天津市某中学办公楼 毕业设计计算书

'第二章建筑方案设计钢筋混凝土框架结构Reinforcedconcreteframestructure姓名学号专业指导老师天津城建大学继续教育学院年月日 第二章建筑方案设计独创性声明本人声明所呈交的毕业设计是本人在指导教师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以引用标注之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，没有伪造数据的行为。毕业设计作者签名：签字日期：年月日毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计作者完全了解学校有关保留、使用论文的规定。同意学校保留并向有关管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津城建大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。（保密的毕业设计在解密后适用本授权说明）毕业设计作者签名：指导教师签章：签字日期：年月日签字日期：年月日 第二章建筑方案设计摘要本项目为天津市某中学办公楼，建筑面积4960.8m2，主体为五层。建筑设计贯穿“以人为本”的理念，在满足《建筑设计防火规范》要求和使用功能的同时，力求创造舒适的内部空间和简洁大方美观的立面效果，突出了建筑主入口的设计。结构采用钢筋混凝土框架结构，为节约材料、降低造价、增加使用面积，采用大柱网进行结构布置。主要依据《混凝土结构设计规范》和《建筑抗震设计规范》等进行设计。建筑结构规则，设计时对结构进行了简化，取一榀框架作为计算单元。设计主要内容有荷载计算，内力计算和内力组合和截面设计。设计中按本地区设防烈度要求计算，设防烈度为7度。水平地震作用计算采用底部剪力法，内力计算采用D值法。竖向荷载作用下内力计算采用弯矩二次分配法。基础采用钢筋混凝土柱下独立基础，主要进行了承载力计算和冲切验算。为方便施工，配筋时尽量减少了钢筋种类。结构构造严格按照规范要求设计。关键词：钢筋混凝土框架；结构设计；抗震设计；荷载计算 第二章建筑方案设计AbstractThisprojectistianjinaschoolbuilding,thebuildingareais4960.8m2,themainbodyisfivefloor.Thearchitecturaldesignstickstotheideaof"humanist",whilesatisfiestherequestof《Codeofdesignonbuildingfireprotectionandprevention》andusefunction,makeseveryefforttocreatethecomfortableinternalspaceandthesuccinctnaturalartisticverticalfacadeeffect,andemphasisesthedesignofportal.Thestructureusesthereinforcedconcreteframeconstruction,forsavingthematerial,reducingtheconstructioncostandincreasinguseablearea,itusesthebigcolumnnettocarryonthestructuralarrangement.Mainlyaccordingto《TheCodefordesignofConcreteStructures》and《Codeforseismicdesignofbuildings》andsoon.Thestructureofbuildingisregular,ithascarriedonthesimplificationtothestructure,takesoneframeascomputingelement.themaincontentofdesignconsistoftheloadcomputation,theinternalforcecomputation,theinternalforcecombinationandthesectiondesign.accordingtotherequestofdefensiveintensityofthisareatocomputeinthedesign.Thedefensiveintensityofthisareaissevenlevels.Thehorizontalearthquakeforcecomputationusesthebaseshearingforcelaw,theinternalforcecomputationusesthe“D”valuelaw.Undertheverticalloadfunctiontheendogenicforcecomputationusesmetherdofmomentredistribution.Thefoundationusesthereinforcedconcreteindependentfoundation,mainlyhascarriedonthesupportingcapacitycomputationandthepunchingsupportingcapacitycomputation.Inordertofacilitatetheconstruction,matches,itreducesthesteelbartypeasfaraspossible.Structuretectonicstrictlystickstothecodefordesign.Keywords:reinforcedconcreteframe；structuredesign；seismicdesign；loadcomputation 目录第一章前言1第二章建筑方案设计22.1建筑设计总说明22.2建筑设计论述2第三章结构方案设计43.1结构设计总说明43.2结构方案设计4第四章荷载计算64.1荷载汇集及截面尺寸的选取64.2计算简图及层数划分84.3各层重力荷载代表值计算9第五章水平地震作用下的框架内力分析135.1层间侧移刚度计算135.2水平地震作用层间地震剪力和弹性位移的计算145.3水平地震作用下框架柱剪力和弯矩（采用D值法）175.4水平地震作用下梁端弯矩195.5水平地震作用下的梁端剪力和柱轴力195.6水平地震作用下的框架内力图20第六章风荷载作用下框架内力分析216.1自然条件216.2风荷载计算216.3风荷载作用下框架柱剪力和弯矩226.4风荷载作用下梁端弯矩计算236.5风荷载作用下的梁端剪力和柱轴力计算236.6风荷载作用下框架内力图25第七章竖向荷载作用下框架内力分析267.1竖向荷载计算267.2计算简图277.3梁端弯矩计算287.4内力分配系数287.5弯矩分配与传递297.6梁端剪力337.7柱轴力和剪力34第八章内力组合及最不利内力确定378.1梁端弯矩的调幅378.2控制截面处内力计算388.3内力组合41第九章框架配筋计算589.1框架梁配筋计算589.2框架柱配筋计算6799 第十章现浇板配筋计算7910.1荷载计算7910.2配筋计算79第十一章板式楼梯设计8211.1梯段板设计8211.2平台板计算8311.3平台梁设计8411.4楼梯柱子计算85第十二章基础的设计8612.1荷载计算8612.2确定基础底面尺寸8612.3中柱基础8912.4荷载分析93第十三章设计总结95参考文献97致谢9899 第一章前言本工程是天津市某中学办公楼，建筑面积为4960.8m2。建筑主体为五层。建筑层高为3.6m，总高度为19.00m。结构采用钢筋混凝土框架结构。经天津某勘测设计研究院现场实地勘察，该建筑场地平坦，没有不利地质情况，无软弱下卧层。其它有关设计资料可根据建筑物所在地区的具体情况，所需设计参数可参照现行规范的有关规定确定。建筑总平面设计要考虑建筑与周围局部环境的协调关系，并要考虑建筑道路与城市交通主干线的关系；建筑平面设计要考虑使用功能的特点，并要考虑建筑防火规范的要求；立面设计要简洁大方、赋有时代感。特别要突出主入口，并考虑本建筑与其他相邻拟建建筑物及环境的协调关系。99 第二章建筑结构设计第二章建筑方案设计2.1建筑设计总说明2.1.1建筑设计依据土木工程专业2016届毕业设计任务书《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)2.1.2建筑设计内容⑴.建筑方案及其初步设计。⑵.建筑平面、立面和剖面设计。⑶.主要部位的建筑构造设计及材料作法。⑷.绘制建筑施工图。2.2建筑设计论述本设计为天津某中学办公楼，位于天津市。由设计任务书，该建筑主体为五层，拟建建筑面积为3000~5000平方米。经设计，本建筑占地面积为992.16m2，建筑面积为4960.8m2。建筑外型呈“一”字型，总高度19.00米，主体为五层。我根据国《民用建筑设计通则》，本建筑设计耐久年限等级为二级。根据我过《建筑设计防火规定》，本建筑设计防火等级为二级。根据设计任务书，拟建建筑物的建筑场地为85米×65米规整矩形场地，地形平坦，据拟建建筑物学校需要安静的特点，规划具体位置详见建筑总平面图建施01。北方冬季寒冷，所以建筑平面方案多以内廊形式为主，且无论在建筑的节能与保温上还是在施工的经济性方面上内廊形式都应该是首选方案，本次设计采用内廊形式。适合北方气候。