内蒙古农业大学职业技术学院图书馆（方案三） 毕业设计计算书

'内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题目：内蒙古农业大学职业技术学院图书馆（方案三）学生姓名：学号：0863104611专业：土木工程班级：土木2008-6班指导教师：131 内蒙古农业大学职业技术学院图书馆（方案三）摘要本设计为内蒙古农业大学职业技术学院图书馆（方案三），该工程为五层框架结构，抗震设防烈度为8度，建筑总面积为11023m2，建筑总高为19.2m。本设计中主要进行了结构方案中第4轴线一榀框架的结构抗震设计。本工程设计在确定框架布局之后，先进行了重力荷载代表值的计算，接着利用顶点位移法求出自振周期，按底部剪力法计算水平地震作用下侧移大小，进而利用D值法求出在水平荷载作用下结构内力。接着用弯矩二次分配法计算竖向荷载作用下的结构内力并进行内力组合，找出最不利的一组或几组内力组合。然后计算配筋。此外，还进行了楼梯的设计，并完成了平台板、梯段板、平台梁等构件的设计。本设计先进行手工计算，之后借助PKPM软件，对整个结构体系进行了电算，包括计算过程与施工图的绘制。关键词：框架；结构设计；内力组合；截面设计131 InnerMongoliaAgricultureUniversityVocational&TechnicalSchoolComprehensiveLibrary(SchemⅢ)AbstractThisdesignisInnerMongoliaAgricultureUniversityVocational&TechnicalSchoolComprehensiveLibrary(SchemeⅢ),thebuildingisfivestories,thestructureofwhichisframework.Theseismicfortificationintensityis8,Thetotalareaofbuildingis11023m2,andthetotalheightis19.2m.ThecontentofthedesignistodothestructuralseismicdesignforaframeofaxisDinallthestructuresystem.Afterthestructurearrangementisdetermined,firstly,thegravityloadiscalculated.Thenthenaturalperiodofvibrationiscalculatedbyvertexdisplacementmethod,andafterthatthedisplaymentofthestructureisdeterminedbybottom-shearmethod,intheend,theinternalforceofstructureiscalculatedinthehorizontalloadbytheD-valuemethod.Secondl,internalforceofstructureiscalculatedinverticalloadbytwo-cyclemethod,thendotheinternalforcecombinationandfindthemostdisadvantagecombinationwhichisfollowedbyreinforcementcalculation.Besidesindoorstairdesign,slabboard,stepboardandslabbeamdesigniscompleted.Exceptforthemanualcalculation,PKPMsoftwareisalsousedtocalculatethestructure,includesstructurecalculationandworkingdrawings.Keywords:framestructure；structuredesign；internalforcecombination；sectiondesign131 目录摘要..........................................................................................................................................ⅡAbstract.....................................................................................................................................Ⅲ第一章设计依据及工程概况..................................................................................................11.1设计依据.....................................................................................................................11.2工程概况.....................................................................................................................11.3标高及单位.................................................................................................................1第二章结构方案与结构平面布置..........................................................................................22.1结构体系的选择.........................................................................................................22.2结构布置.....................................................................................................................22.2.1平面布置原则...................................................................................................22.2.2变形缝的设置...................................................................................................22.2.3结构抗震等级的确定.......................................................................................32.2.4基础方案..........................................................................................................4第三章结构计算......................................................................................................................53.1梁截面尺寸的选择.....................................................................................................53.1.1框架主梁尺寸确定.........................................................................................53.1.2次梁..................................................................................................................53.2柱截面尺寸的确定.....................................................................................................63.2.1柱截面尺寸确定..............................................................................................63.2.2柱截面计算......................................................................................................73.3楼板尺寸的确定.........................................................................................................83.4墙截面的确定.............................................................................................................83.5材料选择.....................................................................................................................8第四章结构荷载及重力荷载代表值的计算........................................................................104.1计算高度的确定.......................................................................................................104.2重力荷载的计算.....................................................................................................104.2.1工程做法.........................................................................................................104.2.2恒载计算.........................................................................................................134.2.3活载计算........................................................................................................194.2.4各层重力荷载代表值....................................................................................23第五章水平地震作用下的框架侧移验算和内力计算........................................................245.1水平地震作用下框架结构的侧移验算...................................................................24131 5.1.1抗震计算单元及动力计算简图....................................................................245.1.2横向框架侧移刚度计算................................................................................245.1.3框架自震周期................................................................................................275.1.4水平地震作用力及楼层地震剪力计算........................................................285.1.5水平地震作用下的位移验算........................................................................305.2水平地震作用下框架内力计算...............................................................................315.2.1各层柱端弯矩及剪力计算.............................................................................315.2.2各层梁端弯矩、剪力及轴力计算.................................................................32第六章竖向荷载作用下的框架内力计算............................................................................376.1计算单元的确定........................................................................................................376.2荷载计算....................................................................................................................386.2.1恒荷载计算....................................................................................................386.2.2活荷载计算....................................................................................................406.3内力计算...................................................................................................................436.3.1弯矩计算........................................................................................................436.3.2内力计算........................................................................................................456.3.3梁端剪力及柱轴力计算................................................................................52第七章横向框架内力组合....................................................................................................597.1横向框架内力组合...................................................................................................597.1.1无地震作用组合............................................................................................597.1.2有地震作用组合............................................................................................597.2横向框架梁、柱内力组合表...................................