混凝土结构设计毕业设计计算书

学院:城市建设学院专业:土木工程学号:1162学生姓名:郑健指导教师:唐红日期:二○一七年六月摘要本设计的题目是：河南省郑州市企业办公楼的设计，结构建筑规模为6层框架结构，各层层高（底层层高）,建筑物总高度为,总建筑面积为。对本课题的研究将分为毕业实习、建筑设计、结构设计、毕业设计整理四个方面。毕业实习阶段，收集必要的设计原始资料，做好设计前的调查研究工作，参考同类型设计的文字及图纸资料。学习有关的国家法规及规范。建筑设计分为初步设计及施工图设计两个阶段，在此阶段将拟定建筑方案，确定建筑使用的材料及做法，确定建筑的总体形状及各种尺寸，绘出平、立、剖、总平面图、详图、写出施工说明并列出门窗明细表。结构设计阶段主要是进行结构计算简图的确定、荷载计算、内力分析、内力组合、梁、柱截面配筋、板的设计、楼梯的设计、基础的设计以及结构施工图的绘制等；毕业设计整理阶段则是对毕业设计所需资料的装订，按学校毕业设计条例及教研室实施细则整理毕业设计成果，做好毕业答辩准备工作。关键词：结构设计；框架结构；荷载；配筋AbstractThisdesigntopicisthedesignofZhengzhoucityenterpriseofficebuilding,constructionscaleof6storeyframestructure,eachlayerof(bottomheight,thebuilding’sheightis,andthetotalconstructionareaare.Thestudyonthissubjectwillbedividedintograduationpractice,architecturaldesign,structuraldesign,fromfouraspectsofthedesignoffinishing.Thegraduationpracticestage,collectingtheoriginaldesigninformationnecessarytodoresearchwork,beforethedesign,drawingsanddocumentswithreferencetothetexttypedesign.Learnaboutthenationalregulationsandarchitecturaldesignspecifications.Thedesignofthetwostagesofpreliminarydesignandconstructiondrawing,thisstagewilldrawtheconstructionplan,determinetheuseofmaterialsandconstructionpractices,todeterminetheoverallshapeandsize,buildingpaintPing,Li,section,generallayout,constructiondetails,writeinstructionsandliststhewindowslist.Thestructuredesignstageismainlydetermined.Thestructurecalculationdiagramloadcalculation,internalforceanalysis,thecombinationofinternalforces,beam,columnreinforcement,platedesign,stairdesign,foundationdesignandconstructiondrawingdesign;finishingThestageistheinformationneededinthegraduationdesignofbindingrulesfortheimplementationofthegraduationdesignaccordingtotheschoolregulationsandtheDepartmentoffinishingthedesignresults,makepreparationsforthegraduationreplyKeywords:StructuralDesign;Framework;Load;Reinforcement 目录TOC\o"1-3"\h\z\u12097绪论 4150951设计依据 512243建筑施工图设计依据 51010结构设计依据 5162372结构布置 513738建筑设计资料 510331结构布置及结构选型 68637结构平面布置 63111结构构件截面尺寸和材料选择 