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6层 3694 平米 商住楼 计算 部分 建筑 结构图

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毕业设计（论文）专用纸目 录一、毕业设计（论文）开题报告3一、题目来源4二、研究的目的和意义4三、阅读的主要参考文献及资料名称5四、国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向5五、主要研究内容,重点研究的关键问题及解决思路.6六、完成毕业设计（论文）所必须具备的工具条件（ 如工具书，计算机辅助设计，某类市场调研，实验设备和实验环境条件 ）及解决办法6七、工作的主要阶段,进度及时间安排6八、指导老师审查意见7二、摘要8三、毕业设计（论文）计算书101.计算简图112. 梁柱截面尺寸确定122.1柱截面尺寸的确定122.2梁截面尺寸的确定123荷载与地震作用计算133.1荷载计算133.2地震作用计算173.3横向地震作用计算193.4验证横向框架梁柱截面尺寸及水平位移214风荷载计算244.1横向风荷载作用下框架结构的侧移验算245框架结构内力计算与组合265.1水平地震作用下框架结构内力计算265.2风荷载作用下横向框架结构内力计算275.3竖向荷载作用下横向框架结构内力计算315.4横向框架内力组合426框架梁抗震设计526.1框架梁正截面受弯承载力计算536.2框架梁斜截面受剪承载力计算557框架柱抗震设计577.1剪跨比和轴压比验算577.2框架柱正截面承载力计算587.3框架柱斜截面受剪承载力计算628基础设计658.1桩基竖向承载力设计值658.2桩根数的确定668.3桩基竖向承载力验算668.4承台承载力计算67四、附录70建筑总说明70结构设计总说明71五、翻译75高含砂水流的特性75等截面梁的数字评价法81六、致谢86长 江 大 学毕业设计（论文）开题报告题 目 名 称题 目 类 别 学 院 （系）专 业 班 级学 生 姓 名指 导 老 师辅 导 教 师开题报告日期湖南常德神华大厦5#商住楼毕 业 设 计城 建 学 院 土 木 工 程0014班吴 高 进吴 峻长江大学毕业设计开题报告 湖南常德神华大厦5#商住楼姓名：吴高进 城市建设学院 土木工程专业指导老师：吴峻 长江大学城市建设学院一、 题目来源生产实际湖南常德神华大厦5#商住楼。二、 研究的目的和意义目的： 1. 巩固和加深以学过的基础和专业知识，提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力。2. 掌握建筑工程专业设计的基本程序和方法，了解我国有关的建设方针和政策，正确使用本专业有关的技术设计规范和规定。3. 学会广泛地收集和整理国内外相关资料，针对问题加以解决，了解国内外建筑的发展水平和状况。4. 培养深入细致的调查研究，理论联系实际，从经济、技术的观点全面分析和解决问题的方法及阐述自己观点的能力。 意义： 住宅作为人类直接生存的空间和环境，与人们的生活最为密切，改善人们的居住条件是我党和政府最为关注的问题。住房的建设，特别是加快实用型住宅建设，是加快我国经济发展，刺激国内有效需求，改善人民生活条件的重要措施。 近年来，我国住宅在发展速度和技术提高方面取得前所未有的成就，但是，要使全体城镇居民达到小康居住水平，进而实现住宅实业的现代化还要做出极大的努力。为了满足人民群众日益增长的住房需求，在今后相当长的时间里，我们既要保持较大规模的住宅建设量，还必须下大力气提高住宅的整体水平。这里关键是住宅设计。设计水平不上去，什么质量都落空。 现今的住宅设计要求空间开阔、分隔灵活、设备齐全、使用方便、环境优美。为了满足这些要求，除了建筑师的创造外，结构设计也起着举足轻重的作用。三、 阅读的主要参考文献及资料名称 现行建筑设计规范大全 现行建筑结构规范大全（1）建筑结构可靠度设计统一标准 （GB50068-2001）（2）建筑结构荷载规范 （GB50009-2001）（3）混凝土结构设计规范 （GB50010-2002）（4）建筑抗震设计规范 （GB50011-2001）（5）建筑地基基础设计规范 （GB50002-2002）（6）混凝土结构工程施工质量验收规范 （GB50204）（7）建筑桩基技术规范 （JGJ94-94）实用建筑设计手册 住宅设计资料集 ( 1、2分册 ) 钢筋混凝土楼梯设计手册 房屋基础设计手册房屋建筑学 以及所学教材及其他相关资料、网络资料等四、 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向随着市场经济的日趋成熟，房地产的发展已经进入到理性时代，户型设计的好坏直接关系到居住的舒适与否，除了面积大小要合适，更关键的是户型设计要合理，并要有突出的超前性。居住条件的提高不仅仅是住宅面积的简单扩大，更应是居住质量的改善。要推行生态住宅，就是在住宅设计中，主要是考虑环境、城市建筑与人的问题，应将当前的即时利益与整个人类的长远利益结合起来，将地区的局部利益与整个国家乃至全世界的整体利益结合起来，合理开发和利用好人类现有的、共有的资源。要完善住宅功能，做到公开区与私密区，动区与静区的分开，使户型的面积、使用率、朝向、空间布置等趋于合理。还有要根据住宅服务于不同职业阶层和不同人口来优化建筑结构，增加住宅户型的适应性和可变性等，提倡“以人为本，以科技为本，以社会为本，以可持续发展为本”的国际文明居住标准。五、 主要研究内容,重点研究的关键问题及解决思路.建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。而二者之间存在着相互协调、相互制约的关系。在建筑设计中，少数建筑师总是把结构放在从属地位，并要求结构必须服从建筑，一切以建筑队为先导，这一观念分割了科学的完整性，忽略了基本的力学规律，片面的追求建筑技术与建筑艺术的结合和最大满足使用功能的要求，这样给某些建筑工程质量带来了质量隐患和不安全因素。任何一个建筑设计方案，都会对具体的结构设计产生影响，而有限的结构设计水平又制约着建筑设计层次。因此，再做建筑设计的过程中，建筑师应具有一定的结构方面基础，能与结构设计适当结合，相互协调，使二者相互统一，才能创造出真正优秀的建筑作品。同时，结构构件截面尺寸还要满足刚度和版性的要求。这样便对建筑设计形成了一定的约束和限制，使建筑和结构二者相互协调统一。二者还不断地相互配合，彼此渗透，这样才能设计出真正满意的建筑。本次毕业设计要解决的主要问题就是初步了解建筑与结构的协调。站在结构师的角度，在拿到建筑设计图纸后，根据结构需要对原设计作必要的修改，力求在不改变原设计意图的同时做到结构布置简单合理。六、 完成毕业设计（论文）所必须具备的工具条件（ 如工具书，计算机辅助设计，某类市场调研，实验设备和实验环境条件 ）及解决办法现行的建筑设计规范、结构设计规范；Auto CAD2002;天正建筑6.0;PKPM;结构力学计算器等七、 工作的主要阶段,进度及时间安排1. 完成所要求的毕业设计任务需要约12周,其中:建筑设计方案定型草图 2周绘制建筑设计图 1周结构计算(基础、荷载、内力、配筋) 5周结构施工图 2周整理计算书,图纸,经济效益分析 2周2. 计算机辅助设计(AutoCAD绘图结构力学计算器和PKPM计算)穿插其中3. 外文翻译穿插设计过程中.八、 指导老师审查意见摘 要本毕业设计为拟建湖南常德神华大厦5#商住楼，共六层，总建筑面积为3694.3m2。本商住楼设计本着安全、实用、耐久的原则，采用现浇式框架结构，充分考虑了地震荷载等因素的影响，同时在建筑设计方面采取了适当的美化措施。所有设计均严格按照设计书上的要求，并遵循了国家建筑设计规范和建筑结构设计规范的有关规定进行设计，并力求细节完整。本设计论文主要分为建筑设计和结构设计两大部分，囊括了建筑设计方案、建筑图纸、结构设计详细计算过程、基础设计等内容,鉴于本人在校期间所学知识有限，一些专业知识尚掌握较浅，故还需要加强习，以巩固提高。总的说来，这是我大学四年所学的一份综合答卷，其中必定存在许多不足之处，肯请各位老师指正。 ABSTRACT This Graduation Design (paper) is to give a whole design of 5# commerce-house-building lacated changde of Hunan. This building totally has six stories,the total building area is 3694.3 square meters.This designis according to the rule of security, practiclity,endurance,adopting the cast-in-situ-frame structure. The effect of the earthquake load is sufficiently considered, and the design is strictly basded on the requirement of the designs task and obeys “the requirment fordesign” just as and . This design is mainly made up of two parts architecture design and structure design ,including the plan of architecture design .architecture blueprint .the detailed calculation of the structure . base design.and so on. Since I am studying limit of the major ledge now, I need tostrengthen an use of it and deepen it and use it practiced : totally speaking, this is the final test of me four-year study , it may have some disadvantage and mistakes. So I hope the hope from the teachers.2004届毕业设计（论文）计 算 书题 目 名 称题 目 类 别 学 院 （系）专 业 班 级学 生 姓 名指 导 老 师辅 导 教 师毕业设计日期湖南常德神华大厦5#商住楼毕 业 设 计城 建 学 院 土 木 工 程0014班吴 高 进吴 峻 至 至1.