三跨结构设计计算书

'摘要、密级：公开NANCHANGUNIVERSITY学士学位论文THESISOFBACHELOR（2011—2015年）题目南昌市扶轮中学教学楼学院：建筑工程学院系土木工程系专业班级：学生姓名：学号：指导教师：职称：起讫日期：I 摘要南昌市扶轮中学教学楼设计专业：土木工程学号：6002111039学生姓名：刘剑指导教师：李焰、伍卫秀、杜晓玲摘要本工程为南昌市扶轮中学教学楼，长度65.9m,宽度22.1m,建筑面积3942.2㎡,本教学楼共三层，局部四层，楼梯上屋面，层高3.9m,建筑高度12.15m,结构形式为钢筋混凝土框架结构，柱下阶形独立基础，抗震设防烈度为6度，抗震等级为三级，整个设计包括建筑设计、结构设计和施工组织设计。该教学楼的建筑设计部分，首先根据建筑的使用功能确定建筑物的初步布局，包括建筑的体型设计和空间布置等，即完成建筑平面图、建筑立面图和剖面图及大样图等。结构设计部分，根据建筑设计，结构承重，抗震设防以及地质条件、材料供应情况和施工技术条件等要求，进行结构选型和结构布置。结构设计计算进行现浇板、梁、檐口和雨棚等小构件设计计算，截面配筋计算和构造措施，选取一榀主要框架及其柱下独立基础进行设计计算，内容包括确定计算简图，恒荷载和活荷载计算、内力组合、截面配筋和构造措施，现浇楼梯内力分析和配筋计算构造措施，绘制结构施工图。施工组织设计部分包括施工方案确定、工程量计算、施工进度安排及施工平面布置等。本工程所采用的材料为：混凝土：梁、板C30，柱C30，基础C30，基础垫层C15钢筋：梁、柱均采用HRB400级钢，板和基础采用HRB335级钢，箍筋采用HPB300级钢。关键字：框架结构；柱下阶形独立基础；荷载计算；内力组合；配筋构造；施工组织设计I AbstractThedesignofNanchangFuLunteachingbuildingAbstractThisprojectisNanchangRotarysecondaryschoolbuildings,length65.9m,width22.1m,constructionarea3942.2㎡,thisteachingbuildingatotalofthree,fourlocalstairsontheroof,theheightof3.9m,buildingheightof12.15m,structureintheformofreinforcedconcreteframestructure,independentfoundationsteppedcolumns,theseismicintensityof6degrees,theseismiclevelforthethree,theentiredesign,includingarchitecturaldesign,structuraldesignandconstructiondesign.Architecturaldesignpartoftheschoolbuilding,firstdeterminetheinitiallayoutofthebuildingaccordingtothebuilding"suse,includingconstructionofintegrateddesignandspatialarrangement,etc.,tocompletetheconstructionplan,buildingelevationsandsectionsandlargesamplemaps.Designsection,accordingtothearchitecturaldesign,structuralbearing,seismicandgeologicalconditions,materialsupplyandconstructiontechnicalconditionsandotherrequirements,structuralselectionandstructuralarrangement.StructuraldesigncalculationsSlab,beams,cornicesandothersmallmembercanopydesigncalculations,reinforcementsectioncalculationsandstructuralmeasures,selectPinindependentfoundationunderamainframeandcolumndesigncalculations,includingdeterminingcalculationdiagram,deadandliveloadcalculation,internalforce,reinforcementsectionandstructuralmeasures,in-situanalysisofinternalforcesandreinforcementcalculationstairsstructuralmeasures,drawthestructureofconstructiondrawings.Constructiondesignpartincludingtheconstructionplanwasfinalized,engineeringcalculation,constructionscheduleandconstructionlayoutandthelike.Materialsusedinthisprojectare:Concrete:beams,platesC30,columnC30,baseC30,C15basecushionBars:beams,columnsaremadeofHRB400gradesteel,plateandbaseusingHRB335gradesteel,stirrupuseHPB300gradesteel.Keywords:framestructure;steppedindependentfoundationundercolumn;loadcalculation;internalforce;reinforcementconstruction;constructiondesignII 目录目录摘要∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ⅠAbstract∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙Ⅱ第一章结构设计部分∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1一、工程概况∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1二、雨棚、楼梯计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙11、雨棚的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙62、楼梯的计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙13三、框架结构∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙181、框架计算简图∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙182、框架荷载计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙193、内力计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙374、内力组合∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙575、框架梁、柱截面设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙676、基础设计∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙79第二章施工设计部分∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1一、工程概况∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1二、施工机具的选择∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2三、现场平面布置∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙3四、施工顺序和主要流程∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4五、主要分部分项施工方法∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙5六、保证质量措施∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15七、工程量计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙231、基础工程∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙232、主体工程∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙293、屋面工程∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙374、装饰工程∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙38八、参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙43九、致谢∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙44III 第一章结构设计部分第一章结构设计部分一、工程概况：1、工程名称:南昌市扶轮中学教学楼2、建筑地点:南昌市凤凰中大道口3、建筑规模:1)建筑总面积:3942.2.m22)建筑层数:三层，局部采用四层，楼梯上屋面。3)结构类型:钢筋混凝土框架结构4)层高:3.9m4、建筑功能：⑴普通教室18间65.52m2/间⑵语音教室2间136.89m2/间⑶微机教室2间136.89m2/间⑷阅览室1间136.89m2/间⑸活动室1间136.89m2/间⑹大会议室1间131.04m2/间⑺教师办公室6间30.42m2/⑻行政办公室6间30.42m2/间⑼收发室1间30.42m2/间⑽贮藏室1间30.42m2/间⑾厕所每层设男女厕所各三个⑿楼梯共两楼梯5、建筑技术条件（一）气象条件:1)常年主导风向:西北风2)夏季主导风向:西南风3)平均风速:夏季3.1m/s,冬季4m/s4)基本风压:Wo=0.40KN/m25)基本雪压:So=0.35KN/m2最大积雪深度:11cm6)最高气温:40.6℃最低气温:--9.3℃7)最冷月平均温度:4.5℃(1—2月)8)最热月平均温度:29.7℃(7—9月)9)最大降雨量:50.4mm/h月最大降雨量：184.3mm(4—6月)（二）工程地质条件1)天然地面以下1m厚为填土,地基标准承载力为120KN/m2.