【某5层公司办公楼建筑结构设计12000字（论文）】

某5层公司办公楼建筑结构设计目录TOC\o"1-3"\h\u9538某5层公司办公楼建筑结构设计 125262第一章前言 5136021.1设计目的 5127521.1.1建筑情况 5253671.1.2总建筑面积 638381.2设计内容和要求 727398第二章结构布置 968832.1结构布置图 9219872.2板的初步设计 9168442.3梁 9289962.3.1纵梁 10275062.3.2横梁 10318902.3.3次梁 11158462.4柱 1113551第三章荷载计算 13119383.1恒载标准值计算 1364993.1.1屋面恒载标准值（不上人屋面） 13167673.1.2楼面恒载标准值 13663.1.3屋面及楼面的恒载标准值 1336243.2屋面及楼面的活载标准值计算 14306123.2.1屋面活载标准值（不上人屋面） 14278773.2.2楼面活载标准值分类 14305613.3重力荷载计算 14233163.3.1梁自重 1579923.3.2柱自重 15233013.3.3墙重力荷载 15197453.4各质点重力荷载计算 172997第四章横向框架侧移刚度计算 19166234.1梁、柱线刚度计算 19325874.2侧移刚度计算 2022348第五章水平地震作用下横向框架结构侧移与内力计算 22200965.1横向自振周期计算 224985.1.1能量法计算自振周期 2262415.1.2顶点位移法计算自振周期 2238275.2水平地震作用及楼层地震剪力计算 23227975.3水平地震作用下位移计算 2479365.4水平地震作用下框架内力计算 2659705.4.1框架柱端剪力和弯矩计算 26273975.4.2框架梁端弯矩、剪力及框架柱轴力计算 2910338第六章竖向荷载作用下框架结构内力计算 34152606.1计算单元 344966.2竖向荷载计算 35187216.2.1恒载计算 3557486.2.2活载计算 36126616.3内力计算 39216196.3.1计算杆端弯矩分配系数 39226976.3.2计算杆件固端弯矩 41268596.3.4计算杆端弯矩 42297346.3.5梁端剪力及柱轴力计算 439826第七章内力组合 51153847.1弯矩调幅 51156547.2梁、柱控制截面内力组合 5423839第八章框架梁截面设计 6358158.1设计信息 63216538.2梁正截面受弯承载力设计 63300798.2.1梁AB跨中正弯矩作用下的配筋 63296678.2.2A支座 65172148.2.3B(左）支座 65275928.2.5B(右）支座 6630248.3梁斜截面受剪承载力计算 6616538.3.1框架梁受剪截面的验算 67202868.3.2梁端箍筋加密区长 68122688.3.3箍筋最大间距 68279588.3.4非加密区箍筋的间距 6897408.4框架梁纵筋的锚固长度 6915707第九章框架柱截面设计 69138619.1设计信息 69171729.2框架柱轴压比配筋验算 69235669.3框架柱斜截面承载力计算 728379第十章楼板的设计计算 743048410.1设计资料 741980310.1AB板设计 7411068第十一章楼梯的设计计算 772698411.1设计资料 773114511.2梯段板设计 771280911.2.1尺寸设计 771258611.2.2荷载计算 782046911.2.3内力计算 79824911.2.4配筋计算 792609611.3平台板设计 803173111.3.1尺寸确定 80931711.3.4配筋计算 811940911.4平台梁设计 82479311.4.1尺寸设计 822666611.4.2荷载计算 82109611.4.3内力计算 831888911.4.4配筋计算 837720第十二章基础设计 85693212.1基础工程概况 851539912.1.1场地地质条件 851628412.1.2基础类型及材料选用 851398612.2A(D)柱下独立基础尺寸确定与配筋计算 852792412.2.1基础尺寸确定： 852256212.2.2验算持力层地基承载力 87229512.2.3基础抗冲切验算（荷载基本组合设计值） 88228412.2.4配筋计算 902263012.3B、C柱下联合基础尺寸确定与配筋计算 911020012.3.1基础尺寸计算 911537512.3.2验算持力层地基承载力 9282112.3.3基础抗冲切验算 921640012.3.4配筋计算（荷载基本组合设计值） 94第一章前言1.1设计目的本次毕业设计目的是让学生系统的将大学四年学到的专业知识进行复习和融合，构思出一个知识体系，提高解决实际问题的能力，为以后参加工作面临实际情况打好基础1.1.1建筑情况本设计为蚌埠万绿公司办公楼设计，设计本建筑为5层高，采用框架结构，运用了房屋建筑学，混凝土原理及设计，钢结构等知识，附近地形图见下图1-1图1-1由图知，本建筑用地位于城市干道之间，附近有绿化带，交通便利及环境舒适，1.1.2总建筑面积4725m².1.1.3建筑标准本建筑标准完全符合建筑规范，运用了CAD，天正，PKPM等软件（1）建筑设计本办公楼为5层，每层为3.6m高，纵向柱距为8.1m,横向柱距为7.2m,走廊为2.1m,。（2）建筑装修外墙——面砖，简单涂漆。内墙和顶棚——高级装修和绿化，并进行吊顶。每层楼地面——大厅地板砖，会议室铺地毯并进行吊顶；其他房间均为地板砖。结构类型：钢筋混凝土框架组成部分：门厅，值班室，会议室，休息室，活动室。1.1.4.建筑设计要求本办公楼结合了任务书和各个规范，保持了整体和局部的协调性，以及和周围环境保持畅通性，并且考虑了经济性以及实用性，并且考虑了人对建筑环境舒适度的要求。1.2设计内容和要求1.2.1地质资料建筑周围的土质构成和相关数据，看下图：土层底部深（m）土层厚(m)土层名称剪切波速(m/s)0.52.17.314.020.5以下0.51.65.26.76.5-淤泥质土砂粉质粘土中砂中密细砂-60105200310--70110240340350>5001.2.2水文资料建筑场地周围地势平坦，自然地表标高18.0m，实测最高地下水位16.7m，水质无侵蚀性，降水量正常。1.2.3气象资料东南风向，基本风压=0.35，基本雪压S0＝0.60kN/m²。1.2.4地震资料结构抗震等级为三级。抗震设防烈度为7度。1.2.5结构设计主要内容：（1）确定结构重要构件尺寸，如梁柱，板。（2）计算荷载，选择1～2榀代表性框架，进行构件和梁柱刚度验算。