由于学校建筑的使用功能和外观形式的要求，要求色彩温馨，外型大方，有较强的辨识度等。首先根据给定的房间的面积、个数、用途初步定出功能分区，分别处理好主用功能与次要功能分区，静与闹的关系，建筑功能的对内对外的关系，同时注意人流分析，避免发生不必要的人流交叉。教室的布置，其中尽量把主要功能教室置于朝向较好的位置，而楼梯、卫生间等可安放在北朝向。考虑到框架结构的均匀布置，柱网布置变化不宜较大，做到尽量规则，并和房间尺寸有很好的协调关系。尽量使结构布置均匀对称，以尽量减少偏心，从而提高抗震性。依据《民用建筑设计通则》中给人最舒服感觉的房间尺度比例为1：1～1：1.5和我国现有经济和施工条件下最经济的跨度为6米左右等信息，经反复修改确定本设计选用开间7.8米，进深6.6米的柱网。楼梯作为垂直疏散，有着重要作用。f本建筑交通联系部分的设计充分考虑了以下几个方面：⑴交通路线简洁明确，通行顺畅。⑵紧急疏散时人流组织良好，安全迅速。⑶满足必要的采光，通风要求。⑷在满足使用要求的前提下，尽量减少交通联系部分的99 第二章建筑结构设计面积，以节省投资。作为学校，主入口双开门，之后是建筑大厅，大厅两侧有两部两跑楼梯，人流明确。走道宽度为2.70米，位于袋形走道两侧或尽端的房间至外出口或封闭楼梯间的最大距离均小于22米，满足安全防火规范的相关规定。两部双跑楼梯。本设计做到楼梯分布使整个学校的人流组织均匀有序、主次分明。本工程在建筑材料的选用上在考虑到实用、美观的前提下也充分考虑了经济的要求。窗户全部采用塑钢窗，该窗具有保温性能良好，适合沈阳市这样的北方城市，符合节能的要求。主要窗户尺寸为1.8米×2.1米，使教室内采光良好。建筑内部门均为实木门，这样既在建筑美观上达到了要求，在保温和建筑功能上也符合相关规定。本工程所有墙体均为混凝土空心砌块儿，有效的减轻的结构的自重，同时也符合环保要求。建筑的立面设计在建筑设计中占有重要的地位，建筑物既是技术产品，也是艺术品，因此不仅要满足人们使用的基本要求，而且要满足人们精神、文化方面的需要。建筑的美观问题，在一定程度上反映了社会的文化生活、精神面貌和经济基础。尽管最开始的工作是建筑设计，但是也要考虑结构方面，房间的层高设计和楼层的竖向组合对建筑的造价影响较大，在进行剖面设计时在满足使用功能的前提下，应降低层高和室内外地面的高差。降低层高首先是减少了建筑材料的用量，减少施工量，同时又减少了墙体自身的荷载，因此有减小了基础的宽度，其次是减低了建筑物的总高度，从日照间距上来说还能节约建筑用地。99 第三章结构方案设计第三章结构方案设计3.1结构设计总说明3.1.1设计依据土木工程专业2016届毕业设计任务书。《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)3.1.2设计概述(1)本次设计的题目为“天津某中学办公楼建筑结构设计”；(2)建筑面积4960.8m2，占地面积：992.16m2，共五层，各层层高为3.6m。(3)室内外高差0.450m，室外地面标高为-0.450m。3.1.3结构说明(1)本工程为钢筋混凝土现浇框架结构。外墙300mm厚非承重混凝土空心砌块（包括80mm厚苯板夹层保温层），内墙200mm厚非承重混凝土空心砌块；楼梯间墙300mm厚水泥砖，女儿墙为200mm现浇混凝土。(2)本工程抗震设防烈度为8度，设计地震分组为第一组。3.1.4.各部分建筑构造（1）屋面：为不上人屋面20mm厚1:3水泥沙浆保护层SBS改性沥青防水层20mm厚1:3水泥沙浆找平层120mm厚水泥珍珠岩保温层120mm焦渣找坡层（30mm~120mm）120mm厚钢筋混凝土楼板。（2）楼面：楼面1走廊、楼梯、大理石地面，面层：20mm厚大理石板找平层：20厚1：3水泥砂浆，结构层：120mm厚钢筋混凝土板内表面面层：15厚纸筋底面石灰抹底，楼面2教室、办公室、会议室水磨石地面100mm厚钢筋混凝土板楼面3卫生间瓷砖地面20mm厚防滑地砖20mm厚1：3水泥砂浆找平层120mm厚钢筋混凝土板15厚纸筋底面石灰抹底20mm厚混合砂浆抹灰。3.2结构方案设计3.2.1设计规模该工程位于天津市，为永久性建筑，共五层。总建筑面积：4960.8m，楼内2部楼梯。柱网尺寸见建筑图。3.2.2场地条件1．工程地质：:此工程位于天津市。2．工程地质条件：工程地质条件：拟建场地地形平缓。场地土为中软场地土，建筑场地类别为Ⅲ类，特征周期为0.45s，勘察深度范围内无液化土层，本场地属抗震不利地段。本场地可采用长螺旋干作业钻孔灌注桩基础，桩端持力层选③2层粉质粘土，这层土强度较高，分布稳定，为良好的桩端持力层。根据各层土物理力学指标，提供各层土桩的极限侧摩阻力标准值qs(Kpa)和桩的极限端阻力标准值qp(Kpa)如下：99 第三章结构方案设计表3-1地质条件表序号土层名称土层厚度(m)土的状态桩的极限侧摩阻力标准值qs(kPa)桩的极限端阻力标准值qp(kPa)①粉土2.9松散-稍密402000②粉砂4.1稍密32③1粘土4.0可塑50③2粉质粘土5.0可塑503．抗震设防：抗震设防烈度为7度，设计基本加速度为0.15g，设计地震分组为第二组。4．防火等级：二级5．建筑物类型：丙类6．基本风压：W0=0.5KN/m2，主导风向：西南风7．基本雪压：S0=0.4KN/m28．冻土深度：本场地平均冻土深度为0.65米。9．地下水位：最低：-2.7m最高：-1.4m，其水质对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性。10．气象条件：年平均温度：15。C；最高温度：38。C；最低温度：-16。C；年总降雨量：400mm；日最大降雨量：60mm11．楼面活荷：见荷载规范。（包括楼板、楼梯、厕所等）12．材料情况：非承重空心砖；砂浆等级为M5；混凝土：C25（基础、板）、C30（梁、柱）纵向受力钢筋：HRB400级；箍筋：HPB300级钢筋13．结构体系：现浇钢筋混凝土框架结构。14．施工：梁、板、柱均现浇。99 第四章荷载计算第四章荷载计算4.1荷载汇集及截面尺寸的选取4.1.1截面尺寸选取（1）框架柱：此建筑为框架结构，抗震设防烈度为8度，建筑高度＜24m，所以抗震等级为二级，查表得框架结构柱轴压比限值［μ］=0.85。根据轴压比公式初步估定柱截面尺寸：N/（fcbh）≤0.85（三级框架）4-1（框架柱的负荷面积内按14kN/m2初估）边柱负载面积7.8×3.3m中柱负载面积7.8×4.65m角柱负载面积3.9×3.3m由公式N=边柱Ac≥=177882mm（1.2为增大系数）中柱Ac≥=250652mm角柱Ac≥=88941mm选取柱截面为正方形，则边柱、中柱和角柱截面高度分别为422mm、500mm和298mm根据上述计算结果并考虑其他因素，本设计中柱截面尺寸取值如下：取bc=hc=500mm×500mm。（2）框架梁：由挠度、裂度控制：h=(1/10～1/14)lb=(1/2～1/3)h纵梁截面尺寸：hb=（1/10～1/14）L=（1/10～1/14）×7800=557～780mm，取600mmbb=（1/2～1/3）h=（1/2～1/3）×600=200mm～300mm且bb不应小于0.5bc=250mm.则取bb=300mm≥0.5bc=250mm同理，选定横向框架梁截面尺寸：bb×hb=300mm×600mm；次梁截面尺寸99 第四章荷载计算hb=（1/18～1/12）L=（1/18～1/12）×7800=433～650mm，取500mmbb=（1/2～1/3）h=167mm～250mm，取250mm走廊横梁截面尺寸选定为：bb×hb=300mm×400mm；（3）楼板：边跨：1/40×3900=97.5mm取h=120mm走廊：1/40×2700=67mm取h=120mm4.1.2荷载汇集（1）恒载1)屋面：保护层1：3水泥砂浆20×0.02=0.4kN/m2SBS改性沥青防水层SBS0.40kN/m220mm厚1﹕3水泥砂浆找平20×0.02=0.4kN/m2120mm厚水泥珍珠岩保温层4×0.12=0.48kN/m2120mm焦渣找坡（30mm～120mm）10×0.09=0.9kN/m2(平均厚度90mm)120mm厚钢筋混凝土板25×0.12=3kN/m220mm厚板下抹灰17×0.02=0.34kN/m2∑=5.92kN/m22）楼面：楼面1走廊、楼梯大理石地面面层：20mm厚磨光花岗岩板0.02×28=0.56kN/m2找平层：20厚1：3水泥砂浆0.02×20=0.40kN/m2结构层：120mm厚钢筋混凝土板0.12×25=3.0kN/m2内表面面层：15厚纸筋底面石灰抹底0.24kN/m2楼面1荷载∑=4.2kN/m2楼面2教室、办公室、会议室2）楼面：水磨石地面0.65kN/m2100mm厚钢筋混凝土板2.50kN/m220mm厚板下混合砂浆抹灰0.34kN/m2楼面2荷载∑=3.5kN/m2楼面3卫生间瓷砖地面20mm厚防滑地砖0.40kN/m220mm厚1：3水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN/m2120mm厚钢筋混凝土板0.12×25=3kN/m215厚纸筋底面石灰抹底0.24kN/m2楼面3荷载∑=4.04kN/m23)梁重：（考虑梁上抹灰，取梁自重26kN/m3）框架纵梁：26×0.60×0.30=4.68kN/m框架横梁：26×0.60×0.30=4.68kN/m次梁：26×0.50×0.25=3.25kN/m走廊横梁：26×0.4×0.3=3.12kN/m4)墙重：（砌体与抹灰之和）外墙：99 第四章荷载计算25mm厚水泥砂浆打底瓷砖墙面：0.5kN/m290mm厚混凝土空心砌块：11.8×0.09=1.06kN/m280mm厚苯板保温（聚苯乙烯泡沫）：0.5×0.08=0.04kN/m2190mm厚混凝土空心砌块：11.8×0.19=2.24kN/m220mm厚中间水泥砂浆：20×0.02=0.4kN/m220mm厚墙内表面石灰抹灰：17×0.02=0.34kN/m2∑=4.58kN/m2内墙：190mm厚混凝土空心砌块：11.8×0.19=2.24kN/m2表面抹灰：0.34×2=0.68kN/m2∑=2.92kN/m25)楼梯墙：290mm厚水泥空心砖：10×0.29=2.9kN/m2表面抹灰：0.34×2=0.68kN/m2∑=3.58kN/m26)柱：（考虑到柱子抹灰，取柱子自重26kN/m3）26×0.5×0.5=6.5kN/m7)门:0.2kN/m2窗:0.4kN/m2（2）活荷载：雪活载：0..45kN/m2风活载：0.45kN/m2厕所：2.0kN/m2办公室、会议室等：2.0kN/m2走廊、楼梯、门厅：2.5kN/m2不上人屋面：0.5kN/m24.2计算简图及层数划分图4-1计算单元简图99 第四章荷载计算图4-2层数划分图4.3各层重力荷载代表值计算五层上半层女儿墙（现浇混凝土，高1.0m。