【《宜春市旅馆建筑结构设计》9300字（论文）】

宜春市旅馆建筑结构设计目录前言摘要………………………(1)第一章建筑设计部分…………………(3)1.1工程概况……………(3)第二章结构设计部分…………………(4)2.1结构设计要求……(5)第三章框架设计………(5)3.1计算单元的选取………………(5)3.2恒荷载及内力分析……………(10)3.3活荷载及内力分析……………(15)3.4风荷载及内力分析……………(19)3.5内力组合………(24)3.6截面设计………(31)3.7基础设计………(34)3.8双向板计算……………………(37)3.9现浇楼梯计算………………(40)参考文献…………………(45)前言近些年来，国家的经济水平及国际地位逐步提高，人民的生活水平也在日益提升，从而让导致大家对住宿条件的需求也愈来愈高，在这样的大背景前提下，旅馆的设计要求也越来越高，从而有了此次课程设计的主题——宜春市旅馆设计。土木工程（建筑工程方向）专业的毕业设计是我们在大学本科阶段的最后一次具有综合及实践为一体的课程学习环节，是理论和实际相结合的一次阶段性学习的机会，也是我们运用大学期间所学习的所有基础理论知识、专业要求知识和基本认知技能对建筑、结构、施工设计的一次重要的实践过程，其中涉及综合运用理论力学、材料力学、结构力学、房屋建筑学、混凝土结构设计、施工组织设计和相关学科的基础性知识。因为此次毕业设计的学习时间相对较短，我们土木工程（建筑工程）专业的学生在本次毕业设计需要完成该项工程主体建筑设计图——宜春市旅馆设计的建筑及其结构设计部分的施工图，主要侧重于结构设计计算书即一榀框架、基础、截面、双向板和板式楼梯的结构设计计算，且该套设计计算中并不包括建筑精装修和室外景观设计。在整体的设计及计算过程中，一方面要把所学的知识完美的运用到设计、施工中去，要熟悉了解国家有关规范、条例和相关规定；另一方面，由于现代化建筑工程一般都具有密度大，高度高，功能多，设备复杂的特点，且防火要求和管理自动化水平要高，需要各个工种交叉配合。因此，通过这次的毕业设计，填充学生学会融合各专业知识，也让我们进一步熟悉了解框架结构计算和各种建筑平面设计、建筑结构设计以及相关办公软件的基本操作。因为毕业设计只是初步的尝试，涉及到相关专业比较的多，加上设计者水平有限，且尚需对建筑和结构设计理念理解不深，难免存在不足和疏漏之处，敬请各位土木专业资深专家加以批评并指正。第一章建筑设计1.工程概况宜春市拟在丰和大道118号建设某旅馆建筑总面积为6500平方米，整个建筑层数为6层框架结构建筑体型组合可为单一或组合型（可根据各部分具体情况灵活安排），室外设有停车场以及绿化布置。2.建筑组成及面积分配（面积上下浮动在10％以内）（一）办公和接待用房该区总建筑面积为1000平方米。1．大堂：100m2；2.总服务前台：20m2；3.贵重物品寄存处：12m2；4.接待室2间，共50m25．贵宾室：1间，共50m26．大会议室：3间共300m27.中会议室：5间，共250m28．配电间：1间，共20m29.办公用房：10间，共200m2每层均设。（二）标准间用房1、标准间1室1卫，每间25m2，共100间，共2500m2（三）豪华套房1、豪华套房：1室1厅1卫客厅面积20m2，卧室面积20m2，卫生间面积4m2，每间套房面积45m2，共40间，共1800m2。（四）交通面积：若干走道楼梯过厅等,建筑面积为1200平方米。第二章结构设计部分2.1结构设计要求2.1.1材料主要的施工材料包括混凝土钢筋以及钢材2.1.2建筑设计分类建筑结构安全等级三级结构重要性系数1.0结构设计使用年限50年建筑类别丙类2.1.3楼面荷载按照中国国家规范GB50009-2010选择选用。2.1.4风荷载丰城市的基本风压按50年一遇ω0为0.30kN/m2风压高度变化系数根据C类地面粗糙度采用。2.1.5丰城属于非抗震设防地区不计算地震作用。2.1.6设计荷载组合所有结构构件的承载力应，按下表要求按以下的最不利的荷载组合进行设计。设计荷载分项系数组合恒载γG活载γQ1、γQ2水平地震γE竖向地震γEv风γW1.恒载+活载(恒载控制)1.35(1.0)0.98(0)1A.恒载+活载(活载控制)1.20(1.0)1.40(0)2.恒载+活载+风(恒载控制)1.35(1.0)0.98(0)±1.402A.恒载+活载+风(活载控制)1.20(1.0)1.26(0)±1.403.恒载+风1.35(1.0)±1.40括号内的数值将用于荷载有利设计的组合上。框架设计3.1计算单元的选取3.1.1结构布置和框架梁,框架柱的截面尺寸的初定(取一榀横向的平面框架进行计算)1.计算单元选取相邻的两个柱距各1/2宽用作计算单元，计算单元是下面阴影部分。图3.1.1框架平面布置和计算单元图图3.1.21—1剖面图2.