土木工程房建计算书

前言毕业设计是高校本科教化培育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,是对高校期间所学专业学问的全面总结。本毕业设计题目为《常德市城东银行综合楼设计》，在毕业设计前期，我温习了《结构力学》、《混凝土结构设计》、《混凝土结构设计原理》、《基础工程》等课本学问，并借阅和购买了《建筑结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《荷载规范》以及《抗震设计规范》等相关最近规范。在毕业设计中，我通过所学的基本理论、专业学问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，并得到老师的批阅和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示诚心的感谢。毕业设计的几个月里，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。巩固了专业学问、提高了综合分析、解决问题的实力。在绘图时娴熟驾驭了AutoCAD,天正建筑软件，从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。在设计和计算中要结合各种规范，数据的处理繁多，由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师指责指正。2012年5月10日目录TOC\o"1-2"\u前言 1摘要 6ABSTRACT 7第一章设计说明 81.1 总平面设计 81.2 平面设计 81.3立面设计 81.4剖面设计 91.5功能布置 11其次章结构设计说明 122.1结构设计资料 122.2工程地质条件 122.3结构选型 132.4材料的选用 132.5结构布置 132.6框架结构计算 13第三章荷载计算 163.1恒载标准值计算 163.2活荷载标准值计算 183.3竖向荷载下框架受荷总图 193.4风荷载计算 233.5横向水平地震作用 26第四章内力计算 314.1计算方法 314.2荷载传递路途 314.3恒载作用下的内力计算 314.4.活载作用于A-B跨的内力计算 434.5活载作用于C-D跨的内力计算 524.6风荷载标准值作用下的内力计算 604.7地震荷载作用下的内力计算 68第五章内力组合 73第六章配筋设计 746.1框架柱截面设计 746.2框架梁截面设计 80第七章双向楼板计算 867.1荷载计算 867.2 计算方法 86第八章楼梯计算 938.1建筑设计 938.2结构选型 938.3材料选型 938.4踏步板（TB--1）计算 938.5楼梯斜梁（TL--1）计算 958.6平台梁计算 96第九章基础设计 989.1基础选型 989.2基础高度确定 989.3基础底板配筋计算 99第十章施工组织设计 10210.1编制说明 10210.2工程概况 10210.3

施工条件 10310.4施工部署 10310.5

施工打算 10410.6施工进度支配 10410.7施工组织 10510.8总平面管理 10710.9施工方法及工艺 10710.10保证工程质量措施 12310.11平安生产保证措施 13510.12文明施工措施 13710.13进度限制措施 13910.14其它保证措施 141文献翻译 143主要参考资料 153结论 155致谢 156摘要本设计为湖南省常德市城东银行综合楼设计，建筑总长43.2米，总宽15（6000.3000.6000）米，建筑主体高度19.5米，建筑物占地面积648平方米，总建筑面积约3240平方米。设计依据场地地质条件确定建筑和结构方案，设计各种恒载、活载及框架内力，同时依据内力组合设计梁柱的配筋。此外，还进行了楼梯、双向板和基础的选择和计算。结构必需能够承受全部荷载而不至于部分破坏和倒塌，在保证全部框架梁和柱静力平衡的前提下采纳不同的调整系数调整弯矩的计算方法，使得梁柱的各限制截面弯矩分布更加均衡，更加接近于实际，从而使得框架结构设计更平安和合理。本框架为7度抗震设计，先进行了层间荷载代表值的计算，接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按D值法计算水平地震作用大小，进而求出在水平作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。关键词：框架结构；结构布置；建筑设计；结构计算；内力计算；配筋计算。ABSTRACTThedesignofHunanprovinceChangdeCityChengDongbankbuildingdesign,buildinglength43.2meters,widthof15meters(6000.3000.6000),themainbodyofthebuildingheightof19.5meters,thebuildingareaof648squaremeters,atotalconstructionareaofabout3240squaremeters.Designaccordingtothesitegeologicalconditionsdeterminingthearchitectureandstructurescheme,designavarietyofdeadload,liveloadandinternalforceofframe,atthesametimeaccordingtotheinternalforcecombinationdesignofthebeamcolumnreinforcement.Inaddition,hasalsocarriedonthestairs,two-wayslabandfoundationselectionandcalculation.Thestructuremustbeabletowithstandallloadswithoutdamageandcollapseinpart,toensurethatallframebeamHezhustaticequilibriumunderthepremiseofusingdifferentadjustmentcoefficientadjustingbendingmomentcalculationmethod,thebeamcolumnofeachcontrolsectionbendingmomentdistributionismorebalanced,moreclosetothereality,whichmakesthedesignoftheframestructureismoresafeandreasonable.Theframeis7degreeseismicdesign,thefirstconductedonbehalfoftheloadbetweenvaluecalculation,thenusevertexdisplacementmethod,fromtheearthquakecycle,andthenbytheDvaluecalculationofhorizontalseismicactionsize,thencalculatedthelevelofstructureundertheactionofinternalforce(bendingmoment,shearingforce,theaxialforce).Keyword:frames，thearrangementofstructure，architecturaldesign，structuredesign，thecalculationofloadandforce，thecalculationofreinforcement.设计说明总平面设计本设计为一幢5层银行综合楼，底层层高为4.5m，其余各层层高为3.6m，设计室内外高差为0.45m，设计了台阶作为室内外的连接。考虑通风和采光的要求，本综合楼采纳了南北朝向。本建筑占地面积648m²，建筑总面积3240m²。平面设计本综合楼主要由银行大厅和办公室组成。设计时力求功能分区明确、布局合理、各部分联系紧密，尽量做到现代化银行综合楼的要求。（1）运用部分设计1、办公室办公室设计是本设计的主体部分，占据了本设计绝大部分建筑面积。考虑到合理的采光和通风要求，综合楼实行了南北朝向。对于运用功能不同的办公室，实行了不同的平面设计方案，采纳了几种面积形式，使得平面设计既活泼不显呆板，又能满足多种运用需求。2、银行大厅大厅是综合楼一层的主要部分，主要由客户服务区、贵宾室、客户洽谈室、保安室等组成，功能分区明确。（2）联系部分设计楼梯是建筑各层间的垂直联系部分，是楼层人流疏散必经通道。本方案中设有两部双跑楼梯以满足要求，并在各层楼梯口处设有消防门，以满足消防要求。1.3立面设计本方案立面设计充分考虑了银行对采光的要求，立面布置了许多推拉玻璃窗，样式新奇。通彻的玻璃窗可以给人一种清晰明快的感觉。在装饰方面采纳米黄色高级防水涂料的外墙，窗框为铝合金窗框，色调搭配和谐，给人一种亲切和谐放松自由的感觉。1.4剖面设计依据采光和通风要求，各房间均采纳自然光，并满足窗地比的要求，窗台高有几种不同的高度：办公室900mm，厕所900mm，大厅大型窗300mm。屋面排水采纳外排水，排水坡度3%，结构找坡；檐沟排水坡度1%。各层楼梯均采纳150㎜踏步高，270㎜踏步宽。1.5功能布置为满足银行功能要求，底层主要是现金业务区、自助银行、VIP室、客户洽谈室、办公室等，二至五层为银行重要区域，布置有各类办公室、休闲消遣室、厕所等。其次章结构设计说明2.1结构设计资料建设地点：常德市区，地面粗糙度为B类场地面积：长×宽=43.2m×15.0m建筑总面积：3240㎡最高气温：40℃，最低气温-1℃主导风向：西北风基本风压：0.35KN/㎡基本雪压：0.5KN/㎡最大降雨量：60mm/h地震设防烈度：7度建筑结构平安等级：二级设计运用年限：50年建筑设防类别：丙类2.2工程地质条件地形拟建场地地形较平坦，高差不超过1.5m。土层分布第一层：杂填土，厚0.6m，；其次层：粉质粘土，厚0.5m，，地基承载力特征值；第三层：砾石层，很厚，地基承载力特征值。地下水地下水在地表以下3m，无侵蚀性。

2.3结构选型结构体系选型采纳钢筋混凝土现浇框架结构体系，选用横向承重框架体系。其他结构选型屋面结构：100mm现浇板，屋面按不上人屋面运用荷载选用；楼面结构：全部楼面均采纳120mm现浇钢筋混凝土板；楼梯结构:楼梯段水平投影长度一层为4.05m，二至五层为3.24m，采纳钢筋混凝土梁式现浇楼梯；天沟：采纳现浇天沟；基础：钢筋混凝土柱下独立基础；基础梁：现浇钢筋混凝土基础梁。2.4材料的选用混凝土:楼板C30；柱、梁C30；基础C35。钢筋：HPB300、HRB335；地面、楼面、房间、走廊：米黄色防滑瓷砖；门：底层大门为钢化玻璃推拉门，大堂为防盗门，其余为实木门。窗：铝合金窗。2.5结构布置建筑总长度43.2m，不设伸缩缝。详见结构施工图。2.6框架结构计算假设框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二楼楼面，基础标高依据地质条件，室内外高差定位-0.45m，故底层标高为4.95m，二层标高为8.10m；其次层至第五层的柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为3.6m。截面尺寸及结构计算简图的确定混凝土强度等级：梁中用C30（Ec=30×10³N／㎜²）；柱中用C30（Ec=30×10³N／㎜²）。1、梁截面主梁：h=（1/14～1/8）L=(1/14～1/8)×7200㎜=514㎜～900㎜，取h=600㎜；b=(1/3.5～1/2)h=(1/3.5～1/2)×600=171㎜～300㎜，取b=300㎜。次梁：h=（1/18～1/12）L=(1/18～1/12)×6000㎜=343㎜～500㎜，取h=400㎜；b=(1/3.5～1/2)h=(1/3.5～1/2)×400=114㎜～200㎜，取b=200㎜。2、板厚本结构采纳双向板（L1/L2=6000mm/3600mm＜3﹚。板厚＞1/40ｌ=1/40×3600㎜=90㎜(ｌ为柱的短跨)，考虑板的挠度、裂缝宽度的限制及在板中铺设管线等因素，取h=120㎜。3、柱高度假设基底标高为设计相对标高-2.000m，初步假设基础高0.5m，则底层柱高度H=4.5m+2.0m-0.5m=6.0m，其余层柱高度H=3.6m。4、柱截面b=H/15=6.0m/15=0.4m,取b=600㎜，由于该建筑处于7度设防地区，故采纳方柱较为合适，即b×h=600㎜×600㎜。5、结构计算简图取⑥－⑥轴的一榀框架进行计算，设计内容包括计算单元，计算简图的确定，框架受到的各种荷载计算，各种荷载作用下的内力计算，内力组合及截面配筋计算等。梁柱线刚度计算简图中，底层层高从基础顶面起先算起，故底层柱高6.0m、其他各层3.6m。计算简图为⑥－⑥轴的一榀框架。线刚度：梁尺寸b×h=300mm×600mm，柱尺寸b×b=600mm×600mm。