余琴兰毕业设计计算书

'武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸摘要毕业设计是我们专业课学习的最后一个综合实践性教学环节。本文主要介绍了成集中学教学楼的设计.在设计中,认真贯彻了“适用、安全、经济、美观”的设计原则，进一步掌握了建筑与结构设计全过程、基本方法和步骤。本设计主要包括建筑设计和结构设计两部分。建筑设计，包括平面定位图设计、平面设计、立面设计、剖面设计。结构设计，框架结构设计主要包括：结构选型，梁、柱、墙等构件尺寸的确定，重力荷载计算、横向水平作用下框架结构的内力和侧移计算、纵向地震作用计算、水平地震作用下横向框架内力分析、竖向荷载作用下横向框架的内力分析、内力组合、截面设计、基础设计。其中,基础设计又包括基础选型、基础平面布置、地基计算等。在设计的过程中我严格按照最新规范及有关规定进行设计，其中采用的计算方法均参照有关书籍。关键词:教学楼设计；框架结构；结构计算-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸AbstractThedesignprojectionforgraduationisthelastpracticeteachingsegmentofstudyofourspecializedcourses.Inthispaperaselectschemeinbidfortheplanningdesignofamiddleschool.Thisdesignmainlyincludesthearchitecturaldesignandstructuraldesign.Thearchitecturaldesignincludestheplanefixedpositiondrawingdesign,theplanedrawingdesignandsigntofacethedesign,sectiondesign.Thestructuredesign,themissionoftheframestructuraldesignmainlyhave:thetypeselection,thesizeofbeams、pillars、wallsetc.,thegravityloadcalculation,thecalculationofinternalforceandlateralmovinginthefunctionofthehorizontalforce,lengthwaysearthquakefunctioncalculation,theinternalforceanalysisofthecrosswiseframeinthefunctionofthehorizontalearthquakes,theinternalforceanalysisofthecrosswiseframeinthefunctionoftheverticalloadandalsoincludesthedintcombine、sectiondesign、foundationdesign.Foundationdesignalsoconcludesfootinglayoutselection,footingplanedisposition,andfoundationcalculation.Hadseriouslycarriedoutthecodeofdesign:“fitting、safety、economical、beautifuloutlook”andthebasicmeasureandprocedureinthewholedesignofarchitectureandstructure.Keywords:teaching-building;framestructure;structuralcalculation-56-武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸目录1工程概况12屋盖和楼盖设计22.1屋盖22.2楼盖53框架结构布置及计算简图93.1梁柱尺寸94恒荷载内力计算104.1恒荷载计算104.2恒荷载作用下内力计算115活荷载内力计算（屋面布活荷载）205.1活荷载计算205.2活荷载作用下内力计算206风荷载内力计算286.1风荷载作用简图的计算286.2内力计算297地震作用内力计算337.1重力荷载代表值计算337.2水平地震作用计算337.3一榀框架内力计算368内力组合408.1梁内力组合408.2柱内力组合458.3内力设计值汇总499截面设计519.1梁截面设计519.2柱截面设计54-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸10基础设计5810.1边柱基础5810.2中柱基础6010.3基础梁设计6211楼梯设计6311.1设计参数6311.2楼梯板计算6311.3平台板计算6411.4平台梁计算65主要参考文献67-56-武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸1工程概况本工程为某高校教学楼。工程为五层现浇钢筋混凝土框架结构。屋面板顶面标高为19.8m。工程所在地抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。屋面做法：屋面做法（选用刚性防水屋面）：SBS沥青防水卷材（八层作法）,30厚配筋C25细石混凝土,20厚1：3水泥砂浆找平,100厚1：8水泥陶粒找坡,100厚现浇混凝土板,8厚板底抹灰楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。墙身做法：由普通砖砌筑而成，空心砖自重8kN/m3，厚度200mm。门窗做法：门为木门，自重0.2kN/m2，窗为钢窗玻璃窗，自重0.4kN/m2。风荷载标准值0.3kN/m2，雪荷载标准值0.5kN/m2。活荷载：上人屋面均布活荷载标准值2.0kN/m2，楼面活荷载标准值2.0kN/m2。本设计计算书包括屋盖、楼盖、框架主体结构、楼梯、基础等部分的计算和设计。-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸2屋盖和楼盖设计2.1屋盖2.1.1设计资料(1)屋面做法：屋面做法（选用刚性防水屋面）：SBS沥青防水卷材（八层作法）,30厚配筋C25细石混凝土,20厚1：3水泥砂浆找平,100厚1：8水泥陶粒找坡,100厚现浇混凝土板,8厚板底抹灰。(2)屋面荷载：均布活荷载标准值2kN/m2(上人屋面)，雪荷载标准值为0.5kN/m2。(3)材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为HRB335，其余为HPB235钢筋。2.1.2屋盖的结构平面布置图图2.1屋盖的结构平面布置图2.1.3板的设计（弹性理论）(1)荷载计算由于屋面均布活荷载标准值大于屋面雪荷载标准值，故取前者进行计算恒荷载标准值：隔热层：1/2×11.8×0.18=1.062/m2找平层：20厚1：3水泥砂浆找平20×0.02＝0.40kN/m2保护层：30厚配筋C25细石混凝土22×0.03＝0.66kN/m2找坡层：1：8水泥陶粒100mm14×0.10＝1.40kN/m2结构层：110mm现浇钢筋混凝土板25×0.11＝2.75kN/m2板底抹灰：8mm石灰抹灰17×0.008＝0.136kN/m2防水层：SBS沥青防水卷材八层作法0.4kN/m2合计7.20kN/m2荷载设计值-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸g=1.2×7.2=8.64kN/m2，q=1.4×2.0=2.8kN/m2q/2=1.4kN/m2，g+q/2=10.04kN/m2，g+q=11.44kN/m2(2)弯矩计算表2.1弯矩值计算表B1B2Dl01(m)6.04.04.0l02(m)6.06.06.0l01/l0210.670.67m1(0.0227+0.2×1/6×0.0168)×10.04×6.02+(0.0319+1/6×0.0243)×1.4×6.02=11.03(0.0359+1/6×0.0085)×10.04×42+(0.0284+1/6×0.0712)×1.4×42=10.27(0.0162+1/6×0.0444)×10.04×42+(0.0284+1/6×0.0717)×1.4×42=4.69m2(0.00168+1/6×0.0227)×10.04×62+(0.0243+1/6×0.0319)×1.4×62=8.93(0.0085+1/6×0.0359)×10.04×42+(0.0712+1/6×0.0284)×1.4×42=13.15(0.0444+1/6×0.0162)×10.04×42+(0.0717+1/6×0.0284)×1.4×42=9.28m’1-0.0600×11.44×62=-24.71-0.0572×11.44×42=-10.47-0.0774×11.44×42=-14.17m’2-0.0550×11.44×62=-22.65-0.0785×11.44×42=-14.37-0.1019×11.44×42=-18.65(3)截面设计截面有效高度：假定选用Φ8钢筋，则l01方向跨中截面的h01=90mm；l02方向跨中截面的h02=80mm；支座截面h0=90mm。-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸最小配筋率：因为，故取ρsmin=0.27%，则Asmin=0.27%×1000×110=297mm2截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=1.5～2.0时减小10%；楼板的角区格不折减。E1区格板l02/l02=2.35，可按单向板设计，且适当增加沿长跨方向的分布钢筋，以承担长跨方向弯矩。E2区格板l02/l02=6/1.7=0.35，属于单向板。跨中最大弯矩M=ql²/8=11.44×1.7²/8=4.13kN∙m，=229.3mm²，配筋Φ8@180，实配面积为282mm²。