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含CAD图纸+文档 青岛 理工大学 校区 教学楼 设计 CAD 图纸 文档

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学 术 声 明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于xxx学院。本人签名： 日期： 指导教师签名： 日期： 本科毕业设计青岛理工大学黄岛校区教学楼设计院（系、部）名 称 ： 城市建设学院 专 业 名 称： 土木工程 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 指 导 教 师： 20xx年 5 月 26 日xxx学院教务处制 摘 要本设计分为两部分：第一部分是建筑设计，包括该教学楼所处位置的总平面设计，建筑的平面设计、立面设计、剖面设计。第二部分为结构设计，结合青岛当地情况，查找建筑荷载规范、建筑抗震设计规范等相关规范，确定设计的荷载及抗震等级等初步资料。然后根据规范及经验，初步确定梁、柱、板的截面尺寸，确定计算简图。然后计算各层重力荷载标准值和代表值。接着计算梁柱的相对线刚度和侧移刚度，利用顶点位移法求出自震周期，并且对风荷载进行了计算和统计，分别进行了风荷载和地震荷载作用下结构的水平位移验算。进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用的大小和风荷载作用的大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活载）作用下的结构内力。找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋、验算截面并绘图。此外还进行了结构方案中的基础设计，完成了基础的配筋计算及施工图绘制。关键词：框架；结构设计；抗震设计；风格AbstractThis design is divided into two parts: the first is the architectural design, including the teaching building where the total plane design, architecture of graphic design elevation design profile design. The second part is the structure design, combining qingdao local conditions, load code for seismic design of building construction norms related standard, to determine the design load and the seismic grade the preliminary material and then according to standards and experience determined primarily, the section size of beam column board, sure calculation diagram and then calculate the gravity load and representatives of the standard of value and the relative line stiffness calculation beam-column and lateral stiffness.Then calculated according to the level of the bottom shear size of the earthquake load and wind load size,and then calculate the level of load in the structure of internal forces (bending moment, shear, axial force). Then calculate vertical load (dead load and live load) structure under the action of internal forces. Identify the most unfavorable internal force of a group or several groups of combinations. Select the most secure on the results of reinforcement checking section and graphics. In addition, the structure of the program for the interior design of the foundation. complete the foundation reinforcement of calculation and construction drawings.Keywords: framework; structural design; seismic design;styleII目 录摘 要IAbstractI1 建筑设计11.1 设计的有关资料11.2 建筑设计21.2.1 建筑平面设计21.2.2 建筑立面设计21.2.3 建筑剖面设计21.2.4 屋面做法31.2.5 楼面做法32 结构设计62.1 结构布置及有关尺寸的初步估算62.1.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选62.1.2 荷载计算82.2 结构的线刚度与横向侧移刚度计算112.2.1 结构的线刚度计算112.2.2 结构的横向侧移刚度计算122.3 框架的风荷载、地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi132.3.1地震荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值132.3.2 风荷载标准值计算及位移验算192.4 地震荷载与风荷载的内力计算202.4.1水平地震荷载作用下的内力计算202.4.2风荷载作用下的内力计算232.5 竖向荷载下的框架内力计算252.5.1框架结构的荷载计算252.5.2 恒荷载作用下的框架内力计算302.5.3 活荷载作用下的框架内力计算372.6 内力组合432.6.1荷载调幅432.6.2 内力组合442.7 框架梁、柱配筋计算502.7.1 框架柱配筋计算502.7.2 框架梁设计522.8 楼板配筋计算542.8.1 楼板配筋计算542.8.2 板的配筋计算552.9 基础配筋计算60参考文献62图纸目录62致谢641I 1 建筑设计1.1 设计的有关资料一. 工程名称：青岛理工大学黄岛校区教学楼设计。二. 工程概况：建筑面积约为6000m2，是一幢五层的现浇钢筋混凝土框架结构体系的建筑物，首层层高4.5m,其余层高均为3.6m,室内外高差为0.60m。三. 设计条件：（1）气象条件：夏季极端最高温33度，冬季极端最低-9度。（2）主导风向:全年为西北风夏季为东南风，基本风压w0=0.60kN/m2。（3）雪条件：基本雪压为0.20kN/m2其他条件：（1）建筑结构的安全等级为二级，结构设计正常使用年限为50年。（2）抗震设防烈度6度0.05g三组，场地为2类场地，设防烈度类别为乙类。四. 材料使用：（1）钢筋：纵向受力钢筋采用热轧钢筋HRQ335,其余采用热轧钢筋HPQ235。（2）混凝土：梁柱板均使用P30类型的混凝土。（3）墙体：外墙全部使用300mm厚的灰砂砖，=18kN/m3，,一侧为20mm的厚抹灰层，=17kN/m2，一侧墙体为水刷石墙面，=0.5kN/ m2；隔墙使用300mm厚的灰砂砖，=18kN/m3,两侧均为20mm厚的抹灰层。卫生间墙的两侧均是贴瓷砖，=0.5kN/ m2女儿墙使用300mm厚的蒸压粉煤灰加气混凝土砌块，=5.5kN/m3，两侧均为20mm厚的抹灰，墙高设计为900mm，另外上面为100厚混凝土盖顶。门窗类型：大门均为玻璃门，=0.45kN/m2，办公室均为木门，=0.2kN/m2；窗户均为铝合金窗，=0.35kN/m2。五其他结构选型（1）屋面：使用现浇钢筋混凝土板作为承重结构，屋面板按上人屋面的使用荷载选用。（2）楼面：使用现浇钢筋混凝土板，板厚为120mm。（3）基础：使用柱下独立基础。（4）屋顶：建筑造型使用钢结构制作，在此不作考虑。1.2 建筑设计1.2.1 建筑平面设计（1）主要功能房间布局办公楼的平面组合采用综合式组合，有走道，套间，大厅的综合组合形式，内部空间要解决办公室，会议室，档案室的布置问题，解决人员的办公活动。以及通风和采光问题,解决好了各种流线问题，各功能应分区明确合理。有较好的疏散方式，满足防火要求，立面及造型应反映新时代办公楼建筑的形式。该办公楼的平面尺寸为:长为43.4m,宽为17.6m。（2）主要房间的平面设计对于底层，因为有一个大厅，每天的人流量比较大，考虑到这方面，大门的设计就要充分满足人员的疏散要求。于是大门的尺寸为2.7m2.7m，大门的类型是办公楼一般使用的旋转玻璃门，另外在门的两侧各加开一扇双开玻璃门，尺寸都是2.4m2.7m，这样办公楼的入口有了三扇门，满足了一定的大人流的疏散要求。走廊的两侧，由于考虑到要有很好的采光要求，所以各开有一个铝合金的推拉窗，尺寸为2.1m1.8m。楼梯：为使人流尽早分散，避免底层走廊过于拥挤，所以在每层的两边各设置一部双跑楼梯，满足安全疏散的要求。（3）门窗的尺寸门：M1：2.7m2.7m M2：0.9m2.1m M3：1.8m2.7mM4：1.8m2.1m M5：2.4m2.7m窗：P1：1.8m1.8m P2：2.1m1.8m P3：2.4m1.8mP4：1.8m3.4m1.2.2 建筑立面设计本办公楼建筑采用了对称设计，入口大厅设置于建筑的中轴线中间，走廊设置在建筑物的中间。该办公楼的南立面是其主要立面，即营业大厅的进门设在南立面。