土木工程毕业设计（论文）-某五层中学综合实验楼设计.pdfVIP

全套图纸，加全套图纸，加 153893706 目录目录 第一章第一章 设计任务及要求设计任务及要求 （2） 第一节 设计原始数据 （2） 第二节 建筑设计任务及要求（2） 第三节 结构设计任务及要求（2） 第二章第二章 建筑设计建筑设计 （4） 第一节 建筑设计总说明（4） 第二节 平面设计（5） 第三节 剖面设计（6） 第四节 立面设计（7） 第三章第三章 结构设计结构设计 （7） 第一节 结构方案的选择及结构布置（7） 第二节 横向平面框架的内力计算（11） 第三节 横向平面框架的内力组合与配筋计算（34） 第四节 楼梯设计计算（42） 第五节 地基基础设计计算（44） 第六节 细部构件设计计算（49） 2 第一章第一章 设计任务及要求设计任务及要求 第一节第一节 设计原始数据设计原始数据 一、工程概况 本结构为五层中学综合实验楼，占地 1074 m2，建筑面积 5372.2 m2。采 用现浇钢筋混凝土结构，设计使用年限为 50 年。结构安全等级为二级。建筑抗 震设防分类为丙类，抗震设计防烈度为 7 度，设计地震分组为第一组，框架的 抗震等级为三级。 二、设计条件 根据地质勘察报告，参照勘察结论和建议，本工程地基基础设计等级为丙 级，基持力层选定为粉质黏土层，该层为褐黄色，呈可塑坚硬壮，质地均匀，网 状裂隙发育，层内夹有少量呈褐黑色的铁锰质结核。 基本风压 0=0.55kn/m2。 地面粗糙度属 b 类。余略 第二节第二节 建筑设计任务及要求建筑设计任务及要求 五层教学楼，余略。 具体见图纸建筑设计总说明（建施- 1） 。 第三节第三节 结构设计任务及要求结构设计任务及要求 五层框架结构，余略。 具体见图纸结构设计总说明（结施- 1） 。 第二章第二章 建筑设计建筑设计 3 第一节第一节 建筑设计总说明建筑设计总说明 1、 设计标高： 室内设计标高为0.00，室内外高差 600mm。 2、 墙身做法： 墙身为普通机制砖填充墙， m5 水泥沙浆砌筑。内粉刷为混 合沙浆底，纸筋灰面，厚 20mm， “803”内墙涂料两度。外粉刷 为 1：3 水泥沙浆底，厚 20mm，马赛克贴面。 3、 楼面做法： 顶层为 20mm 厚水泥沙浆找平，5mm 厚沙浆加“107”胶水 着色粉面层；底层为 15mm 厚纸筋面石抹底，涂料两度。 4、 面层做法： 现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚 100mm，2%自 两侧檐口向中间找坡） ，1：2 水泥沙浆找平层厚 20mm，二毡三 油防水层。 5、 门窗做法 门厅处为铝合金门窗，其它均为木门钢窗。 6、 地质资料 属类建筑场地，于略。 7 基本风压 00.55 kn/m 2，地面粗糙属于 b 类。 8 活荷载： 屋面活荷载 1.5 kn/m 2：教室楼面活荷载 2.0 kn/m2；走廊楼 面活荷载 2.0 kn/m 2. 4 第二节第二节 平面设计平面设计 一、建筑总平面布置 见图纸建筑设计总说明（建施- 1） 。 二、柱网布置（框架结构） ： 三、建筑平面布置： 第三节第三节 剖面设计剖面设计 一、楼层层高与房间净高 楼层层高 3.2m，房间净高 2.7m。 二、室内外高差 室内外高差 0.60m 5 三、门、窗宽度及高度 门厅处为铝合金门窗，其它均为木门钢窗。 m1（10002100） ；m2（15002100） ；m3（15002100） c1（3000，1800） ；c2（1800，1800） 四、各种用途房间的楼、地面做法及说明 顶层为 20mm 厚水泥沙浆找平，5mm 厚 1：2 水泥沙浆加“107” 胶水着色粉面层；底层为 15mm 厚的纸筋面石灰抹底，涂料两度。 五、屋面构造做法及说明 现浇楼板上铺膨胀珍珠岩保温层（檐口处厚 100mm，2%自两侧檐 口向中间找坡） ，1：2 水泥沙浆找平厚 20mm，二毡三油防水层。 六、内外墙体及细部构造说明 墙身为普通机制砖填充墙，m5 水泥沙浆砌筑。内粉刷为混合沙浆 底，纸筋灰，厚 20mm， “803”内墙涂料两度。外粉刷为 1：3 水泥沙浆底， 厚 20mm，马赛克贴面。 第四节第四节 立面设计立面设计 一、立面设计说明： 二、外墙面做法： 第三章第三章 结构设计结构设计 第一节第一节 结构方案的选择及结构布置结构方案的选择及结构布置 一、结构方案的确定：全浇钢筋混凝土框架结构。 6 二、基础类型的确定： 上部结构荷载不大， 且地基比较均匀、 地基承载力适中故可选 独立基础设计。 三、结构布置： 1、柱网尺寸： 纵向： 2*4500+2*3500+10*4500 横向： 1*7000+1*3000+1*7000 2、平面尺寸： 平面尺寸为： 61000*17000 初步不设次梁。 3、变形缝： 因为纵向尺寸不是很大地质结构比较单一稳定，故可不设置 变形缝。 