厚0.2m）女儿墙：26×（62.4+15.9）×2×1.0×0.2=789.36kN屋面：（62.4×15.9-12.6×6.6-7.8×6.6）×5.92=5073.32kN纵梁：7.8×8×4×4.68=1123.2kN横梁：6.6×2×9×4.68+2.7×9×3.12=631.8kN次梁：6.6×2×8×3.25=343.2kN柱子：36×3.6/2×6.5=421.2kN外墙：4.58×[7.8×16×(3.6/2-0.6)+6.6×4×(3.6/2-0.5)+2.7×2×(3.6/2-0.3)－30×1.1×1.8－2×1.1×1.8－1.8×0.9）=556.20kN内纵墙：2.92×（7.8×17×1.8-0.2×0.9×17-0.2×0.7×7-0.3×1.2×2+(1.8+2.1)×1.8×6)=779.23kN内横墙：2.92×6.6×21×1.8+3.58×6×1.8×6.6+13×2.1×2.92-0.7×0.2×13×0.2=1061.56kN门：0.2×0.9×0.2×17+0.2×0.7×0.2×7+0.2×1.2×0.3×2+0.7×0.2×13×0.2=1.32kN窗：（30×1.1×1.8+2×1.1×1.8+1.8×0.9）×0.4=37.95kN99 第四章荷载计算∑=12020.31kNG5=∑+0.5活＝12020.31＋0.5×7.8×8×15.9×0.5=12258.81kN五层下半层柱子：421.2kN外墙：4.58×(7.8×16×1.8+2.7×2×1.8+6.6×4×1.8—30×1×1.8—2×1×1.8)=987.63kN内纵墙：2.92×（7.8×17×1.8-0.2×0.9×17-0.2×0.7×7-0.3×1.2×2+(1.8+2.1)×1.8×6)=779.23kN内横墙：2.92×6.6×21×1.8+3.58×6×1.8×6.6+13×2.1×2.92-0.7×0.2×13×0.2=1061.56kN门：0.2×0.9×1.8×17+0.2×1.8×0.7×7+0.2×1.2×1.8×2+0.7×0.2×13×1.8=11.41kN窗：（30×1×1.8+2×0.1×1.8）×0.4=21.74kN∑=3282.77kN四层上半层楼面：(2.7×62.4+3.9×6.6+6.6×4.8)×4.2+(62.4×15.9-2.7×62.4)×3.84+7.8×6.6×4.04=3949.46kN纵梁：1123.2kN横梁：631.8kN次梁：343.2KN柱子：421.2kN外墙：4.58×[7.8×16×(1.8-0.6)+6.6×4×(1.8-0.5)+2.7×2×(1.8-0.3)-28×1.1×1.8-0.9×1.8×3-2×1.1×1.8]=559.49kN内纵墙：1061.59kN内横墙：779.23kN门：1.32kN窗：25.99kN∑=8896.45kNG4＝3282.77＋8896.45＋0.5×（2.7×6.6×2.5×8+12×7.8×6.6×2+3×3.9×6.6×2+6.6×7.8×2）＝13078.14kN四层下半层柱子：421.2kN外墙：987.63kN内纵墙：779.23kN内横墙：1061.56kN门：11.41kN窗：21.74kN∑=3282.77kN三层上半层楼面：3949.46kN纵梁：1123.2kN横梁：631.8kN次梁：343.2KN柱子：421.2kN外墙：559.49kN99 第四章荷载计算内纵墙：779.23kN内横墙：1061.56kN门：1.32kN窗：25.99kN∑=8896.45kNG4＝3282.77＋8896.45＋0.5×（2.7×6.6×2.5×8+12×7.8×6.6×2+3×3.9×6.6×2+6.6×7.8×2）＝13078.14kN三层下半层柱子：421.2kN外墙：987.63kN内纵墙：779.23kN内横墙：1061.56kN门：11.41kN窗：21.74kN∑=3282.77kN二层上半层楼面：3949.46kN纵梁：1123.2kN横梁：631.8kN次梁：343.2KN柱子：421.2kN外墙：559.49kN内纵墙：779.23kN内横墙：1061.56kN门：1.32kN窗：25.99kN∑=8896.45kNG4＝3282.77＋8896.45＋0.5×（2.7×6.6×2.5×8＋12×7.8×6.6×2+3×3.9×6.6×2+6.6×7.8×2）＝13078.14kN二层下半层柱子：421.2kN外墙：987.63kN内纵墙：779.23kN内横墙：1061.56kN门：11.41kN窗：21.74kN∑=3282.77kN一层上半层楼面：3949.46kN纵梁：1123.2kN横梁：631.8kN次梁：343.2KN柱子：421.2kN外墙：99 第四章荷载计算4.58×(2.1×2×1.8-2.4×0.9×2+1.1×1.8×5-2.4×1.1-1.8×1.1)+559.49=598.511kN内纵墙：779.23-7.8×1.8×2×2.92=700.39kN内横墙：1061.56-6.6×1.8×3×2.92=957.49kN雨蓬：4×（1.8×3.6+1.8×2.7×2+2.1×7.2）＝957.49kN门：1.32-0.2×0.2×0.9×3+0.2×0.3×2.4+0.2×0.3×1.8+0.2×2.4×0.9×2=2.328kN窗：25.99-1.1×0.4×1.8×5=22.03kN∑=8874.72kNG1＝1584.69+9632.1+0.5×活=13056.41kN∑G=G1+G2+G3+G4+G5=12258.81+13078.14×3+13056.41=64549.64kN∑A=[7.8×8×（6.6×2+2.7）]×5=4770㎡∑G/∑A=64549.64/4770=13.53kN/m299 第五章水平地震作用下的框架内力分析第五章水平地震作用下的框架内力分析5.1层间侧移刚度计算5.1.1梁线刚度在计算梁线刚度时，考虑楼板对梁刚度的有利影响，即板作为翼缘工作。在工程上，为简化计算，通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩I0，然后乘以增大系数。中框架梁I=2.0I0边框架梁I=1.5I0梁采用C30混凝土，EC=3.0×107kN/m2，I0=1/12×bh3(m4)，KB单位：kNm横向框架：边跨梁300×600mm中跨梁300×400mm部位截面m2跨度m截面惯性矩边框架中框架I=1.5I0KB=EI/LI=2.0I0KB=EI/L边跨0.30×0.606.65.4×10-38.1×10-33681810.8×10-349091中跨0.30×0.402.71.6×10-32.4×10-3266673.2×10-335556表5-1框架梁线刚度计算5.1.2柱线刚度计算柱采用C30混凝土Ec=3.0×107kN/m2，首层高度4.6m,2-5层3.6m；柱截面：500mm×500mm，I1=I0=1/12×bh3=5.21×10-3m4KC=EI/hKc1=33978kN·mKc2-5=43417kN·m5.1.3柱侧移刚度计算一般层：=D=5-1首层：=D=5-2表5-2柱的侧移刚度H(KNm)(KNm)(m)2~5层中框架中柱(14根)3.6169294434171.9500.49419859278026540064边柱(14根)3.698182434171.1310.3651451320318299 