该立面图中表示了立面上门窗位置、形式、外墙引条线、外墙勒脚、雨水管以及东、西门进口踏步、雨篷等的位置，屋顶还表示出了女儿墙的形式，以及外墙、引条线、窗台、雨水管的材料作法。并且标出了各楼层、进门台阶、雨篷的标高。1.2.3 建筑剖面设计（1）建筑物高度尺寸的确定该建筑物为5层，各层均为3.4m。因梁高未定，室内净高未最终确定，待结构设计结束后，再确定楼层净高。（2）室内外高差的确定为了防止室外雨水流入室内，防止建筑因为不均匀沉降使地面降低，为了满足建筑使用的要求，取室内外高差为450mm。（3）屋面设计本办公楼设计为上人屋面，所以在剖切面上，要显示出来。并且楼梯的材料，扶手以及剖切到的梁都要明确表示出来。由于建筑物总宽度大于12m，故采用双坡排水。屋面采用刚性防火屋面，其构建简单，施工方便，造价较低。1.2.4 屋面做法防水层（刚性）30厚P20细石混凝土 防水层（柔性）三毡四油上面铺小石子 找平层：15厚水泥砂浆 找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆找坡 保温层：80厚矿渣水泥 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆 1.2.5 楼面做法标准层楼面：大理石面层 20厚1：3干硬性水泥砂浆 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆卫生间楼面：2厚水泥砂浆贴10厚300 300防滑地砖 20厚水泥细砂浆面层 30厚水泥砂浆找坡 15厚水泥砂浆找平 结构层：120厚现浇钢筋混凝土板 抹灰层：10厚混合砂浆65图1 一层平面图图2 正立面图2 结构设计2.1 结构布置及有关尺寸的初步估算2.1.1结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 项目情况：该工程为青岛理工大学黄岛校区教学楼设计。建筑结构的建筑面积约为6000m2，总共5层，首层层高4.5 m，其余层高均为3.6 m。平面尺寸为58.6m18.3m，室内地坪为0.000m，室内外高差为0.60m。框架平面与柱网布置图如下图3。图3 结构平面布置图板厚取80 mm，。一、确定计算简图假定框架柱与基础顶面接触，框架梁与柱刚接，设计时为了计算的方便，使每个柱子的尺寸不变，于是梁的跨度和柱截面形心线之间的距离相等。将基础顶面距离室外地坪的高度设为0.6m，室内外高差为0.6m，所以底层的柱子高度h=4.5+0.6+0.60=5.7m，其余各层竹篙从露面算到上一层楼面，所以都是3.4m,于是框架的计算见图为下图4表示。图4 框架计算简图二.梁、柱截面尺寸的估算：（1）梁截面1.RQ跨：主梁：L =7800mmh=（）L=650mm975mm,取h=700mmb=（）h=217mm488mm，取b=300mm故该框架的横梁初步设计截面尺寸为bh=300mm700mm。次梁：L=7800 h=（）L=433mm650mm,取h=500mmb=（）h=144mm325mm，取b=300mm故框架的次梁初步设计截面尺寸为bh=300mm500mm。2.QP跨：主梁：L=2700mmh=（）L=225mm338mm,取h=500mmb=（）h=75mm169mm，取b=300mm故框架梁的初步设计截面尺寸为bh=300mm500mm。3.纵梁：纵梁：L =6000mmh=（）L=500mm750mm,取h=600mmb=（）h=167mm375mm，取b=300mm故该框架的纵梁初步设计截面尺寸为bh=300mm600mm。于是计算结果归纳于下表1：表1估算梁的截面尺寸，单位为mm层数混凝土强度等级横梁（bh）纵梁（bh）次梁（bh）RQ,PM跨QP跨15C30300700300500300600300500(2)柱截面尺寸的估算框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算： 式中：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25；: 为按照简支状态计算柱的负荷面积；：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值，近似取14kN/m3: 为验算截面以上楼层层数；则底层中柱的轴力设计值为N=1.2147.8(7.8+2.7)/25=3439.80kN该项目工程柱全部使用C40的混凝土, 查表的fC=19.1N/mm2，首先假定该层柱截面尺寸bh=500mm500mm，则柱的轴压比为：，满足要求。故该框架柱的估计尺寸符合要求，确定为bh=500mm500mm。并且为了施工的方便性，可以使得各层的所有柱子的截面尺寸都保持不变。2.1.2 荷载计算1. 构件自重统计 （1）6轴框架15层自重计算 1）板：10mm厚陶瓷地砖 0.01*20=0.2 5mm厚水泥胶结合层 0.005*16=0.08 15mm厚1:3水泥砂浆找平层 0.015*20=0.3 80mm厚钢筋混凝土楼面板 0.08*25=2.0 15mm厚石灰砂浆抹灰顶棚 0.015*17=0.255 小计 2.84 2） 横向框架梁以及横向次梁：边跨（7800,700）： 钢筋混凝土梁 0.3*（0.7-0.08）*25=4.65 石灰砂浆顶棚 0.01*（0.7-0.08）*17*2=0.21 小计 4.86 中跨（2700,700）： 钢筋混凝土梁 0.3*（0.5-0.08）*25=3.15 5mm厚混合砂浆抹灰 0.005*（0.5-0.08）*17*2=0.07 小计 3.22 次梁（7800,700）： 钢筋混凝土梁 0.3*（0.5-0.08）*25=3.15 石灰砂浆顶棚 0.01*（0.5-0.08）*17*2=0.14 小计 3.29 3）纵向框架梁：1边梁（2700,700）： 钢筋混凝土梁 0.3*（0.6-0.08）*25=3.90 内墙涂料 （0.6-0.08）*0.28=0.15 外墙涂料 （0.6-0.08）*0.24=0.12 小计 4.17中梁（7800,700）： 钢筋混凝土梁 0.3*（0.6-0.08）*25=3.90 内墙涂料 （0.6-0.08）*0.28*2=0.29 小计 4.194） 柱：1边柱（2700,700）： 钢筋混凝土柱 0.5*0.5*3.6*25=22.50kN 内墙涂料 0.5+(0.5-0.2)*2*3.6*0.28=1.11kN 外墙涂料 0.5*3.6*0.24=0.43kN 小计 24.04kN1中柱（2700,700）： 钢筋混凝土柱 0.5*0.5*3.6*25=22.50kN 内墙涂料 0.5*2+(0.5-0.2)*2*3.6*0.28=1.61kN 小计 24.11kN5) 墙：浆砌焦渣砖内墙（200mm）： 砌体 （3.6-0.7）*0.2*14=8.12kN 内墙涂料 （3.6-0.7）*0.28*2=1.62kN 小计 9.74kN浆砌焦渣砖外墙（200mm）： 砌体 （3.6-0.6）*0.2*14=8.40kN 内墙涂料 （3.6-0.6）*0.28=0.84kN 内墙涂料 （3.6-0.6）*0.24=0.72kN 小计 9.96kN（2） 顶层自重计算：1） 板： 防水屋面 3.61kN 80厚钢筋混凝土楼板 0.08*25=2.00kN 石灰砂浆顶棚 0.255kN 小计 5.87kN2）女儿墙： 砌体 0.6*0.2*14=1.68kN 外墙涂料 0.6*0.24=0.14kN 内墙20厚水泥粉刷 0.6*0.02*20=0.24kN 小计 2.06kN（3） 门窗1）木门0.22）钢铁门0.43）铝合金窗0.42恒载计算（1） 中间层梁、柱恒载计算1） 边跨梁上线荷载计算边跨梁上线荷载=边跨梁自重+板重+墙重，其值为：4.86+2*2.84+9.74=20.282） 中跨梁上线荷载计算中跨梁上线荷载=中跨梁自重+板重，其中板自重按45分配。最大值:3.22+2.7/2*2.54=6.65最小值：3.223） 边柱集中力计算边柱集中力=边柱自重+纵向框架梁承受的荷载纵向框架梁承受的荷载=部分板重+横向次梁自重+纵向框架梁自重+外墙重，其值为：3.29*（7.8+0.5-2*0.3）+2.84*2*（7.8+0.5）+4.17*（6-0.3）+9.96*（6-0.5）+24.04=175.074） 中柱集中力计算：同理：中柱集中力为：（6*2-2.2）*2.2*0.5*0.5*2.54+（6-0.5）*4.19+3.29*（7.8+0.5-2*0.3）+2.84*2*（7.8+0.5）+9.74*（6-0.5）+24.11=186.895） 边柱与梁交点处弯矩（柱内侧受拉）6）中柱与梁交点处弯矩（柱靠室内一侧受拉）(2) 顶层梁、柱恒载计算1） 边跨梁上线荷载计算4.86+5.87*2=16.602） 中跨梁上线荷载计算最大值:3.22+2.7*5.87=19.07最小值：3.223） 边柱集中力计算3.29*（7.8+0.5-2*0.3）+5.87*2*（7.8+0.5）+4.17*（6-0.3）+2.06*（6-0.3）+24.04=182.334） 中柱集中力计算：（6*2-2.2）*2.2*0.5*0.5*5.87+（6-0.5）*4.19+3.29*（7.8+0.5-2*0.3）+5.87*2*（7.8+0.5）+24.11=201.575）边柱与梁交点处弯矩（柱内侧受拉）6) 中柱与梁交点处弯矩（柱靠室内一侧受拉）3.活载计算通过查阅建筑结构荷载规范GB500092012（以下简称荷载规范），将本次计算所要用到的活载类型汇总，如下表所示。