七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书

'七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计-1- 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书第一部分：工程概况建筑地点：某市建筑类型：七层教学楼，现浇框架填充墙结构。建筑介绍：场地面积为50×40m2左右，拟建建筑面积约6000m2。楼盖及屋盖均采用钢筋混凝土框架结构，现浇楼板厚度取为100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，外墙300厚，内墙200厚。基础采用柱下独立基础或桩基础。门窗使用：大门采用玻璃门，其它的为木门，一般门洞尺寸为1200mm2400mm，窗全部为铝合金窗，高为2400mm地质条件：经过地质勘探部门的确定，拟建场地土类型为中软场地土，Ⅲ类建筑场地，场地地下水属于潜水类型，稳定水位埋深6.7-7.1米。本场地为非自重湿陷性场地，湿陷等级为Ⅰ级。基本风压为0.4kN/m2，基本雪压为0.3kN/m2。工程地质勘察概况，见下表：土层编号土层岩性土层状态平均层厚（m）极限标准值承载力（kpa）桩侧摩阻力标准值（kpa）（1）杂填土松散2.3700（2）素填土稍湿可塑状2.2708（3）粉质粘土稍湿可塑硬塑212012（4）粉土湿软塑状6.512510（5）粉土粉质粘土湿可塑状2.814515-1-七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书-4- 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书柱网布置图3.3柱网尺寸及层高本教学楼采用纵向柱距为4.2m横向边跨为7.2m，中跨为3m的内廊式框架，层高为3.9m。3.4梁、柱截面尺寸的初步确定3.4.1梁的截面尺寸的初步确定梁截面的高度：一般取为梁跨度的1/12～1/8。横向框架梁：边跨：取h=l/8~l/12=600~900mm，取为600mm，宽b为300mm。中跨：取h＝600mm，b＝300mm。纵向框架梁:取h=l/8~l/12=350~525mm，取为500mm，宽b为300mm。3.4.2柱的截面尺寸的初步确定框架柱的面积根据柱的轴压比确定：1、柱组合的轴压力设计值N=nβFgE注：n——楼层层数。-4- 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书β——柱轴压力增大系数。F——算柱的负载面积，本方案中边柱及中柱的负载面积分别为4.2×3.6m2和4.2×5.1m2。gE——建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14kN/m2。2、柱的截面尺寸Ac≥N/（mNfc）注：mN——轴压比限值，按三级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.9。fc——轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。对于边柱：N=nβFgE=7×1.3×4.2×3.6×14＝1926.29kNAc≥N/（mNfc）=1926.29×103/（14.3×0.9）＝149672mm对于中柱：N=nβFgE=7×1.25×4.2×5.1×14×＝2623.95kNAc≥N/（mNfc）=2623.95×103/（0.9×14.3）=203881mm2取柱子尺寸为：b×h=500mm×500mm3.5楼板选择板的厚度取l/40=4200/40=105mm，故本设计中所有楼板均采用现浇板，板厚均为100mm。3.6结构横向框架的计算简图本框架结构采用柱下独立基础，选粘土夹碎石层为地基持力层，基础顶面到室内地面1.50m。横向框架的计算简图见下图所示，取顶层柱的形心线作为轴线，2～7层柱的高度取为3.9m，底层柱的高度从基础顶面至楼板，h1=3.9+1.5=5.4m。-4- 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图2.2横向框架计算简图-4- 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书第二部分：框架侧移刚度的计算一、横梁线刚度ib的计算表5.1横梁线刚度类别Ec（104N/mm2）b×h(mm×mm)I0(109mm4)l(mm)EcI0/l(1010N·mm）1.5EcI0/l(1010N·mm）2EcI0/l(1010N·mm）边跨3.0300×6005.4072002.253.3754.50中跨3.0300×6005.4030005.408.1010.80二、柱线刚度ic的计算表5.2柱的线刚度层次hc(mm)Ec（104N/mm2）b×h(mm×mm)Ic(109mm4)EcIc/hc(1010N·mm）154003.0500×5006.933.852~639003.0500×5004.693.61三、柱的侧移刚度的计算1、中框架柱侧移刚度计算边柱:底层αc=(0.5+K)/(2+K)=0.257D=αc×12×ic/h2=0.257×12×3.85×1010/54002=8350N/mm2～7层αc=K/(2+K)=0.384D=αc×12×ic/h2=0.384×12×3.61×1010/39002=10936N/mm77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书中柱:底层αc=(0.5+K)/(2+K)=0.749D=αc×12×ic/h2=0.749×12×3.85×1010/54002=11865N/mm2～7层αc=K/(2+K)=0.679D=αc×12×ic/h2=0.679×12×3.61×1010/39002=19350N/mm图5.1中框架柱的侧移刚度计算简图2、边框架柱侧移刚度边柱：底层：αc=(0.5+K)/(2+K)=0.479D=αc×12×ic/h2=0.479×12×3.85×1010/54002=7582N/mm2～7层77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书αc=K/(2+K)=0.319D=αc×12×ic/h2=0.319×12×3.61×1010/39002=9073N/mm中柱：底层：αc=(0.5+K)/(2+K)=0.699D=αc×12×ic/h2=0.699×12×3.85×1010/54002=11072N/mm2～7层αc=K/(2+K)=0.614D=αc×12×ic/h2=0.614×12×3.61×1010/39002=17482N/mm图5.2边框架柱的侧移刚度计算简图（3）楼梯电梯间柱子的侧移刚度C-4，C-8，C-9底层：αc=(0.5+K)/(2+K)=0.736D=αc×12×ic/h2=0.736×12×3.85×1010/54002=11661N/mm2～7层αc=K/(2+K)=0.66377 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书D=αc×12×ic/h2=0.663×12×3.61×1010/39002=18870N/mmC-5底层：αc=(0.5+K)/(2+K)=0.722D=αc×12×ic/h2=0.722×12×3.85×1010/54002=11434N/mm2～7层αc=K/(2+K)=0.644D=αc×12×ic/h2=0.644×12×3.61×1010/39002=18336N/mmD-4，D-8，D-9与边框架边柱相同。D-5底层：αc=(0.5+K)/(2+K)=0.420D=αc×12×ic/h2=0.420×12×3.85×1010/54002=6648N/mm2～7层αc=K/(2+K)=0.238D=αc×12×ic/h2=0.238×12×3.61×1010/39002=6767N/mm77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图5.3楼电梯间处柱的侧移刚度计算简图根据以上计算，总结如下：表5.3中框架柱侧移刚度D值层号边柱（18根）中柱（18根）∑DKacDKacD11.1690.52783503.9740.749118653638702~71.2470.384109364.2380.67919350545148表5.4边框架柱侧移刚度D值层号边柱（4根）中柱（4根）∑DKacDKacD10.8770.47975822.9810.69911072746162~70.9350.31990733.1790.61417482106220表5.5C柱处楼梯电梯间框架住侧移刚度D值层号C-4，C-8，C-9C-5∑DKacDKacD13.6820.7361166113.390.722114343612672~73.9270.663188703.6150.6441833674946表5.6D柱处电梯楼梯间框架住侧移刚度D值层号D-4，D-8，D-9D-5∑DKacDKacD10.8770.47975820.5840.426648293942~70.9350.31990730.6230.238676733986将上面不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即可得框架各层层间侧移刚度见下表表5.7横向框架横向侧移刚度层号1234567829147760300760300760300760300760300760300由上表可知：∑D1/∑D2=829147/760300=1.091>0.7，故该框架为规则框架。