博物馆毕业设计计算书

'青岛工学院毕业论文（设计）传统老行当博物馆结构设计学生姓名学号201007105411指导教师学院建筑工程学院专业土木工程年级2010级答辩日期2014年6月7日青岛工学院 传统老行当博物馆结构设计完成日期：指导教师签字：评阅教师签字：答辩小组组长签字：答辩小组成员签字： 摘要本工程位于浙江省湖州市，长约70.5米，宽约15.7米，高为22.65米，总建筑面积为6641m²，该项工程总共6层，一层高为4.2米，其它层均为3.6米。建筑平面设计合理，能满足游客、和工作人员流畅通行的要求，在紧急时刻还能满足消防的要求。展厅空间安排合理，能满足各类展品的展览需求。作为“传统老行当博物馆”，本建筑还能提供部分体验展厅，供游客动手实践。该建筑为钢筋混凝土框架结构，纵横向承重体系，基础采用钢筋混凝土柱下独立基础，埋深1.55m。楼面板、屋面板、卫生间采用现浇楼板。本次设计只进行结构的设计，主要有一榀框架的内力计算、主要构件截面的配筋设计、基础的结构设计以及结构施工图的绘制。关键词：结构计算；内力计算；截面设计；配筋计算II AbstractTheprojectislocatedinHuzhou,ZhejiangProvince.Thebuildingisabout70.5meterslong,15.7meterswideand22.65metershigh,atotalconstructionareaof6641m².Theprojectatotalof6floors,firstflooris4.2meters.Otherlayersare3.6m.Buildingplandesignreasonable,itcansatisfythesmoothpassageofvisitorsandstaffrequirements.Intimesofemergencyitalsocanmeetthefiresafetyrequirements.Exhibitionspacewillbereasonable,tomeetthevariousexhibitsintheexhibitionneeds.Asa"traditionaloldbusinessmuseum",thebuildingalsoprovidesomeexperiencehall,hands-onexperienceforvisitors.Thebuildingisareinforcedconcreteframestructure,verticalandhorizontalload-bearingsystem,usinganindependentfoundationunderthefoundationofreinforcedconcretecolumns,thedepthis1.55m.Floorpanels,roof,adoptthebathroomfloorslab.Thisdesignisonlyforstructuraldesign,themainoneofinternalforcecalculation,themaincomponentofcrosssectionofreinforcementdesign,thebasicstructuredesignandworkingdrawing.Keywords:structuralcalculation;internalforcecalculation;sectiondesign;reinforcementcalculationII 目录1建筑工程概况11.1工程地质勘探资料11.2气候条件11.3地震烈度11.4结构设计资料11.5主要构件建筑做法12结构设计22.1建筑材料的选用32.2框架结构计算简图及梁、柱线刚度42.3竖向荷载计算52.3.1竖向荷载总图52.3.1竖向荷载作用下框架的内力计算112.3.3活载作用下的内力计算182.4　横向风荷载作用232.5　水平地震作用302.6横向框架内力组合382.6.1　框架梁内力组合382.6.2　框架柱内力组合432.7截面配筋设计502.7.1　框架梁502.7.2　框架柱542.7.3　楼板设计602.8基础设计632.8.1选择基础材料632.8.2选择基础埋置度......................................................................................642.8.3求地基承载力特征值fa642.8.4初步选择基底尺寸642.8.5验算持力层地基承载力652.8.6计算基底净反力662.8.7基础高度662.8.8变阶处抗冲切验算672.8.9配筋计算68IV 参考文献72致谢73IV 传统老行当博物馆结构设计1建筑工程概况1.1工程地质勘探资料地表填土为0.25m，填土下为1.3m厚的亚粘土层，承载力设计值为250KN/m2；再下层为1.5m中砂层，承载力设计值为320KN/m2；再往下为基岩，承载力设计值为400KN/m2。地下水位在中砂层顶面。冻土深度按照附表说明中实际建设区域的情况确定。1.2气候条件浙江湖州基本风压为:W0=0.45kN/m[1]。基本雪压为:0.5KN/㎡1.3地震烈度抗震设防烈度6度[2]。场地类别为Ⅱ类1.4结构设计资料结构设计题目为混凝土框架结构设计，框架柱平面布置图如图1-1所示相关尺寸为:a=6600mm,b=2500mm,c=6600mm。此钢筋混凝土框架结构的建筑层数为6层，标准层高为3.6m,底层高4.2m，建筑总高度22.2m。1.5主要构件建筑做法(1)屋面做法刚性防水层:40厚C20防水细石混凝土;隔离层（干铺玻纤布或低强度等级砂浆）一道0.1厚;防水层：a.1.2厚合成高分子防水卷材;找平层:20厚1：3水泥砂浆找平;保温层:40厚（最薄处）1：8（重量比）水泥珍珠岩找坡层2%;钢筋混凝土屋面板(2)楼面做法15厚水磨石面层;20厚1：3水泥砂浆找平层;1.5厚合成高分子防水涂料防水层;20厚1：3水泥砂浆抹平;60厚LC7.5轻骨料混凝土填充层并找坡;现浇钢筋混凝土楼板(3)内墙做法内墙涂料：7厚1：2.5水泥砂浆压实赶光;7厚1：3水泥砂浆找平扫毛;7厚1：3水泥砂浆打底扫毛或划出纹道;砖墙76 传统老行当博物馆结构设计(4)外墙做法陶瓷锦砖（马赛克）：用5厚1：1水泥细砂浆粘贴，擦缝材料擦缝;刮水泥膏结合层;6厚1：2.5水泥砂浆找平;9厚1：3水泥砂浆打底扫毛或划出纹道;砖墙。图1-1框架柱平面布置图76 传统老行当博物馆结构设计2结构设计2.1建筑材料的选用混凝土：梁、柱混凝土强度采用。钢筋：梁、柱纵向受力钢筋均采用HRB335，箍筋及其他用筋采用HPB235墙体：外墙和内墙采用普通砖墙，重度。窗户均采用铝合金窗，门采用钢门和木门。墙体厚度：外墙240mm；内墙和隔墙为180mm。楼面及屋面均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取150mm，梁截面高度按跨度的估算，尺寸见表2-1：表2-1梁截面尺寸（mm）层次混凝土强度等级横梁纵梁柱截面尺寸可根据式[2]估算，因为抗震烈度为6度，总高度，博物馆属于乙类建筑，查GB50011-2010表6.1.6可知该框架结构的抗震等级为三级，查表GB50011-2010表6.3.6得其轴压比限值。柱组合的轴力设计值，F为简支状态下柱的负载面积，g为折算在单位面积上的重力荷载代表值，可以近似取，n为验算截面以上的楼层层数，β为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，中柱取1.25。由公式可得第一层柱截面面积为：边柱中柱取柱截面为正方形，根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计框架柱截面尺寸取值均为。基础采用柱下独立基础，基础埋深标高-2.0m，室内外高差定为-0.45m。76 传统老行当博物馆结构设计2.2框架结构计算简图及梁、柱线刚度梁的线刚度计算：对于中框架梁：；对于边框架梁：AB(CD)跨梁：BC跨梁：柱的线刚度计算：底层柱：标准层柱：计算简图如图2-1所示：图2-1一榀框架（号轴线）结构计算简图76 传统老行当博物馆结构设计2.3竖向荷载计算2.3.1竖向荷载总图(1)恒荷载标准值计算[4]屋面（不上人）找平层：40mm厚1:3水泥砂浆找平防水层：（刚性）40厚C20细石混凝土防水层：（柔性）1.2mm厚合成高分子防水卷保温找坡层：40mm厚水泥珍珠盐找坡2%结构层：150mm厚现浇混凝土板合计标准层楼面楼面层：15mm厚水磨石面层找平层：20mm厚1:3水泥砂浆防水层：1.5mm厚合成高分子防水卷材找平层：20mm厚1:3水泥砂浆填充层：60mm厚轻骨料填充并找坡结构层：150mm厚现浇混凝土板合计5.47构件自重横向框架梁截面尺寸：自重：76 传统老行当博物馆结构设计粉刷：合计4.653纵向框架梁截面尺寸：自重：粉刷：合计3.244基础梁截面尺寸：自重：合计3.125框架柱截面尺寸：自重：粉刷：合计7.9365外墙重：锦砖外墙（砖墙）标准层：墙身自重：锦砖重：内侧粉刷：合计14.6276 传统老行当博物馆结构设计底层：墙身自重：内侧粉刷：锦砖重：合计17.53内墙重：水泥砂浆抹面内墙（砖墙）标准层：墙身自重：粉刷：合计11.28标准层：墙身自重：粉刷：合计13.54(2)屋面及楼面可变荷载标准值[4]不上人屋面均布荷载标准值0.5楼面活荷载标准值3.5走廊活荷载标准值3.5雪荷载不考虑为0.50屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取较大值(3)竖向荷载作用下框架受荷总图计算屋面板传给梁的荷载[5]（板传梯形或至梁上的三角形荷载可等效为均布荷载）：本结构楼面荷载的传递示意图[6]如图2-2所示；各层梁上作用的恒荷载、活荷载示意图如图2-3所示：76 传统老行当博物馆结构设计图2-2板传荷载示意图（a）（b）图2-3（a）梁上作用的恒载示意图（b）梁上作用的活载示意图（）轴间框架梁屋面板传给梁的荷载恒载：活载：楼面板传给梁的荷载恒载：活载：梁自重标准值：4.65（）轴间框架梁均布荷载为：76 传统老行当博物馆结构设计屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.65+24.63=29.28活载=板传活载=2.06楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.65+22.56=27.21活载=板传活载=14.44轴间框架梁屋面板传给梁的荷载恒载活载：楼面板传给梁的荷载恒载：活载：梁自重标准值：4.65轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.65+9.33=13.98活载=板传活载=0.78楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=4.65+5.88=13.20活载=板传活载=5.47A（D）轴框架柱纵向集中荷载的计算顶层柱：女儿墙自重：（做法：墙高1000mm，100mm的混凝土压顶）顶层柱恒载=墙自重+梁自重+板传恒载=顶层柱活载=板传活载=标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传恒载=标准层柱活载=板传活载=76 传统老行当博物馆结构设计基础顶面恒载=底层外纵墙自重+基础梁自重+柱自重=B（C）轴框架柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+板传荷载=顶层柱活载=板传活载=标准层柱恒载=梁自重+板传荷载+墙自重+柱自重=标准层柱活载=板传活载=基础顶面恒载=底层内纵墙自重+基础梁自重+柱自重框架在竖向荷载作用下的受荷总图如下图2-4所示。