四、结构基本构件尺寸确定： 板尺寸：4500*7000；3500*7000；4500*3000；3500*3000 梁尺寸： 过梁 250*600 内梁 250*400 柱尺寸：边柱 250*700 第二节第二节 板的内力及配筋计算（双向板）板的内力及配筋计算（双向板） 一、 板荷载导算 1. 恒荷载计算： 1） 屋面恒荷载线标准值计算： 7 20 厚 1：2 水泥沙浆找平 0.20*2.0=0.4 kn/m 2 100 厚400 厚（2%找坡）膨胀珍珠岩 （0.1+0.14）*7/2=0.84 kn/m 2 100 厚现浇钢筋混泥土板 0.1*25=2.5 kn/m 2 15 厚纸筋石灰抹灰抹底 0.015*16=0.24 kn/m 2 屋面恒荷载 3.98 kn/m 2 2） 楼面恒荷载线标准值计算： 20 厚水泥沙浆面层 0.20*2.0=0.4 kn/m 2 100 厚现浇钢筋混泥土楼板 0.1*25=2.5 kn/m 2 20 厚纸筋石灰抹灰抹底 0.02*16=0.32 kn/m 2 楼面恒荷载 3.22 kn/m 2 2. 活荷载计算： 1） 屋面恒荷载线标准值 q=1.5 kn/m 2 2） 楼面恒荷载线标准值 q=2.0 kn/m 2 二、 内力计算 1. 屋盖： q=1.2*q恒+1.4*q活=1.2*3.98+1.4*1.5=6.88 kn/m 2、楼盖： q=1.2*q恒+1.4*q活=1.2*3.22+1.4*2.0=6.66 kn/m 2 三、 配筋计算 8 按弹性双向板设计；跨中弯距放大 0.2 倍（1.2） ；计算跨度， 跨中时 l0=ln，边跨时 l0=ln+b；泊松比系数 c=0.2。 1）楼盖、屋盖的区格划分如下图所示： 1. 楼盖板区格： 2. 屋盖板区格： 2）查混泥土上册 p3133 表 1.19及计算列表得： a 类 lx/ly= 0.64 k= 0.03966 mx= 0.0468 my= 0.01466 mx,max= 0.04716 my,max= 0.01802 9 板 kmax= 0.00405 mx,= - 0.1055 my,= - 0.07784 b 类 板 lx/ly= 0.64 k= 0.002386 kmax= 0.002418 mx= 0.03712 my= 0.00726 mx,max= 0.0374 my,max= 0.01138 mx,= - 0.07996 my,= - 0.05718 c 类 板 lx/ly= 0.50 k= 0.00468 kmax= 0.00741 mx= 0.0559 my= 0.0079 mx,max= 0.0562 my,max= 0.0135 mx,= - 0.1179 my,= - 0.0786 d 类 板 lx/ly= 0.50 k= 0.00257 kmax= 0.00258 mx= 0.0408 my= 0.0028 mx,max= 0.0409 my,max= 0.0089 mx,= - 0.0836 my,= - 0.0569 e 类 板 lx/ly= 0.67 k= 0.03966 kmax= 0.00405 mx= 0.03608 my= 0.00826 mx,max= 0.03642 my,max= 0.01204 mx,= - 0.07872 my,= - 0.0572 f 类 板 lx/ly= 0.67 k= 0.002188 mx= 0.03114 my=0.01022 mx,= - 0.07536 my,= - 0.05702 g 类 板 lx/ly= 0.86 k= 0.00218 kmax= 0.002276 mx= 0.02256 my= 0.02486 mx,max= 0.02316 my,max= 0.0280 mx,= - 0.06776 my,= - 0.06994 h 类 板 lx/ly= 0.067 k= 0.003388 kmax= 0.0.003498 mx= 0.01826 my= 0.03952 mx,max= 0.01892 my,max= 0.04276 mx,= - 0.07564 my,= - 0.09968 i 类 板 lx/ly= 0.86 k= 0.00276 kmax= 0.00281 mx= 0.03158 my= 0.02168 mx,max= 0.03218 my,max= 0.02308 mx,= - 0.08184 my,= - 0.07296 j类 板 lx/ly= 0.86 k= 0.00165 mx= 0.0241 my= 0.01578 mx,= - 0.06184 my,= - 0.0549 3）楼盖设计计算，列表如下： （见excel 板配筋计算表） 第二节第二节 横向平面框架的内力计算横向平面框架的内力计算 一、框架梁、柱几何参数计算： 1.