沈阳市英才小学综合教学楼建筑结构设计计算书

本设计是沈阳市英才小学综合教学楼建筑结构设计。本设计采用钢筋混凝土框架总宽度为33.34m,总建筑面积4720平方米。设有18个普通教室和多功能教室、微机室等辅助教学房间及行政办公用房，采用单内廊式平面组合。初定梁、柱截面尺寸，楼板的厚度，并验算是否满足刚度要求，进行重力荷载计算，水平地震作用下的框架的内力分析，水平风荷载作用下框架的内力分析，竖向荷载作用下横向框架结构的内力分析，关键词：教学楼；柱网布置；框架结构；内力组合；配筋计算辽宁科技大学本科生毕业设计第11页columnsis4.5m×6.0m.Theheightofeveryflooris3.6mAndthetotalheightofthebuildingsquaremeters.Thereare18ordinaryteachingrrooms,assistantteachingrooms.Thebuildingisdesignedbyshapedandmiddlecorridertyunderhorizontalseismicoftheinternalforcesofframework,underwindloadoftheinternforcesofframework,horizontalfAndthen,Ididthecombinationofinternalforceofhreinforcementofbeams,columns,floorsandfoundationsbythemostdisadvantagecombinationofinternalforce.Followtheweakroofbeamofstrongpostinthedesign,cuttheweakandcurveddesignideastrongly,aKeywords:teachingbuilding,arrangementofcolumns,framework,combinationofinternalforce,calculationofreinforcement 1 11.2混凝土的组成与分类 1 2 2 42.1建筑设计总说明 42.2设计原始数据 42.3平面设计 42.4立面设计 52.5剖面设计 52.6建筑做法 52.7一些主要构造的做法 5 83.1结构设计说明 83.1.1设计依据 83.1.2自然条件 83.1.3设计荷载 83.1.4一般说明 93.1.5各部分结构构件材料强度等级 93.1.6结构抗震等级 93.2结构设计与计算 93.2.1框架结构布置 3.2.2估算板、梁、柱的截面尺寸 3.2.3板的厚度h的确定 3.2.4梁的截面尺寸 3.2.5柱的截面尺寸确定 3.3基本假定与计算简图 3.3.1基本假定 3.3.2计算简图 3.4重力荷载计算 3.4.1屋面及楼面的恒荷载标准值(面荷载) 3.4.2屋面及楼面活荷载标准值(面荷载) 3.4.3各层柱荷载汇总 3.4.5各层门、窗自重汇总 3.5.1重力荷载代表值 3.5.3横向框架柱侧移刚度D值 3.5.4横向水平地震作用计算 3.5.6横向水平地震作用下的框架内力计算 3.6.1水平风荷载标准值 3.6.2水平风荷载作用下水平位移验算 3.7.1计算单元的选取 3.7.2荷载计算 3.7.3竖向恒荷载计算 4 3.7.5竖向荷载作用下梁端剪力、柱轴力的计算 3.8横向框架内力组合 3.8.1结构抗震等级 3.8.2横向框架梁内力组合 3.8.3横向框架柱内力组合 3.9.1荷载设计值 3.9.3内力计算 3.9.4板的配筋计算 3.10梁柱设计 3.11楼梯设计8 3.12基础设计 3.12.1边柱柱下独立基础 3.12.2中柱柱下独立基础 1.绪论大学资源与土木工程学院下发的12届毕业生，综合教学楼组毕业设计任务书。本设计总建筑面积4720平方米，建筑总高度15.2米，分四层，层高3.6米，柱网4.5×6.0米。根据功能被分成两个部分即教学部分和行政部分。此综合教学楼设计就采用钢筋混凝土框架结构。钢筋混凝土框架结构做为常用的结构形式之一，其结构体系的特点为：1、建筑平面布置灵活，使用空间大。2、延性及抗震性能较好。3、整体侧向刚度较小，水平力作用下侧向变形较大(呈剪切型)。所以建筑高度4、非结构构件破坏比较严重。框架结构是现代建筑的主要结构形式。框架结构使用的主要材料是的钢筋混凝土，钢筋混凝土是以混凝土材料为主，并根据需要配置受力的钢筋、分布筋、箍筋，弯起筋等。框架结构是由梁，柱，节点及基础组成的一种结构形式。框架结构按照结构布置的不同，主要分为横向框架承重，纵向框架承重及双向承重三种方案。横向框架承重方案中，竖向荷载主要由横向框架承担，楼板为预制时应沿横向布置，楼板为现浇时一般设次梁将荷载传至横向框架。横向框架还要承受横向的水平地震作用。在纵向框架承重方案中，竖向荷载主要由纵向框架承担，预制楼板布置方式和次梁设置方向与横向承重框架相反。双向承重方案纵横向均为主要受力方向。钢筋混凝土结构充分利用了钢筋、混凝土间能够协同工作的机理，用抗拉强度很高的钢筋来协助混凝土抵抗拉应力，大大提高了混凝土结构的抗拉强度。混凝土是由胶凝材料、骨料和水(有些品种的混凝土中可不加水),按适当的比例凝材料分为水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土、聚合物混凝土等。1、水泥混凝土又称普通混凝土(简称为混凝土),是由水泥、砂、石和水所组成，另外还常加入适量的掺合料和外加剂。在混凝土中，砂、石起骨架作用，称为骨料；水泥与水形成水泥浆，水泥浆包裹在骨料表面并填充其空隙。在硬化前，水泥浆起润滑作辽宁科技大学本科生毕业设计第2页用，赋予拌合物一定的和易性，便于施工。水泥浆硬化后，则将骨料胶结为一个坚实的整体。2、钢筋混凝土(简称RC),是经由水泥、粒料级配、加水拌和而成混凝土，在其中加入一些抗拉钢筋，在经过一段时间的养护，达到建筑设计所需的强度。它应该是人类最早开发使用的复合型材料之一。混凝土之所以被广泛应用于建筑业，是因为它具有很多优点。1、原材料来源广造价低2、可塑性好3、可调配性好4、抗压强度高。混凝土的抗压强度一般为20~40Mpa,有的可高达80~120Mpa,适合做结构材料。5、与钢筋的共同工作性好。混凝土热膨胀系数与钢筋相近，受力特点可以互补，且与钢筋的粘结力较强，可制成钢筋混凝土，扩大应用范围。6、耐久性好。混凝土一般不需要维护、维修及保养。7、耐火性好。混凝土的耐火性远比木材、钢材、塑料等好，可经数小时高温作用仍保持其力学性质。但普通混凝土也有不足之处，如自重大，比强度小(单位重量的强度):抗拉强度低，脆性大；受拉时抗变形能力小、容易开裂；导热系数大，保温隔热性差；硬化较慢，生产周期长等。