我的计算书终级版

'安徽工业大学毕业设计（论文）说明书文献综述摘要：介绍了轻钢-混凝土组合结构的概念，对其结构体系、发展现状及存在的问题进行了探讨，并阐明了该结构必将广泛应用于建筑结构工程的发展趋势。关键词：组合结构混凝土组合结构结构体系发展趋势 一、组合结构同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构称组合结构。1．钢与混凝土组合结构：用型钢或钢板焊（或冷压）成钢截面，再在其四周或内部浇灌混凝土，使混凝土与型钢形成整体共同受力，通称钢与混凝土组合结构。国内外常用的组合结构有：（1）压型钢板与混凝土组合楼板；（2）钢与混凝土组合梁；（3）型钢混凝土结构（也叫劲性混凝土结构）；（4）钢管混凝土结构；（5）外包钢混凝土结构等五大类。钢管混凝土结构在轴向压力下，混凝土受到周围钢管的约束，形成三向压力，抗压强度得到较大提高，故钢管混凝土被广泛地应用到高轴压力的构件中。外包钢结构在前苏联研究最早，应用最广泛，近年来我国主要在电厂建筑中推广使用了这种结构，取得不少工程经验和经济效益。现浇混凝土多层框架结构及楼板需满堂红脚手架和满铺模板，而采用组合结构柱、型钢混凝土梁和压型钢板与混凝土组合楼板等足以克服这些缺点，有较好的技术经济效益。由于组合结构有节约钢材、提高混凝土利用系数，降低造价，抗震性能好，施工方便等优点，在各国建设中得到迅速发展。我国对组合结构的研究与应用虽然起步较晚，但发展较快，目前有些已编入规范，有些已编成规程，对推动组合结构在我国的发展起到积极作用。2．组合砌体结构：是由砖砌体和钢筋混凝土面层或钢筋砂浆面层组成的组合砖砌体构件，适用于轴向力偏心距，超过0．7y（y为截面重心到轴向力所在偏心方向截面边缘的距离），或e较大，无筋砌体承载力不足而截面尺寸又受到限制时的情况。随着我国钢材产量的逐年增加和高强度、高性能建筑结构用钢的大量生产，我国已进入了大力发展钢结构建筑的新时期。目前，普通钢结构建筑的受力性能分析和设计方法已比较成熟，轻型钢结构和普通钢-混凝土组合结构也处于进一步开发和完善阶段，而轻钢-混凝土组合结构的研究还比较少。轻钢-混凝土组合结构是一种由冷弯薄壁型钢和薄壁钢管与混凝土组合而成的新型结构体系。轻钢─混凝土组合结构具有轻钢结构的优点，同时由于混凝土的存在而提高了结构的刚度和稳定性，并增强了结构的防火性能。二、轻钢-混凝土组合结构体系（一）竖向承重结构　　结构竖向承重主要以薄壁钢管混凝土柱为主。由于冷成型薄壁钢管的管壁较薄，管内部混凝土可防止钢管发生局部屈曲，还可根据其稳定性要求在管内纵向设肋，从而提高钢管的局部稳定承载力。同时钢管对混凝土有较强的约束作用，提高了混凝土的轴向抗压强度，因此，薄壁钢管混凝土柱的承载力高于钢管和混凝土的承载力之和。由于在钢管内浇筑了热容量较大的混凝土，发生火灾时能够吸收热量，从而延长了钢管的耐火极限。圆钢管轴向受力性能较好，其受弯性能及与其它构件的连接不如方钢管，但方钢管对混凝土的约束能力较差。因此可考虑采用六边形及八边形钢管，以便为梁﹑柱连接提供方便和保证。第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（二）楼面结构　　轻钢-混凝土组合建筑可选用多种楼面结构形式。它要求楼板必须有足够的刚度﹑强度和整体稳定性，同时应使楼板自重轻﹑厚度小，并提高施工速度。楼面结构可选用如下形式：　　（1）压型钢板和混凝土组合楼板；　　（2）密肋轻钢─混凝土组合楼板；　　（3）现浇预应力钢筋混凝土楼板；　　（4）混凝土预制叠合楼板。　　其中优先选用1﹑2类型。其主要优点是：　　（1）省去楼面模板支撑，节省投资，施工速度快；　　（2）压型钢板与轻钢密肋中可布置设备管线，减少吊顶高度；　　（3）平面刚度大，房屋有较强的整体性，抗震性能好。主﹑次梁可采用矩形钢管﹑双槽钢﹑冷弯U型卷边槽钢或H型﹑I字型焊接或热轧型钢。I字型钢可以是实腹的也可是空腹的，也可选用卷边槽钢－混凝土组合梁。梁板组合结构通过栓钉及剪力连接件形成整体，共同来承担楼面荷载。目前压型钢板与混凝土组合楼面结构在国内发展已比较成熟。（三）支撑结构　　（1）对于单层工业厂房轻钢─混凝土组合结构，由于采用薄壁钢管混凝土柱承受竖向荷载及吊车荷载，屋架及支撑均可采用轻型钢构件，因而其支撑布置方式与普通钢结构厂房类似。即采用柱间支撑及屋盖水平﹑垂直支撑来保证厂房及屋盖的整体稳定性。　　（2）对于多﹑高层轻钢─混凝土组合结构体系，由于其侧向刚度较弱，为抵抗水平地震作用，减小层间侧移，宜在相应位置采用垂直支撑。为满足门窗开洞及其它方面需要，支撑的形式可以灵活多样，如X型﹑M型﹑W型﹑V型﹑单斜杆型﹑人字型支撑等。对位于地震区的通常的钢－混凝土组合梁楼盖宜采用偏心支撑，以便结构在地震作用下具有良好的延性及耗能性能。此外，若采用刚性梁柱节点，对于多层结构可以不设置支撑构件。（四）维护结构　　轻钢-混凝土组合结构与其它钢结构一样，应采用轻质维护材料。墙梁宜优先选用冷弯薄壁槽钢﹑卷边槽钢﹑卷边Z型钢。可采用轻型组合墙体，如：压型钢板加轻型保温隔层墙体﹑压型钢板夹芯板﹑玻纤增强水泥外墙板﹑钢网塑料墙板等。至于屋盖结构，一般采用有檁体系，亦可采用拱形波纹屋顶或轻型网架﹑轻型桁架加铺轻质保温层和彩色压型钢板。其特点是生产工厂化，制作机械化，施工方便﹑速度快﹑工期短。三、轻钢-混凝土组合结构的发展现状第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书（一）国外研究现状　　国外一些学者已进行了薄壁型钢混凝土组合梁及薄壁钢管混凝土组合柱的试验研究。组合梁中的薄壁型钢主要有冷弯U型型钢﹑百叶薄壁型钢和装配式薄壁型钢等形式。c～h类型均能与混凝土有效地结合，来共同承受外界弯矩和剪力。其中h类型为装配式截面，布置较为灵活，可适用于不同截面尺寸的轻钢组合梁，并可作为标准型材批量生产，但在浇混凝土之前必须用框架固定其形状。a、b类型为箱形薄壁型钢截面，与混凝土的粘结性能较差，一般只起到模板的作用。此外，还可根据实际需要，在薄壁型钢混凝土梁中配置一定数量的纵向钢筋，以进一步提高其抗弯刚度和极限承载力。　　国外研究表明，薄壁型钢混凝土组合梁的承载力大小，取决于薄壁型钢与混凝土间的粘结力性能。粘结性能好才能使钢和混凝土两种材料共同工作，充分发挥材料的强度。而薄壁型钢的截面形状及表面有无刻痕是影响粘结力的主要因素。c～h类型，在充分咬合情况下，钢板与混凝土处于完全粘结状态，其应变相同，几乎没有滑移发生。对于不同形状的薄壁钢板，可取用不同的粘结系数，具体数值需要由试验确定。目前，轻钢-混凝土组合梁还正处于研究开发阶段。　　薄壁钢管混凝土柱的研究目前主要集中在短柱上,重点研究圆形和方形截面短柱在轴压荷载作用下的力学性能，包括钢壁板的局部屈曲性能，而对于长柱构件在轴压和压弯荷载作用下的性能研究还未见相关报导（二）国内研究现状　　在国内，清华大学和哈尔滨工业大学正在进行轻钢-混凝土组合构件的研究工作。哈尔滨工业大学近期进行了薄壁型钢混凝土组合梁和短柱的试验研究。共对6根梁和22个短柱构件进行了静载试验观测，取得了较为理想的结果。下面对其组合梁、柱试验情况分别加以介绍。　　1.薄壁型钢混凝土组合梁试验　　薄壁型钢组合梁采用了3种截面类型。试验中所采用的6根梁跨度均为3m,截面尺寸为，梯形截面混凝土翼缘宽为550mm,翼缘高为80mm。每一种截面类型做两个试件，一个为素混凝土组合梁，另一个在下部配有钢筋。在试验中，采用三分点加载，使组合梁中部受纯弯作用。试验结果表明，其中b、c两种类型的粘结性能优于a种，而c种最好。组合梁达到受弯极限承载力时，梁顶部混凝土基本上达到或接近极限压应变，同时梁下部钢板也达到了极限拉应变。这说明该种梁截面类型薄壁型钢与混凝土的粘结性能能够满足受弯承载力要求。构件破坏时，粘结力的丧失与薄壁型钢和混凝土的屈服几乎同时发生。在钢与混凝土界面粘结破坏之前，构件处于弹性阶段。随着粘结的破坏，构件刚度逐步下降，但并不显著；当粘结全部破坏时，外包薄壁型钢与混凝土之间出现了滑移，刚度很快下降。随着滑移的增加，混凝土翼缘板开裂（未配筋试件）或梁腹部的混凝土被剪坏（配筋试件），最后导致构件破坏。由此可见，相对于配筋试件，未配筋试件具有更好的延性，说明薄壁型钢与混凝土间的粘结力对组合梁的承载力起控制作用。　　2.薄壁钢管混凝土组合柱试验第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书　　在薄壁钢管混凝土短柱试验中，共选用圆柱、方形柱、和八边形柱三种截面类型，同时改变截面尺寸及钢材和混凝土强度进行构件的正交试验设计。钢管壁厚选用1mm和1.5mm，管径（圆形截面）及边长（方形、八边形截面）分别采用100mm、150mm和200mm,试件高度为400mm～1000m；混凝土标号采用C20～C30。试验结果表明，圆柱的受力性能最好，八边形柱次之，方形柱的受力性能最差。这主要是由于圆形钢管对混凝土的约束能力强于其他两种类型的缘故。圆形薄壁钢管混凝土短柱随着荷载的逐渐增大，柱中部首先突起，钢管达到屈服强度，进而出现褶皱，发生较大塑性变形，此时钢管与混凝土均达到极限强度，最后破坏现象为斜向剪切破坏。由于管壁较薄，方形钢管对混凝土的约束作用较小，强度较低。八边形钢管混凝土柱的承载力介于圆形和方形构件之间。比较之下，薄壁钢管混凝土组合柱宜优先选用圆形及八边形截面。　　3.节点构造　　在轻钢-混凝土组合结构体系中，最关键的部位就是节点。只有节点的构造措施和受力性能得到了解决，才有可能进行结构体系的研究。原哈尔滨建筑工程学院做过大量厚壁钢管混凝土柱节点的试验研究，并在实践中得到了应用，且编入了规范，取得了很好的成果。但是由于薄壁钢管的管壁较薄，易于变形，因此节点构造较难处理。暂时可以将薄壁钢管混凝土梁、柱节点分为刚接和铰接两种形式，对其进行尝试性的理论分析及试验研究，以确定节点的合理形式和局部构造。对薄壁钢管混凝土柱与钢梁相连接的情况，可在节点处的柱子部分局部采用厚壁钢管，上、下分别与薄壁钢管相焊接，这样钢梁与厚壁钢管的连接便可以采用规范中的传统形式进行设计。薄壁型钢混凝土组合梁与其他构件的连接则比较难以处理，可以考虑在混凝土中采用预埋型钢或钢筋来实现连接，但是该种连接形式的抗弯、抗剪等力学性能还有待于研究。根据以上设想，组合梁和八边形柱节点的刚接形式，其它截面柱可采取类似构造。其中，组合梁外的薄壁钢板与柱上外套厚壁钢管焊接，内穿双角钢，并且上部纵向钢筋穿过柱子，梁外钢板与厚壁钢管焊接，薄壁钢管混凝土柱内不配钢筋或少量配筋。组合梁截面可以采用各种截面类型。铰接节点为柱子中只有角钢穿过，组合梁支承于角钢之上，梁柱间既不焊接，也没有钢筋通过，但需设置柱间支撑以承受水平荷载。除轻钢混凝土组合梁、柱体系外，还可以采用薄壁钢管混凝土柱与I字形钢梁体系及钢筋混凝土柱与薄壁型钢组合梁体系，后两者节点连接则更为容易。四、轻钢-混凝土组合结构发展的几个问题　　（一）轻钢-混凝土组合构件的研究。　　除压型钢板与混凝土组合板技术比较成熟外，其他轻钢─混凝土组合构件的研究目前仍较少。需对薄壁钢管混凝土柱的极限承载力及薄壁钢管的局部屈曲和不同类型冷弯薄壁型钢混凝土组合梁的受弯﹑受剪状况及整体﹑局部稳定性能进行理论分析和试验研究。　　（二）轻钢-混凝土组合结构体系及构造措施的研究。　　普通的钢─混凝土组合结构及轻钢结构都已进行了大量的科学第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书研究，取得了丰硕的成果及丰富的实践经验，并制订了相应的规范和规程，我们可以借鉴以上两者的成果及经验进一步进行研究。其中梁柱节点的研究是关键。