框架结构高校办公楼设计计算书1

'某框架结构高校办公楼设计. 摘要随着建筑业的发展，目前多层和高层建筑逐渐增多，钢筋混凝土框架结构是其主要形式，虽说它的钢筋及水泥用量都比较大，造价也比混合结构高，但它具有梁柱承重，墙体只起分隔和围护的作用，房间布置比较灵活，门窗开置的大小、形状都较为自由的特点。因此，框架结构房屋越来越多的受到人们的青睐。办公楼是在特定的历史、社会、经济和文化背景下形成和发展起来的，其建筑布局、空间形态、环境气氛都在不断的变化。通过查阅相关资料，并将资料进行总结和研究，发现混凝土框架结构有以下特点：框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构。主梁、柱和基础构成平面框架，各平面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑的内外墙处理十分灵活，应用范围很广。根据框架布置方向的不同，框架体系可分为横向布置、纵向布置及纵横双向布置三种。纵横双向布置是建筑的纵横向都布置承重框架，建筑的整体刚度好，是地震设防区采用的主要方案之一。本设计主要的步骤包括：建筑方案设定阶段、建筑结构设计计算阶段、建筑施工图绘制阶段、结构施工图绘制阶段、设计内容整理阶段。建筑施工图阶段：此阶段主要将方案中的平、立、剖面图加以细化，并增加在前三者中无法表示清楚的详图。对窗、门、电梯、楼梯等按规范要求设置。结构施工图阶段：此阶段分为两部分：一、根据建筑图、结构选型、结构布置、构件截面尺寸的确定、结构计算、构件根据计算产生的内力、得出构件的配筋、再考虑构造要求、绘制施工图等；二、基础设计：要保证图纸完整表达。采用电算来提供基础设计所需的基本数据。在此情况下，根据内力值选择基础型式。通过JCCAD进行计算，绘制的基础图包括基础平面图和基础详图。关键词：办公楼；框架结构；施工图Designofauniversityoffice. AbstractWiththedevelopmentofconstructionindustry,themulti-storeyandhigh-risebuildings,reinforcedconcreteframestructureisthemainform,althoughit"ssteelandcementdosageisbigger,thecostishigherthanmixedstructure,butithasbeamsbearing,functionspaceandretainingwallonly,theroomlayoutismoreflexible,opendoorsandWindowssetthesize,shape,andthecharacteristicsofamoreliberal.Framestructurebuilding,therefore,moreandmoregetthefavorofpeople.Officebuildingisinthespecifichistorical,social,economicandcultureunderthebackgroundoftheformationanddevelopment,thebuildinglayout,spaceform,environmentatmosphereareconstantlychanging.Throughaccesstorelevantdata,anddatasummaryandresearch,foundthattheconcreteframestructurehasthefollowingcharacteristics:framestructureiscomposedofbeamandcolumnstructureofbearingsystem.Beams,columnsandbaseplaneframe,theplaneframeagainbycontactbeamconnectedtoformaframework.Thebiggestcharacteristicofframestructureisabearingcomponentandretainingstructureshaveacleardivisionoflabor,buildingtheexternalwallsofprocessingisveryflexible,applicationrangeisverywide.Accordingtodifferentframeworkarrangementdirection,theframeworkcanbedividedintohorizontallayout,verticalarrangementandthreeverticalandhorizontaltwo-wayarrangement.Thesidesofthelongitudinalandverticalandhorizontaltwo-waylayoutisthearchitectureofbearingframe,buildingtheoverallgoodstiffness,isoneofthemainschemeusedinseismiczone.Thisdesignmainlystepsinclude:constructionschemesetstage,stageofbuildingstructuredesignandcalculation,thestructureoftheconstructionstageofconstructiondrawings,constructiondrawings,designcontentarrangement.Buildingconstructiondrawingstage:atthisstagethemainschemeofflat,detail,section,andincreaseinthefirstofthethreecan"tsaidcleardetail.ForWindows,doors,elevators,stairissetaccordingtotherequirementsofspecification.Structureconstructiondrawingstage:atthisstagecanbedividedintotwoparts:one,accordingtoconstructiondrawing,structureselection,structurearrangement,thedeterminationofcomponentsectionsize,structurecalculation,componentaccordingtothecalculationofinternalforce,itisconcludedthatreinforcement,beforeconsideringstructuralrequirements,drawingconstructiondrawing,etc.;Second,thebasicdesign:toensurethatthedrawingcompleteexpression.Onlyuseelectriccomputationtoprovidebasicdataforthefoundationdesign.Inthiscase,accordingtointernalforcevaluechoicebasedmodel.CalculatedbyJCCAD,mapthebasisofdetailincludingfoundationplanandfoundation.Keywords:Officebuildings;Framestructure;Constructiondrawing目录. 引言……………………………………………………………………………………1第1章绪论…………………………………………………………………………21.1工程概况………………………………………………………..……………….............21.2建筑与基础设计型式…………………………...........……………….....………...........21.3框架计算方法………………………....…………………………………………...........21.4主要进程安排…………………………………………………................………...........2第2章建筑结构布置与荷载计算…………………………………..............................…42.1结构布置……………………………………………………………………….............42.2梁柱截面尺寸……………………………………………………………………...........42.3材料强度等级……………………………………………………………………...........42.4荷载计算…………………………………………………………………………...........4第3章横向框架内力计算……………………………………………………………133.1恒载作用下的框架内力………………………………………………………….........133.2活载作用下的框架内力………………………………………………………….........213.3地震作用下横向框架的内力计算……………………………………………............35第4章横向框架内力组合……………………………………………………………44第5章横向框架梁柱截面设计………………………………………………………57第6章楼梯结构设计……………………………………………………………696.1楼体板计算………………………………………………………………………..........696.2休息平台板计算…………………………………………………………………..........706.3梯段梁TL1计算………………………………………………………………….........70第7章基础结构设计…………………………………………………………………727.1荷载计算…………………………………………………………………………..........727.2确定基础面积……………………………………………………………………...........727.3地基变形验算……………………………………………………………………............757.4基础结构设计……………………………………………………………………..........76第8章建筑与结构设计说明…………………………………………………………....808.1建筑相关说明…………………………………………………………………….........808.2结构设计说明……………………………………………………………………..........80结论与展望…………………………………………………………………………………82致谢………………………………………………………………………………………83参考文献……………………………………………………………………………………84附录…………………………………………………………………………………………85附录A……………………………………………………………………..............................85附录B……………………………………………………………………..............................86附录C…………………………………………………………………………………………95插图清单. 图2-1计算简图4图2-2恒载图（a）/活载图（b）5图2-3恒载顶层集中力7图2-4恒载中间层节点集中力8图2-5横向框架上的地震作用12图3-1横向框架承担的恒载及节点不平衡弯矩13图3-2杆端弯矩方向16图3-3恒载弯矩分配过程17图3-4恒载作用下弯矩图（KN/m）19图3-5恒载作用下梁剪力、柱轴力、柱剪力20图3-6活载不利布置（a）21图3-7活载不利布置（b）22图3-8活载不利布置（c）22图3-9活载不利布置（d）23图3-10活载（a）弯矩分配过程24图3-11活载（a）弯矩图（KN.m）25图3-12活载（a）剪力、轴力（KN）25图3-13活载（b）迭代过程26图3-14活载（b）弯矩（KN.m）27图3-15活载（b）剪力、轴力（KN）27图3-16活载（c）迭代过程28图3-17活载（c）弯矩（KN.m）29图3-18活载（c）剪力、轴力（KN）29图3-19活载（d）迭代过程30图3-20满跨活载弯矩（KN.m）31图3-21满跨活载剪力、轴力（KN）31图3-22固端弯矩36图3-23弯矩分配过程38图3-24梁、柱弯矩图39图3-25梁剪力、轴力39图3-26地震作用框架弯矩42图3-27地震作用框架梁剪力、柱轴力43图6-1楼梯平面布置69图6-2踏步详图69图6-3平台板计算简图70图7-1土层分布及埋深73图7-2中柱联合基础埋深74图7-3基础剖面尺寸示意图77图7-4冲切验算计算见图78图7-5弯矩和剪力的计算结果79表格清单. 