................................................60第八章框架梁柱截面设计及构造措施................................................................................748.1框架梁的截面设计...................................................................................................748.1.1梁正截面受弯承载力计算............................................................................748.1.2梁斜截面受剪承载力计算............................................................................798.2框架柱截面设计.......................................................................................................838.2.1框架柱的截面设计........................................................................................838.2.2第一层B轴柱的承载力计算.......................................................................878.2.3第一层C轴柱的承载力计算.......................................................................918.3框架梁柱节点核心区截面抗震验算.......................................................................948.3.1B轴柱与梁的节点.........................................................................................948.3.2C轴柱与梁的节点.........................................................................................96第九章楼盖设计....................................................................................................................979.1设计资料...................................................................................................................97131 9.2楼面结构平面布置...................................................................................................989.3板的计算...................................................................................................................989.3.1单向板计算....................................................................................................989.3.2走道板计算(单向板)...................................................................................1019.4次梁计算.................................................................................................................1019.4.1荷载计算......................................................................................................1019.4.2计算简图......................................................................................................1029.4.3正截面受弯承载力计算..............................................................................1029.4.4截面受剪承载力计算..................................................................................103第十章楼梯设计..................................................................................................................10510.1梯段板设计...........................................................................................................10510.1.1确定板厚....................................................................................................10510.1.2荷载计算....................................................................................................10510.1.3截面设计....................................................................................................10610.2平台梁截面设计...................................................................................................10610.2.1荷载计算....................................................................................................10610.2.2正截面设计................................................................................................10710.2.3斜截面设计................................................................................................10710.3平台板计算...........................................................................................................10810.3.1荷载计算....................................................................................................10810.3.2截面设计....................................................................................................108第十一章基础设计..............................................................................................................10911.1基础选择...............................................................................................................10911.1.1材料选用....................................................................................................10911.1.2基础埋置深度............................................................................................10911.1.3基础选型....................................................................................................10911.2柱下独立基础(B轴柱)........................................................................................11011.2.1初步选择基础底面尺寸............................................................................11011.2.2验算持力层地基承载力............................................................................11011.2.3基础抗冲切验算........................................................................................11111.2.4配筋计算....................................................................................................11211.3柱下联合基础(C、D轴柱)..................................................................................11411.3.1初步选择基础底面尺寸............................................................................11511.3.2验算持力层地基承载力............................................................................11511.3.3基础抗冲切验算........................................................................................115131 11.3.4配筋计算....................................................................................................116第十二章PK计算................................................................................................................11912.1总信息...................................................................................................................11912.1.1结构材料信息............................................................................................11912.1.2风荷载信息................................................................................................11912.1.3地震信息....................................................................................................12012.1.4活荷载信息................................................................................................12112.1.5调整信息....................................................................................................12112.1.6配筋信息....................................................................................................12112.1.7设计信息....................................................................................................12212.1.8荷载组合信息............................................................................................122英文翻译..............................................................................................................................124参考文献..............................................................................................................................130致谢......................................................................................................................................131131 第一章设计依据及工程概况1.1设计依据1、本工程的建设审批单位对该项目设计的批复2、本工程经批准的方案设计及相关文件3、内蒙古农业大学职业技术学院图书馆设计任务书4、内蒙古农业大学职业技术学院图书馆修建详细规划总平面图5、现行国家有关建筑设计规范规定：1）《建筑抗震设计规范》GB50011-20102）《混凝土结构设计规范》GB50010-20023）《建筑地基基础设计规范》GB50007-20026、采用标准图集《民用建筑工程建筑施工图设计深度图样》05系列建筑标准设计图集（DBJT03-22-2005）05J1~3《建筑物抗震构造详图》03G329-11.2工程概况1、本工程位于内蒙古农业大学职业技术学院校园北侧，场地类别为II类；2、该图书馆建筑总面积约11023m2，占地面积约为3382m2；3、建筑层数为五层，首层高4.2m，其他为3.6m，建筑高度,19.20m，室内外高差600mm；4、建筑及防火等级：建筑等级为二级，耐火等级为二级；5、抗震设防烈度：8度；6、气象、水文、地质条件：基本风压值0.55kN/m2，基本雪压值0.25kN/m2，最高地下水位-8m，最大冻土深度-1.5m，土壤允许承载力280kPa。1.3标高及单位1、本工程设计标高为±0.000，各层标高为建筑标高、屋面标高为结构标高；2、本工程标高以米（m）为单位，尺寸以毫米（mm）为单位。131 第二章结构方案与结构平面布置2.1结构体系的选择结构体系应满足使用功能的要求，尽可能的与建筑形式相一致，有足够的承载力、刚度和延性，施工简便，经济合理。砖混结构是以砌体墙作为竖向承重体系，来支撑由其他材料构成的屋盖系统或楼面及屋盖系统的一种常用结构形式。