710350确定框架计算简图 725462荷载标准值计算 923412恒荷载计算 1011818活荷载计算 139250风荷载计算 1523898地震作用计算 1628674框架侧移计算 2235973内力分析 2316152恒荷载作用下的内力分析 238932活荷载作用下的内力分析 282405风荷载作用下的内力分析 3231776地震水平作用下的内力分析 3423913重力荷载代表值作用下的内力分析 36185824内力组合 36265365结构设计 4032663梁柱截面设计 4021387框架梁截面设计 4021212框架柱截面设计 4514353屋面板、楼板设计 498426屋面板设计 495925楼面板设计 5229587基础设计 5527803A柱基础设计 5513179中柱联合基础设计 5929217基底垫层设置 6216587楼梯设计 6210150设计参数 6225210梯段板(TB)计算 6227651平台板设计 6418636平台梁设计 644078参考文献 661285致谢 67绪论对于土木工程专业本科生而言，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，是对大学期间所学专业知识的全面总结。本毕业设计题目为《河南省郑州市某企业办公楼的结构设计》。在毕业设计前期，我复习了《结构力学》、《土力学与基础工程》、《混凝土结构》、《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。在毕业设计中期，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。在毕业设计后期，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。毕业设计的三个月里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、计算书的书写以及外文的翻译，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。在设计过程中我严格按照现行建筑设计规范和现行结构设计规范进行设计，并取一榀框架进行内力配筋计算，绘制建筑施工图和结构施工图，在设计的过程中我还参考了有关的教材和图集，房屋建筑学、混凝土结构、建筑抗震设计等，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。由于我们的水平有限和经验的缺乏，以及资料的不足，敬请各位老师批评指正。1设计依据 建筑施工图设计依据(1)《民用建筑设计通则》(GB50352—2005)；(2)《建筑设计防火规范》(GB50016—2014)；(3)《屋面工程技术规范》(GB50345—2012)；(4)《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001—2010)；(5)《建筑装饰工程施工及验收规范》(GB50210—2001)；以及相关现行的规范和图集。结构设计依据(1)《建筑结构荷载规范》(GB50009—2012)；(2)《混凝土结构设计规范》(GB50010—2010)；(3)《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)；(4)《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2011)；(5)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068—2001)；(6)《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)；以及相关现行的规范和图集。2结构布置建筑设计资料设计题目：河南省郑州市某企业办公楼的结构设计(2)建设地点：郑州市(3)建筑规模：6层框架结构，各层层高（底层层高）,建筑物总高度为,总建筑面积为。(4)设计标高：室内设计标高为±，室内外高差为，基础顶面距离室外地面，基础采用柱下独立基础。(5)主要建筑装修做法：①墙身做法：墙做法为240mm厚加气混凝土砌块采用M5混合砂浆砌筑内外墙粉刷均为20mm厚1:3混合砂浆女儿墙墙高②楼面做法：楼面为30mm厚细石混凝土③屋面做法(自上而下)：30mm厚细石混凝土保护层20mm厚1：3水泥砂浆找平层100～140mm厚1:8水泥珍珠岩保温(2%找坡)30mm厚1：3水泥砂浆找平层④顶棚做法：10mm厚混合砂浆抹灰(6)工程地质资料本建筑场地类别为Ⅱ类。