框架的几何尺寸(1)框架截面的尺寸①横向框架梁h=(1/10~1/18)L=(1/10~1/18)×6.0m=0.33~0.6m,取400mmb=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×0.4m=0.13~0.2m,取b=200mm故框架横向梁的截面尺寸为b×h=200㎜×400㎜中跨因为跨度较小截面尺寸故取值为b×h=200㎜×350㎜②纵向框架梁：H=(1/10~1/18)L=(1/10~1/18)×4m=0.22~0.4m,取400㎜b=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×0.4m=0.13~0.2m,取b=200mm所以框架纵向梁的截面的取值为b×h=200㎜×400㎜③框架柱：框架柱：框架柱尺寸的估算，b=h=（1/12~1/8）H=0.3~0.45取框架柱的截面尺寸为b×h=400mm×400mm④楼板厚度：(取用双向板) h=（1/40）×4m=0.1m取板厚h=100mm⑵梁柱的计算高(跨)度梁的跨度:取轴向间距所以边跨6.0m,中间跨度是3.0m.底层的柱高:室内外高差是0.45m,底层柱的埋深0.5~0.8m，所以底层柱高度3.6m+0.45m+（0.5~0.8)m=4.55~4.85m取4.6米。其他层柱高:层高3.6m.框架几何尺寸如图所示。图3.1.3框架几何尺寸图3.框架计算简图框架在竖向荷载作用下,可以忽略其节点侧移,而按照刚性方案设计,在水平荷载作用下,不能忽略节点侧移,故按照弹性方案设计.框架结构，楼板和地板可以用作有效框架梁的有效翼缘，增加框架梁的有效翼缘，增加框架梁的有效刚度，减小框架的侧移。梁采用C30混凝土，Ec=30×109N/m2,柱采用C35混凝土，Ec=31.5×109N/m2,相对线刚度计算(a4=bh3)：柱线惯性矩:I=a4/12=0.44/12=0.0021m4底层柱线刚度:ic1=EI/H=31.5×109N/m2×0.0021m4/4.6m=1.4×107N.m其他层柱线刚度:ic2=EI/H=31.5×109N/m2×0.0021m4/3.6m=2.4×107N.m边跨梁（200mm×400mm）惯性矩:Ib=2×（bh3/12）=2×0.2×0.43/12=0.00213m4线刚度:ib1=EI/L=30×109N/m2×0.00213m4/6.0m=1.07×107N.m中间跨梁（200×350）惯性矩:I=2×（bh3/12）=2×0.2×0.33/12=0.0009m4线刚度:ib2=EI/L=30×109N/m2×0.0009m4/3m=9×106N.m设ia2=2.4×107N.m=1则ib1=0.45;ib2=0.38;ia1=0.58;得到框架计算简图:图3.1.4框架计算简图3.2恒荷载及内力分析3.2.1屋面恒荷载屋面板的自重计算三毡四油上铺广场砖0.36kN/m220毫米厚水泥沙浆找平0.02m×20kN/m=0.4kN/m2保温层50mm厚苯板保温0.5kN/m21：10水泥珍珠岩找坡（坡度2%）1/2×15×2%×1/2×11kN/m2=0.85kN/m2一毡二油隔气层0.1kN/m220mm厚1：3水泥砂浆找平0.02m×20kN/m=0.4kN/m2结构层100mm现浇钢筋混泥土屋面板0.1×25=2.5kN/m2kN/m3屋面恒荷载：5.38kN/㎡3.2.2楼面恒荷载12㎜厚大理石面层0.012×28KN/m3=0.34kN/㎡30厚混合砂浆0.03m×24KN/m3＝0.72kN/㎡100厚现浇楼板0.1m×25KN/m3＝2.5kN/m2天棚抹灰（15mm）0.015m×17KN/m3=0.26kN/m2合计：3.82kN/㎡3.2.3构件自重横向框架梁（内含粉刷层）：（边跨）0.2m×0.3m×25kN/m3+0.3m×0.015m×17kN/m3×2=1.65kN/m（中跨）0.2m×0.2m×25kN/m3+0.2m×0.015m×17kN/m3×2=1.10kN/m纵向框架梁自重（内含粉刷层）：0.2m×0.2×25kN/m3+0.2m×0.015m×17kN/m3×2=1.10kN/m框架柱自重（中层及上层）0.4m×0.4m×25kN/m3×3.5m+0.4×4×0.02×17kN/m3×3.5m=15.90kN框架柱自重（底层）0.4m×0.4m×4.5×25kN/m3+0.4×4×0.02×17kN/m3×4.5=20.45kN外墙重以一米高为例（内含粉刷层）：0.24m×10kN/m3+0.015m×17kN/m3×2=2.91kN/m2内墙重（包括粉刷层）：0.2m×10kN/m3×3.2m+3.2m×0.015m×17kN/m3×2=8.03kN/m2女儿墙重（包括粉刷层）：1.5m×0.24m×10kN/m3+1.5m×0.015m×17kN/m3×2=4.37kN/m铝合金窗0.5KN/m2木门0.2KN/m2边跨框架梁承担的是由屋面板,楼面板传来的荷载而形成梯形。 