为了便于计算，近似取γ=0.95，计算过程见表2.2表2.2(a)屋面板配筋计算表跨中截面h0(mm)m(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)B1l01方向900.8×11.03=8.82491.2Φ8@100503l02方向800.8×8.93=7.14447.3Φ8@110457B2l01方向900.8×10.27=8.22457.8Φ8@110457l02方向800.8×16.32=13.06852.1Φ8@60837.5Dl01方向903.75261.9Φ8@170295.6l02方向807.42581.1Φ8@80628.8表2.2(b)屋面板配筋计算表支座截面h0(mm)m(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)B1l01方向90-0.8×24.71=-19.771101.1Φ10@701121.4l02方向90-0.8×22.65=-18.121009.2Φ10@751047B2l01方向90-0.8×10.47=-8.38466.8Φ10@170461.8l02方向90-0.8×14.37=-11.50640.4Φ10@120654.2Dl01方向90-0.8×14.17=-11.34631.6Φ10@120654.2l02方向90-0.8×18.65=-14.92830.9Φ10@90872.2-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸斜截面受剪承载力计算选择一个剪力最大的梁，选3,4,8,9轴梁，算出其中最大的剪力V=0.5×36.18×（6-0.2）=104.92Kn因为0.25×1.0×14.3×300×540>104.92kN。故而只需根据构造配置箍筋。取Φ8@100/200的箍筋。2.2楼盖以第二层楼盖为例2.2.1设计资料(1)楼面做法：钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆抹底，20mm水泥砂浆找平，水磨石面层。(2)楼面荷载：均布活荷载标准值办公室内为2kN/m2,走廊为2.5kN/m2。(3)材料：混凝土强度等级为C30；梁内受力纵筋为HRB335，其余为HPB235钢筋2.2.2楼盖盖的结构平面布置图图2.2楼盖盖的结构平面布置图2.2.3板的设计（弹性理论）(1)荷载计算恒荷载标准值：水磨石面层0.65kN/m225厚水泥混凝土找平0.025×20=0.50kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.50kN/m220mm厚石灰砂浆抹底0.02×17=0.34kN/m2小计3.99kN/m2，取4.00kN/m2。荷载设计值g=1.2×4.00=4.80kN/m2，q=1.4×2.0=2.8kN/m2-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸q/2=1.4kN/m2，g+q/2=6.20kN/m2，g+q=7.60kN/m(2)弯矩计算表2.3弯矩值计算表B1B2Dl01(m)6.04.04.0l02(m)6.06.06.0l01/l0210.670.67m1(0.0227+0.2×1/6×0.0168)×6.2×6.02+(0.0319+1/6×0.0243)×1.4×6.02=7.00(0.0359+1/6×0.0085)×6.2×42+(0.0284+1/6×0.0712)×1.4×42=4.60(0.0162+1/6×0.0444)×6.2×42+(0.0284+1/6×0.0717)×1.4×42=3.24m2(0.00168+1/6×0.0227)×6.2×62+(0.0243+1/6×0.0319)×1.4×62=2.71(0.0085+1/6×0.0359)×6.2×42+(0.0712+1/6×0.0284)×1.4×42=3.14(0.0444+1/6×0.0162)×6.2×42+(0.0717+1/6×0.0284)×1.4×42=6.38m’1-0.0600×7.60×62=-16.42-0.0572×7.60×42=-6.96-0.0774×7.60×42=-9.41m’2-0.0550×7.60×62=-15.05-0.0785×7.60×42=-9.55-0.1019×7.60×42=-12.39(3)截面设计截面有效高度：假定选用Φ8钢筋，则l01方向跨中截面的h01=80mm；l02方向跨中截面的h02=70mm；支座截面h0=80mm。-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸最小配筋率：因为，故取ρsmin=0.27%，则Asmin=0.27%×1000×100=270mm2截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%；边跨跨中截面及楼板边缘算起的第二个支座截面处，当lb/l0<1.5时减小20%，当lb/l0=1.5～2.0时减小10%；楼板的角区格不折减。E1区格板l02/l02=2.35，可按单向板设计，且适当增加沿长跨方向的分布钢筋，以承担长跨方向弯矩。E2区格板l02/l02=6/1.7=0.35，属于单向板。跨中最大弯矩M=ql²/8=7.6×1.7²/8=2.75kN∙m，=172.3mm²，配筋Φ8@180，实配面积为282mm²。为了便于计算，近似取γ=0.95，计算过程见表2.4表2.4(a)屋面板配筋计算表跨中截面h0(mm)m(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)B1l01方向800.8×7.00=5.60350.8Φ8@150335l02方向700.8×2.71=2.17155.4Φ8@180282B2l01方向800.8×4.60=3.68230.6Φ8@180282l02方向700.8×3.14=2.51179.7Φ8@180282Dl01方向803.24203.0Φ8@180282l02方向706.38456.9Φ8@100503表2.4(b)屋面板配筋计算表支座截面h0(mm)m(kN∙m)As(mm2)配筋实配As(mm2)B1l01方向80-0.8×16.42=-13.14823.3Φ10@90872l02方向80-0.8×15.05=-12.04754.4Φ10@100785B2l01方向80-0.8×6.96=-5.57349.0Φ10@200393l02方向80-0.8×9.55=-7.64478.7Φ10@150524Dl01方向80-0.8×9.41=-7.53471.8Φ10@150524l02方向80-0.8×12.39=-9.91620.9Φ10@125628-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸斜截面受剪承载力计算选择一个剪力最大的梁，选3,4,8,9轴梁，算出其中最大的剪力V=0.5×36.18×（6-0.2）=104.92kN因为0.25×1.0×14.3×300×540>104.92kN。故而只需根据构造配置箍筋。取Φ8@100/200的箍筋。联系梁的计算。联系梁的截面尺寸取250×500。联系梁承受墙所给的荷载，Q=8×3.6×0.2×1.2=6.912kN/m跨中弯矩M=Ql²/8=6.912×6²/8=31.104kN•mas=M/(a1fcbh0²)=31.104/(360×250×465²)=0.0016γs=【1+(1-2as)½】/2=0.999As=M/(γsfyh0)=31.104/(0.999×360×465)=186.0mm²。可知按构造配筋即可。-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸3框架结构布置及计算简图3.1梁柱尺寸3.1.1梁高为600mm3.1.2柱截面尺寸本工程为现浇钢筋混凝土结构，6度设防，高度<30m，抗震等级为四级，柱截面取为450×450mm²3.1.3计算简图(取轴线8处)初步设计基础顶面离室外地面500mm，则底层层高为5.4+0.75+0.5=6.653.1.4梁柱线刚度(其中E=3.0×104N/mm2)AB、CD跨梁i=2E××0.3×0.63/6=1.8×10-3EBC跨梁i=2E××0.3×0.63/1.7=6.35×10-3E上部各层柱i=E××0.454/3.6=0.95×10-3E底层柱i=E××0.454/6.65=0.51×10-3E将梁柱线刚度标于计算简图中图3.1梁柱线刚度计算简图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸4恒荷载内力计算4.1恒荷载计算4.1.1屋面框架梁线荷载标准值隔热层：1/2×11.8×0.18=1.062/m2找平层：20厚1：3水泥砂浆找平20×0.02＝0.40kN/m2保护层：30厚配筋C25细石混凝土22×0.03＝0.66kN/m2找坡层：1：8水泥陶粒100mm14×0.10＝1.40kN/m2结构层：110mm现浇钢筋混凝土板25×0.11＝2.75kN/m2板底抹灰：8mm石灰抹灰17×0.008＝0.136kN/m2防水层：SBS沥青防水卷材八层作法0.4kN/m2合计7.20kN/m2梁的自重线荷载为：（0.6-0.11）×0.3×25+0.02×（0.6-0.11）×2×17=4.008kN/m作用于屋面框架梁上线荷载标准值为：g5AB1=g5CD1=4.008kN/mg5BC1=4.008kN/mg5AB2=g5CD1=7.20×6=43.2kN/mg5BC2=7.20×1.7=12.24kN/m4.1.2楼面框架梁线荷载标准值水磨石面层0.65kN/m225厚水泥混凝土找平0.025×20=0.50kN/m2100mm厚钢筋混凝土楼板0.1×25=2.50kN/m220mm厚石灰砂浆抹底0.02×17=0.34kN/m小计3.99kN/m2，取4.00kN/m2。梁的自重线荷载为：（0.6-0.10）×0.3×25+0.02×（0.6-0.10）×2×17=4.008kN/m作用于屋面框架梁上线荷载标准值为：g5AB1=g5CD1=4.09kN/mg5BC1=4.09kN/mg5AB2=g5CD1=4.00×6=24.00kN/mg5BC2=4.00×1.7=6.80kN/m4.1.3屋面框架节点集中荷载标准值纵向框架梁自重0.3×0.6×6×25=27kN纵向框架梁粉刷2×(0.6-0.11)×0.02×6×17=2kN纵向框架梁传来的屋面恒荷载2×(6/2)2×7.20=129.6kN1．