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'某门诊大楼设计 选题报告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，是深化、拓宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。通过毕业设计进一步巩固了基本理论知识和专业知识，培养综合应用大学阶段所学知识的能力。本组毕业设计题目为《某医院门诊大楼设计》，在毕业设计前，借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《建筑设计资料集》、《建筑结构荷载规范》、《混凝土结构设计规范》等规范。在毕业设计中期，我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。对于框架结构，它是有钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框架，加上楼板、填充墙、屋盖组成的结构形式，楼板和横梁连在一起，横梁和柱通过节点连为一体，形成承重结构，将荷载传至基础，力的传递路线比较明确。对于整个房屋全部采用这种结构形式的称为框架结构。框架可以是等跨或不等跨的，也可以是层高相同或不完全相同的，有时因房屋布局和空间使用要求等原因，也可能在某层抽柱或某跨抽梁，形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙，仅起围护和分隔作用，所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工，建筑物的内外墙处理十分灵活，应用范围很广，因此能为建筑提供灵活的使用空间。在结构受力性能方面：框架结构构件截面较小，因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，所以框架结构属于柔性结构，自振周期较长，地震反应较小，经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。因此，根据框架结构的自身特点，在进行建筑、结构设计时，国际上流行采用“三统一”的原则，即“统一柱面、统一层高、统一荷载”的模式设计。统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割，不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约；统一层高可使楼房采光效果好，空气流通顺畅，读者来往便利，布局安排合理，水平运输畅通无阻，有利于使用功能的相互替代；统一荷载，打破了会议室和其他部门之间的明显界限。在这个总原则的指导下，我们要考虑以下几个方面的问题：首先，在体系的选择方面：⑴73 由于在发生地震时，框架柱首当其冲，一旦出现塑性铰，将危及该柱距范围内的上层建筑，并可能引起相邻柱距范围的上层建筑连续倒塌，所以框架结构不宜采用单跨形式；且纵横两个方向的水平地震作用都由抗侧力构件承担，结构应设计成双向框架体系；⑵框架结构的柱与梁宜上下左右贯通，不宜采用复式框架；以及砖混框—剪结构。⑶在填充墙的布置方面：宜采用轻质材料，且应避免形成上、下层刚度变化过大；避免形成短柱；减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。其次，在建筑设计方面：⑴要先对建筑外观、建筑面积、建筑高度、层高和室内净高进行设计；⑵然后对局部进行设计，如地下室墙身、楼地面、顶棚、屋面、楼面、坡面及楼梯位置，消防要求等进行设计。各部分都要按照规范要求进行设计。⑶最后要明确框架结构的抗震级数，采用规则结构以利于房屋抗震，按照“三统一”的原则，确定柱网尺寸，确定材料及截面尺寸，以及基础的选定。最后，在结构设计方面：⑴首先根据不同的设计要求选取不同的荷载代表值来进行承载力计算。⑵进行变形验算。⑶进行横向水平与纵向水平地震的作用计算。此外，在设计中涉及到很多计算机软件，如Office中的Word、Excel，绘图软件AutoCAD和天正，结构计算的广厦及等软件，通过对这些软件的应用，更能提高我们对计算机的应用能力，真正达到学以致用，理论与实践相结合的目的。这对每个土木工程专业的毕业生来说，是一个挑战，也是一次机会，我们用它来检查和提高我们对基础理论和专业知识的理解、掌握程度及综合应用的实践能力。这也是本毕业设计研究的目的和意义所在。73 摘要本次设计为某医院门诊大楼设计，其中主要包括建筑设计和结构设计两大部分。建筑设计是在总体规划的前提下，根据设计任务书的要求，综合考虑基地环境、使用功能、综合选型、施工、材料、建筑设备、建筑艺术形象及建筑经济性等问题。着重解决建筑物各部位功能布置及其各种细部构造，建筑物与周围环境，最终确定设计方案，并绘制出建筑施工图。结构设计是在建筑初步设计的基础上确定结构方案，选择合理的结构体系，进行结构布置，并初步估算，确定结构构件尺寸，进行结构计算。结构计算包括荷载计算、变形验算、内力分析及组合和截面设计等，最终绘制出相关的结构施工图。本工程为某医院门诊大楼，在总体规划设计时，考虑场地要求、绿化设施及其它功能需求，以及周围建筑物的影响，设计时采用矩型。本设计考虑了适用、安全、经济的设计原则。【关键词】荷载；结构；内力；抗震73 AbstractThisdesignforahospitaloutpatientbuildingdesign,Whichmainlyincludestwopartsofthearchitecturaldesignandstructuraldesign.Thearchitecturaldesignisthepremiseoftheoverallplanning,inaccordancewiththerequirementsofthedesigntask,consideringthebaseenvironment,theuseoffunctions,comprehensiveselection,construction,materials,constructionequipment,theimageoftheartofarchitectureandconstructioneconomyandotherissues.Focusontosolvebuildingvariouspartsofthearrangementanddetailedstructureofbuildingsandthesurroundingenvironment,finalizethedesign,anddrawouttheconstructionplans.Inthestructuredesign,determinethestructuredesignbasedonarchitecturefirstdesign.Selecttherightstructuretype.Precedestructurearrangementandsizesofstructurecomponentstocalculate.Allworkaboutcalculationincludingloadestimationdeformtest.Mechanicsanalysisandselectiondesign.Intheend,drawingouttherelatedstructuresconstructionplans.Thisworksforahospitaloutpatientbuilding,intheoverallplanninganddesign,takingintoaccountthesiterequirements,greenfeaturesandfunctionalrequirements,aswellastheimpactofsurroundingbuildings,thisdesignusesarectangularastheshapeofthebuilding.Thedesignconsiderationsapplicable,safeandeconomicaldesignprinciples.Keywords：Load；Structure；Internalforce；Anti-seismicstake73 73 绪论一、地理位置该拟建商场位于江西省、九江市。二、建筑技术条件1.自然条件1）温度：最热月平均29.8℃，最冷月平均3.8℃。夏季极端最高41.8℃，冬季极端最低-9.5℃。2）相对湿度：最热月平均为73%。3）主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压4）雨雪条件：基本雪压0.4kN/m2。2.工程地质条件1）震设防：抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅱ类。2）地下水情况：地表以下2.0m，水质无侵蚀性对建筑物基础无影响。3）地质情况：自然地表1m内为填土，填土下层为3m厚砂质粘土，再下为砾石层。砂质粘土地基承载力特征值fa=200～240kN/m2，砾石层为300～400kN/m2。三、建筑规模与要求本拟建门诊大楼建筑总面积约为3800m2，层数为5层。门诊大楼首层高层高为3.9m，其余各层层高为3.3m。本门诊大楼包括内科、外科、妇产科、眼科、口腔科等科室的门诊。第一部分建筑设计说明一、设计总说明本设计为某框架结构商场设计，总建筑面积为3800平方米，主体结构共5层，第一层层层高为3.9m，2～5层层高均为3.3m。