图3.1.5梯形荷载分布等效图屋面梁上线荷载:a=2/6.0=0.33q1=(1-2a*a+a*a*a)*q+1.65kN/m=(1-2*0.33*0.33+0.33*0.33*0.33)*5.38kN/m2*4m+1.65kN/m=19.26kN/m楼面梁上荷载:q2=(1-2*a*a+a*a*a)*q+1.65kN/m+8.03kN/m=22.18kN/m中跨计算：屋面梁上线荷载:q=5/8ql+1.65kN/m=5/8*5.38kN/m23+1.65kN/m=11.74kN/m楼面梁上荷载:q=5/8ql+1.65kN/m=5/8*3.82kN/m23+1.65kN/m=8.81kN/m11111113.2.4固端弯矩计算表3.1固端弯矩计算表边跨框架梁中间跨框架梁顶层±1/12qL2=±1/12×19.26×6.02=±57.78kN/m±1/12qL2=±1/12×11.74×32=±8.81kN/m底层及其他层±1/12qL2=±1/12×11.74×6.02=±35.22kN/m±1/12qL2=±1/12×8.81×32=±6.61kN/m3.2.5节点分配系数u计算:顶层分配系数计算过程如下:节点A:uA6C6=4*0.45/(4*0.45+4*1)=0.31uA6A5=4*1/(4*1+4*0.45)=0.69节点B:uC6A6=4*0.45/(4*0.45+4*1+4*0.38)=0.24uC6D6=4*0.38/(4*1+4*0.45+4*0.38)=0.21UC6C5=4*1/(4*1+4*0.45+4*0.38)=0.55表3.2节点分配系数u计算表节点A各杆端分配系数u节点C各杆端分配系数u顶层A6C60.31C6A60.24A6A50.69C6D60.21C6C50.55标准层A5C50.18C5A60.16A5A40.41C5C40.35A5A60.41C5C60.35C5D50.4底层A1C10.22C1A10.16A1A20.49C1D10.14A1A00.29C1C00.35C1C20.353.2.6恒荷载作用下内力分析计算采用力矩二次分配进行计算，内力计算过程如下图所示：上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁00.690.310.1800.410.41-57.852.8-8.8039.917.9-11.70-27.0-10.37.4-5.98-5.15.2-0.9-0.4-1.9-4.5-1.716.2-4.6252.2-36.6-15.60.410.410.180.160.350.350.14-35.235.2-6.614.414.46.4-4.6-10-10-4207.2-2.33.2-13.5-52-10.2-10.2-4.52.14.24.71.824.211.9-35.635.9-18.8-10.3-6.80.410.410.180.160.350.350.14-35.235.2-6.614.414.46.4-4.6-10-10-47.27.2-2.33.2-5-52-5-5-2.10.71.71.70.716.616.6-33.234.5-13.3-13.3-7.90.410.410.180.160.350.350.14-35.235.2-6.614.414.46.4-4.6-10-10-47.23.6-2.33.2-5-52-3.5-3.5-1.50.71.71.70.718.114.5-32.634.5-13.3-13.3-7.90.490.290.220.160.350.350.14-35.273.3-2.0517.210.27.8-4.6-10-10-47.2-2.323.9-52-2.4-1.4-1.1-0.2-0.3-0.3-0.1228.8-30.834.2-15.3-10.3-8.7图3.2.2恒荷载作用下内力计算过程图3.2.3恒荷载作用下的内力图3.3活荷载及内力分析依据《荷载规范》查得：不上人屋面：0.5kN/㎡楼面：2kN/㎡3.3.1屋面活荷载屋面不上人时活荷载为:0.5kN/m2(AC边跨框架梁所承受的是由屋面板,楼面板传来的活荷载实际是为梯形,这与恒荷载相同,为了计算简便,可以按照支座弯距等小原则将其简化为矩形分布,从而得到屋面梁上线荷载:q1=(1-2*a2+a*a*a)×0.5kN/m2×4m=1.64kN/m3.3.2楼面活荷载楼面：2kN/m2和屋面荷载的简化方法一样,可以得楼面梁上线荷载:q2=(1-2*a*a+a*a*a)×2kN/m2×4m=6.26kN/m中跨计算：屋面梁上线荷载:q=5/8ql=5/8*0.5kN/m2*3=0.94kN/m楼面梁上线荷载:q=5/8ql=5/8*2kN/m2*3=3.75kN/m作用分布如图11111113.3.3内力分析框架结构在楼面及屋面活荷载的作用下采用满布荷载的方法，其内力计算方法与恒荷载是一样的，采用力矩二次分配的方法，对跨中弯矩计算结果还需要进行一定的调整，分配系数和恒荷