土木工程毕业设计（论文）-某行政综合楼设计-五层框架结构（全套图纸） .doc

山东建筑大学土木工程学院毕业设计 1 一一.摘要摘要.2 前前 言言4 一一.绪论绪论.5 1 工程概况.5 2 设计资料.5 3 设计过程.6 4 本章小结.6 二二.结构设计结构设计.7 1 工程概况.7 2 主要建筑做法.7 3 结构布置及结构计算简图.8 4 荷载计算.11 5 风荷载的计算.19 6 内力计算.22 7 内力组合.49 8 截面设计与配筋计算.50 板的计算69 9 楼梯的设计.71 10 基础设计.74 （1）荷载计算74 （1）荷载计算76 三三 施工组织设计施工组织设计80 1 工程介绍.80 2 施部署及施工顺序81 3 施 工 方 案83 4 主 要 分 项 工 程 施 工 方 法84 5 砌 筑 工 程92 6 防 水 工 程93 7 门 窗 工 程94 8 装 饰 工 程95 9 工作天数的计算95 10 质 量 达 标 保 证 措 施99 11 混 凝 土 雨 天 施 工 措 施99 12 冬 季 施 工 措 施101 13 文 明 施 工 保 证 措 施103 谢谢 辞辞105 总 结106 参考文献参考文献107 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 2 一一.摘要摘要 本工程为济南市解放路一拟建综合楼。根据建筑设计、抗震方面等的要求， 确定合理的结构方案和结构布置方案，确定框架按功能分为商业用房和客房， 楼高 19.5m，总建筑面积 4250m2.本建筑物防火等级二级，抗震设防烈度 6 度。 结构设计的阶段大体可以分为三个阶段： (1)结构方案阶段：根据建筑的重要性，建筑所在地的抗震设防烈度，工 程地质勘查报告，建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式， 本工程采用的是框架结构； (2)结构计算阶段：包括荷载统计、内力组合计算和构件计算； (3)施工图设计阶段：根据上述计算结果，来最终确定构件布置和构件配 筋以及根据规范的要求来确定结构构件的构造措施。 关键词 :框架结构；结构设计；内力；水平荷载；钢筋混凝土 全套全套 cad 图纸等，加图纸等，加 153893706 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 3 the design of a comprehensive building abstract this graduation project is a comprehensive building in the jiefang road of jinan、 , according to the requirement of architectural design and the earthquake resistance,the reasonable structural scheme was determined. this frame structure can be divided into commercial buildings and standard room.the whole building is about 19.5 meters and the building area is about 4250 2 m . the fire-protection rating is 2 degrees and seismic intensity is 6 degrees the stage of the structural design can be divided into three stages on the whole: (1)structural scheme stage: according to the importance of the building, providing fortification against earthquakes in the earthquake intensity, the geologic prospect report of the project of the building site, classification and height and storey of the building of the building field are counted to confirm the structural form of architecture, what this project is adopted is frame structure; (2)calculate stage in structure: including calculate of loading、 internal force the component; (3)construction drawings design phase: according to described above result of calculation, come, confirm component assign with component mixing muscling and coming, confirming structural structure measuring of component according to the request of norm finally. key words:frame；structural design；internal force； lateral loads；reinforced concrete 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 4 前前 言言 毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习 阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全 面总结。