（3）地震作用下自振周期计算，框架柱梁剪力和弯矩计算，柱轴力计算。（4）荷载内力分析计算，采用弯矩二次分配法对竖向荷载、改进D值法对水平荷载进行一榀框架内力分析计算。（5）根据荷载规范要求，进行内力组合计算并进行梁柱配筋（6）基础和楼板，楼梯的设计与配筋计算。1.2.6参考资料(1)《建筑设计资料集》(2)《公共建筑设计原理》(3)屋面、饰面、门窗、室外工程、楼梯、浴厕等安徽省及国家标准图集a)GB99(03)J201-1《平屋面建筑构造》b)皖2004J301《饰面》c)皖2001J311-DI《轻钢龙骨吊顶》d)GB02J603-1《铝合金门窗》e)皖91J904《厕浴配件水池》f)GB99sj403《楼梯建筑构造》g)皖2003J903《变形缝》h)GB02J003《室外工程》等；第二章结构布置2.1结构布置图图2-1结构布置图2.2板的初步设计混凝土设计规范要求，单向板的跨厚比>3，双向板<2跨厚比要求，由结构布置图可知，板的，=3.85>3,故走廊为单向板，各个房间为双向板。板的厚度，取h=120mm。2.3梁框架梁的截面高度为：次梁：主梁：其中——主梁间距；——柱与柱或柱与墙之间的间距。2.3.1纵梁L1()，取h=800mm；，取b=300m；2.3.2横梁l2()，取h=800mm；，取b=300mm。()，取h=300mm；，取b=250mm。2.3.3次梁l4（)，取h=500mm；，取b=250mm各梁尺寸汇总如下：表2-1框架梁尺寸纵梁（mm)横梁(mm)次梁(mm)L1L3LL5300×800300×800250×300250×5002.4柱本设计建筑抗震设防烈度为7度，查《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)可知，该结构抗震等级为三级，轴压比限值。由轴压比公式可计算各柱尺寸，C30混凝土：。且式中：N——柱组合的轴压力设计值；β——中柱取1.25，边柱取1.3;F——柱的负载面积；——折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取14kN/m²；n——验算截面以上的楼层层数；边柱:负载面积F=8.1×3.6m²中柱:负载面积F=7.2×（3.6+2.7/2）m²1~5层：取本设计中，框架柱为正方形：600mm×600mm。选择柱的混凝土强度为C30.第三章荷载计算3.1恒载标准值计算3.1.1屋面恒载标准值（不上人屋面）屋面为刚性防水屋面保护层：30厚的C20细石混凝土0.03×23=0.69kN/m²隔离层加防水层：0.81kN/m水泥找平层：20厚的1:2.5石灰砂浆0.02×20=0.40kN/m²结构层：100厚的钢筋混凝土板0.10×25=2.50kN/m²水泥砂浆找平层：20厚石灰砂浆20×0.02=0.40kN/m²抹灰层：10厚石灰膏砂浆0.01×17=0.17kN/m²管道荷载0.50kN/m²合计5.47kN/m²3.1.2楼面恒载标准值饰面层：10厚地砖，素水泥浆擦缝0.55kN/m²水泥砂浆找平层：25厚1:3水泥砂浆0.025×20=0.50kN/m²结构层：100厚的钢筋混凝土楼面板0.10×25=2.50kN/m²顶棚抹灰：15厚水泥石灰浆打底、5厚纸筋灰批面0.02×17=0.34kN/m²管道荷载0.50kN/m²合计4.39kN/m²3.1.3屋面及楼面的恒载标准值一层的屋面面积：屋面恒载标准值：；楼面恒载标准值：。3.2屋面及楼面的活载标准值计算3.2.1屋面活载标准值（不上人屋面）不上人屋面活载标准值：；根据建设地点，查荷载规范6.1.1，雪荷载取值:sk=1×0.6=0.60按规范，当活荷载与雪荷载并存时，取两者中最大值参与计算即可取最大值，故。3.2.2楼面活载标准值分类楼面均布活载标准值：；走廊、：；楼梯：。3.3重力荷载计算梁柱自重计算公式：;：b:梁柱截面宽；h:梁柱截面长；l:梁柱长度；25：混凝土容重，结果见下表：3.3.1梁自重截面(mm)长度(m)根数单根GiGi单层总和L300×8007.532451440GiL300×8006.61839.6712.8L250×3001.522.85.6L250×5006.61220.6247.2注：长度为减掉柱的宽度600mm计算3.3.2柱自重层数b×h(m)L（m)根数Gi每层Gi1-5层0.6×0.63.63632.48103.3.3墙重力荷载（1）外墙面：水刷石外墙面0.50kN/m²240厚加气混凝土砌块11.8×0.24=2.832kN/m²水泥粉刷内墙面0.36kN/m²合计3.692kN/m²（2）内墙面：240厚加气混凝土砌块=2.832kN/m²水泥粉刷内墙面=0.72kN/m²合计3.552kN/m²（3）女儿墙面(1000mm×200mm):240厚加气混凝土砌块=2.832kN/m²外墙面瓷砖贴面0.50kN/m²水泥粉刷内墙面0.36kN/m²合计3.692kN/m²外墙重力荷载外墙面积：（纵边×高度+横边×高度）×2注：第一层需减去大门面积以第一层为例：其他结果见表3-3-3内墙面积：边跨长度×高度×墙的个数，重力荷载见表3-3-4表3-3-3外墙重力荷载计算层数外墙面积单位墙重力荷载外墙重力荷载1505.443.6921866.082532.443.6921965.83532.443.6921965.84532.443.6921965.85532.443.6921965.8总和9729.28（5）内墙重力荷载见表3-3-4表3-3-4内墙重力荷载计算层数墙面积单位墙重力荷载内墙重力荷载11021.683.552362921101.63.5523912.931101.63.5523912.941101.63.5523912.951101.63.5523912.9总和192773.4各质点重力荷载计算各质点重力荷载见表3-4-1。表3-4-1各质点重力荷载计算层数永久荷载可变荷载外墙内墙梁柱合计各质点重力荷载一层下933.041814.540563152.54一一层上4693.82673933.041814.52401.540512920.8416265.19二层下982.91956.454053344.35二二层上4693.82673982.91956.452401.540513121.6516466三层下982.91956.454053344.35三三层上4693.82673982.91956.452401.540513121.6516466四层下982.91956.454053344.35四四层上46993.82673982.91956.452401.540513121.6516466五层下982.91956.454053344.35五五层上5848.5641.5982.91956.452401.540512244.8512480.85女儿墙236236第四章横向框架侧移刚度计算取④轴线一榀框架进行计算。