拟建场地地形平坦，土质分布具体情况见表表建筑地层一览表序号岩土深度土层深度（m）厚度范围（m）地基土承载力（kPa）压缩模量（mPa）1杂填土—2粉土—2003中粗砂—3004砾砂—350(7)使用活荷载①基本风压w0=m2(地面粗糙程度按C类)②基本雪压s0=m2(设计使用年限为50年)③上人屋面活荷载为m2④教室楼面，卫生间楼面，走廊均为m2⑤楼梯活荷载为m2⑥抗震设防烈度为6度，基本地震加速度值结构布置及结构选型结构平面布置一、建筑结构方案：对于建筑物的土质和所在地区的抗震等要求，选择框架结构和桩基础，具体见结构施工图。二、平面组合：对于办公楼来说，首先要保证其用途，并且符合经济合理的要求，在平面布置上符合抗震和消防的要求，已经在办公楼适合的位置设置抗震缝。在消防方面，楼梯的布置和走廊的长度、宽度均已符合设计规范要求。三、交通组织及防火疏散设计：在垂直的交通方面，在适合的位置都已设置了楼梯，并加设了消防通道。考虑到防火疏散的要求，办公楼楼的走廊适当的放宽。采光通风：根据该建筑物的性质，将窗台安排到离地面900mm的高度，以保证有足够的采光和通风结构构件截面尺寸和材料选择主要构件选型①梁板柱和楼梯形式：现浇钢筋混凝土②墙体：办公楼外墙、内墙均采用加气混凝土砌块砌筑、外墙厚240mm，内墙厚200mm，女儿墙为240mm厚蒸压粉煤灰砖墙，高为（2）材料选择①所有现浇混凝土构件混凝土强度等级均为C35。②主要受力钢筋为HRB335钢筋。分布筋和箍筋为HPB300钢筋。③主要材料自重：a、钢筋混凝土：25KN/M3；b、混合砂浆：17KN/M3；c、加气混凝土砌体：M3；d、蒸压粉煤灰砖：19KN/M3；e、改性沥青防水卷材：M3；f、门：M3；g、铝合金窗：M3。（3）梁尺寸初步估算①AB、CD跨主梁：h=（1/12-1/8)l=（1/12-1/8)*7000=583~875mm取h=650mmb=（1/3-1/2)h=（1/3-1/2)*650=217~325mm取b=250mm②BC跨主梁：取h=350mm，b=250mm③纵向框架梁：h=（1/12-1/8)l=（1/12-1/8)*7000=583~875mm取h=650mm，b=250mm（4）柱尺寸初步估算对于多层框架，无论从受力的角度，还是柱的净高而言，都以底层最为不利。底层层高，柱截面高度取h=（1/15-1/20)H=(1/15-1/20)*4500=225-300mm。又对于抗震设防烈度为六度。房屋高度为<30m，即抗震等级为三级的框架结构，为保证柱要足够的延性，需要限制柱的轴压比，柱截面面积应该满足：，其中，预估轴力NV=(q取14KN/M2，n为6层，S为底层中柱的最大负荷面积，S=(7+7)/2*+7)/2=,N=则A≥**6*14/*=,bc=hc=493mm综合考虑取,bc=hc=550mm确定框架计算简图作为毕业设计，本工程依据结构平面布置图仅选取一榀框架进行计算，其位置选定为结构平面图中的第⑨轴线，梁的计算跨度取为梁两端柱几何中心线之间的距离。底层柱计算高度从基础顶面算至一层板顶。基础埋深收线应该满足地基承载力的要求，其次在构造上应该满足如下条件：基础埋深不小于建筑物总共高度的1/5。本建筑基础类型为柱下钢筋混凝土独立基础，按照设计资料提供的地质条件，基础埋深为15=，取基础埋深为。假设基础高度为，则底层柱高为H1=++层柱的计算高度为H=。框架计算简图如图所示（其中计算长度l0为两柱中心线间的距离）图框架计算简图(2)计算几何参数计算梁截面惯性矩时，因楼板和梁整浇在一起，刚度增加，所以应对梁的惯性矩予以修正(中框架为2I0；边框架为。其中I0为不考虑梁翼缘作用的梁截面惯性矩)。①各杆件截面的惯性矩(a)梁I(b)柱②各杆件的线刚度(a)梁(b)柱为了计算简便，在计算其他参数时一般采用相对线刚度。如令BC跨梁的线刚度为1，则其他梁、柱相对BC跨梁的线刚度相对值可算出。梁、柱的相对线刚度计算出来后，将其标在框架计算简图相应的位置(如图中括号里的数据所示)。