通过毕业设计,可以将以前学过的知识重温回顾,对疑难知识再学习,对 提高个人的综合知识结构有着重要的作用。通过毕业设计,使我们在资料查找、 设计安排、分析计算、施工图绘制、口头表达等各个方面得到综合训练,具备 从事相关工作的基本技术素质和技能。 目前，我国建筑中仍以钢筋混凝土结构为主，钢筋混凝土造价较低，材料 来源丰富，且可以浇筑成各种复杂断面形状，节省钢材，承载力也不低，经 过合理设计可以获得较好的抗震性能。今后几十年，钢筋混凝土结构仍将活 跃在我国的建筑史上。框架结构体系的主要特点是平面布置比较灵活，能提 供较大的室内空间，对于办公楼是最常用的结构体系。 多层建筑结构的设计，除了要根据建筑高度、抗震设防等级等合理选择结 构材料、抗侧力结构体系外，要特别重视建筑体形和结构总体布置。建筑体形 是指建筑的平面和立面；结构总体布置指结构构件的平面布置和竖向布置。 建筑体形和结构总体布置对结构的抗震性能有决定性的作用。 毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过查阅资料、设计计算、 论文撰写以及图纸绘制，加深了对规范等相关内容的理解，巩固了专业知识， 提高了综合分析、解决问题的能力。并熟练掌握了天正 autocad 和结构设计 软件 pkpmcad，基本上达到了毕业设计的目的与要求。 框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，后面采用建 筑结构软件 pkpmcad 进行电算,并将电算结果与手算结果进行了误差分析对 比。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 5 一一.绪论绪论 1 工程概况工程概况 项目名称：济南解放路行政综合楼 本工程建筑地点为济南解放路，建筑面积在 4250 左右，建筑平面形状采 用 u 形， 建筑层数为五层，采用钢筋混凝土框架结构。采用独立基础，室内地坪为 0.000m，室外内高差 0.60m。 本工程采用钢筋混凝土框架结构体系 框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也 承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。 本建筑采用的是框架机构体系，框架结构的优点是建筑平面布置灵活，框架结 构可通过合理的设计，使之具有良好的抗震性能；框架结构构件类型少，易于 标准化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构， 本建筑采用的现浇结构。 主要设计依据： 1、上级主管部门和市计委下达的批准文件。 2、建设单位向设计部门提供的设计委托书和设计要求。 3、勘察设计院提供的工程地质勘察资料。 4、主要设计规范： （1） 、gb500072002建筑地基基础设计规范 （2） 、gb500092001建筑结构荷载规范 （3） 、gb500102002混凝土结构设计规范 （4） 、gb500112001建筑抗震设计规范 2 设计资料设计资料 1.2.1 气象资料 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 6 冻土深度 50cm，基本风荷载 w=0.45kn/ m2；基本雪荷载为 0.3 kn/ m2。 1.2.2 地质条件 全新填土（第一层） ，粉质粘土，厚度0.8米。 粉质粘土层（第二层） ，厚度2.5米。 含碎石粉质粘土（第三层） ，厚度5.0米左右。 灰岩（第四层） 第一层人工填土,厚度 0.8 米,建议全部挖除。 采用天然地基是较为适宜的方案，建议以第四层粘土作为主体结构 的地基持力层。 基础开挖时，建议基坑开挖允许坡度值 1：0.35。 可不考虑水质对基础混凝土的侵蚀性。地下水位距地面最高 4.2m,最 低 7.5m. 1.2.3 地震设防烈度 6 度，设计地震分组第二组，设计基本加速度值为 0.05g。 3 设计过程设计过程 遵循先建筑、后结构、再基础的设计过程。建筑设计根据建筑用地条件和 建筑使用功能、周边城市环境特点，首先设计建筑平面，包括建筑平面选择、 平面柱网布置、空间网架设计、平面交通组织及平面功能设计；其次进行立面 造型、剖面设计；最后设计楼梯、电梯间和基础。 结构设计包括：确定结构体系与结构布置、空间网架选型、杆件规格材料 确定、根据经验对构件进行初估、确定计算单元和计算简图、荷载统计、内力 计算与组合、构件与基础设计。 4 本章小结本章小结 本章主要论述了本次设计的工程概况、相关的设计资料、高层建筑的一些 特点以及综合本次设计所确定的结构体系类型，以及总的设计过程。 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 7 二二.