土木工程毕业设计计算书范文

'摘要本设计主要进行了结构方案中框架5轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合。选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计并完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词：框架，结构设计，抗震设计II毕业设计计算书II 毕业设计计算书ABSTRACTThepurposeofthedesignistodotheanti-seismicdesigninthelongitudinalframesofaxis5.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforce(bendingmoment,shearingforceandaxialforce)inthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Afterthedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloads,thecombinationofinternalforcecanbemadebyusingtheExcelsoftware,whosepurposeistofindoneorseveralsetsofthemostadverseinternalforceofthewalllimbsandthecoterminousgirders,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Thedesignofthestairsisalsobeapproachedbycalculatingtheinternalforceandreinforcingsuchcomponentsaslandingslab,stepboardandlandinggirderwhoseshopdrawingsarecompletedintheend.Keywords:frames，structuraldesignII 毕业设计计算书目录中文摘要…………………………………………………………………………………………Ⅰ英文摘要…………………………………………………………………………………………Ⅱ一、设计资料……………………………………………………………………………………1二、结构布置及结构计算简图的确定…………………………………………………1三、荷载计算……………………………………………………………………………………3四、内力计算…………………………………………………………………………….……10五、内力组合……………………………………………………………………………………56六、截面设计……………………………………………………………………………………56七、框架节点核心区抗震验算…………………………………………………………56八、基础设计………………………………….………………………………………………58九、板式楼梯设计…………………………………………………………………….……60参考文献…………………………..……………………………………………………….……63附录………………………………………………………………………………………………..附录一：内力组合表………………………………………………………………………...…附录二：梁配筋表…………………………………………………………………………...…附录三：柱配筋表…………………………………………………………………………...…附录四：KJ-3内力图………………………………………………………………………..…附录五：各层配筋简图……………………………………………………………………...… 毕业设计计算书一、设计资料（1）设计标高：室内设计标高±0.000,室内外高差450mm.（2）墙身做法：采用加气混凝土块，用M5混合砂浆砌筑，内粉刷为混合砂浆底，纸筋灰面，厚20mm，“803”内涂料两度。外墙采用贴面砖，1：3水泥砂浆底厚20mm。（3）楼面作法：楼板顶面为水磨石地面，楼板底面为15mm厚白灰砂浆天花抹面，外加V型轻钢龙骨吊顶。（4）屋面作法：现浇楼板上依次铺20mm厚水泥砂浆找平层、300mm厚水泥珍珠制品隔热找平层、20mm厚水泥砂浆找平层和SDC120复合卷材，下面依次为15mm厚白灰砂浆天花抹面和V型轻钢骨龙吊顶。（5）基本风压：ωo=0.3KN/m2(地面粗糙度属C类)。（6）基本雪压：S0=0.3KN/m2。（7）抗震设防烈度：八度（0.2g）第二组，框架抗震等级为二级。（8）地质条件：由上至下：人工添土：厚度为1m粉质粘土：厚度为7m，地基承载力特征值为500KPa中风化基岩：岩石饱和单轴抗压强度标准值为3.6MPa建筑场地类别为Ⅱ类；无地下水及不良地质现象。活荷载：上人屋面活荷载2.0KN/m2，办公室楼面活荷载2.0KN/m2,走廊楼面活荷载2.5KN/m2,档案室楼面活荷载2.5KN/m2。二、结构布置及结构计算简图的确定结构平面布置如图1所示。各梁柱截面尺寸确定如下：主梁：取h=1/9ｌ=1/9×7200=800mm，取h=800mm,取b=350mm，次梁：取h=1/16ｌ=1/16×7200=450mm，取h=500mm,取b=250mm，柱子：取柱截面均为b×h=600×600mm，现浇板厚为100mm。取③轴线为计算单元，结构计算简图如图2所示，根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为500mm，由此求得底层层高为4.7m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2中，其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。梁柱均采用C30混凝土。由于后面梁的组合弯矩过大，相对受压区高度超过了界限受压区高度，所以改用C40混凝土，因为梁柱刚度成比例增加，不会引起后面分配系数的改变。地震作用下的弹性侧移将更小，一定符合要求。 毕业设计计算书 毕业设计计算书框架刚度计算：1.边跨框架梁线刚度：ib=2Ec×I。