5层xx学校教学楼 毕业设计计算书

'摘要本设计为5层XX学校教学楼，结合建筑设计并考虑住宅建筑的特点，该建筑采用了钢筋混凝土框架结构。房屋建筑抗震等级是三级，地震烈度是八度。该设计包括建筑设计、结构设计和基础设计。建筑设计部分包括建筑的平面、立面和剖面设计，主要解决建筑平面布局和立面造型问题，此外对一些细部尺寸进行了设计。结构设计部分主要由内力计算和截面设计组成。内力计算部分首先由基本资料计算水平地震作用和竖向重力荷载，主要运用了“力矩分配法”、“D值法”等方法。之后进行荷载组合，并且根据其进行截面设计和计算，主要包括构件截面尺寸设计以及构件配筋设计。本建筑基础形式选用柱下独立基础和联合基础。在设计过程中，根据国家最新规范和土木工程设计中的各种要求进行计算，并运用AutoCAD等制图软件进行辅助设计和绘图。关键词：教学楼；框架结构；抗震设计。55 AbstractThispaperisdesignedfor5-storeyElementaryschoolclassroombuilding,theunionarchitecturaldesignandconsideredtheresidentialbuildingthecharacteristic,thisbuildinghasusedtheconcreteportalframeconstruction.Theconstructionearthquakeresistancerankisthreelevels,theearthquakeintensityis8degrees.Thisdesignincludingarchitecturaldesign,structuraldesignandfoundationdesign.Thearchitecturaldesignpartincludingthearchitecturalplane,buildingelevationandprofiledesign,mainlycopewiththeproblemsoftheplanelayoutandfacadeformation,anddesignedtosomedetaileddimensions.Thestructuraldesignpartmainlycomposedbyinternalforcecalculationandcross-sectiondesign.Theinternalforcecalculationpartcalculatedthehorizontalseismicloadandtheverticalgravityloadbythebasicdata,whichmainlyusedthemethodsof“Momentofforcemethodofdistribution”,“Dvaluemethod”etc.Thentodothecross-sectiondesignandcalculationonthebaseofloadcombination,whichincludingsectionsizeofthecomponentsandreinforcingbarsdesign.Thisbuildingfoundationadoptsindependentfoundationunderthecolumn.ThisdesignisinaccordancewitheverystipulationsofthenationallatestspecificationsandcivilengineeringdesignandtodoaideddesignanddraftusinggraphicssoftwaresuchasAutoCADetc.Keywords:schoolclassroom；frameconstruction；seismicdesign.55 55 目录建筑部分目录11.建筑设计11.1工程概况11.2设计资料11.2.1设计概要11.2.2建筑立面剖面设计21.2.3装饰21.2.4关于防火的设计31.2.5总体信息31.3构造做法31.3.1屋面做法31.4门窗31.5设计依据4结构部分2.工程概况52.1工程简介52.2结构设计概况52.2.1工程地质条件52.2.2设计荷载63.框架结构布置与计算简图73.1结构布置73.2框架计算简图及梁柱线刚度73.2.1梁柱截面尺寸估算83.2.2确定框架计算简图955 3.2.3框架梁柱的线刚度计算94.荷载计算114.1恒荷载标准值计算114.2活荷载标准值计算134.3竖向荷载作用下框架受荷总图135.风荷载作用下内力计算185.1风荷载作用下的位移计算185.1.1横向D值的计算185.1.2风荷载作用下框架侧移计算195.2风荷载标准值作用下的内力计算206.地震作用内力计算276.1重力荷载代表值计算276.1.1顶层重力荷载标准值276.1.2标准层重力荷载标准值276.1.3底层重力荷载标准值286.2框架柱抗侧刚度D和结构基本自振周期286.2.1D值的计算286.2.2结构基本自振周期计算296.3水平地震作用计算307.内力计算387.1恒荷载作用下梁柱的内力计算387.1.1恒载标准值用下的固端弯矩387.2活荷载作用下梁的内力计算458.内力组合508.1框架柱内力组合508.1.1内力组合计算表508.2框架梁的内力组合598.2.1内力组合计算表599.框架柱梁配筋计算659.1框架柱截面设计6555 9.2框架柱截面的计算与配筋计算659.2.1轴压比验算659.2.2截面尺寸复核659.2.3正截面受弯承载力计算659.2.4斜截面受剪承载力计算749.2.5框架柱的裂缝宽度验算759.3框架梁截面设计769.3.1正截面受弯承载力计算769.3.2斜截面受剪承载力计算7910.屋面楼面设计8110.1楼面板设计8110.1.1设计资料8110.1.2楼面板的设计8111.楼梯计算8411.1设计资料8411.2楼梯形式8411.3梯段板计算8411.3.1荷载计算8411.3.2内力计算8513.3.3截面设计8511.4平台板计算8511.4.1恒载计算8511.4.2内力计算8611.4.3截面计算8611.5平台梁计算8611.5.1荷载计算8711.5.2内力计算8711.5.3截面计算87基础部分55 12基础设计8912.1一般说明8912.2A（D）轴柱设计8912.2.1初步确定基底面积9012.2.2验算承载力：9112.2.3基础高度验算9112.2.4基础底面配筋计算9212.3B轴（C轴）柱设计9312.3.1确定基底面积9315.2.2验算承载力9412.3.3基础高度验算9412.3.4基础底面配筋95参考文献96致谢9755 XX大学综合教学楼设计建筑部分1.建筑设计1.1工程概况1）工程名称：XX学校教学楼设计2）建设地点：XX学校3）建筑物耐久年限：二级耐久年限50年4）建筑物耐火等级：二级5）结构体系：钢筋混凝土框架结构建筑耐火等级：二级抗震设防烈度：八度（0.10g）抗震等级为三级6）总建筑面积：4586.4m27）建筑层数：五层8）建筑长度：54.6m建筑宽度：16.8/m9）建筑高度及层高：总高度为21.00m,首层层高为4.2米，其余层层高均为3.9m1.2设计资料1.2.1设计概要本设计的主要内容是教学楼的设计，作为一个学习生活空间设计，要在平面规划中自始至终遵循实用、功能需求和人性化管理充分结合的原则。在设计中，既结合办公需求和工作流程，科学合理的划分教学区域，也考虑同学与老师之间、不同区域之间的相互交流。材料运用简洁、大方、耐磨、环保的现代材料,在照明采光上使用全局照明,能满足教学的需要。经过精心设计,在满足各种教学需要的同时，又简洁、大方、美观，能充分体现出学校的形象与现代感。（1）房间使用面积、形状、大小的确定55 由于本工程为教学用楼，主要考虑办公室的使用功能要求面积较大选取柱网，即取用大柱网，柱距选则的时候可以一个开间两个柱距。充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求，柱网尺寸取7.8米开间，6.9米进深。（2）门窗大小及位置的确定房间中的窗大小和位置的确定，主要是考虑到室内采光和通风的要求，由于教室房间面积较大而且采光要求较高，在照明采光上使用全局照明,一间教室开一至两个门，方便出入，能满足教学的需要且开启方向朝房间内侧；走道两端的门采用等宽玻璃弹簧门，大厅的门采用两个双扇单开门。（3）交通联系部分的平面设计一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。在多层建筑中，楼梯是必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术效果。设计楼梯时，还应使其符合《建筑设计防火规范》、《民用建筑设计通则》和其他有关单项建筑设计规范的规定。楼梯间应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风。按《规范》要求，走道的最小净宽大于1.5m，考虑到柱截面尺寸和基础布置，适当放大取走道宽2.4m，可让三人并行通过。1.2.2建筑立面剖面设计立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求，同时还应考虑各入口，雨篷等细部构件的处理。建筑剖面考虑的是建筑物各部分高度，建筑层数和空间结构体系。确定房间净高时，主要考虑房间的使用性质，室内采光通风及设备设置和结构类型。综合考虑这些因素，首层层高为4.2米，其余各层房间层高为3.9m。室内外高差为0.60m。55 1.2.3装饰在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与建筑物身份相称的朴实、典雅。外墙为白色乳胶漆涂料，配上白色的塑钢窗。室内为白色乳胶漆涂料，卫生间内采用地砖防水楼面。1.2.4关于防火的设计疏散楼梯是安全疏散道路中一个主要组成部分，应设明显指示标志，并宜布置在易于寻找的位置。防火的设计应满足《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）要求。1.2.5总体信息由于本工程为教学用综合教学楼，主要考虑办公室的使用功能要求面积较大选取柱即取用大柱网，柱网尺寸取7.8m开间，6.9m进深。1.3构造做法1.3.1屋面做法屋面为上人防水屋面，屋面由上到下分别为防水层、找平层、找坡层、保温层、结构层、防水层。防水层为30厚C20细石混凝土防水，三毡四油铺小石子；找平层为15厚水泥砂浆；找坡层为40厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平；保温层为80厚矿渣水泥；结构层为120厚现浇钢筋混凝土板；抹灰层为10厚混合砂浆。