钢筋和混凝土是两种全然不同的建筑材料，钢筋的比重大，不仅可以承受压力，也可以承受张力；然而，它的造价高，保温性能很差。而混凝土的比重比较小，它能承受压力，但不能承受张力：它的价格比较便宜，但是却不坚固。而钢筋混凝土的诞生，解决了这两者的缺陷问题，并且保留了它们原来的优点，使得钢筋混凝土成为现代建筑物建造的首选材料。1、1824年英国人阿斯普丁(J.Aspdin)发明硅酸盐水泥2、年法国人朗姆波(L.Lambot)制造了第一只钢筋混凝土小船3、1872年在纽约建造第一所钢筋混凝土房屋辽宁科技大学本科生毕业设计第3页4、混凝土结构的开始应用于土木工程距今仅150多年。5、与砖石结构、钢木结构相比，混凝土结构的历史并不长，但发展非常迅速，目前混凝土结构已成为土木工程结构中最主要的结构，而且高性能混凝土和新型混凝土结构形式还在不断发展。(1)第一阶段—钢筋混凝土发明至本世纪初从钢筋混凝土的发明至本世纪初，钢筋和混凝土的强度都比较低，主要用于建造中计算理论：结构内力和构件截面计算均套用弹性理论，采用容许应力设计方法。(2)第二阶段——从20世纪20年代到第二次世界战争前后1928年法国杰出的土木工程师EFreyssnet发明了预应力混凝土，可以用来建造大计算理论：前苏联著名的混凝土结构专家格沃兹捷夫开始考虑混凝土塑性性能的破损阶段设计法，50年代又提出更为合理的极限状态设计法，奠定了现代钢筋混凝土结构(3)第三阶段：第二次世界战争以后至今二战以后到现在，随着建设速度加快，对材料性能和施工技术提出更高要求，出现装配式钢筋混凝土结构、泵送商品混凝土等工业化生产技术。高强混凝土和高强钢筋的发展、计算机的采用和先进施工机械设备的发明，建造了一大批超高层建筑、大跨度桥梁、特长跨海隧道、高耸结构等大型工程，成为现代土木工程的标志。2.建筑设计2.1建筑设计总说明本设计是根据辽宁科技大学资源与土木工程学院土木专业毕业设计题目中的教学楼组的任务书的要求进行设计的。此设计采用钢筋混凝土框架结构，墙体材料为普通灰沙砖和水泥空心砖，七度抗震设防(一般学校应该按照八度设防，但如果刚度分布均匀可按七度设防),属于三级框架，乙类建筑。2.2设计原始数据1.场地：沈阳市近郊2.耐久年限：50年3.防火等级：二级4.自然条件：(1)最大冻结深度：1.2m(2)工程相对标高±0.000m(室内地坪)相当于绝对标高27.5m。(3)相对地下水位-5.22m(最高),-6.12m(最低)。(4)本地区抗震设计烈度为七度。(5)本地区最高月平均气温24.6℃,极端历史高温39℃:本地区最低月平均气温-14.8℃,极端历史低温-35℃。(6)风向：夏季主导风向为南风，冬季主导风向为西北风。(7)基本风压值：(8)基本雪压值：(9)据建设部下发最新文件楼顶不设置水箱，城市生活用管网水头为0.26mP。,足够生活用水压，消防用水采用室外消防水池。(10)利用附近锅炉房的集中供暖，不再单独设置。本综合教学楼采用平面形状为L形，采用单内廊式的平面组合形式，房间布置在走廊两侧，房间的开间为4.5m,进深为6.0m,走廊宽为2.7m,教学楼总长为77.92m,主教学楼总宽14.7m。根据设计任务书的要求，本教学楼共设了普通教室18间，教师办公室15间，党政办公室13间，史地教室、自然实验室，多功能教室，音乐教室、体育器材室、微机室、教师阅览室、学生阅览室各1间、合班教室1间，每层均设有男女厕所，厕所均设有前教学楼内设置楼梯三部，其中门梯的进深为6.0m,两端部楼梯的开间为3.0m,楼和防火的要求。本设计为一栋四层的建筑，层高为3.0~4.4m。采用主附体相结合，做到协调统一，立面造型上有很好的节奏感，再配上装饰和线条的划分，给人以美观、新颖、和谐、的特点。2.5剖面设计给人以整体的楼梯立面感觉，踏步的布置与层高要求的关系，还能使室内外高差的变化一目了然。2.6建筑做法水泥空心砖，女儿墙采用MU15矿渣砖，砌筑砂浆采用M5混合砂浆。2.7一些主要构造的做法20m厚1:3的水泥砂浆找平层2%的水泥炉渣(找坡)最薄处20mm,最厚处170mm100mm钢筋混凝土板辽宁科技大学本科生毕业设计第6页20mn厚混合砂浆天棚抹底3.墙体；外内墙厚度分别为370mm、240nn。一层内外墙墙体采用普通灰砂砖，其他墙体采用水泥空心砖，女儿墙采用MU15矿渣砖。外墙装饰：彩色涂料涂面。内墙装饰：乳胶漆墙面，用于走廊，楼梯间；釉面砖墙面，用于卫生间；水泥砂浆粉刷，用于踢脚线暗柱。4.厕所(从上到下):白色面砖20mm厚1:3水泥砂浆找平层30mm厚细石混泥土二毡三油防水层20nn厚1:3水泥砂浆表面压光100mn厚现浇钢筋混凝土板20mn厚混合砂浆刮大白5.基础：边柱基础采用钢筋混凝土柱下独立基础，基础埋深1.4m。(2)180厚钢筋混凝土楼梯板；30nn厚水磨石面层；20mm厚的水泥砂(3)防滑条6mm厚钢条防滑条。(4)素土夯实；(5)勒脚采用1:3水泥砂浆抹面，高度为600mm;(6)踢脚采用1:2水泥砂浆10mn厚。10.L形拐角处，设置抗震缝和伸缩缝，二缝合一。11.图上未注明和本表未说明者，均按国家有关规范及该地区有关规定执行。辽宁科技大学本科生毕业设计第8页3.1结构设计说明1.本设计是根据统一下发的09届土木工程专业毕业设计题目中综合教学楼组的毕4.本地区抗震设计烈度为七度。5.本地区最高月平均气温24.6℃,极端历史高温39℃,本地区最低月平均气温1.屋面活荷载：q=0.5kN/m²。3.厕所活荷载：,=2.0kN/m²。4.走廊、门厅、楼梯活荷载：a,=2.5kN/m²。3.1.4一般说明重方式；3.框架填充墙底层外墙采用普通灰砂砖，Mu15规格240mm×115mm×53mm,重度2.框架梁、柱纵向受力钢筋采用HRB335级热轧钢筋，梁、柱的箍筋和现浇板中3.楼梯采用C25级混凝土、受力钢筋采用HPB335级钢筋，其他采用HPB300级钢筋；4.基础采用C20级混凝土，基础下铺100mm厚C15混凝土垫层，其中受力筋采用设防。3.2结构设计与计算纵横向的框架承重体系。为满足抗震要求，做到强柱弱梁，强剪弱弯、强节点强锚固的原则，对承重的框架辽宁科技大学本科生毕业设计第10页的梁、柱、板按弹性理论计算与配筋，同时为了提高框架的延性，对梁的支座弯矩进行框架的内力计算中，对水平荷载及竖向荷载引起的内力分别采用D值法和弯矩二次该建筑为办公楼，建筑平面布置灵活，有较大空间，设计成现浇整体式框架结构体系，根据建筑使用功能和框架结构体系布置原则，采用如图3.1所示结构平面布置。由经验公式和经验数据，初步确定板、梁、柱的截面尺寸如下：3.2.3板的厚度h的确定由经验公式h=1/50×L=1/50×6000=120mm;又根据最小厚度不小于80mm要求，又结合工程实际，取h=120mm。3.2.4梁的截面尺寸1.