/l=2×3.0×104×350×8003/(12×7200)=12.44×1010N·mm2.中间跨框架梁线刚度：ib=2Ec×I。/l=2×3.0×104×350×8003/(12×2400)=37.33×1010N·mm3.二～五层框架柱线刚度：ic=Ec×I。/l=3.0×104×600×6003/(12×3600)=9.00×1010N·mm4.首层框架柱线刚度：ic=Ec×I。/l=3.0×104×600×6003/(12×4700)=6.89×1010N·mm在计算内力时，柱的线刚度取框架实际柱线刚度的0.9倍。即：首层框架柱线刚度:ic=0.9×6.89×1010=6.20×1010N·mm二～五层框架柱线刚度:ic=0.9×9.00×1010=8.10×1010N·mm三、荷载计算1.恒载计算（1）屋面框架梁线荷载标准值：SDC120复合卷材0.15KN/m220mm厚水泥砂浆找平层0.4KN/m2300mm厚水泥砂浆珍珠制品隔热找平层1.2KN/m220mm厚水泥砂浆找平层0.4KN/m2100mm厚现浇混凝土楼板2.5KN/m215mm厚白灰砂浆天花抹面0.26KN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.12KN/m2屋面恒载5.03KN/m2框架梁自重0.35×0.80×25＝7.00KN/m梁侧粉刷2×（0.80-0.1）×0.02×17＝0.48KN/m作用在顶层框架梁上的线荷载为： 毕业设计计算书g5AB1=g5CD1=7.00＋0.48＝7.48KN/mg5BC1=7.48KN/mg5AB2=g5CD2=5.03×3.6=18.12KN/mg5BC2=5.03×2.4=12.07KN/m（1）楼面框架梁线荷载标准值：水磨石地面0.65KN/m2100mm厚现浇混凝土楼板2.5KN/m215mm厚白灰砂浆天花抹面0.26KN/m2V型轻钢龙骨吊顶0.12KN/m2楼面恒载3.53KN/m2边跨填充墙自重：0.20×（3.6-0.80）×7＝3.92KN/m墙面粉刷：（3.6-0.80）×0.02×2×17＝1.90KN/m作用在中间层框架梁上的线荷载为：gAB1=gCD1=7.48+3.92＋1.90＝13.30KN/mgBC1=7.48KN/mgAB2=gCD2=3.53×3.6=12.71KN/mgBC2=3.53×2.4=8.47KN/m（2）屋面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重：0.35×0.80×7.2×25＝50.40KN粉刷：2×0.02×（0.80-0.10）×7.2×17＝3.43KN次梁自重：0.25×0.50×7.2×25×0.5＝11.25KN粉刷：2×0.02×（0.50-0.10）×7.2×17×0.5＝0.98KN1.5m高女儿墙自重：1.5×7.2×0.20×7＝12.10KN粉刷：2×0.02×1.2×7.2×17＝5.88KN连系梁传来屋面自重：A、D点相同：（3.6×3.6+1.8×1.8）×5.03＝81.49KN顶层边节点集中荷载：G5A=G5D=165.53KN中柱连系梁自重：0.35×0.80×7.2×25＝50.40KN粉刷：2×0.02×（0.80-0.10）×7.2×17＝3.43KN次梁自重：0.25×0.50×7.2×25×0.5＝11.25KN粉刷：2×0.02×（0.50-0.10）×7.2×17×0.5＝0.98KN连系梁传来屋面自重：B、C点相同：[0.5×1.2×1.2＋2.4×1.2＋0.5×1.8×1.8＋1.8×3.6]×2×5.03＝117.70KN顶层中间节点集中荷载：G5B=G5C=183.76KN（3）楼面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重：0.35×0.80×7.2×25＝50.40KN粉刷：2×0.02×（0.80-0.10）×7.2×17＝3.43KN次梁自重：0.25×0.50×7.2×25×0.5＝11.25KN粉刷：2×0.02×（0.50-0.10）×7.2×17×0.5＝0.98KN 毕业设计计算书钢窗自重：2.1×2×1.8×0.45＝3.40KN窗下墙体自重：0.2×1.00×6.6×7＝9.24KN粉刷：2×0.02×1.00×6.6×17＝4.49KN窗边墙体自重：1.8×（6.6－2.1×2）×0.2×7＝6.05KN粉刷：2×0.02×1.8×（6.6－2.1×2）×17＝2.94KN框架柱自重：0.60×0.60×3.6×25＝32.4KN粉刷：1.8×0.02×3.6×17＝2.20KN连系梁传来楼面自重：A、D点相同：　（3.6×3.6+1.8×1.8）×3.53＝57.19KN中间层边节点集中荷载：GA=GD=183.97KN中柱连系梁自重：50.40KN粉刷：3.43KN次梁自重：11.25KN粉刷：0.98KN内纵墙自重：6.6×（3.6－0.80）×0.2×7＝25.87KN粉刷：6.6×（3.6－0.80）×2×0.02×17＝12.57KN扣除门洞重加上门重：－2.1×1.0×（7×0.2+17×2×0.02－0.2）＝-3.95KN框架柱自重：32.4KN粉刷：2.20KN连系梁传来楼面自重：B、C点相同：[0.5×1.2×1.2＋2.4×1.2＋0.5×1.8×1.8＋1.8×3.6]×2×3.53＝82.60KN中间层中节点集中荷载：GB=GC=217.75KN（1）恒载作用下的结构计算简图如图3所示，其中：G5A=G5D=165.53KNG5B=G5C=183.76KNGA=GD=183.97KNGB=GC=217.75KNg5AB1=g5BC1=g5CD1=7.48KN/mg5AB2=g5CD2=18.12KN/mg5BC2=12.07KN/mgAB1=gCD1=13.30KN/mgBC1=7.48KN/mgAB2=gCD2=12.71KN/mgBC2=8.47KN/m2.屋、楼面活荷载计算屋、楼面活荷载作用下的结构计算简图如图4所示。