（图中数据均为标准值，括号内为活载）：76 传统老行当博物馆结构设计图2-4竖向受荷总图2.3.2竖向荷载作用下框架的内力计算（1）恒载作用下的内力计算恒载为对称荷载，利用结构的对称性，取半榀框架进行计算，计算简图如图2-5所示，右端为定向支座。对于一端固定一端为定向支坐，在均布荷载作用下的杆端弯距为：图2-5有定向支坐杆端弯距，(2-1)(2-2)采用弯矩分配法计算，计算前对二层以上各柱线刚度乘以0.9的系数，荷载作用下的计算简图如图2-6所示：76 传统老行当博物馆结构设计图2-6半榀框架计算简图（2）节点分配系数的计算：A节点：76 传统老行当博物馆结构设计B节点：节点分配系数如下表2-2所示表2-2节点分配系数计算节点AB层号上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁600.610.390.2900.450.262——50.380.380.240.200.310.310.1810.380.370.250.200.320.300.18（3）恒载左右下弯矩剪力与轴力的计算各梁的固端弯矩：顶层：76 传统老行当博物馆结构设计标准层：二次弯矩分配[7]如下表2-3所示：表2-3恒载作用下的弯矩分配法上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.610.390.290.450.26-106.29106.29-7.2864.8441.45-28.71-44.55-25.7418.77-14.3620.73-14.2512.87-2.69-1.72-5.61-8.71-5.0380.92-80.9292.69-67.51-25.180.380.380.240.20.310.310.18-98.8198.81-6.8837.5537.5523.71-18.39-28.50-28.50-16.5532.4218.77-9.1911.86-22.28-14.258.27-15.96-15.96-10.083.285.085.082.9554.0140.36-94.3795.56-45.69-37.66-12.200.380.380.240.20.310.310.18-98.8198.81-6.8837.5537.5523.71-18.39-28.50-28.50-16.5518.7718.77-9.1911.86-14.25-14.258.27-10.77-10.77-6.811.672.592.591.5145.5545.55-91.0993.95-40.15-40.15-13.6576 传统老行当博物馆结构设计续表2-240.380.380.240.20.310.310.18-98.8198.81-6.8837.5537.5523.71-18.39-28.50-28.50-16.5518.7718.77-9.1911.86-14.25-14.258.27-10.77-10.77-6.811.672.592.591.5145.5545.55-91.0993.95-40.15-40.15-13.650.380.380.240.20.310.310.18-98.8198.81-6.8837.5537.5523.71-18.39-28.50-28.50-16.5518.7718.77-9.1911.86-14.25-14.718.27-10.77-10.77-6.811.772.742.741.5945.5545.55-91.0994.05-40.01-40.47-13.560.380.370.250.20.320.30.18-98.8198.81-6.8837.5536.5624.70-18.39-29.42-27.58-16.5518.77-9.1912.35-14.258.27-3.64-3.54-2.40-1.28-2.04-1.91-1.1552.6833.01-85.7091.50-45.71-29.49-16.3016.51-14.75恒载作用下各层跨中弯矩[8]如下表2-4-表2-5所示表2-4AB跨中弯矩计算表层q板传作用g梁自重algl/2u=(l-a)*q/2MAMBΣM/lV1=gl/2+u-ΣM/lM=gl/2*l/4+u*1.05-MA-V1*l/2624.634.653.36.615.3540.64-80.9292.691.7854.20-29.9576 传统老行当博物馆结构设计续表2-4522.564.653.36.615.3537.22-94.3795.560.1852.39-14.114~222.564.653.36.615.3537.22-91.0993.950.4352.14-16.55122.564.653.36.615.3537.22-85.791.50.8851.69-20.47表2-5BC跨中弯矩计算表层q板传作用g梁自重algl/2u=(l-a)*q/2MAMBΣM/lV1=gl/2+u-ΣM/lM=gl/2*l/4+u*1.05-MA-V1*l/262.064.651.253.37.672.11-25.1825.1809.7817.58514.444.651.253.37.6714.80-12.212.2022.47-3.014~214.444.651.253.37.6714.80-13.6513.65022.47-1.56114.444.651.253.37.6714.80-16.316.3022.471.09恒载作用下的弯矩图如下图2-7所示：图2-7恒荷载作用下的框架弯距图（单位KN·M）76 传统老行当博物馆结构设计恒载引起的剪力和轴力的计算[8]：剪力：轴力：N=F+V(2-3)其他各梁、柱的剪力和轴力同理计算，得到如下剪力与轴力表2-6所示：表2-6恒荷作用下梁端剪力及柱轴力（KN）层次荷载引起的剪力柱轴力AB跨BC跨A柱顶A柱底B柱顶B柱底VAVBVBVCNNNN694.84-98.4117.48-17.48232.46261.04258.66287.25589.34-90.2416.50-16.50510.97539.56601.63630.21489.09-90.5016.50-16.50789.23817.82944.84973.43389.09-90.5016.50-16.501067.491096.081288.061316.64289.09-90.5016.50-16.501345.751374.341631.271659.86188.64-90.9416.50-16.501623.571656.921974.932008.28柱端剪力[8]如下表2-7所示柱端剪力计算公式：：(2-4)表2-7柱端剪力计算表层数M上M下lVA680.9254.013.637.48540.3645.553.623.86445.5545.553.625.31345.5545.553.625.31245.5552.683.627.29133.0116.514.211.79B667.5137.673.629.22545.6940.153.623.84440.1540.153.622.3176 传统老行当博物馆结构设计续表2-7340.1540.153.622.31240.1545.713.623.85129.4914.754.210.53恒载作用下的剪力和弯矩图如下图2-8所示(a)(b)图2-8(a)恒载作用下剪力图(b)恒载作用下柱轴力图2.3.3活载作用下的内力计算活荷载作用下的框架内力计算方法同恒荷载作用的计算方法。活载作用下各梁的固端弯矩[5]：顶层：标准层：76 传统老行当博物馆结构设计活载作用下的弯矩二次分配[7]如下表2-8所示：表2-8活载作用下的弯矩分配上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.610.390.290.450.26-7.487.48-0.414.562.92-2.05-3.18-1.849.96-1.031.46-7.680.92-5.45-3.481.542.391.389.07-9.078.43-8.480.050.380.380.240.20.310.310.18-52.4252.42-2.8519.9219.9212.58-9.91-15.37-15.37-8.922.289.96-4.966.29-1.59-7.684.46-2.77-2.77-1.75-0.30-0.46-0.46-0.2719.4327.11-46.5448.50-17.42-23.51-7.580.380.380.240.20.310.310.18-52.4252.42-2.8519.9219.9212.58-9.91-15.37-15.37-8.929.969.96-4.966.29-7.68-7.684.46-5.69-5.69-3.590.921.431.430.8324.1924.19-48.3949.72-21.62-21.62-6.480.380.380.240.20.310.310.18-52.4252.42-2.8519.9219.9212.58-9.91-15.37-15.37-8.9276 传统老行当博物馆结构设计续表2-89.969.96-4.966.29-7.68-7.684.46-5.69-5.69-3.590.921.431.430.8324.1924.19-48.3949.72-21.62-21.62-6.480.380.380.240.20.310.310.18-52.4252.42-2.8519.9219.9212.58-9.91-15.37-15.37-8.929.969.96-4.966.29-7.68-7.934.46-5.69-5.69-3.590.921.511.510.8824.1924.19-48.3949.72-21.54-21.79-6.440.380.370.250.20.320.30.18-52.4252.42-2.8519.9219.4013.11-9.91-15.86-14.87-8.929.96-4.966.55-7.684.46-1.90-1.85-1.25-0.67-1.07-1.00-0.6027.9817.54-45.5248.39-24.61-15.87-7.918.77-7.94跨中弯矩[8]计算如下表2-9-表2-10所示：表2-9AB跨中弯矩的计算层q板传作用alu=(l-a)q/2MAMBΣM/lV1=u-ΣM/lM=u*1.05-MA-V1*l/260.53.36.60.83-9.078.43-0.100.926.8953.53.36.65.78-46.5448.50.305.4834.534—23.53.36.65.78-48.3949.720.205.5736.0613.53.36.65.78-46.5248.390.285.4934.4676 