可进行薄壁钢管混凝土柱与冷弯薄壁型钢混凝土组合梁节点及薄壁钢管混凝土柱与热轧型钢﹑冷弯型钢梁节点的理论分析及试验研究。由于轻钢壁厚较小，一般只有几毫米，可考虑部分构件工厂焊接，部分构件采用现场螺栓连接。　　（三）轻钢-混凝土住宅建筑的开发。　　在大多数多﹑高层钢结构建筑中，均采用压型钢板─混凝土组合楼盖。如果同时采用薄壁钢管混凝土柱及轻钢混凝土组合梁作为主框架，则必将使结构的受力性能及防火性能得到改善，因此可考虑在钢结构及轻钢结构建筑中尽量多采用组合构件。可重点研究给排水管线及供电﹑供热管线与结构相协调问题，同时研究防火﹑保温﹑隔声及室内外装修等问题。　　（四）轻钢-混凝土组合结构计算理论的研究。　　在轻钢混凝土组合构件试验研究的基础上，可考虑进行轻钢─混凝土组合结构体系的受力性能与稳定性分析并同时对结构的抗震﹑防火性能进行研究。计算方法上，可由试验及理论分析所得各构件的力学指标及截面模量﹑参数，运用现有的通用计算软件对结构进行计算分析及设计。　　（五）施工荷载及围护结构蒙皮效应的研究。　　混凝土浇注前，施工荷载对薄壁钢构件变形的影响较大。可考虑在尽可能少设或不设脚手架，使薄壁钢构件的刚度足以承受施工荷载。此外，围护结构的蒙皮效应能够提高结构的承载力，其提高程度有待研究。五、结论　　轻钢-混凝土组合结构结合了轻钢结构和混凝土结构的优点，用于多、低层建筑具有施工方便、工期短的特点，同时使结构具有良好的抗震性能和耐火性能。若有新型墙板相配合，该结构形式将在多层建筑中取代砖砌体，从而实现真正意义上的绿色建筑，是未来民用建筑的发展方向。　　目前，轻钢混凝土组合板已被广泛采用，预计不久的将来，轻钢混凝土组合梁﹑柱也一定会在建筑工程中得到大量的推广和应用。参考文献：《钢-混凝土组合结构》作者：林宗凡　 　出版社：同济大学出版社《钢与混凝土组合结构》作者：赵鸿铁出版社：科学出版社　《钢—混凝土组合结构》　作者：马怀中，王天贤出版社：中国建材工业出版社第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第1章建筑和结构设计说明1.1设计条件1．南京职业技术学院江宁主校区位于景色秀丽的方山脚下，主管部门批准拟建基地平面示意图如下：2．建筑面积和层数建筑面积为5000～6000平方米，层数5～6层，其总高度应控制在24m以下。3．结构形式框架结构。4．建筑技术条件（1）气象条件该地区基本风压0.45kN/m2,基本雪压0.45kN/m2。（2）工程地质条件经某勘测设计研究院现场实地勘测，结果如下：1）建筑场地平坦，没有不利地质情况，无软弱下卧层。2）地基土剖面图（见附表1）。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。第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书表１建筑地层一览表(标准值)序号岩土分类土层深度(m)厚度范围(m)地基承载力fak(kPa)桩端阻力qp(kPa)桩周摩擦力qs(kPa)1杂填土0～1.21.22中砂1.2～2.62.42101800283砾砂2.6～5.52.92902000354圆砾5.5～12.06.5380240042注：①地下稳定水位距地坪2.5m以下；②表中给定土层深度由自然地坪算起。建筑场地类别：Ⅱ类场地土；地震设防烈度：7度(0.1g)。（1）各种用房的活荷载标准值见现行《建筑结构荷载规范》1.2设计要求1.2.1建筑设计内容及要求（可依据具体情况做适当的修改）1．房间及使用面积1.门厅100~150m22.学生宿舍（六人间）150-200间每间20~30m23.各层设厕所、沐浴室、盥洗间20~30m24.一层设收发室20~30m25.一层设值班室20m26.一层设配电控制室15m22．设计规模、建筑设计构想与说明理解所给的条件，变成自己的想法，书写自己的建筑设计构想与说明。本项目仅为一期工程，在其总平面布置设计中尚需考虑二期工程的规划内容：6000m2图书馆、3600m2学生食堂和200m2车队办公室和休息室，行政办公楼室外绿化等。设计要求：建筑总平面设计要考虑行政办公楼建筑与周围局部环境的协调关系，并要考虑行政办公楼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。3、图纸内容及要求（1）建筑方案及其初步设计；（2）建筑平面、立面和剖面设计；（3）主要部位的建筑构造设计及材料作法；（4）绘制建筑施工图。4、成果形式（1）建筑设计说明书；（2）绘制图纸；总平面图（包括建筑设计说明）建议比例1：500；平面图、立面图和剖面图；首层平面图、二层—第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书五层平面图（任选其中二层）、正立面图、侧立面图不少于2个（比例1：100）；剖面图2个（比例1：100）。建筑节点详图；主外墙大样图1个，节点大样图3~4个，（比例1：10或1：20）。1.3工程概况本设计应符合适用，经济和美观的建筑设计原则。在设计中要对宿舍楼各层的平面功能进行综合分析，以便达到最合理的平面和空间的组合，使其满足要求。建筑方面需考虑采光，通风，防火等要求。采光时尽量采用天然光。本工程为临近主干道的一栋办公楼，因此，建筑设计不仅要满足建筑的使用功能，而且应适当考虑建筑的造型，使其具有时代气息。工程概况：建筑名称：南京职业技术学院学生宿舍楼建筑结构设计建筑地点：江苏省南京市建筑等级：四级建筑面积：约5969建筑类型：框架填充墙结构设计使用年限：50年该宿舍楼平面整体呈L型，立面分为6层，各标准楼层的层高均为3.5m，总高为21.00米，总建筑面积约5969。本工程的屋面设计为上人屋面，根据规范要求，女儿墙高度设为1.2m。整个建筑设计的过程较为复杂，要考虑的因素较多（如建筑的分类、总平面布局、建筑的防火要求等）。首先，根据建设用地条件和建筑使用功能，周边城市环境特点，进行了建筑平面设计，包括建筑平面选择、平面柱网的布置、平面交通流线组织及平面功能设计；其次，进行立面造型与剖面的设计。1.4建筑设计1.4.1总平面设计依据设计任务书上关于工程建设的过程，本工程“南京职业技术学院学生宿舍楼”全部竣工是由两期工程组成。根据建筑场地示意图，综合考虑地形、建筑走向、主导风向、防火安全、周边道路、绿化等因素，合理布置了宿舍楼位置，使其满足使用的功能要求，达到技术经济合理，方便使用的目的。1.4.2平面设计根据《建筑设计防火规范（GBJ16-87）》（2001修订版）的要求，为满足建筑防火的要求，考虑到建筑物的总长度为72.4m及使用的方便，我在平面设计中布置了两部辅助楼梯和一部主楼梯（楼梯采用双跑形式，楼梯高度3600mm，踏步总数为24步，一跑和二跑均为12跑，踏步高度为150mm，踏步宽度为300mm，井宽60mm，扶手高度为900mm），两部辅助楼梯布置在主体结构的两侧，主楼梯布置在主体结构的中间,想邻两部楼梯的间距未超过50m,满足人流疏散要求。第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书再依据李必瑜主编的《房屋建筑学》中关于卫生间中大小洁具位置和数量的布置要求，在男卫生间中布置5个小便槽和5个大便蹲位，在女卫生间中设置了6个蹲位。为使建筑流线较为简洁、明确，满足使用要求，走道设置为2400mm。设计任务书上要求设置一个大型会议室和一个大型多功能报告厅。考虑到建筑设计对平面的多样性的要求，设置了两扇旋转门及弧梁下的玻璃门窗。首层的走廊两端再设置两扇门，以方便与外界联系（特别是发生火灾作疏散人群之用），与二期工程相联系。1.4.3剖面设计建筑剖面是表示建筑物在垂直方向上房屋各部分间的组合关系,表示各部分的空间位置。剖面设计主要是确定各部分的高度,层数,建筑的空间组合关系和空间利用以及表现结构构造等关系。根据宿舍楼的使用特点,同时兼顾总建筑高度的要求和对工程造价的优化考虑，我把楼层的层高设置为3.5m。在建筑剖面图中,应表示出建筑各构件间的空间位置关系,如主梁、次梁及柱、门窗的位置等。通过建筑的剖面土语其他建筑图，应能确定建筑各部分之间的位置关系（具体可见CAD绘图）。1.4.4立面设计有人说，一个伟大的建筑设计师同时也是一个不错的艺术家。他会根据建筑物所在的位置和周围的大环境，根据建筑物的性质（是用来办公，还是用来作为娱乐之用），具体使用功能的要求，来设计建筑物的立面造型，给人以美的享受。建筑物的美观问题，既在房屋的外部形象和内部空间处理中体现出来，又涉及到建筑群体造型的布局，还与建筑的细部部设计有关，其中房屋的外部形象和内部空间处理，是单体建筑设计时考虑美观问题的主要内容。建筑物的体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，如均衡，韵律对比统一等。在本次设计中就是考虑了这些构图的规律性，大门的位置选择以及楼梯间的布置建筑物外观的确定都经过了几次改动才最终确定为现在的方案。为了使建筑物立面产生错落有致的布局效果，避免单调，以建筑物立面上的楼梯间为载体，丰富立面线条，地面设置一个钢结构雨棚，特意在东西两大部分设置了不等高楼层（六层和五层）等，都是为了产生较好的立面效果。建筑的正立面和背立面如下图所示：第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书正立面第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书1.4.5采光通风设计学生宿舍楼采用内走廊形式，并采用单侧采光。楼层层高为3500mm，窗台高为1000mm，窗户高度定位2100mm，内走道设高窗。根据规范中规定，办公楼的窗地比应该在1:8-1:6之间，而本工程的窗地比为1:6，完全符合要求。另外，自然采光对窗户的高度要求为，而本工程的窗户高度为3100mm，虽然不满足自然采光的要求，但是也基本靠近。办公大楼通风问题主要是合理组织气流路径，利用穿堂风可有效地解决其通风问题。其具体设计中是利用外墙的窗户和教室的门、高窗等的直线位置，形成穿堂风，来达到办公大楼通风的要求。1.4.6屋面排水设计屋面排水采用双面外排水，排水坡度为0.3%，坡度为建筑找坡。挑檐沟的坡度为0.5%，坡度也为建筑找坡。屋面排水方式采用有组织排水，屋面排水坡度为0.3%，檐沟纵向坡度取为0.5%。落水管用直径为120mm的PVC管。天沟截面尺寸：天沟高度为200mm，宽度为600mm。1.4.7细部构造设计现引用图纸“建筑专业施工设计统一说明”中关于构造的一些具体做法：第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书1.5结构设计本工程的设计为集宿舍，收发室和值班室、配电室，洗浴沐浴室等于一体的综合宿舍楼。1-6层为典型的等高楼层。总体来看为使建筑平面布置较为对称规整与均匀以及结构布置灵活，采用了框架结构。主体高度为22.2m(除上部的装饰部分外)，且本工程全部采用现浇的施工方式。1.5.1柱网布置图1.5.2结构计算简图考虑到结构布置的复杂性，而且各边跨与中间跨的荷载分布情况不同，所以我取用了东半部分（图示的左边的简图）的一榀框架，具体尺寸如右图所示。1.5.3几个重要结构部分的尺寸和材料选用情况如下1、屋面和楼面板（110厚）选用的材料均为（具体可见屋面和楼面板手绘图）：采用C25混凝土〖〗；配置HPB235级钢筋〖〗。2、次梁（纵向连梁）（）的材料均为（取两种典型的情况）：第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书采用C25混凝土〖〗；选用HRB400级纵向受力钢筋〖〗和HPB235级箍筋〖〗。