由于墙体材料来源丰富，施工方便，对建筑平面的适应性强，因此大量应用于低层和多层的民用建筑。框架结构建筑平面布置灵活，能获得较大的空间，建筑立面容易处理，结构自重较轻，计算理论比较成熟，在一定的高度范围内造价较低。框剪结构是框架与剪力墙缓和承重的结构形式，在抗震上优于砖混结构与框架结构，通常用于高层建筑。根据建筑高度和功能的要求，本工程选用的结构体系为现浇钢筋混凝土框架结构体系。2.2结构布置2.2.1平面布置原则综合地区抗震设防烈度一级建筑形体，平面布置应符合下列要求：（1）平面布置宜简单、规则、对称，减少偏心，否则应考虑扭转的不利影响；（2）平面长度不宜过长，8度抗震时要求长宽比不宜大于6；（3）平面宜平整、规则、受力均匀，力的传递路线清晰，尽量避免不规则的平面形状，如有必须，则需设置抗震缝。2.2.2变形缝的设置变形缝包括伸缩缝、沉降缝和防震缝。（1）伸缩缝要求把建筑的墙体、楼板、屋地面上部断开，基础部分受温度的影响很小，不需断开。钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距，《混凝土结构设计规范》规定，现浇式框架结构最大间距为55m。131 图2-1结构平面布置图（2）沉降缝在下列情况下均需设置：同一建筑物相邻部分的高差较大或荷载悬殊或是结构形式变化较大，易导致地基沉降不均匀时；建筑物各部分相邻基础形式，宽度及埋置深度相差较大，造成基础底部压力相差很大，易形成不均匀沉降时；建筑物建造在不同的地基上时，且难于保证均匀沉降时；建筑物体型比较复杂，连接部位又比较薄弱时；新建筑物与原有建筑物紧密相连时。（3）抗震缝在下列情况下均需设置：建筑立面高差在6m以上；建筑物有错层且错层高差较大；建筑物相邻各部分结构刚度、质量截然不同时。防震缝的最小宽度按《建筑抗震设计规范》规定，框架结构房屋当高度不超过15m时可采用70mm；超过15m时，6度、7度、8度和9度相应每增加高度5m、4m、3m、2m,宜加宽20mm。根据以上规定，本设计需设置一条140mm宽的防震缝，并将房屋结构划分为独立的结构单元。2.2.3结构抗震等级的确定1、《建筑抗震设计》根据建筑使用功能的重要性，将建筑抗震设防类别分为以下四类：甲类建筑—属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙类建筑—属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑丙类建筑—属于甲、乙、丙类建筑以外的一般建筑131 丁类建筑—属于抗震次要建筑2、《建筑抗震设计规范》规定，各抗震设防类别建筑的抗震设防标准应符合下列要求：（1）甲类建筑，地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求，其值应按批准的地震安全性评价结果确定；抗震措施，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高的要求。（2）乙类建筑，地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求，抗震措施，一般情况下，当抗震设防烈度为6～8度时，应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求，当为9度时，应符合比9度抗震设防更高要求；对较小的乙类建筑，当拱结构改用抗震性能较好的结构类型时，应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。（3）丙类建筑，地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度要求。（4）丁类建筑，一般情况下，地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求；抗震措施应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低，但抗震设防烈度为6度时不应降低。3、《建筑抗震设计规范》规定，钢筋混凝土房屋应根据烈度，结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造要求。丙类建筑的抗震等级应按表6.1.2确定。2.2.4基础方案本工程采用柱下独立基础，走廊和变形缝处采用联合基础。基础埋深，按规定采用天然地基时可不小于建筑物高度的1/12，基础埋深d=1.75m(从室外地面标高-0.60m算起)。表2.1钢筋混凝土房屋的抗震等级结构类型烈度6789框架结构高度（m)≤24＞24≤24＞24≤24＞24≤24框架四三三二二一一剧场、体育馆等大跨度公共建筑三二一一故查表可知，本设计抗震等级为二级。131 第三章结构构件截面尺寸的选择3.1框架梁截面尺寸选择3.1.1构造要求本设计根据《钢筋混凝土结构构造手册》，梁采用矩形截面梁，为了施工方便，梁截面高度h一般取250、300、350……700、800等，若h大于800，则一般以100为模数。梁截面宽度b一般宜采用150、180、200、250、300，如大于250mm时，一般以50mm为模数。主梁跨度为5~9m，次梁跨度为4~7m较为经济合理。根据《建筑抗震设计规范》规定，梁的截面尺寸宜符合下列各项要求：（1）截面宽度不宜小于200mm；（2）截面高宽比不宜大于4；（3）净跨与截面高度之比不宜小于4。3.1.2框架主梁截面尺寸确定框架主梁(整体现浇)：横向框架梁：6.9m跨：h=(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×6900=575~870mm2.7m跨：h=(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×2700=225~340mm纵向框架梁：7.2m跨：h=(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×7200=600~900mm5.4m跨：h=(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×5400=450~675mm3.1.2次梁截面尺寸确定次梁沿纵向布置，其跨度为6900mmh=(1/18~1/12)L=(1/18~1/12)×6900=383~575mm131 根据《房屋构件毕业设计指南》按施工条件控制梁的高度。按施工要求，次梁应穿过主梁，因此次梁的高度至少应比主梁的高度小于50mm，但如果次梁的高度不能满足变形要求，则应该相应加大主梁的高度，当主梁下部为双排钢筋时应加高出100mm以便施工。框架梁的高度b=(1/2~1/3)h，主梁的截面宽度应不小于200mm，次梁的截面宽度应不小于150mm。综上所述，可确定梁的尺寸：横向框架梁：6.9m跨：h=800mm，b=(1/2~1/3)h=266~400mm，取b=400mm2.7m跨：h=500mm，b=(1/2~1/3)h=166~250mm，取b=300mm纵向框架梁：7.2m跨：h=800mm，b=(1/2~1/3)h=266~400mm，取b=400mm5.4m跨：h=800mm（为施工方便），b=(1/2~1/3)h=266~400mm，取b=400mm次梁：h=500mm，b=(1/2~1/3)h=166~250mm，取b=300mm3.2框架柱截面尺寸的确定3.2.1柱截面尺寸构造要求根据《建筑抗震设计规范》规定，柱的截面尺寸宜符合下列各项要求：（1）截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于300mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于400mm；圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm，一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm；（2）剪跨比宜大于2；（3）截面长边与短边之比不宜大于3。根据《建筑抗震设计规范》规定，抗震等级为二级的框架结构，柱轴压比限制为0.75。根据《钢筋混凝土结构构造手册》，框架柱的截面尺寸应由计算确定：131 （1）框架柱截面高度与宽度不宜小于（1/15~1/20）H（H为框架柱层高），且不小于300mm。(2)框架柱以承受轴向压力为主时，可按轴向受压构件估算截面尺寸。(3)框架柱的截面宽度bc小于等于500mm时，取50mm的倍数，宽度大于500mm时，取100mm的倍数。框架柱截面高度取100mm的倍数。(4)柱截面尺寸hc/bc≤3时，宜满足hc≥lo/25,bc≥lo/30,lo为柱子的计算长度。3.2.2柱截面计算框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式计算：（3-1）（3-2）注：N﹣柱组合的轴压力设计值F﹣按简支状态下计算的柱负载面积gE﹣单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取12~15kN/m﹣考虑地震作用组合后柱压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2。n﹣验算截面以上楼层层数Ac﹣柱子截面面积Fc﹣混凝土轴心抗压强度设计值﹣框架柱轴压比限值，一级抗震等级取0.75。边柱：中柱：柱截面形式采用正方形，由上式可得柱截面边长分别为边柱440mm和中柱597mm。再由构造要求：h=(1/15~1/20)Hb=(1/3~1)h131 首层：h=(1/15~1/20)×4200=280~217mm二层以上：h=(1/15~1/20)×3600=180~240mm首层：b=(1/3~1)h=70~280mm二层以上：b=(1/3~1)h=60~240mm综上所述，本设计中框架柱截面尺寸确定为：底柱：600×800mm二层以上：600×600mm3.3楼板尺寸的确定根据《钢筋混凝土结构构造手册》规定，板厚一般取10的模数；板的跨度大于4m时，板的厚度应适当加厚；常用板的厚度为60、70、80、100、150mm等。1~5楼面：7200/2300=3.13，3<3.13，按单向板走廊：7200/2700=2.67，2<2.67<3，可按单向板板厚不应小于跨度的1/40，所以板厚h最小为2700/40=67.5，所以取板厚为100mm的钢筋混凝土现浇楼板。3.4墙截面的确定本工程墙体大部分为填充墙，只起维护、隔断及保温作用，外墙厚300mm，内墙厚200mm。只在电梯间四周布置普通砖墙，砖墙厚240mm。外墙：陶粒空心砌块，规格为390×290×190mm，kN/m3内墙：陶粒空心砌块，规格为390×190×190mm，kN/m3电梯墙：砖块，规格为240×115×53mm，kN/m33.5材料选择本工程为二级抗震等级，故混凝土等级不宜低于C30，则柱、主梁采用C35，板、次梁、楼梯、基础采用C30，基础垫层采用C15。《混凝土结构设计规范》：钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时，混凝土等级不宜低于C20，当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土等级不得低于C20。131 根据《混凝土设计规范》、《钢筋混凝土结构构造规范》的规定，普通钢筋宜采用HRB400和HRB335级钢筋。结构构件中的纵向受力钢筋采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋，箍筋采用Ⅰ级钢筋、Ⅱ级钢筋，普通钢筋宜选用延性、韧性和可焊性较好的钢筋，故柱、梁、基础的受力钢筋均选用HRB335级钢筋，梁的受力钢筋选用HPB335级钢筋，箍筋选用HPB300级钢筋。131 第三章结构荷载及重力荷载代表值的计算4.1计算高度的确定本工程为五层框架结构，计算跨度以轴线为准，梁轴线取至板底，二到五层柱的层高均为3.6m，底层柱高度从基础顶面算起，即h=4.2+0.6+0.1+0.5=5.4m。4.2重力荷载的计算4.2.1工程做法1、屋面及楼面的永久荷载标准值：屋面：（DBJT03-22-2005：05J1(B1-70-F6)倒置式屋面不上人）保护层：C20细石混凝土，内配φ4@150×150钢筋网片（40厚）0.04×25=1kN/m2隔离层：干铺无纺聚酯纤维布一层保温层：挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板（120厚）0.12×0.3=0.036kN/m2防水层：高聚物改性沥青防水材料（40厚）0.04×0.1=0.004kN/m2找平层：1:3水泥砂浆，砂浆中掺聚丙烯（20厚）0.02×20=0.4kN/m2找坡层：1:8水泥膨胀珍珠岩找平2％坡（最薄处20厚）0.02×10=0.2kN/m2结构层：钢筋混凝土屋面板（100厚）0.1×25=2.5kN/m2顶棚：混合砂浆（12厚）0.012×17≈0.24kN/m2合计：4.38kN/m2楼面：楼6：水磨石楼面12厚1:2水泥石子磨光0.012×14≈0.17kN/m2素水泥浆结合层一遍0.06kN/m218厚1:3水泥砂浆找平0.018×20=0.36kN/m2素水泥浆结合层一遍0.06kN/m2钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5kN/m2顶棚0.012×17≈0.24kN/m2合计：3.39kN/m2131 楼面28：陶粒地面砖防水楼面（卫生间）8厚地砖铺实拍平，水泥砂浆擦缝0.008×19.8≈0.16kN/m225厚1:4干硬性水泥浆擦缝0.025×20=0.5kN/m21.5厚聚氨酯防水涂料，面撒黄砂，四周沿墙上翻150高0.0015×10≈0.02kN/m2基层刷处理剂一道15厚1:2水泥砂浆找平0.015×20=0.3kN/m250厚C15细石混凝土找坡不小于0.5%，最薄处不小于30厚0.05×24=1.2kN/m2钢筋混凝土板0.1×25=2.5kN/m2顶棚0.012×17≈0.24kN/m2合计：4.92kN/m22、地面做法地12：水磨石地面12厚1:2水泥石子磨光0.012×14≈0.17kN/m2素水泥浆结合层一遍18厚1:3水泥砂浆找平0.018×20=0.36kN/m2素水泥浆结合层一遍80厚C15混凝土0.08×24=1.92kN/m2素土夯实合计：2.41kN/m2地面53：陶粒地面砖防水地面（卫生间）10厚地砖铺实拍平，水泥砂浆擦缝0.01×19.8=0.20kN/m220厚1:4干硬性水泥浆擦缝0.020×20=0.22kN/m21.5厚聚氨酯防水涂料，面撒黄砂，四周沿墙上翻150高0.0015×10=0.015kN/m2基层刷处理剂一道15厚1:2水泥砂浆找平0.015×20=0.3kN/m250厚C15细石混凝土找坡不小于0.5%，最薄处不小于30厚0.05×24=1.2kN/m280厚C15混凝土0.08×24=1.92kN/m2素土夯实131 合计：3.85kN/m22、外墙做法外墙26：聚苯乙烯泡沫塑料板保温外墙面20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/m210厚1:1（重量比）水泥专用胶粘剂刮于板背面0.01×9.3=0.093kN/m2100厚聚苯乙烯泡沫塑料板加压粘牢，版面打磨成细麻面0.1×0.5=0.05kN/m21.5厚专用胶粘贴加强网于需加强的部位0.0015×9.3=0.01395kN/m21.5厚专用胶粘贴标准网于整个墙面，并用抹刀将王压入胶泥中0.0015×9.3=0.01395kN/m2基层整修平整，不露王纹及抹刀痕一底二涂高弹丙烯酸涂料300厚陶粒空心砌块0.3×5=1.5kN/m215厚1:1:6水泥石灰砂浆0.015×20=0.3kN/m25厚水泥石灰砂浆0.005×20=0.1kN/m2合计：2.77kN/m23、内墙做法内墙5：混合砂浆墙面（三）刷建筑胶素水泥浆一遍，配合比为建筑胶：水=1:420厚1:1:6水泥石灰砂浆，分两次抹灰0.02×20=0.4kN/m25厚水泥石灰砂浆0.005×20=0.1kN/m2200厚陶粒空心砌块0.2×6=1.20kN/m2合计：1.60kN/m2内墙12：面砖墙面刷建筑胶素水泥浆一遍，配合比为建筑胶：水=1:415厚1:3水泥石灰砂浆，分两次抹灰0.015×20=0.3kN/m2刷素水泥一遍5厚1:1水泥砂浆加水重20%建筑胶镶贴0.005×20=0.1kN/m28厚面砖，水泥浆擦缝0.008×19.8=0.16kN/m2131 200厚陶粒空心砌块0.2×6=1.2kN/m2合计：1.76kN/m22、顶棚做法顶棚：混合砂浆顶棚钢筋混凝土板底面清洁干净7厚1:1:4水泥石灰砂浆0.007×20=0.14kN/m25厚1:0.5:3水泥石灰砂浆0.005×20=0.1kN/m2表面喷刷涂料合计：0.24kN/m24.2.2恒载计算1、一层楼板下半部分①外墙重力荷载外墙单位墙面重力荷载为：2.77kN/m2外墙面积：4×7.2×(5.4/2-0.8)×2+6.9×3×(5.4/2-0.7)×2+2.7×(5.4/2-0.7)×2=203.04m2外墙上门窗面积：3.6×0.6+(5.4/2-0.8)×2.4×13+(5.4/2-0.7)×2.1×6=86.64m2走廊面积：(5.4/2-0.7)×2.7=5.4m2外墙上柱面积：(5.4/2-0.8)×0.6×10+(5.4/2-0.7)×0.6×10=23.4m2外墙自重：(203.04-86.64-5.4-23.4)×2.77=242.65kN②内墙重力荷载填充墙单位墙面重力荷载为：1.6+0.4=2.0kN/m2砖墙单位墙面重力荷载为：0.24×19+0.4=4.96kN/m2131 