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毕业设计计算书定稿版.doc

[T0020]五层6294平米框架中学教学楼（计算书、部分建筑、结构图）

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关键词：: t0020 平米框架中学教学楼计算部分部份建筑结构图

资源描述：

摘要I

AbstractII

绪论- 1 -

第一部分设计任务书- 2 -

1 设计题目- 2 -

2 设计目的及要求- 2 -

3 建筑功能及要求- 2 -

3.1 建筑功能要求- 2 -

3.2 建筑等级- 2 -

3.3 规划及其他要求- 2 -

3.4 结构类型- 3 -

4 建筑基本技术条件及设计要求- 3 -

4.1 建筑基本技术条件- 3 -

4.2 工程地质条件- 3 -

5 设计内容图纸及归档要求- 3 -

5.1 建筑部分- 3 -

5.2 结构部分- 4 -

5.3 图面要求- 4 -

5.4 归档书写要求- 4 -

第二部分建筑设计说明- 5 -

6 建筑平面设计- 5 -

6.1 教学区的布置- 5 -

6.1.1 教室功能说明- 6 -

6.1.2 房间的门窗- 6 -

6.2 辅助使用房间- 6 -

6.2.1 卫生间- 6 -

6.2.2 教师办公室、休息室- 6 -

6.3 交通联系部分- 6 -

6.3.1 楼梯- 6 -

6.3.2 走道- 6 -

6.3.3 出入口及门厅- 7 -

7 建筑空间和立面设计- 7 -

7.1 层数层高- 7 -

7.2 建筑立面设计- 7 -

第三部分结构设计计算- 8 -

8 工程概况- 8 -

8.1 工程简介- 8 -

8.2 课题条件要求- 8 -

8.3 设计的基本内容- 8 -

8.4 设计资料- 8 -

8.4.1 气象条件- 8 -

8.4.2 抗震设防- 9 -

8.4.3 地基土承载力- 9 -

8.4.4 其它条件- 9 -

9 结构类型- 10 -

10 框架结构的一般性设计与计算- 11 -

10.1 梁柱截面，梁跨度及柱高确定- 11 -

10.1.1 梁截面尺寸的初步确定- 11 -

10.1.2 柱截面尺寸的初步确定- 12 -

10.1.3 板的截面尺寸初步估计- 13 -

10.1.4 梁的计算跨度- 13 -

10.1.5 柱的高度- 14 -

10.2重力荷载的计算- 14 -

10.2.1屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值- 14 -

10.2.2屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值- 15 -

10.2.3梁柱的自重- 15 -

10.2.4墙体的自重- 16 -

10.2.5 门窗的自重- 17 -

10.2.6 各层的荷载的组合- 17 -

11 水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算- 19 -

11.1 横梁的线刚度- 19 -

11.2横向框架柱的线刚度及侧移刚度D值- 19 -

11.2.1横向框架柱的线刚度- 19 -

11.2.2横向框架柱的侧移刚度D值- 21 -

11.3横向框架自震周期- 23 -

11.4横向框架水平地震作用及楼层地震剪力- 23 -

11.5横向框架水平地震作用位移验算- 24 -

11.6 水平地震作用下框架内力计算- 25 -

12 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算- 31 -

12.1 风荷载标准值的计算- 31 -

12.2风荷载作用下的水平位移验算- 32 -

12.3风荷载作用下的框架内力计算- 33 -

13 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算- 35 -

13.1 计算单元- 35 -

13.2 荷载计算- 36 -

13.3 内力计算- 39 -

13.4 计算恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力- 45 -

14 框架内力组合- 47 -

14.1 框架内力组合- 47 -

14.1.1 结构抗震等级- 47 -

14.2 框架梁内力组合- 47 -

14.2.1 最不利截面处的弯矩设计值52

14.3 框架柱内力组合53

14.3.1框架内力组合中几点说明61

14.3.2关于表4-8中计算注意事项61

14.3.3关于表4-9中计算注意事项61

14.3.4关于表4-10中计算注意事项61

15 截面设计62

15.1承载力抗力调整系数62

15.1.2 框架梁62

15.1.3框架柱67

15.2抗震条件下框架柱的截面设计70

15.3计算非抗震条件下框架柱的截面设计73

16 现浇板设计77

16.1 设计参数77

16.2计算结果：77

16.3 跨中挠度验算：78

17 基础设计82

17.1基础梁截面尺寸的选取82

17.2荷载选用82

17.3基础截面设计82

17.4地基承载力及基础冲切验算83

17.5基础底板配筋计算86

18 楼梯设计89

18.1楼梯板设计89

18.2平台板设计90

18.3平台梁设计90

结语92

参考文献93

致谢94

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QQ截图20150609161707.jpg

QQ截图20150609161813.jpg

QQ截图20150609161831.jpg

中学教学楼建筑结构设计.jpg

XXXXXX中学教学楼建筑结构设计

摘要

该计算书主要包括八个部分：结构选型、水平力作用下的框架结构计算、竖向荷载作用下的内力计算、横向框架内力组合、截面尺寸设计、板的设计、基础设计、楼梯设计。

设计主体是五层框架结构，选择一榀框架计算。

框架结构的计算部分包括：梁板柱尺寸的初步确定，重力荷载标准值的计算，横向框架侧移刚度的计算，水平地震力作用下的内力计算和侧移计算,水平风荷载作用下的侧移验算，(风荷载作用在内力组合时不与考虑)。

竖向荷载作用下的框架内力计算，主要包括恒荷载和活荷载作用下的内力计算。

内力组合主要是水平地震作用、恒荷载作用、活荷载作用之间的组合。

截面设计包括梁的截面设计和柱的界面设计，梁的界面设计包括正截面验算和斜截面验算，柱的截面设计包括轴压比的验算和正截面验算和斜截面验算和结点设计。

板的设计采用的是双向板。

基础设计包括荷载计算，基础承载力计算，冲剪验算，基础配筋计算。

楼梯设计包括梯段设计、平台梁设计、平台板设计、楼梯的配筋计算。

关键词：框架结构，基础，梁，柱，板，楼梯

XXXXX

Abstract

The book mainly including eight parts: the selection of the structure, the calculation of framework structure under the horizontal loads,the internal forces calculation under the vertical loads, the internal forces composition of horizontal framework ,the design of section size ,the design of plate,the design of basis,the design of staircase.

The object of design is five-story frame structure. Choose one load of the frameworks to calculate.

The calculation of framework structure including: The initial assurance for the size of the beam, the plate and the column; The calculation of the standard values of gravity load ; The sway stiffness calculation of the horizontal framework ; the internal forces calculation and the checking of sway under the horizontal earthquake forces ;the checking of sway under the horizontal load of wind.(Wind load is out of consideration when the internal forces composition)

The internal forces composition of horizontal framework maily including: the calculation under the live load and the constant load .

The internal forces composition mainly is the composition of horizontal earthquake forces, constant load and live load.

The section design including: the design of the beam , column .the design of beam including:the checking of positive section and oblique section.

The design of column including: the checking of axial compression ratio and the positive section and the oblique section,the design of node.

When design the plate considers it’s two-way plate.

Basis design including: the calculation of carrying capacity, punching and reinforcement.

The design of staircase including: the design of bench,the beam of platform,the plate of platform and calculation of reinforcement of staircase.

KEY WORDS: framework structure, basis, beam, column plate, staircase

绪论

紧张忙碌且充实的毕业设计转眼间即将过去了，这也意味着四年大学生活即将结束。经过四年大学的学习和实践，我迎来了毕业设计的考验。我的毕业设计的题目是：XXXX中学教学楼建筑结构设计。

在此我想说的是这次毕业设计得到了很多老师和同学的指点和帮助。经历了这次毕业设计，自己再很多方面有了很大的提高，尤其是对结构专业课程的一次回顾、总结与提高。学习的目的是为了有所用，它是将知识转化成实践和能力的一个过程，而毕业设计正是如此。因此对我们尤其重要，它不仅仅是简单的知识累加，更是将已往所学知识的综合运用。通过这次毕业设计发现自己在以前的学习中有很多的不足，同时怎样将所学的知识灵活运用也是值得深思的一个问题。所以，这次毕业设计对我个人来说也是一个很好的深化认知的过程。

在设计过程中让我们对房屋建筑学、结构力学、材料力学、土力学与地基基础、工程材料、钢筋混凝土结构、高层建筑结构、抗震结构、工程荷载、基础工程等专业课程有了更深入的了解。

本次毕业设计是在我的指导老师的悉心指导下完成的。从课题的选择到设计的最终完成，老师都给予我很多的帮助。每次有问题时，X老师都会耐心认真的解答。在这里郑重的像杜老师表示真挚的感谢。

同时在这个毕业设计中，也得到了很多同学的帮助，在次表示感谢。

在设计即将完成之际，我的心情无法平静，因为还有很多可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，而我却无法一一罗列在此!在这里请所有帮助和支持过我的人接受我最诚挚的谢意!

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，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正！

第一部分设计任务书

1 设计题目

设计题目：《框架教学楼》：XXXXX中学教学楼建筑结构设计。

2 设计目的及要求

设计目的：通过本毕业设计，培养综合运用所学的基础理论和专业知识分析和解决土木建筑工程设计问题的能力，同时也培养理论联系实际及动手能力，养成严、求实、创新的科学作风及调查研究、查阅资料、综合分析的能力，为具有土木工程技术人员所必备的基本素质打下坚实的基础。