本商场房屋建筑主体高度为17.10m；房屋长度为48.40m；宽度13.70m；房屋外形为矩形。73 二、建筑平面设计各种类型的建筑，从组合平面各部分面积的使用性质来分析，充分考虑其使用功能的合理性、实用性、经济性、美观性……三、建筑体型和立面设计建筑物在满足使用要求的同时，它的体型、立面、以及内外空间组合等，还会给人们在精神上以某种感受。建筑物的美观问题，即在房屋外部形象和内部空间处理中表现出来，又涉及到建筑群体的布局，它还和建筑细部涉及有关。建筑物的体型和立面，即房屋的外部形象，必须受内部使用功能和技术经济条件的约束，并受基地群体规划等外界因素的影响。建筑物的外部形象，并不等于房屋内部空间组合的直接表现，建筑体型和立面设计，必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性，把适用、经济、美观三者有机结合起来。四、抗震设计在地震区建造房屋，必然充分考虑地震对建筑物造成的影响。为此我国制定了相应的建筑抗震设计规范。本设计考虑了地震对建筑的影响及要求，含构造上的抗震设计和结构上的抗震设计。第二部分结构设计第1章工程概况本工程结构体系为框架结构，结构主材为钢筋混凝土；设计使用年限为50年；主体结构高度为17.1m；基础为柱下独立基础；建筑结构的安全等级为二级。风荷载：基本风压0.5kN/m2。雪荷载：基本雪压为0.4kN/m2。抗震设计条件：抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，场地类别为II类。73 第2章结构选型和布置及截面选择2.1结构选型本结构设计采用钢筋混凝土框架结构体系。选9轴线的一榀框架结构的计算简图如图所示2.2梁柱截面尺寸估算（1）柱截面尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：柱截面尺寸初估时，可用下列经验公式粗略确定：(2-3-1)73 式中——折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取15；——按简支状态计算的柱的负荷面积；——验算截面以上楼层层数；——考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，中柱取1.25；——混凝土轴压强度设计值；——框架柱轴压比限值，查《建筑抗震设计规范》第6.3.6条；——柱截面面积，取方形截面时边长为a。因为柱的混凝土强度等级为C30，故，本方案为二级抗震等级，查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）第6.3.6条知轴压比为0.75；中柱负荷面积为（5.2+3.3）/2×8=34和边柱的负荷面积A轴2.6×8=20.8；所以得第一层柱截面面积为：中柱：As1.25×15×1000×34×5/(0.75×14.3)=297203mm2边柱：As1.25×15×1000×20.8×5/(0.75×14.3)=181818mm2柱取方形截面，则中柱与边柱边长分别为545和426,根椐上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸为600mm×600mm，2-5层柱高度为3.3m，底层柱高度为h=3.9+0.3+0.6=4.8m其中3.9m为底层层高，0.3m为室内外高差，0.6m为基础顶面至室外地面的高度。（2）梁截面尺寸框架主梁截面高度,可取（～）,且不小于400，为主梁的计算跨度。不宜大于净跨。主梁截面宽度不宜小于及，为柱子宽度，且不应小于250。纵梁：h=(～)×L=（～）×8000=(533.3～800)mm取h=700mm,同理b=350mm横梁：取h=700mm,同理b=350mm纵向次梁：h=(1/12～1/18)×L=（1/12～1/18）×5500=(306～458)mm取h=450mm取b=200mm横向次梁同理取：73 取h=450mmb=200mm走道梁：，h=(～)×L=（～）×3300=(220～330)mm考虑刚度因素，取h=500mm考虑到边框架的走道梁宽不应小于1/2柱宽，取b=350mm。第3章荷载计算3.1.恒载标准值计算上人屋面：35厚铺块（防滑地砖、仿石砖、水泥砖等）干水泥擦缝22×0.035=0.77kN/m210厚低标号砂浆隔离20×0.01=0.2kN/m2高聚物改性沥青卷材防水层3厚+高聚物改性沥青卷材附加层2厚0.35kN/m220厚1：3水泥浆找平层20kN/m3×0.02=0.4kN/m2100厚挤塑聚苯板保温层0.5×0.1=0.05kN/m2现浇钢筋混凝土板120厚25×0.12=3.0kN/m2板底抹灰（或吊顶）20×0.02=0.4kN/m2∑=5.17kN/m2水磨石楼面：10厚1:2.5水泥彩色石子地面，表面磨光打蜡0.05+22×0.01=0.27kN/m220厚1：3水泥砂浆结合层，干后卧铜条分格20×0.02+0.1=0.5kN/m21.5厚聚氨酯涂膜防水层0.1kN/m220厚1：3水泥砂浆找平层20×0.02=0.4kN/m2素水泥浆一道（内掺建筑胶）0.05kN/m2现浇钢筋混凝土板120厚25×0.12=2.8kN/m2板底抹灰（或吊顶）20×0.02=0.4kN/m2∑=4.52kN/m2主连梁bXh=350mm×700mm梁自重25×0.35×(0.7-0.12)=5.075kN/m抹灰层：20厚水泥砂浆kN/m73 合计5.679kN/m次梁bXh=200mm×450mm梁自重25×0.2×(0.45-0.12)=1.65kN/m抹灰层：20厚水泥砂浆kN/m合计1.994kN/m走道梁b×h=350mm×500mm梁自重25×0.35×(0.5-0.12)=3.325kN/m抹灰层：20厚水泥砂浆合计3.769kN/m柱自重：b×h=600×600mm柱自重25×0.60×0.60=9kN/m抹灰层：20厚水泥砂浆(0.020×0.60+0.02×0.6)×2×20=0.96kN/m合计9.96kN/m外墙面：以底层为例：10mm厚1：2水泥砂浆粘结层0.01×20=0.2kN/m210mm厚1：3水泥砂浆打底扫毛0.01×20=0.2kN/m2合计0.4kN/m2内墙面：10mm厚1：2水泥砂浆粘结层0.01×20=0.2kN/m210mm厚1：3水泥砂浆打底扫毛0.01×20=0.2kN/m2合计0.4kN/m2墙体：墙（均为200mm厚混凝土空心小砌块）11.8×0.2=2.36kN/m2内横墙自重标准层2.36×（3.3-0.7）=6.14kN/m合计6.14+2×0.4=6.94kN/m底层2.36×（3.9-0.7）=7.55kN/m合计7.55+2×0.4=8.35kN/m女儿墙(做法:墙高1.3m200mm空心砌块)73 0.21.310+1.30.02220=3.64kN/m门窗：铝合金窗0.4kN/m2木门0.2kN/m23.2.活荷载标准值计算第一：楼面和屋面活荷载标准值，根据荷载规范查得：上人屋面　2.0kN/m2楼面：医院2.0kN/m2第二：雪荷载　0.4kN/m2过道：2.5kN/m2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本次设计的医院门诊，单区格板为3.50m×5.20m。L1/L2=1.49<2所以按双向板传递荷载，板上荷载分配如图所示。73 等效荷载图第一：A-B轴间框架屋面板荷载：板传至梁上梯形荷载等效为均布荷载恒载活载楼面板荷载：恒载活载梁自重5.679kN/mA-B轴间框架梁均布荷载：屋面梁恒载=梁自重+板传荷载5.679+14.69=20.369kN/m活载=板传荷5.68kN/m楼面梁恒载=梁自重+板传荷载+墙自重5.679+12.84+6.94=25.46kN/m活载=板传荷载5.68kN/m第二：B-C轴间框架屋面板荷载：板传至梁上梯形荷载等效为均布荷载恒载活载楼面板荷载：恒载活载梁自重5.679kN/mB-C轴间框架梁均布荷载：屋面梁恒载=梁自重+板传荷载5.679+10.66=16.34kN/m活载=板传荷5.16kN/m73 楼面梁恒载=梁自重+板传荷载+墙自重5.679+9.32+0=15.00kN/m活载=板传荷载5.16kN/m第三：CD轴间框架梁均布板荷载计算方法同AB轴第四：A柱纵向集中荷载计算顶层柱：顶层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载标准层柱：标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载第五：B柱纵向集中荷载计算顶层柱：顶层柱恒载=梁自重+板传荷载标准层柱：标准层柱恒载=内纵墙自重+梁自重+板传荷载73 标准层柱活载基础顶面恒载3.4.