毕业设计(加钢筋符号)计算书--陈国强

'毕业设计(加钢筋符号)计算书--陈国强个人总结三明学院毕业设计计算书　　　　　　学生姓名：陈国强学号：20070961132　　　　　　学院、系：土木建筑工程系　　　　　　专业：土木工程　　　　　　设计题目：30班完全中学教学楼设计　　　　　　指导教师：郑仁亮2011年06月08日目录第一部分工程资料11工程概况12设计原始资料13场地土条件1第二部分建筑设计1第三部分结构设计21楼板布置设计22单向板设计22.1设计资料2 2.2荷载计算42.4计算配筋74一条次梁的设计134.1荷载计算134.3内力计算134.4配筋计算145楼梯设计155.1结构平面布置155.2踏步板设计165.3斜梁设计175.4平台板设计185.5平台梁设计186一榀框架设计206.1设计资料206.2恒荷载216.3活荷载266.4风荷载及风荷载作用下的内力计算306.5恒荷载作用下的内力计算366.6活荷载作用下的内力计算496.7内力组合586.8截面设计587基础设计667.1初步确定基础尺寸667.2地基承载力验算707.3受冲切承载力验算70结论73致谢语73参考文献74英语翻译74 30班完全中学教学楼设计陈国强三明学院07级土木工程专业福建三明365004摘要：本设计为教学楼，总建筑面积达6601.08m2，建筑高度为21.6m，局部为3.6m，建筑层数为5层，属多层建筑。采用钢筋混凝土现浇框架结构，不考虑地震作用。方案确定后进行构件初步截面估算和荷载计算，后对梁、板、楼梯、独立基础进行设计，最后选一榀框架进行框架梁柱截面设计。所有构件均综合考虑《混凝土结构设计规范》，《建筑抗震设计规范》及构造要求进行配筋。内力计算方法包括：调幅法，弹性法，满布荷载法，弯矩分配法，D值法等。关键词：一榀框架；教学楼；结构设计；多层 第一部分工程资料1工程概况　　本设计为一所职业中学，该校主要建筑物为一幢30班教学楼，建筑层数为5层。该教学楼包括普通教室，绘图教室，语音教室，实验室，阅览室，会议室，办公室，阶梯教室等。在功能上左右两侧为教学区，前中间为实验区及办公区，后凹口处两侧为辅助功能区。层高为3.6米，主体建筑总高为21.6米，主要结构类型为钢筋混凝土框架结构。建筑分类和耐火等级为二级，建筑抗震设防烈度为六度。2设计原始资料　　①设计使用年限：50年　　②建筑结构安全等级：二级　　③地上部分为一类环境，地下部分为二b类环境　　④楼面活载标准值为2KN/m2，走廊活载标准值为3.5KN/m2，上人屋面活载标准值为2KN/m2，不上人屋面活载标准值为0.5KN/m2　　⑤抗震设防烈度：六度　　⑥基础底面持力层为中砂，地基承载力特征值为200KN/m2　　⑦最高气温39℃，最低气温2℃　　⑧主导风向：夏季东南风，冬季西北风，基本风压为0.55KN/m2 　　⑨夏季日照度数253.5小时，冬季日照度数75.3小时，年总日照数1426.8小时3场地土条件　　场地土为Ⅱ类，场地工程地质报告如下：　　钻探场地平坦，场地高程为7m。　　场地土层（自上而下分布）①杂填土层：0.7m，容重　　②耕土：灰黑色、湿、厚0.3m，容重　　③粘土Ⅰ：褐黄-棕褐色，中密，很湿，可塑状态，厚2.2～2.6m，容重　　④淤泥：浅灰-深灰色，稍密，饱和，软塑～流塑状态，厚6.4～6.6m，容重　　⑤粘土Ⅱ:灰黄色，中密，很湿，饱和，软塑～流塑状态，厚6m，容重　　⑥中砂层：中密，厚5～8m　　⑦地下水位：地下3.0～3.5m之间第二部分建筑设计　　建筑5层，每层层高3.6m，上人屋面，楼梯间突出屋面3.6m，总建筑面积为6601.08㎡，室内地坪标高为，室外地坪标高为-0.450。　　普通教室：30间，进深6.6m，开间9.0m，每层每侧各设置3间；　　实验室:3间，进深8.4m，开间11.4m　　实验准备室：3间，进深8.4m，开间6.6m；　　绘图室、阅览室：各3间。进深9.0m，开间10.8m；　　语音室、会议室：各1间。进深9.0m，开间10.8m；　　阶梯教室：1间，进深8.4m，开间18m；　　行政办公室：3间，进深6.6m，开间3.6m；　　老师、学生办公室：各1间，进深6.6m，开间4.5m；　　文印室、打字室、储藏室：各1间，进深4.2m，开间4.5m；　　医务室：1间，进深6.6m，开间4.5m；　　藏书室：1间，进深10.8m，开间4.5m； 　　厕所：每层男女各2间，进深6.6m，开间3.3m；　　底层设大厅，进深8.4m，开间10.4m　　走廊：2.4m;净宽2.1m；　　采用四部双跑楼梯，进深7.2m，开间9.0m，踏步和踢面尺寸：0.3m，0.15m，休息平台宽1.9m。　　教学楼采用混凝土框架结构。教学楼朝西，呈"凹"状，在底层处设置大厅，凹进的空地设置环形花圃。教学楼周边有绿化带，旁边有公共设施。　　建筑耐火等级为二级，每隔两层楼设有灭火设备，疏散指示灯。第三部分结构设计1楼板布置设计1.1标准层楼面板结构平面布置图如图（图1-1）1.2顶层屋面板结构平面布置图如图（图1-2）2单向板设计2.1设计资料（1）做法：楼面:　　①30mm厚水磨石面层（0.65KN/m2）　　②80mm厚现浇钢筋混凝土楼面板（25KN/m2）　　③20mm厚纸筋石灰抹底。（16KN/m2）屋面：（编号：屋15三级防水；名称：石油沥青卷材防水层）　　①（保护层）现浇40mm厚C20细石混泥土　　②（防水层）石油沥青卷材（三毡四油）（0.40KN/m2）　　③（找平层）20mm厚水泥砂浆找平（20KN/m2）　　④（保温层）100mm厚焦渣保温层（10KN/m2）　　⑤（结构层）80mm厚现浇钢筋混凝土屋面板（25KN/m2）　　⑥20mm厚板底抹灰（16KN/m2）卫生间:①20mm厚1:2水泥砂浆,压实抹光（20KN/m2） 图1-1标准层楼面板②水泥浆两道（内掺建筑胶）③35mm厚C20细石混泥土随打随抹光（25KN/m2）图1-1标准层楼面板④1.5mm厚合成高分子涂膜防水层，四周卷起150mm高⑤25mm厚1:3水泥砂浆找坡层，最薄处20mm厚（20KN/m2）⑥80mm厚现浇钢筋混凝土楼面板（25KN/m2）⑦20mm厚天花抹灰（17KN/m2）走廊:　　①30mm厚水磨石面层（0.65KN/m2）　　②80mm厚现浇钢筋混凝土楼面板（25KN/m2）　　③20mm厚纸筋石灰抹底。（16KN/m2） （2）材料：混泥土强度等级C25，，，板受力钢筋采用HRB235钢筋，,构造筋亦采用HRB235钢筋。（3）截面尺寸：按跨高比条件，要求板厚mm，取80mm。