土木毕业设计办公楼计算书 广源集团办公楼设计

'毕业设计（论文）设计(论文)题目：广源集团办公楼设计 金陵科技学院学士学位论文目录目录摘要IVAbstractV1概述11.1工程简介11.2框架结构承重方案的选择11.3梁、柱截面尺寸的初步确定11.3.1框架梁的截面尺寸11.3.2框架柱的截面尺寸21.3.3框架结构计算简图22重力荷载代表值的计算42.1荷载统计42.1.1恒载标准值统计42.1.2墙体荷载标准值统计42.1.3活载标准值统计52.2重力荷载代表值的计算52.3各层重力荷载代表值93框架侧移刚度的计算103.1横梁线刚度ib的计算103.2柱线刚度ic的计算103.3各层横向侧移刚度计算103.3.1底层103.3.2二～五层114水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算124.1横向自振周期的计算124.2水平地震作用计算124.2.1结构等效总重力荷载代表值12III 金陵科技学院学士学位论文目录4.2.2水平地震影响系数124.2.3结构总水平地震作用标准值124.3多遇水平地震作用下的位移验算134.4水平地震作用下框架内力计算144.4.1框架柱端剪力及弯矩144.4.2柱端弯矩计算设地震荷载从左向右作用174.4.3梁端弯矩计算——根据节点平衡来计算194.5、风荷载作用下的横向框架内力计算204.5.1、风荷载计算(假定风从左向右吹)204.5.2水平风荷载作用下的位移验算214.5.3风荷载下的横向框架内力计算—D值法225竖向荷载作用下框架结构的内力计算285.1计算单元的选择285.2恒载计算285.3竖向恒荷载作用下横向框架内力计算——分层法305.4竖向活载计算405.5竖向活荷载作用下横向框架(KL-3)内力计算——分层法406梁、柱的内力组合516.1梁的内力组合516.2柱的内力组合557梁、柱的截面设计587.1梁的配筋计算587.2柱的配筋计算608基础设计648.1外柱联合基础648.1.1荷载计算648.1.2确定基底尺寸648.1.3确定基础高度648.1.4基底配筋计算65III 金陵科技学院学士学位论文目录8.2内柱联合基础设计668.2.1荷载计算668.2.2确定基底尺寸668.2.3确定基础高度678.2.4基底配筋计算689楼梯设计709.1梯段板的计算709.2平台板计算719.3平台梁计算719.4梯柱计算7310楼板设计7410.1屋面板设计7410.2楼面板设计7711结论82参考文献83致谢84III 金陵科技学院学士学位论文摘要广源集团办公楼摘要依据课题任务书以及《建筑防火规范》、《建筑结构荷载规范》和《混凝土结构设计规范》等国家现行规范，规程完成了该课题建筑，结构，施工三个方面的设计,首先从总体出发，综合考虑和组织室内外的空间完成建筑平面，立面，以及剖面的设计；其次完成了一榀框架各结构构件的配筋设计，手绘结构施工图。整个设计方案在建筑、结构方面满足国家现行规范要求。本设计对一榀框架，从结构选型入手，计算分析了该框架的荷载，利用分层法和D值法分别对框架结构在竖向荷载、水平风荷载作用下产生的内力进行了计算，通过内力组合，得出框架的控制内力，最后完成框架各构件的配筋计算并绘制了该框架的施工图。设计书中同时选算了框架的一个基础、楼梯，给出了基础、楼梯的配筋计算并绘制了施工图。关键词：结构设计；框架结构；配筋；基础III 金陵科技学院学士学位论文AbstractGroupofficeofGuangyuanAbstractThedesignismainlyonthreepartsofthesubject,thebuildingpart,thestructurepart,andtheconstructionpart,whichbasedonthemissionstatement,"Buildingcodeforfireprotection,""buildingstructuresnorms","DesignofConcreteStructures"andotherexistingnationalnorms.Firstly,Ideparturedfromthegeneral,havingtakenindoorandoutdoorspaceandorganizationintoconsideration,Icompletedtheconstructionplan,elevationdesignandprofiledesign;followedthecalculationofthereinforcementonstructuralmembersofeachdesignedframework.Constructiondrawingwasfinishedbyhand.Thedesignofthebuildingmeetstheexistingnationalspecification.Inthedesign,Ichoseaframework,startingfromthestructureselection,whenitcametothecalculationloadoftheframework,thestratificationmethodandDvaluemethodwerebothintroduced,respectivelyforthecalculationoftheverticalload,internalforcesproducedbyhorizontalwindloads.Throughthecombinationofinternalforces,theinternalcontrolforcesoftheframeworkwereobtained,andfinallytheframeworkofthereinforcementcalculationofeachcomponentwerecompletedandconstructiondrawingsoftheframeworkwasdrawn.Inthedesignbook,thereinforcementwascalculatedandconstructiondrawingswasdrawninboththefoundationandthestairsselected.Keywords:Structuraldesign;Framework;Reinforcement;Foundation1 金陵科技学院学士学位论文第1章概述1概述1.1工程简介建筑地点：长江中下游建筑类型：五层办公楼，钢筋混凝土框架结构，结构抗震等级为三级。建筑介绍：建筑面积5000m2左右，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土板，楼板厚度取120mm，外墙采用240厚页岩模数空心砖，内墙采用采用240厚页岩模数空心砖。地震条件：该地区的抗震设防烈度为6度。地质条件：勘查场地地处长江中下游三角洲，地貌形态单一，属河流相堆积地貌。场地地势较平坦，场地地面高程一般为4.35～4.64m，地下水位埋深0.50～1.00m。场地土层（自上至下为）为：1）杂填土：层厚0.8～1.2m；2）粉质粘土与粉土互层：层厚1.50～2.80m，fak=125kPa。3）砂土：层厚2.30～3.30m，fak=280kPa。4）粉土：层厚2.20～2.40m，fak=160kPa。场地未发现活动断裂，天然状态下不存在液化土层、采空区、滑坡、地面沉降等不良地质作用，同时，根据场地覆盖层厚度及场地地层剪切波速估测值和估计值计算建筑场地类别，场地为稳定场地，类别为II类。柱网与层高：本办公楼采用柱距为3.6m的内廊式柱网，边跨为6.0m，中间跨2.4m。办公楼首层层高3.3m,2～5层层高3.3m。1.2框架结构承重方案的选择楼板的均布活载和恒载经次梁直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本办公楼框架的承重方案为横向框架承重方案，这可使横向框架梁的截面高度大，增加框架的横向侧移刚度。1.3梁、柱截面尺寸的初步确定1.3.1框架梁的截面尺寸截面高度一般取梁跨度的1/12至1/8，截面宽度一般取截面高度的1/2至1/3。本方案梁截面高度取6000×1/9=650mm，截面宽度取1/2-1/3取300mm，可得梁的截面初步定为b×h=300mm×650mm。1 金陵科技学院学士学位论文第1章概述表1.1梁截面尺寸(mm)混凝土等级横梁（b×h）纵梁（b×h）框架边梁框架中梁A、E轴B、C轴C30300×650300×350300×500300×3501.3.2框架柱的截面尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：（1）柱组合的轴压力设计值注：β—作用组合后柱轴压力增大系数。F—支状态计算柱的负载面积，见图1.1。gE—建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m2。n—计算截面以上的楼层层数。（2）Ac≥N/uNfc注：uN—架柱轴压比限值，本方案为三级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.85。fc—凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。（3）计算过程对于边、中柱：N=βFgEn=1.2×21.6×14×5=1815（KN）Ac≥N/uNfc=1815×103/(0.85×14.3)=149272(mm2)取450mm×550mm表1.2柱截面尺寸(mm)层数混凝土等级b×h1C30450×5502-5C30450×5501.3.3框架结构计算简图本办公楼基础埋深为1.5m,基础顶面距离室外地坪1.1m，首层层高3.3m，室内外地坪高差0.45m。所以首层柱子的计算高度为1.1+0.45+3.3=4.85m，2～5层柱子计算高度均为楼层层高3.3m1 金陵科技学院学士学位论文第1章概述图1.1框架结构柱网布置图图1.2框架结构计算简图1 金陵科技学院学士学位论文第2章重力荷载代表值的计算2重力荷载代表值的计算2.1荷载统计2.1.1恒载标准值统计查《结构荷载规范》可取：①屋面恒荷载标准值（上人）100厚焦渣保温层14×0.1=1.4KN/m2两毡三油防水层0.4KN/m220厚水泥砂浆找平层20×0.02=0.4KN/m2120厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=3.0KN/m215厚粉底20×0.015=0.3KN/m2不上人屋面恒荷载：5.5KN/m2②2-4层楼面：20厚水泥砂浆面层20×0.02=0.4KN/m2120厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=3.0KN/m215厚粉底20×0.015=0.3KN/m2楼面恒载：3.7KN/m2③2-4层卫生间：楼面恒载：8KN/m2④1层地面20厚水泥砂浆面层20×0.02=0.4KN/m2120厚现浇钢筋混凝土板25×0.12=3.0KN/m2地面恒载：3.4KN/m2⑤梁柱容重25KN/m32.1.2墙体荷载标准值统计外、内墙荷载标准值1层外、内墙荷载设计标准值统计20厚1：2.5水泥砂浆粉刷（内外）0.02×20=0.8KN/m2240厚页岩模数多空砖0.24×13.5=3.24KN/m2合计：4.04KN/m22-5层外、内墙荷载设计标准值统计20厚1：2.5水泥砂浆粉刷（内外）0.02×20=0.8KN/m2240厚页岩模数多空砖0.24×13.5=3.24KN/m21 金陵科技学院学士学位论文第2章重力荷载代表值的计算合计：4.04KN/m22.1.3活载标准值统计不上人屋面活荷载标准值0.5KN/m2楼面活荷载标准值2.0KN/m2走廊2.5KN/m2卫生间活荷载标准值2.0KN/m2屋面雪荷载标准值SK=urS0=1.0×0.55=0.55KN/m2（式中ur为屋面积雪分布系数）2.2重力荷载代表值的计算表2.1框架梁重量统计类别净跨（mm）截面（mm）容重（KN/m3）体积（m3）数量(根)单重（KN）总重（KN）横梁6000300×650251.17429.251176000300×450250.813420.25688.52400300×650250.47211.723.42400300×450250.324178.1137.7纵梁3600300×500250.543613.54863600300×350250.378369.45340.2抹灰：96KN表2.2框架柱重量统计类别计算高度（mm）截面（mm）容重（KN/m3）体积（m3）数量（根）单重（KN）总重（KN）一层柱4300450×550251.0647626.62022二~五层柱3300450×550250.827620.51558第一层：1、横向填充墙AE跨外横墙：外墙厚240mm，柱间墙计算长度11450mm，计算高度3100单跨重量：11.45×4.04×3.1=143.4KN1 金陵科技学院学士学位论文第2章重力荷载代表值的计算数量：2；总重：143.4×2=287KNAE跨内横墙：外墙厚240mm，柱间墙计算长度5550mm，计算高度2.85mm。