传统老行当博物馆结构设计表2-10BC跨中弯矩的计算层q板传作用alu=(l-a)*q/2MAMBΣM/lV1=u-ΣM/lM=u*1.05-MA-V1*l/260.51.253.30.51-0.050.0500.51-0.2653.51.253.33.59-7.587.5803.595.434—23.51.253.33.59-6.446.4403.594.2913.51.253.33.59-7.917.9103.595.76活载作用下的弯矩图如下图2-9所示:图2-9活载弯矩图（kN.m）活载引起的剪力和轴力的计算：剪力：76 传统老行当博物馆结构设计轴力：N=F+V活载作用下引起的建立和轴力计算[8]结果如下表2-11-表2-12表2-11活荷作用下梁端剪力及柱轴力（KN）层次荷载引起的剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VAVBVBVCNN66.85-6.740.98-0.9813.2914.66547.21-48.096.84-6.84105.56140.67447.31-48.006.84-6.84197.91266.58347.31-48.006.84-6.84290.27392.49247.31-48.006.84-6.84382.63518.41147.07-48.236.84-6.84474.75644.56柱端剪力计算公式：：表2-12活载作用下的柱端剪力（KN）层数M上M下lVA69.0719.433.67.92527.1124.193.614.25424.1924.193.613.44324.1924.193.613.44224.1927.983.614.49117.548.774.26.26B68.4817.423.67.19523.5121.623.612.54421.6221.623.612.01321.6221.623.612.01221.6224.613.612.84115.677.944.25.62活载作用下的剪力和轴力图如下图2-10所示76 传统老行当博物馆结构设计（a）(b)图2-10(a)活载剪力图（kN）(b)活载轴力图（kN）2.4　横向风荷载作用（1）风荷载标准值的计算[3]作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中荷载标准值：(2-5)基本风压：风载体形系数：本建筑的高宽比,所以取1.3风压高度系数：（根据C类地面）查表可知，离地面高度为5m、10m、15m、20m、30m处的分别为0.65.0.65.0.65.0.74.0.88。风振系数：房屋高度23.3m<30m高宽比76 传统老行当博物馆结构设计。可以不考虑脉动风压的影响，此时风振系数。迎风面宽度：B=7.2m风荷载作用下结构计算简图如图2-11所示，各层楼面处集中风荷载标准值如表2-13所示。表2-13各层楼面处集中风荷载标准值层次Z(m)(m)(m)B（m）61.01.322.20.770.453.62.27.27.2351.01.318.60.710.453.63.67.210.7741.01.315.00.650.453.63.67.29.8631.01.311.40.650.453.63.67.29.8621.01.37.80.650.453.63.67.29.8611.01.34.20.650.454.23.67.210.68图2-11风荷载作用下结构计算简图(2）风荷载作用下的位移验算侧移刚度[5]D的计算计算结果见表2-14、2-15如下：（一榀框架）76 传统老行当博物馆结构设计表2-14横向2—6层D值的计算构件名称===A（D）轴柱0.2212935B（C）轴柱0.5733514表2-15横向底层D值的计算构件名称===A（D）轴柱0.4416313B（C）轴柱0.7025952风荷载作用下框架侧移计算[5]水平荷载作用下框架的层间侧移可按下面公式计算：框架在风荷载作用下侧移的计算如下表2-16：76 传统老行当博物馆结构设计表2-16风荷载作用下框架楼层层间位移与层高之比计算层次（KN）（KN）(KN/m)/m/h67.237.23928980.00011/36000510.7718.00928980.00021/1800049.8627.72928980.00041/9000039.8637.58928980.00051/720029.8647.44928980.00061/6000110.6858.12845300.00081/5250侧移验算：风荷载作用下，框架结构楼层层间最大位移与层高之比的限值为：1/550。由上表2-16可见，本框架层间最大位移与层高之比在底层，为1/5250。满足：1/5250〈1/550。满足规范要求。（3）风荷载作用下框架结构内力计算选取6轴线一榀框架进行内力计算，框架柱端剪力及弯矩按下列公式进行计算：；　(2-6)；各柱反弯点高度比，本设计中底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y3，其余柱均无修正。由所求的查表可知：=0、=0。由于结构对称，表中只算出A轴柱和B轴柱柱端剪力和弯距，弯距C轴柱同B大小相同，D轴柱同A大小相同。柱端剪力和弯距计算结果见表2-17。76 传统老行当博物馆结构设计表2-17各层柱端弯矩及剪力计算层次/mN·mA轴柱B轴柱yy63.67.392898129351.020.580.250.982.75335142.630.580.434.075.4053.618.0092898129352.510.580.353.165.87335146.490.580.4510.5112.8543.627.7292898129353.860.580.405.568.343351410.000.580.4817.2818.7233.637.5892898129355.230.580.458.4710.363351413.560.580.5024.4124.4123.647.4492898129356.600.580.5011.8811.883351417.120.580.5030.8230.8214.258.12845301631311.222.620.7028.2712.122595215.382.620.5530.4524.9276 传统老行当博物馆结构设计梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式计算:梁端弯矩、剪力及柱轴力计算结果见表2-18：；　；　　　　　；　表2-18风荷作用梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次A—B跨梁B—C跨梁柱轴力LVLVA柱B柱62.751.196.60.60-4.20-4.202.5-3.36-0.602.7656.853.726.61.60-13.20-13.202.5-10.56-2.2011.72411.506.436.62.72-22.80-22.802.5-18.24-4.7427.42315.929.176.63.80-32.52-32.522.5-26.02-8.5450.64220.3512.156.64.92-43.08-43.082.5-34.46-13.4679.48124.0012.266.64.49-43.48-43.482.5-34.78-17.95109.47注:1)柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震时，左侧两柱为拉力,对应的右侧两根柱为压力。2）表中单位为，V单位N，L的单位为m。3）C柱轴力与B大小相等方向相反，C柱轴力与B大小相等方向相反左风荷载作风下框架结构弯距、剪力及轴力图如图2-12所示（右风同理）：76 传统老行当博物馆结构设计（a）（b）（c）图2-12（a）框架弯矩图（b）梁端剪力（c）柱轴力图76 传统老行当博物馆结构设计2.5　水平地震作用（1）重力荷载代表值的计算[1]屋面处的重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5雪荷载标准值楼面处的重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5楼面活荷载标准值其中结构和构配件自重取楼面上、下各半层层高范围内（屋面处取顶层一半）的结构和构配件自重屋面处的重力荷载代表值的计算：其余各层楼面处的重力荷载代表值的计算：底层楼面处的重力荷载代表值的计算：76 传统老行当博物馆结构设计屋顶活荷载标准值的计算：楼面活荷载标准值的计算：底层楼面处的重力荷载代表值的计算：（计算简图如图3.10所示）屋面处：=屋面处结构和构配件自重+0.5雪荷载标准值=20592.63+0.5516.65=20850.96标准层楼面处：=楼面处结构和构配件自重+0.5活荷载标准值=30402.04+0.53616.52=32012.3底层楼面处：=楼面处结构和构配件自重+0.5活荷载标准值=28511.37+0.53616.52=30316.63重力荷载代表值计算简图如下图2-13所示76 传统老行当博物馆结构设计图2-13重力荷载代表值计算简图（2）地震作用下框架结构内力该建筑物的高度为22.65m〈40m，以剪切变形为主，采用底部剪力法算水平地震作用。该建筑结构设计共有十二榀框架，且每榀框架的抗侧移刚度相同，可简化为作用在一榀框架上的重力荷载代表值为：KN、KN、KN相应的高度=4.2m、=7.8m、=11.4m、=15m、=18.6m、=22.2m该结构自振周期计算：（用假想顶点位移法计算结构基本自振周期）结构顶点的假想位移计算见下表2-19所示。表2-19结构顶点的假想位移计算层数620850.9620850.9613005720.0160.479532012.3052863.2613005720.0410.463432012.3084875.5613005720.0650.422332012.30116887.8613005720.0900.357232012.30148900.1613005720.1140.267130316.63180912.4611834200.1530.15376 传统老行当博物馆结构设计结构基本自震周期，取，则水平地震作用下位移验算：（框架楼层层间位移计算结果见表2-19）设防烈度按7度考虑，设计地震分组为第一组，场地土为Ⅱ类，查表得：特征周期=0.35s，水平地震影响系数最大值。