天津三中办公楼设计计算书

济南大学毕业设计 毕业设计 题 目 天津三中办公楼设计 摘 要 毕业设计主要进行了办公楼的建筑设计、结构设计和施工组织设计。在设计过程中严格执行了相关的规范和规定。 建筑设计部分，根据设计任务书的要求，进行了建筑总平面、立面和剖面图的设计和建筑方案设计以及设计说明等；根据主要功能房间以及辅助房间面积和使用要求确定房间的开间和进深以及平面布置、门窗大小及位置的确定；水平和垂直交通联系的设计，满足了防火要求； 结构设计部分，密切结合建筑设计进行了结构总体布置，确定结构形式、结构材料，使建筑物具有良好的造型和合理的传力路线；通过计算解决了结构的安全性、适用性、耐久性，确定了结构的构造措施。 施工组织设计针对 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 的复杂性，对工程项目进行统筹安排与系统管理。实现项目建设 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 和设计的要求，提供各阶段施工准备工作内容，对人力、资金、材料、机械和 施工方案 围墙砌筑施工方案免费下载道路清表施工方案下载双排脚手架施工方案脚手架专项施工方案专项施工方案脚手架 等进行科学合理的安排，以确保工程建设的顺利开展和完成。 关键词：建筑设计 结构设计 装饰布置 ABSTRACT The graduation project mainly carried on the traveling Vocational middle school to synthesize the building the architectural design, the structural design and the construction organization plan. Has fulfiled exactly the related standard and the stipulation in the design process. The construction project design part, according to the design project description's request, carried on has constructed the total plane, the vertical surface and the sectional drawing design and the construction project design as well as the design notes and so on; Determine the room according to the major function room as well as the service area and the operation requirements the standard width and the depth as well as the plane layout, the windows and doors size and the position determination; Horizontal and vertical transportation relation design, has satisfied the fire protection request; The structural design part, unified the architectural design to carry on the structure general arrangement closely, the definite structural style, the structural material, enabled the building to have the good modeling and the reasonable power transmission route The construction organization plan in view of the project complexity, carries on the overall plan arrangement and the system administration to the engineering project. Realizes request which the project construction plans and designs, provides various stages construction preparatory work content, to the manpower, the fund, the material, the machinery and the plan of construction and so on carries on the science reasonable arrangement, guaranteed that engineering construction's smooth development and completes. Key words：Architectural design ；structural design ；construction organization plan 目 录 I 摘 要 II ABSTRACT 1 1 建筑设计总说明 1 1.1建筑设计内容 1 1.2建筑物所在地 1 1.3设计条件 1 1.4 建筑设计说明 2 1.5 设计依据 4 2 结构设计总说明 4 2.1 工程概况 4 2.2 工程地质条件 4 2.3 材料 4 2.4 结构构造 4 2.4.1 构件主筋混凝土保护层厚度 4 2.4.2 梁 5 2.4.3板 5 2.4.4柱 5 2.4.5 填充墙 5 2.5 设计依据 7 3 板的设计 7 3.1 屋面板设计 7 3.1.1 荷载设计值 11 3.2 楼面板设计 11 3.2.1 楼板的结构平面布置 12 3.2.2 双向板设计 16 4 框架设计 16 4.1 结构布置及结构计算简图的确定 16 4.1.1初估截面尺寸 17 4.2框架结构计算 17 4.2.1计算框架梁柱的线刚度 18 4.3荷载标准值计算 4.3.1恒荷载标准值 18 4.3.2活荷载标准值 21 22 4.3.3风荷载计算 23 4.3.4 地震荷载标准值的计算 27 4.3.5横向水平荷载作用下框架结构的侧移计算 28 4.4内力计算 28 4.4.1恒荷载作用下的内力计算 33 4.4.2 活荷载作用下的内力计算 39 4.4.3风荷载作用下的内力计算 44 4.4.4地震荷载的内力计算 49 4.5内力组合 56 4.6截面设计 56 4.6.1 内力组合设计值 58 4.6.2 考虑框架强柱弱梁、强剪弱弯、强结点弱构件的抗震设计要求，应对以上最大内力组合设计值进行调整。 61 4.6.3梁截面设计 64 4.6.4柱截面设计： 72 5 楼梯设计 76 参 考 文 献 77 致 谢 1 建筑设计总说明 1.1建筑设计内容 该设计方案为天津三中办公楼，框架结构形式，建筑物总长为56.6m，总宽为15.2m，建筑物总高为21m，建筑面积约为4301.6 m2 。标准层层高为4.2 m。 1.2建筑物所在地 1.3设计条件 （1）风玫瑰图：冬季吹东北风，夏季盛吹东及东南风； （2）温度：最热月平均28ºC，最冷月平均13ºC ； （3）雨量：年降雨量为1148.1毫米； （4）地下水：在地面以下8米，无侵蚀性； （5）地质条件：50cm表土以下为亚粘土，地基承载力设计值为220Mpa。 1.4 建筑设计说明 1、建筑物用途：该建筑物天津三中办公楼。 2、本工程地面标高0.000，室内外高差为0.45m。卫生间比室内低20 mm 。 3、内外墙全为200 mm粉煤灰轻渣砌块砌筑而成 4、建筑物内窗全是铝合金推拉窗，窗高2600 mm（卫生间窗除外），办公楼内部门为木门，门高2500 mm，南侧入口处为玻璃门，东西两侧各有一双扇玻璃门。 5、屋面为不上人屋面，排水采用檐口外排水形式。 6、该建筑物耐火等级为Ⅱ级，查阅相关规范规定，选用封闭式楼梯间，入口处为能阻挡烟气的双向弹簧门。考虑到公共建筑内一般不少于两部楼梯，该方案选用两部楼梯，楼梯间尺寸为3600 mm×6000 mm，踏步尺寸150 mm×270 mm，每层都为28步。 7、按照规范规定，五层及五层以上建筑物应设电梯，该设计方案中，选用两部电梯，尺寸为3000 mm×3300 mm 8、内外装饰及相应建筑做法 （1）屋面（不上人） 防水层：三毡四油防水层 找平层：20厚1：3水泥沙浆找平 保温层：120厚（2%坡度）膨胀珍珠岩 结构层：120厚现浇钢筋混凝土楼板 顶 棚：铝合金龙骨吊顶 （2）楼地面 面 层：瓷砖地面 结构层：120厚现浇钢筋混凝土楼板 顶 棚：铝合金龙骨吊顶 （3）外墙体（贴面砖）： 素水泥浆一道 5厚1：0.5：3水泥石灰膏砂浆打底 素水泥浆一道 12厚1：0.2：2水泥石灰膏砂浆结合层 贴7厚面砖 1：1水泥砂浆（细砂）勾缝 （4）内墙装饰：混合砂浆抹面（卫生间墙体除外） 15厚1：1：6水泥石灰混合砂浆打底 2.5厚1：0.3：3水泥石灰混合砂浆面层 喷内墙涂料 （5）卫生间墙面装饰全是贴面砖 1.5 设计依据 [1] 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010－2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [2] 中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB5009—2001）[S].北京：中国建筑工业出版社，2001 [3] 中华人民共和国国家标准.地基基础设计规范（GB5007—2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [4] 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2002) [S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [5] 中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范（GBJ16-87）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [6] 中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2001) [S].北京：中国建筑工业出版社，2001 2 结构设计总说明 2.1 工程概况 （1）本工程为天津三中办公楼。建筑物总长为56.60m，总宽为15.2m，建筑物总高为21m，建筑面积约为4301.6 m2。 （2）本工程抗震设防烈度7度0.10g第一组，Ⅱ类场地，抗震等级为三级。 （3）本建筑结构的设计使用年限为50年。 （4）本工程结构形式为钢筋混凝土框架结构。 2.2 工程地质条件 50cm表土以下为亚粘土，地基承载力设计值为220Mpa。 2.3 材料 （1）混凝土： 柱C30、梁C30、板C25 （2）钢 筋： 梁：受力筋II级钢（HRB335） 柱：受力筋II级钢（HRB335） 梁柱箍筋：I级钢（HPB235） 板：I级钢（HPB235） 2.4 结构构造 2.4.1 构件主筋混凝土保护层厚度 梁：35mm；柱：35mm；板：25mm。 2.4.2 梁 纵筋构造要求：为保证钢筋骨架有较好的刚度并便于施工，纵向受力钢筋不能太细；同时为了避免受拉区混凝土产生过宽裂缝，钢筋内直径不能太粗，一般选用10~28mm的钢筋。同一梁中，截面一边的受力筋直径最好相同，也可选用两种直径，最好两者相差2mm以上，便于识别。梁跨中截面受力筋一般不宜少于两根，跨度较大的梁，受力筋一般不少于3~4根。为了便于混凝土振捣并保证混凝土与钢筋有足够的粘结力，梁内上部纵筋水平方向净距不应小于30 mm和1.5 d（d为钢筋最大直径）。纵向受力筋最好排成一排。箍筋构造要求：梁内箍筋采用封闭式箍筋，固定梁的上部钢筋及提高梁的抗扭能力。箍筋末端应做成135°弯钩，弯钩端头平直段长度不应小于50 mm或5 d。对截面高度小于800mm的梁，箍筋直径不宜小于8mm。在纵向受力钢筋搭接长度范围内，箍筋直径不应小于搭接钢筋直径的0.25倍。如按计算需要配置箍筋，一般可在梁的全长均匀布置箍筋，或在梁两端剪力较大的部位布置密一些。如按计算不需要配置箍筋，对高度大于300的梁，应沿全梁布置箍筋。梁上集中荷载处附加箍筋的形状及肢数，均与梁内箍筋相同，在次梁每侧另加两组。附加吊筋，其端部直线长度不小于20d。 2.4.3板 板内受力钢筋直径常用6 mm，8 mm，10 mm，12 mm。同一板中可用两种不同直径钢筋，但直径宜相差2mm以上。为传力明确及避免混凝土局部破坏，板中受力钢筋间距（中距）不能太稀，当板厚不大于150 mm时，不宜大于200 mm。为便于施工，板内钢筋间距不宜过密，最小间距为70 mm，即每米板宽中最多放14根钢筋。当按单向板设计时，垂直受力筋方向放置分布筋，单位长度分布筋截面面积不宜小于单位宽度上受力筋截面面积15%，且不宜小于该方向板截面面积的0.15%；分布筋不宜小于6 mm，多采用6 mm ~8 mm，且间距不宜大于250 mm。分布筋主要起构造作用，布置在受力筋内侧。 2.4.4柱 纵向受力筋主要是受压，太细容易失稳，规范规定，柱内纵向受力钢筋直径不宜小于12 mm，工程通常采用16~32mm的钢筋。钢筋一般不宜少于4根。偏心受压构件的纵向受力钢筋应沿垂直于弯矩方向的两短边布置。当柱为竖向浇筑混凝土时，纵筋净距不小于50 mm。纵筋连接接头应选在受力较小处。钢筋接头可采用机械连接接头，也可采用焊接接头和搭接接头。 受压构件箍筋应采用封闭式，其直径不应大于d/4（d为纵筋最大直径），且不应小于6mm。箍筋间距不应大于400 mm，也不大于构件短边尺寸。同时在绑扎骨架中，不应大于15d在焊接骨架中不应大于20d（d为纵筋的最小直径）。当柱中全部纵筋配筋率超过3%，箍筋直径不应小于8 mm，其间距不应大于10d（d为纵筋的最小直径），且不应大于200 mm。对截面形状复杂的，不可采用内折角的箍筋。 2.4.5 填充墙 填充墙应在框架柱全高每隔500mm设2Ф6拉筋，拉筋深入墙内的长度不小于墙长的1/5且不小于700mm。填充墙墙体半高处设置与柱连接且沿墙全长贯通的钢筋混凝土水平系梁，梁高180mm，纵向钢筋4Ф12，箍筋Ф6@200。填充墙应在主体结构全部施工完毕后由上而下逐层砌筑，以防下层梁承受上层墙传来的荷载。 2.5 设计依据 [1] 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010－2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [2] 中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB5009—2001）[S].北京：中国建筑工业出版社，2001 [3] 中华人民共和国国家标准.地基基础设计规范（GB5007—2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [4] 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范(GB50010-2002) [S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [5] 中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范（GBJ16-87）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [6] 中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范(GB50011-2001) [S].北京：中国建筑工业出版社，2001 3 板的设计 3.1 屋面板设计 3.1.1 荷载设计值 （1）屋面均布恒载 防水层：三毡四油防水层 0.40 KN/㎡ 找平层：20厚1：3水泥沙浆找平 0.02×20=0.4 KN/㎡ 保温层：50厚（2%坡度）膨胀珍珠岩 0.12×7=0.84 KN/㎡ 结构层：120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.12×25=3 KN/㎡ 顶 棚：铝合金龙骨吊顶 0.12 KN/㎡ 合 计： 4.76 KN/㎡ g=1.2×4.76=5.71KN/㎡ q=0.5×1.4=0.7 KN/㎡ q/2=0.35 KN/㎡ g＋q/2=6.06KN/㎡ g＋q=6.41 KN/㎡ （2）计算跨度 由于板在各区格均与梁整体现浇，故L0=Lc (轴线间距) （3）弯矩计算 混凝土γ=0.2,跨中最大弯矩取g+q/2 作用下（内支座固定）的跨中弯矩值与在q/2作用下（内支座简支）的跨中弯矩值之和，支座最大弯矩在g+q作用下（内支座固定）的支座弯矩。 按弹性理论计算的弯矩值。 