77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书第三部分：重力荷载代表值的计算一、资料准备屋面及楼面恒荷载标准值屋面永久荷载标准值5.77kN/m21～6层楼面3.45kN/m2屋面及楼面可变荷载标准值:上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2楼面活荷载标准值2.0kN/m2走廊楼面活荷载2.5kN/m2屋面雪荷载标准值sk=ur×s0=1.0×0.47=0.47kN/m2梁，柱的密度25kN/m2蒸压粉煤灰加气混凝土砌5.5kN/m2二、代表值的计算1、梁及粉刷重力荷载标准值的计算表5.8梁重计算层号类别净跨（mm）截面（mm）密度（KN/m3）体积（m3）数量(根)单重（kN）总重（kN）1横梁6650300×600251.202629.93778.052450300×600250.441311.03143.33纵梁3700300×500250.564813.88666.002~7横梁6700300×600251.212630.15783.902500300×600250.451311.25146.25纵梁3750300×500250.564814.06675.00梁的粉刷:因为采用了V型轻钢龙骨吊顶，所以除了边梁，其它的梁都可以不用粉刷。而边梁外侧贴瓷砖。底层：横向：4×6.64×0.6×0.5=7.89kN2×2.45×0.6×0.5=1.47kN纵向：24×3.7×0.5×0.5=22.2kN77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书合计：31.65kN2～7层：横向：4×6.7×0.6×0.5=8.04kN2×2.5×0.6×0.5=1.5kN纵向：24×3.75×0.5×0.5=22.5kN合计：32.04kN2、柱及粉刷重力荷载标准值的计算表5.10柱重计算层号计算高度截面密度体积数量单重总重13900500×500251.075226.811394.252~75400500×500251.225230.381579.50柱的粉刷：1层：外侧柱：[(0.5+0.55)×2-0.2×3-0.5]×0.02×5.4×17×26=47.74kN内侧柱：[(0.5+0.55)×2-0.2×3]×0.02×5.4×17×26=71.60kN合计：119.34kN2～7层：外侧柱：[(0.45+0.50)×2-0.2×3-0.45]×0.02×3.9×17×26=36.20kN内侧柱：[(0.45+0.50)×2-0.2×3]×0.02×3.9×17×16=51.71kN合计：87.91kN3、内、外墙体的计算外墙体为300mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，外墙贴瓷砖（0.5kN/m2），内墙面为20mm厚抹灰，再刷一层白色乳胶漆（忽略自重）则：外墙自重：5.5×0.3=1.1kN/m2外墙外表面装修：0.5kN/m2外墙内表面装修：17×0.02=0.34kN/m2内墙为200mm厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，墙体两面各20mm厚抹灰。再刷一层乳胶漆，则内墙面荷载为：5.5×0.2+17×0.02×2=1.78kN/m277 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书三、各层的代表值1、底层的计算（1）门的计算类别尺寸（m×m）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）M11211.1×2.122.310.41.85M11241.1×2.452.640.22.64M12241.2×2.4122.880.26.91M30333.0×3.349.90.415.84M37243.75×2.4290.47.20合计：34.44kN（2）窗的计算类别尺寸（m×m）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）C15241.5×2.4153.60.421.60C27242.7×2.426.480.45.18C30243.0×2.4177.20.448.96合计：75.74kN（3）墙的重量计算通过计算，一层外墙的面积为236m2，外墙面装修的面积为294.72m2，内墙面积为：437.84m2，则一层内外墙的重量为：236×（1.1+0.34）+294.72×0.5+1.78×437.84=1266.56kN（4）楼板的面积计算楼板的面积为738.88m2，故其重为:3.45×738.88=2549.14kN2、2~7层的计算（1）门的计算类别尺寸（m×m）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）M11211.1×2.122.310.41.85M11241.1×2.432.640.21.58M12241.2×2.4182.880.210.37M37243.75×2.4290.47.20合计：21.00kN（2）窗的计算类别尺寸（m×m）个数面积（m2）面荷载（kN/m2）总重（kN）77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书C15241.5×2.4213.60.430.24C30153.0×1.524.50.43.60C30243.0×2.4217.20.460.48合计：94.32kN（3）墙的重量计算通过计算，外墙的面积为243.55m2，外墙面装修的面积为296.53m2，内墙面积为470.34m2；则内外墙的重量为243.55×（1.1+0.34）+296.53×0.5+1.78×437.84=1230.46kN（4）楼板的面积计算2~6层的楼板的面积为738.88m2，故其重为:3.45×738.88=2549.14kN7层的楼板的面积为766.88m2，故其重为:5.77×766.88=4424.90kN（5）女儿墙的重量计算女儿墙的做法与外墙一样，通过计算可得女儿墙的面积为165m2，则可得女儿墙的重量为：（1.1+0.5+0.34）×165=320.10kN（6）柱子及其粉刷的计算[0.5×0.5×25×3+(0.95×2-0.2×2)×3×17×0.02]×6=110.43kN（7）板的计算楼板的面积为56m2，故其重为:5.77×56=323.12kN纵上所述，汇总如下表：表5.11各层各构件的重力荷载标准值统计层号梁及粉刷柱及粉刷门窗墙板11119.031513.59110.181266.562549.142~61637.191667.41115.321230.462549.1474424.90则有：1层：G1=1619.03+2549.14+0.5×77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书(1513.59+110.18+1266.56+1667.41+115.32+1230.46)+0.5×(50.4×7.2×2×2+50.4×3×2.5+28×3×0.5)=8055.69kN2～6层:G2~6=1637.19+2549.14+0.5×(1667.41+115.32+1230.46)×2+0.5×(50.4×7.2×2×2+50.4×3×2.5+28×3×0.5)=8135.28kN7层:G7=1637.19+4424.90+0.5×(1667.41+115.32+1230.46+110.43+5.9+532.17)+0.5×(50.4×7.2×2×2+50.4×3×2+28×3×0.5)=8790.90kN77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图5.4各质点的重力荷载代表值第四部分：横向水平地震荷载作用下框架结构的内力和侧移计算一、横向自振周期的计算横向自振周期的计算采用结构顶点位移法。77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书将突出房屋重力荷载代表值直接折算到主体结构的顶层，即：G7=8790.90+690.02=9480.92kN基本自振周期T1（s）可按下式计算：注：——假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。----结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.7。按以下公式计算：VGi=∑Gk（△u）i=VGi/∑DijuT=∑（△u）k注：∑Dij为第i层的层间侧移刚度。（△u）i为第i层的层间侧移。（△u）k为第k层的层间侧移。表5.12横向地震作用下结构顶点的假想位移计算层号Gi（KN）VGi（KN）∑Di（N/mm）△ui（mm）ui（mm）79480.909480.9076030012.47305.5368135.2817616.1876030023.17293.0658135.2825751.4676030033.87269.8948135.2833886.7476030044.57236.0238135.2842022.0276030055.27191.4528135.2850157.3076030065.97136.1818055.6958212.9982914770.2170.21二、水平地震作用以及楼层地震剪力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，故可用底部剪力法计算水平地震作用，即：1、结构等效总重力荷载代表值GGeq=0.85∑Gi=0.85×（8790.90+8135.28×6+6085.39）77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书=49481.04kN2、计算水平地震影响系数a1某市设计地震分组为第一组，本设计场地是二类场地，查表得二类场地近震特征周期值Tg=0.35s。，查表得设防烈度为7度的=0.083、结构总的水平地震作用标准值FEkFEK=a1Geq=0.0453×49481.04=2242.78kN因，所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数各质点横向水平地震作用按下式计算：Fi=GiHiFEk（1-δn）/（∑GkHk）＝1967.73GiHi/（∑GkHk）地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为Vi=∑Fk（i=1，2，…n）计算过程如下表：表5.13各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层号Hi（m）Gi（kN）GiHi（kN·m）GiHi/∑GjHiFi（kN）Vi（kN）728.808790.90253177.920.250491.22533.7977 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书624.908135.28202568.470.200393.02926.81521.008135.28170840.880.168331.471258.28417.108135.28139113.290.137269.911528.19313.208135.28107385.700.106208.351736.5429.308135.2875658.100.075146.791883.3315.408055.6943500.730.04384.401967.73∑1014187.721.000注：顶端存在鞭端效应，上表中将顶端剪力扩大了3倍，但是增大的剪力部分不往下传递。