中学新校区高三教学楼设计毕业设计1

1、第 1 页 共 49 页中学新校区高三教学楼设计中学新校区高三教学楼设计摘摘 要要根据教学楼设计规范和其它相关标准，以及设计要求和提供的地质资料，设计该框架结构教学楼。 按照先建筑后结构，先整体布局后局部节点设计步骤设计。主要内容包括：设计资料、建筑设计总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明，以及其它部分的设计说明；结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、次梁截面设计配筋计算、楼板和屋面设计、楼梯设计，基础设计等。其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；纵向和横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；恒荷载和活荷载作

2、用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表。第 2 页 共 49 页abstractaccording：to building design specifications and other relevant standards and design requirements and provide geological data, the design of the framework of the classroom building. after the first building in accordance with the structure and layout of th

3、e overall after the first local node design steps design. main contents include : design, architectural design of the total shows that the construction of the plane, facade, profile design specifications, , and other parts of the design; structural layout and schematic calculation of identification,

4、 load, stress, the combination of internal forces, main beam reinforcement design and calculation, frame-section design and reinforcement, meeting beam reinforcement design, floor and roof design, stair design, infrastructure design. enclosing wind load under the framework moment, shear and axial bi

5、d; vertical and horizontal seismic loads under the framework of the moment, shear and axial bid; constant load and live load under the framework moment, shear and axial trying to internal forces and the combination of beam-column table. 0.绪论.51.工程概况.5第 3 页 共 49 页2 建筑设计.62.1 平面设计 .62.2 立面设计 .72.3 建筑剖

6、面设计 .72.4 其它部分详细做法和说明 .73 截面尺寸初步估计.93.1 柱截面设计.93.2 梁的截面设计.104.框架侧移刚度的计算.104.1 横梁线刚度bi的计算.114.2 柱线刚度ci的计算 .114.3 各层横向侧移刚度计算.125 竖向荷载及其内力计算.135.1 竖向荷载统计.135.2 竖向荷载内力计算.165.3 重力荷载代表值计算及荷载汇总 .216 地震荷载计算.266.1 横向自振周期的计算 .266.2 水平地震作用及楼层地震剪力的计算 .276.3 多遇水平地震作用下的位移验算 .286.4 水平地震作用下框架内力计算 .287.框架的内力组合.34第 4

7、 页 共 49 页7.1 梁柱的内力组合 .357.2 轴 a 柱柱端弯矩设计值的调整.368 截面设计.368.1 框架梁截面设计.368.2 框架柱截面设计.388.3 楼板设计 .409 楼梯计算.439.1 踏步板设计(按简支梁计算).439.2 梯段梁计算.449.3 平台梁计算.459.4 平台板计算.4710 基础设计.4810.1 荷载设计值.4810.2 初步确定基础底面尺寸.4810.3 地基承载力验算.4810.4 验算基础高度 .4910.5 基础底面配筋计算 .49毕业设计总结.51鸣 谢.51参考文献.52第 5 页 共 49 页邯郸市一中新校区高三教学楼设计学生：

8、颜小兵 指导教师：冯海英河北工程大学土木工程学院土木工程专业建工方向0.0.绪论绪论毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计题目为邯郸市一中新校区高三教学楼。在毕设前期，我温习了结构力学 、 钢筋混凝土设计 、 建筑结构抗震设计等书籍，并借阅了抗震规范 、 混凝土规范 、 荷载规范等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的三个月

9、里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了 excel。在绘图时熟练掌握了 autocad、天正、探索者等绘图软件，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。第 6 页 共 49 页框架结构设计的计算工作量很大，在计算过程中以手算为主，辅以一些计算软件的校正。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。1.1.工程概况工程概况本设计为邯郸市一中高三教学楼，位于河北省邯郸市南部，西邻 60 米中华大街，用地 156

10、92 方米，建筑物为 5 层，建筑高度约为20.25 米，采用钢筋混凝土多层框架结构。设计标高：室内外高差：450mm。气象条件：基本风压 =0.30 ，雪压 0.30。02/kn m2/kn m地质条件：场类土为中软场地土，建筑场地类型为三类。地震烈度：7 度，设计基本地震加速度为 0.15g，地基基础设计等级为丙级，设计地震分组为第一组，安全等级二级。地面粗糙度程度：b 类。环境类别：基础、雨篷、檐口和室外楼梯为二(b)类，厕所为二(a)类，其余为一类。上人屋面活荷为 2.0，走廊、楼梯活荷载为 2.5，2/kn m2/kn m卫生间楼面活荷载为 2.0，教室楼面活荷为 2.0。2/kn