图1-2顶层屋面板2.2荷载计算 （1）恒荷载计算上人屋面：　　现浇40mm厚C20细石混泥土0.04×25=1KN/m2　　石油沥青卷材（三毡四油）0.40KN/m2　　20mm厚水泥砂浆找平0.02×20=0.4KN/m2　　100mm厚焦渣保温层0.1×10=1KN/m2　　80mm厚现浇钢筋混凝土屋面板0.08×25=2KN/m2　　20mm厚板底抹灰0.02×16=0.32KN/m2　　合计：5.12KN/m2楼面、走廊(1～5层)　　30mm厚水磨石面层0.65KN/m2　　80mm厚现浇钢筋混凝土楼面板0.08×25=2KN/m2　　20mm厚纸筋石灰抹底。0.02×16=0.32KN/m2　　合计:2.97KN/m2卫生间：　　20mm厚1:2水泥砂浆,压实抹光0.02×20=0.4KN/m2　　水泥浆两道（内掺建筑胶）　　35mm厚C20细石混泥土随打随抹光0.035×25=0.875KN/m2　　1.5mm厚合成高分子涂膜防水层，四周卷起150mm高　　25mm厚1:3水泥砂浆找坡层，最薄处20mm厚0.025×20=0.5KN/m2　　80mm厚现浇钢筋混凝土楼面板0.08×25=2KN/m2　　20mm厚天花抹灰0.02×17=0.34KN/m2合计：4.115KN/m2（2）活荷载计算　　不上人屋面活荷载标准值0.5KN/m2 　　上人屋面活荷载标准值2.0KN/m2　　楼面活荷载标准值2.0KN/m2　　走廊活荷载标准值3.5KN/m2　　卫生间活荷载标准值2.0KN/m2（3）各种板的设计值（见表3-1）：，组合系数表3-1各种板的设计值设计值上人屋面5.1226.1442.86.911.968.948.878.94不上人屋面5.120.56.144 0.76.910.496.847.407.40楼面2.9723.5642.84.011.966.365.976.36走廊2.973.53.5644.94.013.438.467.448.46卫生间4.11524.9382.8 5.561.967.747.527.742.3计算简图（图2-1至图）教室:边跨:=2200-100=2100mm中间跨：=2200-200=2000mm实验室:边跨:=2100-100=2000mm中间跨：=2100-200=1900mm绘图室:边跨:=2200-100=2100mm，=2100-200=1900mm中间跨：=2100-200=1900mm，=2200-200=2000mm内廊:边跨:=2400-200-100=2100mm边跨与中间跨计算跨度相差小于10%。故可按等跨连续板计算内力。板的计算简图如下：(单板1即B1,其余类似)g+q=6.36kn/mg+q=8.46kn/m图2-1单向板1计算简图图2-4单向板4计算简图g+q=6.36kn/mg+q=8.46kn/m 图2-2单向板2计算简图图2-5单向板5计算简图g+q=8.46kn/mg+q=7.74kn/m图2-3单向板3计算简图图2-6单向板1计算简图g+q=7.4kn/m 图2-7单向板7计算简图g+q=8.94kn/m图2-8单向板8计算简图g+q=8.94kn/m图2-9单向板9计算简图 2.4计算配筋一类环境，C25混泥土，，，保护层厚度c=20mm，板厚h0=60mm，板宽b=1000mm,HRB235钢筋，fy=210N/m2①单板1配筋计算（见表3-2）：表3-2单向板1的配筋计算位置参数A-1/162.10-1.750.0410.042142.11 1/142.102.000.0470.048162.9B-1/112.10-2.550.0600.061167.021/162.001.590.0370.038102.9B-1/112.10-2.550.0600.061167.011/142.102.00 0.0470.048162.9A-1/162.10-1.750.0410.042142.1，，均小于，故构造配筋。采用，，满足要求。②单板2配筋计算见表3-3：表3-3单向板2的配筋计算位置参数A-1/161.90-1.43 0.0330.034115.911/141.901.640.0380.039132.7B-1/111.90-2.090.0490.050135.921/161.901.430.0330.03492.7C-1/142.00-1.820.0420.043117.9 31/162.001.590.0370.038102.9C-1/142.00-1.820.0420.043117.921/162.001.590.0370.038102.9B-1/112.10-2.550.0600.061167.011/142.10 2.000.0470.048162.9A-1/162.10-1.750.0410.042142.1③单板3配筋计算见表3-4：表3-4单向板3的配筋计算位置参数A-1/162.00-2.120.049 0.051172.211/142.002.420.0470.048163.6B-1/112.00-3.080.0600.062167.7续表3-4`位置参数2 1/161.901.910.0370.038102.8C-1/141.90-2.180.0420.043117.821/161.901.910.0370.038102.8B-1/112.00-3.080.0600.062167.711/142.002.42 0.0470.048163.6A-1/162.00-2.120.0410.042142.7配筋同单板1④单板4配筋计算见表3-5：表3-5单向板4的配筋计算位置参数A-1/162.10-2.330.054 0.056190.411/142.102.660.0620.064218.5B-1/112.10-2.330.0540.056190.4配筋同单板1⑤单板5配筋计算见表3-6：表3-6单向板5的配筋计算位置参数 A-1/162.00-2.120.0490.051172.211/142.002.420.0560.058197.6B-1/112.00-2.120.0490.051172.2配筋同单板1⑥单板6配筋计算见表3-7：表3-7单向板6的配筋计算位置参数 A-1/163.10-4.650.1090.115391.511/143.105.310.1240.133451.7续表3-7位置参数 B-1/103.10-7.440.1740.192522.411/143.105.310.1240.133451.7A-1/163.10-4.650.1090.115391.5选>,满足要求。