单跨重量：5.55×4.04KN×2.85=64KN数量：29；总重：64×29=1856KN2、纵墙填充墙A、E外墙：计算长度3150mm，计算高度1150mm总重4.04×3.15×1.15=15KN数量：32；总重：15×32=480KNA、E内墙：计算长度1950mm，计算高度2950mm总重1.95×2.95×4.04KN/m=23.2KN数量：30；总重：23.2×30=696KN3、窗户重计算（自重0.5KN/m2）C1尺寸：3000mm×2100mm数量：30；重量：30×3.0×2.1×0.5=94.5KNC2尺寸：1000mm×1000mm数量：2；重量：1×1×2×0.5=1KNC3尺寸：1500mm×2100mm数量：1；重量：1×1.5×2.1×0.5=1.6KN总重：94.5+1+1.6=97.1KN4、门重计算：（自重0.5KN/m2）大门1：尺寸：900mm×2200mm数量：2；重量：2×0.9×2.2×0.5=2KN内门2：尺寸：1200mm×2200mm数量：15；重量：15×1.2×2.2×0.5=20KN内门3：尺寸：1500mm×2200mm数量：5；重量：5×1.5×2.2×0.5=9KN总重：2+9+20=31KN内门4：尺寸：2400mm×3300mm数量：4；重量：4×2.4×3.3×0.5=15.84KN总重：2+9+20+15.84=46.84KN5、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）面积：卫生间（1个）s=43.2m2楼梯间1=21.6m2楼梯间2=21.6m2办公室：648m2走廊：155.52m2卫生间：43.2m21 金陵科技学院学士学位论文第2章重力荷载代表值的计算恒载：（155.52+648）×3.7+43.2×8+21.6×8×2=3665KN总和：3665KN活载：走廊：155.52x2.5=389KN其他：（43.2+691.2）x2=1469KN总和：1858KN第二~五层：1、横向填充墙AE跨外横墙：外墙厚240mm，柱间墙计算长度11450mm，计算高度2.65mm单跨重量：11.45×4.04×2.65=123KN数量：2；总重：123×2=246KNAE跨内横墙：外墙厚240mm，柱间墙计算长度5550mm，计算高度2.85mm单跨重量：5.55×4.04KN×2.85=64KN数量：29；总重：64×29=1856KN2、纵墙填充墙A、E外墙：计算长度3150mm，计算高度700mm总重4.04×3.15×0.7=9KN数量：32；总重：9×32=288KNA、E内墙：计算长度1950mm，计算高度2950mm总重1.95×2.95×4.04KN/m=23.2KN数量：30；总重：23.2×30=696KN3、窗户重计算（自重0.5KN/m2）C1尺寸：3000mm×2100mm数量：30；重量：30×3.0×2.1×0.5=94.5KNC2尺寸：1000mm×1000mm数量：2；重量：1×1×2×0.5=1KNC3尺寸：1500mm×2100mm数量：1；重量：1×1.5×2.1×0.5=1.6KN总重：94.5+1+1.6=97.1KN4、门重计算：（自重0.5KN/m2）大门1：尺寸：900mm×2200mm数量：2；重量：2×0.9×2.2×0.5=2KN内门2：尺寸：1200mm×2200mm数量：15；重量：15×1.2×2.2×0.5=20KN内门3：尺寸：1500mm×2200mm数量：5；重量：5×1.5×2.2×0.5=9KN1 金陵科技学院学士学位论文第2章重力荷载代表值的计算总重：2+9+20=31KN内门4：尺寸：2400mm×3300mm数量：4；重量：4×2.4×3.3×0.5=15.84KN总重：2+9+20+15.84=46.84KN5、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）：面积：卫生间（1个）s=43.2m2楼梯间1=21.6m2楼梯间2=21.6m2办公室：648m2走廊：155.52m2卫生间：43.2m2恒载：（155.52+648）×3.7+43.2×8+21.6×8×2=3665KN总和：3665KN活载：走廊：155.52x2.5=389KN其他：（43.2+691.2）x2=1469KN总和：1858KN注：墙、窗、门等荷载取该层上下各一半重量；梁柱考虑上粉刷层重力荷载而对其重力荷载取增大系数1.05。顶层屋面恒载、活载计算：面积：楼板面积：933.12m2恒载：楼板及吊重：933.12x（5.5+0.5）=5599KN活载：屋面及雪荷载：933.12x0.5=467KN综上：G1=287+1856+480+696+97.1+46.84+2022+117+688.5+23.4+137.7+486+340.2+96+3665+0.51858+(246+1856+288+696+94.5+97.1+46.84+1558)/2=14409KNG2=G3=G4=(246+1856+288+696+94.5+97.1+46.84+1558)/2+117+688.5+23.4+137.7+486+340.2+3665+96+0.5x1858+(246+1856+288+696+94.5+97.1+46.84+1558)/2=11366KNG5=(246+1856+288+696+94.5+97.1+46.84+1558)/2+5599+117+688.5+23.4+137.7+486+340.2+96+768+0.5x467=10931KN注：决定多层框架的地震荷载时，结构的计算简图可以认为是一多质点体系，产生地震荷载的建筑物重量集中于各层的楼盖处，各质点质量还应包括上下各半层范围内的恒载，50%的雪载或50%的楼面等效均布活荷载。2.3各层重力荷载代表值1 金陵科技学院学士学位论文第2章重力荷载代表值的计算图2.1各质点的重力荷载代表值1 金陵科技学院学士学位论文第3章框架侧移刚度的计算3框架侧移刚度的计算3.1横梁线刚度ib的计算表3.1横梁线刚度表类别Ec（N/mm2）b×h（mm×mm）I0（mm）l（mm）EcI0/l（N·mm）1.5EcI0/l（N·mm）2EcI0/l（N·mm）AE边框架3.0×104300×6506.9×10960003.5×10105.25×10107×10103.0×104300×6506.9×10924008.6×10101.3×10111.72×1011AE中框架3.0×104300×4502.3×10960001.2×10101.8×10102.4×10103.0×104300×4502.3×10924002.9×10104.4×10105.8×1010注：IO=bh3/123.2柱线刚度ic的计算表3.2柱线刚度表层次hc（mm）Ec（N/mm2）b×h（mm×mm）Ic（mm4）EcIc/hc（N·mm）143003.0×104450×5506.2×10104.3×10102～533003.0×104450×5506.2×10105.6×1010注：I=bh3/123.3各层横向侧移刚度计算3.3.1底层边框边柱=()/()=0.534D==(0.53412×4.3×1010)/=14907数量4；∑D1i=14907×4=59628边框中柱D==(00.7312×4.3×1010)/=20372数量4；∑D1i=20372×4=81488中框边柱1 金陵科技学院学士学位论文第3章框架侧移刚度的计算=()/()=0.42D==(0.4212×4.3×1010)/=11721数量34∑D1i=11721×34=398514中框中柱=(2.4+5.8)/4.3=2=()/()=0.625D==(0.62512×4.3×1011)/=17441数量34；∑D1i=17441×34=592994∑D1=11326243.3.2二～五层边框边柱=（5.25+5.25）/（2×5.6）=0.94=/()=0.32D==(0.3212×5.6×1010)/=19747数量4；∑D1i=19747×4=78987边框中柱=(5.25×2+13×2)/（5.6×2）=3.3D==(0.6212×5.6×1010)/=38259数量4；∑D1i=38259×4=153035中框边柱=/()=0.18D==(0.1812×5.6×10101)/=11107数量34；∑D1i=11107×34=377653中框中柱=(2.4+5.8)/5.6=1.5D==(0.4312×5.6×1010)/=26535数量34；∑D1i=26535×34=902190∑D1=1511865由此可知，横向框架梁的层间侧移刚度为：表3.3层间侧移刚度层次12345Di（N/mm）113262415118651511865151186515118651 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算4水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算4.1横向自振周期的计算横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。表4.1顶点位移计算层次各层重量(KN)总重量(KN)层间刚度∑Di∑uT=∑Δui5109311093115118650.0070.1244113662229715118650.0150.1173113663363315118650.0220..1022113664502915118650.030.081144095943811326240.050.05由此可得：顶附加的证作用系数注：上式中，对于民用建筑取，本设计取；对于Ⅱ类场地土，地震设计分组第一组，取特征周期值Tg=0.35(s)4.2水平地震作用计算本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可才用底部剪力法计算框架水平地震作用。4.2.1结构等效总重力荷载代表值Geq=0.85∑Gi=0.85×（10931+11366x3+14409）=50522.3KN4.2.2水平地震影响系数查表得Ⅱ类场地土地震设计分组第一组特征周期值Tg=0.350s。查表得设防烈度为6度的=0.04==1×0.04=0.044.2.3结构总水平地震作用标准值=0.04×50522.315 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算=2021(KN）因T1<1.4Tg，所以无需考虑顶部附加水平地震作用。各质点横向水平地震作用按下式计算：Fi=GiHiFEk/（∑GkHk）地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为Vi=∑Fi（i=1，2，…n）计算过程如下表：表4.2各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次Hi（m）Gi（KN）GiHi（KN·m）GiHi/∑GjHjFi（KN）Vi（KN）517.510931191292.50.3606.3606.3414.211366161397.20.26525.461131.76310.911366123889.40.2404.21535.9627.61136686381.60.14282.941818.914.31440961958.70.1202.12021∑624919.4图4.1水平地震作用分布及层间剪力分布图4.3多遇水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移（△u）i和顶点位移ui分别按下列公式计算：（△u）i=Vi/∑Dijui=∑（△u）k各层的层间弹性位移角θe=（△u）i/hi15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算，根据《抗震设计规范》，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值[θe]<1/550。