具体要求：

（1）坚持“适用、安全、经济、美观”的设计原则。

（2）掌握与本设计有关的设计规范及有关规定，并会正确应用。

（3）要求建筑设计部分设计方案合理、适用、美观。结构部分合理选择结构形式，掌握框架结构的计算方法及结构要求。

（4）培养绘制施工图的能力，图纸不仅达到数量要求，而且要确保质量。建筑功能及要求。

3 建筑功能及要求

拟建本教学楼为永久性建筑，建筑层数5～6层，总建筑面积约为6000。

内容简介：: XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）i目录摘要摘要.IABSTRACT.II绪论绪论.- 1 -第一部分第一部分设计任务书设计任务书.- 2 -1 设计题目设计题目.- 2 -2 设计目的及要求设计目的及要求.- 2 -3 建筑功能及要求建筑功能及要求.- 2 -3.1 建筑功能要求.- 2 -3.2 建筑等级.- 2 -3.3 规划及其他要求.- 2 -3.4 结构类型.- 3 -4 建筑基本技术条件及设计要求建筑基本技术条件及设计要求.- 3 -4.1 建筑基本技术条件.- 3 -4.2 工程地质条件.- 3 -5 设计内容图纸及归档要求设计内容图纸及归档要求.- 3 -5.1 建筑部分.- 3 -5.2 结构部分.- 4 -5.3 图面要求.- 4 -5.4 归档书写要求.- 4 -第二部分第二部分建筑设计说明建筑设计说明.- 5 -6 建筑平面设计建筑平面设计.- 5 -6.1 教学区的布置.- 5 -6.1.1 教室功能说明 .- 6 -6.1.2 房间的门窗 .- 6 -6.2 辅助使用房间.- 6 -6.2.1 卫生间 .- 6 -6.2.2 教师办公室、休息室 .- 6 -6.3 交通联系部分.- 6 -6.3.1 楼梯 .- 6 -6.3.2 走道 .- 6 -6.3.3 出入口及门厅 .- 7 -7 建筑空间和立面设计建筑空间和立面设计.- 7 -7.1 层数层高.- 7 -7.2 建筑立面设计.- 7 -第三部分第三部分结构设计计算结构设计计算.- 8 -XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）ii8 工程概况工程概况.- 8 -8.1 工程简介.- 8 -8.2 课题条件要求.- 8 -8.3 设计的基本内容.- 8 -8.4 设计资料.- 8 -8.4.1 气象条件 .- 8 -8.4.2 抗震设防 .- 9 -8.4.3 地基土承载力 .- 9 -8.4.4 其它条件 .- 9 -9 结构类型结构类型.- 10 -10 框架结构的一般性设计与计算框架结构的一般性设计与计算.- 11 -10.1 梁柱截面，梁跨度及柱高确定.- 11 -10.1.1 梁截面尺寸的初步确定 .- 11 -10.1.2 柱截面尺寸的初步确定 .- 12 -10.1.3 板的截面尺寸初步估计 .- 13 -10.1.4 梁的计算跨度 .- 13 -10.1.5 柱的高度 .- 14 -10.2 重力荷载的计算.- 14 -10.2.1 屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值 .- 14 -10.2.2 屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值 .- 15 -10.2.3 梁柱的自重 .- 15 -10.2.4 墙体的自重 .- 16 -10.2.5 门窗的自重 .- 17 -10.2.6 各层的荷载的组合 .- 17 -11 水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算.- 19 -11.1 横梁的线刚度.- 19 -11.2 横向框架柱的线刚度及侧移刚度 D 值.- 19 -11.2.1 横向框架柱的线刚度 .- 19 -11.2.2 横向框架柱的侧移刚度 D 值 .- 21 -11.3 横向框架自震周期.- 23 -11.4 横向框架水平地震作用及楼层地震剪力.- 23 -11.5 横向框架水平地震作用位移验算.- 24 -11.6 水平地震作用下框架内力计算.- 25 -12 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算.- 31 -12.1 风荷载标准值的计算.- 31 -12.2 风荷载作用下的水平位移验算.- 32 -12.3 风荷载作用下的框架内力计算.- 33 -13 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算.- 35 -13.1 计算单元.- 35 -13.2 荷载计算 .- 36 -XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）iii13.3 内力计算.- 39 -13.4 计算恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力.- 45 -14 框架内力组合框架内力组合.- 47 -14.1 框架内力组合 .- 47 -14.1.1 结构抗震等级 .- 47 -14.2 框架梁内力组合.- 47 -14.2.1 最不利截面处的弯矩设计值.5214.3 框架柱内力组合.5314.3.1 框架内力组合中几点说明.6114.3.2 关于表 4-8 中计算注意事项.6114.3.3 关于表 4-9 中计算注意事项.6114.3.4 关于表 4-10 中计算注意事项.6115 截面设计截面设计.6215.1 承载力抗力调整系数.6215.1.2 框架梁.6215.1.3 框架柱.6715.2 抗震条件下框架柱的截面设计.7015.3 计算非抗震条件下框架柱的截面设计.7316 现浇板设计现浇板设计.7716.1 设计参数.7716.2 计算结果：.7716.3 跨中挠度验算：.7817 基础设计基础设计.8217.1 基础梁截面尺寸的选取.8217.2 荷载选用.8217.3 基础截面设计.8217.4 地基承载力及基础冲切验算.8317.5 基础底板配筋计算.8618 楼梯设计楼梯设计.8918.1 楼梯板设计.8918.2 平台板设计.9018.3 平台梁设计.90结语结语.92参考文献参考文献.93致致谢谢.94XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）IXXXXXX 中学教学楼建筑结构设计摘要摘要该计算书主要包括八个部分：结构选型、水平力作用下的框架结构计算、竖向荷载作用下的内力计算、横向框架内力组合、截面尺寸设计、板的设计、基础设计、楼梯设计。设计主体是五层框架结构，选择一榀框架计算。框架结构的计算部分包括：梁板柱尺寸的初步确定，重力荷载标准值的计算，横向框架侧移刚度的计算，水平地震力作用下的内力计算和侧移计算,水平风荷载作用下的侧移验算，(风荷载作用在内力组合时不与考虑)。竖向荷载作用下的框架内力计算，主要包括恒荷载和活荷载作用下的内力计算。内力组合主要是水平地震作用、恒荷载作用、活荷载作用之间的组合。截面设计包括梁的截面设计和柱的界面设计，梁的界面设计包括正截面验算和斜截面验算，柱的截面设计包括轴压比的验算和正截面验算和斜截面验算和结点设计。板的设计采用的是双向板。基础设计包括荷载计算，基础承载力计算，冲剪验算，基础配筋计算。楼梯设计包括梯段设计、平台梁设计、平台板设计、楼梯的配筋计算。关键词：框架结构，基础，梁，柱，板，楼梯XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）IIXXXXXAbstractThe book mainly including eight parts: the selection of the structure, the calculation of framework structure under the horizontal loads,the internal forces calculation under the vertical loads, the internal forces composition of horizontal framework ,the design of section size ,the design of plate,the design of basis,the design of staircase.The object of design is five-story frame structure. Choose one load of the frameworks to calculate.The calculation of framework structure including: The initial assurance for the size of the beam, the plate and the column; The calculation of the standard values of gravity load ; The sway stiffness calculation of the horizontal framework ; the internal forces calculation and the checking of sway under the horizontal earthquake forces ;the checking of sway under the horizontal load of wind.(Wind load is out of consideration when the internal forces composition)The internal forces composition of horizontal framework maily including: the calculation under the live load and the constant load .The internal forces composition mainly is the composition of horizontal earthquake forces, constant load and live load.The section design including: the design of the beam , column .the design of beam including:the checking of positive section and oblique section.The design of column including: the checking of axial compression ratio and the positive section and the oblique section,the design of node.When design the plate considers its two-way plate.Basis design including: the calculation of carrying capacity, punching and reinforcement.The design of staircase including: the design of bench,the beam of platform,the plate of platform and calculation of reinforcement of staircase.XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）IIIKEY WORDS: framework structure, basis, beam, column plate, staircaseXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 1 -绪论绪论紧张忙碌且充实的毕业设计转眼间即将过去了，这也意味着四年大学生活即将结束。经过四年大学的学习和实践，我迎来了毕业设计的考验。我的毕业设计的题目是：XXXX中学教学楼建筑结构设计。在此我想说的是这次毕业设计得到了很多老师和同学的指点和帮助。经历了这次毕业设计，自己再很多方面有了很大的提高，尤其是对结构专业课程的一次回顾、总结与提高。学习的目的是为了有所用，它是将知识转化成实践和能力的一个过程，而毕业设计正是如此。因此对我们尤其重要，它不仅仅是简单的知识累加，更是将已往所学知识的综合运用。通过这次毕业设计发现自己在以前的学习中有很多的不足，同时怎样将所学的知识灵活运用也是值得深思的一个问题。所以，这次毕业设计对我个人来说也是一个很好的深化认知的过程。在设计过程中让我们对房屋建筑学、结构力学、材料力学、土力学与地基基础、工程材料、钢筋混凝土结构、高层建筑结构、抗震结构、工程荷载、基础工程等专业课程有了更深入的了解。本次毕业设计是在我的指导老师的悉心指导下完成的。从课题的选择到设计的最终完成，老师都给予我很多的帮助。每次有问题时，X 老师都会耐心认真的解答。在这里郑重的像杜老师表示真挚的感谢。同时在这个毕业设计中，也得到了很多同学的帮助，在次表示感谢。在设计即将完成之际，我的心情无法平静，因为还有很多可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，而我却无法一一罗列在此!在这里请所有帮助和支持过我的人接受我最诚挚的谢意! 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，辅以一些计算软件的校正。由于自己水平有限，难免有不妥和疏漏之处，敬请各位老师批评指正！XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 2 -第一部分第一部分设计任务书设计任务书1 1 设计题目设计题目设计题目：框架教学楼：XXXXX 中学教学楼建筑结构设计。2 2 设计目的及要求设计目的及要求设计目的：通过本毕业设计，培养综合运用所学的基础理论和专业知识分析和解决土木建筑工程设计问题的能力，同时也培养理论联系实际及动手能力，养成严、求实、创新的科学作风及调查研究、查阅资料、综合分析的能力，为具有土木工程技术人员所必备的基本素质打下坚实的基础。具体要求：（1）坚持“适用、安全、经济、美观”的设计原则。（2）掌握与本设计有关的设计规范及有关规定，并会正确应用。（3）要求建筑设计部分设计方案合理、适用、美观。结构部分合理选择结构形式，掌握框架结构的计算方法及结构要求。（4）培养绘制施工图的能力，图纸不仅达到数量要求，而且要确保质量。建筑功能及要求。3 3 建筑功能及要求建筑功能及要求拟建本教学楼为永久性建筑，建筑层数 56 层，总建筑面积约为 6000。2m3.13.1 建筑功能要求建筑功能要求指导思想：坚持以人为本，在功能和结构上要分区合理，必须依据教学楼规模、类型、等级标准，根据学校基地环境条件及功能要求，进行平面组合、空间设计。在整个设计中，突出校园文化的人文特色，体现均质、优美、共享、有序的建筑特点。建筑规模：本教学楼教室数量在 2040 间左右。布局描述：每层楼都设有教师休息室，并设有男女卫生间。3.23.2 建筑等级建筑等级耐久性 II 级，耐火等级 2 级3.33.3 规划及其他要求规划及其他要求要求立面处理简洁大方，突出校园文化的人文特色，体现均质、优美、有序的建筑XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 3 -特点，符合城市总体规划要求。3.43.4 结构类型结构类型结构型式：框架结构4 4 建筑基本技术条件及设计要求建筑基本技术条件及设计要求4.14.1 建筑建筑基本技术条件基本技术条件本次设计的任务是为 XXXX 中学，名称为 XXXX 中学。建筑地点：安徽省合肥市建筑规模：（1）建筑面积：450055002m（2）层数：56 层（3）建筑：要求教室数在 24 左右。（4）气象条件主导风向：西南风，全年平均风速为 4.5m/s，最大风速为 18m/s，基本风压为0.4kpa。全年平均降雨量：818.9 mm。最热月相对湿度：80%。雪荷载：基本雪压 0.45 (水平投影)。2kN/m风荷载：基本风压 0.35 (10m 标高处)。2kN/m4.24.2 工程地质条件工程地质条件场地类别为类场地5 5 设计内容图纸及归档要求设计内容图纸及归档要求5.15.1 建筑部分建筑部分按照：建施 1、建施 2排序，设计的建筑施工图有：总平面图1:500建筑平面图（包括首层、标准层、顶层）1:100顶层排水平面图1:200/1:300立面图（24 个） 1:100XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 4 -剖面图（通过门窗或较复杂部位剖切） 1:100/1:50楼梯间详图1:50/1:20/1:10设计说明书（材料做法表、门窗数量表）5.25.2 结构部分结构部分按照：结施 1、结施 2排序，设计的结构施工图有：基础平面、剖面图平面结构布置图（24 张）梁板模板图局部大样图5.35.3 图面要求图面要求图纸可用计算机绘制，也要有手工绘制。布局匀称、图面整洁、线条圆滑、符号正确、符合建筑制图标准、尺寸完善。计算正确、说明清楚、词语简练、用词恰当、字迹工整。5.45.4 归档书写要求归档书写要求正面：学校全称，毕业设计题目、结构形式、班级、姓名、完成时间。正面：学校全称，毕业设计题目、结构形式、班级、姓名、完成时间。背面：目录，要求按建筑设计、结构设计、施工设计三部分将说明书、计算书、图纸一一写明。背面：目录，要求按建筑设计、结构设计、施工设计三部分将说明书、计算书、图纸一一写明。计算书：一律用计算书：一律用 A4A4 纸排版打印，页边距上纸排版打印，页边距上 2.8cm2.8cm 下下 2.5cm2.5cm 左左 2.5cm2.5cm 右右 2.5cm2.5cm；论文正文用小四号；论文正文用小四号宋体字，章及章标题用小三号黑体，节及节标题用黑体，字号与正文相同，图表号及标题用五号宋体字，章及章标题用小三号黑体，节及节标题用黑体，字号与正文相同，图表号及标题用五号宋体，宋体，。页眉：宋体、四号，居中排列；页眉内容为：。页眉：宋体、四号，居中排列；页眉内容为：“安徽理工大学毕业设计（论文）安徽理工大学毕业设计（论文） “；页脚：；页脚：宋体、五号，居中排列，页脚内容为页码。宋体、五号，居中排列，页脚内容为页码。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 5 -第二部分第二部分建筑设计说明建筑设计说明教学楼设计教学楼设计在一个相当长的时期里，人们多把教学楼设计的着眼点放在“教学”字上，旨在如何满足“教学”这一基本需求上考虑问题。于是，为数众多的教学楼模式单一，空间乏味，很难与城市总体规划目标相适应。教学楼不仅是学生上课学习的场所，也是学生开心活动的首选问题。如何把教学楼的建筑功能分区合理，以人为本，与自然和谐相称是教学楼建筑设计中十分重要的一方面。教学楼设计方案的选择，体现了建筑环境和人文环境相适应的设计理念。6 6 建筑平面设计建筑平面设计6.16.1 教学区的布置教学区的布置教学区的建筑平面图布置见图 6.1 所示。 XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 6 -图图 6-1 建筑平面图建筑平面图6.1.16.1.1 教室功能说明教室功能说明教学楼的教室是教学楼建筑中的主要部分，课桌椅的排距要求：中学不宜小于900mm，纵向走道宽度均不应小于 550mm。前排边座的学生与黑板远端形成的水平视角不应小于 300。教室第一排课桌前沿与黑板的水平距离不宜小于 2000 毫米；教室最后一排课桌后前沿与黑板的水平距离中学不宜大于 8500mm。教室后部应设置不小于 600mm 的横向走道。6.1.26.1.2 房间的门窗房间的门窗窗的大小根据建筑规模要求的采光等级和通风条件确定，并考虑美观、节能、开间尺寸、层高等因素，标准层采用不同尺寸的塑钢玻璃窗，窗台距地面 900mm,满足休息的要求。房间门采用木门内开，设计宽度 1000mm，门高 2100 mm，门的数量和尺寸满足房间用途、房间大小、安全疏散等设计要求。6.26.2 辅助使用房间辅助使用房间6.2.16.2.1 卫生间卫生间教学楼每层应设厕所，教职工厕所应于学生厕所分设，当学校运动场中心距教学楼内最近厕所超过 90 米时，可设外厕所，其面积宜按学生总人数的百分之十五。教学楼的厕所的位置，应便于使用和不影响环境卫生。在厕所入口处宜设前室或设遮蔽措施。厕所内均应设水池地漏，教学楼内厕所应按每 90 人应设一个洗手盆计算。6.2.26.2.2 教师办公室、休息室教师办公室、休息室教师办公室的平面布置宜有利于备课及教学活动，教学楼中宜每层或隔层设置教师休息室，教师休息室和办公室宜设洗手盆、挂衣钩、电源插座等。6.36.3 交通联系部分交通联系部分6.3.16.3.1 楼梯楼梯教学楼的楼梯不得采用螺形或扇步踏步。每段赌东道楼梯的踏步不得多于 18 级，并不应少于 3 级。梯段与梯段之间，不应设置遮挡视线的隔墙。楼梯坡度不应大于 300楼梯梯段的竟宽度不大于 3000 时宜设中间扶手。楼梯井的宽度不应大于 200mm 当超过 200mm 时必须采取安全防护措施。内楼梯栏杆（或栏板）的高度不应小于 900mm。室外楼梯栏杆及水平栏杆（或栏板）的高度不应小于 1100mm。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 7 -6.3.26.3.2 走走道道走廊起到连接水平方向各个分区的交通联系作用，考虑到建筑物的耐火等级、层数及走廊通行人数等因素。教学用房：内走廊不应小于 2100。行政及教师办公用房不应小于 1500mm。走道高差变化处必须设置台阶时，应设于明显及有天然采光处，踏步不应少于三级，并不得采用扇形踏步。外栏杆（或栏板）的高度，不应地于 1100mm。栏杆不应采用易于攀登的花格。6.3.36.3.3 出入口及门厅出入口及门厅因室外地平标高设计为，故楼梯间出入口处设四步台阶，悬挑雨篷。在主m450. 0要出入口处设计门厅，下设四级台阶和车行坡道。主要门厅要满足交通和防火，宽敞明亮便于交通，满足安全要求。安全出口的门洞宽度不应小于 900mm 合班教室的门洞宽度不小于 1500mm。7 7 建筑空间和立面设计建筑空间和立面设计7.17.1 层数层高层数层高根据教学楼的建筑规模，建筑设计成地上一区（2 层）办公综合区，二区（5 层）教学区，三区为交通联系部分。内走廊采用 3，底层层高采用 3.9m 其它层高为 3.6m，室内外高差 0.6m。建筑立面设计，本建筑除了在功能上满足教学的要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方。设计方案中，窗均为灰白塑钢玻璃窗。窗间墙外贴浅蓝色饰砖，与海洋颜色相称。其他部位采用浅蓝色外墙涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。7.27.2 建筑立面设计建筑立面设计本建筑除了在功能上满足学生的使用要求外，立面造型也给人一种视觉上的美感，其格调简洁清新，典雅大方，符合整个城市格调。设计方案中，窗均为灰白塑钢玻璃窗。窗间墙外贴浅蓝色饰砖，与周围颜色相称。其他部位采用灰白色外墙涂料粉刷，和周围公共建筑环境融为一体。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 8 -第三部分第三部分结构设计计结构设计计算算8 8 工程概况工程概况8.18.1 工程简介工程简介建筑地点：合肥市建筑类型：教学楼，框架填充墙结构。建筑介绍：建筑面积约 5000，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土框架结构，楼板2m厚度取 100mm，填充墙采用蒸压粉煤灰加气混凝土砌块。门窗使用：大门采用钢框玻璃门，其它为木门，窗为塑钢门窗。尺寸详见门窗表。地质条件：经地质勘察部门确定，此建筑场地为二类近震场地，设防烈度为 7 度。柱网与层高：本教学楼采用柱距为 7.2m 的外廊式柱网，教室跨为 7.2m，走道跨2.4m.底层层高取 3.9m，标准层层高取 3.6m。8.28.2 课题条件要求课题条件要求依本课题要求合理安排场地，创造出优美环境，平面布置合理，通风采光良好，实用性强，立面造型新颖，有民族风格，具有个性与现代感。基本不考虑地基土的变形验算，其承载力为。2220 kN/mkf 建筑场地的主导风向按所在地气象资料得到。室内的高差按 600 mm 考虑，其中标高相当于马路中心相对标高。抗震设防要求：设防烈度 7 度（0.1g），设计地震分组为第二组，场地类别为 II 类场地。