土木工程毕业论文.doc 72页

'目录论文摘要2毕业设计任务书3开题报告6建筑设计10结构布置11荷载计算13内力计算22内力组合35第30页共68页 配筋计算44基础设计54楼梯设计61电算校核及分析66思想小结67主要参考文献68第30页共68页 第30页共68页论文摘要本次毕业设计目的在于对大学三年所学的知识进行一次系统的复习和总结，使专业知识系统化。本文叙述的是位于南方中小城市的12班中学教学楼设计。该工程建筑面积5000m2’共五层；建筑层高底层为4.2米，二至五层为3.9米；结构形式为钢混凝土框架结构；要求六度设防。设计包括建筑设计和结构设计，选取一榀有代表性的框架进行计算。本论文主要包括以下内容：一、开题报告，及设计任务，目的和要求。二、荷载计算，包括恒载，活载，风荷载。三、内力计算及内力组合。四、框架梁柱配筋。五、现浇板，楼梯，基础计算。六、电算结果。七、小结及参考文献。该论文具有以下特点：1.在考虑建筑，结构要求的同时考虑了施工要求及可行性。2.针对不同荷载的特点采用多种不同的计算方法，对知识进行全面的系统复习。3.利用电算对结果进行了验算，掌握了广厦结构CAD的用法使结果更加有说服力。关键词：框架结构，梁，柱，混凝土，钢筋第30页共68页 毕业设计任务书一、设计资料1、建筑地点：某中小城市2、内容：十二班中学教学楼3、气象资料：最热月平均气温：27.6〇C极端最高气温：41°C最冷月平均气温：4.3°C极端最低气温：-17.3〇C平均降雨量：1201.1mm曰最大降雨量：261.7mm年平均相对湿度：78%最热月平均相对湿度：79.3%最冷月平均相对湿度：76.7%年主导风向：东南风年平均风速：2.8m/sec最大风速：20m/sec基本风压：0.3KN/m2基本雪压：0.4KN/m24、工程地质资料：拟建场地原始地形为湖塘洼地，后经人工填筑而成，地形平坦，场地地貌单元为长江三级阶地。场地分层情况单元如下：第一层（地表面）为松散杂填土，土层厚为2.2m;第二层为灰色黏土，土层厚为8.3m;第三层为褐色粉质黏土，土层厚为4m(为揭穿）。土的物理力学性质如下表所示。拟建场地土的物理力学性质指标土层含重孔液塑塑液饱粘内压承摩端名称水力隙限限限限和聚摩缩载擦承量密比指质度力擦模力力力度数数角量WreW1WpIPnSrC0Esfkqsqp杂填土16.0灰色黏土38.218.91.038.218.419.81.095.612204.6411017褐色粉质黏土26.719.60.7532.717.7150.696.518207.022028.2992二、设计任务1、规模：12班中学教学楼，层数4一6层，建筑面积5000m22、使用要求：附表1一2—1第30页共68页 三、毕业设计要求(一）建筑施工图（要求4一6张2号图纸，用计算机绘图）1、平面设计：底层平面图，标准层平面图，屋顶平面图2、立面设计：正立面图，侧立面图3、剖面设计：1一2个剖面图4、详图：根据设计需要确定5、图纸目录：建筑设计说明，门窗表，装修表(二）结构施工图1、结构平面图2、框架配筋图3、桩位及基础平面图4、粧配筋图，承台配筋图5、图纸目录，结构设计说明(三）结构设计计算书（要求手算，文字处理可用计算机）1、摘要（中英文）2、结构选型（框架结构，预应力圆孔板楼面或现浇板）3、框架在竖向荷载下的内力计算（分层法，荷载采用标准值）4、框架在地震作用下的内力计算（D值法，反弯点法，荷载采用标准值）5、框架在地震作用下的内力计算（基底剪力法，D值法，荷载采用标准值）6、内力组合（应考虑抗震和非抗震两种情况）7、框架梁，柱截面设计，节点设计8、框架配筋草图9、基础设计（粧身设计，承台设计）10、小结(四）、设计深度要求所绘图纸要求达到施工图深度，参考《建筑工程设计文件编制深度的规定》。本次毕业设计只做教学楼设计，其它部分在总平面设计中考虑,但不做具体的单体设计。①、资料整理要求1、图纸折叠装订成册，并有封面和目录（幅面为A4)2、计算书应按章节排列装订成册，并有封面，目录和页码（幅面为B5)3、封面由同学自行设计，参考指导书4、计算书整理要求：字迹工整，图表必须由用户绘制，计算按符号公式，数值公式，计算结果三步排列，结果保留二位小数（敏感数字除外)，随后是单位。内力计算时，荷载以千牛顿计，长度以米计。截面设计时，力以牛顿计，长度以毫米计。四主要参考文献1、建筑设计参考资料1.房屋建筑学（高等院校教材）2.建筑设计资料手册（同济大学、上海工业设计院）3.建筑设计参考资料集（建工部北京工业设计院）第30页共68页 1.建筑制图标准GBJ104-872.建筑结构制图标准GBJ105-873.建筑设计放火规范GBJ1-874.房屋制图统一标准GBJ1-872、结构设计参考资料1.多层及高层房屋结构设计（上、下）（上海科技出版社)2.钢筋混凝土结构（教材）3.地基与基础（教材）4.钢筋混凝土结构计算手册（中国建筑工业出版社）5.钢筋混凝土结构构造（中国建筑工业出版社）6.房屋结构抗震设计（教材）7.建筑结构荷载规范GBJ9-87第30页共68页 第30页共68页开题报本设计拟设计中学教学楼。建筑规模为：建筑面积：5000in2;建筑层数：5层；建筑层高：底层：4.2m，2-5层：3.9m;采用钢筋混凝土框架结构。一、设计资料1.工程地质资料见设计任务书2.气象资料年平均温度：25°C极端最高温度：41°C极端最低温度：-17.3°C3.本地区地震设防烈度为6度。4.建筑物功能要求见设计任务书二、设计依据(1)《房屋建筑学》（统编教材）(2)《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89)(3)《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89)(4)《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89)(5)《建筑制图标准》（GBJ104-87)(6)《建筑结构制图标准》（GBJ105-87)(7)《建筑结构荷载规范》（GBJ9-87)(8)《建筑设计防火规范》（GBJ16-87)(9)《建筑模数协调统一标准》（GBJ2-86)三、建筑设计(1)平面设计建筑平面设计主要考虑建筑物的功能要求，同时兼顾结构平面布置尽量满足规则、对称、合理的要求以及符合防火抗震设计的一些规范和要求。现在对平面布置具的体说明如下：(1)柱网：本设计为某中学教学楼，为了满足现在教学楼的功能要求,给学生和老师提供各种方便和安全保障，并考虑建筑物不同功能所占净面积是以25m2为模数为方便建筑物不同功能的分割，满足不同类型房间的使用面积要求，同时还参考《现代教学楼设计》中的有关规定，本方案柱网均采用：7.2mX4.5m(36m2=18m2X2)〇(2)走廊、楼梯、大厅：该楼交通组织采用外廊式，廊宽2.4m,设有楼梯三部；主楼梯是主要人流通道，通过门厅与大门相连接，是主要的交通线路，设计在建筑物中间；主入口开间为8.4m,进深7.2m,上空架空高度为4.2m。主楼梯采用两跑双分梯段形式，梯段宽为6m;另两部楼梯做为安全通道，拟设计成双跑楼梯，开间均为3.9m,均有一道前门与之相连，供紧急疏散用。(3)卫生间：拟每层设男女卫生间各两个，卫生间分别布置在两消防楼梯旁。这样既有利于通风和集中设置管道，又不妨碍交通，便于使用，环境更好，坑位个数按使用人数确定。第30页共68页 (1)功能分区：本建筑物的使用功能主要分为行政办公和教学办公两大功能。(1)立面设计该楼拟采用凹体型，立面上基本对称。由于功能上的要求，在教学时需要的空间要大、光线要足，因此本方案开窗的原则是尽可能地开大面积窗户。在立面上采用外廊式，这将给单调的立面增添一份生机，同时也体现了建筑物的气派。(2)屋顶设计拟设计成不上人屋面，釆用平屋顶，结构找坡，排水坡度取2%采用内檐沟排水，设置女儿墙。四、结构设计本设计采用现浇钢筋混凝土框架结构，现浇整体楼板，轻质填充墙，拟先用轻质加气混凝土小型砌块，基础采用预制端承粧基基础,框架为两跨形式。五、拟提交成果(1)外文翻译（译文不少于5000字，将译文及原文一同交上）(2)建筑施工图①底层平面图②其它层平面图③正立面图④侧立面图⑤剖面图（楼梯间处）⑥部分节点构造详图(3)结构施工图(4)结构平面布置图（底层、顶层）(5)—榀框架的配筋图(6)—步楼梯的平面布置及配筋图(7)基础平面布置以及配筋图(8)现浇楼板配筋图(4)设计说明书1)设计说明的主要内容A.建筑设计说明（主要为方案设计说明）B.结构选型说明（应包括上部结构和基础的选型、截面估算、材料选用等）C.框架计算简图的确定及荷载计算D.框架内力计算及内力组合E.框架配筋计算F.楼梯计算G.基础计算（计算框架柱下的基础）第30页共68页 A.B.现浇楼板计算C.框架电算结果2)计算说明书的格式①目录②内容提要（200字以上，中英文）③开题报告（论文主要内容的1〜2及设计资料)④正文（论文主要内容的3〜8)⑤框架电算结果⑥参考文献六、进度安排1建筑设计部分6.1.1.3月22日〜3月25日方案（包括建筑平面、立面、音幌部分图）6.1.2.3月25日〜3月31日施工图（对上述图纸的深化)，按任务书要求①②③④⑤⑥⑦4月1日〜4月9日结构布置平面图，初步估算（电算为主)，写结构设计说明书（荷载结构要求、地质情况、基础选型、初步计算结果分析)，完成时应有电子版结构平面模板图4月10日〜4月20日手算一榀框架（计算书齐全）电算一榀框架（计算书齐全）绘制框架模板图、配筋图楼板配筋、梁配筋结构平面图（在①基础上完成，有梁、板计算书）基础计算、绘图（计算书齐全）4月21曰〜4月22曰4月23日〜4月28日5月1日〜5月8日5月9曰〜5月16曰⑧5月17日〜5月20日楼梯施工图（板、梁计算，楼板计算或选标准图案中的构件，计算书齐全）5月21日〜5月22日整理结构设计说明书(在初步设计说明基础上修改）完成全部建筑施工图2结构设计部分第30页共68页第30页共68页七、课题任务要求1、一般要求（建筑部分）A.