5m高女儿墙自重及粉刷1.5×6×24×0.2+2×1.5×6×0.02×17=49.32kN-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸则顶层边节点集中荷载为：G5A=207.92kN纵向框架梁自重及粉刷27+2=29kN纵向框架梁传来的屋面恒荷载129.6+7.2×（1.7×6/2+9）=231.12kN则顶层中节点集中荷载为：G5B=231.12+29=260.12kN4.1.4楼面框架节点集中荷载标准值纵向框架梁自重及粉刷29kN纵向框架梁传来的楼面恒荷载2×(6/2)2×4=72kN墙体自重3.6×6×0.2×8=34.56kN墙面粉刷2×3.6×6×0.02×17=14.688kN框架柱自重0.452×3.6×25=18.225kN柱面粉刷4×0.45×0.02×17=0.612kN中间层边柱节点集中荷载为：GA=169.09kN纵向框架梁自重及粉刷29kN纵向框架梁传来的楼面恒荷载72+4×（1.7×6/2+9）=128.4kN墙体自重3.6×6×0.2×8=34.56kN墙面粉刷2×3.6×6×0.02×17=14.688kN框架柱自重及粉刷0.452×3.6×25+0.612=18.837kN中间层中柱节点集中荷载为：GB=226.49kN4.2恒荷载作用下内力计算4.2.1计算简图图4.1恒荷载作用下内力计算简图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸4.2.2荷载等效a1=6/(2×6)=0.5顶层边跨g5边=（1-2×0.5²+0.5×0.5²）×43.2+4.008=31.01kN/m顶层中跨g5中=12.24×5/8+4.008=11.66kN/m中间层边跨g边=（1-2×0.5²+0.5×0.5²）×24+4.09=19.09kN/m中间层中跨g中=6.8×5/8+4.09=8.34kN/m荷载等效后的计算简图如图4.2图4.2荷载等效后的计算简图4.2.3固端弯矩计算顶层边跨M5AB=31.01×6²/12=93.03kN·m顶层中跨M5BC=11.66×1.7²/12=2.81kN·m中间层边跨MAB=19.09×6²/12=57.27kN·m中间层中跨MBC=8.34×1.7²/12=20.09kN·m4.2.4计算弯矩（取半结构计算）(1)顶层分配系数计算如下u12=1.8×4/(1.8×4+0.9×0.95×4)=0.678u14=1－u12=0.322u21=1.8×4/(1.8×4+0.9×0.95×4+6.35×2)=0.309u23=6.35×2/(1.8×4+0.9×0.95×4+6.35×2)=0.545u25=1－u21－u23=0.146-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸(2)中间层分配系数计算如下(3)底层分配系数计算如下4.2.5不平衡弯矩分配(见图4.3)-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸图4.3不平衡弯矩分配图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸4.2.6跨中弯矩计算4.2.7剪力计算-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸4.3.8轴力计算4.2.9弯矩调幅边跨：端部弯矩值乘以0.85，跨中弯矩值乘以1.2中跨：端部弯矩值乘以0.85，跨中弯矩值乘以0.9将调幅后的弯矩值表于框架弯矩图的（）内弯矩图见图4.3（单位：kN∙m）-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸图4.4弯矩图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸框架结构的剪力图和轴力图如4.5（单位：kN）VN图4.5剪力图和轴力图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸5活荷载内力计算（屋面布活荷载）5.1活荷载计算5.1.1屋面框架梁线荷载标准值q5AB=2.0×6=12.0kN/mq5BC=2.0×1.7=3.4kN/m5.1.2楼面框架梁线荷载标准值qAB=2.0×6=12.0kN/mqBC=2.5×1.7=4.25kN/m5.1.3屋面框架节点集中荷载标准值边节点：纵向框架梁传来的活荷载3×6×2.0/2=18kN则Q5A=18kN中节点：纵向框架梁传来的荷载18+6×1.7×2.0×1/2=28.2kN则Q5B=28.2kN5.1.4楼面框架节点集中荷载标准值边节点：纵向框架梁传来的活荷载3×6×2.0/2=18kN则QA=18kN中节点：纵向框架梁传来的荷载18+6×1.7×2.5×1/2=30.75kN则Q5B=30.75kN5.2活荷载作用下内力计算5.2.1计算简图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸图5.1活荷载作用下内力计算简图顶层边跨顶层中跨中间层边跨中间层中跨5.2.2荷载等效荷载等效后的计算简图：图5.2荷载等效后的计算简图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸5.2.3固端弯矩计算顶层边跨顶层中跨中间层边跨中间层中跨5.2.4计算弯矩-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸图5.3弯矩传递图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸弯矩图（单位kN∙m）图5.4弯矩图5.2.5跨中弯矩计算-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸因为楼面活载是按满布计算的，故跨中弯矩应乘以1.1进行放大。5.2.6剪力计算顶层中跨端部剪力其他层中跨段部剪力各边跨剪力：5.2.7轴力计算-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸框架结构的剪力图和轴力图如图5.5（单位：kN）VN图5.5剪力图和轴力图5.2.8弯矩调幅边跨：端部弯矩值乘以0.85，跨中弯矩值乘以1.2中跨：端部弯矩值乘以0.85，跨中弯矩值乘以0.9将调幅后的弯矩值表于框架弯矩图的（）内-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸6风荷载内力计算6.1风荷载作用简图的计算基本风压w0=0.35kN/m2，地面粗糙度为B类。本章计算以左风为例。wk=βzμsμzw0，建筑物高度<30m，故βz=1.0迎风时μs1=+0.8，背风时μs2=-0.5，则μs=0.8+0.5=1.3风荷载计算计算过程见表6.1。计算简图见图6.1（单位：kN）表6.1风荷载计算表楼层高度H(m)μzwkA(m2)P(kN)五19.81.250.5719.811.29四16.21.190.5321.611.45三12.61.080.4821.610.37二91.00.4521.69.72一5.41.00.452712.15图6.1风荷载计算简图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸6.2内力计算6.2.1抗侧刚度和反弯点高度确定计算过程见表6.2表6.2抗侧刚度和反弯点高度确定表楼层KαD(104kN/m)y0Iy1α2y2α3y3yhh-yh边柱五1.890.494.310.3910——101.402.20四1.890.494.310.441010101.582.02三1.890.494.310.491010101.761.84二1.890.494.310.501010101.801.80一3.530.731.530.55—00.680——3.252.65中柱五8.580.817.120.4510——101.621.98四8.580.817.120.501010101.801.80三8.580.817.120.501010101.801.80二8.580.817.120.501010101.801.80一15.980.921.930.55—00.680——3.252.606.2.2剪力在各层分配（单位：kN），表6.3剪力分配表VP5=11.29V5=2.13V5=3.51VP4=22.74V4=4.30V4=7.07VP3=33.11V3=6.26V3=10.30VP2=42.83V2=8.09V2=13.32-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸VP1=54.98V1=12.15V1=15.346.2.3柱端弯矩计算（单位：kN∙m）表6.4柱端弯矩计算表4.696.952.985.698.6912.736.7912.7311.5218.5411.0218.5414.5623.9814.5623.9832.2039.8839.4949.866.2.4风荷载作用下的内力图M图（单位：kN∙m）图6.2M图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸V,N图（单位：kN）图6.3V,N图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸7地震作用内力计算7.1重力荷载代表值计算7.1.1屋面活荷载标准值Qsk=2.0×13.7×52=2.0×712.4=1424.8kN7.1.2楼面活荷载标准值Q1k=Q2k=Q3k=Q4k=2.5×1.7×52+2.0×6×2×52=221+1248=1469kN7.1.3屋盖、楼盖自重G5k=7.2×13.7×52+4.008×(13.7×11+52×4)=6566.95kNG4k=Q3k=Q2k=Q1k=4×13.7×52+4.09×(13.7×11+52×4)+26.3×[（0.5-0.10）×0.25×25+0.02×（0.5-0.10）×2×17]=4389.58kN7.1.4女儿墙自重G’=1.5×(13.7+52)×2×24×0.2+2×1.5×(13.7+52)×2×0.02×17=1080kN7.1.5二～五层墙柱等自重墙体自重3.6×(52×4+6×16+13.7×2+4.4+3.9)×0.2×8=1956.67kN墙面粉刷2×3.6×(52×4+6×16+13.7×2+4.4+3.9)×0.02×17=831.59kN框架柱自重0.452×3.6×25×44=801.9kN小计3590.16kN7.1.6底层墙柱等自重墙体自重5.4×(52×4+6×16+13.7×2+4.4+3.9)×0.2×8=2935.01kN墙面粉刷2×5.4×(52×4+6×16+13.7×2+4.4+3.9)×0.02×17=1247.36kN框架柱自重0.452×5.4×25×44=1202.85kN小计5385.22kN各层重力荷载代表值汇总如下：7.2水平地震作用计算7.2.1各层D值汇总（D单位：104kN/m）计算过程见表7.1-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸表7.1各层D值汇总表层次边柱(根)边柱D中柱(根)中柱D∑D五224.31227.12251.46四224.31227.12251.46三224.31227.12251.46二224.31227.12251.46一221.53221.9376.127.2.2顶点位移计算（将重力荷载代表值Gi作为水平荷载）uT=++++=7.2.3基本自振周期7.2.4基本自振周期水平地震影响系数设计地震分组第一组，场地类别Ⅱ类，Tg=0.25s，地震加速度0.05g，多遇地震下αmax=0.047.2.5结构底部剪力标准值7.2.6各层水平地震作用标准值，故不需考虑顶部附加地震作用-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸7.2.7各层水平地震层间剪力楼层水平地震剪力最小值验算如下：楼层最小地震剪力系数λ=0.016，，，故满足要求7.2.8多遇地震下弹性层间位移计算过程见表7.2表7.2多遇地震下弹性层间位移表楼层hi(m)Vi(kN)∑Di(104kN/m)Δue(m)θe[θe]五3.6732.33251.460.000290.000081/550=0.00182四3.61252.52251.460.000500.00014三3.61660.57251.460.000660.00018二3.61956.49251.460.000780.00022一5.92115.176.120.002780.00047故满足要求7.3一榀框架内力计算本节计算以左震为例。