3、主梁（）的材料均为：采用C30混凝土〖〗；选用纵向受力钢筋〖〗；箍筋及其他钢筋（如构造筋）均采用钢筋〖〗。4、柱（）的材料均为：采用C30混凝土〖〗；选用HRB400纵向受力钢筋〖〗；箍筋及其他钢筋（如构造筋）均采用HPB235钢筋〖〗。5、基础的材料选用：根据工程的实际情况，我采用了独立基础和联合基础的两种形式。独立基础和联合基础的具体尺寸详见基础平面布置图所示：这两种基础均采用如下材料：采用C25混凝土〖〗；配置HPB235级钢筋〖〗；基础下采用100厚细石混凝土垫层。6、楼梯的相关情况采用C20混凝土〖〗；选用钢筋〖〗。平台板厚为100mm，平台梁高和宽分别为350mmm和200mm.第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书1.5.4荷载计算一.屋面（上人）恒荷载标准值：30厚(刚性)C20细石混凝土防水0.66KN/㎡防水层：三毡四油油铺小石子0.4KN/㎡找平层:20厚1：3水泥砂浆0.4KN/㎡找坡层：40厚水泥石灰砂浆3‰找平0.56KN/㎡保温层：150厚膨胀珍珠岩2.25KN/㎡结构层：120厚现浇钢筋混凝土板3.0KN/㎡合计7.02KN/㎡二.标准层楼面：水磨石地面0.65KN/㎡结构层：110厚现浇钢筋混凝土板2.75KN/㎡合计：3.4KN/㎡各层走廊楼面：水磨石地面0.65KN/㎡结构层：110厚现浇钢筋混凝土板2.75KN/㎡合计：3.4KN/㎡三.梁柱截面尺寸的确定及截面尺寸的确定:AB跨：⑴主梁：L=6900㎜,取500㎜，取250㎜故框架横纵梁的截面尺寸为b×h=250㎜×500㎜(2).次梁：L=6000㎜,取400mm,b取200㎜故框架次梁的截面尺寸为b×h=200㎜×400㎜2.BC跨：L=2400mm则：h取500mm,b取250mm三.柱自重自重0.5*(0.5-0.11)*25=6.25KN/m第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书抹灰层：10厚混合砂浆0.34KN/m合计：6.66KN/m四.主梁自重（尺寸：b*h=250mm*500mm）自重0.5*(0.5-0.11)*25=2.44KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.17KN/m合计：2.61KN/m五.次梁自重（尺寸：b*h=200mm*400mm）自重0.20*（0.4-0.11）*25=1.45KN/m抹灰层：10厚混合砂浆0.14KN/m合计：1.59KN/m六.墙体自重1.外纵墙纵墙（3.6-0.5）*0.24*7.5=5.58KN/m抹灰层：石灰抹面内墙面17*0.02*3.6=1.224KN/m贴墙瓷砖面3.6*0.5=1.8KN/m合计：8.694KN/m2.外横墙自重横墙（3.6-0.5）*0.24*7.5=5.58KN/m抹灰层：石灰抹面内墙面17*0.02*3.6=1.224KN/m贴墙瓷砖面3.6*0.5=1.8KN/m合计：8.694KN/m3.内纵墙纵墙（3.6-0.5）*0.24*7.5=5.58KN/m抹灰层：石灰抹面内墙面双面抹灰17*0.02*3.6*2=2.448KN/m贴墙瓷砖面3.6*0.5=1.8KN/m合计：8.028KN/m4.隔墙隔墙（3.6-0.5）*0.24*7.5=5.58KN/m抹灰层：石灰抹面内墙面双面抹灰17*0.02*3.6*2=2.448KN/m合计：8.028KN/m5.女儿墙女儿墙1.2*0.24*7.5=1.98KN/m贴墙瓷砖面1.2*0.5=0.6KN/m第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书抹灰层:石灰抹面内墙面17*0.02*1.2=0.408KN/m混凝土压顶25*0.24*0.1=0.6KN/m合计：3.588KN/m§2.2活荷载计算：由《荷载规范》查得：上人屋面：2.0KN/㎡楼面：2.0KN/㎡走廊：2.5KN/㎡雪荷载：Sk=1.0×0.45KN/㎡=0.45KN/㎡屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者.第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第2章屋盖设计2.1荷载基本情况2.1.1荷载基本资料1、根据荷载规范，上人屋面均布活荷载标准值取2.02、屋面基本构造：30厚C25细石混凝土刚性防水,并采用三毡四油柔性防水层；20厚1：3水泥砂浆找平层；40厚水泥砂浆找坡层,150厚防水树脂珍珠岩保温层；110厚现浇混凝土板2.1.2荷载计算1、屋面恒荷载标准值30厚C25细石混凝土刚性防水采用三毡四油防水层；0.4020厚1：3水泥砂浆找平层0.0220=0.40150厚防水树脂珍珠岩保温层0.1515=2.2540厚水泥砂浆找坡层0.0414=0.56110厚现浇混凝土板0.1125=2.75屋面恒荷载标准值7.02荷载基本组合值:折算荷载:2.2屋面板结构计算2.2.1单向板设计（1）、对单向板1（东半部分的内走廊上的屋面板）的计算采用图示几种计算简图来进行板内力计算，并进行配筋。说明：考虑到仅中间一跨为单向板，且考虑塑性因子并使计算简化，我们进行如下假设：假设中间一跨的跨度与其两侧均相等，这样求得的内力偏大，更于安全。次梁截面为200mm400mm，现仅考虑中间跨的情况，取1m宽板带作为计算单元，如图所示，则：说明:现浇板在墙上的支撑长度不小于100mm,取板在墙上的支撑长度为120mm,承载力按内力重分布设计,板的计算跨度为:第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书则边跨计算长度在故取边跨计算跨度为2232mm。中间跨的计算跨度为:,因为中间跨与边跨的计算跨度相差小于10%,所以可按等跨连续板计算.取1m宽板带进行计算,作为计算单元。A、弯矩设计值查《混凝土结构》中册（三校合编）的表11.1可知：板的弯矩系数为：边跨中，离端第二支座为，中跨中，中间支座为，故而：B、正截面受弯承载力计算现知板厚h=110（mm），取，板宽b=1000（mm）选用C25混凝土，知选用HPB235级钢筋，1．边跨中正截面受弯承载力计算配用，校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。1．离端第二支座正截面受弯承载力计算配用，校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。2．离端第二跨中正截面受弯承载力计算配用，校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书不符合最小配筋率要求，应按最小配筋率来配筋。1．跨中支座正截面受弯承载力计算配用，校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而不符合最小配筋率要求，应按最小配筋率来配筋。第21页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书2.2.2次梁（连梁）的设计板传来恒载:次梁自重：次梁粉刷：小计活荷载设计值荷载总设计值g+q=18.88+4.60=23.48（）而且各跨跨度相差不到10%，可按照五等跨连续梁来计算。计算简图如下所示：说明:次梁在墙上的支撑长度约为240mm,主梁截面尺寸为,次梁的计算跨度为:边跨:,则取中间跨的计算跨度为:,因为中间跨与边跨的计算跨度相差小于10%,所以可按等跨连续板计算.取1m宽板带进行计算,作为计算单元。（2）、次梁内力计算A、弯矩设计值查《混凝土结构》中册（三校合编）的表11.1可知板的弯矩系数分别为：边跨中：；离端第二跨跨中：；中跨中：；中间支座：。弯矩设计值:第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书B、剪力设计值同样查《混凝土结构》中册（三校合编）的表11.3可查剪力系数分别为：A支座内测：；离端第二支座左侧为：,右侧为；中间支座内外侧均为：。C、正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力计算时，因为板和次梁现浇在一起，故而跨内正弯矩时时，截面按照T型截面计算：翼缘宽度为，且取（mm）。各截面纵向钢筋均布置一排。选用C25砼，知选用HRB335级纵向受力钢筋和HPB235级箍筋，，正截面承载力计算过程见下表：经判断T截面类型：为T截面的第一种类型。正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值73.68-73.6848.52-55.45截面抵抗矩系数支座处：跨中处：0.0230.270.0150.194纵向钢筋配置情况支座处：跨中处：666781.8434.4562第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书选配钢筋318=763320=941218=509220=628校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。D、斜截面受弯承载力计算a、截面尺寸复核，采用公式截面尺寸满足要求b、腹筋计算而应当按照计算来配置箍筋,经计算得最后最大剪力截面处还应该按构造或最小配筋率来设置箍筋。在满足构造要求的情况下，按箍筋最小配筋率来设置箍筋。按两肢箍来配筋，取筋。依上面的描述可知，选配mm箍筋（按构造要求而来的）符合最小配箍率要求。第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第3章楼盖设计3.1荷载基本情况3.1.1荷载基本资料1、根据荷载规范楼面均布活荷载标准值取2.0,各层走廊楼面活荷载标准值取2.52、楼面板半基本构造：水磨石地面,110厚现浇混凝土板3.1.2荷载计算1、楼面恒荷载标准值水磨石地面110厚现浇混凝土板0.1125=2.75楼面恒荷载标准值3.4楼面恒荷载设计值楼面活荷载设计值楼面板总荷载设计值6.88折算荷载:总计6.882.各层走廊楼面恒荷载标准值水磨石地面110厚现浇混凝土板0.1125=2.75走廊楼面恒荷载标准值3.4走廊楼面恒荷载设计值折算荷载:总计7.583.2楼面板结构计算3.2.1单向板设计（1）、对单向板1（东半部分的内走廊上的屋面板）的计算采用图示几种计算简图来进行板内力计算，并进行配筋。第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书说明：考虑到仅中间一跨为单向板，且考虑塑性因子并使计算简化，我们进行如下假设：假设中间一跨的跨度与其两侧均相等，这样求得的内力偏大，更于安全。次梁截面为200mm400mm，现仅考虑中间跨的情况，取1m宽板带作为计算单元，如图所示，则：说明:现浇板在墙上的支撑长度不小于100mm,取板在墙上的支撑长度为120mm,承载力按内力重分布设计,板的计算跨度为:则边跨计算长度在故取边跨计算跨度为2232mm。中间跨的计算跨度为:,因为中间跨与边跨的计算跨度相差小于10%,所以可按等跨连续板计算.取1m宽板带进行计算,作为计算单元。A、弯矩设计值查《混凝土结构》中册（三校合编）的表11.1可知：板的弯矩系数为：边跨中，离端第二支座为，中跨中，中间支座为，故而：B、正截面受弯承载力计算现知板厚h=110（mm），取，板宽b=1000（mm）选用C25混凝土，知选用HPB235级钢筋，第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书1.