计算简图本多层商住楼为全现浇钢筋混凝土结构，所以假定框架住嵌固与基础顶面，框架梁与柱刚结，梁跨度取顶层柱截面形心轴之间的距离，底层柱高从基础底面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件，事内外高差等因素定为-0.5m，二楼楼面标高为4.2m。故底层柱高为4.2+0.5=4.7m.。其余各层柱高取层高，即3.0m。由此可得本商住楼轴横向框架计算简图2. 梁柱截面尺寸确定2.1 柱截面尺寸的确定柱截面尺寸初估时，可用下列经验公式初略确定 式中 折算在单位建筑面积上的重力荷载值，可根据实际荷栽计算，也可近似取1215KN/m2； 按简支状态计算柱的负荷面积； 验算截面以上楼层层数； 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，中柱取1.2； 混凝土轴压强度设计值； 框架柱轴压比限值，见抗震规范第6.3.7条； 柱截面面积，取方形时，边长为a.。因为柱的混凝土强度等级为C40，故，轴压比为0.8，中柱和边柱的负荷面积分别为和各层的G近似取12,所以第一层柱截面面积为中柱 边柱 柱取方形柱，则中柱与边柱的边长为349和246。根据上述计算结果并考虑高层规程JGJ2002第6.4.1条的规定本设计的柱的截面尺寸取值如下：26层 1层 2.2.梁截面尺寸的确定框架梁的宽度考虑墙厚等因素，边梁取250mm，内梁取200mm，纵向主梁取250mm，梁高为1/81/12跨长考虑，该框架为纵横向承重，梁跨度初步定为：横向框架梁 边跨，中跨，连梁 ；纵向框架梁 边跨，中跨。楼板为现浇双向板，局部为单向板，板厚为100mm满足板厚与短跨跨长之比不小于1/50的刚度要求。3 荷载与地震作用计算3.1.荷载计算3.1.1楼、屋面活荷载标准值根据荷载规范GB50092001有楼、屋面活荷载标准值如下客厅 卧室 卫生间 厨房 不上人屋面 3.1.2楼屋面的建筑做法及恒荷载标准屋面二毡三油上铺小石子防水层 20mm厚水泥砂浆找平层 150mm厚水泥蛭石保温层 100mm厚钢筋混凝土现浇板 V型轻钢龙骨吊顶 合 计 客厅 餐厅 卧室 厨房 瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 100mm厚钢筋混凝土现浇板 V型轻钢龙骨吊顶 合 计 卫生间瓷砖地面 20mm水泥砂浆房水层 100mm厚钢筋混凝土现浇板 V型轻钢龙骨吊顶 合 计 楼梯贴瓷砖 楼梯板重（按200mm厚钢筋混凝土板等效） 合 计 3.1.3梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱抹灰的重量）标准值梁柱的抹灰近似按加大梁宽及柱宽考虑，梁柱自重见表1，其中梁长取净长，柱长取层高。3.1.4墙自重标准值墙体采用陶粒空心砌块（250mm厚，150mm厚，5）,外墙面贴瓷砖（0.5），内墙面均为20mm厚抹灰，故外墙单位面积的重量为：0.5+50.25+170.02=2.09内墙单位面积重量为50.15+170.022=1.43木门单位面积重量为0.2；铝合金单位面积重量为0.4，.因此，有门窗的内外墙折算重量为：表1层 次编号截面（）长度（m）每根重量（KN）16层KL10.250.53.8211.94KL30.250.52.47.5KL40.250.54.1212.88KL70.250.52.828.82KL100.250.53.4210.69KL130.250.53.6511.4LL10.20.42.755.526层KZ20.40.43121层KZ10.50.54.729.38有窗的外墙26层 轴 轴 1层 轴 有门的内墙 墙体自重标准值见表2。3.1.5屋面女儿墙自重标准值女儿墙采用200mm厚钢筋混凝土，其高度为0.3m，外贴瓷砖（0.5），故墙体自重标准值为0.20.311.9425+0.311.940.5=19.70 KN3.1.6各层重力荷载代表值根据抗震规范GB500112001第2.1.3条，顶层荷载代表值包括:屋面及女儿墙自重，50%屋面雪荷载，纵横梁自重，半层墙体自重。其它各层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵梁一半自重,横梁自重，楼面上下各半层的墙体自重。表2 墙体自重标准值层次墙体每片面积()单位面积重量()重量KN26层轴3.82.52.0919.96轴2.42.51.6810.08轴4.122.52.0921.53轴3.422.51.5613.34轴内墙2.12.52.0911.0外墙 2.822.51.5611.0轴内墙2.822.51.178.25外墙 3.02.51.178.801层轴3.824.42.0935.10轴2.404.422.07轴4.124.437.90轴3.424.41.5623.50轴2.824.42.0925.90第6层 G6=（19.7+5.4）+（4.25+0.550%）1.811.94+（11.94+7.5+12.88）+3.51/2+1/212.04+（19.96+10.08+21.53）1/2+（8.82+10.69+11.4+8.82）1/2+5.5+18-7.46+11.2=241.6KN第52层 G52=（19.96+10.08+21.53）+（11.94+7.5+12.88）+124+3.3（1.954.4+1.654.0）+3.72.62.1+1.811.942+（10.69+8.822 +11.4）1/2+5.5+36.1 =305.3KN第1层 G1=（11.94+7.5+12.88）+12.02+（19.96+10.08+21.53）1/2+（10.69+8.82+8.82+11.4）1/2+1.811.942.0+3.72.62.1+3.3（1.954.4+1.654.0）+（35.1+22.07+37.9）1/2+18+（23.5+25.9）1/4-7.46+5.5+29.382 =355.6KN 各质点的重力荷载代表值及质点高度如图2所示。3.2地震作用计算3.2.1横向框架侧移刚度计算（1）.梁的线刚度计算梁的线刚度计算见表3，混凝土强度等级为C30。（2）柱的线刚度计算柱的线刚度计算见表4，混凝土强度等级为C40。（3）横向框架侧移刚度计横向框架侧移刚度D值计算见表5。层次截面高度260.40.43.0 32.51021.32311110.50.54.7 32.5105.1234545表4 柱的线刚表3 梁 线 刚 度梁编号截面（）跨度（m）惯性矩边框架梁中框架梁KL10.250.54.227857KL30.250.53.0 39000KL40.250.54.526000KL70.250.53.326000KL70.250.53.347273KL100.250.53.940064KL130.250.53.9400643.2.2横向框架自振周期计算由于本框架质量和刚度沿高度变化比较均匀，所以，起自振周期可以按高层规程JGJ32002附录B.0.2规定计算：式中 计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移（m）； 结构基本自振周期，考虑非承重墙砖墙影响的折减系数，框架结构取0.60.7，该框架取0.7。表5 横向框架侧移刚度D值层次位置柱根数26边框架边柱0.376115862边框架中柱0.539166092563901边框架边柱0.46687452中框架中柱0.57910865239220 故该框架为规则框架。横向框架结构顶点假想位移计算见表6。表6 横向框架结构顶点假想位移计算层次6241.6241.6281950.00857 0.273865305.3546.9281950.01940 0.265294305.3852.2281950.03023 0.245893305.31157.5281950.04105 0.185662305.31462.8281950.05188 0.144611355.61818.4196100.09273 0.09273根据上述公式得 3.3横向地震作用计算根据抗震规范GB500112001第5.1.2条规定对于高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法计算抗震作用，因此，本框架结构采用底部剪力法计算抗震作用。