框架横梁的截面高h的确定h-(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×6000=750~500mm,取h=600mm<满足要求。2.框架横梁截面高h的确定h-(1/8~1/12)L=(1/8~1/12)×2700=33.框架纵梁(边)截面高h的确定4.框架纵梁(中)截面高h的确定；取h-400mm;5.梁截面宽h=(1/2~1/3)L=(1/2~1/3)×600=300~200mm,取h=250mm。根据前面的估算和梁所在的位置的不同，确定梁的截面形状和尺寸如图3.2所示：(a>x架怕(中量clo>射姚密(中图3.2梁的截面形状和尺寸表3.1梁截面尺寸(mm)及各层混凝土强度等级混凝土强度等级横梁(b×h)级梁(b×h)框架横梁走道横梁边纵梁内纵梁250×600(中)250×600*(边)250×400(中)250×400*(边)积分别为4.5×3.0和4.5x4.35。则由得柱截面面积为：根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计中各层柱截面尺寸取值不变，均为400mm×400mm,满足抗震构造要求。3.3基本假定与计算简图3.3.1基本假定1.平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直该方向的抗侧力结构不受力；2.由于结构体型规整，结构在水平荷载作用下不计扭转的影响。在以上基本假定的前提下，将空间框架结构分解成纵向和横向两种平面体系，由于时间关系，只进行横向框架内力计算和配筋计算，纵向框架按横向框架的计算结果配筋，保证安全，但不经济。3.3.2计算简图1.取柱的形心线作为框架柱的轴线：2.梁的形心线作为框架梁的轴线；3.梁轴线取至板底，2~4层柱高度即为层高取为柱高，取为3.6m;底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即取h=3.6+0.6+0.2=4.4m:4.梁与柱、柱与基础节点为刚接。计算简图如图3.3所示：辽宁科技大学本科生毕业设计第13页88面3.4重力荷载计算1.屋面荷载(不上人屋面，自上而下)2%的水泥炉渣(找坡)最薄处20mm,最厚处170mm0.17×14=2.38kN/m²20mm厚混合砂浆天棚抹底0.020×17=0.34kN/m²2.楼面1:3水泥砂浆找平层20mm0.020×20=0.4KN0.100×25=2.5kn/m²屋面恒荷载标准值：∑g3.79KN/m3.屋面及各层楼面恒荷载标准值总重各层楼梯恒荷载标准值，按楼面恒荷载标准值的1.2倍计算。屋面及各层楼面恒荷载标准值层数4321标准值(kN)3.4.2屋面及楼面活荷载标准值(面荷载)1.屋面(不上人)屋面荷载为0.5kN/m²;雪荷载为0.5kN/m²;取二者之中较大者取屋面活荷载：g=0.5KN/m²。教室厕所活荷载为2.0kn/m±;走廊、楼梯活荷载为2.5kN/m²;2.屋面及各层楼面的活荷载标准值总重：屋面：0.5×49.5×14.7=363.83kN3.屋、楼盖活荷载的折减根据《建筑结构荷载规范》活荷载按楼层的折减系数，将折减后屋盖、各层楼盖的活荷载自重汇总列表3.3所示。43213.4.3各层柱荷载汇总各层柱的截面尺寸均为400mm×400mm;各层柱的自重线荷载标准值为：0.4×0.4×25=4kN/m。层次截面线荷载(kN/m)根数每根重(kN)4143.4.4各层梁.柱自重标准值汇总梁柱类型Yβgn走道横梁柱1走道横梁柱门窗编号面荷载数量51玻璃幕墙11.女儿墙女儿墙高度为500mm,采用240×115×53的普通矿渣砖，比重为18.5kN/m',双面抹灰，其单位面积荷载标准值计算如下：2.2~5层墙体(1)外纵墙、外横墙计算均采用370mm厚水泥空心砖，比重为10.3kN/m³,双面抹灰，其单位面积荷载标辽宁科技大学本科生毕业设计第17页49.5×3.6+40.5×3.6+14.7×3.6×2-18×3.6×2.1-2×1.8×1.(2)内横墙计算：均采用240mm厚水泥空心砖，重度为10.3xN/m³,两面抹灰，其单位面积荷载标均采用240mm厚水泥空心砖，重度为10.3kN/m³,两面抹灰，其单位面积荷载标准值同内横墙。(3.6-0.5)×2×(49.5-9)-12×1.0×2.4-5×1.5×2.4-2.3.一层墙体计算(1)外纵墙、外横墙计算均采用370mm厚灰砂砖，比重为18kN/m³,双面抹灰，其单位面积荷载标准值如2×(4.4-0.6)×49.5+14.7×(4.4-0.6)×2-5×1.5×2.4-2×1.8×1.0-18×3.6×(2)内横墙计算均采用240mm厚水泥空心砖，比重为10.3kN/m³,双面抹灰，其单位面积荷载标内横墙面面积为：12×6.0×(4.4-0.6)=273.6m²内纵墙面面积为：2×(4.4-0.6)×(49.5-9)-12×1.0×2.4-5×1.5×2.4-1.8×2.各层墙体自重标准值汇总层次墙体墙厚(mm)面积(m²)面荷载(kN/m²)重量(kN)女儿墙外墙内横墙内纵墙玻璃幕墙1外墙内横墙内纵墙3.4.7各层恒荷载标准值汇总构件屋、楼盖重柱重墙重门、窗重女儿墙重4302010辽宁科技大学本科生毕业设计第19页集中在个楼层标高处的各质点重力荷载代表值包括：屋、楼盖自重标准值；梁自重标准值；50%屋、楼面承受的活荷载标准值；上下个半层墙、柱、门窗等自重标准值之如图3.4所示：各楼层的重力荷载代表值计算如下：G4=女儿墙+楼盖重+框架梁重(墙重+柱重+门、窗重)+50%楼盖活荷载重=259.38+4809.7+1278.24+1/2×(3104.19+728.64+136.584)+0.G3■楼盖重+框架梁重+墙重+柱重+门、窗重+50%楼盖活荷载重=2757.79+1007.728+3104.19+728.64+136.584+0.5×G,=G₂=楼盖重+框架梁重+墙重+柱重+门，窗重+50%楼盖活荷载重G,=楼盖重+框架梁重+50%楼盖活荷载重(墙重+柱重+门、窗重=2757.79+1007.728+1/2×(4198.67+890.56+91.584)+1/2×(3104.19+728.64+0.5×1455.3=9068.282kN质点43213.5.2横向框架梁、柱的线刚度E.=3.0×10N/mm²。在框架结构中，对于现浇的楼面，楼面可以做为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，见效框架的侧移。为了考虑这一影响，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取；,=1.5i,对中框架梁取；=2.0;。