边跨中正截面受弯承载力计算配用，校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。2.离端第二支座正截面受弯承载力计算配用，校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。3.离端第二跨中正截面受弯承载力计算第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书配用，校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。4.跨中支座正截面受弯承载力计算配用，校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书3.2.2次梁（连梁）的设计板传来恒载:次梁自重：次梁粉刷：小计活荷载设计值荷载总设计值g+q=12.11+6.44=18.55（）而且各跨跨度相差不到10%，可按照五等跨连续梁来计算。计算简图如下所示：说明:次梁在墙上的支撑长度约为240mm,主梁截面尺寸为,次梁的计算跨度为:边跨:,则取中间跨的计算跨度为:,因为中间跨与边跨的计算跨度相差小于10%,所以可按等跨连续板计算.取1m宽板带进行计算,作为计算单元。（2）、次梁内力计算A、弯矩设计值查《混凝土结构》中册（三校合编）的表11.1可知板的弯矩系数分别为：边跨中：；离端第二跨跨中：；中跨中：；中间支座：。弯矩设计值:第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书B、剪力设计值同样查《混凝土结构》中册（三校合编）的表11.3可查剪力系数分别为：A支座内测：；离端第二支座左侧为：,右侧为；中间支座内外侧均为：。C、正截面受弯承载力计算正截面受弯承载力计算时，因为板和次梁现浇在一起，故而跨内正弯矩时时，截面按照T型截面计算：翼缘宽度为，且取（mm）。各截面纵向钢筋均布置一排。选用C25砼，知选用HRB335级纵向受力钢筋和HPB235级箍筋，，正截面承载力计算过程见下表：经判断T截面类型：为T截面的第一种类型。正截面受弯承载力计算截面1B2C弯矩设计值58.2-58.238.3-43.8截面抵抗矩系数支座处：跨中处：0.0180.20.0120.144纵向钢筋配置情况支座处：跨中处：521.2628348417第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书选配钢筋220=628220=628218=509218=509校核由上述计算可知，，符合内力重分布原则。而符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。D、斜截面受弯承载力计算a、截面尺寸复核，采用公式截面尺寸满足要求b、腹筋计算而应该按构造或最小配筋率来设置箍筋。在满足构造要求的情况下，按箍筋最小配筋率来设置箍筋。按两肢箍来配筋，取筋。依上面的描述可知，选配mm箍筋（按构造要求而来的）符合最小配箍率要求。第31页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第4章楼梯设计4.1设计参数4.1.1楼梯结构平面布置图4.1.2楼梯的基本尺寸和荷载数据楼梯度高3600mm，楼梯间宽3360mm，楼梯井宽60mm，踏步总数24，踏步宽度300mm，踏步高度150mm，休息平台宽度1600mm，扶手高度900mm，扶手宽度60mm，有内扶手。据荷载规范，我们取楼梯上均布活荷载标准值为，且采用C25混凝土〖,〗,I级钢筋()。4.2楼梯板计算板倾斜度；。设板厚，约为板斜长的。取1m宽板带为计算单元,进行计算。4.2.1荷载计算梯段板的恒载:水磨石面层三角形踏步斜板板底抹灰恒载标准值:梯段板的活荷载标准值取用恒载和活载的荷载分项系数，分别为：，基本组合的总荷载设计值为：4.2.2截面设计板的水平计算跨度其弯矩设计值所以可求得：截面抵抗矩系数第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书选配的纵向受力钢筋，实有.我们同样进行最小配筋率的验算：而符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。值得注意的是，我们还应当在每级踏步下设置一根的分布筋。4.3平台板计算设平台板厚h=80mm，取1m宽板带计算。4.3.1荷载计算平台板的恒荷载：水磨石面层80厚混凝土板板底抹灰恒载标准值:梯段板的活荷载标准值取用恒载和活载的荷载分项系数，分别为：，基本组合的总荷载设计值为：4.3.2截面设计板的计算跨度其弯矩设计值（注：根据规范推荐的范围所选）所以可求得：截面抵抗矩系数显然是不满足最小配筋率要求的，于是我们可按最小配筋率来配筋。选配的纵向受力钢筋，实有.第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书我们同样进行最小配筋率的验算：符合最小配筋率要求。值得注意的是，我们还应当设置分布筋。4.4平台梁计算,其尺寸分别为：,计算过程如下：4.4.1荷载计算平台梁的恒荷载：梁自重梁侧粉刷梯段板传来平台板传来恒荷载标准值:平台梁活荷载标准值取用恒载和活载的荷载分项系数，分别为：，基本组合的总荷载设计值为：4.4.2计算跨度弯矩和剪力的设计值分别为：1、正截面受弯承载力计算根据梁安置的位置和实际情况，我们把截面按倒L形截面计算，有：，而，即为L截面的第一种类型。截面抵抗矩系数第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书根据《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002》规定：梁的纵向钢筋配置，一、二级抗震设计时钢筋直径不应小于14mm故而我们选配的纵向受力钢筋，实有.我们同样进行最小配筋率的验算：而符合最小配筋率要求，应按计算来配筋。2、截面尺寸复核，采用公式验算。截面尺寸满足要求1、计算所需要的腹筋而应当按照构造来配置箍筋。所以采用双肢箍筋的布置方案。第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第5章计算简图及梁柱线刚度5.1确定框架计算简图取轴线上的一榀框架计算，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。我们取各层柱的截面尺寸均为。由于每一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，而二层楼标高为3.6m,底层柱高为4.2m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高）均为3.6m。由此框架的计算简图如本页末图。5.2框架梁柱线刚度对中框架（非两端头）梁取I=2I0两边跨梁：中间跨梁：两边底层柱：中间底层柱：其余层柱：为得到各杆件的相对线刚度，我们令，则：；；第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书框架计算简图第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第6章重力荷载代表值6.1墙体自重6.1.1标准层(及第五层)外纵墙:后墙:前墙:外横墙:内纵墙:后墙:前墙:内横墙:6.2.2首层墙体自重:外纵墙:后墙:第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书前墙:外横墙:内横墙:后墙:前墙:内纵墙:后墙:前墙:6.1.3女儿墙:6.2板自重屋面恒载:屋面活载:第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书标准层楼面恒载:标准层楼面活载:6.3梁自重:屋面梁自重:标准层自重:6.4柱自重标准层和顶层柱自重:底层柱自重:6.5顶层楼梯间重力荷载代表值顶层屋面板恒荷载:顶层屋面板活载:第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书四周墙体自重:梁自重:柱自重:第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第7章水平荷载作用下框架的侧移及内力计算7.1侧移刚度D横向底层D值构件名称A轴柱0.2335900B轴柱0.54913800C轴柱0.54913800D轴柱0.2335900=5900＋13800＋13800＋5900=39400KN/m横向2～5层D值构件名称A轴柱0.520.40516300B轴柱2.080.49925400C轴柱2.080.49925400D轴柱0.520.40516300=16300＋25400＋25400＋16300=83400KN/m7.2各楼层重力荷载代表值计算7.2.1顶层=梁自重＋板自重+柱自重+墙体自重+活荷载+女儿墙及天沟自重7.2.2标准层梁自重＋板自重+柱自重+墙体自重+活荷载第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书梁自重＋板自重+柱自重+墙体自重+活荷载=11514.15KN7.2.3底层=梁自重＋板自重+柱自重+墙体自重+活载由以上计算得如下各层重力荷载代表值，如图所示：第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书7.3横向框架自震周期计算结构顶点的假想侧移由式，及计算，具体过程如下:横向框架顶点位移楼层616040.816040.81251000.01230.2107516040.816040.81251000.01230.2107411514.227554.91251000.02200.1979311514.239069.21251000.03120.1759211514.250583.41251000.04040.144711106861651.4591000.10430.1043由公式知，7.4地震作用及各楼层地震剪力计算（采用底部剪力法求解）依据本设计的要求，可知：本地区建筑场地类别为Ⅱ类，地震设防烈度为7度，第一组。查表得，地震影响系数最大值，特征周期，地震影响系数:；T=0.47s故结构顶部的地震剪力偏小，不用考虑顶部附加地震作用，故而将总水平地震作用进行分配，则质点的水平地震作用可采用公式：层的水平地震作用为：。具体计算过程及结果见下表：各层地震作用及楼层地震剪力楼层()()()()()()63.521.013896254865.60.34691262.681489.6153.517.513896254865.60.34691262.681489.6143.514.011514.21727130.2318843.732332.833.510.511514.2131261.20.1762641.352974.223.57.011514.289810.80.1205438.613412.813.53.51106846485.60.0624227.133639.9第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书7.5水平地震作用的位移验算水平地震作用下框架的层间侧移按公式来计算。