旅馆结构设计的计算书论文

'旅馆结构设计的计算书目录内容摘要-7-第一章绪论-9-1.1工程概况-9-1.2设计内容与方法-9-第二章建筑设计-11-2.1平面设计-11-2.1立面设计-11-2.3防火-11-2.4抗震-12-2.5屋面-12-2.6工程地质条件：-12-第三章.结构布置及计算简图-13-第四章.重力荷载计算-14-4.1屋面及楼面的永久荷载标准值-14-4.2　屋面及楼面可变荷载标准值-15-4.3　梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算-15-4.4　重力荷载代表值-17-第五章.横向框架侧移刚度计算-18-第六章.横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算-20-6.1　横向自振周期计算-20-6.2　水平地震作用及楼层地震剪力计算-21-6.3　水平地震作用下的位移验算-22-6.4　水平地震作用下框架内力计算-23-第七章.竖向荷载作用下框架结构的内力计算-26-7.1计算单元-26--40- 7.2　荷载计算-26-7.2.1　恒荷计算-26-7.2.2　活荷载计算-29-7.3　内力计算-30-第八章　横向框架内力组合-28-8.2框架梁内力组合-30-8.3框架柱内力组合-33-第九章截面设计-41-9.1框架梁截面设计-41-9.1.1梁的正截面受弯承载力计算-41-9.1.2梁斜截面受剪承载力计算-45-9.2框架柱截面设计-47-9.2.1剪跨比和轴压比验算-47-9.2.2柱正截面承载力计算-48-9.2.3柱斜截面受剪承载力计算-53-9.3框架梁柱节点设计-55-10.板的计算-56-10.1设计资料-56-10.2屋面板-56-11.楼梯设计-60-11.1计算简图及截面尺寸-60-11.2设计资料-60-11.3梯段板设计-61-11.3.1确定板厚-61-11.3.2荷载计算（取1m宽板计算）-61-11.3.3内力计算-61-11.3.4配筋计算-61-11.4平台板计算-62-11.4.1荷载计算（取1m宽板计算）-62-11.4.2内力计算-62-11.4.3配筋计算-62--40- 11.5平台梁计算-62-11.5.2内力计算-63-11.5.3配筋计算-63-12.基础设计-64-12.1设计资料-64-12.2基础截面确定-64-12.3冲切验算-66-12.4配筋验算-69-参考文献-72--40- 内容摘要本设计主要进行了结构方案中横向框架13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震周期，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，。是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。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。整个结构设计分为三个阶段，结构方案阶段，结构计算阶段和施工图设计阶段。关键词：框架结构设计抗震设计-40- AbstractThepurposeofthedesignistodotheanti-seismicdesigninthelongitudinalframesofaxis13.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforce(bendingmoment,shearingforceandaxialforce)inthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Afterthedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloads,thecombinationofinternalforcecanbemadebyusingtheExcelsoftware,whosepurposeistofindoneorseveralsetsofthemostadverseinternalforceofthewalllimbsandthecoterminousgirders,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Thedesignofthestairsisalsobeapproachedbycalculatingtheinternalforceandreinforcingsuchcomponentsaslandingslab,stepboardandlandinggirderwhoseshopdrawingsarecompletedintheend.Thestructuraldesignstagecanberoughlydividedintothreestages,thestructureoftheprogrammestage,structuralcalculationsofstagedesignandconstructionplans.Keywords:frames,structuraldesign,anti-seismicdesign-40- 第一章绪论1.1工程概况为适应外出旅宿、小型会议、探亲访友，中转住宿等多种需要，拟在某地沿海地段新建一旅馆，以接待来往旅客。新建旅馆建筑标准为旅馆三级，中等装修和陈设设计应考虑面积、大小、标准等不同的各种房间，以满足不同层次旅客的住宿、用餐和公共活动需要，并考虑适量面积的广场以供车辆行驶，回转和临时停放。建筑面积7000平方米左右，层数主体部分6层。拟建房屋所在地震动参数，，基本雪压，基本风压，地面粗糙度为B类。1.2设计内容与方法1.2.1建筑设计1.建筑方案设计根据房屋建筑学、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等相关知识进行建筑方案设计，针对工程的使用性质做出具体的设计。功能分区要细致合理符合规范，使建筑物发挥出其应有的功能。1.2.2结构设计1.结构设计计算书（1）结构类型的选择，包括结构的布置及柱网尺寸。（2）估算结构的梁、板、柱的截面尺寸以及材料等级。（3）荷载计算：包括框架柱侧移刚度计算。（4）楼、屋面板内力及配筋计算。-40- （5）水平荷载作用下框架侧移及内力计算、竖向荷载作用下框架内力计算、框架内力组合。（6）框架梁、柱配筋计算。（7）楼梯内力及配筋计算。（8）基础设计。（9）绘制结构施工图，编写设计说明书。2.设计方法（1）荷载计算：荷载计算包括水平荷载与竖向荷载计算。水平荷载有水平风荷载和水平地震作用；竖向荷载包括恒荷载与活荷载。（2）水平荷载作用下的框架内力计算：平荷载作用下框架结构的位移及内力可用D值法计算。（3）竖向荷载作用下，一般取平面结构单元，按平面计算简图进行内力分析。（4）内力计算，采用弯矩二次分配法计算梁、柱端弯矩。（5）通过内力组合求得梁、柱构件各控制截面的最不利内力设计值并进行必要的调整后，即可对其进行截面配筋计算和采取构造措施。（6）板设计按塑性铰线法进行计算。（7）楼梯采用板式楼梯。（8）基础设计：根据上部荷载及与建筑物有关条件、工程地质条件、水文地质条件、地基冻融条件、场地环境条件等来确定基础的类型以及基础埋深。首先要确定基础底面尺寸，按地基持力层承载力和地基软弱层承载力进行验算。应用地基计算模型计算，然后进行各项配筋计算-40- 第二章建筑设计本设计是一旅馆，据建筑使用性质、建设规模与标准的不同，确定各类用房。一般由客房、公共用房和服务用房等组成。旅馆内各种房间的具体设置、层次和位置，应根据使用要求和具体条件确定。旅馆建筑应根据使用要求，结合基地面积、结构选型等情况按建筑模数确定开间和进深，并为今后改造和灵活分隔创造条件，故本建筑选取开间为4.2深为7.52.1平面设计建筑朝向为南北向，平面布置满足长宽比小于5，采用纵向6.6m、横向7.5m、2.4m、7.5m的柱距，满足建筑开间模数和进深的要求。本旅馆设计，设计为L型，空地为停车场。旅馆底层为餐厅和服务大厅，餐厅可对外开放。2~6层为客房，有双人间、三人间、四人间，另每层有一公厕，在楼层拐角处每层设一大空间会议室或娱乐场所。2.1立面设计该建筑立面为了满足采光和美观需求，设置了大面积的玻璃窗。女儿墙高1m。正面一层处设雨篷。2.3防火防火等级为二级，安全疏散距离满足房门至外部出口或封闭楼梯间最大距离小于35m，满足防火要求；室内消火栓设在走廊两侧,每层两侧及中间设3个消火栓，最大间距25m,满足间距50m的要求。-40- 2.4抗震建筑的平立面布置规则，分为两个区（A、B）,A、B区间设60mm的抗震缝。建筑的质量分布和刚度变化均匀，楼层没有错层，满足抗震要求。2.5屋面屋面形式为平屋顶；平屋顶排水坡度为2%，排水坡度的形式为垫置坡度，排水方式为内排水。屋面做法采用《98J1——工程做法》中柔性防水，水泥蛭石保温层。2.6工程地质条件：（1）地形概述：拟建场地地形平缓，地面标高在85.00~86.00之间。（2）自然地表1m内为填土，填土下层为3m厚砂质粘土，再下层为砾石层。砂质粘土允许承载力标准值为250KN/m×m。砾石层允许承载力标准值为300~400KN/m×m。（3）地下水位：地表以下3.0，无侵蚀性。（4）地震设计：烈度——7度；场地类型——Ⅱ类场地；设计分组第1组。-40- 第三章.结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别见图纸。主体结构共5层，层高1层为3.6m，2～6层为3.6m。填充墙采用空心砌块砌筑：内外墙：240。窗户均采用铝合金窗，门采用钢门和木门。楼盖及屋面均采用现浇混凝土钢筋结构，楼板厚度取100mm，梁截面高度按跨度的估算，尺寸见表2.1，砼强度采用。屋面采用彩钢板屋面。表2.1梁截面尺寸（mm）层次混凝土强度等级横梁纵梁柱截面尺寸可根据式估算【1】。因为抗震烈度为7度，总高度，查表可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值；各层的重力荷载代表值近似取12【2】，由图2.2可知边柱及中柱的负载面积分别为和。