i左边梁=EI/l=3.0×10kN／㎡×2×1/12×0.3m×(0.6m)／6.0m=5.4×10kN·mi中跨梁=EI/l=3.0×10kN／㎡×2×1/12×0.3m×(0.6m)／3.0m=10.8×10kN·mi右边梁=5.4×10kN·mi底柱=3.0×10kN／㎡×1/12×0.6m×(0.6m)／6.0m=5.4×10kN·mi余柱=3.0×10kN／㎡×1/12×(0.6m)／3.6m=9.0×10kN·m令i余柱′=1.0，则其余各杆件的相对线刚度为：i左边梁′=（5.4×10kN·m）/(9.0×10kN·m)=0.6i中跨梁′=(10.8×10kN·m)/(9.0×10kN·m)=1.2i右边梁′=（5.4×10kN·m）/(9.0×10kN·m)=0.60i底柱′=（5.4×10kN·m）/(9.0×10kN·m)=0.60框架梁柱的相对线刚度，作为计算各界点杆端弯矩安排系数的依据。第三章荷载计算3.1恒载标准值计算一.屋面防水层：30厚C20细石混凝土1.0kN/㎡三毡四油油铺小石子0.4kN/㎡找平层：15厚水泥砂浆0.015m×20KN/m3＝0.3kN/㎡找坡层：40厚水泥石灰砂浆3%找平0.04m×14KN/m3＝0.56kN/㎡保温层：80厚矿渣水泥0.08m×14.5KN/m3＝1.16kN/㎡结构层：100厚现浇钢筋混凝土板0.1m×25KN/m3＝2.5kN/㎡抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17KN/m3＝0.17kN/㎡合计6.09kN/㎡（2）各层走廊楼面水磨石地面:(10mm厚面层、20mm厚水泥砂浆打底、素水泥浆结合层一道0.65kN／㎡结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25kN／m=3kN／㎡抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17kN／m3=0.17kN／㎡合计3.82kN／㎡（3）标准层楼面大理石面层:(水泥砂浆擦缝、30mm厚1∶3于硬性水泥砂浆、面上撒2mm厚素水泥、水泥浆结合层一道)1.16kN／㎡结构层：120厚现浇钢筋混凝土板0.12m×25kN／m3=3kN／㎡抹灰层：10厚混合砂浆0.01m×17kN／m3=0.17kN／㎡合计4.33kN／㎡(4）梁自重b×h=300㎜×600㎜梁自重:25kN／m×0.3m×(0.6m-0.12m)=3.6kN/m抹灰层:10mm厚混合砂浆0.27kN／m合计3.87kN／m梁自重b×h=200㎜×400㎜梁自重:25kN／m×0.2m×(0.4m-0.12m)=1.4kN/m抹灰层:10mm厚混合砂浆0.27kN／m合计1.67kN／m基础梁<初步假设>b×h=250mm×300mm梁自重25kN／m×0.25m×0.3m=1.88kN/m(5)柱自重b×h=600㎜×600㎜柱自重:25kN／m×0.6m×0.6m=9.0kN/m抹灰层:10厚混合砂浆0.41kN/m合计9.41kN/m(6)外纵墙自重标准层：纵墙1.2m×0.24m×18kN／m=5.18kN/m铝合金窗0.95kN/m涂料外墙面0.31kN/m水泥粉刷内墙面0.54kN/m合计6.98kN/m底层：纵墙（6.0m-0.3m-0.6m-1.8m）×0.24m×18kN／m=14.26kN/m铝合金窗0.95kN/m涂料外墙面0.31kN/m水泥粉刷内墙面0.54kN/m合计16.06kN/m(7)内纵墙自重标准层:纵墙3.0m×0.24m×18kN／m=12.96kN/m水泥粉刷内墙面2.59kN/m合计15.55kN/m(8)内隔墙自重标准层3.0m×0.12m×18kN／m=6.48kN/m水泥粉刷墙面0.65kN/m合计7.13kN/m3.2活荷载标准值计算(1)屋面和楼面活荷载标准值依据《荷载规范》查得，不上人屋面：0.5kN/㎡楼面:办公室2.0kN/㎡走廊2.5kN/㎡(2)雪荷载标准值：0.5kN/㎡屋面活荷载与雪荷载不同时考虑,两者中取大值。3.3竖向荷载下框架受荷总图板传至梁上的三角形荷载或梯形荷载，为简化计算，按教材《混凝土结构设计》图方法等效为均布荷载，荷载的传递示意图见下图。(1)eq\o\ac(○,A)～eq\o\ac(○,B)轴间框架梁屋面板传荷载：恒载:6.09kN/㎡×1.8m×（长方向3600/2mm）(1－2×0.32+0.33)=9.28kN/m活载：0.5kN/㎡×1.8m×（1－2×0.32+0.33）=0.76kN/m楼面板传荷载:恒载:4.33kN/㎡×1.8m×（1－2×0.32+0.33）=6.60kN/m活载：2.0kN/㎡×1.8m×（1－2×0.32+0.33）=3.37kN/m梁自重:3.87kN/meq\o\ac(○,A)～eq\o\ac(○,B)轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=9.28kN/m+3.87kN/m=13.15kN∕m活载=0.76kN∕m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=6.60kN/m+3.87kN/m=10.47kN∕m活载=3.37kN∕m（2）eq\o\ac(○,B)～eq\o\ac(○,C)轴间框架梁屋面板传荷载：恒载：6.09kN/㎡×1.5m×（5／8）×2=11.42kN∕m活载：0.5kN/㎡×1.5m×（5／8）×2=0.94kN∕m楼面板传荷载：恒载：4.33kN/㎡×1.5m×（5／8）×2=8.12kN∕m活载：2.5kN/㎡×1.5m×（5／8）×2=4.69kN∕meq\o\ac(○,B)～eq\o\ac(○,C)轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=梁自重+板传荷载=9.90kN∕m+3.87kN∕m=13.77kN∕m活载=板传荷载=0.81kN∕m楼面梁：恒载=梁自重+板传荷载=7.04kN∕m+4.06kN∕m=11.10kN∕m活载=4.06N∕m （3）eq\o\ac(○,C)～eq\o\ac(○,D)轴间框架梁：该框架梁尺寸、长度、及受荷方式与eq\o\ac(○,A)～eq\o\ac(○,B)轴间框架梁一样。