图3.1 屋面板布置图 表3.1 板的弯矩计算（KN·M） B1 B2 B3 L01（m） 3.6 3 4.5 L02 (m) 6 3.6 6 L01/L02 0.6 0.83 0.75 m1 （kN·m） (0.0367+0.2×0.0076) ×6.06×3.62+(0.082+0.2×0.0242)×0.35×3.62 = 3.3956 (0.0256+0.2×0.01447) ×6.06×32 +(0.0528+0.2× 0.03424)×0.35×32 = 1.936 (0.0296+0.2×0.01)×6.06×4.52+ (0.062+0.2×0.0317)×0.35×4.52 =4.4358 m2 （kN·m） (0.076+0.2×0.0367) ×6.06×3.62+(0.0242+0.2×0.082) ×0.35×3.62=1.3575 (0.01447+0.2×0.0256) ×6.06×32+(0.03424+0.2×0.0528) ×0.35×32=1.2096 (0.013+0.2×0.0296) ×6.06×4.52+(0.0317+0.2×0.062) ×0.35×4.52=2.6343 续表3.1 M1’（kN·m） -0.0793×6.41×3.62 =-6.5877 -0.06412×6.41×32 =-3.699 -0.0701×6.41×4.52 =-9.099 M2’（kN·m） -0.0571×6.41×3.62 =-4.7435 -0.05542×6.41×32 =-3.1972 -0.0565×6.41×4.52 =-7.3338 续表3.1 B4 B5 B6 L01（m） 3 3.9 3 L02 (m) 4.5 6 3.9 L01/L02 0.67 0.65 0.77 m1 （kN·m） (0.03354+0.2×0.01) ×6.06×32+(0.07232+0.2×0.0281)×0.35×32 = 2.1838 (0.0345+0.2×0.0095) ×6.06×32 +(0.075+0.2× 0.0271)×0.35×3.92 = 3.7832 (0.0286+0.2×0.0136)×6.06×32+ (0.0594+0.2×0.0327)×0.35×32 =1.9159 m2 （kN·m） (0.01+0.2×0.03354) ×6.06×32+(0.0281+0.2×0.07232) ×0.35×32=1.0453 (0.0095+0.2×0.0345) ×6.06×3.92+(0.0271+0.2×0.075) ×0.35×3.92=1.7357 (0.0136+0.2×0.0286) ×6.06×32+(0.0327+0.2×0.0594) ×0.35×32=1.1941 M1’（kN·m） -0.07536×6.41×32 =-4.3475 -0.0766×6.41×3.92 =-7.4682 -0.06862×6.41×32 =-3.959 M2’（kN·m） -0.05702×6.41×32 =-3.2895 -0.0571×6.41×3.92 =-5.567 -0.0563×6.41×32 =-2.094 续表3.1 B7 B8 L01（m） 3 5.4 L02 (m) 5.4 6 L01/L02 0.56 0.9 m1 （kN·m） (0.03814+0.2×0.006) ×6.06×32+(0.08776+0.2×0.02164)× 0.35×32 =2.435 (0.0211+0.2×0.0165) ×6.06×5.42 +(0.0456+0.2× 0.0358)×0.35×5.42 = 4.85 m2 （kN·m） (0.006+0.2×0.03814) ×6.06×32+(0.02164+0.2×0.08776) ×0.35×32=0.8667 (0.0165+0.2×0.0211) ×6.06×5.42+(0.0358+0.2×0.0456) ×0.35×5.42=4.1199 M1’（kN·m） -0.081×6.41×32 =-4.6729 -0.0588×6.41×5.42 =-10.99 M2’（kN·m） -0.0571×6.41×32 =-3.294 -0.0541×6.41×5.42 =-10.1121 （4）截面设计 截面有效高度：L01方向跨中截面 h01= 120-20=100㎜ L02方向跨中截面 h02= 120-30=90㎜ 相邻区格的支座弯矩取绝对值较大者，弯矩设计值折减1/5。配筋计算近似γ=0.95,As=m/（0.95×h0×fy）,fy=210N/ mm2。截面配筋计算及实际配筋均见表3.2。 表3.2 截面配筋 截面 区格 方向 h0(mm) m（kN·m） As（mm2 ） 配筋 跨 中 B1 L01 100 3.3925 170.2 Φ8@120 419 L02 90 1.3575 75.6 Φ8@120 419 B2 L01 100 1.936 97.04 Φ8@150 335 L02 90 1.2096 67.37 Φ8@130 335 B3 L01 100 4.4358 222.35 Φ8@150 335 L02 90 2.6343 146.72 Φ8@150 335 B4 L01 100 2.1838 109.46 Φ8@150 335 L02 90 1.0453 58.22 Φ8@150 335 B5 L01 100 3.7832 189.63 Φ8@150 335 L02 90 1.7357 96.67 Φ8@150 335 B6 L01 100 1.9159 96.04 Φ8@150 335 L02 90 1.1941 66.51 Φ8@150 335 B7 L01 100 2.435 122.06 Φ8@150 335 L02 90 0.8667 48.27 Φ8@150 335 B8 L01 100 4.85 243.11 Φ8@150 335 续表3.2 L02 90 4.1199 229.46 Φ8@150 335 支 座 1—2 100 -4.7435 237.77 Φ12@110 870 1—3 100 -9.099 456.09 Φ10@150 523 2—4 100 -3.2895 164.89 Φ10@150 523 3—4 100 -7.3338 367.61 Φ12@110 870 3—5 100 -9.099 456.09 Φ10@150 523 4—6 100 -3.2895 164.89 Φ10@150 523 5—6 100 -5.567 279.05 Φ10@150 523 5—8 100 -10.99 550.88 6—7 100 -3.294 165.11 7—8 100 -10.1121 506.87 3.2 楼面板设计 3.2.1 楼板的结构平面布置 区格板：所有板均为双向板 图3.2 楼面板布置图 3.2.2 双向板设计 （1）荷载设计值 楼面均布恒载 面 层：瓷砖地面 0.55 KN/㎡ 结构层：120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.12×25=3 KN/㎡ 顶 棚：铝合金龙骨吊顶 0.12 KN/㎡ 恒荷载标准值： 3.67 KN/㎡ 恒荷载分项系数1.2，活荷载分项系数1.4，得： 楼层： g=1.2×3.67=4.404KN/㎡ q=1.4×2.0=2.8 KN/㎡ q/2=1.4 KN/㎡ g＋q/2=5.804 KN/㎡ g＋q=4.44+2.8=7.204 KN/㎡ 走廊、门厅： g=1.2×3.67=4.404KN/㎡ q=1.4×2.5=3.5KN/㎡ q/2=1.75 KN/㎡ g＋q/2=6.154KN/㎡ g＋q=7.904 KN/㎡ （2）计算跨度 由于板在各区格均与梁整体现浇，故L0=Lc (轴线间距) （3）弯矩计算 混凝土γ=0.2,跨中最大弯矩取g+q/2 作用下（内支座固定）的跨中弯矩值与在q/2作用下（内支座简支）的跨中弯矩值之和，支座最大弯矩在g+q作用下（内支座固定）的支座弯矩。按弹性理论计算的弯矩值 表3.3 板的弯矩计算（KN·M） B1 B2 B3 L01（m） 3.6 3 4.5 L02 (m) 6 3.6 6 L01/L02 0.6 0.83 0.75 续表3.3 m1 （kN·m） (0.0367+0.2×0.0076) ×5.804×3.62+(0.082+0.2×0.0242)×1.4×3.62 = 1.7267 (0.0256+0.2×0.01447) ×6.154×32 +(0.0528+0.2× 0.03424)×1.75×32 = 2.5176 (0.0296+0.2×0.01)× 5.804×4.52+ (0.062+0.2×0.0317)× 1.4×4.52 =5.7219 m2 （kN·m） (0.076+0.2×0.0367) ×5.804×3.62+(0.0242+0.2×0.082) ×1.4×3.62=1.8604 (0.01447+0.2×0.0256) ×6.154×32+(0.03424+0.2×0.0528) ×1.75×32=1.2096 (0.013+0.2×0.0296) ×5.804×4.52+(0.0317+0.2×0.062) ×1.4×4.52=2.6343 M1’（kN·m） -0.0793×7.204×3.62 =-7.4037 -0.06412×7.904×32 =-4.5612 -0.0701×7.204×4.52 =-10.2262 M2’（kN·m） -0.0571×7.204×3.62 =-5.3217 -0.05542×7.904×32 =-3.9423 -0.0565×7.204×4.52 =-8.2423 续表 3.3 B4 B5 B6 L01（m） 3 3.9 3 L02 (m) 4.5 6 3.9 L01/L02 0.67 0.65 0.77 m1 （kN·m） (0.01+0.2×0.03354) ×6.154×32+(0.0281+0.2×0.07232) ×1.75×32=1.5958 (0.0095+0.2×0.0345) ×5.804×3.92+(0.0271+0.2×0.075) ×1.4×3.92=2.3443 (0.0136+0.2×0.0286) ×6.154×32+(0.0327+0.2×0.0594) ×1.75×32=1.7722 m2 （kN·m） -0.07536×7.904×32 =-5.3608 -0.0766×7.204×3.92 =-8.3933 -0.06862×7.904×32 =-4.8814 M1’（kN·m） -0.05702×7.904×32 =-5.3608 -0.0571×7.204×3.92 =-8.3933 -0.0563×7.904×32 =-4.8814 M2’（kN·m） -0.05702×7.904×32 =-4.0562 -0.0571×7.204×3.92 =-6.2566 -0.0563×7.904×32 =-4.005 续表 3.3 B7 B8 L01（m） 3 5.4 L02 (m) 5.4 6 L01/L02 0.56 0.9 m1 （kN·m） (0.03814+0.2×0.006) ×6.154×32+(0.08776+0.2×0.02164)× 1.75×32 =4.2939 (0.0211+0.2×0.0165) ×6.154×5.42 +(0.0456+0.2× 0.0358)×1.75×5.42 = 10.3593 m2 （kN·m） (0.006+0.2×0.03814) ×6.154×32+(0.02164+0.2×0.08776) ×1.75×32=1.372 (0.0165+0.2×0.0211) ×6.154×5.42+(0.0358+0.2×0.0456) ×1.75×5.42=6.0105 M1’（kN·m） -0.081×7.904×32 =-5.762 -0.0588×7.904×5.42 =-13.5523 M2’（kN·m） -0.0571×7.904×32 =-4.0619 -0.0541×7.904×5.42 =-12.469 （4）截面设计 截面有效高度：L01方向跨中截面 h01= 120-20=100㎜ L02方向跨中截面 h02= 120-30=90㎜ 相邻区格的支座弯矩取绝对值较大者，弯矩设计值折减1/5。配筋计算近似γ=0.95,As=m/（0.95×h0×fy）,fy=210N/ mm2。截面配筋计算及实际配筋均见表3.4。 表3.4 截面配筋 截面 区格 方向 h0(mm) m（kN·m） As（mm2 ） 配筋 实际As（mm2） 跨 中 B1 L01 100 1.7267 86.55 Φ8@120 419 L02 90 1.8604 103.61 Φ8@120 419 B2 L01 100 2.5176 126.20 Φ8@150 335 L02 90 1.7906 99.73 Φ8@130 335 B3 L01 100 5.7219 286.81 Φ8@150 335 L02 90 3.4739 193.48 Φ8@150 335 续表3.4 B4 L01 100 3.196 160.2 Φ8@150 335 L02 90 1.5958 88.88 Φ8@150 335 B5 L01 100 4.9258 246.91 Φ8@150 335 L02 90 2.3443 130.57 Φ8@150 335 B6 L01 100 2.7732 139.01 Φ8@150 335 L02 90 1.7722 98.70 Φ8@150 335 B7 L01 100 4.2939 215.23 Φ8@150 335 L02 90 1.372 76.41 Φ8@150 335 B8 L01 100 10.3593 519.26 Φ8@150 335 L02 90 6.105 334.75 Φ8@150 335 支 座 1—2 100 -5.3217 266.75 Φ12@110 870 1—3 100 -10.2262 512.59 Φ10@150 523 2—4 100 -4.0652 203.32 Φ10@150 523 3—4 100 -8.2423 413.15 Φ12@110 870 3—5 100 -10.2262 512.59 Φ10@150 523 4—6 100 -4.0652 203.32 Φ10@150 523 5—6 100 -6.2566 313.61 Φ10@150 523 5—8 100 -13.5523 679.31 Φ12@110 870 6—7 100 -4.0619 203.60 Φ10@150 523 7—8 100 -12.469 625.01 Φ10@150 523 4 框架设计 4.1 结构布置及结构计算简图的确定 结构平面布置如图4.1所示，各梁柱截面尺寸确定如下： 图4.1结构平面布置图 4.1.1初估截面尺寸 1 柱 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值按下列公式计算: （1）柱组合的轴压力设计值 N=βFg E n （4.1） 注：β考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数。 F按简支状态计算柱的负载面积。 g E 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似的取14KN/m2。 n为验算截面以上的楼层层数。 （2） Ac≥N/uNfc （4.2） 注：uN 为框架柱轴压比限值，查阅相关规范，本方案为三级抗震等级，查《抗震规范》可知取为0.9。 fc 为混凝土轴心抗压强度设计值，对C30，查得14.3N/mm2。 (3) 计算过程： 对于边柱：N=βFg E n=1.2×4.5×6/2×14×5=1134KN Ac≥N/uNfc=1134×103/0.9/14.3=88111.89mm2 取450mm×450mm（202500 mm2） 对于中柱：N=βFg E n=1.2×4.5×4.5×14×5=1701KN Ac≥N/uNfc=1701×103/0.9/14.3=132167.8mm2 取450mm×450mm 2 梁 梁编号如下： L1: h=(1/12～1/8)×6000=500～750 取h=600mm b=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)×600=200～300 取b=250mm L2: h=(1/12～1/8)×3000=250～375 取h=600mm b=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)×600=200～300 取b=250mm L3: h=(1/12～1/8)×3600=300～450 取h=600mm b=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)×600=200～300 取b=250mm L4: h=(1/12～1/8)×4500=375～563 取h=600mm b=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)×600=200～300 取b=250mm L5: h=(1/12～1/8)×3900=325～487 取h=600mm b=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)×600=200～300 取b=250mm L6: h=(1/12～1/8)×5400=450～675 取h=600mm b=(1/3～1/2)H=(1/3～1/2)×600=200～300 取b=250mm 纵向连系梁：主要考虑纵梁兼作窗过梁，即b×h=250mm×600mm， 现浇板厚120mm。 4.2框架结构计算 根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为450mm，由此求得底层层高为5.15m。各层梁柱构件的线刚度经计算后列于图4.2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0（I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。 