7.3.1层间剪力在各柱分配计算过程见表7.3-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸表7.3层间剪力在各柱分配表楼层边跨中跨五四三二一7.3.2反弯点高度确定计算过程见表7.4表7.4反弯点高度确定表楼层Ky0Iy1α2y2α3y3yhh-yh边柱五1.890.3910——101.402.20四1.890.441010101.582.02三1.890.491010101.761.84二1.890.501010101.801.80一3.530.55—00.680——3.252.65中柱五8.580.4510——101.621.98四8.580.501010101.801.80三8.580.501010101.801.80二8.580.501010101.801.80一15.980.55—00.680——3.252.607.3.3柱端弯矩计算（单位：kN∙m）-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸表7.5柱端弯矩计算表27.6141.0717.5733.1643.3763.8333.9263.8352.3784.6450.0984.6460.3599.7260.3599.72112.65139.44138.16174.307.3.4地震作用下的内力力图弯矩图见图7.1（单位：kN∙m），剪力轴力图见图7.2（单位：kN）图7.1弯矩图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸VN图7.2剪力轴力图-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸8内力组合本章中单位统一为：弯矩kN∙m，剪力kN，轴力kN。根据前面第四至八章的内力计算结果，即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合，其中梁的控制截面为梁端柱边及跨中，由于对称性，每层梁取5个控制截面。柱分为边柱和中柱，每根柱有2个控制截面。内力组合使用的控制截面标于图8.0。图8.0控制截面图8.1梁内力组合8.1.1计算过程见下页表中，弯矩以下部受拉为正，剪力以沿截面顺时针为正注：（1）地震作用效应与重力荷载代表值的组合表达式为：其中，SGE为相应于水平地震作用下重力荷载代表值效应的标准值。而重力荷载代表值表达式为：Gk——恒荷载标准值；Qik——第i个可变荷载标准值；ΨQi——第i个可变荷载的组合之系数，屋面雪荷载不计入。考虑到地震有左震和右震两种情况，而在前面章节有计算地震作用内力时计算的是只有左震作用时的内力，则在下表8.1中有1.2(①+0.5②)+1.3④和1.2(①+0.5②)-1.3④两列，分别代表左震和右震参与组合。（2）因为风荷载效应同地震作用效应相比较小，不起控制作用，则在下列组合中风荷载内力未参与，仅考虑分别由恒荷载和活荷载控制的两种组合，即1.35①+1.4×0.7③和-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸1.2①+1.4③两列。表8.1梁内力组合计算表楼层截面①恒荷载②活荷载(屋面布活载)③风荷载(左风)MVMVMV五1-34.3268.36-9.1716.15-4.69-1.04288.67—8.14—0.37—3-77.39-85.29-18.62-19.85-1.53-1.044-25.888.61-14.141.45-0.52-6.385-59.37—-15.70—0—四1-36.2745.79-13.4117.04-11.67-2.62242.97—5.06—3.81—3-48.90-50.75-18.32-18.96-4.05-2.624-30.975.37-10.811.81-14.37-16.915-30.53—-11.96—0—三1-31.4244.72-20.1317.10-18.31-4.20245.96—5.94—5.72—3-49.52-51.82-23.22-18.90-6.88-4.204-30.446.37-9.831.81-24.39-28.695-34.98—-10.82—0—二1-32.6744.87-13.0117.03-25.58-5.82245.14—5.63—8.12—3-49.79-51.67-18.03-18.97-9.35-5.824-30.496.37-11.031.81-33.17-39.025-33.89—-12.21—0—一1-26.8743.73-10.4416.70-46.76-10.14248.82—8.00—16.36—3-50.02-52.81-17.51-19.30-14.05-10.144-32.056.37-11.631.81-49.81-58.60-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸5-37.82—-12.91—0—梁内力组合计算表（续）-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸楼层截面④地震作用(左震)1.2(①+0.5②)+1.3④1.2(①+0.5②)-1.3④MVMVMV五127.61-6.11-10.7983.78-82.5799.6727.65—121.23—101.33—3-9.04-6.11-123.24-98.38-92.29-82.50432.03-37.682.10-37.78-81.1860.1950—-80.66—-80.66—四160.94-13.7127.6643.35-158.5183.00212.74—71.16—38.03—3-21.34-13.71-97.41-67.35-41.93-31.70475.65-89.0054.70-108.17-141.99123.2350—-43.82—-43.82—三186.29-19.8386.5638.15-137.8089.70225.32—84.50—18.67—3-32.66-19.83-30.89-76.62-3.03-25.074115.81-136.25108.11-168.40-192.98185.8650—-84.47—-84.47—二1110.44-25.1796.5731.34-190.5896.78225.76—91.04—24.06—3-40.56-25.17-123.29-83.34-17.83-17.904143.80-169.18143.73-211.20-230.15228.6650—-48.00—-48.00—一1173.00-37.60186.4013.62-263.40110.94241.09—116.80—9.96—3-52.62-37.60-138.93-100.67-2.12-2.914186.54-219.46197.06-276.57-287.94294.0350—-53.13—-53.13—梁内力组合计算表（续）-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸楼层截面1.35①+1.4×0.7②1.2①+1.4②MmaxMmin|Vmax|MVMV五1-55.32108.11-54.02104.64-10.79-82.57108.112127.68—117.80—127.68101.33—3-122.72-95.69-118.94-74.56-92.29-123.2898.384-50.3213.04-50.8512.362.10-81.1860.195-95.54—-93.22—-80.66-95.54—四1-62.1178.52-62.3078.8027.66-158.5183.00262.97—58.65—71.1638.03—3-83.97-49.93-84.33-34.36-41.93-97.4167.354-52.409.02-52.308.9854.70-141.99123.235-52.94—-53.38—-43.82-53.38—三1-22.6977.13-9.5277.6086.56-137.8089.70256.22—46.84—84.5018.67—3-44.10-51.4491.93-35.7291.93-76.6276.624-50.7310.37-50.2910.18108.11-192.98185.865-116.63—-141.12—-84.47-141.12—二1-56.8577.26-57.4277.6996.57-190.5896.78266.46—62.05—91.0424.06—3-84.87-51.16-84.98-35.45-17.83-123.2983.344-51.9710.37-52.0310.18143.73-230.15228.665-57.72—-57.76—-48.00-57.76—一1-46.5175.40-46.8675.86186.40-263.40110.94273.75—69.78—116.809.96—3-84.69-52.38-84.54-36.35-2.12-138.93100.674-54.6610.37-57.7410.18197.06-287.94294.035-63.71—-63.46—-53.13-63.71—8.1.2根据上表计算所得的弯矩值计算Vb，并同上表的结果比较得梁剪力设计值V，计算-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸过程见表8.2计算公式为：表8.2各种荷载的选择表楼层柱截面①恒荷载②活荷载(屋面布活载)③风荷载(左风)MNMNMN五A21.4267.2810.79364.691.04127.19295.128.83362.981.04B2-20.69354.02-5.1229.65-6.955.341-12.84372.86-4.9829.65-5.695.34四A215.62491.166.94728.693.66117.4451011.84726.793.66B2-7.63637.63-3.0662.21-12.7319.631-8.18656.47-9.6262.21-12.3319.63三A219.52704.9711.8410811.527.86118.84723.817.2910811.027.86B2-8.09922.31-9.6294.77-18.5444.121-8.53941.15-3.9994.77-18.5444.12二A219.59918.938.0814414.5613.68121.8937.778.7114414.5613.68B2-8.961206.84-4.22127.33-23.9877.321-9.711225.68-4.85127.33-23.9877.32一A29.391131.753.5718032.223.8214.71160.011.7918039.4923.82B2-41492.51-2.08159.89-39.88125.781-21520.77-1.04159.89-49.86125.78分别为梁左右截面按顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸表8.3梁剪力设计值计算表楼层梁MblMbrlnVGbVbV五AB-10.97-123.285.7076.83102.74102.74BC2.10-81.181.408.1673.5973.59四AB27.66-97.415.7048.2772.4172.41BC34.70-141.991.406.37145.20145.20三AB86.58-76.625.7048.2779.7679.76BC108.11-192.981.406.37242.94242.94二AB96.57-123.295.7048.2790.7090.70BC143.73-230.151.406.37300.13300.13一AB186.40-138.935.7048.27111.05111.05BC197.06-287.941.406.37387.44387.448.2柱内力组合8.2.1计算过程见表8.4，弯矩以顺时针为正，轴力以受压为正表8.4柱内力组合计算表楼层柱截面①恒荷载②活荷载(屋面布活载)③风荷载(左风)MNMNMN五A21.4267.2810.79364.691.04127.19295.128.83362.981.04B2-20.69354.02-5.1229.65-6.955.341-12.84372.86-4.9829.65-5.695.34四A215.62491.166.94728.693.66117.4451011.84726.793.66B2-7.63637.63-3.0662.21-12.7319.631-8.18656.47-9.6262.21-12.3319.63续表8.4-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸楼层柱截面①恒荷载②活荷载(屋面布活载)③风荷载(左风)MNMNMN三A219.52704.9711.8410811.527.86118.84723.817.2910811.027.86B2-8.09922.31-9.6294.77-18.5444.121-8.53941.15-3.9994.77-18.5444.12二A219.59918.938.0814414.5613.68121.8937.778.7114414.5613.68B2-8.961206.84-4.22127.33-23.9877.321-9.711225.68-4.85127.33-23.9877.32一A29.391131.753.5718032.223.8214.71160.011.7918039.4923.82B2-41492.51-2.08159.89-39.88125.781-21520.77-1.04159.89-49.86125.78续表8.4楼层柱1.2①+1.4③|M|max,NNmax,MNmin,MMNMNMNMN五A15.10650.427.73934.39315.106400.40-29.41913.65712.36250.452.96733.67812.362440.44-9.74313.657B-7.16841.5181.29141.57350.319470.80-56.463-23.251-6.97241.5161.50444.18140.12510.71-46.096-23.251四A9.716100.879.28958.3589.716901.7-52.21717.43416.576100.872.12880.96616.576950.6-36.99217.434B-4.28487.09493.97163.56481.1431007.5-84.815-101.592-13.46887.09498.56786.17277.2071080.3-88.751-101.592三A16.576151.298.60992.30775.1851298.4-60.97713.255-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸楼层10.206151.292.09994.91769.4911250.8-60.74313.255柱1.2①+1.4③|M|max,NNmax,MNmin,MMNMNMNMNB-13.468132.678125.51283.37104.261376.4-115.804-233.402-5.586132.678122.66289.978107.6381409.3-112.426-233.402二A11.312201.6106.811173.38211.3121500.55-73.6072.13412.194201.6109.841195.9912.1941546.3-73.2292.134B-5.908178.262142.92147.129127.1041587.8-132.168-401.079-6.79178.262144.198169.737126.7261622.5-132.546-401.079一A4.998252159.855159.2464.9981700.2-144.303-25.1462.506252186.322163.1582.5061787.1-178.534-25.146B-2.912223.846187.32173.051180.0241905.9-178.52-671.961-1.456223.846229.614206.963225.9661998.8-227.214-671.9618.2.2根据上表计算所得的弯矩值计算柱剪力设计值，计算见表8.5计算公式为：（）表8.5剪力设计值楼层柱MctMcbHnV五A27.73952.9673.0029.59B81.29161.5043.0052.36四A79.28972.1283.0055.12B93.97198.5673.0070.60三A98.60992.0993.0069.93B125.512122.6623.0091.00二A106.811109.8413.0079.44B142.92144.1983.00105.28一A159.855186.3225.3071.85B187.32229.6145.3086.538.2.3根据以上计算结果，由式验算强柱弱梁，若不满足，则由调整柱端弯矩设计值（ηc=1.1）计算过程见表8.6（M’cb和M’c分别为调整后的柱端弯矩设计值）-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸表8.6验算强柱弱梁表楼层节点McbMct∑McMblMbrηc∑MbM’cbM’ct左震五A—29.4229.42—10.7911.87——B—56.4656.46123.242.10137.87—137.87四A9.7452.2261.96—27.6630.43——B46.1084.82130.9297.4154.70167.3258.92108.40三A36.9960.9897.97—86.5695.22——B88.75115.80204.5530.89108.11152.90——二A60.7473.61134.35—96.57106.23——B112.43132.17244.60123.29143.73293.72135.01158.71一A73.23144.30217.53—186.40205.04——B132.55182.52315.07138.93197.06369.59155.49214.10右震五A—42.3742.37—82.5790.83—90.83B—50.3250.3292.2981.18190.82—190.82四A20.3460.5580.89—158.51174.3643.84130.52B40.1281.14121.2641.93141.99202.3166.94135.37三A51.2075.19126.39—137.80151.5861.4090.18B77.21104.26181.473.03192.98196.0183.40112.61二A69.4983.30152.79—190.58209.6495.35114.29B107.64127.10234.7417.83230.15272.78125.08147.70一A83.68148.59232.27—263.40289.74——B126.73180.02306.752.12287.94319.07131.82187.258.3内力设计值汇总8.3.1梁内力设计值汇总表8.7梁内力设计值汇总表楼层梁ABBC-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸截面12345五M+—127.68—2.10—M--82.57—-123.28-81.18-95.54V102.74——73.59—四M+27.6671.16—54.70—M--158.51—-97.41-141.99-53.38V72.41——145.20—三M+86.5684.5091.93108.11—M--137.80—-76.62-192.98-141.12V79.76——242.94—二M+96.5791.04—143.73—M--190.58—-123.29-230.25