由公式可得第一层柱截面面积为边柱公式3.1中柱公式3.1-40- 所以取500m对于2层：同理得边柱中柱所以取400mm如取柱截面为正方形,根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计框架柱截面尺寸取值一层500mm500mm,二到六层400mm400mm。基础采用柱下条形基础，室内地坪为±0.000m，室外内高差0.6m。框架平面同柱网布置如图1。图3.1.框架平面同柱网布置第四章.重力荷载计算4.1屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（上人）：-40- 彩钢板波形瓦　　0.1220厚水泥砂浆找平层　150厚水泥蛭石保温层　100厚钢筋混凝土板　20厚石灰砂浆　　合计4.111～5层楼面：瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）0.55100厚钢筋混凝土板V型轻钢龙骨吊顶或20厚水泥砂浆0.34合计3.394.2　屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面均布荷载标准值2.0楼面活荷载标准值2.0屋面雪荷载标准值0.354.3　梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算单位长度上的重力荷载；对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载【3】。具体计算过程从略，计算结果见表4.1。表4.1梁、柱重力荷载标准值层次构件n1边横梁0.30.7251.055.1257.518744.122627.229-40- 次梁0.30.5251.053.9387.514413.49纵梁0.30.5251.053.9384.218297.72柱0.50.5251.056.5634.7361086.84中横梁0.30.5251.053.9383.0985.059边横梁0.30.7251.055.1257.518744.122102.709中横梁0.30.5251.053.9382.4985.059纵梁0.30.5251.053.9384.218297.72次梁0.30.5251.053.9387.514413.492柱0.40.4251.054.23.628544.32注:1)表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；表示单位长度构件重力荷载；n为构件数量。2）梁长度取净长；柱高取层高。表4.2墙门窗等重力荷载标准汇总层次构件1外墙2.16234.54506.6061448.987内墙2.00358.728717.456电梯井墙2.148.856102.598楼梯间4.9612.43261.663门0.4535.7616.092-40- 窗0.4111.4244.5722-6外墙2.16249.3752256.575内墙2.00753.18电梯井墙2.148.856楼梯间4.9612.432门0.4533.6窗0.480.46其他1-5层楼面3.39440.121492.0076层屋面4.11575.0642363.513女儿墙1.5659.71293.151雨篷\25.95电梯设配\504.4　重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载代表值，为计算单元范围内的各楼层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙柱等重量【4】。计算时，各可变荷载的组合按规定采用，屋面上的可变荷载均取雪荷载，具体过程如下，计算简图。公式4.1　同理算出　　　　-40- 　　　图4.2楼层重力荷载代表值第五章.横向框架侧移刚度计算横梁线刚度计算过程见表5.1；柱线刚度计算见表5.2。表5.1横梁线刚度计算表类别层次AB7500-40- BC2400表5.2柱线刚度计算表层次147003600柱的侧移刚度D值按下式计算：。根据梁柱线刚度比的不同，柱可分为中框架中柱和边柱、边框架中柱和边柱以及楼、电梯间柱等，计算结果分别见表5.3、表5.4、表5.5、表5.6。表5.3中框架柱侧移刚度D值层次边柱（12根）中柱（12根）12.0190.627115804.3190.763140803079202～53.8580.659108408.2520.80513250289080表5.4边框架柱侧移刚度D值层次A-1，D-1B-1，C-111.5150.573105703.2390.71413175489402～52.8940.59197306.1890.7561244044340表5.5楼、电梯柱侧移刚度D值层次A-8，A-9,D-8,D-9B-8,B-9，C-8,C-9-40- 11.0100.50292602.1600.63911790842002～51.9290.49180804.1260.6731109076680将上述不同情况下同层框架侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度，见表5.6。由表5.6可见，，故该框架为横向规则框架。表5.6横向框架层间侧移刚度D值层次12345440760410100410100410100410100第六章.横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算6.1　横向自振周期计算结构顶点的假想位移计算见表6.1。表5.1结构顶点的假想位移计算层次65304.34955304.35041010012.934282.88355851.29111155.64141010027.202269.94945851.29117006.93241010041.470242.74735851.29122858.22341010055.738201.27725851.29128709.51441010070.006145.53914582.474533291.98944076075.53375.533结构基本自震周期，其中υT的量纲为m，取，则-40- 6.2　水平地震作用及楼层地震剪力计算本方案结构高度小于40m，质量和刚度沿高度分布较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。因为是多质点结构，所以(6.1)设防烈度按7度考虑，场地特征周期分区为二区，场地土为Ⅱ类，查表得：特征周期Tg=0.35s水平地震影响系数最大值【5】式6.2因为，所以应考虑顶部附加水平地震作用。各质点的水平地震作用：式6.3表6.2各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次Hi（m）Gi（KN）GiHi（KN）Fi（KN）Vi（KN）622.75304.3495120408.7340.260303.439463.551519.15851.291111759.6580.242282.432745.983415.55851.29190695.0110.196228.746974.729311.95851.29168173.9090.159548.8342821.398-40- 28.35851.29149510.3500.115398.5833219.98114.74582.434521.537.5030.04754.8521327.185各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如下图6.1。（a）纵向水平地震作用分布（b）层间剪力分布图6.1纵向水平地震作用及层间剪力分布图6.3　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和顶点位移按下式计算和，各层的层间弹性位移角，计算结果如表6.3。表6.3横向水平地震作用下的位移验算层次-40- 6463.5514101001.13014.12936000.3145745.9834101001.81912.99936000.5234974.7294101002.37711.1836000.66031150.9574101003.1058.80336000.77921273.54101003.1055.99736000.86311327.1854588602.8922.89247000.615由表可见，最大层间弹性位移角发生在第2层，其值0.863〈1/550,满足要求,其中是由弹性层间位移角限值查得。6.4　水平地震作用下框架内力计算以4轴线框架内力计算，其余框架计算从略。框架柱端剪力及弯矩按式；式6.4式6.5式6.6各柱反弯点高度比本例中底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其余柱均无修正。计算结果见表6.4。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按式；式6.7　式6.8式6.9　式6.10-40- 计算结果见表6.5。-40- 表6.4各层柱端弯矩及剪力计算层次hi/mVi/kNΣDijN·m边柱中柱Di1Vi1yDi2Vi2y63.6444.214101001084011.7421.5630.31826.29315.9791325014.3520.8050.3533.58418.08453.6771.8954101001084020.401.5630.4540.39233.0481325024.9400.8050.4053.87035.91443.61037.0444101001084027.4121.5630.47851.51347.1711325033.5060.8050.4566.34254.2833.61239.6584101001084032.7671.5630.558.9858.981325040.6200.8050.4579.30564.88623.61380.9884101001084036.5031.5630.565.70565.7051325044.6200.8050.573.11673.11614.71466.0374588601208038.7510.9740.6563.745118.3841470052.5500.7630.7366.685180.299注:表中M的量纲为kN·m,V量纲为kN-40- 表6.5梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边梁边梁柱轴力LVbLVb边柱N中柱N1626.29315.7177.55.60117.86717.8672.414.889-5.601-9.288540.39233.6747.59.87538.37938.3792.431.899-15.476-31.312451.51347.8567.513.24947.90047.9002.439.917-28.723-57.98358.9862.5187.516.271.06771.0672.459.223-41.972-101.003265.70564.5857.517.37273.41773.4172.461.181-59.344-144.812163.74565.4277.517.22374.37474.3742.461.978-76.567-189.567注:1)柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震时，左侧两根柱为拉力,对应的右侧两根柱为压力。