4.2.1计算框架梁柱的线刚度 梁、柱:C30(Ec=30×106 KN/m2 ) 边跨梁:i1=EI/L=(2×30×106 ×1/12×0.25×0.63)/6=45×103 kN·m 中跨梁:i2=EI/L=(2×30×106 ×1/12×0.25×0.63)/3.0 =90×103 kN·m 上层柱:i3=EI/L=(30×106 ×1/12×0.45×0.453 )/4.5=28.48×103 kN·m 底层柱:i4=EI/L=(30×106 ×1/12×0.45×0.453 )/5.15 =20.1×103 kN·m 图4.2 结构计算简图 4.3荷载标准值计算 各楼（屋）盖均布静荷载标准值统计如下： 4.3.1恒荷载标准值 参照GB50009-2001《建筑结构荷载规范》对材料及有关建筑做法的取法，分层分部计算出有关恒载标准值。 （1） 屋面框架梁线荷载标准值 防水层：三毡四油防水层： 0.40 KN/m2 找平层：20厚1：3水泥砂浆找平： 0.02×20=0.40 KN/m2 保温层：120厚膨胀珍珠岩： 0.12×7=0.84 KN/m2 结构层：120厚现浇钢筋混凝土楼板： 0.12×25=3.00 KN/m2 顶 棚：铝合金龙骨吊顶： 0.12 KN/m2 合 计： 4.76KN/m2 边跨框架梁自重： 0.25×0.6×25=3.75 KN/m 框架梁粉刷： 2×（0.6-0.12）×0.02×17=0.3264 KN/m 中跨框架梁自重： 0.25×0.6×25=3.75 KN/m 框架梁粉刷： 2×（0.6-0.12）×0.02×17=0.3264KN/m 作用于顶层框架梁的线荷载为： g5BC1=g5DE1 = 3.75+0.326=4.076KN/m g5BC2=g5DE2=4.76×4.5=21.42 KN/m g5CD1=3.75+0.326=4.076 KN/m g5CD2 = 4.76×4.5=21.42 KN/m 楼面框架梁线荷载标准值 面 层：瓷砖地面 0.55 KN/㎡ 结构层：120厚现浇钢筋混凝土楼板 0.12× 25=3 KN/㎡ 顶 棚：铝合金龙骨吊顶 0.12 KN/㎡ 合 计： 3.67 KN/㎡ (2)边跨框架梁自重： 0.25×0.6×25=3.75 KN/m 框架梁粉刷： 2×（0.6-0.12）×0.02×17=0.3264 KN/m 中跨框架梁自重： 0.25×0.6×25=3.75 KN/m 框架梁粉刷： 2×（0.6-0.12）×0.02×17=0.3264KN/m 框架梁支撑墙体自重： 0.2×（4.2-0.6）×7=4. 2 KN/m 框架梁支撑墙体粉刷： 2×（4.2-0.6）×0.02×17=2.448 KN/m 作用于中间层框架梁的线荷载为： gBC1=gDE1 =3.75+0.326+4.2+2.448=10.724 KN/m gBC2=gDE2=3.67×4.5=16.515KN/m gCD1=3.75+0.326=4.076 KN/m gCD2 = 3.67×4.5=16.515 KN/m （3）屋面框架结点集中荷载标准值： A、边节点 边柱连系梁自重： 0.25×0.6×4.5×25=16.875 KN 边柱连系梁粉刷： 2×0.02×（0.6-0.12）×4.5×17= 1.469KN 连系梁传来屋面自重： 1/2×4.5×1/2×4.5×4.76=24.098 KN 顶层边节点集中荷载： G 5B = G5E=48.742 KN B、中节点 中柱连系梁自重： 0.25×0.6×4.5×25=16.875KN 边柱连系梁粉刷： 2×0.02×（0.6-0.12）×4.5×17=1.469 KN 连系梁传来的屋面自重： 1/2×4.5×1/2×4.5×4.67=24.098 KN 1/2×（4.5+4.5-3.0）×1.5×4.67=21.102 KN 顶层中节点集中荷载： G 5C = G5D=63.544KN (4)楼面框架节点集中荷载标准值 A边柱连系梁自重： 0.25×0.6×4.5×25=16.875 KN 边柱连系梁粉刷： 2×0.02×（0.6-0.12）×4.5×17=1.469KN 铝合金窗自重： 3.6×2.6×0.45=4.212 KN 填充墙自重： ﹛（4.5-0.45）×（4.2-0.6）-3.6×2.6﹜×0.2×7=7.308 KN 填充墙粉刷： 2×﹛（4.5-0.45）×（4.2-0.6）-3.3×2.6﹜×0.02×17=3.55 KN 框架柱自重： 0.45×0.45×4.2×25=21.263 KN 框架柱粉刷： (0.45×4-0.2×2)×0.02×4.2×17=2KN 连系梁传来楼面自重： 1/2×4.5×1/2×4.5×3.67=18.579 KN 中间层边节点集中荷载： G B = GE=75.26KN B中柱连系梁自重： 0.25×0.6×4.5×25=16.875KN 中柱连系梁粉刷： 2×0.02×（0.6-0.12）×4.5×17=1.47 KN 柱间墙自重： ﹛（4.5-0.45）×（4.2-0.6）-2.5×1﹜×0.2×7=16.912 KN 柱间墙粉刷重： 2×﹛（4.5-0.45）×（4.2-0.6）-2.5×1﹜×0.02×17=8.2144KN 连系梁传来楼面自重： 1/2×（4.5+4.5-3.0）×1.5×3.67=16.515 KN 1/2×4.5×1/2×4.5×3.67=18.579 KN 中间层中节点集中荷载： G C = G D=78.565KN （5）恒载作用下框架计算简图： 图4.3恒载作用下框架计算简图 4.3.2活荷载标准值 (1) 屋面：雪荷载标准值为0.4 kN/m2，不上人屋面活荷载标准值为0.5 kN/m2，两者不同时考虑取较大值。 （2）楼面：楼面活荷载标准值为2.0 kN/m2，走廊、门厅活荷载标准值为2.5 kN/m2，准永久值系数为0.5。 屋面： g5BC=g5DE=0.5×4.5=2.25 KN/m g5CD=0.5×4.5=2.25 KN/m P5B=P5E=1/2×4.5×1/2×4.5×0.5=2.53 KN/m P5C=P5D=1/2×4.5×1/2×4.5×0.5+(4.5+4.5-3.0)×1/2×1.5×0.5=4.78 KN/m 楼面： gBC=gDE=2.0×4.5=9.0KN/m gCD=2.5×4.5=11.25 KN/m PB=PE=1/2×4.5×1/2×4.5×2.0=10.125 KN/m PC=PD=1/2×4.5×1/2×4.5×2.0+(4.5+4.5-3.0)×1/2×1.5×2.5=21.375 KN/m (3) 活荷载作用下计算简图： 图4.4 活载作用下框架计算简图 4.3.3风荷载计算 风荷载标准值计算公式为 ω=βzμsμzω0 因结构的高度小于30m，可取βz=1.0；对于矩形截面μs=1.3；μz可查规范，当查得的μz<1.0时，取μz=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，下表为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图4.5所示 表4.1 风荷载作用下的内力计算 楼层 βz μs z/m μz ω0/ kN/m2 As/m2 Pw/kN 1 1.0 1.3 5.1 0.74 0.5 20.93 7.05 2 1.0 1.3 9.3 0.74 0.5 18.9 6.36 3 1.0 1.3 13.5 0.74 0.5 18.9 6.36 4 1.0 1.3 17.7 0.78 0.5 18.9 6.71 5 1.0 1.3 21.9 0.87 0.5 13.95 5.52 风荷载作用下的计算简图： 图4.5 风载作用下框架计算简 4.3.4 地震荷载标准值的计算 采用底部剪力法进行计算水平地震作用力。计算公式如下： GE = DK + ∑ψi·Lki (2.1) 1.顶层重力荷载代表值包括屋面恒载 + 50％的屋面活载 + 纵横梁自重 + 半层柱自重 + 半层墙体自重 + 部分门窗自重 顶层屋面恒载： 56.6×15.4×5.462 =5226.00 KN 顶层雪荷载： 56.6×15.4 ×0.25= 239.20 KN 女儿墙自重： 1.0×0.2×（56.4 + 15）×2 ×25 = 514.08 KN 女儿墙粉刷自重： 0.02×1.0×0.2×（56.4 + 15）×2×17 = 58.26KN 框架横梁自重： [0.25×（0.6－0.12）×6×2 + 0.25× （0.6－0.12）×3] ×25×14 = 617.67 KN 连系梁自重： 0.25×（0.6－0.12）×56.4×25×4 = 535.80 KN 框架横梁粉刷自重： [0.02×（0.6－0.12）×2×6×2 + 0.02× （0.6－0.12）×2×3] ×17×14 = 67.20 KN 连系梁粉刷自重： 0.02×（0.6－0.12）×2×56.4×17×4 = 55.82 KN 框架柱自重： 0.45×0.45×4.2×25×56= 1243.13 KN 框架柱粉刷自重： 0.02×[0.5 + （0.5－0.24）×3] × 4.2×17×56 =86.56KN 墙体总重（不考虑门窗）： （4.5－0.5）×0.24×（4.2－0.5）×76×40 + （4.2－0.4）×0.24×（4.2－0.5）×7×8 + （4.5－0.5）×0.24× （4.2－0.5）×7×3 + （6－0.5）×0.24×（4.2－0.5）×27×7 = 1847.04 KN 门过梁自重： 0.24×0.3×(1.5+0.5) ×25 ×2×12= 86.4KN 墙体粉刷自重（不考虑门窗）：（4.5－0.5）×0.02×（4.2－0.5）×2×17×40 + （4.2－0.5）×0.02×（4.2－0.5）×2×17×8 + （4.5－0.9）×0.02×（4.2－0.5）×2×17×3 + （6－0.5）×0.02×（4.2－0.5）×2×27×17 = 442.32 KN 铝合金窗自重： (3 ×2.4×0.45×2+1.2×0.6×0.45×2) ×12= 85.56 KN 木门重： 1.5 ×2.4×0.2×2×12= 17.28 KN 顶层重力荷载代表值：GE6 = 5226 + 1/2×239.20 + 514.08+58.26+617.67+513+62.70+55.82+1/2×(1243.13+86.56)+1/2×(1847.04+442.32)+1/2×(86.4+17.28)+86.4=8370 KN 2.中间层重力荷载代表值 中间层重力荷载代表值 = 楼面恒荷载 + 50％楼面活荷载 + 纵横梁自重（包括门窗过梁） + 楼面上下各半层柱自重 + 楼面上下各半层纵横墙自 重 楼面恒荷载： 56.6×15.2×4.76 = 4008.97 KN 楼面活荷载： 56.6×15.2×2.5 =2391.98 KN 框架横梁自重： 617.67 KN 框架横梁粉刷层自重： 62.70 KN 连系梁自重： 513 KN 连系梁粉刷层自重： 55.82 KN 框架柱自重： 1243.13 KN 门过梁自重： 86.4 KN 框架柱粉刷层自重： 86.56 KN 墙体实重： 1847.04 KN 墙体粉刷层自重： 442.32 KN 铝合金窗自重： 86.4 KN 门重： 17.28 KN 中间层重力荷载代表值 GE4 =GE3= GE2= GE1 = 4008.97 + 50％×2391.98 +617.67 + 62.70 + 513 + 55.82+1243.13 + 86.4+86.56 + 1847.04+442.32 + 86.4+17.28 = 10895.75 KN 利用经验公式可求得该结构的基本自振周期： T1 = 0.25 + 0.035×H/ B1/3，H = 5.15 + 4.2×4 = 21.95 m，B = 6 ×2 + 3.0 =15 m，T1 = 0.25 + 0.035×21.95/ 151/3 = 0.353s 该地区的设防烈度微度，查表可知，水平地震影响系数最大值αmax = 0.08 第一地震分组的Ⅱ类场地条件下，查表可知，特征周期 Tg = 0.35s，由于Tg＜T1 ＜ 5Tg ,所以地震影响系数α1=（0.35/0.353）0.9×αmax， 令该建筑结构的阻尼比： ξ= 0.05，γ = 0.9， α1=（0.35/0.353）0.9×0.08 = 0.079 (2.2) 该结构的总重力荷载代表值为： GE = 8370+ 10895.75×4 = 51953KN 由底部剪力法计算公式可知，底部总剪力为： FEK =α1×GEq =α1×0.85×GE = 0.079×0.85×51953 = 3505.77 KN (2.3) 每榀框架所承受的总水平地震力： FEK1 = 1/13×FEK = 3505.77×1/13 = 269.67 KN 因为T1 = 0.353 s<1.4×Tg = 1.4×0.35 = 0.49 s，所以不考虑结构顶层附加作用，每榀框架所承受的地震力可按下式计算至各层节点处： 计算过程如下： H1 = 5.15 m, GE1 =10895.75 KN H2 = 5.15 + 4.2 =9.35m, GE2 = 10895.75 KN H3 =9.35+ 4.2 = 13.55m, GE3 = 10895.75 KN H4 = 13.55 + 4.2 = 17.75 m, GE4 = 10895.75 KN H5 = 17.75 + 4.2 = 21.95 m, GE5 = 8370 KN SHAPE \* MERGEFORMAT G1×H1 = 10895.75×5.15 = 55568.33KN·M G2×H2 = 10895.75×9.35 = 101330.48 KN·M G3×H3 = 10895.75×13.55 = 147092.63 KN·M G4×H4 = 10895.75×17.75 = 192854.78 KN·M G5×H5 = 10263.8×21.95 = 183303 KN·M ∑Gj×Hj = 680149.22 KN·M (j = 1、2、3、4、5) 因为FEK1 =296.67 KN，所以作用在各层节点处的地震剪力如下： F1 = （55568.33/680149.22）×296.67 = 22.03 KN F2 = （101330.48/680149.22）×296.67 = 40.18 KN F3 = （147092.63/680149.22）×296.67 = 58.33 KN F4 = （192854.78/680149.22）×296.67= 76.45 KN F5 = （183303/680149.22）×296.67 = 72.68 KN 计算结果如下表所示： 表4.2 地震荷载计算表 层数 H（ m） Gi ( KN) Gi×Hi ( KN·M) Fi ( KN) 五层 21.95 8370 183303 72.86 四层 17.75 10895.75 192854.78 76.45 三层 13.55 10895.75 147092.63 58.33 二层 9.35 10895.75 101330.48 40.18 一层 5.15 10895.75 55568.33 22.03 图4.6 地震荷载作用下框架计算简图 4.3.5横向水平荷载作用下框架结构的侧移计算 1风荷载 风荷载采用荷载标准值，因为房屋高度小于50m，故可仅考虑框架的总体剪切变形，计算结果见下表。 表4.3 风荷载作用下框架横向侧移计算 楼层 Fi(Kn) Vi(Kn) 0.85∑D δUw（㎜） h（㎜） δUw/h 限值 5 5.53 5.53 66421.77 0.083 4200 1/50620 1/500 4 6,84 12.37 66421.77 0.186 4200 1/22581 3 6.36 18.73 66421.77 0.282 4200 1/14894 2 6.36 25.09 66421.77 0.378 4200 1/11111 1 6.7 31.79 36032.8 0.822 51500 1/58390 顶点 — — — 1.811 21950 1/12120 1/650 上述计算表明框架梁柱截面主要由轴压比及变形要求控制。由上表可知，风荷载作用下框架横向侧移满足要求。 2地震荷载 地震作用下的水平位移的弹性验算 (1).层间位移验算 底层：Δu1 = FEk1/K1 = 296.67/44506 = 0.004279 m Δu1/H1 = 0.004279/5.15 =0.00083 ＜ =0.002222，满足要求 二层：Δu2 =( FEk1－F1)/K2 =(296.67－22.03)/68554 = 0.002646 m Δu2/H2 = 0.002646/4.2 =0.000678＜ =0.002222，满足要求 同理，三、四、五层、六层均满足要求。 (2).顶点位移验算 U =Δu1 +Δu2 +Δu3+Δu4 +Δu5 +Δu6 = + EMBED Equation.3 + + + EMBED Equation.3 = 0.013830m U/H = 0.013830/(5.15+ 4.2×5) = 0.000561＜ =0.001818满足要求 4.4内力计算 4.4.1恒荷载作用下的内力计算 恒荷载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法。中跨梁刚度取一半计算。 荷载等效 根据固端弯矩相等的原则，将梁上梯形和三角形分布荷载转化为等效均布荷载。等效均布荷载计算如图4.7所示。节点处的竖向荷载不产生梁弯矩，可不考虑其参加弯矩分配。 图 4.7 恒荷载等效均布荷载 A、顶层 把梯形荷载转化为均布荷载： g5边 =g5BC1+(1-2ɑ2+ɑ3)g5BC2 =4.076+(1-2×0.3752+0.3753)×21.42=20.602kN/m 把三角形荷载转化为均布荷载： g 5中=g5CD1+5/8g5CD2 =4.076+5/8×21.42=13.001kN/m 结构内力可用弯矩分配法计算，并可利用结构对称性取1/2结构计算。