8.38.3 设计的基本内容设计的基本内容结构计算书包括结构布置，设计依据及步骤和主要计算的过程及计算结果，计算简图，主要内容如下：（1）地震作用计算（2）框架内力分析，配筋计算（取一榀）（3）基础设计及计算（4）板、楼梯的设计计算XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 9 -8.48.4 设计资料设计资料8.4.18.4.1 气象条件气象条件基本风压 0.35 kN/m2基本雪压 0.45 kN/m2此处按建筑结构荷载规范 GB50009-2001 采用主导风向：东南风8.4.28.4.2 抗震设防抗震设防按 7 级近震, 地震分区为一区；II 类场地设计8.4.38.4.3 地基土承载力地基土承载力地基土承载力为kN/m2220kf 8.4.48.4.4 其它条件其它条件室内外高差 450mm。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 10 -9 9 结构类型结构类型根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计。图9-1 是标准层平面网柱布置。主体结构共 5 层，底层层高 3.9m，层高均为 3.6m。填充墙采用 240mm 厚的粘土空心砖砌筑。门为木门、门洞尺寸 1.0m2.4m。窗为塑钢窗，洞口尺寸为 1.5m1.8 m、2.1m1.8 m 等。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。图图 9-19-1 柱网布置及一榀框架图柱网布置及一榀框架图XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 11 -1010 框架结构的一般性设计与计算框架结构的一般性设计与计算10.110.1 梁柱截面，梁跨度及柱高确定梁柱截面，梁跨度及柱高确定梁柱的混凝土设计强度：C2522/43. 1,/9 .11mmNfmmNftc10.1.110.1.1 梁截面尺寸的初步确定梁截面尺寸的初步确定（1）横梁a: 截面的高度：1/121/8 的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求） h =（1/121/8）7200600900，h =（1/121/8）2400200300，则教室梁高度： h=600；走道梁高度：300b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于 250。 b =（1/31/2）600=200300 则边跨梁宽度：b250（2）纵梁 a: 截面的高度：1/121/8 的跨度（为满足承载力、刚度及延性要求）L1 h =（1/121/8）4400367550，即截面高度： 375565 取 400 b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于250。b =（1/31/2）400=133200即截面宽度： 133200 则边跨梁宽度：b250L2： h =（1/121/8）3900325487，即截面高度： 325487 取 400 b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于250。b =（1/31/2）400=133200即截面宽度： 133200 则边跨梁宽度：b250 L3： h =（1/121/8）4500375563，即截面高度： 375563 取 400 b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于250。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 12 -b =（1/31/2）400=133200即截面宽度： 133200 则边跨梁宽度：b250L4： h =（1/121/8）4050338506，即截面高度： 338506 取 400 b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于250。b =（1/31/2）400=133200即截面宽度： 133200 则边跨梁宽度：b250L5： h =（1/121/8）3000250375，即截面高度： 250 取 375 b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于250。b =（1/31/2）400=133200即截面宽度： 133200 则边跨梁宽度：b250L6 h =（1/121/8）7200600900，即截面高度： 600900 取 600 b: 梁截面宽度可取 1/31/2 梁高,同时不宜小于 1/2 柱宽,且不应小于250。b =（1/31/2）600=200300即截面宽度： 200300 则边跨梁宽度：b250综上：L1L5 全部视为 L1，10.1.210.1.2 柱截面尺寸的初步确定柱截面尺寸的初步确定框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下列公式估算：（1-1）ENF gn cNcfNA/式中：柱的组合的轴压力设计值；N按简支状态计算的柱的负载面积； F折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可近似取Eg1215kN/；考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取 1.3，不等跨内柱取 1.25，等跨XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 13 -内柱取 1.2；验算截面以上楼层层数；n柱截面面积；cA混凝土轴心抗压强度设计值；cf框架柱轴压比限值，此处可近似取，即为一级、二级和三级抗震等级，分别取 N0.7，0.8 和 0.9。其中：15 kN/，5，0.9，1.3，1.25。Egn N边中C25 混凝土： fc11.9 kN/ ， ft1.43 kN/边柱： cNEcfnFgA/9 .119 . 0/510156 . 34 . 43 . 13 251044. 1mm中柱： cNEcfnFgA/9 .119 . 0/510154 . 48 . 425. 13 251085. 1mm按上述方法确定的柱截面高度不宜小于 400mm，宽度不宜小于 350mm，柱净高与截ch面边长尺寸之比宜大于 4取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别是和。mm379mm430为方便计算取柱截面尺寸为：底层教室边柱、中柱取 600mm600mm；走廊边柱取500mm500mm；其他层教室边柱、中柱取 500mm500mm；走廊边柱取 400mm400mm；由以上计算可得梁柱的截面尺寸，列表如下表表 10-110-1 梁、柱截面尺寸梁、柱截面尺寸层次教室梁走道梁纵梁教室边柱中柱走道边柱52506002503002504006006006006005005004250600250300250400500500500500400400325060025030025040050050050050040040022506002503002504005005005005004004001250600250300250400500500500500400400注：梁、柱配筋均采用 C30 混凝土施工 10.1.310.1.3 板的截面尺寸初步估计板的截面尺寸初步估计根据实际情况和设计要求，板厚取： mmh10010.1.410.1.4 梁的计算跨度梁的计算跨度框架梁的计算跨度以上柱形心线为准，而墙中心线是与轴线重合的，所以柱的形心与轴线发生偏移，造成计算跨度与轴线间距不同。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 14 -10.1.510.1.5 柱的高度柱的高度底层：3.9+0.6+0.5=5.0。注：底层层高 3.9m，室内外高差 0.6m，基础顶部至室外m地面 0.5。m其他各层为 3.6m因而得到=5.0；=3.61hm2hm2400720050003600360036003600ABC图图 10-110-1 横向框架计算简图及柱编号横向框架计算简图及柱编号10.210.2 重力荷载的计算重力荷载的计算10.2.110.2.1 屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值屋面及楼面永久荷载（恒荷载）标准值1.屋面其按屋面的做法逐项计算均布荷载：吊顶处不做粉底，无吊顶处做粉底，近似取吊顶来参与计算，粉底为相同重量：其屋面构造做法如图 10-2 所示，按图 10-2 来计算屋面恒载，其结果如下：屋面： 35 厚细石混凝土保护层（内配钢筋） 0.84kN/m2三毡四油防水层 0.30kN/m220 厚 1：3 水泥砂浆找平层 0.40kN/m2150 厚水泥防水珍珠岩块保温层 1.5kN/m2100 厚钢筋混凝土板 2.5kN/m2粉刷层 0.4kN/m2 合计 6.04kN/m2XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 15 -经计算可得：屋面的长边长：34.2m屋面的短边长：9.6m那么屋面恒荷载标准值为：KN88.201504. 66 . 92 .342.楼面楼面的做法如图 10-3 所示，按图示各层进行组合来参与计算楼面恒载大小。楼面：水磨石面层 0.65kN/m220 厚 1：3 水泥砂浆找平层 0.4kN/m2100 厚现浇混凝土楼板 2.5kN/m2粉刷层 0.4kN/m2合计 3.95kN/m2因而得到楼面均布恒载标准值：KN86.129695. 36 . 92 .3410.2.210.2.2 屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值屋面及楼面可变荷载（活荷载）标准值1.屋面计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载作用 KN74.14745. 06 . 92 .342.楼面根据荷载规范，楼面活载按22.0/KN m来参与计算：KN64.6560 . 26 . 92 .34表表 10-210-2 屋、楼面恒活载屋、楼面恒活载荷载类别屋面长边屋面短边屋面重度楼层重度屋面恒载楼层恒载恒载34.29.66.043.951983.05 1296.86 活载34.29.60.452147.74 656.64 10.2.310.2.3 梁柱的自重梁柱的自重此处计算包括梁侧面、梁底面，柱的侧面抹灰重量：XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 16 -1梁的自重在此计算过程中，梁的长度按净跨长度，即把梁的计算跨度减掉柱的宽度来参与计算过程：例：1L：长度=6.9（扣除一个柱宽）5 . 02 . 7m ：长度=1.96（扣除柱宽）2L25. 02 . 04 . 2m表表 10-3 梁自重梁自重层次构件宽高根数长度重度抹灰每根重量总重教室梁0.250.696.9250.0231.0155走道梁0.250.392250.024.6415纵梁0.250.4244250.0212.18613.22注：（1）上表中梁截面的确定，考虑到抹灰层有（每抹层均按 20mm 计算）宽：0.3+20.02=0.34m 0.25+20.02=0.29m 高：0.6+10.02=0.62m 0.4+10.02=0.42m 0.45+10.02=0.47m（2）此处抹层按近似与梁相同，按每立方 25 KN 计算（3）梁的长度都按净跨长度计算2.柱的自重注：（1）柱因四面抹灰，与梁相同办法处理，边长=0.5+0.022=0.54m （2）抹层记入柱内，按每立方 25 KN 计算10.2.410.2.4 墙体的自重墙体的自重墙体为 240 厚，两面抹灰，近似按加厚墙体计算（考虑抹灰重量），采用机器制普通砖，依 GB50009-2001 建筑结构荷载规范，砖自重为 153/KN m ，其计算如表 3 所示：（此处门窗暂不考虑，为预留洞考虑）墙体为 240mm 厚粘土空心砖，外墙面贴瓷砖（），内墙面为 20mm 厚抹灰，则外2/5 . 0mKN墙单位墙面重力荷载为： 2/44. 402. 01724. 0155 . 0mKN 内墙为 240mm 粘土空心砖，两侧均为 20mm 厚抹灰，在内墙单位面积重力荷载为：2/28. 4202. 01724. 015mKN木门单位面积重力荷载为 0.2 3/KN m ，钢框玻璃窗单位面积重力荷载取 0.43/KN m注：（1）墙厚=240+202=280mm（考虑抹灰层）（2）单位面积重为 10.2819=5.322/mKNXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 17 -（3）女儿墙自重墙体为 120单砖，女儿墙高为 1200，外墙面贴瓷砖（0.5 KN/），内墙面为 20mm 厚抹灰，则女儿墙重力荷载为：（0.5150.12170.02）1.2=3.168KN/M（0.5150.12170.02）1.2（43.44216.442）=379.40 KN10.2.510.2.5 门窗的自重门窗的自重根据建筑结构荷载规范 GB50009-2001，木门按 0.22/KN m考虑，塑钢窗按 0.42/KN m考虑，计算结果如表 10-5 所示：表表 10-410-4 梁、柱重力荷载计算梁、柱重力荷载计算层构件bhrglinGiG教室横梁0.250.62513.756.99232.88 走道横梁0.250.32511.8751.95932.91 纵梁0.250.42512.54.124246.00 511.78 教室边、中柱0.60.62519518810.00 1走道边柱0.50.52516.2559281.25 1091.25 教室横梁0.250.62513.756.99232.88 走道横梁0.250.32511.8751.95932.91 纵梁0.250.42512.54.124246.00 511.78 教室边、中柱0.50.52516.253.618405.00 25走道边柱0.40.425143.69129.60 534.60 10.2.610.2.6 各层的荷载的组合各层的荷载的组合屋盖和楼盖重力代表值为：屋盖层=女儿墙+屋面恒载+50%雪载+纵横梁自重+半层柱重+半层墙重（墙和门窗）楼盖层=楼面恒载+50%楼面活载+纵横梁自重+楼面上下各半层柱+楼面上下各半层墙重将上述各荷载相加，得到集中于各层楼面的重力荷载代表值如下：顶层恒载： 6.049.634.2（屋面恒载）+0.50.459.634.2（雪载）+551.785（纵横梁）+534.60.5（半层柱）+（9.6+34.2）21.24.44（女儿墙）+4.28（28.8-0.54）（1.8-0.5）+（30.3-80.5）（1.8-0.35）-1.80.55 （半内墙）+4.44（9.6-0.52）（1.8-0.5）2+（34.2-80.5）（1.8-XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 18 -0.35）-3.00.810 （半外墙）+（1.80.650.2+3.00.8100.5）（门窗）=3832.34KN二四层： 3.959.634.2（楼面恒载）+0.52.09.3433.96-（36+30.3-1.85）0.24 （活载）+551.785（纵横梁）+534.6（上下半层柱）+4.28（28.8-0.54）（3.6-0.6）+（30.3-80.5）（3.3-0.45）-1.82.45 （上下半内墙）+4.44（7.2-0.5）2+（2.4-0.45）（3.6-0.6）+（34.2-40.5）（3.6-0.45）+（34.2-0.54）1.5-3.00.810 （上下半外墙）+（1.82.450.2+3.01.8100.5）（门窗）=3745.55KN底层： 3.959.634.2（楼面恒载）+0.52.09.3433.96-（28.8+30.3-1.85）0.24 （活载）+511.785（纵横梁）+（534.6+742）0.5（上下半层柱）+4.28（28.8-0.54）（1.8+2.5-0.6）+（30.3-80.5）（1.8+2.5-0.4）-1.82.45 （上下半内墙）+4.44（7.2-0.5）2+（2.4-0.45）（1.8+2.5-0.6）+（34.2-80.5）（1.8+2.5-0.4）+（34.2-0.58）1.5-3.00.810 （上下半外墙）+（1.82.460.2+3.01.8100.5）（门窗）=4472.055KN重力荷载代表值如图 10-4 所示 3832.34kN3745.55kN3745.55kN3745.55kN4472.055kN图图 10-2 重力荷载代表值重力荷载代表值XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 19 -1111 水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算水平地震作用下框架结构的侧移和内力计算11.111.1 横梁的线刚度横梁的线刚度混凝土为 C25，24/108 . 2mmNEc在框架结构中，对现浇楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大了梁的有效刚度，减小了框架的侧移，为了考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取 I=1.50I（0I为梁的截面惯性矩），对中框架梁取 I=20I来计算：表表 11-111-1 横梁线刚度计算表横梁线刚度计算表类别EcbhI0Li=EcI0/l21.5教室横梁300002506004.510972001.87510103.7510102.8131010走道横梁300002503000.562510924007.031091.40610101.055101011.211.2 横向框架柱的线刚度及侧移刚度横向框架柱的线刚度及侧移刚度 D D 值值11.2.111.2.1 横向框架柱的线刚度横向框架柱的线刚度柱的侧移刚度 D 计算公式：（3-1）212hiDcc其中为柱侧移刚度修正系数，为梁柱线刚度比，不同情况下，、取值不同。cKcK对于一般层：（3-2）2bcKKK （3-3）2cKK对于底层：（3-4）2bcKKK （3-5）0.52cKKXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 20 -如 3-7 表所示：表 11-2 柱侧移刚度修正系数c边柱中柱位置简图k简图kc一般层242ciiKi12342ciiiiKi2cKK底层固接2ciKi12ciiKi0.52cKK柱的线刚度见表 10-7 所示，横向框架柱侧移刚度 D 值见表 10-8 所示：表表 11-3 柱的线刚度柱的线刚度类别EcbhI0hci=EcI0/l柱型 1300006006001.08101050006.481010柱型 2300005005005.208101050003.131010柱型 3300005005005.208101036004.341010柱型 4300004004002.13101036001.7751010注：由于柱采用 C25 混凝土，因而24/108 . 2mmNEc2i4ici2i4ici1i3ici1i2iciXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 21 -11.2.211.2.2 横向框架柱的侧移刚度横向框架柱的侧移刚度 D D 值值柱的侧移刚度按计算，由于梁线刚度比不同，所以柱可以分为边212hiDcK框边柱，边框中柱，中框边柱，中框中柱1中框架柱侧移刚度值D表表 11-4 中框架柱侧移刚度中框架柱侧移刚度 D 值值层次柱型2bcbckkkkk（一般层）k=（底层）k=（一般层）2+k0. 5+k=（底层）2+k212hcD = k（KN / m ）根数D教室边柱0.5790.41813009.695中柱0.7960.46414432.2651走廊边柱0.4500.3885825.63798525.5教室边柱0.8640.30212135.935中柱1.3760.40816395.6525走廊边柱0.7940.2844667.67175330.852边框架柱侧移刚度值D表表 11-5 边框架柱侧移刚度边框架柱侧移刚度 D 值值层次柱型2bcbckkkkk（一般层）k=（底层）k=（一般层）2+k0. 5+k=（底层）2+k212hcD = k（KN / m ）根数D教室边柱0.4340.38411935.556中柱0.5970.42213138.6621走廊边柱0.5670.4166244.882110380.38教室边柱0.6480.2459845.376中柱0.8910.30812377.04225走廊边柱0.5940.2293763.66291353.62XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 22 -3楼梯及其他框架柱侧移刚度值D表表 11-6 边框架柱侧移刚度边框架柱侧移刚度 D 值值层次柱型2bcbckkkkk（一般层）k=（底层）k=（一般层）2+k0. 5+k=（底层）2+k212hcD = k（KN / m ）根数D1楼梯0.3980.37411647.79223295.5825楼梯0.5940.2293763.6627527.32表表 11-7 横向框架曾见侧移刚度横向框架曾见侧移刚度 D 值值层次12345D311665.12274211.79274211.79274211.79274211.79，该框架为规则框架。7 . 0137. 179.27421112.311665/21DDXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 23 - 11.311.3 横向框架自震周期横向框架自震周期本处按顶点位移法计算框架的自震周期：此方法是求结构基频的一种近似方法，将结构按质量分布情况简化成无限质点的悬臂之杆，导出直感顶点位移的基频公式，所以需先求出结构的顶点水平位移，按式101.7TT来求结构的基本周期： 0：基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减小的影响，此处取 0.6。 T：框架顶点位移，而在求框架周期前，无法求框架地震力和位移，T是将框架的重力荷载顶点位移，由T求1T，再由1T求框架结构底部剪力，再求各层剪力和结构的真正的位移，如表11-5所示：表表 11-8 结构顶点的假象侧移计算结构顶点的假象侧移计算层GiVGiDiuiui53832.34 3832.34 274211.79 13.98 200.56 43745.55 7577.89 274211.79 27.64 186.58 33745.55 11323.44 274211.79 41.29 158.95 23745.55 15068.99 274211.79 54.95 117.65 14472.06 19541.05 311665.12 62.70 62.70 因此：，igEKGTTF85. 0max9 . 01 sT533. 0200566. 07 . 07 . 1111.411.4 横向框架水平地震作用及楼层地震剪力横向框架水平地震作用及楼层地震剪力总框架高为 15.8m，因本工程结构高度不超过 40m，质量刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，设防烈度 7 度地震分区为一区，查表得（水平地震影响系数最大值）。类场地近震时特征周期：08. 0maxV；结构总水平地震作用标准值按计算，。 sTg35. 0eqEKGF85. 0KNGGieq89.1660905.1954185. 085. 0062. 008. 0533. 04 . 09 . 0max9 . 011VgTTXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 24 -KNGFeqEK8 .102989.16609062. 01由于 sT533. 01 sTg56. 04 . 04 . 14 . 1根据结构抗震设计，因而不考虑顶部附加地震作用。00. 0n按底部剪力法球的基底剪力，按分配各层的质点，因此各层横向地EKiiiiiFHGHGF震作用及楼层地震剪力如表 11-6 所示：表表 11-9 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层HiGiGi*HiGiHiGi*Hi/GiHiFekFiVi519.43832.3474347.400.321029.80327.48327.48415.83745.5559179.690.251029.80260.67588.15312.23745.5545695.710.201029.80201.28789.4328.63745.5532211.730.141029.80141.88931.31154472.0622360.30233794.830.101029.8098.491029.80横向框架各层水平地震作用和地震剪力如图 11-1 所示各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图 3-14。