柱的尺寸确定如下： 边跨（ab、cd）梁：取 h=（1/12）*l=（1/12）*1700=600mm，b=250mm 中跨（bc）梁：取 h=500mm，b=250mm 边柱（a 轴、d 轴）连续梁：取 bh=250*700mm 10 中柱（b 轴、c 轴）连续梁：取 bh=250*400mm 柱截面均为 bh=500*500mm 现浇板厚为 100mm 2.结构平面布置图及结构计算简图 取轴线，4.5m 宽为代表性的一榀横向框架如下图所示 3.梁柱截面惯性矩计算如下： 其中梁由于考虑现浇楼板的作用，古 i=2io，io为考虑楼 板翼缘作用的梁截面惯性矩。 ab、cd 跨梁： i=2e*0.25*0.60 3/（12*7.0）=12.86105e bc 跨梁： i=2e*0.25*0.50 3/（12*3.0）=13.35105e 上部各层柱： i=e*0.50*0.50 3/（12*3.2）=13.02105e 底层柱： i=e*0.50*0.50 3/（12*4.3）=9.69105e 11 二、静荷载作用下框架内力计算： 1、框架静荷载导算： 屋面框架梁线荷载标准值计算： 20 厚水泥沙浆面层： 0.02*20=0.4 kn/m 2 100400 厚 2%找坡膨胀珍珠岩： （0.1+0.14）*7/2=0.84kn/m 2 100 厚纸筋石灰抹底： 0.10*25=2.5kn/m 2 15 厚纸筋石灰抹底 ： 0.015*16=0.24 kn/m 2 - 屋面恒荷载 : 3.98 kn/m 2 边跨（ab、cd）框架梁自重： 0.25*0.6*25=3.75 kn/m 2 梁侧粉刷： 2* （0.6-0.1） *0.02*17=0.34 kn/m 2 中跨（bc）框架梁自重： 0.25*0.4*25=2.5 kn/m2 梁侧粉刷 ： 2*（0.40.1）*0.02*17=0.2kn/m 2 作用在屋顶框架上的线荷载为： q5ab1= qcd1=3.75+0.34=4.09 kn/m 2 q 5bc1= 2.5+0.2=2.7 kn/m 2 12 q 5ab2= 3.98*4.5=17.91 kn/m 2 q 5bc2= 3.98*3.0=11.94kn/m 2 楼面框架梁线荷载标准值计算： 20 厚水泥沙浆面层 ： 0.02*20=0.4 kn/m 2 100 厚现浇钢筋混凝土楼板： 0.1*25=2.5 kn/m 2 20 厚纸筋石灰抹底 ： 0.02*16=0.32 - 楼面荷载： 3.22 kn/m 2 边跨框架梁及梁侧粉刷： 4.09 kn/m 2 边跨填充墙自重 ： 0.24*（3.2-0.5）*19=12.31 kn/m 2 墙面粉刷： （3.2-0.5）*0.02*2.17=1.84 kn/m 2 中跨框架梁及梁侧粉刷： 2.7 kn/m 2 作用在中间层框架上的线荷载为： g5ab1= gcd1=4.09+（12.31=1.84）=18.24 kn/m 2 g 5bc1= 2.7 kn/m 2 g 5ab2= 3.22*4.5=14.49kn/m 2 g 5bc2= 3.22*3.0=9.66kn/m 2 屋面框架节点集中荷载标准值计算： 边柱连续梁自重 ： 0.25*0.6*4.5*25=16.88 kn 梁侧粉刷： 0.02*（0.6-0.1）*2.4.5*17=1.53 kn 1m 高女儿墙自重： 1*4.5*0.24*19=20.52 kn 墙侧粉刷： 1*0.02*2*4.5*17=3.06 kn 连续梁传来屋面自重 ： 0.5*4.5*0.5*4.5*3.98=20.15 kn - 顶层边节点集中荷载 ： g5a= g5d=62.14 kn 中柱连续梁自重 ： 0.25*0.4*4.5*25=11.25 kn 梁侧粉刷： 0.02*（0.4-0.1）*2*4.5*17=0.92 kn 连续梁传来屋面自重： 0.5* （4.5+4.5-2.5） *0.5*2.5*3.98=16.17 0.5*4.5*0.5*4.5*3.98=20.15 13 kn - - 顶层中节点集中荷载 g5b= g5c=48.49 kn 楼面框架节点集中荷载标准值计算： 边柱连续梁自重 16.88 kn 粉刷 1.53 kn 钢窗自重 3.0*1.8*0.45=2.43 kn 窗下墙体自重 0.24*0.9*4.1*19=16.82 kn 粉刷 2*0.02*0.9*4.1*17=2.51 kn 窗边墙体自重： 1.1*1.8*0.24*19=9.02 kn 粉 刷 ： 1.1*1.8*0.02*17=0.61 kn 框架柱自重 ： 0.4*0.5*3.2*25=16 kn 粉 刷 ： 0.9*0.02*3.2*17=0.98 kn 连续梁传来楼面自重： 0.5*4.5*0.5*4.5*3.22=16.3 kn - 中间层边节点集中荷载： ga= gd=83.14kn 中柱连续梁自重： 11.25 kn 粉 刷： 0.92 kn 内纵墙自重： （4.5-0.4）*2.8*0.24*19= kn 粉刷 ： 4.1*2.8*2*0.02*17=7.81 kn 扣除门洞重： -2.1*1.5*（5.24-0.2）=-16.44 kn 框架柱自重： 0.4*0.5*3.2*25=16 kn 粉 刷 ： 0.9*0.02*3.2*17=0.98 kn 连续梁传来楼面自重： 0.5*6.5*0.5*2.5*3.24=13.16 kn 0.5*4.5*0.5*4.5*3.24=16.4 kn - 中间层边节点集中荷载： gb= gc=102.43kn 14 2、静荷载作用下框架内力计算及内力图绘制 恒荷载荷载简图： 恒荷载内力计算（分层法） 1. 