采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用标准值为： 式中 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数； 结构等效总重力荷载，单质点取总重力荷载代表值；多质点取总重力荷载代表值的85%。在多遇地震作用下，由地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为第类。由抗震规范GB500112001表5.1.4-1和表5.1.4-2可查得：水平地震影响系数最大值 ；特征周期 。因为,则顶部附加地震作用系数可以不考虑，而且,所以，横向地震影响系数为对于多质点体系 结构底部总横向水平地震荷载作用标准值为 按抗震规范式5.2.1-2算得的作用于各质点上横向水平地震作用标准值的计算见表7。横向框架各层水平地震作用及地震剪力见图3。3.4.验证横向框架梁柱截面尺寸及水平位移该框架在地震区，故应验算截面的最大承载力及轴压比，梁的混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，柱的混凝土强度等级为C40，钢筋为HRB335级。表7 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力层次620.9241.65049.440.218720.2720.27517.9305.35464.870.236721.9442.21414.9305.34548.970.197118.2760.48311.9305.33633.070.157414.5775.0728.9305.32717.170.117710.5985.9814.7355.61671.320.07246.7192.70 3.4.1框架梁截面验算框架梁采用两种尺寸，故对截面尺寸较小且跨度较大和受力较大的楼面梁进行核算，对KL2轴进行截面验算均布力弯矩 =115.47KN集中力弯矩 M=Pl=1.219.65+1.4(2.065+1.743)2.1=60.70KNm由于本框架抗震等级为三级，根据混凝土规范GB500102002第11.3.1条，则其受压区高度应符合下列要求三级抗震等级 即从而可得，因此， =223.4KNm0.8=0.8176.2=140.96KNm =391.1KN=243.4KN说明框架梁截面尺寸250mm500mm满足要求。3.4.2框架柱截面验算只需对受力最大的底层中柱柱底截面的轴压比进行核算。=（2.851.6523.3+1.652.1023.7+0.571.223.3）1.2+0.29（0.5-0.1+0.02）（2/3+2/3+2.65）+0.24（0.4-0.1+0.02）3.3+0.24（0.4-0.1+0.02）（3.31/22+2.5+1.8）1.225+1.17（3.121/2+2.35+3.3+2.0）2.61.2+3.35.58-0.26.621.4+（0.20.25252.61.2+1.20.440.442.525）5+（4.25+0.5+0.290.423.3256+0.290.421.54/325+0.240.323.325）1.2+（4.7-0.5）0.540.54251.2=911.11KN对于抗震等级为三级的框架柱由混凝土规范GB500102002第11.4.16条知，框架轴压比限值为0.9，而 故可满足轴压比限值要求。3.4.3横向框架水平位移验算水平地震作用下横向框架的水平层间位移和顶点位移计算见表8。表8 横向框架水平地震作用的位移验算层次620.27281950.00072 0.014813.0 1/4167542.21281950.00150 0.014093.0 1/2000460.48281950.002150.012593.0 1/1395375.07281950.002660.010443.0 1/1128285.98281950.003050.007783.0 1/984192.70196100.004730.004734.7 1/994由表8可见，最大层间弹性位移角发生在第2层，其值为1/984，满足抗震规范GB500112002第5.5.1条规定的限值=1/550，而且结构顶点位移与总高度之比，也远小于规定的限值1/550，因此，顶点位移满足要求。4风荷载计算4.1.横向风荷载作用下框架结构的侧移验算4.1.1.风荷载标准值风荷载的标准值按下列公式计算：式中 高度z处的风振系数； 风荷载体形系数； 风荷载高度变化系数； 基本风压（）荷载规范规定，对于高度大于30米，且高宽比小于1.5的房屋结构，应采用风振系数来考虑脉动影响，但本商住楼高度小于30米，且高宽比也小于1.5，所以不考虑风振系数，也就是=1.0。风压高度变化系数可以根据建筑物高度和地面粗糙类别，由荷载规范表7.2.1查得。风荷载计算取轴横向框架，其负荷宽度为2.0米，将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程见表9，表中z为室外地面至节点的高度，A为一榀框架各层节点的受风荷载面积。横向框架结构分析时，各层节点上的集中荷载如图4所示。4.1.2风荷载作用下的水平位移验算风荷载作用下横向框架结构的层键位移和顶点位移计算见表10。由表10可见最大层间弹性位移角发生在第二层,其值为1/10830,远小于高层规程JGJ32002第4.6.3条规定的限值，而且而且结构顶点位移与总高度之比，也远小于规定的限值1/650，因此，结构的水平位移满足要求。表9 风荷载标准值计算层次Z(m)()A()(KN)61.00 1.319.351.24 0.43.60 2.32 51.00 1.316.351.17 0.46.00 3.64 41.00 1.313.351.09 0.46.00 3.40 31.00 1.310.351.01 0.46.00 3.15 21.00 1.37.351.00 0.46.00 3.12 11.00 1.34.351.00 0.47.35 3.82 表10风荷载作用下横向框架位移验算层次62.32563900.00004110.001163.0 1/7299355.96563900.0001060.001123.0 1/2830249.36563900.0001660.001013.0 1/18072312.51563900.0002220.000843.0 1/13514215.63563900.0002770.000623.0 1/10830119.45392200.0003450.000354.7 1/13623由横向框架作用下水平位移验算的结果可知：风荷载作用下水平位移很小，均满足规范要求，又由于纵向迎风面的面积比横向小得多，也就是纵向风荷载比横向风荷载小得多，因此，纵向风荷载作用下不必进行位移验算和核算。5框架结构内力计算与组合以轴线计算单元的横向框架内力计算为例，说明计算方法。5.1水平地震作用下框架结构内力计算框架结构内力计算采用D值法，其中D和取自表5，层间剪力取自表7，各柱反弯点高度比根据参考文献确定，具体的剪力和弯矩计算过程见表11。梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算过程见表12，其中，梁线刚度取自表3。表12中柱轴力负号表示拉力，当左震时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。水平地震作用下横向框架的弯矩图，梁端剪力图，以及柱轴力图见图5，图6。表12 地震作用下框架梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边 梁中 间 梁柱轴力边柱N（KN）中柱N（KN）64.57.994.022.673.0 6.036.034.02-2.67-1.3554.519.811.376.933.0 17.0617.0611.37-9.60 -5.7944.531.10 17.6410.833.0 26.4726.4717.65-20.43-12.6134.541.6723.7814.543.0 35.6735.6723.78-34.97-21.8524.547.6928.5116.933.0 42.7642.7628.51-51.90 -33.4314.558.5136.9421.213.0 55.4155.4136.94-73.11-49.16表11 横向水平地震作用下框架柱剪力和弯矩标准值柱层次DK边柱63.0 20.2756390115860.2054.161.1250.364.497.9953.0 42.2156390115860.2058.651.1250.4110.6415.3143.0 60.4856390115860.20512.40 1.1250.4516.7420.4633.0 75.0756390115860.20515.391.1250.4621.2424.9323.0 85.9856390115860.20517.631.1250.50 26.4526.4514.7 92.70 3922087450.22320.670.7530.6765.0932.06中柱63.0 20.2756390166090.2955.982.810.447.8910.0553.0 42.2156390166090.29512.452.810.4516.1820.5443.0 60.4856390166090.29517.842.810.4926.2227.30 33.0 75.0756390166090.29522.152.810.50 33.2333.2323.0 85.9856390166090.29525.362.810.50 38.0438.0414.7 92.70 39220108650.27725.181.880.5566.3854.315.2风荷载作用下横向框架结构内力计算风荷载作用下仍以轴线作为计算单元计算框架结构内力，其内力计算过程与水平地震作用下的相同。