扬州大学土木工程结构设计毕业设计计算书.doc 146页

'扬州大学本科生毕业设计扬州大学环境科学与工程学院B座楼设计摘要本工程为扬州大学环境科学与工程学院B座楼，主体五层，局部六层。经过细致的方案论证，本工程上部结构采用钢筋混凝土框架结构,基础采用钢筋混凝土柱下条形基础。地震作用计算采用底部剪力法；水平地震作用下的内力计算采用D值法；竖向恒载和活载作用下的内力计算采用弯矩二次分配法。内力组合考虑结构构件的地震作用效应与其它荷载效应的基本组合及无地震作用效应的其它荷载效应的基本组合两种情况，得出框架梁柱的控制内力，进而完成了梁柱截面的配筋计算。同时还进行了基础的设计及零星构件的设计。利用PKPM软件对本工程进行了结构校核设计。关键词：建筑设计结构设计地震作用框架结构弯矩二次分配法内力组合截面设计74 扬州大学本科生毕业设计ABSTRACTTheYangzhouCity,aprojectforYangzhouUniversity,CollegeofEnvironmentalScienceandEngineering,BuildingB.themainfive,sixlocal.Aftercomplicatedanalysis,theframestructureofreinforcedconcreteisadoptedforthesuperstructureofthisbuilding.Thehorizontalearthquakeiscalculatedbythebottom-shearmethod,theDmethodisappliedtocalculatethestressofaframeunderhorizontalearthquake.Consideringthetwocases:thebasiccombinationoftheearthquakeandtheloadandthebasiccombinationoftheloadandnoearthquake,theloadeffectcombinationiscarriedoff.Soaccordingtothestressandofbeamsandcolumns,thesectiondesignisfinished.Thedesignoffoundationandothermemberarecarriedon.ThesoftwareofPKPMisappliedtodesignandtocheckthepicturesofthestructureconstruction.KEYWORD:architecturaldesign，structuraldesign，earthquakeaction，framestructure,double-moment-dividedmethod,loadeffectcombination，sectiondesign74 扬州大学本科生毕业设计第一章工程概况本工程是扬州大学环境科学与工程学院B座楼。主体五层，局部六层。层高为一层4.2m,二、三、四、五、六层4.2m,总高度为25.2m。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068——2001）1.0.5本工程属于普通房屋和构筑物，结构的设计使用年限为50年。1.0.8建筑结构设计时，应根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等）的严重性，采用不同的安全等级。本工程按建筑物类型属于一般的房屋，破坏结果严重，安全等级属于二级。一、设计资料1.工程名称：扬州大学环境科学与工程学院B座楼2.面积：6202.03平方米3.层数：六层4.结构型式：现浇混凝土框架结构5.工程地点：扬州市6.设计方案见附图7.气象资料：（1）、基本风压值：0.4（2）、基本雪压值：0.4（3）、主导风向：东南风8.工程地质资料：第①层为杂填土、耕表土、软弱土，fak=80,厚0.9-2.6m;第②层为粉土夹粉砂，黄灰色、灰色、灰褐色，偶夹薄层粉质粘土，含云母片，湿-很湿，稍密-中密，无光泽，摇震反应中等，干强度低，韧性低，中压缩性，场地普通分布，fak=130,厚度3.6-5.3m；第③层为粉土夹粉砂，深灰色，局部夹细砂、粉质粘土，含云母片，湿-很湿，稍密-中密，无光泽，摇震反应迅速，干强度低，韧性低，中压缩性，场地普通分布。fak=140,厚度3.9-7.5m;第④74 扬州大学本科生毕业设计层为粉砂夹粉土，深灰色，偶夹粉质粘土，矿物成分主要为长石、石英及云母，中密，饱和，中-低压缩性，场地普通分布，fak=180,厚度0-8.0m;第⑤层为粉砂夹粘土，深灰色，矿物成分主要为长石、石英及云母，中密-密实，饱和，中-低压缩性，fak=200,该层未钻穿，最大揭示厚度10.95m;场地近3-5年最高地下水位5.30m.地下水和混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋和钢结构具弱腐蚀性。因此，对混凝土结构可进行常规设计。拟建建筑物可采用柱下交叉条形基础，以第②层粉土夹粉砂层作为建筑物的持力层,③层粉土夹粉砂层及下部粉砂层为下卧层。本工程室外地坪-0.300m.9.楼面活载（1）、楼面荷载按建筑结构荷载规范使用；（2）、非上人屋面均布活载为0.5。10.地震设防烈度：7度（0.15g）11、施工技术条件：施工条件比较完善附：根据《建筑结构荷载规范》GB5009-2001（以下简称荷载规范）。3.1.2建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值。对永久荷载应采用标准值作为代表值。对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值。对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。（1）民用建筑楼面均布活荷载标准植按规定采用B座楼楼面取2.0厕所、走廊、楼梯取2.5（2）荷载规范屋面均布活荷载规定采用不上人屋面0.5上人屋面2.0雨蓬0.574 扬州大学本科生毕业设计二、结构方案确定抗震规范6.1.1现浇钢筋混凝土房屋适用的最大高度：7度(0.15g)抗震设防地区框架结构最大高度为，本工程平面、立面规则，高度25.20m选用框架结构比较适宜。楼（屋）盖采用现浇板肋梁体系，柱下条形基础。1、根据抗震规范3.1.1本建筑工程抗震设防类别为丙类。2、抗震规范6.1.2丙类建筑的抗震等级三级。选用材料：根据抗震规范3.9.2第二条选用材料如下：1、混凝土强度等级的选用：主体框架、楼梯和楼板，基础均采用强度等级为C30混凝土；2、钢筋的选用：柱梁的受力钢筋为HRB400级钢，箍筋为HRB400级钢，现浇板的受力钢筋为HRB400级钢；3、墙体选用：内、外墙均用200加气混凝土砌块。74 扬州大学本科生毕业设计第二章梁柱截面估算一、梁柱截面估算（1）梁：hb=(1/8～1/12)lbb=(1/2～1/3)hb《建筑抗震设计规范》规定：梁的截面尺寸，宜符合下列各项要求：　　1、截面宽度不宜小于200mm；　　2、截面高宽比不宜大于4；　　3、净跨与截面高度之比不宜小于4。（2）柱：柱的截面尺寸一般由满足抗震要求的柱轴压比确定。Ac≥柱轴压力设计值：：考虑地震作用组合柱轴力增大系数，边柱1.3，不等跨内柱1.25，等跨内柱1.2F：按简支状态柱的受荷面积ge：楼面荷载近似取值12～15KN/m2n：验算截面以上楼层层数Ac：柱估算截面面积：柱轴压比限值，按抗震等级确定。《建筑抗震设计规范》规定：柱的截面尺寸，宜符合下列各项要求：　　1、截面的宽度和高度均不宜小于300mm；圆柱直径不宜小于350mm。　　2、剪跨比宜大于2。　　3、截面长边与短边的边长比不宜大于3。74 扬州大学本科生毕业设计二、柱网尺寸,层高和梁柱截面尺寸的确定1、框架结构柱网布置图图2.1柱网布置图2.计算高度确定计算简图中的杆件以计算轴线表示，柱取截面形心线，梁取截面形心线。框架计算高度：除底层外的其余各层都取建筑层高。底层高度取基础顶面到二层楼面梁顶的距离，框架梁的跨度取柱轴线之间的距离。3、梁柱界面尺寸的确定（1）柱中柱的截面估算按中柱的负荷面积估算底层柱的轴力：恒载活载估算柱轴力设计值Ac≥中柱的截面尺寸为600mm600mm边柱的截面估算：74 扬州大学本科生毕业设计1轴：按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力：恒载活载边柱的截面尺寸为600mm600mmA轴：按边柱的负荷面积估算底层柱的轴力：恒载活载Ac≥边柱的截面尺寸为600mm600mm角柱的截面估算：按角柱的负荷面积估算底层柱的轴力：恒载活载估算柱轴力设计值Ac≥考虑角柱受作用复杂等因素，暂取角柱截面尺寸为600mm600mm（2）梁①纵向框架梁1（跨度L=8000mm）梁的截面尺寸为250×750mm2②纵向框架梁2（跨度L=3000mm）74 扬州大学本科生毕业设计梁的截面尺寸为250×350mm2③纵向框架梁3（L=7800mm）梁的截面尺寸为250×750mm2④横向框架梁4（跨度L=7200mm）梁的截面尺寸为250×750mm2⑤横向框架梁5（L=3600mm）梁的截面尺寸为250×350mm2⑥横向框架梁6（L=7800mm）74 扬州大学本科生毕业设计梁的截面尺寸为250×700mm2⑦次梁1（跨度L=8000mm）梁的截面尺寸为250×700mm2⑧次梁2（跨度L=3000mm）梁的截面尺寸为250×300mm2⑨次梁3（跨度L=7800mm）梁的截面尺寸为250×700mm274 扬州大学本科生毕业设计⑩悬臂梁（L=1800mm）h≥L/6=1800/6=300mm取h=300mm梁的截面尺寸为250×300mm2（3）板尺寸的确定此结构楼层统一采用现浇楼板a.