2）表中单位为kN·m，V单位N，l的单位为m。水平地震作用下框架的弯矩图，梁端剪力图及柱轴力图如图6.1所示：-40- （a）框架弯矩图（b）梁端剪力及柱轴力图图6.2左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图第七章.竖向荷载作用下框架结构的内力计算7.1计算单元取4轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.2m，如图7.1所示。由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上【7】。由于纵向框架的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。7.2　荷载计算7.2.1　恒荷计算-40- 在图7中，代表横梁自重，为均布荷载。对于第5层：=为房间板传给横梁的梯形荷载，由图7.1所示，几何关系得图7.1横向框架计算单元图7.2各层梁上作用的恒荷载-40- ,式7.1式7.2式7.3式7.4、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下：式7.5式7.6对1～5层，包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载。其它荷载计算方法同第5层：式7.3式7.4式7.5-40- 式7.67.2.2　活荷载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图7.3所示。式7.3式7.4式7.5式7.6图7.3各层梁上作用的活荷载在雪荷载作用下：对于1～5层-40- 将以上计算结果汇总，见表6.1，表6.2,表6.3。表7.1横向框架恒荷汇总表层次65.5135.5138.3166.16572.13678.591～512.7135.5136.8595.08579.35487.561表7.2横向框架活荷汇总表层次1～64.047317.95530.195表7.3横向框架重力代表值汇总表层次65.5135.51310.65511.36481.11493.6881～512.7135.5139.1439.63688.232102.6597.3　内力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。弯矩计算过程如图10所示，所得弯矩图如图11所示。梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得；柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算柱底轴力还需要考虑柱的自重，如表20和表21所列。-40- 节点分配系数计算顶层节点A节点B第一层节点A节点B第2~5层A节点B节点表6.4各杆分配系数-40- 节点A各杆端分配系数节点B各杆端分配系数顶层A6B60.659B6A60.376A6A50.341B6C60.429B6B50.195标准层A5B50.490B5A50.315A5A40.255B5B40.163A5A60.255B5B60.163B5C50.359底层A1B10.399B1A10.274A1A20.206B1C10.312A1A00.395B1B00.272B1B20.142-40- （a）恒荷作用下图7.4横向框架弯矩的二次分配法-40- -40- （b）活荷作用下图7.5横向框架弯矩的二次分配法(a)恒荷作用下(b)活荷作用下图7.6竖向荷载作用下框架弯矩图-40- 层次荷截引起的剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCN顶N底N顶N底650.40413.548123.721138.84142.542157.662573.39512.252291.49306.61330.87345.99473.39512.252459.259474.379519.198534.318373.39512.252627.028642.148707.526722.646273.39512.252794.797809.917809.854910.974173.39512.252962.958992.9581084.1821115.08层次荷截引起的剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCN顶=N底N顶=N底615.1763.633.13148.971515.1763.666.26297.942415.1763.699.393146.913315.1763.6132.524195.884215.1763.6165.655244.855115.1763.6198.786293.826表6.5恒荷作用下梁端剪力及柱轴力-40- 第八章　横向框架内力组合8.1　框架梁内力组合根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载(效应)组合，并应取各自的最不利的效应组合进行设计。结构的抗震等级根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素查表得，本旅馆框架结构为二级抗震等级。本设计考虑以下两种基本组合：（1）无地震作用的竖向荷载效应组合本工程为一般框架结构，根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）第3.2.4条，基本组合可采用简化规则，并应按下列组合值中取最不利值确定：由可变荷载效应控制的组合：式8.1式8.2由永久荷载效应控制的组合：式8.3式中：为荷载效应组合的设计值为永久荷载的分项系数;为第i个可变荷载的分项系数；为按永久荷载标准值计算的荷载效应值；为按可变荷载标准值计算的荷载效应值；-40- 为可变荷载的组合值系数；为参与组合的可变荷载数。对于本设计，上述基本组合的荷载分项系数及可变荷载组合值系数取值如下：由可变荷载效应控制的组合，永久荷载分项系数取1.2；由永久荷载效应控制的组合，永久荷载分项系数取1.35；本工程楼面活荷载小于4kN/m2，可变荷载分项系数取1.4；根据楼面活荷载类别，可变荷载组合值系数取0.7。（2）地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第5.4.1条，结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：式8.4式中：为结构构件内力组合的设计值；为重力荷载分项系数；、分别为水平、竖向地震作用分项系数；为风荷载分项系数；为重力荷载代表值的效应；为水平地震作用标准值的效应；为竖向地震作用标准值的效应；为风荷载标准值的效应；为风荷载组合值系数。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的规定，本设计可不进行风荷载及竖向地震作用计算。故上述基本组合表达式可写为：-40- 式8.58.2框架梁内力组合由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质，在竖向荷载作用下要以考虑适当降低梁端弯矩，以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。本设计为现浇框架结构，支座负弯矩调幅系数取0.8。另外，对于考虑地震作用组合的内力，应该根据不同的构件类型考虑相应的抗震承载力调整系数。下面以第六层AB跨梁考虑地震作用的组合为例，说明框架梁内力的组合方法。各层梁的内力组合结果见表7.1。支座A截面：式8.6左震：右震：则可得组合内力如下：左震式8.5式8.5右震式8.5式8.5同理可得支座B截面的组合内力如下：-40- 左震右震跨间最大正弯矩根据梁端弯矩组合值及梁上荷载设计值，由平衡条件确定。计算简图如图7.1所示。图8.1AB跨梁的内力计算简图由图8.1可得式8.7距A支座为x位置截面的弯矩为：式8.8由即可解得跨中最大弯矩离A支座的距离为式8.9代入第六层AB跨梁荷载及内力得左震-40- 右震根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)第6.2.4条，一、二、三级的框架梁，其梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整：式8.10式中：为梁端截面组合的剪力设计值；为梁的净跨；为梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；、分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值，一级框架两端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；为梁端剪力增大系数，一级取1.3，二级取1.2，三级取1.1。