1.横梁线刚度计算采用如下计算公式：,计算结果见下表3.10所示：表3.10横梁线刚度计算表)中梁辽宁科技大学本科生毕业设计第21页2.柱线刚度计算计算结果见下表3.11所示：1采用公式：D-a计算，并求出每层的ZD,在计算中，按照框架在结构平面的位置、柱与连接梁的线刚度(考虑板的约束影响)等因素对柱的数量进行了统计。1.中间框架柱：边柱24个，中柱18个。2.角柱：4个各框架柱的抗侧移刚度D值，计算过程分别见表3.12、3.13所示。将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层侧移刚度的总和。见表3.14所示。1表3.13边框架柱、楼梯间框架侧移刚度D值1-3479主43213.5.4横向水平地震作用计算本设计中的房屋高度为19.25m,不超过40m,刚度和质量沿高度分布均匀，层数为5层的多层建筑，因此采用底部剪力法进行计算。1.框架横向自振周期对于重量和刚度沿高度分布均匀的框架结构，可采用顶点位移法计算结构基本自振周期T,对框架填充墙对结构刚度从而对结构周期的影响采用周期调整系数y,来折减。结构的顶点位移计算过程见表3.15所示：层数假想层间剪力Vi各层抗侧移刚各层顶点相对位移各层顶点位)43212.结构的特征周期r,和地震影响系数的确定α建设场地Ⅱ类场地，地震烈度为7度，查《建筑抗震设计规范》结构的特征周期T和地震影响系数α为：3.结构总水平等效地震力F=αG=0.051×297894.顶部附加水平地震作用的计算由于T₁=0.583(S)>1.4T,-1.4×0.35-0.49(S),应考虑顶部附加水平地震作用。顶点附加地震作用：△F.=8F=0,117×1519.25=177.75kN5各楼层水平地震作用的计算按底部剪力法求得各质点的水平地震作用按式：(1-8,)计算，将上述8和F代入，可得：h总高HG43281∑(a)水平地震作用分布(b)层间剪力分布3,5.5横向水平地震作用下的侧移计算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移的计算见表3.17所示：本设计采用砌体填充墙，规范允许值为：1.层间位移角：采用砌体填充墙时：(h—第i层柱的层高层高)式中2.顶点位移；采用砌体填充墙时，表3.17横向水平地震作用下的位移计算表各层间各层抗侧移刚度层间相对位移各层总位移层高h层间位移角顶点位移4321注：表中的各层的间总的抗侧刚度取自表3.14:层间剪力V取自表3.16;从以上计算可知，框架的层间位移角和顶点位移满足规范的允许值。采用D值法，考虑了框架节点转动对柱的抗侧刚度和反弯点高度位置的影响。1.计算单元的选取取结构布置图中16轴线的一榀横向框架为计算单元，如图中阴影部分，其余框架内力计算从略，如图3.6所示。2.计算简图地震从左侧方向来时，水平地震和作用下框架的计算简图如图3.7所示。3.各柱反弯点高度计算Y—柱上、下横梁刚度比不同时的修正值；Y₂、Y₃—分别是上层层高h和下层层高h下与本层层高h不等时反弯点高度的影响。(yo、Y₁、Y₂、3的取值详见相关的混凝土结构教材)计算过程及结果见表3.18辽宁科技大学本科生毕业设计第28页图3.6横向地震作用下计算单元选取图3.7横向地震作用下计算简图表3.18各柱反弯点高度计算表层高KY4边柱10…10中柱10……103边柱101010中柱1010102边柱10100中柱101001边柱0中柱0注1:K的数值取自衣3.12、表3.13;4.各层柱端弯矩标准值的计算各柱剪力计算：柱端弯矩标准值计算：M'V×h;弯矩正负号的规定：以使柱产生顺时针旋转为正，逆时针旋转为负。将计算结果列于如下表3.19所示。5.梁端弯矩的计算根据节点平衡方法，先计算梁端弯矩之和，再按左、右梁的线刚度，将弯矩分配到梁端。节点左、右梁的弯矩按下式计算：弯矩的正负号规定：以使梁下部受拉为正，上部受拉为负。则根据上述计算方法，可做出水平地震作用下框架的弯矩图，绘图时，因为框架对称，因此可以只绘一半，见图3.8所示。6.梁端剪力的计算(左上右下为正):7.柱轴力标准值(拉为负，压为正)计算过程和结果见表3.20所示。绘出框架剪力、柱轴力图如图3.9所示。813四634675表3.19水平地震作用下各层柱端弯矩及剪力标准值计算表(使柱产生顺时针旋转为正)层次层间剪力边柱中柱DYMM点DYMM4535251走道梁柱轴力跨度梁左梁右梁端剪力跨度梁左梁右梁端剪力边柱中柱层次M1M46362616注1:框架横梁及走道横梁的梁端弯矩取自图3.8水平地震作用下弯矩图；2:梁端剪力以左上右下为正，柱轴力拉为负压为正：3:柱轴力以压为正，拉为负。辽宁科技大学本科生毕业设计第34页3.6水平风荷载作用下框架的内力分析B.值：由于建筑物总高H=15.2m,不过30m,所以p=1.0。查《荷载规范》得μ值：迎风面μ=0.8,背风面μ=-0.5,B地区，查表得μ值：第四层μ=1.14,第三层μ=1.04,第二、一层μ=1。取柱网中(10)轴线横向框架，其负载宽度为4.5m,沿房屋高度的分布风荷载标准Aβ4131281111144321由表可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/3089,远小于1/550=0.0018,满足规范要求。采用D值法，考虑了框架节点转动对柱的抗侧刚度和反弯点高度位置的影响。1.计算单元的选取取结构布置图中10轴线的一榀横向框架为计算单元，如图中阴影部分，其余框架内力计算从略，如图3.10所示。2.计算简图风从左侧方向来时，水平风荷载作用下框架的计算简图如图3.11所示。3.各柱反弯点高度计算(yo、1、Y₂、3的取值详见相关的混凝土结构教材)计算过程及结果见表3.23辽宁科技大学本科生毕业设计第36页图3.10横向水平风荷载作用下计算单元选取%%⑥①图3.11横向水平风荷载作用下计算简图表3.23各柱反弯点高度计算表KYY4边柱10……10中柱10…103边柱101010中柱1010102边柱10100中柱101001边柱--0中柱-0注I:K的数值取自表3.12、表3.13:4.各层柱端弯矩标准值的计算各柱剪力计算：弯矩正负号的规定：以使柱产生顺时针旋转为正，逆时针旋转为负。将计算结果列于如下表3.24所示。5.梁端弯矩的计算根据节点平衡方法，先计算梁端弯矩之和，再按左、右梁的线刚度，将弯矩分配到梁端。节点左、右梁的弯矩按下式计算：弯矩的正负号规定：以使梁下部受拉为正，上部受拉为负。则根据上述计算方法，可做出水平风荷载作用下框架的弯矩图，绘图时，因为框架对称，因此可以只绘一半，见图3.12所示。6.梁端剪力的计算(左上右下为正):7.柱轴力标准值(拉为负，压为正)计算过程和结果见表3.25所示。