类型标准值（）组合值系数频遇值系数准永久值系数教室2.50.70.60.5走廊3.50.70.50.3（1） 顶层梁、柱活载计算：不上人屋面活载：2.0雪荷载：活载取2.01） 边跨梁上线荷载计算:2.0*2=4.02）中跨梁上线荷载计算:最大值:2.0*2.2=4.4最小值：03）边柱集中力计算:2.0*2*（7.8+0.5）=33.24）中柱集中力计算：（6*2-2.2）*2.2*0.5*0.5*2.0+2.0*2*（7.8*0.5）=43.985）边柱集中力矩6)中柱集中力矩:（2） 中间层框架梁、柱活载计算：1）边跨梁上线荷载计算：2.5*2=5.02）中跨梁上线荷载计算：最大值:3.5*2.2=7.7最小值：03）边柱集中力计算:2.5*2*（7.8+0.5）=41.504）中柱集中力计算：（6*2-2.2）*2.2*0.5*0.5*3.5+2.5*2*（7.8*0.5）=60.365）边柱集中力矩:6)中柱集中力矩: 2.2 结构的线刚度与横向侧移刚度计算2.2.1 结构的线刚度计算在框架结构中，为了增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移，现浇楼板的楼可以作为梁的有效翼缘。为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯性矩的时候，对于中框架取I=2Io（Io为梁的截面惯性矩），边跨梁I=1.5Io 梁采用P30混凝土，查表的，其弹性模量i边EI/L=中跨梁：i中EI/L=底层柱：i底EI/L=其余各层柱：i上EI/L=令i上1.0,则其余各杆件的相对线刚度为：i边i中i底则该框架的相对线刚度如下图5所示：图5 框架梁柱的相对线刚度2.2.2 结构的横向侧移刚度计算底层： R、E柱 Q、P柱 标准层： R、E柱 Q、P柱 计算结果见下表2：表2 横向侧移刚度统计表层号12345D72517.9889430.489430.489430.489430.4D1/D2=72517.98/89430.4=0.810.7 故框架为规则框架2.3风荷载、地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi2.3.1地震荷载作用下的梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值2.3.1.1 梁、柱、墙、门、窗重力荷载标准值一梁、柱重力荷载标准值 表3梁、柱重力荷载标准值层次构件Q/mh/m/(kN/m3)g/(kN/m)/mnGi/kNGi/kN1边横梁0.300.70251.055.5136.40016564.5312064.635中横梁0.300.50251.053.9382.800888.211次梁0.300.50251.053.9386.85014377.654纵梁0.300.70251.055.5136.700281034.239柱0.500.50251.106.8754.85032106725边横梁0.300.70251.055.5136.40016564.5312064.635中横梁0.300.50251.053.9382.800888.211次梁0.300.50251.053.9386.85014377.654纵梁0.300.70251.055.5136.700281034.239柱0.500.50251.106.8753.40032748二墙自重外墙作法：全部使用300mm厚的灰砂砖，=18kN/m3，,一侧为20mm的厚抹灰层，=17kN/，一侧墙体为水刷石墙面，=0.5kN/；则外墙的重力荷载标准值为：180.3m+170.02m+0.5 =6.24内墙使用300mm厚的灰砂砖，=18kN/m3,两侧均为20mm厚的抹灰层，则内墙的单位面积重力荷载标准值为：180.3m+170.02m2=5.74三门窗单个重力荷载计算除大门为玻璃门，办公室为木门窗：全部使用铝合金玻璃窗2.3.1.2 重力荷载代表值重力荷载代表值指该建筑物的相关构件自重标准值和可变荷载组合值之和。5.水平地震作用的计算（1）计算重力荷载代表值本设计中，主楼和附楼在结构上是断开的（包括基础），并且选取计算的一榀横向框架是主楼的第号轴线，因此可以只计算主楼的重力荷载代表值。Gi=恒载+0.5活载1） 中间层（二、三、四层）楼盖面积（扣除柱所占的面积）为：（18.3+0.5）（58.2+0.5）-0.50.539-98.1+7.61.85+37.4-39.73=1017.44梁柱自重横向框架梁：4.86(7.8-0.5) 19+（2.7-0.5）10=696.08 kN纵向框架梁：（58.2-0.5*10）*4.17+（58.2-0.5*10）*2*4.19+（58.2-0.5*9）*4.17=891.59 kN附加次梁：（7.8+0.5-2*0.3）*26*3.29+12*3.29=698.14 kN柱：24.04*19+24.11*20=938.96 kN标准层梁柱自重为：696.08+891.59+698.14+938.96=3224.77 kN填充墙、门窗自重外墙门窗面积：4.8*13+1.8*9+2.1*3+2.7*3+1.2*1*2.1+3.6*6=219.42外墙门窗自重：0.4*219.42=87.77 kN外墙面积：(52.8-10*0.5)+(18.8-0.5*4)*2+(49.6-0.5*9)+1.85*2+3*2*(3.6-0.6)-197.82=210.78外墙自重：9.96*210.78/（3.6-0.6）=699.79内墙门窗面积：2.1*1.5*12+1.8*0.5*10+2.4*3+0.9*2.1*7+1.2*2.1*2=72.27内墙门窗自重：0.2*72.27=14.45内墙面积：(43.6-0.5*8)+(49.6-0.5*9)+5.35*2+7.4*(3.6-0.6)+(7.8-0.5)*13-4.8-2.7-2.1*(3.6-0.6)-72.27=492.03内墙自重：9.74*492.03/（3.6-0.7）=1652.54活荷载走廊、楼梯等活载：3.5*(2.7-0.5)*58.6+7.2*10+3.6*7.8+3*7.2+9*7.8=1122.8教室等活载：2.5*1057.17-(2.7-0.5)*58.6-7.2*10-3*7.2-3.6*7.8-9*7.8-0.2*(7.8-0.5)*17-0.2*(52.8+49.6+43.6+49.6)=1681.08综上所述，中间层重力荷载代表值为：GE24=GKi+0.5QKi=2889.52+3224.77+87.77+699.79+14.45+1652.54+0.5*(1122.8+1681.08)=9970.782)一层为简化计算，一层重力荷载代表值为：GE1=GKi+0.5QKi=2889.52+5.7/3.6*（3224.77+87.77+699.79+14.45+1966.91）+0.5*（1122.8+1681.08）=13781.473）顶层屋盖面积为：1017.44+39.73=1057.17屋盖自重为：5.87*1057.17=6205.58女儿墙自重2.06*（61.6*2-9+20.65*2）=320.33梁柱自重3224.77填充墙、门窗自重外墙门窗自重为：87.77外墙自重为：699.79内墙门窗自重为：14.45内墙自重为：1652.54活荷载2*1057.17-(61.6*2-9+20.65*2)*0.2=2052.14综上所述：GE5=GKi+0.5QKi=6205.58+320.33+3224.77+87.77+699.79+14.45+1652.54+0.5*2052.14=13231.30所以，地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi，可由下图6表示：图6 地震荷载集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi（2）梁柱刚度计算1）梁的线刚度计算见下表 ，其中，在计算梁的线刚度时，考虑到现浇楼板对梁的约束作用（现浇板相当于框架梁的翼缘），对于两侧都有现浇板的梁（如：中横梁），其线刚度取I=2I0。对于一侧有现浇板的梁（如：边横梁、楼梯间横梁），其线刚度取I=1.5I0。（C30混凝土：E=3.0*107 ）截面（）跨度（）惯性矩（）边框架梁中框架梁=（）（）=（）（）0.30.77.88.5810-312.8710-34.9510417.1610-36.601040.30.52.73.1310-34.7010-35.221046.2610-36.961042）柱的侧移刚度D值柱号截面（）柱高度h（m）惯性矩线刚度（m4）（kNm）0.50.55.75.210-32.961040.50.53.65.210-34.691044.3 横向框架柱的侧移刚度D值对于高度小于50m且高宽比小于4的建筑物，仅考虑柱弯曲变形引起的柱侧移刚度，忽略柱的轴向变形。横向框架柱侧移刚度D值计算见表3。表3 横向框架柱侧移刚度D值计算项目根数柱层类型底层左边柱2.230.64699710左中柱4.580.77841810右中柱4.580.77841810右边柱2.230.646997930130326层左边柱1.410.411780510左中柱2.890.592562110右中柱2.890.592562110右边柱1.410.411780598507155.7.1 横向框架的自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期： 式中：基本周期调整系数。考虑填充墙对框架自振周期影响的折减系数，框架结构取0.60.7，该框架取0.6。框架结构的顶点假想位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由求出，再用求出框架结构的底部剪力。进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架结构顶点假想位移计算见表9。表9 横向框架结构顶点假想位移 层次（）（）（）层间相对位移513231.313231.38507150.0160.32249970.7823202.080.0270.30639970.7833172.860.0390.27929970.7843143.640.0510.240113781.4756925.113013030.1890.189根据横向框架自震周期公式得： =1.70.6=0.58s(4) 地震作用的计算1） 水平地震影响系数该教学楼所在场地属于类三组场地，6度设防设计，查抗规，在多遇地震下，水平地震影响系数最大值，。已经求出，由于， ，一般钢筋混凝土结构，故：2） 利用底部剪力法求各楼层水平地震作用：结构等效总重力荷载： 则结构总水平地震作用标准值为了考虑高振型对水平地震作用沿高度分布的影响，需在顶部附加一集中水平力，由于，故不考虑顶部附加地震作用系数。