表2-1横梁、柱线刚度10表2-2每层框架柱总的抗侧移刚度见10表2-3框架顶点假想水平位移11表2-4楼层地震作用和地震剪力标准值计算表11表3-1跨梁端剪力17表3-2跨梁端剪力18表3-3跨跨中弯矩18表3-4柱轴力、剪力18表3-5活载（a）作用下1,2跨梁端剪力32表3-6活载（a）作用下2,3跨梁端剪力32表3-7活载（a）作用下1,2跨跨中弯矩32表3-8活载（a）作用下柱轴力32表3-9活载（b）作用下1,2跨梁端剪力33表3-10活载（b）作用下2,3跨梁端剪力33表3-11活载（b）作用下1,2跨跨中弯矩33表3-12活载（b）作用下柱轴力33表3-13活载（c）作用下1,2跨梁端剪力34表3-14活载（c）作用下2,3跨梁端剪力34表3-15活载（c）作用下1,2跨跨中弯矩34表3-16活载（c）作用下柱轴力34表3-17满跨活载作用下1,2跨梁端剪力35表3-18满跨活载作用下2,3跨梁端剪力35表3-19满跨活载作用下1,2跨跨中弯矩35表3-20满跨活载作用下柱轴力35表3-210.5（雪+活）作用下1,2跨梁端剪力40表3-220.5（雪+活）作用下2,3跨梁端剪力40表3-230.5（雪+活）作用下2,3跨梁端剪力40表3-240.5（雪+活）作用下柱轴力、剪力40表3-25地震作用下横向框架柱剪力及柱端弯矩41表3-26地震作用梁端弯矩41表3-27地震作用下梁剪力、柱轴力42表4-1弯矩条幅计算44表4-2横向框架梁内力组合46表4-3横向框架梁内力组合（考虑地震作用）50表4-4横向框架柱内力组合（一般组合）52表4-5横梁框架柱内力组合（考虑地震组合）56表5-1横梁12、23跨正截面受弯承载力验算58表5-2横梁12,23跨正截面抗震验算59表5-3横梁12,23跨斜截面受剪承载力计算60表5-4横梁12、23跨斜截面受剪抗震验算61表5-5框架柱正截面压弯承载力计算|Mmax|62表5-6框架柱正截面压弯承载力计算Nmin63. 表5-7框架柱正截面压弯承载力计算Nmax64表5-8框架柱正截面压弯抗震验算|Mmax|65表5-9框架柱正截面压弯抗震验算Nmin66表5-10框架柱正截面压弯抗震验算Nmax67表5-11层间弹性侧移验算68表7-1D柱沉降计算75表7-2EF柱沉降计算76.. 引言本次毕业设计的题目是《某框架结构高校办公楼设计》，结构形式采用全现浇框架结构。在熟悉设计任务书的基础上，结合当地的自然条件，并查阅相关建筑设计的书籍和规范，完成高校办公楼工程的建筑方案设计，并最终绘制出建筑施工图。通过建筑方案的设计，对框架结构进行柱网布置及结构选型，并确定材料类型及截面尺寸。首先，通过现行规范选定房间做法，并以此计算框架结构各层的重力荷载代表值；其次，采用合适的计算方法对竖向荷载作用下框架结构的内力、水平地震荷载作用下框架结构内力及侧移进行计算；最后通过以上的结构计算，对框架结构进行内力组合，进行截面设计（梁、板、柱截面尺寸及配筋）、楼板设计（楼板尺寸及配筋）、楼梯设计（平台板、楼梯梁、梯段板截面尺寸及配筋）、基础设计（柱下独立基础的截面设计及配筋），使得截面的配筋满足构造要求。最后通过框架结构的结构设计及计算结果，绘制出结构施工图。大学几年的理论学习，通过本次毕业设计，让我更深的认识到自己的专业素养及专业技能的水平，也检验一下自己所学的专业知识是否完善。毕业设计可以使四年中所学的知识得到综合利用，使得各方面的知识系统化和实践化。通过独立完成毕业设计，可以培养独立思考、独立工作的能力，以及调查、分析和查阅资料的能力。. 第1章绪论1.1工程概论本设计是一栋五层框架结构高校办公楼，该工程为钢筋混凝土框架结构，三跨，总建筑面积约为5913m2。设计使用年限为50年，结构安全等级为二级，环境类别为一类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，第一组，建筑室内外高差为600m，室外标高即为现在自然地面标高。自然地表以下1m内为杂填土，重度γ=17kN/m3；杂填土下为3m厚可塑性粘土，重度为γ=18kN/m3，液性指数IL=0.62，含水率ω=23.1%，天然孔隙比e=0.8，ES=10MPa，ck=20kpa，φk=12度；再下为砾石土层，重度为γ=20kN/m3，液性指数IL=0.50，含水率ω=15.2%，天然孔隙比e=0.8，ES=20MPa，ck=15kpa，φk=18度。未修正前粘土承载力特征值为180kN/m2，砾石土层承载力特征值为300kN/m2。场地土类别为Ⅲ类，地基基础设计等级为丙级。基础埋深范围内无地下水。主体结构工程采用现浇混凝土框架结构，肋梁楼盖。混凝土强度等级为C30，钢筋采用HPB300级（箍筋、楼板钢筋）和HRB400级钢筋（梁、柱纵向受力钢筋）。内外墙均采用小型混凝土空心砌块，厚度200mm，重量参见最新《结构荷载设计规范》。需根据建筑设计和结构承重、抗震方面的要求及场地地质条件，合理地进行结构选型和结构整体布置，统一构件编号及各种结构构件的定位尺寸，绘制出结构布置图。1.2建筑与基础设计型式本工程为五层框架结构，结构平面形状为“凹”型，立面体型简单规则，减小偏心和扭转，尽量统一柱网及层高，减少构件种类和规格，简化梁柱的设计及施工。框架结构的柱网布置方式为内廊式，见建筑平面图，主梁跨度为6.6m，连系梁跨度为4.5m，房屋总长度不超过55m，详图见底层平面图、屋顶平面图、立面图。基础采用独立基础，初步估算基础顶面的位置，根据地基土层的分布情况，初步确定位置，计算可以采用h1=底层层高+0.5m进行计算。1.3框架计算方法框架结构承担的主要有恒载，使用活荷载，地震作用，其中恒载活载一般为竖向作用，地震则采用水平方向作用。在竖向荷载时无侧移框架的弯矩二次分配法，水平荷载作用下用D值法。框架内力组合，必须找出各构件的控制截面及其不利内力组合。在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形产生的内力重分布，对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅。框架梁的截面设计包括正截面抗弯承载力设计和斜截面抗剪承载力设计，然后再根据构造要求统一调整和布置纵向钢筋和箍筋。框架柱在压（拉）力、弯矩、剪力的作用下，纵筋按正截面抗弯承载力设计，箍筋按斜截面抗剪承载力进行设计，此外为使柱具有一定的延性，要控制柱的轴压比。1.4主要进程安排（0）外文资料翻译、调研、复习相关主干课程——寒假第1周；（1）建筑设计，绘制建筑施工图——第5～6周；（2）结构平面布置（楼盖布置、估算构件截面尺寸）和荷载计算——第7周；（3）竖向荷载作用下横向框架内力计算（采用弯矩二次分配法）、计算结构力学程序核算——第8周；（4）水平地震荷载作用下横向框架内力计算及侧移计算（采用D. 值法）、计算结构力学程序核算——第9～10周；（5）横向框架梁、柱内力组合（列表进行）和截面设计——第11～12周；（6）主楼梯的结构设计——第13周；（7）柱下基础设计——第14周；（8）绘制横向框架、主楼梯、基础结构施工图——第12～14周；（9）用PKPM软件对整栋框架结构进行SATWE电算并绘制出标准层结构平面图（板配筋图）和梁配筋平面图——第15～16周；（10）电子版毕业设计文件的输入、打印和装订——第8～16周；（11）指导教师审核，评阅教师审核，毕业设计答辩——第17周。. 第2章建筑结构布置和荷载计算2.1结构布置取工程横向框架⑩号轴线为一品框架计算单元，框架的计算简图假定底层住下端固定于基础，按工程地质资料提供的数据，场地土类别为Ⅱ类，初步确定工程基础采用柱下独立基础，挖去所有杂土，基础置于第二层可塑性黏土层上，基地标高为–1.800m（假定基础高度为0.5m），柱子的高度底层为h1=3.6+1.8–0.5=4.9m，二～五层柱高为3.3m。主节点刚接横梁的计算跨度取柱中心间距离，三跨分别为l=7200、3000、7200。计算简图见图2–1。2.2梁柱截面尺寸框架柱：600mm×600mm梁：横向框架梁300mm×600mm，纵向连系梁：250mm×500mm图2-1计算简图2.3材料强度等级混凝土：均为C30级钢筋：纵向受力筋均为HRB400，板筋及箍筋采用HPB3002.4荷载计算以⑦轴线横向框架为计算分析对象。1.屋面横梁竖向线荷载标准值（1）恒载（图2.2a）. -a）恒载作用下结构计算简图. b）活载作用下结构计算简图图2-2荷载计算简图屋面恒载标准值：35厚架空隔热板0.035×25=0.875kN/m2防水层0.4kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN/m2120（100）厚混凝土现浇板0.10×25=2.5kN/m2（GE、FG跨板厚取120；EF跨取100）(0.10×25=2.5kN/m2)12厚石灰粉平顶0.012×16=0.1292kN/m2屋面恒载标准值：4.37kN/m2(4.37kN/m2)梁自重：边跨GE、FG跨0.25×0.5×25=3.13kN/m梁侧粉刷2×(0.6–0.1)×0.02×17=0.27kN/m5.64kN/m中跨EF跨0.3×0.7×25=5.25kN/m梁侧粉刷2×(0.7–0.12)×0.02×17=0.39kN/m. 3.4kN/m作用在顶层框架梁上的线恒荷载标准值为：梁自重：gGE1=gFG1=3.40kN/m，gEF1=3.40kN/m板传来的荷载：gGE2=gFG2=4.37×3.0=13.11kN/m（1）活载（图2–2b）作用在顶层框架梁上的线活荷载标准值为：qGE=qFG=0.7×4.5=3.15kN/mqEF=0.7×3=2.10kN/m1.楼面横梁竖向线荷载标准值1.楼面横梁竖向线荷载标准值（1）恒载25厚水泥砂浆面层0.025×20=0.5kN/m2120（100）厚混凝土现浇板0.1×25=2.5kN/m2（0.10×25=2.5kN/m2）12厚板底粉刷0.12×16=0.192kN/m2楼面恒载标准值3.692kN/m2（3.192kN/m2）边跨（GE、FG跨）框架梁自重3.40kN/m中跨（EF跨）框架梁自重3.40kN/m作用在楼面层框架梁上的线荷载标准值为：梁自重gGE1=gFG1=5.64kN/mgEF1=5.64kN/m板传来荷载gGE2=gFG2=3.192×4.5=14.36kN/mgEF2=3.192×3=9.58kN/m（2）活载楼面活载qGE=qFG=2×4.5=9.0kN/mqEF=2×3=6.0kN/m23.屋面框架节点集中荷载标准值（图2–3）图2-3恒载顶层集中力（1）恒载边跨连系梁自重0.25×0.5×4.5×25=14.06kN粉刷2×(0.6–0.1)×0.02×4.5×17=1.22kN0.8m高女儿墙0.8×4.5×3.6=11.88kN粉刷1.3×2×0.02×4.5×17=3.98KN. 连系梁来屋面自重0.5×4.5×0.5×4.5×4.37=22.12KN顶层边节点集中荷载：G4G=G4G=52.73kN中跨连系梁自重0.25×0.5×4.5×25=14.06kN粉刷(0.6–0.1)×2×0.02×4.5×17=1.22kN连系梁传来屋面（含次梁）自重0.5×4.5×0.5×4.5×4.37=22.12kN0.5×(4.5+4.5–3)×3/2×4.37=19.67kN顶层中节点集中荷载：G4E=G4F=65.84kN(2)活载Q5D=Q5G=0.5×4.5×0.5×4.5×0.7=3.54kNQ5E=Q5F=0.5×4.5×0.5×4.5×0.7+0.5×(4.5+4.5–3)×3/2×0.7=6.69kN4.楼面框架节点集中荷载标准值（图2–4）图2-4恒载中间层节点集中力（1）恒载（未考虑填充墙重量）边柱连系梁自重+粉刷14.06+1.22=15.28kN连系梁传来楼面（含次梁）自重0.5×4.5×0.5×4.5×3.192=16.16kN31.44kN中间层边节点集中荷载GD=GG=31.44kN框架柱自重：GD1=GG1=0.6×0.6×3.3×25=29.7044.1kN中柱连系梁自重14.06kN粉刷1.22kN连系梁传来楼面自重0.5×4.5×0.5×4.5×3.192=16.16kN0.5×(4.5+4.5–3)×3/2×3.162=15.26kN45.80kN中间层中节点集中荷载GE=GF=45.80kN柱传来集中荷载GE1=GF1=29.70kN（1）活载QD=QG=0.5×4.5×0.5×4.5×2=10.125kNQE=QF=0.5×4.5×0.5×4.5×2+0.5×(4.5+4.5–3)×3/2×2=19.13kN5.地震作用（1）建筑物总重力荷载代表制值Gi的计算1）集中于屋盖处的质点重力荷载代表值G5：. 50%雪载0.5×0.65×15×45=219.4kN屋面恒载4.37×45×（7.2×2+3）=3421.71kN横梁(3.4×7.2×2+3.4×3)×11=650.76kN纵梁(14.06+1.22)×10×2×2=611.2kN女儿墙0.8×3.3×（45+15）×2=316.8kN柱重0.6×0.6×25×1.65×44=653.4kN横墙3.3×[7.2×1.65×14+(3×1.65–1.65×2.1/2)×2]=571.13kN纵墙(4.5×1.65–3.3×2.1/2)×20×3.3+4.5×1.8×3.3×18=702.41kN(忽略内纵墙的门窗按墙重量算)钢窗20×3.3×2.1×1/2×0.4=27.72kNG5=7174.53kN1）集中于三、四、五层处的质点重力荷载代表值G4～G2：50%楼面活载0.5×2.0×15×54=675kN楼面恒载3.192×45×7.2×2+3.192×45×3=2499.34kN横梁650.76kN纵梁611.2kN柱重653.4×2=1306.8kN横墙571.13×2=1142.26kN纵墙702.41×2=1404.82kN钢窗27.72×2=55.44kNG4=G3=G2=8995.98kN2）集中于二层处的质点重力荷载标准值G1：50%楼面荷载675kN楼面恒载2499.34kN横梁650.76kN纵梁611.2kN柱重0.6×0.6×25×(2.45+1.65)×44=1623.6kN横墙564+564×2.45/1.65=1401.45kN纵墙858.6+858.6×2.45/1.65=2133.49kN钢窗27.72×2=55.44kNG1=9650.28kN（1）地震作用1)框架柱的抗侧移刚度：在计算梁、柱线刚度时，应考虑楼盖对框架梁的影响，在现浇楼盖中，中框架梁的抗弯惯性矩取I=2I0；边框架梁取I=1.5I0；I0为框架梁按矩形截面计算的截面惯性矩。横梁、柱线刚度见表2–1。. 