某5层框架中学教学楼结构设计计算书毕业设计

'某5层框架中学教学楼结构设计计算书毕业设计摘要IABSTRACTII绪论-1-第一部分设计任务书-2-1设计题目-2-2设计目的及要求-2-3建筑功能及要求-2-3.1建筑功能要求-2-3.2建筑等级-2-3.3规划及其他要求-2-3.4结构类型-3-4建筑基本技术条件及设计要求-3-4.1建筑基本技术条件-3-4.2工程地质条件-3-5设计内容图纸及归档要求-3-5.1建筑部分-3-5.2结构部分-4-5.3图面要求-4-5.4归档书写要求-4-第二部分建筑设计说明-5-6建筑平面设计-5-6.1教学区的布置-5-6.1.1教室功能说明-6-6.1.2房间的门窗-6-6.2辅助使用房间-6-6.2.1卫生间-6-6.2.2教师办公室、休息室-6-6.3交通联系部分-6-6.3.1楼梯-6-6.3.2走道-6-6.3.3出入口及门厅-7-7建筑空间和立面设计-7-7.1层数层高-7-7.2建筑立面设计-7-第三部分结构设计计算-8-94 8工程概况-8-8.1工程简介-8-8.2课题条件要求-8-8.3设计的基本内容-8-8.4设计资料-8-8.4.1气象条件-8-8.4.2抗震设防-9-8.4.3地基土承载力-9-8.4.4其它条件-9-9结构类型-10-10框架结构的一般性设计与计算-11-10.1梁柱截面，梁跨度及柱高确定-11-10.1.1梁截面尺寸的初步确定-11-10.1.2柱截面尺寸的初步确定-12-10.1.3板的截面尺寸初步估计-13-10.1.4梁的计算跨度-13-10.1.5柱的高度-14-10.2重力荷载的计算-14-10.2.1屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值-14-10.2.2屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值-15-10.2.3梁柱的自重-15-10.2.4墙体的自重-16-10.2.5门窗的自重-17-10.2.6各层的荷载的组合-17-11水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算-19-11.1横梁的线刚度-19-11.2横向框架柱的线刚度及侧移刚度D值-19-11.2.1横向框架柱的线刚度-19-11.2.2横向框架柱的侧移刚度D值-21-11.3横向框架自震周期-23-11.4横向框架水平地震作用及楼层地震剪力-23-11.5横向框架水平地震作用位移验算-24-11.6水平地震作用下框架内力计算-25-12横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算-31-12.1风荷载标准值的计算-31-12.2风荷载作用下的水平位移验算-32-12.3风荷载作用下的框架内力计算-33-13竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算-35-13.1计算单元-35-13.2荷载计算-36-94 13.3内力计算-39-13.4计算恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力-45-14框架内力组合-47-14.1框架内力组合-47-14.1.1结构抗震等级-47-14.2框架梁内力组合-47-14.2.1最不利截面处的弯矩设计值5214.3框架柱内力组合5314.3.1框架内力组合中几点说明6114.3.2关于表4-8中计算注意事项6114.3.3关于表4-9中计算注意事项6114.3.4关于表4-10中计算注意事项6115截面设计6215.1承载力抗力调整系数6215.1.2框架梁6215.1.3框架柱6715.2抗震条件下框架柱的截面设计7015.3计算非抗震条件下框架柱的截面设计7316现浇板设计7716.1设计参数7716.2计算结果：7716.3跨中挠度验算：7817基础设计8217.1基础梁截面尺寸的选取8217.2荷载选用8217.3基础截面设计8217.4地基承载力及基础冲切验算8317.5基础底板配筋计算8618楼梯设计8918.1楼梯板设计8918.2平台板设计9018.3平台梁设计90结语92参考文献93致谢9494 XXXXXX中学教学楼建筑结构设计摘要该计算书主要包括八个部分：结构选型、水平力作用下的框架结构计算、竖向荷载作用下的内力计算、横向框架内力组合、截面尺寸设计、板的设计、基础设计、楼梯设计。设计主体是五层框架结构，选择一榀框架计算。框架结构的计算部分包括：梁板柱尺寸的初步确定，重力荷载标准值的计算，横向框架侧移刚度的计算，水平地震力作用下的内力计算和侧移计算,水平风荷载作用下的侧移验算，(风荷载作用在内力组合时不与考虑)。竖向荷载作用下的框架内力计算，主要包括恒荷载和活荷载作用下的内力计算。内力组合主要是水平地震作用、恒荷载作用、活荷载作用之间的组合。截面设计包括梁的截面设计和柱的界面设计，梁的界面设计包括正截面验算和斜截面验算，柱的截面设计包括轴压比的验算和正截面验算和斜截面验算和结点设计。板的设计采用的是双向板。基础设计包括荷载计算，基础承载力计算，冲剪验算，基础配筋计算。楼梯设计包括梯段设计、平台梁设计、平台板设计、楼梯的配筋计算。关键词：框架结构，基础，梁，柱，板，楼梯94 XXXXXAbstractThebookmainlyincludingeightparts:theselectionofthestructure,thecalculationofframeworkstructureunderthehorizontalloads,theinternalforcescalculationundertheverticalloads,theinternalforcescompositionofhorizontalframework,thedesignofsectionsize,thedesignofplate,thedesignofbasis,thedesignofstaircase.Theobjectofdesignisfive-storyframestructure.Chooseoneloadoftheframeworkstocalculate.Thecalculationofframeworkstructureincluding:Theinitialassuranceforthesizeofthebeam,theplateandthecolumn;Thecalculationofthestandardvaluesofgravityload;Theswaystiffnesscalculationofthehorizontalframework;theinternalforcescalculationandthecheckingofswayunderthehorizontalearthquakeforces;thecheckingofswayunderthehorizontalloadofwind.(Windloadisoutofconsiderationwhentheinternalforcescomposition)Theinternalforcescompositionofhorizontalframeworkmailyincluding:thecalculationundertheliveloadandtheconstantload.Theinternalforcescompositionmainlyisthecompositionofhorizontalearthquakeforces,constantloadandliveload.Thesectiondesignincluding:thedesignofthebeam,column.thedesignofbeamincluding:thecheckingofpositivesectionandobliquesection.Thedesignofcolumnincluding:thecheckingofaxialcompressionratioandthepositivesectionandtheobliquesection,thedesignofnode.Whendesigntheplateconsidersit’stwo-wayplate.Basisdesignincluding:thecalculationofcarryingcapacity,punchingandreinforcement.Thedesignofstaircaseincluding:thedesignofbench,thebeamofplatform,theplateofplatformandcalculationofreinforcementofstaircase.94 KEYWORDS:frameworkstructure,basis,beam,columnplate,staircase94 绪论紧张忙碌且充实的毕业设计转眼间即将过去了，这也意味着四年大学生活即将结束。经过四年大学的学习和实践，我迎来了毕业设计的考验。我的毕业设计的题目是：XXXX中学教学楼建筑结构设计。在此我想说的是这次毕业设计得到了很多老师和同学的指点和帮助。经历了这次毕业设计，自己再很多方面有了很大的提高，尤其是对结构专业课程的一次回顾、总结与提高。学习的目的是为了有所用，它是将知识转化成实践和能力的一个过程，而毕业设计正是如此。因此对我们尤其重要，它不仅仅是简单的知识累加，更是将已往所学知识的综合运用。通过这次毕业设计发现自己在以前的学习中有很多的不足，同时怎样将所学的知识灵活运用也是值得深思的一个问题。所以，这次毕业设计对我个人来说也是一个很好的深化认知的过程。在设计过程中让我们对房屋建筑学、结构力学、材料力学、土力学与地基基础、工程材料、钢筋混凝土结构、高层建筑结构、抗震结构、工程荷载、基础工程等专业课程有了更深入的了解。本次毕业设计是在我的指导老师的悉心指导下完成的。从课题的选择到设计的最终完成，老师都给予我很多的帮助。每次有问题时，X老师都会耐心认真的解答。在这里郑重的像杜老师表示真挚的感谢。同时在这个毕业设计中，也得到了很多同学的帮助，在次表示感谢。在设计即将完成之际，我的心情无法平静，因为还有很多可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，而我却无法一一罗列在此!在这里请所有帮助和支持过我的人接受我最诚挚的谢意!框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正！94 第一部分设计任务书1设计题目设计题目：《框架教学楼》：XXXXX中学教学楼建筑结构设计。2设计目的及要求设计目的：通过本毕业设计，培养综合运用所学的基础理论和专业知识分析和解决土木建筑工程设计问题的能力，同时也培养理论联系实际及动手能力，养成严、求实、创新的科学作风及调查研究、查阅资料、综合分析的能力，为具有土木工程技术人员所必备的基本素质打下坚实的基础。具体要求：（1）坚持“适用、安全、经济、美观”的设计原则。（2）掌握与本设计有关的设计规范及有关规定，并会正确应用。（3）要求建筑设计部分设计方案合理、适用、美观。结构部分合理选择结构形式，掌握框架结构的计算方法及结构要求。（4）培养绘制施工图的能力，图纸不仅达到数量要求，而且要确保质量。建筑功能及要求。3建筑功能及要求拟建本教学楼为永久性建筑，建筑层数5～6层，总建筑面积约为6000。3.1建筑功能要求指导思想：坚持以人为本，在功能和结构上要分区合理，必须依据教学楼规模、类型、等级标准，根据学校基地环境条件及功能要求，进行平面组合、空间设计。在整个设计中，突出校园文化的人文特色，体现均质、优美、共享、有序的建筑特点。建筑规模：本教学楼教室数量在20～40间左右。布局描述：每层楼都设有教师休息室，并设有男女卫生间。3.2建筑等级耐久性II级，耐火等级2级3.3规划及其他要求要求立面处理简洁大方，突出校园文化的人文特色，体现均质、优美、有序的建筑94 特点，符合城市总体规划要求。3.4结构类型结构型式：框架结构4建筑基本技术条件及设计要求4.1建筑基本技术条件本次设计的任务是为XXXX中学，名称为XXXX中学。建筑地点：安徽省合肥市建筑规模：（1）建筑面积：4500～5500（2）层数：5～6层（3）建筑：要求教室数在24左右。（4）气象条件主导风向：西南风，全年平均风速为4.5m/s，最大风速为18m/s，基本风压为0.4kpa。全年平均降雨量：818.9mm。最热月相对湿度：80%。雪荷载：基本雪压0.45(水平投影)。风荷载：基本风压0.35(10m标高处)。4.2工程地质条件场地类别为Ⅱ类场地5设计内容图纸及归档要求5.1建筑部分按照：建施1、建施2……排序，设计的建筑施工图有：总平面图1:500建筑平面图（包括首层、标准层、顶层）1:100顶层排水平面图1:200/1:300立面图（2~4个）1:10094 剖面图（通过门窗或较复杂部位剖切）1:100/1:50楼梯间详图1:50/1:20/1:10设计说明书（材料做法表、门窗数量表）5.2结构部分按照：结施1、结施2……排序，设计的结构施工图有：基础平面、剖面图平面结构布置图（2~4张）梁板模板图局部大样图5.3图面要求图纸可用计算机绘制，也要有手工绘制。布局匀称、图面整洁、线条圆滑、符号正确、符合《建筑制图标准》、尺寸完善。计算正确、说明清楚、词语简练、用词恰当、字迹工整。5.4归档书写要求正面：学校全称，毕业设计题目、结构形式、班级、姓名、完成时间。背面：目录，要求按建筑设计、结构设计、施工设计三部分将说明书、计算书、图纸一一写明。计算书：一律用A4纸排版打印，页边距上2.8cm下2.5cm左2.5cm右2.5cm；论文正文用小四号宋体字，章及章标题用小三号黑体，节及节标题用黑体，字号与正文相同，图表号及标题用五号宋体，。页眉：宋体、四号，居中排列；页眉内容为：“安徽理工大学毕业设计（论文）“；页脚：宋体、五号，居中排列，页脚内容为页码。笔趣阁-www.ikdzs.com-笔下文学94 第二部分建筑设计说明教学楼设计在一个相当长的时期里，人们多把教学楼设计的着眼点放在“教学”字上，旨在如何满足“教学”这一基本需求上考虑问题。于是，为数众多的教学楼模式单一，空间乏味，很难与城市总体规划目标相适应。教学楼不仅是学生上课学习的场所，也是学生开心活动的首选问题。如何把教学楼的建筑功能分区合理，以人为本，与自然和谐相称是教学楼建筑设计中十分重要的一方面。教学楼设计方案的选择，体现了建筑环境和人文环境相适应的设计理念。6建筑平面设计6.1教学区的布置教学区的建筑平面图布置见图6.1所示。94 图6-1建筑平面图6.1.1教室功能说明教学楼的教室是教学楼建筑中的主要部分，课桌椅的排距要求：中学不宜小于900mm，纵向走道宽度均不应小于550mm。前排边座的学生与黑板远端形成的水平视角不应小于300。教室第一排课桌前沿与黑板的水平距离不宜小于2000毫米；教室最后一排课桌后前沿与黑板的水平距离中学不宜大于8500mm。教室后部应设置不小于600mm的横向走道。6.1.2房间的门窗窗的大小根据建筑规模要求的采光等级和通风条件确定，并考虑美观、节能、开间尺寸、层高等因素，标准层采用不同尺寸的塑钢玻璃窗，窗台距地面900mm,满足休息的要求。房间门采用木门内开，设计宽度1000mm，门高2100mm，门的数量和尺寸满足房间用途、房间大小、安全疏散等设计要求。6.2辅助使用房间6.2.1卫生间教学楼每层应设厕所，教职工厕所应于学生厕所分设，当学校运动场中心距教学楼内最近厕所超过90米时，可设外厕所，其面积宜按学生总人数的百分之十五。教学楼的厕所的位置，应便于使用和不影响环境卫生。在厕所入口处宜设前室或设遮蔽措施。厕所内均应设水池地漏，教学楼内厕所应按每90人应设一个洗手盆计算。6.2.2教师办公室、休息室教师办公室的平面布置宜有利于备课及教学活动，教学楼中宜每层或隔层设置教师休息室，教师休息室和办公室宜设洗手盆、挂衣钩、电源插座等。6.3交通联系部分6.3.1楼梯教学楼的楼梯不得采用螺形或扇步踏步。每段赌东道楼梯的踏步不得多于18级，并不应少于3级。梯段与梯段之间，不应设置遮挡视线的隔墙。楼梯坡度不应大于300楼梯梯段的竟宽度不大于3000时宜设中间扶手。楼梯井的宽度不应大于200mm当超过200mm时必须采取安全防护措施。内楼梯栏杆（或栏板）的高度不应小于900mm。室外楼梯栏杆及水平栏杆（或栏板）的高度不应小于1100mm。6.3.2走道走廊起到连接水平方向各个分区的交通联系作用，考虑到建筑物的耐火等级、层数94 及走廊通行人数等因素。教学用房：内走廊不应小于2100。行政及教师办公用房不应小于1500mm。走道高差变化处必须设置台阶时，应设于明显及有天然采光处，踏步不应少于三级，并不得采用扇形踏步。外栏杆（或栏板）的高度，不应地于1100mm。栏杆不应采用易于攀登的花格。6.3.3出入口及门厅因室外地平标高设计为，故楼梯间出入口处设四步台阶，悬挑雨篷。在主要出入口处设计门厅，下设四级台阶和车行坡道。主要门厅要满足交通和防火，宽敞明亮便于交通，满足安全要求。安全出口的门洞宽度不应小于900mm合班教室的门洞宽度不小于1500mm。7建筑空间和立面设计7.1层数层高根据教学楼的建筑规模，建筑设计成地上一区（2层）办公综合区，二区（5层）教学区，三区为交通联系部分。内走廊采用3，底层层高采用3.9m其它层高为3.6m，室内外高差0.6m。建筑立面设计，本建筑除了在功能上满足教学的要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方。设计方案中，窗均为灰白塑钢玻璃窗。窗间墙外贴浅蓝色饰砖，与海洋颜色相称。其他部位采用浅蓝色外墙涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。7.2建筑立面设计本建筑除了在功能上满足学生的使用要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方，符合整个城市格调。