载的分配系数表一样，固端弯矩计算如下表所示：表3.3固端弯矩计算表边跨框架梁中间跨框架梁顶层±1/12qL2=±1/12×1.64×6.02=±4.92kN/m±1/12qL2=±1/12×0.94×32=±0.71kN/m底层及其他层±1/12qL2=±1/12×6.26×6.02=±18.78kN/m±1/12qL2=±1/12×3.75×32=±2.81kN/m活荷载作用下内力计算采用力矩分配进行计算，内力计算的计算过程如下表：上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.690.310.240.550.21-4.94.9-0.73.41.5-1-2.3-0.93.9-0.50.8-2.2-0.5-2.3-1.10.510.45-55.2-3.5-1.70.410.410.180.160.350.350.14-18.818.8-2.87.77.73.4-2.6-5.6-5.6-2.27.73.9-1.31.7-1.2-2.2-1.1-1.8-1.8-0.70.4110.47.69.8-17.418.3-5.8-6.8-5.70.410.410.180.160.350.350.14-18.818.8-2.87.77.73.4-2.6-5.6-5.6-2.23.93.9-1.31.7-2.2-2.2-1.1-2.7-2.7-1.40.61.31.30.68.98.9-19.818.5-6.5-6.5-5.50.410.410.180.160.350.350.14-18.818.8-2.87.77.73.4-2.6-5.6-5.6-2.23.93.9-1.31.7-2.2-2.2-1.1-2.7-2.7-1.10.61.31.30.68.98.9-19.818.5-6.5-6.5-5.50.490.290.220.160.350.350.14-18.818.8-2.89.25.54.1-2.6-5.6-5.6-2.23.9-1.32.1-2.2-1.1-1.3-0.8-0.50.20.40.40.211.84.7-16.518.5-7.4-5.2-5.9图3.3.2活荷载作用下内力计算过程图3.3.3活荷载作用下内力图3.4风荷载及内力分析3.4.1风荷载计算基本风压：W0=0.30kN/㎡，风压高度变化系数根据C类地面粗糙度采用。βZ值:由于建筑物总高H不超过30m,所以βZ=1.0WK=βZμZμsW0（风荷载基本公式）依据《荷载规范》可知迎风面μs=0.8,背风面μs=-0.5,所以取μs=1.3查表得μZ值:一至三层μZ=0.72四到六层μZ=0.94得知风荷载标准值:一至三层：WK=βZμZμsW0=1.0×0.72×1.3×0.3=0.28kN/m2四至六层：WK=βZμZμsW0=1.0×0.94×1.3×0.3=0.37kN/m2风荷载线荷载标准值:一至三层：qK=WK×4m=0.28kN/m2×4m=1.12kN/m四至六层：qK=WK×4m=0.37kN/m2×4m=1.48kN/m为了简化计算，将矩形分布的风荷载折算成节点集中力Fik第六层：1.48kN/m×（3.6/2+1.5）m=4.9kN第五层：1.48kN/m×3.6/2×2m=5.3kN第四层:1.48kN/m×3.6/2×2m=5.3kN第三层:1.48kN/m×3.6/2+1.12kN/m×3.6/2m=4.7kN第二层:1.48kN/m×3.6/2×2=4.0kN第一层:1.48kN/m×(3.6/2+4.05/2）=4.3kN得到风荷载作用下的荷载分布图:1113.4.2各柱的D值以及剪力分配系数η计算:风荷载作用下是需要考虑框架节点的侧移，故采用D值法，各柱的D值及剪力分配系数见表:表3.4各柱的D值及剪力分配系数η表层位及层高柱号(x104kN/m)HS是层高(x104kN/m)六层(3.6m)A（0.45+0.45）/（2×0.99）=0.45=0.45/（2+0.45）=0.1840.1700.8820.193C(0.45+0.45+0.38+0.38)/2×1=0.830.2930.2710.307D0.830.2930.2710.307E0.450.1840.1700.193二~五层(3.6m)A0.450.1840.1700.8820.193C0.830.2930.2710.307D0.830.2930.2710.307E0.450.1840.1700.193一层(4.6m)A0.45/0.58=0.780.7190.2360.8420.280C(0.38+0.45)/0.58=1.430.5630.1850.220D1.430.5630.1850.220E0.780.7190.2360.2803.4.3.