⑦单板7配筋计算见表3-8：表3-8单向板7的配筋计算位置参数 A-1/162.00-1.850.0430.044150.111/142.002.110.0410.042142.6B-1/112.10-2.970.0580.059161.52 1/162.102.040.0400.040110.0C-1/142.10-2.330.0450.046126.121/162.001.850.0360.03799.6B-1/112.10-2.970.0580.059161.511/142.102.33 0.0450.046157.6A-1/162.10-2.040.0400.040137.5配筋同单板1⑧单板8配筋计算见表3-9：表3-9单向板8的配筋计算位置参数A-1/162.10-2.460.058 0.059201.511/142.102.820.0660.068231.4B-1/112.10-3.580.0840.087238.021/162.002.240.0520.054145.8C-1/142.10-2.820.0660.068185.13 1/162.102.460.0580.059161.2C-1/142.10-2.820.0660.068185.121/162.002.240.0520.054145.8B-1/112.10-3.580.0840.087238.011/142.102.82 0.0660.068231.4A-1/162.10-2.460.0580.059201.5配筋同单板1⑨单板9配筋计算见表3-10：表3-10单向板9的配筋计算位置参数A-1/162.10-2.460.058 0.059201.511/142.102.820.0660.068231.4B-1/112.10-3.580.0840.087238.021/161.902.020.0470.048131.2C-1/141.90-2.310.0540.055150.53 1/161.902.020.0470.048131.2C-1/142.10-2.820.0660.068185.121/162.102.460.0580.059161.2B-1/112.20-3.930.0920.096262.411/142.203.09 0.0720.075254.8A-1/162.20-2.700.0630.065221.9配筋同单板1①～⑨（除⑥）单向板构造配筋的分布筋计算：取的分布筋，其截面面积为：28.3*1000/150=188.67mm2>0.15%×b×h=0.15%×1000×80=120mm2,且15%=15%×251=37.65mm2,满足要求。⑥单向板的分布筋计算：取的分布筋，其截面面积为：28.3*1000/150=188.67mm2>0.15%×b×h=0.15%×1000×80=120mm2,且15%=15%×503=75.45mm2,满足要求。3双向板设计(弹性理论法)双向板即楼板布置图中的S1,S2，S3。（1）荷载设计值见表3-11：表3-11双向板荷载设计值参数板块 双板15.120.56.1440.7双板25.120.56.1440.75.120.56.1440.7双板32.973.53.5644.9（2）计算跨度：办公室楼板:m，楼梯间楼板：楼层平台板：（3）弯矩计算跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。支座最大负弯矩为当内支座固定时g+q作用下的支座弯矩。弯矩系数见表3-12：表3-12弯矩系数支承情况系数 2.1/3.5=0.62/3.5=0.573.2/4=0.82.62/4=0.66固定m1系数0.03670.03770.02710.0343m2系数0.00760.00650.01440.0097系数0.07930.08050.06640.0743系数0.05710.05710.05590.0274 简支m1系数0.08200.08610.05610.0763m2系数0.02420.02240.03340.0571①跨中计算（见表3-13）：，，，（跨中面积乘0.8）表3-13双向板跨中配筋计算参数板块双板16.4940.35 3.22.001.082.221.48185148双板26.4940.352.11.180.261.230.49103496.4940.3521.100.201.140.429542双板36.0142.452.62 1.990.562.100.9617696双板1，双板2，双板3的<，故构造配筋，均采用②支座计算如下（表3-14）：，，表3-14双向板支座配筋计算参数板块双板16.843.24.653.92389393双板26.842.12.391.72200 1736.8422.201.56184157双板38.462.64.433.32370332双板1，故计算配筋，采用，满足。双板2，故构造配筋，均采用。双板3，故按计算配筋，采用。4一条次梁的设计　　次梁截面高度应满足=4500/18～4500/12=250～375，取350mm，b=200mm。取教学楼三层中跨的一个连续的6跨次梁作为计算单元，按塑性内力重分布进行设计。4.1荷载计算板传来永久荷载2.97×2.2=6.534KN/m次梁自重25×0.2×（0.3-0.08）=1.100KN/m次梁粉刷17×0.02×｛（0.3-0.08）×2+0.2｝=0.218KN/m恒荷载标准值合计：=7.852KN/m活荷载标准值：=2×1.4×2.2=6.16KN/m荷载设计值：=7.852×1.2+6.16=15.58KN/m 4.2计算简图（图4-1）计算跨度：边跨：=4.5-0.1-0.2=4.2m，=4.5-0.1-0.15=4.25m中跨：=4.5-0.1-0.2=4.2m，=4.5-0.1-0.15=4.25m因跨度相差小于10%，可按等跨连续梁计算，次梁计算简图如下：g+q=15.58kn/m图4-1次梁计算简图4.3内力计算(1）弯矩设计值：=-15.58×4.252/24=-11.73KN·m=-15.58×4.22/14=20.10KN·m=-15.58×4.252/11=-25.59KN·m=-15.58×4.22/14=-19.63KN·m=15.58×4.22/16=17.18KN·m=-15.58×4.22/11=-24.99KN·m=-15.58×4.22/14=19.63KN·m=-15.58×4.22/24=-11.45KN·m(2）剪力设计值如下（表3-15）：表3-15剪力设计值计算位置g+q折减系数15.58 4.250.533.1115.584.250.5536.4215.584.200.5535.994.4配筋计算(1）正截面受弯承载力一类环境，C25混泥土，，，，，保护层厚度c=30mm，梁高h=300mm，宽b=200mm,有效高度h0=270mm，纵向钢筋和箍筋均采用HRB335钢筋，fy=300N/m2。正截面受弯承载力计算时，跨内按T形截面计算，翼缘宽度=4500/3=1500mm，又=200+2000=2200mm，故取=1500mm。