eq\o\ac(○,C)～eq\o\ac(○,D)轴间框架梁均布荷载为：屋面梁：恒载=13.91kN∕m，活载=0.77kN∕m楼面梁：恒载=11.01kN∕m，活载=3.30kN∕m（4）A轴、D轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：女儿墙自重：（墙高600mm，10mm的混凝土压顶）0.24×0.6×18kN／m+25kN／m×0.1m×0.24m=3.19kN∕m天沟加檐口自重=0.24m×（0.6m－0.12m）×18kN／m3﹢0.6m×0.12m×25kN／m3=4.30kN∕m顶层柱恒载=女儿墙+檐口及天沟自重+梁自重+板传荷载=3.19kN∕m×3.6m+4.30kN∕m×3.6m+3.87kN∕m×（3.6m－0.6m）+5.02(10.04/2)kN∕m×3.6m=56.65kN顶层柱活载=板传荷载=0.41(0.81/2)kN×3.6m+0.5×1.8m×(5/8)=2.04kN标准层柱：恒载=墙自重+梁自重+板传荷载=6.98kN∕m×（3.6m－0.6m）＋3.87kN∕m×（3.6m－0.6m）＋3.57（7.14/2）kN∕m×3.6m=45.4kN标准层柱活载=板传活载=1.65(3.30/2)kN∕m×3.6m＋2.0kN∕m×1.8m×(5/8)=8.19kN基础顶面恒载=底层外纵墙自重＋基础梁自重=14.76kN∕m×（3.6m－0.6m）＋1.88kN∕m×3.0m=49.92kN（5）B轴、D轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN∕m×（6.21m－0.6m）＋4.19(8.37/2)kN∕m×3.6m＋6.09kN∕m×1.8m(3.6/2)×(5/8)×1.3m(2.6/2)＋6.09kN∕m×1.8m×（1－2×0.332＋0.333）×3.6m＋4.95(9.90/2)kN∕m×2.6m=93.74kN顶层柱活载=板传荷载=0.39(0.77/2)kN∕m×(6.21m／2)＋0.39kN∕m×1.3m＋0.5kN∕m×1.8m×1.3m×(5／8)＋0.5kN∕m×1.8m×3.6m×0.82=5.11kN标准层柱恒载=梁自重+板传荷载=3.87kN∕m×（6.21m－0.6m）＋4.95(9.90/2)kN∕m×(3.6m-0.6m)＋1.8m×4.33kN∕m×5／8×1.3m＋4.33kN∕m×1.8m×3.6m×0.82＋3.57(7.14/2)kN∕m×3.6m=78.75kN基础顶面恒载=基础梁自重+内纵墙自重=2.03(4.06/2)kN∕m×（3.6m－0.6m）＋15.55kN∕m×（3.6m－0.6m）=52.74kN3.4风荷载计算集中风荷载标准值计算为了简化计算，作用在外墙面的风荷载可近似用在屋面梁和楼面梁处的等效集中荷载替换。依据设计任务书知道有关风荷载的参数，并依据《建筑结构规范》知，作用在屋面梁和楼面梁处得集中风荷载标准值：Wk=z·s·z·0·（hi+hj）·B/2，式中：基本风压0=0.35KN/㎡；s—风荷载体型系数，依据建筑物体型查的，s=1.3；z—风压高度变更系数，因本工程在常德地区，地面粗糙度为B类；z—风振系数，取1.0；hi—下层柱高；hj—上层柱高；B—迎风面宽度，B=7.2m。为了简化计算，作用在外墙面上的风荷载可近似作用在屋面梁和楼面梁处得等效集中荷载替代。作用节点处得集中风荷载标准值：Ws=βzμsμzωo（hi＋hj）B／2表集中风荷载标准值离地高度z/mμzβzμsωo（kN/㎡）hi/mhj/mWk／kN18.91.231.01.30.353.61.28.2915.31.151.01.30.353.63.613.5611.71.051.01.30.353.63.62.388.11.01.01.30.353.63.611.794.951.01.01.30.353.63.614.00注:风荷载体型系数:迎面风0.8，背面风﹣0.5；因结构高度H=19.5m＜30m，取风振系数βz=1.0；迎面风宽度B=7.2m。风荷载作用下的位移验算1.横向框架的侧移刚度D的计算由前面所求梁柱线刚度求侧移刚度如下表：表横向2～5层D值的计算构件名称==D=（kN/m）A轴柱0.22218500B轴柱0.50942417C轴柱0.50942417D轴柱0.22218500∑D=18500kN/m+42417kN/m+42417kN/m+18500kN/m=121834kN/m表横向底层D值的计算构件名称=D=（kN/m）A轴柱0.49424205B轴柱0.72835726C轴柱0.72835726D轴柱0.49424205∑D=24205kN/m+35726kN/m+35726kN/m+24205kN/m=119862kN/m2.风荷载作用下框架的侧移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算：Δμj=式中Vj—第j层得总剪力；∑Dij—第j层全部柱的抗侧刚度之和；层次Wj/kNVj/kN∑D/(kN/m)Δμj/mΔμj/h58.298.291218340.000070.000019413.5621.851218340.000180.000050312.3834.231218340.000280.000078211.7946.021218340.000380.000105114.0060.021198620.000500.000101Δμj—第j层的层间侧移。表风荷载作用下框架侧移计算υ=ΣΔμj=0.000353侧移验算，层间侧移最大值:0.000353﹤1／550=0.00182(满足要求)。3.5横向水平地震作用建筑物总重力荷载代表值Gi的计算设计的建筑物高度为19.5m，且质量和刚度沿高度匀称分布，故采纳底部剪力法来计算水平作用力。作用于屋面及楼面的重力荷载代表值为：屋面处：G=结构、构件+50%活荷载楼面处：G=结构、构件自重+50%活荷载其中，结构和构件自重取楼面上下1/2层高范围内（屋面梁处取顶层的一半）的结构和构件自重。