重力荷载代表值计算结构的重力荷载代表值应取结构和构件自重标准值加上各可变荷载组合值，即其中可变荷载为雪荷载屋面活载楼面活载：所有房间走道梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算73 以底层为例进行计算墙面：墙体为厚200混凝土空心小砌块，墙面0.4kN/m2，墙面单位墙面重力荷载为顶层:女儿墙得计算：（48.4+13.7）23.64=452.09kN屋面板重：5.17（48.413.7）2=6856.25kN梁重:次梁长：5.27+3+5.26=70.6m走道梁长：3.36=19.8m主连梁长：（48.4+13.7）2+48.42+13.77+(3.8+2.22)=323.5m梁重G=70.61.994+19.83.769+323.55.679=2058.38kN柱自重G=9.96（3.3-0.12）34=1076.88kN门窗自重：窗面积：C1窗尺寸1500mm1700mm顶层23个C4窗尺寸2400mm1700mm顶层4个C5窗尺寸1500mm1250mm顶层2个MC2窗尺寸1200mm2100mm顶层10个C2窗尺寸700mm1100mm顶层1个C8窗尺寸3000mm1700mm顶层1个面积：1.51.723+2.41.74+1.51.252+1.22.110+0.71.11+31.7=109.79m2窗自重：109.790.4=43.92kN门面积：M7门尺寸1800mm2700mm顶层1个M6A门尺寸1500mm2100mm顶层2个M5门尺寸900mm2100mm顶层2个MC2门尺寸1200mm2100mm顶层10个M2门尺寸800mm2100mm顶层2个FM1门尺寸1500mm2100mm顶层2个M1门尺寸1200mm2100mm顶层1个面积：1.82.71+1.52.12+0.92.12+1.22.110+0.82.12+1.52.12+1.22.1=50.7m2门自重：50.70.2=10.14kN墙自重：主梁下的墙长：（13.7+48.4）2+13.7+5.2（5+3）+422=263.5m次梁下的墙长：65.2=31.2m主梁下的墙重：次梁下的墙重：31.2（3.3-0.45）2.76=245.42kN墙重：1163.41+245.42=1408.83kN顶层G=452.09+6856.25+2058.36+1076.88+43.92+10.81+1204.65=11907.14kN73 同理四层可得：楼面板重：4.52（48.413.7）2=5994.24kN梁重G=70.61.994+19.83.769+330.95.679=2094.58kN柱自重G=9.96（3.3-0.12）34=1076.88kN门窗自重：窗面积：C1窗尺寸1500mm1700mm顶层23个C4窗尺寸2400mm1700mm顶层2个C5窗尺寸1500mm1250mm顶层2个MC2窗尺寸1200mm2100mm顶层12个C8窗尺寸3000mm1700mm顶层1个面积1.51.723+2.41.72+1.51.252+1.22.112+3.01.71=105.9m2自重：105.90.4=42.36kN门面积：M3门尺寸1100mm2100mm3个MC2门尺寸1200mm2100mm12个M2门尺寸800mm2100mm4个FM1门尺寸1500mm2100mm2个M1门尺寸1200mm2100mm1个面积1.12.13+1.52.12+1.22.112+0.82.14+1.22.1=52.71m2门自重：52.710.2=10.54kN墙自重：主梁下的墙长：（13.7+48.4）2+48.42-14.4+5.29+2.8=256.2m次梁下的墙长：75.2+3.42=43.2m主梁下的墙重：次梁下的墙重：43.2（3.3-0.45）2.76=339.81kN墙重：1388.36+339.81=1728.17kN四层G=5994.24+2094.58+1076.88+42.36+10.54+1477.71=10946.75kN同理三层可得：楼面板重：4.52（48.413.7）2=5994.24kN梁重G=70.61.994+19.83.769+330.95.679=2094.58kN柱自重G=9.96（3.3-0.12）34=1076.88kN门窗自重：窗面积：C1窗尺寸1500mm1700mm顶层23个C4窗尺寸2400mm1700mm顶层2个C5窗尺寸1500mm1250mm顶层2个MC2窗尺寸1200mm2100mm顶层12个C8窗尺寸3000mm1700mm顶层1个面积1.51.723+2.41.72+1.51.252+1.22.112+3.01.71=105.9m2窗自重：105.90.4=42.36kN门面积：M1门尺寸1200mm2100mm3个73 MC2门尺寸1200mm2100mm12个M2门尺寸800mm2100mm4个FM1门尺寸1500mm2100mm2个面积1.22.13+1.52.12+1.22.112+0.82.14=50.82m2门自重：50.820.2=10.16kN墙自重：主梁下的墙长：（13.7+48.4）2+48.42-14.4+5.29+2.8=256.2m次梁下的墙长：75.2+3.42=43.2m主梁下的墙重：次梁下的墙重：43.2（3.3-0.45）2.76=339.81kN墙重：1393.59+339.81=1733.4kN三层G=5994.24+2094.58+1076.88+42.36+10.16+1482.18=10951.62kN同理二层可得：楼面板重：4.52（48.413.7）2=5994.24kN梁重G=70.61.994+19.83.769+330.95.679=2094.58kN柱自重G=9.96（3.3-0.12）34=1076.88kN门窗自重：窗面积：C1窗尺寸1500mm1700mm顶层23个C4窗尺寸2400mm1700mm顶层2个C5窗尺寸1500mm1250mm顶层2个MC2窗尺寸1200mm2100mm顶层12个C8窗尺寸3000mm1700mm顶层1个面积1.51.723+2.41.72+1.51.252+1.22.112+3.01.71=105.9m2窗自重：105.90.4=42.36kN门面积：M1门尺寸1200mm2100mm3个MC2门尺寸1200mm2100mm12个M2门尺寸800mm2100mm4个FM1门尺寸1500mm2100mm2个面积1.22.13+1.52.12+1.22.112+0.82.14=50.82m2门自重：50.820.2=10.16kN墙自重：主梁下的墙长：（13.7+48.4）2+48.42-14.4+5.28+2.8=251m次梁下的墙长：75.2+3.42=43.2m主梁下的墙重：次梁下的墙重：43.2（3.3-0.45）2.76=339.81kN墙重：1356.27+339.81=1696.08kN二层G=5994.24+2094.58+1076.88+42.36+10.16+1450.21=10913.66kN同理一层可得：楼面板重：4.52（48.413.7）2+4.5248=6211.16kN梁重G=76.61.994+19.83.769+350.95.679=2220.13kN73 柱自重G=9.96（3.9-0.12）34=1280.06kN门窗自重：窗面积：C1A窗尺寸1500mm2300mm底层21个MC1A窗尺寸1200mm2700mm底层5个面积1.52.321+1.22.75=88.65m2窗自重：88.650.4=35.46kN门面积：M1A门尺寸1200mm2700mm4个MC1门尺寸1200mm2700mm5个M2门尺寸800mm2100mm4个FM1门尺寸1500mm2100mm2个M8门尺寸4000mm3200mm1个M7门尺寸1800mm2700mm2个面积1.22.75+1.22.74+1.52.12+0.82.14+43.2+1.82.72=64.6m2门自重：64.60.2=12.92kN墙自重：主梁下的墙长：（13.7+48.4）2+48.42-（6.4+82+4.33）+5.26+2.8=228.3m次梁下的墙长：75.2+3.42=43.2m主梁下的墙重：次梁下的墙重：43.2（3.9-0.45）2.76=411.35kN墙重：1593.37+411.35=2004.72kN一层G=6211.16+2220.13+1280.06+35.46+12.92+1714.18=11764.45kN屋面面活荷载标准值G屋面=0.448.413.7=265.23kN楼面活荷载标准值G楼面=248.45.22+2.548.43.3=1406.02kN（1）总重力荷载标准值顶层：GEW=11907.14+0.5265.23=12039.76kN四层：GEW=10946.75+0.51406.02=11649.76kN三层：GEW=10951.62+0.51406.02=11654.63kN二层：GEW=10913.66+0.51406.02=11616.67kN一层：GEW=11764.45+0.51406.02=12467.46kN73 第4章水平地震作用计算4.⒈横向框架侧移刚度计算横梁线刚度ib计算过程见下表4，柱线刚度ic计算见表5。表4横梁线刚度ib计算表层次类别Ec/(N/mm2)b×h/mm2Io/mm4L/mm2EcIo/L(N.mm)1.5EcIo/L中框架边框架1-5AB跨3.0×104350×70010.0×109520011.54×10108.66×1010BC跨3.0×104350×70010.0×109330018.18×101013.64×1010表5柱线刚度ic计算表层次hc/mmEc/(N/mm2)b×h/mm2Ic/mm4EcIc/hc/(N.mm)148003.0×104600×60010.8×1096.75×10102-533003.0×104600×60010.8×1099.82×1010取BC跨相对线刚度为1.0，则其他为：AB跨BC跨1层柱2-5层柱相对刚度I0.6310.370.54框架梁柱的相对线刚度如图6，作为计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。73 图6计算简图柱的侧移刚度按式D=αc计算，式由系数αc为柱侧移刚度修正系数，由相关的表可查，根据梁柱线刚度比的不同。