<<5则：〉1.4=0.49应考虑顶部附加水平地震作用，顶部附加水平地震作用系数为：框架结构总水平地震作用标准值为：由：，可得各层水平地震作用标准值为：同理可算得:、、、故顶层水平地震作用为：+=681.69+802.79=1484.48KN将这些里平均分配到14榀框架中得表2-2076 传统老行当博物馆结构设计表2-20水平地震作用下框架楼层层间位移计算表层次(m)（KN）（KN）622.2106.03106.03928980.0011518.6120.36226.39928980.0024414.097.06323.45928980.0035311.473.77397.22928980.004327.850.47447.69928980.004814.225.74473.43845300.0056楼层最大位移与楼层高之比：满足位移要求。水平地震作用下框架内力计算：（还是以6轴线一榀框架进行内力计算，水平地震作用下框架结构内力计算过程与风荷载作用下的相同）框架柱端剪力及弯矩按式:；　；各柱反弯点高度比，本设计中底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y3，其余柱均无修正。由所求的查表可知：=0、=0。柱端弯距及剪力计算结果见表2-21，由于结构对称，表中只算出A轴柱和B轴柱柱端剪力和弯距，弯距C轴柱同B大小相同，D轴柱同A大小相同。76 传统老行当博物馆结构设计表2-21各层柱端弯矩及剪力计算层次hi/mN·mA轴柱B轴柱Di1Vi1yDi2Vi2y63.6106.03928981293514.760.580.2513.2839.853351438.250.580.4359.2178.4953.6226.39928981293531.520.580.3539.7273.763351481.670.580.45132.31161.7143.6323.45928981293545.040.580.4064.8697.2933514116.690.580.48201.64218.4433.6397.22928981293555.310.580.4589.60109.5133514143.300.580.50257.94257.9423.6447.69928981293562.340.580.50112.21112.2133514161.510.580.50290.72290.7214.2473.43845301631391.362.620.70268.60115.1125952145.352.620.55335.76274.7176 传统老行当博物馆结构设计梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式计算：；　；　　　　　；　；各层梁端弯距及剪力计算结果见表2-22表2-22梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次A—B跨梁B—C跨梁柱轴力LVbLVA柱B柱639.8517.276.68.65-61.22-61.222.5-48.98-8.6540.33587.0448.606.620.55-172.32-172.322.5-137.85-29.2157.634137.0177.176.632.45-273.59-273.592.5-218.87-61.65344.053174.37101.116.641.74-358.47-358.472.5-286.78-103.39589.092201.81120.716.648.87-427.95-427.952.5-342.36-152.26882.581227.32124.396.653.29-441.03-441.032.5-352.83-205.551182.12注:1)柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震时，左侧两根柱为拉力,对应的右侧两根柱为力。2）表中单位为，单位，的单位为。3）C柱轴力与B大小相等方向相反，C柱轴力与B大小相等方向相反地震荷载作风下框架结构弯距、剪力及轴力图如下图2-14所示：76 传统老行当博物馆结构设计（a）（b）（c）图2-14左地震作用下框架（a）弯矩图（b）梁端剪力（c）柱轴力图（右地震同理）76 传统老行当博物馆结构设计2.6横向框架内力组合本结构的抗震等级根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素查表得，本框架结构为三级抗震。2.6.1　框架梁内力组合按照框架结构合理的破坏形式，在梁端出现塑性铰是允许的，为了便于浇捣混凝土，也往往希望节点区的负钢筋放少些，因而在进行框架结构设计时，一般均对梁端弯矩进行调幅[5]，，对于现浇框架，调幅系数一般取，本设计中取0.8。梁端弯矩调幅[8]计算过程如表2-23，各层梁的内力组合结果见表2-24。表2-23梁端弯矩调幅表荷载种类层数跨向弯矩标准值调幅系数调幅后弯矩标准值MA0MB0M中0βMAMBM中恒载6AB-80.92-92.6927.950.8-64.74-74.1532.66BC-25.18-25.18-27.810.8-20.14-20.14-27.815AB-94.37-95.5613.220.8-75.50-76.4513.69BC-12.2-12.2-4.280.8-9.76-9.76-4.282—4AB-91.09-93.9515.610.8-72.87-75.1616.76BC-13.65-13.65-5.650.8-10.92-10.92-5.651AB-85.7-91.519.580.8-68.56-73.2021.90BC-16.3-16.3-8.380.8-13.04-13.04-8.38活载6AB-9.07-8.436.890.8-7.26-6.746.63BC-0.05-0.05-0.260.8-0.04-0.04-0.265AB-46.54-48.534.530.8-37.23-38.8035.31BC-7.58-7.585.430.8-6.06-6.065.432—4AB-48.39-49.7236.060.8-38.71-39.7836.59BC-6.44-6.444.290.8-5.15-5.154.291AB-46.52-48.3934.460.8-37.22-38.7135.2176 传统老行当博物馆结构设计BC-7.91-7.915.760.8-6.33-6.335.7676 传统老行当博物馆结构设计表2-24框架梁内力组合表杆件跨向截面内力荷载种类内力组合恒载活载风荷载左（-右）地震荷载左（-右）1.2恒+1.4活1.2×恒+1.4×0.9(活+左风）1.2×恒+1.4×0.9(活-风）1.35×恒+1.4×0.7活0.75×[1.2（恒+0.5活)+1.3地震左]0.75×[1.2(恒+0.5活）+1.3地震右]minmax六层横梁AB跨AM-64.74-7.262.7539.85-87.85-83.37-90.30-94.51-22.68-100.39-100.39-22.68V94.846.850.68.65123.40123.20121.68134.7596.8780.0080.00134.75跨中M32.666.6348.4747.5547.5550.5932.3832.3832.3850.59BM-74.15-6.741.1917.27-98.42-95.97-98.97-106.71-52.93-86.61-106.71-52.93V-98.41-6.740.68.65-127.53-125.83-127.34-139.46-83.17-100.04-139.46-83.17BC跨BM-20.14-0.04-4.2-61.22-24.22-29.51-18.93-27.23-77.8341.55-77.8341.55V17.480.98-3.36-48.9822.3517.9826.4424.56-31.5863.93-31.5863.93跨中M-27.81-0.26-33.74-33.70-33.70-37.80-25.15-25.15-37.80-25.15CM-20.14-0.04-4.2-61.22-24.22-29.51-18.93-27.23-77.8341.55-77.8341.55V-17.48-0.98-3.36-48.98-22.35-26.44-17.98-24.56-63.9331.58-63.9331.58AM-70.5-37.236.8587.04-136.72-122.88-140.14-131.664.66-165.07-165.074.6676 传统老行当博物馆结构设计AB跨V89.3447.211.620.55173.30168.71164.68166.87121.6981.6181.61173.30续表2-24五层横梁跨中M13.6935.3165.8660.9260.9253.0928.2128.2128.2165.86BM-76.45-38.83.7248.6-146.06-135.94-145.32-141.23-38.88-133.65-146.06-38.88V-90.24-48.091.620.55-175.61-166.87-170.90-168.95-82.82-122.89-175.61-82.82BC跨BM-9.76-6.06-13.2-172.32-20.20-35.98-2.72-19.11-179.52156.50-179.52156.50V16.56.84-10.56-137.8529.3815.1141.7228.98-116.48152.33-116.48152.33跨中M-4.285.432.471.711.71-0.46-1.41-1.41-1.412.47CM-9.76-6.06-13.2-172.32-20.20-35.98-2.72-19.11-179.52156.50-179.52156.50V-16.5-6.84-10.56-137.85-29.38-41.72-15.11-28.98-152.33116.48-152.33116.48四层横梁AB跨AM-72.87-38.7111.5137.01-141.64-121.73-150.71-136.3150.58-216.59-216.5950.5876 