各杆的固端弯矩为 ： B、中间层 把梯形荷载转化为均布荷载： g边=gBC1+(1-2ɑ2+ɑ3)gBC2 =10.724+(1-2×0.3752+0.3753)×16.515=23.743kN/m 把三角形荷载转化为均布荷载： g 中=gCD1+5/8gCD2 =4.076+5/8×16.515=10.957kN/m M5AB=-1/12 g5边 l边2=-1/12×20.602×62= -61.81kN·m M5BC=-1/12 g5中l中2=-1/12×13.001×32= -9.75 kN·m MAB=-1/12 g边 l边2=-1/12×23.743×62= -70.42kN·m MBC=1/12 g边 l边2=1/12×10.957×32= -8.22kN·m 采用弯矩二次分配法计算过程如下图4.8。 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 0 0.352 0.648 0.282 0 0.153 0.565 -61.81 61.81 -9.75 21.76 40.05 -14.68 -7.97 -29.41 9.15 -7.34 20 -4.14 -0.64 -1,.17 -4.47 -2.43 -8.96 30.27 -30.27 62.66 -14.54 -48.12 0.26 0.26 0. 480 0.245 0.133 0.133 0.489 -70.42 70.42 -8.22 18.30 18.30 33.80 -15.24 -8.27 -8.27 -30.42 10.88 9.15 -7.26 16.9 16.9 -4.14 -3.23 -3.23 -5.95 -2.15 -1.17 -1.14 -4.29 25.92 24.22 -50.19 69.93 -13.53 -13.58 -42.93 0.26 0.26 0. 480 0.245 0.133 0.133 0.489 -70.42 70.42 -8.22 18.3 18.3 33.8 -15.24 -8.27 -8.27 -30.42 9.15 9.15 -7.62 16.9 -4.14 -4.14 -2.79 -2.79 -5.13 -2.11 -1.15 -1.15 -4.21 24.68 24.68 -49.36 69.79 -13.56 -13.56 -42.85 0.26 0.26 0. 480 0.245 0.133 0.133 0.489 -70.42 70.42 -8.22 18.3 18.3 33.8 -15.24 -8.27 -8.27 -30.42 9.15 9.61 -7.62 16.9 -4.14 -4.14 -2.90 -2.90 -5.34 -2.11 -1.15 -1.15 -4.21 24.55 25.01 -49.56 69.99 -13.54 -13.63 -42.81 0.273 0.223 0. 504 0.251 0.136 0.111 0.502 -70.42 70.42 -8.22 19.22 15.70 35.49 -15.61 -8.46 -6.90 -31.22 9.15 -7.80 17.75 -4.14 0.37 0.3 0.68 -3.42 -1.85 -1.51 -6.83 28 15.4 -43.4 69.14 -14.45 -8.41 -46.27 7.70 -4.21 图4.8 恒载作用下弯矩计算 计算结果如下图所示： 图4.9 恒荷载作用下弯矩图(KN·M) 图4.10 恒荷载作用下剪力图（KN） 图4.11 恒载作用下的轴力图（KN） 4.4.2 活荷载作用下的内力计算 活荷载作用下的内力计算也采用弯矩二次分配法，由于活荷载较小，且由荷载满布算的内力与按荷载不利位置计算所得结果相差不大，可用满布荷载法求得内力。其弯矩图如图4.14所示，轴力、剪力图如图4.15所示。考虑弯矩调幅，并将梁端节点弯矩换算成梁端柱边。但该方法算的弯矩较不利组合算的结果小，所以梁跨中弯矩乘以1.1～1.2的增大系数，调幅后弯矩图如4.16所示。图4.12为活荷载作用的荷载等效图。 图4.12活荷载等效荷载图 A、顶层 把梯形荷载转化为均布荷载： g5边 =(1-2ɑ2+ɑ3)g5BC =(1-2×0.3752+0.2.37583)×2.25=1.74kN/m 把三角形荷载转化为均布荷载： g 5中=5/8g5CD =5/8×2.25=1.41kN/m 结构内力可用弯矩分配法计算，并可利用结构对称性取1/2结构计算。各杆的固端弯矩为： B、中间层 把梯形荷载转化为均布荷载： g边=(1-2ɑ2+ɑ3)gBC=(1-2×0.3752+0.3753)×9=6.94kN/m 把三角形荷载转化为均布荷载： g 中=5/8gCD=5/8×11.25=7.03.kN/m M5AB=-1/12 g5边 l边2=-1/12×1.74×62= -5.22kN·m M5BC=1/12 g5边 l边2=-1/12×1.41×32= -1.06kN·m MAB=-1/12 g边l边2=-1/12×6.94×62= -20.82kN·m MBC=1/12 g边l边2=1/12×7.03×32= -5.27kN·m 活荷载弯矩计算（弯矩二次分配法） 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 0 0.352 0.648 0.282 0 0.153 0.562 -5.22 5.22 -1.06 1.84 3.38 -1.17 -0.64 -2.34 2.71 -0.59 1.69 -1.04 -0.75 -1.37 -0.18 -0.10 -0.37 3.80 -3.8 5.56 -1.78 -3.77 0.260 0.260 0.480 0.245 0.133 0.133 0.489 -20.82 20.82 -5.27 5.41 5.41 10.00 -3.81 -2.07 -2.07 -7.60 0.92 2.71 -1.91 5.00 -0.32 -1.04 -0.45 -0.45 -0.82 -0.89 -0.48 -0.48 -1.78 5.68 7.67 -13.55 21.12 -2.87 -3.59 -14.65 0.260 0.260 0.480 0.245 0.133 0.133 0.489 -20.82 20.82 -5.27 5.41 5.41 10.00 -3.81 -2.07 -2.07 -7.60 2.71 2.71 -1.91 5.00 -1.04 -1.04 -0.91 -0.91 -1.69 -0.71 -0.39 -0.39 -1.43 7.21 7.21 -14.42 21.3 -3.50 -3.50 -14.3 0.260 0.260 0.480 0.245 0.133 0.133 0.489 -20.82 20.82 -5.27 5.41 5.41 10.00 -3.81 -2.07 -2.07 -7.60 2.71 2.84 -1.91 5.00 -1.04 -3.01 -0.95 -0.95 -1.754 -0.23 -0.13 -0.13 -0.46 7.17 7.30 -14.48 21.78 -3.24 -5.21 -13.33 0.273 0.223 0.504 0.245 0.136 0.111 0.502 -20.82 20.82 -5.27 5.68 4.64 10.50 -3.90 -6.02 -1.73 -7.80 2.71 -1.95 5.25 -1.04 -0,.21 -0.17 -0.38 1.06 -0.57 -0.47 2.11 8.18 4.47 -12.65 21.11 -7.63 -2.20 -15.18 2.24 1.1 图4.13 活荷载弯矩计算 图4.14 活荷载作用下弯矩图(KN·M) 图4.15 活荷载作用下剪力图（KN） 图4.16 活荷载作用下轴力图（KN） 4.4.3风荷载作用下的内力计算 风荷载作用下的框架内力计算采用D值法。用反弯点算的精度不大，柱的侧向刚度与柱子线刚度，层高，梁的线刚度有关，因反弯点高度与梁柱线刚度比，上下层的线刚度比，上下层层高有关，所以采用D值法计算。计算简图见图4.17。 图4.17 风载作用下框架计算简图 求得各柱的反弯点高度yh和杆端剪力Vjk后即可求出各杆端弯矩。根据节点平衡条件求得梁端弯矩（图4.18）并进而求出各梁端剪力和各柱的轴力（图4.19）。 ①求各柱剪力： 表4.4 2～5层（h=4.2m）剪力V 系数 5层 (ΣPW=5.52 kN) 4层 (ΣPW=12.21kN) 3层 (ΣPW=18.59 kN) 2层 (ΣPW=24.95kN) ΣD 边柱A 中柱B 边柱A 中柱B 边柱A 中柱B 边柱A 中柱B K=(i1+i2+i3+i4) 2ic 1.844 5.53 1.844 5.53 1.844 5.53 1.844 5.53 — α= k 2+k 0.480 0.734 0.480 0.734 0.480 0.734 0.480 0.734 — Djk=α12ic hj2 0.48112i3 h52 0.73412i3 h52 0.48012i3 h42 0.0.73412i3 h42 0.48012i3 h32 0.73412i3 h32 0.48012i3 h22 0.73412i3 h22 2.42812ic hj2 Vjk= DjkΣPW ΣDjk 1.21 1.55 2.69 3.43 4.09 5.21 5.49 6.99 — 表4.5 底层（h=4.8m）剪力V 系数 ΣPW=32.00 ΣD 边柱A 中柱B K= i1+i2 ic 2.24 6.72 — α= 0.5+ k 2+k 0.646 0.828 — Djk=α12ic h2 0.64612i3 h2 0.82812i3 h2 2.94812i3 h2 V1k= D1kΣPW ΣD1k 7.008 8.992 — ②求反弯点高度： 由计算简图和风荷载分布较接近于均布荷载，y0可由规则框架承受均布水平力作用时标准反弯点的高度y0值表查得。本设计中各层横向框架梁线刚度相同，层高除底层外均相同，查表得 y1 =y2 =y3=0。因此柱底至反弯点高度y = y0h。 表4.6 求反弯点高度 层数 层高h(m) 柱号 K y0 y = y0h（m） 5 4.2 边柱A 1.844 0.396 1.646 中柱B 5.53 0.450 1.890 4 4.2 边柱A 1.844 0.450 1.860 中柱B 5.53 0.500 2.100 3 4.2 边柱A 1.844 0.496 2.100 中柱B 5.53 0.500 2.100 2 4.2 边柱A 1.844 0.500 2.100 中柱B 5.53 0.500 2.100 1 5.15 边柱A 2.24 0.55 2.805 中柱B 6.72 0.550 计算过程如下： y0=0.392 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.450 y1 = y2 = y3 = 0 M上=1.24×（4.2-1.646) =3.090 M上=1.55×(4.2-1.890)=3.505 M下=1.24×1.646=1.99 M下=1.55×1.890=2.930 y0=0.442 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.500 y1 = y2 = y3 = 0 M上=2.69×(4.2-1.860)=6.295 M上=3.43×2.100=7.201 M下=2.69×1.860=5.003 M下=3.43×2.100=7.201 y0=0.492 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.500 y1 = y2 = y3 = 0 M上=4.09×(4.2-2.07) =8.710 M上=5.210×2.100=12.861 M下=4.09×2.070=8.470 M下=5.210×2.100=12.861 y0=0.500 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.500 y1 = y2 = y3 = 0 M上=5.49×2.100=11.529 M上=6.990×2.100=17.361 M下=6.63×2.100=11.529 M下=6.990×2.100=17.361 y0=0.55 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.550 y1 = y2 = y3 = 0 M上=7.008×(5.15-2.805)=16.08 M上=8.992×(5.15-2.805)=20.64 M下=7.008×2.805=19.66 M下=8.992×2.805=25.220 A B 图4.17 风载作用下水平力的计算 图4.18 风载作用下弯矩图（KN·M） 图4.19 风载作用下剪力轴力图（KN） 4.4.4地震荷载的内力计算 地震荷载的内力计算采用D值法。 ⑴各柱剪力： 中间层的K、α值均于风荷载作用下的相同，剪力计算过程见表4.8 ⑵求反弯点高度： 地震荷载分布较接近于倒三角形分布荷载，y0可由规则框架承受倒三角形水平力作用时标准反弯点高度比y0值表查得。本设计中各层横梁线刚度相同，层高除底层外均相同，则y1 =y2 =y3=0。因此，柱底至反弯点高度y =y0h。 表4.7 2-5层（h=4.2m）剪力V 系数 5层 (ΣPW=72.68 kN) 4层 (ΣPW=149.13kN) 3层 (ΣPW=207.46kN) 2层 (ΣPW=247.64kN) ΣD 边柱A 中柱B 边柱A 中柱B 边柱A 中柱B 边柱A 中柱B K= (i1+i2+i3+i4) 2ic 1.844 5.53 1.844 5.53 1.844 5.53 1.844 5.53 — α= k 2+k 0.480 0.734 0.480 0.734 0.480 0.734 0.480 0.734 — Djk=α12ic hj2 0.48112i3 h52 0.73412i3 h52 0.48012i3 h42 0.0.73412i3 h42 0.48012i3 h32 0.73412i3 h32 0.48012i3 h22 0.73412i3 h22 2.42812ic hj2 Vjk= DjkΣPW ΣDjk 14.54 21.80 29.83 44.74 41.49 62.24 49.53 74.29 — 表4.8 底层（h=5.15m）剪力V 系数 ΣPW=269.67kN ΣD 边柱A 中柱B K= i1+i2 ic 2.24 6.72 — α= 0.5+ k 2+k 0.646 0.828 — Djk=α12ic h2 0.64612i3 h2 0.82812i3 h2 2.94812i3 h2 V1k= D1kΣPW ΣD1k 59.06 75.78 — ②求反弯点高度： 由计算简图和风荷载分布较接近于均布荷载，y0可由规则框架承受均布水平力作用时标准反弯点的高度y0值表查得。本设计中各层横向框架梁线刚度相同，层高除底层外均相同，查表得y1 =y2 =y3=0。因此柱底至反弯点高度y =y0h。 表4.9 求反弯点高度 层数 层高h(m) 柱号 K y0 y = y0h（m） 5 4.2 边柱A 1.844 0.396 1.646 中柱B 5.53 0.450 1.890 4 4.2 边柱A 1.844 0.450 1.860 中柱B 5.53 0.500 2.100 3 4.2 边柱A 1.844 0.496 2.100 中柱B 5.53 0.500 2.100 2 4.2 边柱A 1.844 0.500 2.100 中柱B 5.53 0.500 2.100 1 5.15 边柱A 2.24 0.550 2.805 中柱B 6.72 0.550 2.805 计算过程如下： y0=0.392 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.450 y1 = y2 = y3 = 0 M上=14.54×(4.2-1.646) =37.14 M上=21.80×(4.2-1.890) =50.36 M下=14.54×1.646=23.93 M下=21.80×1.890=41.20 y0=0.442 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.500 y1 = y2 = y3 = 0 M上=29.83×(4.2-1.860) =69.80 M上=44.74×2.100=93.95 M下=29.83×1.86=55.48 M下=44.74×2.100=93.95 y0=0.492 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.500 y1 = y2 = y3 = 0 M上=41.49×(4.2-2.07) =88.37 M上=62.24×2.100=130.70 M下=41.49×2.07=85.88 M下=62.24×2.100=130.70 y0=0.500 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.500 y1 = y2 = y3 = 0 M上=49.53×2.100=104.01 M上=74.29×2.100=156.01 M下=49.53×2.100=104.01 M下=74.29×2.100=156.01 y0=0.550 y1 = y2 = y3 = 0 y0=0.55 y1 = y2 = y3 = 0 M上=59.06×(5.15-2.805) =135.5 M 上=75.78×(5.15-2.805)=173.92 M下=59.06×2.805=165.66 M下=75.78×2.805=212.56 A B 图4.20 地震荷载作用下弯矩图（KN·M） 图4.21 地震荷载作用下剪力图轴力图 4.5内力组合 根据上节内力计算结果，即可进行根据上述内力计算结果，即可进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合。