结构设计结构设计 1 工程概况工程概况 1.1 工程地质条件：建筑场地类别为二类 1.2 楼面活荷载 2 kn/ m2 ,屋面活荷载 0.5kn/ m2, 2 主要建筑做法主要建筑做法 2.1：屋面做法（自上而下） 40 厚水泥膨胀珍珠岩 100 厚憎水珍珠岩保温 30 厚水泥砂浆 3 厚高聚物改沥青四涂防水层 20 厚 1：3 水泥砂浆 2.2：楼面 120 厚钢筋混凝土楼板 刷素水泥浆一道 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 8 25 厚 1：2 干硬水泥砂浆结合 810 厚铺地砖，稀水泥浆填缝 厕所水房楼面做法 60 厚加气混凝土层 20 厚聚合物水泥砂浆 25 厚水泥砂浆结合层 8 厚地砖铺面 涂上防水层 刮平腻子 2.3 顶棚 6 厚水泥砂浆石灰膏砂 2.4 墙身做法 200 厚空心砌块填充墙，用 1:2.5 水泥砂浆砌筑 内墙粉刷为混合砂浆底； 外墙 7 厚水泥砂浆 12 厚石膏砂浆 瓷面砖 3 结构布置及结构计算简图结构布置及结构计算简图 各层梁柱板的混凝土强度等级均为 c25,（fc=11.9mpa，ft=1.27mpa） 结构计算简图 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 9 (1) 梁柱截面初选 边跨：=6600/10=660mm，取 h=600mm；取 b=h/3h/2=300mm； 10 l 中间跨：取 bh=300500； （2）柱截面的初选 要同时满足最小截面、侧移限值和轴压比等诸多因素。对于较低设防烈度 地区的多层民用框架结构，一般通过轴压比限值，进行截面估计。本例房屋 =n/(nfc)=2531x1.1/（11.91.0）=212689.1 3 10 2 mm 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 10 边柱截面为 400600=240000 2 mm （3）结构计算见图 各梁柱构件线刚度经计算后列于图中： 其中再求梁截面惯性矩时考虑到现浇板的作用， 边框架 =1.5 ,i 0 i 中框架 =2.0 i 0 i (取 i0 为不考虑翼缘作用的梁截面惯性矩) c25 混凝土弹性模量为 e=2.8mpa 4 10 = =1.50.3xe=ei梁1 ei l1 1 12 3 6 . 0 6 . 6 1 4 10 3 . 12 x = i梁2exxxx 4 . 2 1 6 . 03 . 0 12 1 2 3 ex 4 109 .44 443 19.29 102.8 1010 4 5.401 10 =i柱底exxxxex 43 10 6 . 13 3 . 5 1 6 . 04 . 0 12 1 =i柱中exxxxex 43 1020 6 . 3 1 6 . 04 . 0 12 1 exxxi 43 10 5 . 18 9 . 3 1 6 . 04 . 0 12 1 ex 顶柱 结构计算简图单位 4 ( 10)e 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 11 4 荷载计算荷载计算 恒荷载计算 （1）屋面做法（自上而下） 40 厚水泥膨胀珍珠岩 12x0.04=0.48kn/ 2 m 100 厚憎水珍珠岩保温 0.1x4=0.4kn/ 2 m 30 厚水泥砂浆 0.03x20=0.6kn/ 2 m 3 厚高聚物改沥青四涂防水层 10x0.003=0.03kn/ 2 m 20 厚 1：3 水泥砂浆 0.02x20=0.4kn/ 2 m 沥青卷材 0.050.4kn/ 2 m 胶粘 0.003kn/ 2 m 顶棚 6 厚水泥砂浆石灰膏砂 0.006x12=0.072kn/ 2 m 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 12 120 厚钢筋混凝土楼板 2 0.12 253.0/kn m 总计：5.035 2 /kn m （2）铺地砖楼面（楼面） 现浇混凝土楼板 120 0.12x25=3 2 /kn m 25 厚干硬性水泥砂浆结合 0.025x20=0.5 2 /kn m 810 厚铺地砖 19.8x0.008=0.1584 2 /kn m 总计：3.208 2 /kn m (3)厕所水房楼面 60 厚加气混凝土层 7.5x0.06=0.45 2 /kn m 20 厚聚合物水泥砂浆 0.02x20=0.4 2 /kn m 25 厚水泥砂浆结合层 0.025x20=0.5 2 /kn m 8 厚地砖铺面 19.8x0.008=0.1584 2 /kn m 120 厚楼板 3 2 /kn m 总计 4.5 2 /kn m （4）梁自重 600300xbxh 梁自重： mknxx/6 . 3)12 . 0 6 . 0(3 . 025 抹灰层： mknxxxx/1632 . 0 217)12 . 0 6 . 0(01 . 0 总计：3.76kn/m 300 500b h 梁自重： /mknxx85 . 2 )12 . 0 5 . 0(3 . 025 抹灰层： /mknxxx1292 . 0 17)12 . 0 5 . 0(01 . 