六层AB跨：左震-40- 右震则8.3框架柱内力组合框架柱取每层柱顶和柱底两个控制截面，遵循“强柱弱梁，强剪弱弯”的设原则，根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的规定，一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：式中：为节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配；为节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和；为柱端弯矩增大系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。本设计房屋抗震等级为二级，因梁端弯矩设计值之和与柱端弯矩设计值之和相差不大，故直接将柱端弯矩设计值乘以增大系数1.2以简化计算。-40- 柱剪力设计值则按下式计算：式中：为柱端截面组合的剪力设计值；为柱的净高；、分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值；柱剪力增大系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。框架柱内力组合的方法与框架梁类似，在此不再赘述。各层柱的组合结果见表7.2和表7.3。注：1）表8.1中，MAB和MBC分别为AB跨梁和BC跨梁的跨间最大正弯矩。M以下部受拉为正，单位kN·m，V以向上为正，单位kN；2）表8.2和表8.3中M以左侧受拉为正，单位kN·m，N以受压为正，单位kN，V以绕柱端顺时针旋转为正。-40- 层次截面位置内力SGk调幅后SQk调幅后1.35SGk+1.4X0.7SQk1.2SGk+SGESEk(1)SEk(2)γRe[1.2×（SGk+0.5SQk）+1.3SEk]1.2×（SGk+0.5SQk）+1.3SEkV=γRe[1.4SQkηvb（Mlb+Mrb）/ln+VGb]　　　　　　　　　　12　　　6AM-26.89-7.35-43.50-42.56-30.5726.293-26.29-1.87-53.14-2.50-70.8647.54V50.415.1882.9281.7357.99-5.6015.60152.9665.3462.3176.87B左M43.0112.3270.1468.8649.17-15.71715.71728.9359.5838.5779.44V50.415.1882.9281.7357.995.601-5.60165.3452.9676.8762.31B右M-23.91-7.11-39.25-38.65-27.4717.867-17.867-7.30-42.14-9.73-56.19-47.39V12.253.620.0719.7414.05-14.8914.89-2.1230.78-2.5036.225AM-51.92-11.08-80.95-77.82-57.4640.39-40.39-12.33-91.09-16.45-121.4666.29V73.415.18113.97109.3380.99-9.889.8871.6993.5384.34110.03B左M61.5213.396.0992.4468.17-33.6733.6728.5294.1838.03125.58V73.3815.18113.94109.3180.979.88-9.8893.5171.67110.0184.32B右M-30.8-5.01-46.49-43.97-33.3138.28-38.287.35-67.309.80-89.73-84.00V12.253.620.0719.7414.05-31.931.9-20.9249.58-24.6158.334AM-65.215-13.45-101.22-97.09-71.9451.51-51.51-14.52-114.97-19.37-153.2967.64V73.43.6102.6293.1275.20-13.2513.5262.0691.6473.02107.82B左M77.35116.54120.63115.9885.62-47.8647.8630.40123.7240.53164.96V73.43.6102.6293.1275.2013.25-13.2591.3562.06107.4773.02B右M-38.04-2.81-54.11-49.58-39.4547.9-47.911.20-82.2014.94-109.60-104.53V12.253.620.0719.7414.05-39.9239.92-29.7858.44-35.0468.763AM-65.215-13.22-101.00-96.77-71.8358.98-58.98-7.14-122.15-9.52-162.8669.00V73.43.6102.6293.1275.20-16.216.258.8094.6169.18111.30B左M77.3517.73121.80117.6486.22-62.5262.5216.64138.5522.18184.73V73.43.6102.6293.1275.2016.2-16.294.6158.80111.3069.18-40- B右M-38.04-10.46-61.60-60.29-43.2771.07-71.0730.35-108.2440.47-144.32-141.68V12.253.620.0719.7414.05-59.2359.23-51.1279.78-60.1493.862AM-51.29-11.09-80.11-77.07-56.8465.75-65.7512.95-115.2617.27-153.6867.58V73.415.18113.97109.3380.99-17.3717.3763.42101.8074.61119.77B左M61.6514.1897.1293.8368.74-65.42765.43-1.93125.66-2.57167.55V73.415.18113.97109.3380.9917.37-17.37101.8063.42119.7774.61B右M-30.69-8.37-49.63-48.55-34.8873.41-73.4140.19-102.9653.58-137.2872.82V12.253.620.0719.7414.05-61.9861.98-54.1682.82-63.7197.431AM-53.55-11.09-83.16-79.79-59.1063.75-63.758.97-115.3411.96-153.7989.94V73.415.18113.97109.3380.99-17.2217.2263.58101.6474.80119.57B左M69.5414.44108.03103.6676.7665.4365.43132.88132.88177.17177.17V73.415.18113.97109.3380.9917.22-17.22101.6463.58119.5774.80B右M-7.31-7.62-17.34-19.44-11.1274.37-74.3762.50-82.5283.34-110.03104.83V12.253.620.0719.7414.05-61.9861.98-54.1682.82-63.7197.43-40- 横向框架A柱弯矩和轴力组合层次截面内力SGk调幅后SQk调幅后SEk（1）SEk（2）γRe[1.2×（SGk+0.5SQk）+1.3SEk]1.35SGk+1.0SQk1.2SGk+1.4SQkMmaxMM12NNminNmax6柱顶M33.617.19-26.2926.298.9067.0052.5650.40　59.1759.177.85N123.7233.13-5.605.60136.90149.28200.15194.85　149.28149.28　　136.9柱底M32.147.3315.98-15.9854.1818.8650.7248.83　47.8148.81　　16．64N138.8433.13-15.6015.60141.28175.75220.56212.99141.28　141.28175.75　　　18.264.0311.74-11.7433.667.7128.6927.56　　　5柱顶M32.136.5240.39-40.3980.73-8.5349.9047.68　71.23　71.23-7.53　N291.4966.26-15.4815.48314.01348.22459.77442.55　314.01314.01348.22柱底M32.136.7233.05-33.0572.72-0.3250.1047.96　64.1664.16　-0.28　N306.6166.26-15.4815.48329.43363.64480.18460.70　329.43329.43363.64　　　　17.853.6820.40-20.4042.62-2.4627.7826.57　　　4柱顶M32.616.7251.51-51.5193.61-20.2350.7448.54　82.6082.60　17.85　N459.2699.39-28.7228.72487.40550.87719.39690.26487.4　487.4　550.87　柱底M32.616.7247.17-47.1788.81-15.4350.7448.54　78.3678.36　13.59　N474.3899.39-28.7228.72502.82566.29739.80708.40　502.82502.86　566.29　　　　18.123.7327.41-27.4150.67-9.9128.1926.97　　　3柱顶M32.616.7258.98-58.98101.86-28.4850.7448.54　89.8889.88　-25.13　N627.03132.52-41.9741.97660.78753.53979.01937.96660.78　660.78　753.53　柱底M32.696.8558.98-58.98102.01-28.3450.9848.82　89.6889.68　-25.13　N642.15132.52-41.9741.97676.20768.96999.42956.11　676.20676.20　768.96　　　　18.143.7732.77-32.7756.63-15.7828.2627.04　　　2柱顶M30.936.3865.71-65.71107.41-37.8148.1446.05　