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张云毕业设计计算书

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'银泰综合办公楼设计院(部):城市建设学院专业班:土木工程0802班姓名:张云学号:20081222217指导教师:王鑫2012年5月III 银泰综合办公楼设计TheDesignmentofYintaiComprehensiveofficeIII 摘要钢筋混凝土框架结构的特点是由刚接的梁和柱来传递竖向和侧向作用力,具有良好的传力路径和抗震能力。另外,由于其建筑平面布置灵活,能够获得较大的使用空间,建筑立面易于处理,已被广泛应用于各种建筑。本工程名称为银泰综合办公楼设计,采用框架结构,主体结构为6层,分为建筑设计和结构设计两部分。本地区抗震设防烈度为7度,场地类别为II类场地。主导风向为西南,基本风压0.35kN/m2,基本雪压0.5kN/m2。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“安全、实用、经济、美观”的设计原则。根据任务书的要求,按照建筑设计规范的有关规定,首先进行建筑设计。根据建筑设计成果,完成结构设计方案。首先进行结构选型,确定平面布置,在确定框架布局之后,从中选取具有代表性的一榀框架进行计算,包括荷载计算、框架刚度计算、框架内力计算以及基础设计。框架内力计算包括结构在恒荷载、活荷载、风荷载以及水平地震作用下的内力计算。其中对于竖向荷载作用下内力计算采用分层法;风荷载和水平地震作用下的内力计算采用“D”值法。根据抗震设计“强柱弱梁”的设计原则,竖向荷载作用下的梁端弯矩乘以0.85的调幅系数以减少节点附近梁截面的配筋量,而相应的跨中弯矩亦相应增加。根据规范要求进行了配筋设计;根据上部框架结构形式以及上部荷载等确定采用柱下独立基础;对整个结构采用pkpm软件进行校核并绘制施工图。本设计成果还包括绘制建筑施工图和结构施工图,符合工程制图和施工图纸要求。关键词:抗震设计荷载计算弯矩调幅内力组合截面设计III AbstractThecharacterofreinforcedconcreteframestructureisusingrigidbeamsandcolumnstopasstheverticalandlateralforces,whichboastagoodforcetransmissionpathandseismiccapacity.Moreover,Becauseitsarchitecturallayoutisflexible,whichisabletoobtaingreateruseofspace,andthebuildingfacadeiseasytohandle,soithasbeenwidelyusedinvariousbuildings.ThenameoftheprojectisYinTaicomprehensiveofficedesign,whichisbuiltasaframestructure,andthemainstructureofthelayer6isdividedintotwoparts,thearchitecturaldesignandstructuraldesignrespectively.Theregion"sseismicintensityis7degrees,andsiteclassificationisasaClassIIsite.Besides,thedominantwinddirectionissouthwest;thebasicwindpressureis0.35kN/m2;basicsnowpressureis0.5kN/m2.Andfloor,roofaremadeofcast-in-placereinforcedconcretestructure.Thedesignistoimplementthe"safe,practical,economic,aesthetic"designprinciples.Accordingtotherequirementsofthemissionstatement,andinaccordancewiththerelevantprovisionsofthearchitecturaldesignspecification,thefirstthingtodoisthearchitecturaldesign.Usingthearchitecturaldesignachievementstocompletethestructuredesignproject.Thefirstthingtodoisstructuralselection,whichinvolvesdetermingthelayoutandafterhavingdeterminedframeworkforthelayout,itisneededtoselectfromrepresentativespecimensoftheframework,whicharecalculatedthen,consistingoftheloadcalculation,framestiffnesscalculation,theframeworkoftheinternalforcecalculationaswellasbasicdesign.Whatismore,theframeworkofinternalforcecalculationincludesthestructuredeadload,liveload,windloadsandinternalforcesofthehorizontalseismiccomputing,inwhichtheinternalforceiscalculatedusingalayeredapproachforverticalloads;andunderwindloadsandhorizontalseismicinternalforcesarecalculatedusingthe"D"valuemethod.III Accordingtotheseismicdesignof"strongcolumnandweakbeam"designprinciple,theverticalloadsofthebeamendmomentmultipliedbytheamplitudemodulationfactorof0.85toreducetheamountofnodesnearthebeamcross-sectionofthereinforcement,andthecorrespondingmid-spanmomentisalsoacorrespondingincrease.Itisalsoneededtoinaccordancewithregulatoryrequirementsforthereinforcementdesign.Furthermore,theupperframestructureandtheupperloaddeterminetheuseofthebasisofindividualcolumns.Theentirestructureischeckedbythepkpmsoftware,whichisalsousedtodrawtheconstructionplans.Thisdesignachievementsincludethepreparationofconstructionplansandconstructiondrawing.,whichisCompliancewithengineeringdrawingsandconstructiondrawings.Keywords:SeismicdesignLoadcalculationMomentredistributionInternalforcecombinationSectiondesignIII 目录摘要ⅠAbstractⅡ绪论11工程概况和建筑设计21.1工程概况21.2建筑设计22结构选型及结构布置42.1结构选型42.2结构布置42.3梁板柱截面尺寸确定43荷载计算及梁柱刚度计算63.1屋面及楼面永久荷载标准值63.2重力荷载代表值73.3梁柱线刚度计算94横向框架在水平荷载作用下的计算简图及内力计算114.1水平地震作用下框架结构内力和位移计算114.1.1横向自振周期计算124.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算124.1.3水平地震作用下位移计算134.1.4水平地震作用下内力计算134.2水平风荷载作用下框架结构内力和位移计算164.2.1风荷载计算164.2.2水平风荷载作用下位移计算174.2.3水平风荷载作用下内力计算18III 5横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算215.1横向框架计算单元215.2恒荷载计算215.3恒载作用下内力计算265.4活载作用下内力计算326荷载内力组合446.1弯矩调幅446.1框架梁内力组合466.2框架柱内力组合487配筋设计527.1板配筋设计527.2梁配筋设计557.3柱配筋设计578基础设计598.1工程地质条件598.2确定基础截面尺寸及埋深598.3基础抗冲切计算60结论62致谢63参考文献64附录65III 绪论土木工程是具有很强的实践性的学科,而毕业设计给我们提供了一个锻炼实践的机会,它是大学本科教育培养目标实现的重要阶段,是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。在做毕业设计过程中,我们将温故而知新,在资料查找、设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,掌握从事相关工作的基本素质和技能。本次毕业设计的题目是银泰综合办公楼设计,采用的结构形式是钢筋混凝土现浇框架结构。它的特点是平面布置比较灵活,能提供较大的室内空间,施工较方便,较为经济;但它也有抗侧移刚度较弱,受水平荷载影响较大的缺点。结构是建筑的骨架,是建筑赖以生存的物质基础。一个成功的设计必然以经济合理的结构方案为基础,本设计通过详细的手算方法、形象的图表展示和文字论述,进行完整的结构设计。结构设计部分主要是先进行结构的选型,柱网的布置,梁柱截面尺寸的选取,然后选取一榀有代表性的框架进行荷载统计、内力计算、内力组合及配筋验算。其中竖向荷载作用下的内力计算采用分层法,水平风荷载作用下的内力计算用D值法,地震作用下的内力计算采用底部剪力法。在毕业设计的三个月时间里,在指导老师的帮助下,经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译,我们加深了对新规范、图集、指导手册等相关内容的学习,也加深了对以往知识的理解。同时,在设计过程中,进一步加强了对Word、Excel的运用,加深了对AutoCAD等绘图软件的使用。由于所学知识有限,其中难免有不妥和疏忽之处,敬请各位老师批评指正。66 1工程概况和建筑设计1.1工程概况本工程名为银泰综合办公楼。建筑面积约6000㎡,主体结构为六层,室内外高差0.5m。基本风压0.35kN/㎡,基本雪压0.50kN/㎡,场地平坦,地基条件较好。本工程抗震设防烈度为7度,场地类别为Ⅱ类,地震分组为第二组,丙类建筑。地质资料:自上而下土层分布情况为:粉质黏土,Fk=160kPa,Es=4.6MPa,厚度1.2~3.3m,黄褐色,可塑;粉质黏土,Fk=65kPa,Es=3.2MPa,厚度4.5~10.5m,褐灰色,软塑~可塑;粉质黏土,Fk=310kPa,Es=9.1MPa,厚度4.2~7.8m,黄褐色,可塑~硬塑;碎石土,Fk=3900kPa,Es=25.6MPa,厚度0.5m褐色,硬塑;强风华岩层,Fk=500kpa,坚硬。