掌握一般多层房屋建筑设计的基本原理、方法和步骤，根据设计要求，确定工程设计方案，并完成部分建筑施工图。B.设计中要认真贯彻“适用、经济、在可能条件下注意美观”的基本方针，严格遵守国家及省市颁发的技术规范。C.柱网尺寸，空间标高及轮廓尺寸等均应符合建筑制图标准，各构件、配件应尽可能按国家标准图采用。D.建筑设计应注意运用先进技术，综合当时、当地的技术经济条件。第30页共68页 (5)严格按照国家标准规定绘制施工图。2、建筑设计内容所需绘制的施工图a.首页图：图纸目录一览表、设计说明及门窗表b.平面图：2个楼层的平面图（1:100)第30页共68页 a.b.剖面图：2个主要部位的剖面图（1:100)c.立面图：正立面（1;100)d.详图：根据设计需要确定（1:5…1:20)3、一般要求（结构部分）8.2.1.掌握一般多层房屋的结构选型以及各层的结构布置。8.2.2.进行主体结构和主要构件的设计计算。8.2.3.绘制结构平面布置图、主体结构和主要构件的模板配筋图。8.2.4.结构构造处理。8.2.5.从结构计算、构造处理、模板配筋图的完成过程，全面掌握整个结构设计过程。8.2.6.在计算书中有结构选型说明。8.2.7.结构计算：(1)框架部分：手算：选取一榀有代表性的框架进行设计计算，从确定计算简图、荷载计算、内力分析和组合及截面配筋（包括柱及基础）均需全面完成。电算：校核手算的结果，并进行比较分析。(2)主要构件.•现浇板、楼梯、雨蓬、联系梁等模板配筋图。8.2.8.施工图绘制12个结构布置平面图2框架模板配筋图3柱下基础模板配筋图4主要构件模板配筋图八、主要参考文献建筑设计参考资料1.房屋建筑学（高等院校教材）2.建筑设计资料手册（同济大学、上海工业设计院）⑯建筑设计参考资料集（建工部北京工业设计院）⑪建筑制图标准GBJ104-87⑫建筑结构制图标准GBJ105-87⑬建筑设计放火规范GBJ1-87⑭房屋制图统一标准GBJ1-87结构设计参考资料⑮多层及高层房屋结构设计（上、下）（上海科技出版社)⑯钢筋混凝土结构（教材）⑪地基与基础（教材）⑯钢筋混凝土结构计算手册（中国建筑工业出版社）⑲钢筋混凝土结构构造（中国建筑工业出版社）⑳房屋结构抗震设计（教材）21建筑结构荷载规范GBJ9-87第30页共68页 一建筑设计1.1.建筑平面设计建筑平面设计主要考虑建筑物的功能要求，同时兼顾结构平面布置尽量满足规则、对称、合理的要求以及符合防火抗震设计的一些规范和要求。现在对平面布置具的体说明如下：本设计为某中学教学楼，为了满足现在教学楼的功能要求，给学生和老师提供各种方便和安全保障，并考虑建筑物不同功能所占净面积是以25m2为模数为方便建筑物不同功能的分割，满足不同类型房间的使用面积要求，同时还参考《现代教学楼设计》中的有关规定，本方案柱网采用：7.2mX4.5m不等。走廊、楼梯、大厅：该楼交通组织采用外廊式，廊宽2.4m，设有楼梯三部；主楼梯是主要人流通道，通过门厅与大门相连接，是主要的交通线路，设计在建筑物中间；主入口开间为6m,进深6m,上空架空高度为4.2m。主楼梯釆用两跑双分梯段形式，梯段宽为6m;另两部楼梯做为安全通道，拟设计成双跑楼梯，开间均为3.9m,均有一道前门与之相连，供紧急疏散用。卫生间.•拟每层设男女卫生间各两个，卫生间分别布置在两消防楼梯旁。这样既有利于通风和集中设置管道，又不妨碍交通，便于使用，环境更好，坑位个数按使用人数确定。功能分区：本建筑物的使用功能主要分为行政办公和教学办公两大功能；行政办公与教学办公层次分明。1.2立面设计该楼拟采用凹体型，立面上基本对称。由于功能上的要求，在教学时需要的空间要大、光线要足，因此本方案开窗的原则是尽可能地开大面积窗户。在立面上采用外廊式，这将给单调的立面增添一份生机，同时也体现了建筑物的气派。1.3屋顶设计拟设计成不上人屋面，采用平屋顶，结构找坡，排水坡度取2%采用内檐沟排水，设置女儿墙。第30页共68页 二结构布置2.1楼层结构平面布置本设计拟采用钢筋混凝土框架结构。梁柱为现浇框架，楼面板和屋面板采用钢筋混凝土现浇板，厕所处板顶标高较其他楼面低0.02m。结构平面布置见图2-1,屋面、楼面、墙身做法详见建筑施工图。//22502250第30页共68页第30页共68页图2-12.1.2柱的截面选择框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比极限值按下列公式计算A,.>(2.1)PFSEn]fc柱的混凝土强度等级选用C30;故取尺=16.7,根据地质资料，该框架结构的抗震等级为四级，其轴压比限值[//v]=0.95,各层重力荷载近第30页共68页 似取值12KN/H12。由图2—1可知，边柱及中柱的负载面积分别为6.0x3.6m2>6.0x4.8w21.3x4.5x3.6x12x103x5,=88364mm0.95xl4.31.3x4.5x4.8x12x103x5=113287mm0.95x14.31.3x4.5x1.2x12x103x52=29454mm0.95x14.3贝!J:A轴边柱久k"『RC轴中柱D轴边柱A)#如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为297mm、337mm和171mm,根据上述计算结果，并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸取值为：柱子全部米用400mmx400mm2.1.3板的选择由于板与梁整体现浇在一起，按四边连续双向板考虑，板厚取h=100mm，屋面板、卫生间、走廊处板厚均取100mm。2.2基础平面布置本设计考虑到地基土较差，承载力较低，拟采用粧基础，其具体尺寸及配筋情况祥见基础设计。2.3楼梯结构布置根据建筑设计，建筑物底层高为4.2ra,楼梯的水平投影长度14x300=42002—5层层高为3.9m,楼梯水平投影长度为12X300=3600mm，故选用梁式楼梯。具体布置见楼梯设计。第30页共68页 三荷载计算3.1结构计算简图3.1.1手算一榀框架中选取⑥轴处的横向框架进行计算，两跨跨度分别为：7200mm，2400mm。计算简图见图3—1。框架层间高度除底层外均为建筑层高，底层柱高应算至基础顶面处。底层柱高层高+室内外高差+基础顶面埋深=4200+450+1000=5650mm//2_5=建筑层高=3900腿72008400图3—1第30页共68页第30页共68页3.1.2各梁柱的线刚度值经计算后，如图3—2所示第30页共68页 3,151,18第30页共68页第30页共68页图3—2线刚度图（图中数字为线刚度，单位为XK^A^m)3.2恒荷载计算(1)屋面（不上人）框架梁线荷载标准值20厚水泥沙浆找平20X0.02=0.4KN/m2100〜140厚（2%找坡）膨胀珍珠岩（0.1+0.14)/2X7=0.84KN/m2100厚钢筋混凝土板25X0.100=2.5KN/m215厚纸筋石灰抹底16X0.015=0.24KN/m2合3.98KN/m2屋面恒荷载：边跨（AC跨）框架梁自重：0.3X0.6X25=4.5KN/m梁侧粉刷：2X(0.6-0.1)X0.02X17=0.34KN/m4.84KN/m中跨（CD跨）框架梁自重：0.3X0.3X25=2.25KN/m梁侧粉刷：2X(0.3-0.1)X0.02X17=0.14KN/m2.39KN/m因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为:g5i4C1=4.84KN/m,第30页共68页 g,rn=239KN/m第30页共68页 g5AC2=3.98x4.5=17.91KN/mg5CD2=3.98x2.4=9.55KN/m(2)楼面框架梁线荷载标准值:25厚水泥沙浆面层100厚钢筋混凝土楼板15厚纸筋石灰抹底AC跨框架梁及梁侧粉刷楼面恒荷载：AC跨填充墙自重:0.025X20=0.50KN/m20.100X25=2.50KN/m20.015X16=0.24KN/m23.24KN/m24.84KN/m20.20X(3.9-0.6)X7.5=4.95KN/m墙面粉刷：（3.9—0.6)XQ.02X2X17=2.25KN/m7.2KN/mCD跨框架梁及梁侧粉刷：2.39KN/H1因此，作用在中间层（1〜4层）框架梁上的线荷载为：gac]=4.84+7.20=12.04KN/mgcol=2.39KN/mgAC2=3.24x4.5=14.58KN/m=3.24x2.4=7.78KN/m屋面框架节点集中荷载标准值：①边柱（A轴）连系梁自重：0.30X0.4X4.5X25=13.5KN粉刷0.8m高女儿墙自重粉刷连系梁传来屋面自重0.02X(0.4-0.1)X2X4.5X17=1.36KN0.8X4.5X0.25X7.5=6.75KN0.02X0.8X2X4.5X17=3.03KN0.5X4.5X(0.5X4.5)X3.98=20.15KNC5^=44.79KN0.02X(0.4-0.1)X2X4.5X17=0.92KN0.5XC4.5+4.5-2.4)X1.2X3.98=15.76KN0中柱（C轴）连系梁自重:粉刷：连系梁传来屋面自重：顶层中节点(C轴)集中荷载③边柱（D轴）连系梁自重:粉刷：0.8m高女儿墙自重：粉刷：0.30X0.4X4.5X25=13.5KN0.5X4.5X2.25X3.98=20.15KNG5C=50.33KN0.30X0.4X4.5X25=13.5KN1.36KN0.8X4.5X0.25X7.5=6.75KN0.02X0.8X2X4.5X17=3.03KN顶层边节点（A轴）集中荷载第30页共68页 