填土以下的2m厚为粘土,地基承载力为250KN/m2.粘土以下为中密粗砂层,地基承载力为300KN/m2。-91- 第一章结构设计部分2)地下水位:天然地面以下4m处3)地震设防烈度:6度（三）施工条件1）施工单位：南昌市第二建筑公司2）施工人员：各工种工人数均不受限制，但要求不分工种劳动力不均衡系数K<1.63）材料供应：各种材料均可保证供应4）预制构件和模板、钢筋骨架、门窗等半成品：可由公司构件厂供应（运距10公里）5）机械设备：除大吊装机械外，施工单位均能解决。6）施工用水、电：由建设单位保证供应，路边即有水源、电源。7）施工道路：Ⅱ级公路8）施工工期：2015年3月1日－8月11日，共161天6、结构设计依据：1）任务书提供的气象条件和工程地质条件（气温、地基承载力、地下水位、抗震设防烈度）2）任务书提供的施工条件（材料供应、预制条件供应、机械化施工和施工技术）3）建筑使用要求和已完成的建筑施工图4）建筑结构荷载规范GB50009-20125）混凝土结构设计规范GB50010-20106）建筑地基基础设计规范GB50007-20117）混凝土结构设计原理、混凝土结构设计8）多层与高层建筑结构设计9）简明建筑结构静力设计手册10）结构标准图集和其他现行国家规范由于在进行结构方案设计时要考虑结构型式、结构体系、结构布置是否满足安全经济、方便施工等方面的原因，特作如下设计说明：7.结构类型分析及结构选型：.1）结构型式包括：混合结构、框架结构、筒体结构、剪力樯结构混合结构：优点：施工简单，就地取材，造价低，用钢量少。缺点：整体性能差，很难满足大空间的要求，高层比较困难。框架结构：优点：整体性能好，满足大空间要求，耐久性好。缺点：用钢量大，造价高。其中框架结构又包括：装配式框架、装配整体式及现浇式装配式框架结构：优点：工期短，施工快。缺点：对结点要求高（需焊接，用钢量大）装配整体式：优点：结点简单，焊接少，用钢量少，抗震整体性较好。缺点：工序多，工期长。现浇式：-91- 第一章结构设计部分优点：整体性好，抗震性好。缺点：模板多，工期长。筒体结构：优点：抗侧、抗扭刚度及承载力大，建筑材料可得到充分利用。缺点：工程量大，用钢量多。剪立樯结构：优点：整体性好，承载力及侧向刚度大。缺点：剪力墙结构平面布置不灵活，空间局限结构自重大。经以上分析，该建筑物选用现浇式框架结构。2）框架承重方式选择：承重方式有：横向框架承重，纵向框架承重，纵横向框架混合承重横向框架往往跨数少，主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向抗侧刚度，而纵向框架则往往反接，构造要求布置较小的联系梁，有利于房屋室内的采光和通风纵向承重墙框架的横向梁高度较小，有利于设备管线的穿行，当在房屋开间方向需要较大空间时，可获得较高的室内净高，并且可利用纵向框架的刚度来调整房间的不均匀沉降，缺点是房屋的横向抗侧刚度较差，进深尺寸受到限制。纵横向框架混合承重则具有较好的整体工作性能，对抗震有利。经以上分析，并结合建筑功能要求，该建筑物采用横向框架承重。8.框架梁柱截面尺寸初估（1）框架梁截面尺寸初估1）横向框架梁B-D跨：，D-E跨：，②、③、11及12轴的A-D跨，①、④、⑩及13轴的A-D跨，考虑到井字楼盖四周边梁需保证足够的刚度，取-91- 第一章结构设计部分2）纵向框架梁A、D轴①-④及10-13跨：，考虑到井字楼盖四周边梁需保证足够的刚度，取B、C轴的①-④跨及10-13跨：，E轴及B、D轴的④-⑩跨：，3）横向次梁，4）纵向连梁，5）卫生间纵向两跨次梁，（1）框架柱截面尺寸初估<1>按轴压比要求初估框架柱截面尺寸。框架柱的受荷面积如图所示，框架柱选用C30强度等级混凝土，，框架抗震等级为三级，轴压比，由轴压比初步估算框架柱截面尺寸时，可按下式计算：柱轴向压力设计值N估算式：-91- 第一章结构设计部分1）6轴与D轴相交中柱：=1.25×14×（9.0×8.4)×3×1.05×1.0×1.0=4167.45kN,于是取中柱截面尺寸，且，可以2）5轴与B轴相交边柱：=1.25×14×（3.9×8.4)×3×1.05×1.1×1.0=1986.48kN,考虑到边柱承受偏心荷载且跨度较大，故取B轴边柱截面尺寸为550mm×550mm3）6轴与E轴相交边柱：=1.25×14×（5.1×8.4)×3×1.05×1.1×1.0=2597.71kN,考虑到边柱承受偏心荷载且跨度较大，故取B轴边柱截面尺寸也为600mm×600mm4）1轴与E轴相交角柱：角柱虽然受荷面积较小，但由于角柱承受双向偏心荷载作用，受力复杂。故截面尺寸取为与E轴相同，即450mm×450mm5）④轴与D轴相交中柱为500mm×500mm故框架柱截面尺寸共有四种：D、E轴建筑中间部分柱子均取为600mm×600mm,B轴建筑中间部分柱子均取为550mm×550mm.D轴与④和⑩轴交点处柱子均为500mm×500mm建筑梁端其他受力较小的柱子均为450mm×450mm（3）校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求。1）构造要求框架柱截面尺寸边长不宜小于400mm。2）为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于4，明显满足。3）框架柱截面高度和宽度一般可取底层柱高的1/10-1/15。（取底层柱高为4900mm)故所选截面尺寸均满足构造要求。9.其它结构选型-91- 第一章结构设计部分屋面结构采用现浇屋盖,屋面找坡为材料找坡楼面结构楼板、雨篷、楼梯均采用现浇.雨篷结构雨篷结构为现浇，采用悬梁式，有组织排水基础从地质条件可以看出,基础的持力层不太深，地基承载力为250kN/m2(>200kN/m2)故采用钢筋混凝土柱下独立基础.由于建筑物总长为65.900m(>55m),故需设置伸缩缝,缝宽为100mm二、雨篷、楼梯的计算1、雨篷计算：本工程采用悬梁式雨篷，且板面采用有组织排水。1）雨蓬板的计算（YPB）：Lo1=4200mm,Lo2=1800-200=1600mm>2,所以可按单向板计算a：恒荷载标准值计算20mm厚防水砂浆面层0.02×20=0.4kN/㎡1%的排水坡度1600×1%×1/2×20×1/1000=0.16kN/m2板自重0.08×25=2kN/㎡板底抹灰0.02×17=0.34kN/㎡合计：b)：活荷载标准值：(不上人）-91- 第一章结构设计部分取1m宽板带，即：b=1000mm作为计算单元.c)：沿板长每延米均布恒载标准值：1×2.90=2.90kN/m沿板长每延米均布活载标准值1×0.5=0.5kN/m简支板在均布荷载作用下的弯矩为M=(g+q)故荷载效应为=×2.90×=0.928=×0.5×=0.160d）弯矩设计值：=e）配筋计算：板厚：h=80mm取=20mm,则有=80-20=60mm,重要性系数取=1.0；砼采用C30则，1=1.0，钢筋采用HPB300则；根据：=/2=0.987故：==84mm2选A8@200=251mm2另：（1）雨篷板中分布钢筋按构造配筋.选用A6@200（2）YPL-1,YPL-2,YPL-3,及KL相交处所需配的负筋可按构造配筋，采用A8@200-91- 第一章结构设计部分2）雨蓬梁的计算：①：YPL-1计算跨度Lo=4200mm截面选择：根据~~4200=(350~233)mm取：h=300mmb=~h=150mm荷载计算：a：恒荷载标准值梁底抹灰（半宽）：0.02×17×0.15/2=0.026梁侧做水刷石面层（25mm）厚：20×0.025×0.30=0.15梁自重：0.15×(0.30—0.08)×25=0.825雨蓬板传来的恒载：合计gk=3.32b:活载标准值：=0.5×=0.40c:荷载设计值：内力计算及配筋：-91- 第一章结构设计部分（1）正截面计算取c=20mm,假设箍筋直径8mm,下部纵向受拉钢筋10mm,则=20+8+5=33，取为35mm,则=300-35=265mm===0.966==130mm2跨中：选用210实际As=157mm2支座：===0.865==146mm2支座：也选用210实际As=157mm2（2）:斜截面计算：验算截面尺寸hW=ho=265mm，≤4属厚腹梁则≤0.25fcbho==截面满足要求>=9.09故只需按构造配箍筋现配置φ8@200、对于YPL-2b=200mmh=350mm其截面形式如右图所示；-91- 第一章结构设计部分底部受压翼缘宽度bf计算：lo=1800mm倒L型截面mmmm=80mm,/=80/310=0.258>0.1荷载计算：a、恒荷载：梁底摸灰（半宽）：梁侧水刷石（25mm厚）：梁自重：合计：=1.60设计值为：g=1.2×1.60=1.92b：由YPL-1传来的集中荷载：P=内力与配筋计算：YPL-2计算简图==正截面计算：≥M-91- 第一章结构设计部分故属于第一类T形截面===mm2选用3B14As=462mm斜截面计算：验算截面尺寸=-80=310-80=230mm＜4又截面满足要求,故只需按构造配箍筋现配置φ8@200③对于YPL-3b=200mmh=350mm其截面形式如下图所示；底部受压翼缘宽度bf计算：lo=1800mm倒L型截面mmmm-91- 第一章结构设计部分=80mm,/=80/310=0.258>0.1荷载计算：a、恒荷载：梁底摸灰（半宽）：梁侧水刷石（25mm厚）：梁自重：合计：=1.60设计值为：g=1.2×1.60=1.92B、由YPL-1传来的集中荷载：P=内力与配筋计算：YPL-3计算简图==正截面计算：≥M故属于第一类T形截面===mm2选用3B10As=236mm斜截面计算：验算截面尺寸=-80=310-80=230mm-91- 第一章结构设计部分＜4又截面满足要求,故只需按构造配箍筋现配置φ8@2002、板式楼梯设计梯间宽3700mm梯段宽1800mm井宽100mm一跑13步二跑13步踏步高度150mm，踏步宽度300mm休息平台净宽2050mm1．梯段板的计算①确定板厚.梯段板的厚度~120mm~144mm取h=130mm②荷载计算(取1m的宽板作为计算单元)楼梯斜板的倾斜角板的倾斜角的正切值则恒荷载计算：-91- 第一章结构设计部分恒荷载种类荷载标准值（）1防滑地砖面层（0.30+0.15）×0.60/0.30=0.92三角形踏步0.5×0.30×0.15×25/0.30=1.8753混凝土斜板0.13×25/0.894=3.6354板底抹灰0.02×17/0.894=0.380恒荷载合计6.79恒荷载标准值，恒荷载分项系数活荷载标准值，活荷载分项系数总荷载设计值P=1.2×6.79+1.4×3.5=13.05③截面设计板水平计算跨度弯矩设计值:板的有效高度===选用B10@140实际As=561分布钢筋每级踏步1根,82．平台板计算（设平台板厚h=90mm,取1m宽板带计算）①荷载计算恒荷载：恒荷载种类荷载标准值（）1、防滑地砖面层0.602、90mm厚混凝土板0.09×25=2.253、板底抹灰0.02×17=0.34恒荷载合计=3.19恒荷载标准值，恒荷载分项系数活荷载标准值，活荷载分项系数-91- 第一章结构设计部分总荷载设计值P=1.2×3.19+1.4×3.5=8.73②截面设计平台板的计算跨度弯矩设计值板有效厚度===选用B8@140实际As=3593．