具体的柱剪力和弯矩计算过程及结果见表13。梁端弯矩、剪力及柱轴力计算过程见表14。风荷载作用下横向框架的弯矩图、梁端剪力图以及柱轴力图如图7，图8所示。表13风荷载作用下框架柱剪力和弯矩标准值柱层次（m）DK边柱63.0 2.3256390115860.2050.481.1250.360.520.9253.0 5.9656390115860.2051.221.1250.411.52.1643.0 9.3656390115860.2051.921.1250.452.593.1733.0 12.5156390115860.2052.561.1250.463.534.1523.0 15.6356390115860.2053.21.1250.54.84.814.7 19.453922087450.2234.340.7530.6713.676.73中柱63.0 2.3256390166090.2950.682.810.440.91.1453.0 5.9656390166090.2951.762.810.452.382.943.0 9.3656390166090.2952.762.810.494.064.2233.0 12.5156390166090.2953.692.810.5 5.545.5423.0 15.6356390166090.2954.612.810.5 6.926.9214.7 19.4539220108650.2775.391.880.5513.9311.4表14 风荷载作用下框架梁端弯矩、剪力以及柱轴力计算层次边 梁中 间 梁柱 轴 力边柱N（KN中柱N（KN）64.50.920.460.313.0 0.680.680.45-0.31-0.1454.52.681.520.933.0 2.282.281.52-1.24-0.7344.54.672.641.623.0 3.963.962.64-2.86-1.7534.56.743.842.353.0 5.765.763.84-5.21-3.2424.58.334.982.963.0 7.487.484.99-8.17-5.2714.511.537.334.193.0 10.9910.997.33-12.36-8.415.3.竖向荷载作用下横向框架结构内力计算竖向荷载作用下仍以轴线作为计算单元，计算框架的结构内力。在计算单元范围内的纵向框架梁的自重、纵向墙体的自重以及纵向女儿墙的自重以集中力的形式作用于各节点上。5.3.1荷载计算a 第6层的均布线荷载恒载计算边梁： 横向女儿墙自重 0.30.5+0.20.325=1.65屋面均布恒载传给梁 4.251.95=8.29横梁自重（包括抹灰） 0.290.525=3.63 合 计 13.57 中间梁：横向女儿墙自重 1.65 屋面均布恒载传给梁 4.251.95=8.29 横梁自重（包括抹灰） 0.290.525=3.63 合 计 13.57活荷载计算0.51.95=0.98b 第51层梁的均布线荷载恒载计算边梁： 屋面均布恒载传给梁 3.31.95=6.44 横梁自重（包括抹灰） 3.63 横墙自重（包括抹灰） 2.09（3.0-0.5）=5.23 合 计 15.30中间梁： 楼面均布荷载传给梁 3.71.8=6.66 横梁自重（包括抹灰） 3.63 横墙自重（包括抹灰） 1.56（3.0-0.5）=3.9 合 计 14.19活荷载计算 2.01.95=3.9c 第6层节点上集中荷载计算边柱： 纵向女儿墙自重 0.33.9/20.5+0.20.31.9525=3.22纵梁自重（包括抹灰） 0.290.5253.9/2=7.07纵向外墙自重（包括抹灰） 1.683.9/2（3.0-0.5）=8.20柱自重（包括抹灰） 0.440.443.025=14.52合 计 33.01中柱： 纵向内墙自重（包括抹灰）1.173.62.61/2+1.172.61/4=8.63 纵向梁自重（包括抹灰）0.240.43.61/225+0.240.431/425=6.12 柱自重（包括抹灰） 14.52 合 计 29.27d 第52层节点集中荷载计算边柱： 纵向梁自重（包括抹灰） 7.07纵向外墙自重（包括抹灰） 8.20柱自重（包括抹灰） 14.52 合 计 29.27中柱： 纵向梁自重（包括抹灰） 6.12 纵向内墙自重（包括抹灰） 8.63 柱自重（包括抹灰） 14.52 合 计 29.27e 第1层节点集中荷载计算边柱： 纵向梁自重（包括抹灰） 7.07纵向外墙自重（包括抹灰）1.683.91/2（4.7-0.5）=14.74柱自重（包括抹灰） 0.540.544.725=34.26 合 计 56.07中柱： 纵向梁自重（包括抹灰） 6.12 柱自重（包括抹灰） 34.26 合 计 40.38第 轴线横向框架的恒载及活载分布如图9。5.3.2横向框架内力计算竖向荷载作用下框架的内力采用弯矩分配法计算。对于框架内力，除了活荷载较大的工业厂房外，一般的工业与民用建筑可以不考虑活荷载的不利布置，这样求得的框架内力，梁跨中弯矩较考虑活荷载不利布置法求得的弯矩偏小，但是，活荷载占总荷载的比例较小时，其影响也很小。如果像工业厂房活荷载占比例较大，可在截面配筋时，将跨中弯矩乘以1.11.2的放大系数予以调整。由于该框架结构和荷载均基本对称，故计算时用半框架。梁端和柱端弯矩计算之后，梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力和梁端弯矩引起的剪力相叠加而得到；柱轴力可由梁端剪力和节点集中荷载叠加得到。a. 固端弯矩计将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩，其计算结果见表15。b分配系数计算由于取半框架计算内力，切断的梁线刚度为原来的一倍，分配系数按与节点连接的各杆的转动刚度的比值计算，半框架的梁柱线刚度见图10。表15 框架梁固端弯矩计算边 跨中 间 跨均布荷载（KN/m）均布荷载（KN/m）13.574.522.913.573.0 10.1815.34.525.8214.193.0 10.640.984.51.650.983.0 0.743.94.56.583.93.0 2.93比如边柱顶点节点的分配系数为： 其他节点的分配系数见图11和图12。c 传递系数远端固定传递系数为1/2，远端滑动铰支，传递系数为-1。d. 弯矩分配计算恒荷载作用下，框架的弯矩分配计算见图11，框架的弯矩图见图13；活荷载作用下，框架的弯矩分配计算见图12，框架的弯矩图见图14。在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，取弯矩调幅系数为0.8，调幅后，恒荷载及活荷载的弯矩图见图13和图14中括号内的值。e.梁端剪力及柱轴力计算梁剪力： 式中 梁上均布荷载引起的剪力值 ； 梁端弯矩引起的剪力值 。柱轴力： N=V+P式中 V梁端剪力； P节点集中力及柱自重。以边跨顶上两层在恒载作用下，梁端剪力及柱轴力为例说明其计算过程，由图9查得梁上均布荷载和节点集中力为： 6层 q=13.57 KN/m P=33.01 KN 5层 q=15.30 KN/m P=29.79 KN 由图15查得梁端弯矩为： 6层 (10.49 KNm) (17.85 KNm) 5层 (16.70 KNm) (20.22 KNm)括号内为调幅后的弯矩值。6层 调幅前 调幅后 5层 调幅前调幅后 边柱柱顶及柱底轴力为：6层 5层 其他的梁端剪力及柱轴力计算见表16。活荷载作用下，梁端剪力及柱轴力计算见表17。5.4横向框架内力组合5.4.1结构抗震等级结构的抗震等级可根据结构类型、地震设防烈度、房屋高度等因素，由抗震规范GB500112002表6.1.2确定。由此可知，该工程的抗震等级为三级。5.4.2框架梁内力组合本设计根据荷载规范GB50092001第3.2.4条，对于框架结构的基本组合和抗震规范第5.4.1条的结构构件地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，考虑了三种内力组合，即：表16 恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力 （KN）层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力边跨中间跨边跨中间跨边跨中间跨边柱中柱630.5320.36-2.04（-1.64）028.49（28.89）32.57（32.17）20.3628.8943.4152.9367.45534.4221.29-0.98（-0.78）033.44（33.64）35.40（35.20）21.29110.06124.58138.89153.41434.4221.29-1.12（-0.89）033.30（33.53）35.54（35.31）21.29187.9202.42224.99239.51334.4221.29-1.19（-0.88）033.32（33.54）35.52（35.30）21.29265.75280.27311.07325.59234.4221.29-1.1（-0.88）033.32（33.54）35.52（35.30）21.29343.6358.12397.17411.67134.4221.29-1.1（-0.88）033.32（33.54）35.52（35.30）21.29421.45435.97483.23497.75注：括号内为调幅后的剪力值。