第五章水平地震作用下的框架内力分析边框架中柱(4根)3.6126970434170.1460.0682733410936边柱(4根)3.673636355560.8480.2981198047920底层中框架中柱(14根)4.6169294355562.3810.65813268185752432234边柱(14根)4.698182355561.3810.55611211156956边框架中柱(4根)4.6126970355561.7850.6041217948716边柱(4根)4.673636355561.0350.5061020340812∑D1/∑D2=432234/540064＝0.80﹥0.70满足要求5.2水平地震作用层间地震剪力和弹性位移的计算采用底部剪力法计算水平地震作用5.2.1结构基本自振周期计算表5-3楼层重力荷载水平作用下侧移计算层数楼层重力荷载Gi（kN）楼层剪力Vi=∑Gi（kN）楼层侧移刚度∑Di（kN/m）层间侧移δi=Vi/∑Di（m）楼层侧移△i=∑δi（m）512258.8112258.815400640.022700.38543413078.1425336.955400640.046910.36273313078.1438415.095400640.071130.31582213078.1451493.235400640.095350.24469113056.4164549.644322340.149340.14934①由顶点位移法求结构基本自振周期T1:5-3式中，T1T——结构的自振周期（s）ΨT——考虑填充墙影响的周期折减系数，取值如下：框架结构：ΨT=0.6～0.7框架-抗震墙结构：ΨT=0.7～0.8抗震墙结构：ΨT=1.0Δ——顶点位移（m）则，T1=1.7×0.65×=0.686s②由能量法求结构的基本自振周期T15-499 第五章水平地震作用下的框架内力分析式中，ΨT意义同上，Gi，Δi分别为第i质点的重力和侧移③由经验公式求结构的自振周期T1：房屋高度H=3.6×5+1.0=19m房屋宽度B=6.6×2+2.7=15.9m由比较知，取T1=0.686s由场地Ⅱ类及设计地震分组为第一组查得：卓越周期Tg=0.35S,因为T1＞1.4Tg=0.49s所以δn=0.08T1+0.07=0.08×0.686+0.07=0.125又根据抗震规范可知ξ=0.05,η2=1.0,γ=0.9而αmax=0.08(多遇地震)αmax=0.5（罕遇地震）又因为：Tg3时，取λ=3；集中荷载作用点至支座之间的箍筋，应均匀配置。——斜截面受剪计算，取0.85表9-5梁斜截面计算截面五层四层AB跨BC跨AB跨BC跨左端右端左（右）左端右端左（右）V104.80-110.7451.21144.75-147.4088.00VGb167.99211.2224.78274.83292.6917.67Vb194.84238.0769.81326.35344.2296.48γREVb165.61202.3659.34277.40292.5982.01①484.77484.77313.17484.77484.77313.17②101.8101.865.77101.8101.865.77③-0.33-0.530.05-0.92-0.67-0.13s加密100.00100.00100.00100.00100.00100.00s非加密200.00200.00200.00200.00200.00200.00截面三层二层AB跨BC跨AB跨BC跨左端右端左（右）左端右端左（右）V160.43-164.27114.00177.58-180.40143.08VGb269.60289.6918.14270.66290.8617.99Vb326.12346.21150.85359.01379.22189.06γREVb277.20294.28128.22305.16322.34160.70①484.77484.77313.17484.77484.77313.17②101.8101.865.77101.8101.865.77③-0.52-0.06-0.51-0.57-0.16-0.77s加密100.00100.00100.00100.00100.00100.00s非加密200.00200.00200.00200.00200.00200.00表9-5（续）截面一层AB跨BC跨99 第九章框架配筋计算左端右端左（右）V185.20-189.04154.42VGb231.71259.6421.53Vb328.96356.89207.88γREVb279.62303.36176.70①484.77484.77313.17②101.8101.865.77③-0.43-0.46-0.37s加密100.00100.00100.00s非加密200.00200.00200.00注：①代表；②代表；③代表（n*Asv1）/S①用来验算截面；②用来计算是否按计算配箍；③用来计算箍筋无震情况下的剪力组合值和有震情况下调整后的剪力设计值几乎相等无需再计算。（3）梁斜截面配筋构造箍筋间距：加密区长度为；加密区箍筋min（纵筋8倍，梁高1/4，150mm；非加密区箍筋间距加密区的2倍，且不大于250mm。全梁配箍率：ρsv≥0.26ft/fyv=0.0013。9.2框架柱配筋计算9.2.1截面尺寸b×h=500mm×500mm9.2.2材料强度混凝土等级C30fc=14.3N/mm2ft=1.43N/mm2钢筋等级纵向受力筋HRB400fy=360N/mm2箍筋HPB300fy=270N/mm29.2.3框架柱正截面受压承载力计算（1）框架柱内力调整（强柱弱梁）抗震等级为一、二、三级框架的柱9-17式中——考虑地震作用组合的节点上、下柱端的弯矩设计值之和（顺时针或反时针方向）；可按弹性分析所得的上、下柱端截面弯矩比分配。——同一节点左、右梁端，按顺时针和逆时针方向计算的两端考虑地震作用组合的弯矩设计值之和的较大值；一级框架节点左、右梁端均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；——柱端弯矩增大系数，对框架结构，一、二、三、四级可分别取1.7、1.5、1.3、1.2。为了推迟框架结构底层柱固定端截面屈服，一、二、三、四级框架结构的底层柱固定端截面组合的弯矩计算值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和1.2。节点上、下柱端的轴向力设计值，应取地震作用组合下各自的轴向力设计值。柱端截面的轴力、弯矩设计值确定后，按压弯构件验算承载力。有地震作用组合和无地震作用组合的验算公式99 第九章框架配筋计算相同，仅需考虑承载力抗震调整。表9-6框架边柱内力调整楼层位置节点柱端弯矩分配MμcMc5上12137.07178.271.00137.07下11325.01122.560.41133.254上11325.01154.730.59191.76下10295.80194.890.47139.033上10295.80217.570.53156.77下9462.36195.190.46212.692上9462.36233.140.54249.67下8481.60243.390.55264.881上8481.60198.510.45216.72下7633.78285.811.00633.78表9-7框架中柱内力调整楼层位置节点柱端弯矩分配MμcMc5上12192.96187.771.00192.96下11364.88136.680.38138.654上11364.88219.880.62226.23下10492.78192.280.44216.823上10492.78248.750.56275.96下9606.46248.340.47285.042上9606.46283.330.53321.42下8633.78293.220.53335.901上8633.78262.330.47297.88下7335.85292.041.00335.85（2）柱的正截面配筋计算：柱偏压计算公式：对称配筋，纵筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋，混凝土保护层厚度40mm，，。计算按照取值确定:9-18当时，；9-19当时，；9-20当时，按小偏压计算：99 第九章框架配筋计算9-219-22考虑地震作用时，在公式中的轴力乘以——计算长度，取值：底层1.0H，标准层1.25H。——附加偏心矩，550/30和20中取较大值。——轴向力对截面中心的偏心矩，。——初始偏心矩，。——考虑二阶效应影响的轴向力偏心矩增大系数，；——偏心受压构件的截面曲率修正系数，，当时，；——构件长细比对截面曲率影响系数，，当时，。