11、m2/kn m2 2 建筑设计建筑设计2.12.1 平面设计平面设计建筑平面图2.22.2 立面设计立面设计结构韵律和虚实对比，是使建筑立面富有表现力的重要设计手第 7 页 共 49 页法。建筑立面上结构构件或门窗作用有规律的重复和变化，给人们在视觉上得到类似音乐诗歌中节奏韵律变化的感受效果。在本设计中，正立面中所有的窗尺寸都是一样的，给人以特别整齐的感觉！房屋外部形象反映建筑类型内部空间的组合特点，美观问题紧密地结合功能要求，同时，建筑物所在地区的气候、地形、道路、原有的建筑物以及绿化等基地环境，也是影响建筑物立面设计的重要因素。2.32.3 建筑剖面设计建筑剖面设计为防止室外雨水流入室内，

12、并防止墙身受潮，将使内地坪提高到室外地坪 450mm。首层、标准层与顶层层高均为 3.3m。2.42.4 其它部分详细做法和说明其它部分详细做法和说明根据设计规范 ，采用如下设计(1). 基础（墙基）防潮层：在0.045 以下基础两侧均用防水水泥砂浆防潮,20 厚的 1：2水泥砂浆掺 5避水浆，位置一般在0.045 标高处,适用于砖墙墙身。(2)地面：人造大理石板地面20 厚 1：2 水泥砂浆找平层100 厚 c30 混凝土100 厚素土夯实(3)楼面：人造大理石板地面20 厚 1：2 水泥砂浆找平层100 厚钢筋混凝土楼板第 8 页 共 49 页20 厚底板抹灰(4)踢脚台度做法：釉面瓷砖踢

13、脚台度5 厚釉面砖（白瓷砖）水泥擦缝5 厚 1：1 水泥细砂结合层12 厚 1：3 水泥砂浆打底(5)内墙面做法： 水泥砂浆粉面：刷（喷）内墙涂料10 厚 1：2 水泥砂浆抹面15 厚 1：3 水泥砂浆打底(6)外墙面：用 15 厚 1：3 水泥沙浆找平，20060 高级无釉质瓷砖饰面。(7) 五层上人屋面做法：小瓷砖面层高聚物改性沥青防水层1:8 水泥砂浆找坡层20 厚 1：2 水泥砂浆找平层150 厚水泥蛭石保温层20 厚底板抹灰(8) 水泥台阶：花岗岩面层20 厚 1：25 水泥砂浆抹面压实抹光第 9 页 共 49 页素水泥浆一道 70 厚 c15 号混凝土（厚度不包括踏步三角部分）台阶

14、面向外坡 1%200 厚碎石或碎砖石灌 m2.5 号混合砂浆素土夯实（坡度按工程设计）(9)散水做法： 20 厚 1：2 水泥砂浆抹面、压实抹光60 厚 c15 混凝土素土夯实向外坡 4%备注：散水宽度应在施工图中注明 每隔 6m 留伸缩缝一道，墙身与散水设 10 宽，沥青砂浆嵌缝。 宽 600900mm 坡度 35% (10)主体为现浇钢筋混凝土框架结构，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。整个设计过程中，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，同时遵循“安全，适用，经济，美观”的 原则，结构布置合理，房间利用率比较高，适用性很强，同时又不失美观。3 3 截面截面尺寸初步估计尺寸初步估计3.1

15、3.1 梁截面初步设计梁截面初步设计横向框架梁:ac 跨： 第 10 页 共 49 页l6.1om01111hl6100508mm 762mm812812考虑到本结构为五层，故取h600mm1111bh600200mm 300mm2323b300mmcd 跨：0l7.4m01111hl7400616mm 925mm812812考虑便于施工及满足构造要求，故取h600mm1111bh600200mm 300mm2323b300mm纵向框架梁:，0l8.4m01111hl8400700 1050mm812812考虑次梁承担荷载，故取h600mm1111bh600200 300mm2323取b300

16、mm第 11 页 共 49 页纵向次梁0l11.8m01111hl11800983mm 1475mm812812考虑承担面积，故取h500mm1111bh500167mm 250mm2323考虑施工简便，取b300mm3.23.2 框架柱截面框架柱截面设计设计框架柱选用混凝土，。抗震设防烈度为 7 度，c402cf19.1kn m框架抗震等级为三级，轴压比。由轴压比初估框架柱截面尺n0.9寸时，按下式计算，即：cncccfnhba柱轴向压力设计值 n 按下式初估，即21gqsnn式中： 竖向荷载分项系数（已包含活载） ，可取 1.25g 每个楼层上单位面积的竖向荷载标准值，q2kn/m 柱一层