83.7383.73-44.40-40- N794.80165.66-59.3459.34829.61960.751238.641185.68　144.10144.10　275.24　柱底M30.636.2965.71-65.71107.06-38.1647.6445.56　83.51　83.51-44.62N809.92165.66-59.3459.34845.03976.181259.051203.83　516.46516.46　647.6　　　　17.103.5236.50-36.5059.57-21.1026.6025.45　　　1柱顶M36.317.4263.75-63.75111.26-29.6256.4453.96　85.17　85.17-39.14N962.57198.79-76.5776.57998.591167.811498.261433.39　609.09609.09778.29柱底M18.153.71118.38-118.38151.22-110.4028.2126.97126.93　126.93　-103.91　N992.96198.79-189.57189.57904.731323.681539.291469.86499.70　499.70　918.65　　　　11.842.4238.75-38.7556.13-29.5118.4017.59　　　-40- 横向框架B柱弯矩和轴力组合层次截面内力SGk调幅后SQk调幅后SEk（1）SEk（2）γRe[1.2×（SGk+0.5SQk）+1.3SEk]1.35SGk+1.0SQk1.2SGk+MmaxMM121.4SQkNNminNmax6柱顶M-23.86-6.52-33.5833.58-64.779.45-38.73-37.76　-57.158.33　-57.15　N142.5448.979.29-9.29180.63160.10241.40239.61180.63　166.10　　180.63柱底M-25.06-5.3318.08-18.08-8.30-48.26-39.16-37.53-42.60　-42.60　-7.32　N157.6648.979.29-9.29196.05175.52261.81257.75175.05　175.05　196.05　　　　-13.59-3.2914.35-14.350.32-31.40-21.64-20.92　　　5柱顶M-26.35-5.3353.87-53.8729.93-89.12-40.90-39.08-78.63　-78.63　26.93　N330.8797.9431.31-31.31422.03352.84544.61534.16352.84　352.84　422.03　柱底M-26.14-5.0935.91-35.9110.42-68.94-40.38-38.49-60.83　-60.83　9.19　N345.9997.9431.31-31.31437.46368.26565.03552.30368.26　368.26　437.46　　　　-14.58-2.8924.94-24.9411.21-43.91-22.58-21.55　　　4柱顶M-26.14-5.0966.34-66.3444.05-102.56-40.38-38.49-90.4938.87-90.49N519.20146.91-57.9857.98540.44668.58847.83828.71688.58540.44688.58柱底M-26.14-5.0954.28-54.2830.72-89.24-40.38-38.49-78.7430.72-8.74N534.32146.91-57.9857.98555.86684.00868.24846.86　684.00555.86684.00　　　-14.52-2.8333.51-33.5120.77-53.28-22.43-21.39　　　3柱顶M-26.14-5.0979.31-79.3158.38-116.90-40.38-38.49-103.1551.51-103.15N707.53195.88-101.00101.00709.97933.181151.051123.27933.18709.97933.18柱底M-26.29-4.1064.89-64.8942.80-100.61-39.59-37.29-88.7740.28-88.77N722.65195.88-101.00101.00725.40948.611171.461141.41948.61725.40948.61　　　-14.56-2.5540.05-40.0528.10-60.42-22.21-21.05　　　2柱顶M-25.38-3.9173.12-73.1252.92-108.68-38.17-35.93-95.8948.69-95.89-40- N895.85244.86-144.81144.81878.631198.661454.261417.821198.66878.631198.66柱底M-19.04-3.86-144.81144.81-181.40138.63-29.56-28.25-160.06122.32　-160.06　N910.97244.8673.12-73.121134.87973.271474.671435.971134.87　973.27　1134.87　　　　-12.34-2.1644.62-44.6235.62-62.99-18.82-17.83　　　1柱顶M-22.95-5.16-22.9522.95-51.40-0.68-36.14-34.76-29.34　15.41　-29.34　N1084.18293.83293.83-293.831580.40931.031757.471712.381983.48　1334.11　1983.48　柱底M-11.48-2.58-11.4811.48-25.71-0.34-18.08-17.39-14.67　7.71　-14.67　N1150.28293.83293.83-293.831647.82998.461846.711791.701647.82　988.46　1647.82　　　　-7.48-2.1552.55-52.5549.34-66.80-12.25-11.99　　　-40- 安徽新华学院土木工程毕业设计第九章截面设计9.1框架梁截面设计9.1.1梁的正截面受弯承载力计算以第一层AB跨梁为例，说明计算方法和过程，其余各层梁的纵向钢筋计算结果见表8.1。从表7.1中选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。支座弯矩跨间弯矩取控制截面，即支座边缘处的正弯矩，与之相对应的剪力则支座边缘处弯矩为当梁下部受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.2.3条，T形截面翼缘计算宽度取下列情况中的最小值。按计算跨度考虑，；-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计按梁间净距考虑，；按翼缘厚度考虑，，（不起控制作用）。故取。梁内纵向钢筋为HRB335级钢（），。下部跨间截面按单筋T形截面计算。因为属第一类T形截面实配钢416(804)，，满足要求。将下部跨间钢筋截面的416钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（），再按双筋矩形截面计算相应的受拉钢筋，即支座上部钢筋。A支座式9.1-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计则说明富裕，且达不到屈服。可近似取式9.2实取416(804)，，，满足要求。B支座式9.2实取416(804)），，满足要求。层次截面M/kN·mξAs"/mm2As/mm2实配钢筋As/mm2As"/Asρ6支座A-70.86<0804536416(804)10.30%AB跨间121.560.009865416(804)0.45%支座Bl-79.44<0804600416(804)10.30%支座Br-56.19<0804444416(804)10.43%BC跨间45.560.007466416(804)0.29%5支座A-74.24<0804561416(804)10.38%AB跨间97.220.073694416(804)0.36%支座Bl-81.50<0804616416(804)10.38%-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计支座Br-81.50<0804630416(804)10.36%BC跨间61.510.044629416(804)0.3%4支座A-80.36<0804609416(804)10.38%AB跨间100.500.0761048416(804)0.36%支座Bl-90.22<08041045416(804)10.48%支座Br-88.69<08041041416(804)10.48%BC跨间73.510.0113915416(804)0.48%层次截面M/kN·mξAs"/mm2As/mm2实配钢筋As/mm2As"/Asρ3支座A-90.54<0804684416(804)10.48%AB跨间292.240.019855416(804)0.45%支座Bl-290.05<08041279416(804)10.48%支座Br-202.00<0804648416(804)10.48%BC跨间190.130.0641173416(804)0.40%2支座A-100.63<0804760.62416(804)10.48%AB跨间130.710.010950.95416(804)0.48%支座Bl-110.41<0804876.27416(804)10.59%支座Br-98.15<0804741.87416(804)10.51%BC跨间90.20.067637.14416(804)0.51%-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计1支座A94.62<0804715416(804)1.000.60%AB跨间162.190.0121141.14416(804)0.50%支座Bl-325.22<0804920416(804)10.43%支座Br-228.80<08041299416(804)10.44%BC跨间217.180.0181196.91416(804)0.83%表9.1框架梁纵向钢筋计算表9.1.2梁斜截面受剪承载力计算以第一层AB跨梁为例，说明计算方法和过程，其余各层梁的箍筋计算结果见表9.2。