平台梁设计（设平台梁的截面尺寸为200mm×400mm）①荷载计算恒荷载：荷载种类恒荷载标准值（）1、梁自重0.2（0.4-0.09）25=1.552、梁侧粉刷0.02（0.4-0.09）217=0.2113、平台板传来3.192.05/2=3.2704、梯段板传来6.793.6/2=12.222恒载合计16.85恒荷载标准值=16.85，恒荷载分项系数活荷载标准值，活荷载分项系数总荷载设计值P=1.2×16.85+1.4×9.71=33.45②截面设计计算跨度弯矩设计值剪力设计值截面按倒L形计算=200+5×90=650mm-91- 第一章结构设计部分梁有效高度经判别属于第一类T形截面:(≥M=63.27)===,选用3B18实际As=763配置A8@200箍筋，则斜截面受剪承载力=72072+48843=120915N=120.915kN≥V=61.88kN斜截面受剪承载力满足要求则梯段板、平台板和平台梁配筋见下图所示-91- 第一章结构设计部分-91- 第一章结构设计部分框架荷载、内力计算一、确定计算简图1、计算单元KJ-92、计算简图假定框架柱嵌固在基础顶面，框架梁与框架柱刚接，由于各层柱的截面尺寸不变，则框架梁的跨度等于柱截面形心之间的距离，注意到建筑图B、D、E轴线之间的距离是按墙线定义的，所以，B、D之间的跨度为：7800-200-175=7425（mm),D、E之间的跨度10200-200+200=10200（mm)。底层柱高从基础顶面算至二楼板面，基顶标高根据地质条，室内外高差-0.450m,基础顶面至室外地坪的距离为计算方便，暂定为0.550m，二楼楼面标高为+3.900m,则底层柱高为3.9+0.45+0.55=4.9m，其余各层柱高为层高，均为3.9m。KJ-9计算简图如示：手算时为计算方便，荷载传递时，楼板和梁的跨度近似取轴线之间的距离（结果可能导致板的荷载会多计算一些，但在计算梁的自重时，梁高要扣除板厚，这样导致梁的荷载少算一些，如边框架梁。）3、由于第一、二层KJ-9位置布置一样，可作为一个标准层求算，三层屋顶层另算。楼面梁布置简图：-91- 第一章结构设计部分为了便于计算，通常将三角形荷载或提梯形荷载换算成等效均布荷载。等效均布荷载等效的原则是：按照支座固端弯矩等效的原则来确定的，由于集中荷载由墙中心线移到柱子中心线，故需加上相应的附加弯矩。横向框架在恒荷载作用下的计算简图：下面计算KJ-9的第一、二层楼面板和楼面梁传给⑨轴线横向框架的恒荷载，求出KJ-9的第一、二层在恒荷载作用下的计算简图。标准层楼面恒荷载（板厚100）构造层面荷载（kN/㎡)磨光通体砖面层1.60结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.10×25=2.5抹灰层：10厚混合砂浆0.01×17=0.17合计：4.27取4.5（1）计算:为板A传来的梯形荷载，板A的面荷载为4.5,梯形荷载的最大值为：4.5×2.1×2=18.9（kN/m)-91- 第一章结构设计部分（1）计算:1)梁自重及抹灰自重：梁（350mm×650mm)自重：25×0.35×（0.65-0.12）=4.638（kN/m)抹灰层（10厚混合砂浆，只考虑两侧抹灰）：0.01×（0.65-0.12）×2×17=0.180（kN/m)合计：4.638+0.180=4.82（kN/m)。2）墙体自重墙体为200厚大空页岩砖（内墙面荷载（砖自重加粉刷）取2.8）于是BD段墙体荷载：2.8×（3.9-0.65）=9.1（kN/m)3）荷载合计：=4.82+9.1=13.92（kN/m)-91- 第一章结构设计部分表一：墙体面荷载计算填充墙外墙荷载单位：（kN/m)填充墙内墙荷载单位：（kN/m)构造层面荷载构造层面荷载墙体自重10×0.2=2墙体自重10×0.2=2水刷石外墙面0.50水泥粉刷外墙面0.36水泥粉刷内墙面0.36水泥粉刷内墙面0.36合计2.86取3.0合计2.72取2.8（注：大空页岩转砌筑容量<,这里偏于安全地取砌筑容量）（3）计算:只有梁自重及抹灰梁（350mm×850mm)自重：25×0.35×（0.85-0.12）=6.388（kN/m)抹灰层（10厚混合砂浆，只考虑两侧抹灰）：0.01×（0.85-0.12）×2×17=0.248（kN/m)合计：6.388+0.248=6.64（kN/m)，即=6.64（kN/m)。（4）计算:为板A传来的梯形荷载，=即18.9（kN/m)（5）计算:1)梁自重及抹灰自重：即等于=6.64（kN/m)-91- 第一章结构设计部分2）墙体自重LE段墙体荷载：2.8×（3.9-0.85）=8.54（kN/m)3）荷载合计：=6.64+8.54=15.18（kN/m)（6）计算：由图-1可知，是由LL-1传递来的集中力。LL-1的计算简图如图-5所示：1）计算；包括梁自重和抹灰、板B（走廊板长短跨之比：，按单向板考虑）传来的荷载和梁上墙体荷载四部分。1>梁自重和抹灰：（LL-1:250mm×650mm,LL-1l两侧板厚不同，分别为120mm厚的教室楼板和100mm厚的内走廊楼板，近似取平均值110mm)梁自重：25×0.25×（0.65-0.11）=3.375（kN/m)抹灰层：0.01×（0.65-0.11）×2×17=0.184（kN/m)小计：3.375+0.184=3.56（kN/m)2>板B传来的荷载，板B的面荷载为4.0，传递给LL-1的线荷载为：4.0×2.4÷2=4.8（kN/m)。3>LL-1上的墙体荷载：LL-1两跨上的墙体荷载相同，一跨内的墙长为8.4m,有两个M2，门洞尺寸为：0.9m×2.1m（门窗荷载近似为0.45），简化为均布荷载为：4>合计得：=3.56+4.8+8.043=16.40（kN/m)2）计算：-91- 第一章结构设计部分为板A传来的三角形荷载，最大值为：=4.5×2.1=9.45（kN/m)3）计算：为L-1传来的集中荷载。L-1的计算简图如图-6所示：为梁自重和抹灰（L-1：250mm×600mm)梁自重：25×0.25×（0.60-0.12）=3（kN/m)抹灰层：0.01×（0.60-0.12）×2×17=0.163（kN/m)小计：3+0.163=3.16（kN/m)。为板A传递来的荷载，板A的面荷载为4.5，梯形荷载最大值为：=4.5×2.1×2=18.9（kN/m)合计：=[×7.8+×（3.6+7.8）÷2]÷2=[3.16×7.8+18.9×（3.6+7.8）÷2]÷2=66.19(kN)4）合计计算：=×8.4+×4.2÷2×2+=16.40×8.4+9.45×4.2÷2×2+66.19=243.64(kN)(7)():是由KL-1传来的集中力，近似的将KL-1上的荷载以支座反力的形式传递到E支座，即集中力，KL-1的计算简图如图-7所示-91- 第一章结构设计部分1）计算：包括梁自重（KL-1：350mm×700mm)、抹灰层（梁外层为面砖，近似按和梁内侧相同抹灰）和梁上墙体荷载：1>梁自重：25×0.35×（0.70-0.12）=5.075（kN/m)2>抹灰层：0.01×（0.70-0.12）×2×17=0.197（kN/m)3>KL-1上墙体自重：KL-1两跨上的墙体荷载相同，一跨内的墙长为8.4m,有两个C1，窗洞尺寸为：3.3m×2.1m（门窗荷载近似为0.45），简化为均布荷载为：4>合计：=5.075+0.197+5.393=10.67（kN/m)2）计算：为板A传来的三角形荷载，前已算出最大值为：=4.5×2.1=9.45（kN/m)3）计算：前已算出为：=66.19(kN)4）合计计算：=×8.4+×4.2÷2×2+=10.67×8.4+9.45×4.2÷2×2+66.19=195.51(kN)于是：(kN)（8）计算：是由KL-2传来的集中力，近似的将KL-2上的荷载以支座反力的形式传递到D支座，即集中力，KL-2的计算简图如图-8所示-91- 第一章结构设计部分计算；包括梁自重和抹灰、板B（走廊板长短跨之比：，按单向板考虑）传来的荷载和梁上墙体荷载四部分。1>梁自重和抹灰：（KL-2：350mm×700mm,KL-2两侧板厚不同，分别为120mm厚的教室楼板和100mm厚的内走廊楼板，近似取平均值110mm)梁自重：25×0.35×（0.70-0.11）=5.163（kN/m)抹灰层：0.01×（0.70-0.11）×2×17=0.201（kN/m)小计：5.163+0.201=5.364（kN/m)2>板B传来的荷载，板B的面荷载为4.0，传递给KL-2的线荷载为：4.0×2.4÷2=4.8（kN/m)。3>KL-2上的墙体荷载：与算LL-1时的墙体荷载相同为8.043（kN/m)4>合计得：=5.364+4.8+8.043=18.21（kN/m)1）计算：为板A传来的三角形荷载，最大值为：=4.5×2.1=9.45（kN/m)3）计算：为L-1传来的集中荷载。前已算出=66.19(kN)4）合计计算：=×8.4+×4.2÷2×2+-91- 第一章结构设计部分=18.21×8.4+9.45×4.2÷2×2+66.19=258.84(kN)（9)轴线上的集中力移到柱中心线上时产生的附加弯矩计算：1）=195.51×0.175=34.21（）2）=258.84×0.2=51.77（）3）=195.51×0.2=39.10（）根据前面的计算将恒荷载值结果汇总如下表所示，根据所得所有的恒荷载值绘出第一、二层框架（标准层）在恒荷载作用下的最终计算简图如图-9所示：标准层恒荷载汇总：恒载款项数值（单位）恒载款项数值（单位）恒载款项数值（单位）(1)18.9（kN/m)(5)15.18（kN/m)(9)195.51(kN)(2)13.92（kN/m)(6)243.64(kN)(10)34.21（）(3)6.64（kN/m)(7)195.51(kN)(11)51.77（）(4)18.9（kN/m)(8)258.84(kN)(12)39.10（）-91- 第一章结构设计部分下面计算KJ-9的屋顶层屋面板和屋面梁传给⑨轴线横向框架的恒荷载，求出KJ-9的屋顶层在恒荷载作用下的计算简图。屋顶层屋面板的布置和导荷以及屋面梁的布置均和标准层相同，不再画出（参看前面的图-1、图-2和图-3即可）上人屋面恒荷载（板厚100）构造层面荷载（kN/㎡)面层:40厚大阶砖0.040×25=1隔离层：10厚低强度等级砂浆0.010×20=0.20防水层：三粘四油柔性防水层0.4找平层：20厚1:3水泥砂浆0.020×20=0.40保温层：80厚膨胀珍珠岩1找坡层：最薄30厚轻集料混凝土（均厚130）0.130×10=1.3结构层：100厚现浇混凝土板0.10×25=2.5抹灰层：10厚混合砂浆0.01×17=0.17荷载合计6.97取7.0(1)计算：为屋面板A传来的梯形荷载，板A的面荷载为7,梯形荷载的最大值为：7×2.1×2=29.4（kN/m)(2)计算：梁自重及抹灰层：=4.82（kN/m)(3)计算：梁自重及抹灰层：前已算出：=6.64（kN/m)(4)计算：==7×2.1×2=29.4（kN/m)(5)计算：==6.64（kN/m)(6)计算：是由LL-1传来的集中力，LL-1的计算简图可以参见图-5，L-1的计算简图可以参见图-6，-91- 第一章结构设计部分1）计算：（包括梁自重、抹灰和屋面板B传来的荷载）梁自重：25×0.25×（0.65-0.12）=3.313（kN/m)抹灰层：0.01×（0.65-0.12）×2×17=0.180（kN/m)小计：3.313+0.180=3.49（kN/m)屋面板B传来的荷载：7×2.4÷2=8.4（kN/m)合计：=3.49+8.4=11.89（kN/m)2）计算：为屋面板B传来的三角形荷载。