表2–1横梁和柱线刚度杆件截面尺寸EC(kN/mm2)I0(mm4)I(mm4)L(mm)i=EcI/L(kN·mm)相对刚度E(mm)H(mm)边框架梁30060025.55.4×1098.1×10972002.869×1071边框架梁30060025.55.4×1098.1×10930006.885×1072.400中框架梁30060025.55.4×10910.8×10972003.825×1071.334中框架梁30060025.55.4×10910.8×10930009.180×1073.200底层框架柱60060025.510.8×10910.8×10949005.620×1071.959中层框架柱60060025.510.8×10910.8×10933008.345×1072.909每层框架柱总的抗侧移刚度见表2–2。表2–2框架柱横向侧移刚度D值项目K=∑ic/2iz(一般层)K=∑ic/2iz(底层)аC=K/(2+K)(一般层)аC=(0.5+K)/(2+K)(底层)D=аC·iz(12/h2)(kN·mm)根数层柱类型及截面二至六层边框架边柱(600×600)0.1660.0777.084边框架中柱(600×600)0.5630.22020.234中框架边柱(600×600)0.1660.0777.0822中框架中柱(600×600)0.5630.22020.2322底层边框架边柱(600×600)0.2460.3329.334边框架中柱(600×600)1.7360.59916.824中框架边柱(600×600)0.2460.3329.3322中框架中柱(600×600)1.7360.59916.8222底层：∑D=4×(9.33+16.82)+22×(9.33+16.82)=679.90kN/mm二～五层：∑D=26×(7.08+20.23)=710.06kN/mm2)框架自振周期的计算：自振周期为：S其中а0为考虑结构非承重砖墙影响的折减系数，对于框架取0.6；Δ为框架定点假想水平位移，计算见表2–3。. 表2–3框架定点假想水平位移Δ计算表层Gi(kN)∑Gi(kN)∑D(kN/mm)δ=∑Gi/∑D(层间相对位移)总位移Δ(mm)57174.537174.53710.0610.10180.8648995.9816170.51710.0622.77170.7638995.9825166.49710.0635.44147.9928995.9834162.47710.0648.11112.5519650.2843812.75679.9064.4464.44表2–4楼层地震作用和地震剪力标准值计算表层Hi(m)Gi(kN)GiHiFi=Fn+ΔFn(顶层)Fi=(GiHi/∑GiHi)FEK(1–δn)层间剪力Vi(kN)518.17174.53129858.99793.77793.77414.88995.98133140.50813.831607.60311.58995.98103453.77632.362239.9628.28995.9873767.04450.902690.8614.99650.2847286.37289.042979.90地震作用计算本工程设防烈度为8度，Ⅲ类场地土，第三组，查《建筑抗震设计规范》，特征周期Tg=0.455max=0.081=(Tg/T1)0.9dmax=(0.45/0.434)0.9×0.08=0.081结构等效总重力荷载：Geq=0.85×∑Gi=0.85×43812.75=37248.8kN0.1ρminρsv>ρminρsv>ρminρsv>ρminρsv>ρminρsv>ρminρsv>ρminρsv>ρminρsv>ρminρsv>ρminρsv>ρminρsv>ρminVcs=1/γRE(0.42ftEh0+1.25fyvh0Asv/S)（kN）389.05389.05389.05389.05389.05389.05389.05389.05389.05389.05389.05389.05选用箍筋（双肢）ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@100ϕ8@1000.42ftEh0/γRE(kN)134.53134.53134.53134.53134.53134.53134.53134.53134.53134.53134.53134.530.2βcfcEh0/γRE(kN)640.64640.64640.64640.64640.64640.64640.64640.64640.64640.64640.64640.64h0(mm)560560560560560560560560560560560560组合内力V(kN)98.3396.5224.3824.3890.7296.8330.7630.76123.12123.1239.2439.24MEl+MEr(kN·m)83.0683.0638.7338.73138.49138.4991.2291.22307.88307.88159.22159.22V(kN)79.4372.7517.6017.6070.2375.6318.0318.0363.9769.5516.3816.38斜截面位置D5支座E5支座左E5支座右F5支座左D4支座E4支座左E4支座右F5支座左D2支座E2支座左E2支座右F2支座左b×h300×600300×600300×600300×600300×600300×600混凝土强度等级C30C30C30层顶层五层三层. 表5–5框架柱正截面压弯柱类别层次混凝土强度b×h(mm2)l0(m)l0/h柱截面组合内力e0(mm)ea(mm)ei(mm)ei/h0ζ1ζ2ηe(mm)Mmax(kN·m)N(kN)D柱顶层C30600×6004.136.88上端107.41162.60660.5820.00680.581.221.001.001.02960.586.88下端75.52185.98406.0720.00426.070.761.001.001.11106.07二层C30600×6004.136.88上端58.27677.1186.0620.00106.060.190.731.001.45386.066.88下端63.92712.7589.6820.00109.680.200.741.001.45389.68底层C30600×6004.908.17上端40.41852.2947.4120.0067.410.120.501.001.50347.418.17下端20.21905.2122.3320.0042.330.080.411.001.53322.33E柱顶层C30600×6004.136.88上端78.53197.78397.0620.00417.060.741.001.001.12697.066.88下端63.49219.7288.9820.00308.980.551.001.001.17588.98二层C30600×6004.136.88上端51.17855.2559.0720.0079.070.140.571.001.49359.076.88下端55.81901.8961.8820.0081.880.150.591.001.50361.88底层C30600×6004.908.17上端30.501094.1127.8820.0047.880.090.481.001.58327.888.17下端15.691147.0313.6820.00433.680.060.371.001.66313.68承载力计算（|Mmax|）ηei–0.32h0N–NE(kN)判断破坏类型小偏压ξAs=As’(mm2)大偏压ξx–2a’As=As’(mm2)(x<2a’)As=As’(mm2)(x>2a’)选用钢筋(mm2)备注514.99-597.72大偏压——0.07-50.72762.38—320，As=As’=942ρ>0.2%293.74-574.34大偏压——0.08-42.38654.23—320，As=As’=942ρ>0.2%-25.41-83.21不破坏—860————320，As=As’=942ρ>0.2%-20.16-47.48不破坏—860————320，As=As’=942ρ>0.2%-78.09-92.06不破坏—860————320，As=As’=942ρ>0.2%-114.44-144.98不破坏—860————320，As=As’=942ρ>0.2%289.91-562.45大偏压——0.07-40.23700.41—320，As=As’=942ρ>0.2%182.31-540.53大偏压——0.08-35.68623.33—320，As=As’=942ρ>0.2%-61.39-106.02不破坏—860————320，As=As’=942ρ>0.2%-56.38-141.66不破坏—860————320，As=As’=942ρ>0.2%-103.55-333.88不破坏—860————320，As=As’=942ρ>0.2%-123.29-386.80不破坏—860————320，As=As’=942ρ>0.2%表5–6框架柱正截面压弯. 柱类别层次混凝土强度b×h(mm2)l0(m)l0/h柱截面组合内力e0(mm)ea(mm)ei(mm)ei/h0ζ1ζ2ηe(mm)Mmax(kN·m)N(kN)D柱顶层C30600×6004.136.88上端100.916150.34671.2120.00691.211.231.001.001.00951.216.88下端75.52195.98406.0720.00426.070.761.001.001.12686.07二层C30600×6004.136.88上端58.27677.1186.0620.00106.060.190.741.001.45366.066.88下端63.92712.7589.6820.00109.680.200.501.001.45369.68底层C30600×6004.908.17上端40.41852.2947.4120.0067.410.120.421.001.55327.418.17下端20.21905.2122.3320.0042.330.080.421.001.60302.33E柱顶层C30600×6004.136.88上端75.09184.06407.9620.00427.960.761.001.001.12687.966.88下端63.49219.70288.9820.00308.980.551.001.001.17568.98二层C30600×6004.136.88上端51.17966.2559.0720.0079.070.140.571.001.52339.076.88下端55.81901.9861.8820.0081.880.150.581.001.52341.88底层C30600×6004.908.17上端30.501094.1127.8820.0047.880.090.451.001.58307.888.1710下端15.691147.0313.6820.0033.680.060.381.001.66293.68承载力计算(Nmin)ηei–0.32h0N–NE(kN)判断破坏类型小偏压ξAs=As’(mm2)大偏压ξx–2a’As=As’(mm2)(x<2a’)As=As’(mm2)(x>2a’)选用钢筋(mm2)备注512.01-596.38大偏压——0.07-52.44864.287—同表5–5ρ>0.2%298.00-532.74大偏压——0.08-48.13728.31—同表5–5ρ>0.2%-25.41-79.23——860————同表5–5ρ>0.2%-20.16-31.66——860————同表5–5ρ>0.2%-74.17-93.14——860————同表5–5ρ>0.2%-111.47-23.17——860————同表5–5ρ>0.2%300.12-573.28大偏压——0.07-51.22800.21—同表5–5ρ>0.2%182.31-560.17大偏压——0.08-46.37701.24—同表5–5ρ>0.2%-59.01-103.22——860————同表5–5ρ>0.2%-54.74-171.48——860————同表5–5ρ>0.2%-103.55-293.14——860————同表5–5ρ>0.2%-123.29-287.28——860————同表5–5ρ>0.2%表5–7框架柱正截面压弯. 柱类别层次混凝土强度E×h(mm2)l0(m)l0/h柱截面组合内力e0(mm)ea(mm)ei(mm)ei/h0ζ1ζ2ηe(mm)Mmax(kN·m)N(kN)D柱顶层C30600×6004.136.88上端107.41162.60660.5820.00680.581.221.001.001.00940.586.88下端74.95202.70389.7620.00397.760.701.001.001.12649.76二层C30600×6004.136.88上端56.98699.4881.4620.00101.460.180.701.001.50361.466.88下端62.43739.5784.4120.00104.410.190.711.001.50364.41底层C30600×6004.908.17上端38.96878.0544.3720.0064.370.110.501.001.60324.378.17下端19.49937.5920.7920.0040.790.070.401.001.64300.79E柱顶层C30600×6004.136.88上端78.53197.78397.0620.00417.060.741.001.001.13677.066.88下端62.33237.87262.0320.00382.030.501.001.001.20542.03二层C30600×6004.136.88上端49.94885.95563.6920.00583.691.041.001.001.00843.696.88下端54.06926.0458.3820.0078.380.140.571.001.52338,38底层C30600×6004.908.17上端28.521115.7525.5620.0045.560.080.421.001.58305.568.17下端14.571175.2912.4020.0032.400.060.371.001.66292.40承载力计算（Nmax）ηei–0.32h0N–NE(kN)判断破坏类型小偏压ξAs=As’(mm2)大偏压ξx–2a’As=As’(mm2)(x<2a’)As=As’(mm2)(x>2a’)选用钢筋(mm2)备注501.38-603.27大偏压——0.06-49.21803.26—同表5–5ρ>0.2%257.33-583.22大偏压——0.07-43.78755.54—同表5–5ρ>0.2%-27.01-79.21——860————同表5–5ρ>0.2%-22.59-50.38——860————同表5–5ρ>0.2%-76.21-90.21——860————同表5–5ρ>0.2%-112.30-24.68——860————同表5–5ρ>0.2%292.08-563.21大偏压——0.07-47.21795.32—同表5–5ρ>0.2%159.24-540.28大偏压——0.08-41.69741.17—同表5–5ρ>0.2%404.49-107.22——860————同表5–5ρ>0.2%-60.06-163.17——860————同表5–5ρ>0.2%-107.22-283.22——860————同表5–5ρ>0.2%-125.42-286.55——860————同表5–5ρ>0.2%表5–8框架柱正截面压弯. 