图5.5水平地震作用分布图5.6层间剪力分布三、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△ui和顶点位移ui分别按下列公式计算：△ui=Vi/∑Dijui=∑（△u）k各层的层间弹性位移角θe=△ui/hi，根据《抗震规范》，钢筋混凝土框架结，层间弹性位移角限值[θe]<1/550。计算过程如下表：表5.14横向水平地震作用下的位移验算层次Vi（kN）∑Di（N/mm）（△u）i（mm）ui（mm）hi（mm）θe=△ui/hi77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书7533.797603000.7012.7239001/55556926.817603001.2212.0239001/319951258.287603001.6510.8039001/235741528.197603002.019.1439001/194031736.547603002.287.1339001/170821883.337603002.484.8539001/157411967.738291472.372.3754001/2275由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/1574<1/550，满足规范要求。四、水平地震作用下的框架内力计算以③轴线处的横向框架为例计算框架内力。1、各柱反弯点高度的比，其中底层柱需要考虑修正值，第二层住需要考虑修正值和其余各柱无修正，具体计算过程见下表表5.15各柱反弯点高度的修正柱号层号Ky0Iy1a2y2a3y3y中柱74.2380.45010-0100.45064.2380.5001010100.50054.2380.5001010100.50044.2380.5001010100.50034.2380.5001010100.50024.2380.50010101.38500.50013.9740.550-00.7220-00.550边柱71.2470.36210-0100.36261.2470.4121010100.41251.2470.4501010100.45041.2470.4621010100.46231.2470.4621010100.46221.2470.50010101.38500.50011.1690.638-00.7220-00.6382、框架柱端剪力及弯矩分别按下列公式计算：Vij=DijVi/∑DijMbij=Vij×yhMuij=Vij（1-y）hy=y0+y1+y2+y3注：y0————框架柱的标准反弯点高度比。y1————为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值。y2、y3————为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值。y————框架柱的反弯点高度比。77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书横向地震下各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）层号hi/mVi（kN）∑Dij（N/mm）Dij（N/mm）Vij（kN）yMbij（kN·m）Muij（kN·m）73.9533.797603001935013.590.45023.8429.1463.9926.817603001935023.590.50046.0046.0053.91258.287603001935032.020.50062.4562.4543.91528.197603001935038.890.50075.8475.8433.91736.547603001935044.200.50086.1886.1823.91883.337603001935047.930.50093.4793.4715.41967.738291471186528.160.55083.6368.4277 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书横向地震下各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）层号hi/mVi（kN）∑Dij（N/mm）Dij（N/mm）Vij（kN）yMbij（kN·m）Muij（kN·m）73.9533.79760300109367.680.45013.4716.4763.9926.817603001093613.330.50026.0026.0053.91258.287603001093618.100.50035.2935.2943.91528.197603001093621.980.50042.8642.8633.91736.547603001093624.980.50048.7148.7123.91883.337603001093627.090.50052.8252.8215.41967.73829147835019.820.55058.8548.15梁端剪力、弯矩、柱轴力计算：梁端弯矩，剪力：图5.7节点弯矩表5.18横向地震梁端弯矩，剪力及柱轴力的计算层号边梁中梁柱轴力MblMbrVbMblMbrVb边柱中柱716.478.573.4820.5720.5713.71-3.48-10.24639.4720.548.3349.3049.3032.87-11.81-34.77561.2931.8912.9476.5576.5551.03-24.75-72.86478.1640.6716.5097.6297.6265.08-41.26-121.43391.5747.6519.34114.37114.3776.25-60.60-178.342101.5352.8421.44126.81126.8184.54-82.04-241.441100.9847.6120.64114.28114.2876.18-102.67-296.98注：（1）力中负号表示拉力，当为左震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。（2）表中M的单位kN·m，V的单位为kN，轴力N的单位为kN。77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书左震作用下弯矩图、剪力图、轴力图如下所示：图5.8左震作用下的弯矩图77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图5.9左震作用下的剪力图77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图5.10左震作用下柱的轴力图77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书第五部分：竖向荷载作用下框架结构的内力计算（横向框架的内力计算）一、计算单元取③轴线处的横向框架为计算单元，计算单元的宽度为4.2m。直接传给该框架的楼面荷载如图中竖向阴影部分所示。由于纵向框架梁的中心线与柱子的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。图4.1计算单元及荷载传递图二、恒荷载计算恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示：图4.2各层梁上作用的恒荷载77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书1、屋面框架梁线荷载标准值选用98ZJ001屋面12（上人屋面）屋面恒荷载标准值3.02kN/m2100厚现浇钢筋混凝土0.1×25=2.5kN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.25kN/m2（二层9mm纸面石膏板、有厚50mm的岩棉板保温层）合计5.77kN/m2边跨框架梁自重0.3×0.6×25=4.5kN/m2梁外侧粉刷（0.6-0.1）×0.02×17=0.17kN/m2中跨框架梁自重0.3×0.6×25=4.5kN/m2对于第7层:q1和代表横梁自重，为均布荷载形式。q1=0.3×0.6×25+（0.6-0.1）×0.02×17=4.67kN/m2=0.3×0.6×25+（0.6-0.1）×0.02×17=4.67kN/m2q2和分别为屋面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2=5.77×4.2=24.23kN/m=5.77×3=17.31kN/m2、屋面框架节点集中荷载标准值P1、P2分别由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括主梁自重、次梁自重、楼板重等重力荷载，计算如下：边柱纵向框架梁自重0.5×0.5×4.2×25=15.75kN外侧粉刷0.02×0.5×4.2=0.04kN1.2m高女儿墙自重1.2×4.2×0.2×5.5=5.54kN装饰4.2×1.2×0.5+4.2×（1.2+0.2）×0.02×17=4.52kN梁传来的屋面自重0.5×4.2×0.5×4.2×5.77=25.45kNP1=15.75+0.04+5.54+4.52+25.45=51.30kN77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书中柱纵向框架梁自重0.5×0.5×4.2×25=15.75kN框架梁传来的屋面自重0.5×（42+4.2-3）×1.5×5.77=23.37kN0.5×4.2×0.5×4.2×5.77=25.45kNP2=15.75+23.37+25.45=64.57kN集中力矩:M1=P1e1=51.30×(0.5-0.3)/2=5.13kN·mM2=P2e2=64.57×(0.5-0.3)/2=6.46kN·m3、二到六层线荷载标准值包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载，其荷载的计算方法同第7层。