表17 恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力 （KN）层次荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力边跨中间跨边跨中间跨边跨中间跨边柱中柱62.211.47-0.08（-0.06）02.31（2.15）2.29（2.27）1.472.153.7658.785.85-0.34（-0.27）08.44（8.51）9.12（9.05）5.8510.6618.7348.785.85-0.30（-0.24）08.48（8.54）9.08（9.02）5.8519.233.6638.785.85-0.30（-0.24）08.48（8.54）9.08（9.02）5.8527.7448.5928.785.85-0.31（-0.25）08.47（8.53）9.09（9.03）5.8536.2763.5318.785.85-0.30（-0.24）08.48（8.54）9.08（9.02）5.8544.8178.43注：括号内为调幅后的剪力值。a ;b ;c. 。其中 恒荷载标准值效应； 活荷载标准值的效应； 风荷载标准值的效应； 重力荷载代表值的效应； 水平地震作用标准值的效应。此外，对于本设计，这种内力组合与考虑地震作用的组合相比一般都很小，对结构设计不起控制作用，故不予考虑。下面以第一层边框架考虑地震作用的组合为例，说明各层的内力组合方法。在恒载和活载竖向荷载组合时，跨间可近似取跨中弯矩代替，即： 式中 、梁左、右端弯矩，见图13、图14括号内值。若跨中弯矩小于，则应取 M=。对于竖向荷载与地震荷载作用时，跨尖最大弯矩采用数解法计算，如15所示。图中 、重力荷载作用下梁端的弯矩； 、水平地震作用下梁端的弯矩； 、竖向荷载作用与地震作用下梁端反力。对作用点取矩得： x处面弯矩为： 由可得跨间的位置为： ；将代入任一截面处的弯矩表达式，就可得到跨间最大弯矩值为： 当右震时，公式中、反号，及的具体数据见表18，表中、均有两种数值。对于竖向荷载与风荷载组合时，同样可采用数解法求出跨间最大弯矩及的数值见表19。表中、均有两种数值。表18 及值计算位置层次边跨FD613.2722.2710.395.2316.874.532.49/39.431.93/2.3428.54/22.53522.4727.4225.7414.7820.74.536.47/54.481.76/2.6335.33/23.38421.9227.3940.4322.9320.74.531.28/59.441.51/2.8742.11/22.90322.0127.4154.1730.9120.74.526.47/64.281.28/3.1149.12/23.93222.0127.4462.0037.0620.74.523.36/67.381.13/3.2653.21/25.99121.9827.3976.0648.0220.74.517.80/72.950.86/3.5261.74/30.20中间跨DB614.7114.717.847.8416.873.020.01/35.531.19/1.815.07/5.08514.8314.8322.1822.1819.373.014.27/43.840.74/2.2612.65/12.64415.0415.0434.4134.4119.373.06.12/5.200.32/2.6820.36/20.11315.0415.0446.3746.3719.373.0-1.86/59.97-0.10/3.1031.33/31.33215.0615.0655.5955.5919.373.0-8.01/66.12-0.41/3.4140.53/40.53115.0615.0672.0372.0319.373.0-18.97/77.08-0.98/3.9856.97/56.97注：当或时，表中最大弯矩发生在支座处，应取或，用计算。根据上述的方法得到的梁的内力组合见表20。表中恒荷载和活荷载的组合，梁端弯矩取调幅后的数值（图13和图14括号里的数值），剪力取调幅前后的最大值，如图16所示。图中 、调幅前的弯矩值； 、调幅后的弯矩值。剪力值由图16可知，应取和，具体数值见表16和表17。表19 及值计算位置层次边跨FD614.0223.21.160.5817.524.536.992.1126.14525.1430.893.381.9223.274.549.92.1431.52424.8230.915.883.3323.274.548.962.132.37324.8230.938.494.8423.274.548.042.0633.04224.7830.9610.56.2723.274.547.262.0333.67124.7230.8414.539.2423.274.545.721.9634.51中间跨DB615.2315.230.860.8617.52325.711.474.56516.8516.852.872.8721.94331.001.414.83417.0317.034.994.9921.94329.581.357.95317.0217.027.267.2621.94328.071.288.21217.0517.059.429.4221.94326.631.218.43117.0317.0313.8513.8521.94323.681.089.625.4.3框架内力组合框架柱取每层柱顶和柱底两个控制截面，组合时，根据荷载规范GB50092001第4.1.2条规定，考虑活荷载按楼层的折减系数，具体的系数见荷载规范表4.1.2。考虑折减系数之后，框架柱内力组合结果见表21，表22，表23和表24。表20 横向框架内力组合表层次截面位置内力6层M-10.49-1.140.927.9914.18-12.87-15.18-2.8823.66V28.892.150.312.6737.6837.7739.43M-17.85-1.410.464.02-23.39-23.7822.62-27.5-17.04V32.572.290.312.6742.2942.3643.93M-11.86-0.790.686.03-15.34-14.37-16.08-6.8722.55V20.361.470.454.0226.4926.8530.54跨中20.181.2125.9126.1425.6928.5422.5334.41/7.630.31/0.554.53/9.934.564.425.075.085层M-16.7-4.052.6819.8-25.71-21.77-28.523.2748.21V33.648.510.936.9352.2852.2654.48M-20.22-5.261.5211.37-31.63-32.81-28.98-42.2-12.64V35.49.120.936.9355.2555.1456.61M-10.83-3.062.2817.06-17.28-13.98-19.727.35-37.01V21.295.851.5211.3733.7434.8343.84跨中20.775.2232.2331.5230.3835.3323.385.13/7.981.33/2.198.02/12.647.838.0112.6512.464层M-16.144.254.6731.1-25.32-18.84-30.6118.5162.35V33.538.541.6210.8352.1953.0459.44M-20.16-5.332.6417.64-31.65-34.23-27.58-50.32-4.46V35.549.081.6210.8355.3656.1362.18M-11.02-3.023.9626.47-17.45-12.04-22.0231.91-49.45V21.295.852.6417.6533.7436.2552跨中20.585.0831.8132.3726.6442.1122.94.94/7.981.37/2.197.85/12.647.95-2.0320.3620.113层M-16.22-4.256.7441.67-25.41-16.33-33.3132.16-76.19V33.548.542.3214.5852.253.8864.33M-20.18-5.333.8423.78-31.68-35.77-26.09-58.333.5V35.529.082.3214.5855.3456.9967.06M-11.01-3.025.7635.67-17.44-7.78-24.2731.35-61.4V21.295.853.8423.7833.7437.7659.98跨中20.535.0831.7533.0421.9849.1223.934.95/7.981.37/2.197.86/12.648.218.1731.3331.332层M-16.24-4.028.3347.69-25.09-14.28-35.2839.99-84.01V33.548.532.9616.9352.1954.7367.38M-20.21-5.324.9828.51-31.69-37.23-24.68-64.519.62V35.529.092.9616.9355.35-57.8170.09M-11.04-3.027.8442.7617.48-7.63-24.4840.53-70.65V21.295.854.9928.5133.7439.2166.12跨中20.55.1131.7533.6718.553.2125.994.92/7.981.37/2.197.82/12.648.438.6840.5340.531层M-16.25-4.1411.5358.51-25.3-10.19-39.2454.08-98.05V33.548.544.1921.2152.256.2972.95M-20.2-5.247.3336.94-31.5840.08-21.61-75.4120.64V35.529.084.1921.2155.3459.3475.65M-11.06-2.9810.9955.41-17.44-3.18-30.8756.97-87.09V21.295.857.3336.9433.7442.1577.08跨中20.55.1831.8534.5111.0961.7330.24.90/7.981.41/2.197.85/12.649.629.5656.5756.57注：表中弯矩单位为KNm,剪力单位为KN。