0 2 总计：3.0kn/m 顶棚 6 厚水泥砂浆石灰膏砂 0.06x12=0.072kn/m 屋面 40 厚水泥膨胀珍珠岩 12x0.04=0.48kn/m 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 13 100 厚憎水珍珠岩保温 0.1x4=0.4kn/m 30 厚水泥砂浆 0.03x20=0.6kn/m 3 厚高聚物改沥青四涂防水层 0.003x10=0.03kn/m 20 厚聚合物水泥砂浆 0.02x20=0.4kn/m 沥青卷材 0.5kn/ 2 m 防水楼面 60 厚加气混凝土层 7.5x0.06=0.45kn/ 2 m 20 厚聚合物水泥砂浆 0.02x20=0.4kn/ 2 m 25 厚水泥砂浆结合层 0.025x20=0.5kn/ 2 m 8 厚地砖铺面 19.8x0.008=0.1584kn/ 2 m 普通楼面 25 厚水泥砂浆结合层 0.025x20=0.5kn/ 2 m 8 厚地砖铺面 19.8x0.008=0.1584kn/ 2 m 办公室均布活荷载 2.0kn/ 2 m 阅览室 2.0kn/ 2 m 资料室 2.5kn/ 2 m 厕所 2.0kn/ 2 m 走廊、楼梯、门厅 2.5kn/ 2 m （5）柱自重 mm600400mmxbxh 自重力 mknxx/66 . 04 . 025 抹灰层自重（10 厚混合砂浆）mknxx/34 . 0 17)6 . 04 . 0(01 . 0 总计：6.34kn/m 上部柱：6.34x3.6=22.82kn 顶部柱：6.34x3.9=24.7kn 下部柱：6.34x5.4=34.2kn （6）外纵墙自重 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 14 标准层 外纵墙： mknxx/124. 28 .112 . 09 . 0 铝合金窗： kn/m735 . 0 1 . 235. 0x 外墙面 20x0.007x(3.6-2.1)+12x0.012x(3.6-2.1)+19.8x0.01x(3.6-2.1) =0.21+0.26+0.297=0.732kn/m 内墙角0.08x20+17x0.08+17x0.08x(3.6-2.1)=0.6225kn/m 顶层： 1.2x0.2x11.8=2.83kn/m 铝合金窗： 0.35x2.1=0.735kn/m 外墙面： 0.87kn/m 内墙面： 0.747kn/m 总计： 5.182kn/m 底层 2.6x0.2x11.8=6.136kn/m 铝合金窗 0.35x2.1=0.735kn/m 内外墙 0.875x2.6/1.5=1.5kn/m 总计 8.9kn/m （7）内纵墙自重 标准层 mknxx/5 . 8 8 . 112 . 06 . 3 内墙： 3 .6x0.625/1.5x2=1.5kn/m 总计 10kn/m 活荷载标准值计算 （1） 屋面和楼面标准活荷载取值 不 上人屋面，楼面，走廊 2 /5 . 0mkn 2 /2mkn 2 /5 . 2mkn （2） 雪荷载 0.3kn/m 2 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑 竖向荷载下框架受荷总图 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 15 板传至梁上的三角形或梯形荷载等效为均布荷载，示意图如上图 (1) a-b 轴 屋面传荷 恒载 5.035x(1-mknxxxxx/ 8 . 142 2 3 . 3 64 57 035 . 5 2 2 3 . 3 )2 32 活载 0.5x(1-kn/m47. 12 2 3 . 3 )2 32 xx 楼面板传荷 恒载 mknxxxxx/42 . 9 2 2 3 . 3 028. 32 2 3 . 3 )21 (028 . 3 32 活载 1.47kn/m 活载 2x(kn/88. 52 2 3 . 3 )21 32 xx cd 与 ab 轴一样 梁自重 3.76kn/m a-b 轴屋面板荷载=梁自重 + 板传荷载 =3.76+14.8=18.56kn/m 楼板恒载=9.42+3.76=13.18kn/m 活载=5.88kn/m cd 与 ab 轴一样 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 16 （2）bc 轴均布荷载 屋面板传荷 恒载 5.035xkn/m55 . 7 2 8 5 2 4 . 2 xx 活载 0.5xkn/m75 . 0 2 8 5 2 4 . 2 xx 楼板传荷 恒载=3.208xkn/m81 . 4 2 8 5 2 4 . 2 xx 活载=2.5xkn/m75 . 3 2 8 5 2 4 . 2 xx 梁自重 3.76kn/m bc 轴框架梁上均布荷载为 屋面板恒载=梁传荷载+板传荷载=3.76+7.55=11.31kn/m 活荷载 0.75kn/m 楼板恒载=梁传荷载+板传荷载=4.81+3.76=8.75kn/m 活荷载 3.75kn/m (3)横向梁自重 3.76kn/m 屋面板传荷 恒载 5.035xkn/m78 . 3 8 5 2 4 . 2 x 活荷载 0.5xkn/m37 . 0 8 5 2 4 . 2 x 楼面传荷 恒载 3.208x=2.4kn/m 8 5 2 4 . 2 x 活载 2x=1.5kn/m 8 5 2 4 . 2 x a屋面边梁 1 a 梁荷载+板传荷载=3.76+3.78=7.54kn/m f=22.62kn 活 ：=0.37x3=1.11kn/m 活 f a楼面梁 1 a 恒：梁+板传荷载 =3.76+2.4=6.16kn/m f=18.84kn =1.5x3=4.5kn/m 活 f （5）梁 1 bb 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 17 恒载=3.76+3.78+5.035x1-2xx3=9.51kn/m 2 4 . 2 ) 11 8 () 11 8 ( 32 x f=28.53kn =0.37+0.5x1-2xx3=1.70kn 活 f 2 4 . 