（1）顶层重力荷载G5：50%雪荷载0.5×0.5kN/m2×43.2m×15.02m=162.22kN屋面恒载6.09kN/m2×6.21m×43.2m×2+6.09kN/m2×2.6m×43.2m=3951.58kN横梁(3.87kN/m×6.21m×2+3.87kN/m×2.6m）×8＋（1.67kN/m×6.21m×2＋1.67kN/m×2.6m）×5=590.44kN纵梁4×3.87kN/m×（43.2m－0.6m×8）=594.4kN檐口及天沟4.30kN/m2×0.6m×（43.2m＋15.02m）=150.21kN横墙0.24m×﹛[3.6m×（43.2m－0.24m×13﹚－1.8m×1.8m×12]×2×18kN/m3＋[3.6m×（43.2m－0.24m×12－1.3m×2.1m×12)]×2×18kN/m3﹜=1145.87kN柱自重9.41kN/m×3.6m×32=1084.0kN忽视门窗重量合计G5=7678.72kN（2）二～四层重力荷载G2=G3=G450%楼面活载：（0.5×2.0kN/m2×6.21m×2＋0.5×2.5kN/m2×2.6m）×43.2m=676.94kN楼面恒载：（4.33kN/m2×6.21m×2＋3.82kN/m2×2.6m）×43.2m=2752.3kN横梁 590.44kN纵梁594.4kN横墙（6.21m×3.6m×20＋2.6m×3.6m×2）×18kN/m3×0.24m=2012.43kN纵墙[3.6m×（43.2m－0.24m×13）－1.8m×1.8m×12＋3.6m×（43.2m－0.24m×13）－1.3m×2.1m×14]×2×0.24m×18kN/m3=1827.15kN柱自重1084.0kN合计G2=G3=G4=9537.66N(3)底层重力荷载G1：50%楼面活载： 676.94kN楼面恒载2752.3kN横梁590.44kN纵梁594.4kN横墙0.24m×18kN/m3×(4.5m×6.21m×2×13＋2.6m×4.5m×4－1.3m×2.1m×2)=3317.37kN纵墙(43.2m×4.5m×4－3.6m×3m×10－3.6m×1.8m×2－3.6m×4.5m×2－1.8m×1.8m×12)×0.24m×18kN/m3=2528.8kN柱自重9.41kN/m×4.5m×36=1524.4KN合计G1=11984.65kN结构水平地震作用计算简图（kN）每榀框架重力荷载代表值（共13榀）：G5=590.67KN，G4=G3=G2=733.67KN，G1=921.90KN横向水平地震作用力计算有设计任务书资料，建筑所在地区地震设防烈度为7度，基本地震加速度值为0.15g，设计时考虑远震影响，场地类型为中软场地土，Ⅱ类建筑场地，设计地震分组为第一组。建筑结构阻尼比为=0.05，则结构的特征周期值Tg=0.35s，水平地震影响系数最大值为=0.12.由于H＜30m，T1=1.7×0.6×，H=18.9m。表.横向框架节点侧移表层次Gi/kNΣGi/kNΣD/(kN/m)层间相对位移Δi/m5590.67590.671218340.00540.08994733.671324.341218340.01150.08453733.672058.011218340.01760.0732733.672791.681218340.02370.05541921.903713.581198620.03170.0317T1=1.7×0.6×=7×0.6×=0.306s。因为0.1＜T1=0.306s＜Tg，所以=max=0.12。T1=0.306s＜1.4Tg=0.49s，由教材《结构抗震设计》表3.4可知对于多质点体系，结构底部总横向水平地震作用标准值：F=0.85ΣGi=0.85×0.12×3677.93kN=375.15kNFi=F()G1=921.90KN，G2=G3=G4=733.67KN，G5=590.67KNH1=4.5m，H2=8.1m，H3=11.7m，H4=15.3m，H5=18.9m=(j=1,2,3,4,5)=921.90kN/m×4.5m＋733.67kN/m×(8.1m＋11.7m＋15.3m)＋590.67kN/m×18.9m=40616.9kNF5=(590.67kN/m×18.9m)÷40616.9kN×375.15kN=101.92kNF4=(733.67kN/m×15.3m)÷40616.9kN×375.15kN=102.44kNF3=(733.67kN/m×11.7m)÷40616.9kN×375.15kN=78.34kNF2=(733.67kN/m×8.1m)÷40616.9kN×375.15kN=54.23kNF1=(921.90kN/m×4.5m)÷40616.9kN×375.15kN=38.21kN表各层横向地震剪力计算层Gi/kNHi/kNFi/kNVi/kNΣD/(kN/m)ΔiΔi/hi58541.818.9101.92101.921218340.000930.0000449641.315.3102.44204.361218340.00180.0001239641.311.778.34282.71218340.00240.0002129641.38.154.23336.931218340.00290.00036112013.34.538.21374.141198620.00320.0007=ΣΔi=0.00143＜1/550=0.00182m层间侧移刚度最大值0.00143＜1/550，满足要求。层间剪力图(kN)第四章内力计算为简化起见，考虑以下几种单独受荷状况：恒载作用；活载作用于A-B轴跨间；活载作用于B-C轴跨间；活载作用于C-D轴跨间；风荷载作用；水平地震作用。4.1计算方法框架结构在竖向荷载作用下的内力计算采纳力矩安排法，因为框架结构对称，荷载对称，又属于奇数跨，故在对称轴上梁的截面积只有竖向位移，没有转角，对称截面可取为滑动端。弯矩二次安排法是一种近似计算方法，即将各节点的不平衡弯矩同时作安排和传递，并以两次安排为限（取一榀横向框架）。4.2荷载传递路途4.3恒载作用下的内力计算固端弯矩安排系数计算第五层：计算固端弯矩：恒载产生弯矩安排与传递方法：首先将各点的安排系数填在相应方框内，将梁的固端弯矩填写在框架梁相应位置上，然后将各节点依次放松进行安排。假设远端固定进行传递，右（左）梁安排弯矩向左（右）梁传递，上（下）柱安排弯矩向下（上）柱进行传递。第一次安排弯矩传递后再进行其次次弯矩安排。恒载弯矩安排图恒载作用下的梁端剪力和柱轴力的计算第五层：跨中弯矩：轴力：柱顶柱底跨：荷载引起的剪力：弯矩引起的剪力：0总剪力：跨中弯矩：轴力：柱顶柱底柱底4.4.