计算：上式的y为按表3.6.3和表3.6.5(《砼结构设计》)修正后的值。各层柱反弯点位置计算表10层号层高A轴柱yB轴柱yC轴柱yD轴柱yE轴柱y 44.50.300.360.360.360.3034.50.400.450.450.450.4024.50.430.440.440.440.4315.70.640.570.570.570.64风荷载作用下A、E轴柱剪力和梁端弯矩的计算表11层次Vim/KNiyh414.390.1472.120.631.356.682.866.68331.530.1474.630.631.8012.508.3345.36248.670.1477.150.631.9418.3413.8726.67166.960.17311.580.793.6523.7642.2737.63风荷载作用下B、C、D轴柱剪力和梁端弯矩的计算表12层次Vim/KNiyh414.390.2353.381.251.629.735.484.874.87331.530.2357.411.252.0318.3415.0411.9111.91248.670.23511.441.251.9828.8322.6521.9421.94166.960.21814.601.583.2535.7847.4529.2229.22左风荷载标准值作用下采用D值法计算的弯矩、剪力和轴力，如图10-图12。风载作用下框架柱轴力与梁端剪力表13层梁端剪力/KN柱轴力/KNAB跨BCDEA轴B轴C轴D轴E轴 跨CD跨跨---41.601.351.351.60-1.600.250.250.250.250.250.25-1.6033.793.313.313.79-5.390.480.730.480.730.480.73-5.3926.756.096.096.75-12.140.661.390.661.390.661.39-12.1419.288.128.129.28-21.421.162.55-1.162.55-1.162.55-21.42注：轴力压为+，拉为-。7.2.2横向水平地震作用下的内力计算：(D值法、左震)框架在横向水平地震作用下（左右往复运动）的内力用D值法类似风荷载作用下的内力计算,地震从左往右作用时柱上、下端弯矩的计算结果见表:各层柱反弯点位置计算表14层号层高A轴柱yB轴柱yC轴柱yD轴柱yE轴柱y44.50.300.360.360.360.3034.50.400.450.450.450.4024.50.430.440.440.440.4315.70.640.580.580.580.64水平地震作用下A、E轴柱剪力和梁端弯矩的计算表15层次Vim/KNiyh4183．050.14526．540.6251.3583．6135．8383．613311．550.14545．170.6251.80121．9681．31157．792400．710.14558．100.6251.94149．03112．71230．341451．820.17378．160.7893.65160．38285．28273．09水平地震作用下B、C、D轴柱剪力和梁端弯矩的计算表16层次Vim/KNiyh 4183．050.23643.201.251.62124．4269.9862.2162.213311．550.23673.531.252.03181.99149.2794.4994.492400．710.23694.571.251.98238.32187.25193.80193.801451．820.21898.501.583.31235.81326.04211.53211.53水平地震作用下框架柱轴力与梁端剪力表17层梁端剪力/KN柱轴力/KNAB跨0BC跨CD跨DE跨A轴B轴C轴D轴E轴---420.2517.2817.2820.25-20.252.972.972.972.972.972.97-20.25335.0426.2526.2535.04-55.298.7911.768.7911.768.7911.76-55.29258.9153.8353.8358.91-114.205.0816.845.0816.845.0816.84-114.20167.3158.7658.7667.31-181.518.5525.398.5525.398.5525.39-181.51注：轴力压为+，拉为-。从左往右作用横向地震作用力下采用D值法计算的弯矩、剪力、轴力，如图13-图15。7.2.3电算：使用《清华大学结构力学求解器》1.5a版，对风荷载的两种情况（左风、右风）和地震作用（左震、右震）进行复核计算，内力图（M、V、N）详见图31-图42。重力荷载作用的内力图详见图43-图45。7.3、手算和求解器计算的比较经过手算的成果与用《清华大学结构力学求解器》1.5a版求解的成果进行比较，发现存在偏差。可能因为求解器计算时，考虑整体空间结构体系进行内力分析，和各构件的EA、EI等因素，计算精度要求较高。而手算是对结构进行结构力学中的各种简化假设。 图16：恒载M图图17：恒载V图 图18：恒载N图图19：AB活载M图 图20：AB活载V图图21：AB活载N图 图22：BC活载M图图23：BC活载V图 图24：BC活载N图图25：CD活载M图 图26：CD活载V图图27：CD活载N图 图28：DE活载M图图29：DE活载V图 图30：DE活载N图图31：左风M图 图32：左风V图图33：左风N图 图34：右风M图图35：右风V图 图36：右风N图图37：左震M图 图38：左震V图图39：左震N图 图40：右震M图图41：右震V图 图42：右震N图图43：重力荷载--M图 图44：重力荷载--V图图45：重力荷载--N图8、内力组合 8.1构件的截面8.1.1构件的控制截面各种荷载情况下的框架内力求得后，根据最不利的效应组合设计。