表6框架柱侧移刚度A轴框架柱层次线刚度(一般层)(一般层)根数(底层)(底层)16.75×10101.7030.59531686.3982-59.82×10101.1670.36839821.058B轴框架柱层次αcDi根数16.75×10104.4050.76640792.90873 2-59.82×10103.0190.60265142.048把上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层间侧移刚度∑Di见下表：横向框架层间侧移刚度（N/mm）层次12345∑Di12321481784373178437317843731784373可见：∑D1/∑D2=1232148/1784373>0.7，∑D2/∑D3=∑D3/∑D41784373/1784373>0.7故该框架为规则框架4.2.横向自振周期计算[11]横向地震自振周期利用顶点假想侧移计算，计算过程见表7表7结构顶点的假想侧移计算层次Gi/kNVi/kNΣDi(N/mm)(mm)μi/mm512309.7612309.7617843736.9115.3411649.7623959.52178437313.4108.4311654.6335614.5117843732095211616.6747230.82178437326.575112476.4659707.28123214848.548.5按式T1=1.7计算基本周期T1，其中μT的量纲为m取=0.7则T1=1.7×0.7×(115.3×10-3)1/2=0.404s4.3.横向水平地震力计算[11]本工程中结构不超过40m质量和刚度沿度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用，结构总水平地震作用标准值按式FEK=73 α1Gep计算即Gep=0.85ΣG1=0.85×59707.28=50751.19kN由于该工程所在地抗震设防烈度为7度，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，则。，则（式中r---衰减指数，在的区间取0.9,---阻尼调整系数,除有专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,相应的）因1.4Tg=1.4×0.35=0.49>T1=0.404S，则取为0FI=（1-δn）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hiHiGiGiHiFiVi53.318.012309.76221575.70.3261158.141158.1443.314.7011649.76171251.50.252895.252053.3933.311.4011654.63132862.80.196696.312749.723.38.1011616.6794095.030.138490.263239.9614.804.8012476.4659887.010.088312.633552.5973 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7，8图7水平地震作用分布图8层间剪力分布4.4.验算横向框架梁柱截面尺寸及水平位移该框架在地震区，故应同时验算截面的最大承载力及轴压比。梁的混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400级；柱的混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400级。⑴框架梁框架梁采用同一截面尺寸，故只需对受力较大的楼面梁进行核验由于本框架的抗震等级为三级，根据混凝土结构设计规范（GB50010-2010）第11.3.1条，则其受压区高度应符合下列要求。三级抗震等级x≤0.35h0即ζζb=0.35，从而知=ζb（1-ζb/2）=0.289，因此，Mumax==0.2891.014.3350(700-30)2=463.8KN.m>0.8M=0.8148.52=118.82kN.mV=1/0.85(0.2fcbho)=1/0.850.214.3350670=789.0kN>V说明梁截面尺寸350700mm2满足要求⑵框架柱只需对受力最大的底层中柱柱底截面的抽压比进行验算。N=Nmax=1.353.5(3.3+5.2)/24.52+1.40.723.52.6+1.40.72.53.573 1.65+1.352.36(2.6+3.5)(3.3-0.12)+1.355.679(1.65+2.6+3.5)+1.359.96(4.8-0.12)=306.90kN对于抗震等级为三级的框架柱，由混凝土结构设计规范（GB50010-2010）第11.4.16条可知，框架柱的轴压比限值为0.8。而=1.2306.91000/(14.3600600)=0.072<0.8故可满足轴压比的限制要求。4.5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μi分别按式和μ1=(Δμ)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=Δμi/hi表9横向水平地震作用下的位移验算层次ViDi△μiμihiθe=51158.1417843730.658.0433001/507742053.3917843731.157.3933001/287032749.717843731.546.2433001/214323239.9617843731.824.733001/181313552.5912321482.882.8848001/1667由表9可见，最大层间弹性位移角发生在第5层，其值为1/5077＜1/550满足式Δμe≤[θe]h的要求，其中[Δμ/h]=1/550由表查得。4.6.水平地震作用下框架内力计算73 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7，层间剪刀取自表8，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D轴柱同AC轴柱同B第五层D/ΣD=39821/1784373=0.022V=0.0221158.14=25.48kND/ΣD=65142/1784373=0.037V=0.0371158.14=42.85kN第四层D/ΣD=39821/1784373=0.022V=0.0222053.39=45.17kND/ΣD=65142/1784373=0.037V=0.0372053.39=75.98kN第三层D/ΣD=39821/1784373=0.022V=0.0222749.7=60.49kND/ΣD=65142/1784373=0.037V=0.0372749.7=101.74kN第二层D/ΣD=39821/1784373=0.022V=0.0223239.96=71.28kND/ΣD=65142/1784373=0.037V=0.0373239.96=119.88kN第一层D/ΣD=31686/1232148=0.026V=0.0263552.59=92.37kND/ΣD=40793/1232148=0.033V=0.0333552.59=117.24kN73 查表得各反弯点高度y如下表层次A轴柱B轴柱D轴柱同A轴柱C轴柱同B轴柱第五层=0.358=1.0=0=1.0=0=0.358=0.45=1.0=0=1.0=0=0.45第四层=0.45=1.0=0=1.0=0=0.45=0.5=1.0=0=1.0=0=0.5第三层=0.5=1.0=0=1.0=0=0.5=0.5=1.0=0=1.0=0=0.5第二层=0.5=1.0=0=1.45=0=0.5=0.5=1.0=0=1.45=0=0.5第一层=0.615=0.69=0=0.615=0.55=0.69=0=0.55表11各柱的反弯点高度73 梁端弯矩剪力及柱轴力分别按下式计算：Vb=(Mb1+Mb2)/l，Ni=表12横向水平地震作用下A轴框架柱层号525.480.35853.9830.10445.170.4581.9867.08360.490.599.8199.81271.280.5117.61117.61192.370.615170.70272.68表13横向水平地震作用下B轴框架柱层号542.850.4577.7763.63475.980.5125.37125.373101.740.5167.87167.872119.880.5197.80197.801117.240.55253.24309.51结果如图9，10，1173 图9地震作用下的框架弯矩图现以五层A柱计算为例：其余各柱同理可得。梁左右端弯矩计算现以五层B节点计算为例其余各柱同理可得。73 图10地震作用下的框架剪力图现以一层AB跨计算为例：其余各梁剪力的计算方法同AB跨计算方法得上述图所计算的剪力。73 图11地震作用下的框架轴力图第5章风荷载作用下的计算本设计地区基本风压为Wo=0.5kN/m2，所设计的建筑地处乡镇，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7m。风荷载作用下各层的风荷载标准值及柱剪力如图12所示73 图12风荷载作用位置各层作用风荷载值按下式计算：计算结果见表14。