内墙面积（砖墙）：4.8×(5.4/2-0.6)+(5.4/2-0.6)×4.8-1.3×(5.4/2-2.1)=19.38m2内墙面积（填充墙）：6×(5.4/2-0.8)×7.2+(5.4/2-0.7)×4×6.9+(5.4/2-0.7)×0.9+3.3×(5.4/2-0.7)=145.68m2内墙砖墙自重：4.96×19.38=96.13kN内墙上门窗面积：0.6×1.2×4+1×0.6×2=4.08m2内墙上柱面积：(5.4/2-0.8)×0.3×13+(5.4/2-0.7)×0.3×7=11.61m2内墙填充墙自重：(145.68-4.08-11.61)×2=259.98kN内墙自重合计：96.13+259.98=356.11kN③窗的重力荷载窗的面积：13×(5.4/2-0.8)×2.4+(5.4/2-0.7)×6×2.1+(5.4/2-0.7)×1.2=86.88m2窗的自重：0.4×86.88=34.75kN④门的重力荷载玻璃门:3.6×(5.4/2-2.1)×0.4=0.86kN钢铁门:6.8×(5.4/2-2.1)×0.45=1.84kN门重力荷载合计:0.86+1.84=2.70kN⑤柱的重力荷载0.6×0.6×5.4/2×25×25×1.1=668.25kN⑥梁的重力荷载KL1（7.2m跨）:1.05×(0.8-0.1)×(7.2-0.6)×25×0.4×4×5=970.2kNKL2（6.9m跨）:131 1.05×(0.7-0.1)×(6.9-0.6)×25×0.3×3×5=446.51kNKL3（2.7m跨）:1.05×(0.7-0.1)×(2.7-0.6)×25×0.3×2=19.85kNCL1:1.05×(0.5-0.1)×(7.2-0.3)×25×0.3×2×11=478.17kNCL2:1.05×(0.5-0.1)×(6.9-0.3)×25×0.3×2=41.58kNCL3:1.05×(0.5-0.1)×(3.6-0.3)×25×0.3×2=20.79kNCL4:1.05×(0.5-0.1)×(2.7-0.6)×25×0.3×3=19.85kN合计：1996.95kN⑦楼面恒荷载一层楼面面积：(7.2×4+0.6)×(6.9×3+2.7+0.6)-(2.4-0.3)×(2.4-0.3)-5.7×(3.6-0.6)-0.6×0.6×25=660.69m2一层楼面的荷载：660.69×3.39=2239.74kN一层楼板下半层部分总荷载为：5541.15kN1、一层楼板上半层部分①外墙重力荷载外墙单位墙面重力荷载为：2.77kN/m2外墙面积（填充墙）：7×7.2×3.6/2+6.9×6×3.6/2+2.7×3.6/2=170.1m2玻璃幕墙面积（含柱面积：3.6/2×0.6=1.08m2）：3.6/2×7.2=12.96m2外墙上柱所占面积：3.6/2×0.6×16=17.28m2外墙上门窗面积：1.3×2.4+(3.6/2-1)×2.4×13+(3.6/2-1.1)×2.1×6+(3.6/2-1.1)×1.2×1=37.74m2外墙上门窗自重：131 37.74×0.4=15.1kN外墙自重：(170.1-17.28-5.4-1.08)×2.77+(12.96--1.08)×1.2=434.58kN外墙重力荷载为：434.58kN②内墙重力荷载填充墙单位墙面重力荷载为：1.6+0.4=2.0kN/m2砖墙单位墙面重力荷载为：0.24×19+0.4=4.96kN/m2内墙面积（砖墙）：4.8×3.6-1.3×3.6/2=14.94m2内墙面积（填充墙）：6×3.6/2×7.2+3.6/2×3×6.9+3.6/2×1.8+3.6/2×1.2+3.6/2×2.=124.92m2内墙砖墙自重：4.96×14.94=74.10kN内墙上门窗面积：1.8×1.8×2+1×1.8×2=10.0m2内墙上柱面积：3.6/2×0.6×6+3.6/2×0.3×1=7.02m2内墙填充墙自重：(124.92-10.08-7.02)×2=215.64kN内墙自重合计：215.64+74.10=289.74kN③柱的重力荷载柱的自重：0.6×0.6×3.6/2×25×25×1.1=445.5kN一层楼板上半层部分重力荷载为：1189.46kN1、二层楼板下半层部分①外墙重力荷载131 外墙单位墙面重力荷载为：2.77kN/m2外墙面积（填充墙）：7×7.2×(3.6/2-0.8)+6.9×6×(3.6/2-0.7)+2.7×(3.6/2-0.7)=98.91m2玻璃幕墙面积（含柱面积：3.6/2×0.6=1.08m2）：3.6/2×7.2=12.96m2外墙上柱所占面积：(3.6/2-0.8)×0.6×7+(3.6/2-0.7)×0.6×8=9.48m2外墙上门窗面积：(3.6/2-0.8)×2.4×13+(3.6/2-0.7)×2.1×6+(3.6/2-0.7)×1.2×1=46.38m2外墙自重：(98.91-46.38-9.48)×2.77+(12.96-1.08)×1.2=133.51kN外墙重力荷载为：133.51kN②内墙重力荷载填充墙单位墙面重力荷载为：1.6+0.4=2.0kN/m2砖墙单位墙面重力荷载为：0.24×19+0.4=4.96kN/m2内墙面积（砖墙）：4.8×(3.6/2-0.5)×2-1.3×(3.6/2-0.5-1)=12.09m2内墙面积（填充墙）：6×(3.6/2-0.8)×7.2+(3.6/2-0.7)×2×6.9+(3.6/2-0.7)×1.5+(3.6/2-0.5)×2.7=63.54m2内墙砖墙自重：4.96×12.09=59.97kN内墙上门窗面积：1.8×(3.6/2-0.8-0.7)×2+1×(3.6/2-0.8-0.7)×2=1.68m2内墙上柱面积：(3.6/2-0.8)×0.6×6+(3.6/2-0.7)×0.6×2=4.92m2内墙填充墙自重：(63.54-1.68-4.92)×2=56.94kN131 内墙自重合计：59.97+56.94=116.91kN③柱的重力荷载柱的自重：0.6×0.6×3.6/2×25×25×1.1=445.5kN④门的重力荷载内墙上门面积：(3.6/2-0.8-0.7)×1.8×2+(3.6/2-0.8-0.7)×1×2=1.68m2门重力荷载:0.45×1.68=0.756kN⑤窗的重力荷载外墙上窗面积：(3.6/2-0.8)×2.4×13+(3.6/2-0.7)×2.1×6+(3.6/2-0.7)×1.2×1=46.38m2窗的重力荷载：0.4×46.38=18.55kN⑥梁的重力荷载同一层楼板下部分：1996.95kN⑦楼面恒荷载同一层楼板楼面的自重：2239.74kN二层楼板下半层部分总荷载为：4951.92kN6772.22kN1、二层楼板上半层部分恒载合计1189.46kN5、三层楼板下半层部分恒载合计4951.92kN6、三层楼板上半层部分恒载合计1189.46kN7、四层楼板下半层部分131 恒载合计4951.92kN8、四层楼板上半层部分恒载合计1189.46kN9、五层楼板下半层部分①外墙重力荷载133.51kN②内墙重力荷载116.91kN③柱的重力荷载445.5kN④门的重力荷载0.76kN⑤窗的重力荷载18.55kN⑥梁的重力荷载1996.95kN⑦屋面重力荷载4.38×660.69=2893.82kN⑧女儿墙重力荷载女儿墙采用现浇钢筋混凝土，做法同外墙做法，h=800mm，b=100mm女儿墙恒荷载：(25×0.1+2.77-1.8-0.4)×0.8×(7.2×8+1.2+6.9×3+2.7+0.6)=203.36kN恒载合计5809.36kN4.2.3活载计算根据《建筑荷载规范》楼面均布活荷载标准值教室、阅览室、会议室、研究室、办公室、采编部、配电室、值班室：2.0kN/m2屋面均布活荷载标准值（不上人屋面）：0.5kN/m2走廊、门厅、楼梯（办公楼、教学楼）：2.5kN/m2卫生间（教学楼）：2.0kN/m2计算机机房、电梯机房：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　7.0kN/m2密集书架库：12.0kN/m2屋面雪荷载标准值：kN/m2（4-1）131 式中：SK——雪荷载标准值——屋面积雪分布系数S0——基本雪压楼梯间活荷载：2.5×3.6×6.9=62.1kN走廊、过厅活荷载：2.5×7.2×6.9+2.5×7.2×4×2.7=318.6kN电梯间活荷载：7.0×2.4×2.4=40.32kN研究室活荷载：2.0×(7.2×6.9×2+2.7×3.6+2.4×1.2)=223.92kN办公室活荷载：2.0×(7.2×6.9)=99.36kN阅览室活荷载：2.0×7.2×6.9×4=397.44kN屋面活雪荷载：0.25×(7.2×4)×(6.9×3+2.7)=168.48kN楼梯间恒荷载（梯1）（1）梯段板层高为4.2m。梯段板厚一般取/25~/30左右（为梯段板水平方向的跨度），取1m宽板带计算。①确定板厚h=/30~/25=3600/30~3600/25=120~144mm，取h=120mm②荷载计算梯段斜板的倾角，恒荷载水磨石面层(0.3+0.15)×0.65×1/0.3=0.98kN/m2三角型踏面1/2×0.3×0.15×25×1/0.3=1.88kN/m2混凝土斜板0.12×25×1/0.894=3.36kN/m220厚板底抹灰0.02×17×1/0.894=0.38kN/m2恒载标准值合计6.60kN/m2一层楼梯板恒载标准值：0.3×26×1.65×6.60=84.94kN二至四层楼梯板恒载标准值：0.3×22×1.65×6.60=71.87kN（2）平台板131 设平台板厚h=100mm恒荷载水磨石面层0.65kN/m2100厚混凝土平台板0.1×25=2.5kN/m220厚板底抹灰0.02×17=0.34kN/m2恒荷载标准值3.49kN/m2平台板恒荷载标准值:5.4×1.5×3.49=28.27kN5.4×2.43×3.49=45.8kN（3）平台梁设平台梁截面尺寸为300mm×400mm平台梁恒荷载标准值0.3×0.4×25×5.4×1.05×3=51.03kN③楼梯重力荷载（1）梯段板层高为3.6m。梯段板厚一般取/25~/30左右（为梯段板水平方向的跨度），取1m宽板带计算。1、确定板厚h=/30~/25=3600/30~3600/25=120~144mm，取h=120mm2、荷载计算梯段斜板的倾角，恒荷载水磨石面层(0.27+0.15)×0.65×1/0.27=1.01kN/m2踏步1/2×0.27×0.15×25×1/0.27=1.88kN/m2混凝土斜板0.12×25×1/0.874=3.45kN/m220厚板底抹灰0.02×17×1/0.874=0.39kN/m2恒载标准值合计6.7kN/m2楼梯板恒载标准值1.75×3.24×6.7/0.874=43.47kN131 （2）平台板设平台板厚h=100mm。恒荷载水磨石面层0.65kN/m2100厚混凝土平台板0.1×25=2.5kN/m220厚板底抹灰0.02×17=0.34kN/m2恒荷载标准值3.49kN/m2平台板恒荷载标准值一层：3.49×(3.6×1.8+1.2×3.6)=43.09kN二至四层：3.6×1.8×2×3.49=51.71kN（3）平台梁设平台梁截面尺寸为300mm×500mm平台梁恒荷载标准值：0.3×0.4×25×3.6×1.05=10.77kN（4）一层楼板下半部分楼梯荷载楼梯板：0.3×11×1.65×6.6=35.94kN平台板：43.09kN平台梁：10.77kN合计：89.80kN（5）一层楼板上半部分楼梯荷载楼梯板：0.3×11×1.65×6.6=35.94kN平台板：3.49×3.6×1.8=25.86kN平台梁：10.77kN合计：72.57kN（6）二层楼板下半部分楼梯荷载楼梯板：0.3×11×1.65×6.6=35.94kN平台板：3.49×3.6×1.8=25.86kN平台梁：10.77kN合计：72.57kN131 （7）二、三层楼板上半部分楼梯荷载合计：72.57kN（8）三、四层楼板下半部分楼梯荷载合计：72.57kN4.2.4各层重力荷载代表值根据《建筑荷载规范》，屋面均布活荷载不与雪荷载同时组合，取两者中较大值。本设计中因屋面均布活荷载大于雪荷载，故采用屋面活荷载与恒载组合，不考虑雪荷载。楼屋面荷载组合（恒荷载+0.5×活荷载或0.5雪荷载）：G1=5541.15+1189.46+89.80+72.57+(62.1+40.32+318.6+223.92+397.44)×0.5=7414.17kNG2=4951.92+1189.46+72.57+72.57+521.19=6807.71kNG3=6807.71kNG4=4951.92+1189.46+72.57+521.19=6735.141kNG5=5809.36+168.48×0.5=5893.6kN图4-1动力计算简图131 第三章水平地震作用下的框架侧移验算和内力计算5.1水平地震作用下框架结构的侧移验算5.1.1抗震计算单元计算单元：选取4号轴线横向四跨的一榀框架作为计算单元。图5-1抗震计算单元5.1.2横向框架侧移刚度计算1、梁的线刚度：(5-1)式中：Ec—混凝土弹性模量Ib—梁截面惯性矩lb—梁的计算跨度I0—梁矩形部分的截面惯性矩131 根据《多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑》，在框架结构中有现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效侧移刚度，减少框架侧移，为考虑这一有利因素，梁截面惯性矩按下列规定取，对于现浇楼面，中框架梁Ib=2.0Ic,，边框架梁Ib=1.5Ic，具体规定是：现浇楼板每侧翼缘的有效宽度取板厚的6倍。2、柱的线刚度：(5-2)式中：Ic—柱截面惯性矩hc—柱计算高度表5.1横梁线刚度计算表类别Ec(N/mm2)b×h(mm×mm)I0(mm4)Ib(mm4)l0(mm)ib(N·mm)B-C横梁3.0×104300×7008.58×1091.29×101069005.61×1010C-D走道梁3.0×104300×5003.13×1096.26×10927006.96×1010D-E横梁3.0×104300×7008.58×1091.72×101069007.46×1010E-F横梁3.0×104300×7008.58×1091.29×101069005.61×1010表5.2柱线刚度计算表层次Ec(N/mm2)b×h(mm×mm)Ic(mm4)hc(mm)Ic(N·mm)底层3.15×104600×8002.56×101054001.49×1011标准层3.15×104600×6001.08×101036009.45×10103、柱侧移刚度D值的计算：(5-3)式中：—柱抗侧移刚度修正系数（一般层）；（底层）—梁柱线刚度比，（一般层）；（底层）131 ①底层柱的侧移刚度：边柱侧移刚度：B轴柱：F轴柱：中柱侧移刚度：C轴柱：D轴柱：E轴柱：②标准层的侧移刚度边柱的侧移刚度：B轴柱：F轴柱：中柱侧移刚度：C轴柱：D轴柱：E轴柱：131 表5.3柱侧移刚度计算表楼层柱类别根数D(N·mm)底层B轴柱0.380.3761317522687.29C轴柱0.380.3761317522687.29D轴柱0.840.4761317528818.99E轴柱0.970.5061317530658.5F轴柱0.880.4861317529432.16ΣDΣD=671421标准层B轴柱0.590.2387500520125C轴柱0.590.2387500520125D轴柱1.330.4087500535000E轴柱1.530.4387500532625F轴柱1.380.4187500535875ΣDΣD=743750因为，所以满足条件。5.1.3框架自振周期对于多层（10层以下）钢筋混凝土框架结构，由于它的侧移容易计算，故一般采用能量法计算基本周期。计算公式：(5-4)式中：T1—基本自振周期—计算结构基本自振周期时的结构顶点假想位移m）,即假想把集中在各层楼面131 处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而得到的结构顶点位移；—结构基本自振周期考虑非承重墙影响系数，框架结构取0.6～0.7，本设计中取0.7；Gi—集中在各层楼面处的重力集中荷载代表值Δi—假想把集中在各层楼面处的中立荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构各层楼面处位移。表5.4横向框架顶点位移计算表层次Gi(kN)VGi(kN)ΣD（N/mm）µi(mm)五5893.65893.67437507.92136.450.81×1060.12×106四6735.1412628.7474375016.98128.530.87×1060.11×106三6807.7119436.4574375026.13111.550.76×1060.09×106二6807.7126244.1674375035.2985.420.58×1060.05×106一7414.1733658.3367142150.1350.130.37×1060.02×1065.1.4水平地震作用力及楼层地震剪力计算根据《抗震规范》，包头属于地震分组第一组，抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，且设计场地类别为二类，结构的特征周期Tg=0.35s，水平地震影响系数。