——轴向力作用点至受拉钢筋合力点的距离；——轴向力作用点至受压钢筋合力点的距离；——界限相对受压区高度最不利内力选取原则：大偏压柱弯矩尽可能大（取组合弯矩和调整弯矩的大值），轴力尽可能小小偏压柱弯矩尽可能大，轴力尽可能计算如下:表9-8柱的配筋计算弯矩最大及相应轴力层柱内力MN5边柱137.07393.544.520348.30368.30133.25421.624.520316.04336.04中柱192.96375.474.520513.92533.92138.65403.554.520343.58363.584边柱191.76882.804.520217.22237.22139.03910.884.520152.63172.63中柱226.23873.714.520258.93278.93216.82901.794.520240.43260.4399 第九章框架配筋计算3边柱156.771388.734.520112.89132.89212.691416.814.520150.12170.12中柱275.971215.524.520227.04247.04285.041243.604.520229.21249.212边柱249.671910.834.520130.66150.66264.881938.914.520136.61156.61中柱321.421618.514.520198.59218.59335.902089.014.520160.79180.791边柱216.722442.644.62088.72108.72623.782474.874.620252.05272.05中柱297.882018.094.620147.60167.60335.852053.974.620163.51183.51表9-8（续）弯矩最大及相应的轴力层柱ζ1ζ2ηex计算取值计算取值5边柱4.541.001.061.001.07604.9155.044.241.001.061.001.08572.6558.97中柱4.761.001.061.001.05770.5352.514.431.001.061.001.07600.1956.444边柱2.021.001.061.001.11473.83123.471.961.001.061.001.15409.24127.40中柱2.051.001.061.001.10515.54122.201.981.001.061.001.10497.04126.123边柱1.291.001.061.001.20369.50194.231.261.001.061.001.16406.73198.16中柱1.471.001.061.001.11483.65170.001.441.001.061.001.11485.82173.932边柱0.940.941.061.001.17385.68267.250.920.921.061.001.16391.10271.18中柱1.101.101.061.001.12455.20226.370.860.861.061.001.13413.68292.171边柱0.730.731.061.001.19339.02341.630.720.721.061.001.07502.07346.14中柱0.890.891.061.001.15402.35282.250.870.871.061.001.13417.70287.27表9-8(续)弯矩最大及相应的轴力99 第九章框架配筋计算层柱ξbξb*h0偏压类型e’小偏压时ξAs=As"实际配筋计算配筋说明数量面积5边柱0.518238.28大偏压184.91449按计算42215200.518238.28大偏压152.65396按计算4221520中柱0.518238.28大偏压350.53836按计算42215200.518238.28大偏压180.19449按计算42215204边柱0.518238.28大偏压53.83441按计算42215200.518238.28大偏压-10.7678按构造4221520中柱0.518238.28大偏压95.54674按计算42215200.518238.28大偏压77.04597按计算42215203边柱0.518238.28大偏压-50.5061按构造42215200.518238.28大偏压-13.27429按计算4221520中柱0.518238.28大偏压63.65873按计算42215200.518238.28大偏压65.82928按计算42215202边柱0.518238.28小偏压0.58749按计算42215200.518238.28大偏压-28.90855按计算4221520中柱0.518238.28小偏压0.491160按计算42215200.518238.28小偏压-6.320.641378按计算42215201边柱0.518238.28小偏压-80.980.74805按计算42215200.518238.28小偏压82.070.751423按计算4221520中柱0.518238.28小偏压-17.650.611114按计算42215200.518238.28小偏压-2.300.621377按计算4221520注：柱子四面配筋一致表9-9柱的配筋计算轴力最大及相应的弯矩层柱内力MN5边柱108.66423.314.520256.69276.6988.33454.904.520194.17214.17中92.45418.304.520221.01241.0199 第九章框架配筋计算柱76.21474.424.520160.64180.644边柱81.04943.354.52085.91105.9183.22975.044.52085.35105.35中柱72.37980.894.52073.7893.7873.511021.484.52071.9691.963边柱83.221463.364.52056.8776.8782.511494.954.52055.1975.19中柱73.511519.184.52048.3968.3973.031550.774.52047.0967.092边柱84.761983.304.52042.7462.7496.732014.894.52048.0168.01中柱74.762057.424.52036.3456.3485.362089.014.52040.8660.861边柱51.662502.114.62020.6540.6526.242542.484.62010.3230.32中柱46.502596.004.62017.9137.9123.252636.354.6208.8228.82表9-9-2（续)轴力最大及相应的弯矩层柱ζ1ζ2ηex计算取值计算取值5边柱4.221.001.061.001.10513.3159.203.931.001.061.001.12450.7963.62中柱4.271.001.061.001.11477.6358.503.771.001.061.001.15417.2566.354边柱1.891.001.061.001.25342.52131.941.831.001.061.001.25341.96136.37中柱1.821.001.061.001.28330.39137.191.751.001.061.001.29328.58142.863边柱1.221.001.061.001.35313.48204.671.201.001.061.001.35311.81209.08中柱1.181.001.061.001.39305.00212.471.151.001.061.001.40303.71216.8999 第九章框架配筋计算2边柱0.900.901.061.001.38296.69277.380.890.891.061.001.35301.69281.80中柱0.870.871.061.001.41289.49287.750.860.861.061.001.38293.75292.171边柱0.710.711.061.001.49270.39349.950.700.701.061.001.64259.79355.59中柱0.690.691.061.001.51267.10363.080.680.681.061.001.66257.73368.72表9-9（续）轴力最大及相应的弯矩层柱ξbξb*h0偏压类型e’小偏压时ξAs=As"实际配筋计算配筋说明数量面积5边柱0.518238.28大偏压93.31232按构造42215200.518238.28大偏压30.7968按构造4221520中柱0.518238.28大偏压57.63130按构造42215200.518238.28大偏压-2.75-30按构造42215204边柱0.518238.28大偏压-77.48-321按构造42215200.518238.28大偏压-78.04-321按构造4221520中柱0.518238.28大偏压-89.61-396按构造42215200.518238.28大偏压-91.42-405按构造42215203边柱0.518238.28大偏压-106.52-428按构造42215200.518238.28大偏压-108.19-432按构造4221520中柱0.518238.28大偏压-115.00-490按构造42215200.518238.28大偏压-116.29-491按构造42215202边柱0.518238.28小偏压0.60-323按构造42215200.518238.28小偏压0.61-232按构造4221520中柱0.518238.28小偏压0.63-362按构造42215200.518238.28小偏压0.64-279按构造422152099 第九章框架配筋计算1边柱0.518238.28小偏压0.76-242按构造42215200.518238.28小偏压0.77-377按构造4221520中柱0.518238.28小偏压0.79-195按构造42215200.518238.28小偏压0.80-312按构造4221520表9-10柱的配计算轴力最小及相应弯矩层柱内力MN5边柱77.20301.234.520256.28276.2858.49324.634.520180.17200.17中柱61.79310.144.520199.23219.2348.10332.364.520144.72164.724边柱52.92636.004.52083.21103.2154.32659.404.52082.38102.38中柱41.08630.384.52065.1785.1743.09653.784.52065.9185.913边柱56.11971.324.52057.7777.7755.08994.624.52055.3875.38中柱41.37951.124.52043.5063.5041.06974.524.52042.1362.132边柱57.721306.974.52044.1664.1665.191330.374.52049.0069.00中柱40.861271.044.52032.1552.1547.541294.444.52036.7356.731边柱37.471642.854.62022.8142.8125.291672.754.62015.1235.12中柱20.641589.014.62012.9932.9925.301618.194.62015.6335.63表9-10（续）轴力最小及相应的弯矩99 