框架边梁AB和CD的截面尺寸为：300mm×800mm，框架中梁的截面尺寸皆为：250mm×300mm，框架柱截面尺寸皆为：600mm×600mm。柱高为3.6m。由此可绘出框架的计算简图，如图4-1所示。图4-1横向框架计算简图4.1梁、柱线刚度计算本设计为钢筋混凝土现浇楼板，然而对于现浇楼板，边框架梁截面惯性矩为，中间框架梁截面惯性矩为，框架梁、柱截面的惯性矩为，框架梁、柱线刚度。梁、柱采用C30混凝土，则。梁、柱线刚度计算见下表4-1-1。表4-1-1框架梁、柱线刚度计算类别b(m）h(m）边跨0.30.87.2中跨0.250.32.1底层柱0.60.63.6其余柱0.60.63.64.2侧移刚度计算各层侧移刚度计算采用D值法，D值法适用于的情况，高层结构。，是指柱抗侧移刚度修正系数，。表4-2-1柱抗侧移刚度修正系数表柱的部位一般层底层4.2.1中框梁的侧向刚度层数层高（m）柱类别根数DD底层3.6边柱21.180.5344167108334中柱1.350.77641672-5层3.6边柱21.180.373083362500中柱1.350.38316674.2.2边框梁的侧向刚度层数层高（m)柱类别根数DD底层3.6边柱20.880.47939916.780166.7中柱1.010.483402502-5层3.6边柱20.880.30525416.751250中柱1.010.31025833.34.2.3侧向刚度比验算中框梁7榀，边框梁2榀底层：D1=7×108334+2×80166.7=9918671.42-5层：D2=7×62500+2×51250=540000=918671.4÷540000=1.7>0.7故为规则结构。第五章水平地震作用下横向框架结构侧移与内力计算5.1横向自振周期计算5.1.1能量法计算自振周期横向自振周期采用顶点位移法计算，计算公式如下：，，。式中：——k层楼面处的重力荷载代表值；——把各层楼面处的重力荷载代表值视为水平荷载而得的第i层的层间剪力；——第i层的层间侧移刚度之和；——第k层的层间位移。表5-1-1结构顶点的假想侧移计算楼层512480.8512480.855400000.0230.35541646628946.855400000.0530.33231646645412.855400000.0840.27921646661878.855400000.110.195116265.1978144.04918671.40.0850.0855.1.2顶点位移法计算自振周期基本自振周期按公式下列公式计算：式中：——框架结构取0.6~0.7，本设计取0.7；——按弹性法所求的结构顶点假想位移（m）。。5.2水平地震作用及楼层地震剪力计算本办公楼设计方案中结构高度18m<40m，该框架结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀，因此用底部剪力法来求水平地震作用。（1）计算结构等效总重力荷载代表值计算水平地震影响系数当设防烈度为7度，Ⅱ类场地，设计地震分组为第一组时，查表得：，。由。可得地震影响系数为。结构总的水平地震作用标准值由于，所以考虑顶部附加水平地震作用。由，可知顶部附加地震作用系数。顶部附加水平地震作用,而各楼层地震作用下水平地震剪力按下列公式计算：。各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算见下表5-2-1。表5-2-1各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算楼层51812480.85224655.30.28728.8187915.8414.416466237110.40.29754.81670.6310.816466177832.80.22572.622243.2227.2164669118555.20.15390.42633.613.616265.1958554.6840.072187.428215.3水平地震作用下位移计算水平地震作用下本框架结构的第i层层间位移和结构顶点位移分别按下式计算：，。各层层间弹性位移角，根据抗震规范，考虑填充墙抗侧力作用的框架结构，层间弹性位移角限值。表5-3-1横向水平地震作用下的位移验算楼层5915.85400001.716.89360041670.65400003.0915.19360032243.25400004.1512.10360022633.65400004.887.95360012821918671.43.073.073600已知17375.4水平地震作用下框架内力计算5.4.1框架柱端剪力和弯矩计算取平面图中④轴框架为例计算，反弯点计算过程见表5-4-1和表5-4-2，框架柱端剪力和弯矩计算过程见表5-4-3和表5-4-4。框架柱端剪力和弯矩按以下公式计算：，，式中：——第i层第j根柱所分配的地震剪力：——第i层第j根柱的侧移刚度。、——柱的上下端弯矩：h——该柱的计算高度；——柱的反弯点高度比；——标准反弯点高度比；——因上下层梁刚度比变化的修正值；——因上层高层变化的修正值；——因下层高层变化的修正值。表5-4-1A、D轴框架柱反弯点高度比计算楼层53.61.180.3950.0000.0000.0000.3951.42243.61.180.4450.0000.0000.0000.4451.60233.61.180.4950.0000.0000.0000.4951.78223.61.180.5450.0000.0000.0000.5451.96513.61.180.6950.0000.0000.0000.69952.502表5-4-2B、C轴框架柱反弯点高度比计算楼层53.61.350.3680.0000.0000.0000.3681.3243.61.350.4180.0000.0000.0000.4181.533.61.350.4680.0000.0000.0000.4681.6823.61.350.5000.0000.0000.0000.5001.813.61.350.6680.0000.0000.0000.6682.4表5-4-3A、D轴框架柱端弯矩及剪力计算楼层5915.8540000308330.05752.21.422113.6974.2341670.8540000308330.05795.21.602190.10152.5132