地下水位较低,无侵蚀性。材料使用:混凝土:基础垫层为C10混凝土,基础和主体结构部分采用C30混凝土。钢筋:纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRB335,其余采用热轧钢筋HPB235。墙体:外纵墙采用250厚加气混凝土砌块,一侧墙体为水刷石墙面,为20㎜厚抹灰;内隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,两侧均为20mm厚抹灰;卫生间隔墙采用200厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块,两侧贴瓷砖;女儿墙采用250厚加气混凝土砌块,两侧均为20mm厚抹灰,墙高800mm。窗:均为钢框玻璃窗。门:除大门为玻璃门,办公室均为木门。1.2建筑设计本办公楼主要依据任务书所提要求进行设计。设计时首先考虑了满足使用功能上的需求,给办公创造良好条件;其次,考虑到结构计算的简便,为使手算工作量不太繁重,在平面及立面造型上力求简洁明快;最后,在满足使用功能的前提下,为使所有房间都统一到本办公楼里来,对个别房间的使用面积作了小幅调整。本办公楼设计为六层,建筑面积为6048平方米,根据建筑设计规范有关规定,办公楼采光要求窗地面积比为1/6~1/8。本办公楼开间尺寸为7500mm×66 8100mm,需窗户面积为7.6~10.2平方米,因此采用了两樘3000mm×2400mm的塑钢窗,共14.4平方米。其余房间也均能满足采光要求。根据任务书要求,本办公楼为钢筋混凝土框架结构,建筑类别为丙级,为一般民用建筑,所选建筑材料符合二级耐火等级,按合理使用年限为50年设计。设计中主要以以下设计规范为依据:《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)《办公建筑设计规范》(JGJ67-89)《建筑设计防火规范》(GBJ16-87<2001修订版>)《公共建筑节能设计标准》(GB50198-2005)《建筑采光设计标准》(GB/T50033-2001)平面设计首先考虑满足使用功能的需求,为办公和会议创造良好的条件,重点考虑了交通组织、采光、通风的良好配置,同时还要合理地安排厕所、盥洗室等辅助用房。平面尺寸安排上为简化结构计算采用了对称形式。功能分区较为合理,人流交通便捷、畅通,保证良好的安全疏散条件及安全防火要求。在简单的体型组合前提下,力求运用均衡、韵律、对比、统一等手段,把适用、经济、美观有机的结合起来。在正立面处理上,将外凸的框架柱设计成欧式风格,使整个建筑显得活泼而不呆板,同时大门采用了不锈钢玻璃弹簧门,上配玻璃雨篷,下为花岗岩室外台阶,均使立面效果增色不少。外墙装饰方面,勒脚为烧毛面花岗岩石板面层,与室外台阶的面层相统一,既美观,又坚固耐久;其余外墙面为涂料面层。屋顶采用部分突出方式,两侧对称收进,两侧楼梯上部采用欧式小亭,中间部分采用平屋顶,整栋建筑为中西结合样式。建筑物室内外高差为0.5米,满足防水、防潮和内外联系方便的要求。层高的确定,根据任务书的要求,首层层高为4.2米,标准层层高为3.3米。66 2结构选型及结构布置2.1结构选型结构体系选型:采用钢筋混凝土现浇框架结构体系。屋面板厚100mm。楼梯结构采用钢筋混凝土板式楼梯。2.2结构布置该工程位于武汉市,框架结构。房屋总层数6层,主体结构高度:26.40m,底层高为4.2m,其余3.3m。外墙采用加气空心混凝土砌块,外墙厚250mm,内墙厚200mm,楼盖和屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构,外门为玻璃门,其余为木门,抗震设防烈度为7度、场地类别为Ⅱ类。根据建筑设计成果,初步确定本建筑结构布置图如图2-1所示:图2-1结构平面布置图2.3梁板柱截面尺寸确定主梁:横向框架梁,最大跨度L=8.1m,纵向框架梁,最大跨度7.5m,两者相差不多,为计算方便,采用相同尺寸:h=(1/8~1/12)L=1000mm~675mm,取h=800mm66 b=(1/2~1/3)h=400mm~266mm,取b=300mm次梁:h=500mm,b=250mm;梁板具体尺寸见表2-1。表2-1梁板截面尺寸主梁(bh)次梁(bh)板300mm×800mm框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制,按照公式2-1计算:(2-1)式中—为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数,边柱取1.3,等跨内柱取1.2,不等跨取1.25;—为按照简支状态计算柱的负荷面积;—为折算后在单位面积上的重力荷载代表值,近似取18kN/;—为验算截面以上楼层层数。框架柱验算公式:(2-2)由结构平面图可知边柱和中柱的负载面积为:边柱:7.5×4.05=30.375㎡中柱:7.5×5.55=41.625㎡抗震等级四级的框架结构轴压比,则边柱中柱根据上述计算结果,并综合考虑其他因素,取柱截面为正方形,初步估计柱的尺寸为650㎜×650㎜=422500>392963.3,为计算简便中柱和边柱的尺寸相同,均为650㎜×650㎜。故初选柱的尺寸为650㎜×650㎜。66 3荷载计算及梁柱刚度计算3.1屋面及楼面永久荷载标准值本办公楼室内地面采用水磨石地面,厕所铺设地砖,屋面和楼面板的荷载取自《建筑结构荷载规范》(GB50009—2001)。房屋各部分荷载统计如表3-1至表3-4所示:表3-1楼面荷载统计名称做法厚度(mm)容重(kN/m3)重量kN(m2)彩色水磨石楼面白水泥水磨石子面15250.381:3水泥砂浆找平18200.36纯水泥浆一道2200.04钢筋混凝土楼板100252.5板底20厚粉刷抹平20170.34   楼面恒载3.6楼面活载2表3-2卫生间荷载统计名称做法厚度(mm)容重(kN/m3)重量kN(m2)厕所地砖铺实10200.21:4干硬性水泥砂浆25200.5基层处理剂一遍  0.05C20混凝土0.5%找坡20250.711:2.5水泥砂浆找平20200.4防水涂料1.5 0.2钢筋混凝土楼板100252.5板底20厚粉刷抹平20170.34   楼面恒载4.9楼面活载2.566 表3-3上人屋面荷载统计名称做法厚度(mm)容重(kN/m³)重量(kN/㎡)上人屋面高分子卷材4120.051:3水泥砂浆找平20200.4憎水珍珠岩保温层6040.241:3水泥砂浆找平20200.41:6水泥焦渣找坡50150.75钢筋混凝土楼板100252.5板底20厚粉刷抹平20170.34  楼面静载4.7楼面活载2.0表3-4走道荷载统计名称做法厚度(mm)容重(kN/m³)重量(kN/㎡)彩色水磨石楼面白水泥大理石子面15250.381:3水泥砂浆找平18200.36纯水泥浆一道2200.04钢筋混凝土楼板100252.5板底20厚粉刷抹平20170.34 楼面静载3.6楼面活载2.53.2重力荷载代表值计算结构在地震作用下的内力时,采用重力荷载代表值。结构分析时采用计算简图集中于各质点的重力荷载代表值Gi为计算单元范围内各层楼面的重力荷载代表值及上下各半层的墙柱等的重力荷载,屋面和楼面活荷载按实际情况取,折减系数取1.0。各层重力荷载代表值为:第一层的重力荷载代表值:外墙:内墙:则墙的重力荷载值为:门窗:本工程门窗为不同尺寸和材质,分别计算如下:C1:M1:66 C2:M2:则门窗的重力荷载值为:墙和门窗的重力荷载总和为:=+=2661.71kN楼面重力荷载为:3.18263.523.5=4748.34则一楼的重力荷载代表值为:第二层至五层的重力荷载代表值:因为二层至五层的重力荷载代表值的计算方法与第一层的计算方法一样,故计算过程从略,计算结果如下:楼面重力荷载:4748.34kN,墙和门窗的重力荷载值总和为,则二层至五层的重力荷载代表值为:=13359.86kN第六层的重力荷载代表值同理,第六层的楼面重力荷载:5.2263.523.5=7789.545,墙和门窗的重力荷载值总和为,则第六层的重力荷载代表值为:各质点的重力荷载代表值Gi见表3-5:表3-5各质点的重力荷载代表值Gi(kN)质点123456Gi13663.7513359.8613359.8613359.8613359.8615254.7166 图3-1各质点重力荷载代表值(kN)3.3梁柱线刚度计算框架的计算单元取第3轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面,框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变,故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面,基顶标高根据地质条件,室内外高差定为-0.5m,基础埋深1.5米,二层楼面标高为4.2m,故底层柱高为6.2m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面(即层高),故均为3.3m。左边跨梁:=EI/=3.0×kN/㎡×2××0.3m×/8.1m=3.3×kN·m中间跨梁:=EI/=3.0×kN/㎡×2××0.3m×/8.1m=5.6×kN·m66 右边跨梁:=EI/=3.0×kN/㎡×2××0.3m×/8.1m=3.3×kN·m底层柱(A~D):=EI/=3.0×kN/㎡××/6.2m=1.6×kN•m其余各层柱(A~D):=EI/=3.0×kN/㎡××/3.3m=1.9×kN•m=1.0,则其余各杆件相对线刚度为:′左边梁=3.3×kN·m/1.9×kN•m=1.74′右边梁=3.3×kN·m/1.9×kN•m=1.74′中跨梁=5.6×kN·m/1.9×kN•m=2.95′底层柱=1.6×kN·m/1.9×kN•m=0.844横向框架在水平荷载作用下的计算简图及内力计算66 假定框架柱嵌固于基础顶面上,框架梁与柱刚接,由于各层柱的截面尺寸不变,故框架梁的跨度等于柱截面形心之间的距离。本设计选取横向框架第3轴计算,横向框架简图如图4-1所示:图4-13号轴横向框架简图4.1水平地震作用下框架结构内力和位移计算4.1.1横向自震周期计算结构顶点侧移计算由下列公式计算,计算结果见表4-1。(4-1)(4-2)(4-3)(4-4)式中—基本周期调整系数。考虑填充墙对框架自振周期影响的折减系数,框架结构取0.6—0.7,该框架取0.7;66 —框架结构的顶点假想位移。在未求出框架的周期前,无法求出框架的地震力及位移,是将框架的重力荷载视为水平作用力,求得的假想框架顶点位移。然后由求出,再用求出框架结构的底部剪力。进而求出框架各层剪力和结构真正的位移;—第i层第j跟柱的抗侧移刚度。表4-1结构顶点侧移计算层次Gi/kNVGi/kN∑Di/N/mm△ui/mmui/mm615254.7114134.600.5510.72513359.8628678.570.9869.63413359.8641272.351.678.53313359.8655334.682.016.93213359.8668654.172.585.7113663.7582357.63.103.25按式计算基本周期,其中的量纲为m,取,则。4.1.2水平地震作用及楼层地震剪力计算用底部剪力法计算水平地震作用,结构水平地震作用标准值Geq为:二类场地土,地震分组为第二组,查表得=0.4s,T1=0.136s,由于0.1s〈T1〈,则,。因>,所以不考虑顶部附加水平地震作用,各个质点的水平地震作用按下述计算:(4-5)式中—分别为集中于质点的重力荷载代表值;—质点的计算高度。各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度分布结果见表4-2。