单向板的截面设计要点：现浇钢筋混凝土单向板的厚度h除应满足建筑功能外，还应符合下列要求：跨度小于1500mm的屋面板h50mm跨度大于等于1500mm的屋面板h60mm民用建筑楼板h60mm工业建筑楼板h70mm行车道下的楼板h80mm此外，为了保证刚度，单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40（连续板）、1/35（简支板）以及1/12（悬挑板）。b.双向板的截面设计要点：双向板的厚度不宜小于80mm。由于饶度不另作验算，双向板的厚度与短跨跨长的比值应满足刚度要求：简支板（工程中一般取为）连续板综合楼板层强度，刚度等结构要求，以及防水，隔音（声）等建筑功能要求和水电设备安装管道穿越等设计要求。74 扬州大学本科生毕业设计第三章抗震设计根据《抗震规范》1.0.2抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑，必须进行抗震设计。5.1.3计算地震作用时，建筑物的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载的组合值系数，应按表3.1采用。表3.1可变荷载种类组合值系数雪荷载0.5屋面活荷载不计入按实际情况计算的楼面活荷载1.0按等效均布荷载计算的楼面活荷载藏书库、档案库0.8其他民用建筑0.55.1.6结构抗震验算，应符合下列规定：7度和7度以上的建筑结构（木结构房屋除外），应进行多遇地震作用下的截面抗震验算。5.2.5抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：式中——第i层对应于水平地震作用标准值的楼层剪力；——剪力系数，七度区基本周期小于3.5s的结构，基本周期加速度为0.15g的地区为0.024，对竖向不规则结构的薄弱层，尚应乘以1.15的增大系数。——第j层的重力荷载代表值。本工程为7度，需进行抗震设计。一、重力荷载代表值计算1．防水砂浆防潮层20厚1:2水泥砂浆掺5%避水浆0.02×18=0.36kN/m2合计0.36kN/m22．水泥楼面10厚1:2水泥砂浆面层0.01×18=0.18kN/m220厚1:3水泥砂浆面层0.02×18=0.36kN/m274 扬州大学本科生毕业设计100厚现浇钢筋混凝土楼面0.1×25=2.5kN/m2合计3.04kN/m23．地砖楼面(带防水层)10厚地砖楼面，干水泥擦缝0.01×20=0.20kN/m25厚1:1水泥细砂浆结合层0.005×18=0.09kN/m230厚C20细石混凝土0.03×20=0.60kN/m220厚1:3水泥细砂浆找平层0.02×18=0.36kN/m2100厚现浇钢筋混凝土楼面0.1×25=2.5kN/m2合计3.75kN/m80厚现浇钢筋混凝土楼面0.08×25=2.0kN/m2合计3.25kN/m4.刚性防水屋面(有保温层)40厚C20细石混凝土，内配φ4@150双向钢筋0.01×20=0.80kN/m2隔离层0.25kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层0.02×18=0.36kN/m2保温层0.25kN/m220厚1:3水泥砂浆找平层0.02×18=0.36kN/m2100厚现浇钢筋混凝土屋面0.1×25=2.5kN/m2合计4.52kN/m25.APP改性沥青防水卷材表面为乙烯膜、细砂或矿物粒料保护层铺3～4厚卷材，与基层用热熔法施工涂刷基层处理剂一遍合计0.25kN/m26.抹水泥砂浆顶棚刷(喷)涂料6厚1:2.5水泥砂浆粉面0.006×18=0.108kN/m26厚1:3水泥砂浆打底0.006×18=0.108kN/m2刷素水泥浆一道(内掺建筑胶)74 扬州大学本科生毕业设计7.柱600mm×600mm柱自重0.6×0.6×25=9.00kN/m20厚水泥砂浆0.6×4×0.02×18=0.864kN/m合计9.864kN/m8.梁250mm×750mm梁自重0.25×(0.75-0.1)×25=4.0625kN/m20厚水泥沙浆［(0.75-0.1)×2+0.25］×0.02×18=0.558kN/m合计4.621kN/m250mm×350mm梁自重0.25×(0.35-0.1)×25=1.5625kN/m20厚水泥沙浆［(0.35-0.1)×2+0.25］×0.02×18=0.270kN/m合计1.833kN/m250mm×700mm梁自重0.25×(0.7-0.1)×25=3.75kN/m20厚水泥沙浆［(0.7-0.1)×2+0.25］×0.02×18=0.522kN/m合计4.272kN/m250mm×300mm梁自重0.25×(0.3-0.1)×25=1.25kN/m20厚水泥沙浆［(0.3-0.1)×2+0.25］×0.02×18=0.234kN/m合计1.484kN/m重力荷载代表值计算（墙的单位荷载代表值为2kN/m,铝合金、木门窗单位荷载为0.45kN/m）一层上：1.梁9×(8.0-0.8)+9×(7.8-0.8)+4×(7.2-0.8)+22×(7.2-0.6)+5×(3.6-0.8)+2×(3.6-0.6)=318.6318.6×4.621=1472.25kN9×(3.0-0.2)=25.225.21.833=46.19kN7×(8.0-0.2)+6×(7.8-0.2)=100.2100.2×4.272=428.05kN7×(3.0-0.2)=19.674 扬州大学本科生毕业设计19.6×1.484=29.09kN梁重合计：1975.58kN2.柱37×4.1×9.8640.5=748.18kN3.墙(2.1-0.75)(54.6-0.2)-1.41.222-10.5(2.1-0.75)=22.31(2.1-0.75)×(54.6-0.2)-1.4×1.2×26-3.6×(2.1-0.75)=24.918.8×(2.1-0.75)-3.75×(2.1-0.75)=20.3218.8×(2.1-0.75)=25.386×(8.0-0.2)×(2.1-0.75)+(2.5-0.2)×(2.1-0.75)×2-1.5×(2.1-0.75)+5×(7.8-0.2)(2.1-0.75)+(51-0.2)(2.1-0.75)+(6-0.2)×(2.1-0.75)+(5.0-0.2)(2.1-0.75)-2.4×(2.1-0.75)+(54.6-0.2)(21-0.75)-(4.8-0.2)(2.1-0.75)+(2.7+2.1)(2.1-0.75)=272.03-(2.1-0.75)×0.6×56+25×0.2×(2.1-0.75)=-38.61(-38.61+22.31+24.9+20.32+25.38+272.03)×2=652.66kN墙重合计：652.66kN4.板：3.6×1.9+3.6×2.1+54.6×3.0=178.2178.2×3.25=579.15kN51×7.8+54.6×8.0+2.0×3.6+2.0×3.6=8497.8×3.6+8.0×3.6=56.88(849-56.88)×3.75=2970.45kN板重合计：3549.6kN5.细部楼梯：74 扬州大学本科生毕业设计雨篷：门窗：一层上总重：7183.96kN二层下：1.柱2.墙墙重合计：1000.66kN3.细部楼梯：门窗：74 扬州大学本科生毕业设计51.74+22.68=74.42kN厕所:二层下总重：2063.8kN二层上：1.梁梁重合计：1975.58kN2.柱3.墙74 扬州大学本科生毕业设计墙重合计：640.38kN4.板：板重合计：3549.6kN5.细部楼梯：门窗：二层上总重：7137.49kN三层下：1.柱2.墙74 扬州大学本科生毕业设计墙重合计：1130.86kN3.细部楼梯：门窗：厕所：三层下总重：2194kN三层上：1.梁梁重合计：1975.58kN2.柱74 扬州大学本科生毕业设计3.墙墙重合计：724.08kN4.板：板重合计：3549.6kN5.细部楼梯：门窗：三层上总重：7221.19kN74 扬州大学本科生毕业设计四层下：1.柱2.墙墙重合计：1093.9kN3.细部楼梯：门窗：厕所：四层下总重：2157.04kN四层上：1.梁74 扬州大学本科生毕业设计梁重合计：1975.58kN2.柱3.墙墙重合计：703.01kN4.板：板重合计：3549.6kN5.细部楼梯：74 扬州大学本科生毕业设计门窗：四层上总重：7200.12kN五层下：1.柱2.墙墙重合计：1060.94kN3.细部楼梯：门窗：厕所：五层下总重：2042.61kN五层上：1.梁74 扬州大学本科生毕业设计梁重合计：1975.58kN2.柱3.墙墙重合计：681.96kN4.板：74 扬州大学本科生毕业设计板重合计：4986.27kN5.细部楼梯：门窗：五层上总重：8534.27kN六层下：1.柱2.墙墙重合计：180.52kN3.细部门窗：六层下总重：496.11kN六层上：1.梁74 扬州大学本科生毕业设计梁重合计：489.72kN2.柱3.墙墙重合计：91.92kN4.板：5.细部:门窗:六层上总重：1931.96kN活荷载计算查荷载规范得：走廊、门厅、楼梯均布活荷载标准值为2.5kN/m2，组合系数为0.5；其它楼面的单位活载为2.0kN/m2，组合系数为0.5；屋面最大雪荷载为0.35kN/m2，组合系数为0.5；屋面的活荷载不计入，不考虑折减。74 扬州大学本科生毕业设计恒荷载与活荷载组合计算根据计算公式：======重力荷载代表值Gi分布如图3.274 扬州大学本科生毕业设计图3.2重力荷载代表值Gi分布图二、横向框架侧移刚度计算1、横向框架梁线刚度计算混凝土C30，Ec=3.0×104N/mm2进行框架结构内力和位移计算时，现浇楼板可以作为框架梁的有效翼缘，每侧翼缘的有效宽度为板厚的6倍，为了简化计算，在设计中允许采用表3.2所示的系数。