楼层处的水平地震作用：由于本结构高度不超过40m，变形以剪切型为主的且质量和刚度沿高度分布比较均匀，故使用底部剪力法计算水平地震作用。结构总的横向水平地震作用标准值计算如下：计算结果见表5：表5各质点横向水平地震作用下楼层地震剪力计算表层次HimGikNGiHikNmFikNVikN520.1013231.30265949.130.364563.80563.80416.509970.78164517.870.225348.77912.57312.909970.78128623.060.176272.681185.2529.309970.7892728.250.127196.581381.8315.7013781.4778554.380.108166.531548.36各质点的水平地震作用下的楼层地震剪力沿着房屋高度的布设情况见图7所示：(R)横向地震作用下荷载分布 （Q）每层之间剪力分布 图7 横向水平地震作用及楼层地震剪2.3.1.5 水平地震作用下的位移验算横向水平地震作用下的该一榀框架结构的每层间位移和顶点位移各按下面两式计算： 计算结果见表6所示，表中的层间弹性位移角=/。表6横向水平地震作用下的位移验算楼层水平地震力层间剪力层间刚度层高+层间相对弹性转角5563.80563.808507150.00073.6151434348.77912.578507150.001136.132733272.681185.258507150.00143.6125712196.581381.838507150.00163.6122501166.531548.363013030.00515.711118由上表可知，该框架的最大层间位移角位于在第一层，其为1/1118/h= 1/550，满足要求。2）抗规5.2.5规定：“抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合： ,查抗规表5.2.5，取0.016。则： 均满足规范要求。（6） 轴号横向框架水平地震的计算上面计算的水平地震作用，是每个结构层所承受的总的荷载；进行框架计算时，需要按照各榀框架的抗侧移刚度D将层间水平地震作用分配到每榀框架上去。由于本设计中手算只计算第6轴线的横向框架，故这里也只计算号轴线框架上分配的水平地震作用。一榀框架每层的分配系数为：式中，为层号，为本榀框架柱数目，为本层总的柱数目。将D代入可分别计算出轴号横向框架各层的分配系数：轴号横向框架各层所分配的水平地震作用：将轴号横向框架的地震作用标绘于计算简图上，如图所示。 第6轴横向框架地震作用计算简图2.3.2 风荷载计算计算资料：本建筑位于城市郊区，属B类场地；基本风压。对于“U”形平面建筑，风载体形系数。因结构高度，可取风压：将风荷载换算成作用于第轴横向框架的线荷载：标准高度风载计算4.81.0005.0424.198.41.0005.0418.1412.01.0565.3219.1515.61.5337.7327.8319.21.6128.1329.27由此绘出第轴横向框架风载图。 第轴横向框架风载计算简图内力计算1. 恒载内力（1） 梁、柱参数汇总根据前文表 中梁柱截面参数计算，现将第轴横向框架梁、柱相关参数作一汇总列表计算见表 ，其中第轴横向框架为中框架，故折算惯性矩。 第轴横向框架梁几何参数断面跨度截面惯性矩第轴横向框架梁0.30*0.707.800.30*0.502.70 第轴横向框架柱几何参数柱类别层次断面边柱0.50*0.503.601.410.411780510.50*0.505.702.230.646997中柱0.50*0.503.602.890.592562110.50*0.505.704.580.778418（2） 弯矩计算利用力矩二次分配法计算恒载作用下框架的弯矩。1） 计算杆固端弯矩：将三角形分布荷载按固端弯矩等效的原则折算成均布荷载：1顶层中跨等效均布荷载：2中间层中跨等效均布荷载：由以上所求均布荷载，各杆固端弯矩计算如图 所示：恒载弯矩二次分配计算简图注：图中单线条表示第一次分配结束，双线条表示第二次分配结束，虚线表示固端弯矩，粗实线表示最终杆端弯矩。节点外弯矩以顺时针为正，逆时针为负，标绘于计算简图上。 恒载作用下弯矩图（单位：）(3) 剪力计算为方便恒载作用下梁、柱端剪力计算，特将梁上的分布荷载折算成集中力：1顶层边跨： 2顶层中跨： 3中间层边跨： 4中间层中跨： 分别取各个梁、柱作为隔离体，分别对两端取矩，列出力矩平衡方程，便可得该梁端、柱端剪力。计算简图见图 ，以KL1-4QR端为例，计算如下： 剪力计算简图对R端取矩： 所以： 与此同时，可将梁的跨中弯矩一并计算出来：对跨中截面取矩： 注意，计算跨中弯矩时，近似按折算后的均布荷载计算： 按以上方法，将第6轴横向框架各个杆端剪力与跨中弯矩计算出来，列表计算如表所示： 恒载作用下轴线处梁端剪力与跨中弯矩梁类型层号梁长外荷固端弯矩杆端剪力跨中弯矩左右左右轴边跨57.80129.48-55.8985.5860.93-68.5555.5147.80158.18-83.7297.3077.35-80.8363.7237.80158.18-82.1499.9776.80-81.3863.1827.80158.18-81.4299.8576.73-81.4563.6017.80158.18-74.18100.4775.72-82.4666.91轴边跨57.80129.48-85.5855.8968.55-60.9355.5147.80158.18-97.3083.7280.83-77.3563.7237.80158.18-99.9782.1481.38-76.8063.1827.80158.18-99.8581.4281.45-76.7363.8017.80158.18-100.4774.1882.46-75.7266.91中跨52.7030.09-45.1345.1315.05-15.05-33.1742.707.85-46.4746.473.93-3.93-41.5932.707.85-43.5043.503.93-3.93-38.6222.707.85-41.7841.783.93-3.93-36.9012.707.85-49.4049.403.93-3.93-44.52注：弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正，跨中弯矩以使梁下表面受拉为正。已知柱的两端弯矩，且柱高范围内无其他横向力。因此可以根据平衡方程得到公式：，根据此式列表计算柱的杆端剪力如表 所示。 恒载作用下轴线处柱端剪力柱类型层号柱高固端弯矩杆端剪力上下上下轴柱53.6037.6633.97-19.90-19.9043.6032.2432.19-17.90-17.9033.6032.4432.89-18.15-18.1523.6031.0231.36-17.33-17.3315.7025.3119.66-7.89-7.89轴柱53.60-37.66-33.9719.9019.9043.60-32.24-32.1917.9017.9033.60-32.44-32.8918.1518.1523.60-31.02-31.3617.3317.3315.70-25.31-19.667.897.89轴柱53.60-20.29-20.8511.4311.4343.60-21.55-19.5311.4111.4133.60-19.25-19.1210.6610.6623.60-20.56-22.5111.9611.9615.70-9.87-4.945.785.78轴柱53.6020.2920.85-11.43-11.4343.6021.5519.53-11.41-11.4133.6019.2519.12-10.66-10.6623.6020.5622.51-11.96-11.9615.709.8723.08-5.78-5.78注：弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正。由以上计算，绘出恒载作用下的剪力图。恒载作用下剪力图（单位：）（4) 轴力计算根据配筋计算的需要，只需要求出柱的轴力即可，而不需求出梁的轴力。1） 计算方法柱轴力=柱顶集中力（包括柱自重）+梁端剪力以五层Q柱为例，具体计算如下：根据图 恒载图可知，柱顶集中力根据图 剪力图可知，柱两端受梁剪力分别为： 由此，柱中轴力2） 轴力计算同上，可列表如表 所示。 恒载作用下柱中轴力柱类型层号柱顶集中力邻梁剪力柱中轴力左梁右梁轴柱5182.330.0060.93243.264175.070.0077.35495.683175.070.0076.80747.552175.070.0076.73999.351175.070.0075.721250.14轴柱5182.3360.930.00243.264175.0777.350.00495.683175.0776.800.00747.552175.0776.730.00999.351175.0775.720.001250.14轴柱5201.5768.5515.05285.174186.8980.833.93556.823186.8981.383.93829.022186.8981.453.931101.291186.8982.463.931374.57轴柱5201.5715.0568.55285.174186.893.9380.83556.823186.893.9381.38829.022186.893.9381.451101.291186.893.9382.461374.57注：柱中轴力以受压为正。由以上计算，绘出恒载作用下的轴力图 。 恒载作用下轴力图（单位：）。2. 活载内力活载内力计算原理同恒载类似，此处活载内力采用结构力学求解器进行电算，依据之前的活载图和计算简图可建立模型如图 所示。根据电算所得弯矩、剪力、轴力，经整理将各内力列表分别如表 、表 、表 所示。