对于多层钢筋混凝土房屋采用底部剪力法对结构水平地震作用计算，底部剪力法适用于：对于重量和刚度沿高度分布比较均匀，高度不超过40m，并以剪切变形为主，位移以基本阵型为主，基本阵型接近直线。因为T1=0.48s<1.4Ts=1.4×0.35=0.49s，所以不考虑顶部附加地震作用。131 结构水平地震作用计算采用底部剪力法计算：因为TgkNm故属于第一类T形截面。mm2选配钢筋，As=1520mm2由公式得131 内蒙古科技大学毕业设计说明书>，且大于0.12%，满足要求。上部配筋：Ⅰ-Ⅰ截面（按矩形截面设计）配双排钢筋，mm2选配钢筋，As=2280mm2>，且大于0.3%，满足要求。Ⅲ-Ⅲ截面mm2选配钢筋As=1520mm2>，且大于0.3%，满足要求。2、首层C-D跨横梁的计算131 内蒙古科技大学毕业设计说明书支座边缘弯矩：kNmkNm对于梁下部配筋，选用最大正弯矩为支座边缘处，对应剪力V=182.3kNkNm当梁上部受拉时，按矩形截面计算，当梁下部受拉时按T形截面计算。根据《混凝土结构设计规范》表7.2.3规定的翼缘的计算宽度的确定：①按计算跨度l0考虑时：mm②按梁（肋）净距Sn考虑时：由于此梁是独立梁，故不予考虑。③按翼缘厚度考虑时：mm，此种情况不考虑控制作用。故取mm梁内纵向钢筋选HRB335级钢筋（N/mm2），箍筋选HPB300级钢筋（N/mm2）；梁混凝土强度等级为C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）；相对界限受压区高度和截面最大抵抗矩系数查《钢筋混凝土设计原理（上册）》教材可知：，。梁下部配筋时选用最大正弯矩值，即MCD=290.11kNm，且支座边缘处的Mmax=225.76kNm，故计算截面按T形截面计算，则：=1.0×14.3×700×100×(465-100/2)=415.42kNm>Mmax=225.76kNm故属于第一类T形截面131 内蒙古科技大学毕业设计说明书mm2选配钢筋425As=982×2=1964mm2>，且大于0.25%，满足要求。上部配筋：（按矩形截面设计）Ⅰ-Ⅰ截面mm2选配钢筋，As=1520mm2>，且大于0.3%，满足要求。Ⅲ-Ⅲ截面：配双排钢筋，mm2131 内蒙古科技大学毕业设计说明书选配钢筋，As=2280mm2>，且大于0.3%，满足要求。8.1.2梁斜截面受剪承载力计算1、剪力计算：第一层B-C横梁VGb=(0.5×33.12+0.5×4.73×6.9=111.72kN为了避免梁在弯曲破坏前发生剪切破坏，应按“强剪弱弯”的原则调整框架梁端部截面组合的剪力设计值进行调整：（8-1）式中：—梁端部截面组合的剪力设计值—梁的剪力增大系数，一级为1.3,二级为1.2,三级为1.1—梁的净跨—梁的重力荷载代表值，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值、—分别为梁左、梁右端反时针或顺时针方向正截面组合的弯矩设计值kN第一层C-D横梁：VGb=0.5×3.15×2.7=4.25kNkN2、梁端剪力受剪承载力计算（1）第一层B-C横梁根据《混凝土结构设计规范》：矩形、T形和I形截面的受弯构件，其受剪承载力应符合下列条件：当时，(8-2)131 内蒙古科技大学毕业设计说明书当时，(8-3)当时，用内插法取值式中：V—构件斜截面上的最大剪力设计值—混凝土强度影响系数：当混凝土强度等级不超过C50时，取=1.0；当混凝土等级为C80时，取=0.8；其余为内插法。—混凝土轴心抗压强度设计值—矩形截面的宽度，T形截面为腹板宽度—截面的有效宽度—截面的腹板高度，对矩形截面，取有效高度；对于T形截面，取有效高度减去翼缘的高度因为hw/b=(665-100)/300=1.88<4,可得V=202.93kN<0.25=0.25×14.3×1.0×300×665=713.21kN所以截面尺寸满足要求。验算是否需要按计算配箍筋：0.7=0.7×1.43×300×665=199.70kN>V=165.31kN故只许构造配箍筋2肢8@200。（2）第一层C-D横梁由hw/b=(465-100)/300=1.22<4,可得V=221.44kN<0.25=0.25×1.0×14.3×300×465=498.71kN所以截面尺寸满足要求。验算是否需要按计算配箍筋：0.7=0.7×1.43×300×465=139.64kN0.75mm2/mm根据《混凝土结构设计原理》，梁箍筋非加密区间距最大值见表8-1表8-1梁箍筋非加密区间距最大间距表梁高150800300400表8-2梁端箍筋加密区梁中箍筋最小直径抗震等级梁高箍筋最小直径二h8006二h>8008根据《建筑抗震设计》，见表8-3表8-3梁端箍筋加密区长度、箍筋最大间距和最小直径抗震等级加密区长度（采用最大值）箍筋最大间距（采用最小值）箍筋最小直径二1.5hb，500hb/4，8d,1008注：1、箍筋直径不应小于纵向钢筋的1/4；2、d为纵向钢筋直径，hb为梁高。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书所以B-C跨梁端箍筋加密区长度为1050mm，箍筋间距为100mm，采用2肢10@100；表8-4梁构造配筋范围（mm）截面高度<150150~300>300一般情况中部1/2内又集中荷载配箍要求可不配两端1/4跨配全长配箍全长配箍由上表可知，对于第一层C-D梁的箍筋应全长配箍2肢10@100，两端箍筋加密区长度为750mm，箍筋间距为100mm，采用2肢10@100.根据《建筑抗震设计规范》规定:梁端截面底面和顶面纵向钢筋量比值，除按计算确定外，即As"/As，一级框架不应小于0.5，二，三级不应小于0.3。同时，梁端纵向受拉钢筋配筋不应小于2.5%。表8-5一层框架横梁（BC、CD）纵向钢筋计算表截面实配钢筋As(mm2)As"/As(%)支座B上422+222(2280)0.671.14下422(1520)0.75支座C上422(1520)10.75下422(1520)0.75B-C跨间上422(1520)10.75下422(1520)0.75支座C上422(1520)1.291.08下422(1520)1.41支座D上422+222(2280)0.861.63下425(1964)1.41C-D跨间上422(1520)1.291.08下425(1964)1.41131 内蒙古科技大学毕业设计说明书8.2框架柱截面设计为了使框架结构在地震作用下塑性铰首先在梁中出现，这就必须做到在同一节点的抗弯能力大于梁的抗弯能力，既满足“强柱弱梁”的要求。为此，《抗震规范规定》规定，一、二、三级框架的梁、柱节点处，除顶层和轴压比小于0.15者外，柱端组合弯矩设计值应符合下列公式要求：，为柱端弯矩增大系数，一级为1.7，二级为1.5，三级为1.3。由于框架结构的底层柱过早出现塑性屈服，将影响整个结构的变形能力，从而对框架造成不利影响。同时随着框架梁铰的出现，由于塑性内力重分布底层柱的反弯点具有较大的不确定性。因此，《混凝土设计规范》规定：对一、二、三级抗震等级应按考虑地震作用组合的弯矩设计值分别乘以增大系数1.7、1.5和1.3。底层柱纵向钢筋宜按柱上、下端的不利情况配置。8.2.1框架柱的截面设计各层梁、柱端组合的弯矩设计值，由框架梁内力组合表和框架柱横向框架柱弯矩和轴力组合表可知。1、B轴柱第一层：柱顶轴压比柱底轴压比第二层：柱顶轴压比柱底轴压比所以可知，第一到二层柱端组合的弯矩设计值需要调整。2、C轴柱第一层：柱顶轴压比柱底轴压比131 内蒙古科技大学毕业设计说明书第二层：柱顶轴压比柱底轴压比所以可知，第二柱端组合的弯矩设计值需要调整。3、D轴柱不需要调整。4、E、F轴柱第一、二层柱端组合的弯矩设计值需要调整。由于本设计只对底层B、C柱进行配筋计算，故此处只对B、C柱的一二层进行了“强柱弱梁”的调整，其余柱的调整从略。对B轴柱的组合弯矩设计值的调整：第二层：=1.5×379.63-(183.7+229.16)=156.58kNm节点上柱：kNm节点下柱：kNm第一层：=1.5×476.41-(242.85+227.88)=243.88kNm节点上柱：kNm节点下柱：kNm柱底：=1.5×496.71=745.06kNm表8.6横向框架B柱调整后的柱端组合弯矩设计值调整表层54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底298.83345.94368.67745.061177.121142.911488.831557.26131 内蒙古科技大学毕业设计说明书表8.8横向框架柱剪力组合(kN)柱类别层次恒载SGK活载SQK重力荷载SGE地震作用SEK1.35SGK+1.0SQK1.2SGK+1.4SQKγRE（1.3SEK+1.0SGE)γRE（1.3SEK+1.2SGE)左震右震左震右震左震右震B轴柱五层51.818.8556.23-26.2026.2074.5678.7928.4186.3118.8576.75四层13.3211.1618.90-50.6950.6931.6129.14-36.7375.29-39.9572.07三层32.1610.8137.56-69.9569.9553.7354.22-38.98115.61-45.37109.22二层31.169.2435.78-83.7183.7150.3251.30-56.01128.99-62.09122.91一层14.944.4317.16-116.73116.7324.1424.60-111.49146.49-114.41-143.57C轴柱五层-44.51-8.24-48.63-45.6645.66-64.95-68.33-100.060.85-91.799.12四层-14.94-10.53-20.20-88.2588.25-32.67-30.70-118.1376.91-114.6980.35三层-28.83-10.27-33.97-121.77121.77-48.97-49.19-169.2099.91-163.43105.69二层-27.44-8.64-31.76-145.71145.71-45.02-45.68-193.41128.62-188.01134.01一层-13.77-4.32-15.93-146.25146.25-22.57-22.91-177.85145.36-175.15148.07D轴柱五层36.006.6439.32-48.5148.5152.5055.24-13.5093.71-20.1887.03四层11.418.3415.58-93.8193.8125.3723.74-87.77119.55-90.42116.90三层24.867.7328.72-129.54129.5440.6541.28-113.84172.44-118.73167.55131 内蒙古科技大学毕业设计说明书柱类别层次恒载SGK活载SQK重力荷载SGE地震作用SEK1.35SGK+1.0SQK1.2SGK+1.4SQKγRE（1.3SEK+1.0SGE)γRE（1.3SEK+1.2SGE)左震右震左震右震左震右震D轴柱二层24.206.7927.59-155.01155.0138.5439.46-143.14199.43-147.83194.74一层12.053.3013.70-31.3531.3519.0819.5748.62-20.6746.29-23.00E轴柱五层0.880.200.98-54.9054.901.331.38-59.6761.66-59.8461.50四层0.060.180.15-90.1290.120.330.27-99.4399.74-99.4599.71三层0.130.180.22-124.36124.360.400.35-137.20137.64-137.23137.60二层0.080.130.14-148.81148.810.270.23-164.29164.58-164.32164.55一层0.020.080.06-151.05151.050.130.10-166.85166.97-166.86166.96F轴柱五层-47.43-8.70-51.78-26.2026.20-69.10-72.73-81.77-23.87-72.97-15.06四层-12.15-11.37-17.84-50.6950.69-30.50-27.78-74.2137.82-71.1740.85三层-29.83-10.99-35.32-69.9569.95-51.17-51.25-113.3241.27-107.3247.27二层-29.21-9.49-33.95-83.7183.71-48.34-48.92-127.1357.87-121.3663.64一层-13.69-4.45-15.92-116.73116.73-22.67-22.94-145.23112.75-142.52115.46131 内蒙古科技大学毕业设计说明书8.2.2第一层B轴柱的承载力计算图8-2B轴柱控制截面图柱的混凝土强度等级为C35(N/mm2N/mm2)，纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋(N/mm2)，箍筋选HPB300级钢筋(N/mm2)。（1）轴压比验算《混凝土结构设计规范》规定的轴压比限值如下表：表8-9轴压比限制表结构类型抗震等级一二三框架结构0.650.750.85一层柱轴压比验算见表8-10表8-10柱轴压比验算表柱号(首层)b(mm)h(mm)N(kN)B柱6008001557.260.194<0.75C柱6008001760.530.145<0.75D柱6008001137.450.142<0.75E柱6008001917.910.239<0.75F柱6008001526.480.190<0.75由上表可知，一层各柱轴压比均满足要求。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书（2）柱截面承载力计算第一层B轴柱：根据B柱内力组合表和弯矩调整表可知，B柱各截面控制内力如下：Ⅰ-Ⅰ截面：M=368.67kN.mN=1488.83kN.mⅡ-Ⅱ截面：M=745.06kN.mN=1557.26kN.m取Mmax及相应的N计算，即Ⅱ-Ⅱ截面的内力值。mm(—轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距，取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值即800/30=26.67，故取=26.67mm)按照《混凝土结构设计规范》规定，框架结构各层柱的计算长度：对于现浇楼盖，底层柱计算长度取底层柱高度H，其余各层取1.25H，所以柱的计算长度为：l0=1.0H=5.4m。则=478.44+26.67=505.11mml0/h=5.4/0.8=6.75<15，取式中：—偏心受压构件的截面曲率修正系数，大于1时取1；—偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数，l0/h<15时，取1.0。所以偏心距增大系数：则=1.05×505.11=530.36mm>0.3h0=0.3×765=229.5，可按大偏心受压计算。轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋合力点的距离：=1.05×505.11+800/2-35=895.36mm采用对称配筋mm<0.55h0=0.55×765=420.75mm且大于2as=70mm。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书则mm2选配322+325，As=1140+1473=2613mm2。根据《混凝土结构设计规范》规定：框架柱和框支梁中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应大于表8-11规定数值，同时每一侧的配筋百分率不应大于0.2。表8-11柱全部纵向受力钢筋最小配筋率百分比（%）柱类别框震等级一级二级三级四级框架中柱、边柱1.00.80.70.6框架角柱、框支柱1.21.00.90.8单侧配筋率：总配筋率：再按Nmax及相应的M一组设计值进行计算，Nmax=1847.97kN，M=-44.28kNm。此组内力是无地震作用时的组合情况，且无水平荷载效应，故不必进行调整，且取l0=1.0H=5.4m。mm=23.96+26.67=50.63mml0/h=5.4/0.8=6.75<15，取则=1.49×50.63=75.52mm<0.3h0=0.3×765=229.50mm，按小偏心受压计算。轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋合力点的距离：=75.52+800/2-35=440.52mm131 内蒙古科技大学毕业设计说明书mm<=0.55×765=420.75mm,故应按大偏心受压情况配筋。<0所以只需按构造配筋。综上可得，该柱应选配322+325，As=1140+1473=2613mm2。（2）柱斜截面受剪承载力计算对首层B柱，由表8-6可知：柱上端弯矩设计值：kNm柱下端弯矩设计值：kNm根据《混凝土结构设计规范》规定：考虑地震作用组合的框架柱、框支柱的剪力设计值kN，式中：、为考虑地震作用组合，且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值，为柱净高，二级框架取1.3。V=410.74kN<0.25=0.25×1.0×16.7×600×765=1916.33kN，满足要求。，故取0.3fcA=0.3×16.7×600×800=2404.8kN>1557.26/0.8=1946.57kN，故取N=1946.57kN=故B柱配置箍筋：410@100，。