医院门诊楼土木工程结构设计 117页

'医院门诊楼土木工程结构设计1建筑设计建筑设计是在总体规划的前提下，根据任务书的要求综合考虑场地环境、使用功能、结构施工、材料设备、建筑经济及建筑艺术等问题，着重解决建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑与周围环境，与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式等。创造出既符合科学性又具有艺术的生产和生活环境。建筑设计在整个工程设计中起着主导和先行的作用，除考虑上述各种要求以外，还应考虑建筑与结构，建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料，劳动力，投资和时间来实现各种要求，使建筑物做到适用，经济，坚固，美观，这要求建筑师认真学习和贯彻建筑方针政策，正确学习掌握建筑标准，同时要具有广泛的科学技术知识。建筑设计包括总体设计和个体设计两部分。1.1设计基本资料1.1.1工程概况工程名称：宁夏医学院附属医院急诊综合楼设计；建设地点：宁夏银川市医学院附属医院中心；建筑类别：乙类；设计使用年限：50年；地面粗糙度：C类；抗震等级：二级；设防烈度：8度，第二组别，设计地震基本加速度值为0.2g；结构重要性系数：1.01.1.2原始设计资料1、建设地点：宁夏银川市医学院附属医院；　　2、建设场地：可自行拟定新建建筑物位置，建筑平面设计可不考虑场地周边建筑的影响；3、建筑面积：8000m2±500平方米；4、最高气温：38℃；5、最低气温：-24℃；6、雨量：年平均降雨量167～188mm；7、主导风向：西北风；8、基本风压：0.50KN/m2；9、基本雪压：0.35KN/m2；10、场地地震效应：建筑物所在地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.20g,设计地震分组为第一组，拟建场地土为Ⅱ类117 ，无埋藏的河道、孤石等对工程不利的埋藏物，地基稳定；11、标准冻深：—1.20米；12、地质勘探资料：（1）自上而下土层分布情况为：①素填土：褐灰色，松散、稍湿，含有大量砖石碎块和人工垃圾，层厚约为0.3m；②粉质粘土：黄灰色，稍湿，硬塑状态，层厚约为1.0m，承载力设计值为120KN/m2；③细砂：褐黄色，密实状态，层厚约为1-1.5米，承载力设计值为140KN/m2；④卵石：青灰色，主要以花岗岩、砂岩及石英岩等组成，层厚约为7米左右，承载力设计值为240KN/m2。（2）地下水位；距地表30米以下，无侵蚀性，本工程不考虑地下水对建筑的影响；1.1建筑设计说明本部分参考规范：《综合医院建筑设计规范》GB 51039-2014《民用建筑设计通则》（GB50352—2010）《建筑设计防火规范》（GB50016—2006）《综合医院建筑设计规范》GB 51039-2014《综合医院建设标准》GB50037-2013《建筑结构制图标准》GB/T50105-2010《建筑结构荷载规范》GB/T50009-2012《混凝土结构设计规范GB/T50010-2010《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008《建筑抗震设计规范》GB/T50011-2010《城市道路和建筑物无障碍设计规范》（CGJ50-2011）1.1.1设计概要作为一个医院公共空间专业设计个案，在平面规划中自始至终遵循实用、功能需求和人性化管理充分结合的原则。在设计中，既结合医院需求和工作流程，科学合理的划分职能区域，也考虑患者与医务人员之间、职能区域之间的相互交流。材料运用耐磨、环保的现代材料。经过精心设计,在满足各种医院功能需要的同时,又简洁、大方、美观,能充分体现出医院的形象.在整个设计过程中，设计者本着“安全，适用，经济，美观”的原则，在满足设计任务书提出的功能要求前提下，完成了建筑设计这一环节，合理的选择框架结构形式，并为以后的结构设计打下了良好的基础。本建筑采用“T”自行平面布置，坐北朝南。本建筑由于特殊的平面布置形式，在北侧空出的面积可以供停放救护车和私家车使用。1.2.2建筑平面设计本建筑采用框架结构，单层面积约为1600m²，总共五层，主体结构的建筑总面积约为8000m²。中部因设有电梯机房有局部3m的突出。117 主要采用内廊式的平面组合方式，柱网布置为纵向8.4m，横向为6m、3m；纵向的总长度为89m，大于框架结构现浇施工的伸缩缝间距最大长度55m，故在建筑中部位置设置后浇带。横向的总长为6×4+3=28m。经判断结构平面尺寸，满足平面规则平面的要求。（1）房间与走廊的布局鉴于本设计为医院门诊楼，小开间的房间布置比较多，在平面上力求平面对称，对称平面易于保证质量中心与刚度中心重合，避免结构在水平力作用下扭转。一个房间使用面积基本包括：家具、设备所占的面积；人们使用家具、设备所占活动面积；以及行走、交通所需的面积。充分利用框架结构的优越性，并考虑到柱网布置的要求，大部分房间的开间取为4.2m，进深为6m。手术室、抢救室、CT室等有特殊要求的房间面积较大。《综合医院建筑设计规范》与《城市道路和建筑物无障碍设计规范》中对医院门诊楼各个房间的规定如下：1.建筑物出入口①门诊、急诊，住院应分别设置出入口。②在门诊、急诊和住院主要入口处，必须有机动车停靠的平台及雨棚。如设坡道时，坡度不得大于1/10。2.厕所①病人使用的厕所隔间的平面尺寸，不应小于1.10m×1.40m，门朝外开，门闩应能里外开启。②病人使用的坐式大便器的坐圈宜采用“马蹄式”，蹲式大便器宜采用“下卧式”，大便器旁应装置“助立拉手”。③厕所应设前室，并应设非手动开关的洗手盆。④新建无障碍厕位面积不应小于1.80m×1.40m。3.门诊用房①门诊部的出入口或门厅，应处理好挂号问讯、预检分诊、记帐收费、取药等相互关系，使流程清楚，交通便捷，避免或减少交叉感染。②必须配备的用房：抢救室、诊查室、治疗室、观察室；护士室、值班更衣室；污洗室、杂物贮藏室。③诊查室的开间净尺寸不应小于2.40m，进深净尺寸不应小于3.60m。④门厅兼作分诊时，其面积不宜小于24m²。⑤门诊手术用房由手术室、准备室和更衣室组成；手术室平面尺寸不应小于3.30m×4.80m。4.急诊用房①急诊部应设在门诊部之近旁，并应有直通医院内部的联系通路。②必须配备的用房：抢救室、诊查室、治疗室、观察室；护士室、值班更衣室；污洗室、杂物贮藏室。③可单独设置或利用门诊部、医技科室的用房及设施:挂号室、病历室、药房、收费处；常规检验室、X线诊断室、功能检查室、手术；厕所。④门厅兼作分诊时，其面积不宜小于24m²。⑤抢救室宜直通门厅，面积不应小于24㎡；门的净宽不应小于1.10m。117 ③电梯井道不得与主要用房贴邻。5.X线诊断①治疗室应自成一区。②X线诊断部分，由透视室、摄片室、暗室、观片室、登记存片室等组成；透视、摄片室前宜设候诊处。③摄片室应设控制室。④暗室宜与摄片室贴邻，并应有严密遮光措施；室内装修和设施，均应采用深色面层。（2）门大小及位置的确定《综合医院建筑设计规范》中医院门诊楼各个功能房间的门应符合下列要求：1．抢救室门的净宽不应小于1.10m。2．手术室的门窗通向清洁走道的门净宽，不应小于1.10m。通向洗手室的门净宽，不应大于0.80m；应设弹簧门。当洗手室和手术室不贴邻时,则手术室通向清洁走道的门必须设弹簧门或自动启闭门。3．X线诊断区一般诊断室门的净宽，不应小于1.10M；CT诊断室的门，不应小于1.20m；控制室门净宽宜为0.70m。综上，本建筑的门诊室、检验科、观察室的门统一取宽为1.5m高为2m的子母门。手术手取宽为2.4m高为2m的双扇门。综上，本次设计的医院门诊楼一层为门诊区并设有检查室与抢救室供紧急情况下使用；二层至五层分设内科、外科、妇科、五官科等。各层均设有护士室和卫生间两个。各房间开间及进深见建筑图。（3）窗的大小以及位置的确定《综合医院建筑设计规范》中主要用房的采光窗洞口面积与该用房地板面积之比，不宜小于下表：表1-1主要用房采光表名　　　称比　值诊查室、病人活动室、检验室、医生办公室1/6候诊室、病房、配餐室、医护人员休息室1/7更衣室、浴室、厕所1/8本设计中大部分门诊、检验科和医生办公室等主要房间窗宽取为1500mm，高度取为1800mm；（4）走廊相关参数确定《综合医院建筑设计规范》对走道的规定如下：1.利用走道单侧候诊者，走道净宽不应小于2.10m，两侧候诊者，净宽不应小于2.70m。2.通行推床的室内走道，净宽不应小于2.10m；有高差者必须用坡道相接，其坡度不宜大于1/10。综上，本建筑走廊均为单侧候诊，净宽满足要求。（5）楼梯及电梯设计1.楼梯117 《综合医院建筑设计规范》中对楼梯的规定：①楼梯的位置，应同时符合防火疏散和功能分区的要求。②楼梯宽度不得小于1.65m,踏步宽度不得小于0.28m,高度不应大于0.16m。③主楼梯和疏散楼梯的平台深度，不宜小于2m。④公共建筑的室内疏散楼梯两梯段扶手间的水平净距不宜小于150mm。一幢建筑物除了有满足各种使用功能的房间以外，还需要有把各个使用房间及室内外有机联系起来的交通联系部分，以保证使用便利和安全疏散。在多层建筑中，楼梯是必不可少的一部分，是楼层人流疏散的必经之路，楼梯的数量、位置及形式应满足使用方便和安全疏散的要求，注重建筑环境空间的艺术效果。设计楼梯时，还应使其符合《建筑设计防火规范》、《民用建筑设计通则》和其他有关单项建筑设计规范的规定。考虑防火要求，多层建筑应设封闭楼梯间，且应靠外墙设置，能直接天然采光和自然通风，楼梯的门是可以阻挡烟气入侵的双向弹簧门。楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。梁式楼梯梯段板较薄，可以节省材料。梁式楼梯由踏步板、斜梁、平台板及平台梁组成。踏步板支承在斜梁上，斜梁再支承在平台梁上。作用于楼梯上的荷载先由踏步板传给斜梁，再由斜梁传至平台梁。当梯段板较长时，梁式楼梯较为经济，因而广泛用于办公楼、教学楼等建筑中，但这种楼梯施工复杂，外观也显得比较笨重。板式楼梯具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧的优点，是一种斜放的板，板端支承在平台梁上。作用于梯段上的荷载直接传至平台梁。当梯段跨度较小（一般在3m以内）时，采用板式楼梯较为合适。但其斜板较厚，为跨度的1/15－1/35。综上，本设计选取现浇混凝土板式双跑楼梯。作为主要交通用的楼梯梯段净宽应根据楼梯使用过程中人流股数确定，一般按每股人流宽度0.55m+（0～0.15m）计算，主要的楼梯应考虑三人相对通过；而辅助楼梯要考虑到两人相对通过，通常不会小于1100mm。楼梯平台部位的净高不应小于2m，楼梯梯段部位的净高不应小于2.2m楼梯梯段净高为自踏步前缘线量至直上方凸出物下缘间的铅垂高度。楼梯坡度的选择要从攀登效率、节省空间、便于人流疏散等方面考虑。本建筑楼梯踏步高度选用150mm,踏面选用300mm。梯井宽160mm。2.电梯《综合医院建筑设计规范》中对楼梯的规定：①四层及四层以上的门诊楼或病房楼应设电梯，且不得少于二台；当病房楼高度超过24m时，应设污物梯。②供病人使用的电梯和污物梯，应采用“病床梯”。③电梯井道不得与主要用房贴邻。由于本楼设有两台病床电梯，电梯主要参数及规格尺寸取自国家标准GB-7025-86。载重量2000kg；轿厢最小尺寸：宽1500mm，深2700mm，高2300mm；井道最小尺寸：宽2400mm，深3300mm；机房最小尺寸：宽3200mm，深5800mm，高2800m；厅门净宽1300mm，净高2100mm。建筑标准层平面示意图见Error!Referencesourcenotfound.。117 图1-1建筑平面示意图1.2.3建筑立面剖面设计建筑立面设计是在满足房间的使用要求和技术经济条件下，运用建筑造型和立面构图的一些规律，结合平面的内部空间组合进行的。进行立面设计设计时要考虑房屋的内部空间关系，相邻立面的协调，各立面墙面的处理和门窗安排，满足立面形式美观要求。（1）房屋各部分高度的确定117 建筑剖面的设计，首先需要确定室内的净高。即楼地面到顶棚或其他构件底面的距离。室内净高和房间剖面形状的确定主要考虑以下几个方面：室内使用性质和活动特点的要求，采光通风的要求，结构类型的要求，室内空间比例的要求,同时考虑电梯对建筑的要求。考虑到手术室内无影灯装置高度一般为3～3.20m，本设计标准层层高定为3.6m，底层层高4.2m，突出的机房高3m。（2）楼层层数的确定影响确定房间层数的因素有很多。主要有房屋本身的使用要求、城市规划的要求、选用的结构类型以及建筑防火等。根据上述要求，确定取5层的建筑高度。（3）室内外高差与女儿墙高度的确定为了防止雨水倒灌，防止建筑因沉降而使室内地面标高过低，为了满足建筑使用及增加建筑的美观，取室内外的高差为450mm。主体结构的屋顶采用上人屋面，女儿墙的高度取为1200mm。机房的屋顶采用不上人屋面，女儿墙高度取为600mm。（4）剖面楼梯设计未了避免短柱问题，将楼梯休息平台的梁搭在墙内的小柱上。扶手高度为1000mm。室内楼梯间设有宽为1800mm，高位1500mm的窗，便于采光。建筑立面效果见图1-2。剖面效果见图1-3。117 图1-2建筑立面示意图117 图1-3建筑剖面示意图1.2.4装饰在装饰上不追求豪华，重视材质，崇尚自然，和谐，突出重点，创造出与建筑物身份相称的朴实、典雅。外墙为浅咖啡色瓷砖贴面，配上白色的塑钢窗。室内采用白色瓷砖地面，在卫生间内采用白色地砖防水楼面。1.2.5抗震设计本部分参考规范：《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）规范规定：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。银川地区抗震设防烈度为8度，必须进行抗震设防。建筑根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁四个抗震设防类别。甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑；乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需要尽快恢复的建筑；丙类建筑应属于除甲、乙、丁类以外的一般建筑，丁类建筑应属于抗震次要建筑。本工程为医院门诊楼，抗震设防类别为乙类。乙类建筑，6—8度应按比本地区设防烈度提高一度的要求核查其抗震措施，9度时应适当提高要求；抗震验算应按不低于本地区设防烈度的要求采用。本设计属于框架结构，8度设防，当为甲乙类建筑时按规定提高一度确定其抗震等级，高度小于24m，所以为二级框架。1.2.6关于防火的设计本部分参考规范：《建筑设计防火规范》（GB50016－2006）117 《综合医院建筑设计规范》（JGJ49—88）相关规范对防火与疏散的要求如下：1.楼梯、电梯①医院建筑耐火等级一般不应低于二级，当为三级时，不应超过三层。②病人使用的疏散楼梯至少应有一座为天然采光和自然通风的楼梯。③每层电梯间应设前室，由走道通向前室的门，应为向疏散方向开启的乙级防火门。④楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间内，形成扩大的封闭楼梯间，但应采用乙级防火门等措施与其它走道和房间隔开。2.安全疏散距离表1-2房间门至外部出口或封闭楼梯间的最大距离/m名称位于两个安全位于袋形走道出口之间的疏散门两侧或尽端的疏散门耐火等级耐火等级一、二级三级四级一、二级三级四级托儿所、幼儿园2520—2015—医院、疗养院3530─2015─学校3530—2220—其它民用建筑403525222015综上，本建筑为耐火等级为二级的医院门诊楼，位于两个外部出口或楼梯之间的房间的最大间距为35m，二位于过道两侧或尽端的房间最大距离为20m。考虑到上下通行方便，在东西侧个设一消防楼梯，避免流线交叉方便使用。符合建筑规范和实际使用要求。1.1建筑细部具体构造做法本部分参考规范：《施工说明》（苏J01－2005）（1）屋面做法：本建筑的屋面防水等级为Ⅱ级。1）上人屋面：①25mm厚的490×490配筋混凝土预制板，3宽板缝②25mm厚粗砂垫层③高分子或高聚物改性沥青卷材一层（选用SBS改性沥青防水卷材）④20mm厚1：3水泥砂浆找平层⑤40mm厚C20细石混凝土内配Ф4@150双向钢筋⑥水泥蛭石砂浆保温层100mm厚⑦现浇钢筋混凝土屋面100mm厚2）不上人屋面：①刷浅色反光涂料或配套涂料保护层，或云母片保护层。②铺贴高分子或高聚物改性沥青卷材一层（选用SBS改性沥青防水卷材）③1：3水泥砂浆找平层117 ④40mm厚C20细石混凝土内配Ф4@150双向钢筋⑤保温层⑥20mm厚1:3水泥砂浆找平层⑦现浇钢筋混凝土屋面100mm厚（2）楼面做法1）除卫生间以外的楼面：①8mm厚地砖楼面，干水泥擦缝②5mm厚1:1水泥细砂浆结合层③20mm厚1:3水泥砂浆找平层④100mm厚现浇钢筋混凝土楼面板2）卫生间楼面：①8mm厚地砖楼面，干水泥擦缝②5mm厚1：1水泥细砂浆结合层③30mm厚C20细石混凝土④防水层：聚氨酯二遍涂膜，厚1.2⑤20mm厚1：3水泥砂浆找平层（四周做圆弧状或钝角）⑥100mm厚现浇钢筋混凝土楼面板（3）地面做法1）除卫生间以外的地面：①10mm厚地面砖，干水泥擦缝②撒素水泥面（洒适量清水）③20mm厚1∶2干硬水泥砂浆（或建筑胶水泥砂浆）粘接层④刷素水泥浆（或界面剂）一道⑤60mm厚C15混凝土⑥100mm厚碎石或碎砖夯实⑦素土夯实2）卫生间地面：①10mm厚地砖楼面，干水泥擦缝②撒素水泥面（洒适量清水）③20mm厚1：2干硬性水泥砂浆（或建筑胶水泥砂浆）粘接层④刷素水泥浆（或界面剂）一道⑤40mm厚C20混凝土⑥防水层⑦60mm厚C15混凝土，随捣随抹平⑧100mm厚碎石或碎砖夯实⑨素土夯实（4）内墙面做法1）除卫生间以外的墙面：①刷乳胶漆117 ②5mm厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面；③12mm厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底；④刷界面处理剂一道2）卫生间内墙面：①5mm厚釉面砖白水泥浆擦缝②6mm厚1：0.1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层③12mm厚1：3水泥砂浆打底④刷界面处理剂一道（5）外墙面做法：①1:1水泥砂浆勾缝或用专用勾缝剂勾缝②6mm厚面砖③10mm厚1：2水泥砂浆粘接层④10mm厚1：3水泥砂浆打底扫毛⑤刷界面处理机一道（6）踢脚做法：①8mm厚1：2.5水泥砂浆②10mm厚1：3水泥砂浆打底③刷混凝土界面处理剂一道（7）平顶做法：1．