设计方案中，窗均为灰白塑钢玻璃窗。窗间墙外贴浅蓝色饰砖，与周围颜色相称。其他部位采用灰白色外墙涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。94 第三部分结构设计计算8工程概况8.1工程简介建筑地点：合肥市建筑类型：教学楼，框架填充墙结构。建筑介绍：建筑面积约5000，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板厚度取100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。门窗使用：大门采用钢框玻璃门，其它为木门，窗为塑钢门窗。尺寸详见门窗表。地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为7度。柱网与层高：本教学楼采用柱距为7.2m的外廊式柱网，教室跨为7.2m，走道跨2.4m.底层层高取3.9m，标准层层高取3.6m。8.2课题条件要求依本课题要求合理安排场地，创造出优美环境，平面布置合理，通风采光良好，实用性强，立面造型新颖，有民族风格，具有个性与现代感。基本不考虑地基土的变形验算，其承载力为。建筑场地的主导风向按所在地气象资料得到。室内的高差按600mm考虑，其中标高相当于马路中心相对标高。抗震设防要求：设防烈度7度（0.1g），设计地震分组为第二组，场地类别为II类场地。8.3设计的基本内容结构计算书包括结构布置，设计依据及步骤和主要计算的过程及计算结果，计算简图，主要内容如下：（1）地震作用计算（2）框架内力分析，配筋计算（取一榀）（3）基础设计及计算（4）板、楼梯的设计计算8.4设计资料8.4.1气象条件基本风压0.35kN/m294 基本雪压0.45kN/m2此处按建筑结构荷载规范GB50009-2001采用主导风向：东南风8.4.2抗震设防按7级近震,地震分区为一区；II类场地设计8.4.3地基土承载力地基土承载力为kN/m28.4.4其它条件室内外高差450mm。94 9结构类型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。图9-1是标准层平面网柱布置。主体结构共5层，底层层高3.9m，层高均为3.6m。填充墙采用240mm厚的粘土空心砖砌筑。门为木门、门洞尺寸1.0m×2.4m。窗为塑钢窗，洞口尺寸为1.5m×1.8m、2.1m×1.8m等。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。图9-1柱网布置及一榀框架图94 10框架结构的一般性设计与计算10.1梁柱截面，梁跨度及柱高确定梁柱的混凝土设计强度：C2510.1.1梁截面尺寸的初步确定（1）．横梁a:截面的高度：1/12～1/8的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求）h=（1/12～1/8）×7200㎜＝600～900㎜，h=（1/12～1/8）×2400㎜＝200～300㎜，　　　则教室梁高度：h=600㎜；走道梁高度：300b:梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。b=（1/3～1/2）×600㎜=200～300㎜则边跨梁宽度：b＝250㎜（2）．纵梁a:截面的高度：1/12～1/8的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求）L1h=（1/12～1/8）×4400㎜＝367～550㎜，即截面高度：375㎜～565㎜取400　　　　　　　　b:梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。b=（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　即截面宽度：133㎜～200㎜则边跨梁宽度：b＝250㎜L2：h=（1/12～1/8）×3900㎜＝325～487㎜，即截面高度：325㎜～487㎜取400　　　　　　　　b:梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。b=（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　即截面宽度：133㎜～200㎜则边跨梁宽度：b＝250㎜L3：h=（1/12～1/8）×4500㎜＝375～563㎜，即截面高度：375㎜～563㎜取400　　　　　　　　b:梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。94 b=（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　即截面宽度：133㎜～200㎜则边跨梁宽度：b＝250㎜L4：h=（1/12～1/8）×4050㎜＝338～506㎜，即截面高度：338㎜～506㎜取400　　　　　　　　b:梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。b=（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　即截面宽度：133㎜～200㎜则边跨梁宽度：b＝250㎜L5：h=（1/12～1/8）×3000㎜＝250～375㎜，即截面高度：250㎜取375　　　　　　　　b:梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。b=（1/3～1/2）×400㎜=133～200㎜　　　　　　　　　即截面宽度：133㎜～200㎜则边跨梁宽度：b＝250㎜L6h=（1/12～1/8）×7200㎜＝600～900㎜，即截面高度：600㎜～900㎜取600　　　　　　　　b:梁截面宽度可取1/3～1/2梁高,同时不宜小于1/2柱宽,且不应小于250㎜。b=（1/3～1/2）×600㎜=200～300㎜　　　　　　　　　即截面宽度：200㎜～300㎜则边跨梁宽度：b＝250㎜综上：L1~L5全部视为L1，10.1.2柱截面尺寸的初步确定框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算：（1-1）式中：—柱的组合的轴压力设计值；—按简支状态计算的柱的负载面积；—折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取12～15kN/㎡；—考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨94 内柱取1.2；—验算截面以上楼层层数；—柱截面面积；—混凝土轴心抗压强度设计值；—框架柱轴压比限值，此处可近似取，即为一级、二级和三级抗震等级，分别取0.7，0.8和0.9。其中：＝15kN/㎡，＝5，＝0.9，＝1.3，＝1.25。C25混凝土：fc＝11.9kN/㎡，ft＝1.43kN/㎡边柱：＝＝中柱：＝＝按上述方法确定的柱截面高度不宜小于400mm，宽度不宜小于350mm，柱净高与截面边长尺寸之比宜大于4取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别是和。为方便计算取柱截面尺寸为：底层教室边柱、中柱取600mm×600mm；走廊边柱取500mm×500mm；其他层教室边柱、中柱取500mm×500mm；走廊边柱取400mm×400mm；由以上计算可得梁柱的截面尺寸，列表如下表10-1梁、柱截面尺寸层次教室梁走道梁纵梁教室边柱中柱走道边柱5250×600250×300250×400600×600600×600500×5004250×600250×300250×400500×500500×500400×4003250×600250×300250×400500×500500×500400×4002250×600250×300250×400500×500500×500400×4001250×600250×300250×400500×500500×500400×400注：梁、柱配筋均采用C30混凝土施工10.1.3板的截面尺寸初步估计根据实际情况和设计要求，板厚取：10.1.4梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱形心线为准，而墙中心线是与轴线重合的，所以柱的形心与轴线发生偏移，造成计算跨度与轴线间距不同。94 10.1.5柱的高度底层：3.9+0.6+0.5=5.0。注：底层层高3.9m，室内外高差0.6m，基础顶部至室外地面0.5。其他各层为3.6因而得到=5.0；=3.6图10-1横向框架计算简图及柱编号10.2重力荷载的计算10.2.1屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值1.屋面其按屋面的做法逐项计算均布荷载：吊顶处不做粉底，无吊顶处做粉底，近似取吊顶来参与计算，粉底为相同重量：其屋面构造做法如图10-2所示，按图10-2来计算屋面恒载，其结果如下：屋面：35厚细石混凝土保护层（内配钢筋）0.84kN/m2三毡四油防水层0.30kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.40kN/m2150厚水泥防水珍珠岩块保温层1.5kN/m2100厚钢筋混凝土板2.5kN/m2粉刷层0.4kN/m2合计6.04kN/m294 经计算可得：屋面的长边长：34.2m屋面的短边长：9.6m那么屋面恒荷载标准值为：2.楼面楼面的做法如图10-3所示，按图示各层进行组合来参与计算楼面恒载大小。楼面：水磨石面层0.65kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.4kN/m2100厚现浇混凝土楼板2.5kN/m2粉刷层0.4kN/m2合计3.95kN/m2因而得到楼面均布恒载标准值：10.2.2屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值1.屋面计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载作用2.楼面根据荷载规范，楼面活载按来参与计算：表10-2屋、楼面恒活载　荷载类别屋面长边屋面短边屋面重度楼层重度屋面恒载楼层恒载恒载34.29.66.043.951983.051296.86活载34.29.60.452147.74656.6410.2.3梁柱的自重此处计算包括梁侧面、梁底面，柱的侧面抹灰重量：94 1．梁的自重在此计算过程中，梁的长度按净跨长度，即把梁的计算跨度减掉柱的宽度来参与计算过程：例：：长度=6.9（扣除一个柱宽）：长度=1.96（扣除柱宽）表10-3梁自重层次构件宽高根数长度重度抹灰每根重量总重1~5教室梁0.250.696.9250.0231.0155613.22走道梁0.250.392250.024.64纵梁0.250.4244250.0212.18注：（1）上表中梁截面的确定，考虑到抹灰层有（每抹层均按20mm计算）宽：0.3+2×0.02=0.34m0.25+2×0.02=0.29m高：0.6+1×0.02=0.62m0.4+1×0.02=0.42m0.45+1×0.02=0.47m（2）此处抹层按近似与梁相同，按每立方25KN计算（3）梁的长度都按净跨长度计算2.柱的自重注：（1）柱因四面抹灰，与梁相同办法处理，边长=0.5+0.02×2=0.54m（2）抹层记入柱内，按每立方25KN计算10.2.4墙体的自重墙体为240厚，两面抹灰，近似按加厚墙体计算（考虑抹灰重量），采用机器制普通砖，依GB50009-2001建筑结构荷载规范，砖自重为15，其计算如表3所示：（此处门窗暂不考虑，为预留洞考虑）墙体为240mm厚粘土空心砖，外墙面贴瓷砖（），内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面重力荷载为：内墙为240mm粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，在内墙单位面积重力荷载为：木门单位面积重力荷载为0.2，钢框玻璃窗单位面积重力荷载取0.4注：（1）墙厚=240+20×2=280mm（考虑抹灰层）（2）单位面积重为1×0.28×19=5.3294 （3）女儿墙自重墙体为120㎜单砖，女儿墙高为1200㎜，外墙面贴瓷砖（0.5KN/㎡），内墙面为20mm厚抹灰，则女儿墙重力荷载为：（0.5＋15×0.12＋17×0.02）×1.2=3.168KN/M（0.5＋15×0.12＋17×0.02）×1.2×（43.44×2＋16.44×2）=379.40KN10.2.5门窗的自重根据建筑结构荷载规范GB50009-2001，木门按0.2考虑，塑钢窗按0.4考虑，计算结果如表10-5所示：表10-4　梁、柱重力荷载计算层构件bhrβglinGi∑G1教室横梁0.250.62513.756.99232.88511.78走道横梁0.250.32511.8751.95932.91纵梁0.250.42512.54.124246.00教室边、中柱0.60.62519518810.001091.25走道边柱0.50.52516.2559281.252~5教室横梁0.250.62513.756.99232.88511.78走道横梁0.250.32511.8751.95932.91纵梁0.250.42512.54.124246.00教室边、中柱0.50.52516.253.618405.00534.60走道边柱0.40.425143.69129.6010.2.6各层的荷载的组合屋盖和楼盖重力代表值为：屋盖层=女儿墙+屋面恒载+50%雪载+纵横梁自重+半层柱重+半层墙重（墙和门窗）楼盖层=楼面恒载+50%楼面活载+纵横梁自重+楼面上下各半层柱+楼面上下各半层墙重将上述各荷载相加，得到集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：顶层恒载：6.04×9.6×34.2（屋面恒载）+0.5×0.45×9.6×34.2（雪载）+551.785（纵横梁）+534.6×0.5（半层柱）+（9.6+34.2）×2×1.2×4.44（女儿墙）+4.28×［（28.8-0.5×4）×（1.8-0.5）+（30.3-8×0.5）×（1.8-0.35）-1.8×0.5×5］（半内墙）+4.44×［（9.6-0.5×2）×（1.8-0.5）×2+（34.2-8×0.5）×（1.8-0.35）-3.0×0.8×10］（半外墙）+（1.8×0.6×5×0.2+3.0×0.8×10×0.5）（门窗）=3832.34KN94 二~四层：3.95×9.6×34.2（楼面恒载）+0.5×2.0×［9.34×33.96-（36+30.3-1.8×5）×0.24］（活载）+551.785（纵横梁）+534.6（上下半层柱）+4.28×［（28.8-0.5×4）×（3.6-0.6）+（30.3-8×0.5）×（3.3-0.45）-1.8×2.4×5］（上下半内墙）+4.44×｛［（7.2-0.5）×2+（2.4-0.45）］×（3.6-0.6）+［（34.2-4×0.5）×（3.6-0.45）+（34.2-0.5×4）×1.5-3.0×0.8×10］（上下半外墙）+（1.8×2.4×5×0.2+3.0×1.8×10×0.5）（门窗）=3745.55KN底层：3.95×9.6×34.2（楼面恒载）+0.5×2.0×［9.34×33.96-（28.8+30.3-1.8×5）×0.24］（活载）+511.785（纵横梁）+（534.6+742）×0.5（上下半层柱）+4.28×［（28.8-0.5×4）×（1.8+2.5-0.6）+（30.3-8×0.5）×（1.8+2.5-0.4）-1.8×2.4×5］（上下半内墙）+4.44×｛［（7.2-0.5）×2+（2.4-0.45）］×（1.8+2.5-0.6）+［（34.2-8×0.5）×（1.8+2.5-0.4）+（34.2-0.5×8）×1.5-3.0×0.8×10］（上下半外墙）+（1.8×2.4×6×0.2+3.0×1.8×10×0.5）（门窗）=4472.055KN重力荷载代表值如图10-4所示3832.34kN3745.55kN3745.55kN3745.55kN4472.055kN图10-2重力荷载代表值94 11水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算11.1横梁的线刚度混凝土为C25，在框架结构中，对现浇楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大了梁的有效刚度，减小了框架的侧移，为了考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取I=1.5（为梁的截面惯性矩），对中框架梁取I=2来计算：表11-1横梁线刚度计算表类别EcbhI0Li=EcI0/l21.5教室横梁300002506004.5×1072001.875×103.75×102..813×10走道横梁300002503000.5625×1024007.03×101.406×101.055×1011.2横向框架柱的线刚度及侧移刚度D值11.2.1横向框架柱的线刚度柱的侧移刚度D计算公式：（3-1）其中为柱侧移刚度修正系数，为梁柱线刚度比，不同情况下，、取值不同。