243.2540000308330.057127.861.782232.45227.8522633.6540000308330.057150.121.965245.90294.99128213918671.4308330.048135.412.502148.68338.80表5-4-4B、C轴框架柱端弯矩及剪力计算楼层5915.8540000316670.05954.031.32122.571.3241670.6540000316670.05998.571.5205.8147.8632243.2540000316670.059132.251.68252.3222.1822633.6540000316670.059155.381.8279.68279.6812821540000641670.070197.472.4231.62473.935.4.2框架梁端弯矩、剪力及框架柱轴力计算梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件计算，将节点上、下柱弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配。计算采用下列公式，具体过程见表5-4-5。梁端弯矩：边节点：顶部节点：；一般边节点：。中节点：，梁端剪力：柱轴力：表5-4-5框架梁端弯矩、剪力及框架柱轴力计算楼层边跨梁（A、B和C、D轴间）中间跨梁（B、C）柱轴压力N边柱（A轴）中柱（B轴）5113.6939.797.2-21.3215.915.992.1-15.1421.326.184264.3392.527.2-49.5636.0336.032.1-34.3170.8821.533384.96134.747.2-72.1852.0252.022.1-49.54143.0644.172473.75165.817.2-88.8365.2465.242.1-62.13231.8970.871443.67155.287.2-83.1966.4766.472.1-63.3315.0890.76图5-1水平地震作用下④轴线框架弯矩图（单位：kN.m）图5-2水平地震作用下④轴线框架梁端剪力图（单位：kN）图5-3水平地震作用下④轴线框架柱轴力图（单位：kN）第六章竖向荷载作用下框架结构内力计算6.1计算单元取④轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.2m，按照板块边界情况，楼板共划分为单向板和双向板两种情况，由前面知走道为单向板，房间为双向板，如图6-1所示，因为房间有次梁的原因，所以直接转给次梁的楼面荷载如图中的水平阴影所示，以集中力的形式传给横向框架，作用于节点上。图6-1竖向荷载作用下框架结构的计算单元图6-2某层恒载作用示意图图6-3图6-3某层活载作用示意6.2竖向荷载计算6.2.1恒载计算屋面恒载如图所示，，为横梁自重（扣除板自重），由表3-3-5有关数据可得：，。为板自重传给横梁的梯形荷载峰，为单向板板自重传给走道横梁的荷载，由图6-1所示的计算单元，可得：，。、、、是通过纵梁传给柱的板自重、次梁自重、女儿墙（纵墙）自重等所产生的集中荷载和集中力矩。由图6-1所示的计算单元，可得，，，，，，楼面恒载(1-4层）如图6-2所示，，为横梁自重（扣除板自重），由表3-3-5有关数据可得：，，，。，。6.2.2活载计算如图6-3所示屋面活载，，，（2）楼面活载，，，表6-2-1恒载作用下弯矩二次分配0.4590.540.520.440.045-62.262.22-1.65层28.5633.60-31.50-26.65-2.428.42-15.7516.8-7.93.367.96-4.63-3.92-0.440.34-40.3442.89-38.47-4.470.310.310.370.3580.30.30.034-54.2954.29-1.65层16.8316.8320.09--18.85-15.79-15.79-1.5814.288.42--9.4310.05-13.33-7.9-4.11-4.11-4.913.863.223.220.322721.4-48.5451.8-25.9-20.47-2.910.310.310.370.3580.30.30.033-54.2952.64-1.65层16.8316.8320.09-18.85-15.79-15.79-1.588.428.42-9.4310.05-7.9-7.9-2.3-2.3-2.742.061.731.730.1722.9522.95-46.3748.09-21.96-21.96-3.060.310.310.370.3580.30.30.032-54.2954.29-1.65层16.8316.8320.09-18.85-15.79-15.79-1.588.428.42-9.4310.05-7.9-7.9-2.3-2.3-2.742.061.171.131.1722.9522.95-46.2748.09-21.96--21.96-3.060.310.310.370.3580.30.30.031-52.2954.29-1.65层16.8316.8320.09-18.85-15.79-15.79-1.588.42-9.0310.05-7.90.310.310.37-0.77-0.65-0.65-0.6525.5617.14-42.744.72-24.34-16.44-3.888.57-8.22A轴柱B轴柱0.459表6-2-2活载作用下弯矩二次分配0.4590.540.520.440.045-3.673.67层1.681.98-1.91-1.61-0.152.28-0.9550.99-2.205-0.608-0.720.6320.5350.0493.352-3.3653.382-2.831-0.1010.310.310.370.3580.30.30.034-14.714.7层4.564.565.44-5.26-4.41-4.41-0.4410.842.28-2.632.72-0.81-2.205-0.152-0.152-0.180.110.090.090.0095.2486.688-12.0712.27-5.13-6.525-0.4320.310.390.370.3580.30.30.033--14.714.7-1.15层4.564.565.44-5.26-4.41-4.41-0.04412.282.28-2.632.72-2.205-2.205-0.60-0.60-0.710.6050.5070.5070.05076.246.24-12.612.77-6.11-6.110.390.310.370.370.3580.30.30.032-14.714.7层4.564.565.44-5.26-4.41-4.41-0.4412.282.28-2.632.72-2.205-2.205-0.6-0.6-0.710.6050.5070.5070.05076.246.24-12.612.77-6.11-6.11-0.390.310.370.370.3580.30.30.03-14.714.7层4.564.565.44-5.26-4.41-4.41-0.4412.28-2.632.72-2.2050.110.110.13-0.18-0.15-0.15-0.0156.954.67-11.7611.98-4.56-6.765-0.462.335-3.38A轴柱B轴柱6.3内力计算因为建筑结构和荷载对称，所以下面计算取一半框架为计算对象，且将中间跨梁视为竖向滑动支座下面采用弯矩二次分配法计算杆端弯矩。