选用98ZJ001楼100.70kN/m2100厚现浇钢筋混凝土0.10×25=2.5kN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.25kN/m2合计3.45kN/m2边跨框架梁及梁侧粉刷4.67kN/m2边跨填充墙自重0.3×(3.9-0.6)×5.5=4.54kN/m2内墙装饰(3.9-0.6)×2×0.02×17=2.24kN/m2中跨框架梁及梁侧粉刷4.67kN/m2q1=4.67+4.54+2.24=11.45kN/m2=4.67kN/m2q2和分别为楼面板和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载。q2=3.45×4.2=14.49kN/m=3.45×3=10.35kN/m77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书4、二到六层框架节点集中荷载标准值边柱纵向框架梁自重15.75kN外侧粉刷0.04kN钢框玻璃窗自重3.0×2.4×0.4=2.88kN窗下墙体自重0.3×1.0×(4.2-0.45)×5.5=4.13kN装饰0.02×1.0×3.75×17+0.5×1.0×4.2=3.38kN窗间墙体自重(1.2-0.45)×(3.9-0.5-1.0)×0.3×5.5=1.98kN装饰(1.2-0.45)×(3.9-0.5-1.0)×0.02×17+1.2×2.4×0.5=2.05kN框架柱的自重0.5×0.50×3.9×25=21.94kN粉刷[(0.5+0.50)×2-0.2×2-0.2-0.45]×0.02×3.9×17=1.13kN纵向框架梁传来的楼面自重0.5×4.2×0.5×4.2×3.45=15.21kNP1=15.75+0.04+2.88+4.13+3.38+1.98+2.05+21.94+1.13+15.21=74.00kN中柱纵向框架梁自重15.75kN内纵墙自重(3.6-0.5)×(3.6-0.5)×0.2×5.5=10.74kN粉刷(3.6-0.5)×(3.6-0.5)×2×0.02×17=6.64kN扣除门洞重加上门重-2×2.4×1.2×(1.78-0.2)=-9.10kN框架柱自重21.94kN粉刷[(0.5+0.50)×2-0.2×2-0.2]×0.02×3.9×17=1.72kN纵向框架梁传来的屋面自重0.5×(4.2+4.2-3)×1.5×3.45=13.97kNP2=15.75+10.74+6.64-9.10+21.94+1.72+13.97=76.87kN集中力矩M1=P1e1=74.00×(0.5-0.3)/2=7.40kN·mM2=P2e2=76.87×(0.5-0.3)/2=7.69kN·m5、一层框架以下的荷载边柱纵向框架梁自重15.75kN77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书钢框玻璃窗自重3.0×2.4×0.4=2.88kN窗下墙体自重0.3×1.0×(4.2-0.5)×5.5=4.07kN装饰0.02×1.0×3.7×17+0.5×1.0×4.2=3.36kN窗间墙体自重(1.2-0.5)×(3.9-0.5-1.0)×0.3×5.5=1.85kN装饰(1.2-0.45)×(3.9-0.5-1.0)×0.02×17+1.2×2.4×0.5=2.05kN框架柱的自重0.5×0.5×5.4×25=37.13kN粉刷[(0.5+0.5)×2-0.2×2-0.2-0.5]×0.02×5.4×17=1.84kNP1=15.75+2.88+4.07+3.36+1.85+2.05+37.13+1.84=68.89kN中柱纵向框架梁自重15.75kN内纵墙自重(4.2-0.5)×(3.9-0.5)×0.3×5.5=14.03kN粉刷(4.2-0.5)×(3.9-0.5)×2×0.02×17=8.67kN扣除门洞重加上门重-2×2.4×1.2×(1.78-0.2)=-9.10kN框架柱自重37.13kN粉刷[(0.5+0.5)×2-0.2×2-0.2]×0.02×5.4×17=2.75kNP2=15.75+14.03+8.67-9.10+37.13+2.75=69.23kN三、活荷载计算图4.3各层梁上作用的活荷载1、第7层上的活载计算q2=2.0×4.2=8.4kN/m2=2.0×3.0=6.0kN/m2P1=0.5×4.2×0.5×4.2×2.0=8.82kN/m2P2=[0.5×(4.2+4.2-3.0)×1.5+0.25×4.2×4.2]×2.0=16.92kN/m277 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书集中力矩:M1=P1e1=8.82×(0.5-0.3)/2=0.88kN·mM2=P2e2=16.92×(0.5-0.3)/2=1.69kN·m同理，在屋面雪荷载的作用下：q2=0.47×4.2=1.97kN/m2=0.47×3.0=1.41kN/m2P1=0.5×4.2×0.5×4.2×0.47=2.07kN/m2P2=[0.5×(4.2+4.2-3.0)×1.5+0.25×4.2×4.2]×0.47=3.98kN/m2集中力矩:M1=P1e1=2.07×(0.5-0.3)/2=0.21kN·mM2=P2e2=3.98×(0.5-0.3)/2=0.40kN·m2、第1-6层上的活载计算q2=2.0×4.2=8.4kN/m2=2.5×3.0=7.5kN/m2P1=0.5×4.2×0.5×4.2×2.0=8.82kN/m2P2=0.5×(4.2+4.2-3.0)×1.5×2.5+0.25×4.2×4.2×2.0=18.95kN/m2集中力矩:M1=P1e1=8.82×(0.5-0.3)/2=0.88kN·mM2=P2e2=19.95×(0.5-0.3)/2=1.90kN·m将计算结果汇总如下两表：表4.1横向框架恒载汇总表层次q1(kN/m)(kN/m)q2(kN/m)(kN/m)P1(kN)P2(kN)M1(kN·m)M2(kN·m)74.674.6724.2317.3151.3064.575.136.461~611.454.6714.4910.3574.0076.877.407.69表4.2横向框架活载汇总表层次q2(kN/m)(kN/m)P1(kN)P2(kN)M1(kN·m)M2(kN·m)78.406.08.8216.920.881.691~68.47.58.8218.950.881.90注：表中括号内数值对应于屋面雪荷载作用情况。77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书四、恒荷载作用下的内力计算（用力矩二次分配法计算恒载作用下框架的弯矩）1、杆的等效荷载计算将梯形或三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载：图4.4竖向荷载等效梯形荷载折算公式：其中：；为梯形分布荷载的最大值。三角形荷载折算公式：其中：为三角形分布荷载的最大值。a、顶层边跨：b、顶层中跨：c、中间层边跨：d、中间层边跨：77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书表4.3横向框架恒载的等效均布荷载层次q1(kN/m)(kN/m)q2(kN/m)(kN/m)qb(kN/m)qz(kN/m)74.674.6724.2317.3127.4415.491~611.454.6714.4910.3525.0711.142、杆的固端弯矩的计算由以上所求均布荷载，可按下式求各杆固端弯矩：两端固支：其中与意义见下图：一端固支，一端滑动固支：，其中与意义见下图：图4.5固端弯矩示意图图4.6固端弯矩示意图由此，可计算各个杆件固端弯矩，标绘于计算简图上。3、分配系数经过观察，发现第③轴横向框架为对称结构，且受对称荷载的作用，所以可以取一半结构计算；要注意到，对称轴处简化为滑动支座，由此带来跨中梁线刚度增大一倍，且分配系数有所不同。分配系数计算公式：其中：为转动刚度，两端固支杆，一端固支，一端滑动固支杆n为该节点所连接的杆件数。线刚度的计算见下表：表4.4梁线刚度的计算77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书跨度（m）EcI0I=2I0ib=EI/L7.23×1075.40×10-31.08×10-24.50×1043.03×1075.40×10-31.08×10-210.8×104表4.5柱线刚度的计算层次柱截面（mm×mm）高度（m）EcIiz=EI/L1~7500×5003.93×1074.69×10-33.61×104由此计算出各个杆件分配系数，标绘于计算简图上。然后利用力矩二次分配法计算第③轴框架杆端弯矩。注：图中单线条表示分配结束，虚线框内表示固端弯矩，双线条表示最终杆端弯矩。节点外弯矩以顺时针为正，逆时针为负，标绘于计算简图上。77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书4、计算过程图4.7弯矩二次分配法的计算过程77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书5、跨中弯矩的计算跨中弯矩的计算如下计算：对于第七层的AB跨和BC跨：MAB=43.04kN·m(二次分配法的滑动端弯矩)同理，可计算出其他的跨中弯矩计算，结果见下表：表4.6恒荷载作用下的跨中弯矩层号AB跨BC跨7-87.3243.046-63.9023.735-66.2424.904-66.2424.903-66.2424.902-66.3024.471-70.1527.40恒荷载作用下的弯矩图如下所示：77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图4.8恒荷载作用下的弯矩图77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书6、梁端剪力图4.9梁端剪力示意图下面以恒载作用下，第7层梁端剪力为例，说明计算过程第7层框架梁边跨AB的梁端弯矩为-71.68kN·m和109.30kN·m。