对于一般层：（3-2）（3-3）对于底层：（3-4）（3-5）94 如3-7表所示：表11-2柱侧移刚度修正系数位置边柱中柱简图简图一般层底层固接柱的线刚度见表10-7所示，横向框架柱侧移刚度D值见表10-8所示：表11-3柱的线刚度类别EcbhI0hci=EcI0/l柱型1300006006001.08×1050006.48×10柱型2300005005005.208×1050003.13×10柱型3300005005005.208×1036004.34×10柱型4300004004002.13×1036001.775×10注：由于柱采用C25混凝土，因而94 11.2.2横向框架柱的侧移刚度D值柱的侧移刚度按计算，由于梁线刚度比不同，所以柱可以分为边框边柱，边框中柱，中框边柱，中框中柱1．中框架柱侧移刚度值表11-4中框架柱侧移刚度D值层次柱型根数1教室边柱0.5790.41813009.69598525.5中柱0.7960.46414432.265走廊边柱0.4500.3885825.6372~5教室边柱0.8640.30212135.935175330.85中柱1.3760.40816395.65走廊边柱0.7940.2844667.672．边框架柱侧移刚度值表11-5边框架柱侧移刚度D值层次柱型根数1教室边柱0.4340.38411935.556110380.38中柱0.5970.42213138.662走廊边柱0.5670.4166244.8822~5教室边柱0.6480.2459845.37691353.62中柱0.8910.30812377.042走廊边柱0.5940.2293763.66294 1．楼梯及其他框架柱侧移刚度值表11-6边框架柱侧移刚度D值层次柱型根数1楼梯0.3980.37411647.79223295.582~5楼梯0.5940.2293763.6627527.32表11-7横向框架曾见侧移刚度D值层次12345311665.12274211.79274211.79274211.79274211.79，该框架为规则框架。94 11.3横向框架自震周期本处按顶点位移法计算框架的自震周期：此方法是求结构基频的一种近似方法，将结构按质量分布情况简化成无限质点的悬臂之杆，导出直感顶点位移的基频公式，所以需先求出结构的顶点水平位移，按式来求结构的基本周期：：基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减小的影响，此处取0.6。：框架顶点位移，而在求框架周期前，无法求框架地震力和位移，是将框架的重力荷载顶点位移，由求，再由求框架结构底部剪力，再求各层剪力和结构的真正的位移，如表11-5所示：表11-8结构顶点的假象侧移计算层GiVGi∑Di△uiui53832.343832.34274211.7913.98200.5643745.557577.89274211.7927.64186.5833745.5511323.44274211.7941.29158.9523745.5515068.99274211.7954.95117.6514472.0619541.05311665.1262.7062.70因此：，11.4横向框架水平地震作用及楼层地震剪力总框架高为15.8m，因本工程结构高度不超过40m，质量刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，设防烈度7度地震分区为一区，查表得（水平地震影响系数最大值）。Ⅱ类场地近震时特征周期：；结构总水平地震作用标准值按计算，。由于＜94 根据结构抗震设计，，因而不考虑顶部附加地震作用。按底部剪力法球的基底剪力，按分配各层的质点，因此各层横向地震作用及楼层地震剪力如表11-6所示：表11-9各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层HiGiGi*Hi∑GiHiGi*Hi/∑GiHiFekFiVi519.43832.3474347.40233794.830.321029.80327.48327.48415.83745.5559179.690.251029.80260.67588.15312.23745.5545695.710.201029.80201.28789.4328.63745.5532211.730.141029.80141.88931.31154472.0622360.300.101029.8098.491029.80横向框架各层水平地震作用和地震剪力如图11-1所示各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图3-14。F1=98.86kNF2=142.11kNF3=200.81kNF4=260.54kNF5=327.48kNF1=1029.8kNkNF2=930.94kNF3=788.83kNV4=588.02kNV5=327.48kN（1）水平地震作用分布（2）层间剪力分布图11-1横向框架各层水平地震作用和地震剪力11.5横向框架水平地震作用位移验算由于为钢筋混凝土框架，因此其弹性层间位移角限值为1/550；结果见表11-6所示：94 表11-10横向水平地震作用下的位移验算层Vi∑D△uiuihiθe=△ui/h1/550验算结果5327.48274211.791.1912.9236000.00360.0018满足要求4588.15274211.792.1411.7236000.00330.00183789.43274211.792.889.5836000.00270.00182931.31274211.793.406.7036000.00190.001811029.80311665.123.303.3050000.00070.0018经验算其最大弹性层间位移角限值0.0036=θe〈[θe]=1/550=0.0018，因此均满足设计要求。11.6水平地震作用下框架内力计算将层间剪力分配到该层的各个柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反弯点高度来求柱上、下端的弯矩。柱端剪力按下式来计算：（3-15）柱上、下端弯矩、按下式来计算（3-16）（3-17）式中：—i层j柱的侧移刚度；h为该层柱的计算高度；y-反弯点高度比；—标准反弯点高比，根据上下梁的平均线刚度，和柱的相对线刚度的比值，总层数，该层位置查表确定。—上下梁相对线刚度变化的修正值，由上下梁相对线刚度比值及查表得。—上下层层高变化的修正值，由上层层高对该层层高比值及查表。—下层层高对该层层高的比值及查表得各附表如下：表11-11均布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比94 mkn0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02.03.04.0554321-0.20.100.400.651.200.000.200.400.550.950.150.250.400.500.800.200.300.400.500.750.250.350.400.500.750.300.350.450.500.700.300.400.450.500.700.300.400.450.500.650.350.400.450.500.650.350.400.450.500.650.400.450.500.500.550.450.450.500.500.550.450.500.500.500.556654321-0.300.000.200.400.701.200.000.200.300.400.600.950.100.250.350.400.550.850.200.300.350.450.500.800.250.350.400.450.500.750.250.350.400.450.500.700.300.400.400.450.500.700.300.400.450.450.500.650.350.400.450.450.500.650.350.400.450.450.500.650.400.450.450.500.500.550.450.450.500.500.500.550.450.500.500.500.500.55注：m表示结构总层娄；,n表示该柱所在的楼层位置；表示梁柱线刚度比，按表10.5计算。表11-12倒三角形分布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比mn0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02.03.04.0554321-0.050.200.450.751.300.100.250.400.601.000.200.350.450.550.850.250.350.450.550.800.300.400.450.500.750.300.400.450.500.700.350.400.450.500.700.350.400.450.500.650.350.400.450.500.650.350.450.450.500.650.400.450.500.500.650.450.500.500.500.550.450.500.500.500.556654321-0.150.100.300.500.801.300.050.250.350.450.651.000.150.300.400.450.550.850.200.350.400.450.550.800.250.350.450.450.550.750.300.400.450.450.550.700.300.400.450.450.500.700.350.400.450.450.500.650.350.450.450.450.500.650.350.450.450.500.500.650.400.450.500.500.500.600.450.500.500.500.500.550.450.500.500.500.500.55表11-13上、下层梁相对刚度变化的修正值94 a1k0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02.03.04.00.40.550.400.300.250.200.200.200.150.150.150.050.050.050.50.450.300.200.200.200.150.150.100.100.100.050.050.050.60.300.200.150.150.100.100.100.100.050.050.050.050.000.70.200.150.100.100.100.050.050.050.050.050.050.000.000.80.150.100.050.050.050.050.050.050.050.000.000.000.000.90.050.050.050.050.000.000.000.000.000.000.000.000.00注：当时，，相应的为正值；当时，，相应的为负值；对底层柱不作修正。k表11-14上、下层层高不同的修正值和a2a30.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02.03.04.02.00.250.150.150.100.100.100.100.100.050.050.050.050.01.80.200.150.100.100.100.050.050.050.050.050.050.00.01.60.40.150.100.100.050.050.050.050.050.050.050.00.00.01.40.60.100.050.050.050.050.050.050.050.050.00.00.00.01.20.80.050.050.050.000.000.000.00.00.00.00.00.00.01.01.00.000.000.000.000.000.000.00.00.00.00.00.00.00.81.2-0.05-0.05-0.050.000.000.000.00.00.00.00.00.00.00.61.4-0.01-0.05-0.05-0.05-0.05-0.05-0.05-0.05-0.050.00.00.00.00.41.6-0.15-0.10-0.10-0.05-0.05-0.05-0.05-0.05-0.05-0.050.00.00.01.8-0.20-0.15-0.10-0.10-0.10-0.05-0.05-0.05-0.05-0.05-0.050.00.062.0-0.25-0.15-0.15-0.10-0.10-0.10-0.1-0.1-0.05-0.05-0.05-0.050.0注：为上层层高变化的修正值，按照求得，上层较高时为正值，但对于最上层可不考虑；为下层层高变化的修正值，按照求得，，对于最上层可不考虑。则计算果如3-20表示。94 表11-15地震作用下的柱弯矩、剪力计算表柱型层HiVi∑DDi1Vikyny1y2y3yMi1uMi1b教室边柱53.6327.479274211.79012135.93014.4930.8640.350000.3533.91518.26243.6588.149274211.79012135.93026.0300.8640.40000.456.22537.48333.6789.426274211.79012135.93034.9380.8640.450000.4569.17756.60023.6931.309274211.79012135.93041.2170.8640.50000.574.19174.191151029.800311665.12013009.69042.9860.3120.850000.8532.240182.692中柱53.6327.479274211.79016395.60019.5811.1890.380000.3843.70426.78643.6588.149274211.79016395.60035.1661.1890.450000.4569.63056.97033.6789.426274211.79016395.60047.2011.1890.450000.4593.45876.46623.6931.309274211.79016395.60055.6851.1890.50000.5100.232100.232151029.800311665.12014432.26047.6870.7960.650000.6583.452154.982走道边柱53.6327.479274211.7904667.6005.5740.7940.350000.3513.0447.02443.6588.149274211.7904667.60010.0110.7940.40000.421.62514.41633.6789.426274211.7904667.60013.4380.7940.450000.4526.60621.76923.6931.309274211.7904667.60015.8530.7940.50000.528.53528.535151029.800311665.1205825.63019.2490.4500.80000.819.24976.996注:表中M单位为kN·m，V的单位为kN。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式来计算（3-18）（3-19）（3-20）（3-21）94 hyh图11-2框架内力示意图计算结果如下表所示：表11-16地震作用下梁端弯矩、剪力和柱轴力的计算层层教边轴力中柱轴力走边轴力教室边梁533.9131.777.29.122走道边梁511.9313.032.410.40-9.122-1.278-10.400474.4370.097.220.072426.3228.642.422.90-29.194-4.106-33.3003106.59109.317.229.986341.0540.962.434.17-59.181-8.290-67.4712130.71128.47.235.988248.2150.252.441.03-95.168-13.328-108.4961108.4135.517.233.876150.1447.782.440.80-129.044-20.251-149.296注1）柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力；94 2）表中M单位为kN·m，V的单位为kN，N的单位为kN，l的单位为m。则水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图3-24所示：（a）框架弯矩图（kN·m）（b）梁端剪力及柱轴力图（kN）图11-3左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图94 12横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算12.1风荷载标准值的计算垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按下式来计算：（3-22）式中:—风荷载标准值（）—高度Z处的风振系数—风荷载体型系数—风压高度变化系数—基本风压（）由《荷载规范》，淮南地区重现期为50年的基本风压：=0.35KN/m，地面粗糙度为C类。风载体型系数由《荷载规范》第7.3节查得：（一~四层）=0.6（迎风面）和=-0.5（背风面）；(五层)=0.8（迎风面）和=-0.5（背风面）。《荷载规范》规定，对于高度大于30m，且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。本设计中，房屋高度H=18.9m<30m，H/B=18.9/16.2=1.17<1.5，则不需要考虑风压脉动的影响，取=1.0。表12-1风压高度变化系数离地面或海平面平均高度/m地面粗糙度类别备注ABCDA类指近海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类指有密集建筑群的城市市区；D类指密集建筑群且房屋较高的城市市区。