荷载标准值计算本设计计算单元中现浇板均为双向板，板的荷载传递如图所示，板面传递给框架梁和节点的恒载均按此受荷面积计算，框架梁节点的受荷面积如图所示，其中边节点（A、D轴线）的受荷面积为：中节点（B、C轴线）的受荷面积为：图板面荷载传递平面图图框架节点集中荷载受荷面积恒荷载计算(1)作用在框架梁上的分布荷载①屋面结构层30mm厚细石混凝土保护层×24=m2三毡四油防水层m220mm厚1：3水泥砂浆找平层×20=m2120～150mm厚1:8水泥珍珠岩保温(2%找坡)+/2×=m2100mm厚钢筋混凝土板×25=m215mm厚混合砂浆抹灰×17=m2合计m2②楼面结构层30mm厚细石混凝土×24=m2100mm厚现浇钢筋混凝土板×25=m210mm厚混合砂浆抹灰×17=m2合计m2（2）框架梁自重(含粉刷)（a）边跨(AB、CD跨)框架梁自重××25+2×（b）中跨(BC跨)框架梁自重××25+2×（3）作用在顶层框架梁上的线荷载荷载作用下顶层框架计算简图如图所示AB跨（CD）框架梁自重梯形荷载(峰值)：屋面框架梁上的梯形和三角形荷载可等效为均布荷载，其中等效系数为：等效后顶层框架上均布恒载计算如图所示图恒载作用下顶层框架计算简图图顶层框架等效均布荷载计算简图AB跨（CD跨）：BC跨：（4）楼面横梁竖向线荷载计算①楼面恒载合计:m2②边跨AB跨（CD跨）梁自重：m中跨BC跨梁自重：m边跨梁上墙体自重：×（）×=m边跨梁上墙体粉刷自重：（）××2×17=m梁自重合计：m③作用在楼面层框架梁上的线荷载梁重+墙重：板传来的荷载（峰值）：楼面框架梁上等效均布荷载计算如下（同屋面梁）AB跨（CD跨):BC跨：屋面框架节点集中荷载计算①A(D)轴线节点荷载A(D)轴线纵向梁自重（梁重+粉刷层重）：***25+（）**2**17=1000mm高女儿墙自重（梁重+粉刷层重）：***19+**2**17=A(D)轴线纵向梁传来的屋面板自重：2)2**=则顶层边节点A(D)轴线节点集中荷载：②B(C)轴线节点荷载B(C)轴线纵向梁自重（梁重+粉刷层重）：***25+（）**2**17=1000mm高女儿墙自重（梁重+粉刷层重）：***19+**2**17=B(C)轴线纵向梁传来的屋面板自重：{2)2**+*2)*]*=则顶层边节点B(C)轴线节点集中荷载：楼面框架节点集中荷载计算①A(D)轴线节点荷载A(D)轴线纵向梁自重（梁重+粉刷层重）：铝合金窗：**=A(D)纵向梁上墙体自重（墙重+粉刷层重）：[）*（A(D)轴线纵向梁楼面自重：2)2**=则中间层边节点A(D)轴线节点集中荷载：②B(C)轴线节点荷载B(C)轴线纵向梁自重（梁重+粉刷层重）：扣除门洞部分墙体重：***=**=B(C)纵向梁上墙体自重（墙重+粉刷层重）：[）*（B(C)轴线纵向梁楼面自重：[2)2*+*2)*]*=则中间层边节点A(D)轴线节点集中荷载：本层柱自重：***25=底层柱重：***25=恒载作用下结构计算简图如图(a)所示。对于作用在框架梁上的梯形荷载，为了计算简便可按竖向荷载相等的原则，把梁上的荷载转化为等效的均布荷载，等效结果见图（b）所示。图（a）恒载作用下框架计算简图图（b）框架等效均布荷载计算简图活荷载计算(1)活荷载取值：查《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)，上人屋面活荷载为kN/m2，教师楼面、走廊、卫生间均为m2，楼梯kN/m2。因为活荷载取值均小于kN/m2，故可采用活荷载满布计算。（2）屋面框架梁上竖向线荷载计算①峰值计算AB、CD跨：BC跨：②等效荷载计算AB、CD跨：BC跨：（3）楼面框架梁上竖向线荷载计算①峰值计算AB、CD跨：BC跨：②等效荷载计算AB、CD跨：BC跨：（4）屋面框架节点集中荷载计算顶层A(D)节点集中荷载：顶层B(C)节点集中荷载：（5）楼面框架节点集中荷载计算中间层A(D)节点集中荷载：中间层B(C)节点集中荷载：活载满布情况下框架计算简图如图所示。图（a）活载作用下框架计算简图图（b）框架等效均布荷载计算简图风荷载计算风荷载计算单元为宽，沿竖向分布的单位面积荷载计算公式为：w其中，基本风压w0=m2。分迎风面和背风面计算分布荷载，然后转化成节点荷载。由荷载规范查得风载体型系数：μs=(迎风面)根据《建筑结构荷载规范》对于高度大于30m且高宽比大于的房屋和基本自振周期T1大于的各种高耸结构以及大跨度屋盖结构，均应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。而本工程的高度为＜30m，故风振系数βz根据地面粗糙度为C类，可查得风压高度变化系数μz其中，均布荷载：q表风荷载计算层数高度Z（m）Z/Hμzq1(z)(kN/m)q2(z)(kN/m)(μs=(μs=623543215由上表可得风荷载沿房屋高度的分布如下图示。在框架分析时，应按静力等效原理将分布荷载转化为节点集中荷载，等效转化具体计算过程如下：(对于顶层，要把高的女儿墙考虑进去)等效集中荷载作用下框架计算见图所示。图风荷载沿高度分布（kN/m）图等效节点集中风荷载（kN）地震作用计算(1)重力荷载代表值计算重力荷载代表值是指一个变形缝范围内楼层所有恒荷载与活荷载标准值的组合值，即恒荷载+活荷载。