5100平米左右五层L型框架建筑图结构图计算书毕业设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业专心-专注-专业精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业目录1 结构设计说明TOC o 1-3 h u 目录1.1 工程概况建筑层数主体5层，底层层高4.2m，其它层高3.9m，阶梯教室底层层高4.2m，其它层高4.8m，室内外高差450mm，女儿墙高1450mm，建筑高度21.68m，建筑面积约5100m2。1.2 结构设计方案及布置 钢筋混凝土框架结构是由梁，柱通过节点连接组成的承受竖向荷载和水平荷载的结构体系。墙体只给围护和隔断作用。框架结构具有建筑平面布置灵活，室内空间大等优点，广泛应用于电子、轻工、食品、化工等多层

2、厂房和住宅、办公、商业、旅馆等民用建筑。因此这次设计的成集中学教学楼采用钢筋混凝土框架结构。按结构布置不同，框架结构可以分为横向承重，纵向承重和纵横向承重三种布置方案。本次设计的教学楼采用横向承重方案，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制板时应沿横向布置，楼板为现浇板时，一般需设置次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平风载和地震荷载。在房屋的纵向则设置连系梁与横向框架连接，这些联系梁与柱实际上形成了纵向框架，承受平行于房屋纵向的水平风荷载和地震荷载。1.3变形缝的设置在结构总体布置中，为了降低地基沉降、温度变化和体型复杂对结构的不利影响，可以设置沉降缝、伸缩缝和防震缝将结构分成若

3、干独立的单元。当房屋既需要设沉降缝，又需要设伸缩缝，沉降缝可以兼做伸缩缝，两缝合并设置。对有抗震设防要求的的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应该符合防震缝的要求，并进可能做到三缝合一。1.4 构件初估1.4.1 柱截面尺寸的确定柱截面高度可以取，H为层高；柱截面宽度可以取为。选定柱截面尺寸为500 mm500mm1.4.2 梁尺寸确定 框架梁截面高度取梁跨度的l/8l/12。该工程框架为纵横向承重，根据梁跨度可初步确定框架梁300mm600mm1.4.3 楼板厚度 楼板为现浇双向板，根据经验板厚取120mm。1.5 基本假定与计算简图1.5.1 基本假定第一：平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为

4、每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。第二：由于结构体型规整，布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转影响。1.5.2 计算简图在横向水平力作用下，连梁梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚结计算体系，计算简图如后面所述。1.6荷载计算作用在框架结构上的荷载通常为恒载和活载。恒载包括结构自重、结构表面的粉灰重、土压力、预加应力等。活荷载包括楼面和屋面活荷载、风荷载、雪荷载、安装荷载等。高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用和风力。地震作用计算方法按建筑结构抗震设计规范进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底

5、部剪力法。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。1.7侧移计算及控制框架结构的侧移由梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形产生的。在层数不多的框架中，柱轴向变形引起的侧移很小，可以忽略不计。在近似计算中，一般只需计算由杆件弯曲引起的变形。 当一般装修标准时，框架结构在地震作用下层间位移和层高之比、顶点位移与总高之比分别为1：650，1：700。 框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层的层间侧移值与该层的层高之比不宜超过1/550的限值。1.8 内力计

6、算及组合1.8.1 竖向荷载下的内力计算竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架。框架结构在竖向荷载下的内力计算采用分层法计算各敞口单元的内力，然后在将各敞口单元的内力进行叠加；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定进行计算。1.8.2 水平荷载下的计算 利用D值法计算出框架在水平荷载作用下的层间水平力，然后将作用在每一层上的水平力按照该榀框架各柱的刚度比进行分配，算出各柱的剪力，再求出柱端的弯矩，利用节点平衡求出梁端弯矩。1.8.3 内力组合第一：荷载组合。荷载组合简化如下：（1）恒荷载+活荷载、（2）恒荷载+风荷载、（3）恒荷载+活荷载+风荷载、（4）恒

7、荷载+地震荷载+活荷载。第二：控制截面及不利内力。框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截面尺寸有改变层及体系反弯点所在层。框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V。1.9 基础设计在荷载作用下，建筑物的地基、基础和上部结构3部分彼此联系、相互制约。设计时应根据地质资料，综合考虑地基基础上部结构的相互作用与施工条件，通过经济条件比较，选取安全可靠、经济合理、技术先进和施工简便的地基基础方案。根据上部结构、工程地质、施工等因素，优先

8、选用整体性较好的独立基础。1.10 施工材料第一：本工程中所采用的钢筋箍筋为级钢，fy=210N/m,主筋为级钢，fy=300N/m。第二：柱梁钢筋混凝土保护层为35mm,板为15mm。第三：钢筋的锚固和搭接按国家现行规范执行。第四：本工程所有混凝土强度等级均为C30。第五：墙体外墙及疏散楼梯间采用240厚蒸压灰砂砖。第六：当门窗洞宽1000mm时,应采用钢筋砖过梁,两端伸入支座370并弯直钩;门窗洞宽1000mm时,设置钢筋混凝土过梁。1.11 施工要求及其他设计说明第一：本工程上部楼板设计时未考虑较大施工堆载（均布），当外荷载达到3.0Kn/m时，应采取可靠措施予以保护。第二：本工程女儿墙