荷载： 线刚度取框架柱实际线刚度的 0.9 倍计算，底层柱除外！ （上柱 i=13.02*0.9=11.72n/mm） 梁上分布由三角形和梯形荷载组成，可采用等效均布荷载法（取 =0.325 算） 顶层： g5 边= g5ab1+（1-2 2+3）g 5ab2=4.09+（1-2*0.325 2+0.3253） *17.91=18.83 knm g5 中= g5bc1+（5/8）g5bc2=2.7+5*11.94/8=10.16 knm 顶层以下层： g边= gab1+（1-2 2+3）g ab2=18.24+（1-2*0.325 2+0.3253） *14.49=31.70 knm g中= gbc1+（5/8）gbc2=2.7+5*9.66/8=8.74 knm 15 2. 固端弯矩 顶层 m5ab= g5 边*l 2 边/12=18.83*7*7/12=76.89 knm m5bc= g5 中*l 2 中/3=10.16*1.5*1.5/3=7.61 knm m5cb= g5 中*l 2 中/6=10.16*1.5*1.5/6=3.81 knm 顶层以下层 mab= g边*l 2 边/12=31.70*7*7/12=129.44 knm mbc= g中*l 2 中/3=8.74*1.5*1.5/3=6.56 knm mcb= g中*l 2 中/6=8.74*1.5*1.5/6=3.28 knm 3. 计算 16 4、画出恒荷载作用下的内力图： 17 18 三、活荷载作用下框架内力计算： 1、框架活荷载导算 p5ab= p5cd=1.5*4.5=6.75 kn/m p5bc= 1.5*3.0= 4.5kn p5a= p5d =0.5*4.5*0.5*4.5*1.5=7.59kn p5b= p5c=0.5*（4.5+4.5- 2.5）*0.5*2.5*1.5+0.24*4.5*4.5*1.5=16.69kn pab= pcd=2.0*4.5=9kn/m pbc= 2.0*3.0= 6kn pa= pd =0.5*4.5*0.5*4.5*2.0=10.12kn pb= pc=0.5*（4.5+4.5- 2.5）*0.5*2.5*2.0+0.24*4.5*4.5*2.0=18.25kn 2、活荷载作用下框架内力计算及内力图绘制 活荷载荷载简图： 19 活荷载内力计算（分层法） 1.荷载 同恒荷载，线刚度取框架柱实际线刚度的 0.9 倍计算，底层柱除外！ （上柱 i=13.02*0.9=11.72n/mm） 梁上分布由三角形或梯形荷载， 可采用等效均布荷载法 （取=0.325 算） 顶层 q5边=（1- 2 2+3）p 5ab=5.56 knm q 5中=（5/8）p5bc=2.81 knm 顶层以下层 q边=（1- 2 2+3）p ab=4.94 knm q中= gbc1+（5/8）pbc2=2.7+5*9.66/8=8.74 knm 2.固端弯矩： 顶层： 20 m5ab= g5边*l2边/12=18.83*7*7/12=76.89 knm m5bc= g5中*l2中/3=10.16*1.5*1.5/3=7.61 knm m5cb= g5中*l2中/6=10.16*1.5*1.5/6=3.81 knm 顶层以下层： mab= g边*l2边/12=31.70*7*7/12=129.44 knm mbc= g中*l2中/3=8.74*1.5*1.5/3=6.56 knm mcb= g中*l2中/6=8.74*1.5*1.5/6=3.28 knm 3 计算： 21 4 画出活荷载作用下的内力图： 22 23 四、风荷载作用下框架内力计算： 1、框架风荷载导算： 风荷载标准值计算公式： k=zszo 其中：k 风荷载标准值 kn/m 2 z 高处 z 处的风振系数 s 风荷载体型系数 z 风荷载体型系数 o 基本风压 kn/m 2 因结构高度小于 30mm，取 z =1.0；对于矩形截面 s =1.3； z可查规范， （z1.0 时，取 z =1.0） ；将风荷载换算成作用于 24 框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表： 层次 z s z（m） z o a（m2） p（kn） 5 