表3.2断面跨度截面惯性矩边框架梁中框架梁0.25×0.758.08.79×10-313.19×10-34.95×10417.58×10-36.59×1040.25×0.757.88.79×10-313.19×10-35.07×10417.58×10-36.76×1040.25×0.353.00.89×10-31.34×10-31.34×1041.78×10-31.78×10474 扬州大学本科生毕业设计2、框架柱线刚度计算混凝土C30，Ec=3.0×104N/mm2,具体计算见表3.3表3.3层次柱高H(m)断面截面惯性矩线刚度2~64.20.6×0.610.8×10-37.71×10415.20.6×0.610.8×10-36.23×1043、框架柱侧移刚度D值计算各柱D值计算及D值汇总见表3.4-3.22:1轴柱D值计算1层，层高5.2表3.4截面位置断面A柱0.6×0.60.790.4612718B柱0.6×0.61.010.5013824C柱0.6×0.61.030.5013824D柱0.6×0.60.810.47129952~5层，层高4.2表3.5截面位置断面A柱0.6×0.60.640.2412588B柱0.6×0.60.820.2915210C柱0.6×0.60.830.2915210D柱0.6×0.60.660.25131122轴柱D值计算1层，层高5.2表3.6截面位置断面C柱0.6×0.60.810.4712995D柱0.6×0.60.810.471299574 扬州大学本科生毕业设计2~5层，层高4.2表3.7截面位置断面C柱0.6×0.60.660.2513112D柱0.6×0.60.660.25131123轴柱D值计算1层，层高5.2表3.8截面位置断面A柱0.6×0.61.060.5114100B柱0.6×0.61.340.5515206C柱0.6×0.61.370.5515206D柱0.6×0.61.090.51141002~5层，层高4.2表3.9截面位置断面A柱0.6×0.60.850.3015735B柱0.6×0.61.090.3518357C柱0.6×0.61.110.3618882D柱0.6×0.60.880.31162594轴、5轴柱D值计算同3轴6轴柱D值计算1层，层高5.2m表3.10截面位置断面A柱0.6×0.61.060.5114100B柱0.6×0.61.340.5515206C柱0.6×0.61.370.5515206D柱0.6×0.61.090.511410074 扬州大学本科生毕业设计2~5层，层高4.2表3.11截面位置断面A柱0.6×0.60.850.3015735B柱0.6×0.61.090.3518357C柱0.6×0.61.110.3618882D柱0.6×0.60.880.3116259局部6层，层高4.2表3.12截面位置断面A柱0.6×0.60.750.2714161B柱0.6×0.60.950.3216784C柱0.6×0.60.640.24125887轴柱D值计算1层，层高5.2表3.13截面位置断面A柱0.6×0.60.790.4612718B柱0.6×0.61.080.5114100C柱0.6×0.61.370.5515206D柱0.6×0.61.090.51141002~5层，层高4.2表3.14截面位置断面A柱0.6×0.60.640.2412588B柱0.6×0.60.870.3015735C柱0.6×0.61.110.3618882D柱0.6×0.60.880.311625974 扬州大学本科生毕业设计局部6层，层高4.2表3.15截面位置断面A柱0.6×0.60.750.2714161B柱0.6×0.60.980.3317308C柱0.6×0.60.670.25131129轴柱D值计算1~5层柱D值计算同3轴局部6层，层高4.2表3.16截面位置断面A柱0.6×0.60.850.3015735B柱0.6×0.61.090.3518357C柱0.6×0.60.670.251311210轴柱D值计算1层，层高5.2表3.17截面位置断面A柱0.6×0.61.060.5114100B柱0.6×0.61.340.5515206C柱0.6×0.61.100.5214377D柱0.6×0.61.810.47129952~5层，层高4.2表3.18截面位置断面A柱0.6×0.60.850.3015735B柱0.6×0.61.090.3518357C柱0.6×0.60.890.3116259D柱0.6×0.60.660.251311274 扬州大学本科生毕业设计局部6层，层高4.2表3.19截面位置断面A柱0.6×0.60.850.3015735B柱0.6×0.61.090.3518357C柱0.6×0.60.560.221153911轴柱D值计算1层，层高5.2表3.20截面位置断面A柱0.6×0.60.790.4612718B柱0.6×0.61.010.5013824C柱0.6×0.60.220.3288472~6层，层高4.2表3.21截面位置断面A柱0.6×0.60.640.2412588B柱0.6×0.60.820.2915210C柱0.6×0.60.170.0841961.)各层柱D值汇总:各层柱D值汇总表表3.22层次1234565206025874305874305874305874302129432.)框架KJ-9梁、柱线刚度汇总:74 扬州大学本科生毕业设计图3.2框架KJ-9梁、柱线刚度图（单位：×104）4、横向地震作用计算1.)横向框架侧自振周期计算采用顶点位移法计算，根据结构在重力荷载水平作用时算得的顶点位移来推测其基本周期，计算公式为：。其中——顶点位移，按D值法计算，α0——基本周期的调整系数，考虑到填充墙对框架的刚度影响，取0.7。根据各层重力荷载和侧移刚度求得顶部位移变化量，计算过程见下表3-4-1：横向框架顶部位移计算表表3.23层次()()()(m)(m)62001.262001.262129430.00940.3029510386.2712387.535874300.02110.2935410296.322683.835874300.03860.2724310431.833115.635874300.05640.2338210385.0643500.695874300.07410.1774110302.8153803.55206020.10330.103374 扬州大学本科生毕业设计本结构主体五层，有＝1.7×0.7×=0.645s2.)楼层地震剪力计算地震作用按7度、设计基本地震加速度0.15g、二类场地、设计地震分组第一组计算，特征周期值Tg=0.35s，水平地震影响系数最大值αmax=0.12，采用底部剪力法计算。因为T1=0.645s＞1.4Tg=0.49s，所以要考虑附加顶部地震作用，取附加顶部地震作用系数为：δn=0.08T1＋0.07=0.122。结构总水平地震作用标准值：顶部附加地震作用：△Fn=δnFEK=0.122×3165.69=386.21kN质点i的水平地震作用标准值：Fi=()×FEK×(1－δn)各层地震作用及楼层地震剪力计算表表3.24层次hi(m)Hi(m)Gi(kN)GiHiFiVi(kN)64.226.22001.2652433.010.069191.78191.78×3=575.3454.22210386.27228497.940.302839.401031.1844.217.810296.3183274.140.242672.632087.3734.213.610431.8141872.480.187519.762607.1324.29.410385.0697619.560.129358.552965.6815.25.210302.8153574.610.071197.343163.025、变形验算74 扬州大学本科生毕业设计1、变形验算各层层间相对弹性转角计算表表3.25层次层间剪力层间刚度层高层间相对弹性转角备注51031.185874300.00244.21/1750层间相对弹性转角均满足=1/550的要求.42087.375874300.00364.21/116732607.135874300.00444.21/95522965.685874300.00504.21/84013163.025206020.00615.21/8522、水平地震作用下地震作用下层间剪力、位移图示。层间剪力分布图单位：kN层间位移图单位：三、水平地震作用下框架KJ-9的内力计算1、柱端弯矩计算框架KJ-9柱端弯矩计算表表3.26层次层高层间剪力层间刚度A轴柱B轴柱64．2575.342129431573542.50.850.302554.00124.501835749.61.090.354573.85134.4754.21031.185874301573537.90.850.463.6795.511835744.21.090.404575.09110.5544.22087.375874301573555.90.850.45105.65129.131835765.21.090.45123.23150.6134.22607.135874301573569.80.850.45131.92161.241835781.51.090.4545155.58186.7224.22965.685874301573579.40.850.498166.07167.411835792.71.090.50194.67194.6715.23163.025206021410085.71.060.644286.99158.651520692.41.340.616295.98184.5074 扬州大学本科生毕业设计框架KJ-9柱端弯矩计算表表3.27层次层高层间剪力层间刚度C轴柱D轴柱64.2575.342129431311235.40.670.553582.2966.3954．