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起源
饭店
基础
结构设计
开题
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起源饭店的基础结构设计含开题及8张CAD图,起源,饭店,基础,结构设计,开题,CAD
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起源饭店结构设计与计算说明书摘要：起源饭店是一栋六层的框架结构。是我大学的最后一门实践性很强的毕业设计任务。一般的民用建筑设计包括建筑设计和结构计。我首先进行的是建筑设计，它将为结构设计提供必要的准备，包括平面、立面、剖面的设计。然后将进行结构设计。本次设计主要是手算一榀横向框架。即在确定了结构的功能后，先通过对柱，梁截面的假设以及每层的柱高，从而确定计算简图.接着求出作用在该框架上的水平力与竖向力，从而得出作用在结构上的内力。然后就可以进行内力组合，找出最不利内力，并对截面进行配筋设计。在设计中将会有许多不懂的地方，需要我们多查资料。学会查找相关资料也是本次设计的一项重要的任务。通过查规范可以让我们了解一些最基本的设计知识，使我们设计的框架满足构造要求。本次设计我们将全部采用此外现浇板，并且在结构设计中，还做了一个柱下独立基础、一部楼梯的设计与计算。关键词：土木工程 毕业设计 建筑设计 框架结构设计 抗震设计 Abstract:The Origin Hotel is a frame structure of six floor.whether we can finish study from the SanXia university,it sees we can or cannot finish the final design .General speaking , The design includes architectural design and structure design for the office biulding .At first ,we can start to do the architectural design ,which is the base of the structure design . It includes plane design, elevation design and section design. In structure design.Then we can do the structure design .In this design ,we must calculate a transverse framework by the the. After desiding the structure,we can get the enumerable sketch diagram,then calculate the force, having the internal force which doing on the structure.After that,we need to combines the internal force, so that we can find the disadvantageous internal force .During the design ,I find many thing which I dont understand, so I have to look on the building code. It is also a important tast to study to look on the code .In this design ,I use the fleld-cast slab for all the building . And then in the structure, we must cakculat the foundation, a stairway and a fleld-cast slab。Keywords：Civil engineering graduation project architectural design earthquake-resistant design目 录起源饭店结构设计与计算说明书1第一部分 设计说明2第一节 建筑设计说明2第二节 结构设计说明4第二部分 结构计算5第一节 设计资料5第二节 计算参数及初估构件截面5第三节 框架荷载及内力计算7第四节 框架内力组合36第五节 截面设计及配筋36第三部分 板式楼梯的配筋计算50 第四部分 柱下独立基础的设计53致谢58参考文献59前言：大学四年的时间是短暂的，学习的东西也是有限的。我们在校期间主要学习的是关于工业与民用建筑的一些最基本的知识。只有打好扎实的专业知识，才能为我们日后进行设计工作提供必要的准备。而毕业设计就给了我们一个将大学四年所基本知识应用于实践的机会。本次，我所设计的是起源饭店，通过这个设计，不仅让我学会了如何查阅相关资料和建筑规范，更为可贵的是让我培养了一种做事认真负责，做事有理有据的态度。本次设计的重点是手算一榀框架，并对其进行设计。毕业设计与我们之前所做的学期课程设计不同，它是在老师的指导下，能独立系统的完成一项具体工程设计的全部过程。包括施工图的绘制。毕业设计具有实践性，综合性强的的显著特点。因而对培养我们的综合素质，创新能力和自学能力都具有其他环节无法替代的重要重用。在这一过程中，我们能够对以前所学的知识进行回顾，归纳与总结。