9、压顶圈梁为240mm120mm，内配48，6250，构造柱为240mm240mm，内配410，6250，间隔不大于2000mm第三；施工缝接缝应认真处理，在混凝土浇筑前必须清除杂物，洗净湿润，在刷2度纯水泥浆后，用高一级的水泥沙浆接头，再浇筑混凝土。第四：未详尽说明处，按相关规范执行。2 设计计算书2.1 设计资料（1）工程名称：郑州大学电气工程学院教学楼方案（二）（2） 结构形式：现浇钢筋混凝土框架结构，柱网尺寸为6.6m6.6m， 6.9m7.2m。（3） 工程概况：建筑层数主体5层，底层层高4.2m，其它层高3.9m，阶梯教室底层层高4.2m，其它层高4.8m，室内外高差450mm，女儿

10、墙高1450mm，建筑高度21.68m，建筑面积约5100m2。（4） 基本风压：0.45 kN/ m2，地面粗糙度为C类。（5） 基本雪压：0.40 kN/ m2。（6） 抗震设防烈度：七度设防。（7） 材料选用：钢筋：梁、柱中的纵向钢筋采用HRB335，板中钢筋和箍筋采用HPB235；基础中除分布钢筋和箍筋采用HPB235外，其余钢筋采用HRB335。混凝土：采用C30混凝土；墙体：采用加气混凝土砌块，重度=5.5 kN/m3 ；窗：铝合金窗，=0.35 kN/m3 ；（8） 墙体厚度：外墙墙厚370mm，厕所墙厚200mm，其余墙厚为240mm。结构平面布置图如图:2.2 结构布置及计算

11、简图 根据该房屋的使用功能及建筑设计的需求，进行了建筑平面、立面、及剖面设计其各层建筑平面剖面示意图如建筑设计图，主体结构4层，层高均为3.9m。填充墙面采用240 mm厚的灰砂砖砌筑，门为木门，窗为铝合金窗，门窗洞口尺寸见门窗表。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取120mm，梁载面高度按梁跨度的1/121/8估算，由此估算的梁载面尺寸见表1，表中还给出柱板的砱强度等级。C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2）表1 梁截面尺寸层次砼强度横梁（bh）纵梁(bh)AB跨BC跨CD跨1-5C30柱载面尺寸可根据式N=FgEn AcN/UNfc估算表2查得该框架结构在3

12、0m以下，抚震得级为三级，其轴压比值UN=0.9表2 抗震等级分类结构类型烈 度6789框架结构高度/m30303030303025框架四三三二二一一剧场、体育等三二一一表3 轴压比限值结构类型 抗 震 等 级一二三框架结构0.70.80.9柱截面尺寸：柱截面高度可取h=（1/15-1/20）H，H为层高；柱截面高度可取b=（1-2/3）h，并按下述方法进行初步估算。a） 框架柱承受竖向荷载为主时，可先按负荷面积估算出柱轴力，再按轴心受压柱验算。考虑到弯矩影响，适当将柱轴力乘以1.2-1.4的放大系数。b） 对于有抗震设防要求的框架结构,为保证柱有足够的延性,需要限制柱的轴压比,柱截面面积应满

13、足下列要求。 c) 框架柱截面高度不宜小于400mm,宽度不宜小于350mm。为避免发生剪切破坏，柱净高与截面长边之比不宜大于4。根据上述规定并综合考虑其他因素，设计柱截面尺寸取值统一取mm。基础采用柱下条形基础，基础+距离室外地平0.5，室内外高差为0.45,框架结构计算简图如图所示，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-5层柱高度即为层高3.9m，底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即h1=4.2+0.45+0.5=5.15m。框架计算简图见图1。图1 框架计算简图2.3 荷载计算2.3.1 恒载标准值计算屋面：刚性防水屋面(有保温层) ： 40厚C20细石砼内配直径4间距1

14、50双向钢筋 0.8 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平 0.02x20=0.4kN/m2 70厚水泥防水珍珠岩块或沥青珍珠岩保温层 0.07x10=0.7 kN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层 0.02x20=0.4 kN/m2100 厚结构层 0.1x25=2.5 kN/m212厚板底抹灰 0.012x20=2.5 kN/m2合 计 4.82kN/m2楼面：水磨石地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底，素水泥打底)0.65kN/m2130厚钢筋砼板 250.13=3.25 kN/m212厚水泥沙浆0.01220=2.5 kN/m2 合 计 4.14 kN/m2梁自重：边跨梁 bXh=