表21 横向框架边柱弯矩和轴力组合表层次截面位置内力6层柱顶M13.111.420.927.9917.72 16.36 18.63 6.20 26.97V28.892.150.312.6737.68 36.99 37.77 32.49 39.43柱底M11.362.20.524.4916.71 17.06 15.75 20.79 9.12V43.412.150.312.6755.10 54.41 55.19 49.91 56.855层柱顶M9.522.872.1615.3115.44 12.32 17.76 -6.76 33.05V110.0610.661.249.60147.00 143.94 147.07 125.99 150.95柱底M9.982.661.5010.6415.70 17.22 13.44 27.40 -0.26V124.5810.661.249.60164.42 161.37 164.49 143.41 168.374层柱顶M10.182.663.1720.4615.94 11.57 19.56 -12.79 40.41V187.9819.22.8620.43252.46 246.16 253.37 210.54 263.66柱底M10.092.662.1916.7415.83 18.22 12.70 35.47 -8.06V202.4219.22.8620.43269.78 263.49 270.70 227.87 280.983层柱顶M10.182.664.1524.9315.94 10.34 20.80 -18.60 46.22V265.7527.745.2134.97357.74 347.29 360.42 290.08 381.01柱底M10.092.713.5321.2415.90 19.97 11.07 41.35 -13.88V280.2727.745.2134.97375.16 364.71 377.84 307.51 398.432层柱顶M10.22.554.8026.4515.81 9.41 21.50 -20.62 48.16V340.636.278.1751.90459.50 444.13 464.71 363.01 497.95柱底M10.082.714.8026.4515.89 21.56 9.46 48.11 -20.66V358.1236.278.1751.9480.52 465.15 485.74 384.04 518.981层柱顶M10.232.476.7332.0615.73 6.91 23.87 -27.92 55.44V421.4544.8112.3673.11568.47 546.63 577.77 437.58 627.67柱底M5.121.2413.6765.097.88 24.93 -9.52 91.51 -77.73V435.9744.8112.3673.11585.90 564.05 595.20 455.01 645.09表22 横向框架中柱弯矩和轴力组合表层次截面位置内力层柱顶M-7.51-0.761.1410.05-10.08 -11.41 -8.53 -22.53 3.60V52.933.370.141.3568.23 67.59 67.94 63.78 67.29柱底M6.291.220.907.899.26 10.22 7.95 18.54 -1.98V67.453.370.141.3585.66 85.01 85.36 81.21 84.72层柱顶M-5.49-1.522.9020.54-8.72 -12.16 -4.85 -34.20 19.2V138.918.340.735.79192.36 188.87 190.71 170.16 185.21柱底M5.741.452.3816.818.92 11.71 5.72 29.61 -14.1V168.218.340.735.79227.48 223.99 225.83 205.28 220.34层柱顶M-5.76-1.454.2227.3-8.94 -14.06 -3.42 -43.27 27.71V225.033.271.7512.61316.58 309.72 314.13 273.57 306.36柱底M5.711.454.0626.228.88 13.79 3.56 41.81 -26.36V239.5233.271.7512.61334.00 327.14 331.55 290.99 323.78层柱顶M-5.76-1.455.5433.23-8.94 -15.72 -1.76 -50.98 35.42V311.148.193.2421.85440.76 429.93 438.10 373.81 430.62柱底M5.771.465.5433.238.97 15.74 1.78 51.00 -35.4V325.648.193.2421.85458.19 447.36 455.52 391.23 448.04层柱顶M-5.69-1.466.9238.04-8.87 -17.39 0.05 -57.16 -57.16V397.263.135.2733.43564.97 549.50 562.81 471.01 557.95柱底M5.811.416.9238.048.95 17.47 0.03 57.27 -41.63V411.763.135.2733.43582.40 566.92 580.20 488.44 575.35层柱顶M-5.63-1.4111.4054.31-8.73 -22.90 5.83 -78.21 63.00V483.278.068.4149.16689.17 667.65 688.84 562.82 690.63柱底M2.820.7113.9366.384.38 21.83 -13.27 90.10 -82.48V517.578.068.4149.16730.28 708.76 729.95 603.93 731.74表23 横向框架边柱剪力表层次6-8.16-1.210.484.16-11.49 -10.71 -11.92 -5.11 -15.935-6.5-1.841.228.65-10.38 -8.58 -11.66 2.34 -20.154-6.76-1.771.7912.4-10.59 -8.09 -12.60 6.95 -25.293-6.76-1.792.5615.39-10.62 -7.14 -13.59 10.82 -29.192-6.76-1.753.2017.63-10.56 -6.29 -14.35 13.76 -32.081-3.27-1.246.8032.38-5.66 3.08 -14.05 37.43 -46.76注：表中V以绕柱端顺时针为正，单位KN；表中、分别由图13和图14的柱上下端弯矩之和除以柱高度得到。表24 横向框架中柱剪力表层次6-4.6-0.660.685.98-6.44-5.49-7.211.86-13.695-3.68-0.991.7612.45-5.80-3.45-7.8811.18-21.24-3.82-0.972.7617.84-5.94-2.33-9.2818.03-28.363-3.84-0.973.6922.15-5.97-1.18-10.4823.61-33.992-3.83-0.964.6125.36-5.940.00-11.6127.80-38.81-2.82-0.718.4440.23-4.386.36-14.9148.49-56.11注：表中V以绕柱端顺时针为正，单位KN；表中、分别由图13和图14的柱上下端弯矩之和除以柱高度得到。6框架梁抗震设计考虑地震作用时，横向框架梁的截面设计采用下面的表达式： 式中 S框架梁内力组合设计值，包括组合的弯矩和剪力的设计值； R框架梁承载力设计值； 承载力抗震调整系数，由抗震规范GB500112001表5.4.2查得。因此，框架梁截面设计时，组合表中与地震作用组合的内力均应乘以后再与静力组合和风荷载组合的内力进行比较，挑选出最不利内力，进行框架梁截面配筋。下面仅以第一层边跨FD梁为例，说明其计算方法和计算过程。由表21中，中立何在代表值效应与地震作用标准值效应的组合值乘以框架梁承载力调整系数=0.75之后，与竖向荷载标准值效应的组合值以及竖向荷载和风荷载标准值效应的组合值进行比较，其结果，与地震作用效应组合的设计值最为不利，因此，图19控制截面内力设计值如下：6.1框架梁正截面受弯承载力计算第一层梁控制截面的内力设计值如图17所示。