同时，通过毕业设计还让我掌握了基础、楼梯设计与计算方法和思路，掌握了一些构造方面的要求。还有值得一提的是，在毕业设计过程中，我还学会了使用本专业的绘图软件，例如，CAD，天正，PKPM等，使自己的制图能力有了一个质的飞跃。毕业设计是我们专业培养计划的最后，也是最重要的一个环节。它可以让我更好的了解本专业的基本知识，能较快的适应工作环境，解决具体的土木过程设计问题所需的综合能力和创新能力。因此，搞好本次设计，能够提高自身的各种能力和综合素质，为我今后的工作打下一个坚实的基础，也为以后的发展提供必要的前提。第一部分 设计说明第一节 建筑设计说明一 方案设计此阶段的主要任务就是要根据任务书的要求，明确工程特点和设计要求，拟定设计计划。在方案设计的前期，我们需要查阅一些资料根据各用房的使用功能来决定它的尺寸、面积，并且要按照功能分区的合理性来布置它的位置。从抗震角度去决定整个建筑物的尺寸使其满足抗震的要求，从防火的角度考虑疏散走廊的宽度和楼梯的宽度及出口的位置等。另外，还要和结构互相配合去决定柱网。最后用铅笔按比例绘出整个方案的图稿。初步设计是建筑设计的第一阶段，其主要任务是提出建筑设计方案。二 平面设计要根据设计任务书的要求，从功能分区，房间的使用性质和交通联系部分进行设计。1、用房的设计建筑的平面设计是针对建筑的室内使用部分进行的。各种类型的建筑，从组成平面各部分面积的使用面积来分析，主要可以归纳为使用部分和交通联系部分两大类，建筑平面设计主要就是这两个方面的设计。使用部分平面设计要做好各功能分区，使之互相协调配合，门窗的位置大小要恰当。交通联系部分设计要使交通路线简洁明确，以利于联系通行方便，以利于紧急疏散时的要求。起源饭店作为公共性建筑，其建筑平面设计要做到各功能区不能相互影响，并且，各通道要宽敞，联系便捷。2、交通联系部分的平面设计交通联系部分设计要使交通路线简洁明确，以利于联系通行方便，以利于紧急疏散时的要求。3、水平交通联系部分走廊由于在房间区的人流相对不太密集，以及满足水平联系和疏散功能，防火要求，本设计设内廊式。其宽度按每百人疏散指标初步选定2.4m(建筑防火规范)。4、垂直交通联系部分楼梯根据民用建筑设计通则和建筑防火要求，设两部楼梯、一部电梯。5、建筑平面的组合设计根据任务书的要求，我将一、二层布置有三个功能区：营业、办公和仓储。从平面设计角度来看，首先对于人流来考虑功能分区，将餐厅单独布置在进口一侧，但是，由于建筑红线已确定，会议和会客室底层布置不下，故把它放在二楼，营业性及娱乐的房间布置在搂梯附近交通便利的地方，另外将仓库置布置在该楼的底层，但是，其出口独立。三 建筑立面设计立面图反映的是建筑四周的外部形象。作为市区的标志性建筑、要求造型美观、得体、大方，同时又不能死板，应充满蓬勃朝气。本设计由于主要功能区是办公使用，所以考虑到正立面的效果两边墙体突出，避免立面效果过于死板.而中间位置设立雨棚,显示一点立面变化。同时立面的材质选用了黄色的涂料，为了使线条均匀变化，在涂料上采用了浅色分隔条。第二节 结构设计说明一 设计规范（1）建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（2）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（3）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）（4）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）（5）建筑配件图集合订本（中南地区建筑设计标准协作组）（6）中南地区通用建筑标准设计（结构设计图集）二 自然条件1. 气候条件：年均降雨1600 mm ，最高气温380C，最低气温00C，基本风压0.3 KN/m2，基本雪压0.4 KN/m2。2. 地质条件：自然地表以下0.7m 内为杂填土，填土下层为14.9m 厚粘土，再下为第二粘土层。粘土允许承载力特征值为370 KN/m2，第二粘土层允许承载力特征值为410 KN/m2。三 楼层使用荷载（活荷）上人屋面均布活荷载标准值 2.0 KN/m2楼面活荷载标准值 2.0 KN/m2屋面雪荷载标准值 Sk=rS0=1.00.4=0.4 KN/m2四 结构形式工程主体结构共6 层，总高为23.48m，除一层高为4.2m，其它均为3m，采用横向承重的钢筋混凝土现浇框架结构，抗震等级为三级。其它结构选型（1）屋面结构：采用预应力空心板屋盖作承重结构，屋面板按上人屋面的使用荷载选用。（2）楼面结构：采用YKB楼板与现浇楼板结合使用。（3）楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。（4）过梁：门窗过梁均采用现浇钢筋混凝土梁。（5）基础梁：采用现浇钢筋混凝土基础梁。（6）基础：对单个柱子采用钢筋混凝土柱下独立基础；对靠得较近的两个或三个柱子采用条形基础。（8）楼梯间：采用每层设钢筋混凝土圈梁的砖砌体结构。（9）雨篷：采用现浇钢筋混凝土雨篷。第二部分 结构计算第一节 设计资料l 建设地点：宜昌市二马路l 工程名称：起源饭店l 基本风压（50年）： 0.30KN/l 基本雪压（50年）： 0.40KN/l 地面粗糙类型： C类l 抗震设防烈度： 7度l 抗震等级： 框架三级l 场地土类别：级l 建筑物安全等级：级第二节 计算参数及初估构件截面各层梁、柱和板的混泥土强度等级均为C25（fc=11.9N/mm2 , ft=1.27N/mm2）。1.