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第11.3.3条，考虑地震作用组合的框架梁，当跨高比时，其受剪截面应符合下列条件：式9.3本设计中，由表7.1可得一层AB跨梁经调整后的剪力设计值故截面尺寸满足要求。梁箍筋采用HPB235级钢筋（），则式9.4梁端箍筋加密区实配双肢8@100（），加密区长度取1050mm，非加密区取8@200，箍筋设置满足要求。-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计表8.2框架梁箍筋计算表层次截面γREV/kN0.2βcfcbh0/kN梁端加密区非加密区实配钢筋(Asv/s)实配钢筋(ρsv)6A、Bl50.32570.57>γREV-0.21双肢8@100(1.01)双肢8@150(0.22%)Br48.74398.97>γREV-0.06双肢8@100(1.01)双肢8@150(0.22%)5A、Bl67.35570.57>γREV0.04双肢8@100(1.01)双肢8@150(0.22%)Br87.60398.97>γREV0.46双肢8@100(1.01)双肢8@150(0.22%)4A、Bl97.56570.57>γREV0.21双肢8@100(1.01)双肢8@150(0.22%)Br147.64398.97>γREV0.82双肢8@100(1.01)双肢8@150(0.22%)3A、Bl15173570.57>γREV0.32双肢8@100(1.01)双肢8@150(0.22%)Br180.81398.97>γREV1.19双肢10@100(1.57)双肢8@150(0.22%)2A、Bl164.58570.57>γREV0.43双肢8@100(1.01)双肢8@150(0.22%)Br220.98398.97>γREV1.42双肢10@100(1.57)双肢8@150(0.22%)1A、Bl171.35570.57>γREV0.46双肢8@100(1.01)双肢8@150(0.22%)Br262.37398.97>γREV1.48双肢10@100(1.57)双肢8@150(0.22%)9.2框架柱截面设计9.2.1剪跨比和轴压比验算-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计柱截面尺寸宜满足剪跨比及轴压比的要求。剪跨比宜大于2，本结构框架抗震等级为二级，轴压比应小于0.8，各层柱剪跨比及轴压比计算过程及结果如表8.3所示，由表可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。表8.3柱的剪跨比和轴压比验算柱号层次b/mmh0/mmfc/(N/mm2)Mc/kNmVc/kNN/kNM/Vch0N/fcbhA柱640037014.397.2143.87255.513.96>20.04<0.8540037014.3164.7267.54737.453.80>20.14<0.8440037014.3169.0499.301192.363.80>20.20<0.8340037014.3186.78100.201666.623.53>20.3<0.8240037014.3200.18122.271154.342.92>20.4<0.8150047014.3567.45146.051908.256.94>20.37<0.8B柱640037014.3100.1545.09262.553.97>20.05<0.8540037014.3287.93148.31343.573.81>20.08<0.8440037014.3336.45186.92547.983.53>20.1<0.8340037014.3389.16216.10764.233.53>20.15<0.8240037014.3424.15235.58881.653.13>20.17<0.8150047014.3633.6195.51982.235.8>20.39<0.89.2.2柱正截面承载力计算以第一层B柱为例说明计算方法及过程，其余柱的计算结果见表8.4和表8.5。-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计由B柱内力组合表中选出第一层柱不利内力进行配筋计算。及相应的N：根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第7.3.11条，底层柱的计算高度可按1.0H计算，则＝4.65m。式9.5因为，故应考虑二阶弯矩的影响。式9.6，取式9.7对称配筋式9.8且故为大偏心受压，且有效。则-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计式9.9再按及相应的M计算：式9.5式9.6，取式9.7故为小偏心受压按以下近似公式计算式9.10上式中应满足及，因为-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计但故按构造配筋。本设计框架抗震等级为二级，根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)的规定，柱全部纵向钢筋配筋率不应小于0.7%，且每一侧的配筋率不应小于0.2%，故选420（），总配筋率，满足要求。表9.4A柱纵向钢筋计算表层次截面b/mmh/mmM/kN·mN/kNξ偏心类别As=As"/mm2实配钢筋(As=As")/mm2ρsρ6柱顶400400157.46206.210.051大偏心698316(1256)0.78%1.25%-63.48153.970.038大偏心20285.30312.210.078大偏心152柱底-89.05232.410.058大偏心26533.20180.170.045大偏心构造配筋-48.42351.510.088大偏心构造配筋5柱顶400400206.13562.010.140大偏心585316(1256)0.78%1.25%-160.54398.090.099大偏心50028.43731.650.182小偏心构造配筋柱底-176.94589.960.147大偏心381123.06426.050.106大偏心247-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计-34.83770.960.192小偏心构造配筋4柱顶400400258.28925.930.231大偏心587316(1256)0.78%1.25%-204.40609.570.152大偏心52134.831150.610.287小偏心构造配筋柱底-221.03953.880.238大偏心348167.15637.520.159大偏心272-34.831189.920.297小偏心构造配筋3柱顶400400274.901305.350.325大偏心486316(1256)0.78%1.25%-221.02805.550.201大偏心45234.831569.560.391小偏心构造配筋柱底-275.311333.300.332大偏心478220.61833.500.208大偏心429-35.331608.870.401小偏心构造配筋2柱顶400400298.481699.070.424大偏心533316(1256)0.78%1.25%-246.33987.200.246大偏心47733.771988.510.496小偏心构造配筋柱底-299.731727.020.431大偏心538245.091015.150.253大偏心452-35.502027.820.506小偏心构造配筋1柱顶500500290.502096.000.436小偏心构造配筋416(1256)0.50%1.64%-252.561164.010.242大偏心17924.742406.260.501小偏心构造配筋柱底-534.762139.240.445大偏心1356515.001207.250.251大偏心1554-12.372467.070.513小偏心构造配筋表8.5B柱纵向钢筋计算表层次截面b/mmh/mmM/kN·mN/kNξ偏心类别As=As"/mm2实配钢筋(As=As")/mm2ρsρ-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计6柱顶400400-177.45189.370.047大偏心835316(1256)0.78%1.25%-177.45189.370.047大偏心835-57.68373.530.093大偏心构造配筋柱底118.93215.570.054大偏心460118.93215.570.054大偏心46034.08412.830.103小偏心构造配筋5柱顶400400-276.41502.930.125大偏心1067316(1256)0.78%1.25%-276.41502.930.125大偏心1067-22.39881.790.220小偏心构造配筋柱底236.14530.880.132大偏心798236.14530.880.132大偏心79825.62921.090.230小偏心构造配筋4柱顶400400-322.99791.530.197大偏心1066316(1256)0.78%1.25%-322.99791.530.197大偏心1066-25.621390.540.347小偏心构造配筋柱底322.99819.480.204大偏心1044322.99819.480.204大偏心104425.621429.840.356小偏心构造配筋3柱顶400400-373.251060.090.264大偏心1183316(1256)0.78%1.5%-373.251060.090.264大偏心1183-25.621899.290.474小偏心构造配筋柱底373.591088.050.271大偏心1169373.591088.050.271大偏心116926.051938.600.483小偏心构造配筋2柱顶400400-407.191320.920.329大偏心1262316(1256)0.78%1.50%-407.191320.920.329大偏心1262-24.492408.050.600小偏心构造配筋柱底406.991348.870.336大偏心12511251-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计406.991348.870.336大偏心24.372447.360.610小偏心构造配筋1柱顶500500-387.791579.910.329大偏心688416(1257)0.50%1.50%-387.791579.910.329大偏心688-17.482916.240.607小偏心构造配筋柱底606.781623.150.338大偏心1842606.781623.150.338大偏心18428.742977.050.620小偏心构造配筋9.2.3柱斜截面受剪承载力计算以第一层B柱为例说明计算方法及过程，其余柱的计算结果见表9.6。