2 ) 11 8 () 11 8 ( 32 x 楼面梁 恒=3.76+2.4+3.208x1-2xx3=7.2kn/m 2 4 . 2 ) 11 8 () 11 8 ( 32 x f=21.6kn =1.5+2.5x1-2xx3=7.4kn/m 活 f 2 4 . 2 ) 11 8 () 11 8 ( 32 x （6）a 轴柱纵向集中荷载的计算 顶层柱 女儿墙（墙高 600mm，60mm 混凝土压顶） (0.2x0.6x11.8+0.2x0.06x18)x3.3=5.39kn 恒载=女儿墙自重+梁自重+板传荷载 =5.39+22.62=28.01kn 活载= 1.11 四层：恒载=墙自重+梁自重+板自重 =18.46+5.2x3=34.08kn 活载=4.5kn 标准层 恒载=墙自重+梁自重+板自重 =4.2x3+5.2x3=28.2kn 活载=4.5kn 基础顶面 恒载=8.9x3+3.76x3=37.98 (7)b 轴柱纵向荷载为 顶层恒载=3.76x3+28.53=39.81kn 活载=1.7kn 四层恒载=3.76x3+21.6+3x=6538kn9 . 3 6 . 3 10 x 标准层恒载=3.73x3+kn88.626 .21310x 基础恒载=3.76+knx 7 . 656 .213 . 5 6 . 3 10 活载=7.4kn 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 18 框架受荷总图(恒载） 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 19 框架受荷总图(活载） 5 风荷载的计算风荷载的计算 作用于屋面梁和楼面梁节点处集中风荷载标准值 ()/ 2 kzszij whh b 式中基本风压 2 0 /45 . 0 mknw 风荷载体形系数，根据建筑物体型查的 =1.3 s s 风压高度变化系数，地面粗糙度为 b 类； z 风震系数，由于高度大于 30m，且高宽比大于 1.5 的房屋建筑 z 设计时用风阵系数加大风荷载，否则取 1.01本框架取 1.0。 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 20 上层柱高 i h 下层柱高，对于顶层为女儿墙高度的 2 倍。 j h b 为迎风面的宽度，7.5m 计算过程如下： z z s （ 0 w 2 /kn m ） i h j h k w 201.2391.01.30.453.91.213.86 15.61.1521.01.30.453.63.618.2 121.0561.01.30.453.63.616.68 8.41.01.01.30.453.63.615.16 5.31.01.01.30.455.33.618.43 风荷载作用下位移验算 (1) 侧移刚度 d，横向 23 层 d 值的验算 构件名称 b c i i i 2 c i i 2 12 (/) c c dikn m h a 轴柱615 . 0 202 3 . 12 3 . 12 x 0.235 9 .9138 6 . 3 12 42000235 . 0 2 xx b 轴柱86 . 2 202 2 3 . 122 9 . 44 x xx 0.588 7 . 22866 6 . 3 12 42000588 . 0 2 xx c 轴柱2.860.58822866.7 d 轴柱0.6150.1279138.9 2 . 64011 ) 7 . 228669 .9138(2 1 xd 横向顶层 d 值的计算 构件名称 b c i i i 0.5 2 c i i 2 12 (/) c c dikn m h 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 21 a 轴柱666 . 0 2 5 . 18 3 . 12 3 . 12 x 0.25 9 . 8283 9 . 3 12 4200025 . 0 2 xx b 轴柱 88 . 1 5 .182 2 3 . 1229 .44 x xx 0.485 16071 9 . 3 12 420002485 . 0 2 xx c 轴柱1.880.48516071 d 轴柱0.6660.258283.9 112722 2)16071 9 . 8283( 9 . 6011 2 xd 横向底层 d 值的计算 构件名称 b c i i i 0.5 2 c i i 2 12 (/) c c dikn m h a 轴柱903 . 0 6 . 13 3 . 12 0.488 7505 3 . 5 12 36000488 . 0 2 xx b 轴柱25 . 4 6 . 13 9 .44 3 . 12 0.76 12303 3 . 5 12 3600080 . 0 2 xx c 轴柱4.250.7612303 d 轴柱0.930.4887689 mkn d /38386 )116887505( 3 （1） 风荷载作用下框架侧移计算 j j ij v u d 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 22 式中第 j 层的层间位移 j u 第 j 层的总剪力 j v 第 j 层的所有柱的抗侧刚度之和； ij d 第一层的层间位移求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的 顶 点侧移值，各层楼板标高处的侧移值是该层以下各层层间侧移值之和。 顶点位移是所有各层层间侧移之和。 