8.1.1.1框架梁取左端支座截面，跨间截面，右端支座截面8。.1.1.2框架柱框架柱的柱顶截面，柱底截面为内力组合时的控制截面。8.2.1构件的截面最不利内力8.2.1梁：梁端截面：-Mmax、+Mmax、Vmax跨中截面：+Mmax，Vmax8.2.1柱：及相应的N、VNmax及相应的M、VNmin及相应的M、VVmax及相应的M、N（一般不起控制作用）8.2构件的弯矩调幅用进行组在竖向荷载作用下考虑梁端塑性变开内力重分布，对梁端负弯矩进行调幅。现浇框架调幅系数取0.8-0.9。本次设计取0.8。8.3构件的内力组合8.3.1无地震作用效应组合各组合项目按《建筑结构荷载规范（GB50009-2001）》进行计算，其中组合项目各荷载分项系数的取值详见内力组合表。无地震作用效应组合项目为：可变荷载效应控制、永久荷载效应控制。其公式如下：《建筑结构荷载规范（GB50009-2001）》3.2.4条对于一般框架结构，基本组合可采用简化规则并应按下列组合值中取最不利组合：可变荷载效应控制：S=γGSGK+γQ1SQ1KS=γGSGK+0.9γQiSQiK永久荷载效应控制：S=γGSGK++γQiψCiSQiK本结构为框架结构，本次所采用的无地震作用效应组合公式为《建筑结构荷载规范（GB50009-2001）》中的3.2.4条公式，其中组合项目各荷载分项系数的取值详见内力组合表1-2。8.3.1有地震作用效应组合 本工程的抗震设防烈度为7度，H=19.7M，按《建筑抗震设计规范》（GB5001-2001）查得现浇钢筋混凝土框架结构的抗震等级为Ⅲ级。应由规范5.1.6.2条可知本工程需进行多遇地震作用下的截面抗震验算，所以须对地震作用进行内力组合，其组合公式按5.4.1条：结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：S=γGSGE+γEHSEHK+γEVSEVK+γWψWSWK本次设计根据规范可不进行竖向地震作用计算，所以γG=1.2，γEH=1.3，γW=0，其中组合项目各作用分项系数的取值详见内力组合表。考虑地震作用进行组合时，应对框架根据“强柱弱梁”、“强剪弱弯”和“强节点弱构件”的调整原则，对柱端弯矩和梁柱端剪力进行调整，其各调整公式和分项系数取值详见内力组合表。8.3.2组合考虑因素8.3.2.1为了在内力组合时的各构件内力值进行统一，本次设计对各种情况取值说明如下，且进行最不利的效应组合设计：竖向荷载：恒载：采用手算迭代法计算的内力值进行组合计算；竖向活荷载：取《清华大学结构力学求解器》1.5a版求解的内力值进行组合计算；水平荷载：全取《清华大学结构力学求解器》1.5a版求解的内力值进行组合计算。8.3.2.2对梁的控制截面先按轴线处内力值进行组合，在进行截面计算时，则采用下列公式计算控制截面的组合相应内力值:M边组合=M-V*b/2V边组合=V-q*b/28.3.2.3对柱的控制截面，为简化起见，按轴线处内力值进行组合，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略多一点，偏安全。8.3.2.4对表内组合值，梁、柱符号统一规定如下：梁：M：下部受拉为正，反之为负；V：绕杆顺转为正，反之为负；N：拉为正，反之为负。柱：M：右部受拉为正，反之为负；V：绕杆顺转为正，反之为负；N：拉为正，反之为负。8.3.2.4内力组合见表18-表23。9、截面设计与配筋计算9.1设计依据混凝土强度等级为C30，fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2ftk=2.01N/mm2 钢筋强度：HRB400fy=fy’=360N/mm2fyk=400N/mm2HRB335fy=fy’=300N/mm2fyk=400N/mm2HRB235fy=fy’=210N/mm2fyk=235N/mm2ξb=0.5189.2框架柱截面设计⑴剪跨比和轴压比验算表中给出了框架柱各层的剪跨比和轴压比计算结果，其中剪跨比也可取Hn/（2h0）。表中的Mc、Vc和N都不应考虑承载力抗震调整。由表可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足要求。柱的剪跨比和轴压比验算表24柱号层次b/mmH0/mmfc/mmMc/KN.MVc/KNN/KNMc/Vch0N/fcbhA柱460056514.3169.2958.64723.355.11>20.149<0.8160056514.3434.04121.171949.096.34>20.227<0.8⑵截面尺寸复核取h0=h-=600mm-35mm=565mmVmax=102.99KNh0/b=565mm/600mm=0.94<40.25fcbh0=0.25*14.3N/mm2*600mm*565mm=1212KN>Vmax=102.99KN满足要求⑶柱正截面承载力计算由于框架对称，本次只对框架柱A和B进行了内力组合，从组合结果表明，按B柱的截面的最不利内力设计明显比按A柱的截面的最不利内力设计安全（即为了简化计算，全柱按B柱设计内力值配筋）。以第一层B轴柱为例，为简化计算，其余层设计同第一层。根据B柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至支座边缘，并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利组合，进行配筋计算。