1.0 1.3 16.6 1.14 0.55 44.2 36.03 4 1.0 1.3 13.4 1.1 0.55 54.2 42.63 3 1.0 1.3 10.2 1.0 0.55 54.2 38.75 2 1.0 1.3 7.0 1.0 0.55 54.2 38.75 1 1.0 1.3 3.8 1.0 0.55 100.3 71.71 风荷载计算简图： 25 2、风荷载作用下框架内力计算（d 值法）及内力图绘制 梁柱相对线刚度计算： 线刚度 i=ei/l （nmm） 相对线刚度 i 15 层梁 12.86105e 0.963 走道梁 13.35105e 1.000 25 层梁 13.02105e 0.975 底层柱 9.69105e 0.726 各柱剪力值和反弯点高度比计算： （见excel 风载计算 sheet1 和 sheet2表） 由公式上柱：m 上=v（1-y）h；下柱：m 下=vyh和节点平 衡条件与梁的线刚度比求出梁柱弯矩。又平衡条件或公式求剪力 v= l mrml + 。计算过程如下图所示： 26 27 五、地震作用下框架内力计算 28 1、框架地震荷载导算 框架的抗震等级 为抗震设防烈度 7 度。因为框架未超过 30m，所以抗震等级为三级。 场地及特征周期值 第类场地，由规范可查得特征周期值为 tg=0.35 s 重力荷载代表值 取中间计算单元 4.5m 宽度范围的重力特征代表值。 列表： 位置 5 层 4 层 3 层 2 层 1 层 gk （kn） 515.36 925.3 925.3 925.3 925.3 qk（kn） 67.42 68.58 68.58 68.58 68.58 ge（kn） 582.78 993.88 993.88 993.88 993.88 结构自振周期 t1 利用经验公式 t1=0.085n t1=0.085 *5=0.43 s 地震影响系数 由 tg=0.35s，其中 t1=0.645s，则由地震影响曲线，有 =（tg/ t1） 0.9*max=（0.35/0.645）0.9*0.08=0.05 计算水平地震作用标准值 t11.4 tg=0.49s 且 tg=0.35s，故n=0.08 t1+0.07=0.114 由公式： fi=【gihifek（1-n）/gjhj】 fn=nfek fek=geg=*0.85gi 得：fek =0.05*0.85*（582.78+4*993.88）=193.73 kn fn=0.114*193.73=22.08 kn 列表如下： 位置 gi（kn0 xi（m） gi xi fek（1- n） fi（kn） 5 层 582.78 17.1 9965.54 171.64 37.07 4 层 993.88 13.9 13814.93 171.64 51.39 3 层 993.88 10.7 10634.52 171.64 39.56 2 层 993.88 7.5 7454.1 171.64 27.73 1 层 993.88 4.3 4273.68 171.64 15.90 gihj=46142.77 fi =171.65 2、地震荷载作用下框架内力计算（d 值法）及内力图绘制 各柱剪刀力值 计算方法与风荷载作用下计算同，由前所算出的各层柱 d 值可列表计算出各 柱剪力值如下表： 位置 5 层 4 层 3 层 2 层 1 层 vi（kn） 37.07 88.46 128.02 155.75 171.65 a 柱剪力值 7.66 18.28 26.44 32.17 38.33 29 b 柱剪力值 21.24 27.70 40.08 48.77 47.50 各柱反弯点高度 计算方法与风荷载作用下计算类似，采用倒三角型荷载查表 5 层 4 层 3 层 2 层 1 层 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 y 0.35 0.40 0.44 0.45 0.45 0.50 0.50 0.50 0.65 0.58 m上柱 15.93 40.78 32.76 48.25 46.53 64.13 51.47 78.03 57.69 85.79 m下柱 8.58 27.19 25.74 39.89 38.07 64.13 51.47 78.03 107.13 118.47 画出水平地震作用下的内力图 30 3、重力荷载代表值产生的框架内力及内力图绘制 31 重力荷载代表值 ge已算出，见表。假设其分布方式与框架的恒荷载分布方式 相同，即按集中荷载分布。如下图 每个集中荷载值 g=ge/9，其等效均部荷载值 qe=8g/（3l）=8 ge /（27l） 其中柱轴力近似按竖向荷载作用范围取值， 即没层中柱取 3g， 边柱取 1.5g （共 9g 即 ge） 如下图示： 重力荷载代表值作用下框架内力计算： （用分层法计算过程同恒、活内力计算！ 