判断跨内截面类型：=1*11.9*1500*80*(270-80/2)/1000000=328.44kn·m>20.10kn·m故属于第一种T形截面。次梁正截面受弯承载力计算见下表3-16：表3-16次梁正截面受弯承载力计算位置参数 A15.58-1/244.25-11.730.0680.070150.0115.581/144.2520.100.0150.016250.1B15.58-1/114.25-25.590.147 0.160343.4215.581/164.2017.180.0130.013213.5C15.58-1/144.20-19.630.1130.120257.9315.581/164.2017.180.0130.013213.5C15.58-1/144.20-19.63 0.1130.120257.9215.581/164.2017.180.0130.013213.5B15.58-1/114.20-24.990.1440.156334.6115.581/144.2019.630.0150.015244.2A15.58-1/244.20 -11.450.0660.068146.4钢筋选择见下表3-17：表3-17次梁钢筋表A1B2C3C2B1A实配钢筋3B123B123B123B123B123B123B123B123B123B123B12 339339339339339339339339339339339计算结果表明，支座截面的均小于0.35.，符合塑形内力重分布的原则；(2）斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括：截面尺寸的复核、腹筋的计算和最小配箍率验算。①截面复核：=270-80=190mm，=190/200=0.95<4，截面尺寸按下式验算:=0.25*1*11.9*200*270=160.65Kn>=36.423Kn,截面满足要求。②腹筋计算：=0.7*1.27*200*275=48.895Kn>=36.423Kn，按构造配置箍筋，采用双肢箍，间距取s=200mm，=56.6mm2③验算配箍率下限值：箍筋配箍率下限为:=0.3×1.27/300=0.13%实际配箍率=56.6/（200×200）=0.14%>0.13%,满足要求。5楼梯设计5.1结构平面布置由于梯段板水平长度3.6m>3.0m,故采用梁式楼梯较为经济。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板和平台梁组成。根据经验，梁式楼梯的踏步板厚一般不小于30～40mm，取为40mm;平台板厚按跨高比要求，，取为80mm。 斜梁TL-1：h=3800/18～3800/12=211～317，取h=400mm，b=200mm平台梁TL-2：h=4200/18～4200/12=233～350，取h=450mm，b=200mm平台梁TL-3：h=4200/18～4200/12=233～350，取h=450mm，b=200mm平台梁TL-4：h=4200/18～4200/12=233～350，取h=450mm，b=150mm梁式楼梯结构平面布置图如图5-1:图5-1梁式楼梯结构平面布置图5.2踏步板设计　　踏步板TB-1两端支承在斜梁上，按两端简支的单向板计算，取1个踏步作为一个计算单元。踏步板为梯形截面，板的截面高度可近似取平均高度。按受弯正截面强度计算配筋。荷载计算（取b=300mm为计算单元）板的倾斜角的正切=150/300=0.5，=0.894(1)恒荷载：水磨石面层：0.65×（0.3+0.15）=0.29KN/m三角形踏步：25×1/2×0.3×0.15=0.56KN/m混泥土斜板:25×0.08×0.3/0.894=0.67KN/m板底抹灰：17×0.02×0.3/0.894=0.11KN/m合计：1.63KN/m(2)活荷载：3.5×0.3=1.05KN/m设计值：=1.2×1.63+1.4×1.05=3.43KN/m=1.35×1.63+1.4×0.7×1.05=3.24KN/m取荷载p=3.43KN/m(3)内力计算跨中弯矩：=1/8×3.43×2.19×2.19=2.06KN·m配筋计算（），为简化计算，板的高度h可近似去平均高度h=1/2×150+1/2×80×=119.72mm，有效高度h0=119.72-20=99.72mm，=1.0×2.06×/1.0×11.9×1000×99.722=0.017=0.5×（1+）=0.991=1.0×2.06×/（0.991×210×99.72）=99.1mm2 5.3斜梁设计斜梁TL-1承受踏步板传来的均布荷载及自重，按简支受弯构件进行截面设计。因踏步板与斜梁整浇在一起的，计算截面取为倒L形。（1）荷载计算（梁高400mm）踏步板传来的荷载：3.43×（1.59/2+0.2）/0.3=11.38KN/m梁自重：25×0.2×（0.4-0.04）×=2.01KN/m梁侧面和底面抹灰重：17×0.02×（0.2+0.4）×=0.228KN/m荷载设计值：p=11.38+1.2×（2.01+0.228）=14.06KN/m（2）内力计算计算跨度：=11×0.3+0.18×2+0.2=3.86m内力：=1/8×14.06×3.862=26.19KN·m=1/2×14.06×3.86×0.894=24.26KN（3）配筋计算（）纵向钢筋计算（按倒L形截面）翼缘宽度：=3.6/6=0.6m=0.2+1.59/2=0.995m,取=0.6m判断截面类型：=1.0×11.9×600×40×（365-40/2）=98.532KN·m>26.19KN·m属于第一类T形截面。=1.0×26.19×/(1.0×11.9×600×3652)=0.0275=0.5（1+）=0.986=1.0×26.19×/（0.986×300×365）=242.6mm2选配钢筋（）2)腹筋计算。截面校核：0.25×1.0×11.9×200×365=217.175KN>24.26KN截面满足要求=0.7×1.27×200×365=64.897KN>24.26KN不需按计算配置箍筋，根据构造配筋5.4平台板设计（1）荷载计算（取1m板宽计算）平台梁截面尺寸：TL-2为200mm×300mm，TL-1为150mm×300mm 平台板自重：0.08×1.0×25=2.0KN/m面层重：0.02×1.0×20=0.4KN/m板底抹灰重：0.02×1.0×17=0.34KN/m荷载标准值：=2.0+0.4+0.34=2.74KN/m活载标准值：=3.5×1.0=3.5KN/m荷载设计值：=1.2×2.74+1.4×3.5=8.19KN/m=1.35×2.74+1.4×0.7×3.5=7.13KN/m取荷载p=8.19KN/m（2）内力计算计算跨度：=2.1-0.2=1.9m板跨中弯矩：=1/8×8.19×1.92=3.70KN·m（3）配筋计算，=80-20=60mm=1.0×3.70×/1.0×11.9×1000×602=0.086=1.0×3.70×/（0.955×210×60）=307.5mm2选配（=335.0mm2）。