活载作用于A-B跨的内力计算固端弯矩计算第五层：第一～四层对应的M值相同，即：活载作用于A-B跨弯矩安排图梁端剪力和轴力计算第五层：跨：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底第四层：跨：总剪力：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底第三层：跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底其次层：跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底第一层：：跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底4.5活载作用于B-C跨的内力计算固端弯矩计算第五层：，第一～四层：，活载作用于B-C跨的弯矩安排活载作用与B-C跨弯矩安排图梁端剪力和柱轴力计算第五层：跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：弯矩引起的剪力：0总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底第四层：跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：弯矩引起的剪力：0总剪力：跨中弯矩：轴力：柱顶=柱底跨：弯矩产生的剪力：总剪力：轴力：柱顶=柱底第三层：跨：弯矩产生的剪力：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：荷载引起的剪力：弯矩引起的剪力：0总剪力：跨中弯矩：轴力：柱顶=柱底跨：弯矩产生的剪力：总剪力：轴力：柱顶=柱底其次层：跨：弯矩产生的剪力：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：弯矩引起的剪力：0总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底第一层：跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：弯矩引起的剪力：01234567890总剪力：轴力：柱顶=柱底跨：总剪力：轴力：柱顶=柱底注：活载作用于C-D跨间状况与活载作用于A-B跨间对称。4.6风荷载标准值作用下的内力计算计算方法框架在风荷载（从左到右吹）作用下的内力用D值法进行计算，其步骤为：1．求各柱反弯点处的剪力值；2．求各柱反弯点高度；3.求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩；4.求各柱的轴力和梁剪力。第i层第m柱所安排的剪力为，；框架柱反弯点位置为：，式中，—标准反弯点高度比，是在各层等高、各跨相等的、各层梁和柱刚度都不变更的状况下求得的反弯点高度比；—因上、下层刚度比变更的修正值；—因上层层高变更的修正值；—因下层层高变更的修正值。具体计算结果见表：表框架柱反弯点位置柱号层数h（m）yyh（m）A53.60.570.270000.271.0043.60.570.350000.351.2633.60.570.420000.421.5123.60.570.500000.501.8014.950.960.650000.653.22B53.62.070.400000.401.4443.62.070.450000.451.6233.62.070.500000.501.8023.62.070.500000.501.8014.953.510.550000.552.72C53.62.070.400000.401.4443.62.070.450000.451.6233.62.070.500000.501.8023.62.070.500000.501.8014.953.510.550000.552.72D53.63.60.570000.271.0043.63.60.570000.351.2633.63.60.570000.421.5123.63.60.570000.501.8014.954.950.960000.653.22框架各柱的杆端弯矩、梁端弯矩按下式计算：，，中柱处的梁：，边柱处的梁：风荷载作用下A轴框架剪力和梁柱端弯矩计算：层(kN)(kN/m)(kN/m)(kN)yh（m）(kN·m)(kN·m)(kN·m)58.29121834185000.1521.261.003.311.223.31421.85121834185000.1523.321.267.774.188.99334.23121834185000.1525.201.5110.867.8615.04245.02121834185000.1527.001.8011.9713.2319.83160.02119862242050.20219.153.2228.4466.3541.67表风荷载作用下B轴框架剪力和梁柱端弯矩计算层(kN)(kN/m)(kN/m)(kN)yh（m）(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)58.29121834424170.3482.881.446.224.151.714.51421.85121834424170.3487.601.6215.0512.315.2613.94334.23121834424170.34811.911.8021.5121.519.2724.55245.02121834424170.34816.011.8028.8228.8213.8036.53160.02119862357260.30010.862.7224.1929.5714.5438.48表风荷载作用下C轴框架剪力和梁柱端弯矩计算层(kN)(kN/m)(kN/m)(kN)yh（m）(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)58.29121834424170.3482.881.446.224.154.511.71421.85121834424170.3487.601.6215.0512.3113.945.26334.23121834424170.34811.911.8021.5121.5124.559.27245.02121834424170.34816.011.8028.8228.8236.5313.80160.02119862357260.30010.862.7224.1929.5738.4814.54表风荷载作用下D轴框架剪力和梁柱端弯矩计算层(kN)(kN/m)(kN/m)(kN)yh（m）(kN·m)(kN·m)(kN·m)58.29121834185000.1521.261.003.311.223.31421.85121834185000.1523.321.267.774.188.99334.23121834185000.1525.201.5110.867.8615.04245.02121834185000.1527.001.8011.9713.2319.83160.02119862242050.20219.153.2228.4466.3541.67框架柱轴力与梁端剪力的计算结果见下表。