图中各荷载值计算如下P5AB=P5CD=3.6×2.0=7.20KN/mP5BC=2.4×2.0=4.80KN/mP5A=P5D=(1.8×1.8+3.6×3.6)×2.0=32.40KNP5B=P5C=[1.2×1.2+4.8×1.2+1.8×1.8+3.6×3.6]×2.0=46.8KN 毕业设计计算书PAB＝PCD=2.0×3.6=7.2KN/m走廊：PBC＝2.5×2.4=6.00KN/mPA=PD=(1.8×1.8+3.6×3.6)×2.0=32.40KNPB=PC=〔1.2×1.2+4.8×1.2〕×2.5+〔1.8×1.8+3.6×3.6〕×2.0=50.40KN 毕业设计计算书3.风荷载计算风压标准值计算公式为：ω=βz·μs·μz·ωo因结构高度H＝18.600m<30m,可取βz＝1.0；对于矩形平面μs＝1.3；μz可查荷载规范得到，当查得得μz<1.0时，取μz＝1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表1所示。表中A为一榀框架各层节点的受风面积。计算结果如图5所示。风荷载计算表1层次βzμsZ（m）μzωo(KN/m2)A(m2)Pw(KN)五层1.01.319.10.780.3247.30四层1.01.315.50.740.328.88.31三层1.01.311.90.740.328.88.31二层1.01.38.30.740.328.88.31一层1.01.34.70.740.333.29.584.地震作用计算（1）计算框架梁柱的线刚度：框架梁线刚度：边跨：ib1=12.44×104KN·M中跨：ib2=37.33×104KN·M框架柱线刚度：首层：ic1=6.20×104KN·M其他层：ic2=8.1×104KN·M（2） 毕业设计计算书本设计仅考虑水平地震作用即可，并采用基底剪力法计算水平地震作用力。为求基底剪力，先要计算结构各层的总重力荷载代表值：顶层：G5=g5AB1×16.8+(3.6+7.2)×(g5AB2+g5CD2)×0.5+g5BC2×2.4×0.5+G5A+G5B+G5C+G5D+4×G柱/2+0.3×7.2×16.8×0.5=7.48×16.8+10.8×18.12×2×0.5+12.07×2.4×0.5+(165.33+183.76)×2+4×0.5×(32.4+2.20)+0.3×7.2×16.8×0.5＝1121.36KNG4=G3=G2=gAB1×14.4+gBC1×2.4+0.5×gAB2×(3.6+7.2)×2+0.5×2.4×gBC2+GA+GB+GC+GD+4×G柱×0.5+[(3.6+7.2)×(pAB+pCD)×0.5+pBC×2.4×0.5+PA+PB+PC+PD]×0.5=13.30×14.4+7.48×2.4+10.8×12.71+0.5×2.4×8.47+(183.97+217.75)×2+2×34.6+[10.8×0.5×14.8+1.2×6.0+(32.4+46.8)×2]×0.5=1352.30KNG1=G2+4×(2.35-1.8)×G柱/3.6=1352.30+4×0.65×34.6/3.6=1373.44KN质量重力荷载代表值见图6。（1）用“D值法”计算柱的侧向刚度，框架各构件线刚度如图7：其中：i5=i4=i3=i2=8.1×1010N*mmi1=6.2×1010N*mmi51=i41=i31=i21=i11=12.44×1010N*mmi52=i42=i32=i22=i12=37.33×1010N*mm除底层外，其余柱的D值：边柱由K=（i51+i41）/（2i5）=1.536α=K/（2+K）=0.434则D5边=12αic/hj2=0.414×12×8.1×104/3.62=32550KN/m中柱由K=（i51+i52+i41+i42）/（2i5）=6.144α=K/（2+K）=0.754则D5中=α×12ic/hj2=56550KN/m底层柱的D值：边柱由K=i11/i1=2.006α=（0.5+K）/（2+K）=0.626故D1边=α×12ic/hj2=21083KN/m 毕业设计计算书中柱由K=（i11+i12）/i1=8.027得α＝（0.5+K）/（2+K）=0.850故D1中=α×12ic/hj2=28628KN/m从而得各层的侧向刚度如下：K1=2（D1边+D1中）=2×（21083＋28628）＝99422KN/mK2=K3=K4=K5=2（D边+D中）=2×（32550＋56550）＝178200KN/m（1）用顶点位移法求结构基本周期T1：将各层的重力荷载代表值当作水平力，产生的楼层剪力为：V5=G5=1121.36KNV4=G4+G5=1352.30+1121.36=2473.66KNV3=V4+G3=3825.96KNV2=V3+G2=5178.26KNV1=V2+G1=6551.70KN求顶点位移，则：U1=V1/K1=0.0659mU2=U1+V2/K2=0.0659+0.0291=0.0950mU3=U2+V3/K3=0.0950+0.0215=0.1165mU4=V4/K4+U3=0.1165+0.0139=0.1304mU5=V5/K5+U4=0.1304+0.0063=0.1367m=UT故T1=1.8=0.6655s由于要考虑填充墙对基本周期的折减，故取折减系数为0.6，则T1=0.6×0.6655＝0.3993s由于T1<1.4Tg=1.4×0.4=0.56s，故不考虑顶层附加作用。查抗震设计规范得：αmax＝0.16由于T1＝0.3993s＜Tg＝0.4s，故α1＝αmax＝0.16FEK=α1Geq=0.85α1GE=0.85×0.16×(1121.36+1352.30×3+1373.44)=891.03KN 毕业设计计算书F1=FEK=×891.03=75.53KN同理：F2=131.33KNF3=188.30KNF4=245.26KNF5=250.61KN故地震的水平作用力如图8.所示：（1）地震作用下的水平位移的弹性验算：U=++++=8.962×10-3+4.576×10-3+3.839×10-3+2.783×10-3+1.406×10-3=21.53×10-3m层间位移验算：底层：＝<满足要求；二层：＝<满足要求；顶点位移验算：==<满足要求。由于风荷载远小于水平地震作用，故不必验算风荷载作用下框架的弹性水平位移，肯定能够满足。5.屋面雪荷载（分布同屋面活荷载）P雪AB＝P雪CD＝0.3×3.6＝1.08KN/mP雪BC＝0.3×2.4=0.72KN/mP雪A=P雪D=(1.8×1.8+3.6×3.6)×0.3=4.86KNP雪B=P雪C=[1.2×1.2+4.8×1.2+1.8×1.8+3.6×3.6]×0.3=7.02KN 毕业设计计算书四、内力计算（1）恒载作用下的内力计算采用分层法。