66 表4-2横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次/kN/m620.715254.71350095.60.291624.11624.1517.413359.86262521.250.211176.02800.1414.113359.86218433.7110.181008.063808.16310.813359.86174346.1730.14784.054592.2127.513359.86130258.6350.11616.035208.2414.213663.7588131.1880.07392.025600.264.1.3水平地震作用下位移计算水平地震作用下位移计算过程及结果见表4-3。表4-3水平地震作用下位移计算层次61624.10.060.90933001/5500052800.10.110.84933001/3000043808.160.150.73933001/2200034592.210.1760.58933001/1875025208.240.20.41333001/1650015600.260.2130.21364501/30282由上表可见最大层间弹性位移发生在地二层,其值为1/16500〈1/550,满足要求。4.1.4水平地震作用下内力计算框架第i层第j柱分配到的剪力以及该柱上、下端的弯矩和分别按下列各式计算,框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法,计算过程见表4-4,4-5:(4-6)(4-7)(4-8)66 (4-9)其中,为标准反弯点高度比,可由查表得。本设计中,底层柱只需考虑修正值;第二层柱需考虑修正值,其余各柱均无修正。表4-4柱端弯矩及剪力计算层次/m/kN/N/mm边柱y63.31624.134.850.4130.2124.1590.8553.32800.160.090.4130.3569.4128.8943.33808.1681.720.4130.41110.57159.1133.34592.2198.550.4130.45146.35178.8723.35208.24111.770.4130.55202.86165.9814.25600.26141.230.4350.86783.4127.53表4-5柱端弯矩及剪力计算层次/m/kN/N/mm中柱y63.31624.159.540.8260.3568.77127.753.32800.1102.660.8260.413138.9199.943.33808.2139.620.8260.45207.3253.433.34592.2168.360.8260.45250.0305.623.35208.2190.950.8260.50315.1315.114.25600.3175.440.8690.65735.55396.1梁端弯矩,剪力及轴力分别按下式计算:(4-10)(4-11)(4-12)66 (4-13)具体过程见表4-6。表4-6梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边梁中间梁柱轴力边柱N中柱N690.8563.888.119.3463.8863.88315.97-19.343.45150.04134.338.135.55134.33134.33333.58-54.895.34228.51196.158.153.08196.15196.15349.04-107.979.43289.44256.458.168.24256.45256.45364.11-176.2113.52312.33282.558.174.36282.55282.55370.64-250.5717.21330.39258.858.173.66258.85258.85364.71-324.2326.2水平地震作用下框架的弯矩如图4-2所示。图4-2地震作用下框架弯矩图(kN·m)66 4.2水平风荷载作用下框架结构内力和位移计算4.2.1风荷载计算基本风压值ω0=0.35kN/m3,风振系数Βz值,由于建筑物H<30m,所以Βz=1.查《荷载规范》得体型系数µS值:迎风面µS=0.8,背风面µS=-0.5,取µS=1.3查表得风压高度变化系数µZ值:一至三层µZ=0.74,四至六层µZ=0.87得风荷载标准值ωK:一至三层:ωK=ΒzµZµSω0=1.00.741.30.35KN/M2=0.34KN/M2四至六层:ωK=ΒzµZµSω0=1.00.961.30.35KN/M2=0.44KN/M2风荷载的线荷载标准值qk:一至三层:qk=2ωK3.3M=0.68KN/M23.9M=2.5KN/M四至六层:qk=2ωK3.3M=0.80KN/M23.9M=3.2KN/M为简化计算,将矩形分布的风荷载折算成节点集中力Fik:第六层:3.2KN/M(3.6/2+1.5/2)M=7.8KN第五层:3.2KN/M3.6M/22=14KN第四层:3.2KN/M3.6M/22=12.4KN第三层:3.2KN/M3.6M/2+2.5KN/M3.6M/2=11.5KN第二层:3.2KN/M3.6M/22=10.5KN第一层:3.2KN/M(3.6M/2+4.2M/2)=10.9KN风荷载作用下荷载分布图见4-3:66 图4-3风荷载作用下荷载分布图(kN)4.2.2水平风荷载作用下位移计算风荷载作用下需考虑框架节点的侧移,采用D值法,各柱的D值及剪力分配系数η见表4-7:表4-7各柱D值及剪力分配系数η表层位及层高柱号(一般层)αc=(底层)D=(kN/M)ΣDη=六层(3.3m)A1.50.430.31.330.23B2.70.570.3640.27C2.70.570.3640.23D1.50.430.30.27二至五层(3.3m)A1.50.430.31.330.23B2.70.570.30.27C2.70.570.3640.2366 D1.50.430.30.27底层(4.2m)A0.1530.6640.23B0.1790.27C3.80.7310.1790.27D20.6250.1530.23各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算见表4-8:表4-8柱反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算表层号柱号ΣDkN/mkN/kNY1Y2Y3M底kN.mM顶kN.m六层A、D0.231.337.21.70.37500.3752.703.89B、C0.271.80.42500.4252.773.6五层A、D0.231.3319.24.70.4300.438.708.87B、C0.274.90.4500.458.248.75四层A、D0.231.3331.27.70.4500.4514.2714.28B、C0.277.90.4800.4813.813.83三层A、D0.231.3342.210.40.4800.4819.3019.30B、C0.2710.70.5000.5018.6818.68二层A、D0.231.3351.212.60.5000.5023.423.4B、C0.27130.5000.5022.6822.68一层A、D0.230.66461.214.10.55500.55538.6831.02B、C0.2716.50.56500.56546.2335.64.2.3水平风荷载作用下内力计算梁端弯矩的计算根据节点平衡理论,按各节点上梁的线刚度大小进行分配:第六层:A节点:已知MA6A5=3.9kN.M,则MA6B6=3.9kN.mB节点:已知MB6B5=3.6kN.m,则MB6A6=MB6C6=66 第五层:A节点:已知MA5A6=2.7KN.M,MA5A4=8.87kN.m则MA5B5=11.57kN.mB节点:已知MB5B6=2.77kN.m,MB5B4=8.75kN.m则MB5A5=(2.77+8.75)=6.06kN.mMB5C5=(2.77+8.75)=5.43kN.m第四层:A节点:已知MA4A5=8.70kN.m,MA4A3=14.28kN.m,则MA4B4=8.7+14.28=22.98kN.mB节点:已知MB4B5=8.24kN.m,MB4B3=1.83kN.m,则MB4A4=(8.24+13.83)=11.62kN.mMB4C4=(8.24+13.83)=10.45kN.m第三层:A节点:已知MA3B4=14.27kN.m,MA3A2=19.3kN.m则MA3B3=33.57kN.mB节点:已知MB3B4=13.8kN.M,MB3B2=18.68kN.m,则MB3A3=(13.8+18.68)=17.1kN.mMB3C3=(13.8+18.68)=15.39kN.m第二层:A节点:已知MA2A3=19.3KN.M,MA2A1=23.4kN.m则MA2B2=42.7kN.mB节点:已知MB2B3=18.68KN.M,MB2B1=22.68kN.m则MB2A2=(18.68+22.68)=21.73kN.mMB2C2=(18.68+22.68)=19.63kN.m第一层:A节点:已知MA1A2=23.4kN.M,MA1A0=31.02kN.m则MA1B1=54042kN.mB节点:已知MB1B2=22.68kN.M,MB1B0=35.6kN.m则MB1A1=(22.68+35.6)=30.67kN.MMB1C1=(22.68+35.6)=27.61kN.m66 风荷载作用下弯矩见图4-5:图4-5风荷载作用下弯矩图(kN.m)66 5横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算5.1横向框架计算单元根据结构布置和荷载计算,对一榀横向框架进行计算,横向框架计算单元如图5-1所示。房间内直接传给该框架的楼面荷载如图中的阴影线所示。图5-1横向框架计算单元5.2恒荷载计算荷载计算:线荷载  屋面:屋面恒载4.7kN/m2屋面板传来的恒载:4.7×7.5=35.2kN/m梁自重:0.30×0.8×25=6kN/m梁侧粉刷:2×(0.8-0.10)×0.02×17=0.46kN/m    横梁的矩形线荷载  合计:6.46kN/m   横梁的三角形线荷载  合计:21.06kN/m走廊板传来的恒载:4.7×3=14.1kN/m走廊梁自重:0.30×0.4×25=3kN/m66 走廊梁侧粉刷:2×(0.5-0.10)×0.02×17=0.2kN/m  走廊横梁的矩形线荷载  合计:3.2kN/m 走廊横梁的三角形线荷载 合计:14.04kN/m楼面:楼面恒载3.6kN/m2楼面板传来的恒载:3.6×7.5=27kN/m梁自重:0.30×0.8×25=6kN/m梁侧粉刷:2×(0.8-0.10)×0.02×17=0.46kN/m梁上墙自重:0.24×(3.3-0.8)×19=14.14kN/m梁上墙面粉刷:(3.3-0.8)×0.02×2×17=2.108kN/m  横梁的矩形线荷载  合计:22.71kN/m 横梁的三角形形线荷载  合计:16.61kN/m走廊: 楼面恒载3.6kN/m2走廊楼面传来的恒载:3.6×3=10.8kN/m走廊梁自重0.30×0.5×25=3kN/m走廊梁侧粉刷:2×(0.5-0.10)×0.02×17=0.2kN/m  走廊横梁的矩形线荷载  合计:3.2kN/m 走廊横梁的三角形线荷载 合计:9.72kN/m荷载计算:集中荷载次梁传来的集中荷载:屋面:板传来的恒载:4.7×8.1=38.07kN/m次梁自重:0.25×(0.5-0.10)×25=2.5kN/m次梁粉刷:0.02×(0.5-0.10)×2×17=0.272kN/m   (5.4+5.4-4.05)×21.06×0.5+1.75×5.4+0.19×5.4=81.56KN66 