楼梯间①刷乳胶漆②6mm厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面③6mm厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆打底扫毛④要切实刷素水泥浆一道（内掺建筑胶）⑤现浇钢筋混凝土板2．一般房间①20mm厚水泥石灰膏抹灰②V型轻钢龙骨吊顶（8）油漆做法：1）木质基层：①调和漆二度②底油一度③满刮腻子2）金属基层：①调和漆二度②刮腻子③防锈漆或红丹一度（9）坡道做法：①20mm厚1：2水泥砂浆抹面，15宽金刚砂防滑条117 ②素水泥浆一道③80-100mm厚C15混凝土④素土夯实（10）台阶做法：①10mm厚防滑地砖（带防滑条）、干水泥擦缝或1:1水泥细砂浆勾缝②8mm厚1:1水泥砂浆结合层③20mm厚1:3水泥砂浆找平层④素水泥浆结合层一道（11）散水做法：①50mm厚C15混凝土撒1：2水泥砂子压实抹光②120mm厚碎石或碎砖灌M2.5混合砂浆③素土夯实，向外放坡4%（12）女儿墙做法①6mm厚水泥砂浆罩面②12mm厚水泥砂浆打底③200mm厚钢筋混凝土墙④20mm厚水泥砂浆找平117 1结构设计1.1设计资料工程名称：宁夏医学院附属医院急诊综合楼设计工程规模：主体5层，局部6层结构类型：钢筋混凝土框架结构工程环境：银川市中心抗震设防烈度：8度，第一组别，设计地震基本加速度值为0.2g场地类别：Ⅱ类设计使用年限：50年结构重要性系数：1.0环境类别：±0.000以上为一类，以下为二a类1.2结构方案布置选择合理的抗侧力结构体系，进行合理的结构或构件布置，使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能，是结构设计的关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。1.2.1竖向承重体系的选择多层及高层建筑的结构体系大致有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、筒体结构体系、巨型结构体系。框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构。其特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载，墙仅起维护作用，其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。需要时，可用隔断分隔成小房间，或拆除隔断改称大房间。如果采用轻质隔墙和外墙，就可大大降低房屋自重，节省材料。其主要缺点是侧向刚度较小，当层数过多时，会发生过大的侧移，易引起非结构构件破坏，但是可通过合理的设计，使之具有良好的延性，成为“延性框架”，在地震作用下，这种延性框架具有良好的抗震性能。钢筋混凝土框架结构按施工方式的不同，可分为全现浇式、装配式以及装配整体式框架结构三种形式。本医院楼设计充分考虑框架结构的优缺点和施工方法，决定采用钢筋混凝土全现浇式框架结构。1.2.2水平承重体系选取常见的横向承重体系包括：现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。现浇楼盖结构可分为肋梁楼盖、密肋楼盖、平板式楼盖和无粘结预应力现浇平板楼盖等。肋梁楼盖结构具有良好的技术经济指标，可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量，能充分发挥材料的作用，结构整体性好，抗震性能好，且结构平面布置灵活，易于满足楼面不规则布置、开洞等要求，容易适用各种复杂的结构平面及各种复杂的楼面荷载。本设计选用现浇楼盖结构中的肋梁楼盖为该大楼的水平向承重体系。1.2.3基础形式选取117 多层框架结构的基础，一般有柱下独立基础、条形基础、十字形基础、片筏基础，必要时也可采用箱形基础或桩基等。基础类型的选择，取决于现场的工程地质条件、上部结构荷载的大小、上部结构对地基上不均匀沉降及倾斜的敏感程度以及施工条件等因素，还应进行必要的技术经济比较。综上考虑，本设计的基础形式选取现浇柱下钢筋混凝土独立基础。1.1.1其他结构形式选取（1）楼梯型式选取楼梯是多层房屋中的重要组成部分。楼梯的平面布置、踏步尺寸、栏杆形式等由建筑设计确定。楼梯常见型式：板式楼梯、梁式楼梯。本设计选取现浇板式楼梯。板式楼梯具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧等优点。（2）雨篷雨蓬是建筑物入口处位于上部用以遮挡雨水、保护外门免受雨水侵害的水平构件,采用现厂安装钢结构框架玻璃板。采用无组织排水方式，在底板周边设滴水。1.2结构布置1.2.1结构平面布置图（1）柱网布置本设计中，柱网布置比较合理，基本上对称。柱网布置图见图2-3-1.（2）承重框架的布置柱网确定后，沿房屋的纵横向两个方向均应布置梁系，因此，实际的框架结构是一个空间受力体系。但是为了计算方便起见，可以把实际空间框架结构看成纵横两个方向的平面的平面框架，这种简化仅限于方形或矩形的规则平面。沿建筑物长向的称为纵向框架，沿建筑物短向的称为横向框架。它们分别承受各自方向上的水平力，而楼面竖向荷载则依楼盖结构布置方式不同而按不同的方式传递。按楼面竖向荷载传递路线的不同，承重框架的布置方案可以有横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架混合承重三种方案。横向框架承重体系有利于提高建筑物的横向抗侧刚度，纵向框架有利于房屋内的采光与通风，而混合框架整体性好，受力均匀，有利于抗震，由于本急诊楼考虑抗震，采用双向框架承重方案和现浇楼面的屋楼盖体系。117 图2-3-1柱网布置图1.1.1计算简图③轴线的一榀框架结构的计算简图如图2-3-2所示117 图2-3-2框架结构计算简图1.1.1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)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C35，故，本方案为二级抗震等级，查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）知轴压比为0.75；中柱与边柱的负荷面积分别为（4.2+1.5）×7.5=42.75和4.2×7.5=31.5；所以得第一层柱截面面积为：中柱：边柱：柱取方形截面，则中柱与边柱边长分别为565和495,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1-5层为600mm×600mm。2-5层柱高度为3.6m，底层柱高度为。其中4.2m为底层层高，0.45m为室内外高差，1.95m为基础顶面至室外地面的高度。117 （2）梁截面尺寸框架主梁截面高度纵梁：,取,取横梁：取，横向次梁：取走道梁：，考虑刚度因素，取考虑到边框架的走道梁宽不应小于1/2柱宽，取b=300mm。1.1.1框架梁柱的线刚度计算在框架结构中，通常现浇层的楼板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移，为考虑这一有利作用，在计算梁截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架梁取，对中框架梁取(为梁的截面惯性矩)。框架梁线刚度计算公式为:（2-3-2）式中Kb——梁线刚度；E——混凝土弹性模量；Ib——梁截面惯性矩；l——梁跨度框架梁线刚度计算过程及结果如表2.1所示。表2-3-1梁线刚度Kb计算表类别层次/(N/mm2)2边横梁1-63.00×104300×6005.4×10966002.455×10104.909×1010走道梁1-63.00×10300×5003.125×10930003.125×10106.250×10101.1.2柱的线刚度及侧移刚度计算柱的侧移刚度不仅与柱本身线刚度和层高有关，而且还与梁的线刚度有关，故在计算柱侧移刚度时，需要进行一定的修正，具体做法如下：柱子惯性矩；柱子线刚度计算公式为117 （2-3-3）式中kc——柱子线刚度；Ic——柱子惯性矩；H——柱子高度。框架柱线刚度计算过程及结果如表2.2所示。表2-3-2柱线刚度计算表层次13.00×10600×6001.080×101048506.680×10102-53.00×10550×5507.626×10936006.355×1010梁柱线刚度比计算公式为：（2-3-4）式中——梁柱线刚度比。柱子侧移刚度修正系数计算公式为：（2-3-5）式中——柱子侧移刚度修正系数。修正后的侧移刚度值计算公式：（2-3-6）式中——修正后侧移刚度。计算过程及结果如表2.3所示。表2-3-3横向框架柱侧移刚度D值计算表层次层高(m)柱根数D楼层D14.85边柱20.7350.4521540371086中柱21.6710.591201402-53.60边柱20.7720.2781635887792中柱21.7560.46827538117 由表2.3可知，，本设计属于竖向规则建筑。1.1荷载计算1.1.1恒载标准值计算本部分参考规范：《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）（1）屋面荷载屋面恒载（上人屋面）25厚的490×490配筋混凝土预制板，3宽板缝25厚粗砂垫层高分子或高聚物改性沥青卷材一层20厚1：3水泥砂浆找平层40厚C20细石混凝土内配Ф4@150双向钢筋水泥蛭石砂浆保温层100厚现浇钢筋混凝土屋面100厚20厚水泥石灰膏砂浆打底V型轻钢龙骨吊顶装饰层0.025×25＝0.625kN/㎡0.025×16＝0.400kN/㎡0.040kN/㎡0.02×20＝0.400kN/㎡0.04×20＝0.800kN/㎡0.1×7＝0.700kN/㎡0.1×25＝2.500kN/㎡0.02×17＝0.340kN/㎡0.250kN/㎡合计6.06kN/㎡（2）楼面荷载楼面恒载（除卫生间）8厚地砖楼面，干水泥擦缝5厚1:1水泥细砂浆结合层20厚1:3水泥砂浆找平层100厚现浇钢筋混凝土楼面板20厚水泥石灰膏砂浆打底V型轻钢龙骨吊顶0.008×19.8=0.158kN/㎡0.005×20=0.100kN/㎡0.02×20=0.400kN/㎡0.100×25=2.500kN/㎡0.02×17＝0.340kN/㎡0.250kN/㎡合计3.75kN/㎡楼面恒载（卫生间）8厚地砖楼面，干水泥擦缝5厚1：1水泥细砂浆结合层30厚C20细石混凝土防水层：聚氨酯二遍涂膜，厚1.220厚1：3水泥砂浆找平层100厚现浇钢筋混凝土楼面板20厚水泥石灰膏砂浆打底V型轻钢龙骨吊顶0.008×19.8=0.158kN/㎡0.005×20=0.100kN/㎡0.03×20=0.600kN/㎡0.050kN/㎡0.02×20=0.400kN/㎡0.100×25=2.500kN/㎡0.02×17＝0.340kN/㎡0.250kN/㎡合计4.40kN/㎡117 （3）墙体自重外墙（除卫生间）1:1水泥砂浆勾缝或用专用勾缝剂勾缝6厚面砖10厚1：2水泥砂浆粘接层10厚1：3水泥砂浆打底扫毛刷界面处理机一道200厚加气混凝土砌块刷界面处理剂一道12厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面刷乳胶漆0.006×19.8=0.118kN/㎡0.10×20=0.200N/㎡0.10×20=0.200kN/㎡0.20×6.5=1.300kN/㎡0.012×17=0.204N/㎡0.005×17=0.085kN/㎡合计2.11kN/㎡外墙（卫生间）1:1水泥砂浆勾缝或用专用勾缝剂勾缝6厚面砖10厚1：2水泥砂浆粘接层10厚1：3水泥砂浆打底扫毛刷界面处理机一道200厚加气混凝土砌块刷界面处理剂一道12厚1：3水泥砂浆打底6厚1：0.1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层5厚釉面砖白水泥浆擦缝0.006×19.8=0.118kN/㎡0.10×20=0.200N/㎡0.10×20=0.200kN/㎡0.20×6.5=1.300kN/㎡0.012×20=0.240N/㎡0.006×17=0.100kN/㎡0.005×19.8=0.100kN/㎡合计2.26kN/㎡内墙（除卫生间）刷乳胶漆5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面；12厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底；刷界面处理剂一道200厚加气混凝土砌块刷界面处理剂一道12厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面刷乳胶漆0.005×17=0.085kN/㎡0.012×17=0.204kN/㎡0.20×6.5=1.300kN/㎡0.012×17=0.204N/㎡0.005×17=0.085kN/㎡合计1.88kN/㎡内墙（卫生间与一般房间之间）刷乳胶漆、117 5厚1：0.3：3水泥石灰膏砂浆粉面；12厚1：1：6水泥石灰膏砂浆打底；刷界面处理剂一道200厚加气混凝土砌块刷界面处理剂一道12厚1：3水泥砂浆打底6厚1：0.1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层5厚釉面砖白水泥浆擦缝0.005×17=0.085kN/㎡0.012×17=0.204kN/㎡0.20×6.5=1.300kN/㎡0.012×20=0.240N/㎡0.006×17=0.100kN/㎡0.005×19.8=0.100kN/㎡合计2.03kN/㎡内墙（卫生间内部）5厚釉面砖白水泥浆擦缝6厚1：0.1：2.5水泥石灰膏砂浆结合层12厚1：3水泥砂浆打底200厚加气混凝土砌块0.005×19.8×2=0.200kN/㎡0.006×2×17=0.200kN/㎡0.012×2×20=0.480kN/㎡0.20×6.5=1.300kN/㎡合计2.18kN/㎡女儿墙6厚水泥砂浆罩面12厚水泥砂浆打底200厚钢筋混凝土墙20厚水泥砂浆找平0.006×20=0.120kN/㎡0.012×20=0.240kN/㎡0.20×25=5.00kN/㎡0.02×20=0.400kN/㎡合计5.76kN/㎡（4）梁、柱梁、柱可根据截面尺寸、材料容重以及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载。钢筋混凝土的容重=25kN。梁柱计算结果见表2-4-1。表2-4-1梁柱线荷载标准值计算层次构件b/mh/mr/(KN/m²)βg/(KN/m)Li/mn1层边横梁0.30.6251.054.7255.952　走道梁0.30.5251.053.9382.451　主纵梁0.30.6251.054.7256.64　次横梁0.20.5251.052.6256.552.5　厕所次纵梁0.20.4251.052.13.351　柱0.60.6251.19.94.8542-5层边横梁0.30.6251.054.7256.052　走道梁0.30.5251.053.9382.451　主纵梁0.30.6251.054.7256.654117 　次横梁0.20.5251.052.6256.552.5　厕所次纵梁0.20.4251.052.13.351　柱0.550.55251.18.3193.64注：⑴表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而其重力荷载的增大系数；表示单位长度构件重力荷载；为构件数量；⑵梁长度取净长；柱长度取层高；梁柱的容重为25（5）墙体的线荷载标准值计算1.女儿墙线荷载计算①墙体部分5.76×1.2=6.912kN/m②外面砖0.52×1.2=0.624kN/m③100厚压顶部分0.4×0.1×25=1kN/m合计8.54kN/m2.外墙（卫生间）开1800窗(（3.6×（3.6-0.6）-1.8×2.1）×2.26+0.45×1.8×2.1)/3.6=4.88kN/m3.外墙开2400窗(（3.6×（3.6-0.6）-2.4×2.1）×2.11+0.45×2.4×2.1)/3.6=4.01kN/m4.外墙开3600窗(（4.8×（3.6-0.6）-3.6×2.1）×2.11+0.45×3.6×2.1)/4.8=3.72kN/m5.内横墙（一般房间）①次梁下（3.6-0.5）×1.88=5.83kN/m②主梁下（3.6-0.6）×1.88=5.64kN/m6.内横墙（一般房间与卫生间）（3.6-0.6）×2.03=6.09kN/m7.内横墙（卫生间内部）（3.6-0.5）×2.18=6.76kN/m8.3.6m内纵墙开1200门（一般房间）(（3.6×（3.6-0.6）-1.2×2.4）×1.88+0.2×1.2×2.4)/3.6=4.30kN/m9.4.8m内纵墙开1200门（一般房间）(（4.8×（3.6-0.6）-1.2×2.4）×1.88+0.2×1.2×2.4)/4.8=4.63kN/m10.卫生间靠走道纵墙（3.6×（3.6-0.6）-1.5×3）×2.03/3.6=3.55kN/m11.