各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩计算框架各柱的反弯点位置,剪力、柱端弯矩的计算见下表:表3.4框架剪力柱及柱端弯矩计算结果表层号柱号(x104kN/m)=P*y六A(C)0.1930.8824.90.950.2200.220.752.67C(D)0.3071.500.3500.351.893.51五A(C)0.1930.88210.21.970.3500.352.484.61C(D)0.3073.130.4200.424.736.54四A(C)0.1930.88215.52.990.4200.424.526.24C(D)0.3074.760.4500.457.719.42三A(C)0.1930.88220.23.900.4500.456.327.72C(D)0.3076.200.4500.4510.0412.28二A(C)0.1930.88224.24.670.5500.559.257.57C(D)0.3077.430.5000.503.3713.34一A(C)0.2800.84228.57.980.6200.6222.7613.95C(D)0.2206.270.6200.6217.8810.963.4.4梁端弯矩的计算是根据节点平衡理论,按各个节点上梁的线刚度大小进行分配的.依据D值法只能得到上下端的柱端弯矩，而对于边柱，可以直接通过弯矩平衡来直接求出，对于中柱需要通过力矩分配法则对该节点做二次分配。第六层:A节点:已知MA6A5=2.67kN.m,则MA6C6=2.67kN.mC节点:已知MC6C5=3.51kN.m则MC6A6=0.45×3.51/(0.38+0.45）=1.90kN.mMC6D6=3.51×0.38/(0.38+0.45）=1.61kN.m第五层:A节点:已知MA5A6=0.75kN.mMA5A4=4.61kN.m则MA5C5=5.36kN.mC节点:已知MC5C6=1.89KN.mMC5C4=4.61KN.m则MC5A5=0.45/(0.38+0.45)×（1.89+6.54）=4.57KN.mMC5D5=0.38/(0.38+0.45)×（1.89+6.54）=3.85kN.m图3.4.2风荷载作用下的内力图3.5内力组合3.5.1框架梁内力组合框架梁内力组合表计算内力，对于活荷载作用下的跨中弯矩还应乘以内力调整系数1.5，再进行内力组合，框架梁在恒、活、风荷载作用下的内力组合表，如下表所示：因为标准层荷载的横截面均相同，所以只取第一层，标准层（第三层）以及顶层的边跨梁和中跨梁组合。框架梁内力组合表梁截面内力恒荷载活荷载风荷载1.3恒+1.5活+1.5*0.6风1.3恒+1.5*0.7活+1.5风A6C6A6C6M/kn·m-46.2-5-2.7-69.99-69.36V/kn56.84.90.881.9180.19跨中M/kn·m38.52.30.453.8653.07C6A6M/kn·m-52.2-5.2-1.9-77.37-76.17V/kn58.850.884.6682.89C6D6C6D6M/kn·m-15.6-1.7-1.6-24.27-24.47V/kn17.61.41.125.9726.00跨中M/kn·m6.070.608.798.52D6C6M/kn·m-15.6-1.7-1.6-24.27-24.47V/kn17.61.41.125.9726.00A3C3A3C3M/kn·m-33.2-19.8-12.2-83.84-82.25V/kn66.319.03.8118.11111.84跨中M/kn·m66.09.00.799.9396.30C3A3M/kn·m-34.5-18.5-10.8-82.32-80.48V/kn66.818.60.7115.37107.42C3D3C3D3M/kn·m-7.9-5.5-9.2-26.80-29.85V/kn13.25.66.131.0532.19跨中M/kn·m8.01.3012.3511.77D3C3M/kn·m-7.9-5.5-9.2-26.80-29.85V/kn13.25.66.131.0532.19A1C1A1C1M/kn·m-30.8-16.5-23.2-85.67-92.17V/kn67.119.16.1121.37116.44跨中M/kn·m15.910.75.041.2239.41C1A1M/kn·m-34.3-18.5-13.2-84.22-83.82V/kn66.018.46.1118.89114.27C1D1C1D1M/kn·m-8.0-5.9-11.1-29.24-33.25V/kn13.25.67.432.2234.14跨中M/kn·m5.41.709.578.81D1C1M/kn·m-8.0-5.9-11.1-29.24-33.25V/kn13.25.67.432.2234.14⑴框架柱在恒荷载的作用下的轴力应该包括纵向框架梁与横向框架梁传来剪力与框架自重框架（A、E）在恒荷载作用下的轴力①纵向框架梁传来的轴力按实际荷载分布（矩形）计算：②恒荷载作用下梁端剪力见内力图第六层：柱上端：女儿墙墙重：4.37kN/m×4m=