计算过程如下表：表4.3横向水平地震作用下的位移验算层次Vi（KN）∑Di（N/mm）层间位移ΔUi=hi（m）θe=（△u）i/hi5606.315118650.43.3001/825041131.7615118650.753.3001/440031535.9615118651.023.3001/323521818.915118651.23.3001/27501202111326241.84.3001/2388由此可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，1/2389<1/550，满足规范要求。4.4水平地震作用下框架内力计算4.4.1框架柱端剪力及弯矩由底部剪力法计算出来的每层的地震剪力，按照每榀框架的刚度比值分配到每榀框架上，而每榀框架的地震剪力按柱的刚度比值分配到每一根柱上，最后以D值法求结构的内力。现以第8轴为例，其内力的计算如下：1、地震剪力的分配在每层结构中，KJ-3的地震剪力分配系数为：非底层；底层故地震剪力分配如表4.4表4.4A和B柱的剪力第五层A柱B柱第四层A柱B柱15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算第三层A柱B柱第二层A柱B柱第一层A柱B柱注：在剪力分配时，D柱与A柱相同，C柱与B柱相同，故表中未列出D柱和C柱的剪力。2、柱的反弯点高度计算表4.5各层柱反弯点值位置系数ABCD第五层=5n=5h=3.3m0.4281.5同B柱同A柱y00.220.375α111y100α2--y200α311y3000.731.24位置系数ABCD第四层=4n=5h=3.3m0.4281.5同B柱同A柱y00.320.42α111y100α211y200α31115 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算y3001.061.4位置系数ABCD第三层=3n=5h=3.30.4281.5同B柱同A柱y00.40.475α111y100α211y200α311y3001.321.57位置系数ABCD第二层=2n=5h=3.30.4281.5同B柱同A柱y00.50.5α111y100α211y200α31.3031.303y3001.651.65位置系数ABCD第一层=1n=5h=4.30.562同B柱同A柱y01.20.95α1－－y100α20.770.77y2-0.070.05α3－－y3003.42.415 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算注：1.y0由、n及查表得到。2.y1由α1及查表得到，；当i1+i2＞i3+i4时，α1取倒数，即并且y1值取负号“-”。3.y2由α2及查表得到，α2=h上/h本。4.y3由α3及查表得到，α2=h下/h本。5.。4.4.2柱端弯矩计算设地震荷载从左向右作用柱下端弯矩M下=×V柱上端弯矩M上=(h-)×V柱端弯矩及剪力计算结果如下图所示：(C柱和B柱相同，D柱和A柱相同)图4.2V图15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算图4.3N图图4.4M图15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算4.4.3梁端弯矩计算——根据节点平衡来计算第五层：MAB=MDC=11.48KNmMBA=MCD=×22.04=6.45KNmMBC=MCB=×22.04=15.59KNm第四层：MAB=MDC=3.26+18.7=21.96KNmMBA=MCD=×(13.27+38)=15KNmMBC=MCB=×(13.27+38)=36.3KNm第三层：MAB=MDC=8.85+22.37=31.22KNmMBA=MCD=×(28+46.88)=22KNmMBC=MCB=×(28+46.88)=53KN.m第二层：MAB=MDC=14.92+22.11=37.03KNmMBA=MCD=×(42+53)=27.8KNmMBC=MCB=×(42+53)=67.2KN.m第一层：MAB=MDC=20.11+19.71=39.82KNmMBA=MCD=×(53+61.94)=33.64KNmMBC=MCB=×(53+61.94)=81.3KNm15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算图4.5M图4.5、风荷载作用下的横向框架内力计算4.5.1、风荷载计算(假定风从左向右吹)垂直于建筑物表面上的风荷载标准值应为：WK=βZμSμZw0。因结构高度H=17.7m＜30m，故取βZ=1.0；对于矩形截面，μS=1.3（受风面与背风面之和），本建筑物所在地地面粗糙度为大城市郊区，故地面粗糙度属B类。将风荷载换成作用于框架每层节点上的集中荷载，如表4.9：表4.6风荷载层次βZμSZ(m)μZw0(KN/m2)A(m2)PW(KN)51.01.317.51.20.5511.8810.241.01.314.21.120.5511.889.531.01.310.91.080.5511.889.221.01.37.61.00.5511.888.511.01.33.751.00.5515.4811.1注：表中A为各层框架节点的受风面积。15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算故风荷载下的计算简图为：图4.6风荷载计算简图4.5.2水平风荷载作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移（△u）i和顶点位移ui分别按下列公式计算：（△u）i=Vi/∑Dijui=∑（△u）k各层的层间弹性位移角θe=（△u）i/hi，根据《抗震设计规范》，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值[θe]<1/550。计算过程如下表：表4.7横向水平地震作用下的位移验算层次Vi（KN）∑Di（N/mm）层间位移hi（m）θe=（△u）i/hi510.2752840.143.3001/2357115 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算419.7752840.263.3001/12692328.9752840.383.3001/8684237.4752840.53.3001/6600148.5583240.834.3001/5180由此可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，1/5180<1/550，满足规范要求。4.5.3风荷载下的横向框架内力计算—D值法1、风荷载下各柱剪力的分配在每层结构中，故风荷载剪力分配为：表4.8A和B柱的剪力值第五层A柱B柱第四层A柱B柱第三层A柱B柱第二层A柱B柱第一层A柱B柱注：在剪力分配时，D柱与A柱相同，C柱与B柱相同，故表中未列出D柱和C柱的剪力。15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算2、柱的反弯点高度计算表4.9柱的反弯点高度位置系数ABCD第五层=5n=5h=3.3m0.4281.5同B柱同A柱y00.220.375α111y100α2--y200α311y3000.731.24位置系数ABCD第四层=4n=5h=3.3m0.4281.5同B柱同A柱y00.320.42α111y100α211y200α311y3001.061.4位置系数ABCD第三层=3n=5h=3.30.4281.5同B柱同A柱y00.40.475α111y100α211y200α311y3001.321.57位置系数ABCD第二层0.4281.5同同15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算=2n=5h=3.3B柱A柱y00.50.5α111y100α211y200α31.3031.303y3001.651.65位置系数ABCD第一层=1n=5h=4.30.562同B柱同A柱y01.20.95α1－－y100α20.770.77y2-0.070.05α3－－y3003.42.4注：1.y0由、n及查表得到。2.y1由α1及查表得到，α1=；当i1+i2＞i3+i4时，α1取倒数，即α1=并且y1值取负号“-”。3.y2由α2及查表得到，α2=h上/h本。4.y3由α3及查表得到，α2=h下/h本。5.=(y0+y1+y2+y3)h梁、柱剪力图4.7所示15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算图4.7V图3、柱端弯矩计算设风荷载从左向右作用柱下端弯矩M下=×V柱上端弯矩M上=(h-)×V柱端弯矩计算结果如下图所示：(C柱和B柱相同，D柱和A柱相同)15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算图4.8M图4、梁端弯矩计算——根据节点平衡来计算第五层：MAB=MDC=3.86KNm第四层：MAB=MDC=1.1+6.72=7.82KNm第三层：MAB=MDC=3.18+8.5=11.68KNm15 金陵科技学院学士学位论文第4章水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算第二层：MAB=MDC=5.7+9.1=14.8KNm第一层：MAB=MDC=9.1+8.7=17.8KNm风荷载作用下的框架梁端弯矩图(左向)图4.9M图第五章15 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算5竖向荷载作用下框架结构的内力计算5.1计算单元的选择1、取8轴线横向框架进行计算，如下图所示：图5.1计算单元2、计算单元选取计算单元宽度为3.6m，板面荷载直接传给该框架的荷载如图中的水平阴影所示。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线偏心小于1/4柱该方向柱宽，所以在框架节点上没有集中力矩。5.2恒载计算竖向恒载计算1、屋面框架梁线载标准值恒载：屋面恒载为5.5KN/m2边跨框架梁自重(含粉刷)为：25×0.3×0.45+20×0.02×1.05=3.82KN/m中跨框架梁自重(含粉刷)为：25×0.3×0.35+20×0.02×1.05=3.05KN/m屋面板传给边跨梁的线恒载为：5.5×3.6=19.8KN/m屋面板传给中跨梁的线恒载为：5.5×2.4=13.2KN/m6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算活载：屋面板传给边跨梁的线活载为：0.5×3.6=1.8KN/m屋面板传给中跨梁的线活载为：0.5×2.4=1.2KN/m2、楼面框架梁线载标准值恒载：楼面恒载为3.7KN/m2边跨框架梁自重(含粉刷)为：25×0.3×0.45+20×0.02×1.05=3.82KN/m中跨框架梁自重(含粉刷)为：25×0.3×0.35+20×0.02×1.05=3.05KN/m楼面板传给边跨梁的线恒载为：3.7×3.6=13.32KN/m楼面板传给中跨梁的线恒载为：3.7×2.4=8.88KN/m内墙传给边跨梁的线载为（含粉刷）：13.5×2.85×0.24+20×0.02×2.85=10.4KN/m活载：楼面板传给边跨梁的线活载为：2.0×3.6=7.2KN/m楼面板传给中跨梁的线活载为：2.5×2.4=6KN/m3、框架结构荷载计算简图屋面梁恒载、活载6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算楼面梁恒载、活载图5.2恒载、活载作用下横向框架荷载计算简图5.3竖向恒荷载作用下横向框架内力计算——分层法1、实际均布荷载转化成等效均布荷载(1)、顶层边跨实际荷载为：q1=3.82KN/m,q2=(1-2×0.32+33)×19.8=16.77KN/mq=q1+q2=3.82+16.77=20.6KN/m等效均布荷载为：(2)顶层中跨实际荷载为：6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算q1=3.05KN/m，q2=×13.2=8.25KN/mq=q1+q2=3.05+8.25=11.3KN/m等效均布荷载为：(3)中间层边跨实际荷载为：q1=3.82KN/m，q2=(1-2×0.32+0.33)×13.32=11.28KN/mq=q1+q2+q3=3.82+11.28+10.4=25.5KN/m等效均布荷载为：(4)中间层中跨实际荷载为：q1=3.05KN/m，q2=×8.88=5.55KN/mq=q1+q2=3.05+5.55=8.6KN/m6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算等效均布荷载为：2、求各梁端的固端弯矩利用结构和荷载的对称性，取如下图所示的二分之一结构进行计算。