15、300600mm梁自重 250.3(0.6-0.13)=3.75kN/m抹灰层：12厚水泥砂浆0.012(0.6-0.13)2+0.0120.3200.312kN/m 合计 4.062kN/m2中间跨梁 bXh=250500mm梁自重 250.25(0.5-0.13)=3.00kN/m抹灰层：12厚水泥砂浆0.012(0.5-0.13)2+0.0120.25200.26kN/m 合计 3.26kN/m2柱自重：bXh=500500mm柱自重 250.500.50=6.25kN/m抹灰层：12厚水泥砂浆 0.0120.504200.48kN/m 合计 6.73kN/m外纵墙自重：标准层：纵墙（2

16、40灰砂砖） 18(3.9-0.5-1.8)0.24=6.48kN/m铝合金门窗 0.351.8 =0.63kN/m水泥粉刷外墙面 0.36(3.60-1.80)=0.756kN/m水泥粉刷内墙面 0.36(3.60-1.80)=0.756kN/m合计 8.622kN/m2底层：纵墙（240灰砂砖） 18(4.85-1.80-0.50-0.40)0.24=9.288kN/m铝合金门窗 0.351.8=0.63kN/m釉面砖外墙面 0.5(4.35-1.80-0.50)=1.025kN/m水泥粉刷内墙面 0.756kN/m合计 11.70kN/m内纵墙自重：标准层：纵墙（240灰砂砖） 18(3

17、.90-0.50)0.24=14.688kN/m水泥粉刷墙面0.36(3.90-0.5)2.00=2.448kN/m合计 17.136kN/m2底层：纵墙（240灰砂砖） 18(4.85-0.50-0.40)0.24=17.06kN/m水泥粉刷墙面 0.363.902=2.808kN/m合计 19.87kN/m2.3.2 活荷载标准值计算第一：面和楼屋面活荷载标准值根据荷载规范查得：上人屋面 2.0楼面：教室 2.0走道 2.5第二：雪荷载 0.4屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。2.3.3 竖向荷载下框架受荷总图本次设计的教学楼纵向柱距为4.50m,横梁跨度为6.90m，单区格板为

18、4.50m6.90m。L1/L2=1.5T1=0.502S，则取为0FI=（1-n）各层横向地震作用及楼层地震剪力计算见表8表8 各层横向地震作用及楼层地震剪力层次hiHiGiGiHiFiVi53.920.754139712650.361218.17150.4643.916.854139685000.345202.07202.0733.912.95488461782.60.311182.15384.2223.99.054884427350.215125.93510.1515.155.155233253800.12874.97585.12各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如图5，6

19、2.4.4 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移i分别按式和()k计算计算过程见表9，表中还计算了各层的层间弹性位移角=i/hi表9 横向水平地震作用下的位移验算层次ViDiiihie=5186.520.587.2539001/61124202.070.666.3239001/59093384.221.265.6639001/30952510.151.674.4039001/23351585.122.732.7348501/1777由表9可见，最大层间弹性位移角发生在第1层，其值为1/61121/550满足式eeh的要求，其中/h=1/550由表查得。2.4.5

20、水平地震作用下框架内力计算水平地震作用下的内力采用改进的反弯点法。框架柱端剪刀及等矩分别按式Vij= 计算，其中Dij取自表Dij取自表5，层间剪刀取自表7，各柱反弯点高度比y按式y=yn+y1+y2+y3确度，各修正值见表10，各层柱剪力计算见表9。表10 柱剪力计算层次 A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第五层同A轴同B轴第四层同A轴同B轴第三层同A轴同B轴层次 A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第二层同A轴同B轴第一层 同A轴同B轴表11 各柱的反弯点高度层次A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第五层同A轴同B轴第四层同A轴同B轴第三层同A轴同B轴第二层同A轴同B轴层次A轴柱B轴柱C轴柱D轴柱第一层同A轴同B轴梁端弯矩

21、剪力及柱轴力发别按下式计算：Vb=(Mb1+ Mb2)/l，Ni=表12 横向水平地震作用下A轴框架柱层号5656032218.249.644809036420.0711.483153804532.9926.9922041046442.6736.931261058752.2874.31 表13 横向水平地震作用下B轴框架柱层号51068045232820434132604528442327325360504945494523067050598159811342605574779139结果如图8，图9，图10图8 地震作用下的框架弯矩图图9 地震作用下的框架剪力图 10 地震作用下的框架轴力图2

22、.5 竖向荷载作用框架内力计算竖向荷载作用下的内力一般可采用近似法，有分层法，弯矩二次分配法和迭代法。当框架为少层少跨时，采用弯矩二次分配法较为理想。这里竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。 竖向荷载作用下,框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑.可以不考虑活荷载的不利布置,这样求得的框架内力,梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏低,但当活载占总荷载的比例较小时,其影响很小.若活荷载占总荷载的比例较大时,可在截面配筋时,将跨中弯距乘以1.11.2的较大系数。框架横梁均布恒荷载、活荷载可从前面荷载计算中查得。具体数值见图10。其中框架柱的相对线刚度除底层柱之外其于各层乘以0.9。图11