梁柱截面尺寸初选：1） 梁截面初选主要承重框架:因为梁的跨度相等，L=6600mm,h=(1/81/12)L=833mm550mm,取h=550mm; 275mm183mm,取b=250mm,满足b200mm且b/ 500/2=250mm,故主要框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm550mm.次要承重框架：取L=3600mm,h=(1/121/15)L=300mm240mm,取h=400mm；200mm133mm 取b=250mm，故次要框架梁初选截面尺寸为：bh=250mm400mm。2） 柱截面初选框架柱:3000=374.7mm281mm，b=(12/3)h，取b=h，故初选柱截面尺寸为：bh=400mm500mm。初步确定柱的截面尺寸为500mm400mm，该框架纵横向跨度相近，为方便起见将边跨框架梁的截面尺寸均取为250mm550mm，中跨框架梁为250mm400mm。 结构计算的三个假设：平面结构假定：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力；楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移；不考虑水平荷载作用下的扭转作用。框架计算简图如图一：图一 一榀框架图第三节 框架荷载及内力计算以16轴为例：3.1.1 恒荷载的计算(1) 屋面恒载：二毡三油屋面防水层：0.35KN/30mm厚找平层：0.03320=0.6KN/150mm厚加气混凝土保温层：0.1536.0=0.9KN/120mm现浇钢筋混凝土板：0.12325=3.0KN/20mm厚天棚水泥沙浆抹灰：0.20320=0.4KN/合计：5.25KN/(2) 楼面恒载：10mm水泥砂浆面层：0.01320=0.2KN/30mm水泥砂浆找平层：0.03320=0.6KN/120mm厚预应力空心板：0.12325=3.00KN/20mm厚天棚水泥沙浆抹灰：0.20320=0.4KN/合计：4.2KN/(3) 框架梁及粉刷自重：1) 边跨（CE、FH）：0.250.5525+20.02170.43=3.73KN/m2) 中跨（BC）：0.250.425+20.02170.43=2.69KN/m3）边跨梁上横隔墙自重：（3.00.55）（0.2410+0.03620）7.644KN/m表一 梁上均布恒荷载楼层位置恒载 KN/m活载 KN/m雪载 KN/m屋顶边跨3.735.2533.622.62.033.67.20.433.61.44中跨2.695.2533.621.62.033.67.20.433.61.4415层边跨3.737.6444.233.626.52.033.67.2中跨2.694.233.617.812.033.67.2(4)框架柱上节点集中荷载：1)顶层边节点：边柱纵向框架梁自重：0.2530.433.6325=9 KN边柱纵向框架梁粉刷：23（0.40.1）30.0233.6317=0.7344 KN构造柱自重：0.2430.2431.13251.584 KN女儿墙自重：1.130.243（3.60.24）311.810.47 KN100厚混泥土压顶：0.130.2433.63252.16 KN1.2M高女儿墙粉刷：1.230.0233.63171.47 KN纵向框架梁传来屋面自重：0.533.633.630.535.2517.01 KN总计 42.43 KN顶层中间节点集中荷载中柱纵向框架梁自重：0.2530.433.63259.0 KN中柱纵向框架梁粉刷：230.023（0.40.1）33.63170.7244 KN纵向框架梁传来屋面自重：0.53（3.6+3.6-2.4）31.235.76=18.6624 KN0.533.633.6235.76=18.6624 KN总计 44.99 KN2）中间层边节点集中荷载边柱纵向框架梁自重：0.2530.433.6325=9 KN边柱纵向框架梁粉刷：23（0.40.1）30.0233.6317=0.7344 KN塑钢窗自重：2.131.530.45=1.42 KN墙体自重：(3.12.6-2.11.5) 0.2411.8=13.91 KN墙体粉刷：23（3.132.6-2.131.5）30.02317=3.34 KN框架柱自重：0.530.432.9325=14.5 KN框架柱粉刷：（0.534-0.2433）30.0232.6317=1.13 KN纵向框架梁传来楼面自重：0.533.633.6234.2=13.61 KN总计57.644 KN中间层中间节点集中荷载边柱纵向框架梁自重：0.2530.433.6325=9 KN边柱纵向框架梁粉刷：23（0.40.1）30.0233.6317=0.7344 KN内纵墙自重：0.243（3-0.4）3（3.6-0.5）311.8=22.826 KN内纵墙粉刷：20.023（3-0.4）3（3.6-0.5）317=5.48 KN扣除门洞重加上门重：-2.130.93（0.24311.8+230.02317-0.2）=-6.26 KN框架柱自重：0.530.432.9325=14.5 KN框架柱粉刷：（0.534-0.2433）30.0232.6317=1.13 KN中柱纵向框架梁传来楼面自重：0.53（3.6+3.6-2.4）32.4233.45=9.936 KN 0.533.633.6233.45=11.178 KN总计68.53 KN3.1.2 活荷载的计算楼面活荷载计算P6EF=P6GH=2.033.6=7.2 KNP6EF=2.032.4=4.8 KNP6C=P6H=0.533.633.6232=6.48 