j 层侧移 1 j jj j uu 顶点侧移 1 n j j uu 框架结构在风荷载作用下侧移的计算表如下 层次 j w j v d （m） j u 513.8613.86 4 9.028 10 0.000105 418.2032.06 4 9.028 10 0.000244 316.6848.74 4 9.028 10 0.000371 215.1663.09 4 9.028 10 0.000486 118.4382.33 4 5.338 10 0.000626 u0.002140（m） 侧移验算：层间侧移最大值 0.001512恒载标准值作用下内力的计算； 恒荷载作用下框架内力分析 梁端、柱端弯矩采用分层法计算 分层法的计算要点： 作用在某一层的框架梁上的竖向荷载只对本楼层的梁和与本层梁相连 的框架柱产生弯矩和剪力，而对其他层框架和隔层的框架柱都不产生弯矩 和剪力。 除底层以外的其它各层柱的线刚度均乘折减系数 0.9。 除底层以外的其它各层柱的弯矩传递系数取 1/3。 由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。 计算线刚度 边框i=1.5 0 i 中框i=2.0 0 i c25的混凝土弹性模量e=2.8x10 mp 4 a imeknxexxx/1036.162 6 . 6 1 )6 . 0(3 . 0x 12 1 l ei 43 1 1 梁 imexexxxx/kn1090 2 . 1 1 )6 . 0(3 . 0 12 1 2 43 2 梁 imeknxxxx/1036 . 1 3 . 5 1 )6 . 0(4 . 0 12 1 ex 33 柱底 imeknxxxxx/108 . 19 . 0 6 . 3 1 )6 . 0(4 . 0 12 1 ex 33 柱中 imekn /10x66 . 1 3 柱顶 梁固端弯矩 顶层：ab跨 q=18.56 kn/m 左：-ql2 /12=-18.56 6.62/12=-63.37kn.m 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 24 右：+ql2 /12=18.56 6.62/12=67.37kn.m 2 12 2 12 2 22 2 22 137.08 2.7 5.4 164.5 8.1 137.08 2.75.4 82.25 8.1 137.08 5.4 2.7 82.25 8.1 137.08 5.42.7 164.5 8.1 mkn m mkn m mkn m mkn m 左 右 左 右 bc跨 q=11.3kn/m -ql2 /3=5.4kn.m 其余层：ab跨 q=13.18kn/m 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 25 左：-ql2 /12=-13.18 6.62/12=-47.8kn.m 右： ql2 /12=13.18 6.62/12=47.8kn.m 2 12 2 12 2 22 2 22 101.6 2.7 5.4 121.92 8.1 101.6 2.75.4 60.96 8.1 137.08 5.4 2.7 60.96 8.1 137.08 5.42.7 121.92 8.1 mkn m mkn m mkn m mkn m 左 右 左 右 bc跨 q=8.57kn/m - ql2 /3=-4.11kn.m 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 26 顶层弯矩分配系数 四层弯矩分配系数 2-3层弯矩分配系数 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 27 底层弯矩分配系数 顶层弯矩分配 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 28 四层弯矩分配 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 29 2-3层弯矩分配 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 30 底层弯矩分配 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 31 节点弯矩的二次调 在用分层法计算竖向荷载作用下内力 顶层框架由传来弯矩是5.77kn.m m=5.77x0.504=2.9kn.m m=5.77x(-0.496)=-2.78kn.m 顶层框架柱节点下层传来的弯矩是-3.9kn.m m=0.29x3.9=0.84kn.m m=0.3x3.9=1.17kn.m m=0.41x3.9=1.6kn.m 将分配的不平衡弯矩和节点弯矩相加得到平衡的弯矩 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 32 底层框架边柱节点，上层传来的弯矩是6.12kn.m m=0.284x6.12=1.74kn.m 下 m=0.375x6.12=2.3kn.m 上 m=0.34x6.12=2.08kn.m ba 中柱为-4.19kn.m m=0.235x4.19=0.98kn.m ba m=0.255x6.19=1.07kn.m 上 m=0.193x4.19=0.81kn.m 下 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 33 m=0.32x4.19=1.34kn.m bc 弯矩图 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 34 单位（）kn m 跨中弯矩计算 m47.6kn53.4-101 2 64.1142.62 6.618.56 8 1 m 2 5ab m11.80kn38.810 . 