1.3.2楼地面做法卫生间、洗手间的楼地面标高应低于相邻房间及走道的楼地面完成面标高20mm，有特殊要求者详见单项设计。卫生间、洗手间等需设置地漏或排水沟的地面均做0.3%排水，坡向地漏或地沟。1.4门窗底层入口采用双开玻璃门，两侧采用玻璃弹簧门，各类教室均采用压模木门。教室内的窗采用铝合金窗，窗玻璃采用中空双层玻璃，窗外采用刚化玻璃。层间楼梯窗采用75系列墨绿色铝合金。55 表1.1门窗表1.5设计依据采用的主要规范、规程及标准：《办公建筑设计规范》（JGJ67-2011）《中小学校建筑设计规范》（GBJ99-2011）《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）《建筑结构荷载规范》（GB50009－2006）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）《建筑抗震设防分类标准》（GB50223－2008）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）《屋面工程技术规范》（GB50345－2004）其他依据：设计任务书及其提供的气象条件、地址勘探报告。55 结构部分2.工程概况2.1工程简介本工程为XX学校教学楼，地上五层，结构形式为横向承重的框架结构。楼板为120厚现浇钢筋混凝土板。基础为天然地基浅基础，采用独立基础和联合基础的形式。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》本建筑物结构的设计使用年限为50年。2.2结构设计概况2.2.1工程地质条件1）建筑场地地地形开阔，属于较稳定建筑场地。2）场地地下水为第四系孔隙潜水，勘察期间测到地下水静止水位埋深3.2～4.2米，地下水对混凝土不具侵蚀性。3）抗震设防烈度为7度；按八度抗震构造要求设防，场地类别为III类。设计基本地震加速度值为0.10g。场地类型为中软场地土，场地不存在液化土层。4）拟建场地标准冻结深度为0.5米。5）混凝土环境类别为二（b）类。5）土工试验成果如表2.1所示。55 表2.1土工试验成果土层土分类名称土层状态土层厚度（m）承载力特征值fk（kPa）1杂填土杂填土和耕土0.30-1.302粘土褐黄色，饱和1.00-2.001003粉土褐黄色，湿，稍密2.50-3.10952.2.2设计荷载（1）基本风压0.45kN/m2。（2）基本雪压0.35kN/m2。（3）楼面及屋面均布活荷载标准值和常用材料和构件重量见《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）。3.框架结构布置与计算简图3.1结构布置本框架结构设计为双向梁抗侧力体系，钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只起围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点。因此这次设计的XX学校教学楼采用现浇钢筋混凝土框架结构。结合建筑的平面、立面和剖面布置情况，结构平面布置如图3.1。55 根据结构布置，板厚h≥/50(为板的短向计算跨度)。本建筑楼面板和屋面板的厚度均取120mm。本建筑的材料选用如下：混凝土：C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.10N/mm2)，C20(fc=9.6N/mm2，ft=1.10mN/mm2钢筋：HRB335(fy=300N/mm2)，HPB235（fy=210N/mm2)。墙体：填充墙采用灰砂砖墙。窗：铝合金窗。门：木门。图3.1结构平面布置图以及一榀框架3.2框架计算简图及梁柱线刚度本结构是三维空间的，但由于建筑结构的质量、刚度都比较均匀，故选用一榀框架进行计算与配筋，其余框架可参照此框架进行配筋。现以4轴线为例进行计算。3.2.1梁柱截面尺寸估算①横向梁h=l/8~l/14=7800/8~7800/14=975~557mm取600mmb取300mm②纵向梁取h=600mmb=300mm55 ③框架柱为了简化施工，各柱截面从底层到顶层不改变，即取柱子尺寸为600mm×600mm。④楼板楼板厚度取120mm。框架轴线尺寸如图3.2图3.2框架轴线尺寸3.2.2确定框架计算简图框架的计算单元如图3.1所示。假定框架柱嵌固与基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱截面尺寸都不变，故梁跨取柱截面形心线间距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面。室内外高差为0.60m，基础顶面至室外地坪取为0.5m，故底层柱高取4.2m+0.6+0.5m=5.3m，其余各层柱高均为3.9m。3.2.3框架梁柱的线刚度计算混凝土C30，，现浇框架结构梁惯性矩：55 中框架梁，线刚度图3.3计算简图及相对线刚度左跨梁：i左跨梁kN·m中跨梁：i中跨梁kN·m右跨梁：i右跨梁i左跨梁A-D轴底层柱：i底层柱kN·mA-D轴其余层柱：i其余层柱kN·m令余柱线刚度为1.0，则其余各杆件的相对线刚度为：i左跨梁i中跨梁55 i右跨梁=i左跨梁i底柱框架梁柱的相对线刚度如图3.3，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。55 4.荷载计算4.1恒荷载标准值计算(1)屋面防水层（刚性）30厚C20细石混凝土防水1.0防水层（柔性）三毡四油铺小石子0.4找平层：15厚水泥砂浆0.015m×20kN/m³=0.30找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆3%找平0.04m×14kN/m³0.56保温层：80厚矿渣水泥0.08m×14.5kN/m³=1.16结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25kN/m³=3抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17kN/m³=0.17合计6.89kN/m2(2)标准层楼面、各层走廊楼面0.65kN/m2结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25kN/m3=3.0kN/m2抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17kN/m3=0.17kN/m2合计3.82kN/m2(3)横向梁自重b×h=300mm×600mm自重25×0.3×(0.6-0.12)=3.6kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×(0.6-0.12)×2×17=0.1632kN/m合计3.7632kN/m(4)纵向梁自重b×h=300mm×600mm自重25×0.3×(0.6-0.12)=3.6kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×(0.6-0.12)×2×17=0.1632kN/m55 合计3.7632kN/m(5)柱自重b×h=600mm×600mm自重25×0.6×0.6=9kN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.01×0.6×4×17=0.41kN/m合计9.41kN/m(6)外纵墙自重标准层：纵墙(3.9-1.5-0.6)×0.24×18=7.776kN/m铝合金窗0.35×1.5=0.525kN/m水刷石外墙面(3.9-1.5)×0.5=1.2kN/m水泥粉刷内墙面0.36×(3.9-1.5)=0.864kN/m合计10.365kN/m底层：纵墙(5.3-1.5-0.6-0.4)×0.24×18=12.096kN/m铝合金窗0.35×1.5=0.525kN/m水刷石外墙面(3.9-1.5)×0.5=1.2kN/m水泥粉刷内墙面0.36×(3.9-1.5)=0.864kN/m合计14.685kN/m(7)内纵墙自重标准层：纵墙(3.9-0.6)×0.24×18=14.256kN/m水泥粉刷内墙面0.36×2×(3.9-0.6)=2.376kN/m合计16.632kN/m底层：纵墙(5.3-0.6)×0.24×18=20.304kN/m水泥粉刷内墙面3.384KN/m合计23.688kN/m(8)撗墙自重标准层：55 纵墙(3.9-0.6)×0.24×18=14.256kN/m水泥粉刷内墙面0.36×2×(3.9-0.6)=2.376kN/m合计16.632kN/m底层：纵墙(5.3-0.6)×0.24×18=20.304kN/m水泥粉刷内墙面3.384kN/m合计23.688kN/m(9)女儿墙自重(墙高800mm,100mm的混凝土压顶)自重0.24×1.2×18+25×0.1×0.24+(1.3×2+0.24)×0.5=7.204kN/m合计7.204kN/m(10)天沟自重天沟自重（琉璃瓦+现浇天沟）琉璃瓦自重1.05×1.1=1.16kN/m现浇天沟自重25×[0.5+(0.2-0.08)]×0.08+(0.5+0.2)×(0.5+0.36)=1.842kN/m合计3.002kN/m4.2活荷载标准值计算(1)屋面活荷载标准值上人屋面2.0kN/m2(2)楼面活荷载标准值走廊2.5kN/m2办公室，教室2.0kN/m2(3)雪荷载So=0.35kN/m2=1.0屋面活荷载与雪荷载不同时考虑两者中取大值4.3竖向荷载作用下框架受荷总图55 图4.1板传荷载示意图确定板传递给梁的荷载时，一个区格板一个区格板地考虑。确定每个区格板的荷载传递时，先区分板是单向板还是双向板。双向板，从四角出45o平分线，区格板被分为四个小块，每小块荷载传给与之相邻的的梁，见板传荷示意图。板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载。选取4号轴线对应框架为例计算单元宽度为7.8m，如图4.1所示，由于房间无次梁，故直接传给该框架楼面荷载如图4.1中阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过板和纵向框架梁以集中力的形式传递给横向框架，作用于各节点上，由于纵向框架中心线与柱的中心线不重合，因此在框架上还有集中力矩。