荷载最大值：=7×2.1=14.7（kN/m)3)计算：为L-1传来的集中力，L-1的计算简图参见图-6=3.16（kN/m)。=29.4（kN/m)合计：=[×7.8+×（3.6+7.8）÷2]÷2=[3.16×7.8+29.4×（3.6+7.8）÷2]÷2=96.11(kN)4）合计计算：=×8.4+×4.2÷2×2+=11.89×8.4+14.7×4.2÷2×2+96.11=257.73(kN)(7)和计算是由KJ-1传递来的集中力，计算简图参见图-71）计算：包括梁自重（KL-1：350mm×700mm)、抹灰层（梁外层为面砖，近似按和梁内侧相同抹灰）和梁上女儿墙墙体荷载：1>梁自重：25×0.35×（0.70-0.12）=5.075（kN/m)-91- 第一章结构设计部分2>抹灰层：0.01×（0.70-0.12）×2×17=0.197（kN/m)3>KL-1上女儿墙墙体自重：面荷载3，（女儿墙高1.5m)，则女儿墙体线荷载为：3.0×1.5=4.5（kN/m)4>合计：=5.075+0.197+4.5=9.77（kN/m)2）计算：前已算出最大值为：=7×2.1=14.7（kN/m)3）计算：前已算出为：=96.11(kN)4）合计计算：=×8.4+×4.2÷2×2+=9.77×8.4+14.7×4.2÷2×2+96.11=239.92(kN)于是：(kN)(7)计算：是由KL-2传来的集中力，KL-2的计算简图参见图-8计算；包括梁自重和抹灰、板B（走廊板长短跨之比：，按单向板考虑）传来的荷载。1>梁自重和抹灰：梁自重：25×0.35×（0.70-0.12）=5.075（kN/m)抹灰层：0.01×（0.70-0.12）×2×17=0.197（kN/m)小计：5.075+0.197=5.272（kN/m)2>屋面板B传来的荷载，板B的面荷载为7，传递给KL-2的线荷载为：7×2.4÷2=8.4（kN/m)。3>合计得：=5.272+8.4=13.67（kN/m)2）计算：=14.7（kN/m)3）计算：-91- 第一章结构设计部分3）=96.11(kN)5）合计计算：=×8.4+×4.2÷2×2+=13.67×8.4+14.7×4.2÷2×2+96.11=272.68(kN)（9）轴线上的集中力移到柱中心线上时产生的附加弯矩计算：1）=239.92×0.175=41.99（）2）=272.68×0.2=54.54（）3）=239.92×0.2=47.98（）根据前面的计算将恒荷载值结果汇总如下表所示，根据所得所有的恒荷载值绘出屋顶层框架在恒荷载作用下的最终计算简图如图-10所示：屋顶层恒荷载汇总：恒载款项数值（单位）恒载款项数值（单位）恒载款项数值（单位）(1)29.4（kN/m)(5)6.64（kN/m)(9)239.92(kN)(2)4.82（kN/m)(6)257.73(kN)(10)41.99（）(3)6.64（kN/m)(7)239.92(kN)(11)54.54（）(4)29.4（kN/m)(8)272.68(kN)(12)47.98（）-91- 第一章结构设计部分KJ-9在恒荷载作用下的计算简图如图-10所示。横向框架在活荷载作用下的计算简图：标准层框架在活载下的计算简图：楼面梁和楼面板布置参见图-1和图-3，（活载和恒载平面传递方式相同），分析可得标准层框架在活载下的计算简图如图-11所示楼屋面活荷载取值为：1）教室取2.5；2）内走廊取3.5（教学楼的内走廊属人楼量较大，可能出现拥挤的情况）故按照新的荷载规范取3.5；3）上人屋面取2.0（1）和计算：和为板A传递来的梯形荷载，活载2.5，梯形荷载最大值为：==2.5×2.1×2=10.5（kN/m)-91- 第一章结构设计部分-91- 第一章结构设计部分是由LL-1传递来的集中力。LL-1的计算简图可以参见图-5所示：（不同的是：如下述）（2）计算：1）计算；为走廊板B传来的活荷载。传递给LL-1的线荷载为：=3.5×2.4÷2=4.2（kN/m)2）计算：为板A传来的三角形荷载，最大值为：=2.5×2.1=5.25（kN/m)3）计算：为L-1传来的集中荷载。L-1的计算简图如图-12所示：=5.25×2×（3.6+7.8）÷4=29.925(kN)4）计算：=×8.4+×4.2÷2×2+=4.2×8.4+5.25×4.2÷2×2+29.925=87.26(kN)（3）计算：-91- 第一章结构设计部分为由KL-1传递来的集中力，KL-1的计算简图如图-13所示：1）=2.5×2.1=5.25（kN/m)2）前已计算=29.925(kN)3）合计5.25×4.2÷2×2+29.925=51.98(kN)（4）轴线上的集中力移到柱中心线上时产生的附加弯矩计算：1）=51.98×0.175=9.10（）2）=87.26×0.2=17.45（）3）=51.98×0.2=10.40（）标准层活荷载汇总：荷载款项荷载数值（单位）荷载款项荷载数值（单位）1=10.5（kN/m)49.10（）287.26(kN)517.45（）351.98(kN)610.40（）-91- 第一章结构设计部分屋顶层框架在活载下的计算简图可以参见图-11：（1）和计算：和为板A传递来的梯形荷载，活载2.0，梯形荷载最大值为：==2.0×2.1×2=8.4（kN/m)（2）计算：1）计算；为屋面B传来的活荷载。传递给LL-1的线荷载为：=2.0×2.4÷2=2.4（kN/m)-91- 第一章结构设计部分2）计算：为板A传来的三角形荷载，最大值为：=2.0×2.1=4.2（kN/m)3）计算：为L-1传来的集中荷载。L-1的计算简图如图-12所示：=4.2×2×（3.6+7.8）÷4=23.94(kN)4）合计计算：=×8.4+×4.2÷2×2+=2.4×8.4+4.2×4.2÷2×2+23.94=61.74(kN)（3）计算：为由KL-1传递来的集中力，KL-1的计算简图如图-13所示：1）=4.2（kN/m)2）前已计算=23.94kN)3）合计4.2×4.2÷2×2+23.94=41.58(kN)（4）轴线上的集中力移到柱中心线上时产生的附加弯矩计算：1）=41.58×0.175=7.28（）2）=61.74×0.2=12.35（）3）=41.58×0.2=8.32（）根据前面的计算将活荷载值结果汇总如下表所示，根据所得所有的恒荷载值绘出屋顶层框架在活荷载作用下的最终计算简图如图-10所示：-91- 第一章结构设计部分屋顶层活荷载汇总：荷载款项荷载数值（单位）荷载款项荷载数值（单位）1=8.4（kN/m)47.28（）261.74(kN)512.35（）341.58(kN)68.32（）下面用迭代法进行横向框架KJ-⑨在竖向荷载（恒载、活载）作用下的内力计算1、计算各框架梁柱的线刚度和相对线刚度：框架梁柱均采用C30强度等级的混凝土，，考虑到现浇楼板对中跨梁刚度的加强作用，对KL-⑨的框架梁的惯性矩乘以2.0，框架梁柱的线刚度和相对线刚度计算过程详见下表：-91- 第一章结构设计部分梁柱的线刚度及相对线刚度计算表构件线刚度相对线刚度框架梁10.2m跨度1.277.425m跨度0.78框架柱二、三层1.000.71底层0.800.56-91- 第一章结构设计部分用迭代法计算竖向力作用下的内力如下：转角分配系数按下式计算：，计算结果如下表所示：转角分配系数表节点相对线刚度相对线刚度之和转角分配系数：左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁20.710.560.782.05-0.173-0.137-0.19030.710.710.782.2-0.161-0.161-0.17840.710.781.49-0.238-0.26260.781.000.801.273.85-0.101-0.130-0.104-0.16570.781.001.001.274.05-0.097-0.123-0.123-0.15780.781.001.273.05-0.128-0.164-0.208101.271.000.803.07-0.207-0.163-0.130111.271.001.003.27-0.194-0.153-0.153121.271.002.27-0.280-0.220KJ-9在活荷载作用下的计算简图如图-16所示-91- 第一章结构设计部分下面计算固端弯矩：1、计算恒荷载作用下的固端弯矩：由于框架梁承担的荷载比较复杂，查实用建筑计算静力计算手册关于两端固定梁的固端弯矩计算公式，故采用叠加法计算复杂荷载作用下的的固端弯矩。例如取出第一层DE梁上荷载来求算，其他诸如此法即可，DE段计算荷载作用可以分解为以下几种情况叠加：-91- 第一章结构设计部分-91- 第一章结构设计部分-91- 第一章结构设计部分1）均布荷载作用下的固端弯矩可按照图-19-1的公式计算；2）局部分布荷载作用下的固端弯矩可按照图-19-2的公式计算；3）集中荷载作用下的固端弯矩可按照图-19-3的公式计算；4）局部三角形荷载作用下的固端弯矩可按照图-19-4-1和图-19-4-2的公式计算；5）BD跨梯形荷载作用下的固端弯矩可按照图-19-5的公式计算；固端弯矩计算如下标准层屋顶层：DE跨叠加计算不再赘述，各杆端固端弯矩计算值详见下表：恒载下KL固端弯矩固端弯矩位置各部分产生的固端弯矩固端弯矩和q梯形荷载q均布1q均布2FLL-1屋面层框架梁MBD-116.516-22.144-138.66MDB116.51622.144138.66MDE-138.247合计为-57.569-372.019-567.84MED200.03合计为57.569127.27384.87标准层框架梁MBD-74.904-63.952-138.86MDB74.90463.952138.86MDE-88.872-15.545-96.073-351.681-552.17MED128.5923.085124.558120.312376.55-91- 第一章结构设计部分各杆端固端弯矩已经列于上表所示：下面计算恒载引起的节点不平衡弯矩：2节点和3节点：=-138.86+34.21=-104.654节点：=-138.66+41.99=-96.676节点和7节点：=138.86-552.17-51.77=-465.088节点：=138.66-567.84-54.54=-483.7210节点和11节点：=376.55-39.10=337.4512节点：=384.87-47.98=336.89为加快迭代过程的收敛速度，一般都从不平衡力矩较大的节点开始，现选定恒载下迭代顺序为8→7→6→10→11→12→2→3→4，迭代计算过程如下：-91- 第一章结构设计部分-91- 