17、的受荷面积，s2mm 柱承受荷载的楼层数n 考虑水平力产生的附加系数，三级抗震时，取15 . 105. 1第 12 页 共 49 页 边柱、角柱轴向力增大系数，边柱为 1.1，角柱2为 1.2，中柱为 1.0 柱有框架梁与剪力墙连接时，柱轴向折减系数，可取0.70.8轴与 a、d 轴相交边柱g12nqsn1.25 9.728.47.40.55 1.05 1.0 1.01982.5kn （）32cccn cn1982.5 10ab h115329mmf0.9 19.1取bh500mm500mm轴与 a、d 轴相交中柱g12nqsn1.25 9.728.47.40.58.46.1 0.55 1.0

18、5 1.0 1.03616.8kn （）32cccn cn3616.8 10ab h210401mmf0.9 19.1取bh500mm500mm轴与 a 轴相交角柱g12nqsn1.25 9.727.47.40.255 1.05 1.0 1.0873.25kn （），32cccn cn873.25 10ab h50800mmf0.9 19.1考虑角柱虽然受荷面积较小，但由于角柱承受双向偏心荷载作用，受力复杂，故截面尺寸取与 a 轴边柱相同，即取。bh500mm500mm故框架柱截面尺寸为500mm500mm第 13 页 共 49 页校核框架柱截面尺寸是否满足构造要求。a 按构造要求，框架住截面

19、高度不宜小于 400mm，宽度不宜小于 350mm。b 为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比宜大于 4。取层较短柱高，：nh3900mmnh3.97.84h0.5c 框架柱截面高度和宽度一般可取层高的 1/10 1/1501111h()() 3800253 38010151015hmm满足要求。3.33.3 恒荷载活荷载标准值计算恒荷载活荷载标准值计算查荷载规范可取：(1)非上人屋面恒荷载标准值（板厚 150mm）350 克沥青卷材 20.35kn/m1.2 厚合成高分子防水卷材 20.15kn/m25 厚 1:3 水泥焦渣 2200.0250.5kn/m65 厚聚苯乙烯泡沫板保温层 20

20、.20.0650.013kn/m1:6 水泥焦渣找坡最薄处 30 厚 2140.030.42kn/m150 厚现浇钢筋混凝土板 225 0.153.75kn/m20 厚板底水泥石灰膏砂浆 2170.020.34kn/m第 14 页 共 49 页合 计 25.10kn/m(2)楼面恒荷载标准值（板厚 100mm）10 厚地砖铺面 21.5 0.010.015kn/m20 厚 1:3 干硬性水泥 2200.020.4kn/m100 厚现浇钢筋混凝土板 225 0.102.5kn/m20 厚水泥石灰膏砂浆 2170.020.34kn/m合 计 23.0kn/m(3)卫生间恒荷载标准值10 厚地砖铺面

21、 21.5 0.010.015kn/m30 厚 1:3 干硬性水泥砂浆 2200.030.6kn/m1.5 厚合成高分子涂膜防水 2200.020.4kn/m20 厚 1:3 水泥砂浆 2200.020.4kn/m80 厚现浇钢筋混凝土板 225 0.82.0kn/m20 厚水泥石灰膏砂浆 2170.020.34kn/m合 计 24.16kn/m(4)活荷载标准值上人屋面活荷载 22.0kn / m办公室、教室等一般房间活荷载 22.0kn/m走廊、门厅、楼梯活荷载 第 15 页 共 49 页 22.5kn/m雨篷活荷载 20.5kn/m卫生间活荷载 22.0kn/m2.42.4 层间重力荷载

22、代表值计算层间重力荷载代表值计算(1)主梁重力荷载标准值:框架梁211300 600bhmm梁自重 0.3（0.6-0.125=3.75kn/m210 厚水泥石灰膏砂浆 0.01（0.6-0.1214=0.14kn/m2合 计 2.26kn/m2 (2)次梁重力荷载标准值:框架梁211300 500bhmm梁自重 0.3（0.5-0.1）25=3kn/m210 厚水泥石灰膏砂浆 0.01（0.5-0.1）214=0.112kn/m2合 计 3.112kn/m2 (3)外墙体重力荷载标准值:16 厚水泥石灰膏砂浆 0.01617=0.272kn/m2 第 16 页 共 49 页300 厚蒸压粉煤