21031.815874301888245.51.110.405577.49113.611625939.20.880.4065.8698.7844.22087.375874301888267.11.110.45126.82155.0011625957.80.880.45109.24133.5234.22607.135874301888283.81.110.4555160.32191.641625972.20.880.45136.46166.7824.22965.685874301888295.31.110.50200.13200.131625982.10.880.498171.72173.1015.23163.025206021520692.41.370.613294.53185.951410085.71.090.641285.66159.98注：表中=+++，，，。2、地震作用下框架弯矩计算地震作用下框架KJ-9构件弯矩计算如图3.374 扬州大学本科生毕业设计图3.3地震作用下框架KJ-9构件弯矩计算图(单位:)3、框架梁端剪力、柱轴力计算梁端弯矩、剪力及柱子轴力分别按下式计算式中：分别表示节点在、右梁的线刚度；分别表示节点左、右梁的弯矩；为柱在i层的轴力，以受压为正。74 扬州大学本科生毕业设计1、框架KJ-9梁端剪力计算如表3.28框架KJ-9梁端剪力计算表表3.28层次AB轴间梁BC轴间梁CD轴间梁LLL6124.50105．878.028.8028.6066.393.031.665149.51145.188.036.8439.2240.833.026.68155.0798.787.832.544192.8177.708.046.3148.0048.463.032.15184.03199.387.849.163266.89244.038.063.8765.966.383.044.09252.08276.027.867.712299.33275.768.071.8974.4975.133.049.87285.32309.567.876.271324.72344.318.083.6334.8680.473.038.44305.61331.77.881.712、框架KJ-9梁端剪力、柱轴力简图,见图3.4图3.4框架KJ-9梁端剪力、柱轴力简图（单位：kN）74 扬州大学本科生毕业设计第四章竖向荷载作用下框架内力计算由于结构基本对称，在竖向荷载作用下的框架侧移可忽略不计。其内力分析采用弯矩分配法，在竖向荷载作用下梁端可以考虑塑性内力重分布，弯矩调幅系数取0.85，楼面竖向荷载分别按恒载及活载满跨布置计算。框架KJ-9的相关计算如下：一、竖向恒荷载计算1、均布荷载计算（一）一层：一层梁受荷范围如图4.1楼面荷载：板厚803.25kN/m2板厚1003.75kN/m2（1）.二级次梁自重:=2.19kN/m墙重：=5.56kN/m楼面线荷载：左二级次梁：图4.1一层梁受荷范围右二级次梁：kN/m次梁总线荷载：左二级次梁：kN/m右二级次梁：kN/m二级次梁传给次梁的集中力：kN二级次梁传给⑨轴主梁的集中力：kN二级次梁传给⑩轴主梁的集中力：kN2.轴间次梁自重：kN/m次梁墙重：kN/m楼面线荷载：次梁：kN/m74 扬州大学本科生毕业设计次梁传给轴主梁的集中力：kN次梁传给轴主梁的集中力：kN3.轴主梁自重：kN/m墙重：kN/m楼面线荷载：左段：kN/m右段：kN/m轴主梁传给D柱的集中力：⑵1.轴间次梁自重:kN/m楼面线荷载:次梁:kN/m次梁总荷载:kN次梁传给轴主梁的集中力:kN次梁传给轴主梁的集中力:kN2.轴主梁自重:kN/m墙重:kN/m楼面线荷载:左段:kN/m右段:kN/m轴主梁传给C轴的集中力：⑶1.ⓐ轴间次梁自重：楼面线荷载：次梁：74 扬州大学本科生毕业设计次梁总线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给ⓐ轴主梁的集中力：2.轴主梁自重：墙重：楼面线荷载：左端：右端：轴主梁传给B柱的集中力：3.ⓐ轴主梁自重：墙重：楼面线荷载：ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：⑶1.轴间次梁自重：楼面线荷载：次梁：次梁总荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给轴主梁的集中力：2.轴主梁自重:墙重：楼面线荷载：轴主梁传给D柱的集中力：74 扬州大学本科生毕业设计⑷1.次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给轴主梁的集中力：2.轴主梁自重:墙重：楼面线荷载：轴主梁传给C柱的集中力：⑸1.二级次梁自重：楼面线荷载：上部：下部：次梁总线荷载：上部二级次梁：下部二级次梁：二级次梁传给次梁的集中力：二级次梁传给主梁的集中力：2.ⓐ轴间次梁自重：次梁墙重：楼面线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给ⓐ轴主梁的集中力：74 扬州大学本科生毕业设计2.轴主梁自重：墙重：楼面线荷载：左端：右端：轴主梁传给B柱的集中力：⑹ⓐ轴主梁自重：墙重：楼面线荷载：左端：右端：ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：⑺DC主梁线荷载：BC主梁线荷载：BA主梁线荷载：⑻结构受力简图如图4.2：74 扬州大学本科生毕业设计图4.2构件受力简图AB梁：kN·mBC梁：kN·mCD梁：kN·mkN·m（二）二至四层：⑴1.轴间次梁自重：墙重：楼面线荷载：次梁：次梁总荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给轴主梁的集中力：轴主梁传给D柱的集中力：轴主梁传给C柱的集中力：74 扬州大学本科生毕业设计⑵结构受力简图如图所示4.3图4.3构件受力简图AB梁：kN·mBC梁：kN·mCD梁：kN·mkN·m（一）五层：五层梁受荷范围如图4.4⑴1.轴间次梁自重：楼面线荷载：次梁：次梁总线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给轴主梁的集中力：74 扬州大学本科生毕业设计2.轴主梁自重：楼面线荷载：轴主梁传给D柱的集中力：⑵1.轴间次梁自重:楼面线荷载:次梁:次梁传给轴主梁的集中力:次梁传给轴主梁的集中力:2.轴主梁自重:楼面线荷载:轴主梁传给C柱的集中力：⑶1.次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给ⓐ轴主梁的集中力：2.轴主梁传给B柱的集中力：3.ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：⑷轴主梁传给D柱的集中力：⑸轴主梁传给C柱的集中力：⑹轴主梁自重：墙重：楼面线荷载：左段：右段：轴主梁传给B柱的集中力：74 扬州大学本科生毕业设计⑺ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：⑻DC主梁线荷载：CB主梁线荷载：BA主梁线荷载：图4.5构件受力简图AB梁：kN·mBC梁：kN·mCD梁：kN·m（四）六层：见图4.6⑴1.轴间次梁自重：楼面线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：图4.6局部六层梁受荷范围74 扬州大学本科生毕业设计次梁传给轴主梁的集中力:2.轴主梁自重：图4.6局部六层梁受荷范围楼面线荷载:轴主梁传给C柱的集中力：⑵1.ⓐ轴间次梁自重：楼面线荷载=次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给ⓐ轴主梁的集中力：2.轴主梁自重：楼面线荷载：轴主梁传给B柱的集中力：⑶ⓐ轴主梁自重：楼面线荷载：ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：⑷CB主梁线荷载：BA主梁线荷载：⑸结构受力简图如图4.7：74 扬州大学本科生毕业设计图4.7构件受力简图AB梁：kN·mBC梁：kN·m⑹结构受力简图如图4.8图4.8KJ-9横载计算简图二、分配系数计算1．一层分配系数计算74 扬州大学本科生毕业设计A节点：B节点：C节点：D节点：2．二～四层分配系数计算A节点：B节点：C节点：D节点：3．五层分配系数计算A节点：74 扬州大学本科生毕业设计B节点：C节点：D节点：4.六层分配系数计算A节点：B节点：C节点：三、恒荷载作用下框架内力计算1、框架内力分配恒荷载作用下框架内力分配如附表4.1。74 扬州大学本科生毕业设计74 扬州大学本科生毕业设计2、恒荷载产生的跨中弯矩和梁端剪力注：分别为梁左右端恒荷载产生的剪力，为恒荷载产生的跨中弯矩。1．一至四层AB梁：kN·mBC梁：kN·mCD梁：图4.9CD梁荷载简图kN·mkN·m74 扬州大学本科生毕业设计kN·m2.五层：AB梁：kN·mBC梁：kN·mCD梁：kN·m3.六层：AB梁：kN·mBC梁：kN·m3、恒荷载作用下框架弯矩图恒荷载作用下框架梁柱弯矩如图4.10所示74 扬州大学本科生毕业设计图4.10恒荷载作用下框架梁柱弯矩图（单位：kN·m）注：图中内为调幅后的弯矩值，各节点处附加弯矩值未标出。调幅后的跨中弯矩其中为荷载引起的跨中弯矩74 扬州大学本科生毕业设计，分别为梁端调幅后的弯矩4、恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力计算1．恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力计算如表4.4所示恒荷载作用下梁端剪力及柱轴力计算表表4.4层次总剪力AB跨BC跨CD跨VAVBVBVCVCVD672.7672.7614.8814.88567.8867.8812.4212.4281.981.9467.8867.8812.4212.42111.4191.74367.8867.8812.4212.42111.4191.74267.8867.8812.4212.42111.4191.74167.8867.8812.4212.42111.4191.74表4.5层次柱轴力A柱B柱C柱D柱N顶N底N顶N底N顶N底N顶N底6211.40252.83272.8314.2395.16136.595489.80531.23619.10660.53423.15464.58236.84278.274769.63811.06968.121009.55831.89873.32549.59591.0231049.461090.891317.141358.571240.631282.06862.34903.7721329.291370.721666.161707.591649.371690.81175.091216.5211607.691658.982015.182066.472044.462095.751479.191530.48表中柱轴力计算简图如图4.1174 扬州大学本科生毕业设计式中P——为柱身自重图4.11计算简图V——为本表中总剪力值，，——分别为本层柱顶端、底端、下层柱顶端轴2、恒荷载作用下框架KJ-9梁端剪力、柱轴力简图见图4.12图4.12恒荷载作用下框架KJ-9梁端剪力、柱轴力简图（单位：kN）四、竖向活荷载计算1、均布荷载计算74 扬州大学本科生毕业设计（一）活荷载布置：楼面、厕所2.0kN/m2走廊，楼梯2.5kN/m2上人屋面2.0kN/m2不上人屋面0.5kN/m2（二）一层四层：一～四层梁受荷范围图如图4.131.楼面传给二级次梁的线荷载：左二级次梁：右二级次梁：二级次梁传给次梁的集中力：图4.131-4层梁受荷范围二级次梁传给⑨轴主梁的集中力：二级次梁传给⑩轴主梁的集中力:2.楼面传给次梁的线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给轴主梁的集中力：3.楼面传给轴主梁的线荷载：轴主梁传给D柱的集中力：74 扬州大学本科生毕业设计4.楼面传给轴主梁的线荷载：轴主梁传给C柱的集中力：5.轴间次梁楼面线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给轴主梁的集中力：6.ⓐ轴间次梁楼面线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给ⓐ轴主梁的集中力：7.楼面传给轴主梁的线荷载：轴主梁传给B柱的集中力：8.楼面传给ⓐ轴主梁的线荷载：ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：⑵1.轴间次梁的楼面线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给轴主梁的集中力：轴主梁的楼面线荷载：轴主梁传给D柱的集中力：74 扬州大学本科生毕业设计2.轴间次梁楼面线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给轴主梁的集中力：轴主梁的楼面线荷载：轴主梁传给C柱的集中力：3.ⓐ轴间：上二级次梁楼面线荷载：下二级次梁楼面线荷载：上二级次梁传给次梁的集中力：下二级次梁传给次梁的集中力：上二级次梁传给⑦轴主梁的集中力：下二级次梁传给⑦轴主梁的集中力：次梁楼面线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给ⓐ轴主梁的集中力：4.轴主梁的楼面线荷载：轴主梁传给B柱的集中力：74 扬州大学本科生毕业设计5.ⓐ轴主梁楼面线荷载：ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：等效为均布荷载：AB主梁线荷载：BC主梁线荷载：CD主梁线荷载：等效简化后如图4.14：kN·mkN·mkN·m74 扬州大学本科生毕业设计kN·m（三）五层：五层梁受荷范围如图4.15⑴1.轴主梁传给D柱的集中力：2.轴主梁传给D柱的集中力：3.ⓐ轴间次梁楼面线荷载：图4.15五层梁受荷范围次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给ⓐ轴主梁的集中力：4.轴主梁传给B柱的集中力：5.ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：⑵1.轴主梁传给D柱的集中力：2.轴主梁传给C柱的集中力：3.轴主梁传给B柱的集中力：4.ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：74 扬州大学本科生毕业设计等效为均布荷载：AB主梁线荷载：BC主梁线荷载：CD主梁线荷载：图4.16构件受力简图kN·mkN·mkN·m六层：㈠1.轴间次梁楼面线荷载：次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给轴主梁的集中力：轴主梁楼面线荷载：轴主梁传给C柱的集中力：2.ⓐ轴间次梁楼面线荷载：74 扬州大学本科生毕业设计次梁传给轴主梁的集中力：次梁传给ⓐ轴主梁的集中力：轴主梁楼面线荷载：轴主梁传给B柱的集中力：3.ⓐ轴主梁传给A柱的集中力：等效均布荷载：AB主梁线荷载：BC主梁线荷载：kN·mkN·m2、活荷载分布图74 扬州大学本科生毕业设计活荷载满跨布置如图4.18图4.18活荷载满跨布置图（单位：kN/m、kN）五、活荷载作用下框架内力计算1、框架内力分配活荷载作用下框架内力分配如附表4.6。74 扬州大学本科生毕业设计74 扬州大学本科生毕业设计.2、活荷载产生的跨中弯矩和梁端剪力注:分别为梁左右端活荷载产生的剪力，为活荷载产生的跨中弯矩。1.一至四层：AB梁：kN·mBC梁：kN·mCD梁：kN·mkN·mkN·m2.五层:AB梁：kN·mBC梁：kN·mCD梁：74 扬州大学本科生毕业设计kN·m3.六层:AB梁：kN·mBC梁：kN·m活荷载满跨布置作用下框架梁柱弯矩图如图4.19:图4.19活荷载满跨布置作用下框架梁柱弯矩图（单位：kN·m）74 扬州大学本科生毕业设计活荷载满跨布置作用下梁端剪力及柱轴力计算表见表4.6、表4.7:表4.6层次总剪力AB跨BC跨CD跨VAVBVBVCVCVD66.566.560.710.71　　526.226.27.047.0425.4725.47426.226.27.047.0428.8823.83326.226.27.047.0428.8823.83226.226.27.047.0428.8823.83126.226.27.047.0428.8823.83表4.7层次柱轴力A柱B柱C柱D柱N顶N底N顶N底N顶N底N顶N底617.1617.1623.1723.176.016.01　　587.2887.28116.22116.22100.67100.6767.1567.154157.4157.4209.27209.27205.41205.41130.57130.573227.52227.52302.32302.32310.15310.15193.99193.992297.64297.64395.37395.37414.89414.89257.41257.411367.76367.76488.42488.42519.63519.63320.83320.83活荷载作用下框架KJ-9梁端剪力、柱轴力简图如图4.20：74 扬州大学本科生毕业设计图4.20活荷载满跨作用下框架KJ-9梁端剪力、柱轴力简图（单位：kN）74 扬州大学本科生毕业设计第五章框架内力组合一、框架梁内力组合1、相关说明⑴荷载规范3.2.5基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：1）永久荷载的分项系数：当其效应对结构不利时对由可变荷载效应控制的组合，应取1.2；对由永久荷载效应控制的组合，应取1.35；当其效应对结构有利时一般情况下应取1.0；2）可变荷载的分项系数本工程计算取1.4。⑵荷载规范5.4.1结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算：式中S——结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值；——重力荷载分项系数，一般情况应采用1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利是，不应大于1.0；、——分别为水平、竖向地震作用分项系数，本工程仅计算水平地震作用，取1.3，取0.0；——风荷载分项系数，应采用1.4；——重力荷载代表值的效应；——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；——竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；74 扬州大学本科生毕业设计——风荷载标准值的效应；——风荷载组合值系数，本结构风荷载不起控制作用，取0.0。⑶荷载规范5.4.2结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式：式中——承载力抗震调整系数，除另有规定外，应按表5.1采用；R——结构构件承载力设计值。承载力抗震调整系数表5.1材料结构构件受力状态钢柱，梁支撑节点板件，连接螺栓连接焊缝0.750.800.850.90砌体两端均有构造柱、芯柱的抗震墙其他抗震墙受剪受弯0.91.0混凝土梁轴压比小于0.15的柱轴压比不小于0.15的柱抗震墙各类构件受弯偏压偏压偏压受剪、偏压0.750.750.800.850.85⑷本工程计算的组合工况分别为：其中——恒荷载作用下的框架梁内力；——活荷载作用下的框架梁内力；——水平地震作用下的框架梁内力。