顶层：由图3中取出顶层进行分析，结构计算简图如图9所示。图9中的柱子线刚度取框架柱实际线刚度的0.9倍。图中，梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，可根据固端弯矩相等的原则先将梯形分布荷载及三角形分布荷载化为等效均布荷载。等效均布荷载的计算公式如图10.所示：g5边＝g5AB1+g5AB2=7.48+×18.12=23.62KN/mg5中＝g5BC1+g5BC2=7.48+×12.07=15.02KN/m图示结构内力可用弯矩分配法计算，并可利用结构对称性取二分之一结构计算，各杆的固端弯矩为：M5AB=M5BA=g5边·l边2＝×23.62×7.22＝102.04KN·MM5BE=g5中·l中2＝×15.09×1.22＝7.24KN·MM5EB=g5中·l中2＝×15.09×1.22＝3.62KN·M弯矩分配法计算过程如图11.所示： 毕业设计计算书二至四层荷载作用如图12.：利用结构对称性取二分之一结构计算。同理，先将梯形分布荷载及三角形分布荷载化为等效均布荷载。g边＝gAB1+gAB2=13.30+×12.71=24.62KN/mg中＝gBC1+gBC2=7.48+×8.47=12.77KN/m各杆的固端弯矩为：MAB=MBA=g边·l边2＝×24.62×7.22＝106.36KN·MMBC=g中·l中2＝×12.77×1.22＝6.13KN·MMCB=g中·l中2＝×12.77×1.22＝3.06KN·M弯矩分配法计算过程如图13.所示： 毕业设计计算书底层除柱子的线刚度不同外，其它同二至四层，故其弯矩分配过程如图14.所示：各层弯矩图为：顶层（图15.）：标准层（图16.）：底层（图17.）： 毕业设计计算书将各层分层法求得的弯矩图叠加，柱子按传递，并将叠加后的各个不平衡的节点重新分配，从而得到竖向荷载作用下的整个结构的弯矩图。顶层(图18)：四层（图19.）：三层（图20.）： 毕业设计计算书二层（图21.）：一层（图22.）：一层传至柱底的弯矩为（图23.）：（1）跨中弯矩计算：将固端弯矩简化为简支端计算，同时将荷载叠加，如图24.所示： 毕业设计计算书对于：M中＝ql2=×7.48×7.22＝48.47KN·M　（五层边跨）=×7.48×2.42＝5.39KN·M　（中跨）=×13.30×7.22＝86.18KN·M　（其它层边跨）对于：M中＝18.12×2×3+×18.12×2×＝132.88KN·M　(顶层边跨)＝12.71×2×3+×12.71×2×＝93.21KN·M　(其它层边跨)对于：M中＝×1.2×12.07×1.2×＝5.79KN·M(顶层中跨)＝×1.2×8.47×1.2×＝4.07KN·M(其它层中跨)跨中弯矩组合： 毕业设计计算书顶层：标准层：故梁的跨中弯矩即等于梁端弯矩的平均值减去跨中弯矩组合值。（1）弯矩调幅：将梁各固端弯矩值乘以0.85的折减系数如图25.所示,括号内为调幅后的弯矩，跨中弯矩为调幅后的端弯矩的平均值减去跨中弯矩组合值。（2）剪力计算：按简支跨计算：对顶层边跨： 毕业设计计算书V1×7.2－7.48×7.2×3.6－18.12×3.6×3.6－×18.12×1.8×7.2－44.29+91.37＝0V1＝69.31KN同理：V2＝82.39KN对顶层中间跨：V1×2.4-7.48×2.4×1.2-×12.07×2.4×1.2＝0V1＝V2＝16.22KN对四层边跨：V1×7.2－13.30×7.2×3.6－12.71×3.6×3.6－×12.71×1.8×7.2－65.82+89.20＝0V1＝78.95KN 毕业设计计算书同理：V2＝85.44KN对四层中间跨：V×2.4-7.48×2.4×1.2-×8.47×2.4×1.2＝0V1＝V2＝14.06KN对三层边跨：V1×7.2－13.30×7.2×3.6－12.71×3.6×3.6－×12.71×1.8×7.2－64.40+89.65＝0V1＝78.69KN同理：V2＝85.70KN对三层中间跨：V·2.4-7.48×2.4×1.2-×8.47×2.4×1.2＝0V1＝V2＝14.06KN对二层边跨： 毕业设计计算书V1×7.2－13.30×7.2×3.6－12.71×3.6×3.6－×12.75×1.8×7.2－64.69+89.57＝0V1＝78.74KN同理：V2＝85.65KN对二层中间跨：V·2.4-7.48×2.4×1.2-×8.47×2.4×1.2＝0V1＝V2＝14.06KN对首层边跨：V1×7.2－13.30×7.2×3.6－12.71×3.6×3.6－×12.75×1.8×7.2－58.06+91.83＝0V1＝77.51KN同理：V2＝86.89KN对首层中间跨： 毕业设计计算书V·2.4-7.48×2.4×1.2-×8.47×2.4×1.2＝0V1＝V2＝14.06KN（1）柱子轴力计算：五层边柱：N5D=G5D＋G柱＋V1=269.44KN五层中柱： 毕业设计计算书N5C=G5C＋G柱＋V1＋V2=316.97KN四层边柱N4D=GD＋N5D＋G柱＋V1=566.96KN四层中柱N4C=GC＋N5C＋G柱＋V1＋V2=668.82KN 毕业设计计算书三层边柱N3D=GD＋N4D＋G柱＋V1=864.27KN三层中柱N3C=GC＋N4C＋G柱＋V1＋V2=1020.93KN二层边柱 毕业设计计算书N2D=GD＋N3D＋G柱＋V1=1161.58KN二层中柱N2C=GC＋N3C＋G柱＋V1＋V2=1372.99KN底层边柱N1D=GD＋N2D＋G柱＋V1=1468.23KN底层中柱N1C=GC＋N2C＋G柱＋V1＋V2=1736.86KN 毕业设计计算书（1）恒载作用下的内力简图为：剪力图（图26.）、轴力图（图27.）。 毕业设计计算书2.楼面活载作用下的内力计算：（1）活载分布按满布荷载法，活载作用下的内力计算也采用分层法。由于顶层活载大小和标准层不一样，所以分开算。对顶层，其荷载分布情况如图28.所示：图示（a）结构内力较复杂，可将梯形荷载等效为均布荷载计算，同样利用弯矩分配法计算，并利用结构对称性，取二分之一结构，如图（b）所示。 