(1)A-B轴间框架梁屋面板传给梁的荷载板传至梁上的三角形或梯形荷载，为简化计算近似按照如图所示方法等效为均布荷载，荷载传递示意图如上图。恒载：6.89×6.9/2×5/8×2=29.71kN/m活载：2.0×6.9/2×5/8×2=8.63kN/m55 楼面板传给梁的荷载恒载：3.82×6.9/2×5/8×2=16.47kN/m活载：2.0×6.9/2×5/8×2=8.63kN/m横梁自重标准值：3.7632kN/mA-B轴间框架梁均布荷载为屋面梁恒载：梁自重+板传荷载=3.7632kN/m+29.71kN/m=33.47kN/m活载：板传荷载=8.63kN/m楼面梁恒载：梁自重+板传荷载=3.7632kN/m+16.47kN/m=20.23kN/m活载：板传荷载=8.63kN/m(2)B-C轴间框架梁屋面板传给梁的荷载恒载：6.89×1.2×5/82=10.34KN/m活载：2.0×1.2×5/82=3kN/m楼面板传给梁的荷载恒载：3.82×1.2×5/82=5.73kN/m活载：2.5×1.2×5/82=3.75kN/m横梁自重标准值：3.7632kN/mB-C轴间框架梁均布荷载为：屋面梁恒载：梁自重+板传荷载=3.7632+10.34=14.10kN/m活载：板传荷载=3kN/m楼面梁恒载：梁自重+板传荷载=3.7632+5.73=9.49kN/m活载：板传荷载=3.75kN/m(3)C-D轴间框架梁(计算完全同A-B轴间框架梁一样)(4)A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱女儿墙自重：7.204kN/m55 顶层柱恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载=(7.024+3.002)×7.8+3.7632×(7.8-0.6)+6.89×6.9/2×0.7×7.8=236.49kN顶层柱活载=板传活载=2.0×6.9/2×0.7×7.8=37.67kN标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=3.7632×(7.8-0.6)+3.82×3.450.77.8+10.365×(7.8-0.6)=173.68kN标准层活载=板传活载=2×6.9/2×0.7×7.8=37.67kN基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重=2.55×(7.8-0.6)+14.685×(7.8-0.6)=123.73kN(5)B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=3.7632×(7.8-0.6)+6.891.20.967.8+129.79=218.80kN顶层柱活载=板传活载=2.0×6.9/2×0.7×7.8+2.01.2×0.96×7.8=55.64kN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙重=3.7632×(7.8-0.6)+3.82×0.7×7.8+16.632×(7.8-0.6)+129.79=297.49kN标准层柱活载=板传活载=2.5×1.20.96×7.8+37.67=60.14kN基础顶面恒载=基础梁自重+墙重=2.5×(7.8-0.6)+23.688×(7.8-0.6)=188.55kN(6)C轴柱纵向集中荷载的计算(同B轴柱纵向集中荷载的计算)(7)D轴柱纵向集中荷载的计算(同A轴柱纵向集中荷载的计算)(8)框架在竖向荷载作用下的受荷总图如下：55 图4.2竖向荷载作用下的受荷总图注：1、图中梁端各值单位为kN；梁跨中各值单位为kN；2、图中数值均为标准值。55 5.风荷载作用下内力计算该教学楼为五层钢筋混凝土框架结构体系，室内外高差为0.60m。基本风压为0.45（kN/m2），地面粗糙度类别为B类，结构总高度为21.6m。为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载代替。作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值:=(hi+hj)B/2式中----基本风压，=0.35kN/m2----风荷载体形系数，根据建筑物的体型查得：=0.8+0.5=1.3。----风压高度变化系数。----风振系数，因房屋总高小于30m，取=1.0。hi----下层柱高。hj----上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍。B----迎风面宽度，B=4.5m。表5.1风荷载计算表层数离地高度Z/m(kN/m)hi/(m)hj/(m)/(kN)520.40.451.341.01.33.92.420.41416.50.451.251.01.33.93.922.24312.60.451.161.01.33.93.920.2928.70.451.061.01.33.93.917.8014.80.451.001.01.34.84.220.53注：表中采用内插法5.1风荷载作用下的位移计算5.1.1横向D值的计算侧移刚度D表5.2横向2-5层D值计算表55 构件名称（kN/m）A和D轴柱0.22214537B和C轴柱0.52934640kN/m表5.3横向底层D值计算表构件名称（kN/m）A和D轴柱0.45811935B和C轴柱0.70418346kN/m5.1.2风荷载作用下框架侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算式中：-----第j层的总剪力-----第j层所有柱的抗侧刚度之和-----第j层的层间侧移55 第一层的层间侧移值求出后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值为该层以下各层层间侧移之和，顶点侧移是所有各层层间侧移之和j层侧移顶点侧移框架在风荷载作用下侧移的计算见下表：表5.4风荷载作用下框架侧移计算层数/(kN)/(kN)/(kN/m)/(m)/h520.4120.41983540.00021/18794422.2442.65983540.00041/8994320.2962.94983540.00061/6094217.8080.74983540.00081/4715120.53101.27605620.00171/3170=0.00323m侧移验算：层间侧移最大值1/3170﹤1/550，故满足要求。5.2风荷载标准值作用下的内力计算框架在风荷载（从左向右吹）作用下的内力用D值法（改进后的反弯点法）进行计算，其步骤为：(1)求各柱反弯点处的剪力值；(2)求各柱反弯点高度；(3)求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；(4)求各柱的轴力和梁剪力。第i层第m柱所分配的剪力为：框架柱反弯点位置：y=y0+y1+y2+y3式中：y0——标准反弯点高度比55 y1——上、下层梁高度比变化的修正值y2——因上层层高变化的修正值y3——因下层层高变化修正值;表5.5A轴框架柱反弯点位置（D轴柱同A轴）层号h/(m)y0y1y2y3yyh/(m)53.90.2220.030000.030.11743.90.2220.210000.210.81933.90.2220.400000.401.5623.90.2220.540000.542.10615.30.4580.750000.753.975表5.6B轴框架柱反弯点位置（C轴柱同B轴）层号h/(m)y0y1y2Y3yyh/(m)53.90.5290.260000.261.01443.90.5290.350000.351.36533.90.5290.410000.411.59923.90.5290.350000.501.9515.30.7040.260000.703.71框架各柱的杆端弯矩按下式计算，计算过程如下：中柱：边柱：注：左边式子中的量值有正负之分，要根据所取隔离体分析。55 表5.7风荷载作用下A(D)轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层号520.4198354145370.153.060.11711.580.3611.58442.6598354145370.156.400.81919.725.2420.08362.9498354145370.159.441.5622.0914.7327.33280.7498354145370.1512.112.10621.7325.5036.461101.2760562119350.2020.253.97526.8380.4952.33表5.8风荷载作用下B轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层号520.4198354346400.357.141.01420.617.245.2015.41442.6598354346400.3514.931.36537.8520.3811.3733.72362.9498354346400.3522.031.59950.6935.2317.9253.15280.7498354346400.3529.261.9555.1155.1122.7867.561101.2760562183460.3030.383.7148.30112.7126.0877.33表5.9风荷载作用下C轴框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算层号520.4198354346400.357.141.01420.617.2415.415.20442.6598354346400.3514.931.36537.8520.3833.7211.37362.9498354346400.3522.031.59950.6935.2353.1517.92280.7498354346400.3528.261.9555.1155.1167.5622.781101.2760562183460.3030.383.7148.30112.7177.3326.08中柱55 边柱风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力的计算结果如下表：表5.10风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力的计算层号梁端剪力（kN）柱轴力（kN）AB跨BC跨CD跨A轴B轴C轴D轴--52.4312.842.43-2.43-10.41-10.4110.4110.412.4344.5628.104.56-6.99-23.54-33.9523.5433.956.9936.5644.296.56-13.55-37.73-71.6837.7371.6813.5528.5956.38.59-22.14-47.71-119.3947.71119.3922.14111.3664.4411.36-35.5-53.08-172.4753.08172.4733.50注：轴D压力为正，拉力为负。