楼面:板传来的恒载:3.6×8.1=29.16kN/m次梁自重:0.25×(0.5-0.10)×25=2.5kN/m次梁粉刷:0.02×(0.5-0.10)×2×17=0.296kN/m   (5.4+5.4-4.05)×16.61×0.5+1.75×5.4+0.19×5.4=66.54KN屋面框架节点集中荷载:边柱联系梁自重:0.25×0.6×5.4×25=20.25KN粉刷:0.02×(0.6-0.12)×2×5.4×17=1.76KN0.6m挑檐板自重:0.6×5.4×5.2=16.8KN0.6m高排水外延沟自重:0.6×5.4×25×0.12=9.72KN边柱联系梁传来屋面荷载:0.5×(5.4+5.4-4.05)×4.05/2×5.2=35.53KN顶层边节点集中荷载 合计:84.15KN中柱联系梁自重:0.25×0.6×5.4×25=20.25KN粉刷:0.02×(0.6-0.12)×2×5.4×17=1.76KN联系梁传来的屋面板荷载:0.5×(5.4+5.4-2.7)×2.7/2×5.2=18.6KN0.5×(5.4+5.4-4.05)×4.05/2×5.2=35.54KN       顶层中节点集中荷载 合计:76.15KN楼面框架节点集中荷载:边柱联系梁自重:0.25×0.6×5.4×25=20.25KN粉刷:0.02×(0.6-0.12)×2×5.4×17=1.76KN塑钢窗:               5KN窗下墙体自重:0.24×1.2×5.4×19=29.5KN窗下墙体粉刷自重:2×0.02×1.2×5.4×17=4.41KN66 框架柱自重:0.6×0.4×3.9×25=23.4KN框架柱粉刷自重:(0.6+0.4)×2×0.02×3.9×17=2.65KN联系梁传来的楼面自重:0.5×(5.4+5.4-4.05)×4.05/2×4.1=28.02KN楼面层边节点集中荷载 合计:115KN中柱联系梁自重:0.25×0.6×5.4×25=20.25KN粉刷:0.02×(0.6-0.12)×2×5.4×17=1.76KN内纵墙自重:5.4×(3.9-0.6)×0.24×19=81.3KN内纵墙墙体粉刷自重:5.4×(3.9-0.6)×2×0.02×17=12.2KN扣除门洞:-2.1×1.0×0.24×19+5=-4.5KN框架柱自重:0.6×0.4×3.9×25=23.4KN框架柱粉刷自重:(0.6+0.4)×2×0.02×3.9×17=2.65KN联系梁传来的楼面自重:0.5×(5.4+5.4-2.7)×2.7/2×3.6=18.6KN0.5×(5.4+5.4-4.05)×4.05/2×4.1=28.02KN楼面层中节点集中荷载 合计:183.68KN屋面层梁上作用的恒载如图5-2所示:图5-2屋面层梁上作用的恒载在上图中,gk1、qk1′分别代表横梁自重,是均布荷载形式;gk2和gk2′分别代表房间和走廊传给横梁的两个三角形荷载和三角形荷载,gk代表跨中次梁集中荷载。66 gk1=6.46kN/mgk2=21.06kN/mgk1′=3.2kN/mgk2′=14.04kN/mgk=81.56KNgk2、gk2′、gk代表房间和走廊传给横梁的梯形、三角形荷载和跨中集中荷载,需要将其转化为等效均布荷载。两个三角形荷载三角形荷载跨中集中荷载 横向框架恒荷载:屋面板:11.18+6.46+15.10=32.74kN/m(8.1m跨)8.78+3.2=11.98kN/m(3.0m跨)楼面层梁上作用的恒载如图5-3所示:图5-3楼面层梁上恒载图在上图中,gk1、gk1′分别代表横梁自重,是均布荷载形式;gk2和gk2′分别代表房间和走廊传给横梁的两个三角形荷载和三角形荷载,gk代表跨中次梁集中荷载。gk1=22.71kN/m  gk2=16.61kN/m66 gk1′=3.2kN/mgk2′=9.72kN/mgk=66.54KNgk2、gk2′、gk代表房间和走廊传给横梁的梯形、三角形荷载和跨中集中荷载,需要将其转化为等效均布荷载。两个三角形荷载三角形荷载跨中集中荷载 横向框架恒荷载:楼面板:22.71+8.82+12.32=43.85kN/m(8.1m跨)6.08+3.2=9.28kN/m(3.0m跨)5.3恒载作用下内力计算恒载作用下的内力计算采用分层法,分层法的计算要点:①作用在某一层的框架梁上的竖向荷载只对本楼层的梁和与本层梁相连的框架柱产生弯矩和剪力,而对其他层框架和隔层的框架柱都不产生弯矩和剪力。②除底层以外的其它各层柱的线刚度均乘折减系数0.9。③除底层以外的其它各层柱的弯矩传递系数取1/3。现取标准层为例进行弯矩分配法计算,过程如下: 28.79 -20.536.53 -1.2022.26-19.3266   86.38-61.5919.60-3.6166.78-57.97 0.1950.2570.4860.5130.097 -20.100.257  0.195 -239.75239.75-5.6066.78126.2963.14 -76.26-152.51-57.97-28.8428.8419.6037.0618.53-9.51-3.61-1.801.8086.38-152.66159.41-61.59-36.2330.63 28.79-20.53图5-4标准层弯矩分配计算(kN.m)节点弯矩二次调整:在用分层法计算竖向荷载作用下的结构内力时,计算的框架节点处弯矩之和不等于零,这是由于分层计算单元与实际结构不符带来的误差,因此要对节点不平衡力矩再做一次弯矩分配,予以修正。顶层框架边柱节点,下层框架传来弯矩是28.79kN·m,。节点各构件分配到的弯矩分别为:顶层框架中柱节点,下层框架传来弯矩是-20.53kN·m。节点各构件分配到的弯矩分别为:66 将分配到的不平衡弯矩与节点弯矩相加得到节点的平衡弯矩。顶层框架边柱节点,上层和下层框架传来弯矩分别是24.23kN·m,28.79kN·m。节点各构件分配到的弯矩分别为:标准层框架中柱节点,上层和下层框架传来弯矩分别是-19.42kN·m、-20.53kN·m。节点各构件分配到的弯矩分别为:将分配到的不平衡弯矩与节点弯矩相加得到节点的平衡弯矩。底层框架中柱节点,上层框架传来弯矩是-20.53kN·m。节点各构件分配到的弯矩分别为:将分配到的不平衡弯矩与节点弯矩相加得到节点的平衡弯矩。恒载作用下框架内力如图5-5至图5-7所示:66 图5-5恒载作用下框架弯矩图(kN.m)66 图5-6恒载作用下框架剪力图(kN)66 图5-7恒载作用下框架轴力图(kN)66 5.4活载作用下内力计算屋面活荷载:2.0kN/m²(上人屋面)楼面活荷载:2.0kN/m²,走廊:2.5kN/m²荷载计算:线荷载  屋面:屋面活载2.0kN/m2屋面板传来的活载:0.5×8.1=4.05kN/m                 教室横梁的三角形线荷载合计:4.05kN/m走廊板传来的活载:0.5×3=1.5kN/m               走廊横梁的三角形线荷载 合计:1.35kN/m楼面:楼面活载2.0kN/m2楼面板传来的活载:2.0×8.1=16.2kN/m             教室横梁的梯形线荷载  合计:16.2kN/m走廊: 楼面活载2.5kN/m2走廊楼面传来的活载:2.5×3=7.5kN/m          走廊横梁的三角形线荷载 合计:7.5kN/m荷载计算:集中荷载次梁传来的集中荷载:屋面:板传来的活载:0.5×8.1=4.05kN/m(5.4+5.4-4.05)×4.05×0.5=6.86KN          次梁传来的集中荷载 合计:6.86KN楼面:板传来的活载:2.0×8.1=16.2kN/m(5.4+5.4-4.05)×8.1×0.5=27.2KN          次梁传来的集中荷载 合计:27.2KN屋面框架节点集中荷载66 边柱联系梁传来的屋面活载:0.6×5.4×0.5=1.62KN0.5×(5.4+5.4-4.05)×4.05/2×0.5=3.42KN顶层边节点集中荷载 合计:5.04KN中柱联系梁传来的屋面活载:0.5×(5.4+5.4-2.7)×2.7/2×0.5=2.73KN0.5×(5.4+5.4-4.05)×4.05/2×0.5=3.42KN       顶层中节点集中荷载 合计:6.15KN楼面框架节点集中荷载:边柱联系梁传来的楼面活载:0.5×(5.4+5.4-4.05)×4.05/2×2.0=13.67KN楼面层边节点集中荷载 合计:13.67KN中柱联系梁传来的楼面活载:0.5×(5.4+5.4-2.7)×2.7/2×2.5=13.67KN0.5×(5.4+5.4-4.05)×4.05/2×2.0=13.67KN楼面层中节点集中荷载屋面层集中荷载引起的偏心弯矩M:5.04×0.45=2.27KN·M屋面层梁上作用的活载如图5-8所示:66 图5-8屋面层梁上作用的活载在上图中,qk1、qk1′分别代表房间和走廊传给横梁的三角形荷载。qk1=2.03kN/mqk1′=1.35kN/mqk=6.86KNqk1、qk1′代表房间和走廊传给横梁的三角形荷载和跨中集中荷载,需要将其转化为等效均布荷载。两个三角形荷载三角形荷载跨中集中荷载 横向框架活荷载:屋面板:1.08+1.27=2.35kN/m(8.1m跨)0.844kN/m(3.0m跨)楼面层梁上作用的活载如图5-9所示:66 图5-9楼面层梁上作用的活载在上图中,qk1、qk1′分别代表房间和走廊传给横梁的三角形荷载。qk1=8.1kN/m  qk1′=7.29kN/mqk=27.2KNqk1、gk1′代表房间和走廊传给横梁的梯形、三角形荷载和跨中集中荷载,需要将其转化为等效均布荷载。两个三角形荷载三角形荷载跨中集中荷载 横向框架活荷载:楼面板:4.3+5.04=9.34kN/m(8.1m跨)4.56kN/m(3.0m跨)66 活载作用下节点分配系数同恒载作用下节点分配系数相同。节点弯矩二次调整:同恒荷载作用下一样,在活荷载作用下也要对节点不平衡力矩再做一次弯矩分配,予以修正。顶层框架边柱节点,下层框架传来弯矩是6.15kN·m,。节点各构件分配到的弯矩分别为:顶层框架中柱节点,下层框架传来弯矩是-4.27kN·m。节点各构件分配到的弯矩分别为:将分配到的不平衡弯矩与节点弯矩相加得到节点的平衡弯矩。底层框架边柱节点,上层框架传来弯矩是6.15kN·m,。节点各构件分配到的弯矩分别为:底层框架中柱节点,上层框架传来弯矩是-4.27kN·m。节点各构件分配到的弯矩分别为:将分配到的不平衡弯矩与节点弯矩相加得到节点的平衡弯矩。竖向荷载作用下梁、柱内力计算:梁端、柱端弯矩见弯矩图。