23、 横向框架荷载作用图由于柱纵向集中荷载的作用，对柱产生偏心。在恒荷载和活荷载的作用下的偏心矩如图12，13所示。图12 竖向恒载引起的偏心弯矩图13 竖向活载引起的偏心弯矩2.5.1 梁柱端的弯矩计算 梁端柱端弯矩采用弯矩分配法计算。计算步骤为：将原框架分为5个敞口单元，除底层柱外的其于各层柱的相对线刚度乘以0.9。用弯矩分配法计算每一个敞口单元的杆端弯矩，底层柱的传递系数为0.5，其余各层柱的传递系数为1/3。将分层法所得到的弯矩图叠加，并将节点不平衡弯矩进行再分配。 梁端固定弯矩计算：恒载：屋面： 楼面： 活载：屋面： 屋面： 分层法计算见图14、15、16。图14 顶层弯矩分配及弯矩图图

24、15 三-二层弯矩分配及弯矩图图16 底层弯矩分配及弯矩图竖向均布恒载作用下的框架弯矩图如图17。图17 竖向均布恒载作用下的框架弯矩图竖向均布活荷载作用下的框架内力计算方法同上，结果见图18、19、20、21。图18顶层弯矩分配及弯矩图图19四-二层弯矩分配及弯矩图 图20底层弯矩分配及弯矩图 图21活荷载作用下的弯矩图对节点不平衡弯矩进行再次分配，以恒荷载作用下五层左上节点为例：图22 弯矩二次分配图 其余各节点弯矩分配见图中数据。活荷载作用下中间节点弯矩相差不大，不在分配。 本设计中梁端弯矩的调幅系数取0.8。调幅结果表14。表14 梁端弯矩的调幅 AB跨BC跨CD跨调幅前调幅后调幅前调

25、幅后恒载梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右五层39.2871.6331.54576028.2029.2024.0839.632四层401172423209579428912891231338224三层7502105386002843027582758220637936二层756210605605084842710271021683752一层674110343539382742976297623813905活载四层138123361105186910841084867867三层19702415157619328258256666二层19092415152119328258256666一层17212

26、408137719268488486786782.5.2 梁端剪力和轴力计算 梁端剪力 柱轴力 具体计算结果见表15,16,17,18,19,20。 表15 恒载作用下AB梁端剪力计算 层号52304637258663659579214230463725866365957921331496639921547937410468231496639921566935510487131496639921611931010432表16 恒载作用下BC梁端剪力计算层号5133821140501405140541338211405014051405323092124240242424242230921242

27、402424242412309212424024242424表17 活载作用下AB梁端剪力计算层号578863248221522672697478863248221522672697378863248210923732591278863248211923732591178863248213223732614表18 活载作用下BC梁端剪力计算层号542214410441441442214410441441352521551055155125252155105515511525215510551551表19 恒载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱566.237958140512

28、0.43163.28158.46174.334659579211405182392086320588232123937410468242442295449244331746006293551048724246633262861790768170519311053224249032493588114820117449 表20 活载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱52767269744138.2551.6342767269744152876618323732591551103801333022373259155115473200421235026145512056626777

29、2.6 风荷载计算 本设计地区基本风压为，所设计的建筑地处农村，风压高度变化系数按B类地区考虑风压体型系数迎风面为0.8，背风面为0.5。由于房屋的高度不大，风振系数都取为1.0。B为6.3m。风荷载作用下各层的风荷载标准值及柱剪力如图23所示图23风荷载作用位置各层作用风荷载值安下式计算：计算结果见表21。表21 各层的风荷载标准值离地高度（m）20.751.211.01.30.43.918102616851.161.01.30.43.918108312.951.061.01.30.43.93.91354 续表21离地高度9.051.01.01.30.43.93.912775.151.01.

30、01.30.45.154.213512.7内力组合荷载组合时考虑四种荷载组合形式：（1）恒荷载+活荷载、（2）恒荷载+活荷载、（3）恒荷载。具体组合见表：表22 横梁内力组合表层次位置内力荷载类型内力组合恒活地震1.2+1.41.35+1.01.2（+0.5）1.35AM-32.09-11.05-51.47-51.92-17.0569.23V65.9522.67110.88111.786.4699.02M-57.94-18.69-106.76-107.88-76.32-103.18V-79.12-26.97-132.81-133.90-104.95-117.51M-23.13-8.67-39.