KNP6E=P6F=0.53（3.6+3.6-2.4）32.4232+0.533.633.6232=12.24 KNPEF=PGH=2.033.6=7.2 KNPEF=2.032.4=4.8 KNPC=PH=0.533.633.6232=6.48 KNPE=PF=0.53（3.6+3.6-2.4）32.4232+0.533.633.6232=12.24 KN3.1.3 风荷载计算风荷载标准只值计算公式为：1） 确定各系数的值 因结构高度H=30m,可取=1.0;本例结构平面为矩形,可查得=1.3,风压高度变化系数可根据各楼层标高处的高度Hi,查表锝标准高度的值,再用线性插值法求得所求各层高度的值.2） 计算各层标高处的风荷载 基本风压=0.3KN/m2,其负荷宽度为3.6m,由下式锝沿房屋高度分布的风荷载标准值: 表二 风荷载计算层数Hi(m)(KN/m)(KN/m)619.21.23241.01.0650.665516.21.16641.01.0080.630413.21.08961.00.9410.588310.21.00561.00.8690.54327.21.01.00.8640.5414.21.01.00.8640.54按静力等效原理将分布荷载转化为节点集中荷载如图二所示:图二 等效结点集中荷载(单位:KN)3.2 框架内力计算在竖向荷载作用下框架内力采用分层计算法进行计算，此时每层框架连同上下层柱组成基计算单元，竖向荷载产生的梁固端弯矩只在本层内进行弯矩分配，单元之间不在传递。梁的弯矩取分配后的数值；柱端弯矩取相邻两层单元对应柱端弯矩之和。表三 梁柱线刚度表（10-4EM3）层次梁柱iCE(iFH)iBCiC2610.511.118.89110.511.116.353.2.1 恒载作用下的内力分析1、中间层固端弯矩计算MCE=1/1222.66.62=82.04KNMMEF=1/321.61.22=10.37KNMMFE=1/621.61.22=5.18KNM表四 分层法分配系数及恒载作用下固端弯矩计算结果（KNM）结点单元CEIC下柱C上柱CE端EC端E下柱E下柱EI端IE端分配系数顶层0.4580.5420.4210.3560.223中间层0.3140.3140.3720.3100.2630.2630.164底层0.2280.3540.4180.3420.1870.2900.181固端弯矩顶层-82.0480.04-10.37-5.18中间层-96.2096.20-8.55-4.27底层-96.2096.20-8.55-4.272、弯矩分配法计算过程如图所示，计算所得的结构单元的弯矩图见图。图三 顶层弯矩分配法计算过程图四 中间层弯矩分配法计算过程图五 底层弯矩分配法计算过程3、跨中弯矩计算 在实际分布荷载作用下，框架梁的跨中弯矩M按下式计算：计算结果如表五所示：表五 实际分布荷载作用下分层法各单元跨中弯矩位置按简支力梁跨中弯矩叠加后框架梁跨中弯矩左端弯矩右端弯矩跨中弯矩CE、FH跨顶层123.0646.9666.7966.19中间层144.2970.3483.4167.42底层144.2967.182.0869.7EF跨顶层15.5532.1132.11-16.56中间层12.8226.3426.34-13.52底层12.8228.7828.78-15.964、由各分层单元计算整个结构在恒载作用下的弯矩图 将分层法求锝的各层弯矩图叠加,可锝整个框架在竖向荷载作用下的弯矩图如图六.叠加后各节点弯矩并不能达到平衡，这是由于分层法计算的误差造成的。为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正。叠加后的框加架梁跨中弯矩计算见表六，据此可做出叠加后整体结构的弯矩图。表六 叠加后框架梁跨中弯矩计算表（KN/m）位置按简支梁跨中弯矩叠加后框架梁跨中弯矩左端弯矩右端弯矩跨中弯矩CE、FH跨6层123.06-52.0468.4362.835层144.29-77.8985.8862.363、4层144.29-76.7985.8262.992层144.29-77.3285.9562.661层144.29-70.883.4467.17EF跨6层15.55-29.1529.15-13.65层12.82-21.9421.94-9.123、4层12.82-22.422.4-9.582层12.82-22.1222.12-9.31层12.82-26.5326.53-13.71图六 恒载作用下整体框架弯矩图5、梁端剪力、梁端控制截面的弯矩（柱边）梁端剪力的计算梁端弯矩求出后，从框架中截取梁为隔体，用平衡条件可求得梁端剪力及梁端柱边剪力值。对CE跨梁，取下图所示隔离体，由平衡条件，经整理可得：表七 CE跨梁剪力计算表层次梁荷载板荷载MCEMECVCEVECVCEVEC63.7318.8752.0468.4342.177.0640.8475.853.7322.1777.9885.8886.2588.6584.9287.3243.7322.1776.7985.8286.0888.8284.7587.4933.7322.1776.7985.8286.0888.8284.7587.4923.7322.1777.3285.9586.1488.7684.8187.4313.7322.1770.883.4485.5389.3784.288.04表八 EF跨梁剪力计算表层次梁荷载板荷载VEFVFEVEFVFE62.6918.925.9225.9224.7624.7652.6915.1221.3721.3720.3020.3042.6915.1221.3721.3720.3020.3032.6915.1221.3721.3720.3020.3022.6915.1221.3721.3720.3020.3012.6915.1221.3721.3720.3020.30梁端柱边剪力计算取柱轴心至柱边这一段为隔离体，由平衡条件可求得梁端柱边的剪力值。