第五层：第四层：第三二一层各梁端的固端弯矩均和第四层相同，故不再另外计算。图5.3荷载图3、计算各梁和柱的分配系数梁柱的分配系数如下表所示：6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算表5.1梁柱分配系数层次五层四、三、二层底层节点ABＡＢＡＢ转动刚度S左梁—2.4×4—2.4×4—2.4×4上柱——5.6×0.9×45.6×0.9×45.6×0.9×45.6×0.9×4下柱5.6×0.9×45.6×0.9×45.6×0.9×45.6×0.9×44.3×44.3×4右梁2.4×411.62.4×411.62.4×411.6ΣS29.7641.3649.9261.5246.9658.56分配系数左梁—0.23—0.16—0.16上柱——0.40.330.430.34下柱0.680.490.40.330.370.3右梁0.320.280.20.180.20.2注：在计算分配系数时，除底层柱外的其余各层柱，其线刚度均应乘以折减系数0.9。4、各梁柱的线刚度（×1010）图所示：图5.4线刚度6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算4、用分层法计算梁、柱端的弯矩(1)第五层图5.5顶层弯矩分配图注：1、节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2、柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。(2)第四、三、二层图5.6标准层弯矩分配图6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算注：1、节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2、柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。(3)第一层图5.7底层弯矩分配图注：1、节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算2、柱子的最终弯矩向二层柱上端传递时系数为1/3，而底层柱朝下端的传递系数为1/2。5、利用支座弯矩和实际荷载求边跨及中跨跨中弯矩经过推导，可得跨中弯矩为：M中=-+gl2式中：M1、M2——分别为梁左右两端的支座弯矩g——梁上所受荷载l——梁的总跨度故各层梁边跨的跨中弯矩为：第五层：M中=-+20.6×62×=39.94第四、三、二层：M中=-+25.5×62×=45.73第一层：M中=-+25.5×62×=45.65故各层梁中跨的跨中弯矩为：第五层：M中=-+11.3×2.42×=-8.11第四、三、二层：M中=-+8.6×2.42×=-6.7第一层：M中=-+8.6×2.42×=-6.76、各层弯矩迭加弯矩迭加为：6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算5.8M图7、进行弯矩调幅，并将内力转化到支座边弯矩调幅时：支座调幅0.85，跨中不调。5.9调幅后的M图6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算8、根据调幅弯矩图利用平衡条件及实际荷载求剪力及轴力(1)第五层VA=(41.55+-50.84)/6=60.25KNVB左=(50.84+-41.55)/6=63.35KNNA=60.25KN，NB=63.35KNVB右=(×11.3×+18.1-18.1)/2.4=13.56KNNB=13.56KN(2)第四层VA=(61.25+-56.65)/6=77.27KNVB左=(56.65+-61.25)/6=75.73KNNA=77.27KN，Nb=75.73KNVB右=(×8.6×+18.53-18.53)/2.4=10.32KNNB=10.32KN(3)第三层6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算VA=(60.02+-57.6)/6=76.9KNVB左=（57.6+-60.02)/6=76.1KNNA=76.9KN,NB=76.1KNVB右=(×8.6×+18.04-18.04)/2.4=10.32KNNB=10.32KN(4)第二层VA=(59+-59.22)/6=76.46KNVB左=(59.22+-59)/6=76.54NA=76.46KN,NB=76.54kNVB右=(×8.6×+15.11-15.11)/2.4=10.32KNNB=10.32KN(5)第一层6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算VA=(58.21+-59.42)/6=76.3KNVB=(59.42+-58.21)/6=76.7KNNA=76.3KN,NB=76.7KNVB右=(×8.6×+17.53-17.53)/2.4=10.32KNNB=10.32KN经整理可得：如下剪力图6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算图5.10V图5.4竖向活载计算竖向活载作用下的横向框架(KJ-3)内力计算1、屋面框架梁线载标准值屋面活载为0.5N/m2屋面板传给边跨梁的线载为：0.5×3.6=1.8KN/M屋面板传给中跨梁的线载为：0.5×2.4=1.2KN/M2、楼面框架梁线载标准值教室楼面活载为2.0KN/m2；过道楼面活载为2.5KN/m2楼面板传给边跨梁的线载为：2.0×3.6=7.2KN/M楼面板传给中跨梁的线载为：2.5×2.4=6KN/M5.5竖向活荷载作用下横向框架(KL-3)内力计算——分层法1、顶层边跨：α==0.3q=(1-2×+)×1.8=1.525KN/M顶层中跨：KN/M楼面边跨6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算α==0.37.2=6.1KN/M楼面中跨KN/M2、求各梁端的固端弯矩利用结构和荷载的对称性，取如下图所示的二分之一结构进行计算。6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算5.12荷载图第五层MAB=-MBA=-ql2=-×1.53×=-4.59KN/mMBE=-ql2=-×0.75×1.22=-0.36KN/mMEB=-ql2=-×0.75×1.22=-0.18KN/m第四层MAB=-MBA=-ql2=-×6.1×62=-18.3KNmMBE=-ql2=-×3.75×1.22=-1.8KN/mMEB=-ql2=-×3.75×1.22=-0.9KN/m第三二一层各梁端的固端弯矩均和第四层相同，故不再另外计算3、计算各梁和柱的分配系数各梁柱的线刚度（）图所示：6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算5.13线刚度梁柱的分配系数如下表所示：5.2分配系数层数五层四、三、二层底层节点ABＡＢＡＢ转动刚度S左梁—2.4×4—2.4×4—2.4×4上柱——5.6×0.9×45.6×0.9×45.6×0.9×45.6×0.9×4下柱5.6×0.9×45.6×0.9×45.6×0.9×45.6×0.9×44.3×44.3×4右梁2.4×411.62.4×411.62.4×411.6ΣS29.7641.3649.9261.5246.9658.56分配系数左梁—0.23—0.16—0.16上柱——0.40.330.430.34下柱0.680.490.40.330.370.3右梁0.320.280.20.180.20.2注：在计算分配系数时，除底层柱外的其余各层柱，其线刚度均应乘以折减系数0.9。4、用分层法计算梁、柱端的弯矩(1)第五层6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算图5.14顶层弯矩分配图注：1、节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2、柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。(2)第四、三、二层图5.15标准层弯矩分配图6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算注：1、节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2、柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。(3)第一层图5.16底层弯矩分配图注：1、节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2、柱子的最终弯矩向二层柱上端传递时系数为1/3，而底层柱朝下端的传递系数为1/2。5、利用支座弯矩和实际荷载求边跨及中跨跨中弯矩经过推导，可得跨中弯矩为：M中=-+gl2式中：M1、M2——分别为梁左右两端的支座弯矩g——梁上所受荷载6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算l——梁的总跨度故各层梁边跨的跨中弯矩为：第五层：M中=-+1.525×62×=2.64KN/m第四、三层：M中=-+6.1×62×=10.62KN/m第二层：M中=-+6.1×62×=10.46KN/m第一层：M中=-+6.1×62×=10.72KN/m故各层梁中跨的跨中弯矩为：第五层：M中=-+0.75×2.42×=-0.88KN/m第四层：M中=-+3.75×2.42×=-2.57KN/m第三层：M中=-+3.75×2.42×=-2.7KN/m第二层：M中=-+3.75×2.42×=-2.19KN/m第一层：M中=-+3.75×2.42×=-2.34KN/m6、各层弯矩迭加在分配可得，弯矩迭加在分配为6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算5.17M图7、进行弯矩调幅，并将内力转化到支座边弯矩调幅时：支座调幅0.85，跨中不调。5.18调幅后的M图8、根据调幅弯矩图利用平衡条件及实际荷载求剪力及轴力(1)第五层6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算VA=(3.49+-3.69)/6=4.54KNVB左=(-3.49++3.69)/6=4.61KNNA=4.54KN，NB=4.61KNVB右=(×0.75×+1.21-1.21)/2.4=0.9KNNB=0.9KN(2)第四层VA=(13.86+-14.76)/6=18.15KNVB左=(-13.86++14.76)/6=18.45KNNA=18.15KN，Nb=18.45KNVB右=(×3.75×+4.48-4.48)/2.4=4.5KNNB=4.5KN(2)第三层6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算VA=(13.86+-14.76)/6=18.15KNVB左=(-13.86++14.76)/6=18.45KNNA=18.15KN，Nb=18.45KNVB右=(×3.75×+4.59-4.59)/2.4=4.5KNNB=4.5KN(4)第二层VA=(14.08+-14.81)/6=18.18KNVB左=(-14.08++14.81)/6=18.42KNNA=18.18KN，Nb=18.42KNVB右=(×3.75×+4.16-4.16)/2.4=4.5KNNB=4.5KN(5)第一层6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算VA=(13.73+-14.72)/6=18.14KNVB左=(-13.73++14.72)/6=18.47KNNA=18.14KN，Nb=18.47KNVB右=(×3.75×+4.28-4.28)/2.4=4.5KNNB=4.5KN经整理可得：图5.19V图6 金陵科技学院学士学位论文第5章竖向荷载作用下框架结构的内力计算6 金陵科技学院学士学位论文第6章梁、柱的内力组合6梁、柱的内力组合6.1梁的内力组合在进行梁的内力组合时，每层的框架梁均取边跨左支座(A+)、边跨跨中(AB)、边跨右支座(B-)、中跨支座(B+)和中跨跨中（BC）五个截面来进行。