计算过程及结果如下表：楼层层间剪力层间刚度（m）层间转角备注61489.112510000.00123.60.00033层间相对弹性转角判断条件51489.112510000.00123.60.0003342332.812510000.00193.60.0005332974.212510000.00243.60.0006723412.812510000.00273.60.0007513639.912510000.00624.20.00015验算：7.6地震作用下的内力计算框架柱地震剪力、弯距、剪力和柱轴力的计算我们采用D值法，其具体过程和结果如下表所示：3横向框架各层水平地震作用的地震剪力柱层次hD边柱(A、D)53.61489.11630012510000.00130.93618.1251.5643.62332.81630012510000.00131.29639.3169.8833.62974.21630012510000.00131.47657.0682.1223.63412.81630012510000.00131.879.7779.8714.23639.959005910000.0103.024110.0742.81中柱(B、C)53.61489.12540012510000.021.47643.9663.2543.62332.82540012510000.021.6275.5992.3933.62974.22540012510000.021.8107.06107.0623.63412.82540012510000.021.8122.89122.8914.23639.9138005910000.0232.31193.39158.23注:；底层考虑上下层高度变化对的修正值、。.第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书框架梁端弯矩、剪力及柱轴力层次A～B跨B～C跨A和B柱轴力56.951.5615.819.762.347.3447.3441.17-9.76-31.4146.988.034.0917.692.3102.23102.2388.90-27.45-102.6236.9121.4345.6624.222.3136.99136.99119.12-51.67-197.5226.9136.9358.1528.272.3174.46174.46151.7-79.94.95-320.9516.9128.8870.2829.862.3210.84210.84183.34-109.8-474.43注解：框架梁端弯矩、剪力及柱轴力的具体求法见《工程结构抗震》，丰定国主编的。由节点平衡可求得梁端弯矩。因节点处梁端弯矩之和等于柱端弯矩之和，梁每端弯矩可由柱端弯矩之和按梁的线刚度之比分配而得。梁端剪力为梁两端弯矩之和除以梁跨度。节点左右梁端剪力之和即为柱的层间轴力增量。对中柱而言，当梁的跨度相近时，轴力近似为零。应当注意，由于地震荷载的方向是可变的，故梁、柱的弯矩，剪力和轴力方向也是变化的。如下图第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书(说明：《混凝土结构设计规范》中规定，在考虑地震荷载作用后，不考虑风荷载作用。)第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第8章竖向荷载作用下框架内力分析8.1确定节点处各杆件的分配系数由前相对线刚度可算得各层节点处的分配系数，具体如左下图所示：（我们选用了半钢架）第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书8.2恒载作用下框架的弯矩计算各层框架梁具体的集中荷载和均布荷载的数值如上图所示A—B轴间荷载情况；B—C轴间荷载情况A—B轴间荷载情况；B—C轴间荷载情况计算简图为对称结构在对称荷载作用下的情况，故而可取半钢架，并采用弯矩分配法第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书AB第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书8.3活载作用下框架的弯矩计算各层框架梁具体的集中荷载和均布荷载的数值如下图所示：第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书屋顶A—B轴间荷载情况A—B轴间荷载情况计算简图为对称结构在对称荷载作用下的情况，故而可取半钢架，并采用弯矩分配法。第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书BA第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第59页共116页 安徽工业大学毕业设计（论文）说明书8.4梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力：=柱轴力：N=V（梁端剪力）+p（集中力在节点处的作用及柱自重）恒、活载作用下梁端剪力及柱轴力计算结果的具体情况见下面的表：恒载作用下梁端剪力和柱轴力层次AB跨BC跨柱轴力A柱B柱5116.67121.73.59-3.59-205.42-227.92-240.92-263.42497.996.853.59-3.59-405.29-427.79-466.83-489.32397.8397.873.59-3.59-605.09-627.59-693.74-718.16297.0197.833.59-3.59-804.07-826.57-920.62-943.12195.6999.153.59-3.59-940.21-966.46-1148.82-1175.07第59页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书活载作用下梁端剪力和柱轴力层次AB跨BC跨柱轴力A柱B柱633.8335.1700-51.08-51.08-69.67-69.67533.8335.1700-51.08-51.08-69.67-69.67434.5234.4900-102.85-102.85-138.66-138.66334.3134.6900-154.41-154.41-207.85-207.85234.3234.6900-205.98-205.98-277.04-277.04134.1734.8300-257.4-257.4-346.37-346.37第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书8.5内力组合8.5.1框架梁内力组合说明（一）：在恒载和活载作用下，为了计算的简化与方便，我们认为跨间最大弯矩基本位于跨中，可近似取跨中弯矩来进行计算。（采用公式：=，其中：）说明（二）：在竖向荷载与地震荷载组合时，跨间最大弯矩采用数解法，具体计算过程见下图：其中：对端点取矩，则：；X截面的弯矩为得：跨间最大弯矩的位置,将x代入任一需要求解的截面，其弯矩表达式，可得跨间最大弯矩值为：=第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书一榀框架梁的内力组合层次位置内力荷载类别竖向荷载组合竖向荷载与地震力组合恒载①活载②地震荷载③①+②1.2×（①+0.5×②）+1.3×③5M-112.68-34.0151.56-182.83-88.594-222.65V116.1733.839.76186.766172.39147.014M-126.62-37.6815.81-204.696-153.999-195.105V121.6735.179.76195.242179.794154.418M-45.62-12.4547.34-72.174-0.672-123.756V3.59041.174.30857.829-49.213跨中153.841.46242.604　　-43.55-12.45-69.69　　4M-106.27-40.7969.88-184.63-61.154-242.842V97.934.5217.69165.808161.189115.195M-103.15-40.7934.09-180.886-103.937-192.571V96.8534.4817.69164.492159.905113.911M-17.79-5.25102.23-28.698108.401-157.397V3.59088.94.308119.878-111.262跨中76.9834.1140.116　　-15.04-5.25-25.398　　3M-100.96-39.66121.43-176.67612.911-302.807V97.8334.3124.22165.43169.468106.496M-103.23-40.745.66-180.856-88.938-207.654V96.8534.6924.22164.786168.52105.548M-17.01-5.25136.99-27.762154.525-201.649V3.590119.134.308159.164-150.548跨中80.934.96146.024　　-14.94-5.25-25.278　　2M-101.04-39.67136.93-176.78632.959-323.059V97.0134.3228.27164.46173.755100.253M-103.28-40.6858.15-180.888-72.749-223.939V97.8334.6928.22165.962174.896101.524M-16.81-5.25174.46-27.522203.476-250.12V3.590151.74.308201.518-192.902跨中80.8134.94145.888　　-14.74-5.25-25.038　　1M-95.31-37.6122.68-167.01222.552-296.416V95.6934.1729.86162.666174.14896.512M-104.89-39.4570.28-181.098-58.174-240.902V99.1534.8329.86167.742178.696101.06M-45.51-7.64210.84-65.308214.896-333.288V3.590183.344.308242.65-234.03483.946.94166.396　　第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书跨中-43.44-7.64-62.824　　8.5.2框架柱内力组合说明：其中系数β考虑计算截面以上各层活载不同时布满，而对楼面均布活载的一个折减系数，称为活载按楼层的折减系数，其值见下表：活载按楼层的折减系数墙、柱、基础计算截面以上层12~34~56~89~2020计算截面以上各楼层活荷载总和的折减系数1.00（0.90）0.850.700.650.600.55A柱内力组合层次位置内力荷载类别竖向荷载组合竖向荷载与地震力组合恒载①活载②地震荷载③1.2①+1.4②1.2【①+0.5②】+1.3③5柱顶M140.8542.5151.56228.534261.554127.498N-205.42-51.089.76-318.016-264.464-289.84柱底M50.2928.9415.81100.86498.26557.159N-227.92-51.089.76-345.016-291.464-316.844柱顶M82.5422.369.88130.268203.27221.584N-405.29-102.8527.45-630.338-512.373-583.743柱底M63.0824.7834.09110.388134.88146.247N-427.79-102.8527.55-657.338-539.373-610.7433柱顶M63.0824.7882.12110.388197.32-16.192N-605.09-154.4151.67-942.282-751.583-885.925柱底M62.9424.7245.66110.136149.71831.002N-627.59-154.4151.67-969.282-778.583-912.9252柱顶M63.2924.8679.87110.752194.695-12.967N-804.07-205.9879.94-1253.26-984.55-1192.39柱底M74.2929.2958.15130.154182.31731.127N-826.57-205.9879.94-1280.26-1011.55-1219.39柱顶M42.7216.8842.8174.896117.0455.739第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书1N-940.21-257.4109.8-1488.61-1139.95-1425.43柱底M21.368.44110.737.448174.606-113.214N-966.46-257.4109.8-1520.11-1171.45-1456.93注：表中弯矩M单位为KN.m，剪力单位为KN;框架柱轴力的正负号规定：拉为正，压为负，表中的轴力均未标出负号，特此说明。