M=54.08KNm （） V=72.95KN -98.05KNm （）M=-75.41KNm （） V=75.65KN 20.64KNm （）M=56.97KNm （） V=77.08KN -87.09KNm （） M=56.97根据上述支座中心处的弯矩换算成支座边缘控制截面的弯矩设计值，并进行配筋计算。支座弯矩 =98.05-72.95（0.5-0.4/2）=76.44KNm =75.41-75.650.5/2=56.50KNm =87.09-77.080.5/2=67.82KNm当梁下部受拉时，按倒L形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。按倒L形截面设计时，受压翼缘的计算宽度根据混凝土规范GB500102002表7.2.3计算，即： 因为，故此种情况不起控制作用，因此，取=75mm.梁采用混凝土强度等级为C30（，），纵向钢筋选用HRB335级钢筋（），。首先计算跨中控制截面，按单筋倒L形截面进行配筋，因为 =1.014.3750100（465-100/2） =445.1KNm0.7554.08=40.56KNm ，且小于0.350， 实配216（），%,同时，%，满足要求。 将跨中截面的正弯矩钢筋216伸入支座作为支座负弯矩钢筋作用下的受压钢筋（），然后，再计算相应的受拉钢筋。 支座： ，=0.0071465=3.3mm%，同时%，满足要求，有关规定见混凝土规范第11.3.6条，其他层梁的纵向钢筋计算见表25。表25 框架梁纵向钢筋计算表层次截面实配钢筋3支座-47.48 04023680.79 0.44-44.92 04023480.79 0.44FD跨间36.84 0.0162660.35支座-49.40 04023831.00 0.35DB跨间23.50 0.0151660.261支座-57.33 0402444.40.79 0.44-42.38 04023280.79 0.44FD跨间46.30 0.023350.35支座-50.88 76.44+1.73=78.17KNm=1.2（15.30.53.9）4.02/2=41.61KN考虑受剪承载力调整系数 调整后的剪力设计值大于组合表中竖向荷载组合和与风荷载组合的剪力设计值，故按调整后的剪力设计值进行斜截面计算。根据混凝土规范第11.3.3条，考虑地震组合的框架梁，当跨高比时，其受剪截面应符合下列要求： 式中： 混凝土强度影响系数，当强度等级不超过C50时取1.0；当混凝土强度等级超过C80时取0.8，其间按线性内插法确定。由于,故其受剪界面尺寸满足要求梁中箍筋根据混泥土规范表11.3.62的要求，梁端加密区箍筋选用，加密区长度取800mm,箍筋选用HPB235（），则 239.16KN68.09KN满足要求。非加密区箍筋选用 0.27故箍筋设置满足要求，各层梁配筋均按此法。7框架柱抗震设计7.1剪跨比和轴压比验算框架柱各层剪跨比和轴压比计算结果见表26所示，由表可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。注意，表中、及N都不应考虑承载力抗震调整系数，还有表中的剪跨比也可取，此处，为柱净高，当时，取，当时，取。表26 框架柱剪跨比和轴压比验算柱号层次边柱540036519.133.05 20.15 168.374.4920.06020.14320.14520.07920.16120.1650.97.2框架柱正截面承载力计算以第一层的中柱为例说明正截面承载力的计算过程，根据中柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至支座边缘，并与柱端组合弯矩的调整值进行比较后，选出最不利内力进行计算。在框架结构设计中，为例体现“强柱弱梁”的原则，抗震规范第6.2.2条规定，一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者外，柱端组合的弯矩设计值应符合下列要求：式中 节点上下柱端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析分配； 节点左右梁端截面逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和； 柱端弯矩增大系数，一级取1.4，二级取1.3，三级取1.1。而且一、二、三级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.5、1.25、和1.15。第一层梁与中柱节点的梁端弯矩值由表20查得。 左震 75.4156.97132.38KNm 右震 20.64+87.09107.73KNm取第一层梁与中柱节点的柱端弯矩值由表22查得。 左震 57.2778.21135.48KNm 右震 41.6363.00104.63KNm梁端取左震，也应取左震 故应取将与的差值按柱的弹性分析弯矩值之比进行分配给节点上下柱端：对底层柱柱底的弯矩设计值乘以相应的增大系数1.15根据中柱内力组合表22，选择最不利内力，并考虑上述各种调整及承载力抗震调整系数后，第一层中柱的柱顶及柱底的控制内力如下：柱顶截面及相应的N 及相应的M 及相应的M 柱底截面及相应的N 及相应的M 及相应的M 截面采用对称配筋，混凝土采用C40（ ），纵向钢筋选用HRB335级（），横向箍筋选用HPB235级钢筋（），。具体的计算过程见表27。在表27中： ；取偏心方向截面尺寸的和20mm中的较大值， ； 当时，取； （小偏心受压） （大偏心受压） （小偏心受压）式中 轴向压力对截面重心的偏心距； 附加偏心距；表27 第一层中柱正截面受压承载力计算柱截面柱顶柱底68.785.8377.7213.27422.12688.84452.95729.955325*4700*5325*4700*500465500465500465500465162.98.46171.618.2139.5139.5139.5139.520202020182.928.46191.638.210.659.410.659.41.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.2142.0311.2041.76822257.8230.767.5437272.8445.7282.50.0950.1550.1020.164偏心性质大偏心大偏心大偏心大偏心0015.50选筋实配面积9419411.211.210.7/5.00.7/5.0 初始偏心距； 偏心受压构件的截面曲率修正系数； 构件长细比对偏心曲率的影响； 偏心距增大系数； 轴向压力作用点至受拉钢筋合力作用点的距离； 混凝土相对受压区高度。在表27中，柱的计算长度一栏带*号的是由于水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75以上，故根据混泥土规范GB500102002第7.3.11规定按下列两个公式计算，并取其中最小值： 式中 、柱的上下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比值； 取、中的较小值； H柱的高度。带*的柱的计算长度为根据混凝土规范表7.3.112计算得到的。其他各层柱的纵向钢筋计算结果见表28。7.3框架柱斜截面受剪承载力计算以第一层中柱为例进行计算，由框架柱正截面承载力可知，第一层中柱的柱顶和柱底的弯矩设计值分别为91.71KNm和103.62KNm。根据抗震规范第6.2.5条规定，一、二、三级框架柱组合的剪力设计值应按下列公式调整： 式中 、分别为柱上、下端顺时针和逆时针截面组合的弯矩设计值；表28 各层柱纵向钢筋计算表柱层次实配面积边柱6层21.29/42.6437504003650.01500.9515.75/55.1937504003650.02025层15.50/389.2438004003650.1401.579.46/485.7437504003650.17401层67.04/483.8262635004650.10901.219.52/595.2047005004650.1340中柱6层16.90/47.8337504003650.01700.9513.91/60.9137504003650.022025层49.40/366.3338004003650.13101.570.03/580.2037504003650.20801层77.72/452.9553255004650.10215.51.2113.27/729.9547005004650.1640 柱的净高； 柱的受剪增大系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。则框架柱的剪力设计值为： 故其受剪截面尺寸满足要求。根据混凝土规范第11.4.9条，框架柱斜截面受剪承载力应符合下列公式： 式中 框架柱的剪跨比，可取，此处为净高，当时，取，当时，取； 考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值，当时，取。由，取。，取N=562.82KN，因此 故采用构造配筋。柱端加密区的箍筋选用，。由表26可知第一层中柱的轴压比，根据混凝土规范表11.4.17查得柱箍筋加密区的箍筋最小配筋特征值，则最小体积配箍率为 ，满足要求。加密区长度上、下端分别为800mm和1500mm，非加密区还应满足，还应满足非加密区的体积配箍率不宜小于加密区的50%，故箍筋取。8基础设计以轴中柱下基础为例说明其设计方法。根据设计条件，粉细砂土层的地基承载力特征值为，埋深较深，故选用桩基础。