23、灰加气混凝土砌块 0.35.5=1.65kn/m260 厚聚苯乙烯泡沫板 0.20.06=0.012kn/m212 厚水泥石灰膏砂浆 0.01217=0.204kn/m26 厚水泥砂浆 0.00620=0.12kn/m2合 计 2.26kn/m2 (4)内墙体重力荷载标准值值:200 厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块 0.25.5=1.1kn/m216 厚水泥石灰膏砂浆 0.01617=0.272kn/m216 厚水泥石灰膏砂浆 0.01617=0.272kn/m2合 计 1.64kn/m2(5)女儿墙重力荷载标准值:6 厚水泥砂浆罩面 0.00620=0.12kn/m212 厚水泥砂浆打底 0.0

24、1220=0.24kn/m2第 17 页 共 49 页240 厚粘土空心砖 0.2411=2.64kn/m26 厚外墙贴砖 0.00619.8=0.119kn/m2合 计 3.119kn/m2(6)门、窗及楼梯间重力荷载标准值:门、窗重力荷载代表值塑钢玻璃窗单位面积取 0.4 kn/m2 ，木门取 0.2 kn/m2 塑钢玻璃门取 0.40kn/m2 楼梯重力荷载标准值楼梯底板厚为 100mm，平台梁截面尺寸 200mm400mm 楼梯板自 0.5(0.074+0.15+0.074)0.35*25/0.3=3.73kn/m2 人造理石面层 (0.3+0.15)0.336/0.3=0.504 k

25、n/m2 板底 20 厚纸筋抹灰 0.340.0212/0.3=0.36 kn/m2 合 计 4.594 kn/m2 2.4.12.4.1 恒荷载作用下的荷载统计恒荷载作用下的荷载统计六层屋面板重（25.2-0.2)(4-0.2)5.1=484.5kn 主梁重8.40.264.00.243.89782.67kn 柱重 0.50.54.15258=207.5kn外墙重(25.2+0.2)24.152.260.7=362kn第 18 页 共 49 页内墙重 4.024.151.64=13.07kn女儿墙重（48+13.52+4825）1.113.119=339 kn总重 2067kn五层屋面板重(

26、48+0.2)(13.5+0.2)5.1=3367.73kn主梁重 1412.7kn次梁重 316.8kn外墙重 658.3 kn内墙重 268kn楼梯重 8.4421.3=87.36kn柱重 665 kn阳台 46.74 kn总重 6775.76kn四层楼面板重 1981kn主梁重 1412.7kn次梁重 282.67kn阳台重 46.74kn柱重 665kn外墙重 658.3 kn内墙重 268 kn楼梯重 87.36kn第 19 页 共 49 页总重 5389kn三层楼面板重 1981kn主梁重 1412.7kn次梁重 282.67kn阳台重 46.74kn柱重 665kn外墙重 658

27、.3 kn内墙重 213 kn楼梯重 87.36kn总重 5334kn二层楼面板重 1981kn主梁重 1412.7kn次梁重 282.67kn阳台重 46.74kn柱重 665kn外墙重 658.3 kn内墙重 283 kn楼梯重 87.36kn总重 5404kn一层第 20 页 共 49 页楼面板重 1981kn主梁重 1412.7kn次梁重 316.8kn柱重 918.75kn外墙重 712.6 kn内墙重 366 kn楼梯重 87.36kn阳台重 46.74 kn总重 5754.59kn2.5 活荷载荷载统计2.4.22.4.2 屋面及楼面活载屋面及楼面活载楼面活载： 教室： 2.02

28、/kn m 厕所： 2.02/kn m 走廊、门厅、楼梯: 2.52/kn m屋面活载： 上人屋面: 2.02/kn m雪载：本题目基本雪压：=0.3 kn/m2 ,屋面积雪分布系数0s=1.0r屋面水平投影面积上的雪荷载标准值为：=1.00.3=0.3ksr0s2/kn m六层 25.2+0.2)(4.0+0.2)0.5=53.34kn五层上人屋面 (48+0.2)(13.5+0.2)0.2=1320.68kn第 21 页 共 49 页一四层一般房间 8.40.213.50.28.40.26.1 0.223.40.26.1 0.22.0449.4kn 走廊楼梯 7.40.2488.40.26