第一章结构设计部分柱子自重（含粉刷）计算如下：底层550×550柱：25×0.55×0.55×4.9+17×0.02×1.05×4.9=38.81(kN)底层600×600柱：25×0.60×0.60×4.9+17×0.02×1.20×4.9=46.10（kN)二、三层550×550柱：25×0.55×0.55×3.9+17×0.02×1.05×3.9=30.89(kN)二、三层600×600柱：25×0.60×0.60×3.9+17×0.02×1.20×3.9=36.69(kN)-91- 第一章结构设计部分-91- 第一章结构设计部分1、计算活荷载作用下的固端弯矩：固端弯矩计算如下：标准层屋顶层：DE跨叠加计算不再赘述，采用和恒载比值计算：直接给出：标准层：屋顶层：下面计算活载引起的节点不平衡弯矩：2节点和3节点：=-41.61+9.10=-32.51-91- 第一章结构设计部分4节点：=-33.29+7.28=-26.106节点和7节点：=41.61-175.33-17.45=-151.178节点：=33.29-128.62-12.35=-107.6810节点和11节点：=114.53-10.40=104.1312节点：=87.64-8.32=79.32为加快迭代过程的收敛速度，一般都从不平衡力矩较大的节点开始，现选定活载下迭代顺序为6→7→8→10→11→12→2→3→4，迭代计算过程如下：-91- 第一章结构设计部分横向框架在风荷载作用下的内力计算该中学教学楼为三层钢筋混凝土框架结构体系，室内外高差0.45m,南昌市基本风压值，地面粗糙度为B类，，其中为风荷载体形系数，本设计按照《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012）中体型及体形系数的项次30封闭式房屋和构筑物中的（d)Ⅱ形平面的规定，合计，为风振系数，《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012）规定对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋，以及自振周期大于0.25s的工程结-91- 第一章结构设计部分构，均应考虑风压脉动对结构产生的顺风向风振的影响。本建筑建筑高度12.15m,加上1.5m高的女儿墙最高高度为13.65m<30m，高宽比为13.65/22.10=0.62<1.5，结构的基本自振周期可采用经验公式计算，n为层数。取，暂不考虑风振影响，为风压高度变化系数，按B类粗糙度查《建筑结构荷载规范》表8.2.1，计算时，将风荷载作为框架楼层梁柱节点处的集中风荷载，风荷载负荷宽度取左右各一半，负荷高度也取上下层高各一半，屋顶处女儿墙取全部高度，各楼层楼面处集中风荷载标准值计算结果列于下表中：-91- 第一章结构设计部分-91- 第一章结构设计部分各层楼面处集中风荷载标准值层号离地高度（m)14.351.01.41.000.44.353.919.4028.251.01.41.000.43.93.918.35312.151.01.41.060.43.91.517.20框架在风荷载作用下的内力计算采用D值法（改进的反弯点法）。计算时，首先将框架各楼层的层间总剪力，按各柱的侧移刚度（D值）在该楼层总侧移刚度所占的比例分配到各柱，即可求得第j层第i柱的层间剪力；根据求得的各柱层间剪力和修正后的反弯点高度系数y,即可确定柱端弯矩；由节点平衡条件，两端弯矩之和等于柱端弯矩之和，将节点左右梁端弯矩之和按线刚度比例分配，即可求出各梁端弯矩；进而由梁的平衡条件求出梁端剪力；最后第j层第i柱的轴力即为其上各层节点左右梁端剪力代数和。-91- 第一章结构设计部分层数B柱D值D柱D值E柱D值分配系数一般层B柱：0.220D柱；0.441E柱：0.339底层B柱：0.237D柱；0.408E柱：0.3552、反弯点高度计算反弯点高度比；式中：------标准反弯点高度比；------因上层横梁刚度比变化的修正值；------因下层层高变化时的修正值；------标准反弯点高度比。-91- 第一章结构设计部分反弯点高度比计算楼层B柱D柱E柱三层n=3j=3K=1.099y=0.405+0+0=0.405n=3j=3K=2.05y=0.45+0+0=0.45n=3j=3K=1.27y=0.414+0+0=0.414二层n=3j=2K=1.099y=0.455+0+0+0=0.455n=3j=2K=2.05y=0.50+0+0+0=0.50n=3j=2K=1.27y=0.464+0+0+0=0.464底层n=3j=1K=1.393y=0.630+0+0=0.630n=3j=1K=2.563y=0.572+0+0=0.572n=3j=1K=1.588y=0.621+0+0=0.6213、风荷载下柱端剪力风荷载下柱端弯矩：，风荷载下梁端弯矩：中柱：边柱：-91- 第一章结构设计部分列表计算如下：风载下求剪力表层数VZ-B系数Z-D系数Z-E系数V-BV-DV-E三层17.200.2200.4410.3393.787.595.83二层35.550.2200.4410.3397.8215.6812.05底层54.950.2370.4080.35513.0222.4219.51风载下D值法求弯矩表柱楼层Vy1-y柱高h柱底弯矩柱顶弯矩Z-B三层3.780.4050.5953.95.978.77二层7.820.4550.5453.913.8816.62底层13.020.6300.374.940.1923.61Z-D三层7.590.4500.553.913.3216.28二层15.680.5000.53.930.5830.58底层22.420.5720.4284.962.8447.02Z-E三层5.830.4140.5863.99.4113.32二层12.050.4640.5363.921.8125.19底层19.510.6210.3794.959.3736.23-91- 第一章结构设计部分框架梁柱的内力组合一般规定：求出各种荷载作用下的框架内力后，应根据最不利而又可能的原则进行内力组合，并进行承载力计算（正截面设计及斜截面设计）以及正常使用极限状态验算（裂缝宽度验算）：1：控制截面-91- 第一章结构设计部分框架梁的控制截面通常是梁端支座截面和跨中截面。在竖向力作用下，支座截面可能产生最大负弯矩和最大剪力；水平力作用下，支座截面还会出现正弯矩。跨中截面一般产生最大最大正弯矩，有时也可能出现负弯矩。因此框架梁的控制截面最不利内力组合有以下几种：梁跨中截面：及相应的V（正截面设计），有时需组合；梁支座截面：及相应的V（正截面设计），及相应的M（斜截面设计），有时需组合。框架柱的控制截面通常是柱上、下两端截面。柱的剪力和轴力在同一层柱内变化很小，甚至没有变化，而柱的两端弯矩最大。同一柱端截面在不同内力组合时，有可能出现正弯矩或者负弯矩，考虑到框架柱一般采用对称配筋，组合时只需选择绝对值最大的弯矩，框架柱的控制截面最不利内力组合有以下几种：柱截面：及相应的N、V；及相应的M、V；及相应的M、V及相应的M、N比较大（不是绝对最大），但N比较小或N比较大（不是绝对最小或绝对最大）2：内力换算及梁端负弯矩调幅结构受力分析所的内力是构件轴线处的内力，而梁支座截面是指柱边缘处梁端截面，柱上下端截面是指梁顶和梁底处柱端截面，因此，进行内力组合前，先将各种荷载下梁柱轴线的弯矩值和剪力值换算到梁柱边缘处，然后再进行内力组合。对于框架柱，为了安全和手算简化起见，可采用轴线处的内力值，不进行换算，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一些。梁支座边缘处的内力值：式中：——支座边缘截面的弯矩设计值——支座边缘截面的剪力设计值M——梁柱中线交点处的弯矩设计值V——与M相应的梁柱中线交点处的剪力设计值-91- 第一章结构设计部分q——梁单位长度的均布荷载设计值b——梁端支座宽度（即柱截面高度）考虑结构塑性内力重分布的有利影响，内力组合前对梁端负弯矩进行调幅，调幅系数取为0.85，水平荷载作用下的弯矩不调幅，调幅后跨中弯矩近似取为调幅前的1.1倍，考虑手算没有考虑活荷载的最不利布置和跨中弯矩弯矩并非跨间最大弯矩，则再适当放大，乘以一个1.2的系数，即调幅后跨中弯矩M为调幅前跨中弯矩的1.1×1.2=1.32倍。3：荷载效应组合的种类非抗震设计时的基本组合1）1.2×恒载2）1.2×恒载+1.4×活载3）1.2×恒载+1.4×风载4）1.2×恒载+0.9×1.4×（活载+风载）4：内力正负号的规定：梁：弯矩下侧受拉为“+”反之为“-”剪力以绕杆端顺时针为“+”柱：弯矩M：以柱左侧受拉为“+”轴力N：以柱受压为“+”受拉为“-”表1-1框架梁轴线处的内力换算成梁支座边缘处的内力及弯矩调幅表-91- 第一章结构设计部分楼层截面位置内力荷载类型恒载活载风载左风右风三层ＢＤ跨轴线处内力左端Ｍ-59.32-13.988.77-8.77Ｖ65.8515.48-2.012.01跨中Ｍ42.3212.171.29-1.29Ｖ－－－－右端Ｍ-284.47-65.07-6.196.19Ｖ-126.49-29.25-2.012.01ＤＥ跨轴线处内力左端Ｍ-454.15-105.9610.09-10.09Ｖ304.4767.62-2.302.30跨中Ｍ331.6374.15-1.621.62Ｖ－－－－右端Ｍ-267.22-61.05-13.3213.32Ｖ-182.69-40.32-2.302.30三层ＢＤ跨支座边缘处内力左端Ｍ-41.21-9.728.22-8.22Ｖ64.5215.48-2.012.01跨中Ｍ42.3212.171.29-1.29Ｖ－－－－右端Ｍ-246.52-56.30-5.595.59Ｖ-125.04-29.25-2.012.01ＤＥ跨支座边缘处内力左端Ｍ-362.81-85.679.40-9.40Ｖ302.4865.63-2.302.30跨中Ｍ331.6374.15-1.621.62Ｖ－－－－右端Ｍ-212.41-48.95-12.6312.63Ｖ-180.70-38.33-2.302.30三层ＢＤ跨支座边缘处调幅内力左端Ｍ-35.03-8.268.22-8.22Ｖ64.5215.48-2.012.01跨中Ｍ46.5513.391.29-1.29Ｖ－－－－右端Ｍ-209.54-47.86-5.595.59Ｖ-125.04-29.25-2.012.01ＤＥ跨支座边缘处调幅内力左端Ｍ-308.39-72.829.40-9.40Ｖ302.4865.63-2.302.30跨中Ｍ364.7981.57-1.621.62Ｖ－－－－右端Ｍ-180.55-41.61-12.6312.63Ｖ-180.70-38.33-2.302.30-91- 