F1=98.86 kNF2=142.11 kNF3=200.81kNF4=260.54 kNF5=327.48 kNF1=1029.8kN kNF2=930.94kNF3=788.83kNV4=588.02kNV5=327.48 kN （1）水平地震作用分布（2）层间剪力分布图图 11-1 横向框架各层水平地震作用和地震剪力横向框架各层水平地震作用和地震剪力11.511.5 横向框架水平地震作用位移验算横向框架水平地震作用位移验算 ieiiVhDXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 25 -由于为钢筋混凝土框架，因此其弹性层间位移角限值为 1/550；结果见表 11-6 所示：表表 11-10 横向水平地震作用下的位移验算横向水平地震作用下的位移验算层ViDuiuihie=ui/h1/550验算结果5327.48274211.791.1912.9236000.00360.00184588.15274211.792.1411.7236000.00330.00183789.43274211.792.889.5836000.00270.00182931.31274211.793.406.7036000.00190.001811029.80311665.123.303.3050000.00070.0018满足要求经验算其最大弹性层间位移角限值 0.0036=ee =1/550=0.0018，因此均满足设计要求。11.611.6 水平地震作用下框架内力计算水平地震作用下框架内力计算将层间剪力分配到该层的各个柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反弯点高度来求柱上、下端的弯矩。柱端剪力按下式来计算：（3-15）1ijijisijjDVVD 柱上、下端弯矩、按下式来计算uijMbijM （3-16）bijijMVyh(1)uijijMVy h （3-17）123nyyyyy式中： i 层 j 柱的侧移刚度；h 为该层柱的计算高度；ijD y-反弯点高度比；标准反弯点高比，根据上下梁的平均线刚度，和柱的相对线刚度的比值，nybkck总层数，该层位置查表确定。mn 上下梁相对线刚度变化的修正值，由上下梁相对线刚度比值及查表得。1y1iXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 26 - 上下层层高变化的修正值，由上层层高对该层层高比值及查表。2y2i下层层高对该层层高的比值及查表得3y3i各附表如下：表 11-11 均布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比nym0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02.03.04.0554321-0.20.100.400.651.200.000.200.400.550.950.150.250.400.500.800.200.300.400.500.750.250.350.400.500.750.300.350.450.500.700.300.400.450.500.700.300.400.450.500.650.350.400.450.500.650.350.400.450.500.650.400.450.500.500.550.450.450.500.500.550.450.500.500.500.556654321-0.300.000.200.400.701.200.000.200.300.400.600.950.100.250.350.400.550.850.200.300.350.450.500.800.250.350.400.450.500.750.250.350.400.450.500.700.300.400.400.450.500.700.300.400.450.450.500.650.350.400.450.450.500.650.350.400.450.450.500.650.400.450.450.500.500.550.450.450.500.500.500.550.450.500.500.500.500.55注：m 表示结构总层娄；,n 表示该柱所在的楼层位置；表示梁柱线刚度比，按表 10.5 计算。k表 11-12 倒三角形分布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比nym kn0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02.03.04.0554321-0.050.200.450.751.300.100.250.400.601.000.200.350.450.550.850.250.350.450.550.800.300.400.450.500.750.300.400.450.500.700.350.400.450.500.700.350.400.450.500.650.350.400.450.500.650.350.450.450.500.650.400.450.500.500.650.450.500.500.500.550.450.500.500.500.556654321-0.150.100.300.500.801.300.050.250.350.450.651.000.150.300.400.450.550.850.200.350.400.450.550.800.250.350.450.450.550.750.300.400.450.450.550.700.300.400.450.450.500.700.350.400.450.450.500.650.350.450.450.450.500.650.350.450.450.500.500.650.400.450.500.500.500.600.450.500.500.500.500.550.450.500.500.500.500.55kknXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 27 -表 11-13 上、下层梁相对刚度变化的修正值1y0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02.03.04.00.40.550.400.300.250.200.200.200.150.150.150.050.050.050.50.450.300.200.200.200.150.150.100.100.100.050.050.050.60.300.200.150.150.100.100.100.100.050.050.050.050.000.70.200.150.100.100.100.050.050.050.050.050.050.000.000.80.150.100.050.050.050.050.050.050.050.000.000.000.000.90.050.050.050.050.000.000.000.000.000.000.000.000.00注：当时，相应的为正值；当时，相1234iiii11234() ()aiiii1y1234iiii13412() ()aiiii应的为负值；对底层柱不作修正。1y表 11-14 上、下层层高不同的修正值和2y3ya2a30.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02.03.04.0注：为上层层高变化的修正值，按照求得，上层较高时为正值，但对于最上层可不考虑；2y2uahh2y为下层层高变化的修正值，按照求得，，对于最上层可不考虑。3y3lah h3y则计算果如 3-20 表示。kka1kkXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 28 -表 11-15 地震作用下的柱弯矩、剪力计算表柱型层HiViDDi1Vikyny1y2y3yMi1 uMi1 b53.6327.479274211.79012135.93014.4930.8640.350000.3533.91518.26243.6588.149274211.79012135.93026.0300.8640.40000.456.22537.48333.6789.426274211.79012135.93034.9380.8640.450000.4569.17756.60023.6931.309274211.79012135.93041.2170.8640.50000.574.19174.191教室边柱151029.800311665.12013009.69042.9860.3120.850000.8532.240182.69253.6327.479274211.79016395.60019.5811.1890.380000.3843.70426.78643.6588.149274211.79016395.60035.1661.1890.450000.4569.63056.97033.6789.426274211.79016395.60047.2011.1890.450000.4593.45876.46623.6931.309274211.79016395.60055.6851.1890.50000.5100.232100.232中柱151029.800311665.12014432.26047.6870.7960.650000.6583.452154.98253.6327.479274211.7904667.6005.5740.7940.350000.3513.0447.02443.6588.149274211.7904667.60010.0110.7940.40000.421.62514.41633.6789.426274211.7904667.60013.4380.7940.450000.4526.60621.76923.6931.309274211.7904667.60015.8530.7940.50000.528.53528.535走道边柱151029.800311665.1205825.63019.2490.4500.80000.819.24976.996注:表中 M 单位为 kNm，V 的单位为 kN。梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下式来计算（3-18）1,llbubbijijlrbbiMMMii （3-19）1,rrbubbijijlrbbiMMMii 2lbbbMMVl（3-20）XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 29 - （3-21）nlribbk ikNVVuijMbijMijVhyh1,bijMuijMlbMrbMlbirbibVbVllbMrbM图 11-2 框架内力示意图计算结果如下表所示：表 11-16 地震作用下梁端弯矩、剪力和柱轴力的计算层lbMrbMlbV层lbMrbMlbV教边轴力中柱轴力走边轴力533.9131.777.29.122511.9313.032.410.40-9.122-1.278-10.400474.4370.097.220.072426.3228.642.422.90-29.194-4.106-33.3003106.59109.317.229.986341.0540.962.434.17-59.181-8.290-67.4712130.71128.47.235.988248.2150.252.441.03-95.168-13.328-108.496教室边梁1108.4135.517.233.876走道边梁150.1447.782.440.80-129.044-20.251-149.296注 1）柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力；XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 30 -2）表中 M 单位为 kNm，V 的单位为 kN，N 的单位为 kN，l 的单位为 m。则水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力图及柱轴力图 3-24 所示：（a）框架弯矩图（kNm）（b）梁端剪力及柱轴力图（kN）图 11-3 左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图-129.05-12.97-95.17-7.93-59.18-3.75-29.19-0.92-9.1240.833.8833.8841.0335.9935.9934.1729.9929.9922.920.0720.0710.049.129.12-19.89-10.04-32.94-68.11-108.14-148.9433.9133.9156.2069.1274.1634.2483.46133.5128.53128.4048.2121.72109.3193.4014.4170.0926.327.0231.7711.9313.0318.3274.4337.47106.5956.55130.7174.16108.40182.71154.9950.14100.19100.1976.4241.0556.9669.6226.7943.7010.0321.6228.6440.9626.5550.2528.5347.7819.2577XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 31 -1212 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算12.112.1 风荷载标准值风荷载标准值的计算的计算垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按下式来计算：（3-22）0kzszww 式中 : 风荷载标准值（）k2/KN m高度 Z 处的风振系数z 风荷载体型系数s风压高度变化系数z基本风压（）02/KN m由荷载规范，淮南地区重现期为 50 年的基本风压：=0.35KN/m，地面粗糙度为0C 类。风载体型系数由荷载规范第 7.3 节查得：（一四层）=0.6（迎风面）和s=-0.5（背风面）；(五层)=0.8（迎风面）和=-0.5（背风面）。sss荷载规范规定，对于高度大于 30m，且高宽比大于 1.5 的房屋结构，应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。本设计中，房屋高度 H=18.9m z30m，H/B=18.9/16.2=1.17 1.5，则不需要考虑风压脉动的影响，取=1.0。z表 12-1 风压高度变化系数z地面粗糙度类别备注离地面或海平面平均高度/mABCD51.171.000.740.62101.381.000.740.62151.521.140.740.62201.631.250.840.62301.801.421.000.62401.921.561.130.73A 类类指近海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区；B 类类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C 类类指有密集建筑群的城市市区；D 类类指密集建筑群且房屋较高的城市市区。具体计算结果 3-26 如下表：XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 32 -表 12-2 沿房屋高度分布风荷载标准值s/（kN/m）( )q z层次/miHz迎风背风迎风背风F5519.41.2380.8-0.51.525-0.9532.478415.81.1590.8-0.51.428-0.8922.320312.21.060.8-0.51.306-0.8162.12228.610.8-0.51.232-0.7702.0021510.8-0.51.232-0.7702.002框架结构分析时，应按静力等效原理将的分布风荷载转化为节点集中荷载，集中荷载等效方法如图 3-27 所示。1q1q2q21qq=+图 12.1 静力等效原理计算方法和 121()26Aqlqq lF121()23Bqlqq lF按静力等效原理将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载；478. 25F320. 24F122. 23F002. 22F002. 21F图 12.2 框架等效节点风荷载(kN)12.212.2 风荷载作用下的水平位移验算风荷载作用下的水平位移验算根据水平荷载，计算层间剪力，再依据层间侧移刚度，计算出各层的相对侧移和绝ABXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 33 -对侧移。计算过程如下表，表 12-3 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次/ mih/ kNiF/ kNiV/(N/mm)D/ mmiu/ mmiuiiu h53.6 4.555 4.555 33199.13 0.137 3.047 1/118143.6 8.408 12.963 33199.13 0.390 2.910 1/123733.6 7.686 20.649 33199.13 0.622 2.519 1/142923.6 7.279 27.928 33199.13 0.841 1.897 1/189815.0 7.207 35.135 33267.58 1.056 1.056 1/4735由表可得：框架的最大层间位移角为五层的 1/1181，小于 1/550 满足规范要求。12.312.3 风荷载作用下的框架内力计算风荷载作用下的框架内力计算风荷载作用下的框架内力计算过程与水平地震作用相同，计算结果见表 3-30、3-31。表 12-4 各层柱端弯矩及剪力计算构件层hViDijDi1Vi1kyny1y2y3yMi1 uMi1b53.64.55533199.1312135.9301.6650.8640.350000.353.8962.09843.68.40833199.1312135.9303.0740.8640.40000.46.6394.42633.67.68633199.1312135.9302.8100.8640.450000.455.5634.55223.67.27933199.1312135.9302.6610.8640.50000.54.7904.790教室边柱157.20733267.5813009.6902.8180.5790.730000.733.80510.28753.64.55533199.1316395.6002.2501.3760.380000.385.0213.07743.68.40833199.1316395.6004.1521.3760.380000.389.2685.68033.67.68633199.1316395.6003.7961.3760.380000.388.4725.19323.67.27933199.1316395.6003.5951.3760.380000.388.0244.918中柱157.2073326814432.2603.1270.7960.650000.655.47110.16153.64.55533199.134667.6000.6400.7940.350000.351.4990.80743.68.40833199.134667.6001.1820.7940.40000.42.5531.70233.67.68633199.134667.6001.0810.7940.450000.452.1401.75123.67.27933199.134667.6001.0230.7940.50000.51.8421.842走柱157.207332685825.6301.2620.450.780000.781.3884.922注：1）柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力；2）表中 M 单位为 kNm，V 的单位为 kN，N 的单位为 kN，l 的单位为 m。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 34 -表 12-5 各层梁端弯矩及剪力计算教室梁走道梁柱轴力层MbiMbrlVbMbiMbrlVb教室边柱中柱走道边柱53.93.657.21.0491.371.52.41.196-1.049-0.147-1.196412.3412.637.23.4684.754.762.43.963-4.517-0.642-5.158321.7922.927.26.2108.618.42.47.088-10.726-1.519-12.246230.6432.577.28.77912.2311.812.410.017-19.506-2.757-22.263136.9533.117.29.73112.4313.862.410.954-29.236-3.981-33.217图示 4 轴线横向框架在风荷载作用下的弯矩、梁端剪力及柱轴力见下图。（a）框架弯矩图（kNm）（b）梁端剪力及柱轴力图（kN）图 12.3 横向框架风荷载作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 35 -1313 竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算13.113.1 计算单元计算单元取 4 轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为 4.5m，如图 3-7 所示由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上.图 13.1 横向框架计算单元XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 36 -13.2 荷载计算恒载计算：图 13.2 各层梁上作用的恒载 M3M2M1q2q2P3P2P1图 13.3 各层梁上作用的活荷载在图中，1q、代表横梁自重，为均布荷载形式，对于第五层，和分别为房间1q2q2q和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载、分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的荷载，它包括梁自重、楼板重和女儿1P2P墙等的自重荷载，计算过程如下均布线荷载的计算：顶层： M3M2M1q1q1q2q2P3P2P1XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 37 -恒荷载： mkNq/75. 31mkNq/875. 11 mkNq/82.25725. 404. 62mkNq/50.144 . 204. 62集中力 P1和 P2分别由边纵梁和中纵梁直接传给柱的横载，它包括梁自重，楼板重，和女儿墙等重力荷载。计算如下：kNp25.622/05. 45 . 476. 22/05. 45 . 42 . 144. 404. 65 . 0025. 205. 45 . 05 . 05 . 025. 25 . 4)(1）（）（纵梁）（板kNp76.612/ )05. 45 . 4(76. 204. 6)5 . 0025. 205. 45 . 05 . 025. 25 . 45 . 029.222（梯形板如上）kNp86.562/05. 45 . 476. 22/05. 45 . 42 . 144. 404. 65 . 0025. 205. 45 . 05 . 02 . 1) 1 . 25 . 45 . 0)(3）（）（纵梁）（梯形板集中力矩：mkNepM78. 7225. 05 . 025.62111同理： mkNepM72. 7222 mkNepM25. 4333二四层 : 恒荷载： 1.875 mKNq/59.16)6 . 06 . 3(28. 475. 311q /kN m3.954.275=16.89 3.952.4=9.482q /kN m2q /kN m同 5 层理：集中力：61.72 81.06 =50.861P kN2P kN3PkN集中力矩：mkNepM72. 7225. 05 . 