B柱内力组合层次位置内力荷载类别竖向荷载组合竖向荷载与地震力组合恒载①活载②地震荷载③1.2①+1.4②1.2【①+0.5②】+1.3③)5柱顶M114.8435.2863.25187.2241.20176.751N-240.92-69.6731.41-386.642-290.073-371.739柱底M57.9222.7443.96101.34140.29626N-263.42-69.6731.41-413.642-317.073-398.7394柱顶M57.9222.7492.39101.34203.255-36.959N-466.82-138.66102.62-754.308-509.974-776.786柱底M57.7222.7475.59101.1181.175-15.359N-489.32-138.66102.61-781.308-536.987-803.7733柱顶M57.7222.74107.06101.1222.086-56.27N-693.74-207.85197.52-1123.48-700.422-1213.97柱底M57.6122.74107.06100.968221.954-56.402N-718.16-207.85197.52-1152.78-729.726-1243.282柱顶M57.6222.74122.89100.98242.545-76.969N-920.62-277.04320.95-1492.6-853.733-1688.2柱底M55.3526.11122.89102.974241.843-77.671N-943.12-277.04320.95-1519.6-880.733-1715.21柱顶M30.2615.57158.2358.11251.353-160.045N-1148.82-346.37474.34-1863.5-969.647-2203.17柱底M15.137.79193.3929.062274.237-228.577N-1175.07-346.37474.34-1895-1001.15-2234.67注：表中弯矩M单位为，轴力N单位为KN；框架柱轴力的正负号规定：拉为正，压为负，表中的轴力均未标出负号，特此说明。8.6截面设计8.6.1承载力抗震调整系数当考虑地震组合时，结构构件的截面设计采用的表达式。式中:--承载力抗震调整系数；S--地震作用效应或地震作用与其它荷载效应的基本组合；R--结构构件的承载力。在配筋计算时,组合表中与地震力组合的内力均应乘以承载力抗震调整系数第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书后,再与静力组合的进行比较,然后选出最不利的内力。承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15柱偏压0.75轴压比不小于0.15柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪、偏拉0.858.6.2横向框架梁的正截面设计1、第五层框架梁控制截面内力最不利内力组合调整后的值（乘）Ⅰ－ⅠM-222.65-166.99V186.77140.08Ⅱ－ⅡM-204.91-153.72V195.24146.43Ⅲ－ⅢM-123.76-92.82V57.8343.37Ⅳ－ⅣM242.61181.95Ⅴ－ⅤM-69.69-52.27梁控制截面的位置和截面处的内力值M=-52.27M=181.95M=-166.99V=140.08M=-153.72V=146.43M=-92.82V=43.37第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第五层框架梁正截面承载力配筋计算表格控制截面Ⅰ－ⅠⅡ－ⅡⅢ－ⅢⅣ－ⅣⅤ－ⅤM()-166.99-153.72-92.82181.95-52.27V()140.08146.4343.37或（）17.5118.35.42-122.57-128.13-87.40181.95-52.270.1590.1660.1130.0260.00730.1740.1820.1200.0260.0074962.21010.6666.61321.4376.1选配钢筋220+122220+122220+122422220实配钢筋10201020102015206280.87%0.87%0.87%1.3%0.54%说明：经校核知，满足最小配筋率和最大配筋率的要求（为施工方便，特归并配筋）。梁控制截面的位置和截面处的内力值控制截面内力最不利内力组合调整后的值（乘）Ⅰ－ⅠM-242.84-182.13V165.81124.36Ⅱ－ⅡM-192.57-144.43V164.49123.37Ⅲ－ⅢM-157.40-118.05V119.8889.91Ⅳ－ⅣM140.12105.09Ⅴ－ⅤM-25.40-19.052、第四层框架梁M=-118.05V=89.91M=105.09M=-182.13V=124.36M=-144.43V=123.37M=-19.05第四层框架梁正截面承载力配筋计算表格控制截面Ⅰ－ⅠⅡ－ⅡⅢ－ⅢⅣ－ⅣⅤ－ⅤM()-182.13-144.43-118.05105.09-19.05V()124.36123.3789.91或（）15.5515.4211.24-166.58-129.01-106.81105.09-19.050.1250.1670.1380.0150.00270.2450.1840.1490.0150.00271357.61019.6825.6764.7137.64选配钢筋220+222220+222320320220实配钢筋138813889419416281.2%1.2%0.81%0.81%0.54%第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书说明：经校核知，满足最小配筋率和最大配筋率的要求。（每一个控制截面均为单层配筋）3、第三层框架梁梁控制截面的位置和截面处的内力值控制截面内力最不利内力组合调整后的值（乘）Ⅰ－ⅠM-302.81-227.11V169.47127.10Ⅱ－ⅡM-207.65-155.74V168.52126.39Ⅲ－ⅢM-201.65-151.24V159.16119.37Ⅳ－ⅣM146.02109.52Ⅴ－ⅤM-25.28-18.96M=-18.96M=-151.24V=119.37M=109.52M=-227.11V=127.10M=-155.74V=126.39第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第三层框架梁正截面承载力配筋计算表格控制截面Ⅰ－ⅠⅡ－ⅡⅢ－ⅢⅣ－ⅣⅤ－ⅤM()-302.81-155.74-151.24109.52-18.96V()127.10126.39119.37或（）15.8915.8014.92-211.22-139.94-136.32109.52-18.960.2730.1810.1760.0150.0030.3270.2010.1950.0160.0031809.61113.81080.5791.4136.09选配钢筋325+122325220和218320220实配钢筋1853147311379416281.6%1.3%0.98%0.81%0.54%说明：经校核知，满足最小配筋率和最大配筋率的要求。（除Ⅰ－Ⅰ控制截面用双层配筋，其他的控制截面均为单层配筋）4、第二层框架梁梁控制截面的位置和截面处的内力值控制截面内力最不利内力组合调整后的值（乘）Ⅰ－ⅠM-323.06-242.30V173.76130.32Ⅱ－ⅡM-223.94-167.96V174.90131.18Ⅲ－ⅢM-250.12-187.59V201.52151.14Ⅳ－ⅣM145.89109.42Ⅴ－ⅤM-25.04-18.78M=-18.78M=167.96V=131.18第二层框架梁正截面承载力配筋计算表格控制截面Ⅰ－ⅠⅡ－ⅡⅢ－ⅢⅣ－ⅣⅤ－ⅤM()-242.30-167.96-187.59109.42-18.78V()130.32131.18151.14或（）16.2916.4018.90-226.01-151.16-168.69109.42-18.780.2920.1960.2180.0150.0030.3560.2200.2490.0160.0031970.61220.91381.4790.5134.8选配钢筋425222+220222+220320220实配钢筋1964138813889416281.7%1.2%1.2%0.81%0.54%M=-187.59V=151.14M=109.42第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书说明：经校核知，满足最小配筋率和最大配筋率的要求。除Ⅰ－Ⅰ、Ⅲ－Ⅲ控制截面用双层配筋，其他的控制截面均为单层配筋）5、第一层框架梁梁控制截面的位置和截面处的内力值控制截面内力最不利内力组合调整后的值（乘）Ⅰ－ⅠM-296.42-222.32V174.15130.61Ⅱ－ⅡM-240.91-180.68V178.70134.03Ⅲ－ⅢM-333.29-249.97V242.65181.99Ⅳ－ⅣM166.40124.8Ⅴ－ⅤM-62.8447.12M=124.8M=-249.97V=181.99M=47.12M=-222.32V=130.61M=-180.68V=134.03第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书第一层框架梁正截面承载力配筋计算表格控制截面Ⅰ－ⅠⅡ－ⅡⅢ－ⅢⅣ－ⅣⅤ－ⅤM()-222.32-180.68-249.97124.847.12V()130.61134.04181.99或（）16.3316.7522.75-205.99-163.93-227.22124.847.120.2660.2120.2940.0180.0070.3120.2410.3580.0180.0071754.31336.31984.0902.6338.9选配钢筋322+125222+220322+125320220实配钢筋2122138821229416281.8%1.2%1.8%0.81%0.54%说明：经校核知，满足最小配筋率和最大配筋率的要求。