66 梁端剪力:梁端剪力示意图柱轴力:柱轴力示意图边柱(上):中柱(上):边柱(下):中柱(下):荷载作用下,根据公式计算梁端剪力、柱轴力过程见表5-1至表5-4所示:66 表5-1恒载作用下梁端剪力(kN)序号梁端弯矩(KN.m)梁间恒载跨度梁端剪力(kN)边跨中跨边跨中跨边跨中跨边跨中跨MlMrMlMrqqLLVaVb左Vb右Vc左6117.25107.2532.3531.4730.1511.088.13.0125.25123.6415.2517.675129.39107.5233.7133.7132.7411.988.13.0135.31129.9116.1716.174178.43179.932.3532.3543.859.288.13.0177.41177.7712.5312.533180.64180.4732.2532.2543.859.288.13.0177.61177.5712.5312.532181.26180.8732.1731.443.859.288.13.0177.64177.5412.8112.811162.53167.2834.9134.9143.859.288.13.0177.01178.1812.5312.53表5-2恒载作用下柱轴力(kN)序号柱截面层高容重集中荷载    边跨中跨边跨中跨A柱(kN)B柱(kN)b(M)h(M)b(M)h(M)H(M)(kN/m³)NNN顶N底N顶N底60.650.650.650.653.3258476219.46212.67202.15214.450.650.650.650.653.3258476219.46242.86222.2246.640.650.650.650.653.325115184535.27558.67620.664530.650.650.650.653.325115184851.28874.681019104320.650.650.650.653.3251151841167.31190.71417144110.650.650.650.654.2251151841482.71512.718161847表5-3活载作用下梁端剪力(kN)序号梁端弯矩(kN.m)梁间活载跨度(m)梁端剪力(kN)边跨中跨边跨中跨边跨中跨边跨中跨MlMrMlMrqqLLVaVb左Vb右Vc左68.057.872.672.342.341.238.103.07.237.281.231.19511.699.422.102.102.350.848.103.09.809.241.141.14435.9637.718.608.609.344.568.103.037.6138.046.166.16338.0839.188.328.329.344.568.103.037.6937.966.166.16238.2139.278.318.319.344.568.103.037.7037.966.166.16134.2136.448.878.879.344.568.103.037.5538.106.166.1666 表5-4活载作用下柱轴力计算(kN)序号集中荷载梁端剪力A柱B柱边跨中跨边跨中跨NNVaVb左VN顶N顶65.234.258.297.291.1513.2415.2455.046.159.809.241.1414.8416.53413.6727.3437.6138.046.1666.1288.07313.6727.3437.6937.966.16117.48159.53213.6727.3437.7037.966.16168.85230.99113.6727.3437.5538.106.16220.07302.59梁跨中弯矩计算:各层梁的跨中弯矩见表5-5至表5-6所示:表5-5恒载作用下跨中弯矩计算(kN.m)层次梁端弯矩跨度梁间恒载恒载作用下边跨中跨边跨中跨边跨中跨MlMrMlMrLLqqAB跨BC跨6113.45109.2332.2531.158.103.031.2510.23123.23-21.345129.39107.5233.7133.718.103.032.7411.98150.05-22.794178.43179.9032.3532.358.103.043.859.28180.46-23.893180.64180.4732.2532.258.103.043.859.28179.07-23.792181.26180.8732.1732.178.103.043.859.28178.56-23.711162.53167.2834.9134.918.103.043.859.28194.72-26.45表5-6活载作用下跨中弯矩计算(kN.m)层次梁端弯矩跨度梁间恒载活载作用下边跨中跨边跨中跨边跨中跨MlMrMlMrLLqqAB跨BC跨610.248.252.092.188.103.01.870.137.23-1.23511.699.422.102.108.103.02.350.848.72-1.33435.9637.718.608.608.103.09.344.5639.76-4.44338.0839.188.328.328.103.09.344.5637.97-4.16238.2139.278.318.318.103.09.344.5637.86-4.15134.2136.448.878.878.103.09.344.5641.27-4.71活载作用下框架内力包络图如图5-7至图5-9所示:66 图5-7活载作用下框架弯矩包络图(kN·m)66 图5-8活载作用下框架轴力包络图(kN)66 图5-9活载作用下框架剪力包络图(kN)均布恒载和集中荷载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩计算公式为M=ql/12。由结构设计框架刚度计算求出的各梁柱线刚度,可求出各梁柱的力矩分配系数。不平衡弯矩的二次分配如表5-7:表5-7不平衡弯矩二次分配表层号节点号AB杆件号AB上柱下柱BA上柱下柱BC顶层分配系数0.6590.3410.4230.2190.358固端弯矩-40.205.3240.20-9.06杆端弯矩-19.4619.4633.66-9.34-24.32不平衡弯矩-6.5911.4966 弯矩分配4.342.25-4.86-2.52-4.11结果弯矩22.9911.89-13.17-6.82-11.15中间层分配系数0.4920.2540.2540.3470.1790.1790.294固端弯矩-35.164.0735.16-6.13杆端弯矩-29.9930.3310.2128.00-9.12-6.01-15.98不平衡弯矩-5.044.47弯矩分配1.282.481.28-1.55-0.80-0.80-1.31结果弯矩8.9317.308.93-10.07-5.21-5.21-8.53底层分配系数0.5000.2590.2410.3510.1820.1700.298固端弯矩-35.164.0735.16-6.13杆端弯矩-20.1317.909.7030.68-8.89-6.43-17.40不平衡弯矩-5.098.79弯矩分配2.551.321.23-3.09-1.60-1.49-2.62结果弯矩17.589.118.47-10.19-5.28-4.94-8.6566 6荷载内力组合进行承载力计算时,采用荷载设计值及相应的内力设计值。荷载设计值=分项系数×内力标准值,根据《建筑结构荷载规范》,恒载分项系数为1.2,活载及风载分项系数为1.4。荷载组合考虑以下3种:a、恒载+活载,b、恒载+风载,c、恒载+0.9(活载+风载)。6.1弯矩调幅为了避免框架支座截面负弯矩钢筋过多而难以布置,并考虑到框架在设计时假设各节点为刚性节点,但一般达不到绝对刚性的要求。因此,在竖向荷载作用下,考虑梁端塑性变形的内力重分布可对梁端负弯矩进行调幅。通常是将梁端负弯矩乘以调幅系数,降低支座处的负弯矩。对现浇式框架,梁端负弯矩调幅系数取为0.85。弯矩调幅只对竖向荷载作用下的内力进行,竖向荷载产生的梁的弯矩应先调幅,再与水平荷载产生的弯矩进行组合。具体见表6-1。每跨框架梁弯矩组合考虑两端支座及跨中截面,每跨框架梁剪力组合考虑两端支座截面。具体见图6-1。图6-1框架梁控制截面表6-1框架梁控制截面弯矩调幅(kN.m)层数截面恒载活载一活载二活载三原始值调幅值原始值调幅值原始值调幅值原始值调幅值六A右-33.06-26.45-2.14-1.72-3.11-2.48-3.19-2.55AB跨中26.6734.082.162.661.532.161.652.25B左-41.03-32.83-2.85-2.28-3.15-2.52-2.83-2.26B右-20.00-16.00-1.98-1.58-0.55-0.44-0.50-0.40BC跨中-7.06-3.06-1.04-0.640.400.51-0.40-0.13C左-20.00-16.00-1.98-1.58-0.55-0.44-2.18-1.74C右-41.03-32.83-2.85-2.28-3.15-2.52-3.08-2.46CD跨中26.6734.082.162.66-1.532.162.082.59D左-33.06-26.45-2.14-1.72-3.11-2.48-2.08-1.67五A右-28.56-22.88-0.36-0.29-11.12-8.90-10.80-8.64AB跨中15.3821.08-0.47-0.377.299.567.059.37B左-28.37-22.70-0.57-0.46-11.57-9.26-12.36-9.8966 B右-6.44-5.15-1.98-1.59-2.33-1.86-6.48-5.19BC跨中0.441.732.753.14-2.33-1.861.221.92C左-6.44-5.15-1.98-1.59-2.33-1.86-0.54-0.43C右-28.37-22.70-0.57-0.46-11.57-9.26-0.15-0.12CD跨中15.3821.08-0.47-0.377.299.56-0.33-0.27D左-28.56-22.88-0.36-0.29-11.12-8.90-0.52-0.42四A右-26.90-21.52-11.02-8.81-0.50-0.40-0.72-0.58AB跨中16.2321.757.389.63-0.59-0.47-0.42-0.33B左-28.38-22.70-11.48-9.19-0.68-0.55-0.11-0.09B右-7.75-6.20-2.55-2.04-1.71-1.36-0.19-0.15BC跨中-0.870.68-2.55-2.043.023.361.191.90C左-7.75-6.20-2.55-2.04-1.71-1.36-6.88-5.50C右-28.38-22.70-11.48-9.19-0.68-0.55-12.33-9.87CD跨中16.2321.757.38-9.63-0.59-0.477.139.43D左-26.90-21.52-11.02-8.81-0.50-0.40-10.67-8.53三A右-27.24-21.79-0.51-0.41-10.97-8.78-10.61-8.49AB跨中16.0621.62-0.60-0.487.419.667.159.45B左-28.36-22.69-0.69-0.56-11.47-9.17-12.35-9.88B右-7.51-6.01-1.68-1.34-2.61-2.08-6.94-5.55BC跨中-0.630.873.053.39-2.61-2.081.191.90C左-7.51-6.01-1.68-1.34-2.61-2.08-0.14-0.11C右-28.36-22.69-0.69-0.56-11.47-9.17-0.11-0.09CD跨中16.0621.62-0.60-0.487.419.66-0.42-0.34D左-27.24-21.79-0.51-0.41-10.97-8.78-0.73-0.59二A右-27.40-21.92-11.05-8.84-0.54-0.44-0.76-0.61AB跨中15.9721.557.379.62-0.62-0.49-0.44-0.35B左-28.40-22.72-11.48-9.18-0.69-0.55-0.11-0.09B右-7.33-5.86-2.53-2.02-1.66-1.33-0.14-0.11BC跨中-0.451.02-2.53-2.023.073.401.231.93C左-7.33-5.86-2.53-2.02-1.66-1.33-6.86-5.49C右-28.40-22.72-11.48-9.18-0.69-0.55-12.33-9.87CD跨中15.9721.557.379.62-0.62-0.497.119.42D左-27.40-21.92-11.05-8.84-0.54-0.44-10.70-8.56一A右-26.38-21.10-0.19-0.15-10.95-8.76-10.61-8.49AB跨中16.6022.05-0.39-0.377.409.657.169.46B左-28.16-22.53-0.59-0.47-11.51-9.21-12.33-9.87B右-8.49-6.79-2.09-1.67-2.55-2.04-6.76-5.40BC跨中-1.610.092.643.06-2.55-2.041.061.80C左-8.49-6.79-2.09-1.67-2.55-2.04-0.58-0.46C右-28.16-22.53-0.59-0.47-11.51-9.21-0.15-0.12CD跨中16.6022.05-0.39-0.377.409.65-0.26-0.21D左-26.38-21.10-0.19-0.15-10.95-8.76-0.37-0.2966 6.2框架梁内力组合横梁内力组合值见表6-2和6-3,表中组合项一栏数字序号实际表示各代表项次之和,并考虑活载与风载组合时所乘系数0.9,如:①⑦表示:①+0.9(④+⑦);①②表示:①+②。