分布筋根据构造要求选用。5.5平台梁设计平台梁TL-2主要承受斜梁传来的集中荷载（由上、下跑楼梯斜梁传来）、平台板传来的均布荷载和平台梁自重。按简支梁进行截面设计。（1）荷载计算（梁高450mm）斜梁传来的荷载：14.06×0.894×4.2/2=26.4KN梁自重：25×0.2×（0.45-0.08）=1.85KN/m梁两侧面和底面抹灰重：17×0.02×｛（2×0.02+0.2）+2×（0.45-0.08）｝=0.306KN/m平台板传来的均布荷载：8.19×2.1/2=8.60KN/m集中荷载设计值：26.4KN均布荷载设计值：（2）计算简图计算跨度:=4.2m 图5-2平台梁TL-2计算简图内力计算：=11.19×4.22/8+26.4×2×4.2/2-26.4×（4.2/2+0.21-0.2）=79.85KN·m=11.19×4.2/2+2×26.4=76.30KN（4）配筋计算（）1）纵向钢筋计算（按倒T形截面）翼缘宽度：=4.2/6=0.7m=0.2+1.57/2=0.985m，取=0.7m判断截面类型：=1.0×11.9×700×80×（410-80/2）=246.568KN·m>79.85KN·m属于第一类T形截面。=1.0×79.85×/(1.0×11.9×700×4102)=0.057=0.5（1+）=0.971=1.0×79.85×/（0.971×300×410）=668.6mm2选配钢筋腹筋计算截面校核：0.25×1.0×14.3×200×410=243.95KN>76.30KN截面满足要求=0.7×1.43×200×410=82.082KN>76.30KN不需按计算配置箍筋，根据构造配筋配箍率：=2*50.3/（200*300）=0.17%>=0.24×1.43/300=0.11%箍筋最大间距300mm。（5）附加横向钢筋的计算。斜梁与平台梁TL-2相交处，在平台梁TL-2高度范围内受到斜梁传来的集中荷载的作用，为了防止发生局部破坏，需设附加横向钢筋。斜梁传给平台梁TL-2的集中荷载为F=26.4kN，h1=450-400=50mm附加箍筋布置范围s=2h1+3b=2×50+3×200=700mm 取附加箍筋双肢，则在长度s内可布置附加箍筋的排数，m=700/250+1=4排，两侧各布置2排。则=4×2××210×50.3=84.50kN>26.4kN,满足要求。平台梁TL-3。TL-4的计算过程同平台梁TL-2，结果配筋也一样的.6一榀框架设计6.1设计资料(1)底层柱高从基础顶面算至二层楼面，其他各层柱的计算高度为层高，即3.6m(2)墙身做法：内外墙均采用混泥土空心小砌块，容重：11.8，规格：390mm*190mm*190mm，墙厚均为200mm，20厚水泥砂浆抹灰，外墙面贴瓷砖，瓷面砖容重：17.8(3)楼面做法：80厚钢筋混凝土板，30mm厚水磨石面层，20mm厚纸筋石灰抹底(4)门窗做法：门为有亮子木门容重：0.1kn/m2，窗为钢框玻璃窗，容重：0.45kn/m2(5)活载：上人屋面、楼面活载均取2KN/m2，走廊取3.5KN/m2(6)基本风压W0=0.55KN/m2，场地类型为B类(7)材料选用：梁混凝土等级采用C25，受力筋采用HRB335，箍筋采用HPB235，柱混泥土等级采用C306.1.1选取⑤轴三跨的一榀框架计算（1）按跨高比条件，要求板厚，取板厚h=80mm（2）次梁截面高度应满足=6600/18～6600/12=366.67～550，取400mm，b=200mm边跨纵向连系梁取为：200mm×400mm（3）主梁截面高度应满足=6600/15～6600/10=440～660，取600mm，b=300mm边跨横向连系梁取为：300mm×600mm（4）框架柱截面尺寸初步估计：边柱：，内柱：， 柱截面ｂ×ｈ:边内柱均取：400mm×400mm（5）确定基础顶面离室外底面为0.75m，再外台阶0.45m，故底层层高为3.6+0.45+0.75=4.8m横梁线刚度计算见表3-18：表3-18横梁线刚度计算表柱线刚度计算见表3-19：表3-19柱线刚度计算表取2～5层的柱线刚度为1，则1层的柱线刚度为0.75，梁的线刚度为2.76。6.1.2结构计算简图如下图5-3：图5-3结构计算简图6.2恒荷载（1）框架梁线荷载标准值见表3-20：表3-20框架梁线荷载标准值容重bh跨度单独自重线荷载总线荷载(中间跨)①主梁：300mm*600mm250.3 0.66.227.904.500粉刷170.020.526.21.100.1774.68(外边跨)②主梁：300mm*600mm250.30.66.227.904.500内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)17 0.020.526.21.100.177外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰+5mm瓷砖)170.020.66.21.260.20417.80.0050.66.20.330.0534.93 (内边跨)③主梁：300mm*600mm250.30.66.227.904.500内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.020.526.21.100.177外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.020.526.21.100.1774.85（2）次梁线荷载标准值见表3-21：表3-21次梁线荷载标准值梁自重容重bh 跨度单独自重线荷载总线荷载(中间跨)①次梁：200mm*300mm250.20.34.16.151.500粉刷170.020.644.10.890.2181.72(外边跨)②次梁：200mm*300mm250.2 0.34.16.151.500内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.020.224.10.310.075外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰+5mm瓷砖)170.020.224.10.310.07517.80.0050.34.10.110.0271.68 (内边跨)③次梁：200mm*300mm250.20.34.16.151.500内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.020.224.10.310.075外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.020.224.10.310.0751.65 （3）门窗线荷载标准值（见表3-22）：表3-22门窗线荷载标准值窗容重宽度高度总重线荷载总线荷载C-1（ACE轴）0.451.62.41.7281.081.08C-2（B轴）0.452.12.42.2681.081.08门容重宽度高度总重线荷载总线荷载M-1（4轴） 0.112.70.270.270.27M-1（B轴）0.113.30.330.330.33（4）女儿墙自重（墙高1100mm，100mm混泥土压顶）（见表3-23）：表3-23女儿墙线荷载标准值容重厚度高度跨度单独自重线荷载总线荷载1100mm高的墙11.80.21.14.1 10.642.5964.09100mm混泥土250.20.14.12.050.500内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.021.44.11.950.476外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.021.24.11.670.4085mm瓷砖17.80.0051.2 4.10.440.107（5）墙体线荷载标准值（见表3-24）：表3-24墙体线荷载标准值墙容重厚度高度1长度1段数1高度2长度2段数2总重线荷载总线荷载4～6轴与C轴11.80.23.31.310.91.6216.9213.7604.84 内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.023.31.310.91.622.4380.542外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.023.31.310.91.622.4380.542 4～6轴与B轴11.80.23.30.620.92.10113.8063.0683.95内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.023.30.620.92.1011.9890.442外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)17 0.023.30.620.92.1011.9890.4424～6轴与AE轴11.80.23.30.330.901.602 13.8063.0684.07内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.023.30.330.901.6021.9890.442外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)170.023.30.330.901.6021.9890.4425mm瓷砖17.80.0053.3 0.330.901.6020.5210.116(6)柱重（见表3-25）(7)5层节点集中荷载:屋面板→次梁:5.12*(2.1/2)=5.376kn/m女儿墙→次梁：4.09kn/m②次梁：1.68kn/m合计：11.14kn/m表3-25柱重计算柱位置各组成部分容重bh高度单独自重总重边柱2～5层(AE轴)内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)5mm瓷砖 250.40.43.614.4016.13170.020.43.60.49170.020.83.60.9817.80.0050.83.60.26 1层(AE轴)内粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)外粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)5mm瓷砖250.40.44.819.2021.50170.020.44.80.65170.020.84.81.3117.80.0050.8 4.80.34中柱2～5层(D轴)粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)250.40.43.614.4016.36170.021.63.61.961层(D轴)粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)250.40.44.819.2021.81 170.021.64.82.612～5层（B轴）粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)250.40.43.614.4015.87170.021.23.61.471层（B轴）粉刷(20mm水泥砂浆抹灰)250.40.44.819.20 21.16170.021.24.81.96A节点产生的偏心距为：50.13kn×0.1m=5.01kn·m屋面板→次梁;5.12*(2.1/2+2/2)=10.496kn/m②次梁：1.68kn/m合计：12.21kn/mA点集中荷载标准值:4.5m×12.21kn/m=54.96kn屋面板→次梁;5.12*(2.1/2+2/2)=10.496kn/m②次梁：1.68kn/m合计：12.21kn/m2节点集中荷载标准值:4.5m×12.21kn/m=54.96kn屋面板→次梁;5.12*(2.1/2+2/2)=10.496kn/m③次梁：1.65kn/m合计：12.21kn/mB节点集中荷载标准值:4.5m×12.21kn/m=54.66knB节点产生的偏心距为：54.66kn×0.1m=5.47kn·m屋面板→次梁;5.12*(2.1/2+1.9/2)=10.24kn/m③次梁：1.65kn/m合计：11.89kn/m3节点集中荷载标准值:4.5m×11.89kn/m=53.50kn屋面板→次梁;5.12*(1.9/2+1.9/2)=9.728kn/m①次梁：1.72kn/m合计：11.45kn/m 