表风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力层梁端剪力（kN）柱轴力（kN）AB跨BC跨CD跨A轴B轴C轴D轴50.0.803.760.0.80-0.80-2.96-2.962.962.960.8042.2611.622.26-3.06-9.36-12.329.3612.323.0633.8620.463.86-6.92-16.6-28.9216.628.926.9225.3430.445.34-12.26-25.1-54.0225.154.0212.2618.9232.078.92-21.18-23.15-77.1723.1577.1721.184.7地震荷载作用下的内力计算计算方法框架在地震荷载作用下的内力用D值法（改进的反弯点法）进行计算。计算步骤与风荷载作用下的内力计算相同。表地震荷载作用下框架柱A柱的剪力和弯矩计算轴号层号(kN)(kN/m)(kN/m)(kN)yh（m）(kN·m)(kN·m)(kN·m)A5113.15121834185000.15217.201.0060.2017.2017.204216.15121834185000.15232.851.2676.8741.3994.073295.55121834185000.15244.921.5193.8867.83135.272350.27121834185000.15253.241.8095.8395.83163.661388.17119862242050.20278.413.22100.36252.48196.19表地震荷载作用下框架柱B柱的剪力和弯矩计算轴号层号(kN)(kN/m)(kN/m)(kN)yh（m）(kN·m)(kN·m)(kN·m)(kN·m)B5121834424170.34839.381.4485.0656.7115.5541.164121834424170.34875.221.62148.94121.8656.39149.263121834424170.348102.851.80185.13185.1381.17222.822121834424170.348121.901.80219.42219.42110.93293.631119862357260.300116.452.72207.28316.74117.00309.70注：地震荷载作用于C轴框架剪力和梁柱端弯矩与B轴相同；地震荷载作用于D轴框架剪力和梁柱端弯矩与A轴相同。框架柱轴力与梁端剪力的计算结果见表：层梁端剪力（kN）柱轴力（kN）AB跨BC跨CD跨A轴B轴C轴D轴55.5.2023.635.5.20-5.20-18.43-18.43-18.43-18.43-5.20423.8885.6923.88-29.08-61.88-80.31-61.88-80.31-29.08334.36126.6634.36-63.44-92.30-172.61-92.30-172.61-63.44239.30168.5739.30-102.74-301.88-301.88-301.88-301.88-102.74149.71177.8049.71-152.45-429.97-429.97-429.97-429.97-152.45表地震荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力第五章内力组合各种荷载状况下的框架内力求得后，依据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑结构塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。分别考虑恒荷载和活荷载由可变荷载效应限制的组合和由永久荷载效应限制的组合，并比较两种组合的内力，取最不利者。由于结构限制截面的内力值取自支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算各限制截面处的（支座边缘处的）内力值。梁支座边缘处的内力值：M边=M-V﹒V边=V-q﹒式中M边——支座边缘截面的弯矩标准值；V边——支座边缘截面的剪力标准值；M——梁柱中线交点处的弯矩标准值；V——与M相应的梁柱中线交点处的剪力标准值；q——梁单位长度的均布荷载标准值；b——梁支座宽度（即柱截面高度）。柱上端限制截面在上层得梁底，柱下端限制截面在下层的梁顶。按轴线计算简图算得的柱端内力值，宜换算到限制截面处得值。为了简化计算，也可以采纳轴线处内力值，这样算得的钢筋用量比须要的钢筋用量略微多一点。各内力组合见表5.1～5.8.第六章配筋设计混凝土强度：C30，，，钢筋强度：HPB300，，HRB335，，；6.1框架柱截面设计轴压比验算底层柱：；轴压比：，故轴压比满足要求。截面尺寸复核取，，所以，；故尺寸满足要求。正截面受弯承载力计算柱同一截面分别承受正反向弯矩，故采纳对称配筋。eq\o\ac(○,B)轴柱：第一层：从柱的内力组合表可见，选用，的组合，最不利组合为：和第一组内力在弯矩中没有水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度l0=1.0H=6.1m。；；；，取；又，故取。；﹤故按构造配筋，由于纵向受力钢筋采纳HRB335，最小总配筋率。每侧实配218；216（角筋420其次组内力组合：弯矩中由风荷载作用产生的弯矩﹥75%Mmax，柱的计算长度l0取下列二式中的较小值：式中——柱的上端、下端节点交汇的各柱线刚度之和与交汇的各梁线刚度之和的比较；——比值中的较小值；H——柱的高度，对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度；对其余各层柱为上、下两层楼盖顶面之间的高度。在这里，。所以，。﹥1.0，取又，故取。﹤=﹤0故按构造配筋，由于纵向受力钢筋采纳HRB335，最小总配筋率，；每侧实配216；218（；角筋420第五层：由内力组合表可见，最不利组合为：；弯矩中由风荷载产生的弯矩﹥75%，柱的计算长度l0取下列二式中的较小值：在这里，。所以，。；；；，取；又，故取；；；N﹤Nb；为大偏压状况。=﹤0故按构造配筋，由于纵向受力钢筋采纳HRB335，每侧实配416；角筋418垂直于弯矩作用平面得受压承载力验算第一层：，查规范表格有：；=5190.54kN故承载力满足要求。斜截面受剪承载力计算第一层：最不利内力组合：因为剪跨比：，故。