072.61111 mkNepM13.10222 mkNepM82. 3333一层 : 恒荷载： 16.59 1.8751q /kN m1q /kN mXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 38 -3.954.175=16.89 2q /kN m3.952.4=9.48 2q /kN m集中力：61.72 1P kN 81.06 2P kN=50.863PkN集中力矩：mkNepM08.10225. 06 . 072.61111 mkNepM19.14222 mkNepM36. 6333活荷载计算：活载：二五层：活荷载： mkNq/56. 80 . 22/ )05. 45 . 4(2mkNq/8 . 40 . 24 . 22集中力： kNp16. 90 . 2)5 . 0025. 205. 45 . 05 . 025. 25 . 45 . 0(1板） kNp54.160 . 2)5 . 02 . 165. 15 . 05 . 02 . 105. 45 . 05 . 02 . 11 . 25 . 05 . 02 . 15 . 45 . 0(16. 92kNp38. 73集中力矩：mkNepM145. 1111 mkNepM068. 2222 mkNepM55. 0333一层：活荷载： mkNq/924. 145. 02/ )05. 45 . 4(2mkNq/08.451. 04 . 22XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 39 -集中力： kNp061. 21kNp722. 32kNp661. 13集中力距： mkNepM258. 0111 mkNepM465. 0222 mkNepM125. 0333将以上计算结果汇总详见表 3-38、3-39：表 13-1 横向框架恒载层次1qkN/m1qkN/m2qkN/m2qkN/m1PkN2PkNP3kN1MkNm2MkNmM3kNm等效 Q1等效 Q253.751.87524.59.0662.2561.7658.867.787.734.2528.2510.942416.591.87516.035.92561.7281.0650.867.7210.133.8232.627.8116.591.87516.035.92561.7281.0650.8610.814.196.3632.637.8表 13-2 横向框架活载层次2qkN/m2qkN/m1PkN2PkNP3kN1MkNm2MkNmM3kNm等效 Q1等效 Q258.544.89.1616.547.381.1452.0680.558.13248.544.89.1616.547.381.1452.0680.558.1318.544.89.1616.547.381.6032.90.9238.13注：表中括号内数字对应于屋面雪荷载作用情况。13.313.3 内力计算内力计算梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载以及三角形分布荷载，化为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如图 3-10 所示aalpq 图 13.4 荷载的等效XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 40 - 21，pq85（三角形荷载）lq)21 (32固端弯矩的计算：固端弯矩的计算：均布荷载：（3-23）2112Mql 梯形荷载：（3-24）2231(1 23)12Mql 三角形荷载：（3-25）2524Mql梁端和柱端弯矩采用弯矩二次分配法来计算。计算时先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，向远端传递(两端均为固端传递系数为 1/2；一端固定另一端滑支远端传递系数-1.0)，然后对由于传递而产生的不平衡弯矩再进行分配，不再传递，到此为止，由于结构和荷载均对称，故计算时可用半框架。对于边节点，与节点相连的各杆件均为固接，因此杆端近端的转动刚度，为4Sii杆件的线刚度，分配系数为；对于中间节点，与该节点相连的走道梁的远端转化为111jSS滑动支座，因此转动刚度，其余杆端，分配系数计算过程如下：Si4Si表 13-3 各层分配系数表层数边结点中结点u右u上u下u左u右u上u下用弯矩二次分配法来计算恒载作用下的梁端、柱端弯矩。00.5360.4640.3490.3490.302上柱下柱右梁下柱上柱左梁85.15-92.930.580.6623.25-24.4953.0261.24-122.047.7855.2523.65-23.13-55.77-5.2566.99-26.5120.44-48.98122.047.227.72-140.9246.4940.22-19.9623.25-11.835-10.24-130.954.9162.275-11.83530.6246.49-3.75-46.25-23.1510.05-59.3510.13140.92-46.25-39.9210.058.6720.11-27.89129.78-64.0960.48-128.66-8.00-9.2623.25-19.9640.2246.49-140.927.7246.4923.25-9.2660.48-3.75-60.488.5623.15-46.25-60.48128.5-23.1520.117.398.56-39.92-46.25140.9210.13-3.75-46.25-20.597.76-59.0810.13140.92-46.25-39.927.766.7020.11-23.15127.81-61.647.72140.9246.4940.22-19.9619.39-7.92-6.84-127.557.9661.82-7.9223.2546.49-3.75-58.383.070-61.45-62.27123.85-23.1516.721.782.05-35.57-41.17140.9214.1955.47-126.67-1.4-2.430-17.7933.4457.9-140.9210.838.7823.25-1.6360.427.74-29.190.3020.3490.3490.3020.3490.3490.2570.4450.2980.39500.4570.1480.4430.55700.2840.3580.3580.2840.2840.3580.2840.3580.3580.2230.4960.281-3.810.0870.4060.2720.2350.2710.3140.3140.1010.3140.1010.3140.2710.2710.3140.3140.1014.255.25-4.21-5.29-1.365.87-9.184.673.753.820-2.65-2.74-2.15-7.44-1.363.254.10-2.654.103.75-2.15-7.442.883.82-2.71-1.363.640-2.71-1.363.643.75-2.153.82-2.71-2.71-7.442.91-1.363.653.65-1.41-2.93-0.47-0.42-2.96-0.430.43-2.590.03-1.263.75-2.25-6.591.776.36-5.0203.94-2.81-1.362.23-1.130.66-17.39-1.082.75-13.2-14.88-1.082.49-17.22-5.25-2.117.66-18.05-1.083.24-16.47-14.88-5.25-13.17-3.32-4.4-6.34右梁-3.47-0.78左梁上柱下柱00.5360.4640.3490.3490.302上柱下柱右梁下柱上柱左梁85.15-92.930.580.6623.25-24.4953.0261.24-122.047.7855.2523.65-23.13-55.77-5.2566.99-26.5120.44-48.98122.047.227.72-140.9246.4940.22-19.9623.25-11.835-10.24-130.954.9162.275-11.83530.6246.49-3.75-46.25-23.1510.05-59.3510.13140.92-46.25-39.9210.058.6720.11-27.89129.78-64.0960.48-128.66-8.00-9.2623.25-19.9640.2246.49-140.927.7246.4923.25-9.2660.48-3.75-60.488.5623.15-46.25-60.48128.5-23.1520.117.398.56-39.92-46.25140.9210.13-3.75-46.25-20.597.76-59.0810.13140.92-46.25-39.927.766.7020.11-23.15127.81-61.647.72140.9246.4940.22-19.9619.39-7.92-6.84-127.557.9661.82-7.9223.2546.49-3.75-58.383.070-61.45-62.27123.85-23.1516.721.782.05-35.57-41.17140.9214.1955.47-126.67-1.4-2.430-17.7933.4457.9-140.9210.838.7823.25-1.6360.427.74-29.190.3020.3490.3490.3020.3490.3490.2570.4450.2980.39500.4570.1480.4430.55700.2840.3580.3580.2840.2840.3580.2840.3580.3580.2230.4960.281-3.810.0870.4060.2720.2350.2710.3140.3140.1010.3140.1010.3140.2710.2710.3140.3140.1014.255.25-4.21-5.29-1.365.87-9.184.673.753.820-2.65-2.74-2.15-7.44-1.363.254.10-2.654.103.75-2.15-7.442.883.82-2.71-1.363.640-2.71-1.363.643.75-2.153.82-2.71-2.71-7.442.91-1.363.653.65-1.41-2.93-0.47-0.42-2.96-0.430.43-2.590.03-1.263.75-2.25-6.591.776.36-5.0203.94-2.81-1.362.23-1.130.66-17.39-1.082.75-13.2-14.88-1.082.49-17.22-5.25-2.117.66-18.05-1.083.24-16.47-14.88-5.25-13.17-3.32-4.4-6.34右梁-3.47-0.78左梁上柱下柱XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 41 -具体弯矩分配见图 3-42。图 13.5 恒载作用下的框架弯矩二次分配图(单位:kNm)00.5360.4640.3490.3490.302上柱下柱右梁下柱上柱左梁85.15-92.930.580.6623.25-24.4953.0261.24-122.047.7855.2523.65-23.13-55.77-5.2566.99-26.5120.44-48.98122.047.227.72-140.9246.4940.22-19.9623.25-11.835-10.24-130.954.9162.275-11.83530.6246.49-3.75-46.25-23.1510.05-59.3510.13140.92-46.25-39.9210.058.6720.11-27.89129.78-64.0960.48-128.66-8.00-9.2623.25-19.9640.2246.49-140.927.7246.4923.25-9.2660.48-3.75-60.488.5623.15-46.25-60.48128.5-23.1520.117.398.56-39.92-46.25140.9210.13-3.75-46.25-20.597.76-59.0810.13140.92-46.25-39.927.766.7020.11-23.15127.81-61.647.72140.9246.4940.22-19.9619.39-7.92-6.84-127.557.9661.82-7.9223.2546.49-3.75-58.383.070-61.45-62.27123.85-23.1516.721.782.05-35.57-41.17140.9214.1955.47-126.67-1.4-2.430-17.7933.4457.9-140.9210.838.7823.25-1.6360.427.74-29.190.3020.3490.3490.3020.3490.3490.2570.4450.2980.39500.4570.1480.4430.55700.2840.3580.3580.2840.2840.3580.2840.3580.3580.2230.4960.281-3.810.0870.4060.2720.2350.2710.3140.3140.1010.3140.1010.3140.2710.2710.3140.3140.1014.255.25-4.21-5.29-1.365.87-9.184.673.753.820-2.65-2.74-2.15-7.44-1.363.254.10-2.654.103.75-2.15-7.442.883.82-2.71-1.363.640-2.71-1.363.643.75-2.153.82-2.71-2.71-7.442.91-1.363.653.65-1.41-2.93-0.47-0.42-2.96-0.430.43-2.590.03-1.263.75-2.25-6.591.776.36-5.0203.94-2.81-1.362.23-1.130.66-17.39-1.082.75-13.2-14.88-1.082.49-17.22-5.25-2.117.66-18.05-1.083.24-16.47-14.88-5.25-13.17-3.32-4.4-6.34右梁-3.47-0.78左梁上柱下柱XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 42 -图 13.6 活载作用下横向框架弯知的二次分配法 (单位:kNm)所以可根据以上绘制荷载作用下弯矩图，具体恒载和活载作用下弯矩XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 43 -图 3-44 图：恒载弯矩图活载弯矩图 KNM图图 13.7 竖向荷载作用下框架弯矩图竖向荷载作用下框架弯矩图 (单位单位:kNm)XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 44 -(4.8)(12.8)80.752.843.945.141.944.739.219.638.143.962.053.6336.852.635.452.3833.416.733.851.630.2100.5.2887.81.9218.0100.898.21.8619.199.294.81.7319.398.8.794.31.5318.197.593.51.3525.528.522.722.322.315.313.56.824.322.719.013.211.611.811.811.610.55.310.711.69.2530.78426.50.946.3733.125.40.966.6732.126.30.946.7632.526.50.926.71832.130.20.80(0.88)(6.8)(12.3)(30.51)(16.5)(7.8)(8.5)(1.36)(0.28)(28.8)(32.0)(6.02)（a）恒载作用（b）活载（屋面雪荷载）作用图图 13.8 竖向荷载作用下框架弯矩图竖向荷载作用下框架弯矩图 (单位单位:kNm)XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 45 -13.413.4 计算恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力计算恒载和活载作用下梁端剪力和柱轴力梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得，而柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算恒载作用时的柱底轴力，要考虑柱的自重。梁端剪力=梁上竖向荷载引起的剪力+梁端弯矩引起的剪力柱顶轴力=梁端剪力+节点集中力柱底轴力=柱顶轴力+柱自重梯形荷载：（3-26）2/ )(lqlVVHG 三角形荷载： 2/qlVG0HV（1）梁端剪力由两部分组成：a.竖向恒荷载引起的剪力，计算公式为：（3-27）2/ )(2/21llqlqVVHG 1q、2q分别为矩形和梯形荷载（3-28）4/ )(2/21llqlqVVJH 1q、2q分别为矩形和三角形载b.竖向恒荷载引起的剪力，计算公式为： 2/ )(2llqVVHG 4/2lqVVHG 2q为梯形荷载 2q为三角形载 c.弯矩引起的剪力，计算原理是杆件弯矩平衡。（2）柱的轴力计算：顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到，柱底轴力为柱顶轴力加上柱的自重。其余层轴力计算同顶层，但需要考虑该层上部柱的轴力的传递。（3）柱的剪力计算柱的剪力：（3-29）lMMV下上式中，、分别为经弯矩分配后柱的上、下端弯矩。上M下M为柱长度l所以由以上公式求得的梁端剪力和柱轴力见表 3-45 及 3-46 表XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 46 -表 13-4 恒载作用下梁端剪力及柱轴力 (kN)总剪力柱的轴力荷载引起剪力弯矩引起剪力AB 跨BC 跨A 柱B 柱C 柱层AB 跨VA=VBBC 跨VB=VCAB 跨VA=-VBBC 跨VB=VCVAVBVBVC顶底顶底顶底5101.713.13-3.63-8.9798.07105.334.1622.1160.32182.82168.35190.8580.9695.364117.49.36-0.16-19.06117.24117.56-9.728.42361.78384.28379.77402.27174.64189.043117.49.36-0.02-6.73117.38117.422.6316.09563.38585.88603.38625.88255.99270.392117.49.36-0.31-8.4117.09117.710.9617.76764.69787.19825.61848.11339.01353.411117.49.36-0.39-8.63117.01117.790.7317.99965.921010.921047.691501.69422.26453.51表 13-5 活载作用下梁端剪力及柱轴力 (kN)总剪力柱的轴力荷载引起的剪力弯矩引起的剪力AB 跨BC 跨A 柱B 柱C 柱层AB 跨VA= VBBC 跨VB= VCAB 跨VA=-VBBC 跨VB= VCVAVBVBVC顶=底顶=底顶=底529.163.6-0.27-3.37528.8929.430.2256.97538.0546.19514.355429.163.6-0.16-1.932929.321.675.5376.2193.72527.265329.163.6-0.06-2.0429.129.221.565.64114.47141.04540.285229.163.6-0.08-2.0629.0829.241.545.66152.71188.36553.325129.163.6-0.11-2.0829.0529.271.525.68190.92235.69566.385注：剪力 V 以向上为正。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 47 -1414 框架内力组合框架内力组合14.114.1 框架内力组合框架内力组合14.1.114.1.1 结构抗震等级结构抗震等级结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素，查规范得到，该框架结构，高度30m，地处抗震设防烈度为 7 度的淮南地区，因此该框架为三级抗震等级。14.214.2 框架梁内力组合框架梁内力组合梁内力控制截面一般取两端支座截面及跨中截面。支座截面内力有支座正、负弯矩及剪力，跨中截面一般为跨中正截面。（1）作用效应组合结构或结构构件在使用期间，可能遇到同时承受永久荷载和两种以上可变荷载的情况。但这些荷载同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，且对某些控制截面来说，并非全部可变荷载同时作用时其内力最大，因此应进行荷载效应的最不利组合。永久荷载的分项系数按规定来取：当其效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合取 1.2，对由永久荷载效应控制的组合取 1.35；当其效应对结构有利时，一般情况下取 1.0，对结构的倾覆、滑移或漂移验算取 0.9。可变荷载的分项系数，一般情况下取 1.4。均布活荷载的组合系数为 0.7，风荷载组合值系数为 0.6，地震荷载组合值系数为1.3；（2）承载力抗震调整系数从理论上讲，抗震设计中采用的材料强度设计值应高于非抗震设计时的材料强度设计值。但为了应用方便，在抗震设计中仍采用非抗震设计时的材料强度设计值，而是通过引入承载力抗震调整系数来提高其承载力。RE表 14-1 承载力抗震调整系数RE偏压柱受弯梁轴压比0.15受剪0.750.750.800.85XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）- 48 -表 14-2 竖向荷载作用下梁端负弯矩调幅（单位 kNm）恒载作用活载作用弯矩调整前弯矩调整后弯矩调整前弯矩调整后层AB左B右C CAB左B右CAB左B右CAB左B右C5-92.93-66.99-18.05-3.47-74.34-53.59-14.44-2.77-25.8-27.75-7.35-0.75-20.64-22.2-5.88-0.64-130.9-129.8-16.47-2.6-104.7-103.8-13.18-2.07-31.7-32.85-4.43-0.21-25.38-26.28-3.544-0.163-128.6-128.5-13.2-2.96-102.9-102.8-10.56-2.36-31.7-32.16-4.69-0.21-25.38-25.728-3.752-0.162-127.5-127.8-17.23-2.93-102.0-102.2-13.79-2.34-31.4-31.99-4.75-0.2-25.15-25.592-3.8-0.161-126.6-123.9-17.39-3.32-101.3-99.08-13.91-2.65-30.2-31.08-4.75-0.25-24.21-24.864-3.8-0.2注：表中M以梁下部受拉为正，表中调幅系数 0.8。