51.171.000.740.62101.381.000.740.62151.521.140.740.62201.631.250.840.62301.801.421.000.62401.921.561.130.73具体计算结果3-26如下表：94 表12-2沿房屋高度分布风荷载标准值层次/m/（kN/m）F5迎风背风迎风背风519.41.2380.8-0.51.525-0.9532.478415.81.1590.8-0.51.428-0.8922.320312.21.060.8-0.51.306-0.8162.12228.610.8-0.51.232-0.7702.0021510.8-0.51.232-0.7702.002框架结构分析时，应按静力等效原理将的分布风荷载转化为节点集中荷载，集中荷载等效方法如图3-27所示。AB=+图12.1静力等效原理计算方法和按静力等效原理将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载；；；；图12.2框架等效节点风荷载(kN)12.2风荷载作用下的水平位移验算根据水平荷载，计算层间剪力，再依据层间侧移刚度，计算出各层的相对侧移和绝94 对侧移。计算过程如下表，表12-3风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次53.64.5554.55533199.130.1373.0471/118143.68.40812.96333199.130.3902.9101/123733.67.68620.64933199.130.6222.5191/142923.67.27927.92833199.130.8411.8971/189815.07.20735.13533267.581.0561.0561/4735由表可得：框架的最大层间位移角为五层的1/1181，小于1/550满足规范要求。12.3风荷载作用下的框架内力计算风荷载作用下的框架内力计算过程与水平地震作用相同，计算结果见表3-30、3-31。表12-4各层柱端弯矩及剪力计算构件层hVi∑DijDi1Vi1kyny1y2y3yMi1uMi1b教室边柱53.64.55533199.1312135.9301.6650.8640.350000.353.8962.09843.68.40833199.1312135.9303.0740.8640.40000.46.6394.42633.67.68633199.1312135.9302.8100.8640.450000.455.5634.55223.67.27933199.1312135.9302.6610.8640.50000.54.7904.790157.20733267.5813009.6902.8180.5790.730000.733.80510.287中柱53.64.55533199.1316395.6002.2501.3760.380000.385.0213.07743.68.40833199.1316395.6004.1521.3760.380000.389.2685.68033.67.68633199.1316395.6003.7961.3760.380000.388.4725.19323.67.27933199.1316395.6003.5951.3760.380000.388.0244.918157.2073326814432.2603.1270.7960.650000.655.47110.161走柱53.64.55533199.134667.6000.6400.7940.350000.351.4990.80743.68.40833199.134667.6001.1820.7940.40000.42.5531.70233.67.68633199.134667.6001.0810.7940.450000.452.1401.75123.67.27933199.134667.6001.0230.7940.50000.51.8421.842157.207332685825.6301.2620.450.780000.781.3884.922注：1）柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力；2）表中M单位为kN·m，V的单位为kN，N的单位为kN，l的单位为m。94 表12-5各层梁端弯矩及剪力计算层教室梁走道梁柱轴力MbiMbrlVbMbiMbrlVb教室边柱中柱走道边柱53.93.657.21.0491.371.52.41.196-1.049-0.147-1.196412.3412.637.23.4684.754.762.43.963-4.517-0.642-5.158321.7922.927.26.2108.618.42.47.088-10.726-1.519-12.246230.6432.577.28.77912.2311.812.410.017-19.506-2.757-22.263136.9533.117.29.73112.4313.862.410.954-29.236-3.981-33.217图示4轴线横向框架在风荷载作用下的弯矩、梁端剪力及柱轴力见下图。（a）框架弯矩图（kN·m）（b）梁端剪力及柱轴力图（kN）图12.3横向框架风荷载作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图94 13竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算13.1计算单元取4轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为4.5m，如图3-7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.图13.1横向框架计算单元94 13.2荷载计算恒载计算：图13.2各层梁上作用的恒载图13.3各层梁上作用的活荷载在图中，、代表横梁自重，为均布荷载形式，对于第五层，和分别为房间和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的荷载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的自重荷载，计算过程如下均布线荷载的计算：顶层：94 恒荷载：集中力P1和P2分别由边纵梁和中纵梁直接传给柱的横载，它包括梁自重，楼板重，和女儿墙等重力荷载。计算如下：集中力矩：同理：二～四层:恒荷载：1.8753.95×4.275=16.893.95×2.4=9.48同5层理：集中力：61.7281.06=50.86集中力矩：一层:恒荷载：16.591.87594 3.95×4.175=16.893.95×2.4=9.48集中力：61.7281.06=50.86集中力矩：活荷载计算：活载：二～五层：活荷载：集中力：集中力矩：一层：活荷载：94 集中力：集中力距：将以上计算结果汇总详见表3-38、3-39：表13-1横向框架恒载层次kN/mkN/mkN/mkN/mkNkNPkNkN·mkN·mMkN·m等效Q1等效Q253.751.87524.59.0662.2561.7658.867.787.734.2528.2510.942~416.591.87516.035.92561.7281.0650.867.7210.133.8232.627.8116.591.87516.035.92561.7281.0650.8610.814.196.3632.637.8表13-2横向框架活载层次kN/mkN/mkNkNPkNkN·mkN·mMkN·m等效Q1等效Q258.544.89.1616.547.381.1452.0680.558.132~48.544.89.1616.547.381.1452.0680.558.1318.544.89.1616.547.381.6032.90.9238.13注：表中括号内数字对应于屋面雪荷载作用情况。13.3内力计算梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载以及三角形分布荷载，化为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如图3-10所示94 图13.4荷载的等效，（三角形荷载）固端弯矩的计算：固端弯矩的计算：均布荷载：（3-23）梯形荷载：（3-24）三角形荷载：（3-25）梁端和柱端弯矩采用弯矩二次分配法来计算。计算时先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，向远端传递(两端均为固端传递系数为1/2；一端固定另一端滑支远端传递系数-1.0)，然后对由于传递而产生的不平衡弯矩再进行分配，不再传递，到此为止，由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。对于边节点，与节点相连的各杆件均为固接，因此杆端近端的转动刚度，为杆件的线刚度，分配系数为；对于中间节点，与该节点相连的走道梁的远端转化为滑动支座，因此转动刚度，其余杆端，分配系数计算过程如下：表13-3各层分配系数表层数边结点中结点50.350.650.290.1800.532~40.220.340.390.190.130.340.3410.180.300.490.160.100.300.44用弯矩二次分配法来计算恒载作用下的梁端、柱端弯矩。94 具体弯矩分配见图3-42。图13.5恒载作用下的框架弯矩二次分配图(单位:kN·m)94 图13.6活载作用下横向框架弯知的二次分配法(单位:kN·m)所以可根据以上绘制荷载作用下弯矩图，具体恒载和活载作用下弯矩94 图3-44图：恒载弯矩图活载弯矩图KNM图13.7竖向荷载作用下框架弯矩图(单位:kN·m)94 (4.8)(12.8)80.752.843.945.141.944.739.219.638.143.962.053.6336.852.635.452.3833.416.733.851.630.2100.5.2887.81.9218.0100.898.21.8619.199.294.81.7319.398.8.794.31.5318.197.593.51.3525.528.522.722.322.315.313.56.824.322.719.013.211.611.811.811.610.55.310.711.69.2530.78426.50.946.3733.125.40.966.6732.126.30.946.7632.526.50.926.71832.130.20.80(0.88)(6.8)(12.3)(30.51)(16.5)(7.8)(8.5)(1.36)(0.28)(28.8)(32.0)(6.02)（a）恒载作用（b）活载（屋面雪荷载）作用图13.8竖向荷载作用下框架弯矩图(单位:kN·m)94 13.4计算恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力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，而柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算恒载作用时的柱底轴力，要考虑柱的自重。梁端剪力=梁上竖向荷载引起的剪力+梁端弯矩引起的剪力柱顶轴力=梁端剪力+节点集中力柱底轴力=柱顶轴力+柱自重梯形荷载：（3-26）三角形荷载：（1）梁端剪力由两部分组成：a.竖向恒荷载引起的剪力，计算公式为：（3-27）、分别为矩形和梯形荷载（3-28）、分别为矩形和三角形载b.竖向恒荷载引起的剪力，计算公式为：为梯形荷载为三角形载c.弯矩引起的剪力，计算原理是杆件弯矩平衡。（2）柱的轴力计算：顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到，柱底轴力为柱顶轴力加上柱的自重。其余层轴力计算同顶层，但需要考虑该层上部柱的轴力的传递。（3）柱的剪力计算柱的剪力：（3-29）式中，、分别为经弯矩分配后柱的上、下端弯矩。为柱长度所以由以上公式求得的梁端剪力和柱轴力见表3-45及3-46表表13-4恒载作用下梁端剪力及柱轴力(kN)94 层荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱的轴力AB跨BC跨A柱B柱C柱AB跨VA=VBBC跨VB=VCAB跨VA=-VBBC跨VB=VCVAVBVBVC顶底顶底顶底5101.713.13-3.63-8.9798.07105.334.1622.1160.32182.82168.35190.8580.9695.364117.49.36-0.16-19.06117.24117.56-9.728.42361.78384.28379.77402.27174.64189.043117.49.36-0.02-6.73117.38117.422.6316.09563.38585.88603.38625.88255.99270.392117.49.36-0.31-8.4117.09117.710.9617.76764.69787.19825.61848.11339.01353.411117.49.36-0.39-8.63117.01117.790.7317.99965.921010.921047.691501.69422.26453.51表13-5活载作用下梁端剪力及柱轴力(kN)层荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱的轴力AB跨BC跨A柱B柱C柱AB跨VA=VBBC跨VB=VCAB跨VA=-VBBC跨VB=VCVAVBVBVC顶=底顶=底顶=底529.163.6-0.27-3.37528.8929.430.2256.97538.0546.19514.355429.163.6-0.16-1.932929.321.675.5376.2193.72527.265329.163.6-0.06-2.0429.129.221.565.64114.47141.04540.285229.163.6-0.08-2.0629.0829.241.545.66152.71188.36553.325129.163.6-0.11-2.0829.0529.271.525.68190.92235.69566.385注：剪力V以向上为正。94 14框架内力组合14.1框架内力组合14.1.1结构抗震等级结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素，查规范得到，该框架结构，高度<30m，地处抗震设防烈度为7度的淮南地区，因此该框架为三级抗震等级。14.2框架梁内力组合梁内力控制截面一般取两端支座截面及跨中截面。支座截面内力有支座正、负弯矩及剪力，跨中截面一般为跨中正截面。（1）作用效应组合结构或结构构件在使用期间，可能遇到同时承受永久荷载和两种以上可变荷载的情况。但这些荷载同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，且对某些控制截面来说，并非全部可变荷载同时作用时其内力最大，因此应进行荷载效应的最不利组合。永久荷载的分项系数按规定来取：当其效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合取1.2，对由永久荷载效应控制的组合取1.35；当其效应对结构有利时，一般情况下取1.0，对结构的倾覆、滑移或漂移验算取0.9。可变荷载的分项系数，一般情况下取1.4。均布活荷载的组合系数为0.7，风荷载组合值系数为0.6，地震荷载组合值系数为1.3；（2）承载力抗震调整系数从理论上讲，抗震设计中采用的材料强度设计值应高于非抗震设计时的材料强度设计值。但为了应用方便，在抗震设计中仍采用非抗震设计时的材料强度设计值，而是通过引入承载力抗震调整系数来提高其承载力。表14-1承载力抗震调整系数受弯梁偏压柱受剪轴压比<0.15轴压比>0.150.750.750.800.85表14-2竖向荷载作用下梁端负弯矩调幅（单位kN·m）94 层恒载作用活载作用弯矩调整前弯矩调整后弯矩调整前弯矩调整后AB左B右CAB左B右CAB左B右CAB左B右C5-92.93-66.99-18.05-3.47-74.34-53.59-14.44-2.77-25.8-27.75-7.35-0.75-20.64-22.2-5.88-0.64-130.9-129.8-16.47-2.6-104.7-103.8-13.18-2.07-31.7-32.85-4.43-0.21-25.38-26.28-3.544-0.163-128.6-128.5-13.2-2.96-102.9-102.8-10.56-2.36-31.7-32.16-4.69-0.21-25.38-25.728-3.752-0.162-127.5-127.8-17.23-2.93-102.0-102.2-13.79-2.34-31.4-31.99-4.75-0.2-25.15-25.592-3.8-0.161-126.6-123.9-17.39-3.32-101.3-99.08-13.91-2.65-30.2-31.08-4.75-0.25-24.21-24.864-3.8-0.2注：表中M以梁下部受拉为正，表中调幅系数0.8。