对CE跨梁，取下图所示隔离体，由竖向力平衡及几何关系，整理可得：VCEVCE0.25gCE10.026 gCE2同理VECVEC0.25gEC10.026 gEC2VEFVEF0.25gEF10.026 gEF2据此可算得的梁端柱边剪力见表七、表八.梁端柱边弯矩计算为内力组合做准备，需将梁端弯矩换算至梁端柱边弯矩，按下式进行计算：MCEMCE0.25 VCEMECMEC0.25 VECMEFMEF0.25 VEF表九 计算结果如下表所示：层次梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩MCEMECMEFVCEVECVEFMCEMECMEF6-52.0468.43-29.1540.84-75.824.76-41.8349.48-22.965-77.9885.88-21.9484.92-87.3220.30-56.7564.05-16.874-76.7985.82-22.484.75-87.4920.30-55.6063.95-17.333-76.7985.82-22.484.75-87.4920.30-55.6063.95-17.332-77.3285.95-22.1284.81-87.4320.30-56.1264.09-17.051-70.883.44-26.5384.2-88.0420.30-49.7561.43-21.466、柱子轴力计算柱轴力可通过对梁端剪力、纵向梁传来剪力和柱自重叠加得到。假定纵向框架梁按简支只承，即纵向框架梁传给柱的集中力可由其受荷面积得到。柱轴力的计算过程见表十：表十 柱轴力计算表（KN）层数C柱E柱VCE柱自重G单层节点竖向力P轴力NCVCEVEF柱自重G单层节点竖向力P轴力NE642.115.6342.43顶部84.53-77.0625.9215.6344.99顶部147.97底部100.16底部163.6586.2515.6357.64顶部228.42-88.6521.3715.6368.53顶部326.52底部244.05底部342.15486.0815.6357.64顶部372.14-88.8221.3715.6368.53顶部505.24底部387.77底部520.87386.0815.6357.64顶部515.86-88.8221.3715.6368.53顶部683.96底部531.49底部699.59286.1415.6357.64顶部659.64-88.7621.3715.6368.53顶部862.62底部675.27底部878.25185.5315.6357.64顶部802.82-89.3721.3715.6368.53顶部1041.89底部824.97底部1064.04图七 梁剪力、柱轴力图（KN）7、弯矩调幅考虑梁端弯矩调幅，调幅系数取0.85。调幅后的梁端柱边弯矩及跨中弯矩如图八所示。图八 恒载作用下框架梁经调幅并算至柱边截面的弯矩（KN）3.2.2 楼面活荷载作用下的内力计算1、活荷载作用下的内力计算也是采用分层法，将活荷载满部，计算所得的梁端弯矩、剪力以及梁端柱边弯矩见表十一所示，考虑弯矩调幅，并将梁端弯矩换算到梁端柱边弯矩。表十一 分层法分配系数及恒载作用下固端弯矩计算结果（KNM）结点单元CEIC下柱C上柱CE端EC端E下柱E下柱EI端IE端分配系数顶层0.4580.5420.4210.3560.223中间层0.3140.3140.3720.3100.2630.2630.164底层0.2280.3540.4180.3420.1870.2900.181固端弯矩顶层-26.1426.14-13.82-6.91中间层-26.1426.14-13.82-6.91底层-26.1426.14-13.82-6.91在实际分布荷载作用下，框架梁的跨中弯矩M按下式计算：计算结果如表十二所示：表十二 叠加后框架梁跨中弯矩位置按简支力梁跨中弯矩叠加后框架梁跨中弯矩左端弯矩右端弯矩跨中弯矩CE、FH跨顶层39.20413.8425.719.43中间层39.20418.126.0117.15底层39.20416.9825.9517.74EF跨顶层5.18418.418.4-13.22中间层5.18416.7216.72-11.54底层5.18417.1617.16-11.982、由各分层单元计算整个结构在活荷载作用下的弯矩，然后将分层法求锝的各层弯矩图叠加,可锝整个框架在竖向荷载作用下的弯矩图.叠加后各节点弯矩并不能达到平衡，这是由于分层法计算的误差造成的。为提高精度，可将节点不平衡弯矩再分配一次进行修正。叠加后的框加架梁跨中弯矩计算见表十三，据此可做出叠加后整体结构的弯矩图见图九。表十三 叠加后框架梁跨中弯矩计算表（KN/m）位置按简支梁跨中弯矩叠加后框架梁跨中弯矩左端弯矩右端弯矩跨中弯矩CE、FH跨6层39.204-15.2525.818.685层39.204-20.4126.1615.923、4层39.204-19.9426.116.182层39.204-20.0526.1316.111层39.204-18.0226.0217.18EF跨6层5.184-17.8417.84-12.665层5.184-15.8115.81-10.633、4层5.184-1616-10.822层5.184-15.9615.96-10.781层5.184-16.7516.75-11.57图九 活荷载作用下整体框架弯矩图3、梁端剪力、梁端控制截面的弯矩（柱边）梁端剪力的计算 梁端弯矩求出后，从框架中截取梁为隔体，用平衡条件可求得梁端剪力及梁端柱边剪力值。