6.3.1计算杆端弯矩分配系数图6-7所示计算简图的中间跨梁跨长为原梁跨长的一半，因此其线刚度应取中跨梁线刚度值的两倍。图6-4梁的线刚度示意图，为转动刚度系数。梁端弯矩分配系数如下表：表6-3-1层数u左梁u上柱u下柱u右梁边节点54×（9+10.6）=78.40.4590.5444×（9+9+10.6）=4×28.60.310.310.3734×（9+9+10.6）=4×28.60.310.310.3724×（9+9+10.6）=4×28.60.310.310.3714×（9+9+10.6）=4×28.60.310.310.37中节点54×（9+10.6）=4×20.40.5200.440.0444×（9+9+10.6）+3.2=4×29.60.3580.30.30.0334×（9+9+10.6）+3.2=4×29.60.3580.30.30.0324×（9+9+10.6）+3.2=4×29.60.3580.30.30.0314×（9+9+10.6）+3.2=4×29.60.3580.30.30.036.3.2计算杆件固端弯矩恒载作用下固端弯矩计算恒载作用下梁端弯矩为：第1~4层：边跨梁的固端弯矩为：中间跨梁的固端弯矩为：第5层：边跨梁的固端弯矩为：中间跨梁的固端弯矩为：活载作用下固端弯矩计算1）第1~4层：边跨梁的固端弯矩为：中间跨梁的固端弯矩为：2）第5层：边跨梁的固端弯矩为：中间跨梁的固端弯矩为：6.3.4计算杆端弯矩采用弯矩二次分配法计算杆端弯矩。恒载作用下框架各节点的弯矩分配系数以及杆端分配弯矩的传递过程在表6-2-1中进行，最后所得的杆端弯矩应为固端弯矩，分配弯矩和传递弯矩的代数和，不得计入节点力矩（因为节点力矩是外部作用，不是截面内力）。恒载作用下框架结构的弯矩图见图6-5，活荷载作用下框架各节点的弯矩分配与传递过程见表6-6-2，弯矩图见图6-6。6.3.5梁端剪力及柱轴力计算根据作用于梁上的荷载及梁端弯矩，用平衡条件可求得梁端剪力。将柱两侧的梁端剪力，节点集中力及柱轴力叠加，即得柱轴力。下面以第五层为例：第5层：梁端剪力计算恒载作用下①梁端弯矩引起的剪力计算如下：AB跨：BC跨：②梁上荷载引起的剪力：AB跨：BC跨：③总剪力：AB跨：BC跨：活载作用下①梁端弯矩引起的剪力：AB跨：BC跨：②梁上荷载引起的剪力：AB跨：BC跨：③总剪力：AB跨：BC跨：柱轴力计算恒载作用下，第5层A柱的轴力：上端的轴力：下端的轴力：恒载作用下，第5层B柱的轴力：上端的轴力：下端的轴力：表6-3-2恒载作用下梁端剪力层数荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨575.44.05-0.350.0075.05-75.754.05464.144.05-0.450.0063.69-64.594.05364.144.05-0.250.0063.89-64.394.05264.144.05-0.250.0063.89-64.394.05164.144.05-0.280.0063.86-64.424.05表6-3-3活载作用下梁端剪力层数荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨55.200.00-0.0020.005.198-5.20020.00420.860.00-0.0280.0020.832-20.8880.00320.860.00-0.0240.0020.84-20.8880.00220.860.00-0.0240.0020.84-20.8880.00120.860.00-0.030.0020.83-20.8900.00表6-3-4恒、活载作用下柱轴力层数恒载作用下活载作用下A柱轴力B柱轴力A柱轴力B柱轴力5257.64290.04245.95278.3514.514.514.5214.524593.95626.35569.45601.8572.5972.5972.6772.673930.46962.86892.75925.15130.69130.69130.81130.8121266.971299.371216.051248.45188.79188.79188.95188.9511603.451635.851539.381571.78246.88246.88247.1247.1图6-5恒载作用下框架弯矩图（单位：kN.m）图6-6活载作用下框架弯矩图（单位：kN.m）图6-7恒载作用下框架梁端剪力及柱轴力图（单位：kN）图6-8活载作用下框架梁端剪力及柱轴力图（单位：kN）第七章内力组合7.1弯矩调幅所谓弯矩调幅，就是根据整体弹性内力对竖向荷载下的梁端负弯矩进行适当降低，取调幅系数为0.85，梁两端调幅公式：M表7-1-1恒载作用下AB跨梁端弯矩及跨中弯矩调幅楼层均布荷载跨度/m调幅前调幅后MAMBM中MAMBM中527.257.2-40.342.89134.965-34.28936.46141.21423.2757.2-48.551.8100.652-41.25944.03108.18323.2757.2-46.448.09103.592-39.414540.88110.68223.2757.2-46.348.09103.642-39.329540.88110.72123.2757.2-42.744.72107.112-36.29538.01113.67楼层均布荷载跨度/m调幅前调幅后MBMCM中MBMCM中51.1252.1-4.474.47-3.85-3.793.79-3.1841.1252.1-2.912.91-2.29-2.472.47-1.8531.1252.1-3.063.06-2.44-2.602.60-1.9821.1252.1-3.063