传统老行当博物馆结构设计V89.0947.312.7232.45173.14169.95163.09166.64133.1169.8369.83173.14跨中M16.7636.5971.3466.2266.2258.4831.5531.5531.5571.34BM-75.16-38.716.4377.17-144.39-130.86-147.07-139.40-9.82-160.30-160.30-9.82V-89.09-482.7232.45-174.11-163.96-170.82-167.31-70.14-133.42-174.11-70.14BC跨BM-10.92-5.15-22.8-273.59-20.31-48.329.14-19.79-278.90254.60-278.90254.60V16.56.84-18.24-218.8729.385.4451.4028.98-195.47231.33-195.47231.33跨中M-5.654.29-0.77-1.37-1.37-3.42-3.15-3.15-3.42-0.77CM-10.92-5.15-22.8-273.59-20.31-48.329.14-19.79-278.90254.60-278.90254.60续表2-24V-16.5-6.84-18.24-218.87-29.38-51.40-5.44-28.98-231.33195.47-231.33195.47三层横梁AB跨AM-72.87-38.7115.92174.37-141.64-116.16-156.28-136.3187.01-253.01-253.0187.01V89.0947.313.841.74173.14171.31161.73166.64142.1760.7760.77173.14跨中M16.7636.5971.3466.2266.2258.4831.5531.5531.5571.34BM-75.16-38.719.17101.11-144.39-127.41-150.52-139.4013.52-183.65-183.6513.52V-89.09-483.841.74-174.11-162.60-172.18-167.31-61.08-142.48-174.11-61.08BC跨BM-10.92-5.15-32.52-358.47-20.31-60.5721.38-19.79-361.65337.36-361.65337.36V16.56.84-26.02-286.7829.3861.20-4.3728.98-261.68297.54-261.68297.54跨中M-5.654.29-0.77-1.37-1.37-3.42-3.15-3.15-3.42-0.77CM-10.92-5.15-32.52-358.47-20.31-60.5721.38-19.79-361.65337.36-361.65337.36V-16.5-6.84-26.02-286.78-29.384.37-61.20-28.98-297.54261.68-297.54261.68AB跨AM-72.87-38.7120.35201.87-141.64-110.58-161.86-136.31113.82-279.83-279.83113.8276 传统老行当博物馆结构设计二层横梁V89.0947.314.9248.87173.14172.72160.32166.64149.1253.8253.82173.14跨中M16.7636.5971.3466.2266.2258.4831.5531.5531.5571.34BM-75.16-38.7112.15120.71-144.39-123.66-154.28-139.4032.63-202.76-202.7632.63V-89.09-484.9248.87-174.11-161.19-173.59-167.31-54.13-149.43-174.11-54.13BM-10.92-5.15-43.08-427.95-20.31-73.8734.69-19.79-429.40405.11-429.40405.11续表2-24BC跨V16.56.84-34.46-342.3629.38-15.0071.8428.98-315.87351.73-315.87351.73跨中M-5.654.29-0.77-1.37-1.37-3.42-3.15-3.15-3.42-0.77CM-10.92-5.15-43.08-427.95-20.31-73.8734.69-19.79-429.40405.11-429.40405.11V-16.5-6.84-34.46-342.36-29.38-71.8415.00-28.98-351.73315.87-351.73315.87一层横梁AB跨AM-68.56-37.2224227.32-134.38-98.93-159.41-129.03143.18-300.09-300.09143.18V88.6447.074.4953.29172.27171.33160.02165.79152.9249.0049.00172.27跨中M21.935.2175.5770.6470.6464.0735.5535.5535.5575.57BM-73.2-38.7112.26124.39-142.03-121.17-152.06-136.7637.98-204.58-204.5837.98V-90.94-48.234.4953.29-176.65-164.24-175.56-170.03-51.59-155.51-176.65-51.59BC跨BM-13.04-6.33-43.48-441.03-24.51-78.4131.16-23.81-444.59415.42-444.59415.42V16.56.84-34.78-352.8329.38-15.4072.2428.98-326.08361.94-326.08361.94跨中M-8.385.76-1.99-2.80-2.80-5.67-4.95-4.95-5.67-1.99CM-13.04-6.33-43.48-441.03-24.51-78.4131.16-23.81-444.59415.42-444.59415.42V-16.5-6.84-34.78-352.83-29.38-72.2415.40-28.98-361.94326.08-361.94326.0876 传统老行当博物馆结构设计76 传统老行当博物馆结构设计2.6.2　框架柱内力组合（1）柱端弯矩设计值的组合：取每层柱顶和柱底两个控制截面进行组合，组合结果以及柱端弯矩设计值的调整[5]见表2-25～表2-27。在考虑地震作用效应的组合中，取屋面为雪荷载时的内力进行组合[6]。76 传统老行当博物馆结构设计表2-25框架柱的弯矩与轴力的内力组合表杆件跨向截面内力荷载种类内力组合|MMAX|及相对应的NNMIN以及对应的MNMAX以及对应的M恒载活载风荷载左（-右）地震荷载左（-右）1.2恒+1.4活1.2×恒+1.4×0.9(活+左风）1.2×恒+1.4×0.9(活-风）1.35×恒+1.4×0.7活0.75×[1.2（恒+0.5活)+1.3地震左]0.75×[1.2(恒+0.5活）+1.3地震右]六层柱A柱柱顶M80.929.07-2.75-39.85109.80105.07112.00118.1338.06115.76118.1338.06118.13N232.4613.29-0.6-8.65297.56294.94296.45326.85206.76223.63326.85206.76326.85柱底M-54.01-19.430.9813.28-92.01-88.06-90.53-91.95-44.40-70.3092.01-44.40-91.95N261.0413.29-0.6-8.65331.85329.24330.75365.43232.48249.35331.85232.48365.43B柱柱顶M-67.51-8.48-5.4-78.49-92.88-98.50-84.89-99.45-141.1011.95141.1011.95-99.45N258.6614.662.7640.33330.92333.10324.63363.56287.15191.64287.15191.64363.56柱底M37.6717.424.0759.2169.5972.2862.0367.9399.47-15.9999.47-15.9967.93N287.2514.662.7640.33365.22367.41358.94402.15312.88217.37312.88217.37402.15A柱柱顶M40.3627.11-5.87-73.7686.3975.1989.9981.05-23.39120.44120.44-23.3981.05N510.97105.56-2.2-29.2760.95743.40748.94793.26478.91535.85535.85478.91793.26柱底M-45.55-24.193.1639.72-88.53-81.16-89.12-85.20-13.15-90.6190.61-13.15-85.2076 传统老行当博物馆结构设计续表2-25五层柱N539.56105.56-2.2-29.2795.26777.71783.25831.85504.64561.58561.58504.64831.85B柱柱顶M-45.69-23.51-12.85-161.71-87.74-100.64-68.26-84.72-209.37105.97209.37105.97-84.72N601.63140.6711.72157.63918.89916.74881.66950.06796.68412.86796.68412.86950.06柱底M40.1521.6210.51132.3178.4588.6662.1875.39174.87-83.14174.87-83.1475.39N630.21140.6711.72157.63953.19951.04915.96988.64822.40438.58822.40438.58988.64四层柱A柱柱顶M45.5524.19-8.34-97.2788.5374.6395.6585.20-42.96146.72146.72-42.9685.20N789.23197.91-4.74-61.651224.151190.471202.421259.41739.26859.48859.48739.261259.41柱底M-45.55-24.195.5664.86-88.53-78.13-92.15-85.2011.36-115.12115.1211.36-85.20N817.82197.91-4.74-61.651258.461224.781236.721298.01764.99885.21885.21764.991298.01B柱柱顶M-40.15-21.62-18.72-218.44-78.45-99.01-51.83-75.39-258.84167.12258.84167.12-75.39N944.84266.5827.42344.051507.021510.221429.181536.781365.87574.761365.87574.761536.78柱底M40.1521.6217.28201.6478.4597.1953.6575.39242.46-150.74242.46-150.7475.39N973.43266.5827.42344.051541.331544.531463.491575.381391.61600.491391.61600.491575.38三层柱A柱柱顶M45.5524.19-10.36-109.5188.5372.0998.1985.20-54.89158.65158.65-54.8985.20N1067.49290.27-8.54-103.391687.371635.971657.491725.58990.561192.171192.17990.561725.58柱底M-45.55-24.198.4789.6-88.53-74.47-95.81-85.2035.48-139.24139.2435.48-85.20N1096.08290.27-8.54-103.391721.671670.281691.801764.171016.291217.901217.901016.291764.17柱顶M-40.15-21.62-24.41-257.94-78.45-106.18-44.66-75.39-297.36205.63297.36205.63-75.3976 