对CE跨梁，由平衡条件，经整理可得：表十四 CE跨梁剪力计算层次活荷载MCEMECVCEVECVCEVEC67.215.2525.822.1625.3620.3623.5657.220.4126.1622.8924.3621.0922.8347.219.9426.122.8324.6921.0322.8937.219.9426.122.8324.6921.0322.8927.220.0526.1322.8424.6821.0422.8817.218.0226.0222.5524.9720.7523.17表十五 EF跨梁剪力计算表层次活荷载VEFVFEVEFVFE67.28.648.648.648.6457.28.648.648.648.6447.28.648.648.648.6437.28.648.648.648.6427.28.648.648.648.6417.28.648.648.648.64梁端柱边剪力计算 取柱轴心至柱边这一段为隔离体，由平衡条件可求得梁端柱边的剪力值。对CE跨梁，取下图所示隔离体，由竖向力平衡及几何关系，整理可得：VCEVCE0.25qCE10.026 qCE2同理VECVEC0.25qEC10.026 qEC2VEFVEF0.25qEF10.026 qEF2据此可算得梁端柱边剪力见表十四、表十五.梁端柱边弯矩计算 为内力组合做准备，需将梁端弯矩换算至梁端柱边弯矩，按下式进行计算：MCEMCE0.25 VCEMECMEC0.25 VECMEFMEF0.25 VEF计算结果如表十六所示：表十六 梁端柱边弯矩层次梁端弯矩梁端柱边剪力梁端柱边弯矩MCEMECMEFVCEVECVEFMCEMECMEF6-15.2525.8-17.8420.36-23.568.64-10.1619.91-15.685-20.4126.16-15.8121.09-22.838.64-15.1420.45-13.654-19.9426.1-1621.03-22.898.64-14.6820.38-13.843-19.9426.1-1621.03-22.898.64-14.6820.38-13.842-20.0526.13-15.9621.04-22.888.64-14.7920.41-13.81-18.0226.02-16.7520.75-23.178.64-12.8320.23-14.594、弯矩调幅考虑梁端弯矩调幅，调幅系数取0.85。调幅后的梁端柱边弯矩及跨中弯矩见图十所示。图十 调幅后的梁端柱边及跨中弯矩3.2.3 风荷载作用下的内力计算对于风荷载作用下的各柱的剪力分配，应放在整个楼层中，按照抗侧刚度在同层柱中进行分配。本工程各榀横向框架间距相同，各柱截面相同，所以可以采用近似的简化方法，即按其中一榀（如16轴），按受风面积得到等效集中力计算每层的层剪力Vi,并在该榀所有柱中按抗侧刚度进行分配。框架柱剪力及弯矩计算，采用D值法，其计算结果见表十七。表十七 框架柱剪力及弯矩层次层高hi层间剪力V层间刚 度DiC柱边柱DimVimyiM上M下63.04.67283689812314.40.9421.180.3591.8111.01553.04.91383689812314.41.9331.180.4093.4272.37243.04.58983689812314.42.8581.180.454.7163.85833.04.23683689812314.43.7121.180.4596.0255.11123.04.21283689812314.44.5621.180.56.7896.78914.25.0544384697100.86.2061.6340.58710.76515.30层次层高hi层间剪力V层间刚 度DiE柱中柱DimVimyiM上M下63.04.67283689818219.61.3942.4310.4222.4171.76553.04.91383689818219.62.8602.4310.454.7193.86143.04.58983689818219.64.2292.4310.4726.6995.98833.04.23683689818219.65.4932.4310.58.2408.24023.04.21283689818219.66.7492.4310.510.12410.12414.25.0544384698733.27.6323.4030.5514.42417.630框架梁端弯矩、剪力及柱轴力如表3-11。表十八 框架梁端弯矩、剪力及柱轴力层次CE跨EF跨LM左M右VbLM左M右VbNCNE66.61.8111.1750.452.41.2421.2421.04-0.45-0.5956.64.4423.1521.152.43.3323.3322.78-1.60-2.2246.67.0885.1331.852.45.4275.4274.52-3.45-4.8936.69.8836.9172.552.47.3117.3116.09-6.00-8.4326.611.98.9273.162.49.4379.4377.86-9.16-13.1316.611.55411.9334.472.412.61512.61510.51-13.63-19.17风荷载作用下框架弯矩如图十一，剪力及柱轴力如图十二。图十一 风荷载作用下框架弯矩图图十二 风荷载作用下框架剪图为最后内力作准备，需把梁端弯矩、剪力换算到梁端柱边出的弯矩值和剪力值。