《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第11.4.8条规定，对于剪跨比的框架柱，考虑地震作用组合的受剪截面应符合下列条件：由前可知，第一层B柱的组合剪力设计值故截面满足要求。根据规范规定，计算斜截面抗震受剪承载力时轴向力取考虑地震作用组合的轴向压力设计值和中的较小值。故取。由前面算得此柱的剪跨比(取)，柱箍筋选用HRB335级（）则-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计式9.11同时，根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第11.4.17条，柱端加密区箍筋应满足最小体积配箍率的要求。由表8.3可得一层B柱的轴压比，柱混凝土强度等级为C30，小于C35，故混凝土轴心抗压强度设计值按C35取，即，根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)表11.4.17查得，则最小体积配筋率（取）柱端加密区箍筋选用4肢10@100，计算得，，满足要求。柱端箍筋加密区长度根据规范要求确定为1350mm。规范规定非加密区箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半；对一、二级抗震等级，箍筋间距不应大于10d，故非加密区箍筋选用4肢10@150，满足要求。表8.6框架柱箍筋计算表柱号层次γREV/kN0.2βcfcbh0/kNN/kN0.3fcA/kNρvmin/%实配箍筋（ρv/%）加密区非加密区A柱6115.61802.23274.951297.73<00.608@100(0.82)8@200(0.55)5168.42802.23702.511297.730.160.608@100(0.82)8@200(0.55)48@200-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计210.73802.231157.421297.730.270.608@100(0.82)(0.55)3241.90802.231631.681297.730.420.608@100(0.82)8@200(0.55)2263.01802.232123.841297.730.560.618@100(0.82)8@200(0.55)1273.30960.962619.991544.40.360.638@100(1.28)8@200(0.85)B柱6138.99802.23252.491297.730.130.608@100(0.82)8@200(0.55)5225.35802.23628.661297.730.550.608@100(0.82)8@200(0.55)4284.01802.23989.421297.730.810.608@100(0.82)8@200(0.55)3328.35802.231325.121297.730.980.608@100(1.28)8@200(0.85)2357.96802.231651.151297.731.180.6810@100(1.28)10@200（0.85)1329.37960.961974.891544.40.690.708@100(1.28)8@200(0.85)9.3框架梁柱节点设计根据地震震害分析，不同烈度地震作用下钢筋混凝土框架节点的破坏程度不同，7度地震时，未按抗震设计的多层框架结构节点较少破坏，再8度地震时，部分节点，尤其时角柱节点产生严重震害。因此，对不同的框架，应有不同的节点承载力和延性要求。《建筑结构抗震规范》（GBJ11－89）规定，对一、二级抗震等级的框架节点必须进行受剪承载力计算，而三级抗震等级的框架节点，仅按构造要求配筋，不再进行受剪承载力计算。10.板的计算10.1设计资料板按考虑塑性内力重分布方法计算。取1m宽板为计算单元。混凝土采用C25，fc=11.9N/mm2，钢筋采用HPB235，fy=210N/mm2。-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计图10.1楼面板平面布置图10.2屋面板屋面板的平面布置图，有关尺寸及计算简图如图10.1所示。A~D、区格板的计算a.荷载设计值1.活荷载q=1.4×0.5=0.7kN/m22.屋面均布恒载二毡三油防水层0.35kN/m2冷底子有热玛蹄脂0.05kN/m220mm厚1：2水泥砂浆找平0.02×20=0.4kN/m2100～140mm厚（2%坡度）膨胀珍珠岩（0.1+0.14）×7/2=0.84kN/m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板0.1×25=2.5kN/m215mm厚纸筋石灰抹底0.015×16=0.24kN/m2共计4.38kN/m2-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计g=1.2×4.38=5.26kN/m2g+q=5.26+0.7=5.96kN/m2g+q/2=5.26+0.7/2=5.61kN/m2q/2=0.35kN/m2b.计算跨度板厚h=100mm，①内跨，为轴线间距离②边跨，为净跨，b为梁宽c.弯矩计算跨中最大弯矩发生在活荷载为棋盘式布置时，它可以简化为内支座固支时g+q/2作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时±q/2作用下的弯矩值两者之和。支座最大负弯矩可近似按活荷载满布求得，即内支座固支时g+q作用下的支座弯矩。在本例中，楼盖边梁对板的作用是为固定支座。所有区格板按其位置与尺寸分为A、B、C、D、E、F、G、H八类，其中D、G、H三种去较大的D板计算，E、F按单向板计算。计算弯矩时，考虑泊松比的影响，取。查表“双向板按弹性分析的计算系数表”（见《混凝土结构》）对各区格弯矩进行计算。各区格板的弯矩计算列于表35。d.截面设计截面有效高度85mm截面弯矩设计值：该板四周与梁整浇，故弯矩设计值应按如下折减：①A区格不予折减；②B区格的跨中截面与B-D支座截面折减10%（）；③C区格的跨中截面与C-D支座截面折减20%（）；④D区格的跨中截面与D-D支座截面折减20%。计算配筋量时，取内力臂系数-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计式10.1截面配筋计算结果及实际配筋列于表10.1截面位置AB边跨跨中离端第二支座边跨跨中离端第二支座计算跨度1930193019301930弯矩系数1/11-1/111/11-1/11弯矩2.12-2.122.12-2.120.0210.0210.0210.0210.9890.9890.9890.989120120120120选用钢筋6.5@2506.5@2506.5@2506.5@250实际配筋面积/132.8132.8132.8132.8截面CD0.5400.540跨内弯矩=0.388支座弯矩跨内7676-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计支座152152选配钢筋跨内6@250（113.2）6@250（113.2）支座8@250（201.2）8@250（201.2）-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计11.楼梯设计11.1计算简图及截面尺寸采用现浇整体式钢筋混凝土结构，其结构布置如图17、18。图11.1梯段板TB-1模板图及计算简图图11.2设计计算示意图11.2设计资料结构安全等级为二级，，混凝土为C25，fc=11.9N/mm2，ft=1.27N/mm2。钢筋为：平台板或楼梯，采用HRB235，fy=210N/mm²楼梯梁采用HRB335，fy=300N/mm²按板式楼梯进行设计。TB-1的设计()-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计11.3梯段板设计11.3.1确定板厚梯段板的厚度为，取h=120mm11.3.2荷载计算（取1m宽板计算）a.恒荷载计算踏步重斜板重20厚水泥砂浆找平层恒载标准值5.271kN/m恒载设计值b.活荷载标准值活荷载设计值c.总荷载11.3.3内力计算计算跨度跨中弯矩11.3.4配筋计算式11.1式11.2式11.3-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计受力筋的选用Φ10@150（=523mm²）　分布筋选用Φ8@30011.4平台板计算11.4.1荷载计算（取1m宽板计算）恒荷载计算：平台板自重（假定板厚100mm）20厚水泥砂浆找平层恒载标准值恒载设计值活荷载标准值活荷载设计值总荷载11.4.2内力计算计算跨跨中弯矩11.4.3配筋计算式11.1式11.2式11.3受力筋的选用Φ6@250（=113.2mm²）11.5平台梁计算11.5.1荷载计算（取1m宽板计算）-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计梯段板传来平台板传来梁自重（假定）1.2×0.25×（0.25-0.10）×25=1.13kN/mq=21.31kN/m11.5.2内力计算取两者中较小者，11.5.3配筋计算a.