各层梁的内力组合结果见表14-394 表14-3(a)框架梁内力组合表层次截面位置内力-支座边V1一层AM-101.336-24.21636.95108.4-105.558-198.6723.590-207.790-161.020-155.506155.06V117.0129.059.7333.88164.755189.27585.349151.415187.014181.082B左M-99.08-24.8633.11135.51-191.938-108.501-232.48131.763-158.618-153.700V117.7929.279.7333.88190.488165.968152.21686.150188.287182.326B右M-13.912-3.812.4350.14-5.821-37.14434.656-63.117-22.581-22.01450.074V0.731.5210.9540.8-11.00616.588-38.43941.1212.5063.004CM-2.656-0.213.8647.78-20.90314.024-49.06644.105-3.786-3.467V17.995.6810.9540.842.54214.94858.527-21.03329.96729.540跨间MAB150.970143.290108.080131.010157.370147.380MBC-3.9808.16437.028-15.581-10.193-10.141二层AM-102-25.1530.64130.71-115.483-192.69524.325-230.560-162.850-157.610157.979V117.0929.088.7835.99166.086188.21283.377153.557187.152181.220B左M-102.4-25.5932.57128.4-196.162-114.085-228.86621.515-163.830-158.706V117.7129.248.7835.99189.157167.032154.18784.007188.149182.188B右M-13.79-3.812.2348.21-5.926-36.74632.884-61.126-22.417-21.86846.985V0.961.54-10.0241.03-9.53315.718-38.44741.5612.8363.308CM-2.34-0.1611.8150.25-17.89011.871-51.17246.816-3.319-3.032V17.765.6610.0241.0341.06915.81858.535-21.47329.63629.236跨间MAB143.620143.300122.83089.260153.850143.820MBC-6.287-5.02935.337-50.809-9.832-9.750三层AM-102.93-25.3821.79106.59-128.039-182.950-0.133-207.983-164.336-159.048150.85V117.3829.16.2129.99169.697185.34789.497147.977187.563181.596B左M-102.8-25.7322.92109.31-184.659-126.901-210.6762.479-164.510-159.382V117.4229.226.2129.99185.546169.897148.06789.587187.737181.812B右M-10.56-3.758.6141.05-6.548-28.24628.832-51.215-18.006-17.92240.387V2.631.567.0834.17-3.79914.042-30.24736.3855.1115.340CM-2.37-0.1711.8140.96-17.93911.822-42.14637.727-3.370-3.08294 表14-3(a)框架梁内力组合表（续）层次截面位置内力-支座边V1V16.095.647.0834.1735.33517.49450.335-16.29727.36227.204跨间MAB141.560139.010113.600112.710152.770142.770MBC-6.798-3.56330.698-46.142-7.654-7.802四层AM-104.72-25.3812.3474.43-142.094-173.191-33.100-178.238-166.752-161.196139.07V117.24293.4720.07172.856181.60098.998138.134187.274181.288B左M-103.8-26.2812.6370.09-173.587-141.759-173.584-36.908-166.410-161.352V117.5629.323.4720.07182.387173.643138.56699.430188.026182.120B右M-13.18-3.544.7526.32-14.291-26.26112.207-39.117-21.333-20.77234.47V-9.71.673.9622.9-14.525-4.546-30.30614.349-11.425-9.302CM-2.07-0.174.7628.64-8.6963.299-29.86425.985-2.965-2.722V28.425.533.9622.946.06136.08250.3945.73943.89741.846跨间MAB139.700139.010107.930107.400150.610140.710MBC-9.608-9.09014.450-29.540-4.159-9.047五层AM-74.34-20.653.933.91-110.313-120.141-43.136-109.261-121.009-118.11899.91V98.0729.431.059.12153.443156.08992.615110.399161.825158.886B左M-53.59-22.23.6531.77-96.879-87.681-89.197-27.245-94.547-95.388V105.3328.891.059.12164.120161.474116.69098.906171.086166.842B右M-14.44-5.881.3711.93-23.011-26.463-4.010-27.274-25.374-25.56019.88V4.160.2251.210.43.7646.788-6.29513.9855.8415.307CM-2.78-0.61.513.03-5.982-2.202-15.4769.932-4.353-4.176V22.16.981.210.436.82733.80333.17112.89136.81536.292跨间MAB106.840105.45077.68068.900114.520109.720MBC-13.740-13.606-1.403-15.014-11.828-12.168注:表中MAB和MBC分别为AB跨和BC跨的跨间最大正弯矩。M以下部受拉为正，V以向上为正。94 表14.3(b)框架梁内力组合表（２,4层,仅用于计算柱的内力）层次截面位置内力二层AM-102-25.15130.7124.325-230.560V117.0929.08-35.9983.377153.557B左M-102.4-25.59-128.4-228.86621.515V117.7129.2435.99154.18784.007B右M-13.79-3.848.2132.884-61.126V0.961.54-41.03-38.44741.561CM-2.34-0.16-50.25-51.17246.816V17.765.6641.0358.535-21.473四层AM-104.72-25.3874.43-33.100-178.238V117.2429-20.0798.998138.134B左M-103.8-26.28-70.09-173.584-36.908V117.5629.3220.07138.56699.430B右M-13.18-3.5426.3212.207-39.117V-9.71.67-22.9-30.30614.349CM-2.07-0.17-28.64-29.86425.985V28.425.5322.950.3945.73994 14.2.1最不利截面处的弯矩设计值从上表中分别选出AB跨和BC跨的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。计算结果见表4-4.表14-4框架梁最不利截面处的弯矩设计值层次截面/m/mm支座计算中心处支座边缘或跨中备注/kN·m/kN/kN·m1A支座0.60.35-207.79151.415-161.029右震时B支座L0.60.3-232.48152.216-192.188左震时B支座r0.60.3-63.11741.121-52.232右震时C支座0.50.3-49.06658.527-33.574左震时跨间AB157.37157.370恒载控制下组合BC0.3-37.028-51.55-50.674左震左端，荷载重组2A支座0.50.25-230.56153.557-196.687右震时B支座L0.50.25-228.87154.187-194.858左震时B支座r0.50.25-61.12641.56-51.958右震时C支座0.40.2-51.17258.535-40.842左震时跨间AB153.85153.850恒载控制下组合BC0.2-50.809-51.609-59.916左震左端，荷载重组3A支座0.50.25-207.983147.977-175.341右震时B支座L0.50.25-210.676148.067-178.014左震时B支座r0.50.25-51.21536.385-43.189右震时C支座0.40.2-42.14650.335-33.263左震时跨间AB152.77152.770恒载控制下组合BC0.2-46.146-41.011-53.383左震左端，荷载重组4A支座0.50.25-178.238138.134-147.767右震时B支座L0.50.25-173.584138.566-143.018左震时B支座r0.50.25-39.11714.349-35.952右震时C支座0.40.2-29.86450.394-20.971左震时跨间AB150.61150.610恒载控制下组合BC0.2-29.54-38.635-36.358左震左端，荷载重组5A支座0.50.25-121.009161.825-80.553右震时B支座L0.50.25-96.879164.12-55.849左震时94 表14-4框架梁最不利截面处的弯矩设计值（续）层次截面/m/mm支座计算中心处支座边缘或跨中备注/kN·m/kN/kN·mB支座r0.50.25-27.27413.985-23.778右震时C支座0.50.2-15.47633.171-8.842左震时跨间AB114.52114.520恒载控制下组合BC0.2-15.014-14.014左震左端，荷载重组注：表中V为支座计算中心处的剪力；抗震组合时，表中弯矩与剪力分别要还原成不考虑承载力抗震调整系数。14.3框架柱内力组合柱内力控制截面一般取柱上、下端截面，每个截面上有M、N、V。由于柱是偏心受力构件且一般采用对称配筋，故应从上诉组合中求出下列最不利内力：及相应的N及相应的M及相应的M柱端弯矩值设计值的调整：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的要求：（3-34）式中，——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来分配;——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；——柱端弯矩增大系数；三级框架为1.1。为了避免框架柱脚过早屈服，一、二、三级框架结构的底层柱下端机面的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.5、1.25和1.15。底层是指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。94 表4-5横向框架柱A的弯矩和轴力组合层截面位置内力N5柱顶M85.1524.663.933.91128.34138.1758.31128.85139.61136.70139.61128.85139.61N160.3238.051.059.2239.00241.65162.60181.74254.48245.65254.48181.74254.48柱底M-65.28-15.292.118.23-94.96-100.25-51.05-88.97-103.42-99.74-103.42-51.05-103.42N182.8238.051.059.2266.00268.65184.20203.34284.86272.65284.86184.20284.864柱顶M54.9115.2910.2456.272.2698.061.60118.5089.4287.30118.501.6089.42N361.7876.214.5229.19524.47535.86353.53414.25564.61540.83414.25353.53564.61柱底M-60.48-15.296.8233.47-83.25-100.43-30.59-100.21-96.94-93.98-100.43-30.59-96.94N384.2876.214.5229.19551.47562.86375.13435.85594.99567.83562.86375.13594.993柱顶M60.4815.2914.9769.1272.98110.70-6.48137.2896.9493.98137.28-6.4896.94N563.38114.4710.7359.18806.77833.81534.24657.34875.03836.31657.34534.24875.03柱底M-61.28-15.6312.2456.55-77.81-108.65-7.52-125.14-98.36-95.42-125.14-7.52-98.36N585.88114.4710.7359.18833.77860.81555.84678.94905.41863.31678.94555.84905.412柱顶M57.9614.6618.474.1664.84111.21-14.45139.8092.9190.08139.80-14.4564.84N764.69152.7119.5195.171085.461134.63708.43906.381185.041131.42906.38708.431085.46柱底M-60.4-15.4118.474.16-68.71-115.0811.75-142.51-96.95-94.05-142.5111.75-96.95N787.19152.7119.5195.171112.461161.63730.03927.981215.421158.42927.98730.031215.421柱顶M55.4715.618.5534.2462.85109.5925.1396.3590.4888.40109.5925.1390.48N965.92190.9229.24129.051362.821436.51884.711153.141494.911426.391436.51884.711494.91柱底M-27.74-7.850.51182.7120.53-106.76159.64-220.39-45.25-44.21-220.39159.64-45.25N1010.92190.9229.24129.051416.821490.51927.911196.341555.661480.391196.34927.911555.66注:表中M以柱左侧受拉为正，N以受压为正；M、N的抗震调整系数为0.75或0.8。94 表4-6横向框架A柱剪力组合层层高Hn/m53.6-41.785-11.0971.66714.483-62.024-66.224-30.377-60.503-67.507-65.6783.6130.11043.6-32.053-8.4944.73926.019-43.195-55.137-7.788-61.908-51.766-50.3563.6122.48533.6-33.972-8.5897.55834.908-42.065-61.112-0.431-73.041-54.451-52.7913.6146.96523.6-32.878-8.07510.22241.200-36.748-62.5087.409-78.287-52.460-50.7583.6158.10315-16.642-4.68013.81243.390-8.464-43.27026.903-63.348-27.147-26.5225177.382注:表中V以绕柱端顺时针为正；剪力的抗震调整系数为；为相应于本层柱净高上、下两端的剪力设计值。表4-7横向框架A柱柱端组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底148.17102.31136.28115.24157.88143.91160.78163.88110.80253.45181.74203.34414.25435.85657.34678.94906.38927.981153.141196.34注:表中M为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值；由于只有第1，2两层的柱的轴压比大于0.15，所以对这两层不仅要求净高端点弯矩，还要进行了抗震的调整。