换算按下列公式进行：（柱边弯矩） （柱边剪力）对于本例，有：并注意到CEEF跨上无竖向荷载，剪力图的图形为水平直线段，故有：, , 梁的跨中弯矩可由下式计算：CE跨： EF跨：计算过程及结果见表十九：表十九 梁端柱边弯矩层次梁端柱边剪力梁端柱边弯矩跨中弯矩6-0.45-0.45-1.041.71.060.981.4905-1.15-1.15-2.784.152.862.643.8004-1.85-1.85-4.526.634.674.306.1103-2.55-2.55-6.099.256.285.798.4002-3.16-3.16-7.8611.118.147.4710.4101-4.47-4.47-10.5116.4410.829.9914.7403.2.4 地震荷载作用下的内力计算1、地震作用下的侧移验算表二十 横向框架柱侧移度D值（104Em）层次 项目柱类型根数底层边框架边柱1.2410.5372.3204边框架中柱2.5530.6712.8994中框架边柱1.6340.5872.53626中框架中柱3.4030.7223.11926D167.906二至六层边框架边柱0.8860.3073.6394边框架中柱1.8230.4775.6544中框架边柱1.180.3714.39826中框架中柱2.4310.5496.50726D320.702表二十一 横向框架顶点位移层次Gi（KN）Qi（KN）Di(KN/m)层间相对位移=Qi/Dii/Hi66999.066999.068368980.00840.22651/366457183.3314182.398368980.01690.21811/230647183.3321365.728368980.02550.20121/177037183.3328549.058368980.03410.17571/149927183.3335732.388368980.04270.14161/135217652.0543384.434384690.09890.09891/1000由表可知，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为1/1000，远小于1/500，满足规范要求。表二十二 各层横向地震作用及楼层地震剪力层次hiHiGiGiHiGiHi/GiHiFiVi63.019.26999.061343820.267591.48591.4853.016.27183.33116369.90.231512.201103.6843.013.27183.3394819.960.189417.351521.0333.010.27183.3373269.970.146322.491843.5223.07.27183.3351719.980.103227.642071.1614.24.27652.0532138.610.064141.462212.622、横向框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基频的一种近似的方法。将结构的质量分布情况简化成无限近地点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。用这种方法只要求出结构顶点的水平位移，就可按下式求得结构的基本周期：T1=1.70式中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，取为0.6。T框架顶点位移。在末求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由T求出T1，再用T1求得框架的底部剪力，进而求出框架各层的剪力和结构的真正位移。T1=1.70.6=0.485s3、横向框架地震作用计算在类场地，7度抗震，地震分组为第一组，结构特征周期为Tg和地震周期影响系数max。Tg=0.35 s max=0.08由于T1=0.485 s 1.4 Tg=1.40.35=0.49 s ，不必考虑顶点附加地震作用。按底部剪力法求得的基本剪力分给各层，即分配给各层质点，则水平地震作用呈倒三角行分布。结构横向总水平地震作用标准值：FEK= KN各层横向地震作用及楼层地震剪力见表十二。横向框架各层水平地震作用和地震剪力，如图十三所示。图十三4 水平地震作用下，横向框架的内力分析以中框架为例进行计算，边框架和纵向框架的计算方法、步骤与横向框架完全相同。在本设计中省略计算。框架柱剪力及弯矩计算，采用D值法，其计算结果见表二十三。中柱两梁端弯矩按梁线刚度分配。框架梁端弯矩和剪力如表二十四。地震作用下框架弯矩如图十四，剪力及柱轴力如图十五。表二十三 框架柱剪力及弯矩层次层高hi层间剪力V层间刚 度DiC柱边柱DimVimyiM上M下63.0591.4883689812314.48.71.180.35916.739.3753.01103.6883689812314.416.241.180.4526.8021.9243.01521.0383689812314.422.381.180.45936.3230.8233.01843.5283689812314.427.131.180.540.740.7023.02071.1683689812314.430.481.180.545.7245.7214.22212.624384697100.835.831.6340.618457.4393.16层次层高hi层间剪力V层间刚 