其中梁的控制截面为梁端、柱边及跨中。由于对称性，每层有5个控制截面，如图4.28中的1、2、3、4、5号截面。柱则分为边柱和中柱（即A柱和B柱），每个柱每层有两个控制截面，如图4.28所示的8、9号截面。在活荷载作用下，由于柱相邻上、下层活荷载的影响，则柱的控制截面内力需叠加。 图4.22 内力组合的符号规定： 弯矩：梁以下侧受拉为正，上侧受拉为负；柱以左侧受拉为正，右侧受拉为负； 轴力：受压为正，受拉为负； 剪力：以绕杆件顺时针转动为正，逆时针转动为负 表4.10 第一层框架梁内力组合 杆件编号 第一层框架边梁A1B1 第一层框架中梁B1C1 截面 1 2 3 4 5 内力种类 M V M V M V M V M V 恒荷载① -43.400 66.130 49.360 -4.290 -69.140 -74.710 -46.270 16.440 -33.9 0.00 活荷载② -12.65 19.40 14.40 -1.43 -21.11 -22.25 -15.18 10.55 7.27 0.0 左风③ 27.61 -6.56 7.92 -6.56 -11.76 -6.56 23.56 -15.71 0.00 -15.7 右风④ -27.61 6.56 -7.92 6.56 11.76 6.56 -23.56 15.71 0.00 15.71 左震⑤ 239.55 -58.26 64.79 -58.26 -109.98 -58.26 219.95 -146.63 0.00 -146.63 右震⑥ -239.55 58.26 -64.79 58.26 109.98 58.26 -219.95 146.63 0.00 146.63 1.2①＋1.4② -69.79 106.52 79.39 -7.15 -112.52 -120.80 -76.78 34.50 -30.5 0.00 1.35①＋0.7×1.4×② -70.99 108.29 80.75 -7.19 -114.03 -122.66 -77.34 32.53 -38.6 0.00 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） -33.23 95.53 87.36 -15.22 -124.39 -125.96 -44.97 13.23 -31.5 -19.79 续表4.10 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） -102.81 112.07 67.39 1.32 -94.75 -109.42 -104.33 52.81 -31.5 19.79 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ 251.75 15.26 152.10 -81.74 -238.61 -178.74 221.30 -164.56 -36.3 -190.62 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ -371.09 166.73 -16.36 69.73 47.34 -27.26 -350.57 216.68 -36.32 190.62 表4.11 第二层框架梁内力组合 杆件编号 第一层框架边梁A1B1 第一层框架中梁B1C1 截面 1 2 3 4 5 内力种类 M V M V M V M V M V 恒荷载① -49.56 67.01 45.85 -3.41 -69.99 -73.82 -42.81 16.44 -30.48 0.00 活荷载② -14.48 19.60 13.10 -1.22 -21.78 -22.04 -13.33 10.55 5.42 0.00 左风③ 20.00 -4.76 5.73 -4.76 -8.53 -4.76 17.09 -11.39 0.00 -11.39 右风④ -20.00 4.76 -5.73 4.76 8.53 4.77 -17.09 11.39 0.00 11.39 左震⑤ 189.09 -48.85 42.55 -48.85 -104.00 -48.85 208.01 -138.68 0.00 -138.6 右震⑥ -189.09 48.85 -42.55 48.85 104.00 48.85 -208.01 138.68 0.00 138.68 1.2①＋1.4② -79.74 107.85 73.36 -5.79 -114.48 -119.44 -70.03 34.50 -28.99 0.00 1.35①＋0.7×1.4×② -81.10 109.67 74.74 -5.79 -115.83 -121.26 -70.86 32.53 -35.84 0.00 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） -52.52 99.12 78.75 -11.62 -122.18 -122.35 -46.64 18.67 -29.75 -14.35 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） -102.92 111.10 64.30 0.37 -100.68 -110.35 -89.70 47.37 -29.75 14.35 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ 177.66 28.67 118.20 -68.32 -232.26 -165.31 211.04 -154.23 -33.32 -180.2 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ -313.98 155.68 7.24 58.69 38.14 -38.3 -329.78 206.34 -33.32 180.28 表4.12 第三层框架梁内力组合 杆件编号 第一层框架边梁A1B1 第一层框架中梁B1C1 截面 1 2 3 4 5 内力种类 M V M V M V M V M V 恒荷载① -49.36 67.01 46.05 -1.39 -69.79 -73.82 -42.85 16.44 -30.50 0.00 活荷载② -14.42 19.67 13.37 -1.15 -21.30 -21.97 -14.30 10.55 6.39 0.00 左风③ 13.71 -3.29 3.84 -3.29 -6.04 -3.29 12.10 -8.07 0.00 -8.07 右风④ -13.71 3.29 -3.84 3.29 6.04 3.29 -12.10 8.07 0.00 8.07 左震⑤ 143.85 -36.46 34.49 -36.46 -74.88 -36.46 149.77 -99.85 0.00 -99.85 右震⑥ -143.85 36.46 -34.49 36.46 74.88 36.46 -149.77 99.85 0.00 99.85 续表4.12 1.2①＋1.4② -79.42 107.95 73.98 -3.28 -113.57 -119.34 -71.44 34.50 -27.65 0.00 1.35①＋0.7×1.4×② -80.77 109.74 75.27 -3.00 -115.09 -121.19 -71.86 32.53 -34.91 0.00 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） -60.12 101.05 76.94 -7.27 -118.20 -120.41 -54.19 22.85 -28.55 -10.17 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） -94.68 109.35 67.27 1.03 -102.98 -112.12 -84.68 43.19 -28.55 10.17 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ 119.12 44.82 108.12 -49.76 -193.87 -149.16 134.70 -103.75 -32.77 -129.8 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ -254.89 139.61 18.45 45.01 0.825 -54.37 -254.70 215.86 -32.77 129.8 表4.13 第四层框架梁内力组合 杆件编号 第一层框架边梁A1B1 第一层框架中梁B1C1 截面 1 2 3 4 5 内力种类 M V M V M V M V M V 恒荷载① -50.19 67.13 45.57 -3.29 -69.93 -73.71 -42.93 16.44 -30.60 0.00 活荷载② -13.55 19.56 13.90 -1.26 -21.12 -22.08 -14.65 10.55 6.74 0.00 左风③ 8.29 1.94 2.46 -1.94 -3.37 -1.94 6.76 -4.51 0.00 -4.51 右风④ -8.29 1.94 -2.46 1.94 3.37 1.94 -6.76 4.51 0.00 4.51 左震⑤ 93.73 -23.13 24.34 -23.13 -45.05 -23.13 90.10 -60.07 0.00 -60.07 右震⑥ -93.73 23.13 -24.34 23.13 45.05 23.13 -90.10 60.07 0.00 60.07 1.2①＋1.4② -79.20 107.94 74.14 -5.71 -113.48 -119.36 -72.03 34.50 -27.28 0.00 1.35①＋0.7×1.4×② -81.04 109.79 75.14 -5.68 -115.10 -121.15 -72.31 32.53 -34.70 0.00 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） -66.86 107.65 75.30 -7.98 -114.78 -118.72 -61.46 27.34 -28.23 -5.68 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） -87.75 107.65 69.10 -3.09 -106.28 -113.83 -78.49 38.70 -28.23 5.68 续表4.13 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ 53.49 62.22 94.67 -34.77 -155.15 -131.77 56.82 -52.03 -32.68 -78.09 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ -190.21 122.36 31.38 25.37 -38.02 -71.63 -177.44 104.15 -32.68 78.09 表4.14 第五层框架梁内力组合 杆件编号 第一层框架边梁A1B1 第一层框架中梁B1C1 截面 1 2 3 4 5 内力种类 M V M V M V M V M V 恒荷载① -30.27 56.41 40.24 -31.25 -62.66 -67.20 -48.12 19.50 -33.50 0.00 活荷载② -3.80 4.93 3.15 -0.29 -5.56 -5.51 -3.77 2.12 -2.18 0.00 左风③ 3.09 -0.71 3.80 -0.71 -1.19 -0.71 2.39 -1.59 0.00 -1.59 右风④ -3.09 0.71 -3.80 0.71 1.19 0.71 -2.39 1.59 0.00 1.59 左震⑤ 37.14 -8.99 10.18 -8.99 -16.79 -8.99 33.57 -22.38 0.00 -22.38 右震⑥ -37.14 8.99 -10.18 8.99 16.79 8.99 -33.57 22.38 0.00 22.38 1.2①＋1.4② -41.64 74.59 52.70 -37.91 -82.98 -88.35 -63.02 26.37 -43.25 0.00 1.35①＋0.7×1.4×② -44.59 80.98 57.41 -42.47 -90.04 -96.12 -68.66 28.40 -47.36 0.00 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） -37.22 73.01 57.05 -38.76 -83.70 -88.48 -59.48 24.07 -42.95 -2.00 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） -45.01 74.80 47.47 -36.97 -80.70 -86.69 -65.51 28.07 -42.95 2.00 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ 9.68 58.96 63.41 -49.36 -100.36 -95.63 -16.37 -4.42 -41.51 -29.09 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ -86.89 82.34 36.94 -25.99 -56.70 -72.26 -103.65 53.77 -41.51 29.09 表4.15 第一层框架柱内力组合 杆件编号 边柱 中柱 截面 9 8 9 8 内力种类 M N M N V M N M N V 恒荷载① 15.40 460.56 7.70 486.38 -4.48 -8.41 597.10 -4.21 622.92 2.45 活荷载② 4.47 126.19 2.24 126.19 -1.32 -2.21 226.28 -1.10 226.28 0.65 左风③ -16.08 -17.27 -19.66 -17.27 7.01 -20.64 -23.99 -25.22 -23.99 10.92 右风④ 16.08 17.27 19.66 17.27 -7.01 20.64 23.99 25.22 23.99 -10.92 左震⑤ -135.54 -175.69 -165.66 -175.69 59.09 -173.92 -291.87 -212.56 -291.87 75.78 右震⑥ 135.54 175.69 165.66 175.69 -59.09 173.92 291.87 212.56 291.87 -75.78 1.2①＋1.4② 24.74 729.34 12.38 760.32 -7.22 -13.19 1033.31 -6.59 1064.30 3.85 1.35①＋0.7×1.4×② 25.17 745.42 12.59 780.28 -7.34 -13.52 1027.84 -6.76 1062.70 3.94 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） 3.85 689.91 -12.71 720.90 1.79 -38.88 971.41 -38.22 1002.39 17.52 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） 44.37 733.43 36.83 764.42 -15.87 13.13 1031.86 25.34 1062.84 -10.00 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ -155.04 399.99 -204.77 430.97 70.65 -237.51 472.86 -282.04 503.84 101.84 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ 197.36 856.78 225.94 887.77 -82.99 214.68 1231.72 270.62 1262.70 -95.18 表4.16 第二层框架柱内力组合 杆件编号 边柱 中柱 截面 9 8 9 8 内力种类 M N M N V M N M N V 恒荷载① 25.01 331.31 28.00 406.56 -12.62 -13.63 484.69 -14.45 505.95 6.69 活荷载② 7.30 96.67 8.18 96.67 -3.69 -5.21 172.16 -7.63 172.16 3.06 左风③ -11.53 -10.71 -11.53 -10.71 5.49 -14.68 -14.84 -14.68 -14.84 6.99 右风④ 11.53 10.71 11.53 10.71 -5.49 14.68 14.84 14.68 14.84 -6.99 左震⑤ -104.01 -117.43 -104.01 -117.43 49.53 -156.01 -203.50 -156.01 -203.50 74.29 右震⑥ 104.01 117.43 104.01 117.43 -49.53 156.01 203.50 156.01 203.50 -74.29 续表4.16 1.2①＋1.4② 40.23 532.91 45.05 623.21 -20.31 -23.65 822.65 -28.02 848.16 12.31 1.35①＋0.7×1.4×② 40.92 542.01 45.82 643.59 -20.65 -23.51 823.05 -26.98 851.75 12.03 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） 