94 表4-8横向框架B柱弯矩和轴力组合层截面位置内力NN5柱顶M-55.25-22.475.0243.7-100.94-88.29-109.27-18.38-97.06-97.76-109.27-109.27-97.06N168.3546.20.151.28260.04260.42182.46185.12273.47266.70182.46182.46273.47柱底M64.0916.523.1826.79101.7393.7297.3241.59103.04100.04103.0497.32103.04N190.8546.20.151.28287.04287.42204.06206.72303.85293.70303.85204.06303.854柱顶M-59.35-13.9714.369.62-106.84-70.80-136.098.72-94.09-90.78-136.09-136.09-94.09N379.7793.730.644.11573.02574.63405.30413.84606.42586.95405.30405.30606.42柱底M60.8414.778.7656.96102.6680.58124.736.2696.9093.69124.73124.7396.90N402.2793.730.644.11600.02601.63426.90435.44636.79613.95426.90426.90636.793柱顶M-60.84-14.7722.7793.4-120.31-62.93-162.6331.64-96.90-93.69-162.63-162.63-96.90N603.38141.051.528.29899.86903.69638.33655.57955.61921.53638.33638.33955.61柱底M61.6414.971476.42110.4775.19145.84-13.1298.1894.93145.84145.8498.18N625.88141.051.528.29926.86930.69659.93677.17985.99948.53659.93659.93985.992柱顶M-59.08-14.3430.8100.19-127.77-50.16-167.8040.60-94.10-90.97-167.80-167.80-94.10N825.61188.372.7613.331224.601231.56869.14896.871302.941254.45869.14869.141302.94柱底M62.2715.0718.87100.19117.4969.94171.21-37.1899.1395.82171.21171.2199.13N848.11188.372.7613.331251.601258.56890.74918.471333.321281.45890.74890.741333.321柱顶M-59.38-14.1626.6783.46-122.70-55.49-150.6023.00-94.32-91.08-122.70-150.60-94.32N1047.69235.73.9820.251549.201559.221097.861139.981650.081587.211549.201097.861650.08柱底M29.197.0849.54154.99106.37-18.47192.61-129.7746.4944.94192.61192.6146.4994 N1501.69235.73.9820.252094.002104.021533.701575.822262.982132.011533.701533.702262.98注:表中M以柱左侧受拉为正，N以受压为正；M、N的抗震调整系数为。94 表4-9横向框架B柱剪力组合（kN）层次Hn/m533.15010.8312.27819.58156.29750.55757.38616.65955.58354.9433.6123.410433.3867.9836.40635.16458.19342.05172.453-0.68853.05551.2403.6146.065334.0228.26110.21447.17264.10538.36685.686-12.43254.19152.3923.6172.751233.7088.16913.79755.66168.12833.35994.169-21.60653.67651.8873.6189.854117.5144.24815.43647.69045.8196.92068.450-30.74527.89226.9645192.206注:表中V以绕柱端顺时针为正；剪力的抗震调整系数为；为相应于本层柱净高上、下两端的剪力设计值。表4-10横向框架B柱柱组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底125.66111.92156.5143.44187.03167.71192.97196.89173.19221.5182.46204.06405.30426.90638.33659.93869.14890.741097.861533.70注:表中M为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值；由于只有第1，2两层的柱的轴压比大于0.15，所以对这两层不仅要求净高端点弯矩，还要进行了抗震的调整94 表4-10横向框架C柱弯矩和轴力组合层截面位置内力SGKSQKSWKSEK1.2SGK+1.26(SQK+SWK)ΓRE【1.2（SGK+0.5SQK）+0.3SEK】1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKMmax/NNmin/MNmax/M　　　　5柱顶M-0.780.21.513.3-2.571.21-14.4813.18-0.85-0.66-14.48-14.48-0.85N80.9614.361.210.4113.73116.7673.8095.43123.66117.2673.8073.80123.66柱底M-1.26-0.370.87.02-0.97-2.99-8.695.91-2.07-2.03-8.69-8.69-2.07N95.3614.361.210.4131.01134.0487.62109.25143.10134.5487.6287.62143.104柱顶M0.03-0.173.9521.62-5.164.80-22.5422.43-0.13-0.20-22.54-22.54-0.13N174.6427.275.1633.3237.43250.43146.11215.38263.03247.75146.11146.11263.03柱底M0.43-0.172.6314.413.62-3.0115.32-14.660.410.2815.3215.320.41N189.0427.275.1633.3254.71267.71159.94229.20282.47265.03159.94159.94282.473柱顶M-0.43-0.175.7726.55-8.006.54-28.1127.12-0.75-0.75-28.11-28.11-0.75N255.9940.2912.2567.47342.52373.39194.92335.26385.88363.59194.92194.92385.88柱底M-0.42-0.154.7221.725.25-6.6422.11-23.06-0.72-0.71-23.0622.11-0.72N270.3940.2912.2567.47359.80390.67208.74349.08405.32380.87349.08208.74405.322柱顶M-0.47-0.187.0928.53-9.728.14-30.2129.13-0.81-0.82-30.21-30.21-0.81N339.0153.3322.26108.5445.96502.06238.21463.89510.99481.47238.21238.21510.99柱底M-0.42-0.217.0929.838.16-9.7030.52-31.53-0.78-0.80-31.5330.52-0.78N353.4153.3322.26108.5463.24519.34252.03477.71530.43498.75477.71252.03530.431柱顶M-4.4-0.466.7719.25-14.392.67-24.4615.58-6.40-5.92-24.46-24.462.67N422.2666.3933.22149.3548.51632.22281.96592.51636.44599.66281.96281.96632.22柱底M-3.817.08247734.59-25.8979.82-80.341.945.34-80.3479.821.94N453.5166.3933.22149.3586.01669.72311.96622.51678.63637.16622.51311.96678.63注:表中M以柱左侧受拉为正，N以受压为正；M、N的抗震调整系数为。94 表4-11横向框架C柱剪力组合（kN）层次Hn/m50.56670.04720.6425.5691.548-0.0696.359-5.2260.8120.7463.613.8434-0.12780.09441.82810.0082.269-2.33710.331-10.486-0.078-0.0213.622.61730.23610.09722.91413.4084.077-3.26614.218-13.6710.4160.4193.629.99821.89170.16943.93915.8507.447-2.48018.381-14.5872.7232.5073.636.27811.64200.06406.15419.2509.805-5.70321.627-18.4132.2812.060562.292注:表中V以绕柱端顺时针为正；剪力的抗震调整系数为；为相应于本层柱净高上、下两端的剪力设计值。表4-12横向框架C柱柱组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底16.669.9925.9217.6232.3225.4334.7435.128.1391.7973.8087.62146.11159.94194.92349.08238.21477.71281.96622.51注:表中M为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值；由于只有第1，2两层的柱的轴压比大于0.15，所以对这两层不仅要求净高端点弯矩，还要进行了抗震的调整94 14.3.1框架内力组合中几点说明在考虑地震作用效应的组合中，取屋面为雪荷载的内力进行组合。14.3.2关于表4-8中计算注意事项（1）柱的竖向荷载作用的弯矩和剪力不考虑弯矩和剪力的调幅；（2）地震组合时，要用雪荷载参与组合；（3）地震组合时，当0.15时，M、N调整系数为；当0.15时，M、N调整系数为，其中N为组合轴力设计值，且不考虑地震调整系数。（4）在后面的柱的受压正截面设计时，要同时考虑抗震组合（）和非抗震组合（）两种组合。14.3.3关于表4-9中计算注意事项（1）柱的剪力标准值（）求法如下：式中：—分别为本层上、下端计算中处的弯矩标准值；—为本层层高。(2)为本层柱净高上、下端斜截面设计时的剪力设计值，其中分别为本层上、下端计算中处的弯矩标准值通常是用抗震组合中经过柱端弯矩调整过的值但要考虑去除抗震调整系数的值，为本层柱的净高。，14.3.4关于表4-10中计算注意事项（1）对于底层柱，三级抗震等级下，乘以增大系数1.15。（2）除了框架顶层和轴压比0.15的层，要求对柱端弯矩调整。其他层仅计算支座边缘处的弯矩，不作调整。（3）N项是对应弯矩M项的轴压比设计值。94 15截面设计15.1承载力抗力调整系数考虑地震作用时，结构构件的截面设计采用下面的表达式：（3-35）式中：：表示承载力抗震调整系数见表4-11所示：表地震作用效应或地震作用效应与其它荷载效应的基本组合：结构构件的承载力在此截面配筋时，组合表中与地震力组合的内力均应乘以再与静力组合的内力框进行比较，挑选出最不利内力：表15-1承载力抗震调整系数的值材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯0.75轴压比〈0.15的柱偏压0.75轴压比>0.15的柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪，偏拉0.8515.1.2框架梁（1）提取一层AB，BC梁的正截面受弯承载力计算：从梁的内力组合表中选出AB，BC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。当梁下部受拉时，按T形截面来设计，当梁上部受拉时，按矩形截面来设计翼缘的计算宽度：1．按计算跨度考虑2．梁净距考虑3．按翼缘高度考虑94 《混凝土结构设计规范》规定，这种情况不起控制作用，故取梁内纵向钢筋选级钢，()下部跨间截面按单筋形梁计算，因为：属第一类T型截面AB跨中：实际配筋取322(As=1140mm2)，满足要求支座：将下部跨间截面的322的钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(As=1140mm2)，再计算相应的受拉钢筋，即支座A上部：说明富裕，且达不到屈服，可近似取实取420（As=1256mm2），满足要求94 支座上部:实取420（），，满足要求。BC跨中：=847实取320，支座上部：=517218+116=0.42%>0.25%（2）梁斜截面受剪承载力计算：AB跨中：故截面尺寸满足要求。梁端加密区的箍筋取双肢8@150，箍筋用级钢，则考虑地震作用组合的T形截面的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合：（3-36）即AB跨：94 BC跨：满足斜截面承载力要求。最小配箍率0.17%配箍率>0.17%加密区长度取中大值，则取=900mm和=600mm。非加密区的箍筋取双肢设置8@200，配箍率>0.163%。箍筋设置满足要求。具体计算见表4-12、4-13表15-2梁正截面配筋表层次截面M/kN·m/mm2/mm2配筋实配钢筋/%5支座A-80.553-0.029763506.62331876310.540B左-55.849-0.047763351.2522185091.4990.360AB跨间114.520.011679.2033187630.540支座B右-23.778-0.037509344.60921850910.768C-8.842-0.084509128.14521850910.768BC跨间-14.0140.018177.8422185090.7684支座A-147.767-0.0101017929.352418101710.720B左143.018-0.0141017899.484418101710.720AB跨间150.610.014894.74841810170.720支座B右-35.952-0.024628521.04322062810.948C-20.971-0.072628303.92822062810.948BC跨间-36.3580.046468.1792206280.9483支座A-175.3410.01010171102.77442012560.8100.889B左-178.0140.01210171119.58542012560.8100.889AB跨间152.770.014907.67141810170.720支座B右-43.189-0.058885625.9283187631.1601.15294 表15-2梁正截面配筋表（续）层次截面M/kN·m/mm2/mm2配筋实配钢筋/%C-33.263-0.088885482.0723187631.1601.152BC跨间-53.3830.069695.412220+1188851.3362支座A-196.6870.01211371237.02542012560.9050.889B左-194.8580.01011371225.52242012560.9050.889AB跨间153.850.014914.134218+2*2011370.805支座B右-51.958-0.042942753.01432094211.422C-40.842-0.077942591.91332094211.422BC跨间-59.9160.078784.0793209421.4221支座A-161.029-0.01511401012.76142012560.9080.889B左-192.1880.00811401208.73042012560.9080.889AB跨间157.370.014935.20232211400.807支座B右-52.232-0.0841140850.6693209421.2101.422C-33.574-0.1401140486.5803209421.2101.422BC跨间-64.520.084847.07532211401.721注：混凝土界限相对受压区高度，非抗震设计，C50以下时，Ⅱ级钢取0.55；对抗震设计，三级抗震等级，取0.35。表15-3梁斜截面配筋表层次截面/kN/kN梁端加密区非加密区实配箍筋长度/m实配钢筋()5A,Bl99.91403.9750.102双肢8@150(0.67)900双肢8@200(0.17)Br,C11.98189.475-0.400双肢8@100(0.67)450双肢8@200(0.17)4A,Bl139.07403.9750.366双肢8@150(0.67)900双肢8@200(0.17)Br,C34.47189.475-0.076双肢8@100(0.67)450双肢8@200(0.17)3A,Bl150.85403.9750.445双肢8@150(0.67)900双肢8@200(0.17)Br,C40.387189.4750.009双肢8@100(0.67)450双肢8@200(0.17)2A,Bl157.979403.9750.493双肢8@150(0.67)900双肢8@200(0.17)Br,C46.985189.4750.103双肢8@100(0.67)450双肢8@200(0.17)1A,Bl155.06403.9750.473双肢8@150(0.67)900双肢8@200(0.17)94 Br,C50.074189.4750.148双肢8@100(0.67)450双肢8@200(0.17)注：表中V为换算至支座边缘处的梁端剪力；非加密区15.1.3框架柱柱截面尺寸验算：柱截面尺寸宜满足剪跨比和轴压比的要求：剪跨比，其值宜大于2；轴压比，三级抗震框架大于0.9。