根据公式。计算梁端剪力：第7层框架梁边跨BC的梁端弯矩为-60.46kN·m和60.46kN·m。根据公式。计算梁端剪力。同理可以计算出其它的梁端剪力，结果如下：77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书表4.7恒载作用下轴线处梁端剪力梁类型层号梁长（m）外荷载q（kN/m）固端弯矩（kN·m）杆端剪力（kN）左右左右边梁77.227.44-71.68109.3093.56-104.0167.225.07-92.69104.4288.62-91.8857.225.07-88.96103.4588.24-92.2647.225.07-88.96103.4588.24-92.2637.225.07-88.96103.4588.24-92.2627.225.07-88.84103.4188.23-92.2817.225.07-83.64100.9787.85-92.66中跨73.015.49-60.4660.4623.24-23.2463.011.14-36.2636.2616.71-16.7153.011.14-37.4337.4316.71-16.7143.011.14-37.4337.4316.71-16.7133.011.14-37.4337.4316.71-16.7123.011.14-37.4737.4716.71-16.7113.011.14-39.9339.9316.71-16.717、柱的杆端剪力已知柱的两端弯矩，且柱高范围内无其他横向力。可以根据以下公式计算柱的杆端剪力：表4.8恒载作用下轴线处柱端剪力柱类型层号柱高（m）固端弯矩杆端剪力上下上下A轴柱73.966.5547.49-29.24-29.2463.937.7940.78-20.15-20.1553.940.7840.78-20.91-20.9143.940.7840.78-20.91-20.9133.940.7840.88-20.94-20.9423.940.5744.91-21.92-21.9215.431.3315.66-8.70-8.70B轴柱73.9-42.38-32.0819.0919.0963.9-28.38-29.1614.7514.7553.9-29.16-29.1614.9514.9543.9-29.16-29.1614.9514.9533.9-29.16-29.1914.9614.9623.9-29.06-30.8415.3615.3615.4-22.51-11.266.256.25恒荷载作用下的剪力图如下所示：77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图4.10恒荷载作用下的剪力图77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书8、轴力计算根据配筋计算需要，只需求出柱的轴力即可，而不需求出梁轴力。以第七层框架柱边柱（A柱）的柱端剪力：柱顶轴力：上部结构传来的轴力：P1=51.30kN轴力：N=51.30+93.56=144.86kN柱底轴力：上部结构传来的轴力：P=51.30+21.94+1.13=74.37kN轴力：N=74.37+93.56=167.93kN第七层框架柱中柱（B柱）的柱端剪力：柱顶轴力：上部结构传来的轴力：P2=64.57kN柱顶轴力：N=64.57+104.01+23.24=191.82kN柱底轴力：上部结构传来的轴力：P=64.57+21.94+1.13=87.64kN柱底轴力:N=87.64+23.24+104.01=214.89kN其他层梁端剪力和柱轴力见下表：表4.9恒载作用下柱中轴力柱类型层号柱顶集中力（kN）邻梁剪力（kN）柱中轴力（kN）左梁右梁柱顶柱底A柱751.30093.56144.86167.93674.00088.62307.48353.62574.00088.24469.72538.93474.00088.24631.96724.24374.00088.24794.20909.55274.00088.23956.431094.85174.00087.851118.271325.58B柱764.57104.0123.24191.81214.88676.8791.8816.71377.28423.42576.8792.2616.71563.12632.33476.8792.2616.71748.96841.24376.8792.2616.71934.811050.16276.8792.2816.711120.661259.08176.8792.6616.711306.901514.55恒荷载作用下的轴力图如下所示：77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图4.11恒荷载作用下的轴力图77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书五、活荷载作用下的内力计算1、计算杆固端弯矩将梯形或三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载：梯形荷载折算公式：其中：；为梯形分布荷载的最大值。三角形荷载折算公式：其中：为三角形分布荷载的最大值。a、顶层边跨：b、顶层中跨：c、中间层边跨：d、中间层中跨：等效均布活荷载汇总于下表：表4.10横向框架活载的等效均布荷载层号q2q‘2qbqz78.46.07.183.751~68.47.57.184.692、计算固端弯矩由以上所求均布荷载，可按下式求各杆固端弯矩：77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书两段固支：其中与意义见下图：一端固支，一端滑动固支：，其中与意义见下图：图4.12固端弯矩示意图图4.13固端弯矩示意图由此，可计算各个杆件固端弯矩，标绘于计算简图上。3、分配系数经过观察，发现第③轴横向框架为对称结构，且受对称荷载的作用，所以可以取一半结构计算；要注意到，对称轴处简化为滑动支座，由此带来跨中梁线刚度增大一倍，且分配系数有所不同。分配系数计算公式：其中：为转动刚度，两端固支杆，一端固支，一端滑动固支杆n为该节点所连接的杆件数。由此计算出各个杆件分配系数，标绘于计算简图上。然后利用力矩二次分配法计算第③轴框架杆端弯矩。注：图中单线条表示分配结束，虚线框内表示固端弯矩，双线条表示最终杆端弯矩。节点外弯矩以顺时针为正，逆时针为负，标绘于计算简图上。77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书4、计算过程图4.14弯矩二次分配法计算过程77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书5、跨中弯矩的计算方法同恒荷载作用下的跨中弯矩计算。表4.11活荷载作用下的跨中弯矩层号AB跨CD跨7-22.7811.466-18.496.175-19.006.444-19.006.443-19.006.442-19.026.451-20.147.13活荷载作用下的弯矩图如下图所示：77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图4.15活荷载作用下的弯矩图77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书6、梁端剪力计算方法与荷载的相同。表4.12活载作用下轴线处梁端剪力梁类型层号梁长（m）外荷载q固端弯矩杆端剪力（kN）左右左右边梁77.27.18-18.8428.6624.48-27.2167.27.18-25.8830.1925.25-26.4557.27.18-25.0829.9725.17-26.5347.27.18-25.0829.9725.17-26.5337.27.18-25.0829.9725.17-26.5327.27.18-25.0529.9625.17-26.5317.27.18-23.4929.2825.04-26.65中跨73.03.75-15.6715.675.63-5.6363.04.69-11.4511.457.04-7.0453.04.69-11.7111.717.04-7.0443.04.69-11.7111.717.04-7.0433.04.69-11.7111.717.04-7.0423.04.69-11.7311.737.04-7.0413.04.69-12.4012.407.04-7.047、柱的杆端剪力方法同恒荷载作用下的计算。表4.13活载作用下轴线处柱端剪力柱类型层号柱高（m）固端弯矩杆端剪力上下上下A轴柱73.917.9613.53-8.07-8.0763.911.4712.10-6.04-6.0453.912.1012.10-6.21-6.2143.912.1012.10-6.21-6.2133.912.1012.13-6.21-6.2123.912.0413.34-6.51-6.5115.49.284.64-2.58-2.58B轴柱73.9-11.30-8.845.165.1663.9-8.00-8.184.154.1553.9-8.18-8.184.194.1943.9-8.18-8.184.194.1933.9-8.18-8.194.204.2023.9-8.15-8.644.314.3115.4-6.34-3.171.761.76活荷载作用下的剪力图如下图所示：77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图4.16活荷载作用下的剪力图77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书8、轴力计算计算方法同恒荷载，没有柱子的轴力，柱中轴力沿柱子不变。