.06-2.44-2.602.60-1.9811.1252.1-3.883.88-3.26-3.303.30-2.68表7-1-2恒载作用下BC跨梁端弯矩及跨中弯矩调幅表7-1-3活载作用下AB跨梁端弯矩及跨中弯矩调幅楼层均布荷载跨度/m调幅前调幅后M中MAMBM中52.0257.2-3.373.389.75-2.862.8710.2548.17.2-12.112.340.32-10.2610.4342.1438.17.2-12.612.839.80-10.7110.8541.7128.17.2-12.612.839.80-10.7110.8541.7118.17.2-11.812.040.62-9.99610.1842.40表7-1-4活载作用下BC跨梁端弯矩及跨中弯矩调幅楼层均布荷载跨度/m调幅前调幅后M中MBMCM中502.1-0.1010.101-0.101-0.0860.086-0.086402.1-0.4320.432-0.432-0.370.37-0.368302.1-0.390.39-0.39-0.330.33-0.33202.1-0.390.39-0.39-0.330.33-0.33102.1-0.460.46-0.46-0.390.39-0.397.2梁、柱控制截面内力组合层次柱位置恒载活载地震左地震右竖向荷载抗震组合Mmax及相应NNmin及相应MNmax及相应M1.3恒+1.5活1.2恒+1.2*0.5活+1.3*水平地震5边柱柱顶M40.343.35113.69-113.6957.47198.22-97.38198.22198.2257.47N257.6414.50-21.3221.32356.68290.15345.58290.15290.15356.68柱底M27.005.2574.23-74.2342.97132.05-60.95132.05-60.9542.97N290.0414.5021.32-21.32398.80384.46329.03384.46329.03398.80中柱柱顶M-38.47-2.83122.50-122.50-54.26111.39-207.11-207.11-207.11-54.26N245.9514.526.18-6.18341.52311.89295.82295.82295.82341.52柱底M-25.90-5.1371.32-71.32-41.3758.56-126.87-126.87-126.87-41.37N278.3514.526.18-6.18383.64350.77334.70334.70334.70383.644边柱柱顶M21.146.69190.10-190.1037.51276.51-217.75-276.51276.5137.51N593.9572.59-70.8870.88881.02664.15848.44664.15664.15881.02柱底M22.956.24152.51-152.5139.20229.55-166.98229.55229.5539.20N626.3572.59-70.8870.88923.14703.03887.32703.03703.03923.14中柱柱顶M-20.47-6.53205.80-205.80-36.40239.06-296.02-296.02-296.02-36.40N569.4572.6721.53-21.53849.29754.93698.95695.95698.95849.29柱底M-21.96-6.11252.30-252.30-37.71297.97-358.01-358.01-358.01-37.71N601.8572.6721.53-21.53891.41793.81737.83737.83737.83891.413边柱柱顶M22.956.24232.45-232.4539.20333.47-270.90333.47333.4739.20N930.46130.69-143.06143.061405.631008.991380.941009.001008.991405.63柱底M22.956.24227.85-227.8539.20327.49-264.92327.49327.4939.20N962.86130.69-143.06143.061447.751047.871419.821047.871047.871447.75中柱柱顶M-21.96-6.11252.30-252.30-37.71297.97-358.01-358.01-358.01-37.71N892.75130.8144.17-44.171356.791207.211092.371092.371092.371356.79柱底M-21.96-6.11222.18-222.18-37.71258.82-318.85-318.85-318.85-37.71N925.15130.8144.17-44.171398.911246.091131.251131.251131.251398.912边柱柱顶M22.956.24245.90-245.9039.20350.95-288.39350.95350.95-288.39N1266.97188.79-231.89231.891930.251332.181935.101332.181332.181935.10柱底M25.566.95294.99-294.9943.65418.33-348.65418.33418.33-348.65N1299.37188.79-231.89231.891972.371371.061973.981371.061371.061973.98中柱柱顶M-21.96-6.11279.68-279.68-37.71333.57-393.60-393.60-393.60-37.71N1216.05188.9570.87-70.871864.291664.761480.501480.501480.501864.29柱底M-21.96-6.11279.68-279.68-37.71333.57-393.60-393.60-393.60-37.71N1248.45188.9570.87-70.871906.411703.641519.381519.381519.381906.411边柱柱顶M17.144.67148.68-148.6829.29216.65-169.91216.65-169.91216.65N1603.45246.88315.08-315.082454.812481.871662.662481.871662.662481.87柱底M8.572.34338.80-338.8014.64452.13-428.76452