表6-2框架横梁弯矩设计值组合表层数截面内力设计值=分项系数×调幅后内力标准值组合项组合值(kN.m)①②③④⑤⑥⑦恒载活一活二活三活四左风右风六A右-31.74-2.41-3.47-3.57-2.342.74-2.74①④⑦-37.42AB跨中40.903.723.023.153.630.67-0.67①②⑥44.85B左-39.40-3.19-3.53-3.16-3.44-1.411.41①③⑥-43.85B右-19.20-2.21-0.62-0.56-2.445.36-5.36①⑤⑦-26.22BC跨中-3.67-0.900.71-0.18-0.180.000.00①②-4.57C左-19.20-2.21-0.62-2.44-0.56-5.365.36①④⑥-26.22C右-39.40-3.19-3.53-3.44-3.161.41-1.41①③⑦-43.85CD跨中40.903.723.023.633.15-0.670.67①②⑦44.85D左-31.74-2.41-3.47-2.34-3.57-2.742.74①⑤⑥-37.42五A右-27.46-0.41-12.46-12.10-0.596.17-6.17①③⑦-44.23AB跨中25.30-0.5213.3813.12-0.380.95-0.95①③38.68B左-27.24-0.64-12.96-13.85-0.17-4.274.27①④⑥-43.55B右-6.18-2.23-2.60-7.27-0.609.94-9.94①④⑦-21.67BC跨中2.084.40-2.602.692.690.000.00①②6.48C左-6.18-2.23-2.60-0.60-7.27-9.949.94①⑤⑥-21.67C右-27.24-0.64-12.96-0.17-13.854.27-4.27①⑤⑦-43.55CD跨中25.30-0.5213.38-0.3813.12-0.950.95①③38.68D左-27.46-0.41-12.46-0.59-12.10-6.176.17①③⑥-44.23四A右-25.82-12.33-0.56-0.81-11.9410.14-10.14①②⑦-46.04AB跨中26.1013.48-0.66-0.4613.201.40-1.40①②39.58B左-27.24-12.87-0.77-0.13-13.82-7.347.34①⑤⑥-46.28B右-7.44-2.86-1.90-0.21-7.7017.11-17.11①⑤⑦-29.77BC跨中0.82-2.864.702.662.660.000.00①③5.52C左-7.44-2.86-1.90-7.70-0.21-17.1117.11①④⑥-29.77C右-27.24-12.87-0.77-13.82-0.137.34-7.34①④⑦-46.28CD跨中26.10-13.48-0.6613.20-0.46-1.401.40①②39.58D左-25.82-12.33-0.56-11.94-0.81-10.1410.14①②⑥-46.04三A右-26.15-0.57-12.29-11.89-0.8313.48-13.48①③⑦-49.34AB跨中25.94-0.6713.5213.23-0.481.50-1.50①③39.46B左-27.23-0.78-12.84-13.83-0.13-10.4910.49①④⑥-49.12B右-7.21-1.88-2.91-7.77-0.1524.44-24.44①④⑦-36.20BC跨中1.044.75-2.912.662.660.000.00①②5.79C左-7.21-1.88-2.91-0.15-7.77-24.4424.44①⑤⑥-36.20C右-27.23-0.78-12.84-0.13-13.8310.49-10.49①⑤⑦-49.12CD跨中25.94-0.6713.52-0.4813.23-1.501.50①③39.4666 D左-26.15-0.57-12.29-0.83-11.89-13.4813.48①③⑥-49.34二A右-26.30-12.38-0.62-0.85-11.9817.18-17.18①②⑦-52.90AB跨中25.8613.47-0.69-0.4913.192.02-2.02①②⑥39.80B左-27.26-12.85-0.77-0.13-13.82-13.1613.16①⑤⑥-51.54B右-7.03-2.83-1.86-0.15-7.6930.70-30.70①⑤⑦-41.58BC跨中1.22-2.834.762.702.700.000.00①③5.98二C左-7.03-2.83-1.86-7.69-0.15-30.7030.70①④⑥-41.58C右-27.26-12.85-0.77-13.82-0.1313.16-13.16①④⑦-51.54CD跨中25.8613.47-0.6913.19-0.49-2.022.02①②⑦39.80D左-26.30-12.38-0.62-11.98-0.85-17.1817.18①②⑥-52.90一A右-25.32-0.21-12.26-11.89-0.4118.37-18.37①③⑦-52.89AB跨中26.46-0.5213.5113.24-0.291.30-1.30①③39.97B左-27.04-0.66-12.89-13.82-0.17-15.7815.78①④⑥-52.84B右-8.15-2.34-2.86-7.56-0.6429.82-29.82①④⑦-41.79BC跨中0.114.28-2.862.522.520.000.00①②4.39C左-8.15-2.34-2.86-0.64-7.56-29.8229.82①⑤⑥-41.79C右-27.04-0.66-12.89-0.17-13.8215.78-15.78①⑤⑦-52.84CD跨中26.46-0.5213.51-0.2913.24-1.301.30①③39.97D左-25.32-0.21-12.26-0.41-11.89-18.3718.37①③⑥-52.89表6-3框架横梁剪力设计值组合表层数截面内力设计值=分项系数×内力标准值组合项组合值(kN)①②③④⑤⑥⑦恒载活一活二活三活四左风右风六A右65.115.525.725.855.43-0.910.91①④⑦71.19B左-69.32-5.95-5.75-5.62-6.04-0.910.91①⑤⑥-75.58B右30.282.582.591.443.730.000.00①⑤34.01C左-30.28-2.58-2.59-3.73-1.440.000.00①④-34.01C右69.325.955.756.045.62-0.910.91①④⑦75.58D左-65.11-5.52-5.72-5.43-5.85-0.910.91①⑤⑥-71.19五A右46.33-0.0722.7922.450.12-2.302.30①③69.12B左-46.22-0.07-23.07-23.410.12-2.302.30①④-69.63B右16.1112.92016.978.860.000.00①④33.08C左-16.11-12.920-8.86-16.970.000.00①⑤-33.08C右46.220.0723.07-0.1223.41-2.302.30①⑤69.63D左-46.330.07-22.79-0.12-22.45-2.302.30①③-69.12四A右45.8822.79-0.050.1922.42-3.843.84①②⑦69.85B左-46.66-23.08-0.050.19-23.45-3.843.84①⑤⑥-71.22B右16.11012.928.3517.480.000.00①⑤33.59C左-16.110-12.92-17.48-8.350.000.00①④-33.59C右46.6623.080.0523.45-0.19-3.843.84①④⑦71.22D左-45.88-22.790.05-22.42-0.19-3.843.84①②⑥-69.85三A右45.98-0.0622.7822.400.19-5.265.26①③⑦71.22B左-46.57-0.06-23.08-23.460.19-5.265.26①④⑥-72.08B右16.1112.92017.568.270.000.00①④33.6766 C左-16.11-12.920-8.27-17.560.000.00①⑤-33.67C右46.570.0623.08-0.1923.46-5.265.26①⑤⑦72.08D左-45.980.06-22.78-0.19-22.40-5.265.26①③⑥-71.22二A右46.0122.80-0.040.2022.43-6.666.66①②⑦72.52B左-46.54-23.06-0.040.20-23.43-6.666.66①⑤⑥-73.62B右16.11012.928.3217.510.000.00①⑤33.62C左-16.110-12.92-17.51-8.320.000.00①④-33.62C右46.5423.060.0423.43-0.20-6.666.66①④⑦73.62D左-46.01-22.800.04-22.43-0.20-6.666.66①②⑥-72.52一A右45.80-0.1222.7622.400.07-7.507.50①③⑦73.03B左-46.74-0.12-23.11-23.460.07-7.507.50①④⑥-74.60B右16.1112.92017.138.700.000.00①④33.24C左-16.11-12.920-8.70-17.130.000.00①⑤-33.24C右46.740.1223.11-0.0723.46-7.507.50①⑤⑦74.60D左-45.800.12-22.76-0.07-22.40-7.507.50①③⑥-73.036.3框架柱内力组合具体见表6-4至6-6,因结构对称,框架柱弯矩组合只需组合A柱和B柱,而C柱最后的组合值与B柱相同,D柱与A柱相同。