卫生间内部纵墙开1000门(（3.6×（3.6-0.4）-1.0×2.4）×2.18+0.2×1.0×2.4)/3.6=5.66kN/m1.1.1活载标准值计算本部分参考规范：《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版）（1）屋面和楼面活荷载标准值屋面活荷载：上人屋面2.000kN/㎡117 不上人屋面楼面活荷载：办公室走廊、门厅、楼梯0.500kN/㎡2.000kN/㎡2.500kN/㎡（2）雪荷载屋面水平投影面上的雪荷载标准值，应按下式计算：Sk＝μrS0(2-4-1)式中Sk—雪荷载标准值(kN/m2)；μr—屋面积雪分布系数；S0—基本雪压(kN/m2)。徐州地区取0.35kN/m2Sk=μrS0=1.0×0.35=0.35kN/m2在计算活载时，屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。1.1.1恒荷载下的框架受荷总图取第③轴线横向框架进行计算，如图2-4-1所示。由于房间内布置有横向次梁（b×h=200mm×500mm），纵向次梁（b×h=200mm×400mm），故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影外，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，所以在框架柱节点上还作用有集中力矩。荷载的传递示意图，见图2-4-1所示：117 图2-4-1荷载传递示意图（1）5层恒载1.梁上恒载计算恒荷载作用下顶层框架梁上的荷载分布如下图2-4-2所示：117 图2-4-2顶层梁上作用的恒载分布图①梁上分布荷载计算②AB跨受到纵向次梁传来的集中力pAB跨间集中荷载传递示意图见图2-4-3。图2-4-3AB跨间集中荷载传递示意图2.柱上集中力计算①A柱集中力计算117 ②-③轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：图2-4-4②-③轴线间AB跨横向次梁荷载传递示意图图2-4-5②-③轴线间AB跨横向次梁上荷载作用分布图由结构力学求解器得③-④轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：117 图2-4-6③-④轴线间AB跨横向次梁荷载传递示意图A柱集中力计算荷载传递示意图见图2-4-7。图2-4-7A柱集中力计算荷载传递示意图A柱集中力计算：主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计①B柱集中力计算117 图2-4-8B柱集中力计算荷载传递示意图主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计①C柱集中力计算②-③轴线间CD跨横向次梁支座反力计算：图2-4-9C柱集中力计算荷载传递示意图117 主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计①D柱集中力计算图2-4-10D柱集中力计算荷载传递示意图D柱集中力计算:主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计3.柱上集中力产生弯矩计算（2）1~4层恒载对1~4层梁的恒载标准值的计算方法与5层相同，这里不再据图详细介绍，只给出计算公式。1.梁上恒载计算梁上分布荷载计算117 ①AB跨受到纵向次梁传来的集中力p2.柱上集中力计算①A柱集中力计算②-③轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：由结构力学求解器得③-④轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：A柱集中力计算：主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计②B柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计③C柱集中力计算②-③轴线间CD跨横向次梁支座反力计算：117 由结构力学求解器计算，得②-③轴线间CD跨横向次梁对C柱产生的集中力等于37.95kN。则C柱集中力计算为：主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计①D柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计3.柱上集中力产生弯矩计算4.竖向恒荷载作用下的力学简图见图2-4-11117 图2-4-11竖向恒荷载作用下的力学简图1.1.1活荷载下的框架受荷总图活荷载作用下梁的荷载标准值的计算方法与恒载相同，这里不再据图详细介绍，只给出计算公式。（1）5层屋面活载1.梁上活载计算①梁上分布荷载计算117 ①AB跨受到纵向次梁传来的集中力p2.柱上集中力计算①A柱集中力计算②-③轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：由结构力学求解器得③-④轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：A柱集中力计算：主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计②B柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计③C柱集中力计算②-③轴线间CD跨横向次梁支座反力计算：C柱集中力计算：主梁传来117 ②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计①D柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计3.柱上集中力产生弯矩计算（2）1~4层楼面活载对1~4层梁的恒载标准值的计算方法与5层相同。1.梁上活载计算①梁上分布荷载计算②AB跨受到纵向次梁传来的集中力p2.柱上集中力计算①A柱集中力计算②-③轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：由结构力学求解器得③-④轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：A柱集中力计算：117 主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计①B柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计②C柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计③D柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计3.柱上集中力产生弯矩计算4.竖向活荷载作用下的力学简图见图2-4-12（3）5层屋面雪荷载1.梁上活载计算①梁上分布荷载计算117 ①AB跨受到纵向次梁传来的集中力p2.柱上集中力计算①A柱集中力计算②-③轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：由结构力学求解器得③-④轴线间AB跨横向次梁支座反力计算：A柱集中力计算：主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计②B柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计③C柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计117 ①D柱集中力计算主梁传来②-③轴线间次梁传来③-④轴线间次梁传来合计3.柱上集中力产生弯矩计算4.屋面雪荷载用下的力学简图见图2-4-13117 图2-4-12竖向活荷载作用下的力学简图117 图2-4-13屋面雪荷载用下的力学简图1.1.1地震作用计算本部分参考规范：《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（1）恒载1.2-4层墙体的自重标准值计算117 ①外纵墙（3.325×3-2.4×2.1）×2.11×3+（3.255×3-1.8×2.1）×2.26=45.24kN②内纵墙（3.325×3-1.2×2.4）×1.88×3+（3.325×3-1.5×3）×2.03+（3.6×3.2-1×2.4）×2.18=71.01kN③横向主梁下墙6.05×3×（1.88+2.03）=70.97kN④横向次梁下墙(6.75×3.1×（1.88×3+2.18）)/2=81.82kN合计269.04kN2.1层墙体的自重标准值计算①外纵墙（3.3×4.25-2.4×2.1）×2.11×3+（3.3×4.25-1.8×2.1）×2.26=80.03kN②内纵墙（3.3×4.25-1.2×2.4）×1.88×3+（3.3×4.25-1.5×3.3）×2.03+（3.6×4.45-1×2.4）×2.18=110.97kN③横向主梁下墙5.95×4.25×（1.88+2.03）=98.87kN④横向次梁下墙(6.75×4.35×（1.88×3+2.18）)/2=114.81kN合计404.68kN3.女儿墙自重标准值计算8.54×7.2×2=122.98kN4.窗的自重标准值计算（2.4×2.1×3+1.8×2.1）×0.45=8.51kN5.门的自重标准值计算（1.2×2.4×3+1×2.4）×0.2=2.21kN6.楼板自重标准值计算①1-4层（3.6×6.6×3+3×7.2）×3.75+（3.6×6.6×4.4）=452.84kN②5层16.2×7.2×6.06=706.84kN7.梁自重标准值计算①1层5.95×4.725×2+2.45×3.938×1+4.725×6.6×4+2.625×6.55×2.5+2.1×3.35×1=240.63kN②2-5层4.725×6.05×2+3.938×2.45×1+4.725×6.65×4+2.625×6.55×2.5+2.1×3.35×117 1=242.52kN（2）活载①1-4层3.6×6.6×4×2.0+3×7.2×2.5=244.08kN②5层7.2×16.35×0.35=41.20kN（3）重力荷载代表值计算门、窗、墙、板重力荷载标准值以及楼板活载标准值计算结果见表2-4-2。表2-4-2各种结构重力荷载标准值层次柱墙窗户门梁楼板恒载楼板活载　（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）1192.06404.688.512.21240.63452.84244.082～4119.79269.048.512.21242.52452.84244.085119.79269.048.512.21242.52706.8441.2（雪）作用于屋面梁及各层楼面处的重力荷载代表值为：屋面梁处Gw＝结构和构件自重+0.5×雪载楼面梁处GL＝结构和构件自重+0.5×活载其中结构和构件自重取楼面上、下1/2层高范围内的结构和构件自重（屋面梁处取顶层的一半）。计算结果如下：=706.84+242.52+(119.79+269.04+8.51+2.21)/2+8.54+122.98+0.5×41.20=1292.71kN=452.84+242.52+(119.79+269.04+8.51+2.21)+0.5×244.08=1216.95kN===1216.95kN=452.84+240.63+(192.06+404.68)/2+(119.79+269.04)/2+8.51+2.21+0.5×244.08=1319.02kN117 图2-3-14各质点的重力荷载代表值(kN)（4）横向自振周期的计算对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，基本自振周期可按下式计算：（2-4-2）式中——基本周期调整系数。考虑填充墙使框架自振周期减小的影响的折减系数，框架结构取0.6～0.7。当采用轻质墙，外挂墙时取0.8。——框架的顶点假想位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，为将框架的重力荷载代表值视为水平作用力，求得假想的框架顶点位移。对框架结构，按下列公式计算：（2-4-3）（2-4-4）（2-4-5）由上述公式求解结构顶点假想侧移的过程和结果见表2-4-3。表2-4-3框架顶点位移计算层数51292.711292.718779214.72230.1741216.952509.668779228.59215.4431216.953726.618779242.45186.8621216.954943.568779256.31144.4111319.026262.587108688.1088.10由表2-4-3计算基本周期：117 基本自振周期（5）水平地震作用各楼层剪力计算本部分参考规范：《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010），以下简称抗震规范。该建筑结构高度小于40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，因此用底部剪力法来计算水平地震作用。首先计算总水平地震作用标准值即底部剪力FEk，按式2-4-6计算：FEk＝α1Geq（2-4-6）式中α1—相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；Geq—结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的85％，Geq＝0.85∑Gi＝0.85×（1292.71+1216.95×3+1319.02）＝5323.193kN。徐州地区地震分组二组，场地类别为Ⅱ类，查《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）中表5.1.4-2得特征周期Tg＝0.4s，查抗震规范中表5.1.4-1得，水平地震影响系数最大值αmax＝0.08由水平地震影响系数α曲线（抗震规范图5.1.5）来计算α1，按式2-4-7计算：（2-4-7）式中γ—衰减系数，应按式（2-4-8）确定；η2—阻尼调整系数，应按式（2-4-9）确定。（2-4-8）（2-4-9）其中ζ为结构的阻尼比，取ζ＝0.05。FEk＝α1Geq＝0.05808×5323.193＝309.17kN因为：T＝0.571s>1.4Tg＝1.4×0.40＝0.56s，所以需要考虑顶部附加水平地震作用，按式2-4-10计算：△Fn＝δnFEk（2-4-10）式中δn—顶部附加地震作用系数；△F—顶部附加水平地震作用。δn可由抗震规范中表5.2.1查得：δn＝0.08T＋0.01＝0.08×0.5709＋0.01＝0.05567△F5＝δnFEk＝0.05567×309.17＝17.21kN各质点的水平地震作用按下式计算：117 （2-4-11）计算各质点的水平地震作用及相应楼层剪力的过程和结果见表2-4-4。表2-4-4各质点水平地震作用及相应楼层剪力计算表层号hi（m）Hi（m）Gi（kN）GiHi（kN·m）　　Vi（kN）53.619.251292.7124884.6680.3306113.73113.7343.615.651216.9519045.2680.253073.87187.6033.612.051216.9514664.2480.194856.88244.4723.68.451216.9510283.2280.136639.88284.3614.854.851319.026397.2470.085024.81309.17（a)水平地震作用分布(kN)(b)层间剪力分布(kN)图2-4-15横向水平地震作用及楼层地震层间剪力分布1.1.1风荷载计算本部分参考规范：《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）（2006年版），以下简称荷载规范。对于垂直于建筑物表面上的风荷载标准值，当计算主要承重结构是，按下式计算：（2-4-12）式中—风荷载标准值（）；—高度处的风振系数；—风荷载体型系数；—风压高度变化系数；—基本风压（）。由《建筑结构荷载规范》，徐州地区重现期为50年的基本风压：，地面粗糙度为C类。风载体型系数由《建筑结构荷载规范》第7.3节查得：=0.9（迎风面）和=-0.5（背风面）。《建筑结构荷载规范》规定，对于高度大于30m，且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数117 来考虑风压脉动的影响。本设计中，房屋高度H<30m，H/B=18.75/16.2=1.16<1.5，则不需要考虑风压脉动的影响，取=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的荷载，如下表2-4-5。表2-4-5风荷载计算层次518.751.01.40.8150.3522.328.918.91415.151.01.40.7430.3525.929.4418.35311.551.01.40.740.3525.929.4027.7527.951.01.40.740.3525.929.4037.1514.351.01.40.740.3528.6210.3847.53其中，为一榀框架各层节点的受风面积，取上层的一半和下层的一半之和，顶层取到女儿墙顶，底层只取到下层的一半。注意底层的计算高度应从室外地面开始计算。