74 扬州大学本科生毕业设计⑸抗震规范6.2.4本结构抗震等级为三级，其框架梁梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整：式中——梁端截面组合的剪力设计值；——梁的净跨；——梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪计值；——分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值，一级框架两端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零；——梁端剪力增大系数，本结构取1.1。重力荷载代表值作用下梁端剪力的计算：=（恒载+0.5倍的活荷载）作用下的剪力乘以1.2的放大系数2、框架KJ－9框架梁的内力组合框架KJ－9各层框架梁的内力组合分别如表5.1－表5.6注：表中，，分别为BC跨，CD跨，DE跨的跨中最大正弯矩，单位为；M以下部受拉为正，单位为；V以向上为正，单位为kN。74 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计二、框架柱内力组合1、相关说明⑴框架柱的内力组合与框架梁的内力组合的荷载分项系数相同，参照荷载规范3.2.5、5.4.2和5.4.2，组合工况分别为：其中——恒荷载作用下的框架柱内力；——活荷载作用下的框架柱内力；——水平地震作用下的框架柱内力。⑵框架柱的截面抗震验算也按荷载规范5.4.2计算，其承载力抗震调整系数也按表4-1-1采用。⑶柱内力控制截面一般取柱上、下端截面，每个截面上有M、N、V：1）Mmax及相应的N；2）Nmax及相应的M；3）Nmin及相应的M。⑷框架柱内力的相关调整将在框架截面设计中进行，在此不予以考虑。2、框架KJ框架柱的内力组合框架KJ－9各轴框架柱的弯矩和轴力组合分别如表5.7，表5.8，表5.9和表5.10所示；框架KJ－9各轴框架柱的剪力组合分别如表5.11所示。注：表中M以左侧受拉为正，单位为；N以受压为正，单位为；V以绕柱端顺时针为正，单位为。123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计第六章框架梁、框架柱截面设计以下为框架KJ－9框架梁、框架柱的截面设计一、框架梁截面设计抗震规范6.3.3梁的钢筋配置，应符合下列各项要求：1）梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%，且计入收压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0.25，二、三级不应大于0.35。2）梁端截面的底面和顶面纵向钢筋配筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0.5，二、三级不应小于0.3。3）梁端箍筋加密区的长度、箍筋最大间距和最小直径应按抗震规范表6.3.3采用，当梁端纵向受拉钢筋的配筋率大于2%时，表中箍筋最小直径数值应增大2mm。本建筑工程抗震等级为三级，加密区长度为1.5和500中取大值，箍筋最大间距为，8d，150中最小值，箍筋最小直径为8mm，其中，d为纵向钢筋直径，为梁截面高度。1、梁的正截面受弯承载力计算第一层纵向钢筋计算如下：AB跨：因为该框架KJ－9为边框架，故当梁下部受拉时，按倒T形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。1.跨中弯矩：翼缘计算宽度当按跨度考虑时，mm；按梁间距考虑时，mm;按翼缘厚度考虑时，=750－40=710mm，，不起控制作用，故取mm。梁内纵向钢筋选HRB400级钢筋，，下部跨间截面按单筋T形截面计算。因为123 扬州大学本科生毕业设计>属于第一类T形截面实配钢筋220(As=628mm2)，，满足要求。2.将下部跨间截面的220钢筋通跨布置在AB跨上，则此作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(=628mm2)，再计算相应的受拉钢筋As。支座A上部，按矩形截面进行计算，实配钢筋320(As=942mm2)，，实配钢筋220+322(As=1768mm2)，，满足要求。支座上部，按矩形截面进行计算，实配钢筋320(As=942mm2)，123 扬州大学本科生毕业设计实配钢筋220+322(As=1768mm2)，满足要求。BC跨：1.跨中弯矩：翼缘计算宽度当按跨度考虑时，mm；按梁间距考虑时，mm;按翼缘厚度考虑时，=350－40=310mm，，不起控制作用，故取mm。因为:>属于第一类T形截面实配钢筋220(As=628mm2)，，满足要求。2.将下部跨间截面的220钢筋通跨布置在BC跨上，则此作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(=628mm2)，再计算相应的受拉钢筋As。支座B上部，按矩形截面进行计算，说明富余,且达不到屈服.，123 扬州大学本科生毕业设计实配钢筋220(As=628mm2)，，满足要求。支座上部，按矩形截面进行计算，说明富余,且达不到屈服.，实配钢筋220+216(As=1030mm2)，，满足要求CD跨：1.跨中弯矩：翼缘计算宽度当按跨度考虑时，mm；按梁间距考虑时，mm;按翼缘厚度考虑时，=750－40=710mm，，不起控制作用，故取mm。因为:>属于第一类T形截面实配钢筋320(As=942mm2)，123 扬州大学本科生毕业设计，满足要求。2.将下部跨间截面的320钢筋通跨布置在CD跨上，则此作为支座负弯矩作用下的受压钢筋(=942mm2)，再计算相应的受拉钢筋As。支座C上部，按矩形截面进行计算，说明富余,且达不到屈服.，实配钢筋220+322(As=1768mm2)，，满足要求。支座上部，按矩形截面进行计算，说明富余,且达不到屈服.，实配钢筋220+322(As=1768mm2)，，满足要求其它各层框架梁的正截面承载力计算同第一层，汇总于表6.1123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计2、梁的斜截面受剪承载力计算根据《混凝土结构设计规范》11.3.3和11.3.4有：1）考虑地震作用组合的框架梁，当跨高比时，其受剪截面应符合下式规定：式中——考虑地震作用组合的框架梁端剪力设计值；——混凝土强度影响系数，本工程混凝土强度为C30，取1.0。2）考虑地震作用组合的矩形、T形和工形截面的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：一般框架梁箍筋为HRB400钢筋混凝土为C30，第一层箍筋计算如下：AB跨截面尺寸满足要求。选用双肢8（）箍筋，则，梁端按构造要求取s=150mm，即梁端加密区箍筋采用双肢，加密区长度为1.125m，非加密区箍筋采用双肢。箍筋设置满足要求。BC跨123 扬州大学本科生毕业设计截面尺寸满足要求。选用双肢8（）箍筋，则，梁端按构造要求取s=100mm，即梁端加密区箍筋采用双肢，加密区长度为0.525m，非加密区箍筋采用双肢。箍筋设置满足要求。CD跨截面尺寸满足要求。选用双肢8（）箍筋，则，梁端按构造要求取s=150mm，即梁端加密区箍筋采用双肢，加密区长度为1.125m，非加密区箍筋采用双肢。箍筋设置满足要求。2-6层框架梁的斜截面承载力计算如表6.2所示123 扬州大学本科生毕业设计二、框架柱截面设计按《抗震规范6.2计算要点》有如下调整：6.6.2三级框架的梁柱节点处,除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下列要求:,式中——节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配；123 扬州大学本科生毕业设计——节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和。6.2.3三级框架结构的底层,柱下端截面组合的弯矩设计值,应乘以增大系数1.15。底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。6.2.5三级框架柱和框支柱组合的剪力设计值应按下式调整：，式中V——柱端截面组合的剪力设计值；——柱的净高；——分别为柱的上下端顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值，应符合本节第6.2.2、6.2.3条的规定。——柱剪力增大系数，三级取1.1。6.2.6三级框架的角柱，经上述规范调整后的组合弯矩设计值、剪力设计值尚应乘以不小于1.10的增大系数。本工程取增大系数为1.10。抗震规范6.3.8柱的钢筋配置，应符合下列各项要求：⑴柱纵向钢筋的最小总配筋率应按表采用为：中柱和边柱0.7%，角柱1.2%，同时每一侧配筋率不应小于0.2%；⑵箍筋在规定的范围内应加密，加密区的箍筋间距和直径，应符合下列要求：1)一般情况下，当抗震等级为三级时，箍筋的最大间距采用8d，150（柱根100）的较小值，最小直径为8mm；2)级框架柱的截面尺寸不大于400mm时，箍筋最小直径应允许采用6mm；3)框支柱和剪跨比不大于2的柱，箍筋间距不应大于100mm。柱配筋计算说明：⑴材料：柱混凝土用C30，钢筋主筋用HRB400级钢筋，箍筋用HPB235级钢筋；⑵从内力组合表中找出三种组合：及相应的、及相应的、及相应的，进行柱配筋计算；⑶ea取20mm和中的较大值；⑷柱的计算长度参照混凝土设计规范7.3.11调整；⑸，当时取1；123 扬州大学本科生毕业设计当时取1。