55 图5.11风荷载作用下的弯矩图（单位:kN·m）55 图5.12风荷载作用下的剪力图（单位:kN）55 图5.13风荷载作用下的轴力图（单位:kN）55 6.地震作用内力计算该建筑物高度为21.00m﹤40m，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度分布比较均匀，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。要求:抗震设防烈度为七度，场地类别为III类建筑场地，地震分组为第一组，加速度值为0.10g，采用普通砖，自重取18kN/m3，女儿墙高为1200mm。6.1重力荷载代表值计算屋面重力荷载代表值=屋面上下半层范围内结构或构件自重标准值+0.5×雪载标准值；楼面重力荷载代表值=楼面上下半层范围内结构或构件自重标准值+0.5×活载标准值；其中，结构和构配件自重取楼面上、下各半层层高范围的结构及构配件自重(屋面处取顶层的一半)。6.1.1顶层重力荷载标准值女儿墙的自重标准值的计算=7.204×（54+16.2）×2=1011.44kN顶层梁板及框架柱自重标准值：=3.7632×（7.2×24+6.324+1.89+3.04)+6.89×54×16.2=7352.77kN=9.41×3.9/2×36=660.58kN顶层维护墙体自重标准值:=10.365（7.8-0.6）6×2+10.365（3.6-0.6）22+16.32（7.8-0.6）62+16.32（2.4-0.6）2+16.32（6.9-0.6）82=4133.77kN顶层的墙体总重G总=+++=13158.56kN活载：2.0×16.2×54=1749.6kN顶层重力荷载代表值：G=13158.56+1749.6=14033.36kN6.1.2标准层重力荷载标准值标准层梁板及框架柱自重标准值：=3.7632×（7.224+6.324+1.89+34）+3.82×(5416.2-3.66.92)55 =4477.36kN=9.41×3.9/2×362=1321.16kN标准层维护墙体自重标准值:=10.365×(7.8-0.6)6×2+10.365×(3.6-0.6)×22+16.32(7.8-0.6)62+16.32(2.4-0.6)2+16.32(6.9-0.6)92=4339.40kN标准层的墙体总重G总=G梁板+G框架柱+G墙体=10137.93kN活荷载：2.0×54×16.2=1749.6kN标准层重力荷载标准值：G=10137.93+0.5×1749.6=11012.73kN6.1.3底层重力荷载标准值底层梁板及框架柱自重标准值：=4477.36kN=9.41×(3.9/2+4.2/2)×36=1371.98kN底层维护墙体自重标准值:=14.685×(7.8-0.6)5×2+14.685×(7.8-0.6)+23.688(7.8-0.6)62+23.688(7.8-0.6)2+23.688(6.9-0.6)102=6535.49kN底层墙体总重G总=G梁板+G框架柱+G墙体=12384.83kN活荷载：2.0×54×16.2=1749.6kN底层重力荷载标准值：G=12384.83+0.5×1749.6=13259.63kN6.2框架柱抗侧刚度D和结构基本自振周期为了简化计算，框架梁截面惯性矩增大系数均取1.2。梁的线刚度：AB跨梁kab=1.2×4.7×104=5.64×104kN·mBC跨梁kbc=1.2×1.4×105=1.68×105kN·mCD跨梁kcd=1.2×4.7×104=5.64×104kN·m柱的线刚度：底层kc=6.1×104kN·m其余层kc=8.3×104kN·m55 6.2.1D值的计算D值的计算如下表：表6.12-5层D值的计算构件名称A、D轴柱0.2214406B、C轴柱0.5334706表6.2底层D值的计算构件名称A、D轴柱0.4611987B、C轴柱0.704183466.2.2结构基本自振周期计算结构基本自振周期计算方法有多种，下面分别用假想顶点位移法进行计算A、用假想顶点位移计算结构基本自振周期[10]计算公式为：=1.755 表6.3楼间侧移的计算层次514033.3614033.367857920.017860.27985411012.7325046.097857920.031870.26199311012.7336058.827857920.045890.23012211012.7347071.557857920.05990.18423111012.7360331.184852640.124330.12433结构基本自振周期考虑非结构墙影响折减系数，则结构的基本自振周期为：=1.7=1.70.7=0.63s6.3水平地震作用计算由于该工程所在地区抗震设防烈度为7度,按8度抗震构造要求设防，场地类别为III类，0.10g为设计基本地震加速度，设计地震分组为第一组，水平地震影响系数最大，特征周期。等效重力荷载故由于故式中：衰减指数，在的区间取0.9，—阻尼调整系数，除有专门的规定外，建筑结构的阻尼比应取0.05，相应的=1.0纵向地震影响系数：所以，不需要考虑顶部附加水平地震作用的影响；附加水平地震作用系数：对于多质点体系,结构底部总纵向水平地震作用标准值:55 质点i的水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层层间位移的计算过程见下表：表6.5层间位移的计算层次514033.3620.9293297.22796373.552228.612228.617857920.0028411012.7317187216.411422.563651.177857920.0046311012.7313.1144266.761096.214747.387857920.006211012.739.2101317.12769.865517.247857920.007113259.635.370276.04533.996051.234852640.009首层：所以，满足要求。55 图6.6楼层水平地震作用标准值（单位：kN）框架各柱的杆端弯矩按下式计算，计算过程如下：中柱：边柱：注：左边式子中的量值有正负之分，要根据所取隔离体分析。55 表6.7水平地震荷载作用下A(D)轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号53.92228.61785792145370.01840.110.570.03151.744.69151.7443.93651.17785792145370.01865.720.570.21202.4853.82207.1733.94747.38785792145370.01885.450.570.40199.95133.30253.7723.95517.24785792145370.01899.310.570.54178.16209.15311.4615.36051.23485264119350.025151.280.770.75200.45601.34801.79表6.8水平地震荷载作用下B轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号53.92228.61785792346400.04498.062.250.26283.0099.4371.37211.6343.93651.17785792346400.044160.652.250.35407.25219.29127.78378.9033.94747.38785792346400.044208.882.250.41480.63334.00176.52523.423.95517.24785792346400.044242.762.250.50473.38473.38203.62603.7615.36051.23485264183460.038229.953.070.70365.62853.11211.60627.40表6.9水平地震荷载作用下C轴框架柱剪力和柱端弯矩的计算层号53.92228.61785792346400.04498.062.250.26283.0099.43211.6371.3743.93651.17785792346400.044160.652.250.35407.25219.29378.90127.7833.94747.38785792346400.044208.882.250.41480.63334.00523.40176.5223.95517.24785792346400.044242.762.250.50473.38473.38603.76203.6215.36051.23485264183460.038229.953.070.70365.62853.11627.40211.60框架柱轴力与梁端剪力的计算结果如下表：55 表6.10水平地震作用下框架柱轴力与梁端剪力的计算层号梁端剪力（kN）柱轴力（kN）AB跨BC跨CD跨A轴B轴C轴D轴--532.3359.4832.33-32.33-27.15-27.1527.1527.1532.33448.54106.4848.54-80.87-57.94-85.0957.9485.0980.87362.36147.1062.36-143.23-87.74-172.8387.74172.83143.23274.65169.6874.65-217.88-95.03-267.8695.03267.86217.881146.87176.33146.87-364.75-29.46-297.3229.46297.32364.75注：轴D压力为正，拉力为负。水平地震作用下的弯矩图，剪力图和轴力图：55 图6.11水平地震作用下的弯矩图（单位:kN·m）55 图6.12水平地震作用下的剪力图（单位:kN）55 图6.13水平地震作用下的轴力图（单位:kN）55 7.