B轴的截面设计采用底层下柱截面为控制截面进行设计，并通长配筋。“强柱弱梁”的调整：GB5001-200211.4.3《砼结构设计规范》规定对三级框架底层乘以系数1.15。对B柱选取两组内力进行配筋计算。第一组：M=9.01KN.M第二组：M=347.23KN.MN=2431.49KNN=1516.17KN底层“强柱弱梁”的调整后设计值(乘以系数1.15)：第一组：M=10.36KN.M第二组：M=399.31KN.MN=2431.49KNN=1516.17KN先选第一组内力计算：第一组：M=10.36KN.MN=2431.49KN 在弯矩中没有由水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度L0=1.0H=5.7me0=M/N=10.36KN.M/2431.49*103=4.26mmea取20mm和600mm/30=20mm中的大值。ei=e0+ea=4.26mm+20mm=24.26mm由于l0/h=5.7m/0.6=9.5>5，所以考虑η，取1.0因为l0/h=5.7/0.6=9.5＜15，所以η=ηe=1.5*24.26mm=36.39<0.3h0=0.3*565=170mme=ηe+h/2-as=36.39+600/2-35=301.39mm按对称配筋考虑，计算Nb=1.00*14.3*600*0.518*565=2511KNN=2431.49KNN75%Mmax，柱的计算长度lo取下列二式中的较小值；式中， －柱的上端，下端节点处交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值；－比值，中的较小值；－柱的高度，对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度；对其余各层柱为上、下两层楼盖面之间的高度。在这里，＝（5.7×104+7.2×104）/（4.5×104）＝1.43=0＝0＝[1+0.15×1.43]×5.7＝6.92m＝(2+0.2×0)×5.7＝11.4m所以lo＝6.92ms＝s＝35mmho＝h-35mm＝600mm-35mm＝565mm＝399.31kN·M/1516.17kN＝263.37mm＝20mm或h/30＝600mm/30＝20mm，取＝20mm＝+＝263.37mm+20mm＝283.37mm由于lo/h＝6.92m/600mm＝11.53>5，应考虑η＝（0.5×14.3N/mm2×6002mm2）/1516.17kN＝1.698>1.0取＝1.0又lo/h＝6.92m/600mm＝11.53<15＝1+1/（1400×283.37mm/565mm）×11.532×1.0×1.0＝1.19ηe=1.19×283.37mm=337.21mm>0.3h0=0.3×565=170mm=1.19×283.37mm＋600mm/2-35mm＝602.21mm＝1516.17kN/（1.0×14.3N/mm2×565mm）＝176.71mm>2s＝70mm属大偏压＝[1516.17kN×602.21mm-1.0×14.3N/mm2× 600mm×5652mm2×0.312×(1-0.5×0.312)]/[360N/mm2×(565mm-35mm)]=1005mm2实配:每侧325(＝1473mm2)⑷垂直于弯距作用平面的受压承载力验算1层Nmax＝2431.49kNlo/b＝5.7m/0.6m＝8.5查得φ＝0.99＝0.9×0.99×（14.3N/mm2×6002mm2+360N/mm2×1473mm2×2）＝5531.83kN>Nmax＝2431kN满足要求。5）斜截面受剪承载力计算B轴柱第一层柱：（强剪弱弯，柱设计剪力的调整）=1.1(237.69+347.23)/5.7=112.88KN满足要求V相对应的轴力，N=1516.17KN<0.3fcA=0.3×14.3×6002=1544KN2取N=1516.17KN<0故该层柱应按构造配置箍筋。①箍筋加密范围底层柱上端的加密区长度:500mm,b=600mm取=1100mm底层柱下端的加密区长度取=2000mm②箍筋直径，肢距，间距抗震等级为三级的框架，箍筋最小直径可采用8mm 的一级钢，柱加密区箍筋肢距不宜大于250mm和20d的较小值，箍筋最大间距为8d或150mm（柱根100mm）的较小值。取箍筋直径为10mm箍筋肢距：≤（20*10mm，250mm）取两者中的较小值，柱加密区箍筋肢距为100mm采用三肢箍对柱的上端箍筋间距s=8d=80mm,s=150mm取较小值：s=100mm对柱的下端箍筋间距s=8d=80mms=100mm取较小值s=100mm①体积配箍率抗震等级为三级的框架柱，箍筋加密区箍筋最小体积配箍率不应小于0.4%，轴压比为0.227<0.3，复合箍筋的最小体积配箍特征值。柱上端：s=100mm柱下端s=100mm②柱非加密区箍筋间距柱非加密区箍筋体积配箍率不应小于加密区体积配箍率的一半，箍筋间距不宜大于15d（d为纵向钢筋直径）取s=150mm<15d=15*25mm=375mm柱上端箍筋：＠100柱下端箍筋：＠100非加密区箍筋：＠150全柱采用三肢箍9.2框架梁截面设计由于框架对称，本次对框架梁AB和梁BC各层都进行了内力组合，从组合结果表明： 各层梁AB和各层梁BC相比：梁AB的支座负弯矩比梁BC偏小10%左右，但梁AB的跨中弯矩比梁BC偏大10%左右。经后面的截面设计结果表明：梁AB和BC各配筋相差很小，所以为了施工方面，都采用相同配筋，计算过程详见下表。各层梁之间的相比：从组合中可见，第1至3层梁的截面的最不利内力设计值都相差在5%之内。