活载内力电算模型活载作用下轴线处梁端剪力与跨中弯矩梁类型层号梁长固端弯矩杆端剪力跨中弯矩左右左右轴边跨57.80-13.4817.7215.06-16.4114.8247.80-20.8423.7619.13-19.8715.7237.80-20.3623.6219.08-19.9216.0427.80-20.8023.7219.13-19.8715.7617.80-18.7023.1818.93-20.0717.09轴边跨57.80-17.7213.4816.14-15.0614.8247.80-23.7620.8419.87-19.1315.7237.80-23.6220.3619.92-19.0816.0427.80-23.7220.8019.87-19.1315.7617.80-23.1818.7020.07-18.9317.09中跨52.70-5.865.863.71-3.71-3.3542.70-5.625.626.49-6.49-1.2432.70-5.905.906.49-6.49-1.5122.70-5.675.676.49-6.49-1.2812.70-6.796.796.49-6.49-2.40注：弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正，跨中弯矩以使梁下表面受拉为正。 活载作用下轴线处柱端弯矩和剪力柱类型层号柱高固端弯矩杆端剪力上下上下轴柱53.6010.168.85-5.28-5.2843.607.808.06-4.41-4.4133.608.097.86-4.43-4.4323.608.759.87-5.17-5.1715.704.632.31-1.22-1.22轴柱53.60-10.16-8.855.285.2843.60-7.80-8.064.414.4133.60-8.09-7.864.434.4323.60-8.75-9.875.175.1715.70-4.63-2.311.221.22轴柱53.60-7.46-6.463.873.8743.60-5.64-5.833.193.1933.60-5.86-5.703.213.2123.60-6.31-7.063.713.7115.70-3.29-1.640.870.87轴柱53.607.466.46-3.87-3.8743.605.645.83-3.19-3.1933.605.865.70-3.21-3.2123.606.317.06-3.71-3.7115.703.291.64-0.87-0.87注：弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正。活载作用下柱中轴力柱类型层号柱顶集中力邻梁剪力柱中轴力左梁右梁轴柱533.200.0015.0648.26441.500.0019.13108.88341.500.0019.08169.46241.500.0019.13230.09141.500.0018.93290.52轴柱533.2015.060.0048.26441.5019.130.00108.88341.5019.080.00169.46241.5019.130.00230.09141.5018.930.00290.52轴柱543.9816.143.7163.84460.3619.876.49150.56360.3619.926.49237.34260.3619.876.49324.06160.3620.076.49410.99轴柱543.983.7116.1463.84460.366.4919.87150.56360.366.4919.92237.34260.366.4919.87324.06160.366.4920.07410.99注：柱中轴力以受压为正。根据电算，导出弯矩图、剪力图、轴力图分别见图 、图 、图 。活载作用下弯矩图活载作用下剪力图活载作用下轴力图3. 水平地震作用内力（1） 计算原则利用D值法计算水平荷载作用下框架的弯矩。根据各柱D值，将该层剪力分配至各个柱的反弯点处，其中，反弯点处无弯矩，仅有剪力，由此便可利用求得的剪力与反弯点高度求出柱端弯矩；然后利用节点平衡，按梁抗弯刚度求出各个梁端弯矩；最后，利用求得的弯矩，可解出剪力、轴力。以下以底层梁柱为例，计算其弯矩。 （2）底层梁柱受水平地震荷载内力计算1） 计算各个柱分配剪力底层边柱（R、M轴柱）：D=6997 底层中柱（Q、P）D=8418底层层间剪力：底层边柱：底层中柱：2） 反弯点高度 其中：为标准反弯点高度，其值与结构总层次，该柱所在层次、框架梁柱线刚度比及侧向荷载形式等因素有关；表示上下横梁线刚度比对反弯点高度的影响；与表示层高变化对反弯点的影响。针对第6轴横向框架底层柱而言，因为柱上下横梁刚度无变化，所以可不考虑的影响，即取=0；同时，不考虑修正值，即取=0。（近似按承受倒三角分布水平力作用查表）所以，底层柱反弯点距柱底为：R、M轴柱：Q、P轴柱：3) 柱端弯矩计算分别对柱顶、柱底取矩，由此可知柱顶、柱底弯矩为：边柱： 中柱： 同理求出各层各柱端弯矩如表 所示。左地震作用下柱端弯矩计算层数层高层间剪力单层刚度R、M轴柱D值剪力值反弯点高度 53.6057.51868521780511.791.33-26.76-15.6843.6093.08868521780519.081.62-37.78-30.9133.60120.89868521780524.781.69-47.33-41.8823.60140.94868521780528.891.73-54.02-49.9815.70157.9330830699735.843.57-76.34-127.95层数层高层间剪力单层刚度Q、P轴柱D值剪力值反弯点高度 53.6057.51868522562116.971.58-34.28-26.8143.6093.08868522562127.461.76-50.53-48.3333.60120.89868522562135.661.80-64.19-64.1923.60140.94868522562141.581.80-74.84-74.8415.70157.9330830841843.123.14-110.39-135.40注：所求弯矩以使柱顺时针转动为正。4） 梁端弯矩计算以底层边跨梁为例，计算其梁端弯矩，取左、右端节点为隔离体如图 所示。节点平衡图1左端弯矩列平衡方程：，可解得：2右端弯矩列平衡方程：，可解得：左右梁按线刚度分配：由此，可将各个梁的梁端弯矩求出，见表 。左地震作用下梁端弯矩计算节点号上柱弯矩下柱弯矩左梁线刚度右梁线刚度左梁弯矩右梁弯矩R-5026.760026.76R-415.6837.780053.46R-330.9147.330078.24R-241.8854.020095.90R-149.9876.3400126.32Q-5032.2815.7216.56Q-426.8150.5337.6639.68Q-348.3364.1954.8057.72Q-264.1974.8467.7171.32Q-174.84110.3990.2195.02P-5032.2816.5615.72P-426.8150.5339.6837.66P-348.3364.1957.7254.80P-264.1974.8471.3267.71P-174.84110.3995.0290.21M-5026.76026.760M-415.6837.78053.460M-330.9147.33078.240M-241.8854.02095.900M-149.9876.340126.320注：1.所求弯矩以使梁顺时针转动为正；2.节点号如“R-5”表示：R号轴线第五层节点，其他类似。求出梁两端弯矩后，因为梁上无横向荷载，所以可以按线性关系求得跨中弯矩，标绘于弯矩图上。5） 剪力计算利用杆件平衡求解杆端剪力。计算简图如图 所示。列力矩平衡方程： 同理： 由此，可将梁柱在地震作用下的杆端剪力计算出来，如表 所示： 杆件剪力计算简图 左地震作用下梁端剪力梁类型层号梁长梁固端弯矩梁端剪力左右左右轴边跨57.8026.7615.72-5.45-5.4547.8053.4637.66-11.68-11.6837.8078.2454.80-17.06-17.0627.8095.9067.71-20.98-20.9817.80126.3290.21-27.76-27.76轴边跨57.8015.7226.76-5.45-5.4547.8037.6653.46-11.68-11.6837.8054.8078.24-17.06-17.0627.8067.7195.90-20.98-20.9817.8090.21126.32-27.76-27.76中跨52.7016.5616.56-12.27-12.2742.7039.6839.68-29.39-29.3932.7057.7257.72-42.76-42.7622.7071.3271.32-52.83-52.8312.7095.0295.02-70.39-70.39注：弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正。同理，已知柱固端弯矩，可求出柱的两端剪力，详见表 。左地震作用下轴线处柱端剪力柱类型层号柱高柱固端弯矩柱端剪力上下上下轴柱53.60-26.76-15.6811.7911.7943.60-37.78-30.9119.0819.0833.60-47.33-41.8824.7824.7823.60-54.02-49.9828.8928.8915.70-76.34-127.9535.8435.84轴柱53.60-26.76-15.6811.7911.7943.60-37.78-30.9119.0819.0833.60-47.33-41.8824.7824.7823.60-54.02-49.9828.8928.8915.70-76.34-127.9535.8435.84轴柱53.60-32.28-26.8116.4116.4143.60-50.53-48.3327.4627.4633.60-64.19-64.1935.6635.6623.60-74.84-74.8441.5841.5815.70-110.39-135.4043.1243.12轴柱53.60-32.28-26.8116.4116.4143.60-50.53-48.3327.4627.4633.60-64.19-64.1935.6635.6623.60-74.84-74.8441.5841.5815.70-110.39-135.4043.1243.12注：弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正。