在组合时，梁的弯矩以梁下部受拉为正，上部受拉为负；梁的剪力以使梁产生顺时针转动为正，反之为负。1、梁的弯矩组合表6.1各层梁的内力组合值截面号荷载类型五层A+ABB-B+BC恒载①-41.5539.94-50.84-18.1-8.11活载②-3.492.64-3.69-1.21-0.88风载③±3.86±0.83±2.2±5.20地震荷载④±11.48±2.51±6.45±15.590内力组合①×1.2+②×1.4Mmax51.62Mmin-54.75-66.17-23.41-10.96①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax52.3Mmin-69.19-68.43-29.8-10.84(①+②×0.5)×1.2+④×1.3Mmax52.78Mmin-66.88-71.61-42.71-10.26截面号荷载类型四层A+ABB-B+BC恒载①-61.2545.44-56.60-18.53-6.7活载②-13.8610.82-14.76-4.48-5.27风载③±7.82±1.21±5.4±13.20地震荷载④±21.96±3.45±15±36.30内力组合①×1.2+②×1.4Mmax69.68Mmin-92.90-88.59-28.51-15.42①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax69.69Mmin-100.82-93.32-44.51-14.68+②×0.5)×1.2+④×1.3Mmax65.51Mmin-110.36-96.28-72.11-11.20截面号荷载类型三层A+ABB-B+BC恒载①-60.0245.73-57.6-18.04-6.7活载②-13.8610.62-14.76-4.59-5.4风载③±11.68±1.84±8±19.40地震荷载④±31.22±4.61±22±5306 金陵科技学院学士学位论文第6章梁、柱的内力组合内力组合①×1.2+②×1.4Mmax69.74Mmin-91.43-89.78-28.07-15.6①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax70.58Mmin-104.20-97.8-51.88-14.84(①+②×0.5)×1.2+④×1.3Mmax67.24Mmin-120.93-106.58-93.3-11.28截面号荷载类型二层A+ABB-B+BC恒载①-59.545.73-59.92-15.11-6.7活载②-14.0810.46-14.81-4.16-4.89风载③±14.8±1.47±11.9±26.70地震荷载④±37.03±4.64±27.8±67.20内内力组合①×1.2+②×1.4Mmax69.52Mmin-91.11-92.64-23.96-14.89①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax69.91Mmin-107.79-105.56-57.02-14.20(①+②×0.5)×1.2+④×1.3Mmax67.18Mmin-127.99-116.93-108-10.97截面号荷载类型二层A+ABB-B+BC恒载①-58.2145.65-59.42-17.53-6.7活载②-13.7310.72-14.72-4.28-5.04风载③±17.8±1.72±14.4±350地震荷载④±39.82±3.06±33.64±81.30内力组合①×1.2+②×1.4Mmax69.79Mmin-89.07-91.91-27.03-15.1①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Mmax70.45Mmin-109.58-108-70.53-14.39(①+②×0.5)×1.2+④×1.3Mmax65.19Mmin-129.86-124-129.29-11.06通过梁的弯矩组合表，可得梁的设计弯矩为：第五层：MA+=-69.19KNm，MAB=52.78KNm，MB-=-71.61KNmMB+=-42.71KNm，MBC=-10.96KNm第四层：MA+=-110.36KNm，MAB=69.69KNm，MB-=-96.28KNmMB+=-72.11KNm，MBC=-15.42KNm6 金陵科技学院学士学位论文第6章梁、柱的内力组合第三层：MA+=-120.93KNm，MAB=70.58KNm，MB-=-106.58KNmMB+=-93.3KNm，MBC=-15.6KNm第二层：MA+=-127.99KNm，MAB=69.91KNm，MB-=-105.56KNmMB+=-108KNm，MBC=-14.89KNm第一层：MA+=-129.86KNm，MAB=70.45KNm，MB-=-124KNmMB+=-129.29KNm，MBC=-15.1KNm1、梁的剪力组合表6.2各层梁的剪力组合值截面号荷载类型五层A+B-B+恒载①60.25-63.3513.56活载②4.51-4.610.9风载③±1.01±1.01±4.3地震荷载④±3±3±13内力组合①×1.2+②×1.4Vmax78.6117.53Vmin-82.47①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Vmax79.2622.82Vmin-83.1(①+②×0.5)×1.2+④×1.3Vmax78.9133.71Vmin-82.69截面号荷载类型四层A+B-B+恒载①77.27-75.7310.32活载②18.15-18.454.5风载③±2.2±2.2±11地震荷载④±6.16±6.16±30.25内力组合①×1.2+②×1.4Vmax118.1318.68Vmin-116.71①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Vmax118.3731.91Vmin-116.9(①+②×0.5)×1.2+④×1.3Vmax111.6254.41Vmin-109.95截面号荷载类型三层A+B-B+恒载①76.9-76.110.32活载②18.15-18.454.56 金陵科技学院学士学位论文第6章梁、柱的内力组合风载③±3.28±3.82±16地震荷载④±8.87±8.87±44.2内力组合①×1.2+②×1.4Vmax117.6918.68Vmin-117.15①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Vmax119.2838.21Vmin-119.38(①+②×0.5)×1.2+④×1.3Vmax114.772.54Vmin-113.92截面号荷载类型二层A+B-B+恒载①76.46-76.5410.32活载②18.18-18.424.5风载③±4.32±4.32±22.25地震荷载④±10.8±10.8±44.2内力组合①×1.2+②×1.4Vmax117.2018.68Vmin-117.64①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Vmax120.1046.09Vmin-120.5(①+②×0.5)×1.2+④×1.3Vmax116.772.54Vmin-116.94截面号荷载类型一层A+B-B+恒载①76.3-76.710.32活载②18.14-18.474.5风载③±5.4±5.4±29.2地震荷载④±12.24±12.24±67.75内力组合①×1.2+②×1.4Vmax116.9618.68Vmin-117.9①×1.2+0.9×1.4×(②+③)Vmax121.2254.85Vmin-122.12(①+②×0.5)×1.2+④×1.3Vmax118.36103.16Vmin-119.03通过梁的剪力组合表，可得梁的设计剪力为：第五层：VA+=79.26KN，VB-=-83.1KN，VB+=33.71KN第四层：VA+=118.37KN，VB-=-116.9KN，VB+=54.41KN6 金陵科技学院学士学位论文第6章梁、柱的内力组合第三层：VA+=119.28KN，VB-=-119.38KN，VB+=72.54KN第二层：VA+=120.1KN，VB-=-117.64KN，VB+=72.54KN第一层：VA+=121.22KN，VB-=-122.12KN，VB+=103.16KN6.2柱的内力组合在进行柱的内力组合，假定弯矩以使柱右侧受拉为正，使左侧受接为负；剪力以使柱顺时针转动为正，反之为负；轴力以柱受压为正，受拉为负。（1）外A柱表6.3A柱的内力组合值截面号荷载类型五层M上M下N上N下恒载①-48.8838.3860.2560.25活载②-4.17.94.544.54风载③±3.86±1.1±1.01±1.01地震荷载④±11.48±3.26±3±3内力组合∣M∣MAX,相应的N值M-83.1550.51N72.9672.96NMAX,相应的N值M-44.561.50N83.0783.07NMIM,相应的N值M-83.1550.51N72.9672.96截面号荷载类型四层M上M下N上N下恒载①-33.6835.3137.52137.52活载②-8.46.1422.6922.69风载③±6.72±3.18±3.21±3.21地震荷载④±18.7±8.85±9.16±9.16内力组合∣M∣MAX,相应的N值M-83.0234.93N178.02178.02NMAX,相应的N值M-18.9765.25N209.2209.2NMIM,相应的N值M-83.0334.94N178.03178.03截面号荷载类型三层M上M下N上N下恒载①-35.3134.21214.42214.42活载②-8.168.6340.8440.84风载③±8.5±5.7±6.49±6.49地震荷载④±22.37±14.92±18.03±18.03内力组合∣M∣MAX,相应的N值M-91.5525.94N277.87277.87NMAX,相应的N值M-13.7677.916 金陵科技学院学士学位论文第6章梁、柱的内力组合N339.66339.66NMIM,相应的N值M-91.5525.94N277.87277.87截面号荷载类型二层M上M下N上N下恒载①-35.740.61290.88290.88活载②-7.939.1159.0259.02风载③±9.1±9.1±10.81±10.81地震荷载④±22.11±20.11±18.83±18.83内力组合∣M∣MAX,相应的N值M-92.1623.4N386.07386.07NMAX,相应的N值M-13.5097.01N460.76460.76NMIM,相应的N值M-92.1523.40N386.07386.07截面号荷载类型一层M上M下N上N下恒载①-27.870.11367.18367.18活载②-7.040.4577.1677.16风载③±8.7±3.3±16.21±16.21地震荷载④±19.71±74.46±41.07±41.07内力组合∣M∣MAX,相应的N值M-78.11-97.2N465.66465.66NMAX,相应的N值M-6.5198.67N610.01610.01NMIM,相应的N值M-78.11-97.27N465.66465.66（1）外B柱表6.4B柱的内力组合值截面号荷载类型五层M上M下N上N下恒载①38.32-19.1676.9176.91活载②2.92-5.425.515.51风载③±7.42±5.3±4.3±4.3地震荷载④±22.04±13.27±13±13内力组合∣M∣MAX,相应的N值M12.54-53.21N77.4377.43NMAX,相应的N值M86.78-6.42N121.03121.03NMIM,相应的N值M12.54-53.21N77.4377.43截面号荷载类型四层M上M下N上N下6 