-57.76V90.70——300.13—一M+186.40116.80—197.06—M--263.40—-138.93-287.94-63.71V111.05——387.44—8.3.2柱内力设计值汇总表8.8柱内力设计值汇总表楼层柱截面|M|max,NNmax,MNmin,MVMNMNMN五A227.73934.39315.106400.40-29.41913.65729.59152.96733.67812.362440.44-9.74313.657B281.29141.57350.319470.80-56.463-23.25152.36161.50444.18140.12510.71-46.096-23.251四A279.28968.3589.716901.7-52.21717.43455.12172.12880.96616.576950.6-36.99217.434楼层柱截面|M|max,NNmax,MNmin,MVMNMNMN-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸四B293.97163.56481.1431007.5-84.815-101.5970.60198.56786.17277.2071080.3-88.751-101.59三A298.60992.30775.1851298.4-60.97713.25569.93192.09994.91769.4911250.8-60.74313.255B2125.5183.37104.261376.4-115.80-233.4091.001122.6685.978107.641409.3-112.43-233.40二A2106.81173.3811.3121500.55-73.6072.13479.441109.84195.9912.1941546.3-73.2292.134B2142.92147.13127.101587.8-132.17-401.08105.31144.20169.74126.731622.5-132.55-401.08一A2159.86159.254.9981700.2-144.30-25.14671.851186.32163.162.5061787.1-178.53-25.146B2187.32173.05180.021905.9-178.52-671.9686.531229.614206.963225.9661998.8-227.214-671.961-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸9截面设计9.1梁截面设计9.1.1正截面受弯承载力计算（1）已知条件混凝土强度等级选用C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2。纵向受力钢筋选用HRB335（fy=f’y=300N/mm2），箍筋选用HRB235（fy=f’y=210N/mm2）。梁的截面尺寸为300×600，则h0=600-35=565mm。（2）构造要求①承载力抗震调整系数γRE=0.75②三级抗震设防要求，框架梁的混凝土受压区高度x≤0.35h0则x≤0.35h0=0.35×565=197.75mm③梁的纵筋最小配筋率：支座：0.25%×300×565=423.75mm2>(55×1.43/300)%×300×565=256.09mm2所以：Asmin=423.75mm2跨中：0.2%×300×565=339mm2>(45×1.43/300)%×300×565=252.48mm2所以：Asmin=339mm2④箍筋的配箍率箍筋的配筋率ρsvmin=0.24×ft/fyv=0.24×1.43/210=0.16%（4）配筋计算因结构、荷载均对称，故整个框架采用左右对称配筋。当梁下部受拉时，按T形截面控制。当梁上部受拉时，按矩形截面设计。以第五层AB跨梁为例，给出计算方法和过程，其他各梁的配筋计算见表格。①跨中下部受拉，按T形截面设计。翼缘计算宽度按跨度考虑时，b’f=l/3=6/3=2.4m=2000mm；当按梁间间距考虑时，b’f=b+Sn=300+(6000-300)=6000mm；当按按翼缘厚度考虑时，h0=565mm,h’f/h0=100/565=0.177>0.1,此种情况不起控制作用。综上，取b’f=2000mm。考虑抗震承载力调整系数γRE=0.75，弯矩设计值为0.75×127.68=95.76kN•m。因，故属第一类截面。，-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸而Asmin=339mm2，故配筋316，As=603mm2②支座（以左支座为例）将下部截面的316钢筋深入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（A’s=603mm2）,再计算相应的受拉钢筋As。考虑抗震承载力调整系数，弯矩设计值为0.75×82.57=61.93kN•m。，说明A’s富余，且达不到屈服，可以近似取而Asmin=423.75mm2，故配筋218，As=509mm2全部梁的正截面配筋计算过程与结果见表9.1。表9.1梁正截面配筋计算表楼层截面M(kN•m)ξA’s(mm2)As(mm2)实配As(mm2)A’s/As五1-61.93<0603389.5218,5091.18295.760.010538.6316,6033-92.46<0603581.5318,7630.794-60.89<0603383218,5091.1851.580.00153.9218,509四1-118.880.040603747.7318,7630.79253.370.006301.6216,4023-73.06<0603459.5218,5091.184-106.490.008603669.8318,7630.79541.030.004215.6218,509三1-103.350.008603650318,7630.79263.380.007377216,4023-57.47<0603361.4218,5091.184-144.740.051603910.3418,10180.59581.080.008431.2218,509二1-142.940.050603899418,10180.59268.280.007377216,4023-92.47<0603581.5318,7630.794-172.690.0806031086418,10180.59-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸楼层截面M(kN•m)ξA’s(mm2)As(mm2)实配As(mm2)A’s/As二5107.800.011592.5318,763一1-197.550.0855091242518,12720.40287.600.009485.1218,5093-104.200.010509655.3318,7630.674-215.960.0905091358618,15270.335147.800.053786318,7639.1.2斜截面受弯承载力计算承载力抗震调整系数γRE=0.85。以第五层AB,BC跨梁为例，给出计算方法和过程，其他各梁的配筋计算见表格。AB跨梁故截面尺寸满足要求。梁端箍筋加密区取2肢Φ8@100，箍筋用HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），则:箍筋加密区长度取1.2m，非加密区取2肢Φ8@150设置满足要求。BC跨梁故截面尺寸满足要求。梁端箍筋加密区取2肢Φ8@100，箍筋用HPB235级钢筋，则:由于非加密区长度较小，故全跨可按加密区配置。全部梁的斜截面配筋计算结果与结果见表9.2。表9.2梁斜截面配筋计算表楼层梁γREV(kN)0.2βcfcbh0(kN)Asv/s加密区实配(Asv/s)非加密区实配ρ(%)五AB87.33484.77<0双肢Φ8@100(1.01)双肢Φ8@150(0.224)BC62.55484.77<0双肢Φ8@100(1.01)双肢Φ8@100(0.337)四AB61.55484.77<0双肢Φ8@100(1.01)双肢Φ8@150(0.224)-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸楼层梁γREV(kN)0.2βcfcbh0(kN)Asv/s加密区实配(Asv/s)非加密区实配ρ(%)四BC123.42484.770.15双肢Φ8@100(1.01)双肢Φ8@100(0.337)三AB67.80484.77<0双肢Φ8@100(1.01)双肢Φ8@150(0.224)BC206.50484.770.71双肢Φ8@100(1.01)双肢Φ8@100(0.337)二AB77.10484.77<0双肢Φ8@100(1.01)双肢Φ8@150(0.224)BC255.11484.771.03双肢Φ10@100(1.57)双肢Φ10@100(0.524)一AB94.39484.77<0双肢Φ8@100(1.01)双肢Φ8@150(0.224)BC329.32484.771.53双肢Φ10@100(1.57)双肢Φ10@100(0.524)9.2柱截面设计9.2.1已知条件混凝土采用C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2，纵向受力钢筋选用HRB400（fy=f’y=360N/mm2），箍筋选用HRB235（fy=f’y=210N/mm2）。柱的截面尺寸：450×450。则h0=450-40=410mm。9.2.2构造要求（1）抗震调整系数γRE=0.80（2）三级抗震设防要求，框架柱纵筋最小配筋百分率应满足：0.7%则Asmin=0.007×450×410=1291.5mm29.2.3剪跨比和轴压比验算剪跨比宜大于2，三级框架轴压比应小于0.8，从表9.3中可见均满足要求。表9.3柱剪跨比和轴压比计算表楼层柱b(mm)h0(mm)Mc(kN•m)Vc(kN)N(kN)Mc/Vch0N/fcbh0五边45041052.9729.59440.444.370.16683中45041081.2952.36510.713.790.19360四边45041079.2955.12950.63.510.36034中45041098.5770.601080.33.410.40951三边45041098.6169.931250.83.420.47414-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸楼层柱b(mm)h0(mm)Mc(kN•m)Vc(kN)N(kN)Mc/Vch0N/fcbh0三中450410125.5191.001409.33.360.53423二边450410109.8479.441546.33.370.58616中450410144.20105.301622.53.340.61504一边450410186.3271.851787.16.360.67744中450410229.6186.531998.86.470.757699.2.4柱正截面承载力计算计算要点：①，，当ξ＜ξb时为大偏心受压柱；当ξ＞ξb时为小偏心受压柱。