表14各层的风荷载标准值离地高度（m）B181.211.01.30.53.31.3712.6614.71.131.01.30.53.33.3716.97离地高度B73 11.41.041.01.30.53.33.3715.628.11.01.01.30.53.33.3715.024.801.01.01.30.54.83.3718.43表15风荷载作用下框架柱剪力和柱弯矩标准值柱层次h（m）V（kN）∑D（kN/m）D（kN/m）V（kN）K（kN.m）（kN.m）A柱53.312.66209926398210.1902.411.1670.3582.845.1043.329.63209926398210.1905.631.1670.458.3610.2233.345.25209926398210.1908.601.1670.514.1914.1933.360.27209926398210.19011.451.1670.518.9018.9014.878.7144958316860.21917.241.7030.61550.8831.85柱层次h（m）V（KN）∑D（KN/m）D（KN/m）V（KN）K（KN.m）（KN.m）B柱53.312.66209926651420.3103.923.0190.455.837.1243.329.63209926651420.3109.193.0190.515.1615.1633.345.25209926651420.31014.033.0190.523.1523.1523.360.27209926651420.31018.683.0190.530.8830.8314.878.7144958407930.28122.114.4050.5558.3847.77结果如图13，14，1573 图13风荷载作用下的框架弯矩图现以五层A柱计算为例：其余各柱同理可得。梁左右端弯矩计算现以五层B节点计算为例其余各柱同理可得。73 图14风荷载作用下的框架剪力图现以一层AB跨计算为例：其余各梁剪力的计算方法同AB跨计算方法得上述图所计算的剪力。73 图15风荷载作用下的框架轴力图第6章竖向荷载作用框架内力计算（1）梁柱端的弯矩计算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。梁端柱端弯矩采用弯矩分配法[13]计算。计算步骤为：（1），除底层柱外的其于各层柱的相对线刚度乘以0.9。（2）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。73 图16横向框架荷载作用图梁端固定弯矩计算：恒载：屋面：楼面：73 活载：屋面：楼面：分层法计算见图19、20、21。73 图19顶层弯矩分配图20四-二层弯矩分配73 图21底层弯矩分配对节点不平衡弯矩进行二次分配：(以恒荷载作用下顶层边节点、中节点、四层边节点、中节点计算为例其余同理计算)顶层边节点下柱：6.490.435=2.8222.82+6.49-2.82=26.49右梁：6.490.565=3.6722.82+3.67=26.4973 顶层边节点四层边节点上柱：（6.49+7.61）0.3034=4.2819.47+7.61-4.28=22.8下柱：（6.49+7.61）0.3034=4.2819.47+6.49-4.28=21.69右梁：（6.49+7.61）0.3932=5.5438.95+5.54=44.4973 顶层中节点左梁：3.510.298=1.0547.06+1.05=48.11下柱：3.510.23=0.8110.56+3.51-0.81=13.26右梁：3.510.472=1.6636.5-1.66=34.84四层中节点左梁：（3.51+3.52）0.242=1.7056.32+1.70=58.02上柱：(3.51+3.52)0.187=1.3110.56+3.52-1.31=12.77下柱：(3.51+3.52)0.187=1.3110.56+3.51-1.31=12.76右梁：(3.51+3.52)0.384=2.7035.25-2.70=32.5573 跨中弯矩计算：取顶层AB跨计算为例：BC跨其余的计算结果如弯矩图所示。图22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23、24、25、26。73 图23顶层弯矩分配图24四-二层弯矩分配73 图25底层弯矩分配对节点不平衡弯矩进行二次分配：(同恒荷载计算方法)图26活荷载作用下的弯矩图73 本设计中梁端弯矩的调幅系数取0.85。调幅结果表16。表16梁端弯矩的调幅AB跨BC跨CD跨调幅前调幅后调幅前调幅后恒载梁左梁右梁左梁右梁左梁右梁左梁右五层26.4948.1122.5240.8934.8434.8429.6129.61四层44.4958.0237.8249.3232.5532.5527.6727.67略三层44.0558.0237.4449.3232.5532.5527.6727.67二层44.2758.0737.6349.3632.7432.7427.8327.83一层39.9957.3933.9948.7835.2535.2529.9629.96活载五层7.1913.226.1111.249.679.678.228.22四层10.0113.528.5111.498.218.216.986.98三层9.6613.288.2111.298.348.347.097.09二层9.7113.298.2511.308.338.337.087.08一层8.76137.4511.058.818.817.497.492.6梁端剪力和轴力计算73 梁端剪力柱轴力具体计算结果见表17,18,19,20,21,22。表17恒载作用下AB梁端剪力计算层号520.375.252.96-4.1648.80-57.12425.465.266.20-2.663.60-68.80325.465.266.20-2.6963.51-68.88225.465.266.20-2.6563.54-68.85125.465.266.20-3.3562.85-69.5473 表18恒载作用下BC端剪力计算层号516.343.326.96026.96-26.964153.324.75024.75-24.753153.324.75024.75-24.752153.324.75024.75-24.751153.324.75024.75-24.75表19活载作用下AB梁端剪力计算层号55.685.214.77-1.1613.61-15.9345.685.214.77-0.6614.11-15.4335.685.214.77-0.7014.07-15.4725.685.214.77-0.6914.08-15.4615.685.214.77-0.8213.95-15.59表20活载作用下BC梁端剪力计算层号54.133.36.8206.82-6.8245.163.38.5108.51-8.5135.163.38.5108.51-8.5125.163.38.5108.51-8.5115.163.38.5108.51-8.5173 表21恒载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力ABBCABN顶N底N顶N底548.8057.1226.9626.9697.25128.92135.57167.24463.6068.8024.7524.75218.88282.22229.12292.46363.5168.8824.7524.75340.4435.41394.56489.57263.5468.8524.7524.75461.95588.63488.16614.84162.8569.5424.7524.75582.81741.16654.26812.61表22活载作用下的剪力和轴力表层次总剪力柱轴力ABBCABN顶=N底N顶=N底513.6115.936.826.8220.6134.98414.1115.438.518.5141.7272.68314.0715.478.518.5162.79110.42214.0815.468.518.5183.87148.15113.9515.598.518.51104.82186.7473 恒载作用下的剪力图73 恒载作用下的轴力图活载作用下的剪力图活载作用下的轴力图73 第7章内力组合⑴结构抗震等级本工程框架结构的抗震等级为三级。⑵框架梁内力组合本设计根据《荷载规范》GB50009-2012对于框架结构的基本组合和《抗震规范》的结构构件地震作用效应和其它荷载效应的基本组合，可考虑以下三种内力组合，即以永久荷载效应控制1.35+1.4×0.7以可变荷载效应控制1.2+1.4+1.4×0.6抗震控制1.2（+0.5）+1.3其中，—恒荷载标准值的效应；—活荷载标准值的效应；—风荷载标准值的效应；—重力荷载代表值的效应；—水平地震作用标准值的效应；此外，对于本设计，由于1.2+1.4这种内力组合与考虑地震作用的组合相比一般都较小，对结构设计不起控制作用，故不予考虑下面以第一层边跨梁为例，说明各内力的组合方法。1、在恒荷载和活荷载竖向荷载组合时，跨间可近似取跨中的弯矩代替。②对于竖向荷载与地震作用组合时，跨间最大弯矩MGE采用数解法计算，如图27所示。73 图27框架梁内力组合图图中，、—重力荷载作用下梁端的弯距；、—水平地震作用下梁端的弯距；、—竖向荷载与地震作用下的梁端反力。对作用点取矩知：处截面弯矩为：由，知跨间的位置为：将代入任一截面处的弯距表达式，就可得跨间最大弯矩：当右震时，公式中、反号，及的具体数值见表24，表中表中、及均有两组数值。73 表24及值计算位置层次(KN/m)(m)（KN）(m)（KN.m）（KN.m）（KN.m）（KN.