0.02X1.4X4.5X17+0.5X4.5X1.4=5.29KN0.8X2.1X0.25X7.5=3.15KN0.02X2.1X0.8X17+0.5X0.8X2.1=1.41KN顶层中节点（D轴）集中荷载楼面框架节点集中荷载标准值：①边柱连系梁自重：粉刷：窗自重：窗下墙体自重粉刷窗边墙体自重：粉刷：框架柱自重：粉刷：连系梁传来楼面自重：中间层边节点(A轴)集中荷载G5C=50.33KN13.5KN1.36KN3.3X2.1X0.45=3.12KN0.25X1.4X4.5X7.5=11.81KN0.4X0.4X3.9X25=15.6KN0.7X0.02X3.9X25=0.93KN0.5X4.5X0.5X4.5X3.24=16.40KNGa=72.57KNO中柱（C轴）连系梁自重:13.5KN粉刷：内纵墙自重：粉刷：扣除门洞重加上墙重：框架柱自重：粉刷：连系梁传来楼面自重：0.5X0.92KN4.5X(3.9-0.4)X0.20X7.5=23.63KN4.5X(3.9-0.4)X0.02X2X17=10.7KN-2.4X1.2X(1.5-0.2)=-3.74KN15.6KN0.93KN(4.5+4.5-2.4)X1.2X3.24=12.83KN0.5X4.5X2.25X3.24=16.40KN中间层中节点(C轴)集中荷载Gc=90.77KN③中柱(D轴)连系梁自重:粉刷：外廊1.2m围墙自重：13.5KN1.36KN1.2X0.10X4.5X7.5=3.71KN连系梁传来屋面自重：0.5X(4.5+4.5-2.4)X1.2X3.98=15.76KN第30页共68页粉刷：4.61KN连系梁传来楼面自重：0.5X(4.5+4.5—2.4)XI.2X3.24=12.83KN中间层中节点(D轴)集中荷载Gd=35.56KN恒载作用下的结构计算简图，见下图3—3第30页共68页 3.3楼面活荷载计算根据设计规范教室活荷载取2.0KN/m2，教室外廊取2.5KN/m2,不上人屋面取0.7KN/m2屋面线荷载：P5AC=0.7x4.5=3.15KN/mP5CD=0.7x2.4=1.68KN/m屋面集中荷载：=0.5x4.5x0.5x4.5x0.7=3.54KNP5C=0.5x(4.5+4.5-2.4)x1.2x0.7+0.5x4.5x2.25x0.7=6.32KNP5C=0.5X(4.5+4.5-2.4)x1.2x0.7=2.77KN楼面线荷载：PAC=2.0x4.5=9KN/mpCD=2.5X2.4=6KN/m第30页共68页 楼面集中荷载：。=0.5x4.5x0.5x4.5x2.0=10.13KNPc=0.5x(4.5+4.5-2.4)x1.2x2.5+0.5x4.5x2.25x2.0=20.03KNPD=0.5X(4.5+4.5-2.4)x1.2x2.5=9.90KN则活荷载作用下计算简图，见下图3—4图3—43.3荷载等效根据固端弯矩相等的原则，将梯形分布荷载及三角形分布荷载，化为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如图3—4所示图3—5第30页共68页 第30页共68页第30页共68页225072000.313《=(1一2<22+«3)/7，若《=0.5，艮口为二角形荷载，贝[』分根据以上的等效荷载公式，等效过程如下：第30页共68页第30页共68页容54C一容5/4C1+(1一2or+a)^Ssac2=4.84+0.835x17.91=19.79KN/m■5^5CD~^5CD1+~^5CD28=2.39+-X9.55=8.36KN/m8Sac=容mi+G—2+^3)+容m2=12.04+0.835X14.58=24.21KN/m■5SCD一gCDi+:gCD28=2.39+-X7.78=7.00KN/mpSAC=(1-2a2+a3)/75>,=0.835X3.15=2.63KN/m5P5CD=—p5C〇XL68=1.05KN/mpac=(l-2a2+a^)pAC=0.835X9=7.52KN/m5PCD=7PC〇o第30页共68页 X6=3.75KN/m经荷载等效后，恒载作用下的计算简图见图3—6,活荷载作用下的计算简图见图3—7图3—6恒载作用下计算简图（等效)第30页共68页 第30页共68页图3—7活荷载作用下计算简图（等效)第30页共68页 四内力计算4.1•恒荷载作用下的内力计算恒载作用下的内力计算使用分层法，由于所选框架结构对称、荷载对称，所以可选半边刚架计算，计算步骤如下：简化为半刚架，取简化一段为滑动支座。计算荷载产生的各杆件固端弯矩以及集中力产生的偏心弯矩叠加求出各节点的不平衡弯矩。根据各杆件转动刚度，计算出各节点上的分配系数除底层柱子外，其他各层柱子的线刚度都应乘以0.9。计算传递系数：底层柱和各层梁取上层各柱取i。23从一个不平衡弯矩较大的节点开始分配，然后向远端传递，使下一点产生不平衡弯矩。经过“分配——传递——分配”，当所分配的弯矩比较小时，即可停止传递，将杆端弯矩叠加即的杆端的弯矩值。线刚度修正图见图4-1,具体计算见下图4-2:3,151.18图4-1线刚度修正图第30页共68页 第30页共68页0320§05层27.367.410.6835.45V11.81345层层层234层层层-85.49*58.14-23.1715.76图4-2恒载作用下内力计算85.49*29.0746.34—>7.88-2.14<—-4.77.46—>0.73■0.20<—-D•飞q-35.6472.17soSSmc>-21.80-2.01-Q.19-24.00-4.01*4.01*-5.622.00-2.230.23-2.0-0.673.48A~2^2-0.20个IV/-7,6/^!-0.40-7.56"10.44-0.64.05"-0.593405818.10.0203CNOJCD〇O0.2030198卜<£>r^.o〇0.19834C5818.1010.443.48-35.25*18.19-7.623.93-0.430.22-20.9635.25^9.09-15.23~~1.97一0.8气0.1130.34：〇7：^-7.56-Z52-2.331.80*0.511.18-0.640.05-0.59-0.20第30页共68页 层4.2•活荷载作用下的内力计算活载作用下的内力计算也釆用分层法，具体步骤同恒载。根据结构设计规范当活载与恒载之比小于0.5时，活载布置可按满布考虑，显然由于活荷载的荷载较小，按满布考虑。具体计算见下图4-3第30页共68页 图4-3活载作用下内力计算第30页共68页 第30页共68页0.32000090Cos5002550.5565层3.951.070.105.12.71345层层层VVV234层层层-12.33*8.38-3.342.27-0.J10.21-5.1212.33*4.19-6.681.14-0.620.1110.47-2.90-0.27-3.17-/〇60°252°*-0.28-0.28-0^9第30页共68页 3.85A-2.74-0.31个-7.68T/-0.50/f-0.03,-8.2111.56-0.73-0.20"-0.9375421e1492.0.0.263sso0.1770.218〇$do0.1450.405sc0.2726.241.440.097.77-35.25^19.74—>-8.16<—4.57—^-0.53<—0.30—>-0.04<—-19.3735.25>t：9.87-16.322.28-1060.15-0.0730.10132.100-50.0.-5.64-Z82-1.80*1.80*-0.29<—-0.58一0.31——>—0.160.03<—0-05-2.37^OT-0.49-0.01-0.50-0^25第30页共68页第30页共68页4.3风荷载作用下的内力计算计算模型：风荷载计算底层柱高应算至屋外地坪，即H=4200+450=4650mm荷载计算：按工程设计资料基本风压(〇〇=0.30KN/IH2风载体型系数（建筑物长方体型）迎风面：14=0.8迎风面：|4=-0.5取|^=1.3风压高度变化系数：0.801.001.141.251.421.56设此建筑地面粗糙度为B类：则h(m)510152030第30页共68页第30页共68页框架结构基本自振周期近似取0.09N(N为层数）T1=0.09X5=0.45ss2/m2cd〇Ti=0.45X0.63=0.284KN第30页共68页 査荷载规范可得：动力系数《=1.277B类地区脉动影响系数v=0.53C〇k=Pz^lz|isC〇〇因结构高度小于30m，可取A=1.0;将风何载换算成作用于框架每层节点上,的集中荷载，计算结果见下表：层数PzMsZ(m)(KN/m)A(m2)Pk(KN)51.01.320.251.6260.3010.586.7141.01.316.351.5400.3017.5510.5431.01.312.451.4360.3017.559.8321.01.38.501.3000.3017.558.9011.01.34.650.1200.3019.248.40风荷载作用下的结构计算简图见图4-4图4-4风荷载作用下结构计算简图4.3.3内力计算利用反弯点法计算框架在风荷载作用下的内力，在用侧移刚度系数确定剪力分配系数时，因d=#,当同层各柱h相等时，d可直接用i表示。