第九章框架配筋计算层柱ζ1ζ2ηex计算取值计算取值5边柱5.9311.071.001.10512.9042.135.5111.071.001.13436.7945.40中柱5.7611.071.001.12455.8543.385.3811.071.001.16401.3446.484边柱2.8111.071.001.26339.8288.952.7111.071.001.26338.9992.22中柱2.8411.071.001.31321.7888.172.7311.071.001.31322.5291.443边柱1.8411.071.001.34314.38135.851.8011.071.001.35311.99139.11中柱1.8811.071.001.42300.11133.021.8311.071.001.43298.75136.302边柱1.3711.071.001.41300.78182.791.3411.071.001.39305.62186.07中柱1.4111.071.001.51288.76177.771.3811.071.001.47293.34181.041边柱1.0911.071.001.65280.62229.771.0711.071.001.79272.93233.95中柱1.1211.071.001.84270.80222.241.1011.071.001.78273.45226.32表9-10（续）轴力最小及相应弯矩层柱ξbξb*h0偏压类型e’小偏压时ξAs=As"实际配筋计算配筋说明数量面积5边柱0.518238.28大偏压92.90147按构造42215200.518238.28大偏压16.79-1按构造4221520中柱0.518238.28大偏压35.8536按构造42215200.518238.28大偏压-18.66-78按构造422152099 第九章框架配筋计算4边柱0.518238.28大偏压-80.18-318按构造42215200.518238.28大偏压-81.01-327按构造4221520中柱0.518238.28大偏压-98.22-392按构造42215200.518238.28大偏压-97.48-397按构造42215203边柱0.518238.28大偏压-105.62-499按构造42215200.518238.28大偏压-108.01-516按计算4221520中柱0.518238.28大偏压-119.89-587按计算42215200.518238.28大偏压-121.25-600按计算42215202边柱0.518238.28大偏压-119.22-586按计算42215200.518238.28大偏压-114.38-540按计算4221520中柱0.518238.28大偏压-131.24-692按计算42215200.518238.28大偏压-126.66-652按计算42215201边柱0.518238.28大偏压-139.38-701按计算42215200.518238.28大偏压-147.07-775按计算4221520中柱0.518238.28大偏压-149.20-821按计算42215200.518238.28大偏压-146.55-785按计算4221520注：柱子四面配筋一致9.2.4框架柱斜截面受剪承载力计算（1）柱的斜截面剪力设计值不考虑地震作用时框架柱剪力的组合及考虑地震作用时框架柱剪力的组合方法与框架柱弯矩的组合方法相同。考虑地震作用时框架柱及框支柱剪力设计值，应根据强剪弱弯要求，采用剪力增大系数方法确定。即9-23式中——考虑地震作用组合的框架柱、框支柱的剪力设计值；——柱的净高；、——分别为柱的上、下端顺时针或反时针方向截面的弯矩设计值(应取调整增大后的设计值，包括角柱的增大系数)，且取顺时针方向之和及反时针方向之和两者的较大值；——柱剪力增大系数，对框架结构，一、二、三级抗震等级分别取1.4、1.2、1.1。表9-11框架边柱的斜截面剪力设计值层边柱53137.07133.051.1099.0443191.76139.031.10121.2933156.77212.691.10135.4723249.67264.881.10188.6714216.72633.781.10233.89层中柱99 第九章框架配筋计算53192.96138.651.10121.5943226.23216.821.10162.4533275.96285.041.10205.7023321.42335.901.10241.0214297.88335.851.10174.28表9-12框架中柱的斜截面剪力设计值（2）斜截面承载力计算公式：轴压力不超过一定值时，轴力有利于框架柱的受剪承载力。框架柱的受剪承载力按下列公式计算：无地震作用组合9-24有地震作用组合[]9-25式中——与剪力设计值相应的轴向压力设计值，当时，取；——框架柱和框支柱的计算剪跨比，取；此处，宜取柱上、下端考虑地震作用组合的弯矩设计值的较大值，取与对应的剪力设计值，为柱截面有效高度；当框架结构中的框架柱的反弯点在柱层高范围内时，可取,此处，为柱净高；当λ<1.0时，取λ=1.0；当λ>3.0时，取λ=3.0；——承载力抗震调整系数，取0.85。截面五层四层边柱中柱边柱中柱上端下端上端下端上端下端上端下端N393.54421.62375.47403.55882.80910.88873.71901.79Vmax99.0499.04121.59121.59121.29121.29162.45162.45480.48480.48480.48480.48480.48480.48480.48480.481.05/（1+λ）*ft*b*h086.3486.3486.3486.3486.3486.3486.3486.34--------配筋按构造按构造按构造按构造按构造按构造按构造按构造Ф8@200/100Ф8@200/100Ф8@200/100Ф8@200/100截面三层二层边柱中柱边柱中柱99 第九章框架配筋计算上端下端上端下端上端下端上端下端N1388.731416.811215.521243.601910.831938.911618.512089.01Vmax135.47135.47205.70205.70188.67188.67241.02241.02480.48480.48480.48480.48480.48480.48480.48480.481.05/（1+λ）*ft*b*h086.3486.3486.3486.3486.3486.3486.3486.34--------配筋按构造按构造按构造按构造按构造按构造按构造按构造Ф8@200/100Ф8@200/100Ф8@200/100Ф8@200/100表9-13斜截面抗剪计算表9-13无震情况下的剪力比有震情况小得多，不予计算。经计算知，柱斜截面按照构造配筋。构造配筋：加密区范围：从2节点向上取500mm，2节点下端取Hn/6=666mm,取700mm基础顶面向上一层柱净高1/3的范围内。加密区箍筋间距和直径：间距：min(150mm,纵向钢筋直径的8倍)=176mm，取150mm柱根处100mm。直径：HPB300直径8mm非加密区内钢筋的间距：间距：200mm截面一层边柱中柱上端下端上端下端N2442.642474.872018.092053.97Vmax233.89233.89174.28174.28480.48480.48480.48480.481.05/（1+λ）*ft*b*h086.3486.3486.3486.34----配筋按构造按构造按构造按构造Ф8@200/100Ф8@200/100验算体积配筋率：99 第十章现浇板配筋计算第十章现浇板配筋计算10.1荷载计算屋面：P=1.20×5.92+1.4×0.5=7.80kN/㎡P=1.35×5.92+0.7×1.4×0.5=8.48kN/㎡楼面：P=1.20×4.2+1.4×2.0=7.85kN/㎡P=1.35×4.2+0.7×1.4×2.0=7.63kN/㎡本设计选取标准层楼板来进行计算偏于安全统一取P=8.48kN/㎡10.2配筋计算混凝土强度：C25ft=1.27N/mm2受力钢筋：HRB400fy=360N/mm210.2.1A板跨中截面有效高度：支座截面：n==0.35(，通常取)99 第十章现浇板配筋计算(实配8@150）=335=0.45×/=0.45×1.27/360=0.16%<0.2%所以=0.2%最小As=0.002×1000×100=200㎜2(实配8@150）(实配8@150）(实配8@150）10.2.2B板支座截面：n==0.12(，通常取)99 第十章现浇板配筋计算(实配8@150）=335=0.45×/=0.45×1.27/360=0.16%<0.2%所以=0.2%最小As=0.002×1000×100=200㎜2(实配8@150）(实配8@150）(实配8@150）=33599 第十一章板式楼梯设计第十一章板式楼梯设计楼梯使用活荷载2.5kN/m2.