内力计算7.1恒荷载作用下梁柱的内力计算7.1.1恒载标准值用下的固端弯矩第五层A5节点处力矩D5节点处力矩第四层A4节点处力矩D4节点处力矩第三层A3节点处力矩D3节点处力矩第二层A2节点处力矩D2节点处力矩第一层A1节点处力矩D1节点处力矩顶层：边跨(A-B)梁：==×33.47×6.9×6.9=-132.79中跨(B-C)梁：==×10.34×2.4×2.4=-59.56其他层：边跨(A-B)梁：==×20.23×6.9×6.9=-80.26中跨(B-C)梁：==×5.73×2.4×2.4=-33.00弯矩计算：采用弯矩二次分配法计算恒载弯矩。首先将各节点的分配系数填在相应方框内；将梁的固端弯矩填写在框架横梁相应位置上。然后将节点放松，把各节点不平衡弯矩同时进行分配。假定远端固定进行传递(不向滑动端传递)：右(左)梁分配弯矩向左(右)梁传递；上(下)柱分配弯矩向下(上)柱传递(传递系数均为1／2)。第一次分配弯矩传递后，再进行第二次弯矩分配，然后不再传递。基本假定：1）在竖向荷载作用下，框架横向位移很小，因而可以忽略不计。2）每层梁上的荷载对其他各层梁的影响很小，可以忽略不计。因此，每层梁上的荷载只在该层梁及该层梁的柱上分配和传递55 弯矩计算分配过程如表7.1:55 表7.1弯矩二次分配计算过程上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱　0.640.36　0.17　0.310.52　0.52　0.310.17　0.36　0.64偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　　-97.32　132.79　　-92.38　93.38　　-132.79　92.32　　62.2935.04-6.87　-12.53-21.0221.02　12.536.87-35.04　-62.29　10.57-3.44　17.52　-0.3010.51　-10.51　0.30-17.52　3.44　-10.57　4.562.57　-4.71　-8.60-14.42　14.42　8.604.71　-2.57　-4.5677.42-63.15138.73　-21.43-117.31117.31　21.43-138.7363.15　-77.42　　　　　0.390.390.22　0.130.230.230.40　0.470.230.230.13　0.220.390.39　　-54.21　80.26　　-77.63　77.63　　-80.26　54.21　　21.1421.1411.93-0.34-0.60-0.60-1.051.050.600.600.34-11.93-21.14-21.1431.1510.57-0.17　5.397-6.27-0.300.53　-0.536.270.30-5.97　0.17-31.15-10.57-16.20-16.20-9.14　0.0090.0160.0160.028　-0.028-0.016-0.016-0.009　9.1416.2016.2036.0915.51-51.5985.8996.854-0.884-78.12278.12226.8/540.884-85.89951.59-36.09-15.51　　　0.390.390.22　0.130.230.230.40　0.470.230.230.13　0.220.390.39　　-54.21　80.26　　-77.63　77.63　　-80.26　54.21　　21.1421.1411.93-0.34-0.60-0.60-1.051.050.600.600.34-11.93-21.14-21.1410.5710.57-0.17　5.97-0.30-0.300.53　-0.530.300.30-5.97　0.1710.5710.57-8.18-8.18-4.61　-0.77-1.36-1.36-2.36　2.361.361.360.77　4.618.188.1823.5323.53-47.0685.12-2.26-2.26-80.5180.512.262.26-85.1247.0623.5323.53　　　0.390.390.22　0.130.230.230.40　0.400.230.230.13　0.220.390.39　　-54.21　80.26　　-77.63　77.63　　-80.26　54.21　　55 21.1421.1411.93-0.34-0.600.60-1.051.050.600.600.34-11.93-21.14-21.1410.5711.66-0.17　5.97-0.30-0.330.53　-0.530.300.24-5.97　0.17-10.57-8.68-8.60-8.60-4.85　-0.76-1.35-1.35-0.76　2.381.371.370.77　4.207.447.4428.6124.2-47.3085.13-2.25-2.28-78.9180.532.272.21-85.1246.65-24.27-23.380.430.320.25　0.140.250.180.42　0.420.180.250.14　0.250.320.43　　-54.21　80.26　　-77.63　77.63　　-80.26　54.21　　23.3117.3513.55-0.37-0.66-0.47-1.101.100.470.660.37-13.55-17.35-23.31-4.300.00-0.19　6.78-0.680.000.55　-0.550.690.00-6.78　-0.19-3.720.001.931.441.12　-0.93-1.66-1.20-2.79　2.791.201.660.93　-0.98-1.25-1.6820.9418.7939.7385.74-3.00-1.67-80.9780.972.362.32-85.7439.49-22.32-24.99　9.395　-0.535　1.160　-12.495恒载弯矩计算结果不平衡，所以进行二次分配。根据各梁柱线刚度进行二次分配。分配后的弯矩图、剪力图、轴力图如图7.1、图7.2、图7.3所示。55 图7.2恒载作用下梁柱的弯矩图（单位:kN·m）55 图7.3恒载作用下梁柱的剪力图（单位:kN）55 图7.4恒载作用下梁柱的轴力图（单位:kN）55 7.2活荷载作用下梁的内力计算表7.5活载作用弯矩二次分配计算过程上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱　0.640.36　0.17　0.310.52　0.52　0.310.17　0.36　0.64偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　　-28.59　34.24　　-9.79　9.79　　-34.24　28.59　　18.3010.29-4.16　-7.58-12.7212.72　7.584.16-10.29　-18.30　5.58-2.08　5.15　-1.046.36　-6.36　1.04-5.15　2.08　-5.58　-2.24-1.26　-1.78　-3.25-5.45　5.45　3.251.78　1.26　2.2421.64-21.6433.45　-11.87-21.6021.60　11.87-33.4521.64　-21.64　　　　　0.390.390.22　0.130.230.230.40　0.400.170.230.13　0.220.390.39　　-28.59　34.24　　-25.22　25.22　　-34.24　28.59　　11.1511.156.29-1.17-2.08-2.08-3.613.614.522.081.17-6.29-11.15-11.159.155.58-0.59　3.15-3.79-1.041.81　-1.811.831.04-3.15　0.59-9.15-5.58-5.52-5.52-3.11　-0.017-0.03-0.03-0.52　0.521.320.030.017　3.115.525.5214.7811.21-2636.20-5.90-3.15-27.5427.547.673.1536.202611.2114.78　　　0.390.390.22　0.130.230.230.40　0.400.170.230.13　0.220.390.39　　-28.59　34.24　　-25.22　25.22　　-34.24　28.59　　11.1511.156.29-1.17-2.08-2.08-3.613.614.522.081.17-6.29-11.15-11.155.585.58-0.59　3.15-1.04-1.041.81　-1.812.261.04-3.15　0.59-5.58-5.58-4.12-4.12-2.33　-0.38-0.66-0.66-1.15　1.151.240.660.38　2.334.124.1212.6112.61-25.1635.84-3.78-3.78-28.1728.178.023.78-35.8425.16-12.61-12.61　　　0.390.390.22　0.130.230.230.40　0.400.170.230.13　0.220.390.3955 　　-28.59　34.24　　-25.22　25.22　　-34.24　28.59　　11.1511.156.29-1.17-2.08-2.08-3.613.612.082.081.17-6.29-11.15-11.155.586.15-0.59　3.15-1.04-1.131.81　-1.811.040.81-3.15　0.59-5.58-4.58-4.35-4.35-2.45　-0.36-0.64-0.64-1.12　1.120.640.640.36　2.454.364.3512.8112.953.251.62-3.76-3.85-2.922.923.763.53-1.62-3.25-12.8111.380.430.280.38　0.20.180.140.48　0.420.180.250.14　0.250.320.43　　-28.59　34.24　　-25.22　25.22　　-34.24　28.59　　12.299.157.15-1.26-2.26-1.62-3.793.791.622.261.26-7.15-9.15-12.29-2.180.00-0.63　3.58-0.320.001.90　-1.900.320.00-3.58　0.63-2.180.001.210.900.70　-0.72-1.29-0.93-2.17　2.170.931.290.72　-0.7-0.9-1.2111.3210.05-21.3735.84-3.87-2.55-29.2829.282.873.55-35.8421.37-12.2313.50　5.025　1.275　1.775　6.7555 图7.6活荷载作用下的弯矩图（单位：kN·m）55 图7.7活荷载作用下的剪力图（单位：kN）55 图7.8活荷载作用下的轴力图（单位：kN）55 8.