h风荷载作用下的内力计算如图4-5所示：第70页共68页 M左:437mwM右:t.37M左乂37x|315A33|:318M右=437x|118/t331=1‘d：]15d=118n=5M上=22“19S二V37M_U37immV=671x1/3:224mV二671x1/3=22“:1以Ip=6.71y：1%M下:224x195=437y二195M下=437y=19SM右=U7+1121:15S8M左=1437+1121UM右二“7+11.21誦M右=43731S/4.33z1133-11.23=425d=]15d=118fl=4M上:575x195:1121M上=1121mV=1725x1/3=575mV:575mIp=1725M下:57W95=1121y=195M下=11.21y=19SM右=1121+1761=2882M左=|112U1761|xM右=1121+1761nm3.15/4.33=2097-2D97:785d=]15d=118n=]Ml=903x195=1761M上=1761immV=2708x1/3=903mVr903my：1%MT=903x1.95=1761y二195M下二1761y=19SM右=1761+2338=W99M左=11761+23381x37+1121MN315/433=2982-1123:425d:讣d=118n=?M上=1199x195=2338Mi=1761immV=3598x1/3=1199mV二1199d=16丨Ip=«98M下=11.99x1.95=23.38y=195M下:1761y=19^M^2338^3190=5508M左=12338+3180XM右=1761+2338UM31SA33“006-4006=1502d:}15d=118n=1MlzK79x215=31.88M上=3180imd：113V=W38x1/3:仏79d=1.133V二1479y:43Ip=U]879x43=6360M下二6360M上二318DV二U79M下=6360M上=437V=671x1/3=224M下:437M左=1558M上=1121V:57SM下=1121M左=2882M上=1761V=903M下=1761M左:々099M上:1761V二1199M下=1761M左二55D8第70页共68页 4.4地震荷载作用下的内力计算因建筑物总高H=20.25m<30m,框架结构，查规范，地震等级为四级，不用计算地震的作用。4.5内力图4.5.1恒荷载作用下的内力图图4-6恒荷载作用下的弯矩图（单位KN*M)第70页共68页 第70页共68页110.96266.85422.74578.63733.9266.1776.3111.548.52138.1參48.9283.3291.09.047.76328.983.3291.0992.249.047.76519.883.3291.0710.6P82.7291.6135.569.047.76178.639.38902.36221.47.426IIIIIIAC图4-7恒荷载作用下剪力、轴力图（单位KN)777第70页共68页 第70页共68页4.5.2活荷载作用下的内力图j图4-8活荷载作用下的弯矩图（单位KN*M)第70页共68页 1.0617.9925.7728.3^ft10.964.98♦171.3725.7728^ii24.884.98♦1124.425.7728.3^\535.184.981178.1、25.5828.5^552.725.03*1231.7^.66.5912.2748.1784.07119.97155.688.7310.21T11.46TT14.024.024.023.97图4-9活荷载作用下剪力、轴力图（单位KN)第70页共68页 第70页共68页4.5.3风荷载作用下的内力图丄184.37图4-10风荷载作用下的弯矩图（单位KN*M)第70页共68页 11.05丨ii2.321-1.05-4.79-1171-21.54-34.751II1.273.74丨11II2.328.26iilII579t6.92丨ii1II10.5815.28丨i1114.459.83[1III25.8621.73丨126.0513.21丨1I45‘7929.21丨II42.05III76.8TUT77T77图4-11风荷载作用下剪力、轴力图（单位KN)第70页共68页 五内力组合内力组合不考虑地震荷载效应，根据规范内力组合应按下式进行：S=y〇CyGCGGk+YQiCQiQik々Q2CQ2Q2k+cpwYwCwC〇kS—结构构件效应组合设计值。QjGk、CQ1Qlk、CQ2Q2k—分别为永久荷载，使用荷载、雪荷载等标准化产生的荷载效应。Cwok—风荷载标准值产生的荷载效应。7qi>YQ2一与各荷载相应的分项系数。cpw一风荷载与各种荷载组合的组合系数。Yg=1.2,y〇=1.4，yw=1.4，（p=〇-6内力组合步骤如下：恒载、活载、风载等荷载都分别按各自规律布置，进行内力分析取出各个构件的控制截面内力，经过内力调整后填入表内根据本建筑物的具体情况由结构规范选出本结构可能出现的若干组合，将各内力分别乘以相应的荷载分项系数及组合系数按照不利内力的要求分组叠加内力在若干组不利内力选取最不利内力作为构件截面的设计内力，有时要通过试算才能找到哪组内力得到的配筋最大。填入表格的竖向荷载下弯矩数值已经经过塑性调幅，调幅系数支座处取0.8,跨中取1.2内力组合的控制截面见图5-1梁的内力组合见表5-2、3、4、5、6柱的内力组合见表5-7、8、9、10、11闬5-1梁、柱截而控制阁第70页共68页 表5-2一层梁内力组合截面号123456荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载①-45.9082.72100.24-71.46-91.6-3.549.382.15-1.66-7.42活荷载②-15.5025.5828.80-24.08-28.56-1.905.031.15-0.89-3.97风荷载③±55.08±13.21±7.51±40.06±13.21±55.08±13.21±7.51±40.06±13.21恒X①1.2+活②-76.78135.07160.61-119.46-149.9-6.9118.34.19-3.24-14.46X1.4恒X①1.2+1.26②-144.01148.13166.04-166.56-162.54-25.5754.3929.61-72.51-50.71(活+③恒）表5-3二层梁内力组合截面号123456荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载①-49.7883.3296.98-71.91-91.0-3.149.042.271.90-7.76活荷载②-16.7725.7727.70-24.27-28.37-1.864.981.140.94-4.02风荷载③±40.99±9.83±5.59±29.82±9.83±11.17±21.73±14.91±40.99±21.73恒X①1.2+活②-83.22136.06155.16-120.27-148.92-6.3717.824.32-3.60-14.94X1.4恒X①1.2+1.26②-132.34144.84158.33-154.45-157.33•20.1944.5022.94-55.12-41.76(活+③恒）第70页共68页 表5_4三层梁内力组合截面号123456荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载①-49.7883.3296.98-71.91-91.0-3.149.042.271.90-7.76活荷载②-16.7725.7727.70-24.27-28.37-1.864.981.140.94-4.02风荷载③±28.82±6.92±3.93±20.97±6.92±7.85±15.28±10.49±28.82±15.28恒X①1.2+活②-83.22136.06155.16-120.27-148.92-6.3717.824.32-3.60-14.94X1.4恒X①1.2+1.26②-132.34144.84158.33-154.45-157.33-20.1944.5022.94-55.12-41.76(活+③恒）表5-5四层梁内力组合截面号123456荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载①-49.7883.3296.98-71.91-91.0-3.149.042.271.90-7.76活荷载②-16.7725.7727.70-24.27-28.37-1.864.981.140.94-4.02风荷载③±15.58±3.74±2.13±11.33±3.74±4.25±8.26±5.67±15.58±8.26恒X①1.2+活②-83.22136.06155.16-120.27-148.92-6.3717.824.32-3.60-14.94X1.4恒X①1.2+1.26②-100.50137.17153.96-131.15•149.663-11.4727.5311.31-23.10-24.78(活+③恒）第70页共68页 