各层梁的内力组合结果见表 14-3XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）49表 14-3(a) 框架梁内力组合表1.21.26GkQkwkSSS1.20.51.3REGkQkEkSSS层次截面位置内力GkSQkSwkSEkS1.35GkQkSS-1.21.4GkQkSS支座边 V1M-101.336-24.21636.95108.4-105.558-198.6723.590-207.790-161.020-155.506AV117.0129.059.7333.88164.755189.27585.349151.415187.014181.082M-99.08-24.8633.11135.51-191.938-108.501-232.48131.763-158.618-153.700B 左V117.7929.279.7333.88190.488165.968152.21686.150188.287182.326155.06M-13.912-3.812.4350.14-5.821-37.14434.656-63.117-22.581-22.014B 右V0.731.5210.9540.8-11.00616.588-38.43941.1212.5063.004M-2.656-0.213.8647.78-20.90314.024-49.06644.105-3.786-3.467CV17.995.6810.9540.842.54214.94858.527-21.03329.96729.54050.074MAB150.970143.290108.080131.010157.370147.380一层跨间MBC-3.9808.16437.028-15.581-10.193-10.141M-102-25.1530.64130.71-115.483-192.69524.325-230.560-162.850-157.610AV117.0929.088.7835.99166.086188.21283.377153.557187.152181.220M-102.4-25.5932.57128.4-196.162-114.085-228.86621.515-163.830-158.706B 左V117.7129.248.7835.99189.157167.032154.18784.007188.149182.188157.979M-13.79-3.812.2348.21-5.926-36.74632.884-61.126-22.417-21.868B 右V0.961.54-10.0241.03-9.53315.718-38.44741.5612.8363.308M-2.34-0.1611.8150.25-17.89011.871-51.17246.816-3.319-3.032CV17.765.6610.0241.0341.06915.81858.535-21.47329.63629.23646.985MAB143.620143.300122.83089.260153.850143.820二层跨间MBC-6.287-5.02935.337-50.809-9.832-9.750M-102.93-25.3821.79106.59-128.039-182.950-0.133-207.983-164.336-159.048AV117.3829.16.2129.99169.697185.34789.497147.977187.563181.596M-102.8-25.7322.92109.31-184.659-126.901-210.6762.479-164.510-159.382B 左V117.4229.226.2129.99185.546169.897148.06789.587187.737181.812150.85M-10.56-3.758.6141.05-6.548-28.24628.832-51.215-18.006-17.922B 右V2.631.567.0834.17-3.79914.042-30.24736.3855.1115.340三层CM-2.37-0.1711.8140.96-17.93911.822-42.14637.727-3.370-3.08240.387XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）50表 14-3(a) 框架梁内力组合表（续）层次截面位置内力GkSQkSwkSEkS1.21.26GkQkwkSSS1.20.51.3REGkQkEkSSS1.35GkQkSS-1.21.4GkQkSS支座边 V1V16.095.647.0834.1735.33517.49450.335-16.29727.36227.204MAB141.560139.010113.600112.710152.770142.770跨间MBC-6.798-3.56330.698-46.142-7.654-7.802M-104.72-25.3812.3474.43-142.094-173.191-33.100-178.238-166.752-161.196AV117.24293.4720.07172.856181.60098.998138.134187.274181.288M-103.8-26.2812.6370.09-173.587-141.759-173.584-36.908-166.410-161.352B 左V117.5629.323.4720.07182.387173.643138.56699.430188.026182.120139.07M-13.18-3.544.7526.32-14.291-26.26112.207-39.117-21.333-20.772B 右V-9.71.673.9622.9-14.525-4.546-30.30614.349-11.425-9.302M-2.07-0.174.7628.64-8.6963.299-29.86425.985-2.965-2.722CV28.425.533.9622.946.06136.08250.3945.73943.89741.84634.47MAB139.700139.010107.930107.400150.610140.710四层跨间MBC-9.608-9.09014.450-29.540-4.159-9.047M-74.34-20.653.933.91-110.313-120.141-43.136-109.261-121.009-118.118AV98.0729.431.059.12153.443156.08992.615110.399161.825158.886M-53.59-22.23.6531.77-96.879-87.681-89.197-27.245-94.547-95.388B 左V105.3328.891.059.12164.120161.474116.69098.906171.086166.84299.91M-14.44-5.881.3711.93-23.011-26.463-4.010-27.274-25.374-25.560B 右V4.160.2251.210.43.7646.788-6.29513.9855.8415.307M-2.78-0.61.513.03-5.982-2.202-15.4769.932-4.353-4.176CV22.16.981.210.436.82733.80333.17112.89136.81536.29219.88MAB106.840105.45077.68068.900114.520109.720五层跨间MBC-13.740-13.606-1.403-15.014-11.828-12.168注: 表中 MAB和 MBC分别为 AB 跨和 BC 跨的跨间最大正弯矩。M 以下部受拉为正，V 以向上为正。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）51表 14.3(b) 框架梁内力组合表（,4 层,仅用于计算柱的内力）1.20.51.3REGkQkEkSSS层次截面位置内力GkSQkSEkSM-102-25.15130.7124.325-230.560AV117.0929.08-35.9983.377153.557M-102.4-25.59-128.4-228.86621.515B 左V117.7129.2435.99154.18784.007M-13.79-3.848.2132.884-61.126B 右V0.961.54-41.03-38.44741.561M-2.34-0.16-50.25-51.17246.816二层CV17.765.6641.0358.535-21.473M-104.72-25.3874.43-33.100-178.238AV117.2429-20.0798.998138.134M-103.8-26.28-70.09-173.584-36.908B 左V117.5629.3220.07138.56699.430M-13.18-3.5426.3212.207-39.117B 右V-9.71.67-22.9-30.30614.349M-2.07-0.17-28.64-29.86425.985四层CV28.425.5322.950.3945.739XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）5214.2.114.2.1 最不利截面处的弯矩设计值最不利截面处的弯矩设计值从上表中分别选出 AB 跨和 BC 跨的跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。计算结果见表 4-4.表 14-4 框架梁最不利截面处的弯矩设计值支座计算中心处支座边缘或跨中层次截面/mch/mmc/kNmmaxM/kNV/kNmmaxM备注A 支座0.60.35-207.79151.415-161.029右震时B 支座 L0.60.3-232.48152.216-192.188左震时B 支座 r0.60.3-63.11741.121-52.232右震时C 支座0.50.3-49.06658.527-33.574左震时AB157.37157.370恒载控制下组合1跨间BC0.3-37.028-51.55-50.674左震左端，荷载重组A 支座0.50.25-230.56153.557-196.687右震时B 支座 L0.50.25-228.87154.187-194.858左震时B 支座 r0.50.25-61.12641.56-51.958右震时C 支座0.40.2-51.17258.535-40.842左震时AB153.85153.850恒载控制下组合2跨间BC0.2-50.809-51.609-59.916左震左端，荷载重组A 支座0.50.25-207.983147.977-175.341右震时B 支座 L0.50.25-210.676148.067-178.014左震时B 支座 r0.50.25-51.21536.385-43.189右震时C 支座0.40.2-42.14650.335-33.263左震时AB152.77152.770恒载控制下组合3跨间BC0.2-46.146-41.011-53.383左震左端，荷载重组A 支座0.50.25-178.238138.134-147.767右震时B 支座 L0.50.25-173.584138.566-143.018左震时B 支座 r0.50.25-39.11714.349-35.952右震时C 支座0.40.2-29.86450.394-20.971左震时AB150.61150.610恒载控制下组合4跨间BC0.2-29.54-38.635-36.358左震左端，荷载重组A 支座0.50.25-121.009161.825-80.553右震时5B 支座 L0.50.25-96.879164.12-55.849左震时XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）53表 14-4 框架梁最不利截面处的弯矩设计值（续）支座计算中心处支座边缘或跨中层次截面/mch/mmc/kNmmaxM/kNV/kNmmaxM备注B 支座 r0.50.25-27.27413.985-23.778右震时C 支座0.50.2-15.47633.171-8.842左震时AB114.52114.520恒载控制下组合跨间BC0.2-15.014-14.014左震左端，荷载重组注：表中 V 为支座计算中心处的剪力；抗震组合时，表中弯矩与剪力分别要还原成不考虑承载力抗震调整系数。RE14.3 框架柱内力组合框架柱内力组合柱内力控制截面一般取柱上、下端截面，每个截面上有 M、N、V。由于柱是偏心受力构件且一般采用对称配筋，故应从上诉组合中求出下列最不利内力：及相应的 NmaxM及相应的 MmaxN及相应的 MminN柱端弯矩值设计值的调整：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 者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式的要求：（3-34）ccbMM式中，节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，cM上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析来分配;bM节点左右梁端截面反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；三级框架为 1.1。c为了避免框架柱脚过早屈服，一、二、三级框架结构的底层柱下端机面的弯矩设计值，应分别乘以增大系数 1.5、1.25 和 1.15。底层是指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）54表表 4-5 横向框架柱 A 的弯矩和轴力组合1.21.26GkQkwkSSS1.20.51.3REGkQkEkSSS层截面位置内力GkSQkSwkSEkS1.35GkQkSS1.21.4GkQkSSmaxMNminNMmaxNMM85.1524.663.933.91128.34138.1758.31128.85139.61136.70139.61128.85139.61柱顶N160.3238.051.059.2239.00241.65162.60181.74254.48245.65254.48181.74254.48M-65.28-15.292.118.23-94.96-100.25-51.05-88.97-103.42-99.74-103.42-51.05-103.425柱底N182.8238.051.059.2266.00268.65184.20203.34284.86272.65284.86184.20284.86M54.9115.2910.2456.272.2698.061.60118.5089.4287.30118.501.6089.42柱顶N361.7876.214.5229.19524.47535.86353.53414.25564.61540.83414.25353.53564.61M-60.48-15.296.8233.47-83.25-100.43-30.59-100.21-96.94-93.98-100.43-30.59-96.944柱底N384.2876.214.5229.19551.47562.86375.13435.85594.99567.83562.86375.13594.99M60.4815.2914.9769.1272.98110.70-6.48137.2896.9493.98137.28-6.4896.94柱顶N563.38114.4710.7359.18806.77833.81534.24657.34875.03836.31657.34534.24875.03M-61.28-15.6312.2456.55-77.81-108.65-7.52-125.14-98.36-95.42-125.14-7.52-98.363柱底N585.88114.4710.7359.18833.77860.81555.84678.94905.41863.31678.94555.84905.41M57.9614.6618.474.1664.84111.21-14.45139.8092.9190.08139.80-14.4564.84柱顶N764.69152.7119.5195.171085.461134.63708.43906.381185.041131.42906.38708.431085.46M-60.4-15.4118.474.16-68.71-115.0811.75-142.51-96.95-94.05-142.5111.75-96.952柱底N787.19152.7119.5195.171112.461161.63730.03927.981215.421158.42927.98730.031215.42M55.4715.618.5534.2462.85109.5925.1396.3590.4888.40109.5925.1390.48柱顶N965.92190.9229.24129.051362.821436.51884.711153.141494.911426.391436.51884.711494.91M-27.74-7.850.51182.7120.53-106.76159.64-220.39-45.25-44.21-220.39159.64-45.251柱底N1010.92190.9229.24129.051416.821490.51927.911196.341555.661480.391196.34927.911555.66注: 表中 M 以柱左侧受拉为正，N 以受压为正；M、N 的抗震调整系数为 0.75 或 0.8。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）55表 4-6 横向框架 A 柱剪力组合1.21.26GkQkwkSSS1.20.51.3REGkQkEkSSS层层高GkSQkSwkSEkS1.35GkQkSS1.21.4GkQkSSHn/m()btREvcccnMMH53.6-41.785 -11.097 1.667 14.483 -62.024 -66.224 -30.377 -60.503 -67.507 -65.678 3.6130.110 43.6-32.053 -8.494 4.739 26.019 -43.195 -55.137 -7.788 -61.908 -51.766 -50.356 3.6122.485 33.6-33.972 -8.589 7.558 34.908 -42.065 -61.112 -0.431 -73.041 -54.451 -52.791 3.6146.965 23.6-32.878 -8.075 10.222 41.200 -36.748 -62.508 7.409 -78.287 -52.460 -50.758 3.6158.103 15-16.642 -4.680 13.812 43.390 -8.464 -43.270 26.903 -63.348 -27.147 -26.522 5177.382 注: 表中 V 以绕柱端顺时针为正；剪力的抗震调整系数为；为相应于本层柱净高上、下两端的剪力设计值。0.85RE()btREvcccnMMH表 4-7 横向框架 A 柱柱端组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底()REccbMM148.17102.31136.28115.24157.88143.91160.78163.88 110.80 253.45 REN181.74 203.34 414.25 435.85 657.34 678.94 906.38 927.98 1153.14 1196.34 注: 表中 M 为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值；由于只有第 1，2 两层的柱的轴压比大于 0.15，所以对这两层不仅要求净高端点弯矩，还要进行了抗震的调整。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）56表 4-8 横向框架B柱弯矩和轴力组合1.21.26GkQkwkSSS1.20.51.3REGkQkEkSSS层截面位置内力GkSQkSwkSEkS1.35GkQkSS1.21.4GkQkSSmaxMNminNMNmaxNMM-55.25-22.475.0243.7-100.94-88.29-109.27-18.38-97.06-97.76-109.27-109.27-97.06柱顶N168.3546.20.151.28260.04260.42182.46185.12273.47266.70182.46182.46273.47M64.0916.523.1826.79101.7393.7297.3241.59103.04100.04103.0497.32103.045柱底N190.8546.20.151.28287.04287.42204.06206.72303.85293.70303.85204.06303.85M-59.35-13.9714.369.62-106.84-70.80-136.098.72-94.09-90.78-136.09-136.09-94.09柱顶N379.7793.730.644.11573.02574.63405.30413.84606.42586.95405.30405.30606.42M60.8414.778.7656.96102.6680.58124.736.2696.9093.69124.73124.7396.904柱底N402.2793.730.644.11600.02601.63426.90435.44636.79613.95426.90426.90636.79M-60.84-14.7722.7793.4-120.31-62.93-162.6331.64-96.90-93.69-162.63-162.63-96.90柱顶N603.38141.051.528.29899.86903.69638.33655.57955.61921.53638.33638.33955.61M61.6414.971476.42110.4775.19145.84-13.1298.1894.93145.84145.8498.183柱底N625.88141.051.528.29926.86930.69659.93677.17985.99948.53659.93659.93985.99M-59.08-14.3430.8100.19-127.77-50.16-167.8040.60-94.10-90.97-167.80-167.80-94.10柱顶N825.61188.372.7613.331224.601231.56869.14896.871302.941254.45869.14869.141302.94M62.2715.0718.87100.19117.4969.94171.21-37.1899.1395.82171.21171.2199.132柱底N848.11188.372.7613.331251.601258.56890.74918.471333.321281.45890.74890.741333.32M-59.38-14.1626.6783.46-122.70-55.49-150.6023.00-94.32-91.08-122.70-150.60-94.32柱顶N1047.69235.73.9820.251549.201559.221097.861139.981650.081587.211549.201097.861650.081柱底M29.197.0849.54154.99106.37-18.47192.61-129.7746.4944.94192.61192.6146.49XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）57N1501.69235.73.9820.252094.002104.021533.701575.822262.982132.011533.701533.702262.98注: 表中 M 以柱左侧受拉为正，N 以受压为正；M、N 的抗震调整系数为。0.75 or 0.80REXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）58表 4-9 横向框架B柱剪力组合（kN）1.21.26GkQkwkSSS1.20.51.3REGkQkEkSSS层次GkSQkSwkSEkS1.35GkQkSS1.21.4GkQkSSHn/m()btREvcccnMMH 533.150 10.831 2.278 19.581 56.297 50.557 57.386 16.659 55.583 54.943 3.6123.410 433.386 7.983 6.406 35.164 58.193 42.051 72.453 -0.688 53.055 51.240 3.6146.065 334.022 8.261 10.214 47.172 64.105 38.366 85.686 -12.432 54.191 52.392 3.6172.751 233.708 8.169 13.797 55.661 68.128 33.359 94.169 -21.606 53.676 51.887 3.6189.854 117.514 4.248 15.436 47.690 45.819 6.920 68.450 -30.745 27.892 26.964 5192.206 注: 表中 V 以绕柱端顺时针为正；剪力的抗震调整系数为；为相应于本层柱净高上、下两端的剪力设计值。