29、.1 0.23.40.22.5756.4kn卫生间(6.1-0.2)(8.4-0.2)2.0=96.76kn总计 1302.56kn2.4.3 荷载统计下的重力荷载代表值荷载统计下的重力荷载代表值六层重力荷载代表值 g6=2067kn五层重力荷载代表值 g5=6775.76kn四层重力荷载代表值 g4=5389kn三层重力荷载代表值 g3=5334kn二层重力荷载代表值 g2=5404kn一层重力荷载代表值 g1=5754.59kn3.3.框架侧移刚度计算框架侧移刚度计算3.13.1 梁的线刚度梁的线刚度 梁的线刚度计算跨ec (kn/m2)断面b*h(m)跨度 l(m)矩形截面惯性矩io(m

30、4)ecio/l(kn/m) 1.5ecio/l(kn/m)2ecio/l(kn/m)ac83.25e+070.3*0.66.10.005439836ac73.25e+070.3*0.66.10.005453115cd83.25e+070.3*0.67.40.005432838cd73.25e+070.3*0.67.40.005443784第 22 页 共 49 页cb63.25e+070.3*0.63.40.005495294bd63.25e+070.3*0.64.00.0054810003.23.2 柱的侧移刚度计算柱的侧移刚度计算柱的侧移刚度计算断面 =k/2+k（一般层） 层数混凝土强

31、度等级 bh(m)层高 h(m)惯性矩ic(m4)线刚度kc=eic/h(kn.m)k=kb/2kc(一般层) k=kb/kc(底层)=0.5+k/2+k（底层）d=12kc/hac 轴边框架边柱1c400.505.250.0052321901.240.5475682c400.504.20.0052402380.990.3390333-5c400.503.80.0052444740.90.3111457ac 轴中框架中柱1c400.505.250.0052321902.260.6591102c400.504.20.0052402381.810.48131383-5c400.503.80.005

32、2444741.630.4516632ac 轴中框架边柱1c400.505.250.0052321901.650.5982692c400.504.20.0052402381.320.4109493-5c400.503.80.0052444741.190.3713675ac 轴中框架中柱1c400.505.250.0052321903.010.798102c400.504.20.0052402382.410.55150553-5c400.503.80.0052444742.180.5219218cd 边框架边柱1c400.505.250.0052321901.020.570072c400.504

33、.20.0052402380.820.2979383-5c400.503.80.0052444740.740.279978cd 中框架边柱1c400.505.250.0052321901.360.5577082c400.504.20.0052402381.090.3595803-5c400.503.80.0052444740.980.3312196c 轴柱（-轴）1c400.505.250.0052321904.610.7710791第 23 页 共 49 页2c400.504.20.0052402383.690.65177923-5c400.503.80.0052444743.340.632

34、3284楼梯边柱1c400.505.250.0052321902.520.6793902c400.504.20.0052402382.010.5136863-5c400.503.80.0052444741.820.48177406c400.504.150.0052407221.980.514187楼梯中柱1c400.505.250.0052321905.480.8112122c400.504.20.0052402384.380.69188873-5c400.503.80.0052444743.960.66243936c400.504.150.0052407224.330.68192943.33

35、.3 横向侧移刚度统计表横向侧移刚度统计表该框架为横向承重框架，不计算纵向侧翼刚度。d1/d2=241306/361904，故该框架为规则框架。结构在重力荷载代表值作用下的顶点位移计算见下表3.43.4 横向框架顶点位移计算横向框架顶点位移计算横向框架顶点位移计算层次gi(kn)gidii-i-1=gi/d(m)i(m)6206720671339240.01540.29656775.768842.764481000.01970.28064538914231.764481000.03160.26093533419565.764481000.04370.22932540424969.7637664

36、20.06630.185615754.5930724.352575920.11930.1193采用顶点位移法计算结构基本自震周期的计算公式为1t1.7ttu横向侧移刚度统计表层次123456di257592376642448100448100448100133924第 24 页 共 49 页考虑填充墙对框架的影响，取周期折减系数=0.6，则结构基本t自震周期为1t1.7 0.60.28060.54s3.53.5 地震影响系数地震影响系数地震作用按 7 度设计，基本地震加速度 0.15g，三类场地，设计地震分组按第一组，则，采用底部剪力法计0.45gtsmax0.12算。由于10.054 1.4

37、0.034gtts则地震影响系数为，其中 r=0.9，12max1rgtt 21.00.910.451.0 0.120.1020.543.63.6 各层位移计算各层位移计算此房屋高度不超过 40m，且质量和刚度沿高度分布比较均匀，故采用底部剪力法计算多遇地震作用标准值。结构底部总水平地震作用标准值10.102 0.85 30724.352663.8ekeqfgtg=0.45s10.54 1.40.63gtsts不需要考虑结构顶部附加水平地震作用的影响根据公式1iiiekniig hffg hiivf第 25 页 共 49 页iivud计算结果如下表3.63.6 各层地震及楼层地震剪力各层地震及