表5_6五层梁内力组合截面号123456荷载类型MVMMVMVMMV恒荷载①-28.5166.1789.21-57.74-76.31-4.5011.542.651.60-8.52活荷载②-4.108.7311.10-8.38-10.21-0.571.460.350.18-1.06风荷载③±4.37±1.05±0.60±3.18±1.05±1.19±2.32±1.59±4.37±2.32恒X①1.2+活②-39.9591.62122.59-81.02-105.86-6.2015.893.67-2.17-11.70X1.4恒X①1.2+1.26②-44.8891.72121.79-83.85-105.75-7.6218.615.63-7.65-14.48(活+③恒）第70页共68页 第70页共68页表5-7一层柱内力组合截面内力荷载类型A柱C柱D柱MlM2NVMlM2NVMlM2NV恒载①11.5423.882.725.378.1116.21100.983.770.500.997.420.23te载上层传来②//651.2///801.38///214.04/活载活载③3.897.7725.581.812.825.6433.591.310.250.503.970.12上层传来④//130.1///198.16///62.62/风载左风⑤±63.6±31.8+34.8±14.8±63.6±31.8+34.8±14.8±63.6±31.8+34.8±14.8右风恒X1.2+活X1.4⑥Vmax2)②19.2938.71098.66/13.6827.351407.3/0.951.89358.99/N.mm①②13.8527.70880.70/9.7319.451082.8/0.601.19265.75/Mma::公②③19.2938.57916.05/13.6827.351129.9/0.951.89271.31/Jmax2)②///8.98///6.36///0.44恒X1.2+1.26X(活+风）⑦Vmixm§)98.8977.551120.65/93.4266.031427.8/81.0541.89446.42/⑤93.9867.76924.49/89.8759.521135.82/80.7441.26362.25/Mmaj$②澎⑤98.8977.55956.72/93.4266.631178.14/81.0541.89367.25/7mix$②D///27.36///24.81///19.06第70页共68页 表5-8二层柱内力组合截面内力荷载类型A柱C柱D柱M3M4NVM3M4NVM3M4NV恒载①44.6542.5183.3222.3531.8730.61100.0416.021.881.687.760.92恒载上层传来②//495.31///610.57///170.92/活载活载③15.0414.2925.777.5210.7310.3033.355.391.130.94.020.52上层传来④//94.20///144.78///48.70/风载左风⑤±23.28±23.28+21.54±11.99±23.28±23.28+26.05±11.99±23.28±23.28+47.59±11.99右风恒X1.2+活X1.4⑥N腿2)②澎④74.6471.02862.32/53.2751.181102.11/3.843.28288.23/V-①②53.5851.01694.36/38.2436.73852.73/2.262.02214.42/Mmaj2)②③74.6471.02730.44/53.2751.15899.42/3.843.28220.05/1imx:公②///37.35///26.77///1.83恒X1.2+1.26X(活+风）⑦Nmax:公②M)101.8698.35872.66/81.1079.041110.00/33.0132.48340.81/m⑤81.9180.34721.50/67.5866.07885.56/31.5931.35274.38/MmajmD®101.8698.35753.97/81.1079.04927.58/33.0132.48279.45/7imxm///51.40///41.12///16.87第70页共68页 表5_9三层柱内力组合截面内力荷载类型A柱C柱D柱M3M4NVM3M4NVM3M4NV恒载①41.4441.4483.3221.2529.9729.97100.0415.371.591.597.761.091旦载上层传来②//339.42///419.76///127.8/活载活载③13.9213.9225.777.1410.0810.0833.355.170.790.794.020.41上层传来④//58.3///91.10///34.78/风载左风⑤±17.61±17.61+11.71±9.03±17.61±17.61+14.15±9.03±17.61±17.61+25.86±9.03右风恒X1.2+活X1.4⑥Vmax2)②69.2269.22624.99/50.0850.08797.99/3.013.01216.99/N.mm①②49.7349.73507.29/35.6935.69623.76/1.911.91162.43/Mmaj2)②③69.2269.22543.37/50.0850.08670.45/3.013.01168.06/itmx2)②澎④///35.50///25.68///1.88恒X1.2+1.26X(活+风）⑦Vimx2)②©89.4689.46627.97/70.8570.85798.4/25.0925.09244.14/:D②⑤71.9271.92522.04/58.1558.15641.59/24.1024.10195.26/Mma:2)②沴⑤89.4689.46554.51/70.8570.85683.61/25.0925.09200.33/7imxm§)///45.87///36.34///13.20第70页共68页 表5_10四层柱内力组合截面内力荷载类型A柱C柱D柱M7M8NVM7M8NVM7M8NV恒载①41.4441.4483.3221.2529.9729.97100.0415.371.591.597.761.091旦载上层传来②//183.53///228.95///84.48/活载活载③13.9213.9225.777.1410.0810.0833.355.170.790.794.020.41上层传来④//22.4///38.02///20.86/风载左风⑤±11.21±11.21+4.79±5.75±11.21±11.21+5.79±5.75±11.21±11.21+10.58±5.75右风恒X1.2+活X1.4⑥Vmax2)②69.2269.22387.66/50.0850.08494.71/3.013.01145.52/N.mm①②49.7349.73320.22/35.9635.96394.79/1.911.91110.69/Mmaj2)②③69.2269.22356.30/50.0850.08441.48/3.013.01116.32/itmx2)②澎④///35.50///25.68///1.88恒X1.2+1.26X(活+风）⑦Vimx2)②D④©81.3981.39386.95/62.7962.79492.01/17.0317.03155.25/:D②⑤63.8563.85326.26/50.0950.09402.08/16.0316.03124.02/Mma:2)②沴⑤81.3981.39358.73/62.7962.79444.0/17.0317.03129.09/7imxm§)///41.74///32.20///9.07第70页共68页 表5-11五层柱内力组合截面内力荷载类型A柱C柱D柱M9M10NVM9M10NVM9M10NV恒载①42.8945.8166.1722.7430.4831.4987.8515.891.862.408.521.091旦载上层传来②//44.79///50.33///40.40/活载活载③12.158.608.735.328.625.6911.673.670.680.481.060.30上层传来④//3.54///6.32///2.77/风载左风⑤±4.37±4.37+1.05±2.24±4.37±4.37+1.05±2.24±4.37±4.37+1.05±2.24右风恒X1.2+活X1.4⑥Vmax2)②68.4867.01150.33/48.6445.75191.01/3.183.5564.01/N.mm①②51.4754.97133.15/36.5837.79165.72/2.232.8858.70/Mmaj2)②③68.4867.01145.37/48.6445.75182.16/3.183.5560.18/itmx2)②澎④///34.74///20.21///1.73恒X1.2+1.26X(活+风）⑦Vimx2)②©72.2871.31149.93/52.9450.46190.08/8.608.9966.45/:D②⑤57.5960.48134.48/42.0843.29167.42/7.748.3961.63/Mma:2)②沴⑤72.2871.31145.48/52.9450.46182.12/8.608.9962.97/7imxm§)///36.81///26.54///4.51第70页共68页 六配筋计算梁的配筋计算梁的纵向受力钢筋计算见表6-1,梁的箍筋计算见表6-2。