所以第2和3层梁的截面设计同第一层。第4层另行计算。⑴正截面受弯承载力计算：跨中：4层MABMAX=102.13KN·M1层MABMAX=86.25KN·MMBCMAX=91.37KN·MMBCMAX=84.26KN·M支座负弯矩控制截面内力计算（M=M-V*b/2）梁端控制截面弯矩设计值：（在组合时已考虑负弯矩调幅）4层MA=-151.27+99.17*0.6/2=-121.52KN·MMB左=-188.00+104.41*0.6/2=-156.68KN·MMB右=-167.32+102.84*0.6/2=-136.47KN·MMC右=-167.53+103.26*0.6/2=-136.55KN·M1层MA=-324.81+150.90*0.6/2=-279.54KN·MMB左=-318.09+155.75*0.6/2=-271.37KN·MMB右=-347.69+158.71*0.6/2=-300.08KN·MMC右=-344.00+158.76*0.6/2=-296.37KN·M梁AB（300mm×600mm）1层跨中截面M=102.13KN·M=102130000/1.0×14.3×300×565×565=0.075=1-=0.078<0.518=1.0×14.3×360×565×0.078/360=525mm²min=max［0.2％、（ft/fy）％］=0.2％As，min=minbh=0.02×300×600=360mm²上、下部均可按构造配筋，上部实配316（As=603mm²）梁AB、梁BC各截面的正截面受弯承载力配筋计算表框架梁正截面配筋计算层计算公式梁AB梁BC支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面4M/(kN·M)-121.52102.13-156.68-136.4791.37-136.55 0.0890.0750.1140.1000.0670.1000.093(<)0.078(<)0.121(<)0.106(<)0.069(<)0.106(<)/mm2626525814713465713/mm2450360450450360450实配钢筋/mm2320（942）316（603）320（942）320（942）316（603）320（942）1M/(kN·M)-279.5486.25-271.37-300.0884.26-296.370.2040.0630.1980.2190.0620.2160.231(<)0.065(<)0.223(<)0.250(<)0.064(<)0.246(<)/mm21555437150116834311656/mm2450360450450360450实配钢筋/mm2522（1900）316（603）522（1900）522（1900）316（603）522（1900）⑵斜截面受剪承载力计算：A：考虑强剪弱弯对梁设计剪力的调整V=γRE[ηvb*(Mal+Mbr)/Ln+VGB]4层VAB=120.51KN·M4层VAB=126.52KN·MVBC=121.54KN·MVBC=134.28KN·MB：组合表中不调整的最不利剪力值：4层VABmax=140.33KN·M4层VABmax=155.75KN·MVBCmax=148.33KN·MVBCmax=158.76KN·MC：故框架梁斜截面配筋计算取A和B项的大值。因此全取B项的剪力值。梁AB（300mm×600mm） 1层Vb=155.75KN0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3×300×565=605.96KN＞Vb满足要求。Ac/s=（Vb-0.7ftbh0）/1.25fyvh0=（155750-0.7×1.43×300×565）/1.25×210×565＜0按《建筑抗震设计规范》（GB5001-2001）和《混凝土结构设计规范》（GB50010-2001）按抗震措施要求：梁左、右加密区：0.9m范围内箍筋加密：10@100。非加密区取复式箍10@200。其他各框架梁斜截面受剪配筋计算同上梁AB、梁BC各截面的斜截面受剪承载力配筋计算表25项梁AB梁BC层4141Vb（kN）140.33155.75148.33158.76/kN605.96（>Vb）605.96（>Vb）605.96（>Vb）605.96（>Vb）<0<0<0<0实配箍筋非加密区10@20010@20010@20010@200加密10@10010@10010@10010@100加密区长度0.9m0.9m0.9m0.9m⑶裂缝宽度验算梁BC（1层）取Mk=113.40KN·m计算σsk=Mk/0.87×ho×As=113400000/0.87×665×1900=121.42KN/mm²ρte=As/Ate=1900/0.5×300×600=0.020ψ=1.1-0.65ftk/σskρte=1.1-0.65×2.01/0.020×121.42=0.562deq=Σnd/Σnγd=5×22²/5×1.0×22=22mmacr=2.1 wmax=aψσ/E(1.9c+0.08d/ρ)=2.1×0.562×121.42×（1.9×25+0.08×22/0.020）/200000=0.097＜0.3，满足要求其他各框架梁裂缝验算方法同上，详见表。