传统老行当博物馆结构设计B柱续表2-25N1288.06392.4950.64589.092095.162114.781965.642123.522011.04660.712011.04660.712123.52柱底M40.1521.6224.41257.9478.45106.1844.6675.39297.36-205.63297.36-205.6375.39N1316.64392.4950.64589.092129.452149.071999.942162.102036.76686.432036.76686.432162.10二层柱A柱柱顶M45.5524.19-11.88-112.2188.5370.17100.1185.20-57.52161.29161.29-57.5285.20N1345.75382.63-13.46-152.262150.582080.052113.972191.741234.911531.811531.811234.912191.74柱底M-52.68-27.9811.88112.21-102.39-83.50-113.44-98.5449.40-169.41169.4149.40-98.54N1374.34382.63-13.46-152.262184.892114.362148.282230.341260.641557.541557.541260.642230.34B柱柱顶M-40.15-21.62-30.82-290.72-78.45-114.25-36.59-75.39-329.32237.59329.32237.59-114.25N1631.27518.4179.48882.582683.302727.832493.622710.262710.40692.462710.40692.462727.83柱底M45.7124.6130.82290.7289.31124.6947.0385.83335.67-231.24335.67-231.24335.67N1659.86518.4179.48882.582717.612762.132527.922748.852736.13718.192736.13718.192762.13一层柱A柱柱顶M33.0117.54-12.12-115.1164.1746.4476.9861.75-74.63149.83149.83-74.6361.75N1623.57474.75-17.95-205.552612.932523.852569.092657.071474.441875.261875.261474.442657.07柱底M-16.51-8.7728.27268.6-32.094.76-66.48-30.88243.08-280.69280.69243.08-30.88N1656.92474.75-17.95-205.552652.952563.872609.112702.101504.451905.281905.281504.452702.10B柱柱顶M-29.49-15.67-24.92-274.71-57.33-86.53-23.73-55.17-301.43234.25301.43234.25-301.43N1974.93644.56109.471182.123272.303342.613021.513297.823411.69723.293411.69723.293411.69柱底M14.757.9430.45335.7628.8266.07-10.6627.69344.21-310.52344.21-310.52344.2176 传统老行当博物馆结构设计N2008.28644.56109.471182.123312.323382.633061.533342.853441.71753.303441.71753.303441.71表2-26横向框架柱剪力组合表截面层次荷载种类内力组合minmax恒载活载风荷载左（-右）地震荷载左（-右）1.2恒+1.4活1.2×恒+1.4×0.9(活+左风）1.2×恒+1.4×0.9(活-风）1.35×恒+1.4×0.7活0.75×[1.2（恒+0.5活)+1.3地震左]0.75×[1.2(恒+0.5活）+1.3地震右]A637.487.921.0214.7656.0656.2453.6758.3651.6922.9022.9058.36523.8614.252.5131.5248.5949.7543.4346.1858.62-2.84-2.8458.62425.3113.443.8645.0449.1852.1642.4447.3372.74-15.09-15.0972.74325.3113.445.2355.3149.1853.8940.7147.3382.75-25.10-25.1082.75227.2914.496.662.3453.0359.3242.6951.0491.86-29.70-29.7091.86111.796.2611.2291.3622.9236.187.9022.06102.51-75.65-75.65102.51B6-29.22-7.192.6338.25-45.13-40.81-47.44-46.497.76-66.83-66.837.765-23.84-12.546.4981.67-46.16-36.23-52.59-44.4852.53-106.73-106.7352.534-22.31-12.0110116.69-43.58-29.30-54.50-41.8888.29-139.25-139.2588.293-22.31-12.0113.56143.3-43.58-24.82-58.99-41.88114.24-165.20-165.20114.242-23.85-12.8417.12161.51-46.60-23.23-66.37-44.78130.23-184.72-184.72130.2376 传统老行当博物馆结构设计1-10.53-5.6215.38145.35-20.51-0.34-39.10-19.73129.71-153.73-153.73129.71注：表中V以绕柱端顺时针为正。76 传统老行当博物馆结构设计（2）柱端弯矩设计值的调整：A柱：第6层，按《抗震规范》，无需调整。第5层，柱顶轴压比可知，一、二、三、四、五层柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：(2-7)注：为节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析分配。为节点左右梁端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和。柱端弯矩增大系数，取1.1。B柱：第6层，按《抗震规范》，无需调整。经计算当轴力时，方符合调整的条件。76 传统老行当博物馆结构设计表2-27横向框架A、B柱柱端组合弯矩、轴力、剪力设计值的调整值表柱层次654321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底AM118.1392.01120.4490.61146.72115.12158.65139.24161.29169.41149.83280.69N326.85331.85535.85561.58859.48885.211192.171217.91531.811557.541875.261905.28V58.3658.6272.7482.7591.86102.51BM141.199.47209.37174.87258.84242.46297.36297.36329.32335.67301.43344.21N287.15312.88796.68822.41365.871391.612011.042036.762710.42736.133411.693441.71V66.83-106.73139.25165.2184.72153.7376 传统老行当博物馆结构设计2.7截面配筋设计2.7.1　框架梁本方案以第一层为例，说明计算方法和过程。(1)正截面受弯承载力的计算：从表2-24中分别选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。横梁尺寸：，混凝土保护层厚度取25mm,，则。第一层:A支座弯矩：=300.09B左支座弯矩：=204.58跨中:=75.57=176.65按T形截面设:翼缘计算宽度当按跨度考虑时:按梁间距考虑时:按翼缘厚度考虑时:此种情况不起控制作用，取三者最小者，故取。梁内纵向钢筋选HRB335级钢（），。下部跨间截面按单筋T形截面计算:76 传统老行当博物馆结构设计属第一类T形截面。支座A：＜实配钢筋6B25()>0.2%和0.%较大值，满足要求。支座B:＜实配钢筋6B25()>0.2%和0.%较大值，满足要求。跨中:＜实配钢筋6B25()>0.2%和0.%较大值，满足要求。(2）梁斜截面受剪承载力计算：,属厚腹梁。76 传统老行当博物馆结构设计可知，截面符合条件。根据混凝土结构设计规范GB50010-2010表11.3.6-2得：三级抗震结构箍筋加密区的最小长度不应小于1.5h和500中的较大值，箍筋最大间距不大于h/4,8d和150中的最小值，箍筋直径不小于8mm。取双肢箍A8@250配箍率：可以。加密区长度取0.9m，加密区箍筋取A8@150。箍筋配置，满足构造要求。