图2-4-16等效节点集中风荷载（kN）1.1水平荷载作用下结构侧移计算1.1.1地震作用下的位移验算用D值法来验算：框架第i层的层间剪力Vi、层间位移（△ui）及结构顶点位移u分别按式2-5-1～2-5-3来计算：（2-5-1）（2-5-2）117 （2-5-3）计算过程见表2-5-1，表中计算了各层的层间弹性位移角，其中θe＝△ui/hi表2-5-1横向水平地震作用下的位移验算层数5113.73877921.29536001/27804187.60877922.13736001/16853244.47877922.78536001/12932284.36877923.23936001/11111309.17710864.34948501/1115由表2-5-1中可以看到最大层间弹性位移角为1/1111<1/550,满足要求。1.1.1风载作用下的位移验算选取轴线③对应的框架，根据水平荷载，计算层间剪力，再依据层间侧移刚度，计算出各层的相对侧移和绝对侧移。计算过程见表2-5-2。表2-5-2风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次58.918.91877920.1011/3547249.4418.35877920.2091/1722339.4027.75877920.3161/1138929.4037.15877920.4231/8507110.3847.53710860.6691/7254由表2-5-2可以看出，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/7254＜1/550，满足规范要求。1.2内力计算1.2.1恒荷载标准值作用下的内力计算（1）恒载M的计算梁端和柱端弯矩采用弯矩二次分配法来计算，计算时先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，向远端传递（传递系数为1/2），然后对由于传递而产生的不平衡弯矩再进行分配，不再传递，到此为止。对于各节点，与节点相连的各杆件均为固接，因此杆端近端的转动刚度S=4i，i为杆件的线刚度，分配系数为S11/∑S1i。现举例说明底层轴线D对应节点的各杆件分配系数求解，求解过程见表2-6-1。表2-6-1节点分配系数求解示例节点位置各杆件线刚度分配系数117 i上＝i右＝i下＝轴线A梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也可根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载以及三角形分布荷载，转化为等效均布荷载，转化方法示意见图2-6-1。图2-6-1固端弯矩求解方法示意图梯形荷载化为等效均布荷载的公式：（2-6-1）式中——梯形荷载腰部投影和总长度比值；——梯形荷载最大值。三角形荷载化为等效均布荷载的公式：（2-6-2）各梁固端弯矩是由各种简单荷载下的梁固端弯矩叠加所得，现对顶层各梁的固端弯矩进行求解，其余各层的求解方法相同，此处不再赘述。DC跨固端弯矩计算部分：部分：部分：叠加得CB跨固端弯矩计算117 部分：部分：叠加得BA跨荷载分布较复杂，经结构力学求解器计算得其余各层计算方法方法同上，计算后将对应的固端弯矩值列于弯矩二次分配表中，进行竖向恒荷载下内力M的求解。恒荷载下的M图见图2-6-2。恒载弯矩二次分配见图2-6-3。117 图2-6-2手算恒载弯矩M（kN·m）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第51页上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱　0.5640.4360.28　0.3630.3570.357　0.3630.280.436　0.564偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　20.30-76.4776.47　-24.63-11.4711.47　23.50-91.9788.21　-24.5831.6824.49-11.30　-14.65-14.4120.35　20.6915.96-27.74　-35.89　10.80-5.6512.25　-5.6910.17-7.21　9.07-13.877.98　-13.22　-2.90-2.25-4.68　-6.07-5.974.28　4.363.362.29　2.9639.58-59.8872.73　-26.42-21.6828.90　34.12-86.5270.73　-46.15　　　　　0.3610.3610.278　0.2060.2660.2660.262　0.2620.2660.2660.206　0.2780.3610.361　14.49-74.3374.33　-23.32-8.238.23　24.33-100.7993.38　-20.1321.6021.6016.64-8.81-11.38-11.38-11.2117.8818.1518.1514.06-20.36-26.44-26.4415.8410.80-4.418.32-7.33-5.698.94-5.6010.359.07-10.187.03-17.94-13.22-8.03-8.03-6.18-0.87-1.13-1.13-1.11-0.95-0.97-0.97-0.756.718.718.7129.4224.38-68.2872.96-19.83-18.20-11.6119.5527.5326.26-97.6786.75-35.67-30.95　　　0.3610.3610.278　0.2060.2660.2660.262　0.2620.2660.2660.206　0.2780.3610.361　14.49-74.3374.33　-23.32-8.238.23　24.33-100.7993.38　-20.1321.6021.6016.64-8.81-11.38-11.38-11.2117.8818.1518.1514.06-20.36-26.44-26.4410.8010.80-4.418.32-5.69-5.698.94-5.609.079.07-10.187.03-13.22-13.22-6.21-6.21-4.78-1.21-1.56-1.56-1.54-0.62-0.63-0.63-0.495.407.017.0126.2026.20-66.8872.62-18.63-18.63-12.0419.8826.6026.60-97.4085.44-32.66-32.66　　　0.3610.3610.278　0.2060.2660.2660.262　0.2620.2660.2660.206　0.2780.3610.361　14.49-74.3374.33　-23.32-8.238.23　24.33-100.7993.38　-20.1321.6021.6016.64-8.81-11.38-11.38-11.2117.8818.1518.1514.06-20.36-26.44-26.4410.8010.59-4.418.32-5.69-5.638.94-5.609.078.97-10.187.03-13.22-12.97-6.13-6.13-4.72-1.22-1.58-1.58-1.56-0.59-0.60-0.60-0.475.336.926.9226.2726.06-66.8272.61-18.65-18.59-12.0619.9126.6226.52-97.3885.37-32.75-32.49　　　0.3540.3720.274　0.2030.2630.2760.258　0.2580.2630.2760.203　0.2740.3540.372　14.49-74.3374.33　-23.32-8.238.23　24.33-100.7993.38　-20.1321.1822.2616.40-8.68-11.25-11.81-11.0417.6017.9418.8313.85-20.07-25.93-27.2510.800.00-4.348.20-5.690.008.80-5.529.070.00-10.046.93-13.220.00-2.29-2.40-1.77-2.30-2.97-3.12-2.921.671.701.791.321.732.232.3429.7019.86-64.0571.55-19.92-14.93-13.3821.9928.7220.62-95.6681.96-36.92-24.91　　　　　　　9.93　-7.46　10.31　-12.45图2-6-3恒载弯矩二次分配图117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第57页图2-6-4机算恒载作用下的弯矩图（kN·m）通过对比可以看出，利用PKPM计算得到M值与手算M值之间DC跨部分误差较小，由于对分布荷载的细节处理存在差异，对于BA梁跨和下层柱，存在一定误差。（2）恒载作用下的梁端剪力、跨中弯矩及柱的剪力、轴力计算1．梁端剪力梁端剪力可以根据简支梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得。不同分布荷载在简支梁上引起的剪力，按图2-6-5计算，此处定义梁端剪力向上为正：图2-6-5分布荷载在简支梁上引起的剪力计算示意图弯矩引起的剪力，计算原理是杆件弯矩平衡，此处定义梁端剪力向上为正，即：（2-6-3）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第57页表2-6-2恒载作用下的梁端剪力（kN）层次由荷载产由弯矩产生恒载下梁端总剪力DC跨CB跨BA跨DC跨CB跨BA跨DC跨CB跨BA跨　DCCBBADCCBBADCCBBA561.4161.4119.5419.5471.4569.33-1.951.95-2.412.412.39-2.3959.4663.3617.1321.9573.8466.94462.5562.5514.3414.3480.5875.98-0.710.71-2.652.651.65-1.6561.8463.2611.6916.9982.2374.33362.5562.5514.3414.3480.5875.98-0.870.87-2.612.611.81-1.8161.6863.4211.7316.9582.3974.17262.5562.5514.3414.3480.5875.98-0.880.88-2.622.621.82-1.8261.6763.4311.7216.9682.4074.16162.5562.5514.3414.3480.5875.98-1.141.14-2.872.872.08-2.0861.4163.6911.4717.2182.6673.901．梁的跨中弯矩梁跨中弯矩可以根据简支梁上竖向荷载引起的跨中弯矩与梁端弯矩引起的跨中弯矩相叠加而得，此处跨中弯矩定义为梁下端受拉为正。计算过程见表2-6-3。.表2-6-3恒载跨中弯矩(kN·m)层次　(|Ml|+|Mr|)/2简支梁情况竖向荷载产生的跨中M恒载跨中弯矩DCCBBADCCBBADCCBBA566.3025.2978.63117.0918.07138.3650.79-7.2259.73470.6215.5892.21112.9712.87149.2542.35-2.7157.04369.7515.9691.42112.9712.87149.2543.22-3.0957.83269.7215.9891.38112.9712.87149.2543.25-3.1157.87167.8017.6888.81112.9712.87149.2545.17-4.8160.44将计算结果填入手算恒载弯矩M图2-6-2内。2．柱的轴力顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到，柱底轴力为柱顶轴力加上柱的自重。其余层轴力计算同顶层，但需要考虑该层上部柱的轴力的传递。计算结果见表2-6-4。表2-6-4恒载作用下柱轴力(kN)层次D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下5221.89251.84277.49307.44283.80313.75263.55293.504429.58459.53568.97598.92607.58637.53528.85558.803637.11667.06860.65890.60931.48961.43794.00823.952844.64874.591152.331182.281255.401285.351059.141089.0911051.901099.921444.021492.041579.831627.851324.031372.05注：N下＝N上＋柱自重,其中第一层柱自重为48.02，2～5层为29.95。3．柱的剪力柱的剪力计算按式2-6-4计算，计算结果见表2-6-5。（2-6-4）表2-6-5恒载作用下柱剪力(kN)层次D柱C柱B柱A柱5-19.1612.85-17.1322.73117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第57页4-14.0510.23-14.6817.673-14.5710.36-14.7818.172-15.4910.69-15.3519.281-6.144.62-6.387.70手算竖向荷载下的轴力和剪力图分别见图2-6-6～图2-6-7，机算竖向荷载下的轴力和剪力图分别见图2-6-8～图2-6-9。图2-6-6恒载作用下的轴力图（kN）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第57页图2-6-7恒载作用下的剪力图（kN）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第57页图2-6-8机算恒载作用下的轴力图（kN）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第57页图2-6-9机算恒载作用的下的剪力图（kN）通过对比可以看出，利用PKPM计算得到N值与手算结果误差较小。V值在DC跨部分误差较小，由于对分布荷载的细节处理存在差异，对于BA跨和下层柱，存在一定误差。1.1.1活荷载标准值作用下的内力计算由于竖向活载下的内力计算方法与竖向恒载内力计算方法相同，这里不再详细介绍，只给出计算表格和内力图。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第58页上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱　0.5640.4360.28　0.3630.3570.357　0.3630.280.436　0.564偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　3.06-19.5819.58　-6.19-2.812.81　5.89-23.4822.76　-3.779.327.20-2.96　-3.84-3.785.28　5.374.14-8.28　-10.71　2.98-1.483.60　-1.232.64-1.89　1.80-4.142.07　-3.43　-0.85-0.65-1.40　-1.82-1.791.51　1.531.180.59　0.7711.45-14.5118.82　-6.89-5.747.71　8.70-22.3017.14　-13.37　　　　　0.3610.3610.278　0.2060.2660.2660.262　0.2620.2660.2660.206　0.2780.3610.361　3.06-19.5819.58　-6.78-3.523.52　6.42-23.4822.76　-3.775.965.964.59-1.91-2.47-2.47-2.433.553.603.602.79-5.28-6.86-6.864.662.98-0.962.30-1.92-1.231.77-1.222.681.80-2.641.39-5.36-3.43-2.41-2.41-1.86-0.19-0.24-0.24-0.24-0.16-0.17-0.17-0.132.052.672.678.216.53-17.8019.78-4.63-3.95-4.425.696.125.24-23.4620.93-9.54-7.62　　　0.3610.3610.278　0.2060.2660.2660.262　0.2620.2660.2660.206　0.2780.3610.361　3.06-19.5819.58　-6.78-3.523.52　6.42-23.4822.76　-3.775.965.964.59-1.91-2.47-2.47-2.433.553.603.602.79-5.28-6.86-6.862.982.98-0.962.30-1.23-1.231.77-1.221.801.80-2.641.39-3.43-3.43-1.81-1.81-1.39-0.33-0.43-0.43-0.420.070.070.070.051.521.971.977.147.14-17.3419.63-4.13-4.13-4.605.925.475.47-23.2820.39-8.31-8.31　　　0.3610.3610.278　0.2060.2660.2660.262　0.2620.2660.2660.206　0.2780.3610.361　3.06-19.5819.58　-6.78-3.523.52　6.42-23.4822.76　-3.775.965.964.59-1.91-2.47-2.47-2.433.553.603.602.79-5.28-6.86-6.862.982.92-0.962.30-1.23-1.221.77-1.221.801.78-2.641.39-3.43-3.36-1.79-1.79-1.38-0.33-0.43-0.43-0.420.070.070.070.061.501.951.957.167.10-17.3219.63-4.13-4.12-4.605.925.485.46-23.2720.38-8.34-8.27　　　0.3540.3720.274　0.2030.2630.2760.258　0.2580.2630.2760.203　0.2740.3540.372　3.06-19.5819.58　-6.78-3.523.52　6.42-23.4822.76　-3.775.856.154.53-1.88-2.44-2.56-2.393.493.563.742.75-5.20-6.72-7.062.980.00-0.942.26-1.230.001.75-1.201.800.00-2.601.37-3.430.00-0.72-0.76-0.56-0.56-0.73-0.77-0.720.520.530.550.410.560.730.768.115.39-16.5519.40-4.40-3.33-4.886.335.894.29-22.9319.49-9.42-6.30　　　　　　　2.69　-1.66　2.14　-3.15图2-6-10活载弯矩二次分配117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第62页图2-6-11活载作用下的弯矩图（kN·m）（2）活载作用下的梁端剪力、跨中弯矩及柱的剪力、轴力计算1．