毕业设计计算书P5边＝P5AB=×7.2=6.41KN/mP5中＝P5BC=×4.8=3.00KN/m各杆的固端弯矩为：MAB=MBA=P5边·l边2＝×6.41×7.22＝27.69KN·MMBC=P5中·l中2＝×3.00×1.22＝1.44KN·MMCB=P5中·l中2＝×3.00×1.22＝0.72KN·M故其弯矩分配过程如图29.所示：对二～四层，其荷载分布情况如图30.所示： 毕业设计计算书P5边＝P5AB=×7.2=6.41KN/mP5中＝P5BC=×6.0=3.75KN/m各杆的固端弯矩为：MAB=MBA=P5边·l边2＝×6.41×7.22＝27.69KN·MMBC=P5中·l中2＝×3.75×1.22＝1.80KN·MMCB=P5中·l中2＝×3.75×1.22＝0.90KN·M故其弯矩分配过程如图31.所示：对于底层，荷载分布与二～四层相同，只是分配时分配系数不同，其弯矩分配过程如图32所示： 毕业设计计算书各层弯矩图为：顶层（图33）：二～四层（图34）：底层（图35）：将各层分层法求得的弯矩叠加，柱子按传递，底层按传递，并将各节点重新分配求得活载作用下的弯矩图。对顶层（图36）： 毕业设计计算书对四层（图37）：对三层（图38）：对二层（图39）：对底层（图40）： 毕业设计计算书底层传至柱底的弯矩（如图41）：（1）跨中弯矩计算：与端弯矩一样，活荷载仍然按满跨布置，将固端简化为简支，求出简时的跨中弯矩。顶层及其他层边跨：M中=6.413.61.8=41.54KN·M顶层中跨：M中=3.01.20.6=2.16KN·M一～四层中跨： 毕业设计计算书M中=3.751.20.6=2.70KN·M跨中弯矩为：顶层：其他层:（1）弯矩调幅并考虑活荷载的不利布置，将跨中弯矩乘以系数1.1，调整后的弯矩图如图42所示： 毕业设计计算书（1）剪力计算：同恒载作用下，按简支跨计算：顶层中跨：V1＝V2＝3.0×1.2×0.5=1.80KN一～四层中跨： 毕业设计计算书V1＝V2＝3.75×1.2×0.5=2.25KN顶层边跨：V1×7.2-6.41×7.2×3.6-11.99+24.75=0V1=21.30KN同理：V2=24.85KN四层边跨：V1×7.2-6.41×7.2×3.6-17.20+23.41=0V1=22.21KN同理：V2=23.94KN三层边跨：V1×7.2-6.41×7.2×3.6-16.76+23.54=0V1=22.13KN同理：V2=24.02KN二层边跨： 毕业设计计算书V1×7.2-6.41×7.2×3.6-16.83+23.51=0V1=22.15KN同理：V2=24.00KN底层边跨：V1×7.2-6.41×7.2×3.6-15.20+23.94=0V1=21.86KN同理：V2=24.29KN（1）轴力计算：顶层：边柱轴力：N5D=P5D+V1=53.70KN中柱轴力： 毕业设计计算书N5C=P5C+V1+V2=73.45KN四层：四层边柱：N4D=PD+N5D+V1=108.31KN四层中柱：N4C=PC+V1+N5C+V2=150.05KN三层： 毕业设计计算书三层边柱：N3D=PD+N4D+V1=162.84KN三层中柱：N3C=PC+V1+N4C+V2=226.72KN二层：二层边柱：N2D=PD+N3D+V1=217.39KN二层中柱： 毕业设计计算书N2C=PC+V1+N3C+V2=303.37KN底层：底层边柱：N1D=PD+N2D+V1=271.65KN底层中柱：N1C=PC+V1+N2C+V2=380.31KN（1）活载作用下的内力简图为：剪力（图43）、轴力（图44） 毕业设计计算书 毕业设计计算书3.地震力作用下的内力计算：地震力作用下的内力计算采用D值法，把各层层间剪力Vj分配给该层的各个柱子。V5=F5=250.61KNV4=F4+V5=495.87KNV3=F3+V4=684.17KNV2=F2+V3=815.50KNV1=F1+V2=891.03KN各层柱子的D值为：D5中＝D4中＝D3中＝D2中＝56550KN/MD5边＝D4边＝D3边＝D2边＝32550KN/MD1中＝28628KN/MD1边＝21083KN/M所以：V5边＝＝45.78KN 毕业设计计算书V5中＝＝79.53KNV4边＝＝90.58KNV4中＝＝157.36KNV3边＝＝124.97KNV3中＝＝217.11KNV2边＝＝148.96KNV2中＝＝258.79KNV1边＝＝188.95KNV1中＝＝256.57KN各层柱子的反弯点高度为：yh=(y0+y1+y2+y3)h对顶层边柱：k＝1.536，查表得：y0=0.3768，y1=y2=y3=0所以：yh=0.3768h对顶层中柱：k＝6.144，查表得：y0=0.50，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.50h四层边柱：k＝1.536，查表得：y0=0.45，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.45h四层中柱：k＝6.144，查表得：y0=0.50，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.50h三层边柱：k＝1.536，查表得：y0=0.4768，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.4768h三层中柱：k＝6.144，查表得：y0=0.50，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.50h二层边柱：k＝1.536，查表得：y0=0.50，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.50h二层中柱：k＝6.144，查表得：y0=0.50，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.50h首层边柱：k＝2.006，查表得：y0=0.6494，y1==y2=y3=0,yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.6494h首层中柱：k＝8.027，查表得：y0=0.55，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.55h求出反弯点高度和各层柱子剪力后，即可求出各柱端弯矩。