层高3.6米，楼梯间墙为300㎜厚空心砖墙.踏步水磨石灰面贴面0.65kN/m2，底部抹灰20厚.采用C25混凝土HPB300钢筋图11-1楼梯荷载分布示意图11.1梯段板设计11.1.1板厚确定lc=11×300=3300㎜l,==3.76mcosθ=3.3/3.76=0.878取板厚b=(1/25～1/30)×3760=125mm～150mm,取为b=150mm11.1.2荷载汇集（取1m宽板带计算）表11-1楼梯板荷载回汇集荷载种类荷载标准值（kN/m）恒荷载水磨石面层（0.3+0.15）×1×0.65/0.3=0.975三角形踏步（1/2×0.3×0.15）×25/0.3=1.875混凝土斜板0.15×1×25/0.878=4.27板底抹灰0.02×1×17/0.878=0.387栏杆0.1小计7.61活荷载2.5恒载分项系数γG=1.2，活荷载分项系数γQ=1.4，总荷载设计值P=1.2×7.61+1.4×2.5=12.63kN/m99 第十一章板式楼梯设计11.1.3截面配筋板水平计算跨度=3300+300=3600，跨最大弯矩M=1/10×P=1/10×12.63×3.6×3.6=16.37kNm板的有效高度h0=h-20=150-20=130mm选用Φ10＠100（AS=785㎜2）11.2平台板计算设板厚100mm，取1m宽板带计算.11.2.1荷载汇集表11-2平台板荷载汇集荷载种类荷载标准值（kN/m）恒荷载水磨石面层0.65×1=0.65100厚混凝土板0.1×1×25=2.5板底抹灰0.02×1×1/=0.34小计3.49活荷载2.5恒载分项系数γG=1.2，活荷载分项系数γQ=1.4，总荷载设计值P=1.2×3.49+1.4×2.5=7.69kN/m11.2.2截面配筋靠近走廊平台板跨度很小，因此，这里只计算靠近外墙处的平台板。靠近外墙平台板：计算跨度l0==2.3+0.05+0.15=2.5m弯矩值：kNmh0=h－a=100－20=80㎜则99 第十一章板式楼梯设计故按靠近外墙平台板配置钢筋：Φ8＠200（AS=251㎜2）11.3平台梁设计11.3.1荷载汇集楼梯间宽3600mm，h≥1/15l0=1/15×4800=320mm，取h=400mm，b=300mm。=35mm表11-3平台梁荷载汇集荷载种类荷载标准值（kN/m）恒荷载梁自重0.3×（0.4-0.1）×25=2.25梁侧抹灰0.02×（0.4-0.1）×2×17=0.204平台板传来3.49×2.3/2=4.01梯段板传来12.63×3.3/2=20.84小计27.30活荷载2.5×（2.3/2+4.8/2）=8.875平台梁的荷载计算如上表，总荷载设计值P=1.2×27.30+1.4×8.875=45.19kN/m11.3.2截面配筋计算跨度l0=1.05ln=1.05×（4.8-0.6）=3.024m弯矩设计值M=1/8Pl02=1/8×45.19×3.04×3.04=52.20kNm剪力设计值V=1/2Pl0=1/2×45.19×3.04kN=68.69KN截面按倒L型计算，确定翼缘计算宽度bf,如下：按梁计算跨度考虑bf，=l/6=4800/6=800mm按梁净距考虑bf,=b+sn/2=300+（2300-300-500）/2=1150mm按梁翼缘高度hf,考虑hf,/h0=100/（400-35）=0.274＞0.1bf,不受此条件限制判别T型截面类型：=431.08kNm＞M=52.20kNm属于第一类T型截面配筋计算：选配318（As=763㎜2）抗剪箍筋：99 第十一章板式楼梯设计截面尺寸验算<4故按构造配置箍筋Φ8＠20011.4楼梯柱子计算楼梯柱子材料为C30混凝土，纵向受力钢筋为HRB400，箍筋采用HPB300。由于本案为办公楼，且楼梯间宽度较小，采用构造配筋。纵筋为对称配筋420，箍筋采用Φ8@150.99 第十二章基础的设计第十二章基础的设计基础埋深2.5m，基础底面标高-2.950m，基础底面在砾砂层上层面，地层承载力良好，采用柱下钢筋混凝土锥形独立基础。由于本建筑地基主要受力范围内不存在软弱粘性土层，且是不超过八层、高度在25米以下的一般民用框架房屋，所以不进行天然地基及基础的抗震承载力验算，只考虑无震情况下的地基承载力验算（标准组合）、基础抗冲切验算（基本组合）、基础配筋计算（基本组合）。基础底面形状采用正方形，混凝土强度等级为C25，采用HRB400级钢筋，fy=360N/mm2，，，，12.1荷载计算表12-1基础内力组合第一组第二组MNVMNV恒载-16.441663.76-10.59-16.441663.76-10.59活载-4.13307.45-2.69-4.13307.45-2.69风载（左）6.32-6.422.186.32-6.422.18风载（右）-6.326.42-2.18-6.326.42-2.18标准组合恒+0.6×风+活恒+0.7×活-24.361975.06-14.59-19.331878.98-12.47基本组合1.2×恒+0.6×1.4×风+1.4×活1.35×恒+0.7×活-30.822432.33-18.31-25.092461.29-16.18由以上比较知，第一组内力控制组合12.2确定基础底面尺寸根据规范3.0.4，荷载效应按正常使用极限状态下的荷载效应的标准组合。（1）确定地基承载里特征值fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=240+0+4.4×20×[2.5-0.5]=416kPa式中，99 第十二章基础的设计——地基承载力特征值，由所给条件，取240kPa；——修正后的地基承载力特征值；——基础宽度的承载力修正系数，经查表得，取为3.0；——基础埋深的承载力修正系数，经查表得，取为4.4γ——基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；——基础底面宽度，小于3米取3米，大于6米取6米；γm——基础底面以上图的加权平均重度，地下水位重度以下取浮重度；d——基础埋置深度（m）。（2）确定基础地面尺寸㎡m取b=l=3m式中A——基础底面面积W——基础底面的抗弯截面抵抗矩或抗弯截面模量（3）确定基础底面内力：基础自重：G1=γm×b×l×d=20×3×3×2.5=450kN纵向外墙及基础梁重：G2=4.58×[7.8×（3.6-0.6）]+0.5×0.3×7.8×25=133.24kN横向内墙及基础梁重：G3=2.92×[0.5×6.6×（3.6-0.6）]+0.5×0.3×6.6/2×25=30.15kN标准组合下基础底面内力：Mbot，k=Mk+Vkh+G2，k×e=24.36+14.59×1+133.34×0.010=43.20kNmNbot，k=Nk+G1，k+G2，k+G3，k=1975.06+450+133.34+30.15=2588.55KN基本组合下基础底面内力：Mbot=M+Vh+1.2×G2×e=30.82+18.31×1+1.2×133.34×0.012=54.71kNmNbot=N+1.2×（G1+G2+G3）=2432.33+1.2×（450+133.34+30.15）=3168.52kN基础底边应力验算：99 第十二章基础的设计地基承载力满足要求Ⅱ）按照第二组内力标准组合值验算：基础底边应力验算：地基承载力满足要求第一组中Pmax=364.22最大，所以按照第一组反力验算：FL=PjAL=PmaxAL满足设计要求，选用。（4）底板弯矩及配筋计算第一组基本组合内力下的基底反力：沿该榀框架上的配筋计算：柱边地基净反力：平行于该榀框架方向控制截面的弯矩为：=414.80KN.m=411.68KN.m第二组：沿该榀框架上的配筋计算：柱边地基净反力：平行于该榀框架方向控制截面的弯矩为：=527.27KN.m99 第十二章基础的设计=523.31KN.m比较两组荷载下的弯矩值知：=2034mm2=2019mm2所以沿着该榀框架选用12@150，；垂直该榀框架选用，12@150，。12.3中柱基础表12-1基础内力组合第一组第二组MNVMNV恒载14.641634.669.5514.641634.669.55活载3.56438.342.323.56438.342.32风载（左）7.5411.252.987.5411.252.98风载（右）-7.54-11.25-2.98-7.54-11.25-2.98标准组合恒+0.6×风+活恒+0.7×活22.732079.7513.6617.131941.5011.17基本组合1.2×恒+0.6×1.4×风+1.4×活1.35×恒+0.7×活33.712584.7217.2122.262513.6314.52确定基础地面尺寸㎡m式中A——基础底面面积W——基础底面的抗弯截面抵抗矩或抗弯截面模量③确定基础底面内力：基础自重：G1=γm×b×l×d=20×5.5×2.8×2.5=687.5kN99 第十二章基础的设计纵向外墙及基础梁重：G2=2.92×[7.8×（3.6-0.6）]+0.5×0.3×7.8×25=153.74kN横向内墙及基础梁重：G3=2.92×[0.5×6.6×（3.6-0.6）]+0.5×0.3×6.6/2×25=65.04kN标准组合下基础底面内力：Mbot，k=Mk+Vkh-G2，k×e=22.73+13.66×1-153.74×0.0080=35.16kNmNbot，k=Nk+G1，k+G2，k+G3，k=2079.75+687.5+153.74+65.04=2986.03KN基本组合下基础底面内力：Mbot=M+Vh-1.2×G2×e=33.71+17.21×1+1.2×153.74×0.010=52.52kNmNbot=N+1.2×（G1+G2+G3）=2584.16+1.2×（687.5+153.74+65.04）=3671.70kN基础底边应力验算：地基承载力满足要求Ⅱ）按照第二组内力标准组合值验算：基础底边应力验算：地基承载力满足要求第二组中Pmax=276.2最大，所以按照第一组反力验算：99 第十二章基础的设计图12-1联合基础图FL=PjAL=PmaxAL满足设计要求，选用。