6） 轴力计算柱轴力=上柱传来集中力+该层梁端剪力具体计算方法同恒载作用下柱轴力的计算。直接列表计算如表 所示：左地震作用下柱中轴力柱类型层号邻梁剪力柱中轴力左梁右梁轴柱50.00-5.45-5.4540.00-11.68-17.1330.00-17.06-34.1920.00-20.98-55.1710.00-27.76-82.93轴柱5-5.450.00-5.454-11.680.00-17.133-17.060.00-34.192-20.980.00-55.171-27.760.00-82.93轴柱5-5.45-12.27-17.724-11.68-29.39-58.793-17.06-42.76-118.612-20.98-52.83-192.421-27.76-70.39-290.57轴柱5-12.27-5.45-17.724-29.39-11.68-58.793-42.76-17.06-118.612-52.83-20.98-192.421-70.39-27.76-290.57注：柱中轴力以受压为正。已知水平地震荷载作用下的内力，作出其内力图分别见图 所示。左地震作用下弯矩图左地震作用下剪力图左地震作用下轴力图4. 风荷载作用内力风荷载内力计算原理同水平地震荷载类似，此处风荷载内力采用结构力学求解器进行电算，依据之前的风荷载图和计算简图可建立模型如图 所示。根据电算所得弯矩、剪力、轴力，经整理将各内力列表分别如表 表 所示。风荷载内力电算模型 活载作用下轴线处柱端弯矩和剪力柱类型层号柱高柱固端弯矩柱端剪力上下上下轴柱53.60-12.11-7.485.445.4443.60-22.13-17.6411.0511.0533.60-28.35-24.9614.8114.8123.60-34.45-23.9116.2116.2115.70-70.35-87.0327.6127.61轴柱53.60-12.11-7.485.445.4443.60-22.13-17.6411.0511.0533.60-28.35-24.9614.8114.8123.60-34.45-23.9116.2116.2115.70-70.35-87.0327.6127.61轴柱53.60-18.15-14.969.209.2043.60-32.86-30.1917.5117.5133.60-43.37-40.6323.3323.3323.60-57.64-53.9631.0031.0015.70-94.80-85.8831.7031.70轴柱53.60-18.15-14.969.209.2043.60-32.86-30.1917.5117.5133.60-43.37-40.6323.3323.3323.60-57.64-53.9631.0031.0015.70-94.80-85.8831.7031.70注：弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正。 左风作用下轴线处梁端弯矩与剪力梁类型层号梁长梁固端弯矩梁端剪力左右左右轴边跨57.8012.119.94-2.83-2.8347.8029.6125.43-7.06-7.0637.8046.0039.26-10.93-10.9327.8059.4151.76-14.25-14.2517.8094.2776.95-21.95-21.95轴边跨57.809.9412.11-2.83-2.8347.8025.4329.61-7.06-7.0637.8039.2646.00-10.93-10.9327.8051.7659.41-14.25-14.2517.8076.9594.27-21.95-21.95中跨52.708.218.21-6.08-6.0842.7022.4022.40-16.59-16.5932.7034.3034.30-25.41-25.4122.7046.5146.51-34.45-34.4512.7062.8962.89-46.59-46.59注：弯矩和剪力均以使梁顺时针转动为正。左风作用下柱中轴力柱类型层号邻梁剪力柱中轴力左梁右梁轴柱50.00-2.83-2.8340.00-7.06-9.8930.00-10.93-20.8220.00-14.25-35.0710.00-21.95-57.02轴柱5-2.830.00-2.834-7.060.00-9.893-10.930.00-20.822-14.250.00-35.071-21.950.00-57.02轴柱5-2.83-6.08-8.914-7.06-16.59-32.563-10.93-25.41-68.902-14.25-34.45-117.601-21.95-46.59-186.14轴柱5-6.08-2.83-8.914-16.59-7.06-32.563-25.41-10.93-68.902-34.45-14.25-117.601-46.59-21.95-186.14注：柱中轴力以受压为正。根据电算，导出弯矩图、剪力图、轴力图分别见图 图 。风荷载作用下弯矩图风荷载作用下剪力图风荷载作用下轴力图2.6 内力组合2.6.1弯矩调幅为了减小支座处负钢筋的数量，方便钢筋的绑扎与混凝土的浇捣；同时，为了充分利用钢筋，以达到节约钢筋的目的。在内力组合前将竖向荷载作用下支座处梁端负弯矩（使梁上面受拉）调幅，调幅系数。以五层边跨梁在恒载作用下的梁端负弯矩为例：该梁在恒载作用下，梁端负弯矩分别为：，跨中正弯矩为：（图 实线）。现将其调幅：其中，(简支梁计算跨中弯矩)比较与取大值，即调幅后跨中弯矩取为65.10。每一根梁均按以上介绍的方法进行支座负弯矩与跨中正弯矩调幅，结果如表 所示。恒载作用下梁端弯矩调幅梁类型层号轴线处梁端弯矩跨中弯矩调幅后梁端弯矩调幅后跨中弯矩左右左右轴边跨5-55.8985.5855.51-50.3077.0265.1065.104-83.7297.3063.72-73.3587.5775.8575.853-82.1499.9763.17-73.9389.9775.3575.352-81.4299.8563.59-73.2889.8675.7375.731-74.18100.4766.90-66.7690.4280.7380.73轴边跨5-85.5855.8955.51-50.3077.0265.1065.104-97.3083.7263.72-75.3587.5775.8575.853-99.9782.1463.17-73.9389.9775.3575.352-99.8581.4263.59-73.2889.8675.7375.731-100.4774.1866.90-66.7690.4280.7380.73中跨5-45.1345.13-33.16-40.6240.62-39.24-39.244-46.4746.47-41.58-41.8241.82-47.99-47.993-43.5043.50-38.62-39.1539.15-44.61-44.612-41.7841.78-36.90-37.6037.60-42.65-42.651-49.4049.40-44.52-44.4644.46-51.34-51.34注：梁端弯矩以顺时针为正，跨中弯矩以使梁下表面受拉为正。同理，活载作用下梁端弯矩调幅见表 。活载作用下梁端弯矩调幅梁类型层号轴线处梁端弯矩跨中弯矩调幅后梁端弯矩调幅后跨中弯矩左右左右轴边跨5-13.4817.7214.82-12.1315.9516.9916.994-20.4823.7615.72-18.7621.3818.7118.713-20.3623.6216.04-18.3221.2619.0019.002-20.8023.7215.76-18.7221.3518.7418.741-18.7023.1817.09-16.8320.8619.9519.95轴边跨5-17.7213.4814.82-15.9512.1316.9916.994-23.7620.8415.72-21.3818.7618.7118.713-23.6220.3616.04-21.2618.3219.0019.002-23.7220.8015.76-21.3518.7218.7418.741-23.1818.7017.09-20.8616.8319.9519.95中跨5-5.865.86-3.35-5.275.27-4.12-4.124-5.625.62-1.24-5.065.06-1.94-1.943-5.905.90-1.51-5.315.31-2.25-2.252-5.675.67-1.28-5.105.10-1.99-1.991-6.796.79-2.40-6.116.11-3.26-3.26注：梁端弯矩以顺时针为正，跨中弯矩以使梁下表面受拉为正。