-m）（KN.m）AB跨VT536.1065.6670.1731.9727.855.247.08/86.371.69/3.1073.87/27.66459.3577.64145.7102.0633.965.237.13/132.421.09/3.90106.65/53.12358.6677.59216.96147.3433.965.214.60/154.710.43/4.56161.44/76.78258.9577.66282.65183.7333.965.2-4.99/174.39-0.15/5.14223.7/106.16153.2476.67374.80226.6333.965.2-31.87/199.45-0.94/5.87321.56/157.65BC跨VT547.6147.6182.7282.7222.093.3-13.68/86.58-0.62/3.9235.11/130.33443.9943.99162.02162.0221.103.3-63.38/133.01-3.00/6.3118.03/206.01344.0644.06233.87233.8721.103.3-106.92/176.55-5.07/8.37189.81/277.93244.2944.29291.64291.6421.103.3-141.94/211.57-6.73/10.03247.35/335.93147.5947.59359.72359.7221.103.3-183.20/252.83-8.86/11.98312.13/407.31注：当>L或<0时，表示最大弯矩发生在支座处。应取=L或=0，用计算。③对于竖向荷载与风荷载组合时，同样可以采用数解法求出跨间最大弯矩，具体的及的数值见表25，表中、及均有两组数值。73 表25及值计算位置层次1.2+1.41.4×0.6(KN/m)(m)（KN）(m)（KN.m）（KN.m）（KN.m）（KN.m）（KN.m）AB跨541.8576.244.282.3132.45.276.37/78.892.36/2.4352.41/49.91467.2988.3310.976.8133.965.280.83/87.672.38/2.5839.88/34.9366.3888.2218.9412.4433.965.278.06/90.132.30/2.6542．28/34.28266.7288.2927.8017.523.965.275.43/92.862.22/2.7344.86/32.45160.2587.0742.6325.1933.963.327.36/68.460.81/2.02-6.60/-33.88BC跨555.3555.353.673.6725.393.339.67/44.121.56/1.74-20.69450.5550.5510.8210.8225.223.335.06/48.171.39/1.91-15.37350.7450.7419.7419.7425.223.329.65/53.581.18/2.12-13.57250.8550.9527.8227.8225.223.324.72/58.440.98/2.32-10.91154.6354.6340.540.525.223.317.07/66.160.68/2.62-8.3573 根据上述①—③项得到梁内力组合见表26层次跨向截面位置内力1.35+0.981.2+1.4+0.841.2(+0.5)+1.3→←→←5ABV右M-22.52-7.195.10/-5.1053.98/-53.98-37.45-32.81-41.37-38.83-101.05V48.8013.611.3215.1179.2278.7278.7286.3786.37T左M-40.89-13.22-2.75/2.75-24.95/24.95-68.16-69.89-65.27-89.44-24.57V57.1215.931.3215.1192.7291.9591.9597.7497.74跨中M55.3452.4149.9173.8727.66BCV右M-29.61-8.224.37/-4.3739.04/-39.04-48.03-43.37-50.7110.29-91.21V26.966.822.6523.6643.0844.1344.1367.2067.20跨中M-19.31-20.69-20.6935.11130.334ABV右M-37.82-8.4413.06/-13.06112.08/-112.08-59.33-46.23-67.9795.25-196.15V63.6014.114.0736.6599.6999.4999.49132.44132.44T左M-49.32-11.34-8.11/8.11-78.51/78.51-77.70-81.95-68.17-168.0536.07V68.8015.434.0736.65108.00107.58107.58139.47139.4773 跨中M26.5739.8834.9106.6553.12BCV右M-27.67-6.9812.88/-12.88124.63/-124.63-44.19-32.16-53.80124.63-199.41V24.758.518.5975.5341.7548.8348.83133133跨中M-15.93-15.37-15.37118.03206.013ABV右M-37.44-8.2122.55/-22.55166.89/-166.89-58.59-37.48-75.36167.71-266.81V63.5114.077.1853.8999.53101.94101.94154.71154.71T左M-49.32-11.29-14.81/14.81-113.34/113.34-77.65-87.43-62.55-213.381.38V68.8815.477.1853.89108.15110.34110.34162162跨中M26.7742.2834.28161.4476.78BCV右M-27.67-7.0923.5/-23.5179.9/-179.9-44.30-22.39-62.87196.41-271.33V24.758.5115.67109.0341.7554.7754.77176.55176.55跨中M-16.06-13.57-13.57189.81277.932ABV右M-37.63-8.2533.09/-33.09217.42/-217.42-58.89-28.91-84.51232.54-332.76V63.5414.0810.3868.9999.58104.32104.32174.39174.39T左M-49.36-12.30-20.86/20.86-141.33/141.33-78.69-93.97-58.93250.34117.12V68.8515.4610.3868.99108.10112.98112.98181.59181.59跨中M26.5544.8634.25223.7106.16BCV右M-27.83-7.0833.12/-33.12224.34/-224.34-44.51-15.4971.13254.0-329.28V24.758.5122.08135.9641.7560.1660.16211.56211.5673 跨中M-16.31-10.91-10.91247.35335.931ABV右M-33.99-7.4550.75/-50.75288.31/-288.31-53.19-8.59-93.85329.54-420.06V62.8513.9515.688.9798.52108.05108.05199.45199.45T左M-48.78-11.05-30.38/30.38-174.33/174.33-76.68-99.53-48.49-291.8161.46V69.5415.5915.688.97109.16118.37118.37208.46208.46跨中M30.50-6.60-33.88321.56157.65BCV右M-29.96-7.4948.22/-48.22276.71/-276.71-47.79-5.94-86.94319.27-400.17V24.758.5132.15167.7041.7568.6568.65252.82252.82跨中M-20.12-8.35-8.35312.13407.31注:①表中弯距单位为kN·m，剪力单位为kN。②表中空白处不填数据。73 （3）框架柱内力组合框架柱取每层柱顶和柱底两个控制截面。