（4）底板弯矩及配筋计算第一组基本组合内力下的基底反力：基础长边配筋计算：99 第十二章基础的设计选择第二组进行配筋比较两组荷载下的弯矩值知：=1442.13mm2所以选用12@150，图12-2联合基础长边方向受力分析图基础短边配筋计算：=1568mm2所以选用12@150，图12-3联合基础短边方向受力分析图③两柱间基础顶面配筋99 第十二章基础的设计图12-4联合基础上部荷载分布示意图用Pn1近似代替矩形内的梯形荷载，按两端固定的均布荷载进行近似计算选10@150，12.4基础梁配筋计算12.4.1荷载分析⑴边跨梁:梁重：0.30×0.50×25=3.75kN/m墙重：0.30×6.6×4.58=9.07kN`/mq=3.75+9.07=12.62kN/m⑵中跨梁:梁重：0.30×0.50×25=3.75kN/m12.4.2截面设计按拉弯构件进行设计，拉力取梁两端柱轴力较大值的1/12～1/15。=(1/12～1/15)×2461.25=164.08～205.10kN⑴边跨梁：支座处负弯矩：判别大小偏心：，属于小偏心受拉。99 第十二章基础的设计故按最小配筋率配筋选316(As=603mm2)中跨梁：支座处负弯矩：判别大小偏心：，属于小偏心受拉。按最小配筋率配筋选216(As=402mm2)选216(As=402mm2)99 第十三章设计总结第十三章设计总结这次毕业设计把我们这三年所学的知识很好的联系起来，使我对这三年以来所学的知识又有了进一步的了解。我设计的题目是天津市某中学办公楼，占地面积约992.16m2，建筑面积为4960.8m2。本建筑各层层高3.6m，满足使用要求。纵梁高600mm，横梁高600mm、500mm、400mm。内外墙为200mm，300mm，厚轻混凝土空心砌块。基础为柱下独立基础，埋深为2.5米。梁板柱均为混凝土现浇。基础、板柱采用C25混凝土，柱梁采用C30混凝土。经验算，构件截面尺寸及配筋均满足规范要求。结点和其他构造也满足规范要求。通过毕业设计知道基础的作用是承受上部结构的全部荷载，通过自身的调整，把他传递给地基。地基是指基础底面以下受到荷载作用影响范围内的部分岩、土体。基础是建筑物的重要组成部分，而地基只是承受建筑物荷载的土壤层。本设计采用现浇钢筋混凝土楼板，它具有整体性好、抗震能力强、可以是不规则情况、便于留孔洞、布置线管方便等优点。但是有模板用量大、施工速度慢等缺点。设计采用板式楼梯，规范规定每段楼梯的踏步数量为3～12步。我的设计踏步采用宽300mm，高150mm。在设计时我注意了，楼梯平台净宽不应小于楼梯段净宽，并且不小1.1m。楼梯段的净高是指梯段空间的最小高度，即下层梯段踏步前缘至其正上方梯段下表面的垂直距离，我国规定楼梯段间净高不应小于2.2m，平台过道去净高不应小于2.0m。。设计时严格遵守我够现行规范，计算中包括地震作用、荷载计算、内力组合，一榀框架设计、基础设计、楼梯设计等。其中因为房屋高度小，以剪切变形为主，且接近于单质点体系，所以在计算水平地震作用时采用底部剪力法。为了使计算更加准确，我考虑了结点转动对侧移刚度的影响和反弯点位子的变化，所以在计算地震产生的弯矩时，我采用了反弯点法。在内力组合时充分考虑了地震作用和风荷载的影响。在内力组合时对竖向荷载作用进行调幅计算，满足强柱弱梁的原则，配筋计算时，对梁柱结点处才用全加密区，满足强剪弱弯的原则。本设计采用柱下独立基础，这是由于天津地区的地质条件较好，选用中砂作为持力层。在这里我采用塑性理论进行板的配筋计算。在进行楼梯板和休息平台板计算时，均按简支计算，从结构概念设计上讲楼梯不宜放置在建筑物的两端，这样使建筑物整体性差，而楼梯做为建筑物的垂直通道，是不如许发生使用功能中断的。通过毕业设计总结出以下结论：（1）．关于构件截面尺寸的选取框架梁柱和次梁的截面尺寸的选取规范有相应的规定，这样虽然可以完全满足结构承载力的要求，但是计算之后可以看出，这样选取的构件截面尺寸，从经济学的角度来讲是浪费的。举例来说，本设计中为了满足规则框架的计算要求，按规范要求将柱的截面尺寸定为500㎜×500㎜，而从最后的计算结果来看，不需要按计算配置受力钢筋，而只需根据规范要求配置构造钢筋。所以说，在我们土木工程专业，经验与理论相比同等重要，这也正是我们理论不断完善的根本原因所在。（2）．关于建筑的抗震现代建筑的发展方向，我个人认为会从抗震的方向向隔震的方向转变，抗震仍要用建筑物来对付地震和风灾，而隔震可以从根本上杜绝地震的影响，两者的孰优孰劣是显而意见的，只是隔震的技术还不是很完善，而且费用也很大，所以在现在的大部分房屋99 第十三章设计总结还采用抗震的措施，隔震用的很少。但是随着行业技术的进步和经济的发展，隔震的发展一定可以在建筑上占据一席之地的。（3）．关于建筑方案的选取从美学来看，建筑的曲线越多，给人美的享受也就越高。但是这给结构所带来的麻烦是非常大的，排除了经济原因之外。结构师和建筑师之间存在着一些矛盾，建筑师以追求使用和美观为主，而结构师以建筑的安全为己任，两者存在着不同的思考方式和观念。所以现在就有人提倡把结构和建筑结合，培养既能作结构又能把美观加入结构的综合设计师，从某种程度上来说，这种人才在今后可能会成为这个社会的稀缺人才，这也是建筑师和结构师要发展的一个目标。（4）．关于计算机的应用正如前面所说的，毕业设计不是单学科的堆砌，而是由很多的学科综合起来的，它需要有计算机的辅助设计，主要是cad，pkpm等设计软件的应用和办公软件的应用，通过毕业设计可以很好的熟悉cad的应用，掌握办公软件的使用，这是一个不可或缺的毕业设计环节。通过毕业设计，对学生的计算机操作能力能够很号地补充和完善。通过毕业设计，基本掌握了设计的顺序和原理，各种施工的工艺。为自己在今后的工作中积累了许多的经验。虽说课程设计到此接近尾声，但所遇到的问题仍然有许多没有解决，，一些细部构造的设计不够认真仔细。例如各种洞口的设计。在今后的工作中把中到的问题一定要认真思考、解决。真正的做一份完美的课程设计。99 参考文献参考文献1．同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编，房屋建筑学，中国建筑工业出版社，2005年。2．中华人民共和国建设部，国家质量监督检验检疫总局联合发布，中华人民共和国国家标准，建筑结构荷载规范（GB50009-2012），中国建筑工业出版社，2012年。3．中华人民共和国建设部，国家质量监督检验检疫总局联合发布，中华人民共和国国家标准，建筑抗震设计规范（GB50011-2010），中国建筑工业出版社，2010年。4．中华人民共和国建设部，国家质量监督检验检疫总局联合发布，中华人民共和国国家标准，混凝土结构设计规范（GB50010-2010），中国建筑工业出版社，2010年。5．杨志勇主编，《土木工程专业毕业设计手册》，武汉理工大学出版社，2004年。6．刘文峰主编，混凝土结构设计原理，高等教育出版社，2010年。7．陈伯望主编，混凝土结构设计，高等教育出版社，2010年。8．郭继武编著，建筑抗震设计，中国建筑工业出版社，2010年。9．有关结构设计手册和图集标准。10.相关的教材。99 致谢致谢经过两个月的时光和不懈努力，终于完成了自己的毕业设计。由于是第一次独立完成一个结构的整体设计，所以在做毕业设计的过程中遇到了很多问题，两个月的毕业设计是我们对大学知识的理解运用的升华的过程，也是对于我们大学所学的方方面面知识的一个汇总，从专业基础课材料力学、结构力学、土力学等到的专业课钢筋混凝土、抗震设计、基础工程等无所不及，并重点将理论和实际联系起来。要求我们在困难和挫折中摸索，那种求索的过程至今还历历在目，在豁然开朗的同时，心情又是那么的喜悦。毕业设计让我体验了探索过程中的快乐，也给我的认识一个启示：有问题才能努力解决问题，才能成长。毕业设计是我的大学知识的升华的过程，是一次理论与实践相结合的过程，是一次不断发现问题，解决问题的过程。通过这次毕业设计，让我的各方面能力有了很大的提高，这也是与这几年来教导过我的所有老师的汗水是分不开的，毕业后，我将运用所学，继续努力，并以此作为我对他们最好的回报。我会在以后的工作中努力弥补自己的不足，怀着对未来的憧憬，我将时刻铭记老师的教导，铭记这同窗之情和生活的点点滴滴。感谢我的指导教师刘玉桥和马中记老师，感谢老师对我毕业设计所存在问题的悉心指导，细心地纠正图纸中存在的错误，从而使我的毕业设计不断完善。在我设计时，偶尔会遇到一些很简单的问题，但无论问题多简单，老师都会细心地给我讲解，除了敬佩老师的敬业精神，他的细心和乐观积极的人生态度也值得我去学习。感谢这三年来所有教导过我的老师，是你们为我们以后的工作打下了扎实的专业基础。感谢所有帮助过我的同学们，正因为有了你们的支持和鼓励，此次毕业设计才会顺利的完成。最后，感谢天津城建大学继续教育学院三年来对我的培养之恩！99 致谢99'