具体计算结果如下：①柱自重统计第2～6层各层柱自重及抹灰：40××××25+×10××=第1层柱自重及抹灰：40×××25+40××10××=②梁自重统计第1～6层各层梁自重及抹灰：350mm高梁：10×[×=650mm高梁：20×[×=4×[×（7+7++×）×25+2××17××21]+2×[×合计③墙体门窗重第2～6层墙体门窗总重：A轴线外墙重：×[外墙抹灰：2××[外墙窗重：2××13×=合计B轴线内墙重：×[×内墙抹灰：2××[×内墙门窗重：××12×=合计C轴线与B轴线相同，均为D轴线与A轴线相同，均为。轴线①、⑩外墙重：×[外墙抹灰：2××[外墙窗重：2×××2=合计轴线②③④⑦⑧⑨内墙自重及抹灰：×8×[轴线⑤⑥内墙自重：×8×[内墙抹灰：2××17×[门重：2×××=合计：其他位置内墙自重：×8×[7××××2+7×（）××××2]=故2～6层墙体门窗总重为：×2+×2+×2+×6+×2+=为便于计算：取底层墙体总重与标准层相同，即第一层墙体门窗总重为④1#楼梯间恒荷载统计表楼梯参数踏步个数（个）踏步高（m）踏步宽（m）梯段宽（m)梯段长水平投影（m)223梯段斜板厚（m）梯段高（m）平台板总宽（m）平台板厚度（m）平台梁尺寸300×350梯段板荷载：踏步：××25×1/2×22×++×22×××17=斜板：×25+×17)××2×=平台板荷载：×××2+=平台梁荷载[×栏杆自重××2=合计2#楼梯恒载同1#楼梯取为,故楼梯总恒载为×3=⑤楼面层恒荷载(2～5层)楼梯所占面积×+××2=荷载值××屋面恒荷载屋面层：××=屋面女儿墙及压顶：×2+×梁××柱6×××25+2××17×=墙[×合计⑦活荷载统计屋面活荷载××+×+××=楼梯间活荷载：×(3××2+第2～5层楼面活荷载××+××7×2)=经统计,各层重力荷载代表值为：G6=2++2+2+++2)=G5=++++++×+=G2=G3=G4=G5=G1=2++2+2++×+=所以各质点的重力荷载代表值如图(a)所示(2)柱抗侧移刚度D值的计算梁柱线刚度计算过程见表，D值计算见表表梁柱线刚度计算构件截面（m×m）跨度（m）EIbib梁×748857×15343柱×63583×39466表梁柱D值计算线刚度K2-6层边柱16337中柱197521层边柱7560中柱8261(3)自振周期计算基本自振周期按经验公式计算：T(4)计算底部剪力经判别场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，得Tg=。本建筑按多遇地震6度设防设计，设计地震基本加速度为，水平地震影响系数最大值αmax=。因为Tg＜T1＜5Tg=，且建筑结构的阻尼比ζ=，查地震影响系数曲线得地震影响系数α总横向水平地震作用标准值：(5)计算横向地震作用本工程条件符合底部剪力法计算，横向水平地震作用计算步骤如下：因T1=＜=，所以顶部附加地震作用系数δn=0。质点i的水平地震作用标准值计算公式：F每一层的水平地震作用计算过程见表。计算结果如图(b)所示。地震水平作用于整栋建筑物，应将地震作用按柱刚度转化到计算单元的那一榀框架上(⑧轴线框架)，转化后地震作用下框架计算简图如图所示。表水平地震作用计算层数654313211图重力荷载代表值及横向水平地震图水平地震作用下框架计算简图框架侧移计算层间弹性相对弹性转角验算过程见表。表层间弹性相对弹性转角验算层数层间剪力Vi层间刚度(KN/M)层间位移(m)层高Hi层间相对弹性转角63608901/240053608901/138543608901/1029315393608901/83723608901/75011582101/500（层间相对弹性转角满足）由于有突出屋面的屋顶间(消防水箱、楼梯间)、女儿墙等，在采用底部剪力法时，它们的地震作用效应，宜乘以增大系数3，来考虑突出屋面附属结构的地震内力，但此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予计入。突出屋面附属结构的地震作用效应:F8=[故顶层层间剪力Vi=由表可见，最大层间弹性位移角发生在底层，其值为均满足要求，说明所选框架柱数量及截面满足工程要求。3内力分析总的来说，作用于框架上的荷载分为两大类，即水平作用和竖向作用。对于一般多、高层建筑结构，可不考虑竖向作用和框架侧移的相互影响，故可采用弯矩二次分配法计算。水平作用考虑框架节点转动，采用D值法分析。各种作用下的内力计算分述如下：恒荷载作用下的内力分析(1)固端弯矩计算根据“结构力学”的知识，分别求出每层每跨梁在不同荷载形式作用下梁两端的固端弯矩，然后(注意考虑节点的偏心弯矩)进行叠加，总的固端弯矩标注于表中。