②ea取20mm和h/30两者中的较大值。③当ei/h0≥0.3时，ζ1=1.0；当ei/h0＜0.3时，ζ1=0.2+2.7ei/h0且≤1.0。④柱计算长度l0=0.7l。⑤l0/h≤15时，ζ2=1.0；l0/h>15时，ζ2=1.15-0.01l0/h且≤1.0。⑥，取Cm=1.0⑦ξ≤2αS/h0，；ξ＞2αS/h0，具体计算与配筋过程见两表9.4，9.5-56- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸边柱五层四层三层二层一层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNminM(KNm)42.3812.0923.5463.4312.8942.1779.7757.3349.0186.079.7158.27152.244.00143.73N(KN)27.51352.3510.9463.57792.5813.2976.94957.2310.37157.231267.221.61138.131417.2020.10ξ0.0080.1070.0030.0180.2130.0040.0200.2910.0030.0410.3710.0010.0370.4120.005大小偏心大大大大大大大大大大大大大大大e0=M/N(mm)1540.534.312151.7100.016.263173101.6459.894000547.47.243619.31102.22.87132ea(mm)20202020202020202020202021.6721.6721.67ei=e0+ea(mm)1560.554.312171.7120.036.263193121.6479.894020567.427.243639.31123.924.471753.7ei/h03.80.135.30.30.370.090.310.199.81.380.078.882.740.064.28ζ11.00.5381.01.01.00.4431.00.7261.00.8770.3791.01.00.3611.0l0(m)2.522.522.522.522.522.522.522.522.522.522.522.524.134.134.13l0/h4.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.26.356.356.35ζ21.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0η1.0031.0521.0021.0421.0411.0621.0421.0481.0011.0081.0681.0011.0051.0561.0032aS"/h00.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.195e(mm)1750.2242.132361.0320.1236.253393.1321.72279.894220.6767.22227.243812.41323.5224.471953.1AS=AS"(mm2)103243776912989931067758875940714354实配钢筋418418418418418面积(mm2)10181018101810181018ρS(%)1.661.661.661.661.66表9.4边柱正截面配筋计算表-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸表9.5中柱正截面配筋计算表中柱五层四层三层二层一层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmax|M|maxNmaxNmin|M|maxNmax|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxM(KNm)81.2950.3256.4698.5781.1481.2950.3256.4698.5781.1481.2950.3256.4698.5781.14N(KN)44.18470.823.2586.171080.344.18470.823.2586.171080.344.18470.823.2586.171080.3ξ0.0070.1000.0040.0210.1780.0070.1000.0040.0210.1780.0070.1000.0040.0210.178大小偏心大大大大大大大大大大大大大大大e0=M/N(mm)1840.0106.92428.41078.075.11840.0106.92428.41078.075.11840.0106.92428.41078.075.1ea(mm)202020202020202020202020202020ei=e0+ea(mm)1860.0126.92448.41098.095.11860.0126.92448.41098.095.11860.0126.92448.41098.095.1ei/h04.50.316.02.70.234.50.316.02.70.234.50.316.02.70.23ζ11.01.01.01.00.8211.01.01.01.00.8211.01.01.01.00.821l0(m)2.522.522.522.522.522.522.522.522.522.522.522.524.134.134.13l0/h4.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.24.26.356.356.35ζ21.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0η1.0571.1211.0571.0891.1401.0981.1181.1791.1181.1361.1931.1361.1541.2681.1542aS"/h00.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.1950.195e(mm)2040.0326.92628.41278.2275.32040.0306.92648.41118.1295.12060.1326.92648.41298.0295.1AS=AS"(mm2)103243776912989931067758875940714354实配钢筋418418418418418面积(mm2)10181018101810181018ρS(%)1.661.661.661.661.66-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸9.2.5柱斜截面承载力计算计算要点：①框架柱斜截面计算时的抗震调整系数为γRE=0.85。②当λ＜1时，取λ=1；当λ＞3时，取λ=3。③时截面满足要求。④当N≤0.3fcA时取实际值计算；当N＞0.3fcbh时取0.3fcbh计算。⑤时按构造配箍，否则按计算配箍。⑥箍筋加密区长度底层柱根部取2000mm，其他端部取为1000mm。具体计算与配筋过程见两表9.6，9.7。表9.6边柱斜截面配筋计算表边柱五层四层三层二层一层Hn(m)3.53.53.53.55.8λ=Hn/(2h0)4.274.274.274.277.07γREVC(KN)25.1546.8583.8293.36158.370.2fcbh0(KN)527.67527.67527.67527.67527.67截面是否满足要求满足满足满足满足满足69.2669.2669.2669.2669.260.3fcbh(KN)868.73868.73868.73868.73868.73N(KN)352.35760.481000.641237.041429.700.056N19.7342.5956.0469.2780.06+88.99111.85125.30138.53149.32(ASV)/s<0<0<0<0>0.105λvfc/fyv(%)0.4420.4420.4420.5900.607实配箍筋加密区4Ф10@100(3.14)4Ф10@100(3.14)4Ф10@100(3.14)4Ф10@100(3.14)4Ф12@100(4.52)非加密区4Ф10@150(2.09)4Ф10@150(2.09)4Ф10@150(2.09)4Ф10@150(2.09)4Ф12@150(3.01)-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸表9.7中柱斜截面配筋计算表中柱五层四层三层二层一层Hn(m)3.53.53.53.55.9λ=Hn/(2h0)4.274.274.274.277.07γREVC(KN)44.5160.01106.68122.57195.170.2fcbh0(KN)527.67527.67527.67527.67527.67截面是否满足要求满足满足满足满足满足69.2669.2669.2669.2669.260.3fcbh(KN)868.73868.73868.73868.73868.73N(KN)408.57864.241127.441298.001599.0422.8848.4063.1472.6989.55+92.14117.66132.40141.95158.81(ASV)/S<0<0<0>0.225>0.422λVfC/fyV(%)0.4420.4420.4420.5900.607实配箍筋加密区4Ф10@100(3.14)4Ф10@100(3.14)4Ф10@100(3.14)4Ф10@100(3.14)4Ф12@100(4.52)非加密区4Ф10@150(2.09)4Ф10@150(2.09)4Ф10@150(2.09)4Ф10@150(2.09)4Ф12@150(3.01)-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸10基础设计基础类型采用混凝土预制桩基础。