金陵科技学院学士学位论文第6章梁、柱的内力组合恒载①25.16-24.47162.96162.96活载②6.67-5.4528.4628.46风载③±13.3±9.8±15.3±15.3地震荷载④±38±28±43.25±43.25内力组合∣M∣MAX,相应的N值M-26.04-83.85N157.63157.63NMAX,相应的N值M103.2311.3N305.18305.18NMIM,相应的N值M-26.04-83.85N157.6386157.63截面号荷载类型三层M上M下N上N下恒载①22.08-17.8249.38249.38活载②6.51-6.1951.4151.41风载③±17.6±16±31.3±31.3地震荷载④±46.88±42±87.45±87.45内力组合∣M∣MAX,相应的N值M-46.54-102.23N214.40214.40NMAX,相应的N值M115.9443.92N513.65513.65NMIM,相应的N值M-46.54-102.23N214.40214.40截面号荷载类型二层M上M下N上N下恒载①34.91-38.11336.24336.24活载②6.34-5.5974.3374.33风载③±21.8±21.8±53.55±53.55地震荷载④±53±53±143.45±143.45内力组合∣M∣MAX,相应的N值M-44.36-147.02N248.92248.92NMAX,相应的N值M144.1241.47N745.36745.36NMIM,相应的N值M-44.36-147.02N248.92248.92截面号荷载类型一层M上M下N上N下恒载①11.17-0.02423.26423.26活载②5.59-0.3497.397.3风载③±27.55±34.8±82.75±82.75地震荷载④±61.94±78.24±211.2±211.2内力组合∣M∣MAX,相应的N值M-92.31-142.8N260.13260.13NMAX,相应的N值M133.20141.978N1000.81000.8NMIM,相应的N值M-92.31-142.883N260.13260.136 金陵科技学院学士学位论文第7章梁、柱的截面设计7梁、柱的截面设计因结构、荷载均对称，故整个框架采用左右对称配筋。7.1梁的配筋计算1、梁的正截面计算(1)已知条件砼采用C30，fc=14.3N/mm2，纵向钢筋采用Ⅲ级，fY=360N/mm2，箍筋采用Ⅰ级，fY=210N/mm2。梁的截面尺寸为300×650和300×350两种，则h01=650-25=625mm，h02=350-25=325mm。(2)构造要求——查《混凝土结构设计规范》GB50010-2002①抗震调整系数γRE=0.35；②三级抗震设防要求，框架梁的砼受压区高度x≥0.35h0则x1≥0.35h01=0.35×625=219mmx2≥0.35h02=0.35×325=114mm③梁的纵筋最小配筋百分率应满足：支座0.25%，跨中0.2%则支座AS1min=0.0025×250×625=390.6mm2AS2min=0.0025×250×325=204mm2跨中AS1min=0.002×250×625=313mm2AS2min=0.002×250×325=163mm2④箍筋的配筋率ρSVmin=0.025×fC/fyv=0.025×14.3/210=0.17%(3)配筋计算本设计中跨跨度较小，故中跨支座的钢筋可不必计算，由边跨支座的钢筋延伸过来即可满足，而边跨支座可能出现正弯矩，但其数值较小，故可不必计算，由跨中钢筋伸入支座即可满足要求。梁的截面配筋计算采用表格进行。表7.1各层梁纵配筋层次五层截面A+ABB-B+BCM-69.1952.78-71.61-42.71-10.96As31523832538495选配钢筋2#182#162#182#182#16实配面积/5094025095094025 金陵科技学院学士学位论文第7章梁、柱的截面设计层次四层截面A+ABB-B+BCM-110.3669.69-96.28-72.11-15.42As507.8316.5441675.2134选配钢筋2#222#162#224#222#16实配面积/7604027601520402层次三层截面A+ABB-B+BCM-120.9370.58-106.58-93.3-15.6As558.4320.6489.8902.6135.7选配钢筋2#222#162#224#222#16实配面积7604027601520402层次二层截面A+ABB-B+BCM-127.9969.91-105.56-108-14.89As592.4317.54851071129选配钢筋2#222#162#224#222#16实配面积7604027601520402层次一层截面A+ABB-B+BCM-129.8670.45-124-129.29-15.1As601.43205731335131选配钢筋2#222#162#224#222#16实配面积7604027601520402注：1、αS=，AS=。2、ξS和γS可由αS查表得到。3、#为HRB400钢筋,以下计算说明同理2、梁的斜截面计算表7.2各层梁的箍筋配置层次五层截面A+B-B+Vb/KN79.2683.133.71670.3125670.3125348.5625验算截面符合符合符合187.6875187.687597.5975验算是否构造配筋是是是选配钢筋Φ8@100/180Φ8@100/180Φ8@100/180层次四层截面A+B-B+Vb/KN118.37116.954.415 金陵科技学院学士学位论文第7章梁、柱的截面设计670.3125670.3125348.5625验算截面符合符合符合187.6875187.687597.5975验算是否构造配筋是是是选配钢筋Φ8@100/180Φ8@100/180Φ8@100/180层次三层截面A+B-B+Vb/KN119.28119.3872.54670.3125670.3125348.5625验算截面符合符合符合187.6875187.687597.5975验算是否构造配筋是是是选配钢筋Φ8@100/180Φ8@100/180Φ8@100/180层次二层截面A+B-B+Vb/KN120.1117.6472.54670.3125670.3125348.5625验算截面符合符合符合187.6875187.687597.5975验算是否构造配筋是是是选配钢筋Φ8@100/180Φ8@100/180Φ8@100/180层次一层截面A+B-B+Vb/KN121.22122.12103.16670.3125670.3125348.5625验算截面符合符合符合187.6875187.687597.5975验算是否构造配筋是是否选配钢筋Φ8@100/180Φ8@100/180Φ8@100/180箍筋的配筋百分率为：ρSV==0.19%＞0.17%，故满足要求。7.2柱的配筋计算1、已知条件砼采用C30，fc=14.3N/mm2，纵向钢筋采用Ⅲ级，fY=360N/mm2，箍筋采用Ⅲ级，fY=360N/mm2。柱的截面尺寸为450×550，则h0=500-35=465mm。。2、构造要求——查《钢筋砼设计规范》GBJ10-89①、三级抗震设防要求，框架柱纵筋最小配筋百分率应满足：0.7%则ASmin=0.007×550×450=1732.5mm23、截面验算轴向力取Nmax=1383.69KN，则轴压比为5 金陵科技学院学士学位论文第7章梁、柱的截面设计=0.3＜0.9，故截面满足要求。4、配筋计算柱的配筋采用对称截面配筋。柱的内力组合较复杂，一般取|M|max、Nmax、Nmin及相应的内力进行计算。计算时取底层柱选择一种配筋，二、三、四、五层柱选取同一种配筋。(1)外柱的配筋计算表7.3外柱纵筋配置柱配筋二、三、四、五层底层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNminM(KN.M)92.1697.0192.1597.298.6797.27N(KN)386.07460.76386.07465.66610.61465.66e0=M/N(m)0.240.210.240.210.160.21ea(mm)202020202020ei=e0+ea(mm)258.7230.5258.6228.73181.6228.9ζ1111111l0(m)4.854.134.134.134.134.13l0/h8.87.57.57.57.57.5ζ2111111η1.111.091.081.091.111.09ηei287.31251.2279.4249.4202.3249.60.3h0154.5154.5154.5154.5154.5154.5判别大小偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压e=ηei+h/2-αS"(mm)527.3491.2519.4489.4442.3489.6Nb(KN)245482454824548245482454824548判别大小偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压x9010790109142109As=As`＜0＜0＜0＜0＜0＜0(2)、内柱的配筋计算表7.4内柱纵筋配置柱配筋二、三、四、五层底层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNminM(KN.M)147.02144.12147.02142.8141.98142.8N(KN)248.92745.36248.92260.131000.8260.13e0=M/N(m)0.590.190.590.540.1420.55ea(mm)2020202020205 金陵科技学院学士学位论文第7章梁、柱的截面设计ei=e0+ea(mm)610.63213.35610.63568.95161.86568.96ζ1111111l0(m)4.854.134.134.134.134.13l0/h8.827.517.57.57.57.5ζ2111111η1.0461.091.0331.031.121.03ηei639.23234.11631.37589.69182.6589.690.3h0154.5154.5154.5154.5154.5154.5判别大小偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压e=ηei+h/2-αS"(mm)879.23474871.37829422.6829.69Nb(KN)24548.324548.3124548.3124548.3124548.3124548.31判别大小偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压x58.02173.7458.0260.63233.2860.63As=As`＜0＜0＜0＜0＜0＜05、柱的纵向钢筋的实际选用由柱的钢筋计算可以看出，计算得出的配筋量均小于最小配筋量，因此所有的柱均按最小配筋量配筋，则柱的主筋选用8#18。6、框架柱的抗剪承载力计算查《砼结构设计规范》GBJ10-89，可得框架柱斜截面计算时的抗震调整系数为γRE=0.85。表7.5柱箍筋配置柱的斜截面外柱内柱底层非底层底层非底层Hn(m)4.853.34.853.3λ=Hn/(2h0)3333VC(KN)70.3280.7477.0788.35(KN)651651651651截面是否满足要求满足满足满足满足fcbh0115.7115.7115.7115.70.3fcA(KN)892.5892.5892.5892.5N(KN)1611.851199.301207.57913.1076.579.079.660.2fcbh0+192.2194.7195.3175.9ASV1按构造按构造按构造按构造注：1、当λ＜1时，取λ=1；当λ＞3时，取λ=3。5 金陵科技学院学士学位论文第7章梁、柱的截面设计2、VC≤时截面满足要求。3、当N≤0.3fcA时取实际值计算；当N＞时0.3fcA取0.3fcA计算。4、fcbh0+＞VC时按构造配箍，否则按计算配箍。根据构造要求，并考虑施工方便，各层柱均配箍φ8@200，在纵向钢筋接头的范围内箍筋加密为φ8@100，柱端也加密为φ8@100。5 金陵科技学院学士学位论文第8章基础设计8基础设计本设计采用的是方形柱，故基础也采用方形的单独基础。本基础的砼采用C30，基础下采用100厚C10混凝土垫层，两边各延伸100mm。8.1外柱联合基础8.1.1荷载计算由柱传至基础顶面的荷载Mmax=142KNm，Nmax=1000.8KN8.1.2确定基底尺寸地基承载力设计值需进行修正，由于基础宽度尚未确定，故不对宽度进行修正；基础埋深为-1.6m，故须对深度进行修正。