柱类别层次混凝土强度E×h(mm2)l0(m)l0/h柱截面组合内力轴压比γREe0(mm)ea(mm)ei(mm)ei/h0ζ1ζ2ηMmax(kN·m)N(kN)D柱顶层C30600×6004.136.88上端129.63151.320.100.75856.6620.00876.661.571.001.001.006.88下端58.46163.690.110.75357.1420.00357.140.671.001.001.15二层C30600×6004.136.88上端109.73679.960.340.80161.3820.00181.380.320.801.001.236.88下端95.47715.600.360.80133.4120.00153.410.270.790.901.30底层C30600×6004.908.17上端88.36862.410.400.80102.4620.00122.460.220.650.831.458.17下端214.08915.330.450.80233.8820.00253.880.450.651.001.19E柱顶层C30600×6004.136.88上端139.61159.400.100.75875.8520.00895.851.601.001.001.006.88下端71.43195.040.120.75366.2320.00386.230.691.001.001.15二层C30600×6004.136.88上端251.34683.430.340.80367.7620.00387.760.690.641.001.156.88下端155.27719.070.360.80215.9320.00235.930.420.631.001.20底层C30600×6004.908.17上端169.46877.690.400.80193.0820.00213.080.380.531.001.228.17下端328.92930.610.470.80353.4520.00373.450.670.521.001.15抗震验算（|Mmax|）eηei–0.32h0N–NE(kN)判断破坏类型小偏压ξAs=As’(mm2)大偏压ξx–2a’As=As’(mm2)(x<2a’)As=As’(mm2)(x>2a’)选用钢筋(mm2)备注1136.66697.46-611.20大偏压——0.06-57.89818.23—425，As=As’=1964ρ>0.2%637.14254.51-590.23大偏压——0.07-45.38742.17—425，As=As’=1964ρ>0.2%441.3843.89-417.34大偏压——0.2837.22—<0425，As=As’=1964ρ>0.2%413.4120.43-560.17大偏压——0.2939.42—<0425，As=As’=1964ρ>0.2%382.4641.63-488.30大偏压——0.3863.28—<0425，As=As’=1964ρ>0.2%513.88122.92-428.41大偏压——0.3964.29—<0425，As=As’=1964ρ>0.2%1155.85716.65-579.11大偏压——0.06-54.28803.20—425，As=As’=1964ρ>0.2%646.23264.96-530.38大偏压——0.07-42.11731.24—425，As=As’=1964ρ>0.2%647.76266.72-409.22大偏压——0.2035.91—<0425，As=As’=1964ρ>0.2%495.93103.92-484.27大偏压——0.2237.28—<0425，As=As’=1964ρ>0.2%473.0880.76-386.55大偏压——0.2066.55—<0425，As=As’=1964ρ>0.2%633.45250.27-381.73大偏压——0.2066.79—<0425，As=As’=1964ρ>0.2%表5–9框架柱正截面压弯. 柱类别层次混凝土强度b×h(mm2)l0(m)l0/h柱截面组合内力轴压比γREe0(mm)ea(mm)ei(mm)ei/h0ζ1ζ2ηMmax(kN·m)N(kN)D柱顶层C30600×6004.136.88上端49.67128.050.100.75387.9020.00407.900.731.001.001.116.88下端58.46163.690.110.75357.1420.00377.140.671.001.001.16二层C30600×6004.136.88上端23.78478.920.210.8049.6520.0069.650.120.551.001.506.88下端1.22514.570.230.802.3720.0022.370.040.361.001.70底层C30600×6004.908.17上端31.45588.970.250.8053.4020.0073.400.130.571.001.508.17下端187.05641.890.280.80291.4120.00311.410.561.001.001.17E柱顶层C30600×6004.136.88上端139.61159.400.100.75875.8520.00895.851.601.001.001.006.88下端71.43195.400.120.75365.5620.00385.560.691.001.001.13二层C30600×6004.136.88上端251.34683.430.340.80367.7620.00387.760.691.001.001.136.88下端155.27719.070.360.80215.9320.00235.930.421.001.001.20底层C30600×6004.908.17上端169.46877.690.400.80193.0820.00213.080.381.001.001.218.17下端328.92930.610.470.80353.4520.00373.450.671.001.001.16抗震验算（Nmin）eηei–0.32h0N–NE(kN)判断破坏类型小偏压ξAs=As’(mm2)大偏压ξx–2a’As=As’(mm2)(x<2a’)As=As’(mm2)(x>2a’)选用钢筋(mm2)备注697.21280.17-823.14大偏压——0.06-53.18570.21—同表5–8ρ>0.2%563.21146.16-765.14大偏压——0.06-49.6083.29—同表5–8ρ>0.2%423.127.32-572.17大偏压——0.2024.81—<0同表5–8ρ>0.2%401.24-10.13-589.27——860————同表5–8ρ>0.2%465.2848.41-413.28大偏压——0.2237.61—<0同表5–8ρ>0.2%679.67267.97-631.28大偏压——0.2444.36—<0同表5–8ρ>0.2%532.78106.23-417.13大偏压——0.06-51.497.14—同表5–8ρ>0.2%460.1331.16-318.12大偏压——0.07-49.78123.18—同表5–8ρ>0.2%697.12281.39-257.68大偏压——0.2027.42—<0同表5–8ρ>0.2%680.14272.15-230.26大偏压——0.2231.28—<0同表5–8ρ>0.2%691.45278.46-79.13大偏压——0.2032.63—<0同表5–8ρ>0.2%761.16360.02-53.19大偏压——0.2040.21—<0同表5–8ρ>0.2%表5–10框架柱正截面压弯. 柱类别层次混凝土强度b×h(mm2)l0(m)l0/h柱截面组合内力轴压比γREe0(mm)ea(mm)ei(mm)ei/h0ζ1ζ2ηMmax(kN·m)N(kN)D柱顶层C30600×6004.136.88上端129.63151.320.100.75856.6620.00876.661.571.001.001.006.88下端53.02186.960.110.75283.5920.00303.590.541.001.001.17二层C30600×6004.136.88上端109.73679.960.340.80161.3820.00181.380.321.001.001.226.88下端95.47715.600.360.80133.4120.00153.410.270.931.001.30底层C30600×6004.908.17上端88.36862.410.400.80102.4620.00122.460.220.831.001.328.17下端214.08915.330.450.80233.8820.00253.880.451.001.001.20E柱顶层C30600×6004.136.88上端12.75179.360.120.7571.0920.0091.090.160.601.001.556.88下端19.41215.000.130.7590.2820.00110.280.200.741.001.45二层C30600×6004.136.88上端176.2775.890.370.80227.0920.00247.090.441.001.001.196.88下端74.94811.530.380.8092.3420.00112.340.200.741.001.45底层C30600×6004.908.17上端131.08955.840.470.80137.1420.00157.140.280.931.001.388.17下端309.741008.760.500.80307.0520.00327.050.581.001.001.17抗震验算（Nmax）eηei–0.32h0N–NE(kN)判断破坏类型小偏压ξAs=As’(mm2)大偏压ξx–2a’As=As’(mm2)(x<2a’)As=As’(mm2)(x>2a’)选用钢筋(mm2)备注1136.66697.46-875.13大偏压——0.06-56.18580.34—同表5–8ρ>0.2%563.59176.00-788.13大偏压——0.07-50.2786.27—同表5–8ρ>0.2%441.3842.08-547.22大偏压——0.2121.74—<0同表5–8ρ>0.2%413.4120.23-546.16大偏压——0.2336.28—<0同表5–8ρ>0.2%382.46-17.55-421.16不破坏—860—<0同表5–8ρ>0.2%513.88125.46-122.13大偏压——0.3525.25—<0同表5–8ρ>0.2%351.0938.01–798.22大偏压——0.06-58.1865.28—同表5–8ρ>0.2%370.28-19.29–763.31大偏压—860—同表5–8ρ>0.2%507.09114.84-521.21大偏压——0.2236.27—<0同表5–8ρ>0.2%372.34-16.31-270.70大偏压—860—<0同表5–8ρ>0.2%417.1437.65-113.12大偏压——0.3135.14—<0同表5–8ρ>0.2%587.05203.45-76.76大偏压——0.3647.28—<0同表5–8ρ>0.2%. 由内力计算可知，本工程柱各截面的剪力设计值小，故不进行斜截面承载力计算，箍筋按抗震构造要求配置。箍筋形式采用菱形复合箍，直径均采用ϕ10，计算柱加密区配箍率为0.98%，满足抗震要求。多遇地震下横向框架的层间弹性侧移见表5–11。对于钢筋混凝土框架[θe]取1/550。表5–11层间弹性侧移验算层次h(m)Vi(kN)∑Di(kN/mm)Δμe=Vi/∑Di(mm)[θe]hi(mm)53.3793.77710.061.125.8943.31607.60710.062.265.8933.32239.96710.063.155.8923.32690.86710.063.795.8914.92979.90679.904.388.91通过以上计算结果看出，各层层间弹性侧移均满足规范要求，即Δue≤[θe]h。. 第6章楼梯结构设计本题工程采用现浇混凝土板式楼梯，设计混凝土强度等级为C30，梯板钢筋为HPB300钢，梯梁钢筋为HRB400钢。活荷载标准值为2.5kN/m2，楼梯栏杆采用金属栏杆。楼梯平面布置如图6–1，踏步装修做法见图6–2。9002100450020021502150休息平台板（100mm厚）TB（140mm厚）41/420280202013020336306.5粉面B156.5抹灰C140计算单元=3006000TL1(200x400)TL1(200x400)KJL图6-1楼梯平面图图6-2踏步详图6.1楼梯板计算1.