梁的纵向配筋如下表2-28所示，箍筋的配置如下表2-29所示表2-28框架梁横向钢筋表层次截面AB跨BC跨A中BB中6M100.3950.59106.7177.8337.8αs0.0100.0050.0110.0080.004ζ0.0100.0050.0110.0080.004A595.26299.22632.94460.97223.43实际配筋4B164B164B164B164B16实配面积804804804804804实际配筋率/%0.470.470.470.470.47要求最小配筋率/%0.2150.2150.2150.2150.215要求最大配筋率/%2.52.52.52.52.55M165.0765.86146.06179.522.47αs0.0160.0070.0150.0180.000ζ0.0170.0070.0150.0180.000A982.00389.84868.071068.7514.57实际配筋4B204B204B204B204B2076 传统老行当博物馆结构设计续表2-28实配面积12561256125612561256实际配筋率/%0.740.740.740.740.74要求最小配筋率/%0.2150.2150.2150.2150.215要求最大配筋率/%2.52.52.52.52.54M216.5971.34160.3278.93.42αs0.0220.0070.0160.0280.000ζ0.0220.0070.0160.0280.000A1291.90422.39953.391668.9320.18实际配筋6B206B206B206B206B20实配面积18841884188418841884实际配筋率/%1.111.111.111.111.11要求最小配筋率/%0.2150.2150.2150.2150.215要求最大配筋率/%2.52.52.52.52.53M253.0171.34183.65361.653.42αs0.0250.0070.0180.0360.000ζ0.0260.0070.0180.0370.000A1511.98422.391093.572173.4920.18实际配筋6B226B226B226B226B22实配面积22812281228122812281实际配筋率/%1.351.351.351.351.35要求最小配筋率/%0.2150.2150.2150.2150.215要求最大配筋率/%2.52.52.52.52.52M279.8371.34202.76429.43.42αs0.0280.0070.0200.0430.000ζ0.0280.0070.0200.0440.000A1674.58422.391208.552589.942589.94实际配筋6B256B256B256B256B25实配面积30413041304130413041实际配筋率/%1.791.791.791.791.79要求最小配筋率/%0.2150.2150.2150.2150.21576 传统老行当博物馆结构设计续表2-28要求最大配筋率/%2.52.52.52.52.51M300.0975.57204.58444.595.67αs0.0300.0080.0200.0440.001ζ0.0300.0080.0210.0450.001A1797.72447.531219.512683.732683.73实际配筋6B256B256B256B256B25实配面积30413041304130413041实际配筋率/%1.111.111.111.791.79要求最小配筋率/%0.2150.2150.2150.2150.215要求最大配筋率/%2.52.52.52.52.5表2-29框架梁箍筋数量表层次跨向VMax0.25βcfcbh0nAS/b=(V-0.7ftbh0)/(270*565)h/4,8d,150中最小值最小间距梁端加密区非加密区nAS/(nAS/b)实配筋实配筋（ρsv）6AB139.46545.37-0.20128-508A8@110A8@250（0.13%）BC63.95545.37-0.69112-145A8@110A8@110（0.31%）5AB175.61545.370.041442583A8@140A8@250（0.13%）BC152.33545.37-0.11150-885A8@140A8@140（0.27%）4AB174.11545.370.031503456A8@150A8@250（0.13%）BC231.33545.370.40150249A8@150A8@150（0.13%）3AB174.11545.370.031503456A8@60A8@250（0.27%）BC297.54545.370.84150120A8@60A8@60（0.56%）2AB174.11545.370.031503456A8@40A8@250（0.13%）BC351.87545.371.1915084A8@40A8@40（0.94%）1AB176.65545.370.051502198A8@40A8@250（0.13%）BC361.94545.371.2615080A8@40A8@40（0.94%）76 传统老行当博物馆结构设计2.7.2　框架柱（1）剪跨比和轴压比验算如下表2-30所示：表2-30柱的剪跨比和轴压比验算柱号层次b×hfcMVNM/VhN/fcbhA6550×55014.3118.1358.36365.433.68>20.08<0.855550×55014.3120.4458.62831.853.74>20.19<0.854550×55014.3146.7272.741298.013.67>20.30<0.853550×55014.3158.6582.751764.173.49>20.41<0.852550×55014.3169.4191.862230.343.35>20.52<0.851550×55014.3280.69102.512702.14.98>20.62<0.85B6550×55014.3141.166.83402.153.84>20.09<0.855550×55014.3209.37106.73998.643.57>20.23<0.854550×55014.3258.84139.251575.383.38>20.36<0.853550×55014.3297.36165.22162.13.27>20.50<0.852550×55014.3335.67184.722762.133.30>20.64<0.851550×55014.3344.21153.733441.714.07>20.80<0.85由上表2-30柱的剪跨比和轴压比计算结果可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。（2）截面尺寸复核：，,。因为所以满足要求。（3）柱正截面承载力计算柱同一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。76 传统老行当博物馆结构设计经计算η=1.13，取η=1.14有，可先按大偏心受压情况计算。属于大偏心受压根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010表11.4.12-1得：框架抗震等级为三级，所以框架柱全部纵向钢筋最小配筋率为0.7%。最小配筋量为所以每侧实配钢筋为4B18（As=1017）(4)柱斜截面受剪承载力计算A轴柱第一层：因为取76 传统老行当博物馆结构设计故该层柱应按构造配置箍筋。根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010表11.4.12-2得：三级抗震结构箍筋加密区的最小长度不应小于h、Hn/6和500中的较大值，箍筋最大间距不大于8d和150中的最小值，箍筋直径不小于8mm。一层柱底轴压比,查抗震规范得柱箍筋最小配箍率特征值，则最小体积配箍率：取的箍筋，根据构造要求，柱端加密区的箍筋选用2肢，则：，合理。故加密区箍筋取为2肢A符合要求，加密区位置及长度按规范要求确定。非加密区还应满足，故箍筋取2肢。各层柱的配筋如下表2-31~2-32所示表2-31各层柱的配箍表柱子层数λNVASV/S8d和150中最小值配箍加密区配箍加密区高度A6358.36365.43-1.17128.00复合箍A8@200复合箍A8@150600A5358.62504.64-1.17150.00复合箍A8@200复合箍A8@150600A4372.74764.99-1.18128.00复合箍A8@200复合箍A8@150600A3382.751016.29-1.18150.00复合箍A8@200复合箍A8@150600A2391.861260.64-1.18128.00复合箍A8@200复合箍A8@150600A13102.511504.45-1.18150.00复合箍A8@200复合箍A8@150700B6366.83217.37-1.18128.00复合箍A8@200复合箍A8@15060076 传统老行当博物馆结构设计续表2-31B53106.73438.58-1.19150.00复合箍A8@200复合箍A8@150600B43139.25600.49-1.21128.00复合箍A8@200复合箍A8@150600B33165.2686.43-1.22150.00复合箍A8@200复合箍A@150600B23184.72718.19-1.23128.00复合箍A8@200复合箍A8@150600B13153.73753.3-1.21150.00复合箍A8@200复合箍A8@15070076 传统老行当博物馆结构设计表2-32各层柱纵向钢筋配筋表层次柱子MNe0=M/NeaL0/hei=ea+e0ζ1ζ2ηηei0.3h0exASρmin/%配筋（ρ）6A92.01331.85277206.5297111.06314153549421410.7每侧实配3B20(0.83)B99.47312.88318206.5338111.05355154590402210.7每侧实配3B22(1.0)5A90.61561.28161206.5181111.0919815543371-1640.7每侧实配3B20(0.83)B147.87822.4180206.5200111.08216156451105-370.7每侧实配3B22(1.0)4A115.12885.21130206.5150111.11167157402113-3270.7每侧实配3B20(0.83)B242.461391.61174206.5194111.092111584461772400.7每侧实配3B22(1.0)3A139.241217.9114206.5134111.12151159386155-4030.7每侧实配3B20(0.83)B297.362036.76146206.5166111.101831604182595360.7每侧实配3B22(1.0)2A169.411557.64109206.5129111.13145161380198-3380.7每侧实配3B20(0.83)B335.672736.13123206.5143111.1215916239434811300.7每侧实配3B22(1.0)1A280.691905.28147207.6167111.141901634252424880.7每侧实配3B20(0.83)B344.213441.71100207.6120111.1914316437843821110.7每侧实配3B28（1.20）76 传统老行当博物馆结构设计2.7.3　楼板设计(1)楼板类型及设计方法的选择：对于楼板，根据塑性理论，时，在荷载作用下，在两个正交方向受力且都不可忽略，在本方案中，边跨，中跨故属于双向板。