梁端剪力表2-6-6活载作用下的梁端剪力（kN）层次　　由荷载产生由弯矩产生活载作用下总剪力DC跨CB跨BA跨DC跨CB跨BA跨DC跨CB跨BA跨DCCBBADCCBBADCCBBA515.1215.124.54.517.6417.28-0.650.65-0.660.660.78-0.7814.4715.773.845.1618.4216.50415.1215.125.635.6317.6417.28-0.300.30-0.420.420.38-0.3814.8215.425.216.0518.0216.90315.1215.125.635.6317.6417.28-0.350.35-0.440.440.44-0.4414.7715.475.196.0718.0816.84215.1215.125.635.6317.6417.28-0.350.35-0.440.440.44-0.4414.7715.475.196.0718.0816.84115.1215.125.635.6317.6417.28-0.430.43-0.480.480.52-0.5214.6915.555.156.1118.1616.76117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第62页1．梁的跨中弯矩表2-6-7（a）活载跨中弯矩(kN·m)层次|Ml|+|Mr|/2简支情况下竖向荷载产生的跨中M活载作用下跨中弯矩DCCBBADCCBBADCCBBA516.676.7219.7230.154.535.6213.48-2.2215.90418.795.0522.1930.155.6335.6211.360.5813.43318.495.2621.8430.155.6335.6211.660.3713.78218.485.2621.8230.155.6335.6211.670.3713.80117.985.6121.2130.155.6335.6212.170.0214.41考虑到活荷载的不利布置，统一将跨中弯矩乘以1.2的放大系数。表2-6-7（b）考虑活载不利布置后跨中弯矩(kN·m)层次活载作用下跨中弯矩DCCBBA516.18-2.6719.08413.630.6916.11314.000.4516.54214.010.4416.55114.610.0317.29将计算结果填入手算活载弯矩M图2-6-11内。2．柱的轴力计算结果见表2-6-8。表2-6-8活载作用下柱轴力(kN)层次D柱C柱B柱A柱538.9569.1270.6746.63478.25143.94146.1193.663117.50218.80221.63140.632156.75293.66297.15187.601195.92368.56372.80234.493．柱的剪力表2-6-9活载作用下柱剪力(kN)层次D柱C柱B柱A柱5-5.463.20-4.126.374-3.802.24-2.974.423-3.972.29-3.044.622-4.222.37-3.154.911-1.671.03-1.331.95竖向活荷载下的轴力和剪力图分别见图2-6-12～图2-6-13。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第62页图2-6-12活载作用下的轴力图（kN）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第62页图2-6-13活载作用下的剪力图（kN）1.1.1顶层雪荷载标准值作用下的内力计算由于顶层雪荷载下的内力计算方法与竖向恒载内力计算方法相同，这里不再详细介绍，只给出计算表格和内力图。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱　0.5640.4360.28　0.3630.3570.357　0.3630.280.436　0.564偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　　　　偏心矩　0.54-3.433.43　-1.08-0.490.49　1.03-4.113.98　-0.661.631.26-0.52　-0.68-0.660.92　0.940.73-1.45　-1.87　2.98-0.260.63　-1.230.46-0.33　1.80-0.720.36　-3.43　-1.53-1.190.04　0.050.05-0.27　-0.27-0.211.34　1.733.08-3.623.58　-1.86-0.640.82　2.47-4.324.23　-3.57　　　　　0.3610.3610.278　0.2060.2660.2660.262　0.2620.2660.2660.206　0.2780.3610.361　3.06-19.5819.58　-6.78-3.523.52　6.42-23.4822.76　-3.775.965.964.59-1.91-2.47-2.47-2.433.553.603.602.79-5.28-6.86-6.860.812.98-0.962.30-0.34-1.231.77-1.220.471.80-2.641.39-0.94-3.43-1.03-1.03-0.79-0.51-0.66-0.66-0.650.420.420.420.330.831.071.075.757.92-16.7319.45-3.47-4.37-4.836.274.495.82-23.0019.70-6.72-9.21　　　0.3610.3610.278　0.2060.2660.2660.262　0.2620.2660.2660.206　0.2780.3610.361　3.06-19.5819.58　-6.78-3.523.52　6.42-23.4822.76　-3.775.965.964.59-1.91-2.47-2.47-2.433.553.603.602.79-5.28-6.86-6.862.982.98-0.962.30-1.23-1.231.77-1.221.801.80-2.641.39-3.43-3.43-1.81-1.81-1.39-0.33-0.43-0.43-0.420.070.070.070.051.521.971.977.147.14-17.3419.63-4.13-4.13-4.605.925.475.47-23.2820.39-8.31-8.31　　　0.3610.3610.278　0.2060.2660.2660.262　0.2620.2660.2660.206　0.2780.3610.361　3.06-19.5819.58　-6.78-3.523.52　6.42-23.4822.76　-3.775.965.964.59-1.91-2.47-2.47-2.433.553.603.602.79-5.28-6.86-6.862.982.92-0.962.30-1.23-1.221.77-1.221.801.78-2.641.39-3.43-3.36-1.79-1.79-1.38-0.33-0.43-0.43-0.420.070.070.070.061.501.951.957.167.10-17.3219.63-4.13-4.12-4.605.925.485.46-23.2720.38-8.34-8.27　　　0.3540.3720.274　0.2030.2630.2760.258　0.2580.2630.2760.203　0.2740.3540.372　3.06-19.5819.58　-6.78-3.523.52　6.42-23.4822.76　-3.775.856.154.53-1.88-2.44-2.56-2.393.493.563.742.75-5.20-6.72-7.062.980.00-0.942.26-1.230.001.75-1.201.800.00-2.601.37-3.430.00-0.72-0.76-0.56-0.56-0.73-0.77-0.720.520.530.550.410.560.730.768.115.39-16.5519.40-4.40-3.33-4.886.335.894.29-22.9319.49-9.42-6.30　　　　　　　2.69　-1.66　2.14　-3.15图2-6-14顶层雪载弯矩二次分配117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页图2-6-15顶层雪载作用下的弯矩图（kN·m）（2）顶层雪载作用下的梁端剪力、跨中弯矩及柱的剪力、轴力计算1．梁端剪力表2-6-10顶层雪载作用下的梁端剪力（kN）层次　　由荷载产生由弯矩产生顶层雪载作用下总剪力DC跨CB跨BA跨DC跨CB跨BA跨DC跨CB跨BA跨DCCBBADCCBBADCCBBA52.652.650.790.793.093.020.01-0.01-0.060.060.01-0.012.662.640.730.853.103.01415.1215.125.635.6317.6417.28-0.410.41-0.480.480.50-0.5014.7115.535.156.1118.1416.78315.1215.125.635.6317.6417.28-0.350.35-0.440.440.44-0.4414.7715.475.196.0718.0816.84215.1215.125.635.6317.6417.28-0.350.35-0.440.440.44-0.4414.7715.475.196.0718.0816.84115.1215.125.635.6317.6417.28-0.430.43-0.480.480.52-0.5214.6915.555.156.1118.1616.762．梁的跨中弯矩117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页表2-6-11（a）顶层雪载跨中弯矩(kN·m)层次|Ml|+|Mr|/2简支情况下梁上竖向荷载产生的跨中弯矩跨中弯矩DCCBBADCCBBADCCBBA53.600.734.275.280.796.231.680.061.96418.095.5521.3530.155.6335.6212.060.0814.27318.495.2621.8430.155.6335.6211.660.3713.78218.485.2621.8230.155.6335.6211.670.3713.80117.985.6121.2130.155.6335.6212.170.0214.41考虑到活荷载的不利布置，统一将跨中弯矩乘以1.2的放大系数。表2-6-11（b）考虑活载不利布置后跨中弯矩(kN·m)层次跨中弯矩DCCBBA52.020.072.35414.470.1017.12314.000.4516.54214.010.4416.55114.610.0317.29将计算结果填入顶层雪载弯矩M图2-6-15内。1．柱的轴力计算结果见表2-6-12。表2-6-12顶层雪载作用下柱轴力(kN)层次D柱C柱B柱A柱56.9412.0412.198.73446.1386.9287.8155.64385.38161.78163.33102.612124.63236.64238.85149.581163.80311.53314.49196.472．柱的剪力表2-6-13顶层雪载作用下柱剪力(kN)层次D柱C柱B柱A柱5-2.451.48-1.932.864-4.182.36-3.144.873-3.972.29-3.044.622-4.222.37-3.154.911-1.671.03-1.331.95顶层雪载下的轴力和剪力图分别见图2-6-16～图2-6-17。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页图2-6-16顶层雪载下的轴力图（kN）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页图2-6-17顶层雪载下的剪力图（kN）1.1.1风荷载作用下的内力计算（1）计算方法用D值法（改进的反弯点法）进行计算，其步骤为：1）求各柱反弯点处的剪力；2）求各柱反弯点高度；3）求各柱杆端弯矩和梁端弯矩；4）求各柱轴力和梁剪力。（2）第i层和第m柱所分配的剪力按式2-6-5：（2-6-5）式中Vim—i层m柱分担的剪力，Dm—柱m的抗侧刚度；∑D—i层所有柱的抗侧刚度之和；117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页Vi—i层的总剪力。（3）反弯点位置计算框架柱反弯点位置按式2-6-6计算：Y＝yh＝（y0+y1+y2+y3）h（2-6-6）式中Y—反弯点高度，即反弯点到柱下端的距离；y—反弯点高度比，即反弯点高度与柱高的比值；h—计算层柱高；y0—标准反弯点高度；y1—上下梁线刚度变化时反弯点高度比修正值；y2、y3—上、下层柱高变化时反弯点高度比修正值。反弯点位置计算过程见表2-6-14、表2-6-15。表2-6-14边柱反弯点位置层号h/mKy0y1y2y3yyh/m53.60.7720.300000.301.0843.60.7720.400000.401.4433.60.7720.450000.451.6223.60.7720.5000-0.0370.461.6714.850.7350.7150-0.01400.703.40表2-6-15中柱反弯点位置层号h/mKy0y1y2y3yyh/m53.61.7560.38780000.38781.4043.61.7560.43780000.43781.5833.61.7560.48780000.48781.7623.61.7560.50000.51.8014.851.6710.58290000.58292.83（4）左风作用下内力1．框架柱端弯矩计算：柱端弯矩按式2-6-7～式2-6-8计算。（2-6-7）（2-6-8）按照以上方法计算所得的风荷载作用下的各柱柱端弯矩见表2-6-16。表2-6-16（a）风荷载作用下边柱弯矩、剪力计算表层次/m/kN(N/mm)y53.68.9187792163581.660.7720.31.794.1843.618.3587792163583.420.7720.44.927.3933.627.7587792163585.170.7720.458.3810.2423.637.1587792163586.920.7720.4631911.5413.3814.8547.53710861540310.300.7350.7005734.9914.96117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页注：表中、的单位为kN·m，的单位为。表2-6-16（b）风荷载作用下中柱弯矩、剪力计算表层次/m/kN(N/mm)y53.68.9187792275382.791.7560.38783.906.1643.618.3587792275385.761.7560.43789.0711.6533.627.7587792275388.701.7560.487815.2916.0523.637.15877922753811.651.7560.520.9820.9814.8547.53710862014013.471.6710.582938.0727.24注：表中、的单位为kN·m，的单位为。2.风荷载作用下的梁端弯矩及柱轴力计算梁端弯矩、剪力及柱轴力按照下列公式计算。（2-6-9）（2-6-10）（2-6-11）（2-6-12）具体计算结果表2-6-17。表2-6-17左风作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力层次边梁走道梁柱轴力D柱C柱B柱A柱54.182.716.61.043.453.4532.30-1.04-1.261.261.0449.186.846.62.438.718.7135.81-3.47-4.644.643.47315.1611.056.63.9714.0714.0739.38-7.44-10.0410.047.44221.7515.956.65.7120.3120.31313.54-13.16-17.8717.8713.16126.521.216.67.2327.0127.01318.00-20.38-28.6528.6520.38注：表中、单位为kN·m，为，为。3.风荷载作用下的框架内力图根据上面计算结果，得出左风作用下弯矩图见图2-6-18，梁端剪力和柱轴力见图2-6-19。