314.8 12 1 0 . 33.76 8 1 m 22 5bc m30.2kn41.57-71.77 2 46.736.44 6.613.18 8 1 m 2 4ab m8.71kn200 . 39.42 12 1 0 . 33.76 8 1 m 22 4bc m-31kn 2 44.736.83 71.77m3ab m8.45kn19.7411.29m3bc 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 35 m-31kn 2 44.736.83 71.77m2ab m-8.45kn19.7411.29m2bc m-31.22kn 2 45.6535.45 71.77m1ab m9.74kn21.0311.29m1bc 剪力计算 50.3kn107 2 1 3.26 2 1 ) 2 3 . 3 6.6(5.035x3.36.63.76 6.6 64.1142.61 v5ab 56.7kn50.3-107v5ba 9.4kn)5 . 15.0350 . 33.76( 8 1 v5bc 8 . 446 . 98 2 1 1.56 2 1 ) 2 3 . 3 6.6(6.936.68.88 6.6 46.736.44 v4ab 44.8kn44.889.6v4ba 12.9kn)5 . 19.630 . 33.76( 2 1 vvvv 12bc3bc4bc4bc bc v 43.6knv3ab 56kn43.689.6v3ba 43.6kn89.6 2 1 6.6 44.7-36.38 v2ab 56knv2ba 43.1kn89.6 2 1 6.6 46.65-35.45 v1ab 46.5kn43.189.6v1ba 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 36 有以上求的数据经计算求的轴力，图如下 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 37 活荷载作用于 ab 轴跨间 由于 a 轴与 b 轴共有的集中活荷载，对于布置单跨荷载： 顶层：ab =1.47kn/ bc=0.75kn/m cb=0.75kn/m mkn ql . 4 . 14 12 2 mkn ql .56 . 0 3 2 kn.m28. 0 6 2 ql 其余层： ab q=5.88kn.m kn.m 3 . 21 12 2 ql bc q=4.5kn.m mkn ql .375 . 3 3 2 cb q=4.5kn/m mkn ql /69 . 1 6 2 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 38 （3）活载作用 ab 轴跨间 由于 a b 共有集中活荷载，对于布置单跨荷载，考虑不利影响，将 跨中乘以 1.2 倍放大系数 顶层弯矩分配 四层弯矩分配 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 39 2-3 层弯矩分配 底层弯矩分配 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 40 活荷载作用于 ab 轴跨间弯矩图 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 41 活荷载作用于 ab 轴跨间剪力图 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 42 活荷载作用于 ab 轴跨间轴力图 活荷载作用于 bc 轴跨间 顶层：1.7x=0.85kn 2 1 一般层：7.44x=1.98kn 6 . 64 . 2 4 . 2 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 43 活荷载作用于 bc 轴跨间弯矩图 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 44 活荷载作用于 bc 轴跨间剪力图 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 45 活荷载作用于 bc 轴跨间轴力图 活荷载作用于 cd 轴跨间；（借助结构力学求解器） 由于 bc 跨与 cd 轴共有的集中活荷载，对于布置单跨荷载： 顶层：1.7x=0.85kn 2 1 一般层：7.44x=5.46kn 6 . 64 . 2 6 . 6 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 46 活荷载作用于 cd 轴跨间弯矩图 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 47 活荷载作用于 cd 跨剪力图 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 48 活 活荷载作用于 cd 轴跨间轴力图 风荷载的作用（从左向右，从右向左） ； 框架在风荷载的（从左向右）内力用 d 值法（该进的反弯点法） 进行计算 其步骤为： 求各柱反弯点处的剪力值； 求各柱反弯点高度； 求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩； 求各柱的轴力和梁剪力。 