第一章结构设计部分楼层截面位置内力荷载类型恒载活载风载左风右风二层ＢＤ跨轴线处内力左端Ｍ-84.18-23.8122.59-22.59Ｖ84.1721.90-5.295.29跨中Ｍ61.9118.352.95-2.95Ｖ－－－－右端Ｍ-216.57-68.81-16.7016.70Ｖ-119.83-34.02-5.295.29ＤＥ跨轴线处内力左端Ｍ-489.65-152.3827.20-27.20Ｖ293.1291.54-6.066.06跨中Ｍ259.8183.35-3.703.70Ｖ－－－－右端Ｍ-338.51-101.30-34.6034.60Ｖ-187.10-53.47-6.066.06二层ＢＤ跨支座边缘处内力左端Ｍ-61.03-17.7921.14-21.14Ｖ80.3421.90-5.295.29跨中Ｍ61.9118.352.95-2.95Ｖ－－－－右端Ｍ-180.62-58.10-15.1115.11Ｖ-115.65-34.02-5.295.29ＤＥ跨支座边缘处内力左端Ｍ-401.71-124.9225.38-25.38Ｖ291.1391.54-6.066.06跨中Ｍ259.8183.35-3.703.70Ｖ－－－－右端Ｍ-282.38-85.26-32.7832.78Ｖ-182.55-53.47-6.066.06二层ＢＤ跨支座边缘处调幅内力左端Ｍ-52.49-14.7021.14-21.14Ｖ80.3421.90-5.295.29跨中Ｍ68.1020.192.95-2.95Ｖ－－－－右端Ｍ-153.53-49.39-15.1115.11Ｖ-115.65-34.02-5.295.29ＤＥ跨支座边缘处调幅内力左端Ｍ-341.45-106.1825.38-25.38Ｖ291.1391.54-6.066.06跨中Ｍ285.7991.69-3.703.70Ｖ－－－－右端Ｍ-240.02-72.47-32.7832.78Ｖ-182.55-53.47-6.066.06-91- 第一章结构设计部分楼层截面位置内力荷载类型恒载活载风载左风右风底层ＢＤ跨轴线处内力左端Ｍ-71.84-20.3737.49-37.49Ｖ78.4020.46-9.039.03跨中Ｍ52.8316.443.98-3.98Ｖ－－－－右端Ｍ-247.04-76.05-29.5329.53Ｖ-125.60-35.46-9.039.03ＤＥ跨轴线处内力左端Ｍ-468.64-147.6848.07-48.07Ｖ294.8891.99-10.4010.40跨中Ｍ289.7790.35-4.994.99Ｖ－－－－右端Ｍ-299.62-92.01-58.0458.04Ｖ-185.35-53.02-10.4010.40底层ＢＤ跨支座边缘处内力左端Ｍ-50.28-14.7435.01-35.01Ｖ74.5720.46-9.039.03跨中Ｍ52.8316.443.98-3.98Ｖ－－－－右端Ｍ-209.36-65.41-26.8226.82Ｖ-121.42-35.46-9.039.03ＤＥ跨支座边缘处内力左端Ｍ-380.18-120.0844.95-44.95Ｖ292.8991.99-10.4010.40跨中Ｍ289.7790.35-4.994.99Ｖ－－－－右端Ｍ-244.02-76.10-54.9254.92Ｖ-180.80-53.02-10.4010.40底层ＢＤ跨支座边缘处调幅内力左端Ｍ-42.74-12.5335.01-35.01Ｖ74.5720.46-9.039.03跨中Ｍ58.1118.083.98-3.98Ｖ－－－－右端Ｍ-177.96-55.60-26.8226.82Ｖ-121.42-35.46-9.039.03ＤＥ跨支座边缘处调幅内力左端Ｍ-323.15-102.0744.95-44.95Ｖ292.8991.99-10.4010.40跨中Ｍ318.7499.39-4.994.99Ｖ－－－－右端Ｍ-207.42-64.69-54.9254.92Ｖ-180.80-53.02-10.4010.40-91- 第一章结构设计部分表1-2用于承载力计算的框架梁非抗震基本组合表楼层梁跨截面位置内力荷载类型基本组合值选取组合值恒载活载风载组合①组合②组合③左风右风左风右风左风右风三层ＢＤ跨左端Ｍ-35.03-8.268.22-8.22-53.60-30.53-53.54-42.09-62.80-62.80Ｖ64.5215.48-2.012.0199.1074.6180.2494.4099.4699.46跨中Ｍ46.5513.391.29-1.2974.6157.6754.0574.3671.1174.61Ｖ－－－－－－－－－－右端Ｍ-209.54-47.86-5.595.59-318.45-259.27-243.62-318.80-304.71-318.80Ｖ-125.04-29.25-2.012.01-191.00-152.86-147.23-189.44-184.37-191.00ＤＥ跨左端Ｍ-308.39-72.829.40-9.40-472.02-356.91-383.23-449.98-473.67-473.67Ｖ302.4865.63-2.302.30454.86359.76366.20442.77448.57454.86跨中Ｍ364.7981.57-1.621.62551.95435.48440.02538.49542.57551.95Ｖ－－－－－－－－－－右端Ｍ-180.55-41.61-12.6312.63-274.91-234.34-198.98-285.00-253.17-285.00Ｖ-180.70-38.33-2.302.30-270.50-220.06-213.62-268.03-262.24-270.50二层ＢＤ跨左端Ｍ-52.49-14.7021.14-21.14-83.57-33.39-92.58-54.87-108.15-108.15Ｖ80.3421.90-5.295.29127.0789.00103.81117.34130.67130.67跨中Ｍ68.1020.192.95-2.95109.9985.8577.59110.88103.44110.88Ｖ－－－－－－－－－－右端Ｍ-153.53-49.39-15.1115.11-253.38-205.39-163.08-265.51-227.43-265.51Ｖ-115.65-34.02-5.295.29-186.41-146.19-131.37-188.31-174.98-188.31-91- 第一章结构设计部分ＤＥ跨左端Ｍ-341.45-106.1825.38-25.38-558.39-374.21-445.27-511.55-575.51-575.51Ｖ291.1391.54-6.066.06477.51340.87357.84457.06472.33477.51跨中Ｍ285.7991.69-3.703.70471.31337.77348.13453.82463.14471.31Ｖ－－－－－－－－－－右端Ｍ-240.02-72.47-32.7832.78-389.48-333.92-242.13-420.64-338.03-420.64Ｖ-182.55-53.47-6.066.06-293.92-227.54-210.58-294.07-278.80-294.07底层ＢＤ跨左端Ｍ-42.74-12.5335.01-35.01-68.83-2.27-100.30-22.96-111.19-111.19Ｖ74.5720.46-9.039.03118.1376.84102.13103.89126.64126.64跨中Ｍ58.1118.083.98-3.9895.0475.3064.1697.5387.5097.53Ｖ－－－－－－－－－－右端Ｍ-177.96-55.60-26.8226.82-291.39-251.10-176.00-317.40-249.81-317.40Ｖ-121.42-35.46-9.039.03-195.35-158.35-133.06-201.76-179.01-201.76ＤＥ跨左端Ｍ-323.15-102.0744.95-44.95-530.68-324.85-450.71-459.75-573.03-573.03Ｖ292.8991.99-10.4010.40480.25336.91366.03454.27480.48480.48跨中Ｍ318.7499.39-4.994.99521.63375.50389.47501.43514.01521.63Ｖ－－－－－－－－－－右端Ｍ-207.42-64.69-54.9254.92-339.47-325.79-172.02-399.61-261.21-399.61Ｖ-180.80-53.02-10.4010.40-291.19-231.52-202.40-296.87-270.66-296.87-91- 第一章结构设计部分表1-3用于承载力计算的框架柱非抗震基本组合表楼层柱编号截面位置内力荷载类型基本组合选取内力（单位Ｍ：kN∙m;N:kN)恒载活载风载组合①组合②组合③三层Ｚ－Ｂ柱顶Ｍ17.336.698.7730.1633.0740.28Ｎ305.7757.063.78446.81372.22443.58柱底Ｍ22.997.175.9737.6335.9544.14Ｎ336.6657.063.78483.88409.28480.65Ｚ－Ｄ柱顶Ｍ223.9553.2416.28343.28291.53356.34Ｎ703.64158.617.591066.42854.991053.78柱底Ｍ175.8649.7813.32280.72229.68290.54Ｎ740.33158.617.591110.45899.021097.81Ｚ－Ｅ柱顶Ｍ219.2452.7313.32336.91281.74346.31Ｎ422.6181.905.83621.79515.29617.67柱底Ｍ164.2845.859.41261.33210.31266.76Ｎ459.3081.905.83665.82559.32661.70二层Ｚ－Ｂ柱顶Ｍ26.957.5416.6242.9055.6162.78Ｎ616.34130.947.82922.92750.56914.45柱底Ｍ25.257.4313.8840.7049.7357.15Ｎ647.23130.947.82959.99787.62951.51-91- 第一章结构设计部分Ｚ－Ｄ柱顶Ｍ149.2551.3230.58250.95221.91282.29Ｎ1412.12371.4315.682214.551716.502182.30柱底Ｍ170.7356.3230.58283.72247.69314.37Ｎ1448.81371.4315.682258.571760.522226.33Ｚ－Ｅ柱顶Ｍ135.1945.0625.19225.31197.49250.74Ｎ841.91187.3512.051272.581027.161261.54柱底Ｍ161.0651.1521.81264.88223.81285.20Ｎ878.60187.3512.051316.611071.191305.56底层Ｚ－Ｂ柱顶Ｍ12.443.8623.6120.3347.9849.54Ｎ921.14203.3813.021390.101123.601378.03柱底Ｍ6.221.9340.1910.1763.7360.54Ｎ959.95203.3813.021436.671170.171424.60Ｚ－Ｄ柱顶Ｍ102.5232.7047.02168.80188.85223.47Ｎ2128.13586.1422.423374.352585.143320.54柱底Ｍ51.2616.3562.8484.40149.49161.29Ｎ2174.23586.1422.423429.672640.463375.86Ｚ－Ｅ柱顶Ｍ99.3830.4436.23161.87169.98203.26Ｎ1259.46292.3519.511920.641538.671904.30柱底Ｍ49.6915.2259.3780.94142.75153.61Ｎ1305.56292.3519.511975.961593.991959.62-91- 第一章结构设计部分楼层柱编号内力荷载类型基本组合选取内力恒载活载风载组合①组合②组合③三层Z-BV-10.34-3.55-3.78-17.38-17.70-21.64-21.64Z-DV-102.52-26.42-7.59-160.01-133.65-165.88-165.88Z-EV98.3425.285.83153.40126.17157.21157.21二层Z-BV-13.38-3.84-7.82-21.43-27.00-30.75-30.75Z-DV-82.05-27.60-15.68-137.10-120.41-152.99-152.99Z-EV75.9624.6712.05125.69108.02137.42137.42底层Z-BV-3.81-1.18-13.02-6.22-22.80-22.46-22.80Z-DV-31.38-10.01-22.42-51.67-69.04-78.52-78.52Z-EV30.429.3219.5149.5563.8272.8372.83框架梁柱配筋计算框架梁、柱截面配置应满足承载力的要求，对于梁和>0.55的偏心受压柱还应满足裂缝宽度要求，当梁的截面尺寸在常用高跨比范围内时，其挠度一般可以不必验算。