因为﹥N，所以；故可按构造配箍，取φ10＠100/200（4）。第五层：最不利内力组合：因为剪跨比：，故。﹥N，所以。故可按构造配筋，取箍筋φ10＠100/200（4）。裂缝宽度验算B轴柱：一层：，可不需验算裂缝宽度。五层：，可不需验算裂缝宽度。6.2框架梁截面设计正截面受弯承载力计算梁AB（300mm×600m）:一层：跨中截面M=116.98kN﹒m﹤下部实配220；218（As=1137mm2），上部按构造要求配筋222。梁AB和梁BC各截面的正截面受弯承载力配筋计算见相应表格。斜截面受弯承载力计算梁AB（300mm×600m）:一层:Vb=120.39kN﹥Vb满足要求。﹤0按构造要求配筋，取双肢箍φ8＠100/150（2）。梁AB和梁BC各截面的斜截面受弯承载力配筋计算见相应表格。表框架梁正截面配筋计算层计算公式梁AB梁BC支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面5-72.33105.51-63.43-21.3242.39-80.390.0530.0770.0470.0160.0310.0610.054(﹤)0.080(﹤)0.047(﹤)0.016(﹤)0.031(﹤)0.061(﹤)436609380129251493360360360360360360实配钢筋416(804)416(804)416(804)416(804)416(804)416(804)1-267.06116.98-267.06-412.3134.04-376.960.1950.0850.1950.3010.0250.2800.2190.0890.2190.3690.0250.3371769719176929812022723360360360360360360实配钢筋222220(1388)220218(1137)222220(1388)222220(1388)220218(1137)222220(1388)层梁AB梁BC515146.57120.3942.09201.68/kN605.96(﹥Vb)605.96(﹥Vb)605.96(﹥Vb)605.96(﹥Vb)﹤0﹤0﹤0﹤0实配箍筋2φ8＠100/1502φ8＠100/1502φ8＠100/1502φ8＠100/150表框架梁斜截面配筋计算裂缝宽度验算梁AB（一层）：取Mk=186.26kN﹒m计算。﹤表框架梁的裂缝宽度验算层计算公式梁AB梁BC支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面5Mk（kN﹒m）87.9360.2838.8466.8735.3391.31296.66203.3798.28169.20119.20308.060．0070.0070.0010.0010.0070.0070.4710.1820.2290.3280.4660.4941616161616162.12.12.12.12.12.10.2970.1000.0410.1020.1730.269续表层计算公式梁AB梁BC支座左截面跨中截面支座右截面支座左截面跨中截面支座右截面1Mk（kN﹒m）186.4697.48186.46343.6028.37331.17205.38210.52123.56227.6961.27209.430.0210.0100.0340.0340.0100.0360.7970.4790.7890.9310.2320.9272820282820322.12.12.12.12.12.10.2650.2200.1160.2520.0310.242双向楼板计算由前面荷载计算中得，板厚120㎜，10mm厚混合砂浆天棚抹灰，楼面活荷载2.0kN/m2，走廊楼面2.5kN/m2，支撑梁截面尺寸为b×h=300mm×600mm，b×h=200mm×400mm。混凝土强度等级C30(fc=14.3N/mm2)，钢筋为HPB300级(fy=270N/mm2)。7.1荷载计算恒载标准值:走廊楼面3.82kN/㎡恒载设计值g=3.82kN/㎡×1.2=4.58kN/㎡活载设计值q=2.5kN/㎡×1.3=3.25kN/㎡合计p=g＋q=7.83kN/㎡标准层楼面4.33kN/㎡恒载设计值g=4.33kN/㎡×1.2=5.20kN/㎡活载设计值q=2.0kN/㎡×1.3=2.60kN/㎡合计p=g＋q=7.80kN/㎡计算方法按弹性理论计算。依据板四边搭接状况，分为四类A、B、C、D区格板跨内正弯矩时,按恒荷载均布及活荷载棋盘式布置计算，取荷载:走廊:g′=g＋q/2=4.58kN/㎡＋3.25kN/㎡/2=6.48kN/㎡，q′=q/2=3.25kN/㎡/2=1.63kN/㎡楼面:g′=g＋q/2=5.20kN/㎡＋2.6kN/㎡/2=6.5kN/㎡，q′=q/2=2.6kN/㎡/2=1.3kN/㎡在g′作用下，各内支座均可视作固定，各边支座均可视为简支。某些区格板内最大正弯矩不在板的中心点处,在q′的作用下，各区间板四边均可视作简支，跨内最大正弯矩则在中心点处，计算时，可近似取二者之和作为跨内最大正弯矩值。在求各中间支座最大负弯矩(肯定值)时，按恒荷载及活荷载均满布各区间板计算，取荷载p=g＋q=7.83kN/㎡（走廊），p=g＋q=7.80KN/㎡（楼面）。按《混凝土结构设计》附录8进行内力计算。板在墙上的搁置长度取80㎜。表双向板弯矩计算（1）区格Alox/loy3.0m/3.6m=0.83跨内计算简图μ=0mx(0.0331×6.48＋0.0723×1.63)kN/㎡×(3.0m)2=2.9kN·m/mmy(0.0120×6.48＋0.0281×1.63)kN/㎡×(3.0m)2=1.11kN·m/mμ=0.2(2.9＋0.2×1.11)kN/㎡=3.12kN·m/m(1.11＋0.2×2.9)kN/㎡=1.69kN·m/m支座计算简图mx′0.0747×7.83kN/㎡×（3.0m）2=5.26kN·m/mmy′0.0570×7.83kN/㎡×（3.0m）2=4.02kN·m/m表双向板弯矩计算（2）区格Blox/loy3.0m/3.52m=0.85跨内计算简图μ=0mx(0.0360×6.48＋0.0710×1.63)kN/㎡×(3.0m)2=3.14kN·m/mmy(0.0125×6.48＋0.0286×1.63)kN/㎡×(3.0m)2=1.15kN·m/mμ=0.2(3.14＋0.2×1.15)kN/㎡=3.37kN·m/m(1.15＋0.2×3.14)kN/㎡=1.78kN·m/m支座计算简图mx′0.0780×7.83kN/㎡×（3.0m）2=5.50kN·m/mmy′0.