根据《建筑抗震设计》，一般情况下，箍筋的最大间距和最小直径按表8-12取131 内蒙古科技大学毕业设计说明书表8-12柱箍筋加密区的箍筋最大间距和最小直径抗震等级箍筋最大间距（取较小值）（mm）箍筋最小直径（mm）二8d，1008注：d为柱纵筋最小直径二级框架柱的箍筋直径不小于10且箍筋肢距不大于200mm时，除柱根外间距允许150mm。剪跨比大于2的柱，箍筋间距不应大于100mm。柱的箍筋加密区范围：（1）柱端，取截面高度（圆柱直径），柱净高的1/6和500mm三者的较大值。（2）底层柱，柱根不小于柱净高的1/3，即1.47m。（3）剪跨比小于2的柱和因填充等形成的柱净高与柱截面高度之比不大于4的柱，取全高。（4）一、二级框架角柱，取柱全高。故综上可得，B柱配置箍筋：410@100。8.2.3第一层C轴柱的承载力计算图8-3C轴柱控制截面图柱的混凝土强度等级为C35(N/mm2N/mm2)，纵向受力钢筋采用HRB335级钢筋(N/mm2)，箍筋选HPB300级钢筋(N/mm2)。（1）由表8-10可知，一次C柱的轴压比满足要求。（2）柱截面承载力计算根据C柱内力组合表和弯矩调整表可知，C柱各截面控制内力如下：Ⅰ-Ⅰ截面：M=198.87kN.mN=1092.10kN.mⅡ-Ⅱ截面：M=517.84kN.mN=1160.53kN.m131 内蒙古科技大学毕业设计说明书取Mmax及相应的N计算，即Ⅱ-Ⅱ截面的内力值。mm(—轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距，取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值即800/30=26.67，故取=26.67mm)按照规定取l0=1.0H=5.4m。则=446.21+26.67=472.88mml0/h=5.4/0.8=6.75<15，取则=1.05×472.88=496.52mm>0.3h0=0.3×765=229.50mm，可按大偏心受压计算。轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋合力点的距离：=496.52+800/2-35=861.52mm采用对称配筋mm<0.55h0=0.55×765=420.75mm且大于2as=70mm则=818.39mm2选配320+322，As=942+1140=2082mm2。单侧配筋率：总配筋率：再按Nmax及相应的M一组设计值进行计算，Nmax=2286.89kN，M=41.24kNm。此组内力是无地震作用时的组合情况，且无水平荷载效应，故不必进行调整，且取l0=1.0H=5.4m。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书mm=18.03+26.67=44.7mml0/h=5.4/0.8=6.75<15，取则=1.55×44.7=69.29mm<0.3h0=0.3×765=229.5mm，按小偏心受压计算。轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋合力点的距离：=69.29+800/2-35=434.29mmmm<=0.55×765=420.75mm,故应按大偏心受压情况配筋。<0所以只需按构造配筋。综上可得，该柱应按如下配筋：320+322，As=942+1140=2082mm2。（3）柱斜截面受剪承载力计算对首层C柱，由表8-7可知：柱上端弯矩设计值：kNm柱下端弯矩设计值：kNm根据《混凝土结构设计规范》规定：考虑地震作用组合的框架柱、框支柱的剪力设计值kN，式中：、为考虑地震作用组合，且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值，为柱净高，二级框架取1.3。V=264.32kN<0.25=0.25×1.0×16.7×600×765=1916.33kN，满足要求。，故取131 内蒙古科技大学毕业设计说明书0.3fcA=0.3×16.7×600×800=2404.8kN>1160.53/0.8=1450.66kN，故取N=1450.66kN=<0所以该层C柱按构造配置箍筋，由于剪跨比大于2，箍筋间距不应大于100mm，故C柱配置箍筋410@100。8.3框架梁柱节点核心区截面抗震验算在进行框架结构抗震设计时，除了保证框架梁、框架柱具有足够的强度和延性外，还必须保证框架节点的强度。震害调查表明，框架节点破坏主要是由于节点核心区箍筋数量不足，在剪力和压力共同作用下节点核心区混凝土出现斜裂缝，箍筋屈服甚至被拉断，柱的纵向钢筋被压曲引起的。因此，为了防止节点核心区发生剪切破坏，必须保证节点核心区混凝土的强度和配置足够数量的箍筋。根据《混凝土结构设计规范》规定：一、二级抗震等级的框架应进行节点核心区抗震受剪承载力计算。对于二级抗震等级，框架梁柱节点核心区考虑抗震等级的剪力设计值（8-5）式中：Vj—节点核心区组合的剪力设计值—梁左右端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值的和Hc—柱的计算高度，可采用节点上下柱反弯点之间的距离hb—梁的截面高度，节点两侧梁截面不等高时可采用平均值8.3.1B轴柱与梁的节点由于属于端节点，则hb=700mm,hb0=700-35=665mmHc=1.25×3.6×0.45+5.4×(1-0.72)=3.54m=476.01kNm（右震）==793.57kNVj所需满足条件如下：131 内蒙古科技大学毕业设计说明书（1）节点剪压比控制：（8-6）式中：—构件受剪承载力抗震调整系数，取=0.85—正交梁的约束影响系数，楼板现浇，梁柱中线重合，四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2，且正交方向梁的高度不小于框架梁高度的3/4时，可采用1.5，9度时宜采用1.25，其他情况采用1.0—节点核心区的截面高度，可采用验算方向的柱截面高度—节点核心区的截面有效验算高度，当验算方向的梁的截面宽度不小于该侧柱可采用该侧柱截面宽度，当小于时截面宽度的1/2时，采用下列二者的较小值—别为验算方向梁的宽度和柱的宽度—验算方向柱截面高度=300+0.5×600=600mm=600mm，故取=600mmkN>Vj=793.57kN（2）截面受剪承载力验算(8-7)式中：—混凝土抗拉强度设计值—对应于组合剪力设计值的上柱组合截面轴向压力较小值，其取不应小于柱的截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值的乘积的50%；当N为拉力，取N=0。—箍筋抗拉强度设计值—核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋的总截面面积—箍筋间距—梁上部钢筋合力点至下部钢筋合力点的距离—承载力抗震调整系数，可采用0.85N=1177.12kN<=0.5×16.7×600×800=4008kN则131 内蒙古科技大学毕业设计说明书<0该节点区域选配4肢12@100的箍筋，则有=1949.82kN>Vj=793.57kN满足要求。8.3.2C柱与梁的节点由于B-C横梁与C-D横梁截面高度不同，故hb=(700+500)/2=600mm,hb0=600-35=565mmHc=1.25×3.6×0.5+5.4×(1-0.6)=4.41m=273.38+132.51=405.95kNm（左震）==920.28kNVj所需满足条件如下：（1）节点剪压比控制：kN>Vj=920.28kN（2）截面受剪承载力验算第二层柱底轴力N=932.14kN<=0.5×16.7×600×800=4008kN该节点区域仍采用4肢12@100的箍筋，则有=1791.69kN>Vj=920.28kN满足要求，故采用412@100。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书第九章楼盖设计9.1设计资料楼面做法见第三章。图9-1楼面梁格布置图材料选择：次梁、板混凝土强度等级C30（N/mm2，N/mm2）梁内受力钢筋采用HRB335（N/mm2）；其他钢筋采用HPB300。楼面恒载：gk=3.27kN/m2131 内蒙古科技大学毕业设计说明书楼面活载：qk=2.0kN/m2走道活载：qk=2.5kN/m2恒载设计值：g=1.2×3.268=3.92kN/m2活载设计值：q=1.4×2.0=2.8kN/m2q=1.4×2.5=3.5kN/m29.2楼面结构平面布置次梁沿横向布置，跨度为7.2m，主梁每跨布置二根次梁，板的跨度为：6.9/3=2.3m7.2/2.3=3.13可按单向板设计走道板7.2/2.7=2.67可按单向板设计楼面梁格布置如图9-1所示。9.3板的计算9.3.1单向板计算单向板按塑性内力重分布设计，梁板采用整体现浇，为了使计算结果比较符合实际情况，且了简单，采取增大恒荷载，相应减小活荷载，保持总荷载不变的方法来计算内力，以考虑这种有利影响。折算荷载取值如下：连续板：kN/mkN/m2对于D-F跨：1、计算简图次梁截面为：300mm×500mm；现浇板的计算跨度为：mm由于板的跨数超过五跨，且为等跨连续板，根据计算模型的简化假定：跨数超过五跨的连续梁、板，当各跨荷载相同，且跨度相差不超过10%时，可按五跨的等跨连续梁、板计算。故可按等跨连续板计算内力。g+q19001900190019001900A1B2C32C1BA图9-2D-F板计算简图2、弯矩设计值131 内蒙古科技大学毕业设计说明书根据根据《混凝土结构设计原理》，连续梁和连续单向板考虑塑性内力重分布的弯矩计算系数，则有：板：端支座：-1/16；边跨跨中：1/14；离端第二支座-1/11；离端第二跨跨中：1/16；中间支座：-1/14；中间跨跨中：1/16。kNmkNmkNmkNmkNm3、截面配筋计算板截面有效高度mm；板计算宽度mm，采用C30混凝土(N/mm2，N/mm2），钢筋采用HPB300（N/mm2)，板计算配筋过程如表9.1所示。表9.1D-F跨板配筋计算表截面1B2C3弯矩设计值（kN.m）1.73-2.201.51-1.731.510.0210.0270.0180.0210.0180.9890.9860.9910.9890.99186.38110.1875.2486.3875.24实际配筋（mm2）板配筋率：>，且大于0.3%满足要求。对于B-C跨：4、计算简图131 内蒙古科技大学毕业设计说明书次梁截面为：300mm×500mm；现浇板的计算跨度为：mm按三跨的等跨连续板计算：1C19001900190019002ABBA图9-3B-C跨板计算简图5、弯矩设计值端支座：-1/16；边跨跨中：1/14；离端第二支座-1/11；离端第二跨跨中：1/16故可按等跨连续板计算内力。kNmkNmkNmkNm6、截面配筋计算板截面有效高度mm；板计算宽度mm，采用C30混凝土(N/mm2，N/mm2），钢筋采用HPB235（N/mm2)。表9.2B-C跨板配筋计算表截面1AB2弯矩设计值（kN.m）1.73-1.51-2.201.510.0210.0180.0270.0180.9890.9910.9860.99186.3875.24110.1875.24实际配筋（mm2）131 内蒙古科技大学毕业设计说明书板配筋率：>，且大于0.3%。9.3.2走道板计算（单向板）走道板按简支板计算，取1m板带进行计算。荷载总设计值：g+q=3.92+3.5=7.42kN/m2计算跨度为：mm1、计算简图梁截面为：300mm×500mm2、弯矩设计值跨中弯矩：kNm弯矩调幅后：kNm3、截面配筋计算板截面有效高度mm；板计算宽度mm，采用C30混凝土(N/mm2，N/mm2），钢筋采用HPB300（N/mm2)。mm2选配钢筋，As=335mm2。板配筋率：>，且大于0.3%满足要求。9.4次梁计算9.4.1荷载计算板传来的恒荷载：kN/m次梁自重（考虑粉刷）：kN/m恒荷载设计值：kN/m131 内蒙古科技大学毕业设计说明书活荷载设计值：kN/m荷载总设计值：kN/m9.4.2计算简图计算跨度：mm计算D-F跨间连续次梁，可按五跨等跨连续梁计算内力，则荷载折减为：kN/mkN/mg+q69006900690069006900A1B2C32C1BA图9-3次梁计算简图9.4.3正截面受弯承载力计算kNmkNmkNmkNm=0.5×18.61×6.9=64.20kN=0.55×18.61×6.9=70.62kN=0.55×18.61×6.9=70.62kN=0.55×18.61×6.9=70.62kN=0.55×18.61×6.9=70.62kN131 内蒙古科技大学毕业设计说明书表9.3连续梁考虑塑性内力重分布的弯矩系数端支座支承情况A1B2C3M与梁整体连接-1/241/14-1/111/16-1/141/16V0.50.550.559.4.4截面受剪承载力计算1.正截面受弯承载力正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算。根据《混凝土结构设计规范》表7.2.3规定的翼缘的计算宽度的确定：①按计算跨度l0考虑时：mm②按梁（肋）净距Sn考虑时：由于此梁是独立梁，故不予考虑。③按翼缘厚度考虑时：mm，mm。故取mmkN.m>80.55kN.m故属于第一类T形截面。表9.4次梁正截面受弯承载力计算截面AB2、3C弯矩设计值(kN.m)-36.92-80.5555.38-63.290.0390.0870.0120.0680.9800.9540.9940.965(mm2)300.07672.51443.76522.39实际配筋(mm2)318763318763318763318763，且大于0.2%，满足要求。2.2.斜截面受弯承载力131 内蒙古科技大学毕业设计说明书验算截面尺寸mm，故截面尺寸按下式验算：=0.25×1.0×14.3×300×465=498.71kN>Vmax=70.62kN截面尺寸满足要求。验算是否需要按计算配箍=0.7×1.43×300×465=139.64kN>VA=64.20kN所以只需按构造配筋，采用2肢10@150箍筋，满足要求。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书第十章楼梯设计楼梯采用现浇板式楼梯，首层层高为4200mm，踏步尺寸150mm×300mm，采用C30混凝土，钢筋为HPB300级钢筋，楼梯上均布活荷载标准值为kN/m，台阶数为4200/2×150=14级，梯段板长度为13×300=3900mm，梯井为100mm，所以梯段宽为(3600-100-100-100)/2=1650mm。10.1梯段板设计10.1.1确定板厚板厚取mm，取h=120mm。10.1.2荷载计算（取1m宽板带）楼梯斜板斜角：荷载计算：预制水磨石面层：=(0.3+0.15)×0.05×1×0.65/0.3=0.05kN/m踏步及斜板：kN/m板底抹灰：kN/m合计：5.66kN/m式中：e、d—分别为踏步的宽和高—踏步面层的厚度，通常取c1=50mm—楼梯斜板的倾角—楼梯斜板的厚度—梯段板板底抹灰厚，取20mm厚、、——材料容重，kN/m3、kN/m3、kN/m3楼梯活荷载：3.5kN/m总荷载设计值：=1.2×5.66+1.4×3.5=11.69kN/m131 内蒙古科技大学毕业设计说明书P=11.69kN/m图10-1梯段板计算简图10.1.3截面设计板水平计算跨度：=3900mm；板的有效高度：=120-20=100mm考虑到梯段板两端与梁的固结作用，板跨中最大弯矩：kNmmm2选配10@100，mm2，分布钢筋每级踏步设置1根8。10.2平台梁截面设计平台梁截面高度：mm取h=400mm截面宽度：mm取b=200mm10.2.1荷载计算梁自重（考虑梁侧粉刷）：(0.4-0.1)×0.2×25×1.05=1.58kN/m平台板传来的荷载：1/2×3.49×1.8=3.14kN/m梯段板传来的荷载：1/2×5.66×3.9=11.04kN/m合计：15.76kN/m活荷载：3.5×(1.8+3.9)/2=9.98kN/m131 内蒙古科技大学毕业设计说明书总荷载设计值：=1.2×15.76+1.4×9.98=32.88kN/mP=32.88kN/m图10-2平台梁计算简图10.2.2正截面设计平台梁计算跨度：=1.05×(3600-100-100)=3570mm跨中弯矩最大值：kNm剪力最大值：kN截面按倒L形计算：mm①按计算跨度l0考虑时：mm②按梁（肋）净距Sn考虑时：mm③按翼缘厚度考虑时：mm，此种情况不考虑控制作用。因取三者最小值，故不考虑控制作用。梁有效高度：mmmm2选配316，mm2>，满足要求。10.2.3斜截面设计假设配置2肢10@200箍筋，则斜截面受剪承载力131 内蒙古科技大学毕业设计说明书=86.46kN>V=55.90kN,满足要求。>，满足要求。10.3平台板的计算平台板厚取100mm，取1米宽板带进行计算。10.3.1荷载计算预制水磨石面层：0.65kN/m100mm厚混凝土板：0.1×25=2.5kN/m板底抹灰：0.02×17=0.34kN/m合计：3.49kN/m总荷载设计值：=1.2×3.49+1.4×3.5=9.09kN/mP=9.09kN/m图10-3平台板计算简图10.3.2截面设计平台板的计算跨度：=1800-200-200=1400mm；板的有效高度：=100-25=75mm弯矩设计值：kNm截面抵抗矩系数：内力臂系数：配筋面积：mm2选配8@150，mm2>，满足要求。