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页图2-6-18左风作用下弯矩图（kN·m）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页图2-6-19左风荷载作用下框架梁端剪力和柱轴力图（kN）1.1.1地震作用下的内力计算1．水平地震作用下的柱弯矩及剪力计算：计算原理同风荷载作用下方法相同，此处不再赘述。计算过程见下表。表2-6-18（a）地震作用下边柱弯矩、剪力计算表层次/m/kN(N/mm)y53.6113.73877921635821.190.7720.3526.7049.5943.6187.60877921635834.950.7720.450.3375.5033.6244.47877921635845.550.7720.4573.7990.1923.6284.36877921635852.980.7720.4631988.35102.3914.85309.17710861540366.990.7350.68557222.75102.16注：表中、的单位为kN·m，的单位为。表2-6-18（b）地震作用下中柱弯矩、剪力计算表层次/m/kN(N/mm)y117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页53.6113.73877922753835.671.7560.387849.8078.6243.6187.60877922753858.841.7560.4595.33116.5133.6244.47877922753876.681.7560.4878134.66141.4023.6284.36877922753889.201.7560.5160.55160.5514.85309.17710862014087.591.6710.5829247.63177.20注：表中、的单位为kN·m，的单位为。2.地震作用下的梁端弯矩及柱轴力计算具体计算结果表2-6-19。表2-6-19地震作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力层次边梁走道梁柱轴力D柱C柱B柱A柱549.5934.596.612.7544.0444.04329.36-12.75-16.6016.6012.754102.2073.166.626.5793.1593.15362.10-39.32-52.1452.1439.323140.53104.146.637.07132.59132.59388.39-76.39-103.46103.4676.392176.19129.876.646.37165.35165.353110.23-122.77-167.32167.32122.771190.51148.586.651.38189.17189.173126.12-174.14-242.06242.06174.14注：表中、单位为kN·m，为，为。3.左震作用下的框架内力图根据上面计算结果，得出左震作用下弯矩图见图2-6-20，梁端剪力和柱轴力见图2-6-21。4.手算与电算结果对比电算弯矩与见图2-6-22。误差分析：第一、手算和电算水平地震作用的计算方法不同，手算依据底部剪力法，电算为振型分解法；第二、计算精度的不同，手算过程中可能出错等原因也会导致误差，因为在手算过程中各层的重力荷载代表值的计算值与电算存在差异，从而产生误差。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页图2-6-20左震作用下弯矩图（kN·m）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页图2-6-21左震作用下框架梁端剪力和柱轴力图（kN）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页图2-6-22电算左震作用下弯矩图（kN·m）1.1内力组合1.1.1塑性调幅框架中允许梁端出现塑性铰。因此，针对竖向荷载，对于在梁可考虑塑性内力重分布，通常是降低支座弯矩，以减小支座处的配筋。本设计支座弯矩的调幅系数采用0.85。支座弯矩降低后，必须相应加大梁跨中弯矩。这样，在支座出现塑性铰以后，不会导致跨中截面承载力不足。跨中弯矩应按平衡条件相应增大，见图2-7-1。为了保证梁的安全，跨中弯矩还必须满足图中所列的条件。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页图2-7-1框架梁塑性调幅调幅后的跨中弯矩按式2-7-1计算（其中=0.85）（2-7-1）竖向荷载下弯矩调幅后结果见表2-7-1~表2-7-3。表2-7-1恒荷载作用下梁端、跨中弯矩值调幅（kN·m）层次恒载调幅后梁端弯矩恒载调幅后跨中弯矩DCCBBADCCBBADCCBBA5-50.9061.82-18.4324.56-73.5460.1260.73-3.4371.534-58.0462.02-9.8716.62-83.0273.7452.94-0.3770.873-56.8561.73-10.2316.90-82.7972.6353.68-0.7071.542-56.8061.72-10.2516.92-82.7772.5653.71-0.7271.581-54.4460.82-11.3818.69-81.3169.6755.34-2.1673.76表2-7-2活荷载作用下梁端、跨中弯矩值调幅（kN·m）层次活载调幅后梁端弯矩活载调幅后跨中弯矩DCCBBADCCBBADCCBBA5-12.3415.99-4.886.55-18.9514.5718.68-1.6622.044-15.1316.81-3.754.83-19.9417.7916.451.4519.443-14.7416.69-3.915.03-19.7917.3316.771.2419.822-14.7216.69-3.915.04-19.7817.3216.781.2319.831-14.0716.49-4.155.38-19.4916.5717.310.8720.47表2-7-3屋顶雪荷载作用下梁端、跨中弯矩值调幅（kN·m）层次雪载调幅后梁端弯矩雪载调幅后跨中弯矩DCCBBADCCBBA117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页DCCBBA5-3.073.04-0.540.69-3.673.602.560.182.994-14.2216.53-4.115.33-19.5516.7517.180.9320.323-14.7416.69-3.915.03-19.7917.3316.771.2419.822-14.7216.69-3.915.04-19.7817.3216.781.2319.831-14.0716.49-4.155.38-19.4916.5717.310.8720.471.1.1控制截面处内力由于内力分析结果都是轴线位置处的梁的弯矩及剪力，但在配筋计算时应采用柱边截面处的内力，因而在组合前应经过换算求得柱边截面的弯矩和剪力。柱的设计控制截面为上、下两个端截面。故在轴线处的计算内力也要换算到梁上、下边缘处的柱截面内力。见图2-7-2。图2-7-2梁柱控制截面内力图控制截面处的剪力和弯矩可按式2-7-2和式2-7-3计算（其中为范围内的梁上荷载）。（2-7-2）（2-7-3）（1）梁端控制截面处内力计算结果见表2-7-4～表2-7-8。表2-7-4恒载作用下梁端控制截面内力层次(kN)(kN·m)DCCBBADCCBBADCCBBADCCBBA557.70-61.6015.82-20.6472.08-65.18-35.0344.88-14.0818.89-53.7242.20458.71-60.1310.47-15.7778.95-71.05-41.8945.48-6.9912.28-61.3054.20117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页358.55-60.2910.51-15.7379.11-70.89-40.7545.15-7.3412.57-61.0453.13258.54-60.3010.50-15.7479.12-70.88-40.7045.14-7.3612.60-61.0253.07157.65-59.9310.25-15.9978.71-69.95-35.7041.34-8.5614.29-55.7346.93表2-7-5活载作用下梁端控制截面内力层次(kN)(kN·m)DCCBBADCCBBADCCBBADCCBBA514.32-15.623.76-5.0818.27-16.35-8.4011.70-3.845.15-13.9310.07414.67-15.275.12-5.9617.87-16.75-11.1012.61-2.353.19-15.0313.18314.62-15.325.10-5.9817.93-16.69-10.7112.48-2.513.39-14.8612.74214.62-15.325.10-5.9817.93-16.69-10.7012.47-2.513.39-14.8512.73114.48-15.345.06-6.0217.95-16.55-9.3711.50-2.763.73-13.6511.19表2-7-6屋顶雪载载作用下梁端控制截面内力层次(kN)(kN·m)DCCBBADCCBBADCCBBADCCBBA52.63-2.620.72-0.843.08-2.98-2.352.32-0.350.46-2.822.78414.56-15.385.06-6.0217.99-16.63-10.2212.30-2.723.67-14.6112.17314.62-15.325.10-5.9817.93-16.69-10.7112.48-2.513.39-14.8612.74214.62-15.325.10-5.9817.93-16.69-10.7012.47-2.513.39-14.8512.73114.48-15.345.06-6.0217.95-16.55-9.3711.50-2.763.73-13.6511.19表2-7-7左风作用下梁端控制截面内力层次(kN)(kN·m)DCCBBADCCBBADCCBBADCCBBA5-1.04-1.04-2.30-2.30-1.04-1.043.902.422.822.822.423.904-2.43-2.43-2.43-5.81-2.43-2.438.516.177.117.116.178.513-3.97-3.97-3.97-9.38-3.97-3.9714.079.9611.4911.499.9614.072-5.71-5.71-5.71-13.54-5.71-5.7120.1814.3816.5916.5914.3820.181-7.23-7.23-7.23-18.00-7.23-7.2324.1518.8622.0522.0518.8624.15表2-7-8左震作用下梁端控制截面内力层次(kN)(kN·m)DCCBBADCCBBADCCBBADCCBBA5-12.75-12.75-29.36-29.36-12.75-12.7546.0831.0835.9635.9631.0846.084-26.57-26.57-62.10-62.10-26.57-26.5794.8965.8676.0776.0765.8694.893-37.07-37.07-88.39-88.39-37.07-37.07130.3393.94108.28108.2893.94130.332-46.37-46.37-110.23-110.23-46.37-46.37163.43117.11135.04135.04117.11163.431-51.38-51.38-126.12-126.12-51.38-51.38173.81131.88154.49154.49131.88173.81117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页（1）柱端控制截面处内力计算1.考虑到本设计中低层柱尺寸为600mm×600mm，其余层柱截面尺寸为550mm×550mm，偏心对齐。取顶层柱的形心作为轴线，按此计算简图算出的内力是计算简图轴线上的内力，对下层柱而言，此轴线不是柱的形心轴，应将算得的内力转化为截面形心处的内力，转化方法见图2-7-3。图2-7-3变截面底柱形心处内力计算过程见表2-7-9。.表2-7-9（a）恒载作用下底柱截面形心处弯矩内力D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下N（kN）1051.901099.921444.021492.041579.831627.851324.031372.05Me(kN·m)-26.3026.3036.10-36.10-39.5039.5033.10-33.10M(kN·m)19.869.93-14.93-7.4620.6210.31-24.91-12.45M0(kN·m)-6.4436.2321.17-43.56-18.8849.818.19-45.55表2-7-9（b）活载作用下底柱截面形心处弯矩内力D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下N（kN）195.92195.92368.56368.56372.80372.80234.49234.49Me(kN·m)-4.904.909.21-9.21-9.329.325.86-5.86M(kN·m)5.392.69-3.33-1.664.292.14-6.30-3.15M0(kN·m)0.497.595.89-10.88-5.0311.46-0.44-9.01117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页表2-7-9（c）屋顶雪载作用下底柱截面形心处弯矩内力D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下N（kN）163.80163.80311.53311.53314.49314.49196.47196.47Me(kN·m)-4.094.097.79-7.79-7.867.864.91-4.91M(kN·m)5.392.69-3.33-1.664.292.14-6.30-3.15M0(kN·m)1.296.794.46-9.45-3.5710.01-1.39-8.06表2-7-9（d）左风作用下底柱截面形心处弯矩内力D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下N（kN）-20.38-20.38-28.65-28.6528.6528.6520.3820.38Me(kN·m)0.51-0.51-0.720.72-0.720.720.51-0.51M(kN·m)-14.96-34.99-27.24-38.07-27.24-38.07-14.96-34.99M0(kN·m)-14.45-35.50-27.96-37.35-27.96-37.35-14.45-35.50表2-7-9（e）左震作用下底柱截面形心处弯矩内力D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下N（kN）-174.14-174.14-242.06-242.06242.06242.06174.14174.14Me(kN·m)4.35-4.35-6.056.05-6.056.054.35-4.35M(kN·m)-102.16-222.75-177.20-247.63-177.20-247.63-102.16-222.75M0(kN·m)-97.81-227.10-183.25-241.58-183.25-241.58-97.81-227.102.柱端控制截面处内力计算柱剪力沿柱高不变，此处只给出控制截面弯矩计算结果，见表2-7-10～表2-7-14。特别说明，底柱下截面直接与基础相接，不用再次计算。表2-7-10恒载作用下柱端控制截面弯矩(kN·m)层次D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下533.8323.67-22.56-15.9828.9922.39-39.33-28.85420.1621.98-15.13-15.5621.8522.19-25.65-27.36321.8221.90-15.53-15.5422.1622.19-27.21-27.30221.4225.05-15.38-16.7121.9224.12-26.71-31.141-8.2836.2322.56-43.56-20.7949.8110.50-45.55表2-7-11活载作用下柱端控制截面弯矩(kN·m)层次D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下59.816.57-5.93-3.677.474.88-11.46-7.6345.396.00-3.27-3.464.344.58-6.29-6.9835.955.97-3.44-3.444.564.56-6.92-6.9525.836.84-3.41-3.694.514.94-6.79-7.951-0.017.596.20-10.88-5.4311.460.15-9.01表2-7-12屋顶雪载作用下柱端控制截面弯矩(kN·m)层次D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下52.345.02-1.41-3.031.893.91-2.71-5.8646.675.88-3.66-3.424.884.53-7.75-6.8535.955.97-3.44-3.444.564.56-6.92-6.95117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页25.836.84-3.41-3.694.514.94-6.79-7.9510.796.794.77-9.45-3.9710.01-0.80-8.06表2-7-13左风作用下柱端控制截面弯矩(kN·m)层次D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下5-3.69-1.29-5.32-3.06-5.32-3.06-3.69-1.294-6.36-3.90-9.92-7.34-9.92-7.34-6.36-3.903-8.69-6.83-13.44-12.67-13.44-12.67-8.69-6.832-11.30-9.47-17.48-17.48-17.48-17.48-11.30-9.471-11.36-35.50-23.92-37.35-23.92-37.35-11.36-35.50表2-7-14左震作用下柱端控制截面弯矩(kN·m)层次D柱C柱B柱A柱上下上下上下上下5-43.23-20.34-67.92-39.10-67.92-39.10-43.23-20.344-65.02-39.85-98.86-77.67-98.86-77.67-65.02-39.853-76.53-60.13-118.40-111.66-118.40-111.66-76.53-60.132-86.50-72.45-133.79-133.79-133.79-133.79-86.50-72.451-77.71-227.10-156.97-241.58-156.97-241.58-77.71-227.101.1.1内力组合类别本设计内力组合包含两部分：基本组合和标准组合（1）基本组合1.