24.68 505.89 29.38 596.18 -12.88 -41.42 779.85 -45.45 805.36 20.69 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） 53.74 532.86 58.43 623.17 -26.71 -4.42 817.25 -8.46 842.76 3.08 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ -100.82 302.92 -96.71 393.22 47.03 -222.30 420.37 -224.73 445.89 106.44 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ 169.61 608.23 173.72 698.53 -81.75 183.33 949.47 180.90 974.99 -86.71 表4.17 第三层框架柱内力组合 杆件编号 边柱 中柱 截面 9 8 9 8 内力种类 M N M N V M N M N V 恒荷载① 24.68 256.04 24.55 277.30 -11.70 -13.56 373.17 -13.54 394.43 6.45 活荷载② 7.21 66.94 7.13 66.94 -3.41 -3.50 111.19 -3.24 111.19 1.60 左风③ -8.71 -5.95 -8.47 -5.95 4.09 -10.94 -8.21 -10.94 -8.21 5.21 右风④ 8.71 5.95 8.47 5.95 -4.09 10.94 8.21 10.94 8.21 -5.21 左震⑤ -88.37 -68.58 -85.88 -68.58 43.49 -130.70 -113.67 -130.70 -113.67 61.94 右震⑥ 88.37 68.58 85.88 68.58 -43.49 130.70 113.67 130.70 113.67 -61.94 1.2①＋1.4② 39.71 400.96 39.44 426.48 -18.81 -21.17 603.47 -20.78 628.98 9.98 1.35①＋0.7×1.4×② 40.38 411.26 40.13 439.96 -19.14 -21.74 612.75 -21.45 641.45 10.28 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） 27.73 384.10 27.77 409.61 -13.18 -34.47 577.56 -34.11 603.07 16.32 续表4.17 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） 49.68 399.09 49.12 424.60 -23.49 -6.90 598.25 -6.55 623.76 3.19 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ -80.94 258.26 -77.91 283.77 40.45 -188.28 366.75 -188.10 392.26 89.22 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ 148.82 436.57 145.38 462.08 -72.62 151.54 662.29 151.72 687.80 -71.82 表4.18 第四层框架柱内力组合 杆件编号 第一层框架边梁A1B1 第一层框架中梁B1C1 截面 1 2 3 4 5 内力种类 M V M V M V M V M V 恒荷载① 24.22 180.78 24.68 202.04 -11.64 -13.58 261.65 -13.56 282.91 6.46 活荷载② 7.67 37.15 7.21 37.15 -3.54 -3.59 64.30 -3.50 64.30 1.69 左风③ -6.30 -2.66 -5.00 -2.66 2.69 -7.20 -3.44 -7.20 -3.44 3.43 右风④ 6.30 2.66 0.05 2.66 -2.69 7.20 3.44 7.20 3.44 -3.43 左震⑤ -69.80 -32.12 -55.48 -32.12 29.82 -93.95 -50.33 -93.95 -50.33 44.74 右震⑥ 69.80 32.12 55.48 32.12 -29.82 93.95 50.33 93.95 50.33 -44.74 1.2①＋1.4② 39.80 268.95 39.71 294.46 -18.92 -21.32 404.00 -21.17 429.51 10.12 1.35①＋0.7×1.4×② 40.21 280.46 40.38 309.16 -19.18 -21.85 416.24 -21.74 444.94 10.38 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） 30.80 260.39 32.40 285.91 -15.04 -29.90 390.66 -29.76 416.17 14.20 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） 46.66 267.10 38.76 292.60 -21.82 -11.74 399.33 -11.61 424.85 5.56 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ -57.07 197.47 -38.18 222.98 22.67 -140.59 287.13 -140.51 312.64 66.93 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ 124.41 280.98 106.07 306.49 -54.86 103.69 417.99 103.76 443.50 -49.40 表4.19 第五层框架柱内力组合 杆件编号 第一层框架边梁A1B1 第一层框架中梁B1C1 截面 1 2 3 4 5 内力种类 M V M V M V M V M V 恒荷载① 30.27 105.15 25.92 126.42 -13.38 -14.54 150.24 -13.43 171.50 6.60 活荷载② 3.80 7.46 5.88 7.46 -2.30 -1.78 10.29 -2.87 10.29 0.87 左风③ -3.09 -0.71 -1.99 -0.71 1.21 -3.58 -0.88 -2.93 -0.88 1.55 右风④ 3.09 0.71 1.99 0.71 -1.21 3.58 0.88 2.93 0.88 -1.55 左震⑤ -37.14 -8.99 -23.93 -8.99 14.54 -50.36 -13.39 -41.20 -13.39 21.80 右震⑥ 37.14 8.99 23.93 8.99 -14.54 50.36 13.39 41.20 13.39 -21.80 1.2①＋1.4② 41.64 136.62 39.34 162.15 -19.28 -19.94 194.69 -20.13 220.21 9.14 1.35①＋0.7×1.4×② 44.59 149.26 40.75 177.98 -20.32 -21.37 212.91 -20.94 241.61 9.76 1.2①＋1.4×0.9×（②＋③） 37.22 134.68 36.01 160.20 -17.43 -24.20 192.15 -23.42 217.66 10.97 1.2①＋1.4×0.9×（②＋④） 45.01 136.48 41.02 162.00 -20.48 -15.18 194.36 -16.04 219.87 7.06 1.2(①＋0.5②)+1.3⑤ -9.68 118.97 3.52 144.49 1.47 -83.98 169.06 -71.40 194.57 36.78 1.2(①＋0.5②)+1.3⑥ 86.89 142.34 65.74 167.87 -36.34 46.95 203.87 35.72 229.38 -19.90 4.6截面设计 4.6.1 内力组合设计值 表4.20 框架各层梁内力组合设计值 层次 控制截面 1 2 3 4 5 1 Mmax（KN·M） — 152.10 — — — Mmin（KN·M） -371.09 — -238.61 -350.57 -36.32 续表4.20 1 Vmax（KN） 166.73 — -178.74 216.68 — 2 Mmax（KN·M） — 117.87 — — — Mmin（KN·M） -313.98 — -232.26 -329.78 -33.32 Vmax（KN） 155.68 — -165.31 206.34 — 3 Mmax（KN·M） — 108.12 — — — Mmin（KN·M） -254.89 — -193.87 -254.70 -32.77 Vmax（KN） 139.61 — -149.16 215.86 — 4 Mmax（KN·M） — 94.67 — — — Mmin（KN·M） -190.21 — -115.15 -177.44 -32.68 Vmax（KN） 122.36 — -131.77 104.15 — 5 Mmax（KN·M） — 63.43 — — — Mmin（KN·M） -86.89 — -100.36 -103.65 -41.51 Vmax（KN） 82.34 — -95.63 53.77 — 表4.21 框架各层柱内力组合设计值 控 制 截 面 层 次 A柱 B柱 M9 （KN·M） M8 （KN·M） N（KN） M9 （KN·M） M8 （KN·M） N（KN） 1 Nmax,M 197.36 225.94 887.77 214.68 270.62 1262.7 Nmin,M -155.04 -204.77 399.99 -237.51 -282.04 472.86 续表4.21 1 |Mmax|,N 197.36 225.94 887.77 -237.51 -282.04 472.68 2 Nmax,M 169.61 173.12 698.53 183.33 180.90 974.99 Nmin,M -100.82 -96.71 302.90 -222.30 -224.73 420.37 |Mmax|,N 169.61 173.72 698.53 -222.30 -224.73 420.37 3 Nmax,M 148.82 145.38 462.08 151.54 151.72 687.8 Nmin,M -80.94 -77.91 250.26 -188.28 -188.10 366.75 |Mmax|,N 148.82 145.38 462.08 -188.28 -188.10 366.75 4 Nmax,M 124.41 106.07 306.49 103.69 103.76 444.50 Nmin,M -57.07 -38.18 197.47 -140.59 -140.51 207.13 |Mmax|,N 124.41 106.07 306.49 -140.59 -140.51 207.13 5 Nmax,M 86.89 65.74 167.84 46.95 35.72 229.38 Nmin,M -9.68 3.52 118.97 -83.98 -71.40 169.06 |Mmax|,N 86.89 65.74 118.97 -83.98 -71.40 169.06 4.6.2 考虑框架强柱弱梁、强剪弱弯、强结点弱构件的抗震设计要求，应对以上最大内力组合设计值进行调整。 ⑴架柱上、下端截面弯矩设计值按下式计算： ΣMc=ηcΣMb （4.1） ΣMc—节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和； ΣMb—节点左右梁端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和； ηc—柱端弯矩增大系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。 表4.22 梁柱节点处柱端弯矩调整计算表 节点 调整前M8 调整前M9 ∑Mc Mbl Mbr ∑Mb ηc∑Mb 调整后M8’ 调整后M9’ A1 197.36 173.72 371.08 0 371.09 371.09 408.20 217.10 191.10 B1 237.51 224.73 462.24 238.61 350.57 589.18 648.10 333.01 315.09 A2 169.61 145.38 314.99 0 313.98 313.98 345.38 185.95 159.41 B2 222.30 188.10 410.40 232.26 329.78 562.04 618.24 334.88 283.36 A3 148.82 106.07 254.89 0 254.89 254.8 280.38 163.70 116.68 B3 188.28 140.51 328.79 193.87 254.70 448,57 493.43 252.56 210.87 A4 124.41 65.74 190.15 0 190.21 190.21 209.23 136.89 72.34 B4 140.59 71.40 211.99 115.15 177.44 292.59 321.85 213.45 108.40 A5 86.89 0 86.89 0 86.89 86.89 95.58 95.58 0 B5 83.98 0 83.98 100.36 103.65 204.01 224.41 83.98 0 ⑵框架柱剪力设计值Vc按下式计算： V=ηvc(Mcb+ Mct) /Hn （4.3） Mcb，Mct—分别为柱的上、下端顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值； ηvc—柱剪力增大系数，三级取1.1； Hn—柱净高。 表4.23 柱端剪力调整计算表 杆件 Hn/m Mcb/kN·m Mct/kN·m N（KN） V=ηvc(Mcb+Mct)/Hn /kN 上 下 A1A0 5.15 225.94 197.36 887.77 91.30 91.30 续表4.23 B1B0 5.15 282.04 237.514 472.86 112.06 112.06 A1A2 4.2 173.72 169.61 698.53 89.924 89.92 B1B2 4.2 224.73 222.30 420.379 117.08 117.08 A2A3 4.2 145.38 148.82 462.08 77.05 77.05 B2B3 4.26 188.10 188.28 366.75 98.58 98.582 A3A4 4.2 106.07 124.41 306.49 60.36 60.36 B3B4 4.2 140.51 140.59 207.13 73.62 73.62 A4A5 4.2 65.74 86.89 118.97 39.97 39.97 B4B5 4.2 71.40 83.98 169.06 40.69 40.69 ⑶梁端设计值Vb按下式计算： Vb=ηvb(Mbl+ Mbr)/l2 + Vab （4.2） Vab—梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 的梁端剪力设计值（KN）。 Mbl，Mbr—分别在梁左右端逆时针或顺时针方向组合的弯矩设计值（KN·M）。 ηvb—端剪力增大系数，三级取1.1。 表4.24 梁柱节点剪力调整 杆件 VGb/kN ln/m Mbl/kN·m Mbr/kN·m ηvb(Mbl+Mbr)/ ln V/kN A1B1 93.76 5.80 371.09 238.61 -115.63 115.63 -21.87 209.39 A2B2 93.76 5.80 313.98 232.26 -103.60 103.60 -9.84 197.36 A3B3 93.76 5.80 254.89 193.87 -85.11 85.11 8.65 78.87 A4B4 93.76 5.80 190.21 115.15 -51.91 57.91 35.85 151.67 续表4.24 A5B5 74.72 5.80 86.89 100.36 -35.51 35.51 39.21 110.23 B1C1 24.31 2.80 350.57 350.57 -275.45 275.45 -251.14 299.76 B2C2 24.31 2.80 329.78 329.78 -259.11 259.11 -234.8 283.42 B3C3 24.31 2.80 254.70 254.70 -200.12 200.12 -175.81 224.43 B4C4 24.31 2.80 177.44 177.44 -139.42 139.42 -115.11 163.73 B5C5 23.03 2.80 103.65 103.65 -81.40 81.40 -58.37 104.43 顶 层：边跨：VGb=1.2×(20.602+0.5×1.74)×5.8/2=74.72 KN 跨中：VGb=1.2×(13.001+0.5×1.41)×2.8/2=23.03 KN 中间层：边跨：VGb=1.2×(23.473+0.5×6.94)×5.8/2=93.76 KN 跨中：VGb=1.2×(10.957+0.5×7.03)×2.8/2=24.31 KN ⑷底层柱柱底弯矩调整 根据抗震规范,三级框架底层,柱下端截面组合的弯矩设计值,应乘以增大系数1.15。