1、剪跨比和轴压比的验算经验算剪跨比>2、轴压比<0.85，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。2、柱正截面受弯承载力计算第一层下柱纵向钢筋计算如下：B柱及相应的组合：，。mmm因为，故应考虑偏心增大系数，>1.0取取=1.0>mm123 扬州大学本科生毕业设计mmmm且采用对称配筋，按大偏心受压计算及相应的组合：，。因为，姑应考虑偏心增大系数为小偏心受压情况。123 扬州大学本科生毕业设计按上式计算应满足和，因，故按构造配筋，且应满足配筋率，单侧配筋率，有。及相应的组合：，。=5.2m因为，故应考虑偏心增大偏心系数>1.0取取=1.0>mmmm123 扬州大学本科生毕业设计mm且采用对称配筋，按大偏心受压计算综合、、考虑，选配418(As=As’=1017mm2)，总配筋率，满足要求。其它各层柱的正截面承载力计算汇总于表6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8。123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计123 扬州大学本科生毕业设计3、柱的斜截面受剪承载力计算第一层B柱、D柱斜截面验算如下：B柱：柱剪力设计值V=1.1×剪跨比满足要求kN取kN加密区箍筋为=按构造要求配置箍筋三级抗震按最小配箍率为4肢8@100轴压比为查抗震规范表得，柱顶端加密区的长度为柱根加密区的长度为柱净高的1/3，取为1734mm，取1800mm柱非加密区的长度为按构造要求配置4肢8@150D柱：柱剪力设计值V=1.1×123 扬州大学本科生毕业设计剪跨比满足要求kN取kN加密区箍筋为=按构造要求配置箍筋三级抗震按最小配箍率为4肢8@100轴压比为查抗震规范表得，柱顶端加密区的长度为柱根加密区的长度为柱净高的1/3，取为1734mm，取1800mm柱非加密区的长度为按构造要求配置4肢8@150第六层B柱斜截面验算如下：B柱：柱剪力设计值V=1.1×123 扬州大学本科生毕业设计剪跨比满足要求kN取kN加密区箍筋为=按构造要求配置箍筋三级抗震按最小配箍率为4肢8@100轴压比为查抗震规范表得，柱顶端加密区的长度为柱根加密区的长度为柱净高的1/3，取为1400mm柱非加密区的长度为按构造要求配置4肢8@150第五层D柱斜截面验算如下D柱：柱剪力设计值V=1.1×123 扬州大学本科生毕业设计剪跨比满足要求kN取kN加密区箍筋为=按构造要求配置箍筋三级抗震按最小配箍率为4肢8@100轴压比为查抗震规范表得，柱顶端加密区的长度为柱根加密区的长度为柱净高的1/3，取为1400mm柱非加密区的长度为按构造要求配置4肢8@150。123 扬州大学本科生毕业设计第七章基础设计根据《建筑地基基础设计规范》GB50007—2002之3.0.1、3.0.2，本工程地基基础设计为丙级，可不作地基变形计算设计。根据荷载规范4.1.2本结构主体五层，设计基础时，楼面活荷载标准值应乘以规定的折减系数0.70。本工程的场地类别为二类场地，地基不液化。混凝土结构的环境类别：基础为二(a)，上部为一类。由地基勘察报告：一、确定基础截面尺寸1．本工程地基选择柱下条形基础，采用C30混凝土，Ⅲ级钢筋。根据建筑地基基础设计规范第8.3.1的有关规定：条形基础的端部应该向外伸出，其长度应为，所以本工程条基应向外伸2.1m。基础垫层100mm，采用C10混凝土。基础梁高=1300～1950mm，取。基础梁宽b=700mm，取b=700mm。基底标高－(1.0+1.6)=－2.6m。基础联系梁截面尺寸：CD:取BC:取AB:取卫生间处连梁：取2．基础梁荷载计算A轴线基础受力简图如图7.1(柱传来轴力数值由PKPM软件求解最大轴力得来)123 扬州大学本科生毕业设计图7.1A轴线基础受力简图3．基础宽度计算1)先进行地基承载力深度修正。自室外地面算起的基础埋深d=2.3m，查表得=1.6，修正后的地基承载力特征值为：2)基础宽度==1.94m取b=2.0m因为b<3m，不必进行承载力宽度修正。3)基底边缘最大压力：满足地基的承载力要求。故基础宽度取2.0m。123 扬州大学本科生毕业设计4)基础剖面图基础剖面图如图7.2说明：底板翼板厚度不小于200mm，本工程中采用300mm，变厚度翼板，其坡度要求小于1：3，取坡高为200mm，底板宽度B=1800mm，满足上述坡度要求。二、基础梁内力计算上部结构刚度较好，荷载分布均匀，地基反力呈线性分布，以柱子作为支座，图7.2基础尺寸简图地基反力作为荷载，将基础梁视为倒置的多跨连续梁来计算各控制截面的内力，即倒梁法。1．作用在地基梁上的静反力：2．各跨地基梁固端计算A．2.1m伸出地基梁：B．7.2m地基梁：C．7.8m地基梁：D．3.6m地基梁：3．各节点弯矩分配系数第一节点第二、第三节点123 扬州大学本科生毕业设计第四节点第五节点第六、第七节点第八节点第九节点4．弯矩分配基础梁采用弯距二次分配，结果如表7.1所示，计算内力如图7.2所示。123 扬州大学本科生毕业设计基础梁弯距分配表单位：表7.1010.50.50.50.50.520.480.480.520.50.50.50.50.330.6710605.49-1186.271186.27-1186.271186.27-1186.271186.27-1392.221392.22-1186.271186.27-1186.271186.27-1186.271186.27-296.57296.57-605.490580.780000107.0998.86-98.86-107.090000-293.6-596.1308.92000290.390053.550-49.4349.430-53.5500-146.80154.46-298.05000-145.2-145.2-26.78-26.7825.723.73-23.73-25.726.7826.7873.4-73.4-103.49-50.97298.050605.49-605.491331.46-1331.471159.49-1159.51319.06-1319.061319.06-1319.061159.49-1159.491259.67-1259.67789.18-789.18605.49-605.49①③④⑤⑥⑦⑨⑩图7.2123 扬州大学本科生毕业设计5．基础梁剪力及跨间最大弯矩的计算图7.4基础梁剪力及跨间最大弯矩的计算简图左边伸出端：跨：（x为左端至Mmax处的距离）同理可以求得：跨：，，；跨：，，；跨：，，；跨：，，；⑨跨：，，；⑨⑩跨：，，跨：，，右边伸出端：。6．基底反力局部调整法计算地基梁内力1)各节点不平衡力计算123 扬州大学本科生毕业设计三、基础梁截面设计混凝土强度：C25，＝11.9N/mm2，＝1.27N/mm2。钢筋强度：HRB400，＝360N/mm，＝360N/mm。1．基础梁正截面受弯承载力计算支座截面按矩形梁计算，跨中截面按T形梁计算。支座1：选配525钢筋(AS=2454mm2),配筋率＝＝＝0.22%，满足要求。123 扬州大学本科生毕业设计同理可得其它各支座处正截面受弯承载力计算如表7.3所示两端地基梁伸出段均将底排钢筋拉通配置。2~9支座处正截面受弯承载力计算表表7.3支座弯矩M()（mm2）实配（mm2）（%）21331.470.0670.972460625(2945)0.2631159.490.0570.972120525(2454)0.2241319.060.0660.972412525(2454)0.2251319.060.0660.972412525(2454)0.2261159.50.0580.972120525(2454)0.2271259.670.0630.972304625(2945)0.268789.180.0390.981443525(2454)0.229605.490.0300.981107525(2454)0.22123 扬州大学本科生毕业设计跨中截面简化如图7.5其中相关参数：，，，。图7.5跨中截面计算简图故属第一类T形截面③跨间：选配525钢筋，AS=2454mm2，配筋率＝＝＝0.22%，满足要求。④跨间：-146- 扬州大学本科生毕业设计选配525钢筋，AS=2454mm2，配筋率＝＝0.22%，满足要求。⑤跨间：选配525钢筋，AS=2454mm2，配筋率＝＝0.22%，满足要求。⑤⑥跨间：选配525钢筋，AS=2454mm2，配筋率＝＝0.22%，满足要求。⑥⑦跨间：-146- 扬州大学本科生毕业设计选配525钢筋，AS=2454mm2，配筋率＝＝0.22%，满足要求。⑦⑨跨间：选配525钢筋，AS=2454mm2，配筋率＝＝0.22%，满足要求。跨间：-146- 扬州大学本科生毕业设计选配525钢筋，AS=2454mm2，配筋率＝＝0.22%，满足要求。2.基础梁斜截面受剪承载力计算，Vmax=1070.94kN满足要求。0.7=0.7×1.27×700×1550=964.57kNVmax=1070.94kN，需按计算配箍筋。选用双肢8,,取s=200mm。基础梁支座处加密区采用双肢8@200,其它非加密区采用四肢8@250。四、基础底板截面设计1．按悬臂板计算()，如图7.6所示图7.6基础底板计算简图137.3kN/m-146- 扬州大学本科生毕业设计选配8@90，AS=559mm2，配筋率＝＝0.22%0.2%，满足要求。2．斜截面承载力验算：=0.7×1.27×650×460=265.81kN>V，斜截面符合抗剪要求。分布筋采用8@200。3．基础梁顶面的局部受压承载力验算：1)相关说明：根据地基基础规范8.2.7第6款，当条形基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下条形基础梁顶面的局部受压承载力。