2.6.2 内力组合表15横梁内力组合层数杆件号截面 内力荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+0.7活1.2恒 +0.9（1.4活+1.4风）1.2（恒+0.5活）+1.3地震底层R1Q1R右M-66.76-16.83-94.2794.27-126.32126.32-103.67-101.91-220.1017.46-254.4374.01V75.7218.9321.95-21.9527.76-27.76117.37115.47142.3787.06138.3166.13跨中M80.7319.95-8.668.66-18.0618.06124.81122.95111.10132.9285.37132.32Q左M90.4220.8676.95-76.9590.21-90.21137.71136.67231.7437.83238.293.75V-82.46-20.07-21.9521.95-27.7627.76-127.05-125.37-151.90-96.58-147.08-74.91Q1P1Q右M-44.46-6.11-62.8962.89-95.0295.02-61.91-64.30-140.2918.19-180.5466.51V3.93 6.4946.59-46.5970.39-70.3913.809.8571.60-45.81100.12-82.90跨中M-51.34-3.260000-66.17-71.59-65.72-65.72-63.56-63.56二层R2Q2R右M-73.28-18.72-59.4159.41-95.9095.90-114.14-112.03-186.38-36.67-223.8425.50V76.7319.1314.25-14.2520.98-20.98118.86116.98134.1398.22130.8376.28跨中M75.7318.74-3.823.82-14.1014.10117.11115.35109.68119.3083.79120.45Q左M89.8621.3551.76-51.7667.71-67.71137.72136.26199.9569.52208.6732.62V-81.45-19.87-14.2514.25-20.9820.98-125.56-123.87-140.73-104.82-136.94-82.39Q2P2Q右M-37.60-5.10-46.5146.51-71.3271.32-52.26-54.33-110.157.06-140.9044.54V3.936.4934.45-34.4552.83-52.8313.809.8556.30-30.5177.29-60.07跨中M-42.65-1.990000-53.97-58.97-53.69-53.69-52.37-52.37三层R3Q3R右M-73.93-18.32-46.0046.00-78.2478.24-114.36-112.63-169.76-53.84-201.422.00V76.8019.0810.93-10.9317.06-17.06118.87117.04129.97102.43125.7981.43跨中M75.3519.00-3.373.37-11.7211.72117.02115.02110.11118.6186.58117.06Q左M89.9721.2639.26-39.2654.80-54.80137.73136.34184.2285.28191.9649.48V-81.38-19.92-10.9310.93-17.0617.06-125.54-123.81-136.53-108.98-131.79-87.43Q3P3Q右M-39.15-5.31-34.3034.30-57.7257.72-54.41-56.57-96.89-10.45-125.2024.87V3.936.4925.41-25.4142.76-42.7613.809.8544.91-19.1264.20-46.98跨中M-44.61-2.250000-56.68-61.80-56.37-56.37-54.88-54.88续表15 层数杆件号截面 内力荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+0.7活1.2恒 +0.9（1.4活+1.4风）1.2（恒+0.5活）+1.3地震四层R4Q4R右M-73.35-18.76-29.6129.61-53.4653.46-114.28-112.16-148.97-74.35-168.77-29.78V77.3519.137.06-7.0611.68-11.68119.60117.81125.82108.03119.4889.11跨中M75.8518.71-2.092.09-7.907.90117.21115.49111.96117.2391.98112.52Q左M87.5721.3825.43-25.4337.66-37.66135.02133.19164.0699.98166.8768.95V-80.83-19.87-7.067.06-11.6811.68-124.81-123.03-130.93-113.14-124.10-93.73Q4P4Q右M-41.82-5.06-22.4022.40-39.6839.68-57.27-60.00-84.78-28.34-104.80-1.64V3.936.4916.59-16.5929.39-29.3913.809.8533.80-8.0146.82-29.60跨中M-47.99-1.940000-60.30-66.14-60.03-60.03-58.75-58.75五层R5Q5R右M-50.30-12.13-12.1112.11-26.7626.76-77.34-76.40-90.90-60.39-102.43-32.85V60.9315.062.83-2.835.45-5.4594.2092.8095.6688.5389.2475.07跨中M65.1016.99-1.081.08-5.525.52101.9199.7898.17100.8981.1495.49Q左M77.0215.959.94-9.9415.72-15.72114.75115.14125.05100.00122.4381.56V-68.55-16.14-2.832.83-5.455.45-104.86-103.84-106.16-99.03-99.03-84.86Q5P5Q右M-40.62-5.27-8.218.21-16.5616.56-56.12-58.53-65.73-45.04-73.43-30.38V15.053.716.08-6.0812.27-12.2723.2522.9130.4015.0736.244.34跨中M-39.24-4.120000-52.86-55.86-52.28-52.28-49.56-49.56表16 R柱内力组合层次截面内力荷载类别内力组合最不利内力组合 恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+0.7活1.2恒 +0.9（1.4活+1.4风）1.2（恒+0.5活）+1.3地震5柱顶M37.6610.1612.11-12.1126.76-26.7659.42 57.95 73.25 42.74 86.08 16.50 86.08 57.95 86.08 N243.2648.26-2.832.83-5.455.45359.48 362.18 349.15 356.29 313.78 327.95 313.78 362.18 313.78 柱底M33.978.857.48-7.4815.68-15.6853.15 52.05 61.34 42.49 66.46 25.69 66.46 52.05 66.46 N243.2648.26-2.832.83-5.455.45359.48 362.18 349.15 356.29 313.78 327.95 313.78 362.18 313.78 4柱顶M32.247.8022.13-22.1337.78-37.7849.61 48.98 76.40 20.63 92.48 -5.75 92.48 49.61 92.48 N495.68108.88-9.899.89-17.1317.13747.25 745.38 719.54 744.47 637.88 682.41 637.88 747.25 637.86 柱底M32.198.0617.64-17.6430.91-30.9149.91 49.10 71.01 26.56 83.65 3.28 83.65 49.91 83.65 N495.68108.88-9.899.89-17.1317.13747.25 745.38 719.54 744.47 637.88 682.41 637.88 747.25 637.88 3柱顶M32.448.0928.35-28.3547.33-47.3350.25 49.46 84.84 13.40 105.31 -17.75 105.31 13.40 138.69 N747.55169.46-20.8220.82-34.1934.191134.30 1127.81 1084.35 1136.81 954.29 1043.18 954.29 1136.81 1389.14 柱底M32.897.8624.96-24.9641.88-41.8850.47 49.90 80.82 17.92 98.63 -10.26 98.63 17.92 130.20 N747.55169.46-20.8220.82-34.1934.191134.30 1127.81 1084.35 1136.81 954.29 1043.18 954.29 1136.81 1389.14 2柱顶M31.028.7534.45-34.4554.02-54.0249.47 48.00 91.66 4.84 112.70 -27.75 112.70 4.84 151.56 N999.35230.09-35.0735.07-55.1755.171521.35 1510.19 1444.95 1533.32 1265.55 1409.00 1265.55 1533.32 1845.33 柱底M31.69.8723.91-23.9149.98-49.9851.74 49.57 80.48 20.23 108.82 -21.13 108.82 20.23 134.62 N999.35230.09-35.0735.07-55.1755.171521.35 1510.19 1444.95 1533.32 1265.55 1409.00 1265.55 1533.32 1845.33 1柱顶M25.314.6370.35-70.3576.34-76.3436.85 37.41 124.85 -52.44 132.39 -66.09 132.39 -52.44 208.10 N1250.14290.52-57.0257.02-82.9382.931906.90 1891.05 1794.38 1938.07 1566.67 1782.29 1566.67 1938.07 2282.93 柱底M19.662.3187.03-87.03127.95-127.9526.83 28.16 136.16 -83.16 191.31 -141.36 191.31 -83.16 253.78 N1250.14290.52-57.0257.02-82.9382.931906.90 