27横向框架A柱弯矩和轴力组合表层次截面位置内力1.35+0.981.2+1.4+0.84)1.2(+0.5)+1.3→←→←5柱顶Ｍ26.497.195.1053.9842.8137.5746.14-34.07106.28Ｎ97.2520.610.7515.11151.49144.92146.18109.42148.71柱底Ｍ-22.8-5.322.8430.10-35.99-32.42-37.198.58-69.68Ｎ128.9220.610.7515.11194.24182.93184.19147.43186.714柱顶Ｍ21.694.6110.2281.9833.8023.9041.07-77.78135.37Ｎ218.8841.722.7851.76336.37318.73323.40220.40354.98柱底Ｍ-22.02-4.838.3667.08-34.46-26.16-40.2157.88-116.53Ｎ282.2241722.7851.76421.88394.74399.41296.41430.983柱顶Ｍ22.024.8314.1999.8134.4621.2745.11-100.43159.08Ｎ340.462.796.37105.65521.07491.04501.74308.81583.50柱底Ｍ-21.85-4.7914.1999.81-34.19-21.01-44.85100.66-158.85Ｎ435.4162.796.37105.65649.34605.05615.75422.82697.512柱顶Ｍ22.414.9218.9117.6135.0817.9049.66-123.05182.74Ｎ461.9583.8711.56174.64705.83662.05681.47377.63831.69柱底Ｍ-25.51-5.618.9117.61-39.93-22.58-54.33118.92-186.87Ｎ588.6383.8711.56174.64876.84814.06833.48528.35985.011柱顶Ｍ14.483.1831.85170.7022.66-4.9348.58-202.63241.19Ｎ582.81104.8219.35263.61889.52829.87862.37419.571104.96柱底Ｍ-8.1-1.7750.88272.68-12.6730.54-54.94343.70-365.27Ｎ741.16104.8219.35263.611103.291019.891052.39609.591294.98注:表中以左侧受拉为正,单位为KN·m;以受压为正单位为KN.表28横向框架B柱弯矩和轴力组合表层次截面位置内力1.35+0.981.2+1.4+0.841.2(+0.5)+1.3→←→←5柱顶Ｍ-13.26-3.557.1263.63-21.38-26.86-14.90-100.7664.68Ｎ135.5734.980.588.55217.30211.17212.14172.56194.79柱底Ｍ12.772.735.8377.7719.9124.0414.25118.06-84.14Ｎ167.2434.980.588.55260.05249.17250.15210.56232.794柱顶Ｍ-12.76-2.415.16125.37-19.58-31.41-5.94-179.73146.2373 Ｎ229.1272.682.4547.43380.54374.64378.75256.89380.21柱底Ｍ12.762.4715.16125.3719.6531.506.04179.78-146.19Ｎ292.4672.682.4547.43466.05450.65454.76332.90456.223柱顶Ｍ-12.76-2.4723.15167.87-19.65-38.220.68-235.03201.44Ｎ394.56110.425.98102.57640.87623.04633.08673.07406.38柱底Ｍ12.722.4623.15167.8719.5838.15-0.74234.97-201.49Ｎ489.57110.425.98102.57769.13737.05747.10520.40787.082柱顶Ｍ-12.94-2.4930.83197.8-19.91-44.916.88-274.16240.12Ｎ488.16148.1511.12169.54804.20783.86802.54454.28895.08柱底Ｍ14.022.6730.83197.821.5446.46-5.34275.57-238.71Ｎ614.84148.1511.12169.54975.22935.88954.56606.301047.101柱顶Ｍ-8.03-1.5347.77253.24-12.34-51.9028.35-339.77318.66Ｎ654.26186.7417.94248.271066.261031.481061.62574.411219.91柱底Ｍ4.280.8258.38309.516.5855.32-42.76407.99-396.74Ｎ812.61186.7417.94248.271280.031221.501251.64751.431422.93注:表中以左侧受拉为正,单位为KN·m;以受压为正单位为KN.表29横向框架A柱剪力组合表层次1.35+0.981.2+1.4+0.841.2(+0.5)+1.3→←→←5-14.93-3.79±2.41±25.48-23.87-21.20-25.2512.93-53.314-13.25-2.86±5.63±45.17-20.69-15.17-24.6341.11-76.343-12.99-2.92±8.6±60.49-20.40-12.45-26.9061.30-95.982-14.52-3.19±11.45±71.28-22.73-12.27-31.5173.33-112.001-4.7-1.03±17.24±92.37-7.357.40-21.56113.82-126.34注:①剪力以绕柱端顺时针为正,单位KN;②表中分别由柱上下端弯距之和除以柱高度得到.表30横向框架B柱剪力组合表层次1.35+0.981.2+1.4+0.841.2(+0.5)+1.3→←→←57.891.9±3.92±42.8512.5115.428.8466.31-45.147.731.48±9.19±75.9811.8919.073.63108.94-88.6137.721.49±14.03±101.7411.8823.14-0.44142.42-122.1028.171.56±18.68±119.8812.5627.68-3.70166.58-145.1012.560.49±22.11±117.243.9422.33-14.81155.78-149.05注:①剪力以绕柱端顺时针为正,单位kN②表中分别由柱上下端弯距之和除以柱高度得到.73 第8章框架梁截面设计考虑地震作用时，横向框架梁的截面设计采用下面的表达式：式中-框架梁内力组合设计值,包括组合的弯距和剪力的设计值；-框架梁承载力设计值；-承载力抗震调整系数,框架梁截面设计时，组合表中与地震作用组合的内力均应乘以后再与静力组合和风荷载组合的内力进行比较，挑出最不利内力，进行框架梁截面配筋。下面仅以第一层边跨VT为例，说明其计算方法和计算过程。（1）框架梁正截面受弯承载力第一层梁控制截面的内力设计值如图28所示。由表26中，重力荷载代表值效应与地震作用标准值效应的组合乘以框架梁承截力调整系数rRE=0.75后，与竖向荷载标准值效应组合值以及竖向荷载和风荷载标准值进行比较，取最不利内力组合，因此图28控制内力设计值如下：因1-5层板为现浇板，当梁下部受拉时，按下形载截面设计，当梁上部受控制，按矩形截面设计。73 图28第一层梁控制截面及内力示意图AB梁因为=h－=700－35=675mm，＝120/675=0.178>0.1因此取=1733mmBC梁AB梁：（左震）V1=199.45kN右震-420.06kNm（左震）V3=208.46kN右震161.46kNmBC梁（左震）V1=252.82kN右震-400.17kNm根据上述支座中处的弯矩换算成支座边缘控制截面的弯矩设计值,并进行配筋计算。73 支座弯矩.MA=420.06－199.45×0.6/2=360.23kNmMB左=291.8－204.46×0.6/2=230.46kNmMB右=400.17－252.82×0.6/2=324.32kNm梁采用C30,=14.3N/mm2=1.43N/mm2=1.0纵向钢筋造用HRB400,=0.518支座处按矩形截面配筋,跨中按T形截面配筋.AB跨先计算跨中控制截面Ⅱ1.0×14.3×1733×120×(665－120/2)=1799kNm＞=420.06kN.m属于第一类T形截面类型。321.56×106=M===1－=0.029＜=0.518=0.5=0.99=选配422(As=1520mm2)ρ=1520/350675=0.65%=0.179%满足要求支座A右;将跨中截面的正弯矩钢筋422伸入支座,作为负弯矩作用于的受压钢筋(=628mm2)再计算受拉钢筋As73 ==(0.75360.23106-3601256675)/(1.014.3350665665)＜0则＜0说明As`富余，且达不到屈服，取2=235=70mm,可近似取：=0.75360.23106/360630=1191mm2实配钢筋420（AS=1256mm2）。BC跨先计算跨中控制截面Ⅱ1.0×14.3×1100×120×(665－120/2)=1142kNm＞=400.17kN.m属于第一类T形截面类型。407.31×106=M===1－=0.061＜=0.550=0.5=0.97=选配425(As=1964mm2)ρ=1964/350675=0.83%=0.179%满足要求支座B左和支座B右比较，取B右来配支座B上部钢筋73 支座B右：=选配钢筋420（AS=1256mm2），1256/350675=0.54%>==0.178%，同时>0.25%，满足要求。其它各层梁的纵向钢筋计算结果同理可得。框架梁斜截面承载力计算以一层AB跨梁为例由于所以故满足要求是否配箍计算，按计算不需配箍筋只需配置HRB4008@200的构造筋即可满足要求第9章框架柱截面设计以1层B柱为例计算，其余各柱计算方法与此相同。1.非抗震设计1）轴压比验算1层B柱=1422.93kN轴压比：=1422.931000/(14.3600600)=0.276<0.85满足要求。2)剪跨比：=396.74103/(149.05565)=4.71>2满足要求3）正截面受弯承载力计算柱同一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。