内力组合8.1框架柱内力组合承载力抗震调整系数:从理论上讲，抗震设计中采用的材料强度设计值应高于非抗震设计时的材料强度设计值。但为了应用方便，在抗震设计中仍采用非抗震设计时的材料强度设计值，而是通过引入承载力抗震调整系数来提高其承载力。承载力抗震调整系数受弯梁偏压柱受剪轴压比＜0.15轴压比＞0.150.750.750.800.858.1.1内力组合计算表考虑四种内力组合：1.2恒+1.4活，1.2恒+0.9（1.4活+1.4风），1.35恒+1.4x0.7活，1.2（恒+0.5活）+1.3地震。55 层次截面内力1.2Sgk+1.4*0.9(Sqk+Swk)Rre[1.2(Sgk+0.5Sqk)+1.3Sek]1.3gk+1.3gk+1.4*0.7Sqk1.2Sgk+1.4SqkNmin及相应的M.VNmax及相应的M.VƖMƖmax及应的M.V5SgkSqkSwkSek左风右风左震右震上M-77.42-21.6411.58151.74-105.58-134.7668.53-227.36-121.85-123.2068.53-121.36227.36V-29.11-9.343.0640.11-42.84-50.568.71-69.51-47.00-48.018.71-47.00-69.51N-341.01-65.732.4332.33-488.97-495.09-304.97-368.01-507.73-501.23-304.97-507.73-368.01下M36.0914.78-0.36-4.6961.4862.3834.5643.7061.4064.0034.5661.4064.00V-24.51-9.340.9714.52-39.96-42.40-12.11-40.42-41.02-42.49-12.11-41.02-42.49N-377.71-65.732.4332.33-533.01-539.13-338.00-401.04-555.44-545.27-338.00-555.44-545.273上M-23.53-12.6122.09199.95-16.29-71.96168.10-221.80-42.95-45.89168.10-42.95221.80V-11.96-6.529.4485.45-10.67-34.4669.62-97.01-21.94-23.4869.62-21.94-97.01N-890.88-197.6513.55143.23-1301.02-1335.17-751.09-1030.38-1351.84-1345.77-751.09-1351.84-1030.38下M23.1112.81-14.73-133.3025.3162.43-103.40156.5342.6045.67-103.4042.60156.53V-11.96-6.529.4485.45-10.67-34.4669.62-97.01-21.94-23.4869.62-21.94-97.01N-927.58-197.6513.55143.23-1345.06-1379.21-784.12-1063.41-1399.55-1389.81-784.12--1399.55-1063.411上M-18.79-10.0526.83200.45-1.41-69.02174.01-216.87-34.28-36.62174.01-34.28216.87V-5.32-2.8420.25151.2815.55-35.48141.43-153.56-9.70-10.36141.43-9.70-133.56N-1452.24-330.1933.50364.75-2116.52-2200.94-1099.97-1811.23-2211.50-2204.951099.97-2211.5-1811.23下M9.405.03-80.49-601.34-83.81119.03-575.59597.0317.1418.32-575.5917.14597.03V-5.32-2.8420.25151.2815.55-35.48141.43-153.56-9.70-10.36141.43-9.70-153.56N-1502.11-330.1933.50364.75-2176.36-2260.78-1144.85-1856.12-2276.33-2264.80-1144.85-2276.33--1856.12表8.1A柱的内力组合55 表8.2B柱内力组合层次截面内力1.2Sgk+1.4*0.9(Sqk+Swk)Rre[1.2(Sgk+0.5Sqk)+1.3Sek]1.3gk+1.4*0.7Sqk1.2Sgk+1.4SqkNmin及相应的M.VNmax及相应的M.VƖMƖmax及应的M.V5SgkSqkSwkSek左风右风左震右震上M21.4321.6420.61283.0078.9527.01304.95-246.9049.0756.01-304.9527.01304.95V7.254.567.1498.0623.445.45104.19-87.0313.8915.08104.195.45104.19N-357.63-90.7210.4127.15-530.35-556.58-336.22-389.16-553.82-556.16-336.22-556.58-336.22下M-6.85-14.78-7.24-99.43-35.97-17.72-109.7684.13-23.39-28.91-109.76-17.72109.76V7.254.567.1498.0623.445.45104.19-87.0313.8915.08104.195.45104.19N-394.33-90.7210.4127.15-574.39-600.62-369.25-422.19-601.53-600.20-369.25-600.62-369.253上M2.2612.6150.69480.6382.47-45.27476.32-460.9115.3020.37476.32-45.27476.32V1.161.9322.03208.8831.58-23.93205.57-201.753.404.09205.57-23.93205.57N-1189.84-252.5071.68172.83-1655.64-1836.27-1015.97-1352.99-1794.24-1781.31-101597-1836.27-1015.97下M-2.25-12.81-35.23-33.40-63.2325.55-40.3524.78-15.48-20.63-40.3525.55-40.35V1.161.9322.03208.8831.58-23.93205.57-201.753.404.09205.57-23.93205.57N-1226.54-282.5071.68172.83-1737.48-1918.11-1062.50-1399.52-1871.35-1867.351062.50-1918.11-1062.501上M1.6710.0548.30365.6275.53-46.19362.51-350.4512.0216.07362.51-46.19362.51V0.470.7230.38229.9539.75-36.81224.95-223.451.321.57224.95-36.81224.95N-2023.77-473.66172.47297.32-2808.02-3242.65-1744.65-2324.43-3095.09-3091.65-1744.65-3242.65-1744.65下M-0.84-5.03-112.71-853.11-149.36134.67-834.80828.76-6.02-8.05-834.80134.67834.80V0.470.7230.38229.9539.75-36.81224.95-223.451.321.57224.95-36.81224.95N-2073.58-473.66172.47297.32-2867.80-3302.42-1789.48-2369.26-3159.84-3151.42-1789.48-3302.421789.4855 层次截面内力1.2Sgk+1.4*0.9(Sqk+Swk)Rre[1.2(Sgk+0.5Sqk)+1.3Sek]1.35gk+1.4*0.7Sqk1.2Sgk+1.4SqkMmin及相应的VMmax及相应的VƖVƖmax及相应的MSgkSqkSwkSek左风右风左震右震5左M-63.15-16.152.4236.24-93.08-99.18-28.77-99.44-101.08-98.39-28.77-101.08-101.38V104.5221.60-0.52-7.78151.98153.3096.20111.37162.27155.6696.20162.27162.27中M98.2520.060.558.22143.87142.48105.4789.44152.30145.9889.44152.30右M-138.73-26.82-1.32-19.81-201.93-198.61-156.24-117.61-213.57-204.02-117.61-213.57-213.57V-126.42-24.56-0.52-7.78-183.30-181.99-132.42-117.24-194.74-186.09-117.24-194.74194.743左M-47.06-19.4321.31205.13-54.10-107.80148.90-251.10-82.57-83.6754.10-251.10-107.80V64.2722.06-4.47-43.1999.29110.5525.66109.88108.38108.0199.29109.88110.55中M54.3018.465.2249.6495.0081.84105.588.7891.4091.008.78105.85右M-85.12-26.74-10.87-105.86-149.53-122.14-191.8514.57-141.12-139.5814.57-191.85-149.53V-75.29-24.10-4.47-43.19-126.35-115.08-120.72-36.50-125.26-124.09-36.50-120.72126.351左M-39.73-21.3752.33801.79-8.67-140.54736.37-827.12-74.58-77.59-8.67-827.12-807.12V63.12-27.67-11.36-146.8726.5755.19-98.84187.5558.1037.0126.57187.55187.55中M57.6622.7513.13295.10114.4081.31349.85-225.59100.14101.0481.31349.8555 