表4.14活载作用下柱中轴力柱类型层号柱顶集中力（kN）邻梁剪力（kN）柱中轴力（kN）左梁右梁A柱78.82024.4833.3068.22025.2566.7758.22025.17100.1648.22025.17133.5538.22025.17166.9428.22025.17200.3218.22025.04233.59B柱716.9227.215.6349.76618.9526.457.04102.19518.9526.537.04154.70418.9526.537.04207.21318.9526.537.04259.73218.9526.537.04312.24118.9526.657.04364.88活荷载作用下的轴力图如下所示：77 七层教学楼，现浇框架填充墙结构设计计算书图4.17活荷载作用下柱的轴力图77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书第六部分：截面设计一、梁截面设计设计思路：对于边跨梁，首先利用跨中正弯矩设计值，以单筋T形截面来配置梁底纵筋（因为跨中梁顶负筋一般配置较少，以单筋截面设计带来的误差较小）；然后根据“跨中梁底纵筋全部锚入支座”的原则确定支座的梁底纵筋，利用支座负弯矩设计值以双筋矩形截面来配置梁顶纵筋。纵筋的截断、锚固以构造要求确定。钢筋采用电渣压力焊接长，所以不考虑钢筋的搭接。然后按有关要求配置抗剪箍筋，验算梁抗剪承载力；对于中跨梁，因其跨中正弯矩较小，所以利用支座正弯矩设计值，以单筋T形截面来配置梁底纵筋即可。其余操作同边跨梁。设计参数：梁砼：C30（）；纵筋：HRB400（）；箍筋：HPB235（）；纵筋保护层厚：。以七层梁截面设计为例说明计算过程：（1）边跨截面设计：a、跨中截面设计设计内力：M=175.00kN·m；按T形单筋截面设计，首先确定截面几何参数：其中：；；，不需考虑；所以，截面简图如下：77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书图7.3七层边跨梁跨中截面属于第Ⅰ类T形截面。（满足）实配钢筋：320（满足）b、支座处正筋配置设计内力：此时梁底受压，无需计算，只需将跨中处的320直通支座，满足要求；故对七层的CD梁不再计算支座正弯矩作用下的梁底配筋。c、支座处负筋配置设计内力：已知支座负弯矩作用下，受压钢筋为320（）77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书说明有富裕，且不会屈服，可近似取所以，近似令配筋：取220As=628mm2取220As=628mm2（满足）（2）中跨截面设计：a、跨中截面设计设计内力：M=55.15kN·m；此时梁底受压，无需计算，只需构造配筋即可，考虑到与AB跨贯通，取220即可。图7.4七层跨梁跨中截面b、支座处正筋配置设计内力：M=-47.39kN·m此时梁底受压，无需计算，只需将跨中处的220直通支座，满足要求77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书故对七层的BC梁不再计算支座正弯矩作用下的梁底配筋。c、支座处负筋配置设计内力：M=-70.92kN·m已知支座负弯矩作用下，受压钢筋为220（）说明有富裕，且不会屈服，可近似取所以，近似令配筋：取220As=628mm2（满足）（3）、箍筋配置支座剪力验算受剪截面截面满足要求！加密区——（梁两端各900mm）非加密区——77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书满足。查《混凝土结构计算图表》第五章第四节，可得：（加密区）（非加密区）所以，（满足）由于其他各层梁端截面处的剪力均小于251.60kN和176.70kN，因此其他个层均采用如下的箍筋配置方式：加密区——（梁两端各950mm）非加密区——77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书表7.8横向框架梁纵向钢筋计算表层次截面MAs‘As实配AsAs"/As7支座A58.62307220（As=628）1.5支座BL101.49532220（As=628）1.5AB跨间175.00867320（As=941）支座BR70.92372220（As=628）1.0BC跨间55.15构造220（As=628）6支座A91.34479220（As=628）1.5支座BL102.81539220（As=628）1.5AB跨间141.79702320（As=941）支座BR66.49348220（As=628）1.0BC跨间28.87构造220（As=628）5支座A108.61569220（As=628）1.5支座BL105.97555220（As=628）1.5AB跨间144.72716320（As=941）支座BR89.57469220（As=628）1.0BC跨间30.42构造220（As=628）4支座A124.19651220（As=628）1.5支座BL110.01577220（As=628）1.5AB跨间144.72716320（As=941）支座BR106.69559220（As=628）1.0BC跨间30.42构造220（As=628）3支座A136.58716320（As=941）1.0支座BL113.75596220（As=628）1.5AB跨间144.72716320（As=941）支座BR120.30631220（As=628）1.0BC跨间30.95构造220（As=628）2支座A145.68764320（As=941）1.0支座BL117.16614220（As=628）1.5AB跨间144.82717320（As=941）支座BR130.45684320（As=941）0.67BC跨间31.02构造220（As=628）1支座A141.13740320（As=941）1.0支座BL113.39594220（As=628）1.5AB跨间143.43710320（As=941）支座BR122.27641220（As=628）1.0BC跨间33.90构造220（As=628）二、框架柱截面设计77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书框架柱的设计基本要求有：强柱弱梁，使柱尽量不出现塑性铰；在弯曲破坏之前不发生剪切破坏，使柱有足够的抗剪能力；控制柱的轴压比不要太大；加强约束，配置必要的约束箍筋。1、剪跨比及柱的轴压比验算下表中给出了框架柱各层剪跨比和轴压比的计算结果。注意表中的，和N都不应该考虑承载力抗震调整系数，由表中可见，各柱的剪跨比均大于2，轴压比均小于0.9，满足规范的要求。表7.9柱的剪跨比和轴压比柱号层次bh0fcMcVcNMc/Vch0N/fcbhA745046014.3103.4254.54259.344.120.088645046014.383.0749.65542.823.640.183545046014.394.2257.58825.713.560.279445046014.3103.3163.131108.603.560.375345046014.3110.4467.461391.493.560.470245046014.3120.5371.961674.363.640.566150051014.399.8944.122018.454.440.554B745046014.388.1748.04338.573.990.114645046014.392.0355.95671.763.580.227545046014.3111.7768.301005.253.560.340445046014.3127.8578.131338.743.560.452345046014.3140.2885.721672.253.560.565245046014.3151.1291.662012.113.580.680150051014.3117.2252.792422.464.350.6642、建筑材料混凝土：所有框架柱均采用C30，，钢筋：所有纵向钢筋采用Ⅲ级钢筋（），；所有箍筋采用钢筋（），3、正截面承载力计算对于3轴线框架柱，这里，以第七层A柱为例，详细说明计算方法和过程，柱截面尺寸为450×500，取a＝a’＝40。按前面的三种内力组合，分别进行正截面验算。（一）|M|max及相应的N柱正截面承载力计算77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书由于，故应考虑偏心矩增大系数：，取，取由于对称配筋，故故属于大偏心受压情况，因此（二）Nmax及相应的Ma、选取内力设计值根据柱的内力组合表5.6，选取不利内力值：此组内力不含地震组合，故不必对柱端弯矩进行调整。b、承载力计算77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书取故属于大偏心受压情况，因此（三）Nmin及相应的Ma、根据柱内力组合表，有b、承载力计算77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书取故属于大偏心受压情况，因此（四）最终配筋综合上述三种内力组合的配筋结果，又按照构造要求配筋，应满足，且单侧配筋率选配316，实有配筋如下图图7.5框架柱配筋剪图总配筋率：77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书单侧配筋率：表7.10A柱正截面承载力计算表层号截面组合方式MNeil0/hηξ大小偏心x理As实AsρS(%)7柱顶|M|max82.74158.675419.751.0580.054大偏心25381316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax99.18228.204559.751.0690.077大偏心35416Nmin69.42172.854229.751.0740.058大偏心27278柱底|M|max60.06180.823529.751.0890.061大偏心28207Nmax70.07259.342909.751.1080.088大偏心40191Nmin47.89200.542599.751.1210.068大偏心311066柱顶|M|max75.38524.751649.751.1910.177大偏心82<0316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax57.47480.531409.751.2240.162大偏心75<0Nmin33.13365.21119.751.2820.123大偏心57<0柱底|M|max66.46383.811939.751.1620.130大偏心6037Nmax61.76542.821349.751.2330.183大偏心84<0Nmin36.45420.561079.751.2930.142大偏心65<05柱顶|M|max75.38524.751649.751.1910.177大偏心82<0316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax61.76732.281049.751.2990.247大偏心114<0Nmin31.87554.84779.751.4030.187大偏心86<0柱底|M|max75.38591.191489.751.2120.200大偏心92<0Nmax61.76825.71959.751.3290.279大偏心128<0Nmin31.87637.9709.751.4460.215大偏心99<04柱顶|M|max82.65713.71369.751.2300.241大偏心111<0316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax61.76984.03839.751.3770.332大偏心153<0Nmin27.58742.45579.751.5470.251大偏心115<0柱底|M|max82.65802.281239.751.2540.271大偏心125<0Nmax61.761108.6769.751.4130.375大偏心172<0Nmin27.58853.2529.751.5970.288大偏心133<03柱顶|M|max88.35905.591189.751.2660.306大偏心141<0316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax61.91235.77709.751.4460.417大偏心192<0Nmin23.77928.2469.751.6850.314大偏心144<0柱底|M|max88.271016.321079.751.2920.343大偏心158<0Nmax61.791391.49649.751.4850.470大偏心216<0Nmin23.651066.62429.751.7410.360大偏心166<02柱顶|M|max921099.651049.751.3010.371大偏心171<0316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax61.451487.49619.751.5090.503大偏心231<0Nmin19.811112.21389.751.8260.376大偏心173<0|M|max96.421232.53989.751.3180.416大偏心192<077 太原理工大学民华学院毕业设计计算书柱底Nmax68.031674.36619.751.4950.566小偏心260<0Nmin24.621278.32399.751.7960.432大偏心199<01柱顶|M|max79.911292.448212.271.6710.354大偏心163<0318As=7630.28%（单）0.74%（总）Nmax79.911292.448212.271.6710.354大偏心163<0Nmin79.911292.448212.271.6710.354大偏心163<0柱底|M|max79.911292.448212.271.6710.354大偏心163<0Nmax79.911292.448212.271.6710.354大偏心163<0Nmin79.911292.448212.271.6710.354大偏心163<0表7.11C柱正截面承载力计算层号截面组合方式MNeil0/hηξ大小偏心x理As实AsρS(%)7柱顶|M|max70.54197.233789.751.0830.067大偏心31259316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax63.02307.422259.751.1390.104大偏心4894Nmin54.56227.272609.751.1200.077大偏心35122柱底|M|max55.23219.382729.751.1150.074大偏心34135Nmax47.97338.571629.751.1930.114大偏心53<0Nmin41.76254.961849.751.1700.086大偏心4086柱顶|M|max72.85375.082149.751.1460.127大偏心5888316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax42.6609.47909.751.3470.206大偏心95<0Nmin46.88441.591269.751.2480.149大偏心69<0柱底|M|max73.63419.371969.751.1600.142大偏心6547Nmax43.74671.76859.751.3670.227大偏心104<0Nmin47.75496.961169.751.2690.168大偏心77<05柱顶|M|max89.41539.081869.751.1680.182大偏心8432316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax43.74911.82689.751.4600.308大偏心142<0Nmin55.84649.771069.751.2950.220大偏心101<0柱底|M|max89.41605.521689.751.1860.205大偏心94<0Nmax43.741005.25649.751.4920.340大偏心156<0Nmin55.84732.83969.751.3250.248大偏心114<04柱顶|M|max102.28692.181689.751.1860.234大偏心10813316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax43.741214.16569.751.5580.410大偏心189<0Nmin63.43851.99949.751.3310.288大偏心132<0柱底|M|max102.28780.761519.751.2070.264大偏心121<0Nmax43.741338.74539.751.5930.452大偏心208<0Nmin63.43962.73869.751.3640.325大偏心150<03柱顶|M|max112.2836.611549.751.2030.283大偏心1302316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax43.741516.53499.751.6400.512大偏心236<0Nmin70.381045.77879.751.3580.353大偏心163<0柱底|M|max112.22947.351389.751.2260.320大偏心147<0Nmax43.781672.45469.751.6510.565小偏心260<0Nmin140.281184.191389.751.2260.400大偏心1849277 太原理工大学民华学院毕业设计计算书2柱顶|M|max119.09974.611429.751.2200.329大偏心151<0316As=6030.27%（单）0.71%（总）Nmax75.471846.01619.751.4470.624小偏心287<0Nmin148.861218.261429.751.2200.412大偏心189146柱底|M|max120.891107.491299.751.2420.374大偏心172<0Nmax73.212012.11569.751.4430.680小偏心313<0Nmin120.891107.491299.751.2420.374大偏心172<01柱顶|M|max90.491120.9110112.271.5450.307大偏心141<0318As=7630.28%（单）0.74%（总）Nmax54.92173.284512.272.0970.596小偏心274<0Nmin90.491120.9110112.271.5450.307大偏心141<0柱底|M|max93.781320.259112.271.6030.362大偏心167<0Nmax88.122422.465612.271.7900.664小偏心306197Nmin93.781320.259112.271.6030.362大偏心167<0三、斜截面受剪承载力计算对于3轴线框架柱，以第七层A柱为例，详细说明计算方法和过程，柱截面尺寸为450×500，取a＝a’＝40。由于框架柱的反弯点在柱层高范围内，可取剪压比取满足要求考虑地震作用组合的框架柱的轴向压力设计值为取由得：柱端箍筋加密区选配四肢箍3φ8@100，非加密区选配三肢箍3φ8@20077 太原理工大学民华学院毕业设计计算书，则实际有：七层柱柱底轴压比为根据查规范，有配箍特征值，故加密区范围：，取550mm。表7.12柱的箍筋数量表柱号层次VN0.2bcfcbh0/rRE0.3fcAAsv/sρvmin加密区非加密区A柱754.54259.34696.49965.25<00.41%3φ8@1003φ8@200649.65542.82696.49965.25<00.41%3φ8@1003φ8@200557.58825.71696.49965.25<00.41%3φ8@1003φ8@200463.131108.60696.49965.25<00.44%3φ8@1003φ8@200367.461391.49696.49965.25<00.52%3φ8@1003φ8@200271.961674.36696.49965.25<00.64%3φ8@1003φ8@200144.122018.45858.001179.75<00.79%3φ8@803φ8@200B柱748.04338.57696.49965.25<00.41%3φ8@1003φ8@200655.95671.76696.49965.25<00.41%3φ8@1003φ8@200568.301005.25696.49965.25<00.42%3φ8@1003φ8@200478.131338.74696.49965.25<00.50%3φ8@1003φ8@200385.721672.25696.49965.25<00.64%3φ8@1003φ8@200291.662012.11696.49965.25<00.78%3φ8@803φ8@200152.792422.46858.001179.75<00.95%3φ8@703φ8@20077 太原理工大学民华学院毕业设计计算书第七部分：楼板设计一、楼板类型及设计方法的选择：对于楼板，根据塑性理论，时，在荷载作用下，在两个正交方向受力且都不可忽略。