由可变荷载效应控制的组合按式2-7-4：（2-7-4）式中γG—永久荷载的分项系数；SGK—按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；γQi—第i个可变荷载的分项系数，其中γQ1为可变荷载Q1的分项系数；SQik—按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值，其中SQ1k为诸可变荷载效应中起控制作用者；ψci—可变荷载Qi的组合值系数，活载取0.7，风荷载取0.6；n—参与组合的可变荷载数。2.由永久荷载效应控制的组合按式2-7-5：（2-7-5）式中γG—永久荷载的分项系数；SGK—按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应值；SQik—按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应值；Ψci—可变荷载Qi的组合值系数，活载取0.7，风荷载取0.6；n—参与组合的可变荷载数。基本组合的荷载分项系数，应按下列规定采用：γG117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页：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的组合，应取1.0γQi：一般情况下取1.4；对标准值大于4kN/m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1.3。对结构的倾覆、滑移或漂浮验算，荷载的分项系数应按有关的结构设计规范的规定采用。3.考虑地震作用后的组合按式2-7-6：S＝γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+ψwγwSwk（2-7-6）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；γG—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时，不应大于1.0；γEh、γEv—分别为水平、竖向地震作用分项系数，本设计仅计算水平地震作用，故γEh＝1.3，γEv＝0；γw—风荷载分项系数，应采用1.4；SGE—重力荷载代表值的效应，SGE＝SGEk+0.5S雪；SEhk—水平地震作用标准值的效应；SEvk—竖向地震作用标准值的效应；Swk—风荷载标准值的效应；ψw—风荷载组合值系数，一般结构取0.0，风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2。本设计所选组合类别见内力组合表。1.1.1梁的内力组合（1）对于框架横梁，其两端支座截面常常是最大负弯矩及最大剪力作用处，在水平荷载作用下，端截面还有正弯矩。而跨中控制截面常常是最大正弯矩作用处。在梁端截面（指柱边缘处的梁截面），要组合最大负弯矩及最大剪力，也要组合可能出现的正弯矩。梁的内力组合见表2-7-15。（2）对于含有地震作用和风荷载作用的组合，梁上最大正弯矩距跨中偏差较大。这里针对底层DC跨梁，根据梁端弯矩值及梁上荷载设计值，由平衡条件再次计算。以下对左震恒载不利作用情况为例详细分析，其余组合类别给出主要计算结果。图2-7-4均布和梯形荷载作用下的计算简图1.在地震组合下①左震不利内力标准值：恒载117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页雪载左震内力设计值：在距D端故，解二次方程求。由，得①左震有利内力标准值：恒载雪载左震内力设计值：在117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页故，解二次方程求。得①右震不利内力标准值：恒载雪载左震内力设计值：在距C端故，解二次方程求。得②右震有利内力标准值：恒载雪载左震内力设计值：在距C端117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页故，解二次方程求。得1.含有风荷载的组合根据梁端弯矩值及梁上荷载设计值，由平衡条件再次计算，计算结果均小于地震作用情况，此处不再赘述。综上，梁中部的控制内力取为左震恒载有利作用组合下。1.1.1柱的内力组合柱可能出现大偏压破坏，此时M愈大愈不利；也可能出现小偏压破坏，此时N愈大愈不利。此外，还应选择正弯矩或负弯矩中绝对值最大的弯矩进行截面配筋，因为柱子多数都设计成对称配筋。由以上分析可知，柱子弯矩和轴力组合要考虑下述四种可能情况：1）及相应的N；2）及相应的M；3）及相应的M；4）比较大（不是绝对最大），但N比较小或比较大（不是绝对最小或绝对最大。柱D～柱A的内力组合见表2-7-16～表2-7-19。1.1.2所选构件的抗震设计内力调整与最不利内力情况（1）梁内力设计值的调整抗震设计组合时，为满足强剪弱弯要求，框架梁端剪力设计值应按下式调整：(2-7-7)式中——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力设计值；——梁端剪力增大系数，二级框架为1.2；——梁左端弯矩值；——梁右端弯矩值。以底层DC梁为例进行说明：DC梁净跨为计算：图2-7-5均布和梯形荷载作用下的计算简图①恒载起不利作用117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页②恒载起有利作用综上，根据得出调整后的梁端剪力设计值见表2-7-20，此处定义剪力向上为正。表2-7-20抗震设计时梁端V调整组合类别组合得梁端M（kN·m）(kN)抗震调整后梁端V(kN)D端C端DC左震不利177.50227.9579.49-2.28161.26有利185.57218.5366.24-15.26147.74右震不利-274.42-114.9379.49158.020.97有利-266.34-124.3566.24145.04-12.55（2）柱内力设计值的调整抗震设计时，为满足强柱弱梁要求，二级框架的梁柱结点处，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：(2-7-8)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；柱端弯矩设计值的确定，可按上、下柱端弹性分析所得的考虑地震作用组合的弯矩比进行分配；——节点左右端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和。——柱端弯矩增大系数，二级框架取1.5。同时，为了避免框架柱脚过早屈服，二级框架结构的底层柱下端截面的弯矩设计值应乘以增大系数1.5。抗震设计时，为满足强剪弱弯要求，二级框架柱的柱端部的剪力设计值应按下式调整：（2-7-9）式中V——柱端截面组合的剪力设计值；117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页——柱的净高；——柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值，应符合上述柱端弯矩设计值调整的要求；——柱端剪力增大系数，二级框架取1.3。本设计取底层D柱进行调整：左震下恒载起不利作用时①强柱弱梁计算D节点处,调整后柱上下端弯矩：②强剪弱弯计算其余组合情况下的抗震设计内力调整见表2-7-21。表2-7-21柱的抗震设计内力调整内力左震右震不利有利不利有利调整前柱-60.02-65.72128.36122.66-110.49-108.9191.5693.14-247.69-255.61342.78334.85梁177.50185.57-274.42-266.34调整后强柱弱梁-172.52-173.60171.38172.43-371.53-383.42514.16502.28强剪弱弯166.41170.38-209.69-206.38注：表中的单位为kN·m，的单位为kN。（3）最不利内力选取梁柱正截面计算时，除了考虑抗震承载力调整系数外，抗震设计与非抗震设计的承载力计算公式相同。故可以将抗震组合内力乘以后于非抗震组合内力进行比较和取舍。梁柱斜截面计算时，除了考虑抗震承载力调整系数外，抗震设计承载力计算公式是非抗震设计公式乘以一定的折减系数。故对于梁柱端的抗剪承载力就得两种情况分别计算取配筋较大者进行截面设计。各构件承载力抗震调整系数详见表2-7-22。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页受弯梁偏压柱受剪构件轴压比<0.15轴压比>0.150.750.750.800.851.③轴线对应底层梁DC正截面受弯：①将D端抗震组合下弯矩乘以与其他组合比较取舍，取得在右震恒载不利作用组合下最大：在左震恒载有利作用组合下最大：②将C端抗震组合下弯矩乘以与其他组合比较取舍，取得在右震恒载有利作用组合下最大：在左震恒载不利作用组合下最大：③将跨中抗震组合下弯矩乘以与其他组合比较取舍，取得在左震恒载有利作用组合下最大：检验，跨中>/2。为简支梁在竖向荷载作用下的跨中弯矩设计值，见图2-7-6。图2-7-6计算简图算得，满足要求。斜截面受剪：①抗震设计强剪弱弯调整后的最不利剪力②非抗震设计非地震组合中，选取最不利剪力2.③轴线对应底层柱D柱可能出现大偏压破坏，此时M愈大愈不利；也可能出现小偏压破坏，此时N愈大愈不利。此外，还应选择正弯矩或负弯矩中绝对值最大的弯矩进行截面配筋，因为柱子多数都设计成对称配筋。由以上分析可知，柱子弯矩和轴力组合要考虑下述四种可能情况：1）及相应的N；2）及相应的M；3）及相应的M；4）117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页比较大（不是绝对最大），但N比较小或比较大（不是绝对最小或绝对最大）。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页表2-7-15梁的内力组合层次位值内力荷载类别永久荷载控制活载控制风载控制重力荷载代表值+水平地震1.35SGk+0.98SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4Swk+0.98SQk1.2(SGk+0.5SQk")+1.3SEkSGkSQkSQ`kSwkSEk左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左震①③⑥右震①③⑦恒①活②雪③左风④右风⑤左震⑥右震⑦不利有利不利有利5DC跨DM-35.03-8.40-2.353.90-3.9046.08-46.08-52.24-58.79-50.52-57.06-44.81-55.7216.4623.70-103.35-96.11V57.7014.322.63-1.041.04-12.7512.7591.0592.8188.4190.1781.8184.7454.2442.4487.4075.60中M60.7318.682.560.74-0.747.50-7.50100.9299.6899.6598.4292.2290.1684.1771.7664.6652.26CM44.8811.702.322.42-2.4231.08-31.0874.0970.0272.2768.2068.7161.9395.6586.4414.855.64V-61.60-15.62-2.62-1.041.04-12.7512.75-99.34-97.59-96.66-94.91-90.69-87.76-92.07-79.49-58.91-46.33CB跨CM-14.08-3.84-0.352.82-2.8235.96-35.96-20.40-25.13-19.90-24.64-16.71-24.6029.6532.50-63.85-61.00V15.823.760.72-2.302.30-29.3629.3623.1226.9822.3226.1919.4625.90-18.74-21.9857.5854.35中M-3.43-1.660.180.000.000.000.00-6.25-6.25-6.43-6.43-5.74-5.74-4.00-3.33-4.00-3.33BM18.895.150.462.82-2.8235.96-35.9632.9228.1832.2527.5231.6623.7769.7065.87-23.81-27.63V-20.64-5.08-0.84-2.302.30-29.3629.36-34.77-30.90-33.80-29.94-32.96-26.52-63.43-59.2212.9017.11BA跨BM-53.72-13.93-2.822.42-2.4231.08-31.08-84.14-88.21-81.93-86.00-74.72-81.51-25.76-14.73-106.56-95.53V72.0818.273.08-1.041.04-12.7512.75114.34116.09111.20112.96102.94105.8771.7757.04104.9290.20中M71.5322.042.99-0.740.74-7.507.50117.54118.78116.07117.31106.40108.4677.8863.2797.3882.77AM42.2010.072.783.90-3.9046.08-46.0870.1163.5768.0261.4765.9755.06112.21103.49-7.60-16.32V-65.18-16.35-2.98-1.041.04-12.7512.75-104.89-103.13-101.98-100.22-95.70-92.77-96.58-83.25-63.42-50.094DC跨DM-41.89-11.10-10.228.51-8.5194.89-94.89-60.28-74.58-58.66-72.96-49.23-73.0666.9676.36-179.77-170.37V58.7114.6714.56-2.432.43-26.5726.5791.6095.6888.9593.0381.4388.2344.6531.45113.73100.53中M52.9416.4517.181.17-1.1714.52-14.5288.5886.6187.5485.5881.2978.0292.7280.4154.9642.66CM45.4812.6112.306.17-6.1765.86-65.8678.9468.5777.4267.0575.5858.29147.57137.24-23.65-33.98V-60.13-15.27-15.38-2.432.43-26.5726.57-98.18-94.10-95.57-91.49-90.52-83.72-115.93-102.36-46.84-33.28CB跨CM-6.99-2.35-2.727.11-7.1176.07-76.07-5.76-17.71-5.70-17.65-0.73-20.6588.8890.55-108.91-107.24V10.475.125.06-5.815.81-62.1062.1014.2824.0314.8524.619.4525.71-65.13-67.7396.3493.74中M-0.371.450.930.000.000.000.000.920.921.581.580.970.970.110.090.110.09BM12.283.193.677.11-7.1176.07-76.0725.6913.7425.1913.2327.837.91115.84113.01-81.96-84.78V-15.77-5.96-6.02-5.815.81-62.1062.10-32.01-22.25-32.15-22.39-32.89-16.63-103.26-99.5158.2061.96BA跨BM-61.30-15.03-14.616.17-6.1765.86-65.86-92.30-102.67-89.41-99.79-79.65-96.933.2817.01-167.94-154.22V78.