4节点集中荷载标准值:4.5m×11.45kn/m=51.50kn屋面板→次梁;5.12*(1.9/2+2/2)=9.984kn/m①次梁：1.72kn/m合计：11.70kn/mD节点集中荷载标准值:4.5m×11.70kn/m=52.66kn屋面板→次梁;5.12*(2.1/2+2/2)=10.496kn/m②次梁：1.68kn/m合计：12.21kn/m5节点集中荷载标准值:4.5m×12.21kn/m=54.96kn屋面板→次梁;5.12*(2.1/2+2/2)=10.496kn/m②次梁：1.68kn/m合计：12.21kn/m6节点集中荷载标准值:4.5m×12.21kn/m=54.96kn屋面板→次梁;5.12*(2.1/2)=5.376kn/m女儿墙→次梁：4.09kn/m②次梁：1.68kn/m合计：11.14kn/mE节点集中荷载标准值:4.5m×11.14kn/m=50.13knE节点产生的偏心距为：50.13kn×0.1m=5.01kn·m(1～4层节点集中荷载:墙→次梁：4.07kn/m窗→次梁：1.08kn/m楼面板→次梁：2.97*(2.1/2)=3.12kn/m②次梁：1.68kn/m合计：9.94kn/m点集中荷载标准值:4.5m×9.94kn/m=44.74knA节点产生的偏心距为：44.74kn×0.1m=4.74kn·m楼面板→次梁：2.97*(2.1/2+2/2)=6.09kn/m①次梁：1.72kn/m合计：7.81kn/m1节点集中荷载标准值:4.5m×7.81kn/m=35.13kn 楼面板→次梁：2.97*(2.1/2+2/2)=6.09kn/m①次梁：1.72kn/m合计：7.81kn/m2节点集中荷载标准值:4.5m×7.81kn/m=35.13kn墙→次梁：3.95kn/m窗→次梁：1.08kn/m门→次梁:0.33楼面板→次梁：2.97*(2.1/2+2/2)=6.09kn/m③次梁：1.65kn/m合计：13.10kn/mB节点集中荷载标准值:4.5m×13.10kn/m=58.95knB节点产生的偏心距为：58.95kn×0.1m=5.90kn·m墙→次梁：4.84kn/m窗→次梁：1.08kn/m楼面板→次梁：2.97*(2.1/2+1.9/2)=5.94kn/m③次梁：1.65kn/m合计：13.51kn/m3节点集中荷载标准值:4.5m×13.51kn/m=60.81kn楼面板→次梁：2.97*(1.9/2+1.9/2)=5.64kn/m①次梁：1.72kn/m合计：7.36kn/m4节点集中荷载标准值:4.5m×kn/m=33.12kn楼面板→次梁：2.97*(1.9/2+2/2)=5.79kn/m①次梁：1.72kn/m合计：7.51kn/mD节点集中荷载标准值:4.5m×7.51kn/m=33.79kn楼面板→次梁：2.97*(2.1/2+2/2)6.09kn/m①次梁：1.72kn/m合计：7.81kn/m5节点集中荷载标准值:4.5m×7.81kn/m=35.13kn楼面板→次梁：2.97*(2.1/2+2/2)6.09kn/m ①次梁：1.72kn/m合计：7.81kn/m点集中荷载标准值:4.5m×7.81kn/m=35.13kn墙→次梁：4.07kn/m窗→次梁：1.08kn/m楼面板→次梁：2.97*(2.1/2)=3.12kn/m②次梁：1.68kn/m合计：9.94kn/mE节点集中荷载标准值:4.5m×9.94kn/m=44.74knE节点产生的偏心距为：44.74kn×0.1m=4.74kn·m6.3活荷载5层节点集中荷载:屋面板→次梁;2*(2.1/2)=2.1kn/m次梁→主梁:4.5m×2.1kn/m=9.45kn点集中荷载标准值:9.45knA节点产生的偏心距为：9.45kn×0.1m=0.95kn·m屋面板→次梁;2*(2.1/2+2/2)=4.1kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45kn1节点集中荷载标准值:18.45kn屋面板→次梁;2*(2.1/2+2/2)=4.1kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45kn2节点集中荷载标准值:18.45kn屋面板→次梁;2*(2.1/2+2/2)=4.1kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45knB节点集中荷载标准值:18.45knB节点产生的偏心距为：18.45kn×0.1m=1.85kn·m屋面板→次梁;2*(2.1/2+1.9/2)=10.24kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45kn3节点集中荷载标准值:18.45kn屋面板→次梁;2*(1.9/2+1.9/2)=9.728kn/m 次梁→主梁:4.5m×3.8kn/m=17.10kn4节点集中荷载标准值:17.10kn屋面板→次梁;2*(1.9/2+2/2)=9.984kn/m次梁→主梁:4.5m×3.9kn/m=17.55knD节点集中荷载标准值:17.55kn屋面板→次梁;2*(2.1/2+2/2)=4.1kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45kn5节点集中荷载标准值:18.45kn屋面板→次梁;2*(2.1/2+2/2)=4.1kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45kn6节点集中荷载标准值:18.45kn屋面板→次梁;2*(2.1/2)=5.376kn/m次梁→主梁:4.5m×2.1kn/m=9.45knE节点集中荷载标准值:9.45knE节点产生的偏心距为：9.45kn×0.1m=0.95kn·m1～4层节点集中荷载:楼面板→次梁：2*(2.1/2)=3.12kn/m次梁→主梁:4.5m×2.1kn/m=9.45kn点集中荷载标准值:9.45knA节点产生的偏心距为：9.45kn×0.1m=0.95kn·m楼面板→次梁：2*(2.1/2+2/2)=2.1kn/m次梁→主梁:4.5m×2.1kn/m=9.45kn1节点集中荷载标准值:18.45kn楼面板→次梁：2*(2.1/2+2/2)=2.1kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45kn2节点集中荷载标准值:18.45kn楼面板→次梁：2*(2.1/2+2/2)=2.1kn/m次梁→主梁:4.5m×5.775kn/m=25.99knB节点集中荷载标准值:25.99knB节点产生的偏心距为：25.99kn×0.1m=2.60kn·m 楼面板→次梁：2*(2.1/2+1.9/2)=5.94kn/m次梁→主梁:4.5m×5.775kn/m=25.99kn3节点集中荷载标准值:25.99kn楼面板→次梁：2*(1.9/2+1.9/2)=5.64kn/m次梁→主梁:4.5m×kn/m=17.10kn4节点集中荷载标准值:17.10kn楼面板→次梁：2*(1.9/2+2/2)=5.79kn/m次梁→主梁:4.5m×3.9kn/m=17.55knD节点集中荷载标准值:17.55kn楼面板→次梁：2*(2.1/2+2/2)2.1kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45kn5节点集中荷载标准值:18.45kn楼面板→次梁：2*(2.1/2+2/2)2.1kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45kn6节点集中荷载标准值:18.45kn楼面板→次梁：2*(2.1/2+2/2)2.1kn/m次梁→主梁:4.5m×4.1kn/m=18.45knE节点集中荷载标准值:9.45knA节点产生的偏心距为：9.45kn×0.1m=0.95kn·m　　由以上数据可知恒荷载作用下结构计算简图和楼面活荷载作用下结构计算简图如下所示：（没有画出的，均与中间层相同。） 