17.48kN屋面三角形部分荷载：1/2×2×4×5.38kN/m2=21.52KN纵向框架梁自重：1.10kN/m×4m=4.4kN柱上端轴力为:(17,48+21.52+4.4)kN=43.4KN柱下端：柱自重（包括粉刷层）：0.4m×0.4m×25kN/m3×3.5m+0.4*4*0.02*17kN/m3**3.5m=15.9kN柱下端轴力为:43.24kN+15.9kN=59.3KN第五层：柱上端：楼面三角形部分荷载：1/2×2×4×3.82=15.28KNkN纵向框架梁自重：1.10×4.0=4.4kN外墙及窗重：【（4-0.4）*3.3-1.8*1.5】×2.91kN/m2+（1.8*1.5）×0.5kN/m2=28.06kN/m2柱上端轴力为:(15.28+4.4+28.06)kN=47.74kN柱下端：柱自重（包括粉刷层）：15.9kN柱下端轴力为:59.3kN+47.74kN+15.9kN=122.94kN第四层：柱上端：总和：(122.94+47.74)kN=170.68kN柱下端：总和：（170.68+15.90）kN=186.58kN第三层：柱上端：总和：(186.58+47.74)kN=234.32kN柱下端：总和：（234.32+15.90）kN=250.22kN第二层：柱上端：总和：250.224kN+47.74kN=297.96kN柱下端：总和：297.96kN+15.90kN=313.86kN第一层：柱上端：总和：（313.86+47.74）kN=361.60kN柱下端：总和：361.60kN+15.9kN=377.50kN框架C（D）柱在恒荷载作用下的轴力：中柱第六层：屋面三角形部分荷载：1/2×2×4×5.38kN/m=21.52KN纵向框架梁自重：1.10kN/m×4=4.40kN屋面走廊矩梯形形部分荷载：（4m×3m×1/2-1/4*32）×5.38kN/m2=8.07KN柱上端轴力为:(21.52+8.07+4.4)kN=33.99kN柱下端：柱自重（包括粉刷层）：15.9kN柱下端轴力为:33.99kN+15.9kN=49.89kN第五层：柱上端：楼面三角形部分荷载：2×1/2×4×3.82kN/m2=15.28KNkN/m3楼面走廊梯形部分荷载：（4m×3m×1/2-1/4*32）×3.82kN/m2=5.73KN纵向框架梁自重：1.10kN/m×4m=4.4kN内墙及门重：（3.6×3.3-1×2.1×0.9）×2.43+0.9×2.1×0.2=24.65KN柱上端轴力为:(15.28+5.73+4.4+24.65)kN=50.06kN柱下端：柱下端轴力为:50.06kN+49.89kN+15.90kN=115.85kN第四层：柱上端：总和：(115.85+50.06)kN=165.91KN柱下端：总和：165.91kN＋15.9kN=181.81kN第三层：柱上端：总和：(181.81+50.06)kN=231.87KN柱下端：总和：231.87kN＋15.9kN=247.77kN第二层：柱上端：总和：(247.77+50.06)kN=297.83KN柱下端：总和：293.83kN＋15.9kN=313.73kN第一层：柱上端：总和：(313.73+50.06)KN=363.79KN柱下端：总和：363.79kN＋15.908kN=379.69kN⑵框架柱在活荷载作用下的轴力纵向框架梁传来的轴力按实际荷载分布计算。活荷载作用下梁端剪力见内力图。根据上下荷载相同做如下计算。A(E )柱：第六层：屋面三角形部分荷载：1/2×2×4×2kN/m=8KN总和:8kN第五层：楼面三角形部分荷载：1/2×2×4×2kN/m=8KN总和：8KN+8KN=16KN第四层：16kN+8kN=24kN第三层：24kN+8kN=32kN第二层：32kN+8kN=40kN第一层：40kN+8kN=48kNC(D)中柱：第六层：屋面三角形部分荷载：1/2×2×4×2kN/m=8KN屋面走廊梯形部分荷载：（4*2-3）*3/2*1/2×2kN/m=7.5KN柱轴力：7.5KN+8KN=15.5KN第五层：楼面三角形部分荷载：2×1/2×4×2kN/m=8KN屋面走廊梯形部分荷载：（2×4/2-3/2）×3/2×2=7.5KN柱轴力：15.5KN+8KN+7.5KN=31KN第四层：31KN+15.5KN=46.5KN第三层：46.5KN+15.5KN=62KN第二层：62KN+15.5KN=77.5KN第一层：77.5KN+15.5KN=93KN框架柱的内力组合如下表所示：同框架梁一样，只取边柱，中柱的第一层，标准层（第三层），顶层。框架柱内力组合时应注意风荷载的正负号，表中的内力为＋Mmax对应的N，﹣Mmax对应的N，＋Nmax对应的M绝对值尽可能大的三种情况中的最危险内力。