混凝土采用C30级，钢筋选用HRB335级，由于本设计的框架为6层，且地基承载力特征值为，根据基础规范GB500072002表3.0.2规定，可不作地基变形验算。初步取桩径为D300mm，根据经验公式，单桩竖向极限承载力标准值的计算公式为： 式中 桩侧第i层土的极限侧阻力标准值； 极限端阻力标准值； 桩端面积 ； 桩身周长 ； 按土层划分的各段桩长 。取桩长为9m,计算ZK3/29.30处 638.6KN8.1桩基竖向承载力设计值端承桩基和桩数不超过3根的非端承桩，其基桩竖向承载力设计值为 式中 、分别为单桩总极限侧阻力和总极限端阻力标准值； 、分别为桩侧阻抗力分项系数桩侧阻抗分项系数，根据（参考文献建筑地基基础表815查得，经验公式法为1.75） 8.2桩根数的确定桩根数n的确定，应满足下列要求 取式中 F轴向压力设计值； G承台上土的重力。每根桩受力8.3桩基竖向承载力验算8.3.1荷载效应基本组合对承受轴心荷载的桩基础，其桩基承载力设计值R应符合下列要求： 对承受偏心荷载的桩基础除应满足上式外，还应满足下式： 式中 、分别为桩顶竖向压力，最大压力设计值； 建筑桩基础重要系数，一级取1.1，二级取1.0，三级取0.9，对于桩下单独基础应提高一级考虑 0.9191.94172.74KN25毫米时钢筋锚固长度乘以修正系数1.1，任何情况下钢筋锚固长度不应少于2504 钢筋连接：（1） 图中除特别注明和直径22毫米的钢筋应采用焊接。（2） 采用焊接时，应按施工图和现行规范要求及构件钢筋接头位置，采用闪光对焊，气压焊，电渣压力焊，电弧搭接焊等焊接方式。（3） 钢筋搭接焊缝长度除图中特别注明外，单面焊不少于10d，双面焊不少于5d.（4） 电弧搭接焊：HPB235级钢筋采用E43焊条，HRB335级钢筋采用E50焊条。（5） 纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头面积百分率不大于25%时最小搭接长度按下表，但不应小于300钢筋类型混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40HPB235（）45d37d32d29d26d24dHRB335（）46d40d36d33d30d注：纵向受拉钢筋的搭接接头面积百分率大于25%，但不大于50%时按表中数值乘以1.2取用。同一连接区段内纵向受力钢筋接头面积的允许百分表接头形式接头面积允许百分率%受拉区受压区绑扎搭接接头梁，板柱宜50宜25宜50焊接接头应50不限 注：同一连接区段，绑扎搭接接头为1.30倍的搭接长度，焊接接头为35d且不小于500mm 接头位置：梁上（下）部钢筋不得在支座（跨中）处接头，柱应在柱端加密区以外部位接头，梁柱主筋搭接范围内箍筋应加密。5柱的有关要求及构造详图详柱表。6梁的构造要求详图例，梁平面整体表示法的制图规则详00G101。7现浇板、板中通长钢筋采用搭接时应在受力较小处搭接，板面钢筋在跨中1/3范围内搭接，板底在支座处1/3范围内搭接。、板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度La不应小于5d。、板边支座负筋应按受拉钢筋锚雇在梁内，柱内或钢筋混凝土内。、全部双向板底筋，短向筋在下，长向筋在上，板内分布筋，除图中特别注明外均为 6200。、除图中特别注明者外，楼板开洞小于250mm，板内钢筋从洞边绕过，不另设置附加钢筋。8混凝土构件受力主筋混凝土净保护层厚度室外地面以下室外地面以上基础板梁柱C25C20C25-C45C20C25-C45C20C25-C4540201530253030 注：表中基础系指室外地面以下所有构件。9钢筋混凝土构件施工要求部位最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度最大氯离子含量（%）最大碱含量（kg/m3）K0.000以下0.65225C251.0不限制K0.000以上0.60250C200.303.0 四、其他1走廊砖砌栏板除注明外，顶部设置钢筋混凝土压顶，截面b120（b为栏板墙厚配28纵筋。分布筋6200。挑梁端部设b120构造柱（b为栏板墙厚）。主筋410，箍筋6200，立柱中间设26500锚筋，每端伸入墙内700。2当楼板面层小于30mm时，结构所注板面标高与建筑标高相同。3屋面按建筑所示方向建筑找坡。4预埋件及预留孔详见建筑、水电专业图纸。5避雷针；连接部位详见电施。6结构施工过程中应与有关专业密切配合，若发现有碰撞或遗漏等问题请及时同设计人联系研究解决。7未尽事宜以现行设计及施工规范为准。翻译：高含砂水流的特性学生：吴高进 城市建设学院 土木工程专业指导老师：吴峻 长江大学城市建设学院概要 微观上和宏观上高含砂水流的性质是经过动力学理论对不同浓度无粘结性的沉积物颗粒的试验研究得到的。通过微观颗粒流速的分布函数推导出宏观变量。例如：颗粒的平均速度、颗粒的波动速率、单位体积内的颗粒数目等都在被讨论中。对微观特征的分析表明，流速密度分布函数最集中的峰值随平均浓度的升高而降低，直到接近一个临界值。一项研究表明，流速特征的影响线很接近颗粒浓度，但是，标准偏差起有效作用对给定的颗粒浓度，和随底部的相对误差的增加成增加趋势，当大于临界值时，从宏观的特征推导表面变化会对颗粒的平均流速、颗粒波动速率和颗粒浓度外形曲线产生影响。关键词 沉积物、宏观、动力学、颗粒波动速率序言众所周知，高浓度含砂水流的流动特征往往不同于普通低浓度挟砂水流，两种研究通常用于普通的挟砂水流，接下来研究宏观水流特征的研究方法。但是，不能解释颗粒之间的相互作用。描述它们之间的相互影响是通过两个无粘结性泥土颗粒相互碰撞的特征，可以为微观和宏观特征做资料准备。尽管动力学研究几乎可以描述低挟砂水流，并且可以扩大到模型以外的更大区域。这个报告是用动力学实验来研究高含砂水流的特征的。例如：颗粒的平均流速、颗粒的波动速率和单位体积的颗粒含量，从而推导出颗粒速率分布函数。本文也提出从低浓度水流为主的流动到高浓度水流的固体为主的流动过渡分析机理。 高含砂水流动力学理论对单独固体颗粒的运动描述，用波尔兹曼方程式 （1）其中： f表示颗粒速率函数 t表示时间 vi表示颗粒随机速率 xi表示空间位置 Fi表示单位体积内颗粒所受的外部压力，包括重力和外围流体（方程式右边的部分）对被实验颗粒的影响。一旦f确定，那么所有与颗粒运动有联系的参数将随之确定下来，无论是在低浓度或高浓度。例如：颗粒数量是 （2） 比重 （3）这里m表示物质中单个颗粒的质量。颗粒的平均速率为 （4）颗粒的速率差是 （5）颗粒速率波动的平均方差是 （6）微观特征颗粒速率分布函数是一个很重要的微观特征，由此也许可以确定其他所有的宏观特征。尽管他与方程式（1）相矛盾，也许忽视了低浓度水流的平衡条件，但它对高含砂水流的影响是有意义的，因此不能忽略。高浓度水流颗粒速率分布函数f与低浓度水流颗粒分布函数之间的关系（这里颗粒单位体积的浓度小于0.005） (7)其中 表示拉格朗日实验模型 与Wang and Ni的一致。 （8）其中 ； ； ； ； ； Michalik的实验结果通常用来检验现行的理论，这项试验常被企业家用于工业生产内径为的管线。高含砂水流考虑了固液混合体中砂粒的代表直径为，比重，水的比重为。颗粒竖向平均浓度范围在0.150.54之间，温度在1520范围内，在给定的直径和温度时，相对应的颗粒雷诺数为R= ，角速度。 （9）为了求解方程式（7），假设边界条件为 （10） 其中 表示基本参考水准的颗粒速率分布函数；表示单位体积的颗粒数目；表示在基本参考水准条件下的标准偏差；表示基本参考水准条件下的平均速率。讨论的结果达成一致，把L=3，时作为参考水准。当 时，计算结果显示在图1和图2中。图1中比重概率函数等式为目的是为了显示颗粒速率分布函数与颗粒浓度或者是垂直高度的变化关系。为了方便起见，两个参数被引用，一个是无量纲的与速率最大值想一致的比重概率分布函数，另一个是比重概率的标准偏差。图1和图2中出现的仅仅是一部分给出颗粒浓度的计算结果。在=0.1，0.5和0.9三种垂直位置 。颗粒的平均浓度值=0.15，0.27，0.42和0.54被考虑，用以控制实验条件。图3指出颗粒平均浓度对速率特征值从基点向垂直方向的增长的影响没有多大作用。然而颗粒平均浓度对标准偏差的影响却有很大意义。图4证明，对任何给定在基点以上的值对的功效也许是一致的。首先使在0.3以下，接着让在0.3和0.4之间，然后使大于0.4。在第一阶段标准偏差随颗粒浓度的增加而逐渐下降；再第二阶段基本保持恒定，第三阶段突然下降。总之，颗粒的相互作用可能是摩擦，离散或者是碰撞。如颗粒的碰撞作用是有显著作用的；时离散和碰撞是造成颗粒更小偏差的原因。因此，颗粒平均速率，颗粒波动速率和颗粒模拟浓度的改变是解释为什么低浓度和高浓度含砂水流平均颗粒浓度的临界值发生在0.3和0.4附近的原因，这些与微观分析所得到的结论是一致的。极限值在0.3和0.4之间，也许这种测试结论是从未想到的。宏观特征图5中显示颗粒平均速率偏差和颗粒波动速率与颗粒浓度的关系轮廓。通常低浓度颗粒平均速率轮廓线的产生是在低于0.4，在更高的浓度下颗粒平均速率同样会增加，因为颗粒间相互影响的概率也随之增加，在这样的环境下颗粒在垂直方向上最大平均速率出现的地点也会随之升高。普通偏差可以从颗粒波动速率轮廓线上观测到，颗粒波动速率在小于0.3时随着平均浓度的增加而逐渐上升；在0.3和0.4之间时近似的保持定值；然后大于0.4时又戏剧性地上升。高含砂水流波动速率的临界值比较接近颗粒速率分布函数。颗粒轮廓线可以有公式（7）积分得到 （11）也可以用下面的形式表示 （12）这里单位体积的颗粒数量是预计颗粒浓度轮廓线如图6所示，他非常接近Michalik所做的实验测得的结果。从图