其中、、均不应考虑抗震承载力调整系数。各层柱剪跨比和轴压比见15-14举例：A柱第3层的内力计算：（右震）（右震）（右震）B柱第1层的内力计算：（左震）（左震）（右震）94 表15-4各层柱剪跨比和轴压比表柱号层次/mm/mm/(N/mm2)/kN·m/kN/kN是否满足A柱5500460·171.80071.188271.1205.246大于2,满足0.076450046014.3148.12572.835544.8134.421大于2，满足0.152350046014.3171.60085.929848.6754.341大于2，满足0.237250046014.3178.13892.1061159.9754.204大于2,满足0.324160056014.3275.48874.5291495.4256.601大于2,满足0.290B柱550046014.3145.69367.513272.0804.691大于2,满足0.076450046014.3170.11385.239533.6254.339大于2,满足0.149350046014.3203.288100.807824.9134.384大于2,满足0.231250046014.3214.013110.7871113.4254.199大于2,满足0.311160056014.3240.76380.5291917.1255.339大于2,满足0.372C柱540036014.318.1007.481109.5256.721大于2,满足0.048440036014.328.17512.154199.9256.439大于2,满足0.087340036014.335.13816.727436.3505.835大于2,满足0.191240036014.339.41317.161597.1386.379大于2,满足0.261150046014.3100.42521.662778.1385.246大于2,满足0.218注:M取左、右地震组合下柱底和柱项计算中心处弯矩的最大绝对值；在取V时,地震方向要与M值一致；N是左、右地震组合下的最大压力值。柱正截面承载力计算：根据柱端截面组合的内力设计值及其调整值，按正截面受压（或受拉）计算柱的纵向受力钢筋，一般可采用对称配筋。计算中采用的柱计算长度的采用：一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构的各层柱段，现浇楼盖底层为其他层为，对底层柱为基础顶面到一层板顶的高度，其余层为上下板顶之间的高度。柱斜截面受剪承载力计算：偏心受压柱斜截面受剪承载力按下列公式计算：（3-37）94 式中，为内力调整后柱端组合的剪力设计值；为考虑地震作用组合的柱轴向压力设计值，当≥时取；小于时取，当大于时取。三级框架柱的抗震构造措施：a.纵向受力钢筋三级框架柱的截面纵向钢筋的最小总配筋率为，同时柱截面每一侧配筋率不应小于。b.箍筋的构造要求柱箍筋加密范围：柱端，取截面高度、柱净高的和三者的最大值；底层柱，柱根不小于柱净高的；当有刚性地面时，除柱端外尚应去刚性地面上下各。三级框架柱：箍筋最大间距采用，（柱根）中较小值；箍筋最小直径：。柱最小体积配箍率可按下式计算：（3-38）柱加密区箍筋的最小体积配箍率应符合下列要求：（3-39）式中，三级抗震不应小于；为最小配箍特征值，由箍筋形式和柱轴压比查表确定。柱箍筋加密区的箍筋肢距，三级不宜大于和倍箍筋直径的较大值，至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束。柱箍筋非加密区的箍筋体积配箍率不宜小于加密区的一半，且箍筋间距在三级时不应大于，为纵筋直径。94 表15-5(a)地震组合下计算参数与柱号层次/kN·m/kNh/mm/mm/mml0(mm)A柱5102.31203.340500503.1472045008.79111.051549.7624115.24435.850500264.4032045004.10111.094311.0173143.91678.940500211.9632045002.63311.115258.5772163.88927.980500176.5992045001.92611.135223.2131253.451196.340600211.8542062502.15211.187275.257B柱5111.92204.060500548.4662045008.76011.047595.0804143.44426.900500336.0042045004.18711.075382.6183167.71659.930500254.1332045002.70911.097300.7472196.89890.740500221.0412045002.00711.110267.6551221.501533.700600144.4222062501.67811.264207.825C柱59.9987.620400114.01520450013.05611.243166.560417.62159.940400110.1662045007.15311.250162.711325.43349.08040072.8492045003.27711.351125.393235.10477.71040073.4762045002.39511.348126.020191.79622.510500147.4512062502.87111.307218.791注：M是柱支座边缘处的弯矩，且M、N是该层柱底部内力；。15.2抗震条件下框架柱的截面设计以第二层B柱为例说明截面设计的过程和方法。a.柱正截面受弯承载力计算根据中柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至柱边缘，并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利内力进行配筋计算。196.89/890.74=221.04取和偏心方向截面尺寸的两者中的较大者，即94 ，故取。因为，故应考虑偏心距增大系数取取且，受压钢筋能够屈服，故为大偏心受压。由（大偏心）得，由于0.2%600600=720故按构造配筋实取4181017>单侧配筋率：>0.2%再以第五层A柱为例：94 ，表明受压区钢筋达不到屈服，取小于构造要求的最小配筋率720具体计算结果见下表4-15（b）：表15-5（b）地震组合下对称配筋柱正截面设计柱号层次/kN/mm/mm/(N/mm2)/(N/mm2)/mm/mm/(mm2)A柱5203.34046050014.33000.143759.762-3400.062-5484435.85046050014.33000.143521.017-1010.133-3493678.94046050014.33000.143468.577-490.2063022927.98046050014.33000.143433.213-130.28228111196.34056060014.33000.143535.257-150.249345B柱5204.06046050014.33000.143805.080-3850.062-6244426.90046050014.33000.143592.618-1730.130-5853659.93046050014.33000.143510.747-910.2015072890.74046050014.33000.143477.655-580.27156511533.70056060014.33000.143467.825520.319-28C柱587.62036040014.33000.143326.560-70.043-64159.94036040014.33000.143322.711-30.078-53349.08036040014.33000.143285.393350.170-1602477.71036040014.33000.143286.020340.232-16094 1622.51046050014.33000.143428.791-90.18961注：Ⅱ级钢筋。15.3计算非抗震条件下框架柱的截面设计表15-6(a)非地震组合下计算参数与柱号层次/kN/kN·mc/m/kN/kN·mh/mm/mm/mm/mm/mmA柱5284.86103.420.167.5196.669500339.357204500110.07426.6144594.9996.940.151.7791.763500154.227204500111.153200.8413905.4198.360.154.4592.915500102.622204500111.217149.23621215.4296.950.152.4691.70450075.450204500111.279122.06511555.6645.250.127.1542.53560027.342206250111.91790.745B柱5303.85103.040.155.5897.482500320.822204500111.078367.4364636.7996.90.153.0691.595500143.838204500111.162190.4523985.9998.180.154.1992.76150094.079204500111.233140.69321333.3299.130.153.6893.76250070.322204500111.295116.93612262.9846.490.127.8943.70160019.311206250112.10482.714C柱5143.12.070.10.811.98940013.898204500111.96066.4434282.470.410.10.080.4024001.424204500112.51953.9693405.320.720.10.420.6784001.674204500112.50254.2182530.430.780.12.720.5084000.957204500112.55353.5021678.631.940.12.281.7125002.523206250113.27973.862注：M是与Nmax对应的柱底支座中心处弯矩，是经过调整所得的支座端点处弯矩；V是与Nmax对应的剪力。94 表15-6(b)非地震组合下对称配筋柱正截面设计柱号层次/kN/mm/mm/mm大小偏心判断/(mm2)每侧实配钢筋(面积）A柱5284.864600.174237183.386大0.054257.4500218+216(911)4594.994600.1744119.159大0.11172.1500218+216(911)3905.414600.17435960.764小构造配筋500218+216(911)21215.424600.17433287.935小构造配筋500218+216(911)11555.665600.143351169.255小构造配筋720318+216(1166)B柱5303.854600.174577-157.436大0.06756.3500218+216(911)4636.794600.17440019.548小构造配筋500218+216(911)3985.994600.17435169.307小构造配筋500218+216(911)21333.324600.17432793.064小构造配筋500218+216(911)12262.985600.143343177.286小构造配筋720318+216(1166)C柱5143.13600.22222693.557大构造配筋320218+216(911)4282.473600.222214106.031大构造配筋320218+216(911)3405.323600.222214105.782小构造配筋320218+216(911)2530.433600.222214106.498小构造配筋320218+216(911)1678.634600.174284136.138小构造配筋500218+216(911)注：Ⅱ级钢筋；大小偏压判别条件；表中表明，柱的截面尺寸太大，材料浪费。。计算过程中运用的公式如下：94 柱斜截面受剪承载力计算(以第一层B柱为例计算)（3-40）三级抗震取1.1具体调整见内力组合表,故截面满足要求。取故该层柱应按构造配置箍筋。柱端加密区的箍筋选用2肢8@100一层柱的轴压比，则查表插入可得94 则最小体积配箍率取，，则。根据构造要求，取加密区箍筋4肢8@100，加密区位置及长度按规范要求确定。非加密区应满足，故箍筋取8@200。表15-7框架柱斜截面设计计算表柱号层次/kN/kN/kN/kN/mm(kN)/%/%加密区非加密区实配箍筋（%）长度/mm实配箍筋（%）A柱5130.11657.80242.310730.313171.8001.070.060.409410@150(0.76)500410@200(0.57)4122.49657.80517.810730.074148.1251.150.060.409410@150(0.76)500410@200(0.573146.97657.80821.710730.151171.6001.210.060.409410@150(0.76)500410@200(0.57)3158.10657.801133.010730.086178.1381.2790.060.409410@150(0.76)500410@200(0.571177.38960.961441.41544-0.251275.4881.9170.060.409410@100(0.97)全高加密410@200(0.48)B柱5123.41657.80246.810730.241145.6931.0780.060.409410@150(0.76)500410@200(0.57)4146.07657.80517.310730.318170.1131.1620.060.409410@150(0.76)500410@200(0.573172.75657.80819.510730.420203.2881.2330.060.409410@150(0.76)500410@200(0.57)2189.85657.801121.110730.422214.0131.2950.060.409410@150(0.76)500410@200(0.571192.21960.961425.01544-0.117240.7632.1040.060.409410@100(0.97)全高加密410@200(0.48)C柱513.84411.84127.2686-0.62618.1001.9600.060.409410@150(0.76)500410@200(0.57422.62411.84287.2686-0.62928.1752.5190.060.409410@150(0.76)500410@200(0.57330.00411.84447.0686-0.64935.1382.5020.060.409410@150(0.76)500410@200(0.57236.28411.84618.5686-0.69339.4132.5530.060.409410@150(0.76)500410@200(0.57162.29657.80790.01073-0.707100.4253.2790.060.409410@100(0.97)全高加密410@200(0.48)注：为柱的轴压比，是与剪力对应的地震组合下的柱底压力比；加密区长度是指柱端开始的加密区箍筋最小长度值；上述和均是不考虑抗震调整系数；94 为与剪力对应地震组合下的柱顶计算中心处压力；A柱的内力是由右震控制的，B柱则是左震控制。16现浇板设计16.1设计参数板厚120mm混凝土采用C30（=14.3），级钢筋=210教室横梁走道横梁纵梁按弹性理论计算各板区格的弯矩进行配筋：以一般层楼板为例计算，1、房间编号：32、边界条件（左端/下端/右端/上端）：铰支/固定/固定/铰支/3、荷载：　永久荷载标准值：g＝0.00kN/M2　可变荷载标准值：q＝2.00kN/M2　计算跨度　Lx=7550mm　；计算跨度　Ly=4400mm　板厚　H=120mm；砼强度等级：C20；钢筋强度等级：直径大于12选用HRB3354、计算方法：弹性算法。5、泊松比：μ＝1/5.6、考虑活荷载不利组合。见下图5-1。B1板图16.1边隔板示意图16.2计算结果：　Mx=(0.01635+0.05090/5)×(1.20×0.0+1.40×1.0)×4.4×4.4=0.72kN·M　考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩：　Mxa=(0.02316+0.08434/5)×(1.4×1.0)×4.4×4.4=1.08kN·M94 Mx=0.72+1.08=1.80kN·MAsx=302.72mm2，实配φ8@150(As＝335.mm2)ρmin＝0.236%，ρ＝0.279%　My=(0.05090+0.01635/5)×(1.20×0.0+1.40×1.0)×4.4×4.4=1.47kN·M　考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩：　Mya=(0.08434+0.02316/5)×(1.4×1.0)×4.4×4.4=2.41kN·MMy=1.47+2.41=3.88kN·MAsy=571.75mm2，实配φ10@125(As＝628.mm2)ρmin＝0.236%，ρ＝0.524%　Mx"=0.07830*(1.20×0.0+1.40×2.0)×4.4×4.4=4.24kN·MAsx"=759.65mm2，实配φ10@100(As＝785.