底层柱纵向钢筋按上下端的不利情况配置。 故A柱M=1.15×225.94=259.83kN·m B柱M=1.15×282.04=324.35kN·m 表4.25 抗震承载力调整系数 结构构件类别 正截面承载力计算 斜截面承载力计算 梁 偏心受压柱 各类构件及框架节点 γRE 0.75 0.8 0.85 轴压比小于0.15的偏心受压柱，其承载力抗震调整系数取0.75。 4.6.3梁截面设计 (1)梁正截面受弯承载力计算。 （2）本设计为现浇框架结构，楼板与梁浇注在一起形成T形截面梁。当承受负弯矩时，翼缘（板）受拉，由于砼在极限承载力状态下时时带裂缝工作，其抗拉承载力极小，尽管翼缘面积较大，但仍按梁宽为b的矩形截面计算；当承受正弯矩时，翼缘受压，须按T形截面计算，翼缘宽度bf《混凝土设计规范》规定，本设计中取1/3l0，受弯构件正截面承载力抗震调整系数γRE为0.75。 ①单筋矩形截面受弯承载力计算： 　计算截面抵抗矩系数αs：αs=M/α1fcbh02　（C30：fc=14.3N/mm2） 计算相对受压区高度ζ：ζ=1-(1-2αs)0.5 如ζ大于相对界限受压区高度ζb，则不能按单筋截面设计，应设计成双筋截面梁。 单筋矩形截面配筋计算：AS=α1fcζbh0/fy ②Ｔ形截面受弯承载力计算过程： 确定Ｔ形截面类型，若弯矩设计值Mu≤α1fcbf，hf，，则Ｔ形截面为第一种类型，中和轴在翼缘内，此类Ｔ形截面可看作是梁宽为bf，的矩形截面梁进行设计，设计过程同单筋矩形截面受弯承载力计算；若Mu＞α1fcbf，hf，(h0 –1/2hf，)，则Ｔ形截面为第二种类型，中和轴在腹板内， 第一类Ｔ形截面：　　　αs=M-α1fc(bf，-b)hf，(h0 –1/2hf，) /α1fcbh02 ζ=1-(1-2αs)0.5 第二类Ｔ形截面:ζ≤ζb AS =﹝α1fcζbh0+α1fc(bf，-b)hf，﹞/fy 若ζ＞ζb，说明梁的截面尺寸不够，应增大截面尺寸，或改用双筋Ｔ形截面。 ③截面设计结果必须满足适用条件： A） x≤ζb h0 x—砼等效受压区高度 h0—截面有效高度。 B）ρ≥ρmin，混凝土等级C30，ft=1.45KN/㎜2。Ⅱ级钢筋HRB335, fy=300N/mm2。 ρmin取0.2%与45ft/ fy%中较大者，即ρmin=0.22%。 两类T形截面的判别：M， =α1fcb，hf，(h0 –1/2hf，) 若M＇＞M+及M，选用第一类T型截面。 若M＇≤M+及M，选用第二类T型截面。 表4.26 梁正截面设计计算 （截面类型：①-矩形单筋截面 ②-T形第一类截面） 楼层 控制截面 弯矩 弯矩设计值 截面类型 ζ 计算配筋 配筋 实际配筋（mm） 1 1 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ18 1017 M- -371.09 ① 0.2439 0.2843 1914.06 4Φ25 1964 2 M 152.10 ② 0.0172 0.0174 905.83７ 4Φ18 1017 3 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ18 1017 M- -238.61 ① 0.1568 0.1715 1154.84 4Φ25 1964 4 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ18 1017 M- -350.57 ① 0.2304 0.2657 1788.83 4Φ25 1964 5 M -36.32 ① 0.0239 0.0242 162.67 4Φ25 1964 2 1 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ18 1017 M- -313.98 ① 0.2063 0.2336 1573.05 4Φ25 1964 2 M 117.87 ② 0.0133 0.0134 700.11 4Φ18 1017 续表4.26 2 3 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ18 1017 M- -232.26 ① 0.1526 0.1665 1121.02 4Φ25 1964 4 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ18 1017 M- -329.78 ① 0.2167 0.2473 1665.10 4Φ25 1964 5 M -33.23 ① 0.0219 0.0221 149.08 4Φ25 1964 3 1 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ16 804 M- -254.89 ① 0.1675 0.1845 1242.47 4Φ20 1256 2 M 108.12 ② 0.0123 0.0145 754.85 4Φ16 804 3 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ16 804 M- -193.87 ① 0.1274 0.1368 920.80 4Φ20 1256 4 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ16 804 M- -254.70 ① 0.1674 0.1844 1241.44 4Φ20 1256 5 M -32.77 ① 0.0215 0.0218 146.60 4Φ20 1256 4 1 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ16 804 M- -190.21 ① 0.1250 0.1240 902.07 4Φ20 1256 2 M 94.67 ② 0.0107 0.0108 561.55 4Φ16 804 3 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ16 804 M- -115.15 ① 0.0757 0.0788 530.41 4Φ20 1256 4 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ16 804 M- -177.44 ① 0.1166 0.1243 837.18 4Φ20 1256 5 M -32.68 ① 0.0215 0.0211 146.19 4Φ20 1256 5 1 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ16 804 M- -86.89 ① 0.0571 0.0588 369.12 4Φ16 804 2 M 63.42 ② 0.0072 0.0072 375.51 4Φ16 804 3 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ16 804 M- -100.36 ① 0.0660 0.0683 459.77 4Φ16 804 4 M+ 0 ② 0 0 0 4Φ16 804 M- -103.65 ① 0.0681 0.0710 475.41 4Φ16 804 5 M -41.51 ① 0.0277 0.0277 186.25 4Φ16 804 ⑶梁斜截面受剪承载力计算： 在本结构中，梁主要受均布荷载作用，在斜截面受剪承载力设计时不弯起纵向钢筋，只配箍筋。构件斜截面抗震调整系数为γRE=0.85。斜截面受剪承载力计算过程： 1 验算截面尺寸：由截面腹板高度hw和截面宽度b之比判断截面类型。 本设计中hw/b=(600-120) /300=1.6＜4.0，截面尺寸符合要求。 βc=1.0, fc=14.3N/mm2 边跨：V ≤0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3×250×565=504.97N 中跨：V ≤0.25βcfcbh0=0.25×1.0×14.3×250×565=504.97KN 2 验算是否需要配制箍筋： 若素砼梁的受剪承载力设计值V≤0.7 ftbh0，则只需按构造配筋，否则需计算配箍筋。 边跨：0.7 ftbh0=0.7×1.43×250×565=146.39N 中跨：0.7 ftbh0=0.7×1.43×300×565=146.39KN 3 计算配箍筋：nAsv1/s≤ (V-0.7 ftbh0)/1.25fyvh0 （适用HPB235, fyv=210N/mm2 ） 表4.27 梁斜截面设计计算： 楼层 控制截面 剪力设计值 0.25βcfcbh0 0.7 ftbh0 实际配筋 1 边跨 209.39 504.97 141.39 0.458 Φ8@200 中跨 299.76 504.97 141.39 1.068 Φ8@100 2 边跨 197.36 504.97 141.39 0.377 Φ8@200 中跨 253.42 504.97 141.39 0.958 Φ8@100 3 边跨 178.87 504.97 141.39 0.253 Φ8@100 中跨 224.43 504.97 141.39 0.560 Φ8@100 4 边跨 151.67 504.97 141.39 0.069 Φ8@200 中跨 163.73 504.97 141.39 0.151 Φ8@100 5 边跨 110.23 504.97 141.39 0 Φ8@200 中跨 104.43 504.97 141.39 0 Φ8@100 4.6.4柱截面设计： (1)柱正截面受压承载力计算。 本设计中偏心受压柱正截面承载力设计时采用对称配筋，偏心受压柱正截面承载力抗震调整系数γRE取为0.85。柱正截面受压承载力计算过程： ①计算偏心矩增大系数ηζ η=1+1/1400ei/h0(l0/h)2 ζ1ζ2 ei—初始偏心矩 ei= e0 +ea e0—轴向力对截面重力的偏心距e0=M/N ea—附加偏心距 ea：取1/30h=1/30×450=15㎜和20㎜中较大者，本设计中ea=20㎜。 h0=450-35=415㎜ l0—柱的净高 底 层： =5150-600=4500㎜ (l0/h)2==(4500/450) 2=100 其它层： l0=4200-600=3600㎜ (l0/h)2==(3600/450) 2=64 ζ1=0.5fcA/N 当ζ1＞1.0时取ζ1=1.0 A—构件截面面积 N—受压构件轴向力设计值 ζ1—偏心受压构件截面曲率修正系数 ζ2—偏心受压构件截面曲率修正系数 l0/h＜15时，取ζ2=1.0 l0/h=15～30时，取ζ2=1.15-0.01 l0/h 本设计中，底层l0/h=4500/500＜15，ζ2=1.0 其它层l0/h=3600/500＜15，ζ2=1.0 ②进行截面偏心类型确定 计算柱的相对受压区高度ζ=N/α1fcbh0 当ζ＜ζb，则按大偏心受压构件计算。 当ζ＞ζb，则认为受拉钢筋As达不到受拉区服强度，属于“受压破坏”，按小偏心受压构件计算。 ζb：选用C30砼，HRB335 钢筋，故ζb=0.55. ③确定纵向受力钢筋 大偏心受压构件计算。 AS／=Ne-α1fcζbh02(1-0.5ζ)/fy／(h0-a／) AS=α1fcζbh0+ fy／AS／-N/fy 本设计中，砼强度等级C30,α1=1.0,fc=14.3N/㎜2 ,钢筋强度等级HRB335 fy=fy／=300N/mm2 e=ηei+1/2h-a=ηei+1/2×500-35=215+ηei 小偏心受压构件计算： e=ηei1/2h-ηei -a／ ζ=(N -α1fcζbbh0)/﹝Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ζb)( h0-as／)+ α1fcbh0+ζb As／= N e／-α1fc bh02ζ(1-0.5ζ)/ fy／( h0-as／) As= α1fc bh0ζ+ As／fy／-N/ fy 采用对称配筋形式，故As=As／= N e-α1fc bh02ζ(1-0.5ζ)/ fy／( h0-as／)。 表4.28 柱受压承载力计算表 楼层 1 控制截面 A柱 B柱 Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N 0.8M 180.75 163.82 191.10 216.50 225.56 252.07 0.8N 710.22 319.99 710.22 1010.16 378.29 378.29 续表4.28 e0 254.50 511.90 269.07 214.30 596.30 666.30 ea 20 20 20 20 20 20 ei 274.50 531.90 289.07 234.30 616.30 686.30 ζ1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 ζ2 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 η 1.11 1.057 1.105 1.13 1.049 1.044 ηei 304.70 562.22 319.42 264.76 646.50 716.50 e 494.70 752.22 509.42 454.7836.50 906.50 423.94 e／ — 372.22 — — 456.50 526.50 配筋形式 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 ζ 0.260 0.117 0.260 0.369 0.138 0.138 ｘ 110.5 49.73 110.5 156.83 58.79 58.79 偏心类型 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As 1763.14 1018.01 1851.41 1965.89 1514.82 1747.10 As／ 1763.14 1018.01 1851.41 1965.89 1514.82 1747.10 配筋 6Φ22 6Φ22 实际配筋 2281 2281 续表4.28 楼层 2 控制截面 A柱 B柱 Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N 0.8M 138.98 80.66 152.88 146.66 179.78 267.90 0.8N 558.82 242.32 558.82 779.99 336.30 336.30 e0 248.70 332.90 273.60 188.03 534.60 796.60 ea 20 20 20 20 20 20 ei 268.70 352.90 293.60 208.03 554.60 816.60 ζ1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 ζ2 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 η 1.07 1.05 1.06 1.09 1.03 1.02 ηei 287.51 370.55 311.22 226.75 571.24 832.90 e 477.51 560.55 501.22 416.75 761.24 1022.9 e／ — 180.55 — — 381.24 642.90 配筋形式 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 ζ 0.204 0.0866 0.204 0.285 0.123 0.123 ｘ 84.66 36.77 84.66 118.28 51.05 51.05 偏心类型 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As 1166.66 383.78 1282.88 1660.02 1124.66 1896.56 As／ 1166.66 383.78 1282.88 1660.02 1124.66 1896.56 配筋 6Φ22 6Φ22 实际配筋 2281 2281 续表4.28 楼层 3 控制截面 A柱 B柱 Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N 0.8M 119.06 64.75 130.96 121.38 150.62 226.69 0.8N 369.66 200.21 369.66 550.24 293.40 293.40 e0 322.10 323.41 354.27 220.60 513.40 772.60 ea 20 20 20 20 20 20 ei 342.10 343.30 374.27 240.60 533.40 792.60 ζ1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 ζ2 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 η 1.06 1.06 1.07 1.08 1.035 1.024 ηei 362.60 364.00 400.47 259.85 552.07 811.62 e 552.60 554.00 590.47 449.85 642.07 1001.62 e／ 172.60 174 210.47 69.85 362.07 621.62 配筋形式 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 ζ 0.135 0.073 0.135 0.201 0.107 0.107 ｘ 56 30.30 56 83.42 44.4 44.4 偏心类型 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As 559.68 305.58 