31、90-39.90-14.85-51.07V14.054.4123.0323.38-2.90241.92跨中66.8523.26112.78113.5187.85100.51-15.75-6.35-27.79-27.61-22.7122.714AM-32.09-11.05-51.47-51.92-17.0569.23V65.9522.67110.88111.786.4699.02M-57.94-18.69-106.76-107.88-76.32-103.18V-79.12-26.97-132.81-133.90-104.95-117.51M-23.13-8.67-39.90-39.90-14.8

32、5-51.07V14.054.4123.0323.38-2.90241.92跨中66.8523.26112.78113.5187.85100.51-15.75-6.35-27.79-27.61-22.7122.713AM-60.02-15.76-91.49-94.12-36.34-122.12V93.7423.73145.71150.28114.47138.99M-84.30-19.32-132.25-136.81-81.28-149.92V-104.68-25.91-161.89-167.23-105.38-129.9M-22.06-6.60-35.71-36.3815.89-76.75 续

33、表22层次位置内力荷载类型内力组合恒活地震1.2+1.41.35+1.01.2（+0.5）1.3V24.245.5136.8038.23-32.5686.55跨中84.1221.02130.37134.58109.27117.83-9.33-2.89-15.24-15.49-11.00-11.002AM-60.50-15.27-89.91-97.80-22.56-133.51V93.5523.73145.48150.02109.51143.49M-84.84-19.32-132.53-137.13-67.90-171.04V104.8725.91162.12167.48124.39158.38

34、M-21.68-6.60-60.63-61.8038.76-142.18V-24.24-5.51-36.802-38.23-53.77-118.55跨中84.6521.26131.34135.54112.39116.29-8.95-3.70-15.92-15.78-12.96-12.961AM-53.93-13.77-85.58-88.15-6.31142.23V93.123.75144.62149.19103.71147.93M-82.74-19.26-131.82-136.35-43.84-186.56V-105.32-26.14-162.98-168.32-119.96-164.18M-

35、23.81-6.78-41.41-38.9263.67-129.25V24.245.5136.8038.2386.85-151.63跨中86.0421.63133.53137.78114.54117.92-11.08-3.89-18.74-18.85-15.63-15.63表23 框架柱内力组合表层次位置内力荷载类型内力组合恒活地震1.2+1.41.35+1.01.2（+0.5）1.35A柱上M40.1113.8167.4767.9630.3382.51N182.3952.87292.89299.10244.31256.87A柱下M-42.85-11.50-65.26-67.13-41.58-

36、71.43N208.6352.87324.37334.52275.8288.36B柱上M-43.51-14.58-72.62-73.32-23.99-97.93N205.8866.18339.71344.12270.63302.89B柱下M32.2710.3452.0052.5513.4873.98N232.1266.18371.20379.54301.72334.384A柱上M40.1113.8167.4767.9630.3382.51N182.3952.87292.89299.10244.31256.87A柱下M-42.85-11.50-65.26-67.13-41.58-71.43N20

37、8.6352.87324.37334.52275.8288.36B柱上M-43.51-14.58-72.62-73.32-23.99-97.93N205.8866.18339.71344.12270.63302.89B柱下M32.2710.3452.0052.5513.4873.98N232.1266.18371.20379.54301.72334.383A柱上M32.198.2149.095051-0.3685.41N4229510386528667478551.28588.36A柱下M-40.30-11.32-62.88-64.83-19.57-89.75N449.24103.8684.4

38、1710.27582.83619.91B柱上M-46.53-11.87-72.33-74.601.39-127.19N433.77133.3707.14718.89539.28661.72B柱下M30.809.4050.1250.98-21.69106.89N460.06133.3738.70754.38570.83693.272A柱上M32.348.7850.2751.48-12.2698.68N663.32154.731012.611050.21853.29924.35A柱下M-46.66-11.59-66.24-68.44-9.77-105.79N689.61154.731044.151

39、085.70884.84955.90B柱上M-46.35-11.86-72.22-74.4315.02-140.49N790.76200.431229.511267.96938.781199.56B柱下M35.199.6355.7157.14-29.75125.76N817.05200.431261.061303.45970.331231.11 续表23层次位置内力荷载类型内力组合恒活地震1.2+1.41.35+1.01.2（+0.5）1.31A柱上M20.745.6232.7633.62-39.7096.22N903.24205.661371.811425.031149.641264.92A

40、柱下M-11.56-3.18-18.79-23.0380.82-112.38N935.88205.661410.981469.101188.811304.09B柱上M-38.52-9.21-59.09-61.1945.47-148.93N1148.2267.711752.721817.841311.001766.01B柱下M20.734.6131.3332.60-96.28141.34N1174.49267.771784.31853.331342.541797.56注：表中M以左侧受拉为正，单位为kN.m，N以受压为正，单位为kN。28截面设计根据横粱控制截面内力设计值，利用受弯构件正截面承载

41、力和斜截面承载力计算公式，算出所需纵筋及箍筋并进行配筋。基本数据：混凝土 C25 fc=11.9N/mm2 钢筋HPB235 fy=210N/mm2 ； HRB335 fy=210N/mm2 考虑抗振要求内力乘以承载力抗振调整系数，系数引用见表24。表24 承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15的柱偏压0.75轴压比不小于0.15的柱偏压0.80抗震墙偏压0.85各类构件受剪，偏拉0.852.8.1 框架梁的配筋计算（仅以一层梁为例说明计算过程）正截面受弯承载力计算粱AB（）一层：跨中截面， 下部实配320()，上部按构造要求配筋。梁AB和梁BC各截面