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.236%，ρ＝0.654%　My"=0.11105×(1.20×0.0+1.40×2.0)×4.4×4.4=6.02kN·MAsy"=296.30mm2，实配φ14@180(As＝1222.mm2,可能与邻跨有关系)ρmin＝0.236%，ρ＝1.018%图16.2板的设计示意图16.3跨中挠度验算：Mk--------按荷载效应的标准组合计算的弯矩值94 Mq--------按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(1)、挠度和裂缝验算参数：　Mk=(0.01635+0.05090/5)×(1.0×0.0+1.0×2.0)×4.4×4.4=1.03kN·M　Mq=(0.01635+0.05090/5)×1.0×0.0+0.5×2.0)×4.4×4.4=0.51kN·MEs＝210000.N/mm2Ec＝25413.N/mm2Ftk＝1.54N/mm2Fy＝210.N/mm2(2)、在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度Bs：①、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×ftk/(ρte×σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87×ho×As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝1.03/(0.87×91×335.)=38.72N/mm矩形截面，Ate＝0.5×b×h＝0.5×1000×120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝335./60000.=0.00559ψ＝1.1-0.65×1.54/(0.00559×38.72)=-3.534　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2②、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE：αE＝Es/Ec＝210000.0/25413.0=8.264③、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf"：矩形截面，γf"＝0④、纵向受拉钢筋配筋率ρ＝As/b/ho＝335./1000/91.=0.00368⑤、钢筋混凝土受弯构件的Bs按公式（混凝土规范式8.2.3－1）计算:Bs=Es×As×ho^2/[1.15ψ+0.2+6×αE×ρ/(1+3.5γf")]Bs＝210000×335×91×91/[1.15×0.200+0.2+6×8.264×0.00368/(1+3.5×0.00)]=927.44kN·M(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ：按混凝土规范第8.2.5条，当ρ"＝0时，θ＝2.0(4)、受弯构件的长期刚度B，可按下列公式计算：B＝Mk/[Mq×(θ-1)+Mk]×Bs（混凝土规范式8.2.2）B＝1.03/[0.51*(2-1)+1.03]×927.44=618.291kN·M(5)、挠度f＝κ×Qk×L^4/Bf＝0.00438×2.0×4.40^4/618.291=5.306mmf/L＝5.306/4400.=1/829.，满足规范要求！四、裂缝宽度验算：94 ①、X方向板带跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×ftk/(ρte×σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87×ho×As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝1.03×10^6/(0.87×91×335.)=38.72N/mm矩形截面，Ate＝0.5×b×h＝0.5×1000×120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝335./60000.=0.006　当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01ψ＝1.1-0.65×1.54/(0.01×38.72)=-1.488　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1×0.200×38.7/210000×(1.9×20.+0.08×11.43/0.01000)=0.010，满足规范要求！②、Y方向板带跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×ftk/(ρte×σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87×ho×As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝2.10×10^6/(0.87×100×628.)=38.37N/mm矩形截面，Ate＝0.5×b×h＝0.5×1000×120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝628./60000.=0.010ψ＝1.1-0.65×1.54/(0.01×38.37)=-1.394　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1×0.200×38.4/210000×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01047)=0.011，满足规范要求！④、下端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×ftk/(ρte×σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87×ho×As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝4.3×10^6/(0.87×98×855.)=58.97N/mm94 矩形截面，Ate＝0.5×b×h＝0.5×1000×120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝855./60000.=0.014ψ＝1.1-0.65×1.54/(0.01×58.97)=-0.092　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1×0.200×59.0/200000×(1.9×20.+0.08×14.00/0.01425)=0.014，满足规范要求！⑤、右端支座跨中裂缝：　裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按下列公式计算：　ψ＝1.1-0.65×ftk/(ρte×σsk)（混凝土规范式8.1.2－2）σsk＝Mk/(0.87×ho×As)（混凝土规范式8.1.3－3）σsk＝3.03×10^6/(0.87×100.×785)=44.37N/mm矩形截面，Ate＝0.5×b×h＝0.5×1000×120.=60000.mm2ρte＝As/Ate（混凝土规范式8.1.2－4）ρte＝785./60000.=0.013ψ＝1.1-0.65×1.54/(0.01×44.37)=-0.625　当ψ＜0.2时，取ψ＝0.2　ωmax＝αcr×ψ×σsk/Es×(1.9c+0.08×Deq/ρte)（混凝土规范式8.1.2－1）　ωmax＝2.1×0.200×44.4/210000×(1.9×20.+0.08×14.29/0.01309)=0.011，满足规范要求！94 17基础设计扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础，本设计采用柱下钢筋混凝土独立基础。按受力性能，柱下独立基础有轴心受压和偏心受压两种。当受力性能为偏心受压时，一般采用矩形基础。以下以教室边柱P为例。17.1基础梁截面尺寸的选取=取=取17.2荷载选用本设计为高度的层教学楼。《建筑抗震设计规范》规定：不超过层且高度在以下的一般民用框架房屋可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算。由PKPM中摘录以下组合基本组合：用来进行基础冲切验算及配筋。①②标准组合：用来计算基础面积及地基承载力验算。①②基础梁顶的机制砖墙砌到室内地面标高处,机制砖墙高为,其上砌块高，窗间墙高，长,窗边墙高，长。砌块重机制砖重基础梁重则基础梁传来的荷载94 17.3基础截面设计按《建筑地基基础设计规范》要求,当采用独立基础或条形基础时，基础埋深指基础底面到室内地面的距离,至少取建筑物高度的,即d＞0.7/15＝1.38，基础高度,先计算边柱,则基础埋深混凝土采用钢筋采用根据地质情况,选粘土层为持力层,地基承载力特征值当基础宽度大于或埋置深度大于时,应按下式修正式中，-基础宽度和埋深的地基承载力修正系数.根据粘土的物理性质,查地基承载力修正系数表得,及均小于的粘性土，分别取和。-基础地面宽度，当按取，按取。-基础地面以上土的加权平均重度，取。-基础底面以下土的重度，取。先按计算,地基承载力修正，基底底面积：基底底板的面积可以先按照轴心受压时面积的倍先估算。则考虑到偏心荷载作用下应力分布不均匀，将增加，则取因为，故不必再对进行修正。其中-基础底面到室内地面与到室外地面的距离的平均值。94 17.4地基承载力及基础冲切验算1．地基承载力验算根据规范，地基承载力验算公式①②1）因为故满足承载力的要求2）因为故满足承载力的要求94 2．冲切验算对于矩形截面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处的受冲切承载力。受冲切承载力按下列公式计算：①②受冲切承载力的截面高度影响系数。当时,取1.0。当时,取0.9。在本设计中,,用插入法,取。-冲切破坏锥体最不利一侧的计算长度，。-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时取柱宽，。-冲切破坏锥体最不利一侧斜截面下边长，取柱宽加俩倍基础有效高度，则-冲切验算取用的部分基底面积。1）故冲切验算满足要求。2）94 17.5基础底板配筋计算基础底板在地基反力的作用下,在两个方向都产生向上的弯曲,因此需在底板两个方向都配置受力钢筋.控制截面取在柱与基础的交接处，如图2.15所示,计算时把基础视作固定在柱周边的四面挑出的悬臂板,配筋取基本组合进行计算。图17-1控制截面1）94 则任意截面的弯距为-截面1-1至基底边缘最大反力处的距离,则=选取，。选取，。2）94 则任意截面的弯距为-截面1-1至基底边缘最大反力处的距离,则=选取，。选取，。比较两组荷载，第二组荷载影响比较大。配筋满足第二组强度要求第一组自然满足。94 18楼梯设计18.1楼梯板设计采用现浇板式楼梯，层高3.9m，踏步150mm×300mm。采用混凝土，梯段板和平台板采用HRB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋。楼梯上均布活载。1．楼梯板设计取板厚130。板的倾斜角为，，取1宽板带计算。⑴荷载计算楼梯板的荷载列于表2.23中。总荷载设计值表2.23楼梯板的荷载荷载种类荷载标准值/恒载水磨石面层（0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88混凝土斜板0.13×25/0.894=3.64板底抹灰0.02×17/0.894=0.38小计6.88活荷载3.5（2）截面设计板水平计算跨度弯矩设计值板的有效高度，则实配12＠100（）94 分布筋每级踏步1根8。18.2平台板设计设平台板厚度，取1宽板带计算。1．荷载计算平台板的荷载列于表2.24中。总荷载设计值表2.24平台板的荷载荷载种类荷载标准值/（）恒载水磨石面层0.6580厚混凝土板0.08×25=2.00板底抹灰0.02×16=0.34小计2.97活荷载3.51．截面设计平台板计算跨度弯矩设计值板的有效高度。，则，配置8＠140，上部分布筋均按构造配置，取8＠20018.3平台梁设计平台梁截面：250mm×350mm1.荷载计算平台梁的荷载计算列于表2.25中。94 表2.25楼梯板的荷载荷载种类荷载标准值/恒载梁自重0.25×（0.35－0.08）×25=1.69梁侧粉刷0.2×（0.35－0.08）×2×17=0.18平台板传来2.97×2.25/2=3.34楼梯板传来6.88×3.6/2=12.38小计17.59活荷载3.5×（3.6/2+2.25/2）＝10.24总荷载设计值2．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，取，取梁的有效高度＞，为第一类T形截面。，则，配置415配置8＠200箍筋，则斜截面受剪承载力为＞，满足要求。94 结语土木工程专业的毕业设计教学过程，是我们在毕业前最后学习和综合训练阶段，是深化、拓宽、综合学习的重要过程，它培养我们综合素质，工程实践能力和创新能力都起到非常重要作用。本次毕业设计是按学校的教学计划进行的，根据任务书的要求，回顾四年来学习的各门课程，并使之联系起来，达到贯通的效果，使我们的知识更系统化，更靠近实践中所遇到的实际情况。我们也从中感受颇深，受益匪浅。使自己的理论知识更深化一步，更加牢固地掌握，劳累之余，也感到了欣慰。在此次设计中，我计算的主要包括以下几个部分:结构选型、水平力作用下的框架结构计算及竖向荷载作用下的内力计算、横向框架内力组合、截面尺寸设计、板的设计、基础和楼梯设计、设计主体是五层框架结构，选择一榀框架计算，框架结构的计算部分包括，梁板柱尺寸的初步确定，重力荷载标准值的计算，横向框架侧移刚度的计算，水平地震力作用下的内力计算和侧移计算和水平风荷载作用下的侧移验算，风荷载作用在内力组合时不与考虑，竖向荷载作用下的框架内力计算，主要包括恒荷载和活荷载作用下的内力计算，内力组合主要是水平地震作用、恒荷载作用、活荷载作用之间的组合，截面设计包括梁的截面设计和柱的界面设计，梁的界面设计包括正截面验算和斜截面验算，柱的截面设计包括轴压比的验算和正截面验算和斜截面验算和结点设计。板的设计采用的是双向板。基础设计包括荷载计算，基础承载力计算，冲剪验算，基础配筋计算。楼梯设计包括梯段设计、平台梁设计、平台板设计、楼梯的配筋计算。我学到了很多以前在书本上没完全掌握的知识；提高了综合运用知识的能力。但因水平有限，实践不足，错漏不可避免，敬请各位老师批评指导。94 参考文献[1]中华人民共和国国家标准：《建筑结构荷载规范》GB50009-2001[2]中华人民共和国国家标准：《混凝土结构设计规范》GB50010-2002[3]中华人民共和国国家标准：《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002[4]中华人民共和国国家标准：《砌体结构设计规范》GB50003-2001[5]中华人民共和国国家标准：《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002[6]中华人民共和国国家标准：《钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程》JGJ—91[7]中华人民共和国国家标准：《建筑抗震设计规范》GB5001[8]现行建筑设计规范大全中国建筑工业出版社[9]曾昭豪.《新编混凝土结构设计手册》，中国建筑工业出版社[10]梁兴文、式庆轩.《土木工程专业毕业设计指南》，科学出版社[11]李必瑜.《房屋建筑学》，武汉工业大学出版社[12]吴培明、彭少民.《混凝土结构》（上）（下），武汉理工大学出版社[13]陈希哲.《土力学地基基础》，清华大学出版社[14]贾韵奇、王毅虹.《工民建专业课程设计指南》，中国建材工业出版社[15]尚守平.《结构抗震设计》，高等教育出版社[16]吕西林.《高层建筑结构》，武汉理工大学出版社[17]何铭新.部宝敏，《建筑工程制图》，高等教育出版社[18]张仁水.《建筑工程材料》，中国矿业大学出版社94 致谢本次设计是在XXX老师的悉心指导下完成的。从设计选题、理论分析直到修改定稿后的字字句句都浸润着XXX的汗水。XXX老师渊博的专业知识、丰富的工程经验、严谨的治学态度、锐意的创新精神和诲人不倦的作风使学生终生受益；XXX谦和宽厚的处世、善解人意的风范也将成为学生行为的楷模。在此，谨向杜老师表示最真挚的感谢！毕业设计是我们四年最后的学习、总结、应用知识的机会，也是四年学校教育的一个重要环节，它要求我们综合所学的基础知识和专业知识进行建筑工程设计，它起到承前启后的作用，从而为以后的工程实践打下良好的基础。但由于我初次进行建筑工程的设计，设计经验比较欠缺，理论与实践也不能得到恰如其的结合。所以，设计的过程中，杜老师们的指导让我受益非浅。其次，在这次设计过程中，教研室的许多老师都给了我无微不至的帮助。他们对我的细心指教，谆谆教诲，令我收获颇多，在此表示感谢。还有学校领导的循循教导，给我们的毕业设计创造最好的环境，每隔一段时间领导们都会在百忙之中抽出宝贵的时间给我们精神上的鼓舞。 最后要感谢本论文参考文献中出现的作者和机构，他们的成果是本计算书的基础。XXXX2010.06.0694'