荷载计算板厚取l0/30，l0为梯段板跨度=300×10+500+200/2=3600板厚h=l0/30=3600/30=120，取140。α=arctan150/300=26.57°，cosα=0.894取1m宽板带为计算单元。踏步板自重（图6–2部分A）(0.1565+0.3065)/2×0.3×1×25/0.3×1.2=6.95kN/m踏步地面重（图6–2部分E）（0.3+0.15）×0.02×1×20/0.3×1.2=0.72kN/m底板抹灰重（图6–2部分C）0.336×0.02×1×17/0.3×1.2=0.46kN/m栏杆重0.1×1.2=0.12kN/m活载1×0.3×2.5/0.3×1.4=3.50kN/mΣ=11.75kN/m2.内力计算Mmax=pl²/10=11.75×3.6²/10=15.23kN3.配筋计算板的有效高度h0=h–20=140–20=120，混凝土抗压设计强度fc=14.3N/mm2钢筋抗拉强度设计值fy=270N/mm2. 梯段板抗剪，因0.7ftEh0=0.7×1.43×1000×120=120.12kN>24.65kN满足抗剪要求。制作构造配。6.2休息平台板计算按简支梁计算，简图如图6–3。图6-3平台板计算简图以板宽1m为计算单位，计算跨度近似取：l=2100–200/2=2000板厚取100mm1.荷载计算面层0.02×1×20×1.2=0.48kN/m板自重0.10×1×25×1.2=3.0kN/m板底粉刷0.02×1×17×1.2=0.408kN/m活载2.5×1×1.4=3.5kN/mΣ=7.388kN/m2.内力计算Mmax=pl²/10=7.388×2.0²/10=2.96kN3.配筋计算6.3梯段梁TL1计算截面高度h=L/12=1/12×4500=375,高取400，宽取2001.荷载计算梯段梁传11.75×3.375/2=19.83kN/m休息平台板传7.388×2.7/2=7.39kN/m梁自重0.2×0.4×25×1.05×1.2=2.52kN/mΣ=29.74kN/m2.内力计算Mmax=Pl²/8=29.74×4.5²/8=75.28KN·m3.配筋计算钢筋采用HRB400钢，h0=400–35=365. 选用318，Vmax=1/2pl=1/2×29.74×4.5=66.92kN0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3×200×365=261.0kN>Vmax0.7ftbh0=0.7×1.43×200×365=73.07kN>Vmax故只需按构造要求配置箍筋选用双肢箍筋ρsv=nAsv1/（bs）=2×28.3/（200×200）=0.142%＞ρsv，min=0.24×1.43/270=0.127%满足最小配箍要求。. 第7章基础结构设计按照《地基基础设计规范》和《建筑抗震设计及规范》的有关规定，上部结构传至基础顶面上的只需按照荷载效应的基本组合来分析确定。混凝土设计强度等级采用C30，基础底板设计采用HPB300、HRB400钢筋，室内外高差0.6m。基础埋置深度1.5m。上柱断面：D、G轴线的柱600×600，E、F轴线的为600×600。基础部分柱断面保护层加大，两边各增加50mm。故地下部分柱尺寸为700×700。基础承载力标准值按地质剖面土参数，取fk=180kPa。7.1荷载计算基础承载力计算时，应采用荷载的标准组合。恒k+0.9(活k+风k)或恒k+活k,取两者中大者。以轴线⑥为计算单元进行基础设计，上部结构传来柱底荷载标准值为表4–4边柱柱底：Mk=10.25+5.65=15.90kN·mNk=590.45+140.48=730.93kNVk=–2.67+6.07=3.40kN中柱柱底：Mk=–6.83–5.35=–12.18kN.mNk=722.28+200.21=922.49kNVk=2.13+1.09=3.22kN底层墙，基础联系梁传来的荷载标准值（连系梁顶面标高同基础顶面）。墙重：+0.000以上：3.6×0.2×3.0=2.16kN/m（轻质填充砌块）+0.000以下：19×0.24×1.6=7.30kN/m（一般黏土砖）连系梁重：(400×240)25×0.4×0.24=2.4∑=2.16+7.30+2.4=11.86kN/m（与纵向轴线距离0.1m）柱D基础底面：Fk=730.93+11.86×4.5=784.30kNMk=15.9+11.86×4.5×0.1+3.40×0.55=23.11kN.m柱E基础底面：Fk=922.49+11.86×4.5=975.86kNMk=12.18–11.86×4.5×0.1–3.22×0.55=–19.29kN.m7.2确定基础面积根据地质条件，取②层可塑性黏土层作为持力层，设基础在持力层中的嵌固深度为0.1m。设天然地面绝对标高为室外地面，则室外埋深1.5m，室内埋深2.1m。（室内外高差600mm）土层分布如下图7–11.D柱（1）初估基地尺寸由于基地尺寸未知，持力层的承载力特征值先仅考虑深度修正，由于持力层为可塑性黏土，故ηd=1.6. 图7-1土层分布及埋深=(17.0×1.0+18×0.5)/1.5=17.33kN/m3f=fak+ηd××（d–0.5）=180+1.6×17.33×(1.5–0.5)=207.73kPaA≥1.1Fk/（fa-γGd）=1.1×784.3/（207.73-20×0.5×（2.1+1.5））=5.02m²设l/b=1.2b=（A/1.2）½=（5.02/1.2）½=2.05取b=2.2ml=2.6m(2)按持力层强度验算基底尺寸：基底形心处竖向力：∑Fk=784.3+20×2.2×2.6×1/2×（2.1+1.5）=990.22kN基底形心处弯矩：∑Mk=23.11kN·m偏心距：所以满足要求（3）按软卧层强度验算基底尺寸软卧层顶面的自重应力：Pcz=17.0×1.0+18×3=71kpaγm=Pcz/（d+z)=71/(1.5+2.5）=17.75kpaηd=1.0faz=300+1.0×17.75×（4-0.5）=362.13kpaEs1/Es2=10/20=0.5,z/d=2.5/2.2>0.5所以α=230tanα=0.424软卧层顶面处附加应力：Pz=（PK-PCO）lE/[（l+2ztanα）（b+2ztanα）]=（173.12-17.33×1.5）×2.6×2.2/[（2.6+2×2.5×tan230）×（2.2+2×2.5×tan230）]=41.27kpaPCZ+PZ=71+41.27=112.270.5，α==230tanα=0.424PZ=（204.64-17.33×1.5）×5×2.4/[（5+2×2.5×tan230）×（2.4+2×2.5×tan230）]=66.46kpaPCZ+PZ=71+66.46=137.46△（此处E.F柱为联合基础，应取两柱的中点作为计算参考点），所以沉降满座要求。7.4基础结构设计1.荷载设计值基础结构设计时，需按荷载效应基本组合的设计值进行计算。D柱：F=937.59+11.82×4.5×1.2=1001.63kNM=19.49+11.82×4.5×1.2×0.1+0.55×4.91=28.59kN（E—F）柱：FE=FF=1175.29+11.86×4.5×1.2=1239.33kNME=–MF=14.57+11.86×4.5×1.2×0.1+0.55×3.97=23.16kN·m2.D柱（1）基底净反力Pj=F/A=1001.63/（2.2×2.6）=175.11kPaPjmax=F/A+M/W=175.11+28.59/（2.2×2.2²/6）=191.22kPaPjmin=F/A-M/W=175.11-28.59/（2.2×2.2²/6）=159.00kPa基础剖面尺寸示意图见图7–3。. 300250PjmaxPjmin700IPjIIIALIIII图7-3基础剖面尺寸示意图（2）冲切验算βhp=1.0at=600mm设h0=505mmat+2h0=1610mm基础高度满足要求。（3）配筋Pj1=177.04kPaMI=1/48(l–ac)[(Pjmax+Pj)(2E+Ec)+(Pjmax–PI)E]=1/48(2.6–0.6)2[191.22+177.04)(2×2.2+0.6)+(191.22–177.04)×2.2]=150.84kN·m. 选用（As=1356mm2）MII=1/48(Pjmax+Pjmin)(b–bc)2(2l+ac)=1/48(191.22+159)(2.2–0.6)2(2×2.6+0.6)=104.60kN·m选用（As=904mm2）3.（E–F）柱基基础高度H=0.550m（等厚）(1)基底净反力(2)冲切验算（计算简图见下图7–4）要求Fl≤0.7βhpftumh0ac=bc=0.6mum=(ac+h0)×4=（0.6+0.505）×4=4.42mβhp=1.0，ft=1.43N/mm2Fl=Fb–(ac+2h0)2pj=1239.33–(0.6+2×0.505)2×206.56=703.91kN0.7βhpftumh0=0.7×1.0×1.43×4.42×505=2234.33kN>Fl所以满足要求(3)纵向内力计算Epj=2.4×206.56=495.74kN/m,弯矩和剪力的计算结果见下图7–5图7-4冲切验算计算简图. 图7-5弯矩和剪力的计算结果(4)抗震验算柱边剪力：Vmax=594.88kNβhs=1.00.7βhsftEh0=0.7×1.0×1.43×2.4×505=1213.21kN>Vmax满足要求。(5)纵向配筋计算板底层配筋：选板顶层配筋：按构造配筋(6)横向配筋柱下等效梁宽为：ac+2×0.75ho=0.8+2×0.75×0.505=1.36m柱边弯矩：选（As=1407mm2，布置在柱下1.16m范围内）. 第8章建筑与结构设计说明8.1建筑相关说明1、建筑设计依据1）、芜湖市城市规划管理技术规定。2）、甲方提供的设计任务书及其资料。3）、《民用建筑设计防火规范》4）、《民用建筑设计通规》5）、《建筑专业标准规范大全》6）、国家、安徽省及芜湖市相关规范规定7）、芜湖市城市规划局相关文件2、工程概况1）主办单位：安徽工程大学建筑工程学院2）工程名称：某企业办公楼3）地理位置：芜湖市区4）工程性质：建筑主要为某企业的办公及会议用房3、设计构思1)总平面布局该建筑的设计以人为本，充分体现人文主义为基本出发点，建筑的南面设计为大楼主入口，同时也为人提供了一个短时间停留集聚的场所，为商业带来了繁荣。主建筑左右两侧设计了大会议室及活动中心，为大楼增加了色彩和活性。2)平面布局建筑采用比较规整的柱网设计，为商业和办公空间的灵活组合划分提供条件。3)造型设计在本项目的立面造型设计中，经过多方面的考虑，结合当地的地理特征和建筑环境，采用从周围建筑借建筑元素符号的方法来完成本设计的立面造型，使整栋建筑形成一种良性的协商关系，使之成为城市新规划中的一个亮点。4)建筑色彩色彩方面，建筑的上部用灰白色为主，群楼商业部分营造出商业营业的氛围，建筑主立面的玻璃幕墙主要为淡蓝色，营造出冷静的办公环境，使整座建筑的色彩既有对比，又统一协调。4、经济技术指标建设用地面积：1842.40m2总建筑面积：5913m2建筑占地面积：1220.40m2层数：5层建筑高度：17.3m5、建筑消防和人防1)、办公楼设两个疏散楼梯及相关消防设备。2)、在规划内部与市政道路沿建筑两长边形成消防车道。3)、满足消防要求和消防扑救面要求。4)、人防异地建设。8.2结构设计说明1、设计依据1）、工程设计采用的主要规范及规程：. 《建筑结构可靠度设计统一标准》(GE50068-2001)《建筑抗震设防分类标准》(GE50068-2001)《建筑抗震设计规范》(GE50011-2001)《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2001)《混凝土结构设计规范》(GE50010-2002)《建筑结构荷载规范》(GE50009-2001)《建筑地基基础设计规范》(GE50007-2002)2）、建筑及有关设备专业提供的图纸及技术资料2、结构设计根据本建筑使用功能及规模，建筑安全等级为二级，结构设计使用年限50年，建筑抗震设防类别按乙类进行结构设计。1)、结构选型：采用一般框架结构体系。本栋楼结构均平面规则，上下刚度变化均匀，高宽比满足要求，均是受力明确，传力直接，抗震性能良好的结构体系。2)、基础：埋深为2.1m的基础，具体见基础设计。3)、主要材料混凝土：C30钢筋：HPB300，HRB400. 结论与展望毕业设计是学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一种综合的再学习、再提高的过程。这一过程对学生的学习能力和独立工作能力也是一个培养，同时毕业设计的水平也反映了本科教育的综合水平，因此毕业设计对我们来说是很重要的。通过这段时间的毕业设计，总的体会可以用一句话来表达，纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。以往的课程设计都是单独的构件或建筑物的某一部分的设计，而毕业设计则不一样，它需要综合考虑各个方面的工程因素，诸如布局的合理，安全，经济，美观，还要兼顾施工的方便。这是一个综合性系统性的工程，因而要求我们分别从建筑，结构等不同角度去思考问题。在设计的过程中，遇到的问题是不断的。前期的建筑方案由于考虑不周，此后在杨老师及同学们的帮助下，通过参考各种相关设计资料，使我的设计渐渐趋于合理。在计算机制图的过程中，我更熟练AutoCAD、天正建筑等建筑设计软件。在此过程中，我对制图规范有了较为深入地了解，对平、立、剖面图的内容、线形、尺寸标注等问题上有了更为清楚地认识。对手绘图有了更深的认识和熟练。中期进行对选取的一榀框架进行结构手算更是重头戏，对各门专业课程知识贯穿起来加以运用，比如恒载，活载与抗震的综合考虑进行内力组合等。开始的计算是错误百出，稍有不慎，就会出现与规范不符的现象，此外还时不时出现笔误，于是反复参阅各种规范，设计例题等，把课本上的知识转化为自己的东西。