f=fK+ηd(d-0.5)γ0=125+1.6×(1.6-0.5)×20=154KN/m2。上式中，ηd为深度修正系数，据《地基设计规范》查得。在地震区，地震承载还需乘以抗震扩大系数，故fSE=ζS×f=1.3×154=200KN/m2。1、按经验法选取基础底面尺寸(1)初步确定基础底面尺寸考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%取基础底面长短边之比n=l/b=2，于是,(2)验算基础尺寸基底处的总竖向力：基底处的总力矩：142KNm偏心距e：可以可以故基底尺寸满足要求。8.1.3确定基础高度初步假定基础高度为0.7m，采用锥台形独立基础，初步确定基础的剖面尺寸如下图所示：5 金陵科技学院学士学位论文第8章基础设计图8.1基础断面图基础高度的验算：e0===0.14m＜mPn,max=+=+=257KN/m2Pn,min=-=21KN/m2所以，只需对柱边基础截面进行抗冲切验算。取aS=45mm，h0=700-45=655mmC30混凝土，ft=1.43N/mm2因偏心受压：Pn=Pn,max=257KN/m2Al=Fl=Pn·Al=257×1.38=354.66KN=0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×704375=705KN故，0.7βhpftamh0＞Fl，满足冲切要求。8.1.4基底配筋计算基底配筋计算包括沿横向和纵向两个方向的配筋计算，沿横向的钢筋用量按荷载作用下的土壤净反力计算，计算时以偏心受压来处理；而纵向的钢筋计算按轴心受压处理，其钢筋用量按荷载作用下的平均土壤净反力来计算。5 金陵科技学院学士学位论文第8章基础设计1、沿横向的配筋计算在第一组荷载作用下，相应柱边及变阶处的土壤净反力如下图所示：图8.21-1剖面位置图故380KNmASⅠ===1804mm2选用钢筋#22@200，AS=1901mm2。2、沿纵向的配筋计算因为是方形基础，所以纵向钢筋，选用钢筋#22@200，AS=1901mm2。3、对于双柱基础钢筋选用同单柱独立基础纵向与横向选用#22@200，AS=1901mm2。注：在上述基础配筋计算中：：1、在计算Ⅰ-Ⅰ截面弯矩时，hc、bc分别表示柱子截面的长边和短边。2、在计算AS的公式中，h0表示截面的有效高度，h0=h-αS。在计算Ⅰ-Ⅰ截面时，h取基础的总高，即0.5m；当基础下有垫层时，取αS=45mm。在基底钢筋的布置时，横向钢筋放在纵向纵向钢筋的下面，故纵向钢筋面积计算时的h0等于横向钢筋面积计算时h0的减去钢筋的直径，即h0纵=h0横-d，而d一般取10mm即可，故h0纵=h0横-10mm。8.2内柱联合基础设计8.2.1荷载计算由柱传至基础顶面的荷载Mmax=142KNm，Nmax=1000.8KN8.2.2确定基底尺寸地基承载力设计值需进行修正，由于基础宽度尚未确定，故不对宽度进行修正；基础埋深为-1.6m，故须对深度进行修正。f=fK+ηd(d-0.5)γ0=125+1.6×(1.6-0.5)×5 金陵科技学院学士学位论文第8章基础设计20=154KN/m2。上式中，ηd为深度修正系数，据《地基设计规范》查得。在地震区，地震承载还需乘以抗震扩大系数，故fSE=ζS×f=1.3×154=200KN/m2。1、按经验法选取基础底面尺寸(1)初步确定基础底面尺寸考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%取基础底面长短边之比n=l/b=2，于是,(3)验算基础尺寸基底处的总竖向力：基底处的总力矩：142KNm偏心距e：可以可以故基底尺寸满足要求。8.2.3确定基础高度初步假定基础高度为0.7m，采用锥台形独立基础，初步确定基础的剖面尺寸如下图所示：图8.31-1剖面位置图基础高度的验算：e0===0.14m＜mPn,max=+=+=128KN/m25 金陵科技学院学士学位论文第8章基础设计Pn,min=-=21KN/m2所以，只需对柱边基础截面进行抗冲切验算。取aS=45mm，h0=700-45=655mmC30混凝土，ft=1.43N/mm2因偏心受压：Pn=Pn,max=128KN/m2Al=Fl=Pn·Al=257×1.38=354.66KN=0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×704375=705KN故，0.7βhpftamh0＞Fl，满足冲切要求。8.2.4基底配筋计算基底配筋计算包括沿横向和纵向两个方向的配筋计算，沿横向的钢筋用量按荷载作用下的土壤净反力计算，计算时以偏心受压来处理；而纵向的钢筋计算按轴心受压处理，其钢筋用量按荷载作用下的平均土壤净反力来计算。1、沿横向的配筋计算在第一组荷载作用下，相应柱边及变阶处的土壤净反力如下图所示：故380KNm图8.41-1剖面位置图ASⅠ===1804mm2选用钢筋#22@200，AS=1901mm2。5 金陵科技学院学士学位论文第8章基础设计2、沿纵向的配筋计算因为是方形基础，所以纵向钢筋，选用钢筋#22@200，AS=1901mm2。2、基础顶面配筋基础顶面按构造要求配置#22@200横向和纵向钢筋。注：在上述基础配筋计算中：1、在计算Ⅰ-Ⅰ截面弯矩时，hc、bc分别表示柱子截面的长边和短边。2、在计算AS的公式中，h0表示截面的有效高度，h0=h-αS。在计算Ⅰ-Ⅰ截面时，h取基础的总高，即0.5m；当基础下有垫层时，取αS=45mm。在基底钢筋的布置时，横向钢筋放在纵向纵向钢筋的下面，故纵向钢筋面积计算时的h0等于横向钢筋面积计算时h0的减去钢筋的直径，即h0纵=h0横-d，而d一般取10mm即可，故h0纵=h0横-10mm5 金陵科技学院学士学位论文第9章楼梯设计9楼梯设计本建筑的楼梯间开间为3.6m，进深为6m，每层楼梯均为等跑，共22级踏步，其踏步的水平投影长度为11×0.3=3.3m，接近于3m，故做板式楼梯。楼梯的踢面和踏面均做30厚水磨石层，底面为20厚混合砂浆粉刷。砼采用C30。楼梯栏杆采用金属栏杆！9.1梯段板的计算1、计算尺寸的确定踏步宽b=300mm，踏步高h=150mm，板厚h=120mm（可不进行裂缝验算）故tgα=150/300=0.5，楼梯倾角α=26.57°，所以cosα=0.8944l0=3.3m，l"=l0/cosα=3.3/0.8944=3.69ml=l0+b=3.3+0.2=3.5m2、荷载计算梯段板自重=5.23KN/m30厚水磨石层KN/m20厚混合砂浆粉刷KN/m栏杆重0.2KN/m恒载6.785KN/m活载=3.5×1=3.5KN/m总荷载P==1.2×6.785+1.4×3.5=13.042KN/m3、内力计算=×13.042×3.52=15.98KNm=×13.042×3.5=22.82KN4、配筋计算板中as=15mm，故h0=h-as=120-15=105mmαs===0.101=0.95=mm2选#8@100，(AS=503mm2)板面负筋应为板底正筋的，AS=222.5mm213 金陵科技学院学士学位论文第9章楼梯设计则板面负筋为#8@200，且每个踏步下面不少于1φ60.7=0.7×1.43×1000×105=105.105KN＞22.81KN,满足抗剪要求。9.2平台板计算1、计算简图的确定由于楼层平台与楼面的板在同一平面，故楼面平台的配筋可与楼面板一致，而半层休息平台须另外配筋。且计算简图取Y方向而平台板板厚可与斜板取一样板厚h=120mm。L0=1.6m，l=l0+b=1.6+0.2=1.8m2、荷载计算板自重1×0.12×25=3KN/m30厚水磨石面层KN/m20厚混合砂浆粉刷KN/m恒载4KN/m活载=3.5×1=3.5KN/m总荷载P==1.2×4+1.4×3.5=9.7KN/m3、内力计算=×9.7×1.82=3.93KNm4、配筋计算板中as=15mm，故h0=h-as=120-15=105mmαs===0.02=0.99=mm2选φ8@200，(AS=251mm2)板面负筋应为板底正筋的，AS=125.5mm2选φ8@200，(AS=251mm2)平台板X方向选用钢筋同Y方向9.3平台梁计算与平台板和梯段板连接的平台梁(1)计算简图的确定=3.6-0.24=3.36m，=1.05=1.05×3.36=3.528m13 金陵科技学院学士学位论文第9章楼梯设计平台梁截面高度h=L/12~L/8=294mm~441mm,取h=400,b=200(2)荷载计算平台板传来的恒载4×1.6/2=3.2KN/m平台板粉刷=0.34KN/m平台梁自重0.2×0.4×25=2.0KN/m梯段板传来自重6.785×3.5/2=12.22KN/m恒载17.76KN/m平台板传来活载1.6×3.5/2=2.5KN/m梯段板传来活载3.5×3.5/2=6.125KN/m活载8.63KN/m总荷载P==1.2×17.76+1.4×8.63=33.39KN/m(3)内力计算=×33.39×3.532=52KNm=×33.39×3.53=58.93KN4、配筋计算①正截面配筋计算钢筋采用HRB400梁中as=25mm，故h0=h-as=400-25=375mmαs===0.13=0.93=mm2选2#18，(AS=509mm2)②斜截面配筋计算0.25=0.25×1.0×14.3×200×375=268.125＞,故截面尺寸满足要求。0.7ftbh0=0.7×1.43×200×375=75.075KN>仅需通过构造配置箍筋即可。70.8故箍筋选配φ8@200满足要求。13 金陵科技学院学士学位论文第9章楼梯设计9.4梯柱计算截面选择及配筋梯柱截面选用250×300mm，配筋按构造选用4#14，柱箍筋φ8@100/20013 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板设计10楼板设计10.1屋面板设计1、计算简图确定⑴板类别确定A区隔板：，，故按双向板计算。B区隔板：，故按双向板计算。C区隔板：，，故按双向板计算。D区隔板：，故按双向板计算。⑵板厚确定A区隔板：mm,C板厚同A取一致。B区隔板：mm,D板厚同B取一致。2、荷载确定恒载5.5活载0.5荷载=3、板内力计算由于板很薄，板面很宽，而板的弯矩很小，板的受弯承载力极限状态要先于受剪承载力极限状态出现。故不必进行抗剪计算。本设计中屋面均为双向板，混凝土泊松比，取μ=0.2。①区格ALy=5.45m，lx=3.15m，ly/lx=1.73在g‘=g+作用下，A区格板可视为三边嵌固一边简支。在q‘=的作用下，A区格板可视为四边简支。由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表10.1弯矩系数Lx/ly支承条件mxmymx"my"0.58三边嵌固一边简支0.0390.005-0.082-0.057四边简支0.0840.023－－13 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板设计(1)求跨内最大弯矩：μ=0时=2.96=0.42换算成μ=0.2时Mx==2.96+0.2×0.42=3.044KNmMy==0.42+0.2×2.96=1.012KNm(2）求支座固端弯矩Mx=-0.082×7.25×3.152=-5.9KNmMy=-0.057×7.25×3.152=-4.1KNm②、区格Bly=1.95m，lx=3.15m，lx/ly=1.62在g‘=g+作用下，A区格板可视为四边嵌固。在q‘=的作用下，A区格板可视为四边简支。由表格可以查出，四边嵌固和四边简支的弯矩系数如下表所示：表10.2弯矩系数Ly/lx支承条件mxmymx"my"0.62四边嵌固0.0360.008-0.062-0.057四边简支0.0840.023－－(1)求跨内最大弯矩：μ=0时=1.05=0.24换算成μ=0.2时Mx==1.05+0.2×0.24=1.1KNmMy==0.24+0.2×1.05=0.45KNm(2）求支座固端弯矩Mx=-0.062×7.25×1.952=-1.71KNmMy=-0.057×7.25×1.952=-1.57KNm③区格CLy=5.45m，lx=3.15m，ly/lx=1.73在g‘=g+作用下，A区格板可视为两边嵌固两边简支。在q‘=的作用下，A区格板可视为四边简支。