现只给出计算结果即弯剪轴内力图）如下 32 33 4、地震作用效应的基本组合 按组合公式 se=gsge+ehsehk，对框架梁柱控制截面分别进 行组合 考虑地震作用组合的框架梁弯矩值： 见 excel 梁、柱弯地震组合 sheet1 表 考虑地震作用组合的框架梁剪力设计 重力荷载代表值作用下的简支剪力 vgb 对屋面框架梁 vgb=1.2ge/9=1.2*582.78/9=77.7 kn 对二三四层楼面框架梁 vgb=1.2ge/9=1.2*993.88/9=132.52 kn 一楼楼面框架梁 vgb=1.2ge/9=1.2*993.88/9=132.52 kn 剪力值计算 利用梁端弯矩与剪力的关系式，并考虑顺时针和逆时针方向的组合，由 v=1.1*（m l b+m r b）/ln+vgb 列表如下： 层数 五层 四层 三层 二层 一层 构件 ab bc ab bc ab bc ab bc ab bc vgb 77.7 132.52 132.52 132.52 132.52 m l 88.77 101.59 179.91 163.22 175.5 181.81 165.9 207.07 150.32 223.33 m r 140.48 101.59 247.87 163.22 265.78 181.81 290.1 207.07 248.03 223.33 ln 7 3 7 3 7 3 7 3 7 3 v 113.73 152.2 199.74 252.21 201.86 265.85 204.18 284.37 195.12 296.3 框架柱 本结构为抗震等级为三级的框架柱 柱的剪力设计值 vc=1.1*（m l c+m r c）/hn 节点柱端弯矩设计值 mc =1.1mb 底层柱下端弯矩设计值按考虑地震作用组合的弯矩设计值的 1.15 倍确定 计算列表 见 excel 梁、柱弯地震组合 sheet2 表 六、水平荷载作用下框架的侧移验算 1. 风荷载作用下的侧移验算 风内力计算（d 值法）中的相对线刚度为 1 时的绝对值为 13.35 10 5e，对 c25 混凝土，e 值为 2.8104n/mm2。由相对 d i值，可 得各柱实际 di值，列表如下： 34 公式：uj=fwk/（0.85 = n i dji 1 ） 其中：uj 第 j 层层间相对侧移 fwk 作用于 j 层以上水平作用标准值之和 dji 第 j 层 i 柱的侧移刚度 位置 fwk（kn） = n i dji 1 （kn/mm） uj（mm） uj /hi 限值 5 层 36.03 253.65 0.17 18824 1 400 1 4 层 78.66 253.65 0.36 8889 1 3 层 117.41 253.65 0.54 5926 1 2 层 156.16 253.65 0.72 4444 1 1 层 227.87 154.86 1.73 1850 1 顶点位移 = d n i dj 1 =3.52 1222 1 500 1 2. 水平地震荷载作用下的框架侧移验算 与风荷载作用下的侧移验算同，其楼层内的最大弹性层间位 移ue应满足ueeh 的要求。列表如下 位置 fwhk（kn） = n i dji 1 （kn/mm） ue（mm） ue/hj e 5 层 37.07 253.65 0.17 18824 1 550 1 35 4 层 78.66 253.65 0.41 7805 1 3 层 128.02 253.65 0.59 5424 1 2 层 155.75 253.65 0.72 4444 1 1 层 171.65 154.86 0.80 5375 1 第三节第三节 横向平面框架的内力组合与配筋计算横向平面框架的内力组合与配筋计算 一、框架内力组合计算 算以下 4 种内力组合 1.2 静1.4 活 1.2 静1.4 风 1.2 静0.9(1.4 活1.4 风) 1.2 静0.7 活1.3 震 1、框架梁的内力组合 见 excel 梁、住内力组合表 sheet1 表 2、框架柱的内力组合 见 excel 梁、住内力组合表 sheet2 表 二、框架梁、柱配筋计算 1）框架梁配筋 1. 纵向受力钢筋计算 各层框架梁控制截面的弯矩设计值 截面位置 ab 跨 b 跨 a 跨中 b 左 b 右 跨中 5 层 0m - 180.00 194.72 - 271.55 - 94.56 27.22 36 4 层 0m - 362.11 303.78 - 468.98 - 267.39 52.59 3 层 0m - 356.38 318.28 - 491.87 - 291.56 52.59 2 层 0m - 343.90 340.34 - 523.49 - 324.39 52.59 1 层 0m - 380.26 435.14 - 468.32 - 332.49 50.39 2. 