后期的计算书电脑输入，由于以前对各种办公软件应用不多，以致开始的输入速度相当的慢，不过经过一段时间的练习，逐渐熟练。大部分对毕业设计比较重视，老师对学生能认真对待毕业设计的态度也较满意。设计期间，我们都自觉独立进行设计，有问题时就同学之间进行讨论或找老师进行询问和研讨。通过这种方式，我们也都获得了很大收益。通过毕业设计，我们普遍都感觉到自己的基础知识和专业知识及解决问题的能力有了很大的提高。毕业设计结束了，我们也即将离开学校。这不是结束，而是我们自己人生的开始，未来的路很长，我们要以此为根本，在人生的道路上不断提高自己。. 致谢我已在安徽工程大学度过了两个年头。这是我人生中非常重要的两年，我有幸能够接触到这些不仅传授我知识、学问，而且从更高层次指导我的人生与价值追求的良师。他们使我坚定了人生的方向，获得了追求的动力，留下了大学生活的美好回忆。感谢安徽工程大学两年来的培养，在此，我真诚地向我尊敬的老师们和母校表达我深深的谢意！随着毕业日子的到来，毕业设计也接近了尾声。经过几周的奋战，毕业设计终于完成了。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手低。通过这次毕业设计，我们才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次毕业设计中也使我和同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法，方便我更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学、室友。在此要感谢我们的指导老师杨一振对我们悉心的指导，同时感谢索小永老师在设计过程中给我提供的帮助。在设计过程中，通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我们充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。最后，再次衷心感谢所有老师对我的栽培、支持和鼓励，感谢所有朋友的关心和帮助。向在百忙中抽出时间对此论文进行评审并提意见的各位专家老师表示衷心的感谢。作者：年月日. 参考文献[1]李廉锟主编.结构力学(上册)，第五版.[M].北京：高等教育出版社，2010.7.[2]丁宇明、黄水生主编.土建工程制图[S]，第二版.北京：高等教育出版社，2007.[3]柳炳康、沈小璞主编.工程结构抗震设计[S].武汉：武汉理工大学出版社，2012.7[4]吴贤国主编.土木工程施工.北京：中国建筑工出版社，2010.[5]徐秀丽主编.土木工程专业毕业设计指导用书[S].北京：中国建筑工出版社，2002.[6]中华人民共和国建设部主编.建筑结构荷载规范[M].北京：中国建筑工出版社，2008.[7]沈蒲生编著，高层结构设计.北京：中国建筑工业出版社，2011.[8]干洪.计算结构力学[M].合肥：合肥工业大学出版社，2004.8.[9]曲淑英主编.材料力学[M].北京：中国建筑工业出版社,2011.[10]梁兴文，史庆轩主编.混凝土结构设计原理[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.[11]崔钦淑主编.PKPM结构设计应用[M].上海：同济大学出版社，2006.[12]中华人民共和国建设部主编.混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.[13]李爱群，程文瀼主编.混凝土及砌体结构[M].北京：中国建筑工业出版社，2012.[14]王建华，张璐璐编著.土力学与基础工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.[15]JGJ67-89,办公建筑设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2007.1.. 附录附录A:毕业设计图纸清单：建施1建筑底层平面图1建施2建筑标准层平面图2建施3建筑屋顶平面图3建施4建筑主立面图4建施5主楼梯剖面图5建施6基础结构平面图及详图6建施7主楼梯配筋图及详图7建施8横向框架配筋图8建施9横向框架断面详图9建施10标准层结构平面图10建施11标准层梁配筋平面图11. 附录B:专业外文参考文献及其译文:外文原文8-2,SimpleBeamLayoutThelayoutofasimpleprestressed-concretebeamiscontrolledbytwocriticalsections:themaximummomentandtheendsections.Afterthesesectionsaredesigned,intermediateonescanoftenbedeterminedbyinspectionbutshouldbeseparatelyinvestigatedwhennecessary.Themaximummomentsectioniscontrolledbytwoloadingstages,theinitialstageattransferwithminimummomentMGactingonthebeamandtheworking-loadstagewithmaximumdesignmomentMT.Theendsectionsarecontrolledbyarearequiredforshareresistance,bearingplates,anchoragespacings,andjackingclearances.Allintermediatesectionsaredesignedbyoneormoreoftheaboverequirements,dependingontheirrespectivedistancesfromtheabovecontrollingsections.Acommonarrangementforposttensionedmembersistoemploysomeshape,suchasIorT,forthemaximummomentsectionandtorounditoutintoasimplerectangularshapeneartheends.Thisiscommonlyreferredtoastheendblockforposttensionedmembers.Forpretensionedmembers,producedonalonglineprocess,auniformI,double-T,orcoredsectionisemployedthroughout,inordertofacilitateproduction.ThedesignforindividualsectionshavingbeenexplainedinChapters5,6,and7,thegeneralcablelayoutofsimplebeamswillnowbediscussed.Thelayoutofabeamcanbeadjustedbyvaryingboththeconcreteandthesteel.Thesectionofconcretecanbevariedastoitsheight,width,shape,andthecurvatureofitssoffitorextrados.Thesteelcanbevariedoccasionallyinitsareabutmostlyinitspositionrelativetothecentroidalaxisofconcrete.Byadjustingthesevariables,manycombinationsoflayoutarepossibletosuitdifferentloadingconditions.Thisisquitedifferentfromthedesignofreinforced-concretebeams,wheretheusuallayoutiseitherauniformrectangularsectionorauniformT-sectionandthepositionofsteelisalwaysasnearthebottomfibersasispossible.Considerfirstthepretensionedbeams,Fig.8-7.Herestraightcablesarepreferred,sincetheycanbemoreeasilytensionedbetweentwoabutments.Letusstartwithastraightcableinastraightbeamofuniformsection,(a).Thisissimpleasfarasformandworkmanshipareconcened,Butsuchasectioncannotoftenbeeconomicallydesigned,becauseoftheconflictingrequirementsofthemidspanandendsections.Atthemaximummomentsectiongenerallyoccurringatmidspan,itisbesttoplacethecableasnearthebottomaspossibleinordertoprovidethemaximumleverarmfortheinternalresistingmoment.WhentheMGatmidspanisappreciable,itispossibletoplacethec.g.s.muchbelowthekernwithoutproducingtensioninthetopfibersattransfer.Theendsection,however,presentsanentirelydifferentsetofrequirements.Sincethereisnoexternalmomentattheend,itisbesttoarrangethetendonssothatthec.g.s.willcoincidewiththec.g.c.attheendsection,soastoobtainauniformstressdistribution.Inanycase,itisnecessarytoplacethec.g.s.withinthekerniftensilestressesarenotpermittedattheends,andnottoofaroutsidethekerntoavoidtensionstressinexcessofallowablevalues.Itisnotpossibletomeettheconflictingrequirementsofboththemidspanandtheendsectionsbyalayoutsuchas(a).Forexample,ifthec.g.s.islocatedallalongthelowerkern. point,whichisthelowestpointpermittedbytheendsection,asatisfactoryleverarmisnotyetattainedfortheinternalresistingmomentatmidspan.Ifthec.g.s.islocatedbelowthekern,abiggerleverarmisobtainedforresistingthemomentatmidspan,butstressdistributionwillbemoreunfavorableattheends.Besides,toomuchcambermayresultfromsuchalayout,sincetheentirelengthofthebeamissubjectedtonegativebendingduetoprestress.Inspiteoftheseobjections,thissimplearrangementisoftenused,especiallyforshortspans.Fig8-7.Layoutsforpretensionedbeams.Forauniformconcretesectionandastraightcable,itispossibletogetamoredesirablelayoutthan(a)bysimplevaryingthesoffitofthebeam,asinFig.8-7(b)and(c);(b)hasabentsoffit,while(c)hasacurvedone.Forbothlayouts,thec.g.s.atmidspancanbedepressedaslowasdesired,whilethatattheendscanbekeptnearthec.g.c.Ifthesoffitcanbevariedatwill,itispossibletoobtainacurvaturethatwillbestfitthegivenloadingcondition;forexample,aparabolicsoffitwillsuitauniformloading.Whilethesetwolayoutsareefficientinresistingmomentandfavorableinstressdistribution,theypossessthreedisadvantages.First,theformworkismorecomplicatedthanin(a).Second,thecurvedorbentsoffitisoftenimpracticalinastructure,forarchitecturalorfunctionalreasons.Third,theycannotbeeasilyproducedonalong-linepretensioningbed.Whenitispossibletovarytheextradosofconcrete,alayoutlikeFig.8-7(d)or(e)canbeadvantageouslyemployed.Thesewillgiveafavorableheightatmidspan,whereitismostneeded,andyetyieldaconcentricornearlyconcentricprestressatendsection.Sincethedepthisreducedfortheendsections,theymustbecheckedforshareresistance.For(d),itshouldalsobenotedthatthecriticalsectionmaynotbeatmidspanbutratheratsomepointawayfromitwherethedepthhasdecreasdappreciablywhiletheexternalmomentisstillnearthemaximum.Beam(d),however,issimpleinformworkthan(e),whichhasacurvedextrados.MostpretensioningplantsintheUnitedStateshaveburiedanchorsalongthestressingbedssothatthetendonsforapretensionedbeamcanbebent,Fig.8-7(f)and(g).Itmaybeeconomicaltodoso,ifthebeamhastobeofstraightanduniformsection,andiftheMGis. heavyenoughtowarrantsuchadditionalexpenseofbending.Meansmustbeprovidedtoreducethefrictionallossofprestressproducedbythebendingofthetendons.Forexample,thetendonsmaybetensionedfirstfromtheendsandthenbentattheharpingpoints.Itisevidentfromtheabovediscussionthatmanydifferentlayoutsarepossible.Onlysomebasicformsaredescribedhere,thevariationsandcombinationsbeinglefttothediscretionofthedesigner.Thecorrectlayoutforeachstructurewilldependuponthelocalconditionsandthepracticalrequirementsaswellasupontheoreticalconsiderations.Mostofthelayoutsforpretensionedbeamscanbeusedforposttensionedonesaswell.But,forposttensionedbeams,Fig.8-8,itisnotnecessarytokeepthetendonsstraight,sinceslightlybentorcurvedtendonscanbeaseasilytensionedasstraightones.Thus,forabeamofstraightanduniformsection,thetendonsareveryoftencurvedasinFig.8-8(a).Curvingthetendonswillpermitfavorablepositionsofc.g.s.tobeobtainedatboththeendandmidspansections,andotherpointsaswell.Fig8-8.Layoutsforposttensionedbeams.Acombinationofcurvedorbenttendonswithcurvedorbentsoffitsisfrequentlyused,Fig.8-8(b),whenstraightsoffitsarenotrequired.Thiswillpermitasmallercurvatureinthetendons,thusreducingthefriction.Curvedorbentcablesarealsocombinedwithbeamsofvariabledepth,asin(c).Combinationsofstraightandcurvedtendonsaresometimesfoundconvenient,asin(d).Variablesteelareaalongthelengthofabeamisoccasionallypreferred.Thiscallsforspecialdesignofthebeamandinvolvesdetailswhichmayoffsetitseconomyinweightofsteel.InFig.8-8(e),somecablesarebentupwardandanchoredattopflanges.In(f),somecablesarestoppedpartwayinthebottomflange.Thesearrangementswillsavesomesteelbutmaynotbejustifiedunlessthesavingisconsiderableasforverylongspanscarryingheavyloads.8-3CableProfiles. Westatedintheprevioussectionthatthelayoutofsimplebeamsiscontrolledbythemaximummomentandendsectionssothat,afterthesetwosectionsaredesigned,othersectionscanoftenbedeterminedbyinspection.Itsometimeshappens,however,thatintermediatepointsalongthebeammayalsobecritical,andinmanyinstancesitwouldbedesirabletodeterminethepermissibleanddesirableprofileforthetendons.Todothis,alimitingzoneforthelocationofc.g.s.isfirstobtained,thenthetendonsarearrangedsothattheircentroidwillliewithinthezone.Themethoddescribedhereisintendedforsimplebeams,butitalsoservesasanintroductiontothesolutionofmorecomplicatedlayouts,suchascantileverandcontinuousspans,wherecablelocationcannotbeeasilydeterminedbyinspection.Themethodisagraphicalone;givingthelimitingzonewithinwhichthec.g.s.mustpassinorderthatnotensilestresseswillbeproduced.Compressivestressesinconcretearenotcheckedbythismethod.Itisassumedthatthelayoutoftheconcretesectionsandtheareaofprestressingsteelhavealreadybeendetermined.Onlytheprofileofthec.g.s.istobelocated.ReferringtoFig.8-9,havingdeterminedthelayoutofconcretesections,weproceedtocomputetheirkernpoints,thusyieldingtwokernlines,onetopandonebottom,(c).Notethatforvariablesections,thesekernlineswouldbecurved,althoughforconveniencetheyareshownstraightinthefigurerepresentingabeamwithuniformcrosssection.Forabeamloadedasshownin(a),theminimumandmaximummomentdiagramsforthegirderloadandforthetotalworkingloadrespectivelyaremarkedasMGandMTin(b).Inorderthat,undertheworkingload,thecenterofpressure,theC-line,willnotfallabovethetopkernline,itisevidentthatthec.g.s.mustbelocatedbelowthetopkernatleastadistancea1=MT/F(8-1)Fig8-9.Locationoflimitingzoneforc.g.s.Ifthec.g.s.fallsabovethatupperlimitatanypoint,thentheC-linecorrespondingtomomentMTandprestressFwillfallabovethetopkern,resultingintensioninthebottomfiber.. Similarly,inorderthattheC-linewillnotfallbelowthebottomkernline,thec.g.s.linemustnotbepositionedbelowthebottomkernbyadistancegreaterthanwhichgivesthelowerlimitforthelocationofc.g.s.Ifthec.g.s.ispositionedabovethatlowerlimit,itisseenthattheC-linewillbeabovethebottomkernandtherewillbenotensioninthetopfiberunderthegirderloadandinitialprestressF0.Thus,itbecomesclearthatthelimitingzoneforc.g.s.isgivenbytheshadedareainFig.8-9(c),inorderthatnotensionwillexistbothunderthegirderloadandundertheworkingload.Theindividualtendons,however,maybeplacedinanypositionsolongasthec.g.s.ofallthecablesremainswithinthelimitingzone.Thepositionandwidthofthelimitingzoneareoftenanindicationoftheadequacyandeconomyofdesign,Fig.8-10.Ifsomeportionoftheupperlimitfallsoutsideortoonearthebottomfiber,in(a),eithertheprestressForthedepthofbeamatthatportionshouldbeincreased.Ontheotherhand,ifitfallstoofarabovethebottomfiber,in(b),eithertheprestressorthebeamdepthcanbereduced.Ifthelowerlimitcrossestheupperlimit,in(C),itmeansthatnozoneisavailableforthelocationofc.g.s.,andeithertheprestressForthebeamdepthmustbeincreasedorthegirdermomentmustbeincreasedtodepressthelowerlimitifthatcanbedone.Ontheotherhand,aswillbediscussedlater,thecaseshowninFig.8.10(c)maybeverysatisfactorywhenareallowingtensilestressinconcrete.Fig8-10.Undesirablepositionsforc.g.s.zonelimits.中文翻译8-2简支梁布局. 一个简单的预应力混凝土梁由两个危险截面控制：最大弯矩截面和端截面。这两部分设计好之后，中间截面一定要单独检查，必要时其他部位也要单独调查。最大弯矩截面在以下两种荷载阶段为控制情况，即传递时梁受最小弯矩MG的初始阶段和最大设计弯矩MT时的工作荷载阶段。而端截面则由抗剪强度、支承垫板、锚头间距和千斤顶净空所需要的面积来决定。所有的中间截面是由一个或多个上述要求，根它们与上述两种危险截面的距离来控制。对于后张构件的一种常见的布置方式是在最大弯矩截面采用诸如I形或T形的截面，而在接近梁端处逐渐过渡到简单的矩形截面。这就是人们通常所说的后张构件的端块。对于用长线法生产的先张构件，为了便于生产，全部只用一种等截面，其截面形状则可以为I形、双T形或空心的。在第5、6和7章节中已经阐明了个别截面的设计，下面论述简支梁钢索的总布置。梁的布置可以用变化混凝土和钢筋的办法来调整。混凝土的截面在高度、宽度、形状和梁底面或者顶面的曲率方面都可以有变化。而钢筋只在面积方面有所变化，不过在相对于混凝土重心轴线的位置方面却多半可以有变化。