右M-85.74-35.84-26.08-211.60-180.91-115.19-299.60113.02-150.87-153.06113.02299.60-299.60V-76.4631.87-11.36-146.87-65.91-37.28-197.6788.73-71.99-47.1388.73-197.67197.67表8.3AB梁的内力组合8.4BC梁内力组合截面内力1.2Sgk+1.4*0.9(Sqk+Swk)Rre[1.2(Sgk+0.5Sqk)+1.3Sek]1.35gk+1.4*0.7Sqk1.2Sgk+1.4SqkMmin及相应的VMmax及相应的VƖVƖmax及应的VSgkSqkSwkSek左风右风左震右震5左M-117.31-21.6015.41211.63-148.57-187.4091.04-321.64-179.54-171.0191.04-187.40-321.64V12.413.60-12.84-59.483.2535.61-45.2070.7820.2819.93-45.2035.6170.78中M-109.87-19.440.000.00-156.34-156.34-107.63-107.63-167.38-159.06107.63-159.0655 右M-117.31-21.60-15.41-211.63-187.40-148.57-321.6491.04-179.54-171.0191.04-321.64321.64V-12.41-3.60-12.84-59.48-35.61-3.25-70.7845.20-20.28-19.9345.20-70.7870.783左M-80.51-28.1753.15523.40-65.14-199.08425.18-595.45-136.30-136.05-65.14-595.45-595.45V6.88-4.50-44.29-147.10-53.2258.39-139.26147.594.881.96-53.22147.59147.59中M-76.38-25.470.000.00-123.75-123.75-80.20-80.20-128.07-127.31-80.20-128.07右M-80.51-28.17-53.15-523.40-199.08-65.14-595.45425.18-136.30-136.05-136.05-595.45595.45V-6.88-4.50-44.29-147.10-69.7341.88-151.64135.21-13.70-14.56-14.56-151.64151.641左M-80.97-29.2877.33627.40-36.62-231.49525.67-697.76-138.00-138.16-36.62-525.67-697.76V6.884.50-64.44-176.33-67.2795.12-163.70180.1413.7014.56-67.27-163.70180.14中M-76.84-26.580.000.00-125.70-125.70-81.12-81.12-129.78-129.42-81.12-129.78右M-80.97-29.28-77.33-627.40-231.49-36.62-697.76525.67-138.00-138.16-36.62-697.76-697.76V-6.88-4.50-64.44-176.33-95.1267.27-180.14163.70-13.70-14.5667.27-180.14180.1455 9.框架柱梁配筋计算由查表可知：混凝土强度：C30：。钢筋强度：表9.1轴压比极限表结构类型抗震等级一二三框架结构0.70.80.9框架-抗震墙板柱-抗震墙及简体0.750.850.95部分框支剪力墙0.60.79.1框架柱截面设计由《抗震规范》查得框架的抗震等级为三级。9.2框架柱截面的计算与配筋计算框架柱正截面设计9.2.1轴压比验算选取各柱中N最大值：N=3242.65kN轴压比：则柱的轴压比满足要求9.2.2截面尺寸复核取ho=600mm-35mm=565mm，Vmax=224.95kN因为：所以:所以截面尺寸满足要求9.2.3正截面受弯承载力计算A（D）轴首层84 ①由于柱的同一截面同时受正反两方向的弯矩作用，故采用对称配筋的形式从柱的内力组合表知：由此知柱为大偏心受压，选用Ｍ大、Ｎ小组合，最不利组合为：该组内力有地震参与组合：由地震产生的弯矩>75%Mmax则柱的计算长度lo,取下列二式中的较小者式中：：柱的上、下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值。中的较小者；因为lo/h=7730mm/600mm=12.88<15所以考虑η的影响。且取ζ2=1.084 每侧实配522（As=1900mm2）5层最不利组合因为lo/h=4875mm/600mm=8.125<15所以考虑η的影响。且取ζ2=1.084 每侧实配512（As=565mm2）B(C)轴首层从柱子的内力组合表之，N<的内力，为大偏压，选用M大，N小组合；N>的内力，为小偏压，选用M大，N大组合。第一组内力为该组内力有地震参与组合：由地震产生的弯矩>75%=2.05.3=10.6m因为lo/h=5960mm/600mm=9.83<15所以考虑η的影响。且取ζ2=1.084 每侧实配425（As=1017mm2）第二组最不利组合为该组内力有地震参与组合：由地震产生的弯矩>75%Mmax则柱的计算长度lo,取下列二式中的较小者式中：：柱的上、下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值。中的较小者；因为lo/h=5900mm/600mm=9.83<15所以考虑η的影响。且取ζ2=1.084 按构造配筋最小总配筋率根据《建筑抗震设计规范》（ＧＢ50011---2001)）表6.3.8--1查得，故　　　　　　　　　每侧实配518（As=1570mm2）5层最不利组合为：因为lo/h=4875mm/600mm=8.125<15所以考虑η的影响。且取ζ2=1.084 　　　　　　　　　每侧实配516（As=1005mm2）9.2.4斜截面受剪承载力计算A（D）轴柱：一层：最不利内力组合因为剪跨比。因为0.3，所以N=1144.85kN。可不进行斜截面受剪承载力计算，按构造配筋，采用8@200的双肢箍筋顶层：最不利内力组合因为剪跨比。因为，所以N=368.01kN。8@200B(C)柱:一层：最不利内力组合因为剪跨比。因为0.3，所以N=1544.4kN。84 8@200顶层：最不利内力组合因为剪跨比。因为，所以N=336.22kN。8@2009.2.5框架柱的裂缝宽度验算A（D）轴柱底层：可不验算五层：需要验算，其中，,根据规范取0.0184 故满足要求。同理，顶层B、D柱满足要求。9.3框架梁截面设计9.3.1正截面受弯承载力计算AB、BC、CD跨梁截面为300×600mm.当楼板与框架梁整体现浇时，梁跨中应按T形截面计算，支座处按矩形截面计算。对顶层，标准层，底层进行配筋，梁跨中应按T形截面计算梁AB(300mm600mm)：一层：跨中截面下部实配416，上部按构造要求配筋。梁AB、BC和梁CD各截面的正截面受弯承载力配筋计算见下表表9.2框架梁正截面配筋计算层计算公式梁CD(AB)跨梁BC跨84 左支座跨中截面右支座左支座跨中截面右支座5101.08152.30213.57187.40159.06321.640.0280.0560.0780.0680.0580.1170.0280.0580.0810.0700.0600.1252264686555664851010543543543543543543416(804mm2)416(804mm2)416(804mm2)416(804mm2)416(804mm2)420(1256mm2)3251.10105.58191.85595.45128.07595.450.0920.0390.0700.2170.0470.2170.0970.0400.0730.2480.0480.24878432459020043882004543543543543543543416(804mm2)416(804mm2)416(804mm2)822(3041mm2)416(804mm2)822(3041mm2)1827.12349.85299.60525.67129.78697.760.3020.1280.1090.1920.0470.2550.3710.1370.1160.2150.0480.3002998110793817373782424543543543543543543822(3041mm2)420(1256mm2)420(1256mm2)822(3041mm2)416(804mm2)822(3041mm284 )9.3.2斜截面受剪承载力计算根据《高层建筑混凝土结构技术规程》三级抗震设计时，框架梁沿全长箍筋的面积配筋率应符合下列要求：满足要求按构造配筋，采取双肢箍筋8@300受剪承载力计算如下表所示表9.7框架梁斜截面配筋计算84 84 10.屋面楼面设计10.1楼面板设计10.1.1设计资料(1)楼面做法：水磨石地面，10mm面层，20mm水泥砂浆打底，素水泥浆结合层一道，结构层为120厚现浇钢筋混凝土板，抹灰层为10厚混合砂浆。(2)楼面荷载：楼面活荷载为2.0kN/m2（走廊为2.5kN/m2），恒载（板自重＋粉刷）为3.82kN/m2(3)材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为HRB335，其余为HPB235钢筋10.1.2楼面板的设计本工程楼面板全部采用现浇，采用弹性理论进行计算。板厚取为120mm,楼面活荷载为2.0kN/m2（走廊为2.5kN/m2），恒载（板自重＋粉刷）为3.82kN/m2。板采用C30混凝土，板中钢筋采用HPB235钢图10.1结构平面布置图(1)荷载恒荷载设计值:g=1.2×3.82=4.584kN/m2活荷载设计值q=2.0×1.4=2.8kN/m2（q=2.5×1.4=3.5kN/m2）荷载总设计值g+q/2=5.984kN/m2（6.334kN/m2）84 q/2=1.4kN/m2（1.75kN/m2）g+q=7.384kN/m2(8.084kN/m2)(2)弯矩计算表10.2楼面板弯矩计算表区格A6.97.80.88跨中（0.0301×5.984+0.0473×1.4）×6.9×6.9=11.73KN支座区隔B为单向板跨内支座84 A-B支座=1/2×(-5.32-26.82)=-16.07各跨内，支座弯矩以求得，方向跨中截面的；方向跨中截面的；支座截面。