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书第十一章基础设计本设计为五层框架结构，且场地条件较好，不考虑地基的不均匀沉降，所以基础形式采用柱下独立基础。本设计所在场地的土层条件为：最高地下水位-8m；最大冻土埋深-1.5m；土壤允许承载力(地基承载力特征值kPa)；场地类别为二类。11.1基础选择基础垫层：100mm厚C15素混凝土垫层，两边各伸出基础100mm。11.1.1材料选用材料选用：基础采用C30混凝土，钢筋采用HRB335级钢筋筋(N/mm2)，底板钢筋的保护层厚度为40mm。11.1.2基础埋置深度基础为了避免地基土冻胀而影响上部结构，基础标高应低于冻胀线以下200mm。阶形基础每阶高度，宜为300~500mm。阶形基础的总高度级阶数：采用一阶采用两阶采用三阶基础埋置深度：=500+3×350+200=1750mm11.1.3基础选型初步确定基础埋深为1.75m，满足冰冻线-1.5m的要求。根据地质条件，自然地坪以下1.7~2.3m为细砂层，该基础的底面置于该层以内。查表可知，土的重度kN/m3，，。式(10.1)式中：fa—修正后的地基承载力特征值fak—地基承载力特征值ηb、ηd—基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按《土力学与基础工程》7.10取值γ—基础底面以下土的重度b—取值基础底面宽度，当b<3m时，按3m取值，b>6m时，按6m取值γm—基础底面以上土的加权平均重度d—基础埋深，以室外地面标高算起131 内蒙古科技大学毕业设计说明书先不考虑对基础宽度进行修正，故kPa>kPa11.2柱下独立基础(B柱)基础梁截面尺寸初步确定为300×500mm。基础梁自重：纵向：1.2×[0.3×0.5×(7.2-0.6)×25]=29.7kN横向：1.2×[0.3×0.5×(6.9-0.8)×25]=27.45kN基础梁上墙体自重：纵向：1.2×[2.77×(7.2-0.6)×(5.4-0.6)]=105.3kN传给基础的力：kNkN由B柱内力组合表可得kNm，kN，kN故=1847.97+132.75+13.73=1994.45kN11.2.1初步选择基础底面尺寸计算基础和回填土重Gk时用室内外平均埋深：m=1994.45/(355-20×2.05)=6.41m2考虑偏心影响增大=(1.1~1.4)×6.41=7.05~8.90m2一般=1.2~2，取l=3.3m，b=2.7m，A=8.91m211.2.2验算持力层地基承载力基础和回填土重kN偏心距：m即>0，所以满足要求。则基础最大、最小应力：kPakPakPa<1.2kPa满足要求。所以确定该基础底面尺寸：l=3.3m，b=2.7m。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书11.2.3基础抗冲切验算1、净偏心距：m2、基础高度（采用阶形基础）：h=0.35×3=1.05m3、柱边基础截面抗冲切验算：l=3.3m，b=2.7m，m，m。从上至下分为三个台阶高度均为350mm，所以h0=1050-40=1010mm—冲切破坏椎体最不利一侧斜截面的上边长，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时取柱宽；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；=0.6+2×1.01=2.62m183.68kN满足要求。式中：—受冲切承载力截面高度影响系数，当800mm时，取1.0；当2000mm时取0.9，其间按线性内插法取用。4、第一变阶处抗冲切验算m，=1.7m，=350×2-40=660mm=1.3+2×0.66=2.62m106.82kN，满足要求。5、第二变阶处抗冲切验算m，=2.5m，=350-40=310mm=2.0+2×0.31=2.62m68.67kN，满足要求。11.2.4配筋计算基础配筋选用HRB335级钢筋(N/mm2)。1、基础长边方向截面（柱边）柱边净反力：kPa弯矩：kNmmm2截面（第一变阶处）131 内蒙古科技大学毕业设计说明书kPakNmmm2对于Ⅴ-Ⅴ截面（第二变阶处）所计算的钢筋面积将会更小，所以不予考虑。配筋直接按配置即可。实配1812@150，mm2>1580.08mm2。2、基础短边方向因该基础受单向偏心荷载作用，所以基础短边方向的基地反力可按均匀分布计算。kPaⅡ-Ⅱ截面（柱边）弯矩：kNmmm2Ⅳ-Ⅳ截面（第一变阶处）kNmmm2对于Ⅵ-Ⅵ截面（第二变阶处）所计算的钢筋面积将会更小，所以不予考虑。配筋直接按配置即可。实配1512@100，mm2>1320.58mm2。基础尺寸及配筋如图11-1所示。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书图11-1B柱下独立基础尺寸及配筋图11.3柱下联合基础(C、D轴柱)由内力组合表可查得C、D柱各内力组合值如下：kNm，kN，kNkNm，kN，kN基础梁自重：纵向：1.2×[0.3×0.5×(2.7-0.8)×25]=8.55kN横向：1.2×[0.3×0.5×(7.2-0.6)×25]=29.7kNB-C横向：28.35kND-E横向：1.2×[0.3×0.5×(6.9-0.8)×25]=27.45kN基础梁上墙体自重：纵向：1.2×(6.9-0.6)×(5.4-0.6)×2=72.58kN传给联合基础的力：kNkN故传给联合基础的纵向力：=2222.21+2286.89+36.45+204.56=4750.11kN131 内蒙古科技大学毕业设计说明书基础埋置深度为1.75m，则地基承载力设计值=355kPa>1.1=308kPa11.3.1初步选择基础底面尺寸计算基础和回填土重Gk时用室内外平均埋深：m=4750.11/(355-20×2.05)=15.27m2考虑偏心影响增大=(1.1~1.4)×15.27=16.8~21.38m2一般=1.2~2，取l=6.2m，b=3.6m，A=22.32m211.3.2验算持力层地基承载力基础和回填土重kN基底反力（基础净反力设计值）kPa<1.2=426.0kPa，满足要求。所以确定该基础底面尺寸：l=6.2m，b=3.6m。11.3.3基础抗冲切验算1、柱边基础截面抗冲切验算：l=6.2m，b=3.6m，m，m。基础高度h=350×3=1050mm，从上至下分为三个台阶高度均为350mm，所以h0=1050-40=1010mm=0.6+2×1.01=2.62m248.74kN满足要求。4、第一变阶处抗冲切验算131 内蒙古科技大学毕业设计说明书m，=4.4m，=350×2-40=660mm=1.6+2×0.66=2.92m192.98kN，满足要求。5、第二变阶处抗冲切验算m，=5.3m，=350-40=310mm=2.6+2×0.31=3.22m101.53kN，满足要求。11.3.4配筋计算=2286.89kN=2222.21kN=253.82×3.6=913.75kN/m131 内蒙古科技大学毕业设计说明书NDNC175017502700图11-2联合基础计算简图C、D柱截面处的固端弯矩kNmC-D跨中弯矩kNm1399.181399.18270017501750图11-3联合基础弯矩图（kNm）所以计算配筋时采用支座处弯矩：kNmmm2所以长边方向选配3514@100，mm2>5130.84mm2。基础短边方向：kNmmm2131 内蒙古科技大学毕业设计说明书选配3514@160，mm2>4816.72mm2。联合基础尺寸及配筋如图11-4所示。11-4联合基础尺寸及配筋图131 内蒙古科技大学毕业设计说明书第十二章PK计算12.1总信息12.1.1结构材料信息结构材料信息:钢砼结构混凝土容重(kN/m3):Gc=25.00钢材容重(kN/m3):Gs=78.00水平力的夹角(Rad):ARF=0.00地下室层数:MBASE=0竖向荷载计算信息:按模拟施工3加荷计算风荷载计算信息:计算X,Y两个方向的风荷载地震力计算信息:计算X,Y两个方向的地震力“规定水平力”计算方法:楼层剪力差方法(规范方法)特殊荷载计算信息:不计算结构类别:框架结构裙房层数:MANNEX=0转换层所在层号：MCHANGE=0嵌固端所在层号：MQIANGU=1墙元细分最大控制长度(m)DMAX=1.00墙元网格:侧向出口结点是否对全楼强制采用刚性楼板假定是强制刚性楼板假定是否保留板面外刚度是墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点是采用的楼层刚度算法层间剪力比层间位移算法结构所在地区全国12.1.2风荷载信息风荷载信息修正后的基本风压(kN/m2):WO=0.55风荷载作用下舒适度验算风压:WOC=0.55地面粗糙程度:B类131 内蒙古科技大学毕业设计说明书结构X向基本周期（秒）:T1=0.32结构Y向基本周期（秒）:T2=0.32是否考虑风振:是风荷载作用下结构的阻尼比(%):WDAMP=5.00风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%):WDAMPC=2.00构件承载力设计时考虑横风向风振影响:否承载力设计时风荷载效应放大系数:WENL=1.00体形变化分段数:MPART=1各段最高层号:NSTi=5各段体形系数:USi=1.3012.1.3地震信息地震信息振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联)CQC计算振型数:NMODE=15地震烈度:NAF=8.00场地类别:KD=II设计地震分组:一组特征周期TG=0.35地震影响系数最大值Rmax1=0.16用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值Rmax2=0.90框架的抗震等级:NF=2剪力墙的抗震等级:NW=2钢框架的抗震等级:NS=2抗震构造措施的抗震等级:NGZDJ=不改变活荷重力荷载代表值组合系数:RMC=0.50周期折减系数:TC=0.70结构的阻尼比(%):DAMP=5.00中震(或大震)设计:MID=不考虑是否考虑偶然偏心:是是否考虑双向地震扭转效应:否131 内蒙古科技大学毕业设计说明书斜交抗侧力构件方向的附加地震数012.1.4活荷载信息活荷载信息考虑活荷不利布置的层数从第1到5层柱、墙活荷载是否折减不折算传到基础的活荷载是否折减不折算考虑结构使用年限的活荷载调整系数1.0012.1.5调整信息调整信息梁刚度放大系数是否按2010规范取值：是梁端弯矩调幅系数：BT=0.80梁活荷载内力增大系数：BM=1.00连梁刚度折减系数：BLZ=0.60梁扭矩折减系数：TB=0.40全楼地震力放大系数：RSF=1.000.2Vo调整分段数：VSEG=00.2Vo调整上限：KQ_L=2.00框支柱调整上限：KZZ_L=5.00顶塔楼内力放大起算层号：NTL=0顶塔楼内力放大：RTL=1.00框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:是实配钢筋超配系数CPCOEF91=1.15是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525=1弱轴方向的动位移比例因子XI1=0.00强轴方向的动位移比例因子XI2=0.00是否调整与框支柱相连的梁内力IREGU_KZZB=0强制指定的薄弱层个数NWEAK=0薄弱层地震内力放大系数WEAKCOEF=1.25强制指定的加强层个数NSTREN=012.1.6配筋信息配筋信息131 内蒙古科技大学毕业设计说明书梁箍筋强度(N/mm2):JB=270柱箍筋强度(N/mm2):JC=270墙分布筋强度(N/mm2):JWH=300边缘构件箍筋强度(N/mm2):JWB=210梁箍筋最大间距(mm):SB=100.00柱箍筋最大间距(mm):SC=100.00墙水平分布筋最大间距(mm):SWH=150.00墙竖向分布筋配筋率(%):RWV=0.30结构底部单独指定墙竖向分布筋配筋率的层数:NSW=0结构底部NSW层的墙竖向分布配筋率:RWV1=0.6012.1.7设计信息设计信息结构重要性系数:RWO=1.00柱计算长度计算原则:有侧移梁柱重叠部分简化:不作为刚域是否考虑P-Delt效应：否柱配筋计算原则:按单偏压计算按高规或高钢规进行构件设计:否钢构件截面净毛面积比:RN=0.85梁保护层厚度(mm):BCB=35.00柱保护层厚度(mm):ACA=35.00剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4:是框架梁端配筋考虑受压钢筋:是结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:否当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件:是是否按混凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应:否12.1.8荷载组合信息荷载组合信息恒载分项系数:CDEAD=1.20活载分项系数:CLIVE=1.40风荷载分项系数:CWIND=1.40131 内蒙古科技大学毕业设计说明书水平地震力分项系数:CEA_H=1.30竖向地震力分项系数:CEA_V=0.50特殊荷载分项系数:CSPY=0.00活荷载的组合值系数:CD_L=0.70风荷载的组合值系数:CD_W=0.60活荷载的重力荷载代表值系数:CEA_L=0.50131 内蒙古科技大学毕业设计说明书文献翻译EVALUATIONOFLATERALLOADPATTERNINPUSHOVERANALYSISArmaganKORKMAZ1,AliSARI21VisitorResearcher,DepartmentofCivilEngineering,UniversityofTexasatAustin,Austin,TX78712,PH:512-232-9216;armagan@mail.utexas.edu2Ph.D.Student,DepartmentofCivilEngineering,UniversityofTexasatAustin,Austin,TX78712,PH:512-232-9216;ali_sari@mail.utexas.eduDESCRIPTIONOFTHEFRAMESTRUCTURES3,5,8and15-storyRCframestructureswithtypicalcross-sectionsandsteelreinforcementsareshowninFigure1.ThereinforcedconcreteframestructureshavebeendesignedaccordingtotherulesoftheTurkishCode.Thestructureshavebeenconsideredasanimportantclass1withsubsoiltypeofZ1andinseismicregion1.Thedead,liveandseismicloadshavebeentakenaccountduringdesign.Allreinforcedconcreteframestructuresconsistthree-bayframe,spacedat800cm.Thestoryheightis300cm.Thecolumnsareassumedasfixedontheground.Yieldstrengthofthesteelreinforcementsis22kN/cm2andcompressivestrengthofconcreteis1.6kN/cm2.Thefirstnaturalperiodofthe3-storyframestructureiscomputed0.54s.Thecross-sectionofallbeamsinthisframeisrectangular-shapeswith25cmwidthand50cmheight.Thecross-sectionofallcolumnsis30cmx30cm.Thefirstnaturalperiodof5-storyframestructureis0.72sandthecross-sectionofbeamsis25cmwidthand50cmheightsimilarto3-storyframe.Cross-sectionofcolumnsatthefirstthreestoriesis40cmx40cmandatthelasttwostories,itis30cmx30cm.Theeight-storyand15-storyframestructureshavenaturalperiodof0.90sand1.20s.Thecrosssectionofbeamsforbothframestructuresis25cmx55cm.The8-storyframestructurehas50cmx50cmcolumnsforthefirstfivestoriesand40cmx40cmforthelastthreestories.Thecrosssectionofcolumnsforfirsteightstoriesinthe15-storyframestructuresis80cmx80cmandatthelastsevenstories,itis60cmx60cm.NONLINEARSTATICPUSHOVERANALYSISOFFRAMESTRUCTURESForlowperformancelevels,toestimatethedemands,itisrequiredtoconsiderinelasticbehaviorofthestructure.Pushoveranalysisisusedtoidentifytheseismichazards,selectionoftheperformancelevelsanddesignperformanceobjectives.InPushoveranalysis,applyinglateral131 