由表格可以查出，四边嵌固和四边简支的弯矩系数如下表所示：13 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板设计表10.3弯矩系数Ly/lx支承条件mxmymx"my"0.58两边嵌固两边简支0.0510.012-0.111-0.078四边简支0.0790.025－－(1)求跨内最大弯矩：μ=0时=3.77=0.91换算成μ=0.2时Mx==3.77+0.2×0.91=3.95KNmMy==0.91+0.2×3.77=1.66KNm(2）求支座固端弯矩Mx=-0.111×7.25×3.152=-7.99KNmMy=-0.078×7.25×3.152=-5.61KNm④区格Dly=1.95m，lx=3.15m，lx/ly=1.62在g‘=g+作用下，A区格板可视为三边嵌固一边简支。在q‘=的作用下，A区格板可视为四边简支。由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表10.4弯矩系数Ly/lx支承条件mxmymx"my"0.62四边嵌固0.0380.007-0.081-0.057四边简支0.0840.023－－(1)求跨内最大弯矩：μ=0时=1.11=0.21换算成μ=0.2时Mx==1.11+0.2×0.21=1.1KNmMy==0.21+0.2×1.11=0.43KNm(2）求支座固端弯矩Mx=-0.081×7.25×1.952=-2.23KNmMy=-0.057×7.25×1.952=-1.57KNm4、板的配筋计算13 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板设计假定钢筋选用#8，短边方向跨中截面的h0=120-15=105mm，长边方向跨中截面的h0=120-15=105mm；支座截面的h0=120-15=105mm。受拉钢筋AS的计算，为简便起见，近似地取内力臂系数γS=0.9，按式：AS=计算。表10.5配筋面积截面h0(mm)M(KNm)AS(mm2)配筋实配面积(mm2)跨中A区格lx方向1053.04489.48#8@200251ly方向1051.01229.74#8@200251B区格lx方向1051.132.33#8@200251ly方向1050.4513.22#8@200251C区格lx方向1053.95116#8@200251ly方向1051.6648.79#8@200251D区格lx方向1051.132.33#8@200251ly方向1050.4312.6#8@200251支座A－A105173.42#8@200251A－B10583.48#8@200251A－C105143#8@200251B－B10550.26#8@200251B－D10558#8@200251D－C105106#8@20025110.2楼面板设计1、计算简图确定⑴板类别确定13 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板设计A区隔板：，，故按双向板计算。B区隔板：，故按双向板计算。C区隔板：，，故按双向板计算。D区隔板：，故按双向板计算。⑵板厚确定A区隔板：mm,C板厚同A取一致。B区隔板：mm,D板厚同B取一致。2、荷载确定楼面：恒载3.7活载2.0荷载=走廊：恒载3.7活载2.5荷载=3、板内力计算由于板很薄，板面很宽，而板的弯矩很小，板的受弯承载力极限状态要先于受剪承载力极限状态出现。故不必进行抗剪计算。本设计中屋面均为双向板，混凝土泊松比，取μ=0.2。①区格ALy=5.45m，lx=3.15m，ly/lx=1.73在g‘=g+作用下，A区格板可视为三边嵌固一边简支。在q‘=的作用下，A区格板可视为四边简支。13 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板设计由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表10.6弯矩系数Lx/ly支承条件mxmymx"my"0.58三边嵌固一边简支0.0390.005-0.082-0.057四边简支0.0840.023－－(1)求跨内最大弯矩：μ=0时=3.35=0.6换算成μ=0.2时Mx==3.35+0.2×0.6=3.47KNmMy==0.6+0.2×3.35=1.27KNm(2）求支座固端弯矩Mx=-0.082×7.04×3.152=-5.72KNmMy=-0.057×7.04×3.152=-3.98KNm②区格Bly=1.95m，lx=3.15m，lx/ly=1.62在g‘=g+作用下，A区格板可视为四边嵌固。在q‘=的作用下，A区格板可视为四边简支。由表格可以查出，四边嵌固和四边简支的弯矩系数如下表所示：表10.7弯矩系数Ly/lx支承条件mxmymx"my"0.62四边嵌固0.0360.008-0.062-0.057四边简支0.0840.023－－(1)求跨内最大弯矩：μ=0时=1.34=0.35换算成μ=0.2时Mx==1.34+0.2×0.35=1.41KNmMy==0.35+0.2×1.34=0.62KNm(2）求支座固端弯矩Mx=-0.062×7.69×1.952=-1.81KNmMy=-0.057×7.69×1.952=-1.67KNm13 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板设计③区格CLy=5.45m，lx=3.15m，ly/lx=1.73在g‘=g+作用下，A区格板可视为两边嵌固两边简支。在q‘=的作用下，A区格板可视为四边简支。由表格可以查出，四边嵌固和四边简支的弯矩系数如下表所示：表10.8弯矩系数Ly/lx支承条件mxmymx"my"0.58两边嵌固两边简支0.0510.012-0.111-0.078四边简支0.0790.025－－(1)求跨内最大弯矩：μ=0时=3.95=1.02换算成μ=0.2时Mx==3.95+0.2×1.02=4.15KN.mMy==1.02+0.2×3.95=1.81KN.m(2）求支座固端弯矩Mx=-0.111×7.04×3.152=-7.75KNmMy=-0.078×7.04×3.152=-5.45KNm④区格Dly=1.95m，lx=3.15m，lx/ly=1.62在g‘=g+作用下，A区格板可视为三边嵌固一边简支。在q‘=的作用下，A区格板可视为四边简支。由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：表10.9弯矩系数Ly/lx支承条件mxmymx"my"0.62四边嵌固0.0380.007-0.081-0.057四边简支0.0840.023－－(1)求跨内最大弯矩：μ=0时=1.42=0.31换算成μ=0.2时13 金陵科技学院学士学位论文第10章楼板设计Mx==1.42+0.2×0.31=1.48KNmMy==0.31+0.2×1.42=0.59KNm(2）求支座固端弯矩Mx=-0.081×7.69×1.952=-2.37KNmMy=-0.057×7.69×1.952=-1.67KNm4、板的配筋计算假定钢筋选用#8，短边方向跨中截面的h0=120-15=105mm，长边方向跨中截面的h0=120-15=105mm；支座截面的h0=120-15=105mm。受拉钢筋AS的计算，为简便起见，近似地取内力臂系数γS=0.9，按式：AS=计算。表10.10实配面积截面h0(mm)M(KNm)AS(mm2)配筋实配面积(mm2)跨中A区格lx方向1053.47102#8@200251ly方向1051.2738#8@200251B区格lx方向1051.4142#8@200251ly方向1050.6218#8@200251C区格lx方向1054.15122#8@200251ly方向1051.8154#8@200251D区格lx方向1051.4844#8@200251ly方向1050.5917#8@200251支座A－A105169#8@200251A－B10583#8@200251A－C105198#8@200251B－B10553#8@200251B－D10562#8@200251D－C105104#8@20025113 金陵科技学院学士学位论文第11章结论11结论毕业设计是大学本科教学过程里的一个十分重要的环节。经过将近三个月的毕业设计，我感觉是把四年本科学习到的知识全都浓缩到了这次毕业设计当中去了。整个毕业设计过程是严格按照设计进度安排有条不紊的进行。首先从学校图书馆借阅各种相关的书籍以了解此次设计的工作概况和相关要求，如：《土木工程专业毕业设计指导》和《办公楼建筑设计规范》。同时还重新复习了以前学过的钢筋混凝土结构、结构力学、房屋建筑学等相关的知识。其次，按照任务书要求做了建筑方面的设计，完成了建筑平面图等内容。在这期间使我对房屋建筑学和AUTOCAD有了更新的认识和理解。再次，在结构计算环节，严格按照规范要求，全面考虑了各个环节的要求。通过这次设计工作，我充分认识到：结构工程师要对工作负责任，要具备一种严谨的设计态度，并把安全放在第一位。13 金陵科技学院学士学位论文参考文献参考文献[1]沈蒲生，梁兴文编著.《混凝土结构设计》[M].高等教育出版社,2005[2]邵全，韦敏才.《土力学与基础工程》[M].重庆大学出版社出版，1997[3]李国强.《建筑结构抗震设计》[M].中国建筑工业出版社，2002[4]沈蒲生，梁兴文编著.《混凝土结构设计原理》[M].高等教育出版社,2005[5]黄双华主编.《房屋结构设计》[M].重庆大学出版社，2001[6]陈树华主编.《建筑地基基础》[M].哈尔滨工程大学出版社，2003[7]贾韵绮、王毅红主编.《工业与民用建筑专业课程设计指南》[M].中国建筑工业出版社，1994[8]陈登鳌主编.《建筑设计资料集（1、2、3、8、9）》[M].中国建筑工业出版社出版，1994[9]同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编.《房屋建筑学》[M].中国建筑工业出版社出版，1997[10]《建筑抗震设计规范》GB50011-2001[11]《混凝土结构设计规范》GB50010－2002[12]《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002[13]《建筑抗震设防分类标准》GB50223－95[14]《建筑结构荷载规范》GB50009－2001[15]《03G101-1》GJBT-61113 金陵科技学院学士学位论文致谢致谢经过四年基础与专业知识的学习，培养了我独立做建筑结构设计的基本能力。在薛老师和院里许多专业老师的的指导下，我认真完成了这次设计课题——广源集团办公楼的框架结构设计。毕业设计是对四年专业知识的一次综合应用、扩充和深化，也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。通过毕业设计，我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识，同时也得到了老师和同学的帮助，学习和体会到了建筑结构设计的基本技能和思想。特别值得一提的是，我从小就幻想能成为一个建筑设计师，但那时候只停留在建筑的外观上，这次的毕业设计，让我深深的认识到作为一个结构工程师，应该将设计做的更好，结构的稳定性、安全性比以前要有一定的提高。并且，一个结构工程师，应该具备一种严谨的设计态度，本着建筑以人为本的思想，力求做到实用、经济、美观；在设计一幢建筑物的过程中，应该严格按照建筑规范的要求，同时也要考虑各个工种的协调和合作，特别是结构和建筑的交流，结构设计和施工的协调。这就要求一个结构工程师应该具备灵活的一面，不仅要抓住建筑结构设计的主要矛盾，同时也要全面地考虑一些细节和局部的设计。在毕业设计的过程中，我深深地认识到各种建筑规范和规定是建筑设计的灵魂，一定要好好把握。在以后的学习和工作中，要不断加强对建筑规范的学习和体会，有了这个根本，我们就不会犯工程上的低级错误，同时我们在处理工程问题时就有了更大的灵活性。在本次毕业设计中，我为能用上四年的学习成果而欣喜万分，同时我深深的感觉到了基础知识的重要性。在以前学习结构力学、钢筋混凝土结构、建筑结构抗震等专业课时，老是觉得所学的东西跟实践相差的太远，甚至觉得没什么用，这可能跟当时特别想学什么就马上能用有关。这种急功近利的思想使自己对一些专业课的学习有所放松，在毕业设计的过程中，我感觉到那些基础知识是相当重要的。在以后的学习生活中切不可急于求成而忽略了基础的夯实，对一门系统的科学，应该扎实的学习它的每一部分知识，充分利用各种实践环节，切实做到理论联系实践，学以致用。毕业设计这段时间是我四年的大学生活最充实得一段时间，我也初步掌握了建筑结构设计的基础知识。尤其在这段时间内和同学、指导老师的相处下，让我们有更进一步的了解，真心的感谢你们！作者：李朋2011年5月于南京14'