本工程基础采用C25级混凝土，柱采用C30级混凝土，故需对基础梁顶面的局部受压承载力验算。根据混凝土规范7.8.1，局部受压区的截面尺寸应符合下列要求：-146- 扬州大学本科生毕业设计式中——局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；——局部受压时的提高系数；——混凝土局部受压面积；——混凝土局部受压净面积；——局部受压的计算底面积，按混凝土规范7.8.2，本工程可按图7.7计算。图7.7局部受压底面积计算图(a>b)2)基础梁顶面的局部受压承载力验算：满足要求。-146- 扬州大学本科生毕业设计第八章楼梯设计一、梯段板楼梯计算简图如图8.1：图8.1楼梯计算简图1.相关参数混凝土采用C30，板钢筋采用HRB400。平台梁纵筋采用HRB400。楼梯上均布活荷载查规范，活载；恒载分项系数1.2；活载分项系数1.4；板厚故取h=120mm。踏步高150mm，踏步宽300mm。斜板倾角，，。取1m板宽作为计算单元，并将梯段板与平台板的连接简化为简支。2.荷载计算恒载计算：活载计算：荷载设计值：P=1.2×6.13+1.4×2.5=10.86kN/m-146- 扬州大学本科生毕业设计3.内力计算板水平计算跨度：底层斜板跨中最大弯矩：梯段板按斜放的简支梁计算，考虑到梯段板与平台梁整体现浇，平台对斜板的转动变形有一定的约束作用，故计算板的跨中正弯矩时，近似取。图8.2楼梯荷载等效计算简图4.配筋计算选配10@125，AS=628mm2，分布钢筋6@300。二、平台板取1m板带为计算单元1.荷载计算恒载计算：-146- 扬州大学本科生毕业设计15厚1：2白水泥白石子磨光打蜡　　　　　　　　　0.015×22＝0.3320厚素水泥浆结合层一道　　　　　　　　　　　0.02×14.5=0.2920厚1：3水泥砂浆找平层　　　　　　　　　　　　0.02×20＝0.40120厚钢筋混凝土现浇楼板　　　　　　　　　　　　0.12×25＝3.00板底粉刷0.012×17=0.20∑＝4.22kN/m2活载计算：荷载设计值：P=1.2×4.22+1.4×2.5=8.56kN/m2.内力计算板跨度：板跨中最大弯矩：3.配筋计算板的有效高度h0=80－20=60㎜选配10@300，AS=262mm2。-146- 扬州大学本科生毕业设计选配10@300，AS=262mm2。三、平台梁中间楼梯处平台梁尺寸：250mm×350mm取1-1剖面二层楼梯平台梁计算。1.荷载计算恒载计算：梁重力荷载　　　　　　　　　　平台板传来荷载　　　　　　　4.22×2.1/2＝4.431梯段板传来荷载　　　　　　　　　　　　6.13×4.15/2＝12.72板底粉刷0.012×17=0.20∑＝18.79kN/m2活载计算：荷载设计值：P=1.2×18.79+1.4×7.813=33.49kN/m2.内力计算图8.3平台梁计算简图平台梁跨度：跨中最大弯矩：梁端剪力：3.配筋计算1)正截面配筋计算梁的有效高度为：h0=350-40=310-146- 扬州大学本科生毕业设计选配218，AS=509mm2，配筋率＝＝0.58%0.2%，满足要求。2)斜截面配筋计算，0.25＝0.25×1.0×14.3×250×310=277.06kNV，满足要求。0.7=0.7×1.43×250×310=77.58kNV，仅需按构造配置箍筋。梁端加密区采用双肢8@100,加密区长度0.525m，非加密区采用双肢8@150。，满足要求。-146- 扬州大学本科生毕业设计第九章现浇楼板、连续梁、雨篷设计一、现浇楼板设计按考虑塑性内力重分布的方法计算，取1米板宽作为计算单元，以下取三块典型板作为计算单元。1、双向板设计(按弹性理论)(一)三边固定，一边简支板计算三边固定，一边简支板计算模型如图9.1：图9.1三边固定，一边简支板计算模型图（走道）1．荷载计算恒载设计值活载设计值2．内力计算，查表得：-146- 扬州大学本科生毕业设计1．配筋计算平行于方向板跨内：选配8@200，AS=251mm2。平行于方向板跨内：选配8@200，AS=251mm2。方向支座：选配8@180，AS=279mm2。方向支座：选配8@200，AS=251mm2。均满足要求。(二)两边固定，两边简支板计算两边固定，两边简支板计算模型如图9.2：-146- 扬州大学本科生毕业设计两边固定,两边简支板计算模型02ll0201l01图9.2l1．荷载计算恒载设计值活载设计值2．内力计算，查表得：3．配筋计算平行于方向板跨内：选配8@200，AS=251mm2。平行于方向板跨内：-146- 扬州大学本科生毕业设计选配8@200，AS=251mm2。方向支座：选配8@120，AS=419mm2。方向支座：选配8@180，AS=279mm2。均满足要求。(三)三边简支，一边固定板计算三边简支，一边固定板计算模型如图9.3：图9.3三边简支，一边固定板计算模型图1.荷载计算恒载设计值活载设计值2.内力计算，-146- 扬州大学本科生毕业设计查表得：3.配筋计算平行于方向板跨内：选配8@200，AS=251mm2。平行于方向板跨内：选配8@200，AS=251mm2。方向支座：选配8@200，AS=251mm2。均满足要求。二、现浇连续梁设计选取卫生处连续次梁AB计算设计，结构布置如图9.4所示。-146- 扬州大学本科生毕业设计图9.4结构布置图1、荷载计算1）恒荷载计算图9.5恒荷载简图梁自重及墙体的恒荷载：AB：BC：CD：楼板传来的恒荷载：AB：BC：CD：2)活荷载计算-146- 扬州大学本科生毕业设计图9.6活荷载简图楼板传来的活荷载：AB：BC：CD：2、内力计算各种荷载作用下的内力计算各种荷载作用下的内力计算结果如表9.13、截面设计1.正截面承载力计算：-146- 扬州大学本科生毕业设计表9.1　正弯矩下钢筋负弯矩上钢筋A支座0计算As:350-229.06计算A"s:10484C123C22实配As:392.70实配A"s:1140AB跨中127.84计算As:5620计算A"s:350-4.963C1604C12　实配As:603　实配A"s:452B支座1.55计算As:150-17.33计算A"s:1922C102C12实配As:157实配A"s:226BC跨中0计算As:150-29.32计算A"s:33502C10-23C12　实配As:157　实配A"s:339C支座0计算As:350-61.63计算A"s:3504C124C12实配As:452实配A"s:452CD跨中262.67计算As:12190计算A"s:350-4.094C2004C12　实配As:1256　实配A"s:452D支座0计算As:3500计算A"s:3504C124C12实配As:452实配A"s:452-146- 扬州大学本科生毕业设计2．斜截面承载力计算0.25＝0.25×1.0×14.3×250×660=589.88kNVmax=156.61kN，满足要求。0.7=0.7×1.43×250×660=165.17kNVmax=156.614kN，故仅需按构造配置箍筋：选用单肢8箍筋，=50.3，即单肢8@100。0.25＝0.25×1.0×14.3×250×260=232.38kNVmax=14.63kN，满足要求。-146- 扬州大学本科生毕业设计0.7=0.7×1.43×250×260=65.07kNVmax=14.63kN，故仅需按构造配置箍筋：选用单肢8箍筋，=50.3，即单肢8@100雨篷雨篷板的配筋计算：雨篷板的计算跨度，近似可取。雨篷恒载：4.03活载：2.0P=1.2×4.03+1.4×2.0=7.64kN/m考虑施工或检修荷载p=1.0kN/mP=1.4×1.0=1.4kN故-146- 扬州大学本科生毕业设计取故按计算配筋实配钢筋：12@120，分布筋用6@200参考文献一、规范、规程1、建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068—2001）2、建筑结构荷载规范（GB50009—2001）3、建筑抗震设计规范（GB50011—2010）4、砌体工程施工质量验收规范（GB50203—2002）5、建筑地基基础设计规范（GB50007—2002）6、砌体结构设计规范（GB50003—2001）7、混凝土结构设计规范（GB50010—2002）8、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204—2002）9、岩土工程勘察规范（GB50021—2001）二、设计手册、参考用书1、《建筑结构静力计算手册》编写组：建筑结构静力计算手册。中国建筑工业出版社，1975。2、施岚青、张玉祥编著：混凝土结构设计规范学习指导。地震出版社，1991。3、江见鲸主编：混凝土结构工程学,中国建筑工业出版社，1998。4、周起敬主编：混凝土结构构造手册。中国建筑工业出版社，1994。5、苑振芳、钱义良、严家熔主编：砌体结构设计手册（第二版）。中国建筑工业出版社，1992。6、华南理工大学、东南大学、浙江大学、湖南大学合编：地基及基础（第二版）。中国建筑工业出版社，1991。-146- 扬州大学本科生毕业设计7、沈蒲生、邱登莽主编：混凝土结构（上、下册）。湖南科学出版社，1992。8、朱伯龙主编：混凝土结构设计原理（上、下册）。同济大学出版社，1992。9、袁国干主编：配筋混凝土结构设计原理。同济大学版社，1990。10、龙驭球、包世华编：结构力学教程,高等教育出版社。1988。11、丰定国等，工程结构抗震设计，北京地震出版社，1994。12、梁兴文、史庆轩等，钢筋混凝土结构设计，科学技术文献出版社，199813、龚思礼主编：建筑抗震设计手册。中国建筑工业出版社，1994。14、北京钢铁设计研究总院主编：混凝土结构计算手册（第二版）。中国建筑工业出版社，1991。-146-'