内蒙古科技大学毕业设计说明书loadsinpatternsthatrepresentapproximatelytherelativeinertialforcesgeneratedateachfloorlevelandpushingthestructureunderlateralloadstodisplacementsthatarelargerthanthemaximumdisplacementsexpectedindesignearthquakes(Li,Y.R.,1996).Thepushoveranalysisprovidesashearvs.displacementrelationshipandindicatestheinelasticlimitaswellaslateralloadcapacityofthestructure.Thechangesinslopeofthiscurvegiveanindicationofyieldingofvariousstructuralelements.Themainaimofthepushoveranalysisistodeterminememberforcesandglobalandlocaldeformationcapacityofastructure.Theinformationcanbeusedtoassesstheintegrityofthestructure.Afterdesigninganddetailingthereinforcedconcreteframestructures,anonlinearpushoveranalysisiscarriedoutforevaluatingthestructuralseismicresponse.ForthispurposethecomputerprogramDrain2Dhasbeenused.Threesimplifiedloadingpatterns;triangular,(IBC,k=1),(IBC,k=2)andrectangular,wherekisanexponentrelatedtothestructureperiodtodefineverticaldistributionfactor,areusedinthenonlinearstaticpushoveranalysisof3,5,8and15-storyRCframestructures.Loadcriteriaarebasedonthedistributionofinertialforcesofdesignparameters.Thesimplifiedloadingpatternsasuniformdistribution,triangulardistributionandIBCdistribution,theseloadingpatternsarethemostcommonloadingparameters.VerticalDistributionofSeismicForces:（1）（2）where:Cvx=VerticaldistributionfactorV=Totaldesignlateralforceorshearatthebaseofstructurewiandwx=Theportionofthetotalgravityloadofthestructurehiandhx=Theheightfromthebasek=AnexponentrelatedtothestructureperiodInadditiontheselateralloadings,framesaresubjectedliveloadsanddeadweights.P-△effectshavebeentakenintotheaccountduringthepushoveranalyses.Thelateralforceisincreasedfor3,5and8-storyframesuntiltheroofdisplacementreached50cmand100cmfor15-storyframe.Beamandcolumnelementsareusedtoanalyzetheframes.Thebeamsareassumedtoberigidinthehorizontalplane.Inelasticeffectsareassignedtoplastichingesatmemberends.Strain-hardeningisneglectedinallelements.Bilinearmoment-rotationrelationshipisassumedforbothbeamandcolumnmembers.Axialload-Moment,P-M,interactionrelation,suggestedbyACI318-89,isusedasyieldingsurfaceofcolumnelements.131 内蒙古科技大学毕业设计说明书Inertialmomentofcrackedsection,Icr,isusedforbothcolumnandbeammembersduringanalyses.Icriscomputedashalfofthegrossmomentofinertia,Ig.TheresultsofthepushoveranalysesarepresentedinFigures2to5.Thepushovercurvesareshownforthreedistributions,andforeachframestructures.Thecurvesrepresentbaseshear-weightratioversusstoryleveldisplacementsforuniform,triangularandIBCloaddistribution.ShearVwascalculatedbysummingallappliedlateralloadsabovethegroundlevel,andtheweightofthebuildingWisthesummationoftheweightsofallfloors.Besidethese,thesecurvesrepresentthelostoflateralloadresistingcapacityandshearfailuresofacolumnatthedisplacementlevel.Thechangesinslopeofthesecurvesgiveanindicationofyieldingofvariousstructuralelements,firstyieldingofbeam,firstyieldingofcolumnandshearfailureinthemembers.Bytheincreaseintheheightoftheframestructures,firstyieldingandshearfailureofthecolumnsisexperiencedatalargerroofdisplacementsandrectangulardistributionalwaysgivethehigherbaseshear-weightratiocomparingtootherloaddistributionsforthecorrespondingstorydisplacement(horizontaldisplacement).REFERENCES1.ATC-40(1996),“SeismicevaluationandRetrofitofConcreteBuildings”,Vol.1,AppliedTechnologyCouncil,RedwoodCity,CA.2.FEMA-273(1997),“NEHRPGuidelinesfortheSeismicRehabilitationofBuildings,federalEmergencyManagementAgency”,WashingtonD.C.3.IBC(2000)“InternationalBuildingCode”.4.Prakash,V.,Powell,G.,Campbell,S.(1993),DRAIN2DUserGuideV1.10,UniversityofCaliforniaatBerkeley,CA.5.Li,Y.R.(1996),“Non-LinearTimeHistoryAndPushoverAnalysesforSeismicDesignandEvaluation”PhDThesis,UniversityofTexas,Austin,TX.6.Vision2000Committee(1995).StructuralEngineeringAssociationofCalifornia,CA.131 内蒙古科技大学毕业设计说明书静力弹塑性分析法在侧向荷载分布方式下的评估研究ArmaganKORKMAZ1,AliSARI21访问学者,土木工程学院,得克萨斯大学,奥斯汀,TX78712,PH:512-232-9216;armagan@mail.utexas.edu2博士,土木工程学院,得克萨斯大学,奥斯汀,TX78712,PH:512-232-9216;ali_sari@mail.utexas.edu框架结构的描述有着典型截面和钢筋的3、5、8和15层的钢筋混凝土框架结构见图1，这些钢筋混凝土结构是按Turkish规范设计。考虑结构所处环境为土质类型Z1、地震1区，设计为等级为1级，其中恒载、活载以及地震荷载在设计中已经被考虑。所有这些钢筋混凝土框架结构都有3跨，长8m，层高3m。柱子假定与地基固结，钢筋的屈服强度为22kN/cm2，混凝土的抗压强度为1.6kN/cm2.3层框架结构的第一周期经计算为0.54s，结构中所有的框架梁截面为矩形宽25cm、高25cm，框架柱截面尺寸为30cmx30cm。5层框架结构的第一周期经计算为0.72s，框架梁截面为矩形，宽25cm、高50cm，框架柱截面尺寸前三层为40cmx40cm，后两层为30cmx30cm。8层和15层的框架结构的周期分别为0.90s和1.20s，两者的框架梁截面为矩形，宽25cm、高55cm。8层结构框架柱截面尺寸前五层为50cmx50cm，后三层为40cmx40cm，而15层结构框架柱截面尺寸前八层为80cmx80cm，后七层为60cmx60cm。框架结构的静力弹塑性分析法对于低等级的性能，为了估计其需求，就需要考虑结构的非弹性行为。静力弹塑性分析法可以用来识别地震的危险，并选择性能等级以此来设计性能目标。在静力弹塑性分析法中，以侧向荷载近似代表由层间产生的相关惯性力并使结构在这个侧向荷载作用下产生的位移大于地震设计中预期的位移(Li,Y.R.,131 内蒙古科技大学毕业设计说明书1996)。这种析方法提供了剪力与位移的置换关系并指出非弹性的界限和结构侧面负荷能力，而曲线斜率方面的改变表明了各有限元的屈服强度。静力弹塑性分析法的主要目的是决定结构的荷载数量和变形能力。这些信息都能够用于评价结构的整体性。在详细设计了钢筋混凝土框架结构后，就用静力弹塑性分析法评估结构的地震反应，为此电脑程序Drain2D会被用到。有以下三种简化荷载形式：三角形IBC（k=1），IBC（k=2）和矩形，其中k是与结构周期相关的系数，用来定义荷载竖向因素。它们也会用于3、5、8和15层的钢筋混凝土框架结构的静力弹塑性析。荷载标准的确定时基于设计参数中的惯性力的分布。简化的荷载布置方式如均布分布、三角形分布、IBC分布是最常见的荷载参数。地震力的竖向分布：（1）（2）式中：Cvx为竖向分布参数V为总侧向力设计值，或结构底部剪力wi和wx为部分结构自重hi和hx为结构高度（至基地算起）k为与结构周期相关的参数除这些侧向荷载外，结构还承受恒载和活载。P-△作用在静力弹塑性分析中同样被考虑。侧向荷载一直会增加，直到3、5和8层的框架结构楼顶位移达50cm，15层的框架结构楼顶位移达到100cm。梁柱单元用于结构分析，假定梁在水平方向是刚性的，考虑非弹性影响单元是铰接的，而应变强化被忽略。双线性弯矩—转角关系假定用于所用梁柱单元，由ACI318-89建议的轴压荷载—弯矩系、P—M、交互关系被用于柱单元屈服表面。薄弱破碎区段的惯性矩Icr，在分析的时候用于所有的梁柱。Icr取总惯性矩Ig的一半。131 内蒙古科技大学毕业设计说明书由静力弹塑性分析法所得的结果。每个框架结构的弹塑性曲线都分均布荷载、三角形荷载以及IBC荷载三种荷载方式给出，显示了剪重比与之相对应的层间位移。基底剪力V由地面以上所有荷载相加得到，结构重力W所有楼层重量之和。除此之外，这些曲线还表示结构抗侧力的损失情况和柱位移下的剪切破坏。曲线中曲率的变化表明了不同结构单元屈服情况，首先是梁屈服，接着是柱屈服和各单元的剪切破坏。随着结构自重的增加，顶层位移增大，出现首次屈服和剪切破坏。在相应的结构位移（水平位移）下，矩形荷载分布比其它荷载分布形式相比会造成更高的剪重比。参考文献1.ATC-40(1996),“SeismicevaluationandRetrofitofConcreteBuildings”,Vol.1,AppliedTechnologyCouncil,RedwoodCity,CA.2.FEMA-273(1997),“NEHRPGuidelinesfortheSeismicRehabilitationofBuildings,federalEmergencyManagementAgency”,WashingtonD.C.3.IBC(2000)“InternationalBuildingCode”.4.Prakash,V.,Powell,G.,Campbell,S.(1993),DRAIN2DUserGuideV1.10,UniversityofCaliforniaatBerkeley,CA.5.Li,Y.R.(1996),“Non-LinearTimeHistoryAndPushoverAnalysesforSeismicDesignandEvaluation”PhDThesis,UniversityofTexas,Austin,TX.6.Vision2000Committee(1995).StructuralEngineeringAssociationofCalifornia,CA.131 内蒙古科技大学毕业设计说明书参考文献[1]《房屋建筑学》同济大学等，中国建筑工业出版社，2004，第四版[2]《建筑设计资料集》中国建筑工业出版社，2004，第二版[3]《建筑设计规范》GBJ99-86[4]《建筑制图标准》GB/T50105-2001[5]《房屋建筑制图统一标准》GB/T50001-2001[6]《建筑构造通用图集》05J[7]《建筑设计防火规范》GBJ16-8[8]《钢筋混凝土结构设计原理》.武汉：武汉理工大学出版社，2003[9]《建筑结构抗震设计》.北京：中国建筑工业出版社，2002[10]《建筑抗震设计规范》GB50011--2001.北京：中国建筑工业出版社，2001[11]《混凝土结构设计规范》GB50010—2002.北京：中国建筑工业出版社，2002[12]《建筑结构荷载规范》GB50009—2001.北京：中国建筑工业出版社，2001[13]《建筑防火设计规范》GB50045—2001.北京：中国建筑工业出版社，2001[14]《建筑地基基础规范》GB50007—2002.北京：中国建筑工业出版社，2002[15]《钢筋混凝土高层建筑结构设计手册》.北京：中国建筑工业出版社，1997[16]《高层建筑结构设计》.武汉：武汉理工大学出版社，2003[17]《实用建筑抗震设计手册》.北京：中国建筑工业出版社，2001[18]《结构力学》.武汉：武汉工业大学出版社，2000[19]《土力学与基础工程》.武汉：武汉理工大学出版社，2000[20]《土木工程专业毕业设计指南》.北京：中国水利水电出版社，2002[21]《建筑抗震构造图集》.北京：中国建筑工业出版社，2004[22]《平面整体表示法制图规则和构造详图》03G101北京：中国建筑科学研究院，2004[23]TSINGHUASCIENCEANDTECHNOLOGY，ISSN1007-021413/21pp359-363，Volume10,Number3,June2005.[24]EVALUATIONOFLATERALLOADPATTERN,INPUSHOVERANALYSIS,ArmaganKORKMAZ1,AliSARI2131 内蒙古科技大学毕业设计说明书致谢时间匆匆飞逝，四年大学生活即将结束，随着毕业设计的完成，让我在大学的生活、学习中划下完美的句号。在毕业之际，我要衷心地对所有在这次毕业设计过程中给予我关心、支持的人表示感谢。首先我要感谢大学四年里所有关心和帮助我的老师、同学、朋友，正是因为有你们才让我在在毕业设计和论文得以顺利的完成；正是因为有你们才让我在专业知识、人生阅历等各个方面都有了显著地提高。在这里，我要诚挚的感谢我的指导老师——田金亮老师。田老师倾注了大量的心血，从选题到开题报告，从写作提纲，到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。最后，我要感谢我的母校——内蒙古科技大学，真的很荣幸走进科大，称为科大的一份子，也为称为科大的一名毕业生儿感到光荣，我衷心的祝愿我的母校明天会更好！再次衷心感谢所有给予我关心、帮助的人，谢谢你们!学生：二零一二年六月131'