对顶层：边柱： 毕业设计计算书Mc5bu=45.780.62323.6=102.71KN·MMc5bl=45.780.37683.6=62.10KN·M中柱：Mc5zu=79.530.503.6=143.15KN·MMc5zl=79.530.503.6=143.15KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml5b=102.71KN·M中间节点：Mbl=Mc5zu=143.15=35.78KN·MMbr=Mc5zu=143.15=107.37KN·M对四层：边柱：Mc4bu=90.580.553.6=179.35KN·MMc4bl=90.580.453.6=146.74KN·M中柱：Mc4zu=157.360.503.6=283.25KN·MMc4zl=157.360.503.6=283.25KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml4b=62.10+179.35＝241.45KN·M中间节点：Mbl=（Mc5zl+Mc4zu）=(143.15+183.25)=81.58KN·MMbr=244.82KN·M对三层：边柱：Mc3bu=124.970.52323.6=235.38KN·MMc3bl=124.970.47683.6=214.51KN·M中柱：Mc3zu=217.110.53.6=390.80KN·MMc3zl=217.110.53.6=390.80KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml3b=146.74+235.38＝382.12KN·M中间节点：Mbl=（Mc4zl+Mc3zu）=(283.25+390.80)=168.48KN·MMbr=505.57KN·M对二层：边柱：Mc2bu=148.960.503.6=268.12KN·M 毕业设计计算书Mc2bl=148.960.503.6=268.12KN·M中柱：Mc2zu=258.790.53.6=465.82KN·MMc2zl=258.790.53.6=465.82KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml2b=214.51+268.12＝482.63KN·M中间节点：Mbl=（Mc3zl+Mc2zu）=(390.80+465.82)=214.11KN·MMbr=642.51KN·M对首层：边柱：Mc1bu=188.950.35064.7=311.36KN·MMc1bl=188.950.64944.7=576.71KN·M中柱：Mc1zu=256.570.454.7=542.65KN·MMc1zl=256.570.554.7=663.23KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml1b=268.12+311.36＝579.48KN·M中间节点：Mbl=（Mc2zl+Mc1zu）=(465.82+542.65)=252.07KN·MMbr=756.40KN·M故：水平地震力作用下的弯矩图如图49.所示： 毕业设计计算书剪力计算：对五层：边柱＝45.78KN边跨：＝-19.23KN中跨：＝-89.48KN中柱：＝79.53KN对四层：边柱 毕业设计计算书＝90.58KN边跨：＝-44.87KN中跨：＝-204.02KN中柱：＝157.36KN对三层：边柱＝124.97KN边跨：＝-76.47KN中跨：＝-421.31KN中柱：＝217.11KN对二层：边柱＝148.96KN边跨：＝-96.77KN中跨：＝-535.43KN中柱：＝258.79KN对首层：边柱:＝188.95KN边跨：＝-115.49KN中跨：＝-630.33KN中柱：＝256.57KN轴力计算：五层边柱： 毕业设计计算书N5边=-19.23KN五层中柱：N5中=19.23-89.48=-70.25KN同理：N4边=-19.23-44.87=-64.10KNN4中=44.87-204.02-70.25=-229.40KNN3边=-76.47-64.10=-140.57KNN3中=76.47-421.31-229.40=-574.24KNN2边=-96.77-140.57=-237.34KNN2中=96.77-535.43-574.24=-1012.90KNN1边=-115.49-237.34=-352.83KNN1中=115.49-630.33-1012.90=-1527.74KN对于右半结构对称，轴力大小相等，为受压。水平地震作用下的剪力图示于图46，轴力图示于图47。 毕业设计计算书 毕业设计计算书4.风荷载作用下的内力计算：同地震力作用下一样，风荷载作用下的内力计算仍然采用D值法，把各层层间剪力Vj分配给该层的各个柱子。V5=Pw5=6.57KNV4=Pw4+V5=14.05KNV3=Pw3+V4=21.53KNV2=Pw2+V3=29.01KNV1=Pw2+V2=37.63KN各层柱子的D值为：D5中＝D4中＝D3中＝D2中＝56550KN/MD5边＝D4边＝D3边＝D2边＝32550KN/MD1中＝28628KN/MD1边＝21083KN/M所以： 毕业设计计算书V5边＝＝1.20KNV5中＝＝2.08KNV4边＝＝2.57KNV4中＝＝4.46KNV3边＝＝3.93KNV3中＝＝6.83KNV2边＝＝5.30KNV2中＝＝9.21KNV1边＝＝7.98KNV1中＝＝10.84KN各层柱子的反弯点高度为：yh=(y0+y1+y2+y3)h对顶层边柱：k＝1.536，查表得：y0=0.3768，y1=y2=y3=0所以：yh=0.3768h对顶层中柱：k＝6.144，查表得：y0=0.45，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.45h四层边柱：k＝1.536，查表得：y0=0.4268，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.4268h四层中柱：k＝6.144，查表得：y0=0.50，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.50h三层边柱：k＝1.536，查表得：y0=0.4768，