绘出框架剪力、柱轴力图如图3.13所示。表3.24水平风荷载作用下各层柱端弯矩及剪力标准值计算表(使柱产生顺时针旋转为正)层次层间剪边柱中柱MMD?M4321走道梁柱轴力跨度梁左梁右梁端剪力跨度梁左梁右梁端剪力边柱中柱层次MM1M4321注1:框架横梁及走道横梁的梁端弯矩取自图3.12水平风荷载作用下弯矩图：2:梁端剪力以左上右下为正，柱轴力拉为负压为正：3:柱轴力以压为正，拉为负。181802辽宁科技大学本科生毕业设计第42页3.7竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算取结构布置图中(16)轴线的一榀横向框架做为计算单元，计算单元宽度为4.8m,如图3.14所示。直接传给该框架横梁的屋、楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余荷载则通过纵向框架梁以集中荷载的形式传给横向框架，作用于各节点上(框架柱)。另外，由于纵向框架梁的中心线与柱中心线不重合，因此在框架节点上，还应作用有集中力矩，本次设计中，未予以考虑。1.恒荷载计算：恒载的项目包括：(1)均布荷载：屋、楼盖传来的荷载(计算中需将梯形或三角形分布的线荷载折算成均布线荷载);梁自重；内横墙自重。(2)集中荷载：女儿墙重；屋、楼盖传给纵向框架梁的荷载；框架纵梁重；纵墙(包括门窗)自重等(通过框架纵梁传来的)。计算过程见表3.26、表3.27所示。2.活荷载计算：(1)均布荷载：屋、楼盖传来活荷载(计算中需将梯形或三角形分布的线荷载折算(2)集中荷载：屋、楼盖传来活荷载(通过框架纵梁传来)。计算过程见表3.28、表3.29所示。根据表3.26表3.29中的数值，绘出框架在竖向恒载和竖向活载作用下的计算简图如图3.15,图3.16和图3.17所示。辽宁科技大学本科生毕业设计第43页IEG过图3.15竖向恒荷载作用下横向框架计算简图3.7.3竖向恒荷载计算层次梁位荷载类型均布线荷载(KNm)4框架横梁屋面板传来呈梯形分布荷载：6.61×4.5=29.75折算成均布荷载：g'=(1-2α²+a³)g=梁重走道横梁梁自重屋面板传来呈三角形分布荷载：6.61×2.7=17.85框架横梁楼面板传来呈梯形分布荷载：3.79×4.517.06折算成均布荷载：g¹=(1-2α²+a³)g=梁自重横墙重走道横梁梁自重楼面板传来呈三角形分布荷载：3.79×2.7=10.233的相关内容。层次板重纵梁重纵墙重(包括门窗重)女儿墙重B中间)节点中纵梁外纵墙内纵墙4302010注：以上计算内容所涉及到的屋、楼面；梁：墙体：门窗：柱等荷载数值的来自3.4重力荷载计算部分的相关内容。(kN/m²)均布荷载(kNm)4框架横梁板传来折算成均布荷载：g'=(1-2αα)g走道横梁板传来框架横梁版传来折算成均布荷载；g'-(-2a²+α)g-走道横梁板传来数值对结构计算影响不大，为了设计简便，未进行活载的折减。辽宁科技大学本科生毕业设计第47页先6.393dd品827.群28.42i86图3.16竖向活荷载作用下横向框架计算简图(屋面为活荷载)板传来的集中荷载(kN)边节点中间节点4b板面活载均布荷载(kNm)4框架横梁板传来折算成均布荷载：g'=(1-2α²+a³)=走道横梁板传来框架横梁板传来折算成均布荷载：g¹=(1-2a³+a')g=走道横梁板传来折算成均布荷载：注：表中各层屋、楼面活载的标准值应按《荷载规范》规定的折减系数进行折减，本设计中由于活载较小，折减后数值对结构计算影响不大，为了设计简便，未进行活载的折减。FF板传来的集中荷载(kN)边节点中间节点3辽宁科技大学本科生毕业设计第50页1.恒荷载计算简图第四层M1=G1×0.075=6.21kNmM2=G2×0.075=6.69kNm第三，二层，一层M2=G2×0.075=7.39kNm2.可变荷载计算简图(屋面为活荷载)第四层辽宁科技大学本科生毕业设计第51页M1=p1×0.075=3.92×0.075=0.29kNmMl=p1×0.075=15.62×0.0753.可变荷载计算简图(屋面为雪荷载)第四层MI=pl×0.075=3.92×0.075Ml=pl×0.075=15.62×0.075梁端、柱端弯矩的计算采用弯矩二次分配法(也可采用分层法)进行。由于结构和荷载均匀对称，故计算时可用半边框架，但计算时，走道梁的线刚度应是原来的2倍，对称部位的支座为定向滑动支座，如图3.21(a)(b)(c)所示。以对杆端产生顺时针转动者为正，逆时针转动者为负。为计算简便，对恒载和活载作用下梁的固端弯矩分别列表计算，结果见表3.32、表层次框架横梁走道横梁4注：梁固端弯矩以对杆端产生顺时针转动者为正，逆时针转动者为负.层次框架横梁走道横梁4注：梁固端弯矩以对杆端产生顺时针转动者为正，逆时针转动者为辽宁科技大学本科生毕业设计第54页层次框架横梁走道横梁4注：梁固端弯矩以对杆端产生顺时针转动者为正，逆时针转动者为2.梁、柱转动刚度计算转动刚度：使杆件近端转动单位转角时所需施加的力矩称为转动刚度，是表示杆端抵抗转动能力的物理量。按下式计算：将计算结果列于表3.35中。构件名称线刚度转动刚度S相对转动刚度s'梁框架横梁走道横梁柱2-4层底层1注1:表中的梁、柱线刚度值取白表3.10和表3.11中：2:相对转动刚度是为了计算弯矩分配系数方便而计算的，也可不算，直接代入原值。3.弯矩分配系数的计算作用于某结点的力矩，将按汇拉于该结点各杆的转动表示。用将各节点的弯矩分配系数计算结果列于表3.36中。4.传递系数两端固定：1/2;一端固定，一端铰支：0;节点相对转动刚度s'动刚度之和弯矩分配系数μ左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁4AB-3A-B2AB1A1-B15.竖向荷载作用下框架弯矩计算：用弯矩二次分配法分别计算横向排架在恒荷载和活荷载作用下的梁、柱弯矩，弯矩分配的计算过程见图3.22(a)(b)(c)所示。上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁∑辽宁科技大学本科生毕业设计第57页上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁(b)活载作用下(屋面为活荷载)辽宁科技大学本科生毕业设计第58页上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁7.梁端弯矩的调幅：框架结构梁端弯矩较大，配筋较多，因而不便施工。由于超静定结构具有塑性内力重分布性质，所以在重力荷载作用下可乘以调幅系数，适当降低梁端弯矩。现浇框架，可取β=0.8~0.9,本设计中取p=0.8,调幅后的梁端弯矩为图中括号内的数值：梁端弯矩降低后，跨中弯矩增加。