在本方案中，对于双向板，设计时按塑性铰线法设计；对于单向板，按弹性计算方法计算。二、设计参数双向板肋梁楼盖结构布置图和板带划分图：图8.1板带划分图1.设计荷载：（1）对于2-6层楼面：由可变效应控制的组合：由永久效应控制的组合：取由可变荷载效应控制的组合。走廊板：由可变效应控制的组合：由永久效应控制的组合：取由可变荷载效应控制的组合。（2）、对于7层屋面，由可变效应控制的组合：77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书由永久效应控制的组合：取由永久荷载效应控制的组合。2.计算跨度：（lc为轴线长、b为梁宽）楼板采用C30混凝土，板中钢筋采用Ⅱ级钢筋，板厚选用100mm，=100/3900=1/39≥1/50，符合构造要求。三、弯矩计算首先假定边缘板带跨中配筋率与中间板带相同，支座截面配筋率不随板带而变，取同一数值。对所有区格取（其中n为长短跨比值），取，然后利用下式进行连续运算：对于1-6层楼面，A区格板：77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书将以上数据代入公式得：B区格板：77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书将以上数据代入公式得：表8.1按塑性铰线法计算弯矩表（KN·m）（2-6楼面）ABCDEFl01（m）2.53.92.53.9753.9752.2l02（m）3.97.13.9757.17.13.9M1u3.28m1u6.13m1u3.35m1u6.11m1u6.11m1u3.35m1uM2u0.77m1u0.88m1u0.74m1u0.93m1u0.93m1u0.53m1uM1u"-7.80m1u-14.20m1u-7.95m1u-14.20m1u-14.20m1u-7.80m1uM1u""-7.80m1u-14.20m1u-14.20m1u-14.20m1u-7.80m1uM2u"-2.05m1u-2.35m1u-2.49m1u-2.49m1u-1.40m1uM2u""-2.05m1u-2.35m1u-2.49m1u-2.49m1u-1.40m1um1u1.323.253.343.67-7.95m1um2u0.540.980.531.051.15-1.98m1um1u"-2.63-6.50-2.68-6.67-7.34-1.98m1um1u""-2.63-6.50-2.68-6.67-7.341.34m2u"-1.08-1.96-1.06-2.09-2.30-0.71m2u""-1.08-1.96-1.06-2.09-2.30-0.7177 太原理工大学民华学院毕业设计计算书同理，对7屋面，有下表：表8.2按塑性铰线法计算弯矩表（KN·m）（7层屋面）ABCDEFl01（m）2.53.92.53.9753.9752.2l02（m）3.97.13.9757.17.13.9M1u3.28m1u6.13m1u3.35m1u6.11m1u6.11m1u3.35m1uM2u0.77m1u0.88m1u0.74m1u0.93m1u0.93m1u0.53m1uM1u"-7.80m1u-14.20m1u-7.95m1u-14.20m1u-14.20m1u-7.80m1uM1u""-7.80m1u-14.20m1u-7.95m1u-14.20m1u-14.20m1u-7.80m1uM2u"-2.05m1u-2.35m1u-1.98m1u-2.49m1u-2.49m1u-1.40m1uM2u""-2.05m1u-2.35m1u-1.98m1u-2.49m1u-2.49m1u-1.40m1um1u1.684.561.714.694.691.43m2u0.691.380.681.471.470.45m1u"-3.36-9.13-3.41-9.37-9.37-2.86m1u""-3.36-9.13-3.41-9.37-9.37-2.86m2u"-1.38-2.75-1.35-2.94-2.94-0.91m2u""-1.38-2.75-1.35-2.94-2.94-0.91四、截面设计受拉钢筋的截面积按公式As=m/（rsh0fy），其中rs取0.9。对于四边都与梁整结的板，中间跨的跨中截面及中间支座处截面，其弯矩设计值减小20%。钢筋的配置：符合内力计算的假定，全板均匀布置。以第1层A区格l1方向为例：截面有效高度h01=h-20=100-20=80mAs=m1u/（rsh0fy）=1.32×106/(0.9×210×80)＝60.19mm2对于2-6楼面，各区格板的截面计算与配筋见下表：77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书表8.3按塑性铰线法计算的截面计算与配筋截面区格方向h0（mm）m(KN·m)As(mm2)配筋实配As跨中Al1801.06498@200251l2700.43238@200251Bl1802.601208@200251l2700.78418@200251Cl1801.07508@200251l2700.42228@200251Dl1802.671248@200251l2700.84448@200251El1800.45218@200251l2700.41218@200251Fl1800.45218@200251l2700.41218@200251支座A-A80-0.86408@200251A-B80-2.10978@200251A-C80-0.86408@200251A-F80-2.10978@200251B-B80-5.202418@200251B-D80-5.342478@200251C-D80-2.14998@200251同理，对于7屋面，各区格板的截面计算与配筋见下表：77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书表8.4按塑性铰线法计算的截面计算与配筋表截面区格方向h0（mm）m(KN·m)As(mm2)配筋实配As跨中Al1801.34628@200251l2700.55298@200251Bl1803.651698@200251l2701.10588@200251Cl1801.37638@200251l2700.54298@200251Dl1803.751748@200251l2701.18628@200251Fl1800.57268@200251l2700.52288@200251Fl1800.57268@200251l2700.52288@200251支座A-A80-1.10518@200251A-B80-2.691248@200251A-C80-1.10518@200251A-F80-2.691248@200251B-B80-7.303388@150335B-D80-7.503478@150335C-D80-2.731268@20025177 太原理工大学民华学院毕业设计计算书第八部分：楼梯设计一、设计资料本框架结构每层设有2个相同楼梯，楼梯的开间为4.2m，进深7.2m。层高为3.6m，设计为等跑楼梯，每级均为13级踏步，12个踏面，踏步的尺寸为150mm×270mm。砼：C30（）钢筋：板采用HPB335（）；梁采用HRB400（）。二、梯段板设计图9.1楼梯结构平面布置图取板厚120mm，板倾斜角：，。取1m宽板带计算。考虑到楼梯可能作为消防楼梯，活荷载的值取为3.5kN/m2。1、荷载计算恒载：77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书水磨石面层0.65×（0.27+0.15）/0.27＝1.01kN/m三角形踏步0.5×0.27×0.15×25/0.27＝1.88kN/m混凝土斜板0.12×25/0.874＝3.43kN/m板底抹灰0.02×17/0.874＝0.39kN/m小计6.71kN/m活载：3.5kN/m总荷载设计值：2、截面设计楼梯板水平计算跨度弯矩设计值：板的有效高度：1）板底配筋：选配：8@100As=503mm22）板顶配筋：选配：8@100As=503mm2根据规范，梯段板横向方向需配置构造钢筋：8，每级踏步一根。77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书三、平台板设计初取平台板厚100mm，取1m宽板带计算。1、荷载计算恒载：水磨石地面0.7kN/m100mm厚混凝土板0.1×25＝2.5kN/m板底抹灰0.02×17＝0.34kN/m小计3.49kN/m活载：3.5kN/m总荷载设计值:2、截面设计PTB1的设计：平台板计算跨度弯矩设计值：板的有效高度：板底配筋：选配：8@200As=251mm2PTB2的设计:平台板计算跨度弯矩设计：77 太原理工大学民华学院毕业设计计算书板的有效高度：板底配筋：选配：8@200As=251mm2四、平台梁的设计初设平台梁尺寸1、荷载计算恒载：梁自重0.2×（0.4－0.1）×25＝1.5kN/m梁侧粉刷0.02×（0.4－0.1）×2×17＝0.20kN/m平台板传力3.49×1.85×0.5＝3.23kN/m楼梯板传力6.71×3.24×0.5＝10.87kN/m小计15.80kN/m活载（由板上传来）：总荷载设计值2、截面设计平台梁计算跨度：内力设计值：截面按倒L形受弯计算：根据《计算图表》：见图6.177 太原理工大学民华学院毕业设计计算书图9.2平台梁截面示意图属于第一类L形截面。选配：316As=603mm初配箍筋3、平台梁构造考虑平台梁受扭，按一般梁设计配筋完成后，依照梁顶、梁底钢筋的大值，采用对称配筋。TZ处箍筋全长加密，以保证计算时未考虑的扭矩。第九部分参考资料：《建筑结构抗震设计》，东南大学编著、清华大学主审。北京：中国建筑工业出版社，199877 太原理工大学民华学院毕业设计计算书《混凝土结构》上册，第二版，天津大学、同济大学、东南大学主编，清华大学主审。北京：中国建筑工业出版社，1998《房屋建筑学》，第三版，同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编，北京：中国建筑工业出版社，1997《建筑结构制图标准》（GB/T50105-2001）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50003-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《建筑制图标准》（GB/T50104-2001）《建筑构，配件标准图集》77'