42、受弯承载力配筋计算见表25.表25 框架梁正截面强度计算截面AAB跨B左B右BC跨-142.23137.78-186.56-129.2518.85-106.67103.34-139.92-96.9414.140.07790.07550.10220.1250.01830.08120.07860.10800.1340.0347656635873745103468378468325263配筋320320320322220实配面积9429429421140760%0.56%0.56%0.56%0.98%0.65%注: 斜截面受弯承载力计算以支座A(一层)为例, ,跨高比: 满足要求梁端箍筋加密区取双肢

43、箍,取min,S=100mm,加密区的长度 max(1.5h,500mm),取900mm 非加密区箍筋配置 150验算可否按构造要求配箍框架梁斜截面受剪承载力配筋计算见 表26表26 框架梁斜截面强度计算截面支座A支座B左支座B右147.93164.18151.63125.74139.55128.89484.77368.23368.23605.96460.28460.280.1610.5710.48400.3920.289加密区实配箍筋281002810028100加密区长度900900900截面支座A支座B左支座B右实配1.011.011.01非加密区实配箍筋2815028150281500

44、.2240.2240.2240.1770.1770.1772.8.2框架柱配筋计算 该框架的抗震等级为四级（1） 轴压比验算(B轴柱) 底层柱: 轴压比: 则B轴柱满足要求。（2） 正截面受弯承载力计算 柱的同一截面分别承受正反弯矩,故采用对称配筋 B轴柱: 一层:从柱的内力组合表可见,为大偏心;选用M大N小的组合,最不利组合为 查表得,则柱计算长度 所以 因为 , 所以 按照构造配筋,最小总配筋率根据建筑抗震设计规范，则每侧实配320，另两侧配构造筋316垂直于弯矩作用平面的受压载力按轴心受压计算。 一层： （4） 斜截面受剪承载力计算 B轴柱: 一层:最不利内力组合:因为剪跨比因为,所以

45、柱箍筋加密区的体积配筋率为: 取复式箍48 加密区箍筋最大间距,箍筋最小直径为6mm,所以加密区取复式箍48100。柱上端加密区的长度取，取700mm，柱根取1400mm。非加密区取48150三层：最不组合内力组合 非加密区取48150因为剪跨比因为,所以 柱箍筋加密区的体积配筋率为: 取复式箍48 加密区箍筋最大间距,箍筋最小直径为6mm,所以加密区取复式箍48100。柱上端加密区的长度取，取600mm，柱根取1200mm非加密区取48150283节点设计根据规定,对一,二级抗震等级的框架节点必须进行受剪承载力计算,而抗震等级为三四级的框架节点以及各抗震等级的顶层端节点核心区，,可不进行节受

46、剪承载力计算，仅按构造要求配箍即可。选择底层B轴柱上节点进行验算，采用规范上如下公式，节点核心区剪力设计值： 应该满足，验算梁柱节点核心区受剪能力： 故满足要求。验算梁柱节点抗震受剪承载力，采用公式如下： 满足要求。 2.9 楼板设计 在肋形楼盖中,四边支承板的长边与短边之比时可按双向板设计。所以,B D区格板按双向板计算，A，C区格板按单向板计算。2.9.1 B，D区格板的计算第一,设计荷载恒载：水磨石地面 0.65 130mm厚结构层 3.25 12厚水泥砂浆 0.24 活载：教室 走道 教室 走道 第二, 计算跨度的求解内跨的计算跨度取净跨，边跨的计算跨度为净跨加上板厚的一半， 边跨 内

47、跨 第三,弯矩的求解跨中最大弯矩发生在活载为棋盘式布置时，它可以简化当内支座为固定的作用下的跨中弯矩值与当内支座铰支时作用下的跨中弯矩值之和。支座最大负弯矩可近似按活载满布求得，即内支座固定时，作用支座弯矩，所有区格板可分为A、B类，计算弯矩时考虑泊松比影响，取。板的区格划分见图24。图24 板的区格划分B区格板 D区格板 第四,截面设计截面的有效高度：选用的钢筋作为受力主筋，则（短跨）方向跨中的截面的。（短跨）方向跨中的截面的。支座截面处。截面弯矩设计：板四周与梁整浇，故弯矩设计值应按如下折减：对于连续板的中间区格，其跨中截面及中间支座截面的折减系数为0.8。对于边区格跨中截面及第一内支座截

48、面“当，折减系数为0.8 当，折减系数为0.9楼板的角区格不折减。所以B区格跨中及DB支座减小20%。 D区格跨中及BD支座减小20%。板的配筋计算见表27。表27 板的配筋计算截面（(mm)配筋实用跨中B区格方向11137510200393方向10338710200393D区格方向11134910200393方向10334710200393支座B-B11162310100826B-D11162310100826B边支座11168410100826D边支座11163010100826D边支座11160510100826表中 2.9.2 A, C单向板计算:荷载计算同前双向板。计算跨度 因为板两