通过调整这些变化因素，布置方案可能有许多组合，以适应不同的荷载情况。这一点是与钢筋混凝土梁是完全不同的，在钢筋混凝土梁的通常布置中，不是一个统一的矩形截面便是一个统一的T形，而钢筋的位置总是布置得尽量靠底面纤维。首先考虑先张梁，如图8-7，这里最好采用直线钢索，因为它们在两个台座之间加力比较容易。我们先从图（a）的等截面直梁的直线钢索开始讨论。这样的布置都很简单，但这样一来，就不是很经济的设计了，因为跨中和梁端的要求会产生冲突。通常发生在跨度中央的最大弯矩截面中的钢索，最好尽量放低，以便尽可能提供最大力臂而提供最大的内部抵制力矩。当跨度中央的梁自重弯矩MG相当大时，就可以把c.g.s布置在截面核心范围以下很远的地方，而不致在传递时在顶部纤维中引起拉应力。然而对于梁端截面却有一套完全不同的要求。由于在梁端没有外力矩，因为在最后的时刻，安排钢索要以c.g.s与c.g.c在结束区段一致，如此同样地获得克服压力分配的方法。无论如何，如果张应力在最后不能承受，放置c.g.s.是必需紧排的，而且紧排的不能太远，避免张拉应力超过应力允许值。图8-7布局预应力梁同时满足跨中和梁端两种截面的布局需求这是不可能的，举例来说，如（a），如果c.g.s.全都放在核心下界处，那么这对梁端截面来说，已经是容许的最低点，面对跨中截面来说，则还没有达到足够大的力矩臂来提供令人满意的内部抵抗力矩。如果c.g.s.紧排在下面位置，在中跨处的抵抗力就可以达到要求了，但是最后压力分配将不太容易，此外，过大的反挠度也可能导致这样的布局，由于预应力在整个光纤内受到负面弯曲。尽管有这些不对的地方，但这往往是最简单的布局，特别是一些短跨。. 对于直线钢索等截面的混凝土梁，有可能获得比（a）更理想的布置，只要变化一下梁的底面形状，如在图8-7里的（b）和（c）;（b）中的底面是折线的，而（c）中则是弧线的。对于这两种布置，对c.g.s.在跨中可以尽量放在低的位置，而在两端可以保持c.g.s不变，如果梁的底面可以任意改动，这样就有可能获得最适合于荷载情况的曲线。举例来说，一个抛物线底面最适合于匀布荷载。虽然这两个布置有效地抵抗应力分布，但是有三个缺点，首先，在（a）处模板要更加复杂；第二，由于建筑或功能的原因，弧形或折线形的底面往往不切合实用；第三，它们在长线法预应力台座上都很难生产出来。只要有可能变化混凝土梁的顶面，那么就可以有利地采用图8-7(d），（e）那样的布置方案。这样在最需要高度的跨中具有良好的高度，而且在梁端截面可以得到一个共轴的或者近乎共轴的预加应力。因为高度在梁端截面减少，所以一定要经常检查。例如（d）,也应该注意危险截面可能不在跨中，宁可布置在一些远离它的点，在最大值附近高度略微有点降低。梁（d）在模板方面要比（e）项中具有弧线形顶面的梁简单。美国的大多数先张预制工厂沿张拉台座埋设有锚头，以便于先张法梁的力筋也可以折曲，如图8-7的（f）、（g）。倘若梁必须是等截面的直梁，而且倘若梁自重弯矩MG的确大得有必要作这种额外花费的弯曲的话，那么这样做也可能是经济的。不过必须设法减少力筋的弯曲所引起的预应力的摩擦损失。例如，在末端就先张拉，然后再受拉弯曲。显然，从上述讨论中，许多布置都是可能的。只有一些基本的形式在这方面介绍了，变化的组合需要自行设计。正确的布置结构将取决于当地的条件和实际需求以及理论上的思考图8-8使钢筋后张的梁的布局但是，对于适筋梁，像图8-8，没有必要保持弯矩包络图是直线，因为稍微弯曲或弧线形的力筋同直线力筋一样可以轻松张拉。因此，在等截面直梁中，力筋往往弯曲，例如在图8-8.(a)处。把力筋弯曲将会允许c.g.s.在梁两端和跨中以及其他各点的截面中都获得有利的位置。只要不要求用直线的底面，那么就常常可以采用如图8-8(b）所示的把弧线形或折曲的力筋配合弧线或折线底面一同使用。这样可以使力筋弯曲得小些，从而降低摩擦力。弧线的或折曲的钢索也可以配合变高度梁使用。如在（c）处。有时发现同时使用直线的和弧线的力筋颇为有利，如图（d）所示。. 沿长度方向改变钢筋面积的布置方案偶尔也是可取的。这样的梁必须经过专门设计，而它所必须用到的细节构造却可能抵消掉所节省的钢材。在图8-8（e）中，一些钢索被向上弯曲而且布置在最高的边缘。在(f)处，一些钢索在底部的边缘中被省略。这些布置方案虽然可以节省一些钢材，不过除了像用在承受重荷载的很长跨度的梁上那样能节约大量钢材的情况之外，可能不值得的采用。8-3钢索的纵断面我们在上一节已经讨论了，简支梁的布置是受到最大弯矩和梁端两种截面控制，因而在这两种截面设计哈之后，介于其间的其他截面就往往可以通过观察来确定。然而，有时沿梁长度方向的中间点上也可能出现危险截面，乃至在许多情况中宜于为钢索确定容许的并且理想的纵断面。要做到这一点，c.g.s.在限制区的位置是首先需要确定的，然后再布置钢索，使其重心保持在限定区之内。描述的方法在这里是为简支梁，但它也可作为解决更为复杂布局的方法，如悬臂梁和连续跨越梁，检查电缆的位置是不容易确定的。方法是图解式的；c.g.s.在给定的限制地域里面，生产时一定要通过井然有序且没有张应力的过程。压应力混凝土中没有检查这个的方法。据推测，布局的具体方法和地区的预应力钢已经确定时只有形象的c.g.s的位置。在谈到图8-9时，在确定具体的布局部分时，我们开始计算他们克恩点，从而产生两个克恩线，一个顶部和底部的一个，如（c）处。请注意，对于变截面，这些克恩线将被弯曲，但为方便起见，他们将表现出连续的数字以代表梁截面。因为光缆装载显示在（a）处,在（b）处最低和最高的时刻梁负荷载和总的工作负荷分别被标记为MG和MT。为了根据工作负荷，压力中心的C线，将不属于上述顶端克恩线，很明显，c.g.s.必须位于下方顶端克恩处。a1=MT/F(8-1)图8-9c.g.s.的限制区域如果c.g.s.属于上述上限在任何地点，然后在C线相应的MT和预应力F载上述顶端克恩线处，底部光缆将造成严重受压。同样，为了使C线不低于底部克恩线，c.g.s.线不得低于定位底部克恩线的位置。如果c.g.s.定位高于下限，这里看到的C线将高于底部克恩线，这样就不会产生顶端光纤梁下的负荷和初始预应力。. 因此，它可以清楚地看到限制区c.g.s.给出了阴影面积图,如图8-9（c），为了将根据梁负荷下的工作负荷不存在。然而，个别的腱可能被放在任何的位置，如此就当做c.g.s.保持在所有的电缆中的限制地域里面。位置和宽度的限制区往往说明是否是适当和经济的设计,如图8-10。如果上限的一些部分外面或者在底部的光纤附近落下，在（a）处,预应力F或光缆的深度在那一部分应该被增加。另一方面，如果它属于上述底部纤维，在（b）中，预应力梁高度是可以降低的。如果穿越下限，在（C）中，这意味着，如果是可以做到没有c.g.s.提供的位置，然后在F或预应力梁深入时必须增加，以降低下限。另一方面，将讨论后，该例题中显示图8-10（c）可能是非常令人满意的是，允许布局在拉应力混凝土。图8-10限制c.g.s.的不利位置附录C:主要参考文献的题录及摘要：. 1.[书名]混凝土结构设计原理[作者]李爱群，程文瀼[作者单位]东南大学[出版社]中国建筑工业出版社[摘要]混凝土结构设计原理是土木工程专业的专业基础课程,是一门理论性和实践性都很强的专业课。笔者根据当前土木工程专业的培养计划,针对混凝土结构设计原理课程的特点和难点,探索一条适合本课程的教学模式。《混凝土结构设计原理》各章节按混凝土结构构件的受力性能和特点划分，便于根据不同的教学要求对内容进行取舍。在叙述方法上，考虑学生从基础课到专业课的认识规律，由浅入深，循序渐进，力求对基本概念及基本原理论述清楚、重点突出，使读者能较容易地掌握结构构件的力学性能及理论分析方法，对结构构件的设计计算和设计步骤力求做到具体、实用。[关键词]土木工程；混凝土；教学方法2.[书名]土建工程制图[作者]丁宇明、黄水生[作者单位]武汉大学[出版社]高等教育出版社[摘要]本书在编写上力求理论联系实际，密切结合专业，图文结合，深入浅出，便于自学。主要内容有：制图规格及基本技能，视图、剖面图和断面图的画法及尺寸标注，房屋建筑施工图及结构施工图的有关内容、绘制方法与识读，建筑给水排水工程图的内容、绘制方法与识读等。在机械图部分，介绍了标准件和常用件、零件图和装配图等的画法以及机械图和房屋图在图示方式上的异同点等。本书可作为高等工业院校、电视大学、函授大学等土建专业建筑工程制图课程的教材，也可供工程技术人员参考或有关人员自学。[关键词]房屋建筑；结构施工图；剖面图3.[书名]混凝土及砌体结构[作者]李爱群，程文瀼[作者单位]东南大学[出版社]中国建筑工业出版社[摘要]本书是根据我国高等技术教育“建筑工程”专业的教学要求，同时结合国家最新颁布的《混凝土结构设计规范》（GE50010-2002）和《砌体结构设计规范》（GE5003-2001）等编写而成的。全书内容共16章，分为混凝土与砌体结构两大部分，除了绪论，材料的物理力学性能、结构构件的概率理论为基础的极限状态设计方法，以及受弯构件、轴心受力构个、偏心受力构件、受扭构件、预应力混凝土构件的受力性能要析、设计计算和构造措施外，不定期包括混凝土梁板结构设计、单层工业厂房、多层与高层房屋结构基本知识以及混合结构房屋设计等基本内容。为便于自学理解，每章后面还附有小结、思考题或习题等内容。　　. [关键词]结构构件；梁板结构；砌体结构4.[书名]土力学与基础工程[作者]王建华，张璐璐，陈锦剑[作者单位]上海交通大学[出版社]中国建筑工业出版社[摘要]《土力学与基础工程》是一本供土木工程专业所开设的“土力学与基础工程”课程或“土力学”和“基础工程”课程用的教科书。本书系统阐述了土的性质及工程分类、地基的应力和沉降计算、土的抗剪强度、土压力以及挡土墙和土坡稳定分析；重点讨论了浅基础、桩基础的常规设计计算；简要介绍了我国目前常用的各种软土地基处理技术；并对区域性地基、地震区地基以及滑坡等进行了讨论。本书由浅入深、概念清楚、层次分明、重点突出、理论联系实际，并适当吸取了国内外比较成熟的新理论、新技术，既可作为高等学校土木工程专业的教材，又可供土木工程（包括建筑工程、公路桥梁工程等）技术人员阅读参考。[关键词]基础工程；土压力；沉降计算；桩基础5.[书名]结构力学[作者]李廉锟[作者单位]清华大学[出版社]高等教育出版社[摘要]《结构力学教程（下册）》是根据教育部批准试行的《高等工业学校结构力学教学基本要求》和当前课程教学实践及土木工程学科关于教材系列的规划而编写的，可作为工业与民用建筑、土建结构、桥梁与隧道、水工结构、地下建筑、防灾减灾与防护、铁道及公路工程等专业的结构力学教材，也可供土建类其他各专业及有关工程技术人员参考使用。内容包括：绪论、平面体系的几何组成分析、静定结构的内力分析、静定结构的影响线、静定结构的位移计算、力法解超静定结构等。下册内容包括：位移法解超静定结构、渐近法和超静定结构的影响线、结构矩阵位移法、结构动力学、结构的极限荷载、弹性结构的稳定计算等。[关键词]静定结构；超静定结构；极限荷载6.[书名]计算结构力学[作者]干洪[作者单位]安徽建筑大学[出版社]合肥工业大学出版社[摘要]《计算结构力学》系统讲述了计算结构力学基础，平面、空间问题有限元法，等参数单元，混合元、杂交元与拟协调元，薄板、薄壳弯曲元，薄壁杆单元，边界元法，结构动力学问题，结构非线性问题，结构稳定性问题，断裂力学问题，流固耦合问题，基于结构分析的应用软件及计算结构力学的内容及进展。[关键词]有限元；结构动力学；非线性7.[书名]材料力学[作者]曲淑英[作者单位]同济大学[出版社]中国建筑工业出版社. [摘要]《材料力学》是根据国家教育部高等学校工科材料力学课程（中、少学时）的基本要求编写的。全书内容包括绪论、轴向拉伸与压缩、截面图形的几何性质、扭转、弯曲内力、弯曲应力、梁的位移、应力状态分析和强度理论、组合变形、压杆的稳定性、动荷载。[关键词]拉伸；压缩；扭转；弯曲应力8.[书名]高等学校土木工程专业毕业设计指导用书[作者]徐秀丽[作者单位]湖南大学[出版社]中国建筑工业出版社[摘要]本书以我国高等院校建筑工程专业本科毕业设计中广泛采用的有代表性的题目为对象，详细地介绍了其建筑、结构、地基和施工组织设计方法。全书分为多层与高层框架房屋设计、高层剪力墙结构房屋设计、高层框架-剪力墙结构房屋设计、钢网架屋盖结构体育馆设计，以及轻钢结构单层房屋设计五个部分。对每一类型的房屋都有配有一个详细的设计实例，有的例题中还针对学生在设计过程中经常了出现的错误以及评分标准作了介绍。[关键词]结构；剪力墙；框架-剪力墙9.[书名]高层结构设计[作者]沈蒲生[作者单位]湖南大学[出版社]中国建筑工业出版社[摘要]《高层建筑结构设计》是在1992年出版的“多层及高层建筑结构设计”基础上修订的。本书是全国高等学校土木工程专业指导委员会的规划推荐教材之一。本书内容主要包括：高层建筑结构概述；高层建筑结构体系与布置；高层建筑结构的荷载；高层建筑结构的设计要求；框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算方法及设计概念；钢筋混凝土框架构件设计；钢筋混凝土剪力墙构件设计；高层建筑结构的空间计算及设计概念等。[关键词]高层建筑；框架结构；钢筋混凝土10.[书名]PKPM结构设计应用[作者]崔钦淑[作者单位]北京大学[出版社]北京大学出版社. [摘要]本书是为高等院校土木工程专业建筑结构设计程序应用课程编写的教科书，重点介绍了中国建筑科学研究院PKPM系列程序(2008版)在工程中的应用，书中内容均执行最新版的国家标准和行业规范。本书共分7章，内容包括PMCAD结构平面计算机辅助设计软件、SATWE多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件、绘制混凝土结构墙梁柱施工图、JCCAD基础工程计算机辅助设计软件、TAT多层及高层建筑结构三维分析与设计软件、PK框排架计算机辅助设计软件和SLAECAD复杂楼板有限元分析与设计软件。本书可作为高等院校本科土木工程专业建筑结构设计程序应用课程的教材和教学参考书，，也可作为广大土木工程设计人员的参考书。[关键词]计算机辅助；有限元分析；三维分析.'