.13452.13-428.76N1635.85246.88-315.08315.082496.931701.542520.751701.541701.542520.75中柱柱顶M-16.44-6.77231.62-231.62-31.52277.32-324.89-324.89-324.89-31.52N1539.38247.1090.76-90.762371.842113.501877.531877.531877.532371.84柱底M-8.22-3.38473.30-473.30-15.76603.40-627.18-627.18-627.18-15.76N1571.78247.1090.76-90.762413.962152.381916.411916.411916.412413.96层次梁截面恒载活载地震左地震右竖向荷载抗震组合Mmax及相应VMmin及相应V|V|max及相应M1.3恒+1.5活1.2恒+1.2*0.5活+1.3*水平地震5AB跨梁左M34.30-2.86113.69-113.6940.30187.24-108.35-187.24-40.30-108.35V75.055.20-21.3221.32105.3665.46120.8965.46105.36120.89梁中M141.2010.25-36.9536.95198.94127.56223.63223.63127.56梁右M-36.50-2.8739.79-39.79-51.766.21-97.25-97.25-6.216.21V-75.75-5.20-21.3221.32-106.28-121.74-66.30-121.74-121.74121.74BC跨梁左M-3.80-0.0915.90-15.90-5.0816.06-25.28-25.285.08-25.28V4.050.00-15.1415.145.27-14.8224.5424.545.2724.54梁中M-3.18-0.090.000.00-4.27-3.87-3.87-4.27-3.874AB跨梁左M-41.30-10.30264.33-264.33-69.14287.89-399.37-399.37-69.14-399.37V64.5920.89-49.5649.56115.3025.62154.47154.47115.30154.47梁中M44.0010.40-85.9185.9172.80-52.64170.72170.7252.64梁右M-44.00-42.1492.52-92.52-120.4142.19-198.36-198.36-42.1942.19V-64.59-20.89-49.5649.56-115.30-154.47-25.62-25.62-154.57154.47BC跨梁左M-2.47-0.3736.03-36.03-3.7743.65-50.0350.03-3.77-50.03V4.050.00-34.3134.315.27-39.7449.46499.965.2749.46梁中M-1.85-0.370.000.00-2.96-2.44-2.44-2.96-2.443AB跨梁左M-39.40-10.70384.96-384.96-67.27446.75-554.15-554.15-67.27-554.15V63.8920.84-72.1872.18114.32-4.66183.01183.01114.32183.81梁中M110.7041.71-125.11125.11206.48-4.78320.51320.514.78梁右M-40.69-10.90134.74-134.74-69.25119.79-230.53-230.53-69.25119.79V-64.39-20.88-72.1872.18-115.03-183.634.044.04-115.03183.63BC跨梁左M-2.60-0.3352.02-52.02-3.8864.31-70.94-70.94-3.88-70.94V4.050.00-49.5449.545.27-59.5469.2669.265.2769.26梁中M-1.98-0.330.000.00-3.07-2.57-2.57-3.07-2.572AB跨梁左M-39.30-10.70473.75-473.75-67.14562.30-669.46-669.4667.14-669.46V63.8920.84-88.8388.83114.32-26.31204.65204.65114.32204.65梁中M110.7041.71-153.97153.97206.48-42.30358.03358.0342.30梁右M-40.09-10.90165.81-165.81-68.47160.91-270.20-270.20-68.47160.91V-64.39-20.88-88.8388.83-115.03-205.2825.6825.68-115.03205.28BC跨梁左M-2.60-0.3365.24-65.24-3.8881.49-88.13-88.13-3.88-88.13V4.050.00-62.1362.135.27-75.9185.6385.635.2785.63梁中M-1.98-0.330.000.00-3.07-2.57-2.57-3.07-2.571AB跨梁左M-36.30-10.00443.67-443.67-62.19527.21-626.33-626.3362.19-626.33V63.8620.83-83.1983.19114.26-19.02197.28197.28114.26197.28梁中M113.7042.40-144.20144.20211.41-25.57349.33349.3325.57梁右M-38.00-10.20155.28-155.28-64.70150.14-253.58-253.58-64.70150.14V-64.42-20.89-83.1983.19-115.08-197.9918.3118.31-115.08197.99BC跨梁左M-3.30-0.3966.47-66.47-4.8882.22-90.61-90.61-4.88-90.61V4.050.00-63.3063.305.27-77.4387.1587.155.2787.15梁中M-2.68-0.390.000.00-4.07-3.45-3.45-4.07-3.45第八章框架梁截面设计下面以第一层框架为例，说明框架梁截面设计的计算过程。8.1设计信息梁的混凝土强度等级采用C30，混凝土强度设计值，，强度标准值。梁的纵筋强度等级采用HRB400，强度设计值，箍筋采用HRB335，强度设计值。