1891.05 1794.38 1938.07 1566.67 1782.29 1566.67 1938.07 2282.93 表17 Q柱内力组合层次截面内力荷载类别内力组合最不利内力组合 恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+0.7活1.2恒 +0.9（1.4活+1.4风）1.2（恒+0.5活）+1.3地震5柱顶M20.297.4618.15-18.1532.28-32.2834.79 32.61 56.62 10.88 70.79 -13.14 70.79 10.88 92.97 N285.1763.84-8.918.91-17.7217.72431.58 429.67 411.42 433.87 357.47 403.54 357.47 433.87 524.21 柱底M20.856.4614.96 -14.9626.81-26.8134.06 32.67 52.01 14.31 63.75 -5.96 63.75 14.31 83.70 N285.1763.84-8.918.91-17.7217.72431.58 429.67 411.42 433.87 357.47 403.54 357.47 433.87 524.21 4柱顶M21.555.6432.86-32.8650.53-50.5333.76 33.04 74.37 -8.44 94.93 -36.45 94.93 -8.44 127.00 N556.82150.56-32.5632.56-58.7958.79878.97 857.10 816.86 898.92 682.09 834.95 682.09 898.92 1026.65 柱底M19.535.8330.19-30.1948.33-48.3331.60 30.45 68.82 -7.26 89.76 -35.90 89.76 -7.26 118.47 N556.82150.56-32.5632.56-58.7958.79878.97 857.10 816.86 898.92 682.09 834.95 682.09 898.92 1026.65 3柱顶M19.255.8643.37-43.3764.19-64.1931.30 30.09 85.13 -24.16 110.06 -56.83 110.06 -24.16 149.18 N829.02237.34-68.9068.90-118.61118.611327.10 1285.32 1207.06 1380.69 983.04 1291.42 983.04 1380.69 1498.01 柱底M19.125.7040.63-40.6364.19-64.1930.92 29.80 81.32 -21.07 109.81 -57.08 109.81 -21.07 144.23 N829.02237.34-68.9068.90-118.61118.611327.10 1285.32 1207.06 1380.69 983.04 1291.42 983.04 1380.69 1498.01 2柱顶M20.566.3157.64-57.6474.84-74.8433.51 32.17 105.25 -40.00 125.75 -68.83 125.75 -40.00 181.73 N1101.29324.06-117.60117.60-192.42192.421775.23 1713.58 1581.69 1878.04 1265.84 1766.13 1265.84 1878.04 1940.74 柱底M22.517.0653.96-53.9674.84-74.8436.90 35.33 103.90 -32.08 128.54 -66.04 128.54 -32.08 179.97 N1101.29324.06-117.60117.60-192.42192.421775.23 1713.58 1581.69 1878.04 1265.84 1766.13 1265.84 1878.04 1940.74 1柱顶M9.873.2994.80-94.80110.39-110.3916.45 15.63 135.44 -103.46 157.33 -129.69 157.33 -103.46 242.30 N1374.57410.99-186.14186.14-290.57290.572224.87 2143.36 1932.80 2401.87 1518.34 2273.82 1518.34 2401.87 2338.29 柱底M23.081.6485.99-85.99135.40-135.4029.99 32.31 138.11 -78.59 204.70 -147.34 204.70 -78.59 260.78 N1374.57410.99-186.14186.14-290.57290.572224.87 2143.36 1932.80 2401.87 1518.34 2273.82 1518.34 2401.87 2338.29 表18 柱剪力组合表层次荷载类别内力组合恒载活载风载地震1.2恒+1.4活1.35恒+0.7活1.2恒 +0.9（1.4活+1.4风）1.2（恒+0.5活）+1.3地震柱R5-19.90-5.285.44-5.4411.79-11.79-31.27 -30.56 -23.68 -37.39 -11.72 -42.38 4-17.90-4.4111.05-11.0519.08-19.08-27.65 -27.25 -13.11 -40.96 0.68 -48.93 3-18.15-4.4314.81-14.8124.78-24.78-27.98 -27.60 -8.70 -46.02 7.78 -56.65 2-17.33-5.1716.21-16.2128.89-28.89-28.03 -27.01 -6.89 -47.73 13.66 -61.46 1-7.89-1.2227.61-27.6135.84-35.84-11.18 -11.51 23.78 -45.79 36.39 -56.79 柱Q511.433.879.20-9.2016.41-16.4119.13 18.14 30.18 7.00 37.37 -5.30 411.413.1917.51-17.5127.46-27.4618.16 17.64 39.77 -4.35 51.30 -20.09 310.663.2123.33-23.3335.66-35.6617.29 16.64 46.23 -12.56 61.08 -31.64 211.963.7131.00-31.0041.58-41.5819.55 18.74 58.09 -20.03 70.63 -37.48 15.780.8731.70-31.7043.12-43.128.15 8.41 47.97 -31.91 63.51 -48.60 2.7 框架梁、柱配筋计算本工程使用的混凝土强度等级全部为，经查表得：，;纵向受力钢筋全部使用HRQ335，;箍筋使用HPQ235, 2.7.1 框架柱配筋计算一、柱截面设计（以Q柱截面为例）(1)、 轴压比验算（抗震等级为三级时，框架的轴压比限值为（0.9）底层柱 轴压比 ，满足要求则其他各柱的轴压比都能满足要求。(2)、截面尺寸复核取，保护层厚度因为，满足要求。(3)、正截面受弯承载力计算计算前要首先确定柱子是大偏压还是小偏压，大偏压的弯矩M越大，N越小，说明越危险；小偏压时M越大，N越大越危险。由于柱子的同一截面分别受正反向弯矩，故采用对称配筋。取 底层： ，所以是小偏压，故可以使用M大，N大类型的组合。于是最不利组合为：柱的计算长度 , ， ，所以按小偏心计算。，为小偏心受压。由于纵向受力钢筋采用HRB400,按构造配筋，轴心受压构件全部纵筋应大于，同时一侧钢筋配筋率应大于0.2%。所以选用418（）（4）、垂直于弯矩作用受力的平面受压承载力验算第1层 则轴心构件受压承载力设计值： 满足要求。（5）、框架斜截面上的受剪承载力计算第一层： 最不利内力组合由于：框架的剪跨比那么， 由内力计算中的柱剪力结果得知，从2层开始，以上每层柱子的柱端剪力都是随着层数的增加而逐渐减小的规律，都能满足小于的要求，所以按照构造配筋，选用复式箍箍筋。二、2层及以上R,Q柱的斜截面配箍计算详看表19：表19 框架柱斜截面配筋计算表层数Q轴柱斜截面配筋计算一层二层三层四层五层2401.871878.041380.69898.92433.8763.5170.6361.0851.3037.375.543.443.443.443.44 5.963.703.703.703.703.003.003.003.003.00831.19831.19831.19831.19831.19截面是否满足满足满足满足满足满足1432.501432.501432.501432.501432.50(实取值)2401.871878.041380.69898.92433.87构造构造构造构造构造实配箍筋加密区4810048100481004810048100非加密区48150481504815048150481502.7.2 框架梁设计（1）框架梁正截面受弯承载力计算以RQ梁设计计算为例，其截面尺寸为第一层：跨中截面下部配筋： 420=941mm2上部按构造要求配筋220=628mm2。受弯承载力配筋计算详见表20表20框架梁的配筋计算层号计算公式梁RQ梁QP左截面跨中截面右截面左截面跨中截面右截面一-254.43132.92238.29-180.54-65.72180.540.1340.0700.1260.1950.0710.1950.1440.0730.1350.2190.0740.2191141.14578.491069.821213.53410.051213.53441441441315315315实配钢筋425（1964）320（941）425（1964）425（1964）220（628）425（1964）二五-223.84120.45208.66-140.90-58.97140.900.1180.0630.1100.1520.0640.1520.1260.0650.1170.1660.0660.16699