度DiE柱中柱DimVimyiM上M下63.0591.4883689818219.612.882.4310.42222.3316.3153.01103.6883689818219.624.032.4310.47238.0634.0343.01521.0383689818219.633.112.4310.549.6749.6733.01843.5283689818219.640.132.4310.560.2060.2023.02071.1683689818219.645.092.4310.567.6467.6414.22212.624384698733.244.073.4030.57878.1176.42表二十四 框架梁端弯矩、剪力及柱轴力层次CE跨EF跨LM左M右VbLM左M右VbNCNE66.616.7310.864.182.411.4711.479.56-4.18-5.3856.636.1726.439.482.427.9427.9423.28-13.66-19.1846.658.2440.6914.992.443.0143.0135.84-28.65-40.0336.671.5253.4118.932.456.4656.4647.05-47.58-68.1526.686.4262.5122.512.465.6965.6954.74-70.09-100.3816.6103.1570.5826.362.474.974.962.42-48.87-136.44图十四 地震作用下框架弯矩图图十五 地震作用下框架剪力图为最后内力作准备，需把梁端弯矩、剪力换算到梁端柱边出的弯矩值和剪力值。换算按下列公式进行：（柱边弯矩） （柱边剪力）对于本例，有：并注意到CEEF跨上无竖向荷载，剪力图的图形为水平直线段，故有：, , 梁的跨中弯矩可由下式计算：CE跨： EF跨：计算过程及结果见表二十五：表二十五 梁端柱边剪力、弯矩层次梁端柱边剪力梁端柱边弯矩跨中弯矩6-4.18-4.18-9.5615.699.829.082.9405-9.48-9.48-23.2833.8024.0622.124.8704-14.99-14.99-35.8454.4936.9434.058.7803-18.93-18.93-47.0566.7948.6844.709.0602-22.51-22.51-54.7480.7956.5252.0111.9601-26.36-26.36-62.4296.5664.2659.3016.290第四节 框架内力组合1、结构抗震等级 结构抗震等级根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素确定。本工程的框架为三级抗震。2、框架的内力组合内力组合前，在竖向荷载作用下梁端考虑塑性内力重分布，取弯矩调幅系数0.85。本设计考虑四种内力组合，即1.2SGK+1.4SQK，1.2SGK+0.91.4(SQK + SWK),1.35 SGK +1.0 SQK及1.2 SGE +1.3 SEK。此外，1.2 SGK +1.4 SWK这种内力组合与地震作用的组合相比一般较小，对结构设计不起控制作用，故不考虑。框架梁内力组合见附表一；C柱内力组合见附表二；E柱内力组合见附表三。第五节 截面设计及配筋1、框架梁以第一层CE、EF跨梁为例，说明计算方法和过程，其它层梁的纵向配筋计算结果见表1-22，箍筋计算结果见表1-23。（1）梁的正截受弯承载力的计算从框架梁内力组合见表1-18中分别选出BB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，进行配筋计算。支座弯矩：跨中弯矩：CE跨间弯矩取控制截面，M=118.47KNm。由于楼面大部分为预制，故按单筋矩形截面来设计。选用HRB335级钢筋（）；选配220+118（），配筋率。将下部跨间截面的220+118钢筋伸入C支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋，（），再计算相应的受拉钢筋,即支座截面按双筋矩形截面来设计。选用HRB335级钢筋（），取，则这说明受压钢筋应变很小，受压钢筋不可能屈服，取，则选配322（），配筋率支座E左上部截面仍按双筋矩形截面来设计，选配322（）配筋率EF跨梁：跨中截面按单筋矩形截面来设计。选用HRB335级钢筋（）；选配316（），配筋率。将下部跨间截面的316钢筋伸入E支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋，（），再计算相应的受拉钢筋,即支座截面按双筋矩形截面来设计。选用HRB335级钢筋（），取，则这说明受压钢筋应变很小，受压钢筋不可能屈服，取，则选配322（），配筋率（2）梁端斜截面受剪承载力的计算CE跨：故截面尺寸满足要求。梁端加密区箍筋取28100，箍筋用HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2），则，加密区长度1.5hb=1.5550=825mm,取850mm；非加密区箍筋取28150，箍筋设置满足要求。EF跨：若梁端箍筋加密区取28100，则其承载力为加密区长度1.5hb=1.5550=825mm，取850mm；由于两端均需加密，则非加密区长度较小，故全跨均可按加密区配置。表二十六 框架梁纵向钢筋计算表层次截面M/KN.m22实配钢筋6支座C-58.1701256606218+120 (823.2)1.770.45E左-78.3501256774218+120 (823.2)1.560.52CE跨间116.6
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