框架梁裂缝宽度验算表26层计算公式梁AB梁BC支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面4Mk/（kN·M）93.3480.55102.37118.6472.87115.78/（N/mm2）201.58271.76221.08316.33245.86308.70 0.0100.0070.0100.0070.0070.0080.4520.4130.5090.5100.3410.571/mm2016201816182.12.12.12.12.12.1/mm0.049<＝0.3mm0.271<＝0.3mm0.245<＝0.3mm0.228<＝0.3mm0.203<＝0.3mm0.221<＝0.3mm1Mk/（kN·M）105.9668.18112.37113.4065.38112.86/（N/mm2）137.30230.02145.61121.42220.58121.880.0290.0070.0170.0200.0070.0210.3610.2890.5720.5620.2540.549/mm2016202216222.12.12.12.12.12.1/mm0.053<＝0.3mm0.161<＝0.3mm0.124<＝0.3mm0.097<＝0.3mm0.136<＝0.3mm0.088<＝0.3mm10、基础设计自然地表0.8米以内为填土，填土下层为4.4米厚粘土，允许承载力为200Kpa，中密细砂允许承载力标准值为270Kpa，地下水位在地表1.50米处，无侵蚀性。采用柱下钢筋混凝土独立基础，计算B轴柱下独立基础M=347.23KN.MN=1516.17KN10.1基础底面尺寸的确定 ①地基承载力特征值的确定基础埋深为1.3米=（20KN/M3*0.8+18KN/M3*0.5M）/1.3M=19.23KN/M3=200+1.0*19.23KN/M3*(1.3-0.5)=215.38Kpa②初步确定基础底面尺寸考虑偏心荷载，将基础底面积初步扩大20%l=b=3.2mb=3.2m<3m需要对宽度修正=200+1.0*19.23*(1.3-0.5)+0=215.38kpa③验算荷载偏心距基底处的总竖向力：Fk+Gk=1516.17+20*3.2*3.2*1.6=1864.65KN基底处的总力矩为：Mk=347.23KN.M偏心距：e=Mk/(Fk+Gk)=347.23/1864.65=0.186mPkmax满足要求10.2基底净反力设计值计算基底净反力设计值①计算基底净反力设计值Pj=F/bl=1516.17/(3.2*3.2)=148.06Kpa净偏心距：e0=M/F=347.23/1516.17=0.229m基底净反力设计值：②基础高度确定基底净反力设计值ⅰ柱边截面取h=800mmh0=755mmbc+2h0=0.6+2*0.755=2.11m306.22KN满足要求基础分二级，下阶h1=400mmh01=355mm,取l1=1.6m,b1=1.6mⅱ变阶处截面b1+2h01=1.6+2*0.355=2.31m259.45KN满足要求10.3配筋计算柱截面尺寸为b*h=600mm*600mm基础底面尺寸为b*l=3.2m*3.2m计算基础底板配筋时先取Ⅰ-Ⅰ截面，Ⅲ-Ⅲ截面计算基础l方向的弯矩设计值：比较As1 As3,应按As1配筋，在3.2米范围内配二级钢筋1314(As=2000mm2)比较As2As4,应按As2配筋，在3.2米范围内配二级钢筋1314(As=2000mm2)10．4基础的配筋图详见结构施工图。 图46：基础的配筋图 毕业设计计算书11、梁式楼梯设计楼梯使用活荷载标准值为2.5kN/m2，踏步面层采用30MM厚水磨石，底面为20厚粉刷层，砼采用C25(fc=11.9N/mm2ft=1.27N/mm2)，梁中纵向受力钢筋采用HPB335(fy=fy’=300N/mm2)级钢筋，其余钢筋采用HPB235级钢筋(fy=fy’=210N/mm2)。楼梯结构平面布置图和剖面图如下：图47：楼梯结构平面布置图和剖面图11．1、踏步板设计设踏步板厚t=40mm，取一个踏步作为计算单元楼梯的倾斜角：cosα=282/=0.867α=29°53″（1）荷载计算见下表踏步板荷载计算表27荷载种类荷载标准值(KN/M)荷载分项系数荷载设计值(KN/M)恒荷载踏步自重25×(0.162/2+0.04/0.867)×1×0.282=0.8961.21.0830厚水磨石面层25×0.03×(0.282+0.162)×1=0.3331.20.40板底20厚纸筋灰粉刷16×0.02/0.867×1×0.282=0.1041.20.12小计g1.3331.60活载q2.5×1×0.282=0.7051.40.99总计ps2.0382.59Ps＇=Ps.cosα=2.038×0.867=1.77KN/M(2)内力计算由于踏步板两端均与斜边梁相整结，如前所述，这时踏步板的计算跨度为：65 毕业设计计算书Ls=ln.s=1980-200=1780mm跨中最大弯矩设计值为:M=1/10Ps＇ln.s2=1/10×2.038×1.782=0.65KN.M(3)截面设计h1=d.cosα+t=162×0.867+40=203mm截面有效高度取h0=h1/2=203/2=102mm截面宽度取b=e/cosα=282/0.867=325mmαs=M/(fcmbh02)=0.65×106/(11.9×325×1022)=0.016γs=0.5（1+）=0.5×(1+)=0.992As=M/(fyγsh0)=0.65×106/(300×0.992×102)=21.41mm2按构造选用：2φ8@150（As=101mm2），分布筋采用φ8@30011.2．斜梁设计（1）截面形状及尺寸截面形状：踏步位于斜梁上部截面尺寸：斜梁截面高度：h=(1/10～1/14)l1＇=(1/10～1/14)×4200/0.867=484～346mm取h=400mm斜梁截面宽度取：b=300mm(2)荷载计算见下表斜梁荷载计算表28荷载种类荷载标准值(KN/M)荷载分项系数荷载设计值(KN/M)恒荷载栏杆自重0.21.20.24踏步板传荷载1．333×（1.78/2+0.162）×1/0.282=4.971.25.96斜梁自重25×0.3×(0.4-0.04)/0.867=3.111.23.73斜梁外侧20厚纸筋灰粉刷16×0.02×(0.3/2+0.4/0.867)=0.201.20.24斜梁底及内侧20厚纸筋灰粉刷16×0.02×[0.3+(0.4-0.04)]×1/0.867=0.241.20.29小计g8.7210.46活载q2.5×(1.78/2+0.162)=2.631.43.68总计ps14.14(3)内力计算65 毕业设计计算书斜梁跨中最大弯矩设计设计值为:M=1/8Pl2=1/8×14.14×4.22=31.18KN.M斜梁端部最大剪力设计值为:V=1/2Pl.cosα=1/2×4.2×14.14×0.867=25.74KN斜梁的支座反力:R=1/2Pl=1/2×4.2×14.14=29.69KN(4)截面设计由于踏步位于斜梁的上部，而且梯段的两侧均有斜边梁，故斜梁按倒L形截面设计，翼缘计算高度bf＇=b+S0/2=300+1780/2=1190mm翼缘高度取踏步板斜板的厚度：bf＇=t=40mm鉴别T形截面类型：fcmbf＇hf＇(h0-hf＇/2)=11.9×1190×40×(365-40/2)=195×106N.mm=195KN.M﹥M=31.18KN.M属于第一种T形截面，则αs=M/fcmbfh02=31.18×106/(11.9×11903652)=0.017γs=0.5（1+）=0.5×(1+)=0.991As=M/fyγsh0=31.18×106/(300×0.991×365)=287mm2选用214(As=308mm2)11.3．平台板设计（1）平台板计算简图平台板取1M宽作为计算单元平台板近似地按短跨方向的简支板计算，如图（18）计算跨度：由于平台板两端均与梁整结，所以计算跨度取净跨，l2n=1750mm平台板厚度取t2=100mm（2）荷载计算见下表平台板荷载计算表29荷载种类荷载标准值(KN/M)荷载分项系数荷载设计值(KN/M)恒荷载平台板自重25×0.1×1=2.51.23．0030厚水磨石面层25×0.03×1=0.751.20.90板底20厚纸筋灰粉刷16×0.02×1=0.321.20.38小计g3.574.28活载q2.51.43．5总计ps6.077．78（3）荷载计算考虑平台板两端梁的嵌固作用,跨中最大设计弯矩取M=pl22n/10=7.78×65 毕业设计计算书1.752/10=2.38KN.M（4）配筋计算h0=100-20=80mmαs=M/fcmbh02=2.38×106/(11.9×1000×802)=0.031γs=0.5（1+）=0.5×(1+)=0.984As=M/fyγsh0=2.38×106/(210×0.984×80)=143.97mm2选用：每米内配受力筋φ8@200(As=251.mm2)分布筋采用φ8@30011．4.平台梁设计(1)平台梁设计平台梁截面尺寸取h=400mmb=200mm(2)平台梁荷载计算见下表(3)平台梁内力计算图48：平台梁计算简图平台梁两端与竖立在框架梁上的短柱相整结,故平台梁的计算跨度l3取净跨l3n=3600平台梁跨中最大弯矩设计值:M=1/8pl3n2+F(l-k)/2=1/8×10.35×3.62+29.69×(3.6-0.35)/2=65.01KN.M梁端最大剪力设计值:V=1/2pl3n+F=1/2×10.35×3.6+29.69=48.32KN.M平台梁荷载计算表30荷载种类荷载标准值(KN/M)荷载分项系数荷载设计值(KN/M)恒荷载由平台板传来的恒荷载3.57×1.750/2=3.121.23.74平台梁自重25×1×0.4×0.2=2.001.22.4平台梁上的水磨石自重25×0.03×0.2×1=0.151.20.18平台梁底部和侧面粉刷16×1×0.02[0.3+2(0.4-0.1)]=0.221.20.26小计g5．496.58活载q2.5×(1.75/2+0.2)=2.691.43．77均布荷载总计ps10.35由斜板传来的集中力F29.69(4)截面设计①正截面受弯承载力计算65 毕业设计计算书h0=h-35=400-35=365mmαs=M/fcmbh02=65.01×106/(11.9×200×3652)=0.205γs=0.5（1+）=0.5×(1+)=0.884As=M/fyγsh0=65.01×106/(300×0.854×365)=695.20mm2选用：318（As=763mm2）。②斜截面受剪承载力计算V/fcbh0=48.32×103/(11.9×200×365)=0.055﹤0.07按构造配置箍筋,选用φ8@200其它层楼梯设计同第一层12、电算复核本次设计对本工程的建筑结构设计采用电算和手算。手算由于计算理论的有限性，和为了简化设计，只取了横向一榀框架（KJ—65 毕业设计计算书4）进行结构设计。电算采用软件为《广厦10.0版》结构设计软件。现对两种计算方法的比较简述如下：(一)、从计算所选取的结构对象来看：手算是从建筑的整体结构中选取一榀具有代表性的框架，进行简化计算，即在一个计算单元内进行荷载计算，计算简图简化为平面内的超静定结构,采用假设简化的结构力学计算理论进行内力分析。而电算，则从广厦的编译原理上所知，程序是以整个空间结构体系为分析对象，综合考虑考虑各种因素，利用空间结构的计算理论（如杆元理论和墙元理论）进行理想的精确计算。