38、楼层地震剪力各层地震作用及楼层地震剪力层次hi(m)hi(m)gi(kn)gihigihi/gihifi(kn)vi(kn)64.1525.25206752191.80.117311.6793553.821.16775.76142968.50.322857.741169.443.817.3538993229.70.210559.41728.833.813.55334720090.162431.542160.424.29.7540452418.80.12319.66248015.255.55754.5931650.20.071189.1326693.73.7 变形验算变形验算结果如下表结果如下表

39、表 3-7 变形验算变形验算层次层间剪力 vi(kn)层间刚度 diui-ui-1=vi/di (m)层高 hi(m)层间相对转角备注51169.44481000.00263.81/146241728.84481000.00393.81/97432160.44481000.00483.81/792224803766420.00664.21/636126092575920.0985.51/561层间相对弹性转角均满足 cc=1/550的要求4.4.水平地震作用下框架内力计算水平地震作用下框架内力计算第 26 页 共 49 页4.1 以第 1 轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法各柱反弯点高度比

40、 y 按进行修正，本例中底层柱3210yyyy需考虑修正值 y2，第 2 层柱需考虑修正值和；其余柱均无修正1y3y计算柱端弯矩用下式 ： sjijijijddv1hyvmyhvmijij）（下上1;横向框架梁横向框架梁 kj-8 轴柱弯矩计算轴柱弯矩计算a 轴柱层次层高层间剪力层间刚度dtmvimkym 上m 下53.8117044810011457300.981.7162.751.343.8172944810011457440.981.719275.233.8216044810011457550.981.9104.5104.524.224803766429033601.092.112612

41、615.526692575927568781.363.48157.6271.4b 轴柱d 轴柱dtmvimkym 上m 下dtmvimkym 上m 下16632431.631.7189.973.59978260.741.5259.339.516632641.631.82126.5116.59978390.741.7181.566.716632801.631.91521529978480.741.7110082.113138871.812.1112.7182.77938520.821.8912098.39110942.263.51883297007731.023.57140.9260.64.2

42、地震作用下的弯矩图梁端弯矩，剪力及柱轴力分别按下式计算计算梁端弯矩 bm212)(kkkmmmlcuclb212)(kkkmmmlcucrb计算梁端剪力 lmmvbbb21计算柱轴力 nkrblbivvn1)(具体计算过程在此忽略，数据见表 5.5 计算梁端弯矩 bm212)(kkkmmmlcuclb第 27 页 共 49 页212)(kkkmmmlcucrb计算梁端剪力 lmmvbbb21计算柱轴力 nkrblbivvn1)(地震作用下的轴力和剪力地震作用下的轴力和剪力5 5 竖向荷载及其内力计算竖向荷载及其内力计算5.15.1 竖向荷载内力计算竖向荷载内力计算荷载示意图5.25.2 恒载作

43、用的内力计算恒载作用的内力计算，以第，以第轴为例轴为例对于第 5 层由于 ab 轴为双向板，而 bc 轴为单向板。由公式得；第 28 页 共 49 页对于双向板的三角形荷载： pe=5/8p p=glo/2对于双向板的梯形荷载: p=glo/2 p=（132)paa 求得三角形的 pe=5.42 梯形的 pe=7.54q1 表横梁自重，q2 女儿墙重，q3 屋面板传来的荷载，都化为均布荷载进行计算。p1 、p2 、p3 分别由纵梁直接传给柱的恒载，计算如下：p1 =0.5(3.45.42+3.41.113.119+3.43.89)=21.7 knp2 =0.5（3.43.89+3.41.113

44、.119）=19.4knp3 =0.5(3.43.89+3.47.54)=12.5 knab 轴的 q=7.54+3.89+3.1191.11=14.89 kn/mbd 轴的 q=16.02 kn/m a 柱的偏心弯矩 m=p1*e=2.53 knb 柱的偏心弯矩=1.25 kn对于第 24 层由于 ab 轴为双向板，而 bc 轴为单向板。由公式得；对于双向板的三角形荷载： pe=5/8p p=glo/2对于双向板的梯形荷载: p=glo/2 p=（132)paa 求得三角形的 pe=3.38 梯形的 pe=4.7p1 =27.22knp2 =11.88knp3 =21.21 knab 轴的