最小配筋率：因为，故取ρs,min=0.27%，则As,min=0.27%×1000×120mm2=324mm2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%。为了便于计算，近似取γ=0.95，计算过程见下表表10.3楼面板跨中截面配筋计算表跨中截面(mm)(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)A方向1000.8×13.42=10.4753812@200565方向900.8×10.79=8.6248010@160491B方向1000.8×3.19=2.2512810@160491方向900.8×3.19=2.2512810@160491表10.4楼面板支座截面配筋计算表支座截面(mm)(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)A-A1000.8×26.82=21.46107616@1501340B-B1000.8×5.32=4.2621310@160491A-B1000.8×16.07=12.8664512@170665表10.5楼面板边缘支座截面配筋计算表边缘支座截面(mm)(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)A10025.35127116@150134084 11.楼梯计算11.1设计资料[8]踏步面层采用20mm厚的水泥砂浆抹灰，底面为20mm厚混合砂浆抹灰，金属栏杆重0.1kN/m，梯间活荷载标准值2.5kN/m2。混凝土为C30,,。钢筋用HPB235，。11.2楼梯形式层高3.9，梯间活荷载2.5kN/m2。楼梯采用现浇板式双跑楼梯，如图11.1。图11.1板式楼梯结构布置及剖面图84 11.3梯段板计算板厚h=l0/30=3900/30=130，取h=130mm，取1m宽作为计算单元。11.3.1荷载计算恒荷载：楼段板自重踏步板抹灰自重板带抹灰重金属栏重恒荷载标准值g=6.70kN/m恒荷载设计值g=1.2×6.70=8.04kN/m活荷载：活荷载设计值q=1.4×2.5=3.5kN/m84 ———————————————————————————————————恒荷载和活荷载合计g+q=11.54kN/m11.3.2内力计算水平投影计算跨度为跨中最大弯矩13.3.3截面设计查表得选用12@200()11.4平台板计算取1m宽板带作为计算单元。11.4.1恒载计算恒荷载：平台板自重板面抹灰重板底抹灰重恒荷载标准值=3.74kN/m恒荷载设计值g=1.23.74kN/m=4.488kN/m活荷载：活荷载设计值q=1.42.5kN/m=3.5kN/m恒荷载和活荷载合计q+g=7.988kN/m84 11.4.2内力计算计算跨度为跨中最大弯矩：11.4.3截面计算查表的选用6@180()11.5平台梁计算计算跨度为估算截面尺寸取11.5.1荷载计算梯段板传来平台板传来平台梁自重平台梁侧抹灰合计g+q=28.43N/m84 11.5.2内力计算计算跨度为支座最大剪力11.5.3截面计算1)纵向钢筋：受弯承载力计算：按照倒L形截面计算，受压翼缘计算宽度取下列数值中的较小值。故取，经判断截面属于第一类T形截面查表的选用318()2）箍筋计算截面尺寸满足要求。由于按构造配置箍筋选8@20084 84 基础部分12基础设计12.1一般说明(1)本工程基础设计依据毕业设计要求提供工程地质资料。(2)本工程场地地质条件如下：表12.1场地地质条件表土层土分类名称土层状态土层厚度（m）承载力特征值fk（kPa）压缩模量Es（MPa）1杂填土杂填土和耕土0.3-0.62-1粉砂黄褐-褐灰色1.6-2.210012.02-2粉土褐黄色，湿，稍密3.8-4.1953-1粉细砂褐灰色，饱和，松散2.9-3.412012.53-2粉质粘土褐黄色，软塑，饱和1.5-2.21004粉土灰色，饱和，中密4.5-6.01255中砂褐灰色，饱和，中密6.6-8.023023.0(3)本工程采用柱下独立基础和联合基础。(4)根据构造要求，在基础下设置C10厚100mm的混凝土垫层，室内外高差0.60m，基础顶面标高1.1m。假定基础埋深1.5m，采用C30混凝土，HRB335级钢筋。12.2A（D）轴柱设计标准组合由框架柱传来84 基本组合由框架柱传来12.2.1初步确定基底面积（标准组合值）采用正常使用极限状态下荷载效应组合。查地基规范得：，则＝100+2.0×18×（3.5-3）+3.0×17.6×（1.5-0.5）＝169.99kPa但考虑到偏心荷载作用下应力分布不均匀的影响，将计算出的底面面积增大倍。即选用矩形基础b×h＝4.0×4.0m＝16m212.2.2验算承载力：＝kPa＜1.2=203.99kPaP＝150.52kPa＜＝169.99kPa满足要求。12.2.3基础高度验算采用承载力极限状态下荷载效应组合初步确定基础高度h＝850mm采用二级台阶基础。基底净反力：84 ＝kPa柱边冲切验算：＝850-45＝805mm2.89=526.56kN＝0.7×0.9958×1.43××（0.5+2.11）/2×0.805＝1.047×kN＞=526.56KN满足要求变阶处冲切验算：＝600-45＝555mm182.39×4.56＝832.06KN＞0满足要求12.2.4基础底面配筋计算采用承载力极限状态下荷载效应组合柱边弯矩：每1m配置。选1m配置12.3B轴（C轴）柱设计标准组合由框架柱传来84 基本组合由框架柱传来12.3.1确定基底面积采用正常使用极限状态下荷载效应组合。查地基规范得：，。则＝100+2.0×18×（4-3）+3.0×17.33×（1.5-0.5）＝187.99kPa＝2547.2×2＝5094.48kN由于基础荷载对称，地基均匀，故联合基础按轴心构件计算配筋。，取b×h＝5m×7m＝35m2。15.2.2验算承载力＝kPa＜1.2＝203.99kPaP=满足要求。12.3.3基础高度验算初步确定基础高度h＝850mm，采用阶形联合基础如图12.284 图12.2联合基础详图基底净反力：kPa柱边冲切验算：＝850-45＝805mm＝0.805m180.86×4.69＝8.48kN＝0.7×0.9985×1.43××1.305×0.805＝1047.16kN＞满足要求。变阶处冲切验算：＝600-45＝555mm180.86×1.29＝233.31kN＝0.7×0.9958×1.43××1.655×0.555＝916kN＞满足要求。12.3.4基础底面配筋采用承载力极限状态下荷载效应组合柱边弯矩：84 每1m配置。每1m配置。84 参考文献[1]崔艳秋，吕树俭主编.《房屋建筑学》.北京：中国电力出版社，2006.22~32[2]中华人民共和国国家标准.《民用建筑设计规范》(GB50352-2005).北京：中国建筑工业出版社，2001.23~36[3]毛家华，莫章金.《建筑工程制图与识图》.北京：高等教育出版社，2001.50~65[4]中华人民共和国国家标准.《中小学校建筑设计规范》(GBJ99-86).北京：中国建筑工业出版社，2001.19~24[5]中华人民共和国国家标准.《建筑设计防火规范》(GBJ16-87).北京：中国建筑工业出版社，2001.5~8[6]中华人民共和国国家标准.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002).北京：中国建筑工业出版社，2002.8~19[7]沈蒲生，梁兴文.《混凝土结构设计》.北京：高等教育出版，2003.57~59[8]中华人民共和国国家标准.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001).北京：中国建筑工业出版社，2002.12~14[9]李国强，李杰.《建筑结构抗震设计》.北京：中国建筑工业出社，2008.39~41[10]龙驭球，包世华.《结构力学教程Ⅰ》.北京：高等教育出版社，2000.281~283[11]中华人民共和国国家标准.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001).北京：中国建筑工业出版社，2002.53~55[12]沈蒲生，梁兴文.《混凝土结构设计原理》.北京：高等教育出版社，2004.281~282[13]东南大学，浙江大学.《土力学》.北京：中国建筑工业出版社，2005.91~97[14]华南理工大学，浙江大学，湖南大学.《基础工程》.北京：中国建筑出版社，2008.48~49[15]中华人民共和国国家标准.《建筑地基基础规范》(GB50007-2002).北京：中国建筑工业出版社，2002.32~4084 致谢时光如梭，紧张的毕业设计终于画上了圆满的句号，而时至今日，回想这几个月的一些事，有很多感想。这次的毕业设计不仅使我对大学本科所学专业知识进行了一次比较系统的复习和总结归纳，还使我真正体会到了设计的艰辛和一种付出后得到了回报的满足感和成就感，同时通过提出与解决问题，拓宽了知识面，加深了理解，也纠正了自己的一些错误认识。首先，诚挚的感谢我的指导老师孟昭博老师，孟老师悉心的教导使我得以完成本次设计，老师多次给我指点，耐心的指出我在设计工程中的错误和不合理之处，给了我莫大的帮助！让我有能力和信心解决了各种难题，圆满的完成了本次设计任务！孟老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风使我在设计期间获益匪浅。老师对学问的严谨是我学习的典范。其次，通过本次毕业设计，我对所学知识有了更加深刻的认识和洞察，学习到了建筑结构设计的基本技能和思想。这次毕业设计是对我自己大学专业学习的一个总结，通过独立的完场这些内容，让我形成了勤奋、踏实、认真和严谨的工作作风，而这一切都将为我毕业后的工作打下坚实的基础。本设计的完成另外亦要感谢大学四年来教导我的老师们,没有以前的积淀,绝对没有我现在完成的本次设计。因为有你们的教导和支持，使得本设计能够更完整而严谨。再次感谢指导老师孟昭博老师，感谢同学的无私帮助，包括在毕业设计中帮我解答难题的同班同学，我想在以后的日子里回忆大学的这些生活，毕业设计的岁月一定是浓墨重彩的一笔！因为我的收获和我的成长！最后，在以后的学习工作中我会保持积极乐观认真的态度，敢于创新，坚持不懈，不辜负学校和老师对学生的栽培和教导！84'