(二)、从结构抗震角度来看：本次设计为了简化计算，取一榀框架为计算对象，采用底部剪力法进行地震作用计算，其理论和从抗震设计而言，是一种简化后的理论计算公式。即只考虑一榀框架平面内的地震作用分析与验算，并没考虑全结构构件的共同协合作用。而在电算计算程序中，提供了6度及6度以上的抗震设计程序，采用诸如“时程分析法”，对整个空间结构进行精确的抗震截面设计和验算。(三)、从截面配筋结果来看：电算对第4榀框架B柱配筋结果为：Z6、600x600(1-5)、418（＝1017mm2）、φ10@100/200。手算配筋为：600x600(1-5)、325（＝1473mm2）、φ10@100/200。手算配筋为电算的配筋可能考虑工程施工的实用性，在较精确的内力组合下进行合理的，确保安全的截面设计。综上所述,为了提高工作效率,和对工程设计的安全性和合理性考虑,采用电算是比较好的选择。其计算结果详见结施10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-8、10-9。二、参考资料一、规范标准65 毕业设计计算书1、建筑设计规范房屋建筑制图统一标准（GB/T50001—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001总图制图标准（GB/T50103—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001建筑制图标准（GB/T50104—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001建筑楼梯模数协调标准（GBJ101—87）．北京：中国建筑工业出版社，1987民用建筑设计通则（JGJ37—87）．北京：中国建筑工业出版社，1987建筑地面设计规范（GB50037—96）．北京：中国建筑工业出版社，1996商场建筑设计规范（GJ38—2001）中国建筑工业出版社，2001建筑设计防火规范（GBJ16—87）．北京：中国建筑工业出版社，1987建筑内部装修设计防火规范（GB50222—95）．北京：中国建筑工业出版社，19952、结构设计规范建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001建筑结构制图标准（GB/T50105—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001建筑结构荷载规范（GB50009—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001砌体结构设计规范（GB50003—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001中小型砌块建筑设计与施工规程（JGJ5—80）．北京：中国建筑工业出版社，1980多孔砖砌体结构技术规范（JGJ137—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001混凝土结构设计规范（GB50010—2002）．北京：中国建筑工业出版社，2002建筑地基基础设计规范（GB50007—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001建筑抗震设计规范（GB50011—2001）．北京：中国建筑工业出版社，2001二、工具书1、中国建筑标准设计研究院．03G101—1．2003．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（现浇混凝土框架、剪力墙、框架剪力墙、框支剪力墙结构）．北京：中国建筑标准设计研究院出版，20032、中国建筑标准设计研究院．04G103．2004．民用建筑工程结构施工图设计深度图样．北京：中国建筑标准设计研究院出版，20043、中南地区标准设计协作组．2000．中南地区通用建筑标准设计建筑配件图集（2002年合订本）4、中南地区标准设计协作组．2000．中南地区通用建筑标准设计结构图集．武汉：湖北科学技术出版社，2000三、参考文献1、教育部高教司，北京市教委．高等学校毕业设计（论文）指导手册．北京：高等教育出版社，19992、梁兴文，史庆轩主编．土木工程专业毕业设计指导．北京：科学出版社，20023、周果行．工民建专业毕业设计指南（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，19974、杨志勇．工民建专业毕业设计手册．武汉：武汉工业大学生出版社，19975、李培林，吴学敏．多层及高层建筑结构设计．北京：中国建筑工业出版社，19986、建筑结构静力计算手册（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，19987、李宏男等．多层及高层建筑结构设计．北京：中国建筑工业出版社，19988、李国胜等编．实用建筑结构工程师手册．北京：地震出版社，19979、郭继武．建筑抗震设计．北京：高等教育出版社，199010、卢存恕等．建筑抗震设计实例．北京：高等教育出版社，199965 毕业设计计算书四、教材1、赵方冉．土木建筑工程材料．北京：中国建材工业出版社，20012、司徒妙平，李怀健主编．土建工程制图（第二版）．上海：同济大学出版社，20013、李家宝等．结构力学．北京：高等教育出版社，20024、裴刚，沈粤，扈媛．房屋建筑学．广州：华南理工大学出版社，20025、沈蒲生主编．混凝土结构设计原理．北京：高等教育出版社，20026、李国强，李杰，苏小卒．建筑结构抗震设计．