图6-1恒荷载作用下结构计算简图 图6-2活荷载作用下结构计算简图6.4风荷载及风荷载作用下的内力计算　　风压标准值计算公式为：，因结构高H=20.4m<30m可取=1.0;对于矩形平面=1.3，可查《建筑结构荷载规范》。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表所示。表中z为框架节点至室外地面的高度，A为一榀框架各层节点的受风面积。(1）风荷载计算（见表3-26）：表3-26风荷载计算层次ZA111.34.051.000.550.7215.4111.02211.3 7.651.000.550.7214.4010.30311.311.251.040.550.7414.4010.66411.314.851.140.550.8114.4011.69511.318.451.220.550.87 12.6010.95(2）柱的侧移刚度（见表3-27）：表3-27柱的侧移刚度1层K边柱（两根）2.76/0.75=3.782(0.5+3.782)/(2+3.782)=0.7360.736*12*1.4*/()=2875中柱（两根）2*2.76/0.75=7.364(0.5+7.364)/(2+7.364)=0.8400.840*12*1.4*/()=32802～5层K 边柱（两根）2*2.76/(2*1)=2.7612.761/(2+2.761)=0.5800.580*12*1.87*/()=5370中柱（两根）4*2.76/(2*1)=5.5235.523/(2+5.523)=0.7340.734*12*1.87*/()=6798底层=（2875+3280）×2=12311N/mm2～5层=（5370+6798）×2=24335N/mm其中计算规则见下表3-28：表3-28计算一般层底层(3)风荷载作用下的侧移验算：水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算：框架在风荷载作用下的侧移计算见表3-29：表3-29风荷载作用下的侧移计算层次各层风荷载 层间剪力侧移刚度层间侧移510.9510.95243350.000457998411.6922.65243350.000933868310.6633.30243350.001372630210.3043.60243350.001792009111.0254.62 123110.004441082框架总侧移=0.00898层间侧移最大值为1/1082小于1/550，满足侧移限值。(4）风荷载作用下的框架内力分析（D值法）：以第5层为例，说明其计算过程。A轴线柱:求柱剪力：因6798/24335=0.279,则V=0.279×11.02=3.06kn反弯点高度：由K=2.761查附表10-1可知y0=0.438,又y1=0,y3=0，顶层不考虑y2，则y=y0+y1+y3=0.438柱端弯矩：柱顶M上=(1-0.438)×3.6×2.42=4.89kn·m柱底M下=0.438×3.6×2.42=3.81kn·mB轴线柱:求柱剪力：因5370/24335=0.221,则V=0.221×11.02=2.42kn反弯点高度：由K=5.523查附表10-1可知y0=0.45,又y1=0,y3=0，顶层不考虑y2，则y=y0+y1+y3=0.45柱端弯矩：柱顶M上=(1-0.45)×3.6×3.06=6.06kn·m柱底M下=0.45×3.6×3.06=4.96kn·m其余各层计算过程如下表3-30：表3-30风荷载作用下的柱端弯矩和剪力AE轴柱BD轴柱层次VyM上 M下VyM上M下50.2212.420.4384.893.810.2793.060.456.064.9640.2215.000.4509.908.100.2796.330.5011.3911.3930.2217.35 0.50013.2313.230.2799.300.5016.7516.7520.2219.620.50017.3217.320.27912.180.5021.9221.9210.23412.760.55027.5533.670.26614.550.5531.4438.42 梁端弯矩按下式计算：，　　(即M左)为节点左边的梁端弯矩，(即M右)为节点右边的梁端弯矩；为节点下边的梁端弯矩，为节点上边的梁端弯矩；为节点左边的梁的相对线刚度，为节点右边的梁的相对线刚度。梁端弯矩如下表3-31：表3-31风荷载作用下的梁端弯矩层次位置A轴AB跨梁B轴BD跨梁D轴M左M右M左M右五上4.894.89-3.036.063.03 -3.036.06下3.814.964.96四上9.9013.71-8.1711.398.17-8.1711.39下8.1011.3911.39三上 13.2321.32-14.0716.7514.07-14.0716.75下13.2316.7516.75二上17.3230.55-19.3321.9219.33-19.3321.92下17.3221.92 21.92一上27.5544.87-26.6831.4426.68-26.6831.44下33.6738.4238.42由梁端弯矩进一步求得梁端的剪力，按下式计算剪力：=-（︱M右︱+︱M左︱）/l,计算过程见表3-32:；柱轴力可有梁端剪力和节点集中力叠加得到。表3-32风荷载作用下的梁端剪力和柱轴力AB跨梁BD跨梁柱轴力 M左M右l剪力M左M右l剪力A轴B轴54.89-3.036.6-1.203.03-3.036.6-0.921.20-0.28413.71-8.176.6-3.328.17-8.176.6-2.484.51 -1.12321.32-14.076.6-5.3614.07-14.076.6-4.269.88-2.22230.55-19.33'