框架边柱内力组合表梁截面内力恒荷载活荷载风荷载1.3恒+1.5活+1.5*0.6风1.3恒+1.5*0.7活+1.5风A6A5上M/kn·m46.252.769.9969.36N/kn99.212.90.8149.03143.71下M/kn·m24.27.60.843.5840.64N/kn116.212.90.8171.13165.81A3A2上M/kn·m16.68.97.741.8642.48N/kn300.62513.8470.73450.06下M/kn·m18.18.96.342.5542.33N/kn316.52513.8491.40470.73A1A0上M/kn·m8.84.71431.0937.38N/kn428.767.16.1663.45636.92下M/kn·m4.42.422.829.8442.44N/kn444.667.16.1684.12657.59框架中柱内力组合表梁截面内力恒荷载活荷载风荷载1.3恒+1.5活+1.5*0.6风1.3恒+1.5*0.7活+1.5风C6C5上M/kn·m-36.6-3.5-3.5-55.98-56.51N/kn110.421.91.07177.33168.12下M/kn·m-18.8-5.8-1.9-34.85-33.38N/kn126.321.91.07198.00188.79C3C2上M/kn·m-13.3-6.5-12.3-38.11-42.57N/kn311.986.26.13540.29505.18下M/kn·m-13.3-6.5-10-36.04-39.12N/kn327.886.26.13560.96525.85C1C0上M/kn·m-10.3-5.2-11-31.09-35.35N/kn4431177.4758.06709.85下M/kn·m-5.2-2.6-17.9-26.77-36.34N/kn458.91177.4778.73730.523.6截面设计3.6.1框架梁的配筋计算现以A1C1为例，说明框架梁的配筋过程：混凝土强度等级为C25，钢筋强度等级为HRB400级钢筋，代号，a1=1.0,fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,fy=360N/mm2跨中正截面Mmax=99.93kN.m，框架梁跨中截面为T形，T形截面翼缘宽度b`f取值如下a)确定翼缘计算宽度b`f按梁跨度考虑:b`f=L/3=6000/3=2000m按梁净距Sn考虑：b`f=b+Sn=200mm+3800mm=4000mm;按翼缘高度考虑：=h-as=400mm-40mm=360mm；hf/ho=100/360=0.28>0.1不考虑此项，故取前面两项的最小值b`f=2000mm;b)判别T形截面类型737.8KNm>Mmax故属于第一类型T形截面c)计算钢筋面积As;则d)验算适用条件<满足不少筋条件，选用416面积为804mm2。支座正截面Mmax=-92.17KN.m(受拉筋配置在上侧，因此框架梁支座截面形状，按照矩形来计算)B)验算适用条件>满足最少配筋条件，选用614，实际面积为923mm2。C）支座斜截面Vmax=121.37KN;（1）复核截面尺寸：ho=h-as=400-40=360mmHw/b=360/250=1.8<40.25βcfcbho=0.25×1.0×11.9N/mm2×200mm×360mm=214.2KN>121.37KN,截面满足要求验算是否按计算配置箍筋>121.37KN故按构造要求选用双肢Ф8@100框架梁截面危险内力选取及截面配筋表梁截面尺寸/mm²截面位置M/（kN·m）钢筋面积选筋V/kN钢筋面积选筋A6C6200×400跨中53.86422314251Ф8@200支座-77.3760341482.89C6D6200×300跨中8.7967114251Ф8@200支座-24.4718921426.00A3C3200×400跨中99.93786614251Ф8@200支座-83.84657514118.84C3D3200×300跨中12.3596114251Ф8@200支座-29.8523421432.19A1C1200×400跨中41.22322314251Ф8@200支座-9237C1D1200×300跨中9.5782114251Ф8@200支座-33.2526021434.143.6.2框架柱的配筋计算材料选择：混凝土为C25,纵横向钢筋均采用HRB400级,箍筋HPB300级，fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2,fy=360N/mm2=270N/mm2,第一组最不利内力组合：M1=37.38KN.mM2=42.44KN.m轴力设计值为：N=657.59KN.mM1/M2=37.38/42.44=0.88<0.9N/fcA=657590N/11.9N/mm2×400mm×400mm=0.355<0.9Lc/i=×1.25×4600/400=49.80>34-12M1/M2=23.44故应考虑弯矩二阶效应影响Ea取20mm和400mm/30=13.3mm两者中的较大值，即Ea=20mm。