北京：中国建筑工业出版社，20027、莫海鸿，杨小平主编．基础工程．北京：中国建筑工业出版社，2003五、软件1、《清华大学结构力学求解器》1.5a版65 毕业设计计算书三、谢辞通过三个多月努力，在肖老师的指导下，我完成了《毕业设计任务书》的的建筑和结构的设计任务，基本上达到了设计任务的目的与要求。在此期间，老师对我们的毕业设计给予了精心的指导，并提出了许多先进的意见与建议。尤其在各个设计阶段中，老师帮我们讲述设计思路，言传身教，让我们学会如何查找资料，如何进行合理的设计，如何把毕业设计做得更完美等等。总之，很感谢肖老师，正是您的一席话，引领我们走进设计的大门。借此机会，感谢在这四年来关心和帮助我们的老师们，祝你们身体健康，事业有成。此致敬礼65 毕业设计计算书毕业实习心得与体会拿到“岳阳市南湖超市（方案4：6000m2）”这个毕业设计课题，我不敢怠慢，于是通过上网查资料、到图书馆查阅相关书籍等方式了解到：一、建筑方面：1）商业建筑选址原则：“天时”、“地利”、“人和”都会直接影响企业的经营。商业设施的选址应该考虑以下因素：客流规律、交通状况、商业环境、地形特点、符合城市规划要求。2）出入口设计：超市出入口的设计，要综合考虑商店的营业面积、地理环境、客流量、经营商品的特点及安全管理等因素，其数量多少，应因地制宜、布局合理。大型超级市场的出入口最好分开，以便于顾客出入，顺畅客流。中小型超市的出入口，可根据建筑的规范在适当部门设置。总的原则是便于顾客出入，顺畅客流。3）柱网尺寸应根据顾客流量、商店规模、经营方式和有无地下室而定，柱距宜相等，以便于货柜灵活布置。每层营业厅面积宜控制在2000m2左右，不大于防火分区最大允许建筑面积，进深宜控制在40m左右。自选厅的设置应相对独立；出入口要分开设置，出入厅处每一百人应设收银台一处。用以设置小件寄存处、进厅闸位、供选购用盛器堆放位以及出厅收款、包装台位等服务面积总和不宜小于自选厅面积的8%。大中型百货商场宜设置顾客电梯或自动扶梯，自动扶梯上下两端水平部分3m范围内不得兼作他用；当厅内只有单向自动扶梯时，附近应设与之相配合的楼梯。二、结构方面：1）框架结构按其施工方法可以分为现浇框架、装配式框架及装配整体式框架三种。①现浇框架其结构整体性好，抗震性能强，钢材用量省。缺点是模板消耗量大，现浇工作量大，但可采用工业化现浇的施工工艺（例如：定型化模板配合混凝土输送泵等）来改进，效果是不错的。②装配式框架其构件可以提前在预制厂工业化生产，有利于保证构件质量，现场工作量小，施工速度快。缺点是结构整体性减弱，抗震性能也相应减弱，由于节点连接及构件运输吊装的需要，往往导致比现浇式框架更大的钢材用量。③65 毕业设计计算书装配整体式框架其是在现场将预制构件吊装就位后，通过在现场浇注节点混凝土,将构件连接成整体框架结构,既发挥了装配式施工方法的优点,又保持了现浇施工方法整体性好的优点。④地震区框架结构宜优先考虑选择现浇框架结构体系，现已很少采用装配式框架结构体系；非地震区的框架结构则可以根据施工条件等因素来具体选定。2）无论是现浇框架，还是预制框架，均应尽量符合“强柱弱梁、强剪弱弯、强压弱拉、强节点弱构件”的抗震设计准则，使框架结构具有合理的抗震破坏机制-梁铰侧移机制，达到规范对结构抗震设防的目标要求。3）当按一级抗震等级设计时，现浇框架的混凝土等级不低宜于C30，按2-4级抗震等级和非抗震设计时不应低于C20。4）梁、柱混凝土强度等级相差不大于5Mpa。如超过时，梁、柱节点区施工作专门处理，使节点区混凝土强度等级与柱相同。装配整体式框架结构的混凝土强度等级不宜低于C30，其节点区混凝土强度等级还宜提高5Mpa。5）框架柱的截面形式通常大多为方形、矩形，根据建筑需要也有圆形、八角形等，也可采用柱肢厚度与墙一致的T形、L形、十字形的截面形式。6）抗震框架结构的平面布置应力求简单、规则、均匀、对称，使刚度中心与质量中心尽量使减小偏差，并尽量使框架结构的纵向、横向具有相近的自振特性。7）框架结构应布置并设计为双向抗侧力体系，主体结构的梁柱间不应采用铰接，也不应采用横向为刚接、纵向为铰接的结构体系。根据建筑使用功能、房屋高度、地理环境、施工技术条件和材料供货情况、有无地震设防选择结构方案；竖向荷载、风荷载及地震作用的传递途径及对不同结构体系的受力特点；结构破坏的机制和过程，结构要加强的关键部位和薄弱环节；建筑结构的整体性，承载力和刚度在平面内及沿高度均匀分布，避免突变和应力集中；预估和控制各类结构及构件塑性铰可能出现的部位和范围；地基变形对上部结构的影响，地基基础与上部结构协同工作的可能性；结构材料的特性及其与温度变化的影响等。综合以上信息，并结合指导老师所给的各项参数，我将南湖超市定位于非专业65 毕业设计计算书型超市，主要是满足老百姓日常生活的需要。建筑结构施工图采用平法表示方式。它是把结构构件的尺寸和配筋等，按照平面整体表示方法的制图规则，整体直接表达在各类构件的结构平面布置图上，再与标准构造详图相配合，即构成一套新型完整的结构设计。改变了传统的那种将构件从结构平面图中索引出来，再逐个绘制的方法。当然这也是指导老师要求这次毕业设计结构设计部分采用平法绘制的重要原因。我坚信通过本次岳阳市南湖超市（方案4：6000m2）的建筑方案设计、结构布置、结构计算、绘制结构施工图等毕业设计内容定能给四年的学业来个融会贯通，并能综合运用所学的《房屋建筑学》、《结构力学》、《建筑抗震设计》、《建筑制图》等课程知识，并在指导老师的悉心提点下进一步巩固所学知识，为以后走上工作岗位打下良好的基础。阅微阁www.ikdzs.com是广大书友最值得收藏的网络小说阅读网，网站收录了当前最火热的网络小说，免费提供高质量的小说最新章节，是广大网络小说爱好者必备的小说阅读网。65'