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.4768h三层中柱：k＝6.144，查表得：y0=0.50，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.50h二层边柱：k＝1.536，查表得：y0=0.50，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.50h二层中柱：k＝6.144，查表得：y0=0.50，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.50h首层边柱：k＝2.006，查表得：y0=0.55，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.55h首层中柱：k＝8.027，查表得：y0=0.55，y1=y2=y3=0yh=(y0+y1+y2+y3)h＝0.55h求出反弯点高度和各层柱子剪力后，即可求出各柱端弯矩。 毕业设计计算书对顶层：边柱：Mc5bu=1.200.62323.6=2.69KN·MMc5bl=1.200.37683.6=1.63KN·M中柱：Mc5zu=2.080.553.6=4.12KN·MMc5zl=2.080.453.6=3.37KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml5b=2.69KN·M中间节点：Mbl=Mc5zu=4.12=1.03KN·MMbr=Mc5zu=4.12=3.09KN·M对四层：边柱：Mc4bu=2.570.57323.6=5.76KN·MMc4bl=2.570.42683.6=3.95KN·M中柱：Mc4zu=4.460.503.6=8.03KN·MMc4zl=4.460.503.6=8.03KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml4b=1.63+5.76＝7.39KN·M中间节点：Mbl=（Mc5zl+Mc4zu）=(3.37+8.03)=2.85KN·MMbr=8.55KN·M对三层：边柱：Mc3bu=3.930.52323.6=7.40KN·MMc3bl=3.930.47683.6=6.75KN·M中柱：Mc3zu=6.830.53.6=12.29KN·MMc3zl=6.830.53.6=12.29KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml3b=3.95+7.40＝11.35KN·M中间节点：Mbl=（Mc4zl+Mc3zu）=(8.03+12.29)=5.08KN·MMbr=15.24KN·M对二层： 毕业设计计算书边柱：Mc2bu=5.300.53.6=9.54KN·MMc2bl=5.300.53.6=9.54KN·M中柱：Mc2zu=9.210.53.6=16.57KN·MMc2zl=9.210.53.6=16.57KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml2b=6.75+9.54＝16.29KN·M中间节点：Mbl=（Mc3zl+Mc2zu）=(12.29+16.57)=7.21KN·MMbr=21.65KN·M对首层：边柱：Mc1bu=7.980.454.7=16.88KN·MMc1bl=7.980.554.7=20.63KN·M中柱：Mc1zu=10.840.454.7=22.93KN·MMc1zl=10.840.554.7=28.02KN·M由节点平衡求得梁端弯矩：边节点：Ml1b=9.54+16.88＝26.42KN·M中间节点：Mbl=（Mc2zl+Mc1zu）=(16.57+22.93)=9.87KN·MMbr=29.63KN·M故：风荷载作用下的弯矩图如图48所示： 毕业设计计算书剪力计算：对五层：边跨：＝-0.52KN中跨：＝-2.58KN对四层：边跨：＝-1.42KN中跨：＝-7.13KN对三层：边跨： 毕业设计计算书＝-2.28KN中跨：＝-12.70KN对二层：边跨：＝-3.26KN中跨：＝-18.04KN对首层：边跨：＝-5.04KN中跨：＝-24.96KN轴力计算：五层边柱：N5边=-0.52KN五层中柱：N5中=0.52-2.58=-2.06KN同理：N4边=-0.52-1.42=-1.94KN 毕业设计计算书N4中=1.42-7.13-2.06=-7.77KNN3边=-1.94-2.28=-4.22KNN3中=2.28-12.70-7.77=-18.19KNN2边=-4.22-3.26=-7.48KNN2中=3.26-18.04-18.19=-32.97KNN1边=-7.48-5.04=-12.52KNN1中=5.04-24.96-32.97=-52.89KN对于右半结构对称，轴力大小相等，为受压。风荷载作用下的剪力图示于图49，轴力图示于图50。 毕业设计计算书5.雪荷载作用下的内力计算：　　只有屋面有雪荷载，其计算同屋面的活荷载。简支时的跨中弯矩：边跨：6.23KN*M中跨：0.32KN*M雪荷载作用下弯矩图、剪力图、轴力图分别示于图52、图53和图54。 毕业设计计算书 毕业设计计算书 毕业设计计算书五、内力组合：根据内力计算结果，即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中。具体组合见梁、柱内力组合表。六、截面设计：根据内力组合结果，即可选择各截面的最不利内力进行截面配筋计算。具体配筋情况见梁、柱配筋表。柱的斜截面承载力计算：为了防止柱在压弯破坏前发生剪切破坏，应按“强剪若弯”的原则，对柱端截面组合剪力设计值予以调整。二级框架：Vc=1.2·计算结果见内力组合表。 毕业设计计算书柱斜截面设计选底层柱剪力设计值最大的一根柱（Ｂ柱，剪力设计值为407.01KN，相应轴力设计值为278.91KN）进行计算。柱的斜截面抗震承载力V=其中：——框架的计算剪跨比，＝Hn/2h0;N――考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值，当N>0.3fc·A时，取N=0.3fc·A。