1、框架梁配筋计算：纵向钢筋采用HRB400级钢筋：箍筋HPB300级钢筋：混凝土C30：相对受压区高度：==0.5181）正截面承载力验算：支座截面按矩形截面计算，跨中截面按T形截面计算T形截面受压翼缘的宽度两排钢筋，跨中正弯矩和支座负弯矩计算时都取则：-91- 第一章结构设计部分三级抗震，最小配筋率按下式确定：支座截面：跨中截面：则ＤＥ跨支座截面最小钢筋面积：　　跨中截面最小钢筋面积：　ＢＤ跨支座截面最小钢筋面积：　　跨中截面最小钢筋面积：表中实配钢筋均满足最小配筋率的要求即：相应的跨中正弯矩截面按T形截面计算，验算截面类型：BD跨梁：BD跨梁：故均属于第一类T形截面负弯矩支座截面按矩形计算，，，。框架梁纵向配筋计算过程见下表-91- 第一章结构设计部分表1-4框架梁正截面受弯承载力计算与配筋楼层截面位置Ｍ配筋实配三层ＢＤ跨左端62.803506100.03370.03430.9832912C22+2C181269跨中74.6115506100.00900.00910.9953414C181017右端318.803506100.17120.18910.90516034C22+2C182029ＤＥ跨左端473.673508100.14420.15650.92217624C22+2C182029跨中551.9515508100.03800.03870.98119303C25+2C222233右端285.003508100.08680.09090.95510243C22+2C181649二层ＢＤ跨左端108.153506100.05810.05990.9705082C22+2C181269跨中110.8815506100.01340.01350.9935084C181017右端265.513506100.14260.15450.92313104C22+2C182029ＤＥ跨左端575.513508100.17530.19410.90321864C22+3C182283跨中471.3115508100.03240.03300.98416433C25+2C222233右端420.643508100.12810.13760.93115494C22+2C182029底层ＢＤ跨左端111.193506100.05970.06160.9695222C22+2C181269跨中97.5315506100.01180.01190.9944474C181017右端317.403506100.17040.18810.90615954C22+2C182029ＤＥ跨左端573.033508100.17450.19320.90321754C22+3C182283跨中521.6315508100.03590.03650.98218223C25+2C222233右端399.613508100.12170.13020.93514662C22+3C1815231）斜截面承载力计算截面尺寸验算：支座处最大剪力：=0.25×1.0×14.3×350×（850-40）=1013.51kN,截面尺寸符合要求验算是否需要按计算配置箍筋：故需要按照计算配置箍筋，选用Φ8双肢箍筋抗剪根据-91- 第一章结构设计部分三级抗震，梁端箍筋加密区长度范围内的箍筋配置，除了满足受剪承载力的要求外，还有梁端箍筋加密区长度、最大间距和最小直径要求。三级抗震：加密区长度：估计最大间距：箍筋最小直径8mm因此非箍筋加密区配置Φ8@200，加密区配置Φ8@100，满足所有箍筋间距要求。3）裂缝宽度验算裂缝宽度验算属于正常使用极限状态验算，采用的是荷载的准永久组合值，按弹性方法计算截面弯矩，不考虑弯矩调幅，准永久组合值系数取为0.4则荷载的准永久组合是按1.0×恒载标准值+1.0×0.4×活载标准值进行的。根据裂缝宽度要求一类环境下：，，受弯构件取：-91- 第一章结构设计部分表1-5框架梁裂缝宽度验算楼层截面位置恒载活载准永久组合值三层BD跨左端41.219.7246.07126968.410.01120.2020.20199.950.02跨中42.3212.1748.41101789.690.01000.2018.00199.100.02右端246.5256.30274.672029255.080.01780.8120.84148.570.20DE跨左端362.8185.67405.652029283.700.01360.7620.84177.330.24跨中331.6374.15368.712233234.310.01500.7323.89182.410.20右端212.4148.95236.891649203.850.01110.5220.59203.690.14二层BD跨左端61.0317.7969.931269103.830.01120.2020.20199.950.03跨中61.9118.3571.091017131.710.01000.2018.00199.100.03右端180.6258.10209.672029194.720.01780.7220.84148.570.13DE跨左端401.71124.92464.172283288.510.01530.8020.48161.850.24跨中259.8183.35301.492233191.590.01500.6523.89182.410.14右端282.3885.26325.012029227.310.01360.6820.84177.330.17底层BD跨左端50.2814.7457.65126985.600.01120.2020.20199.950.02跨中52.8316.4461.051017113.110.01000.2018.00199.100.03右端209.3665.41242.072029224.800.01780.7720.84148.570.16DE跨左端380.18120.08440.222283273.630.01530.7920.48161.850.22跨中289.7790.35334.952233212.850.01500.6923.89182.410.17右端244.0276.10282.071523262.820.01020.6119.80209.810.21注表中：裂缝宽度计算过程见上表，均满足一类环境类别0.3mm的裂缝宽度限值。-91- 第一章结构设计部分1、框架柱配筋计算：柱截面尺寸为：400mmX400mm纵向钢筋采用HRB400级钢筋：箍筋HPB300级钢筋：混凝土C30：相对受压区高度：==0.518轴压比验算：柱底的最大轴力为3429.67kN,验算轴压比时的轴力组合值不考虑承载力抗震调整系数。小于三级抗震框架柱的轴压比限值0.85，控制底层柱轴压比满足要求。确定柱的计算长度：柱的计算长度系数根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）第6.2.20-2条规定，现浇楼盖中底层柱取1.0H，其余层柱取1.25H。柱纵向受力钢筋各层柱在横向框架平面内，按单向偏受压构件计算，纵向受力筋采用对称配筋，框架平面外，按轴心受压构件验算因考虑三级抗震：对于中柱、边柱：角柱：且单侧配筋率：框架柱若考虑挠曲杆件二阶效应后控制截面基本组合值取：-91- 第一章结构设计部分由于柱杆端弯矩异号，不会发生控制截面转移的情况，不必考虑二级效应。柱采用对称配筋则：时，为大偏心受压情形亦即轴向力设计值小于界限情况下的受压承载力设计值时，为大偏心受压破坏情形，反之为小偏心压破坏情形。此时上述公式中有则总纵筋配筋率为-91- 第一章结构设计部分表1-5框架柱正截面配筋计算表楼层柱编号计算内力设计弯矩界限压力e/mmx/mm判别e"/mm选用钢筋实配面积三层Ｚ－Ｂ44.1440.28480.6544.142077.78346.8361.110.18大偏压①-123.17负数4C18101737.6330.16483.8837.632077.78332.7761.520.15大偏压①-137.23负数35.9533.07372.2235.952077.78351.5847.330.19大偏压①-118.42负数Ｚ－D356.34290.541097.81356.342488.89604.59127.950.58大偏压②6374C201256343.28280.721110.45343.282488.89589.14129.420.55大偏压②557291.53229.68854.99291.532488.89620.9799.650.61大偏压②506Ｚ－E346.31266.76661.70346.312488.89803.3677.120.93大偏压①283.3610024C201256336.91261.33665.82336.912488.89786.0177.600.90大偏压①266.01946281.74210.31515.29281.742488.89826.7660.060.98大偏压①306.76844二层Ｚ－Ｂ62.7857.15951.5162.782077.78320.98120.980.13大偏压②负数4C18101742.9040.70959.9942.902077.78299.69122.060.09大偏压②负数55.6149.73750.5655.612077.78329.0995.430.15大偏压②负数-91- 第一章结构设计部分Ｚ－D314.37289.292226.33314.372488.89421.21259.480.25大偏压②负数4C201256283.73250.952258.57283.732488.89405.62263.240.22大偏压②负数247.69221.911716.50247.692488.89424.30200.060.26大偏压②负数Ｚ－E285.20250.741305.06285.202488.89498.53152.100.39大偏压②1024C201256264.88225.311316.61264.882488.89481.18153.450.36大偏压②负数223.81197.491027.16223.812488.89497.89119.720.39大偏压②负数底层Ｚ－Ｂ63.7347.981170.1763.732077.78309.46148.780.11大偏压②负数4C18101720.3310.171436.6720.332077.78269.15182.670.03大偏压②负数63.7347.981123.6063.732077.78311.72142.860.11大偏压②负数Ｚ－D223.47161.293375.86223.472488.89346.20393.460.12小偏压负数4C201256168.8084.403429.67168.802488.89329.22399.730.09小偏压负数188.85149.492585.14188.852488.89353.05301.300.13小偏压负数Ｚ－E203.26153.611959.62203.262488.89383.72228.390.19大偏压②负数4C201256161.8780.941975.96161.872488.89361.92230.300.15大偏压②负数169.98142.751538.67169.982488.89390.47179.330.20大偏压②负数注：表中的大偏压情形①为：的情况；大偏压情形②为：的情况。