除Ⅰ－Ⅰ、Ⅱ－Ⅱ、Ⅲ－Ⅲ控制截面用双层配筋，其他的控制截面均为单层配筋）8.6.3横向框架梁斜截面设计为了防止框架梁在延性的弯曲破坏之前出现脆性的剪切破坏。同时考虑地震组合作用。框架梁端剪力值V应做如下调整：式中：V－梁端截面组合的剪力设计值；－梁的净跨；－梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端剪力设计值；（）－梁端剪力增大系数，一级为1.3，二级为1.2，三级为1.1。本工程为框架三级抗震，故＝1.1；第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书、－梁左、右端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值。很简单，我们可以说剪力是从首层向顶层是逐渐减少，故而我们可以从第一层开始算起。材料选择：采用C30混凝土，；纵向受力钢筋采用；箍筋及其他钢筋（如构造筋）采用。1、第五层框架梁斜截面设计弯矩值：（单位：）AB跨：顺时针方向；逆时针方向BC跨：顺时针方向逆时针方向计算时取中较大者进行计算。AB跨：＝315.47(KNBC跨：＝93.49(KN)考虑承载力抗震调整系数调整后的剪力值和组合表中的剪力值比较，取其中剪力较大的进行斜截面计算第五层框架梁的斜截面配筋计算截面设计剪力172.38179.7957.83146.53152.8249.16调整后剪力78.2278.22197.0966.4966.49167.53415.6415.6415.6116.4116.4116.4选用箍筋101101101第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书409338241实配箍筋间距S2002002002、第四层框架梁斜截面设计弯矩值：（单位：）AB跨：顺时针方向；逆时针方向BC跨：顺时针方向逆时针方向计算时取中较大者进行计算。AB跨：＝360.89(KN)BC跨：＝226.9(KN)考虑承载力抗震调整系数调整后的剪力值和组合表中的剪力值比较，取其中剪力较大的进行斜截面计算。第四层框架梁的斜截面配筋计算表截面设计剪力161.19159.91119.878137.01135.92101.90调整后剪力108.23108.23224.849292191.11415.6415.6415.6116.4116.4116.4选用箍筋101101101第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书598.2631114实配箍筋间距S2002002003、第三层框架梁斜截面设计弯矩值：（单位：）AB跨：顺时针方向；逆时针方向BC跨：顺时针方向逆时针方向计算时取中较大者进行计算。AB跨：＝454.05(KN)BC跨：＝305.77(KN)考虑承载力抗震调整系数调整后的剪力值和组合表中的剪力值比较，取其中剪力较大的进行斜截面计算。第三层框架梁的斜截面配筋计算表截面设计剪力169.47168.52159.16144.05143.24135.27调整后剪力120.47120.47281.78102.40102.40239.51415.6415.6415.6116.4116.4116.4选用箍筋101101101第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书445.9459101实配箍筋间距S2002001004、第二层框架梁的斜截面设计弯矩值：（单位：）AB跨：顺时针方向；逆时针方向BC跨：顺时针方向逆时针方向计算时取中较大者进行计算。AB跨：＝510.78(KN)BC跨：=391.07(KN)考虑承载力抗震调整系数调整后的剪力值和组合表中的剪力值比较，取其中剪力较大的进行斜截面计算。第二层框架梁的斜截面配筋计算表截面设计剪力173.76174.89201.52147.70148.66171.29调整后剪力127.63127.63316.44108.49108.49268.97415.6415.6415.6116.4116.4116.4选用箍筋101102101第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书393.78380.9110实配箍筋间距S2002001005、第一层框架梁斜截面设计弯矩值：（单位：）AB跨：顺时针方向；逆时针方向BC跨：顺时针方向逆时针方向计算时取中较大者进行计算。AB跨：＝546.39(KN)BC跨：＝463.87(KN)考虑承载力抗震调整系数调整后的剪力值和组合表中的剪力值比较，取其中剪力较大的进行斜截面计算。第一层框架梁的斜截面配筋计算表截面设计剪力174.15178.70242.65148.03151.90206.25调整后剪力140.1140.1338.21119.09119.09287.48415.6415.6415.6116.4116.4116.4选用箍筋第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书101101101389347.3117实配箍筋间距S2002002008.6.4框架柱截面设计柱的材料选择：混凝土强度等级为C30；纵向钢筋级别为HRB400，箍筋及其他钢筋（如构造筋）均采用级别为HPB235，屈服强度为。取每根柱的柱顶和柱底两个截面为控制截面。1、柱轴压比，采用计算公式：柱轴压比计算柱层次截面轴力截面面积轴压比　　　　Ａ　　　　　5　柱顶318.022500000.088956643柱底345.022500000.0965090914　柱顶630.342500000.176318881柱底657.342500000.1838713293　柱顶942.282500000.263574825柱底969.282500000.2711272732　柱顶1253.262500000.350562238柱底1280.262500000.3581146851　柱顶1488.612500000.416394406柱底1520.112500000.425205594　　5　柱顶386.642500000.108151049柱底413.642500000.115703497　　Ｂ　　　　　4　柱顶754.312500000.210995804柱底781.312500000.2185482523　柱顶1123.482500000.31426014柱底1152.782500000.3224559442　柱顶1492.62500000.41751049柱底1519.62500000.4250629371　柱顶1863.52500000.521258741柱底18952500000.53006993柱轴压比限值第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书类别抗震等级一二三框架柱0.70.80.9结合本工程特点（框架三级抗震），再由上表可知，柱轴压比满足柱轴压比限值要求。2、柱截面尺寸复核取，由前面的对柱的内力组合表可知：，所以采用公式：，满足要求。3、柱正截面承载力计算框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关，对一般框架结构来说，梁的延性远大于柱，梁先屈服可以在跨中形成塑性铰，从尔使整个框架有较大的内力重分布和能量的消耗。层间位移极限增大，利于抗震。若柱形成了塑性铰，则会伴随产生极大层间位移，平降低结构承受垂直荷载的能力以及可能使结构成为机动体系。所以在框架设计时应遵循强柱弱梁的原则。由教材《工程结构抗震》（丰定国主编）中的相关的介绍可知，要满足框架结构抗震设计中的“强柱弱梁”的目标，要求三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和底层柱轴压比小于0.15外，梁柱端弯矩设计值还应符合下式的要求:式中：组合弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分布分配；组合弯矩设计值之和；柱的正截面配筋采用对称配筋，所用到的公式及原理归结如下：（1）、=500mm-35mm=465mm;（2）、计算偏心距，且；（3）、当构件长细比时，需考虑偏心距增大系数。（4）、柱的计算长度的确定：根据三校合编的《混凝土结构》中册表可知，如下所示：楼盖类型柱的类别备注：为楼层高度现浇楼盖底层柱其余各层偏心距增大系数；第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书(5)、在对配筋条件下，将与进行比较；当，其为小偏心受压；(6)、大偏心受压时，则令，采用公式：若，近似取，则上式变为：（考虑受压钢筋可能不屈服，可对其取矩）(7)、小偏心受压时，先求其中：A柱正截面承载力计算表第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书层次12截面柱底柱顶柱底柱顶地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合M174,6137.45117.0574.90182.32130.15194.7110.75N1171.451520.111139.951488.611011.551280.26984.551253.26b×h。500×4654.23.614924.610350.3180102198882016944.615370.32001222181088.47.21.01.01.391.531.151.331.091.141.081.16192.468176.4493.74217.2139.2235.2125.2407.4283.0391.4308.7432.2354.2450.2340.2x163212159208141179137175256偏心性质大偏心500选筋622实配2281ρ0.98续表第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书层次34截面柱底柱顶柱底柱顶地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合M149.72110.14197.32110.39134.88110.39203.27130.27N778.58969.28751.58942.28539.37657.34512.37630.343.63.6192114263117250168397207202121342831372701884172277.27.21.01.01.081.131.061.131.061.091.041.08229.2151.2300.2154.2287.2205.2434.2244.2444.2366.2515.2369.2502.2420.2649.3459.2X10813510513175917188256偏心性质大偏心500500选筋622622实配22812281ρ0.98第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书层次5截面柱底柱顶柱底柱顶地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合M98.27100.86261.55228.53N291.47345.02264.46318.02b×h。