各杆的固端弯矩为：(2)节点分配系数计算(以第六层A节点为例)(由图可以计算出)(3)弯矩分配、传递结构对称，取一半计算，具体计算过程和结果参见图(4)画内力图根据计算结果先画出各杆件弯矩图(如图所示)，括号里弯矩值为框架梁在恒荷载作用下经过调幅(调幅系数一般取～，这里取后的弯矩，其中跨中弯矩是在等效均布荷载作用下由平衡条件计算所得。杆件弯矩求出后按力的平衡可求出剪力和轴力，恒荷载作用下的框架内力如图所示。各跨两端剪力、轴力计算见表、剪力计算简图如图所示轴力计算公式如下：顶层：柱顶轴力=梁端剪力+节点集中荷载柱底轴力=柱顶轴力+柱自重其他层：柱顶轴力=上一层柱底轴力+梁端剪力+节点集中荷载柱底轴力+柱顶轴力+柱自重表梁端剪力计算表（恒载）层数边跨弯矩

（kN/m）中跨弯矩

（kN/m）边跨中跨654321表柱轴力计算表（恒载）层数梁端剪力/kN节点集中荷载/kN柱轴力/kNA、D轴B、C轴A柱（D柱）B柱（C柱）654321(其中有公式：)弯矩图（kN/m）剪力图（kN）轴力图（kN）图恒载作用下的内力活荷载作用下的内力分析楼面活荷载作用位置具有随机性，因此计算内力时应该分析活荷载在不同位置作用下框架的内力，然后进行内力组合得出活荷载最不利位置下框架各杆件的内力。计算方法有两种：活荷载逐层逐跨布置法和最不利位置法。前面已述及，在楼面活荷载不大(小于等于kN/m2)情况下可采用满布的方法，从而使计算过程得以简化，为减小误差，内力求出后将跨中弯矩乘以扩大系数，就能满足工程精度的要求。具体计算方法同恒荷载计算，计算过程和结果参见表，活荷载作用下的框架内力如图所示。各杆的固端弯矩为：表梁端剪力计算表（活载）层数边跨弯矩

（kN/m）中跨弯矩

（kN/m）边跨中跨654321表柱轴力计算表（活载）层数梁端剪力/kN节点集中荷载/kN柱轴力/kNA、D轴B、C轴A柱（D柱）B柱（C柱）654321弯矩图（kN/m）剪力图（kN/m）轴力图（kN/m）图活荷载内力图风荷载作用下的内力分析风荷载节点荷载已经求出，在节点荷载作用下，内力计算步骤如下：①计算层间剪力；②求剪力分配系数以及各处反弯点处的剪力；③求反弯点高度；④计算柱端弯矩；⑤计算梁端弯矩：在求得柱端弯矩后，由节点的弯矩平衡可求得梁端弯矩；MM⑥计算梁的的剪和柱的轴力：以各个梁为隔离体，求得梁的剪力,再以柱为隔离体，自上而下逐层叠加节点左右的梁端剪力即得到柱的轴力；⑦画内力图。风荷载柱端弯矩计算见表，梁端弯矩、剪力及柱轴力计算见表。风荷载作用下的框架内力如图所示。表风荷载内力计算层数边柱A、D61546321层数边柱B、C65436218表梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层数边横梁中横梁柱轴力跨度跨度边柱N中柱N654321地震水平作用下的内力分析地震作用分为竖向和水平作用，依据《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)，8度和9度时的大跨结构、长悬臂结构、烟囱和类似高耸结构，9度时的高层建筑，应考虑竖向地震作用，故本建筑不考虑竖向地震作用，仅考虑地震水平作用。地震水平作用下的内力计算见表，梁端弯矩、剪力及柱轴力计算见表。地震水平作用下的框架内力计算见图所示。表地震水平作用下内力计算层数边柱A、D6525432157层数边柱B、C65447321表梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层数边横梁中横梁柱轴力跨度跨度边柱N中柱N654321弯矩图(单位:kN)梁剪力、柱轴力(单位:kN)弯矩图(单位:kN·m)梁剪力、柱轴力(单位:kN)图风荷载作用下的框架内力图地震水平作用下的框架内力图重力荷载代表值作用下的内力分析重力荷载代表值为恒荷载和活荷载组合值，属于竖向荷载作用，计算内力同样采用弯矩二次分配法。由于恒荷载和活荷载标准值作用下内力以求出，将内力叠加后即可得到内力组合表。4内力组合多种荷载作用在结构上需考虑荷载组合，依据不同荷载内力计算结果，取控制截面进行内力组合。梁控制截面选取左、右支座和跨中截面，柱控制截面选取上、下截面。梁内力组合和柱内力组合详见表和表。注意，内力组合时，竖向荷载作用下是用调幅后的弯矩，水平荷载考虑左右两方向作用。