第 i 层第 m 柱所分配的剪力为：， im im d vv d ii vw 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 49 框架柱反弯点位置，计算结果如下： 0123 yyyyy a 轴框架柱反弯点的位置（同 d 轴框架柱） 层号ih 0 y 1 y 2 y 3 y y yh 50.6663.90.30000.31.17 40.6153.60.360000.361.3 30.6153.60.450000.451.62 20.6153.60.50000.51.8 10.9035.30.650000.653.4 b 轴框架柱反弯点的位置（同 c 轴框架柱） 层号ih 0 y 1 y 2 y 3 y y yh 51.883.90.3940000.3941.54 42.863.60.450000.451.62 32.863.60.50000.51.8 22.863.60.50000.51.8 14.255.30.550000.552.93 框架各柱的杆端弯矩，梁端弯矩按下式计算，计算过程如下： yh imc mv 上 （1- ） yh cim mv 下 中柱处梁 jbjj m) b c bb i mm ii 左 c下（+1）左上 左右 （ jbjj m) b c bb i mm ii 右 c下（+1）右上 左右 （ jbjj m=m c m c下（+1）总上 风荷载作用下 a 轴柱剪力和梁柱弯矩的计算如下（同 d 轴框架柱） 层 () i v kn (/) d kn m im d im d d im vyh kn.m c m 上 （） kn.m c m 下 （）ma总 513.86 11272 2 8283 .9 0.0731.011.542.381.562.38 432.061127291380.1554.971.629.848.0511.4 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 50 2 348.74 11272 2 91380.1557.551.813.5913.5921.64 263.9 11272 2 91380.1559.91.817.8217.8231.41 182.333838275050.2016.52.933948.3556.82 风荷载作用下 b 轴柱剪力和梁柱弯矩的计算如下（同 c 轴框架柱） 层 () i v kn (/) d kn m im d im d d im vyh kn.m c m 上 （）kn.m c m 下 （）b m 左b m 右 5 13.861127 22 160710.1431.981.544.673.053.761.03 432.06 1127 22 22866. 7 0.2036.5081.6220.0310.512.53.43 348.74 1127 22 22866. 7 0.2039.891.827.1317.822.226.08 263.9 1126 22 22866. 7 0.203129.71.835.6423.2232.38.86 182.33 3838 2 123030.3226.32.9349.887761.218.4 框架柱的轴力与梁端剪力的计算结果见下表 梁端剪力 kn 柱轴力 b 轴 层数 ab 跨 ab v bc 跨 bc v cd 跨 cd v a 轴 bbcbab vv cb n 50.930.860.93-0.930.070.07 43.622.863.62-4.550.760.83 36.645.076.64-11.21.572.4 29.957.389.65-20.852.274.67 117.915.317.9-38.752.68.27 （拉力为负，压力为正） 7 内力组合内力组合 各种荷载情况下的框架内力求得以后，根据最不利又是可能的原则进行内力组 合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应该对竖向荷载作用下的内力 进行调幅。分别考虑恒荷载与活荷载有可变荷载控制的组合以及有永久荷载控 制的组合，并比较两种组合的内力，取最不利值。由于构件的内力值应取自支 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 51 座边缘处，为此进行组合前，应控制截面处内力值。 梁支座边缘内力值： b/2 vvqb/2 mmv 边 边 -支座边缘截面的弯矩标准值；m边 -支座边缘截面的剪力标准值；v边 -梁柱中线交点处弯矩标准值；m -与 m 对应的梁柱中线交点处剪力标准值；v q-梁单位长度的均布荷载标准值； b-梁端支座宽度。 柱上端控制界面在上层的梁底，柱下端控制界面在下层 各内力组合表 山东建筑大学土木工程学院毕业设计 50 8 截面设计与配筋计算截面设计与配筋计算 混凝土强度25c 2 242 /78 . 1 , 7 .16 ,/108 . 2,27 . 1 ,/9 .11 mmknff mmnxefmmnf tkck ctc 钢筋强度： 235hpb 22 210/,235/ yk fyn mmfn mm 335hrb 22 /335,/300mmnfmmnf yky 0.55 b （1） 框架截面设计 轴压比验算 a 轴： 底层柱=519kn， max a n 轴压比：满足要求 05 . 1 182 . 0 600