682.48 337.14 931.85 1599.8 As／ 559.68 305.58 682.48 337.14 931.85 1599.8 配筋 6Φ22 6Φ22 实际配筋 2281 2281 续表4.28 楼层 4 控制截面 A柱 B柱 Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N 0.8M 99.53 45.66 109.51 83.01 112.47 170.70 0.8N 245.19 157.98 245.19 255.60 165.68 165.68 e0 405.93 289.02 446.60 233.44 678.80 103.03 ea 20 20 20 20 20 20 ei 425.93 309.02 466.60 253.44 698.80 1050.3 ζ1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 ζ2 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 η 1.045 1.06 1.041 1.075 1.03 1.018 ηei 445.10 327.60 485.70 272.45 719.80 1069.20 e 635.10 517.60 675.7 462.45 909.80 2969.20 e／ 255.10 137.60 295.70 82.45 529.80 879.2 配筋形式 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 ζ 0.09 0.06 0.09 0.13 0.06 0.06 ｘ 37.35 24.90 37.35 53.90 24.90 24.90 偏心类型 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As 548.70 190.6 635.99 257.19 769.98 1277.78 As／ 548.70 190.6 635.99 257.19 769.98 1277.78 配筋 4Φ22 4Φ22 实际配筋 1520 1520 续表4.28 楼层 5 控制截面 A柱 B柱 Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N Nmax,M Nmin,M ︱Mmax︱,N 0.8M 69.51 7.74 76.46 37.56 67.18 86.72 0.8N 133.25 127.89 133.25 189.82 183.07 189.82 e0 517.70 81.32 80.33 204.70 496.70 641.20 ea 20 20 20 20 20 20 ei 537.70 101.32 823.3 224.70 516.70 661.20 ζ1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 ζ2 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 η 1.035 1.19 1.023 1.08 1.037 1.03 ηei 556.50 120.57 842.2 242.70 535.80 681.03 e 746.50 310.57 1032.2 432.70 725.80 871.03 e／ 366.5 — 652.2 52.7 345.8 491.03 配筋形式 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 对称配筋 ζ 0.050 0.035 0.035 0.067 0.050 0.050 ｘ 20.30 14.50 14.50 27.80 20.50 20.50 偏心类型 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As 431.67 100.67 544.53 84.83 410.26 582.56 As／ 431.67 100.67 544.53 84.83 410.26 582.56 配筋 4Φ22 4Φ22 实际配筋 1520 1520 （2）柱斜截面承载力计算 偏心受压构件斜截面受剪承载力计算公式为： V≤1.75/(λ+1)ftbh0+1.0fyvAsv h0/s+0.07N ft=1.43N/mm2 若满足公式V≤1.75/(λ+1)ftbh0+0.07N 要求，则可不进行斜截面受剪承载力计算，仅需根据构造配箍筋。 本设计为现浇砼框架，λ=柱的净高/2 h0，当λ＞3时，取λ=3。 底 层：边跨λ=（4200-600）/2×450=4，取λ=3。 中跨λ=（4200-600）/2×450=4，取λ=3 其它层：边跨λ=（4200-600）/2×450=4，取λ=3 中跨λ=（4200-450）/2×450=4，取λ=3 表4.29 偏心受压构件斜截面承载力计算 楼层 控制截面 剪力设计值（KN）0.8V 1.75/(λ+1)ftbh0+0.07N(KN) 计算配筋 实际配筋 1 边跨 91.30 177.65 — Φ8@200 中跨 112.06 177.65 — Φ8@200 2 边跨 89.92 177.65 — Φ8@200 续表4.29 2 中跨 117.08 177.65 — Φ8@200 3 边跨 77.05 167.31 — Φ8@200 中跨 98.58 177.65 — Φ8@200 4 边跨 60.36 148.42 — Φ8@200 中跨 73.62 159.51 — Φ8@200 5 边跨 39.97 128.49 — Φ8@200 中跨 40.69 132.86 — Φ8@200 5 楼梯设计 楼梯采用板式楼梯，楼梯的平面布置图如下图所示，踏步尺寸为150 mm×270 mm，楼梯上的均布荷载标准值qk = 2.5 KN/m2 ，混凝土的强度等级采用C20，板和平台梁的纵向受力钢筋分别选用HPB235和HRB335。 图5.1 主楼梯平面布置图（单位：mm） 1.梯段斜板的设计 斜板长度：L’= = 4.324m l0/30～l0/25 = 3780/30～3780/25 = 126～152.1 mm,取斜板厚为140 mm，在计算过程中取1.0 m宽的板带进行计算。 ①.荷载计算 恒荷载标准值计算： 水磨石面层：[（0.27＋0.15）×0.65]÷0.27 =1.011 KN/m 混凝土踏步：（25×0.27×0.15×1/2）÷0.27 = 1.875 KN/m 混凝土斜板：（25×0.14×4.324）÷3.78 = 3.412 KN/m 板底抹灰：（0.02×17×4.324）÷3.78 = 0.387KN/m 7.279 KN/m 活荷载标准值计算：2.5×1.0 = 2.5 KN/m 荷载设计值：P = 1.2×7.279＋1.4×2.5 = 12.235 KN/m ②.截面设计 斜板的水平计算跨度：ln =3.78 m,跨中弯矩设计值应为 ×P× l2n ，考虑到斜板平台梁是整浇在一起的，并非铰接，所以平台梁对斜板的转动变形有一定的约束作用，即减少了斜板的跨中弯矩值，故计算板的跨中弯矩时，可近似取 Mmax = ×P× l2n SHAPE \* MERGEFORMAT Mmax = ×P× l2n = ×12.235×3.782 = 17.48 KN·M,取保护层厚度as = 20 mm,则斜板的有效高度h0 =h－as =140－20 = 120 mm αs = = = 0.126 ξ= 1－ = 1－ = 0.136 γs = 1－0.5ξ =1－0.5×0.136= 0.932 SHAPE \* MERGEFORMAT As = = = 744.26 mm2 选配φ10＠100，As = 785.0 mm2 每个踏步布置1根φ10钢筋。 2 平台板设计 平台板的厚度取80 mm，在计算过程中取1m宽的板带进行计算。 ①荷载计算 恒荷载标准值计算： 水磨石面层：0.65×1.0 = 0.65 KN/m 混凝土板：（25×0.08×1.0 = 1.50 KN/m 板底抹灰：0.02×17×1.0 = 0.34 KN/m 2.49 KN/m 活荷载标准值计算：2.5×1.0 = 2.5 KN/m 荷载设计值：P = 1.2×2.49＋1.4×2.5 = 6.49 KN/m ②.截面设计 平台板的一端与平台梁整浇，另一端支承在连梁上，则板跨中弯矩值Mmax = ×P×l2 ,其中，l = ln = 1.80+0.08/2 = 1.84m 弯矩设计值Mmax = ×P×l2 = ×6.49×1.842 = 2.747 KN·M as取20 mm，则平台板的有效高度h0 =h－as =80－20 =60mm αs = = = 0.079 ξ= 1－ = 1－ = 0.083 γs = 1－0.5ξ =1－0.5×0.083= 0.958 SHAPE \* MERGEFORMAT As = = = 227.57mm2 选配φ8＠200，As = 251 mm2 分布筋选用φ8＠150 3 平台梁的设计 平台梁的截面尺寸取200 mm×400 mm ①.荷载计算 恒荷载标准值计算： 斜板传来的荷载：7.279×3.78/2 = 13.757 KN/m 平台板传来的荷载：2.49×1.8/2 = 2.241 KN/m 梁自重：25×0.2×（0.4－0.06）= 1.7 KN/m 梁侧抹灰：0.02×17×（0.4－0.06）×2 = 0.231 KN/m 17.929KN/m 活荷载标准值计算：2.5×（3.78/2＋1.8/2） = 7.38 KN/m 荷载设计值：P = 1.2×17.729＋1.4×6.975 = 31.04 KN/m ②.截面设计 平台梁的计算跨度：l0 = 1.05×ln = 1.05×(3.6－0.2) = 3.57m 弯矩设计值Mmax = ×P×l02 = ×31.04×3.572 = 49.45 KN·M 剪力设计值V = ×ln = ×31.04× (3.6－0.2)= 52.77KN 截面设计按倒L形进行计算，有效翼缘宽度b’f = b＋5×h’f = 200＋5×80 = 600 mm，平台梁的有效高度h0 =h－as = 400－35 = 365 mm （as取35 mm） αs = = = 0.064 ξ= 1－ = 1－ = 0.067 γs = 1－0.5ξ =1－0.5×0.067= 0.967 SHAPE \* MERGEFORMAT As = = = 467.01 mm2 纵向受力钢筋选用318 As = 509 mm2 箍筋选用φ8＠200，则平台梁斜截面受剪承载力为 Vcs = 0.7 ·ft ·b·h0 ＋1.25fyv ·n·Asv1 ·h0/s = 0.7×1.1×200×365＋1.25×210×28.3×2×365/200 = 83.32 KN＞V = 52.77 KN,满足要求。 参 考 文 献 [1] 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范（GB50010－2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [2] 中华人民共和国国家标准.建筑结构荷载规范（GB5009—2001）[S].北京：中国建筑工业出版社，2001 [3] 中华人民共和国国家标准.建筑抗震设计规范（GB50011—2001）[S].北京：中国建筑工业出版社，2001 [4] 中华人民共和国国家标准.地基基础设计规范（GB5007—2002）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [5] 中华人民共和国国家标准.砌体结构设计规范(GB50013-2002) [S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [6] 中华人民共和国国家标准.建筑设计防火规范（GBJ16-87）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [7] 建筑设计防火规范（GBJ16-87）[S].北京：中国建筑工业出版社，2002 [8] 唐九如. 钢筋混凝土框架节点抗震[M]. 南京：东南大学出版社，1989 [9]张锡增，彭亚萍主编.《混凝土结构下》[M].北京：中国水利水电出版社，2004 [10]朱伯钦，周竞欧，徐哲明主编.《结构力学》[M].上海：同济大学出版社，2004 [11] 李忠献. 工程结构试验理论与技术[M].天津：天津大学出版社，2004 [12] JohnG.Voeller,Data-centeredThinking,Journal of computing in civil Eingineering,Vol.10,No.1,January 1996,pp1-2 [13] Clois E .Kicklighter,Architecture Residential Drawing and Design,South Holland:The Goodhear-Willcox Company,Inc.1996 [14]Papadakis etal,Fundamental Modeling and Expermental Investigation of Concrete Carbonation,ACI Materials Journal,vol,88,1991,pp363-373 [15]Dunnicliff,join,judgment in Geoteachnical Engineering, The professinoa Legacy of Racphb,peck,NewYork,johnwileysons,2005 致 谢 毕业设计是本科学习阶段重要的一次演练，综合性很强，它涉及我们在四年来所学的专业知识，并能较好的将这些知识融为一体，是对我们四年来所学知识的验证，也是我们走向工作岗位重要的一步。 我所选的设计为办公楼设计，在做这次设计过程中，我在老师的指导下，认真复习了《混凝土结构设计》，《建筑结构抗震设计》，《结构力学》，《砌体结构》等相关教材，掌握了设计的流程及相应方法，更进一步深化了对课本知识的理解，同时通过这次设计我也养成了查阅规范，资料的习惯，这对我以后的工作将大有帮助。我所选的为框架结构，设计内容覆盖以前所学较多 知识点 高中化学知识点免费下载体育概论知识点下载名人传知识点免费下载线性代数知识点汇总下载高中化学知识点免费下载 ，手算为主，辅以电算，更让我实际体验设计的全过程。设计让我认识到自己还有很多不足之处，也使我掌握了许多知识原理并加以运用，无疑所有这些将指导我以后的学习工作。 整个毕业设计为期三个月，在这期间，在指导老师的帮助下，我按照进度安排完成毕业设计。在这里首先我对本科阶段所有教育我，帮助我的老师表示深深的感谢，在这次设计中，我更要感谢我的指导老师扈萍老师，还有学院其他老师，正是在老师们的悉心教导下，我才得以顺利完成本次毕业设计，使自己所学知识得到了系统的应用。由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 注 意 事 项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序 1）设计（论文） 2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它 - 80 - _1234567905.unknown _1234567921.unknown _1234567929.unknown _1234567937.unknown _1234567941.unknown _1234567943.unknown _1234567945.unknown _1234567947.unknown _1234567948.unknown _1234567946.unknown _1234567944.unknown _1234567942.unknown _1234567939.unknown _1234567940.unknown _1234567938.unknown _1234567933.unknown _1234567935.unknown _1234567936.unknown _1234567934.unknown _1234567931.unknown _1234567932.unknown _1234567930.unknown _1234567925.unknown _1234567927.unknown _1234567928.unknown _1234567926.unknown _1234567923.unknown _1234567924.unknown _1234567922.unknown _1234567913.dwg _1234567917.unknown _1234567919.unknown _1234567920.unknown _1234567918.unknown _1234567915.dwg _1234567916.dwg _1234567914.dwg _1234567909.dwg _1234567911.dwg _1234567912.dwg _1234567910.dwg _1234567907.dwg _1234567908.dwg _1234567906.unknown _1234567897.unknown _1234567901.unknown _1234567903.unknown _1234567904.unknown _1234567902.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567896.dwg _1234567894.dwg _1234567891.unknown _1234567892.dwg _1234567890.unknown