Cm=0.7+0.3M1/M2=0.7+0.3×0.88=0.964=0.5fcA/N=0.5×11.9N/mm2×400mm×400mm/657590N=1.45>1取=1Nns=1+1/(1300(M2/N+ea)/h0)(lc/h)2=1.68则M=CmNnsM2=1.33×54.89KNm=73.0KNme0=M/N=104.5mmei=e0+ea=124.5mm>0.3h0=120mm故属于大偏压，考虑施工方便，采用对称配筋(b)计算钢筋面积.N=fcbx x=N/fcb=138AS=Ne-a1fcbx(ho-x/2)/(f`y(h0-a`s))=35.3按构造配筋按，最小配筋率（Asmin=405mm）故选配钢筋6φ18（As=1527mm2）第二组最不利内力组合：M1=8.46KN.mM2=16.82KN.m轴力设计值为：N=670.69KN.mM1/M2==0.5<0.9N/fcA=670690N/11.9N/mm2×400mm×400mm=0.35<0.9Lc/i=49.8>23.44故应考虑弯矩二阶效应影响Ea取20mm和400mm/30=13.3mm两者中的较大值，即Ea=20mm。Cm=0.7+0.3M1/M2=0.7+0.3×0.5=0.851=0.5fcA/N=1.42>1取=1Nns=1+1/(1300(M2/N+ea)/h0)(lc/h)2=2.27则M=CmNnsM2=32.5KNme0=M/N=48.5mmei=e0+ea=68.5mm<0.3h0=120mm故属于小偏压，考虑施工方便，采用对称配筋(b)计算钢筋面积.e=ei+2/h-a`s=(68.5+200-40)=228.5mm带入得§=0.3032=42.69mm2由于所求As为负值，按最小配筋率Asmin=0.2%bh=320mm）选配钢筋3Φ12（As=339mm2）箍筋计算柱端计算：VA1=VA0=(MA1+MA0)/H=17.4KNλ=H/2h0=6.4>3取λ=3N>0.3Afc=571.2KN1.75/(λ+1)ftbh0+0.07N=80.01KN>17.4KN故可按构造要求配置箍筋,选用φ8@200。框架柱截面危险内力选取及截面配筋表柱截面尺寸/mm²截面位置M/（kN·m）N/KN钢筋面积选筋A6A5400×400上69.99149.041527618下43.58171.13A3A2400×400上42.48470.731527618下42.55491.40A1A0400×400上37.38663.451527618下42.44684.123.7基础确定（独立基础）以A柱为例用柱下独立基础。混凝土C30，钢筋采用HPB300级。假定基础底面标高为-2.0m,假定基础高度为：1.0m.=270Kpa3.7.1确定基础底面积=(2+2-0.45)/2=1.8m（2）初步确定基础底面尺寸考虑偏心受压，将基础底面增大20%，即取=1.2A=1.2×2.81=3.37取矩形基础,长短边之比l/b=1.5，则：取b=1.5ma=1.5b=2.25m取2.3ma=2.3mb=1.5m.验算基础底面尺寸取值，是否合适（校核不出现受拉区）所以，基础底面尺寸取a×b=2.3m×15m符合要求。3.7.2基础高度计算bt=0.4m=0.4+2×0.95m=2.3mbm=(bt+bb)/2=(0.4+2.3)/2=1.35m=2=0.16m2按线形插值法，得所以，基础高度满足要求。3.7.3基础底配筋计算沿长边方向弯矩计算：=沿短边方向弯矩计算：pns=长边方向的受力钢筋截面面积配筋：选用8Ф10@200，As=628mm2短边方向的受力钢筋截面面积配筋：8Ф6@400，As=302mm2图3.7.1柱基础施工图3.8双向板计算1.设计资料展览中心板厚100mm，20mm厚水泥砂浆面层，15mm厚混合砂浆天棚抹灰，楼面活荷载标准值为2KN/m2,混凝土采用C25，钢筋采用HPB300.2.荷载计算恒荷载标准值：gk=3.82kN/m2恒荷载设计值g=1.3×3.82kN/m2=4.97kN/m2活荷载标准值qk=2KN/m2活荷载设计值q=1.5×2=3KN/m2荷载设计值p=g+q==7.97KN/m23.8.3弯矩计算:计算板跨内正弯矩,按恒荷载均布,活荷载棋盘式布置计算,则取荷载:在作用下,各内力支座均可视作固定,某些区格板跨内最大正弯矩并不在板的中心点处,在的作用下,各区格四边均可视作简支,跨内最大正弯矩则在中心点处,计算时可近似取二者之和作为跨内最大正弯矩值.板区格的划分见下图.图3.7.2板区格的划分图按查表进行内力计算，计算简图及计算结果见下表：板计算结果表区格B区格Lx/Ly跨中计算简图u=0kN.m/mmykN.m/mu=1/6muxkN.m/m5.64+1.85×1/6=5.95muykN.m/m1.85+5.64×1/6=2.79支座计算简图mx‘kN.m/mmy‘kN.m/m板跨边支座