这样，梁端弯矩调幅后，不仅可以减少梁的端的8.跨中弯矩的计算是为了保证跨中配有足够M、M—为调幅后的梁的支座弯矩标准值。计算结果列表如3.37、表3.38和表3.39中。梁梁框架横梁走道横梁位4321梁位框架横梁/-6.0m,MM4321梁位框架横梁I=6.0m·MM43219.弯矩图绘制竖向恒载和竖向活载作用下弯矩图如图3.23(a)(b)(c)所示恐1中6恐1中6子44,46(a)恒载作用下弯矩图63.82(b)活荷载作用下弯矩图(屋面为活荷载)图3.23竖向荷载作用下弯矩图40公40公5(c)雪荷载作用下弯矩图(屋面为雪荷载)3.7.5竖向荷载作用下梁端剪力、柱轴力的计算1.梁端剪力计算：v°—为简支梁均布荷载作用下的梁端剪力。将计算过程分别列表3.40和表3.41中。2.柱端轴力计算：(1)顶层柱：顶层柱上端轴力=梁端剪力+板重+纵梁重(中柱)+女儿墙重(边柱)顶层柱下端轴力=柱上端轴力+柱自重(2)一般层：一般层柱上端轴力=上层柱下端轴力+梁端剪力+板重+纵梁重+纵墙重(边柱：外纵墙：中柱：内纵墙)一般层柱下端轴力=柱上端轴力+柱自重柱轴力以受压为正，受拉为负。一榀框架(计算单元)有关荷载计算如表3.42所示。计算过程和结果分别列表3,43,表3.44和表3.45中。框架横梁走道横梁(1=2.7m,g=13.93kN/m·名=9.17kN/m)v-小|-M:MM4321注1:表中计算的梁端弯矩的数值取自图3.22(a)竖向恒载作用下框架弯矩图；2:梁的弯矩以使梁的下部受拉为正，上部受拉为负(与用弯矩二次分配法计算内力时的弯矩符号的规定不同):3:剪力的方向以左上右下者为正。框架横梁走道横梁vMM-:4321注1:表中计算的梁端弯矩的数值取自图3.22(b)竖向活载作用下框架弯矩图：2:梁的弯矩以使梁的下部受拉为正，上部受拉为负(与用弯矩二次分配法计算内力时的弯矩符号的规定不同)。3:剪力的方向以左上右下者为正。框架横梁走道横梁次MVMM4321注1:表中计算的梁端弯矩的数值取自图3.22(b)竖向活载作用下框架弯矩图：层次置边柱中柱柱上=上层柱下端轴力(顶层除外)+梁端剪力墙或女儿墙重(顶层)柱下-柱上+柱自重柱上=上层柱下端轴力+梁端剪力+板重+内纵梁重+内纵墙重柱下端轴力-柱上端轴力+柱自重44柱下204.97+82.53+12.38+42.01+12.433柱下351.12+80.56+30.78+19412.77+82.22+12,38+42.01+12.47+442柱下525.86+80.64+30.78+19.3620,26+82.14+12.38+42.01+12.471柱下注1:表中计算利用了表3.27、表3.32的相关荷载数值；层次置边柱中柱柱上=上层柱下端轴力(顶层除外)+梁端剪力+板传来活载重柱上=上层柱下端轴力(顶层除外)+梁端剪力+板传来活载重44柱下33柱下22柱下1柱下注1:表中计算利用了表3.28、表3.33的相关荷载数值；置边柱中柱柱上=上层柱下端轴力(顶层除外)+梁端剪力+板传来活载重柱上=上层柱下端轴力(顶层除外)+梁端剪力+板传来活载重4柱下3柱下2柱下1柱下辽宁科技大学本科生毕业设计第70页3.8横向框架内力组合3.8.1结构抗震等级结果的抗震等级可根据结构类型，地震烈度，房屋高度等因素确定。该建筑结构类型为框架，地震烈度为7度，建筑高度<30m,查规范可知，该框架为三级抗震等级。梁内力控制截面一般取两端支座截面及跨中截面。支座楼面内力有支座正，负弯矩及剪力，跨中截面一般为跨中正弯矩。本工程为三级框架，只考虑下面四种组合：各层梁的内力组合表见后面，表中s,s。两列中的梁端弯矩M为经过弯矩由于框架梁梁端的弯矩较大，配筋较多，但由于超静定结构具有内力重分布的特点，所以在重力荷载作用下可乘以弯矩调幅系数，适当降低梁端弯矩，表中的当梁受弯时取0.75,当轴压比小于0.15的柱的偏压0.75,当轴压比不小于0.15的柱的偏压0.80,各类构件受剪偏压0.85。1.框架横梁内力组合表杆件号跨间跨间内力种类MVMMVMVMMV活荷载风荷载右风左风雪荷载右震左震组合一组合二组合三右风左风组合四右震左震杆件号跨间跨间内力种类MVMMVMVMMV活荷载风荷载右风左风雪荷载右震左震内力组合组合一组合二组合三右风左风组合四右震左震杆件号跨间F2左跨间内力种类MVMMVMVMMV活荷载风荷载右风左风雪荷载右震左震组合一组合二内力组合三右风左风组合组合四右震左震表3.46(d)框架内力组合表杆件号跨间跨间内力种类MVMMVMVMMV活荷载风荷载右风左风雪荷载右震左震组合一组合二内力组合三右风左风组合组合四右震左震辽宁科技大学本科生毕业设计第75页2.横梁跨间最大正弯矩计算图3.25均布和梯形荷载下的计算简图若辽宁科技大学本科生毕业设计第76页图3.26均布和三角形荷载下的计算简图x由下式解得：首先求本设计第一层DE跨间最大正弯矩：梁上荷载设计值：q,=1.2×4.16=4.99kN7mq,=1.2×(17.06+0.5×9.0)=25.87KNm辽宁科技大学本科生毕业设计第77页右震：M.=0.75×71.93=53.95kN.mEF跨间最大正弯矩：梁上荷载设计值：q,=1.2×2.77=3.32KN/mq₂=1.2×(10.23+0.5×6.75)=辽宁科技大学本科生毕业设计第78页M=0.75×58.17=43.63kN.m右震：中跨左右两端和左震相同再求第二层DE跨间最大正弯矩：EF跨间最大正弯矩：梁上荷载设计值：q,=1.2×2.77=3.92KN7mq,=1.2×(10.23+0.5×6.75)=16.33KN7m右震：中跨左右两端和左震相同DE跨间最大正弯矩：q,=1.2×4.16=4.99kN/mq,=1.2×(17.06+0.5×9.0)=25.87KN/mM=0.75×69.39=52.04kN.m=82.84KNM=0.75×73.29=54.97kNmEF跨间最大正弯矩：q,=1.2×2.77=3.32KNima=1.2×(10.23+0.5×6.则M.发生在左支座M.