0.85RE()btREvcccnMMH表 4-10 横向框架 B 柱柱组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底()REccbMM125.66111.92156.5143.44187.03167.71192.97196.89173.19221.5REN182.46 204.06 405.30 426.90 638.33 659.93 869.14 890.74 1097.86 1533.70 注: 表中 M 为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值；由于只有第 1，2 两层的柱的轴压比大于 0.15，所以对这两层不仅要求净高端点弯矩，还要进行了抗震的调整XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）59表 4-10 横向框架C柱弯矩和轴力组合1.2SGK+1.26(SQK+SWK)RE【1.2（SGK+0.5SQK）+0.3SEK】层截面位置内力SGKSQKSWKSEK1.35SGK+SQK1.2SGK+1.4SQKMmax/NNmin/MNmax/MM-0.780.21.513.3-2.57 1.21 -14.48 13.18 -0.85 -0.66 -14.48 -14.48 -0.85 柱顶N80.9614.361.210.4113.73 116.76 73.80 95.43 123.66 117.26 73.80 73.80 123.66 M-1.26-0.370.87.02-0.97 -2.99 -8.69 5.91 -2.07 -2.03 -8.69 -8.69 -2.07 5柱底N95.3614.361.210.4131.01 134.04 87.62 109.25 143.10 134.54 87.62 87.62 143.10 M0.03-0.173.9521.62-5.16 4.80 -22.54 22.43 -0.13 -0.20 -22.54 -22.54 -0.13 柱顶N174.6427.275.1633.3237.43 250.43 146.11 215.38 263.03 247.75 146.11 146.11 263.03 M0.43-0.172.6314.413.62 -3.01 15.32 -14.66 0.41 0.28 15.32 15.32 0.41 4柱底N189.0427.275.1633.3254.71 267.71 159.94 229.20 282.47 265.03 159.94 159.94 282.47 M-0.43-0.175.7726.55-8.00 6.54 -28.11 27.12 -0.75 -0.75 -28.11 -28.11 -0.75 柱顶N255.9940.2912.2567.47342.52 373.39 194.92 335.26 385.88 363.59 194.92 194.92 385.88 M-0.42-0.154.7221.725.25 -6.64 22.11 -23.06 -0.72 -0.71 -23.06 22.11 -0.72 3柱底N270.3940.2912.2567.47359.80 390.67 208.74 349.08 405.32 380.87 349.08 208.74 405.32 M-0.47-0.187.0928.53-9.72 8.14 -30.21 29.13 -0.81 -0.82 -30.21 -30.21 -0.81 柱顶N339.0153.3322.26108.5445.96 502.06 238.21 463.89 510.99 481.47 238.21 238.21 510.99 M-0.42-0.217.0929.838.16 -9.70 30.52 -31.53 -0.78 -0.80 -31.53 30.52 -0.78 2柱底N353.4153.3322.26108.5463.24 519.34 252.03 477.71 530.43 498.75 477.71 252.03 530.43 M-4.4-0.466.779.25-14.39 2.67 -24.46 15.58 -6.40 -5.92 -24.46 -24.46 2.67 柱顶N422.2666.3933.22149.3548.51 632.22 281.96 592.51 636.44 599.66 281.96 281.96 632.22 M-3.817.08247734.59 -25.89 79.82 -80.34 1.94 5.34 -80.34 79.82 1.94 1柱底N453.5166.3933.22149.3586.01 669.72 311.96 622.51 678.63 637.16 622.51 311.96 678.63 注: 表中 M 以柱左侧受拉为正，N 以受压为正；M、N 的抗震调整系数为。0.75 or 0.80REXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）60表 4-11 横向框架C柱剪力组合（kN）1.21.26GkQkwkSSS1.20.51.3REGkQkEkSSS层次GkSQkSwkSEkS1.35GkQkSS1.21.4GkQkSSHn/m()btREvcccnMMH 50.5667 0.0472 0.642 5.569 1.548 -0.069 6.359 -5.226 0.812 0.746 3.613.843 4-0.1278 0.0944 1.828 10.008 2.269 -2.337 10.331 -10.486 -0.078 -0.021 3.622.617 30.2361 0.0972 2.914 13.408 4.077 -3.266 14.218 -13.671 0.416 0.419 3.629.998 21.8917 0.1694 3.939 15.850 7.447 -2.480 18.381 -14.587 2.723 2.507 3.636.278 11.6420 0.0640 6.154 19.250 9.805 -5.703 21.627 -18.413 2.281 2.060 562.292 注: 表中 V 以绕柱端顺时针为正；剪力的抗震调整系数为；为相应于本层柱净高上、下两端的剪力设计值。0.85RE()btREvcccnMMH表 4-12 横向框架 C 柱柱组合弯矩设计值的调整层次54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底()REccbMM16.669.9925.9217.6232.3225.4334.7435.128.1391.79REN73.80 87.62 146.11 159.94 194.92 349.08 238.21 477.71 281.96 622.51 注: 表中 M 为相应于本层柱净高上、下两端的弯矩设计值；由于只有第 1，2 两层的柱的轴压比大于 0.15，所以对这两层不仅要求净高端点弯矩，还要进行了抗震的调整XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）6114.3.114.3.1 框架内力组合中几点说明框架内力组合中几点说明在考虑地震作用效应的组合中，取屋面为雪荷载的内力进行组合。14.3.214.3.2 关于表关于表 4-84-8 中计算注意事项中计算注意事项（1）柱的竖向荷载作用的弯矩和剪力不考虑弯矩和剪力的调幅；（2）地震组合时，要用雪荷载参与组合；（3）地震组合时，当0.15 时，M、N 调整系数为；当0.15 时，M、N0.75RE调整系数为，其中 N 为组合轴力设计值，且不考虑地震调整系数。0.8RE（4）在后面的柱的受压正截面设计时，要同时考虑抗震组合（）和非抗震组max,MN合（）两种组合。max,NM14.3.314.3.3 关于表关于表 4-94-9 中计算注意事项中计算注意事项（1）柱的剪力标准值（）求法如下：,GKQKWKEKSSSS 0201/LL式中：分别为本层上、下端计算中处的弯矩标准值；,blccMM 为本层层高。oH(2) 为本层柱净高上、下端斜截面设计时的剪力设计值，其中()blcccREnMMVH 分别为本层上、下端计算中处的弯矩标准值通常()blcccREnMMVH,blccMM是用抗震组合中经过柱端弯矩调整过的值但要考虑去除抗震调整系数的值，为REnH本层柱的净高。， 14.3.414.3.4 关于表关于表 4-104-10 中计算注意事项中计算注意事项（1）对于底层柱，三级抗震等级下，乘以增大系数 1.15。（2）除了框架顶层和轴压比0.15 的层，要求对柱端弯矩调整。其他层仅计算支座边缘处的弯矩，不作调整。（3）N 项是对应弯矩 M 项的轴压比设计值。REXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）621515 截面设计截面设计15.115.1 承载力抗力调整系数承载力抗力调整系数考虑地震作用时，结构构件的截面设计采用下面的表达式： RERsr （3-35）式中：REr：表示承载力抗震调整系数见表 4-11 所示s：表地震作用效应或地震作用效应与其它荷载效应的基本组合R：结构构件的承载力在此截面配筋时，组合表中与地震力组合的内力均应乘以REr再与静力组合的内力框进行比较，挑选出最不利内力：表 15-1 承载力抗震调整系数REr的值材料结构构件受力状态REr梁受弯0.75轴压比0.15 的柱偏压0.75轴压比0.15 的柱偏压0.80抗震墙偏压0.85钢筋混凝土各类构件受剪，偏拉0.8515.1.215.1.2 框架梁框架梁（1）提取一层 AB，BC 梁的正截面受弯承载力计算：从梁的内力组合表中选出 AB，BC 跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。当梁下部受拉时，按 T 形截面来设计，当梁上部受拉时，按矩形截面来设计翼缘的计算宽度：1按计算跨度考虑 0l mlbf4 . 232 . 732梁净距考虑 ns mSbbnf37 . 23 . 03按翼缘高度考虑 fh1 . 0565/120/,5653560000hhmmahhfsXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）63混凝土结构设计规范规定，这种情况不起控制作用，故取mbf4 . 2梁内纵向钢筋选级钢，()335HRB2300/yyffNmm0.550b下部跨间截面按单筋形梁计算，因为：T10120()1.0 14.3 2400 120 (565)22fcffhf b hh 1767.48157.37kN mkN m属第一类 T 型截面AB 跨中：62210157.37 100.01441.0 14.3 2400 565scfMf b h 11 20.0145s 2100.0145 1.0 14.3 2400 565/969.54300scfyAf b hfmm实际配筋取 322(As=1140 mm2)，满足要求11400.81%max 0.2%,450.2%250 665tyff支座：将下部跨间截面的 322 的钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(As=1140mm2)，再计算相应的受拉钢筋，即支座 A 上部：sA62161.03 10300 1140 (56535)0.01481.0 14.3 250 665s 说明富裕，且达不到屈服，可近似取sA620161.03 101012.76()300 (56535)sysMAmmfha实取 420（As=1256mm2），满足要求12560.889%max 0.2%,450.2%250 665tyff支座上部:左BXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）64620192.188 101208.73mm()300 (56535)sysMAfha实取 420（）， 1256mmsA 12560.889%0.25%&0.550.262%250 565tyff ，满足要求。/0.3ssAA BC 跨中：210/0.014scfMf b h11 20.014&0.55sEb =847 10/scfyAf b hf2mm实取 320 ，2942sAmm9421.42%0.25%250 265支座上部：右H0.001s11 20.0010.550sb =51710/scfyAf b hf2mm218+116 =0.42%0.25% 2710.1sAmm/509/7100.3ssAA （2）梁斜截面受剪承载力计算：AB 跨中： 099.910.20.2 1.0 14.3 250 565403.975REccVf bhkN082.570.200.2 1.0 14.3 250 565403.975REccVf bhkN故截面尺寸满足要求。梁端加密区的箍筋取双肢 8150，箍筋用级钢，则考虑地震235HPB2210/yvfN mm作用组合的 T 形截面的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合：（3-36）0010.421.25svtyvREAVf bhfhs即 AB 跨： 000.421.25svtyvAf bhfhs100.50.42 1.43 250 565 1.25 210565100 233.15161.92KNKNXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）65BC 跨：000.421.25svtyvAf bhfhs100.50.42 1.43 250 565 1.25 210565100 满足斜截面承载力要求。108.5796.35KNKN最小配箍率0.17%min0.24/tyff配箍率0.17%1/SVsvnAbs加密区长度取中大值，则取=900mm 和=600mm。非加(1.5900,500)bh 1.5bh1.5bh密区的箍筋取双肢设置 8200，配箍率0.163%。1/SVsvnAbs箍筋设置满足要求。具体计算见表 4-12、4-13表表 15-2 梁正截面配筋表梁正截面配筋表层次截面M/kNmsA/mm2sA/mm2配筋实配钢筋sAssAA/%A-80.553-0.029763506.62331876310.540支座B 左-55.849-0.047763351.2522185091.4990.360AB 跨间114.520.011679.2033187630.540B 右-23.778-0.037509344.60921850910.768支座C-8.842-0.084509128.14521850910.7685BC 跨间-14.0140.018177.8422185090.768A-147.767-0.0101017929.352418101710.720支座B 左143.018-0.0141017899.484418101710.720AB 跨间150.610.014894.74841810170.720B 右-35.952-0.024628521.04322062810.948支座C-20.971-0.072628303.92822062810.9484BC 跨间-36.3580.046468.1792206280.948A-175.3410.01010171102.77442012560.8100.889支座B 左-178.0140.01210171119.58542012560.8100.889AB 跨间152.770.014907.67141810170.7203支座B 右-43.189-0.058885625.9283187631.1601.152XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）66表表 15-2 梁正截面配筋表（续）梁正截面配筋表（续）层次截面M/kNmsA/mm2sA/mm2配筋实配钢筋sAssAA/%C-33.263-0.088885482.0723187631.1601.152BC 跨间-53.3830.069695.412220+1188851.336A-196.6870.01211371237.02542012560.9050.889支座B 左-194.8580.01011371225.52242012560.9050.889AB 跨间153.850.014914.134218+2*2011370.805B 右-51.958-0.042942753.01432094211.422支座C-40.842-0.077942591.91332094211.4222BC 跨间-59.9160.078784.0793209421.422A-161.029-0.01511401012.76142012560.9080.889支座B 左-192.1880.00811401208.73042012560.9080.889AB 跨间157.370.014935.20232211400.807B 右-52.232-0.0841140850.6693209421.2101.422支座C-33.574-0.1401140486.5803209421.2101.4221BC 跨间-64.520.084847.07532211401.721注：混凝土界限相对受压区高度，非抗震设计，C50 以下时，级钢取 0.55；对抗震设计，三级抗震等级，取b0.35。表 15-3 梁斜截面配筋表梁端加密区非加密区层次截面REV/kN00.2ccf bh/kN000.421.25svREtyvAVf bhsf h实配箍筋svAs长度/m实配钢筋()%svA,Bl99.91403.9750.102 双肢 8150 (0.67)900双肢 8200 (0.17)5Br,C11.98189.475-0.400 双肢 8100 (0.67)450双肢 8200 (0.17)A,Bl139.07403.9750.366 双肢 8150 (0.67)900双肢 8200 (0.17)4Br,C34.47189.475-0.076 双肢 8100 (0.67)450双肢 8200 (0.17)A,Bl150.85403.9750.445 双肢 8150 (0.67)900双肢 8200 (0.17)3Br,C40.387189.4750.009 双肢 8100 (0.67)450双肢 8200 (0.17)A,Bl157.979403.9750.493 双肢 8150 (0.67)900双肢 8200 (0.17)2Br,C46.985189.4750.103 双肢 8100 (0.67)450双肢 8200 (0.17)A,Bl155.06403.9750.473 双肢 8150 (0.67)900双肢 8200 (0.17)1Br,C50.074189.4750.148 双肢 8100 (0.67)450双肢 8200 (0.17)XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）67注：表中 V 为换算至支座边缘处的梁端剪力；非加密区,min0.240.163%svtyvff15.1.315.1.3 框架柱框架柱柱截面尺寸验算：柱截面尺寸宜满足剪跨比和轴压比的要求：剪跨比，其值宜大于 2；)(0hVMcc轴压比，三级抗震框架大于 0.9。)(bhfNnc其中、均不应考虑抗震承载力调整系数。cMcVN各层柱剪跨比和轴压比见 15-14举例：A 柱第 3 层的内力计算：（右震）,5128.85171.81 kN m0.75cAREMM （右震）,560.5071.18 kN0.85cAREVV （右震）,5max591.137271.12kN0.75cARENNNB 柱第 1 层的内力计算：（左震）,1192.61240.76kN m0.8cBM （左震）,168.4580.52 kN0.85cBV （右震）,1max1575.821969.78 kN0.8cBNN表 15-4 各层柱剪跨比和轴压比表柱号层次b/mm0h/mmcf/(N/mm2)cM/kNmcV/kNN/kN0ccMV h是否满足cNf bhXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）685500460171.80071.188 271.120 5.246 大于 2,满足0.076 450046014.3148.12572.835 544.813 4.421 大于 2，满足0.152 350046014.3171.60085.929 848.675 4.341 大于 2，满足0.237 250046014.3178.13892.106 1159.975 4.204 大于 2,满足0.324 A柱160056014.3275.48874.529 1495.425 6.601 大于 2,满足0.290 550046014.3145.69367.513 272.080 4.691 大于 2,满足0.076 450046014.3170.11385.239 533.625 4.339 大于 2,满足0.149 350046014.3203.288100.807 824.913 4.384 大于 2,满足0.231 250046014.3214.013110.787 1113.425 4.199 大于 2,满足0.311 B柱160056014.3240.76380.529 1917.125 5.339 大于 2,满足0.372 540036014.318.1007.481 109.525 6.721 大于 2,满足0.048 440036014.328.17512.154 199.925 6.439 大于 2,满足0.087 340036014.335.13816.727 436.350 5.835 大于 2,满足0.191 240036014.339.41317.161 597.138 6.379 大于 2,满足0.261 C柱150046014.3100.42521.662 778.138 5.246 大于 2,满足0.218 注: M 取左、右地震组合下柱底和柱项计算中心处弯矩的最大绝对值；在取 V 时,地震方向要与 M 值一致；N 是左、右地震组合下的最大压力值。柱正截面承载力计算：根据柱端截面组合的内力设计值及其调整值，按正截面受压（或受拉）计算柱的纵向受力钢筋，一般可采用对称配筋。计算中采用的柱计算长度的采用：0l一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构的各层柱段，现浇楼盖底层为其他层H0 . 1为，对底层柱为基础顶面到一层板顶的高度，其余层为上下板顶之间的高度。H25. 1H柱斜截面受剪承载力计算：偏心受压柱斜截面受剪承载力按下列公式计算：（3-37）REsvyvtcNhsAfbhfV)056. 0105. 1(00式中，为内力调整后柱端组合的剪力设计值；为考虑地震作用组合的柱轴向cVN压力设计值，当时取；小于时取，当大于时取。NAfc3 . 0Afc3 . 01133三级框架柱的抗震构造措施：XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）69a.纵向受力钢筋三级框架柱的截面纵向钢筋的最小总配筋率为，同时柱截面每一侧配筋率不%7 . 0应小于。%2 . 0b.箍筋的构造要求柱箍筋加密范围：柱端，取截面高度、柱净高的和三者的最大值；底6/1500mm层柱，柱根不小于柱净高的；当有刚性地面时，除柱端外尚应去刚性地面上下各3/1。500mm三级框架柱：箍筋最大间距采用，（柱根）中较小值；箍筋最小直径：8d150100。8mm柱最小体积配箍率可按下式计算：（3-38）corisvivsAlA柱加密区箍筋的最小体积配箍率应符合下列要求：（3-39）yvcvvff式中，三级抗震不应小于； v%4 . 0为最小配箍特征值，由箍筋形式和柱轴压比查表确定。v柱箍筋加密区的箍筋肢距，三级不宜大于和倍箍筋直径的较大值，至少250mm20每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋约束。柱箍筋非加密区的箍筋体积配箍率不宜小于加密区的一半，且箍筋间距在三级时不应大于，为纵筋直径。d15d表 15-5 (a) 地震组合下计算参数与0lXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）70柱号层次cM/kNmN/kNh/mm0e/mmae/mml0 (mm)12ie5102.31203.340 500 503.147 20 4500 8.791 11.051 549.762 4115.24435.850 500 264.403 20 4500 4.101 11.094 311.017 3143.91678.940 500 211.963 20 4500 2.633 11.115 258.577 2163.88927.980 500 176.599 20 4500 1.926 11.135 223.213 A柱1253.451196.340 600 211.854 20 6250 2.152 11.187 275.257 5111.92204.060 500 548.466 20 4500 8.760 11.047 595.080 4143.44426.900 500 336.004 20 4500 4.187 11.075 382.618 3167.71659.930 500 254.133 20 4500 2.709 11.097 300.747 2196.89890.740 500 221.041 20 4500 2.007 11.110 267.655 B柱1221.501533.700 600 144.422 20 6250 1.678 11.264 207.825 59.9987.620 400 114.015 20 4500 13.056 11.243 166.560 417.62159.940 400 110.166 20 4500 7.153 11.250 162.711 325.43349.080 400 72.849 20 4500 3.277 11.351 125.393 235.10477.710 400 73.476 20 4500 2.395 11.348 126.020 C柱191.79622.510 500 147.451 20 6250 2.871 11.307 218.791 注：M 是柱支座边缘处的弯矩，且 M、N 是该层柱底部内力；。