配筋计算 各楼层框架可采用底层框架柱梁的弯矩设计值进行计算 配筋，屋面框架梁独立计算 屋面框架梁配筋计算下表： 控制截面 a 左 ab 跨中 b 左 b 右 bc 跨中 0m（remb） - 135 146.04 - 203.66 - 94.56 27.22 bh0 250*600 2333*600 250*600 250*500 1000*500 =1-)h0*fcbh0*5 . 0/(1m 0.135 0.015 0.213 0.136 .0009 as=fcbh0/fy 669 694 1056 562 149 实配钢筋 420 （1256） 楼面框架梁配筋计算下表： 控制截面 a 左 ab 跨中 b 左 b 右 bc 跨中 0m（remb） - 380.26 326.36 - 351.24 - 249.37 37.79 bh0 250*600 2333*600 250*600 250*500 1000*500 =1-)h0*fcbh0*5 . 0/(1m 0.462 0.033 0.413 0.426 0.013 as=fcbh0/fy 2280 1527 2048 1760 215 实配钢筋 622（2281） 注：fc=11.9 n/mm2 fy=fy=360 n/mm2 （hrb400 级） 跨中按 t 型计算 3. 斜截面受剪承载力计算 剪力设计值 截面位置 屋面梁 一层梁 0v rev 0v rev a 177.6 296.73 b 左 142.92 301.62 37 b 右 40.58 303.65 截面尺寸验算 由表知，整体而言截面尺寸基本由抗震要求控制 因为 l0/h2.5，由hvy=h0=600- 35=565mm 所以 hw/b=565/250 revb 故满足要求 抗剪计算 各梁均取（revb）max=303.65 kn 验算是否需要配置箍筋 0.7 ftbh0=0.7*1.27*250*565=125.57kn303.65 kn （满足） 配筋率 sv=nasv1/（bs）=2*78.54/（250*130）=0.48% 最小配筋率 sv，min=0.24ft/fyv=0.24*1.27/210=0.145%re va a 柱：0.2cfcbh0=0.2*1.0*11.9*500*465=553.35re va 均满足要求 c. 箍筋计算 a 柱： 0.3fca=0.3*11.9*500*500=892.5knn=353.65kn 剪跨比 =hn/2h0=（3200- 500）/2*465=3 取=3 由公式： re v1.75*ftbh0/（+1.0）+1.0fyvasvh0/s+0.07n asv/s= （ 100340-1.75*1.27*500*465-0.07*353650 ） / （1.0*210*465）0 ，由构造规定。 b 柱： 按 a 柱步骤计算，同样由构造规定。 d. 箍筋构造计算 加密区长度：a/b 柱h=500mm；hn/6=2700/6=450mm 均取 500 在0.00 上下 600mm 范围也同样加密。 直径：d8，取 d=10mm 间距：柱根处 100mm，其余 100mm 肢距：不大于 250mm 和 20 倍箍筋直径（200mm） 配筋图及体积配筋率验算 a 柱： 40 全部纵向钢筋配筋率 =（1256+628）*2/（500*500）=1.5%0.6% b 柱： =（534+628）*2/（500*500）=0.93%0.6% 均满足。 2. 四层柱 纵向受力钢筋计算 配筋计算见 excel 柱配筋表 表 斜截面受剪计算 v rev a 柱 153.77 123.02 b 柱 117.96 100.27 注：按强剪力弱弯原则 re=0.5，v=1.1（mrml）/h 经计算受剪截面满足要求。箍筋计算均由构造决定。箍筋构造要求与第 五层同！ 配筋图及体积配筋率验算 与第五层同！ 3. 三层柱 纵向受力钢筋计算 配筋计算见 excel 柱配筋表 表 41 斜截面受剪计算 v rev a 柱 159.58 135.64 b 柱 140.97 119.82 注：按强剪力弱弯原则 re=0.5，v=1.1（mrml）/h 经计算受剪截面满足要求。箍筋计算均由构造决定。箍筋构造要求与第 五层同！ 配筋图及体积配筋率验算 与第五层同！ 4. 二层柱 纵向受力钢筋计算 配筋计算见 excel 柱配筋表 表 斜截面受剪计算 v rev a 柱 171.51 145.78 b 柱 162.42 138.06 注：按强剪力弱弯原则 re=0.5，v=1.1（mrml）/h 经计算受剪截面满足要求。箍筋计算均由构造决定。箍筋构造要求与第 五层同！ 配筋图及体积配筋率验算 a 柱： =（1964+628）*2/（500*500）=2.07%0.6% b 柱： =3695*2/（500*500）=2.96%0.6% 且 35*2+28*6+35*5=413500mm 均满足。 42 5. 