=0.75×32.45=24.33kN.m辽宁科技大学本科生毕业设计第82页右震：中跨左右两端和左震相同(4)再求第四层DE跨间最大正弯矩：q,=1.2×4.16=4.99kN/ma₂=1.2×(29.75+0.5×2.25)辽宁科技大学本科生毕业设计第83页EF跨间最大正弯矩：梁上荷载设计值：q,=1.2×2.77=3.32KN/mq₂=1.2×(17.85+0.5×1.35)=10.98x²+3.32x=4.64解得：x=0.52右震：中跨左右两端和左震相同层次内力SSS—→4顶柱顶MN柱底MN3柱顶MN柱底MN2柱顶MN柱底MN1柱顶MNMN层次截面内力MM一4柱顶MN柱底MN3柱顶MN柱底MN2柱顶MN柱底MN1柱顶MN柱底MN层次432I截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底-一N层次SSS组合(1)—→ 一—→一432其中：组合(1)—1.25c+1.26(S+s)组合(3)——1.35S+So组合(4)—1.2S+1.4S层次截面内力S—→4柱顶MNMN3柱顶MNMN2柱顶MN柱底MN1柱顶MN柱底MN续表3.49(a)横向框架中柱弯距和轴力组合表层次截面力NM—→一一4柱顶MN柱底MN3MN柱底MN2顶柱顶MN柱底MN1顶柱顶MNMN表3.49(b)横向框架中柱柱端层次4321截面柱顶柱底柱顶柱底顶柱顶注：表中的弯矩为相应丁本层柱净高上、下两端的弯矩设计值，具体计算过程见3.102框架柱章节里。层次SS组合组合—→—→4321其中：组合(1)—1.28+1.26(Sa+S)组合(3)—1,35S+S组合(4)—1.25x+1.4S对二层楼板按照板的尺寸的不同各区格各进行编号，共分四类，即A、B、C、D、格(E、F、G)的计算方法同此。辽宁科技大学本科生毕业设计第90页内力计算采用弹性理论进行计算荷载设计值及各支座简化情况如下：(1)在求各区格板跨内正弯矩时①对称荷载：g=g+q/2,中间支座为固定支座②反对称荷载：q=±q/2,中间支座为简支支座。(2)求支座最大负弯矩时近似假定全板各区格均满布，p=q+g,中间支座为固定支座。(3)边支座的简化考虑边支座的实际约束情况，本设计中，边支座按固定支座考虑(一般情况下，板与梁连接的简化成固定支座；直接搭在墙上的，简化成简支支座)将各区格的荷载的层次位置g42房间走廊3.9.2计算跨度(2)边跨：b=L+b,1。为净跨，b为梁宽3.9.3内力计算借助与双向板按弹性理论计算内力的表格(混凝土结构教材),计算公M=m(表中辽宁科技大学本科生毕业设计第91页区格ABCD中弯矩g+q/2作用下边界条件A区格：四边固定B区格：四边固定C区格：四边固定D区格：四边固定弯矩系数ml,方向向±q/2作用下边界条件A区格：四边固定B区格：四边固定C区格：四边固定D区格：四边固定弯矩系数m1。方向l,方向弯矩计算/方向弯矩计算1,方向/,方向支座弯矩g+q作用下边界条件A区格：四边固定B区格：四边固定C区格：四边固定D区格：四边固定弯矩系数m/方向1。方向弯矩计算1方向1。方向3.9.4板的配筋计算(1)弯矩折减由该楼板四周与梁现浇，故应考虑梁的板的约束产生的有利影响，弯矩设计值应按①中间跨跨中及中间支座减少20%②边跨跨中及楼板边缘算起的第二支座上：当1。/1。<1.5时，减小20%;辽宁科技大学本科生毕业设计第92页1.5≤1/t≤2时，减少10%(7为沿楼板边缘方向的计算跨度，7。为垂直于楼(1)配筋计算③配筋计算公式计算配筋量时，为计算方便，近似取内力臂系数y=0.90-0.95,本设计中取r,=0.90,则正截面配筋计算④选筋小的配筋面积大小为A,=Ph=0.2%×1000×1000=200mm²,钢筋面积的计算及辽宁科技大学本科生毕业设计第93页M配筋实配AA区格1方向方向B区格/方向/。方向C区格1。方向方向D区格/方向方向A边支座(1方向)A边支座(1。方向)B边支座(7。方向)C边支座(1。方向)从梁柱内力组合表中分别挑选出跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计191由梁剪力弯矩内力组合表查得：二层：M,=-57.36+25.9×0.2=-确定翼缘计算宽度，(查混凝土设计I表4.DE跨(梁下部钢筋):辽宁科技大学本科生毕业设计第95页实配钢筋3φ18(As=763mm²)EF跨(梁下部钢筋):D支座(上部配筋):M=115.67kNm辽宁科技大学本科生毕业设计第96页实配钢筋3φ18(As=763mm²)E支座左(上部配筋):取M=98.51kNmE支座右(上部配筋):取M=52.18kNm实配钢筋3φ18(As=763mm²),参见《混凝土结构设计规范》DE跨Vm=1134.98kN取用φ8双肢箍0.25βfbh=0.25×1.0×11.9×250×565=420.22kN>V=134.98kN加密区为φ8@100,加密区长度取1.5h=900mm。EF跨V。=44.55kN取用φ8双肢箍0.25β.fbh=0.25×1.0×11.9×250×365=271.47kN>V所以箍筋采用φ8双肢箍、间距200满足要求；配箍率也满足要求。跨非加密区箍筋为φ8@200;加密区为φ8@100,加密区长度取1.5h=600mm,走廊跨度小所以全跨加密。3.10.2框架柱1.剪跨比和轴压比验算柱号层次MVND421E421注：表中的M°,V,N都不考虑抗震承载力调整系数。2、框架柱正截面承载力计算遵循强柱弱梁的设计原则，为了保证框架柱的受弯承载力大于梁的受弯承载力，避免柱中出现塑性铰而形成柱铰型破坏机构，需要根据梁端弯矩对柱端弯矩进行调整，并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利内力，进行配筋计算。本设计只计算框架二层中柱和边柱；(1)中柱配受力钢筋E节点左右梁端弯矩：M=Mg=-113.96/0.75+108.17/0.85×0.2=-126.49kNE节点上下柱端弯矩：∑M=126.49+66=192.49kN.m∑M柱=103.66+84.46=188.12kN.m节点按弹性弯矩分配给上下柱端，即：对柱的计算长度由《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)6.2.4,因水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以下：弯矩中由水平地震作用产生的弯矩59.74/82.33=72.6%<75%由于l/h=4.5×10³/400=11.25>5,故应考虑偏心距增大系数n。5.=0.5f.A/N=0.5×11.9×400²/598790=1.59>1.0,取5.=1.0;e=e,+h/2-a=175.88+400/2-40=364mm对称配筋再取Nmax以及相应的M进行计算，N=953.67kN;M=29.99kNm;此组内力为非地震内力情况，且无水平荷载效应，故不必进行调整，且取由于l6/h=4.5×10³/400=11.3>5,故应考虑偏心距增大系数n。5.=0.5f.AN=0.5×11.9×400²/953670=1.0=1.0,取5,=1.0;7ne,=1.68×45.12=75.8mm<0.3h。=109.5mm,为小偏压的情况。e=e+h/2-a=1.68×45.12N-ε,fbh。