表6-4框架柱剪力设计值组合表层数柱号内力设计值=分项系数×内力标准值组合项组合值(kN)①②③④⑤⑥⑦恒载活一活二活三活四左风右风六A-19.12-0.60-4.00-3.96-0.630.98-0.98①③⑦-23.60B12.67-0.343.422.490.102.46-2.46①③⑥17.96C-12.670.34-3.42-0.10-2.492.46-2.46①③⑦-17.96D19.120.604.000.633.960.98-0.98①③⑥23.60五A-7.74-2.87-2.06-2.04-2.812.39-2.39①②⑦-12.47B6.482.071.330.921.305.88-5.88①②⑥13.64C-6.48-2.07-1.33-1.30-0.925.88-5.88①②⑦-13.64D7.742.872.062.812.042.39-2.39①②⑥12.47四A-10.46-2.38-2.53-2.49-2.353.70-3.70①③⑦-16.07B7.861.611.751.181.139.09-9.09①③⑥17.62C-7.86-1.61-1.75-1.13-1.189.09-9.09①③⑦-17.62D10.462.382.532.352.493.70-3.70①③⑥16.07三A-9.44-2.30-2.42-2.39-2.284.90-4.90①③⑦-16.03B7.321.581.681.121.0912.03-12.03①③⑥19.66C-7.32-1.58-1.68-1.09-1.1212.03-12.03①③⑦-19.66D9.442.302.422.282.394.90-4.90①③⑥16.03二A-11.36-3.16-2.42-2.42-3.096.08-6.08①②⑦-19.68B8.582.201.601.161.4414.92-14.92①②⑥23.99C-8.58-2.20-1.60-1.44-1.1614.92-14.92①②⑦-23.99D11.363.162.423.092.426.08-6.08①②⑥19.68一A-4.120.69-2.72-2.620.628.74-8.74①③⑦-14.4366 B3.04-0.972.311.40-0.4616.62-16.62①③⑥20.08C-3.040.97-2.310.46-1.4016.62-16.62①③⑦-20.08D4.12-0.692.72-0.622.628.74-8.74①③⑥14.43表6-5框架A柱弯矩设计值组合表(kN.m)层数截面内力内力设计值=分项系数×内力标准值Mmax及相应NMmin及相应NNmax及相应MNmin及相应M①恒载②活一③活二④活三⑤活四⑥左风⑦右风组合项组合值组合项组合值组合项组合值组合项组合值六上端M39.673.004.354.472.91-2.742.74①④⑦46.16①⑤⑥39.82①④⑦46.16①⑤⑥39.82N86.055.525.715.855.43-0.910.9192.1390.1292.1390.12下端M-23.410.99-8.83-8.610.840.49-0.49①③-32.24①②⑥-22.08①④⑦-31.6①⑤⑥-22.21N110.815.525.715.855.43-0.910.91116.52114.96116.89114.88五上端M10.901.516.716.511.57-5.685.68①③⑦22.05①②⑥7.15①③⑦22.05①②⑥7.15N199.545.4528.5028.315.54-3.213.21228.08201.56228.08201.56下端M-14.64-7.98-0.10-0.25-7.712.21-2.21①②⑦-26.81①③⑥12.74①③⑦-16.72①②⑥-19.83N224.295.4528.5028.315.54-3.213.21232.08247.05252.83226.31四上端M17.647.430.620.767.21-7.927.92①②⑦31.46①③⑥11.07①④⑦25.45①⑤⑥17.00N312.5828.2428.4528.4927.96-7.047.04344.33331.85344.56315.92下端M-16.91-0.41-7.74-7.49-0.564.27-4.27①③⑦-27.72①②⑥-13.44①④⑦-27.49①⑤⑥-20.25N337.3328.2428.4528.4927.96-7.047.04369.27356.41369.31340.67三上端M15.780.327.627.380.48-9.219.21①③⑦30.93①②⑥7.78①③⑦30.93①⑤⑥7.92N425.7128.1851.2350.8928.15-12.3112.31482.9439.99482.9439.97下端M-15.38-7.27-0.38-0.52-7.046.96-6.96①②⑦-28.19①③⑥-9.46①③⑦-21.99①⑤⑥-15.45N450.4728.1851.2350.8928.15-12.3112.31486.91485.5507.66464.73二上端M17.508.220.380.557.94-10.2210.22①②⑦34.10①③⑥8.64①③⑦27.04①⑤⑥15.45N538.8750.9951.1851.0950.58-18.9718.97601.83567.86602.01567.32下端M-20.00-2.23-7.63-7.43-2.279.83-9.83①③⑦-35.71①②⑥-13.16①③⑦-35.71①⑤⑥-13.20N563.6350.9951.1851.0950.58-18.9718.97626.77592.45626.77592.0866 一上端M11.65-1.957.707.41-1.76-8.548.54①③⑦26.27①②⑥2.21①③⑦26.27①⑤⑥2.38N651.8350.8673.9573.4950.65-26.4726.47742.21673.78742.21673.59下端M-5.830.98-3.85-3.710.8828.59-28.59①③⑦-35.03①②⑥20.78①③⑦-35.03①⑤⑥20.69N683.7050.8673.9573.4950.65-26.4726.47774.08705.65774.08705.46V-4.120.69-2.72-2.620.628.74-8.74-14.434.37-14.434.30表6-6框架B柱弯矩设计值组合表(kN.m)层数截面内力内力设计值=分项系数×内力标准值Mmax及相应NMmin及相应NNmax及相应MNmin及相应M①恒载②活一③活二④活三⑤活四⑥左风⑦右风组合项组合值组合项组合值组合项组合值组合项组合值六上端M-25.25-1.19-3.67-3.23-1.26-5.365.36①③⑥-33.38①②⑦-21.50①⑤⑦-21.56①④⑥-32.98N120.538.538.347.069.76-2.942.94125.39130.85131.96124.24下端M16.56-2.317.624.98-0.942.76-2.76①③⑥25.90①②⑦12.00①⑤⑦13.23①④⑥23.53N145.288.538.347.069.76-2.942.94150.14155.60156.71148.99五上端M-9.74-0.35-5.31-3.26-0.39-11.4511.45①③⑥-24.82①②⑦0.25①④⑦-2.37①⑤⑥-20.40N250.0121.5231.4247.4318.51-10.3510.35268.97278.69302.01257.35下端M11.626.51-0.94-0.203.927.95-7.95①②⑥24.63①③⑦3.62①④⑦4.29①⑤⑥22.30N274.7621.5231.4247.4318.51-10.3510.35284.81312.35326.76282.10四上端M-13.14-5.990.48-0.08-3.72-16.4916.49①②⑥-33.37①③⑦2.13①⑤⑦-1.65①③⑥-27.55N379.9444.5944.3955.5959.44-23.2023.20399.19440.77454.32399.01下端M12.800.676.243.820.0013.50-13.50①③⑥30.57①⑤⑦0.65①⑤⑦0.65①③⑥30.57N404.7044.5944.3955.5959.44-23.2023.20423.77479.08479.08423.77三上端M-12.200.70-6.16-3.750.04-21.4321.43①③⑥-37.03①②⑦7.72①④⑦3.71①②⑥-30.86N509.7857.5767.4896.6167.52-41.7841.78532.91599.20634.33523.99下端M11.945.92-0.63-0.043.6418.26-18.26①②⑥33.70①③⑦-5.06①④⑦-4.53①②⑥33.70N534.5457.5767.4896.6167.52-41.7841.78548.75632.87659.09548.75二上端M-13.33-6.610.710.00-4.02-25.6125.61①②⑥-42.33①③⑦10.36①⑤⑦6.10①③⑥-35.74N66 639.5980.6380.44104.73108.47-65.0765.07653.59770.55795.78653.42下端M14.990.645.983.840.7323.65-23.65①③⑥41.66①②⑦-5.72①⑤⑦-5.64①③⑥41.66N664.3480.6380.44104.73108.47-65.0765.07678.17795.47820.53678.17一上端M-8.602.74-6.57-3.981.33-28.9528.95①③⑥-40.57①②⑦19.92①④⑦13.87①②⑥-32.19N769.6093.67103.54145.33117.08-93.4993.49778.65938.04984.54769.76下端M4.31-1.373.291.99-0.6741.66-41.66①③⑥44.77①②⑦-34.42①④⑦-31.39①②⑥40.57N801.4793.67103.54145.33117.08-93.4993.49810.52969.911016.41801.63V3.04-0.972.311.40-1.4016.62-16.6220.08-12.79-10.6617.1366 7截面设计7.1板截面设计根据《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002),楼板长边l02与短边l01之比小于2时,宜按双向板计算。楼板长边l02与短边l01之比大于2,但小于3.0时,宜按双向板计算,当按沿短边受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够的构造钢筋。根据本工程的实际尺寸,楼板可划分为双向板,按照弹性方法进行计算。为了求得连续双向板跨中最大正弯矩,荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置q/2两种情况,前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上,对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。分别求得各区格板的弯矩,然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。多跨连续双向板支座最大负弯矩:支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。gg图7-1连续双向板的计算图示标准层楼板区格划分:66 图7-2标准层楼板区格图选取B板设计图7-3B板计算简图(mm)边界条件(左端/下端/右端/上端):固定/固定/固定/绞支/荷载: 永久荷载标准值:g=3.6kN/m2 可变荷载标准值:q=2.00kN/m2 计算跨度Lx=3750mm;计算跨度Ly=8100mm66  板厚H=100mm;砼强度等级:C30;钢筋强度等级:HRB400计算方法:弹性算法;泊松比:μ=1/5。