45、q=17.18 kn/m第 29 页 共 49 页bd 轴的 q=17.578 kn/ma 柱的偏心弯矩=3.05 knb 柱的偏心弯矩=2.1对于 1 层p1 =28 knp2 = 11.88knp3 =22.8knab 轴的 q=17.68 kn/mbd 轴的 q=18.482 kn/ma 柱偏心弯矩=3.178 knb 柱的偏心弯矩=2.285.35.3 活载作用下活载作用下轴柱的内力计算轴柱的内力计算由于 ab 轴为双向板，而 bc 轴为单向板。由公式得；对于双向板的三角形荷载： pe=5/8p p=glo/2对于双向板的梯形荷载: p=glo/2 p=（132)paa 求得三角形的

46、pe=2.12 梯形的 pe=3q1 表横梁自重，q2 女儿墙重，q3 屋面板传来的荷载，都化为均布荷载进行计算。p1 、p2 、p3 分别由纵梁直接传给柱的恒载.同理可以计算出活荷载的内力。5.45.4 荷载作用下的内力分析如图荷载作用下的内力分析如图第 30 页 共 49 页上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱0.530.470.340.380.280.430.57-57.8857.88-93.7793.7730.6827.212.213.6410.05-40.3-53.4511.326.113.65.19-20.165.036-18.82-9.23-8.190.470.520.385

47、.937.86五层32.77-32.7784.1519.35-103.564.41-64.410.350.350.30.250.280.280.190.260.370.37-64.6464.64-101.7101.722.6322.6219.399.2710.3810.387.03-26.4-37.63-37.6315.3411.324.649.76.825.1913.223.52-26.73-18.81-11-11-9.3-2.12-2.38-2.38-1.810.9315.5815.55四层26.9722.93-49.981.4914.8213.19-109.589.67-48.78-40

48、.890.350.350.30.250.280.280.190.260.370.37-64.6464.64-101.7101.722.6222.6219.399.27103810.387.03-26.4-37.63-37.6311.3211.644.649.75.25.2-13.223.52-18.82-19.33-9.66-9.66-8.28-1.72-1.93-1.93-1.3912.8112.81三层24.2924.6-48.8981.8913.6513.65-109.287.79-43.64-44.150.360.320.320.250.280.260.240.280.380.34-6

49、4.6464.64-101.7101.723.2720.6820.689.2710.389.648.89-28.5-38.65-34.5811.3211.954.6410.345.25.55-14.244.45-18.82-20.14-10.1-8.93-8.93-1.71-1.92-1.68-1.659.6613.1111.73二层24.5223.7-48.2282.5413.6613.5-109.787.57-44.36-43.210.360.290.350.270.280.220.230.310.380.31-66.3866.38-10610623.919.2523.2310.6911.

50、098.719.11-32.9-40.27-32.8510.345.3511.624.82-16.434.56-17.29-5.65-4.55-5.39-0.03-0.03-0.02-0.023.954.843.9528.5914.7-43.29 88.6615.888.69-113.2 81.62-52.72-28.9一层7.354.3614.455.55.5 梁端剪力和柱轴力的计算梁端剪力和柱轴力的计算梁端剪力荷载引起的剪力弯矩引起的剪力剪力设计值 v=1.2v 横+1.4v 活层次vavb1vb2vdvavb1vb2vdvavb1vb2vd5横45.4245.4259.2759.27-7

51、74.17-4.1756.91277.71699.6286.588第 31 页 共 49 页活9.159.1515.7315.73-1.431.431.11-1.11横52.452.465.0465.04-4.44.42.17-2.174活9.159.1515.7315.73-0.780.780.150.1569.31882.062102.88497.256横52.452.465.0465.04-4.64.62.34-2.343活9.159.1515.7315.73-0.810.810.55-0.5539.03682.344103.62896.492横52.452.465.0465.04-4.

52、784.782.42-2.422活9.159.1515.7315.73-0.840.840.57-0.5738.77882.602103.77296.368横53.9253.926803868038-6.326.323.46-3.461活9.159.1515.7315.73-1.121.120.81-0.8168.36286.666109.36498.792a 柱轴力层次截面楼面恒荷载楼面活荷载墙重和梁自重柱自重横荷载轴力活荷载轴力顶67.115底21.712.7545.4123.7590.8612.75顶170.484底27.2212.9152.424.75194.2325.66顶273.8

53、53底27.2212.9152.425.75297.638.57顶377.222底27.212.9152.426.25403.4751.48顶485.391底2812.9153.9234.38519.7784.396.6.框架的内力组合框架的内力组合结构抗震等级：根据抗震规范 ，本方案为二级抗震等级。框架梁内力组合：6.16.1 梁柱的内力组合梁柱的内力组合注：1、弯矩单位为 knm；轴力单位为 kn；2、此处符号“”为考虑楼层层数的活荷载折减系数，13 层取 0.65，45 层取 0.7，6 层取 0.85；3、符号为承载能力的抗震调整系数，此处取 0.8。re第 32 页 共 49 页5.