这里仅以第一层的AC跨梁为例。梁的正截面受弯承载力计算从一层梁的内力组合表中选出AC跨跨间及支座截面的最不利内力M,=-144.01KN•mM3=-166.56KN•mM2=166.04KN•mV=162.54KN当梁下部受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。翼缘计算宽度当按跨度考虑时，<=^=7200/3=2400皿；当按3梁间距考虑时，=6+^=300+6600=6900醒，按翼缘厚度考虑时，=/1-=600-35=565腿，此种情况不起控制作用。故取~=2400mm梁内纵向钢筋选I级钢筋，下部跨间截面按单筋T形截面计算，因“hfi〇〇为：(/i0+丄）=1.0X14.3X2400X100X(565——)=1767.4822KN>166.04KN。属第一类T形截面=0.015M166.04x106«S=r—=ajfbf1.0x14.3x2400x565s=-yjl-2as=0.015第70页共68页第70页共68页A,,/办〇fy1.0X0.015X14.3X2400x565300=970mm2第70页共68页第70页共68页实配钢筋4018(人=1017腿12),P=0.6%>0.25%满足0x®将下部跨间截面的4018钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下受压钢筋（As=1017mm2),再计算相应的受拉钢筋，即支座A上部166.56x106-300x1017x(565-35)^〇s=：=〇.〇〇41.0x14.3x300x565^=1-yj-2as=0.004<2«rT/h0=70/565=0.124第70页共68页 说明富裕，且达不到屈服，可近似取144.01x10.=9〇6mm2M"fy(hQ^ax)300x(565-35)实取4018(As=1017mm2)M166.56x10:l〇44mm2fy-ax)300x(565-35)支座C,上部第70页共68页第70页共68页(S实取40)20(As=1256mm2),P=—=0.7%>0.25%满足0x®梁斜截面受剪承载力计算AC跨：V=162.54KN<0.2厂乂肋。=0.2X1.0X14.3X300X565=484.77KN,故截面尺寸符合要求。0.7人肋。+1.252x50.3n•Ah0=0.7X1.43X300X565+1.25X210XX565=318.87KN>162.54KN100梁端加密区箍筋取2肢08@100,则第70页共68页加密区长度取0.85m,非加密区箍筋取2肢O8@200,箍筋设置符合要求BC跨：若梁端加密区箍筋取2肢08@100,则承载力为：0.1ftbh〇+1.25xm义丨xhn=0.7X1.43X300X265+1.25X210X2x50.3100X265=149.56KN>54.39KN由于非加密区长度较小，故全跨均按加密区配置。梁的箍筋计算见表6-2。第70页共68页 表6-1框架梁纵向钢筋计算表层次截面M/KNme•2AJmmA?/mm2实配钢筋/mm2pi%支A-44.88<076328230140.275座-83.85<076352730160.36AC跨间1231.790.01171130180.45支-7.62<046111020140.39座CrD-14.48<046121020160.51CD跨间5.630.0077130140.58支A-117.30<0101773740160.47座-143.30<0101790140180.603AC跨间156.230.01490540180.60支-16.0<060323230140.58座D-39.78<060357730140.76CD跨间17.380.02222230160.58支A-144.01<0101790640180.60座c、丨-166.56<01017104440200.741AC跨间166-040.01597030160.60支-25.57<060337120140.76座CrD-72.51<0603105140180.28CD跨间29.610.03737430160.76第70页共68页 第70页共68页表6-2框架梁箍筋表层次截面V(KN)(KN)A•TVs梁端加密区实配钢筋（&)s非加密区实配钢筋5AC105.75484.77>V0.06208@100(1.01)2〇8@200(0.51)CD18.61227.37>V-0.28<0208@100(1.01)2〇8@200(0.51)3AC153.67484.77>V0.38200@100(1.01)208@2〇〇(〇.51)CD33.63227.37>V-0.12<0208@100(1.01)208@2〇〇(〇.51)1AC162.54448.77>V0.44208@100(1.01)2〇8@200(0.51)CD54.39227.37>V0.08208@100(1.01)2〇8@200(0.51)6.2.柱的配筋计算。柱的配筋（对称配筋)iiei>(eib)min且N彡Nb时为大偏压：K=A；=Ne~aJcK{K~xl2)x^2a取x=2a计算，AS=AS=N^Jei~~1/2+a^riei.^euOmin或N>Nb时为小偏压：人=八8=^^——~~〇.5’)汉丨”〇/，(、-〇N-“aAfcbhQ£~2+£bNe-OA5aJbhlr^+/bhQ(0.8?、)(心一?，)tm按上式计算时应满足N>sg3h〇及Ne>0.45febh〇2,如不满足则按构造配筋且应满足pmi，0.8%,单侧配筋率pmin>0.2%且不超过pmax=5%。6.2.1柱的纵向受力钢筋计算见表6-4,表6-5,表6-6;柱的箍筋计算见表6-7。(1)剪跨比和轴压比验算，见表6-3第70页共68页 柱号层次办丨KLMVNMNf，hQ540036016.772.2836.81150.335.45>20.056A柱340036016.789.4645.87627.975.42>20.235140036016.777.5527.361120.657.87>20.307540036016.750.4626.54191.015.28>20.071C柱340036016.770.8536.34798.405.42>20.299140036016.793.4224.811427.8210.46>20.534540036016.78.994.5166.455.54>20.025D柱340036016.725.0913.20244.145.28>20.091140036016.781.0519.06446.4211.8>20.167表6-3由表6-3可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。(2)柱的正截面受弯承载力计算限于篇幅，以底层A轴柱为例，其它层的柱子配筋见表6-4,查底层柱子内力组合表：Ml=98.89KN•〇!M2=77.55KN.爪N=1120.65KN则^=M/w=98.89X106/l120.65X103=88.24醒^取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值，即400/30=13.3咖，故取〜=20mm〇柱的计算长度，根据设计规范，取Z。=5650mm,则e.—e^+e=-20+88.2=108.2^z0a因为/。“=5650/400=14.1〉5,故应考虑偏心距增大系数；/，则^=0.5X16.7X400-=U9>^(〇)N1120.65x103因为/。//2=5650/400=14.1故“=1.15-0.01X14.1=1.01(取“=1.0)第70页共68页 今)2以2=1+剛x1(!8.2/36〇X1X1X14.12=1.612第70页共68页第70页共68页=0.4660.8%满足要=681第70页共68页求。柱的斜截面受剪承载力计算以第三层柱为例进行计算，V=45.87KN,N=627.97KNM=89.46KN仰因为〇.2/c/?cM0=0.2X16.7X1.0X400X360=480.96KN>45.87KN故截面尺寸满足要求。又N<〇.3/，，因此N取627.97KN,则—=8946x10=5.42>3(取A=3.0)Vh〇45.87x3601.75V-—-fbh〇-0.01N<〇sfy,K故该层柱应按构造配置箍筋，柱端加密区的箍筋选用2肢08@100,加密区位置及长度按规范要求确定。非加密区，籀筋取2肢08@200,各层柱箍筋计算结果见表6-7。