设计时按塑性铰线法设计。（2）设计参数：计算跨度：（1）、内跨：（为轴线长、b为梁宽）（2）、边跨：楼板采用C30混凝土，板中钢筋采用I级钢筋，屋面板厚总厚270mm，，符合构造要求。楼面板厚总厚265m，，符合构造要求。（3）弯矩力计算：取取A板进行计算则、、76 传统老行当博物馆结构设计代入求得：-11.73-2.10B区格板：将A区格板的作为B区格板的已知条件，并令=0，则代入：求得：其他各板的计算如下：76 传统老行当博物馆结构设计表2-33按塑性铰线法计算的正截面受弯承载力设计值屋面楼面区格AB区格ABl012.256.25l012.256.25l026.96.9l026.96.9n3.071.10n3.071.10α0.110.82α0.110.82g+q31.3431.34g+q41.6541.65M1U6.34m1u-80.94M1U6.34m1u-107.57M2U0.18m1u3.85m1uM2U0.18m1u3.85m1uM"1u-13.8m1u-80.94M"1u-13.8m1u-107.57M""1U-13.8m1u0M""1U-13.8m1u0M"2u-0.48m1u-11.70m1uM"2u-0.48m1u-11.70m1uM""2U-0.48m1u-11.70M""2U-0.48m1u-11.70m1um1u5.8737.53m1u7.7948.41m2u1.0530.79m2u1.4039.72m"1u-11.73-11.73m"1u-15.59-15.59m""1u-11.730m""1u-15.590m"2u-2.10-61.58m"2u-2.80-79.44m""2u-2.10-61.58m""2u-2.80-79.44（4）截面设计：受拉钢筋的截面积按公式，其中取0.9。对于四边都与梁整结的板，中间跨的跨中截面及中间支座处截面，其矩设计值减小20%。钢筋的配置：符合内力计算的假定，全板均匀布置。配筋计算如下表2-34~2-35所示表2-34屋面板配筋表截面h0（mm）m（kN.m）AS（m㎡）配筋实配AS(mm2)跨中区格Al01方向2505.87*0.8=4.7069.63B6@25011376 传统老行当博物馆结构设计续表3-34l02方向2501.05*0.8=0.8412.44B6@250113区格Bl01方向25037.53556.00B10@140561l02方向25030.79456.15B10@170462支座A-A250-2.1*0.8=-1.6824.89B6@250113A-B250-11.73173.78B6@160177B-B250-61.58912.30B10@85604表2-35楼面板配筋表截面h0（mm）m（kN.m）AS（m㎡）配筋实配AS(mm2)跨中区格Al01方向2457.79*0.8=6.2392.30B6@250113l02方向2451.4*0.8=1.1216.59B6@250113区格Bl01方向24548.41717.19B10@100785l02方向24539.72588.43B10@130604支座A-A245-2.80*0.8=-2.24-33.19B6@250113A-B245-15.59-230.96B6@120236B-B245-79.44-1176.89B12@9511902.8基础设计2.8.1选择基础材料基础采用C30混凝土，HRB335级钢筋，预估A柱柱下基础高度1m，B柱柱下基础高度1m.框架结构设计任务书中给出的地质条件如下图2-1576 传统老行当博物馆结构设计图2-15地质条件2.8.2选择基础埋置深度根据框架结构设计任务书要求和工程地质资料选取。选取室外地坪到基础底面为2-0.45=1.55m。2.8.3求地基承载力特征值fa根据工程地质资料，基底以上土的加权平均重度为：2.8.4初步选择基底尺寸取A柱柱底荷载标准值：取B柱柱底荷载标准值：计算基础和回填土重Gk时的基础埋置深度为A柱柱下基础底面积为：76 传统老行当博物馆结构设计因为B、C轴向距仅2.5m，B、C柱分别设为独立基础场地不够，所以将两柱做成双柱联合基础。B柱下基础底面积为由于偏心不大，基础底面面积按20%增大，即初步选定A柱柱下基础底面面积且不需要再对进行修正。初步选定B柱柱下基础底面面积且需要再进行宽度修正。宽度修正如下：2.8.5验算持力层地基承载力[11](1)对A柱：基础和回填土重为偏心距为，满足要求。基底最大压力：所以，最后确定基础底面面积长3.0m，宽2.8m。(2)对B柱：基础和回填土重为76 传统老行当博物馆结构设计基底最大压力：所以，最后确定基础底面面积长5m，宽4.5m。2.8.6计算基底净反力取A柱柱底荷载标准值：取B柱柱底荷载标准值：(1)对A柱：净偏心距为基础边缘处的最大和最小净反力为(2)对B柱：基础边缘处的净反力为2.8.7基础高度(1)A柱边基础截面抗冲切验算[9]，，。初步选定基础高度，分两个台阶，每阶高度均为500mm。（有垫层），则取。因此，可得因偏心受压，，所以冲切力为76 传统老行当博物馆结构设计抗冲切力为(2)B柱边基础截面抗冲切验算，，。初步选定基础高度。（有垫层），则抗冲切力为2.8.8变阶处抗冲切验算对A柱由于有，，所以取。因此，可得冲切力为76 传统老行当博物馆结构设计抗冲切力为2.8.9配筋计算选用HRB335级钢筋，fy=300N/mm2。(1)对A柱基础长边方向。对于柱边，柱边净反力为悬臂部分净反力平均值为弯矩为对于变阶处，有悬臂部分净反力平均值为76 传统老行当博物馆结构设计弯矩为因为，应按AsⅠ配筋，实际配21B12@150，则钢筋根数为基础短边方向。因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取对于柱边，有悬臂部分净反力平均值为弯矩为：对于变阶处，有悬臂部分净反力平均值为弯矩为76 传统老行当博物馆结构设计因为，应按AsⅠ配筋，实际配24B10@120，则钢筋根数为(2)对B柱纵向内力计算（a）(b)76 传统老行当博物馆结构设计(c)图2-16（a）B基础模型（b）B基础剪力图（c）B基础弯矩图采用影响线法和倒梁法计算基础的剪力弯矩得到的结果如上图2-16所示抗剪验算柱边剪力：满足要求。纵向配筋计算底板配筋：选37B14@150横向配筋计算柱下等效梁宽为：柱边弯矩：选配20B16@80（布置在柱下1.6m范围内）76 传统老行当博物馆结构设计参考文献[1]李国强,李杰,苏小卒.建筑结构抗震设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2009.[2]GB50011-2010,建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.[3]沈蒲生.高层结构建筑设计第二版[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.[4]GB50009-2012,建筑结构荷载规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.[5]东南大学,同济大学,天津大学合编.混凝土结构（上册、中册）[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.[6]GB50010-2010,混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.[7]龙驭球,包世华.结构力学教程[M].北京：高等教育出版社,2010.[8]徐秀丽.混凝土框架结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社,2008.[9]GB50007-2011,建筑地基基础设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.[10]赵树德,廖红建.土力学[M].北京：高等教育出版社，2010.[11]华南理工大学,浙江大学,湖南大学合编.基础工程[M].北京：中国建筑工业出版社,2008.[12]Abbie B. Liel,Curt B. Haselton, Gregory G. Deierlein. Seismic Collapse Safety of Reinforce-d Concrete Buildings. II Comparative Assessment of Nonductile and Ductile Moment Fram-es [J].Journal of Structural Engineering ,2011.[13] Zhai X M ,JiangH B, Tang BD X ,et al. Desing for reinforced concrete block masonry struc-ture of 18-floor built in AJI science-park[J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2004,36(11):1540-1542.76 传统老行当博物馆结构设计致谢大学生活即将结束，在老师及同学们的帮助下，我的毕业设计终于画上了圆满的句号。经过几个月忙碌的课程设计，感触颇多，学到了很多的知识。这次的毕业设计不仅使我对四年大学本科所学专业知识进行了一次比较系统的复习和总结归纳，还使我真正体会到了设计的艰辛和一种付出后得到了回报的满足感和成就感，同时通过提出与解决问题，巩固了知识面，进一步加深了对知识理解，也纠正了自己的一些错误认识，认识到了自己的不足，通过这次毕业设计增进了我们同学之间的感情。在本设计过程中，我遇到了很多疑惑的问题，由于这是初次接触一个工程设计的全过程，可以说没有任何经验可言。在结构设计和计算的过程中，经常出现步骤遗漏、内力重复计算等等各式各样的问题，但最终在各专业老师的帮助下，尤其感谢王家祥老师的指导，使我不断完善自己的设计方案，尽量做到没有错误，设计美观，同时，各位老师渊博的学识、敏锐的思维、民主而严谨的作风使我受益匪浅。76'