54、2 梁的内力组合6.1.16.1.1 柱的内力组合柱的内力组合项目静力组合地震组合内力组合取值内力m=1.2mg+1.4mg 1.3me1.2mgrre（1.2mg+1.3me）mmaxnmax层次截面mgmqn=1.2ng+1.4ng1.3ne1.2ngrre（1.2ng+1.3ne）nmm-27.2-5.57-40.44-81.5-36-94-94-40.4顶n67.1112.7593.0323.9288.289.789.793.03m19.493.4428.266.725.573.773.728.25底n90.8612.75123.523.92116.7112.5112.5123.5m-

55、22.9-4.05-33.15-119.6-30-120-120-33.2底n170.525.66229.777.87220238.3238.3229.7m20.913.6930.397.7627.310010030.34底n194.225.66258.377.87248.5261261258.3m-20.6-3.6429.8-135.9-27-130.2-13029.8底n273.938.57363.7137351.8391391363.7m20.153.629.22135.926.313013029.223底n297.638.57392.22137380413.8413.8392.2m-2

56、0.8-3.7-30.14-163.8-27.2-1252.8-1253-30.1底n377.251.48499.5225.4483.6567567499.5m24.34.335.18163.831.7156.4156.435.182底n403.551.48531225.4515592.4592.4531m-12.5-2.2-18.08-204.9-16.3-177-177-18.1底n485.484.39659.3329.3633770770659.3m6.31.19.3492.88.280.880.89.341底n519.784.39700329.3674.4803803700注：1、承载

57、力抗震调整系数，抗弯取 0.75，抗剪取 0.85；re2、；1.21.4ggqmmm3、为重力荷载产生的内力，中已乘调幅0.8；相gmgbvgmgbvgbv第 33 页 共 49 页当于简支梁时的杆端剪力；4、弯矩单位为 knm；剪力单位 kn。梁的内力组合梁的内力组合横+100%活地+相应的竖向截面部位mg*vg*1.3merre（1.2mg+1.3me）rre（1.3me-1.2mg）mge1.2vgbvgea-4056.981.5-8834.1468.2987.9支座b-10477.7-64.2-117.45-21.1593.26134跨中ab26.4108内力组合值支+m支-m跨中支

58、座v34.14-8887.94-21.2-17133.5107.97 7 轴轴 a a 柱柱柱端弯矩设计值的调整柱端弯矩设计值的调整第 5 层，按抗震规范 ，无需调整。第 4 层，柱顶轴压比un = n/ac fc=170.48103/14.3/5002=0.0380.15第 3 层，柱顶轴压比un = n/ac fc=273.85103/14.3/5002=0.0660.15第 2 层，柱顶轴压比un = n/ac fc=377.22103/14.3/5002=0.10.15第 1 层，柱顶轴压比第 34 页 共 49 页un = n/acfc=485.39103/14.3/5502=0.1

59、2258.26knm 属第一类 t 形截面。下部跨间截面按单筋 t 形截面计算：第 35 页 共 49 页s=m/（fcmbf，h02）=120.1106/14.3/1700/5752=0.015=1-（1-2s）1/2=0.02min h/ho=0.22%，同时 0.2% h/ho=0.21%满足要求。考虑两支座处：支座 a 上部： s=-m/（fcmbf，h02） =246.5106/14.3/300/5752 =0.17 =1-（1-2s）1/2=0.19b=0.513 可近似取：as=fcmbf，h0/fy =0.1914.3300575/300=156.2mm2实配钢筋 520，as

60、=1570mm2。 支座 b 上部：s=-m/（fcmbf，h02） =015. 057517003 .14101 .12026=1-（1-2s）1/2=0.21min=0.3%，min h/ho=0.22%，同时 0.2% h/ho=0.21%满足要求。8.1.28.1.2 梁斜截面受剪承载力计算梁斜截面受剪承载力计算验算截面尺寸：hw=h0=575mmhw/b=575/300=1.9v=185.63kn，截面尺寸符合条件。验算是否需要计算配置箍筋：0.07fcmbh0=0.0714.3300575=172.7n1.0%。8.2.28.2.2 柱斜截面受剪承载力计算柱斜截面受剪承载力计算以轴