纵向钢筋（按第一类倒L形截面计算）翼缘宽度取式11.1式11.2式11.3受力筋的选用316（=603mm²）b.箍筋计算-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计箍筋按构造配置Φ6@200。12.基础设计12.1设计资料土层编号土层名称土层深度（m）γ（）ω％eIlEs(MPa)Fak(KPa)φ0Ⅰ人工填土11515Ⅱ砂质粘土318.8530.930.351019020表12.1地基承载力特征值确定采用条形基础设计混凝土采用C30,纵筋采用HRB33512.2基础截面确定独基类型:锥形现浇独基尺寸(单位mm):长宽高一阶25002500300二阶600600300基础底标高：-2.5m基础移心：S方向:0mmB方向:0mm-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计底板配筋：Y方向:14@200X方向:14@200单位面积的基础及覆土重：18.0kPa柱截面信息：柱截面高：500mm柱截面宽：500mm柱偏心x：0mm柱偏心y：0mm柱转角：0°荷载信息竖向荷载基本值：Nk=751KnX方向弯矩基本值：Mx=84Kn×mY方向弯矩基本值：My=21Kn×m-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计图12.1基础12.3冲切验算采用GB5007-2002建筑地基基础设计规范,公式如下：式12.1式12.2式12.3冲切力抗力计算:-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计X+方向,高度H=600Fl=pj×Al=128.33×0.92=118.380.7×βhp×ft×(at+ab)×ho/2=0.7×1.00×1432.89×(0.50+1.60)×0.55/2=579.25KN本方向冲切验算满足X-方向,高度H=600Fl=pj×Al=115.04×0.92=106.130.7×βhp×ft×(at+ab)×ho/2=0.7×1.00×1432.89×(0.50+1.60)×0.55/2=579.25KN本方向冲切验算满足Y+方向,高度H=600Fl=pj×Al=99.56×0.92=91.850.7×βhp×ft×(at+ab)×ho/2=0.7×1.00×1432.89×(0.50+1.60)×0.55/2=579.25KN本方向冲切验算满足Y-方向,高度H=600Fl=pj×Al=152.51×0.92=140.690.7×βhp×ft×(at+ab)×ho/2=0.7×1.00×1432.89×(0.50+1.60)×0.55/2=579.25KN本方向冲切验算满足四边冲切验算H=600.Fl=N-pk×(bc+2×h0)×(hc+2×h0)=751.42--72- 安徽新华学院土木工程毕业设计120.2×(500.0+2×550.0)×(500.0+2×550.0)×1e-6=443.64KnFr=0.7×Bhp×ft×am×h0=0.7×1.00×1432.9×(500.0+500.0+2×550.0)×550.0×1e-6=2316.98Kn四边冲切验算满足X+方向,高度H=600mmFl=pj×Al=128.33×0.84=107.790.7×βhp×ft×(at+ab)×ho/2=0.7×1.00×1432.89×(0.60+1.70)×0.55/2=634.41KN本方向冲切验算满足X-方向,高度H=600mmFl=pj×Al=114.72×0.84=96.360.7×βhp×ft×(at+ab)×ho/2=0.7×1.00×1432.89×(0.60+1.70)×0.55/2=634.41KN本方向冲切验算满足Y+方向,高度H=600mmFl=pj×Al=98.27×0.84=82.550.7×βhp×ft×(at+ab)×ho/2=0.7×1.00×1432.89×(0.60+1.70)×0.55/2=634.41KN本方向冲切验算满足Y-方向,高度H=600mmFl=pj×Al=152.51×0.84=128.11-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计0.7×βhp×ft×(at+ab)×ho/2=0.7×1.00×1432.89×(0.60+1.70)×0.55/2=634.41KN本方向冲切验算满足12.4配筋验算采用GB5007-2002建筑地基基础设计规范,计算公式如下：弯矩计算：x方向,h0=540mmM=1/12×a1×a1×[(2l+a`)×1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)×l]=1.00×1.00[(2×2.50+0.50)×(128325.76+121846.91)+(128325.76-121846.91)×2.50]/12=116.01KNmM=1/12×a1×a1×[(2l+a`)×1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)×l]=1.00×1.00[(2×2.50+0.50)×(112128.64+118607.48)+(112128.64-118607.48)×2.50]/12=104.40KNmy方向,h0=540mmM=1/12×a1×a1×[(2l+a`)×1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)×l]=1.00×1.00[(2×2.50+0.50)×(87940.48+113769.85)+(87940.48-113769.85)×2.50]/12=87.07KNmM=1/12×a1×a1×[(2l+a`)×1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)×l]-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计=1.00×1.00[(2×2.50+0.50)×(152513.92+126684.55)+(152513.92-126684.55)×2.50]/12=133.35KNmx方向,h0=540mmM=1/12×a1×a1×[(2l+a`)×1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)×l]=1.00×1.00[(2×2.50+0.50)×(128325.76+121846.91)+(128325.76-121846.91)×2.50]/12=116.01KNmM=1/12×a1×a1×[(2l+a`)×1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)×l]=1.00×1.00[(2×2.50+0.50)×(112128.64+118607.48)+(112128.64-118607.48)×2.50]/12=104.40KNmy方向,h0=540mmM=1/12×a1×a1×[(2l+a`)×1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)×l]=1.00×1.00[(2×2.50+0.50)×(87940.48+113769.85)+(87940.48-113769.85)×2.50]/12=87.07KNmM=1/12×a1×a1×[(2l+a`)×1(Pjmax+Pj)+(Pjmax-Pj)×l]=1.00×1.00[(2×2.50+0.50)×(152513.92+126684.55)+(152513.92-126684.55)×2.50]/12=133.35KNm配筋计算：-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计M1=116.012AGx=M1/(0.9×h0×fy)=116012.242/(0.9×0.540×300.)=795.694mm×mmM2=133.347AGy=M2/(0.9×h0×fy)=133347.094/(0.9×0.540×300.)=914.589mm×mmM1=116.012AGx=M1/(0.9×h0×fy)=116012.242/(0.9×0.540×300.)=795.694mm×mmM2=133.347AGy=M2/(0.9×h0×fy)=133347.094/(0.9×0.540×300.)=914.589mm×mmX方向配筋Y方向配筋795.694914.589原钢筋X方向配筋量满足原钢筋Y方向配筋量满足计算的配筋方案为：AGx:14@200AGy:14@200-72- 安徽新华学院土木工程毕业设计参考文献[1]、《混凝土结构设计规范》.(GB50010-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002[2]、李必瑜.《房屋建筑学》.武汉工业大学出版社2001[3]、梁兴文,史庆轩.《现行建筑结构规范大全》.科学出版社2005[4]、《建筑结构荷载规范》.(GB5009-2001).北京:中国建筑工业出版社,2001[5]、丰定国王社良.《抗震结构设计》.武汉理工大学出版社2004[6]、吕西林.《高层建筑结构》.武汉理工大学出版社2004[7]、吴培明（第二版）.《混凝土结构（上）》.武汉理工大学出版社2003[8]、彭少民.《混凝土结构（下）》.武汉工业大学出版社2003[9]、《建筑地基基础设计规范》.(GB5007-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002[10]、赵明华（第二版）.《土力学与基础工程》.武汉理工大学出版社2003[11]、李明顺.《混凝土结构规范》.(GB50010-2002).中华人民共和国建设部2002[12]、陈基发.《建筑结构荷载规范》.(GB50009-2001).中华人民共和国建设部2002[13]、于晓音郭莉.《基础工程》.中国建筑工业出版社2000[14]《建筑专业标准规范大全》。北京:中国建筑工业出版社-72-'