49、端都与梁固接，故板的计算跨度都取净跨；中间跨 截面内力及配筋计算： B=1000mm，h=130mm， 板的受荷承载力及配筋计算（取1m宽的板带计算）截 面离端第二支座中间支座中间跨跨中离端第二跨中计算跨度（m）185185185185弯矩系数M（kNm）259-1.851.621.62118847474配筋6200620062006200141141141141注： 1. 2. 表中 2.10 楼梯设计踏步尺寸采用150mm300mm,共需12个踏步，梯段长6000mm，荷载标准值2.5 kN/m2 ，踏步面层采用30mm水磨石，底面为20mm厚混合砂浆抹灰。混凝土为C30，梁中受力筋为级，

50、其余钢筋采用级钢。本工程采用现浇梁式楼梯，选楼梯已进行计算，开间6.0m,进深6.9m，底层高为4.2m，其它层高3.9m，梁式楼梯是由踏步又称梯段的斜板及栏杆组成。图25 楼梯结构平面布置图2.10.1踏步板计算荷载计算 踏步板自重 踏步抹灰重 底面抹灰重 恒载 1.307kN/m 活载 2.50.3=0.75kN/m总荷载设计值 所以取总荷载设计植为2.618KN/m进行计算。2.内力计算 由于踏步板两端均与斜边梁相整结,踏步板计算跨度 跨中最大弯距设计值为 3.受弯承载力计算。 踏步板截面的折算高度截面有效高度取；b=300mm。 踏步板 应按配筋,每米宽沿斜面配置的受力钢筋,（楼梯倾斜

51、角,得）为保证每个踏步至少有2根钢筋，选用8 200，分布筋8 2002.10.2 斜梁设计第一,截面设计 斜梁截面高度 斜梁截面宽取第二,荷载计算恒载:栏杆自重 kN/m 踏步板传来荷载 kN/m 斜梁自重 kN/m 斜梁抹灰重 kN/m 合计 7.991 kN/m第三,内力计算 取平台梁截面尺寸.则斜梁的水平投影计算跨度为m。 斜梁跨中最大弯距设计值 kN/m 斜梁端部最大剪力 斜梁支座反力 第四,承载力计算 踏步位于斜梁上部,且梯段两侧都有斜边梁,故斜梁按倒L形截面设计 翼缘计算宽度 翼缘高度取踏步板斜板厚度 鉴别T型截面类型 属于第一中T型截面,则 选用212,2.10.3 平台板设计

52、 1)平台板取1m宽作为计算单元,平台板近似按短跨方向的简支板计算 计算跨度 平台板厚度 t= 60m 图26 平台板计算简图2)荷载计算 恒载: 平台板自重 kN/m 30厚水磨石面层 1.2250.03 = 0.90 kN/m 板底抹灰重 1.20.02171 = 0.408kN/m 合计 3.108 kN/m 活载: 1.42.5 = 3.5 kN/m g+q = 3.108 + 3.5 = 6.608kN/m3)内力计算 跨中弯距 板端弯距 正截面受弯承载力计算 选用8130 , 斜截面受剪承载力计算 按构造配筋,选双肢箍82002.10.4 平台梁的设计1)平台梁截面尺寸取h = 4

53、00 mm , b = 200 mm2)平台梁荷载计算恒载: 由平台板传来的均布恒载 由平台板传来的均布恒载 平台梁自重 平台梁抹灰重 均布荷载设计值 10.427 kN/m 由斜梁传来的集中荷载设计值 G+Q = kN/m3)平台梁内力计算 计算跨度 支座反力R为 kN图27 平台梁计算简图平台梁跨中最大弯距设计值 梁端截面剪力V 由于靠近楼梯间墙的梯段斜梁距支座过近,剪跨过小,故其荷载将直接传至支座,所以计算斜截面宜取在斜梁内侧,此处剪力为 4)截面设计 正截面受弯承载力计算 选用314, 皆截面受剪承载力计算 ,所以只需按构造配置箍筋, ,选用双肢82005)吊筋计算 采用附加箍筋承受梯

54、段斜梁传来的集中力.设附加箍筋为双肢8,则所需箍筋总数为 在梯段斜梁两侧各配置两个双肢8箍筋。2.11基础设计矩形和梯形联合基础一般用于柱距较小时的情况，这样可以避免造成板的厚度及配筋过大。为使联合基础的基底压力分布较为均匀，应使基础底面形心尽可能接近柱主要荷载的合力作用点。因为B，C轴间柱距较小，所以B，C柱设计为联合基础。而A ，D轴设计成柱下独立基础。基础材料为：砼，钢筋HRB335，。2111 独立基础设计 以底层A柱基础计算为例a) 荷载计算：（以底层A柱基础计算为例）由柱传至基顶的荷载：由柱的内力组合表可查得 第一组： N=1304.09kN V=56.2kN 第二组： M=23.