底层柱 纵向受力钢筋计算 配筋计算见 excel 柱配筋表 表 斜截面受剪计算 v rev a 柱 118.22 100.49 b 柱 122.41 104.05 注：按强剪力弱弯原则 re=0.5，v=1.1（mrml）/h 经计算受剪截面满足要求。箍筋计算均由构造决定。箍筋构造要求与第 五层同！ 配筋图及体积配筋率验算 与第 2 层同！ 43 第四节第四节 楼梯设计计算楼梯设计计算 一、楼梯结构形式选择 按板式楼梯设计。层高 h=3.2m，设踏步高 145mm 确定踏步数 n=h/h=3200/145=22 步 取 b=300mm 取每段为 11 步，踏步尺寸为 b*h=300*145=43500 梯段长 l l=（11-1）*300=3000mm 确定楼梯段宽 b，取开间 4.5 b=（4500-240-c）/2=2130-c/2 取楼梯段宽为 2000mm，c=260mm 确定进深 l l=200+（11-1）*300=5000mm 确定平台宽 db，取 d=b=200mm 二、内力及配筋计算 1、 楼梯计算 层高 3.2m，踏步尺寸 145*300mm， 板倾斜度 tg=1400/300=0.467 cos=1.0 板厚 130mm 取 1m 宽板计算，砼用 c25（fcm=119n/mm2） 荷载计算 44 恒载： 水磨石面层 （0.3+0.14）*0.65/0.3=0.945 kn/m 2 三角形踏步 0.5*0.3*0.14*25/0.3=1.75 kn/m 2 斜板 0.13*25/1.0=3.25 kn/m 2 底板抹灰 0.02*17/1.0=0.34 kn/m 2 楼梯板恒荷载 6.32 kn/m 2 活载： 3.5 kn/m 2 所以 p=1.2*6.32+1.4*3.5=12.48 kn/m 截面设计 板面计算跨度 ln=3.2m 弯矩设计值 m=0.1p* ln 2=0.1*12.48*3.22=12.78 kn/m h0=130- 20=110vmm s=m/（fcnbh02）=12.78*106/（11.9*1000*1102）=0.089 =1-as1-=0.093 as=fcmbho/fy=0.093*11.9*1000*110/210=579.7mm2 选 10130 as=604mm2 2、 平台板设计 设平台板厚 h=70mm，取 1m 宽板带计算 恒载： 水磨石面层 0.65 kn/m 2 70 厚砼板 0.07*25=1.75 kn/m 2 底板抹灰 0.02*17/1.0=0.34 kn/m 2 平台板恒荷载 6.32 kn/m 2 活载： 3.5 kn/m 2 所以 p=1.2*2.74+1.4*3.5=8.19 kn/m 选 8130 as=387mm2 3、 平台梁计算 设平台梁截面 200*350mm 荷载计算 恒载： 梁自重 0.2*（0.35-0.07）*25=1.4 kn/m 2 45 梁侧粉刷 0.02*（0.35-0.07）*2*17=0.19 kn/m 2 平台板传来 2.74*2.0/2=2.74 kn/m 2 楼梯板传来 7.15*3.2/2=11.44 kn/m 2 平台梁恒荷载 15.77 kn/m 活载： 3.5*（3.2/2+2.0/2）=9.1 kn/m 所以 p=1.2*15.77+1.4*9.1=31.66 kn/m 截面设计 计算跨度 l0=1.05ln=1.05*（2.0*2+0.2）=4.41m 内力设计值：m=pl02/8=31.66*4.412/8=76.97kn.m v=pln/2=31.66*4.5/2=71.24 kn 截面按倒 l 行计算： bf=b+shf=200+5*70=550mm h0=350- 35=315mm fcmbfhf（h0- 0.5hf）=11.9*550*70*（31.5- 0.5*70）=128.28kn.m 大于 m=76.97 kn.m 属于第一类型截面 s=m/（fcnbfh02）=76.97*106/（11.9*550*315*315）=0.119 =1-as1-=0.127 采用 ii 级钢筋 as=fcmbfho/fy=0.127*11.9*550*315/310=844.62mm 选 2 20+1 18 ，as=387mm2 斜截面承载力计算： 0.07fcbh0=0.07*11.9*200*315=52.48 knv=71.24 kn 0.1fcbh0=0.1*11.9*200*315=74.97 knv=71.24 kn 满足 第五节第五节 地基基础设计计算地基基础设计计算 一、 基础型式选择 上部结构荷载较小，地基基础条件较好，故采用独立基础。 二、荷载计算 场地为 ii 类，主要受力层范围不在软弱粘性土层，上部结构为 超过 8 层，高度在 25 m 以下的一般民用框架房屋，故不进行抗震承 46 载力验算。则底层柱传至基础顶部的作用效应仅取非抗震设计的作 用效应。 位置 a 柱 b 柱 标准组合值（mk，nk，