所以：＝Hn/2h0＝4.700/（20.6）＝3.92>3，取＝3；0.3fc·A＝0.319.16002＝2062.80KN>N=278.91KN，取N=278.91KN选底层柱箍筋为4肢10@150，则V=（）/0.85=485.43KN>407.01KN，满足。其它柱均采用4肢10@150，加密区采用4肢10@100。七、框架节点核心区抗震验算分别取底层、顶层的边节点和中间节点进行节点核心区抗震验算。顶层边节点：设计剪力：取4肢10@100，＝KN>，满足要求。顶层中间节点：设计剪力：取4肢10@100也能满足要求。底层边节点：设计剪力： 毕业设计计算书取4肢10@100仍然能满足要求。底层中间节点：设计剪力：　　取4肢10@80，＝1771.07KN，能满足要求。八、框架柱下基础设计1、基础设计为独立基础，埋深为650mm，持力层地基为强风化泥岩，地基承载力特征值为500KPa，基础混凝土采用C40。修正后的地基承载力特征值为：2、B柱下独立基础的内力设计值为：M=851.38KN*m,N=4305.24KN,独立基础的几何尺寸如图55所示。在以上内力设计值下的验算及设计： 毕业设计计算书<,<1.2＝604.9KPa,故基础底面尺寸满足要求。3.基础受冲切承载力验算：柱与基础交接处：,满足要求。从上到下第一个台阶变阶处：，满足要求。经过验算，第二个变阶处也能满足要求。4.基础底板配筋从下到上第一个变阶处（1－1和2－2截面）：底板配筋选用HRB335级钢筋，fy=300N/mm2,对1－1截面：选用12＠200，总面积为1812mm2.对2－2截面： 毕业设计计算书选用12＠200，总面积为2149mm2.从下到上第二个变阶处（3－3和4－4截面）：对3－3截面：选用12＠100，总面积为3506mm2.对4－4截面：选用12＠200，总面积为2149mm2.综合前面的配筋情况，1－1和3－3截面均配置通长钢筋12＠100，2－2和4－4截面均配置通长钢筋12＠200，配筋如图55所示。由于B、C轴间距仅为2.4m，故按前面所取尺寸的基础将重叠，需连在一起浇，对于整个连在一起的基础而言，内力设计值为单个的两倍，但基础底面抵抗矩成平方增长，经验算最大基底反力满足要求，平均基底反力也满足要求。九、板式楼梯设计1、梯板示意图： 毕业设计计算书2、基本资料：（1）．几何参数：楼梯净跨:ln=3300mm楼梯高度:H=1800mm梯板厚:t=100mm踢步数:n=12(阶)上平台楼梯梁宽度:b1=250mm下平台楼梯梁宽度:b2=250mm（2）．荷载标准值：可变荷载：q=2.50kN/m2面层荷载：qm=1.70kN/m2栏杆荷载：qf=0.20kN/m（3）．材料信息：混凝土强度等级:C40fc=19.10N/mm2ft=1.71N/mm2钢筋强度等级:HPB235fy=210.00N/mm23、计算过程：（1）．楼梯几何参数：踏步高度：h=0.15m踏步宽度：b=0.30m计算跨度：l0=ln+(b1+b2)/2=3.50m梯段板与水平方向夹角余弦值：cosα=0.878（2）．计算最大弯矩：(按两端简支计算)梯段板荷载设计值Pn(D)-恒荷控制=(1.35*((1+h/b)*qm+(t/cosα+h/2)*25+c*20/cosα)+1.40*0.7*q)*B+1.35*qf=(1.35*((1+0.15/0.30)*1.70+(0.10/0.88+0.15/2)*25.00+0.02*20.00/0.88)+1.40*0.70*2.50)*1.00+1.35*0.20=13.15kN/m梯段板荷载设计值Pn(L)-活荷控制=(1.20*((1+h/b)*qm+(t/cosα+h/2)*25+c*20/cosα)+1.40*q)*B+1.20*qf=(1.20*((1+0.15/0.30)*1.70+(0.10/0.88+0.15/2)*25.00+0.02*20.00/0.88)+1.40*2.50*1.00)*1.20+1.20*0.20=13.01kN/m故取一米宽板带荷载设计值Pn=13.15kN/m， 毕业设计计算书左端支座反力:Rl=23.02kN右端支座反力:Rr=23.02kN最大弯矩截面距左支座的距离:Lmax=1.75m，即位于跨中。最大弯矩:Mmax=Pn*l02/8=13.15×3.502/8=20.14kN*m（3）．正截面受弯承载力计算：考虑支座嵌固折减后的最大弯矩:Mmax=0.8*Mmax=0.80*20.14=16.11kN*m4、每米宽板带的配筋结果：（1）．1号钢筋计算结果(跨中)计算面积As:1019mm2采用方案：12@100实配面积：1131mm2（2）．2号钢筋计算结果(左支座)计算面积As:1019/4=255mm2采用方案：6@100实配面积：283mm2（3）．3号钢筋计算结果(右支座)计算面积As:255mm2采用方案：6@100实配面积：283mm2（4）．4号钢筋采用：6@250实配面积：113.10mm25、上下平台楼梯梁设计：上下平台楼梯梁的受力情况差不多，截面采用200×400，取相同的配筋。其所受均布力为：q=13.15*1.8+(1.2*3.41*+1.4*2.5)*0.9+0.2*0.40*25=23.67+6.83+2.00=32.50KN*m将其简化为简支，计算长度为l=3.6m，跨中弯矩为：q*l2/8=52.65KN*m考虑支座嵌固折减后的最大弯矩:Mmax=0.8*Mmax=0.80*52.65=42.12kN*m 毕业设计计算书最小配筋率为100%*45ft/fy=100%*45*1.71/300=0.26%。配216，实配As=402mm2配筋率为0.55％。上部配214的二级钢筋。楼梯休息平台下梯柱截面取为200×300，轴力设计值为32.50×1.8＝58.5KN*m。选配614。楼梯休息平台取100mm厚，配双层双向8@150钢筋。主要参考文献：1.《现行建筑设计规范大全》，建工出版社2.《建筑设计防火规范》JBJ16-873.《建筑设计资料集》第2版，第5册4.《中小型民用建筑图集》5.《建筑结构荷载规范》GB50009-20016.《混凝土结构设计规范》GB50010-20027.《建筑抗震设计规范》GB500011-20018.《建筑地基基础设计规范》GB50007-20019.《结构静力计算手册》10.《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》03G101-111.相关教材 毕业设计计算书参考文献'