以底层右B柱为例，从柱的内力组合表中选用N、M值进行组合最不利组合为：第一组N最大对应的MM=396.74kNmN=1422.93kN第二组M最大对应的NM=407.99kNmN=751.43Kn73 第三组N最小对应的MM=407.99kNmN=751.43kN(同第二组)在弯矩中没有由水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度H=4.8m第一组M=396.74kNmN=1422.93kN（1）确定偏心矩增大系数回转半径i=(I/A)1/2=h/=1734800/173=23.75>17.5由《规范》知，应计算系数根据《规范》==>1.0取其为1.0（2）确定偏心矩（故按大偏心受压计算）（3）求钢筋及73 最小总配筋率每侧实配418()。(4)验算配筋率全部纵向钢筋每一侧纵向钢筋满足要求。第二组M=407.99kNmN=751.43kN（1）确定偏心矩增大系数回转半径i=(I/A)1/2=h/=1734800/173=23.75>17.5由《规范》知，应计算系数根据《规范》=0.5fcA/N=>1.0取其为1.073 （2）确定偏心矩（故按大偏心受压计算）（3）求钢筋及最小总配筋率每侧实配420()。(4)验算配筋率全部纵向钢筋每一侧纵向钢筋满足要求。2.斜截面受剪承载力计算(最不利组合)M=407.99kNmN=1424.93kNV=155.78kN73 因为剪跨比因为所以N=1422.93kN按构造配筋8@200即可第10章板的设计（1）荷载设计值活载q＝2.0×1.4×0.7＝1.96kN/㎡恒载g＝1.35×4.52＝6.102kN/㎡所以g＋q＝6.102+1.96＝8.062kN/㎡g＋q/2＝6.102+1.96/2＝7.082kN/㎡q/2＝1.96/2＝0.98kN/㎡(2）内力计算计算跨度查混凝土结构设计书按，计算板的跨中弯矩。73 2）B区格板取1m宽的板计算板跨中弯矩及支座最大负弯矩区由=3.5m=5.2m/=0.67=(0.0364+0.2×0.0120)(g+q/2)2+(0.0723+0.2×0.0281)q/22=4.30kNm=(0.0120+0.2×0.0364)(g+q/2)2+(0.0281+0.2×0.0723)q/22=2.18kNm支座处：=-0.0787(g+q)2=-7.77kNm=-0.0572(g+q)2=-5.65kNm同理A区格板计算：取1m宽的板计算板跨中弯矩及支座最大负弯矩区由=3.3m=3.5m/=0.9473 =(0.0203+0.2×0.0171)(g+q/2)2+(0.0419+0.2×0.0362)q/22=2.35kNm=(0.0171+0.2×0.0203)(g+q/2)2+(0.0362+0.2×0.0419)q/22=2.11kNm支座处：=-0.0558(g+q)2=-4.90kNm=-0.0531(g+q)2=-4.66kNm同理D区格板计算：取1m宽的板计算板跨中弯矩及支座最大负弯矩区由=3.3m=3.5m/=0.94=(0.0256+0.2×0.017)(g+q/2)2+(0.0419+0.2×0.0362)q/22=2.76kNm=(0.017+0.2×0.0256)(g+q/2)2+(0.0362+0.2×0.0419)q/22=2.18kNm支座处：=-0.0637(g+q)2=-5.59kNm=-0.0559(g+q)2=-4.91kNm同理C区格板计算：取1m宽的板计算板跨中弯矩及支座最大负弯矩区由=3.5m=5.2m/=0.67=(0.0452+0.2×0.0188)(g+q/2)2+(0.0723+0.2×0.0281)q/22=5.18kNm73 =(0.0188+0.2×0.0452)(g+q/2)2+(0.0281+0.2×0.0723)q/22=2.93kNm支座处：=-0.1024(g+q)2=-10.11kNm=-0.0774(g+q)2=-7.64kNm（3）截面设计截面有效高度=120-25=95mm考虑周边支承梁对对板的有利影响，即周边支承梁对板形成的拱作用，将截面的计算弯矩乘以折减系数。由于该板与梁整体现浇折减系数取0.9取内力臂系数取上述弯矩最大值计算得=0.9×10.11×106/(0.95×95×360)=280.06mm2实配钢筋为8@100为503mm2满足要求其余同理。第11章基础设计根据地质资料土层的承载力情况选用独立基础，以底层A柱基础计算为例,选用第二层土粉土层作为持力层，=240KPa,暂定基础埋深为1.2m基础采用C30混凝土，N/mm，N/mm；钢筋HRB400，=360N/mm。(1)基底尺寸确定[15]（以底层A柱基础计算为例）a.由柱传至基顶的荷载：由柱的内力组合表可查得Mmax=396.74kNmN=1422.93kNV=149.05kNb.地基承载力修正选择基础埋深=1200mm[5],根据设计资料提供地质资料，查表知承载力修正值：73 基础底面以上土加权平均重度=20(kN/m)承载力特征值的修正：（先假定基础宽度小于3m）C.基础底面尺寸估算先按轴心受压估算基底面积：考虑到偏心荷载作用应力分布不均匀，故将计算出的基底面积增大20%～40%，取1.4。则=4.671.2=5.6m取b=3m=满足要求。d.地基承载力验算W=b2/6=4.5m作用于基底中心的弯矩，轴力分别为：=396.74+149.05×0.6=486.17kN.m=1422.93kN=(290.14+74.07)/2=182.11kPa<=362kPa故承受力满足要求。(2)基础高度确定[15],先取基础高度=600mm（防止冲剪破坏）a.地基净反力计算：=396.47kNmN=1422.93kN73 取相应于荷载效应基本组合时作用在上的地基土净反力设计值：满足要求。图29基础高度尺寸图c.基础底板配筋计算配筋计算：73 考虑到底板受力钢筋的构造要求：最小直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm。现配置2110@150，mm。基础配筋图第12章楼梯设计以标准层楼梯设计为例踏步面贴水磨石面层，楼梯板下抹低筋石灰15mm厚。采用不锈钢栏杆；平台板做水磨石面层，板下抹低筋石灰15mm厚；平台板及楼梯板受力及构造钢筋均用HRB400级钢筋，平台梁纵向受力钢筋HRB400级，混凝土C30（ft＝1.43N/mm2，fc＝14.3N/mm2），踏步尺寸150mm×280mm，活荷载标准值：3.5kN/㎡楼梯板设计(1)标准层楼梯剖面和截面尺寸（见图31）73 图31楼梯剖面板厚取120mm斜板角度（2）荷载计算（取1m宽板带计算）永久荷载标准值栏杆0.2kN/m踏步面层0.65kN/m踏步重1/2×0.28×0.15×25/0.28＝1.88kN/m混凝土斜板0.16×25/0.881＝4.54kN/m板底抹灰0.015×17/0.881＝0.29kN/m合计7.56kN/m恒荷载设计值：1.35×7.56＝9.83kN/m活荷载设计值：0.7×1.4×3.5＝3.43kN/m荷载总计：g+q=9.83+3.43=13.26kN/m（3）内力计算跨中弯矩：（4）配筋计算板保护层15mm，有效高度＝160-20＝140mm，10.4×106/(14.3×1000×1402)=0.03773 选配88@100503mm2满足要求另外每踏步配一根6分布钢筋。平台板取构造配筋双层双向88@200其余得与计算层相同。参考文献[1]龙驭球包世华主编《结构力学教程》高等教育出版社，2003[2]沈蒲生主编《混凝土结构设计》高等教育出版社，2012[3]沈蒲生主编《混凝土结构原理》高等教育出版社，2012[4]郭继武主编《建筑抗震设计》第三版，中国建筑工业出版社，2011[5]《国家建筑标准设计图集11G101》中国计划出版社[6]杨小平主编《基础工程》华南理工大学出版社，2010[7]白国良等主编《和在与结构设计方法》高等教育出版社，2012[8]中华人民共和国建设部（GB50010－2002）《混凝土结构设计规范》中国建筑工业出版社．2012[9]中华人民共和国建设部（GB50011－2010）《建筑抗震设计规范》中国建筑工业出版社．2010[10]中华人民共和国建设部．GB50009－2012．《建筑结构荷载规范》中国建筑工业出版社．2012[11]中华人民共和国建设部（GB50007－2002）《建筑地基基础规范》中国建筑工业出版社．2002[12]催钦淑主编《建筑结构CAD教程》北京大学出版社，200973 致谢时间飞逝，转眼间我的大学生活已伴随着这次毕业设计的完成接近尾声，在这里首先要感谢我的导师胡洁老师。胡老师治学态度严谨，学识渊博，为人和蔼可亲。在我完成整个毕业设计期间都给予了我悉心的指导，通过本次毕业设计让我对所学的专业有了进一步认识让我受益匪浅。在此表示诚挚的感谢和衷心的敬意。其次要感谢和我一起作毕业设计的同学，在本次设计中，我们相互探讨、相互帮助，克服了许多困难,并且在完成此次毕业设计的过程中，给我提出了很多建议和意见。最后,感谢四年来九江学院对我的培养。四年来，母校为我营造了一个美好的空间教会了我如何为人处事。通过毕业设计的锻炼也使我明白处理不同难题的方法，在遇到难题时不能避而远之，应该通过大量地查找资料、虚心向别人请教来解决。这一点不仅是对现在，而且对我以后的工作都有很大的指导意义。在此再次感谢在这次毕业设计中支持和帮助我的老师和同学。由于自身所学知识的局限性以及第一次独立的完成设计，设计中难免存在问题。在此，请各位老师，专家给予批评指正。73'