第70页共68页 表6_4A柱配筋表位置2〜5层底层组合N臟1N腿M(KN#M)101.86101.8651.4798.8998.8913.85N(KN)753.97872.66133.15956.721120.65880.70e(mm)135.1116.7386.6103.488.215.7ea(mm)202020202020ei(mm)155.1136.7406.6123.4108.235.7ei/h〇0.4310.3801.1290.3430.3010.099l〇(mm)487548754875565056505650Wh〇12.212.212.216.116.116.1n1.251.281.091.541.621.87nei193.9175.0443.2190.0175.366.8e(mm)373.9335.0603.2350.0335.3226.8£0.3140.3630.0550.3980.4660.366偏心性质大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压549366354613691560实配钢筋3020(942mm2)3020(942mm2)第70页共68页 表6-5C柱配筋表位置2〜5层底层组合卜」N腿1N腿M(KN#M)81.079.0437.7993.42285.91277.35N(KN)927.581110.0165.8266.632815.132712.42e(mm)87.371.2227.91178.14101.56102.25ea(mm)202020202020ei(mm)107.391.2247.999.3121.56122.25ei/h〇0.2980.2530.6890.2760.2170.218l〇(mm)487548754875565056505650l〇/h〇12.212.212.216.116.116.1n1.361.291.151.631.701.98；/q145.9117.6285.1161.9113.444.7e(mm)305.9277.6445.1321.9273.4204.7E0.3860.4620.0690.4900.5940.581偏心性质大偏压大偏压大偏压大偏压小偏压小偏压14758168614构造配筋构造配筋实配钢筋3020(942mm2)3020(942mm2)表6_6D柱配筋表第70页共68页 位置2〜5层底层组合卜」N腿1N腿M(KN#M)33.0133.011.9181.0541.891.19N(KN)279.45340.81110.69367.25446.42265.75e(mm)118.196.917.3220.1793.84.5ea(mm)202020202020ei(mm)138.0116.937.3240.7113.824.5ei/h〇0.3840.3240.1040.6690.3160.068l〇(mm)487548754875565056505650l〇/h〇12.212.212.216.116.116.1n1.281.341.491.281.591.87；/q176.8156.655.6308.1180.945.8e(mm)336.8316.6215.6468.1340.9205.8E0.1160.1420.0460.1530.1860.111偏心性质大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压小偏压5037157517640构造配筋实配钢筋3020(942mm2)3020(942mm2)表6_7框架柱箍筋表第70页共68页 柱号层次V/KN0.2fJcbhQN0.3fcA加密区非加密区A柱536.81480.96>V150.33801.6<02cj>8@1008@200345.87480.96>V627.97801.6<028@1008@200127.36480.96>V1120.65801.6<028@1002(j>8@200C柱526.54480.96>V191.01801.6<08@1002V798.04801.6<08@1002(j>8@200124.81480.96>V1427.82801.6<02V66.45801.6<02(j>8@1002(f>8@200313.20480.96>V244.14801.6<02(j)8@1002(j>8@200119.06480.96>V446.42801.6<02FA/R=1120.65+367=3.1根暂取4根对C柱n>F(/R=1427.82+367=3.9根暂取5根对D柱n>FD/R=446.42+367=1.2根暂取2根初选承台尺寸粧距按规范査取粧距S=3.0dp=3.〇X〇.4=L2m对于A柱:承台长边、=2X(0.4+0.6)=2m承台短边:=2X(0.4+0.6)：=2m对于C柱:承台长边、=2X(0.4+0.6)=2m承台短边b,.:=2X(0.4+0.6)：=2m第70页共68页 对于D柱：承台长边a。=2X(0.4+0.6)=2m承台短边bu=2X0.4=0.8m边柱和中柱承台都暂取埋深1.8m,承台高度h=0.8m,粧顶伸入承台50mm,钢筋保护层取35mm。则承台有效高度为h〇=0.8-0.05-0.035=0.715m=715mm。两承台尺寸如图7.1、7.2、7.3所示。第70页共68页第70页共68页1I1Li」〇O寸CDCDvD〇or〇CDCD^sDoqocsl60020020C600〇〇2000图7.1II?I?IL丄」III1,600Mb〇〇b〇〇,600,400,✓/]/]/}/|,2000/图7.2〇〇寸CDCDD〇oot-nCN〇ICN第70页共68页 —II1_〇(NJN、""n111I1_n11〇CN1I_j1^1_11_」ovD00_16001i0符合要求对A柱：第70页共68页第70页共68页对c柱:第70页共68页第70页共68页N=+G1427.82+1.2x20x2x2x1.5=320.1KN0第70页共68页 fd+gN=棗?n_446.42+1.2x20x2x2x1.82=257.8KNysafF,=1.1X(1120.65-0)=1232.7KN可以角粧向上冲切Cl=C2=〇.6lTl，3lx=a〇x，入lx=^Ox，aiy=a〇y，入ly=X〇y〇^=0.48/(入ix+0_2)=l=a”[au(c2+aiy/2)(c^aix/2)]^〇=1101.1KNysafF,=1.1X440.4=484.4KN可以C柱:第70页共68页 a、粧边冲切，冲跨比入与系数(X计算对粧：A〇x=a〇x/h〇=0.2/0.715=0.280<1.0a〇x=0.72/(X〇x+0.2)=1.50X〇y=a〇y/h〇=0.2/0.715=0.280<1.0a〇y=0.72/(X〇y+0.2)=0.72/(0.280+0.2)=1.502[a〇x(b+a〇y)+a〇y(h+a〇x)]fth〇=2831.4KN>YsafF,=1.1X(1427.82-0)=1570.6KN可以角桩向上冲切Ci=c2=0.6m，3ix=a〇x’入ix=)x.aiy=a〇y，XYsafFi=1.1X(446.42-0)=491.1KN可以b.角粧向上冲切ci=c2=0.6m，aix=a〇x,入ix=^〇x.aiy=a〇y，人iy=X〇y〜=0.48/(入ix+0.2)=1.0a,y=0AS/(Aix+0.2)=0.24[au(c2+aiy/2)+aly(d+aix/2)]fth〇=1101.1KNysafF,=1.1X418.3=460.1KN可以7.6承台受剪切承载力验算根据规范，剪跨比与以上冲跨比相同A柱：I一I斜截面Xx=?i〇x=0.28(介于0.3〜1.4之间）取A^O.3剪切系数（3=0.12/a+0.3)=0.12/(0.3+0.3)=0.2(3fcb〇h〇=0.2X第70页共68页 10000X2.0X0.715=2860KN>YsafX2XNmax=1.1X2X433.9=954.6KNII一II斜截面同1一1斜截面可以满足C柱：同A柱承台D柱：1一1斜截面、=?i〇x=0.28(介于0.3〜1.4之间）取^=0.3剪切系数（3=0.12/a+0.3)=0.12/(0.3+0.3)=0.2pfcb〇h〇=0.2X10000X2.0X0.715=2860KN>YsafX2XNmax=1.1X2X418.3=920.26KNII一II斜截面同I一I斜截面可以满足7.7局部受压计算由于承台混凝土强度等级为C2〇低于柱的砼强度等级C35按照《混凝土结构设计规范》验算承台的局部受压承载力（不考虑柱的偏心弯矩）N=bXhXfc=0.4X0.4X10000=1600KN>1427.82KN可以7.8承台受弯承载力计算对A柱承台：Mx=ENiyi=2X323.36X0.4=258.69KN?mAs=Mx/0.9fyh〇=258.69Xl〇6/(0.9X300X715)=1340mm2选用lOo14As=1539_2沿平行y轴方向均匀布置My=ENiXi=2X433.93X0.4=347.14KN?mAs=My/0.9fyh〇=347.14Xl〇6/(0.9X300X715)=1798mm2选用106@250mm。7J0.承台与承台之间的连梁（250mmX500mm)承台之间的连梁以两承台上部单柱轴力的大者的1/10为轴心拉力计算对a柱承台与c柱承台之间的连梁配筋As!==N/fy=1427.82X103/(10X300)=475.9mm2C柱承台与D柱承台之间的连梁配筋同ASl，实配3d>16采用箍筋(J)6@200mmps=0.64%>pmin八楼梯设计取建筑物的次楼梯进行设计，并且以中间层的一个标准层来计算。8.1.楼梯结构该楼梯的水平投影长度：12X300=3600醒〉3000mm。故釆用梁式楼梯，楼梯活荷载标准值为2.5KN/nf,踏步面层为30mm厚水磨石，底面为20mm厚混合沙浆抹灰，混凝土为C25,梁中受力钢筋为II级钢筋，其余钢筋采用I级钢筋，楼梯的结构布置见图8.1第70页共68页 100170020012X300=3600p〇〇图8.1楼梯结构布置图8.2.