=953.67×10³-0.55×11.9×400×365=-1.9×10³<0故按构造配筋，且应满足p=0.7%,单侧配筋率p大于0.2%A,=A=0.2%bh=0.2%×400综上所诉，故配4φ14A,=615mm²据《建筑抗震设计规范》(GB500011-2010)6.3.8条，当抗震等级为三级时，柱纵向钢筋的最小总配筋率，对于中柱和边柱为0.7%,同时每一侧配筋率不应小0.2%(2)边柱配受力钢筋D节点左右梁端弯矩：M=-131.12/0.75+106.43/0.85×0.2=-149.78kND节点上下柱端弯矩：对柱的计算长度由《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)6.2.4,因水平荷载产生的弯矩设计值占总弯矩设计值的75%以下：由此b=1.25×3.6=4.5m,由于l6/h=4.5×10³/400=11.3>5,故应考虑偏心距增大系数n。6.=0.5f.AN=0.5×11.9×400²/559960=1.7>1.0,取5.=1.0;辽宁科技大学本科生毕业设计第102页对称配筋此组内力为非地震内力情况，且无水平荷载效应，故不必进行调整；且取由于lb/h=4.5×10³/400=11.3>5,故应考虑偏心距增大系数n。5.=0.5f.AN=0.5×11.9×400²/791210=1.2>1.0,取5=1.0;e=e,+h/2-a=1.31×111.94对称配筋综上所诉，按构造配筋。故配4φ14A=615mm²据《建筑抗震设计规范》(GB500011-2010)6.3.7条，当抗震等级为三级时，柱纵向钢筋的最小总配筋率，对于中柱和边柱为0.7%,同时每一侧配筋率不应小0.2%3、框架柱斜截面承载力计算为防止构件发生脆性剪切破坏，宜使构件的斜截面的受剪承载里大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力，以二层柱为例进行计算。(1)中柱配箍筋E柱的上柱和下柱的柱端弯矩设计值为M'=75.22kNmM"=100.3kNm则框架柱则框架柱的剪力设计值与V°相应的轴力N=598.8/0.8=748.5kN>0.3f.bh=0.3×11.9×400²/1000=571.2kN二层柱应按构造配筋，根据抗震设计规范6.3.12条，柱端加密区pv不应小于0.4%,二层E柱的轴压比查表8.3得0.49,查得最小配箍特征值λv=0.09。加密区选用4肢箍φ8@100,加密区长度按照规范要求，取柱顶、底取为非加密区选用4肢箍φ8@150。(2)边柱配箍筋D柱的上柱和下柱的柱端弯矩设计值为M'=57.57kNmM⁵=79.53kNm则框架柱的剪力设计值V°相应的轴力N=560/0.8=700kN>0.3fbh=0.3×11.9×400²/1000=571.2kN取N=571.2kN辽宁科技大学本科生毕业设计第105页不应小于0.4%,非加密区选用4肢箍φ8@150。1.取板厚t=(1/25-1/30)=(1/25-1/30)×2700/0.89=121-101mm,取板厚h=120mm。板2.荷载计算：荷载种类荷载标准值(kN/m)恒荷载栏杆(金属空心)自重水磨石面层踏步楼梯板自重板底抹灰小计活荷载恒荷载分项系数γ。=1.2;活荷载分项系数总荷载设计值P=1.2×6.35+1.4×2.5=11.12kN/m3.内力及截面承载力计算：正截面承载力计算板的有效高度h=120-20=100mm,板水平计算跨度!=3.3m,楼梯板两端与梁的固结作用，板跨中的最大弯距：选配φ8@100,A=503mm²,配筋率为斜截面承载力计算：V=pl,cosα/2=11.12×1×3.3×0.928/2=由此应按构造配筋分布筋选φ8@200。辽宁科技大学本科生毕业设计第108页表3.56梯段板的荷载表荷载种类恒载水磨石面层80mm厚混凝土板板底抹灰小计活载弯矩设计值：配筋率为分布钢筋选用φ8@200。设平台梁截面尺寸为b×h=250mm×400mm。1.荷载计算：荷载种类荷载标准值(kN/m)恒荷载梁自重0.40×0.25×25=2.5梁侧粉刷0.02×[0.25+(0.40-0.08)×2]×平台板传来梯段板传来小计活荷载总荷载设计值P=1.2×19.41+1.4×8.13=34.67kN/m2.截面内力及承载力计算：内力计算：弯矩设计值正截面受剪承载力计算：选配2φ16,(A,=402mm²)。配筋率为(满足要求)0.25β.fbh。=0.25×1.0×11.所以箍筋采用φ8双肢箍、间距200满足要求；配箍率也满足要求。因此，DE跨非加密区箍筋为φ8@200;加密区为φ8@100,加密区长度取1.5h=600mm。3.12.1边柱柱下独立基础..选用钢筋混凝土柱下独立放坡基础，选用C20混凝土，HPB300级钢筋。根据冻土深度与建筑物对基础埋深的要求，假定基础埋深1.4m,假定基础高度为1.3m,基础顶面到自然地面的高度为0.2m。基础梁荷载计算框架横梁梁自重梁自重：0.60×0.25×25=3.75KN/m横墙重走道横梁梁自重地平层基础纵梁重纵墙重(包括门窗重)边纵梁中纵梁外纵墙内纵墙M1=G1×0.075=50.17×0.0G2=内纵墙+中纵梁=42.01+12.47=54.48KN层次框架横梁走道横梁地平层1.由基础梁传来的恒荷载设计框架横梁M=-34.98kNmV1=0.5×11.66×(6.0-0.24)=33.58kN边纵梁M=-3.76kNmG1=50.17kN2.由柱内力表查得，作用在柱底的第一组荷载设计值：M=83.65kNm;N=766.73kN;V=37.62kN。由柱内力表查得，作用在柱底的第二组荷载设计值：M=17.99kNm;N=1067.67kN;V=12N=766.73+50.17+33.58=850.48kN;第二组：M=17.99+33.58+3.76N=1067.67+50.17+33.58=1151.34kN;(1)荷载设计值的确定由柱内力表查得，作用在柱底的荷载设计值：标准值：M,=89.62kNm;N=629.98kN;V=27.87kN基础底面尺寸的初步确定基底地基承载力f=f+7r(d-0.5)=190+1.6×17.33×(确定基底面积考虑偏心受压，将基础地面增大20%由于考虑到偏心受压作用影响去基础底面面积由于b<3m,故不需对。进行宽度修正。故基础底面尺寸取a×b=2.8×2.2m²验算基础底面尺寸取值是否合适所以满足要求。故基础底面尺寸a×b=2.8×2.2m²符合要求基地净反力设计值基地最大净反力设计值初选基础高度h=1400mm;h.=1300mm(不包含垫层)(2)基础底面配筋计算：有弯矩方向计算：第二组：M=55.33kNm;N=1151.34kN;V=12.25kN。标准值：M=40.9