55、03kN.m V=16.61kN 由基础梁传至基顶的荷载：（G） 底层外纵墙自重 11.70kN/m 基础梁自重 2.5kN/m G=（11.70+2.5）（6.9-0.50）=90.88kN G对基础底面中心的偏心距为 相应偏心弯矩为G.e=90.880.125=11.26kN.m作用于基底的弯矩和相应基顶的轴向力设计值为：（假定基础高度为1100mm） 第一组： 第二组： 图28 基础高度尺寸图b) 基底尺寸的确定第一：确定l和b 取l/b=1.5， 解得： b=2.1m,l=3.2m 验算的条件： 第二：验算另一组荷载效应标准组合时的基底应力： 第二组： （可以） （可以） C) 确定基

56、础高度 采用锥形杯口基础，根据构造要求，初步确定基础剖面尺寸如下图所示，由于上阶底面落在柱边破坏锥面之内，故该基础只须进行变阶处的抗冲切验算。 图29 基础冲切面图 图30 基础基底反力图第一：组荷载设计值作用下的地基最大净反力 第一组： 第二组： 比较各组数据，取大值，按第一组荷载设计值作用下的地基净反力进行抗冲切承载力计算。第二：在第一组荷载作用下的冲切力冲切力近似按最大地基净反力计算取，由于基础宽度b=2.1m，小于冲切锥体底边宽度时，冲切力作用面积为矩形第三：变阶处的抗冲切力 由于基础宽度小于冲切锥体底边宽度，故， 满足要求。 因此，上图所示的基础剖面尺寸可以d) 基底配筋包括沿长边和

57、短边两个方向的配筋计算，沿长边的配筋计算应按第一组荷载设计值作用下的地基净反力进行，而沿短边方向，由于其为轴心受压，其钢筋用量应该按照第二组荷载设计值作用下的平均地基净反力进行计算。第一：沿长边方向的配筋计算 在第一组荷载设计值作用下，前面已经算得 ，相应于柱边及变阶处的净反力为： 则 选用2412（12100）第二：沿短边方向的配筋计算 在第二组荷载设计值作用下，均匀分布的土壤净反力为： 选用158（8200）, （可以） 图31 基础配筋图 2112 联合基础设计典型的双柱联合基础可以分为三种类型，即矩形联合基础，梯形联合基础和连梁联合基础。根据其受力特点，选择用矩形联合基础。荷载计算 由

58、柱传至基顶的荷载：由柱的内力组合表可查得 N=1797.56KN V=60.90KN由基础梁传至基顶的荷载：（G） 底层外纵墙自重 11.70KN/m 基础梁自重 2.50KN/m G=（8.71+2.5）（6.9-0.5）=90.88KN G对基础底面中心的偏心距为 相应偏心弯矩为G.e=90.880.125=11.36KN.m作用于基底的弯矩和相应基顶的轴向力设计值为：（假定基础高度为1100mm） 基底尺寸的确定因为结构的对称性,所以主要荷载的合力作用点和基础底面形心重合,无需计算主要荷载的合力作用点位置来确定基础长度。 取l/b=1.5，由l/b=1.5和A=l.b=20 解得： b=

59、3.6m,l=1.52.5=5.4m c） 计算基础内力 净反力设计值 由剪力和弯矩的计算结果绘出V，M图。图32 二柱矩形联合基础计算简图及V，M图d） 基础高度计算 取h=1000mm, 。长边方向： 受冲切承载力验算取B柱进行验算 受剪承载力验算取柱B冲切破坏锥体地面边缘处截面（截面-）为计算截面，该截面的剪力设计值为： 短边方向：1）受冲切承载力验算 2）受剪承载力验算取柱B冲切破坏锥体地面边缘处截面为计算截面，该截面的剪力设计值为： e) 配筋计算 1) 纵向钢筋(采用HRB335级钢筋) 最大正弯矩取:,所需钢筋面积为: 基础底面（柱B、C的下方）配2016()，其中1/2（10根

60、）通长布置。2） 横向钢筋（采用HRB335级钢筋) 柱B处等效梁宽为： 折成每米板内宽度的配筋面积为，实配1290()。 柱C计算同B柱。 联合基础的配筋图见图33。联合基础配筋图332.12 纵向连续梁设计纵向连续梁的截面尺寸为250mm500mm，混凝土强度等级为，钢筋采用，采用轴线四层连续梁为例进行计算。2.12.1 荷载计算恒载计算： 总计 活载计算： 2.12.2 计算简图纵向连续梁，横梁中间跨 由于连续梁与横向框架整浇，则边跨计算跨度也取净跨左边跨右边跨边跨与中间跨的计算跨度相差，所以不可以按等跨连续梁计算。计算简图如图34所示图34 连续梁计算简图2.12.3 内力计算纵向连续