构件设计踏步板的计算（取一踏步宽进行计算）•荷载计算（踏步尺寸300醒X163mm,底板厚d=4〇mm)踏步板自重：1.2X0209+Q〇46X0.3X25=1.148KN/m22踏步板面层重：1.2X(0.3+0.15)X0.65=0.35KN/m踏步抹灰重:1.2X0.335X0.02X17=0.14KN/m恒载设计值g=1.64KN/m活载设计值q=1.4X2.5X0.30=1.05KN/m垂直于水平面的荷载设计总值：g+q=2.69KN/m垂直于斜面的荷载设计总值：g"+q=2.69XCOS(p=2.35KN/m•内力计算第70页共68页 斜梁截面尺寸选用15〇mmX35〇mm,则踏步的计算跨度:1〇=ln+b=1.6+0.15=1.75m踏步板跨中弯矩：M=-(g+q")1〇=-x2.35x1.752=0.900KN?m88.截面承载力设计值取一块踏步（a〗Xb2=300mmx163mm)为计算单元，已知coscp=0.879,将踏步等效为矩形截面，截面尺寸如下：h=梮l63xcoscp+50=135.5画13M0.900xl〇cajbhl1.0x11.9x256.0x115.52=0.0221b=0.75><300/cos(p=256.0™h〇=h-as=135.5-20=115.5皿1第70页共68页第70页共68页As=M0.900x101ysh〇fy0.873x115.5x210=40.22mm2ys=0.5x(1+2as)=0.873第70页共68页第70页共68页As=P^bh,=〇.〇〇15X256.0X115.5=44.4mm踏步板应按Pmi配筋，每米宽沿斜面配置的受力钢筋A44.4x1000tow讀2As=x0.879=130.1腿‘300为保证每个踏步至少有两根钢筋，故选用2〇6@160(^=167蘭2)楼梯斜梁（TL一1)计算.荷载踏步板传来：0.5X丄x2.69x(1.60+2X0.15)=8.52KN/m0.3斜梁自重：1.2X(0.35-0.04)X0.15X25/coscp=1.59KN/m斜梁抹灰：1.2X(0.35-0.04)X0.002X2X17/coscp=0.29KN/m栏杆自重：1.2X0.1=0.12KN/m合计：g+q=10.52KN/m•内力计算取平台梁截面尺寸bXh=200mmX450mm则斜梁的计算跨度为l〇=ln=3•6+0•2=3•8m则斜梁跨中弯矩及端部剪力分别为：M=-(g+q)1〇2=-x10.52x3.82=18.99KN•m第70页共68页 V=1(g+q)10=1Xl0.52x3.8=19.99KN•m22•截面承载力计算取11〇=11-屯=350-35=315mm翼缘有效宽度bf_，按梁跨考虑bf_=1〇/6=3800/6=633mm按梁肋净跨考虑bf，=s〇/2+b=1600/2+150=950mm由于h_/h=40/350〉0.1,bf可不按翼缘厚度考虑，最后取bf=633mm判断T形截面类型-0.5xh/)=1.0X14.3X633X40X(315-0.5X40)Mas=ra"fcbh〇_18.99x1061.0x14.3x633x315=0.021=107X106N•m>M=18.99Xl〇6N•m,故按第一类T形截面计算第70页共68页第70页共68页ys=0.5x(1+yjl-2as)=0.9892=200mmAM18.99x106JjL——yshQfy0.989x315x300As=p_M。=0.0015X150X315=70.87mm2故选用2(D12(As=226mm2)由于无腹筋的抗剪能力Vu=〇.7ftbh0=OJX1.43X150X315=47297N>V=19990N可按构造配置箍筋，选用双肢〇6@300平台梁（TL—2)计算材料：C25混凝土，II级钢筋。.荷载：斜梁传来的集中力G+Q=0.5X10.52X3.8=19.99KN平台板传来的均布恒荷载：1.2X(0.65+0.06X25+0.02X17)X(1.7/2+0.2)=3.14KN/m平台板传来的均布活荷载1.4X(1.7/2+0.2)X2.5=3.68KN/m平台梁自重：1.2X0.2X(0.45—0.06)X25=2.34KN/m平台梁抹灰：2X1.2X0.02X(0.45—0.06)X17=0.32KN/m合计：g+q=9.48KN/m•内力计算（计算简图如8.2)第70页共68页 100y.1750,150.1750;〇〇7390y〇>图8.2梁计算跨度l〇=ln+a=3.7+0.2=3.9m或l〇=1.051n=3.885m故取l〇=3.885m跨中弯矩：M=-(g+q)102+2(G+Q)(G+Q)[(a+-)+-]8222.3.885〇25=-x9.48X3.8852+2X19.9919.99X[(1.75+^)822〇25+^]=55.57KN•m2梁端剪力：v=l(g+q)ln+2(G+Q)=-x9.48X3.885+2X19.99=58.39KN考虑计算的斜截面应取在斜梁内侧，故V=-x9.48X3.8+19.99=37.53KN2•正截面承载力计算（按T形梁计算）翼缘有效宽度bf•，按梁跨考虑bf=1〇/6=3850/6=642mm按梁肋净跨考虑bf=s〇/2+b=1700/2+200=950mm取较小值V=642mm第70页共68页 第70页共68页判断T形截面类型办/(办〇-05x"/)=1.0X14.3X642X60X(415-0.5X60)=163X106N?m>M=55.57X106N?m,故按第一类T形截面计算M55.57x10as==0.035ajbhl1.0x14.3x6423x415ys=0.5x(l+^i-2as)=0.982M55.57X10=444腕2rxh〇fy0.982x415x300故选用2018(As=509nim2)•斜截面承载力计算Vc=0.7/片。=0.7X1.43X200X415=83000N>V=37530N可按构造配置箍筋，选用双肢〇6@200.附加计算釆用附加箍筋承受斜梁传来的集中力，若采用06双肢箍筋，则附加箍筋总数：m=G+Q19.99x10:1.68，取m=2nfy^s.12X210X28.即斜梁两侧应个附加2个O6双肢箍。第70页共68页 第70页共68页九电算校核及分析10.1内力计算根据广厦软件电算结果与手算结果进行比较，存在着一些偏差。用分层法计算的荷载弯矩图与电算进行比较，存在着较多的偏差，这主要由于分层法不是很精确的一种算法，存在较大的偏差。活载计算时，用的是分层法，也存在上述问题。用反弯点法计算风载与电算结果比较，也存在较多的偏差。这主要因为反弯点法并不是很精确的算水平荷载作用下的内力的方法。10.2内力组合由于没有考虑地震荷载，内力组合结果基本满足要求。10.3构造问题由于广厦软件是参照GBJ89—10规范，很多构造要求均符合要求。十思想小结毕业设计终于画上了完满的句号，回想几个月来的忙碌和艰辛，看着自己最终做出的毕业成果，还是感觉一个学期的辛苦没有白费，这次的毕业设计不仅督促我对四年来所学的专业理论知识做了系统的复习和总结，有让我充分的体会到了成功的满足感和工作的充实感。设计成果就摆在面前，终于有了一种久违的轻松，同时也有一丝大浪掏沙终见金的快感。回顾整个设计过程，由于时间紧促，又是初次尝试独立完成整个贸易大楼设计，没有经验，其中由于考虑不周而反复的情况屡有发生，也有很多不完善和不祥尽甚至不当之处，也许在各位老师看来会很幼稚可笑，但它对我来说毕竟意义非同寻常，其间包含着自己的汗水和四年来学习的结晶。而且，通过第72页共68页 设计发现问题，查漏补缺，我想这才是本次设计的真正意图。通过本次设计，我真正体会到了一名建筑工程人员的辛苦，脑力和体力的付出不是一般的言语所能表达的，时刻紧绷的神经更是责任心的充分体现。作为一名即将毕业的大学生，只有认认真真的，脚踏实地的从最基本的小事做起，才是我们现在应有的心态。只有这样我们才能尽快的挑起重担。最后，我还要特别对在这几个月中辛勤指导的黎丹老师表达最衷心的谢意。正是老师孜孜不倦，不厌其烦的讲解给我起了莫大的指引作用，这才有我今天沉甸甸的成果。老师严格的要求也在整个过程中不断督促我按计划进度完成任务。在各位老师的指导下，我不但进一步的了解了以前的知识，也学到了新知识。同时，我还要对同组的同学谢意。在设计过程中给我的启发和疑难问题上他们给我的帮助，是我设计的一大助力，我的设计也有他们的功劳。学生：林庆芳2004年5月30曰主要参考文献(一）建筑设计方面1、房屋建筑学（高等院校统编教材）2、建筑设计参考资料集（建工出版社）3、建筑设计资料手册（同济大学，上海工业设计院）4、建筑制图标准（GBJ104—87)5、房屋制图统一标准（GBJ1—86)6、建筑结构制图标准（GBJ105—87)7、建筑钢门窗图集，建筑铝合金窗，铝合金门图集(二）结构设计方面第72页共68页 1、多层及高层结构设计（上，下）（上海科技出版社)2、钢筋混凝土结构（教材）3、地基与基础（教材）4、钢筋混凝土结构计算手册（建工出版社）5、建筑结构设计手册6、钢筋混凝土结构构造（建工出版社）7、房屋结构抗震设计(教材）8、建筑结构荷载规范（GBJ9—87)9、建筑抗震设计规范（GBJ11—89)10、混凝土结构设计规范（GBJ10—89)11、结构力学（教材）12、建筑结构构造资料集（建工出版社）第72页共68页'