8.2梁正截面受弯承载力设计因为地震作用的影响，所以梁受弯时抗震承载力调整系数。AB和BC跨中正弯矩按T形截面计算，支座负弯矩及BC跨中负弯矩全都按矩形截面计算。8.2.1梁AB跨中正弯矩作用下的配筋翼缘宽度的计算按计算跨度考虑：；按梁净距考虑：；取较小值，所以。梁跨中按单筋T形截面计算T形截面判断，，由《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）得：，，。属于第一类T形截面。M=349.33KN/m，，，。最小配筋率：故取，选配钢筋4C20（）。梁CD跨中正弯矩作用下的配筋与梁AB相同。把跨中截面中的4C20钢筋全部伸到支座中，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（），并且根据计算结果确定支座上部纵向受拉钢筋的数量。8.2.2A支座M=-626.33kN/m，。，，选配钢筋4C25（）。8.2.3B(左）支座M=-253.58kN/m，。故按构造配筋选配钢筋4C16（）8.2.4BC梁跨中负弯矩作用下的配筋计算M=-4.07kN/m，。，，最小配筋率：故取，选配钢筋4C14（）。8.2.5B(右）支座M=-90.61kN/m，。，，选配钢筋4C20（）。8.3梁斜截面受剪承载力计算根据书本“强剪弱弯”原则，则对框架剪力进行调整，结果如下所述。表8-3-1框架梁剪力设计值的计算跨VAB6.626.93106.64626.33253.38133.32146.65527.21150.14BC1.51.1251.0190.6190.61161.08177.1982.2282.22CD6.62106.64626.33253.38133.32146.65527.21150.14注：①②8.3.1框架梁受剪截面的验算AB、CD梁跨高比：，，，，满足要求。BC梁跨高比：，，，，满足要求。AB、CD梁端箍筋的最大间距：。BC梁端箍筋的最大间距：。8.3.2梁端箍筋加密区长度AB和CD梁：。BC梁：。箍筋最小直径：。8.3.3箍筋最大间距AB和CD梁：BC梁：加密区箍筋配置为：选双肢B8@100复核最小配箍率：8.3.4非加密区箍筋的间距AB和CD梁：取BC梁：故非加密区取B8@200，加密区取B8@100.8.4框架梁纵筋的锚固长度由《混凝土结构设计规范》（GB50050-2010）可知，钢筋的基本锚固长度公式为：。三级抗震框架纵筋的锚固长度为：第九章框架柱截面设计下面以第一层框架为例，说明框架柱截面设计的计算过程。9.1设计信息柱的混凝土强度等级采用C30，混凝土强度设计值，，强度标准值。柱的纵筋采用HRB400，强度设计值，箍筋采用HRB335，强度设计值。框架柱截面尺寸应满足轴压比和剪跨比的要求，且剪跨比大于2，因抗震等级3级，故轴压比限值为0.85.9.2框架柱轴压比配筋验算从内力组合中选取两组内力进行计算：①弯矩最大M1=216.65②轴力最大M1=216.65根据≪建筑抗震设计规范≫“强柱弱梁”的设计概念，增大柱端弯矩设计值ŋcMb①抗震组合不利M1=281.65M2=587.77N=2481.87kN①M1/M2=281.65/587.77=0.48<0.9，故不需考虑偏心矩系数。回转半径根据《混凝土结构设计规范》中表6.2.20-2，现浇楼盖框架结构各层柱长度为底层l0=1.0H,其余各层长细比：l0i=轴压比：故不需考虑挠曲变形影响，取M1=M2=587.77判断偏压类型：故为大偏心受压。配筋计算：故故按构造配筋，单侧配筋率为0.2%总配筋率为1.0%，选择纵向受力钢筋4C20（AS=1256mm②不考虑偏心矩调节系数，回转半径长细比轴压比判断偏压类型为小偏心受压，按最小配筋率计算实配钢筋4C20（AS=1256mm29.3框架柱斜截面承载力计算强剪弱弯原则N=2481.87kN剪跨比查《建筑抗震设计规范》表5.4.2得,故故N=1544.04kN查《混凝土结构设计规范》11.4.7知查《混凝土结构设计规范》，柱端箍筋加密区的给箍筋最大间距取s=100mm，非加密区s=200m<15d=15*20=300mm,箍筋直径d=8mm，则加密区实配箍筋C8@100,非加密区箍筋C8@200.轴压比查《抗震设计规范》6.3.9知当抗震等级为3级时，箍筋加密区的最小配箍特征值，混凝土强度为C30，低于C35，按C35计算：第十章楼板的设计计算10.1设计资料楼面板的布置图如下图10-1所示。图10-1楼板图10.1AB板设计A区板：，，为双向板。恒荷载设计值：活荷载设计值：A区板为四边固定。则单位板宽跨中弯矩：考虑了双向弯曲对板带两个反向的影响：为泊松比，对于钢筋混凝土结构取0.2.单位板宽支座弯矩：支座处：A区格板，内力臂系数rs=近所以，板筋选用HRB400，则A区板配筋：表10-1-1位置截面h0配筋配筋面筋跨中966.92210.77180C8@200251882.5785.4180C8@200251支座96-11.57352.4180C8@11045796-8.58261.33180C8@170296B区板：按单向板设计可变荷载效应控制的组合：永久荷载效应控制的组合：所以取可变荷载效应控制的组合：9.46kn/m内力计算：取单位板宽作为计算单元因B区板两端嵌固所以支座两端不是完全嵌固，所以支座配筋计算：选用C8的钢筋，板的有效高度，钢筋选用HRB400,，混凝土采用C30，，截面实配筋实配筋面积跨中4.20.0319124180C8@200251支座-2.980.02387.1180C8@200251第十一章楼梯的设计计算11.1设计资料楼梯按板楼梯计算，活荷载标准值取。混凝土等级采用C30，，。板、平台梁受力钢筋采用HRB400，。台阶总高：0.45m.11.2梯段板设计楼梯平面图如图11-1所示，踏步尺寸为150mm×280mm，平台宽度1600mm。11.2.1尺寸设计斜板水平方向投影净长，高度为。板厚，取。取1m宽板带作为计算单元。11.2.2荷载计算恒载标准值栏杆自重30厚水磨石面层踏步板自重斜板自重20厚板底刷粉合计活载标准值：荷载效应组合：由可变荷载效应控制的组合：由永久荷载效应控制的组合：则选用由可变荷载效应控制的组合计算恒载设计值：活载设计值：11.2.3内力计算考虑到梯段板的梁端与平台板、梁的整体性，因此斜板跨中正截面最大弯矩设计值近似取为：。最大剪力近似取为：。11.2.4配筋计算斜板保护层厚度取20mm，有效厚度。选配钢筋C8@80（）。满足抗剪要求。支座配筋C8@16011.3平台板设计11.3.1尺寸确定平台板设计为四边支承的板，长度比为，介于2-3之间故按双向板计算；平台板板厚取100mm。取单位