40 mmssaa15.215.2 抗震条件下框架柱的截面设计抗震条件下框架柱的截面设计以第二层 B 柱为例说明截面设计的过程和方法。a.柱正截面受弯承载力计算根据中柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至柱边缘，并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利内力进行配筋计算。 196.89MkN mA890.74NNA 01.251.25 3600mm=4500mmlH600 600b h196.89/890.74=221.04/oeMN610310mm取和偏心方向截面尺寸的两者中的较大者，即ae20mm30/1，故取。600/3020mm20mmae 0221.0420241.04mmiaeeeXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）71因为，故应考虑偏心距增大系数0/4800/7006.85lh 取2130.50.5 14.3 6002.891890.74 10cf AN11 取0/4.5/0.76.4315lh 122012011()1.2621400/ilehh 304.1930040564.19mm2isheea 300890.74 100.1850.5514.3 600 560bcxNhf bh 且，受压钢筋能够屈服，故为大偏心受压。143. 020has由（大偏心）2100(1 0.5 )()cssysNef bhAAfh得，2178SSAAmm由于0.2% 600 600=720 故按构造配筋2min980700700%2 . 0mmbhAAss实取418 1017SA 2mm 单侧配筋率：0.2%01.22%SAb h%7 . 0min00.61%2SAb h 再以第五层 A 柱为例： 102.31cMkN m203.34NkN 01.251.25 36004500mmlH600 600(mmmm)b h 300203.34 100.0420.551 14.3 600 560bcxNhf bhXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）72 ，表明受压区钢筋达不到屈服，取143. 020has且280mmsxa 小于构造要求的最小配320203.34 10207.4270.34mm()300 (56040)ssysNeAAfh筋率 7202mm具体计算结果见下表 4-15 （b）：表 15-5 （b）地震组合下对称配筋柱正截面设计柱号层次N/kN0h/mmb/mmcf/(N/mm2)yf/(N/mm2)02sahe/mme/mmssAA/(mm2)5203.340 46050014.33000.143759.762-3400.062 -548 4435.850 46050014.33000.143521.017-1010.133 -349 3678.940 46050014.33000.143468.577-490.206 302 2927.980 46050014.33000.143433.213-130.282 281 A柱11196.340 56060014.33000.143535.257-150.249 345 5204.060 46050014.33000.143805.080-3850.062 -624 4426.900 46050014.33000.143592.618-1730.130 -585 3659.930 46050014.33000.143510.747-910.201 507 2890.740 46050014.33000.143477.655-580.271 565 B柱11533.700 56060014.33000.143467.825520.319 -28 587.620 36040014.33000.143326.560-70.043 -6 4159.940 36040014.33000.143322.711-30.078 -5 3349.080 36040014.33000.143285.393350.170 -160 2477.710 36040014.33000.143286.020340.232 -160 C柱1622.510 46050014.33000.143428.791-90.189 61 注：级钢筋。0.55b15.315.3 计算非抗震条件下框架柱的截面设计计算非抗震条件下框架柱的截面设计表 15-6 (a) 非地震组合下计算参数与0lXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）73柱号层次maxN/kNM/kNmc/mV/kNcM/kNmh/mm0e/mmae/mm0l/mm12ie/mm5284.86103.420.167.5196.669 500 339.357 20 4500 1 1 0.074 26.614 4594.9996.940.151.7791.763 500 154.227 20 4500 1 1 1.153 200.841 3905.4198.360.154.4592.915 500 102.622 20 4500 1 1 1.217 149.236 21215.4296.950.152.4691.704 500 75.450 20 4500 1 1 1.279 122.065 A柱11555.6645.250.127.1542.535 600 27.342 20 6250 1 1 1.917 90.745 5303.85103.040.155.5897.482 500 320.822 20 4500 1 1 1.078 367.436 4636.7996.90.153.0691.595 500 143.838 20 4500 1 1 1.162 190.452 3985.9998.180.154.1992.761 500 94.079 20 4500 1 1 1.233 140.693 21333.3299.130.153.6893.762 500 70.322 20 4500 1 1 1.295 116.936 B柱12262.9846.490.127.8943.701 600 19.311 20 6250 1 1 2.104 82.714 5143.12.070.10.811.989 400 13.898 20 4500 1 1 1.960 66.443 4282.470.410.10.080.402 400 1.424 20 4500 1 1 2.519 53.969 3405.320.720.10.420.678 400 1.674 20 4500 1 1 2.502 54.218 2530.430.780.12.720.508 400 0.957 20 4500 1 1 2.553 53.502 C柱1678.631.940.12.281.712 500 2.523 20 6250 1 1 3.279 73.862 注：M 是与 Nmax对应的柱底支座中心处弯矩，是经过调整所得的支座端点处弯矩；V 是与 Nmax对应的剪力。cM表表 15-6 (b) 非地震组合下对称配筋柱正截面设计非地震组合下对称配筋柱正截面设计XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）74柱号层次N/kN0h/mm02sahe/mme/mm大小偏心判断ssAA/(mm2)minbh每侧实配钢筋(面积）5284.86460 0.174 237183.386 大0.054257.4500 2 18+2 16 (911)4594.99460 0.174 4119.159 大0.11172.1500 2 18+2 16 (911)3905.41460 0.174 35960.764 小构造配筋500 2 18+2 16 (911)21215.42460 0.174 33287.935 小构造配筋500 2 18+2 16 (911)A柱11555.66560 0.143 351169.255 小构造配筋720 3 18+2 16 (1166)5303.85460 0.174 577-157.436 大0.06756.3500 2 18+2 16 (911)4636.79460 0.174 40019.548 小构造配筋500 2 18+2 16 (911)3985.99460 0.174 35169.307 小构造配筋500 2 18+2 16 (911)21333.32460 0.174 32793.064 小构造配筋500 2 18+2 16 (911)B柱12262.98560 0.143 343177.286 小构造配筋720 3 18+2 16 (1166)5143.1360 0.222 22693.557 大构造配筋320 2 18+2 16 (911)4282.47360 0.222 214106.031 大构造配筋320 2 18+2 16 (911)3405.32360 0.222 214105.782 小构造配筋320 2 18+2 16 (911)2530.43360 0.222 214106.498 小构造配筋320 2 18+2 16 (911)C柱1678.63460 0.174 284136.138 小构造配筋500 2 18+2 16 (911)注：级钢筋；大小偏压判别条件；表中表明，柱的截面尺寸太大，材料浪费。0.55b00.30.3460138mmh 。计算过程中运用的公式如下：XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）75柱斜截面受剪承载力计算(以第一层 B 柱为例计算) （3-40）()/tbVccnVMMH三级抗震取 1.1 V 具体调整见内力组合表,故截面满足要求。192.210.2REccoVkNf bh330取hVMcc 取1097.860.31544.4cNkNf bhkNN 911.31kN 00056. 0105. 1hfNbhfVsAyvtREsv0故该层柱应按构造配置箍筋。柱端加密区的箍筋选用2 肢 8100一层柱的轴压比，则查表插入可得0.27n 0.06v则最小体积配箍率min0.06 14.3/ 2100.41%vcyvff0.41 550 5500.282100 8 550svvcoriAAsl 001022012010201100(1)/1(2)max;20mm30(3)0.5(4)(5)1.150.011(6)1()1400(7)0.5(8)();()0.43(0.8)()(9)aiaciisbcbccbsisseMNeheeef ANlhlehheehNf bhNNeh bff bhhNeAA 大偏心小偏心210000.5)2(1 0.5 )();()()()ccssysysNhbfNef bhAAfhfh大偏心小偏心XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）76取，则。根据构造要求，取加密区箍筋 4 肢8250.3mmsvA mms1788100，加密区位置及长度按规范要求确定。非加密区应满足，故箍筋取 8200。15270mmsd表 15-7 框架柱斜截面设计计算表加密区非加密区柱号层次REV/kN00.2c cf bh/kNcN/kN0.3cf A/kNsvAs/mm (kN)cMv/ %minv/ %实配箍筋（%）v长度/mm实配箍筋（%）v5130.11 657.80 242.3 10730.313 171.8001.07 0.06 0.409 4 10150 (0.76)5004 10200 (0.57)4122.49 657.80 517.8 10730.074 148.1251.15 0.06 0.409 4 10150 (0.76)5004 10200 (0.573146.97 657.80 821.7 10730.151 171.6001.21 0.06 0.409 4 10150(0.76)5004 10200(0.57)3158.10 657.80 1133.0 10730.086 178.1381.279 0.06 0.409 4 10150 (0.76)5004 10200 (0.57A柱1177.38 960.96 1441.4 1544-0.251 275.4881.917 0.06 0.409 4 10100(0.97)全高加密4 10200(0.48)5123.41 657.80 246.8 10730.241 145.6931.078 0.06 0.409 4 10150(0.76)5004 10200(0.57)4146.07 657.80 517.3 10730.318 170.1131.162 0.06 0.409 4 10150 (0.76)5004 10200 (0.573172.75 657.80 819.5 10730.420 203.2881.233 0.06 0.409 4 10150(0.76)5004 10200(0.57)2189.85 657.80 1121.1 10730.422 214.0131.295 0.06 0.409 4 10150 (0.76)5004 10200 (0.57B柱1192.21 960.96 1425.0 1544-0.117 240.7632.104 0.06 0.409 4 10100(0.97)全高加密4 10200(0.48)513.84 411.84 127.2 686-0.626 18.1001.960 0.06 0.409 4 10150 (0.76)5004 10200 (0.57422.62 411.84 287.2 686-0.629 28.1752.519 0.06 0.409 4 10150 (0.76)5004 10200 (0.57330.00 411.84 447.0 686-0.649 35.1382.502 0.06 0.409 4 10150 (0.76)5004 10200 (0.57236.28 411.84 618.5 686-0.693 39.4132.553 0.06 0.409 4 10150 (0.76)5004 10200 (0.57C柱162.29 657.80 790.0 1073-0.707 100.4253.279 0.06 0.409 4 10100(0.97)全高加密4 10200(0.48)注：为柱的轴压比，是与剪力对应的地震组合下的柱底压力比；加密区长度是指cf A柱端开始的加密区箍筋最小长度值；上述和均是不考虑抗震调整系数；为与cNcMcN剪力对应地震组合下的柱顶计算中心处压力；A 柱的内力是由右震控制的，B 柱则是左震控制。XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）771616 现浇板设计现浇板设计16.116.1 设计参数设计参数板厚 120mm 混凝土采用 C30（=14.3），级钢筋=210cf2/N mmIyyff 2/N mm教室横梁走道横梁纵梁 250 600(mmmm)250 300(mmmm)250 400(mmmm)按弹性理论计算各板区格的弯矩进行配筋：以一般层楼板为例计算，1、房间编号： 32、边界条件（左端/下端/右端/上端）：铰支/固定/固定/铰支/3、荷载：永久荷载标准值：g 0.00 kN/M2 可变荷载标准值：q 2.00 kN/M2 计算跨度Lx = 7550 mm；计算跨度Ly = 4400 mm 板厚H = 120 mm；砼强度等级：C20；钢筋强度等级：直径大于12选用HRB335 4、计算方法：弹性算法。 5、泊松比：1/5. 6、考虑活荷载不利组合。见下图 5-1。 B1 板板图 16.1 边隔板示意图16.216.2 计算结果：计算结果： Mx =(0.01635+0.05090/5)(1.200.0+1.401.0) 4.44.4 = 0.72kNM 考虑活载不利布置跨中X向应增加的弯矩： Mxa =(0.02316+0.08434/5) (1.41.0) 4.44.4 = 1.08kNMXXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）78 Mx= 0.72 + 1.08 = 1.80kNM Asx= 302.72mm2，实配 8150 (As 335.mm2) min 0.236% ， 0.279% My =(0.05090+0.01635/5) (1.200.0+1.401.0) 4.44.4= 1.47kNM 考虑活载不利布置跨中Y向应增加的弯矩： Mya =(0.08434+0.02316/5) (1.41.0) 4.44.4 = 2.41kNM My=1.47 +2.41 =3.88kNM Asy= 571.75mm2，实配10125 (As 628.mm2) min 0.236% ， 0.524% Mx =0.07830*(1.200.0+1.402.0) 4.44.4 = 4.24kNM Asx= 759.65mm2，实配10100 (As 785.mm2,可能与邻跨有关系) min 0.236% ， 0.654% My =0.11105(1.20 0.0+1.402.0) 4.44.4 = 6.02kNM Asy= 296.30mm2，实配14180 (As 1222.mm2,可能与邻跨有关系) min 0.236% ， 1.018%图 16.2 板的设计示意图16.316.3 跨中挠度验算：跨中挠度验算： Mk - 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）79 Mq - 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值(1)、挠度和裂缝验算参数： Mk =(0.01635+0.05090/5) (1.00.0+1.02.0 ) 4.44.4 = 1.03kNM Mq =(0.01635+0.05090/5) 1.0 0.0+0.5 2.0 ) 4.44.4= 0.51kNM Es 210000.N/mm2 Ec 25413.N/mm2 Ftk 1.54N/mm2 Fy 210.N/mm2(2)、在荷载效应的标准组合作用下，受弯构件的短期刚度 Bs：、裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22） sk Mk / (0.87 ho As) （混凝土规范式 8.1.33） sk 1.03/(0.87 91 335.) = 38.72N/mm 矩形截面，Ate0.5bh0.51000120.= 60000.mm2 te As / Ate （混凝土规范式 8.1.24） te 335./ 60000.=0.00559 1.1 - 0.651.54/(0.0055938.72) = -3.534 当 0.2 时，取 0.2 、钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 E： E Es / Ec 210000.0/ 25413.0 = 8.264 、受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 f：矩形截面，f 0 、纵向受拉钢筋配筋率 As / b / ho 335./1000/ 91.=0.00368 、钢筋混凝土受弯构件的 Bs 按公式（混凝土规范式 8.2.31）计算: Bs=EsAsho2/1.15+0.2+6E/(1+ 3.5f) Bs 210000 335 9191/1.150.200+0.2+68.2640.00368/(1+3.50.00)= 927.44kNM(3)、考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数：按混凝土规范第 8.2.5 条，当 0时， 2.0(4)、受弯构件的长期刚度 B，可按下列公式计算： B Mk / Mq ( - 1) + Mk Bs （混凝土规范式 8.2.2） B 1.03/ 0.51*(2-1)+ 1.03 927.44 = 618.291kNM(5)、挠度 f Qk L 4 / B f 0.00438 2.04.404/ 618.291= 5.306mm f / L 5.306/4400.= 1/ 829.，满足规范要求！四、裂缝宽度验算：XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）80 、X方向板带跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22） sk Mk / (0.87 ho As) （混凝土规范式 8.1.33） sk 1.03106/(0.87 91335.) = 38.72N/mm 矩形截面，Ate0.5bh0.51000120.= 60000.mm2 te As / Ate （混凝土规范式 8.1.24） te 335./ 60000.= 0.006当 te 0.01 时，取te 0.01 1.1 - 0.65 1.54/( 0.0138.72) = -1.488当 0.2 时，取 0.2max crsk/Es(1.9c+0.08Deq/te) （混凝土规范式 8.1.21）max 2.10.20038.7/210000(1.920.+0.0811.43/0.01000) = 0.010，满足规范要求！、Y方向板带跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22） sk Mk / (0.87 ho As) （混凝土规范式 8.1.33） sk 2.10106/(0.87 100 628.) = 38.37N/mm 矩形截面，Ate0.5bh0.51000120.= 60000.mm2 te As / Ate （混凝土规范式 8.1.24） te 628./ 60000.= 0.010 1.1 - 0.65 1.54/( 0.01 38.37) = -1.394当 0.2 时，取 0.2max crsk/Es(1.9c+0.08Deq/te) （混凝土规范式 8.1.21）max 2.10.20038.4/210000(1.920.+0.0814.29/0.01047) = 0.011，满足规范要求！、下端支座跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22）XXXXXXXXXXXXXX 大学毕业设计（论文）大学毕业设计（论文）81 sk Mk / (0.87 ho As) （混凝土规范式 8.1.33） sk 4.3106/(0.87 98855.) = 58.97N/mm 矩形截面，Ate0.5bh0.51000120.= 60000.mm2 te As / Ate （混凝土规范式 8.1.24） te 855./ 60000.= 0.014 1.1 - 0.651.54/( 0.01 58.97) = -0.092当 0.2 时，取 0.2max crsk/Es(1.9c+0.08Deq/te) （混凝土规范式 8.1.21）max 2.10.200 59.0/200000(1.920.+0.0814.00/0.01425) = 0.014，满足规范要求！、右端支座跨中裂缝：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，按下列公式计算： 1.1 - 0.65 ftk / (te sk) （混凝土规范式 8.1.22） sk Mk / (0.87 ho As) （混凝土规范式 8.1.33） sk 3.03106/(0.87100. 785) = 44.37N/mm 矩形截面，Ate0.5bh0.51000120.= 60000.mm2 te As / Ate （混凝土规范式 8.1.24） te 785./ 60000.= 0.013 1.1 - 0.651.54/( 0.0144.3

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