按《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)的规定，须有无震及有震两种组合，本工程考虑如下：无震组合①S=恒荷载+×活荷载(以恒荷载为主)②S=恒荷载+(活荷载+风荷载)(以活荷载为主)③S=恒荷载+活荷载+风荷载)(以活荷载为主)有震组合S=×重力荷载代表值+×水平地震作用值得注意的是，一般情况下梁端部下截面正弯矩在跨中钢筋不弯起、不截断时，跨中配筋可满足抵抗端部正弯矩要求。在水平荷载较大的情况下，端部正弯矩可能大于跨中正弯矩，此时尚需考虑梁端下截面正弯矩组合，其组合表达式为：S=结构设计梁柱截面设计本工程选用材料：混凝土:C35()钢筋：纵筋HRB335级()箍筋HPB300级()表承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态混凝土梁受弯轴压比小于柱偏压轴压比不小于柱偏压抗震墙偏压各类构件受剪、偏拉框架梁截面设计以第1层AB跨框架梁(b×h=250mm×650mm)为例，说明框架梁的截面设计的计算方法和过程，其他层的配筋结果见表。从表中选取梁的最不利内力如下：A支座截面M=·mV=(有震组合)跨中截面M=·m(无震组合)B支座截面M=·mV=(有震组合)(1)梁正截面受弯承载力计算1)跨中截面梁板整浇，下部受拉按T形截面计算，其翼缘宽度bfa.按计算跨度考虑:b.按梁肋净跨考虑:c.按翼缘厚度考虑本工程属于一类环境，钢筋保护层最小厚度c=20mm,假定钢筋一排布置，故as=40mm,则有效高度h0=h-ah综合考虑，翼缘计算宽度取，。故T形截面设计步骤如下：①判别T形截面设计类型跨中弯矩设计值所以M按照∙M计算。=∙m>∙m属于第一类T形截面，按bf②计算纵向受拉钢筋③验算配筋率最小配筋率:满足最小配筋率。④取，选取钢筋2B12+2B14()将下部跨间的2B12+2B14钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(),再计算相应的受拉钢筋，即支座A、B的上部受拉钢筋。2)A支座支座截面上部受拉，按矩形截面计算。弯矩设计值①计算纵向受拉钢筋采用双筋截面,,下部受压钢筋2B12+2B14,此时受压钢筋达不到屈服强度，则②验算配筋率最小配筋率:满足最小配筋率。③选择钢筋4B18(As3)B支座按矩形截面计算，弯矩设计值纵向受拉钢筋选择钢筋4B18(As验算配筋率(1)梁斜截面受剪承载力计算①计算设计剪力为了避免梁在弯曲破坏前发生剪切破坏，应按“强剪弱弯”的原则调整框架梁端部截面组合的剪力设计值：②验算截面尺寸跨高比:＞Vb=由上可知，截面尺寸满足要求。③验算是否需要按计算配置箍筋所以不用按计算配置钢筋，按构造配筋。④按构造配筋抗震等级三级，加密区长度为Max1.5×650,500最小配箍率：ρρ满足要求。其他的梁的配筋计算见表，所有梁的箍筋均为A10@200，加密区为A10@100表梁配筋楼层梁跨截面MγREMb(b'f)h0αsξxγSA'sM'AsAsmin实配钢筋As'/As根数面积6AB左2506105345485193B18762中9223506103784424B12452右250610534604519B181017BC梁端-622503105345742644B16804中11753103252252B164025AB左2506105347005193B18762中23506102244424B12452右2506105346645194B181017BC梁端2503105345472644B16804中-81175310652252B164024AB左2506105348205194B181017中23506102404424B12452右2506105347465194B181017BC梁端2503105343142644B16804中-81175310652252B16402续表楼层梁跨截面MγREMb(b'f)h0αsξxγSA'sM'AsAsmin实配钢筋As'/As根数面积3AB左2506105349285194B181017中23506102404424B12452右2506105348435194B181017BC梁端2503105345382644B16804中-81175310652252B164022AB左2506105349915194B181017中23506102384394B12452右2506105348845194B181017BC梁端2503105345602644B16804中-81175310652252B164021AB左-2012506105348825194B181017中23506102634424B12452右2506105348125194B181017BC梁端2503