-91- 第一章结构设计部分裂缝宽度验算根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）第7.1.2条规定，对于的偏心受压构件，可不验算裂缝宽度。仅三层D柱和E柱有，需要验算裂缝宽度：表1-6框架柱裂缝宽验算表柱号截面ezZ-D上250.57782.95320.038.1251.0260580.03424.56228.270.530.25下200.75819.64244.928.1251.0260504.92404.54161.930.290.10Z-E上245.61463.56529.838.1251.0260789.83453.42273.840.530.29下187.21500.25374.238.1251.0260634.23434.81182.670.380.14；；；；；，小于0.2取0.2，大于1取1.柱的裂缝宽度经过验算满足要求。-91- 第一章结构设计部分框架柱斜截面受剪承载力验算：截面尺寸验算：因为剪跨比：D、E柱：，取为2.72（其余柱）B柱：，取为3剪跨比：D、E柱：，取为3（底层柱）B柱：，取为3即可以按照构造需要配置箍筋同理，可以验算其他柱在相应的V和N的作用下，也仅需要按照构造配置箍筋表1-7框架柱箍筋配置表楼层柱编号V（kN)N(kN)实配箍筋(构造箍筋）加密区非加密区三层Z-B21.641002.79480.651297.733<0A10@100A10@150Z-D165.881201.21110.451544.42.72<0A10@100A10@150Z-E157.211201.2665.821544.42.72<0A10@100A10@150二层Z-B30.751002.79951.511297.733<0A10@100A10@150Z-D152.991201.22258.571544.42.72<0A10@100A10@150-91- 第一章结构设计部分Z-E137.421201.21305.061544.42.72<0A10@100A10@150底层Z-B22.801002.791170.171297.733<0A10@100A10@150Z-D78.521201.23375.861544.43<0A10@100A10@150Z-E72.831201.21959.621544.43<0A10@100A10@150箍筋加密区的范围，对于剪跨比大于2的柱取为：①柱的两端取矩形截面高度、柱净高的1/6和500mm三者的最大值②底层柱的下端不小于柱净高的1/3③当为刚性地面时，取刚性地面上下各500mm.即上面各层柱上下端取550mm范围内底层柱柱根处取1500mm范围加密区：取,10@100，非加密区：取,10@150加密区的箍筋体积配筋率用下式计算：且≥0.4%（三级抗震框架柱最小体积配筋率）满足要求。柱平面外轴压稳定性验算：垂直于弯矩作用方向的承载力按轴心受压验算：由-91- 第一章结构设计部分柱平面外轴压稳定性验算满足要求。框架柱下独立基础对于KJ-⑨B轴线柱下独立基础1）选型根据框架的形式及荷载小的特点，且无地下室，现选用阶形柱下独立基础，采用C30混凝土，钢筋HRB335级则：2）确定基础顶的荷载（1）由纵向基础梁传来的荷载（基础梁250×600）梁顶标高-0.400m则1、基础梁自重0.25×0.6×25×(8.4-0.55)=29.44kN2、铝合金窗自重0.45×2×3.3×2.1=6.24kN3、墙体自重（含粉刷）3.0×[（3.9+0.4-0.7）×（8.4-0.55）-2×3.3×2.1]=44.38kN4、横向地梁及其上墙体0.25×0.6×25×7.8=29.25kN2.8×（3.9+0.4-0.6）×7.8=80.81kN标准值合计192.12kN设计值1.2×192.12=230.54kN(2)由横向基础梁传来的荷载1、基础梁自重0.25×0.6×25×(7.8-0.45-0.5)=25.69kN2、横向墙体自重（含粉刷)3.0×(3.9+0.4)×(7.8-0.45-0.5)=88.37标准值合计114.06/2=57.03kN设计值1.2×57.03=68.44kN(3)由Z-B传来的上部荷载第一组内力：：M=10.17kN∙m;N=1436.67kN;V=-6.22kN第二组内力：：M=63.73kN;N=1170.17kN;V=-22.80kN则此时作用在基底的荷载效应的基本组合值为：第一组：F=1436.67+230.54+68.44=1735.65kNM=10.17+6.22×0.6+230.54×0.15-68.44×0.525÷2=13.10kN∙m-91- 第一章结构设计部分第二组：F=1170.17+114.44+68.44=1353.05kNM=63.73+22.80×0.6+114.44×0.15-68.44×0.525÷2=76.61kN∙m明显第一组较危险。第二组可不验算。3)初步确定基底尺寸：=250+1.2×17.7×（1.15-0.5）=263.81Kpa取b=2.7m则l=2.7m;初步尺寸定位b×l=2.7m×2.7m=7.29㎡4）验算截面尺寸经验算基底截面尺寸符合要求5）抗冲切验算及配筋基底净反力设计值：-91- 第一章结构设计部分基底最大和最小净反力设计值基础高度1、柱边截面取，即冲切破坏椎体在基底之内抗冲切力：2、变阶处截面取，即冲切破坏椎体在基底之内抗冲切力：配筋计算Ⅰ-Ⅰ截面：-91- 第一章结构设计部分Ⅲ-Ⅲ截面：比较，则按配筋，现于2.7m范围内配B14@200,-91- 第一章结构设计部分对于KJ-⑨D轴线柱下独立基础1、确定基础顶的荷载（1）由纵向基础梁传来的荷载（基础梁250×600）梁顶标高-0.400m则1、基础梁自重0.25×0.6×25×(8.4-0.6)=29.44kN2、墙体自重（含粉刷）2.8×[（3.9+0.4-0.7）×（8.4-0.6）]=59.69kN3、横向地梁及墙自重0.25×0.6×25×7.8=29.25kN2.8×（3.9+0.4-0.6）×7.8=80.81kN标准值合计199.19kN设计值1.2×199.19=239.03kN-91- 第一章结构设计部分（2）由横向基础梁传来的荷载1、BD跨基础梁传来57.03kNDE跨基础梁传来：基础梁自重及墙自重：0.25×0.85×25×10.2=54.19kN2.8×（3.9+0.4-0.85）×7.8=75.35kN横向地梁及墙自重：0.25×0.6×25×7.8=29.25kN2.8×（3.9+0.4-0.6）×7.8=80.81kN纵向地梁及墙自重：0.25×0.6×25×8.4=31.50kN2.8×（3.9+0.4-0.65）×8.4=85.85kNDE跨基础梁传来合计：356.95÷2=178.48kN标准值合计57.03+178.48=235.51kN设计值1.2×235.51=282.61kN(3)由Z-D传来的上部荷载第一组内力：：M=84.40kN∙m;N=3429.67kN;V=-51.67kN第二组内力：：M=161.29kN;N=3375.86kN;V=-78.52kN则此时作用在基底的荷载效应的基本组合值为：第一组：F=3429.67+239.03+282.61=3951.31kNM=84.40+51.67×0.8+239.03×0.175+(214.18-68.44)×0.6÷2=211.29kN∙m第二组：F=3375.86+239.03+282.61=3897.50kNM=161.29+78.52×0.8+239.03×0.175+(214.18-68.44)×0.6÷2=309.66kN∙m第二组更危险。3)初步确定基底尺寸：=250+1.2×17.7×（1.15-0.5）=263.81Kpa-91- 第一章结构设计部分取b=3.6m则l=3.6m;初步尺寸定位b×l=3.6m×3.6m=12.96㎡4）验算截面尺寸经验算基底截面尺寸符合要求5）抗冲切验算及配筋基底净反力设计值：基底最大和最小净反力设计值基础高度1、柱边截面取，即冲切破坏椎体在基底之内-91- 第一章结构设计部分抗冲切力：1、变阶处截面取，即冲切破坏椎体在基底之内抗冲切力：配筋计算Ⅰ-Ⅰ截面：-91- 第一章结构设计部分Ⅲ-Ⅲ截面：-91- 第一章结构设计部分比较，则按配筋，现于3.6m范围内配B16@150,对于KJ-⑨E轴线柱下独立基础1、确定基础顶的荷载（1）由纵向基础梁传来的荷载（基础梁250×600）梁顶标高-0.400m则标准值合计192.12kN设计值1.2×192.12=230.54kN（2）由横向基础梁传来的荷载标准值合计178.48kN设计值1.2×178.48=214.18kN（3）由Z-E传来的上部荷载第一组内力：：M=80.94kN∙m;N=1975.96kN;V=49.55kN第二组内力：：M=153.61kN;N=1959.62kN;V=-72.83kN则此时作用在基底的荷载效应的基本组合值为：第一组：F=1975.96+230.54+214.18=2420.68kNM=80.94+49.55×0.6+230.54×0.175-214.18×0.525÷2=94.79kN∙m第二组：F=1959.62+230.54+214.18=2404.34kNM=153.61+72.83×0.6+230.54×0.175-214.18×0.525÷2=181.43kN∙m第二组更危险。3)初步确定基底尺寸：=250+1.2×17.7×（1.15-0.5）=263.81Kpa-91- 第一章结构设计部分取b=2.7m则l=2.7m;初步尺寸定位b×l=2.7m×2.7m=7.29㎡4）验算截面尺寸经验算基底截面尺寸符合要求5）抗冲切验算及配筋基底净反力设计值：基底最大和最小净反力设计值基础高度1、柱边截面取，即冲切破坏椎体在基底之内-91- 第一章结构设计部分抗冲切力：1、变阶处截面取，即冲切破坏椎体在基底之内抗冲切力：配筋计算Ⅰ-Ⅰ截面：Ⅲ-Ⅲ截面：-91- 第一章结构设计部分比较，则按配筋，现于2.7m范围内配B14@150,-91- 第一章结构设计部分-91-'