计算结果:平行于Lx方向的跨中弯矩Mx Mx=(0.02206+0.03255/5)×(1.20×4.1+1.40×1.0)×8.12=3.22kN·M 考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩: Mxa=(0.03283+0.05809/5)×(1.4×1.0)×8.12=1.11kN·MMx=3.22+1.11=4.33kN·MAsx=257.92mm2,实配8@200(As=279.mm2)ρmin=0.215%,ρ=0.233%平行于Ly方向的跨中弯矩My My=(0.03255+0.02206/5)×(1.20×4.1+1.40×1.0)×3.752=4.17kN·M 考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩: Mya=(0.05809+0.03283/5)×(1.4×1.0)×3.752=1.62kN·MMy=4.17+1.62=5.79kN·MAsy=257.92mm2,实配10@200(As=279.mm2)ρmin=0.215%,ρ=0.233%沿Lx方向的支座弯矩Mx" Mx"=0.07144×(1.20×4.1+1.40×2.0)×8.12=9.85kN·MAsx"=340.29mm2,实配12@200(As=279.mm2)ρmin=0.215%,ρ=0.233%沿Ly方向的支座弯矩My" My"=0.07939×(1.20×4.1+1.40×2.0)×3.752=10.94kN·MAsy"=379.79mm2,实配10@150(As=335mm2)ρmin=0.215%,ρ=0.279%66 7.2梁截面设计图7-4次梁计算简图荷载计算:恒载设计值:板传来的自重:3.6×1.2×3.75=19.93KN/M次梁自重:0.25×(0.4-0.10)×25×1.2=2.1KN/M次梁粉刷:0.02×(0.4-0.10)×2×17×1.2=0.23KN/M小计:22.26KN/M活载设计值:2.0×1.4×3.75=11.34KN/M荷载设计值 g+q=22.6+11.34=33.6KN/M弯矩计算:由于结构对称布置,两边跨的受力情况完全相同,即边跨:Ma=-1/16(g+q)L012=-33.6×8.12/16=-42.525KN·MM1=1/14(g+q)L012=33.6×8.12/14=48.60KN·MMb=-1/11(g+q)L012=-33.6×8.12/11=-61.85KN·M中间跨:Mb=-1/11(g+q)L022=-33.6×8.12/11=-61.85KN·MM2=1/16(g+q)L022=33.6×8.12/16=42.525KN·MMc=-1/14(g+q)L022=-33.6×8.12/14=-48.60KN·M剪力计算:边跨:Va=0.5(g+q)L01=0.5×33.6×8.1=75.6KN66 Vbl=0.55(g+q)L01=0.55×33.6×8.1=83.16KN中间跨Vbr=0.55(g+q)L02=0.55×33.6×8.1=83.16KNVcl=0.55(g+q)L02=0.55×33.6×8.1=83.16KN截面设计:AB跨跨中配筋:C30混凝土,fc=14.331N/mm,HRB400,fy=360N/mm,纵筋合力点至近边边缘的距离as=35mm ;M=48.60KN·Mb×h=250×500mm,ho=h-as=500-35=465mm ξb=0.518 ξ=0.093≤ξb=0.518 As=α1×fc×b×x/fy=1×14.331×250×34/360=339mm ρ=As/(b×ho)=339/(250×465)=0.37%>0.20%选配314(461mm2)根据裂缝宽度小于0.3mm重新选配218+116AB跨支座配筋计算:C30混凝土,fc=14.331N/mm,HRB400,fy=360N/mm,纵筋合力点至近边边缘的距离as=35mm ;M=48.60KN·Mb×h=1800×400mm,ho=h-as=500-35=465mm ξb=0.518 ξ=0.012≤ξb=0.518 As=α1×fc×b×x/fy=1×14.331×1800×5/360=326mm 选配218(508mm2)根据裂缝宽度小于0.3mm重新选配222。斜截面受剪承载力计算:设计参数:混凝土强度等级C30,fc=14.331N/mm,ft=1.433N/mm,as=30mm ,钢筋等级HRB23566 箍筋抗拉强度设计值fyv=210N/mm,箍筋间距s=150mm 剪力设计值V=99.8kN 截面尺寸b×h=250×500mm,ho=h-as=500-30=470mm 计算过程: 0.7×ft×b×ho=0.7×1432.9×0.25×0.47=62.7kN<V=99.8kN 当V>0.7×ft×b×ho、h≤300mm构造要求: 箍筋最小直径Dmin=6mm,箍筋最大间距Smax=150mm 最小配箍面积Asv,min=(0.24×ft/fyv)×b×s=82mm 当ho/b≤4时,V≤0.25×βc×fc×b×ho0.25×βc×fc×b×ho=0.25×1×14331×0.25×0.47 =223.9kN≥V=99.8kN,满足要求。 V≤0.7×ft×b×ho+1.25×fyv×Asv/s×ho Asv=(V-0.7×ft×b×ho)×s/(1.25×fyv×ho) =(99790-0.7×1432.9×0.25×0.47)×150/(1.25×210×250)=85mm 沿梁全长配8@150次梁其他截面配筋见下表:表7-1梁截面配筋截面A1B2C弯矩设计值42.548.6061.842.5348.60ξ0.010.090.14 0.11计算配筋(mm2)326339506 391考虑裂缝影响实配钢筋4222202144224227.3柱截面设计柱正截面承载力计算:66 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:底层为700×700;其他层为600×600。则h01=700-40=660mm,h0=600-40=560mm。构造要求抗震调整系数=0.80三级抗震设防要求,框架柱纵筋最小配筋百分率应满足:0.7%则As1min=0.007×700×660=3234mm2,Asmin=0.007×600×560=2352mm2。柱斜截面承载力计算:计算要点:框架柱斜截面计算时的抗震调整系数为γRE=0.85。当λ<1时,取λ=1;当λ>3时,取λ=3。时截面满足要求。当N≤0.3fcA时取实际值计算;当N>0.3fcbh时取0.3fcbh计算。时按构造配箍,否则按计算配箍。箍筋加密区长度底层柱根部取2000mm,其他端部取为1000mm。66 8基础设计8.1工程地质条件地质水文资料:场地平坦,周围无相邻建筑物,类场地土;自上而下土层分布情况为:地质资料:自上而下土层分布情况为:粉质黏土,Fk=160kPa,Es=4.6MPa,厚度1.2~3.3m,黄褐色,可塑;粉质黏土,Fk=65kPa,Es=3.2MPa,厚度4.5~10.5m,褐灰色,软塑~可塑;粉质黏土,Fk=310kPa,Es=9.1MPa,厚度4.2~7.8m,黄褐色,可塑~硬塑;碎石土,Fk=3900kPa,Es=25.6MPa,厚度0.5m褐色,硬塑;强风华岩层,Fk=500kpa,坚硬。地下水位较低,无侵蚀性。经查表知:e=0.93,,γ=18.8kN/m2。8.2确定基础截面尺寸及埋深确定基础类型为柱下独立基础,混凝土采用,钢筋采用HRB335,根据粉质土e=0.93,,查表得:。基础底面标高为-1.5m。室内外高差0.5m,基础高度为1m。选取横向第3轴基础进行设计:第3轴柱内力组合,M=4.46,N=3399.05,V=2.43。确定基础底面面积:确定基础底面尺寸:3轴柱为轴心受压:。验算基础底面尺寸取值是否合适:66 基础边缘的最大最小净反力:,均小于1.2,故基础底面尺寸符合设计要求。8.3基础抗冲切计算:基础冲切破坏锥体最不利一侧截面边长:=0.65基础冲切破坏锥体的有效高度:=1.0m-0.05m=0.95m基础冲切破坏锥体最不利一侧截面在基础底面面积范围内的下边长:=0.65+2×0.95=2.55(m)基础冲切破坏锥体最不利一侧计算长度:=1.55(m)冲切力按线性插值法得基础高度满足要求。66 基础底板配筋计算:弯矩计算钢筋面积计算配筋16@150,实际配筋面积3232。图8-1基础详图66 结论经过了建筑设计、结构设计、和施工图绘制三个步骤,在这一过程中,温习了专业知识,并参阅了混凝土结构设计规范、建筑结构荷载规范、建筑抗震设计规范等规范和相关图集。结构设计充分考虑建筑物的可靠性,在主体建筑部分选取一榀具有代表性的框架单元进行结构计算,并根据计算结果绘制出建筑施工图和结构施工图。通过手算及PKPM验算,对结果进行比较,可知层间位移比,柱轴压比,裂缝宽度,挠度,结构自振周期等均满足规范规定要求,故本次设计是合理正确的。66 致谢在这次毕业设计中,我得到了院领导及老师的亲切关怀,在我设计的从始至终,王鑫老师始终为我做悉心的指导,在此表示深深的感谢。在毕业答辩即将结束之际,我真诚的感谢在设计中指导过我的土木教研室的老师们,以及给与我帮助的同学们。没有你们的帮助和鼓励我就不能顺利完成这个设计,在设计过程中,特别感谢我的设计指导教师王鑫老师对我的指导和帮助,王鑫老师不辞辛苦的指导我修改方案和图纸,在计算过程当中给我提出了许多宝贵的意见,使我不断的改进方案、优化方案,使我对框架式结构的设计有了更深刻的理解。通过毕业设计使我对本专业的知识有了更深一步的了解与巩固,当然还有一些同学在建筑施工图上的帮助等等,你们都无私的帮助了我,没有你们,我就不可能完成这个设计,通过这个设计,我真的觉得是我大学学习生活的一次升华,是一次质的提升,虽然可能还有很多不足,但是对于以后的工作学习都是受益匪浅的,所以请允许我再一次的对全体师生衷心地说一声:谢谢!最后在我即将告别大学校园,告别大学生活之际,衷心地祝福各位老师以及同学身体健康,工作顺利!祝福我们的母校蒸蒸日上!66 参考文献[1]方鄂华.多层房屋建筑结构设计.上海:上海科学技术出版社,2004.[2]建筑结构荷载规范(GB50009-2001).北京:中国建筑工业出版社,2006.[3]建筑地基基础设计规范(GB50007-2002).北京:中国建筑工业出版社,2002.[4]建筑结构制图标准(GB/T50105-2001).北京:中国建筑工业出版社,2001.[5]建筑抗震设计规范(GB50011-2001).北京:中国建筑工业出版社,2008.[6]混凝土结构设计规范(GB50003-2001).北京:中国建筑工业出版,2002.[7]混凝土结构计算图表.北京:中国建筑工业出版,2002.[8]李国强.建筑结构抗震设计.北京:中国建筑工业出版社,2002.[9]黄双华.房屋结构设计.重庆:重庆大学出版社,2001.[10]侯治国.混凝土结构.武汉:武汉工业大学出版社,2003.[11]胡乃君.建筑结构课程设计指导.武汉工业大学出版社,2001.[12]邵全.土力学与基础工程.重庆:重庆大学出版社出版,1997.[13]龙驭球.包世华.结构力学教程(I).北京:高等教育出版社,2000.[14]房屋建筑学.北京:中国建筑工业出版社,2005.[15]沈蒲生.混凝土结构设计.北京:高等教育出版社,2007.[16]KasparPeter.ApplicationoftheCapacitySpectrumMethodtoR.C.BuildingswithBearingwalls.12thWorldConferenceOnEarthquakeEngineering,PaperNo.0609,2006.[17]RoweR.K.Geosynthetics-Reinforcedoversoftfoundation,the7thInt.onGeosyntheticsConf.NiceFranceGeosyntheticsCommittee,2002.66 附录建筑施工图1、建筑设计总说明2、首层平面图3、2~5层平面图4、顶层平面图5、正立面图6、背立面图7、侧立面图8、1~1剖面图结构施工图1、结构设计总说明2、基础平面布置图3、基础及柱大样图4、2层板配筋图5、2层梁配筋图6、3~5层板配筋图7、3~5层梁配筋图8、屋面层板配筋图9、屋面层梁配筋图10、26.400处梁板配筋图11、楼梯详图66 66'