500×4653.03372929887202035731210187407.21.01.01.051.061.021.03374.2329.21035.2757.2589.2544.21250.2972.2X41483744256偏心性质大偏心500选筋622实配2281ρ0.98B柱正截面承载力计算表第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书层次12截面柱底柱顶柱底柱顶地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合M228.5829.06160.0558.1177.67102.9776.97100.98N2234.67189522003.171863.51715.21519.61688.21492.6b×h。500×4654.23.610215.37331.245.267.845.667.72012235.39351.265.287.865.687.78.47.21.01.01.191.661.251.461.261.201.261.20145.4458.74116.4474.6482.42105.0282.82104.92360.44273.74331.44289.64297.42320.02297.82319.91X312265311260239212236208256偏心性质小偏心大偏心负值500aa选筋622622实配22812281ρ0.980.98第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书续表层次34截面柱底柱顶柱底柱顶地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合M-56.4100.9756.27101.115.36101.1101.3436.96N1243.31152.81213.971123.48803.77781.31754.31776.79b×h。500×4653.63.645.487.646.49019.112913447.52065.4107.666.411039.114915467.57.27.21．01．01．261．161．261，161．441．121．111．2682．62124．8283．6127．2256．32166．22171．2284．72297．62339．82298．62342．22271．32381．22386．22299．72X173．89161169．9157112109105108256偏心性质大偏心500500选筋622622实配22812281ρ0.980.98第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书层次5截面柱底柱顶柱底柱顶地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合地震组合静力组合M26101.3476.75187.2N398.74413.64371.74386.64b×h。500×4653.665.22452064842085.22652265047.21.01.01.261.071.081.0382.42262.2223.22736.22297.42477.22438.33736.22X55575154256偏心性质大偏心500选筋622实配2281ρ0.984、柱斜截面承载力计算第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书由《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），再结合本工程的实际情况，可知对三级框架柱的剪力设计值应作如下调整：柱剪力调整计算过程和结果见下表A柱剪力调整计算层次剪跨比柱顶柱底5261.5598.27127.683.10.950.361.04203.27134.88119.993.10.790.521.03197.32149.71123.143.10.750.571.02194.7182.32133.783.10.680.631.01117.05174.6186.713.70.630.941.0B柱剪力调整计算层次剪跨比柱顶柱底5241.2140.3135.373.10.830.481.04203.3181.2136.443.10.690.621.03222.1221.9157.553.10.660.651.02242.5241.8171.853.10.660.651.01251.4274.2156.263.70.750.821.0考虑地震作用组合的框架柱的受剪截面应符合下面条件：当剪跨比大于2时，框架柱有：当考虑地震作用组合的框架柱的斜截面抗震受剪承载力符合下面要求：式中：；当；N-考虑地震作用组合的框架柱的轴向设计值；当；柱的斜截面承载力计算见下表第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书A柱斜截面配筋计算层次12345柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底V86.7186.71133.78133.78123.14123.14119.89119.89127.68127.6869.3769.37107.03107.0398.5198.5195.9995.99102.14102.14665所选箍筋（4肢）直径箍筋面积202202202202202箍筋间距1501501501501501488.61520.11253.61280.3942.3969.3630.3657.3318.1345.11072.5剪跨比1.0580.4582.12567.2568.7549.8551.3532.3533.8514.8516.3B柱斜截面配筋计算层次12345柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底V156.26156.26171.85171.85157.55157.55136.44136.44135.37135.37125.01125.01137.48137.48126.04126.04109.15109.15108.3108.3665所选箍筋（4肢）直径箍筋面积202202202202202箍筋间距1501501501501501863.518951492.61519.61123.51512.8754.3781.3386.6413.61072.5剪跨比1.0601.4603.1580.6582.1559.9581.7539.2540.8518.6520.2第9章基础设计第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书使用材料及构造情况：基础采用C30混凝土，钢筋采用HPB235级钢筋，基础下采用100厚细石混凝土垫层。考虑到本工程的建筑设计特点（荷载不太大），我们对各榀框架的外柱采用独立基础的形式，对各榀框架的内柱采用联合基础的形式。具体设计见下：9.1设计资料9.1.1工程地质资料序号岩土分类土层深度(m)厚度范围(m)地基承载力fak(kPa)桩端阻力qp(kPa)桩周摩擦力qs(kPa)1杂填土0～1.21.22中砂1.2～2.62.42101800283砾砂2.6～5.52.92902000354圆砾5.5～12.06.53802400429.1.2某勘测设计院现场实地部分如下：地下水位距地坪-2.5m以下表中给定埋深由自然地坪算起。建筑场地类别：Ⅱ类场地土；地震设防烈度：7度因地基设计不需要考虑抗震，所以计算时，荷载设计值取静力荷载设计值。A柱承受荷载为：M=37.45,N=1520.11KN,V=(74.9+37.45)/4.2=26.75KN;B柱承受荷载为：M=29.062,N=1895KN,V=(58.11+29.06)/4.2=20.75KN.9.2外柱基础的设计外柱独立基础为锥形基础，混凝土强度为C30，=14.3，=1.43，钢筋类别为HPB235,=2109.2.1地基持力层的确定由前面对工程概况的描述，可知：将持力层放在中砂层，基础埋深定位2.0m。该层的地基承载力为。9.2.2外柱独立基础设计1、地基承载力深度的修正:《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）规定：当地基基础宽度b大于3.0m或者基础埋深d大于0.5m时，应对地基承载进行修正：式中：--地基承载力设计值--地基承载力标准值--基础底面以下土的重度--基础底面以上土的加权平均重度，--基础宽度和深度修正系数b—基础底面宽度小于3m时，取3m；第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书d—基础埋深，一般自室外地面算起2、确定基础埋深为3、地基承载力特征值修正系数：因为，故而还应对进行修正。查表《基础工程》（华南理工大学、浙江大学、湖南大学编）的表2-5（承载力修正系数）可知：、重度计算：杂填土属性系数：，中砂属性系数：，则基底平面以上图的加权平均重度：3、基础底面尺寸的确定现假设基础受中心荷载作用，计算基底面积：，为满足要求和偏于安全考虑，我们取，选用矩形，其尺寸为：且由于，地基承载力不必对宽度进行修正。4、地基承载力验算（用标准组合）基础及回填土的重力作用于基底中心的和分别为：，偏心距e=0.034，据此可知：且，故而承载力满足要求。5、基础剖面尺寸的确定作基础尺寸详图下所示：第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书6、冲切验算（用基本组合）对于矩形截面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处的冲切承载力，计算公式如下：式中：--受冲承载力截面强度影响系数，当h800mm,=1.0；当h2000mm,=0.9；其间值按线性内插法计算取值；--混凝土轴心抗拉强度；第116页共116页 ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊安徽工业大学毕业设计（论文）说明书--基础冲切破坏锥体的有效高度；--冲切破坏锥体最不利一侧计算长度；--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的边长，当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽；--冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底面落在基础底面范围内。计算柱与基础交接处受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当冲切破坏锥体的底面落在基础底面以外时，取基底宽；--对偏心受压基础，取基础边缘处最大地基土单位面积净反力；--冲切验算时取用的部分基底面积；--作用在A上的地基土净反力设计值；由于h=1000mm，则=0.98，则满足冲切验算要求；7、配筋计算对于矩形基础与台阶的高宽比小于或等于205和e