10.1边柱基础10.1.1荷载标准组合值计算计算过程见表（单位：M为kN∙m，N和V为kN）表10.1荷载的选择底层截面①恒荷载②活荷载(屋面布活载)③风荷载(左风)MNMNMN边柱29.391131.753.5718032.223.8213.131160.011.1918026.3323.82中柱2-41492.51-2.08159.89-39.88125.781-1.331520.77-0.69159.89-33.24125.78表10.2荷载的选择底层截面④地震作用(左震)①+0.5②+④MNMN边柱2-112.65-102.42-101.481119.271-92.11-102.42-88.391147.59中柱2-139.44-549.15-144.48723.311-116.20-549.15-117.881050.80表10.3荷载的选择底层截面①+0.5②-④①+②MmaxNmaxVmaxMNMN边柱2123.821324.1112.961311.75123.821324.1150.15195.831324.374.321340.0195.831324.37中柱2134.401821.61-6.081652.40144.481821.6154.451114.522149.10-2.021680.66117.882149.10从表可知，Fk=1324.37kN，Mk=123.82kN∙m，Hk=50.15kN10.1.2基本尺寸与桩数确定暂取承台高度为0.8m，埋深1.3m，桩径采用250×250mm，均采用C30混凝土。配置HRB335级钢筋。桩有效长度为20m，进入持力层1.3+20-19.7=1.6m。-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸单桩承载力标准值：特征值：所需桩数：，选用4根桩边桩中心至承台边缘取d=350mm桩距取3d=1050mm.桩布置如图10.1（单位：mm）图10.1桩布置图承台尺寸为1750mm×1750mm10.1.3桩顶作用效应计算单桩承载力设计值：在弯矩作用下满足要求。10.1.4承台设计桩顶最大反力设计值Nmax=501.60kN平均反力设计值N=447.75kN桩顶净反力设计值Nmax=501.60-G/n＝447.71kN平均净反力设计值N=745.72-G/n=423.86kN-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸因为基础底面落在冲切破坏锥体以内，故可不进行受冲切验算。（1）斜截面承载力计算计算截面处的剪力设计值剪跨比，取λ=0.3剪切系数满足要求（2）受弯承载力计算计算截面处的弯矩设计值配置16@200，实配1005mm同理，在另外一个方向也配置16@200。10.2中柱基础10.2.1荷载标准组合值计算Fk=2149.10kN，Mk=144.48kN∙m，Hk=54.45kN10.2.2基本尺寸与桩数确定暂取承台高度为0.8m，埋深1.3m，桩径采用350×350mm，均采用C30混凝土。配置HRB335级钢筋。桩有效长度为20m，进入持力层1.3+20-19.7=1.6m。单桩承载力标准值：特征值：所需桩数：，选用4根桩边桩中心至承台边缘取d=400mm桩距取3d=1200mm.桩布置如图10.2-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸图10.2桩布置图承台尺寸为2000mm×2000mm10.2.3桩顶作用效应计算单桩承载力设计值：在弯矩作用下满足要求。10.2.4承台设计桩顶最大反力设计值Nmax=784.30kN平均反力设计值N=730.11kN桩顶净反力设计值Nmax=784.30-G/n＝753.10kN平均净反力设计值N=730.11-G/n=698.91kN因为基础底面落在冲切破坏锥体以内，故可不进行受冲切验算。（1）斜截面承载力计算计算截面处的剪力设计值剪跨比，取λ=0.3剪切系数满足要求-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸（2）受弯承载力计算计算截面处的弯矩设计值配置20@150，实配2094mm同理，在另外一个方向也配置20@150。10.3基础梁设计取KJ6中柱下的基础梁进行设计，其余基础梁的计算与其类似。取基础梁截面尺寸为300×800取as=50mmAsmin=0.2%×300×750=450mm2基础梁上均布荷载属于小偏心受拉构件配置416，实际As=804mm2配置218，实际As=509mm2ρsvmin=0.24×ft/fyv=0.24×1.43/210=0.16%根据构造，箍筋配置为Φ8@100。ρs=101/300/100=0.34%>ρsvmin-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸11楼梯设计11.1设计参数11.1.1楼梯结构平面布置图图11.1楼梯结构平面布置图11.1.2层高3.3m，踏步尺寸150mm×300mm，采用混凝土强度等级C20，钢筋I级，楼梯上均布活荷载标准值q=2.5KN/m2。11.2楼梯板计算板倾斜度tgα=150/300=0.5cosα=0.894设板厚h=100mm，约为板斜长的1/30。取1m宽板带计算。11.2.1荷载计算梯段板的荷载表11.1梯段板的荷载计算表荷载种类荷载标准值（kN/m）恒载水磨石面层（0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98三角形踏步0.3×0.15×25/2/0.3=1.88斜板0.1×25/0.894=2.79板底抹灰0.02×17/0.894=0.38小计6.0活荷载2.5荷载分项系数rG=1.2rQ=1.4-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸基本组合的总荷载设计值p=6.0×1.2+2.5×1.4=10.7kN/m11.2.2截面设计板水平计算跨度ln=3.3m弯矩设计值M=pln2/10=10.7×3.32/10=11.65kN·mh0=100-20=80mmαs=M/（fcmbh02）=11.65×106/11/1000/802=0.165rs=0.909As=M/（rsfyh0）=11.65×106/0.909/210/80=762.87mm2选Φ10@100,实有As=785mm2分布筋Φ8，每级踏步下一根。11.3平台板计算设平台板厚h=100mm，取1m宽板带计算。11.3.1荷载计算平台板的荷载表11.2平台板荷载的计算表荷载种类荷载标准值（kN/m）恒载水磨石面层0.65100厚混凝土板0.10×25=2.50板底抹灰0.02×17=0.34小计3.49活荷载2.5荷载分项系数rG=1.2rQ=1.4基本组合的总荷载设计值p=3.49×1.2+1.4×2.5=7.69kN/m11.3.2截面设计板的计算跨度l0=1.5-0.25/2+0.25/2=1.5m弯矩设计值M=pl02/10=7.69×1.52/10=1.73kN·mh0=100-20=80mmαs=M/（fcmbh02）=1.73×106/11/1000/802=0.025rs=0.987-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸As=M/（rsfyh0）=1.73×106/0.987/210/80=104.33mm2选Φ8@200,实有As=251mm2分布筋Φ8@200。11.4平台梁计算设平台梁截面b=250mmh=400mm11.4.1荷载计算平台梁的荷载表11.3平台梁的荷载计算表荷载种类荷载标准值（kN/m）恒载梁自重0.25×（0.40-0.07）×25=2.06梁侧粉刷0.02×[0.25+（0.40-0.07）×2]×17=0.31平台板传来3.49×1.5/2=2.62梯段板传来6×3.3/2=9.9小计14.89活荷载2.5×（3.3/2+1.5/2）=6.75荷载分项系数rG=1.2rQ=1.4基本组合的总荷载设计值p=14.89×1.2+6.75×1.4=27.32kN/m11.4.2截面设计计算跨度l0=1.05ln=1.05*（2.8-0.25）=2.68m内力设计值M=pl02/8=27.32×2.682/8=24.53kN·mV=pln/2=27.32×（2.8-0.25）/2=34.83kN截面按倒L形计算，bf，=b+5hf，=250+5×70=600mmh0=400-35=365mm经计算属第一类T形截面。αs=M/（fcmbh02）=24.53×106/11/600/3652=0.028rs=0.986As=M/（rsfyh0）=24.53×106/0.986/210/365=324.6mm2选2Φ16,实有As=402mm2斜截面受剪承载力计算，-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸配置箍筋Φ8@200,则Vcs=0.75fcmbh0+1.5fyvnAsv1h0/s=0.75×1.43×200×365+1.5×210×2×50×365/200=135780N>36609N满足要求。-67- 武汉工业学院工商学院毕业论文（设计）专用稿纸主要参考文献[1]《民用建筑设计通则》JGJ37-87[2]《建筑设计防火规范》GBJ-16-87[3]《高层建筑设计防火规范》GB50045-95[4]《屋面工程技术规范》GB50207—94[5]《房屋建筑制图统一标准》GBJl—86[6]《建筑装饰工程施工及验收规范》JGJ73--91[7]《建筑结构荷载规范》GB50009-2001，02-1-10发布，02-3-1实施中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002[8]《混凝土结构设计规范》GB50010-2002，02-2-20发布，02-4-1实施，中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002[9]《建筑抗震设计规范》GB50011-2002，02-2-20发布，02-1-1实施，中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002[10]《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002，02-2-20发布，02-4-1实施，中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002[11]《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001，01-2-20发布，02-3-1实施，中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002[12]《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002，02-6-3发布，02-9-1实施，中华人民共和国建设部主编，北京：中国建筑工业出版社，2002-67-'