105345592644B16804中-101175310812252B16402框架柱截面设计由柱内力组合表，经判别柱全为大偏压，选出的各层柱最不利内力组合如下：第六层：A:M1=∙,M2=∙,N=B:M1=∙,M2=∙,N=第五层：A:M1=∙,M2=∙,N=B:M1=∙,M2=∙,N=第四层：A:M1=∙,M2=∙,N=B:M1=∙,M2=∙,N=第三层：A:M1=∙,M2=∙,N=B:M1=∙,M2=∙,N=第二层：A:M1=∙,M2=∙,N=B:M1=∙,M2=∙,N=第一层：A:M1=∙,M2=∙,N=B:M1=∙,M2=∙,N=(1)以第一层A柱为例，为有震组合情况，考虑调整系数（γRE内力为M1=×=∙,M2=×=∙，N=×=计算步骤如下：①考虑效应取Cm=ζ取ζc则②判别大小偏心受压所以A柱为大偏心受压柱③计算As和故按构造要求配置纵筋。④配筋率选配，单侧配4B22钢筋。总配筋率ρ=1520×2(2)以第三层B柱为例进行斜截面承载力计算从内力组合表中选取最大的一组内力。上截面：M=∙,N=,V=下截面：M=∙,N=,V=考虑抗震调整系数γ①计算设计剪力剪跨比②验算柱截面尺寸③验算是否需要按计算配置箍筋故只需要按构造配置箍筋按构造要求，加密区配箍A10@100，柱的箍筋加密区长度，应取柱截面长边尺寸(或圆形截面直径)、柱净高的1／6和500mm中的最大值，底层柱根箍筋加密区长度应取不小于该层柱净高的1／3，所以，取底层柱加密区长度为1950mm，其他柱加密区长度为600mm。非加密区为A10@200。其他柱的配筋见表，箍筋配置均为加密区配箍A10@100，非加密区为A10@200屋面板、楼板设计屋面板设计1.屋面荷载恒荷载：m2，活荷载：m2，雪荷载：m2，设计荷载：g=×=m2，q=×2=m2g+q/2=m2,q/2=m2,g+q=9kN/m22.材料混凝土强度等级为C35，钢筋为HPB300钢筋。屋面板结构平面布置图图屋面板结构布置图4.板的计算（按塑性理论计算）(1)中间区格板A1板计算①弯矩计算计算跨度：长短跨比值各塑性铰上总弯矩为：将上述值代入公式2M得：得：其他区格弯矩值见表②配筋计算跨中截面取长边h02=100-30=70mm,短边100-20=80mm，支座截面取80mm，由于区格板四周都有整浇的梁支撑，跨中及支座截面弯矩应当折减，其内力折减系数为，另外板中配筋较低，近似取内力臂系数最小配筋率：因为0.45取ρA以A区格板配筋为例：l01A选用A10@200的钢筋，Al02A选用A10@200的钢筋，A其余配筋见表楼面板设计1.屋面荷载恒荷载：m2，活荷载：m2，设计荷载：g=×=m2，q=×=m2g+q=m22.材料混凝土强度等级为C35，钢筋为HPB300钢筋。3.楼面板结构平面布置图图楼面板结构布置图4.板的计算（按塑性理论计算）①弯矩计算各区格板中的弯矩见表②配筋计算各板的配筋计算见表]基础设计基础形式：柱下独立基础和联合基础基础材料：混凝土：C30钢筋：纵筋HRB335级A柱基础设计(1)最不利内力确定在A柱的内力组合表中，选择三组最不利内力对基础进行设计：M1=·mM2=·mM3=·mN1=N2=N3=V1=V2=V3=(2)确定地基承载力特征值f持力层粘土的孔隙比e=0.94>0.85；查表得承载力修正系数ηb则：(3)确定基础地面尺寸A柱下基础为偏心受压基础，计算时可先按轴心受压估算基础底面尺寸，然后按偏心受压公式复核。基础平均埋深：基础短边尺寸：。初选定基础底面尺寸为：基础截面抵抗矩：(4)附加荷载统计基础和覆盖土层总重：基础梁传来的外墙以及梁自重：墙×+梁××(5)基础尺寸验算①第一种组合基础底面总弯矩：基础底面总轴力：验算基底压应力：②第二种组合基础底面总弯矩：基础底面总轴力：验算基底压应力：③第三种组合基础底面总弯矩：基础底面总轴力：验算基底压应力：从上面的计算结果可知，所选基底尺寸满足不同荷载组合下地基承载力的要求。选取压应力最大的一组内力(即第二种组合)进行配筋计算。(6)基础高度验算基础高度h=1200mm①求基底净反力p②求抗冲切承载力基础有效高度当h<800m时，βh=1.0；当h>2000m时，β1)柱边：2)边阶处：(7)基础配筋计算①基础长边方向Ⅰ-Ⅰ截面(柱边)所以,Ⅰ’-Ⅰ’截面(变阶处)所以,选配钢筋12B16，②基础短边方向Ⅱ-Ⅱ截面(柱边)Ⅱ’-Ⅱ’截面(变阶处)选配钢筋12B16，中柱联合基础设计B、C柱的距离较近，可设计成联合阶梯基础。由于B、C两柱内力基本对称，故没有偏心弯矩。用两柱轴力之和，按等效轴心受压基础计算面积。选择最不利内力(1)确定基础底面尺寸初步选定基础底面尺