9517.8717.99-2.432.43-26.5726.57122.06126.14117.73121.81108.86115.6671.0053.41140.08122.49中M70.8719.4420.32-1.171.17-14.5214.52113.75115.71111.28113.24102.46105.7378.3662.16116.1299.91AM54.2013.1812.178.51-8.5194.89-94.8993.2478.9590.6576.3589.8866.05195.71183.65-51.02-63.07V-71.05-16.75-16.63-2.432.43-26.5726.57-114.36-110.29-110.74-106.66-105.07-98.27-129.78-113.90-60.69-44.82DCDM-40.75-10.71-10.7114.07-14.07130.33-130.33-53.69-77.33-52.08-75.72-39.70-79.09114.11123.33-224.76-215.54117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页3跨V58.5514.6214.62-3.973.97-37.0737.0790.0496.7187.3994.0779.0390.1530.8417.67127.22114.05中M53.6816.7716.772.06-2.0618.20-18.2090.6387.1889.6286.1783.7377.9798.1385.7250.8238.41CM45.1512.4812.489.96-9.9693.94-93.9481.5564.8280.0163.2880.3552.47183.79173.51-60.46-70.74V-60.29-15.32-15.32-3.973.97-37.0737.07-99.74-93.07-97.13-90.46-92.92-81.80-129.73-116.14-33.35-19.76CB跨CM-7.34-2.51-2.5111.49-11.49108.28-108.28-2.72-22.02-2.67-21.974.82-27.36130.45132.17-151.08-149.37V10.515.105.10-9.389.38-88.3988.3911.3027.0611.8727.634.4730.74-99.25-101.86130.58127.97中M-0.701.241.240.000.000.000.000.270.270.890.890.370.37-0.10-0.08-0.10-0.08BM12.573.393.3911.49-11.49108.28-108.2829.9510.6429.4810.1834.492.32157.89155.03-123.65-126.50V-15.73-5.98-5.98-9.389.38-88.3988.39-34.98-19.22-35.13-19.37-37.87-11.61-137.38-133.6492.4496.19BA跨BM-61.04-14.86-14.869.96-9.9693.94-93.94-88.59-105.32-85.68-102.41-73.86-101.7539.9753.66-204.28-190.59V79.1117.9317.93-3.973.97-37.0737.07121.03127.71116.70123.37106.94118.0657.5039.88153.88136.27中M71.5419.8219.82-2.062.06-18.2018.20114.27117.73111.87115.32102.39108.1574.0957.80121.39105.10AM53.1312.7412.7414.07-14.07130.33-130.3396.0372.4093.4269.7895.9456.55240.84228.94-98.03-109.93V-70.89-16.69-16.69-3.973.97-37.0737.07-115.39-108.72-111.77-105.10-106.98-95.86-143.27-127.43-46.89-31.042DC跨DM-40.70-10.70-10.7020.18-20.18163.43-163.43-48.48-82.39-46.87-80.77-31.07-87.58157.20166.41-267.72-258.51V58.5414.6214.62-5.715.71-46.3746.3788.5698.1685.9295.5276.5892.5818.745.57139.31126.14中M53.7116.7816.782.90-2.9023.16-23.1691.3986.5290.3885.5184.9676.84104.6392.2144.4131.99CM45.1412.4712.4714.38-14.38117.11-117.1185.2461.0883.7159.5586.5246.26213.90203.62-90.60-100.87V-60.30-15.32-15.32-5.715.71-46.3746.37-101.21-91.62-98.60-89.01-95.37-79.37-141.83-128.24-21.27-7.67CB跨CM-7.36-2.51-2.5116.59-16.59135.04-135.041.54-26.331.59-26.2811.93-34.51165.21166.93-185.88-184.16V10.505.105.10-13.5413.54-110.23110.237.8030.558.3731.11-1.3636.56-127.64-130.25158.97156.36中M-0.721.231.230.000.000.000.000.240.240.860.860.350.35-0.12-0.10-0.12-0.10BM12.603.393.3916.59-16.59135.04-135.0434.266.3933.795.9341.66-4.78192.70189.84-158.40-161.26V-15.74-5.98-5.98-13.5413.54-110.23110.23-38.48-15.73-38.63-15.89-43.70-5.79-165.78-162.03120.83124.58BA跨BM-61.02-14.85-14.8514.38-14.38117.11-117.11-84.85-109.01-81.93-106.09-67.64-107.9170.1283.80-234.38-220.69V-70.88-16.69-16.69-5.715.71-46.3746.37-116.84-107.25-113.22-103.62-109.41-93.42-155.35-139.51-34.79-18.94中M71.5819.8319.83-2.902.90-23.1623.16113.63118.50111.22116.09101.27109.3967.6951.39127.90111.60AM53.0712.7312.7320.18-20.18163.43-163.43101.0867.1798.4664.55104.4247.91283.79271.90-141.14-153.03V-70.88-16.69-16.69-5.715.71-46.3746.37-116.84-107.25-113.22-103.62-109.41-93.42-155.35-139.51-34.79-18.941DC跨DM-35.70-9.37-9.3724.15-24.15173.81-173.81-37.09-77.66-35.67-76.24-18.21-85.83177.50185.57-274.42-266.34117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页V57.6514.4814.48-7.237.23-51.3851.3885.9598.0983.3895.5373.2593.4911.08-1.90144.66131.68中M55.3417.3117.312.64-2.6420.97-20.9793.8989.4592.8688.4287.0779.67104.0591.2549.5436.74CM41.3411.5011.5018.86-18.86131.88-131.8882.9251.2481.5549.8787.2834.47227.95218.53-114.93-124.35V-59.93-15.34-15.34-7.237.23-51.3851.38-102.01-89.86-99.46-87.32-97.07-76.83-147.91-134.39-14.33-0.81CB跨CM-8.56-2.76-2.7622.05-22.05154.49-154.494.27-32.784.39-32.6617.90-43.85188.91190.90-212.76-210.78V10.255.065.06-18.0018.00-126.12126.123.6733.924.2634.51-7.9542.46-148.61-151.17179.29176.73中M-2.160.870.870.000.000.000.00-2.07-2.07-1.38-1.38-1.74-1.74-2.07-1.73-2.07-1.73BM14.293.733.7322.05-22.05154.49-154.4941.474.4240.893.8451.68-10.08220.22216.99-181.45-184.68V-15.99-6.02-6.02-18.0018.00-126.12126.12-42.61-12.36-42.74-12.49-50.290.12-186.75-182.95141.15144.95BA跨BM-55.73-13.65-13.6518.86-18.86131.88-131.88-72.77-104.46-70.15-101.84-53.85-106.6696.37108.88-246.51-234.00V78.7117.9517.95-7.237.23-51.3851.38117.77129.92113.51125.65101.92122.1638.4320.89172.01154.47中M73.7620.4720.47-2.642.64-20.9720.97117.42121.86114.96119.40104.88112.2873.5456.74128.06111.26AM46.9311.1911.1924.15-24.15173.81-173.8194.6154.0492.2751.70101.0933.47288.99278.48-162.92-173.43V-69.95-16.55-16.55-7.237.23-51.3851.38-116.73-104.59-113.19-101.04-110.28-90.04-160.66-145.02-27.09-11.44注：表中单位分别为：M（kN•m），V（kN），表中的“有利不利”代表永久荷载效应对结构有利或不利作用。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页表2-7-16D柱的内力组合层次位值内力荷载类别永久荷载控制活载控制风载控制重力荷载代表值+水平地震1.35SGk+0.98SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4Swk+0.98SQk1.2(SGk+0.5SQk")+1.3SEkSGkSQkSQ`kSwkSEk左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左震①③⑥左震①③⑥恒①活②雪③左风④右风⑤左震⑥右震⑦不利有利不利有利5上M33.89.812.34-3.693.69-43.2343.2352.1958.3851.2457.4345.0555.37-14.20-21.2098.2091.20V-19.2-5.46-2.451.66-1.6621.19-21.19-29.83-32.62-29.25-32.04-26.03-30.673.087.16-52.02-47.94N221.938.956.94-1.041.04-12.7512.75336.85338.60319.92321.68302.98305.90253.86208.78287.01241.94下M23.76.575.02-1.291.29-20.3420.3437.3039.4836.5138.6933.0336.654.96-0.2757.8652.62V-19.2-5.46-2.451.66-1.6621.19-21.19-29.83-32.62-29.25-32.04-26.03-30.673.087.16-52.02-47.94N251.838.956.94-1.041.04-12.7512.75377.28379.03355.86357.62338.92341.84289.80238.73322.95271.894上M20.165.396.67-6.368.69-65.0265.0227.1639.8026.4039.0420.5841.64-56.33-61.02112.71108.01V-14.05-3.80-4.183.42-5.1734.95-34.95-19.81-27.03-19.30-26.52-15.79-27.8226.0729.30-64.81-61.58N429.5878.2546.13-3.477.44-39.3239.32653.71662.87622.13631.30587.32602.60492.06401.53594.30503.77下M21.986.005.88-3.906.83-39.8539.8532.2841.2931.5040.5126.8041.81-21.90-26.8881.7176.73V-14.05-3.80-4.183.42-5.1734.95-34.95-19.81-27.03-19.30-26.52-15.79-27.8226.0729.30-64.81-61.58N459.5378.2546.13-3.477.44-39.3239.32694.14703.31658.07667.24623.26638.54528.00431.48630.24533.723上M21.825.955.95-8.698.69-76.5376.5327.9942.5927.2241.8119.8544.18-69.73-74.69129.24124.28V-14.57-3.97-3.975.17-5.1745.55-45.55-19.22-27.91-18.71-27.39-14.14-28.6239.3542.66-79.09-75.78N637.11117.5085.38-7.447.44-76.3976.39969.00981.51922.78935.29869.27890.11716.45580.49915.08779.12下M21.905.975.97-6.836.83-60.1360.1329.6841.1428.9040.3722.5741.68-48.31-53.28108.03103.05V-14.57-3.97-3.975.17-5.1745.55-45.55-19.22-27.91-18.71-27.39-14.14-28.6239.3542.66-79.09-75.78N667.06117.5085.38-7.447.44-76.3976.391009.431021.94958.72971.23905.21926.05752.39610.44951.02809.072上M21.425.835.83-11.3011.30-86.5086.5025.1344.1224.3743.3615.5947.24-83.25-88.11141.64136.78V-15.49-4.22-4.226.92-6.9252.98-52.98-19.24-30.86-18.69-30.32-13.04-32.4247.7651.28-90.00-86.48N844.64156.75124.63-13.1613.16-122.77122.771282.821304.931221.961244.061148.761185.60928.75747.361247.941066.55下M25.056.846.84-9.479.47-72.4572.4532.5748.4731.6947.5923.5150.02-60.02-65.72128.36122.66V-15.49-4.22-4.226.92-6.9252.98-52.98-19.24-30.86-18.69-30.32-13.04-32.4247.7651.28-90.00-86.48N874.59156.75124.63-13.1613.16-122.77122.771323.261345.361257.901280.001184.701221.54964.69777.311283.881096.501上M-8.28-0.010.79-11.3611.36-77.7177.71-20.73-1.65-19.49-0.41-25.855.95-110.49-108.9191.5693.14V-6.14-1.67-1.6710.30-10.3066.99-66.99-1.27-18.57-1.05-18.355.42-23.4278.7280.11-95.46-94.06N1051.90195.92163.80-20.3820.38-174.14174.141594.941629.191519.441553.691425.741482.821134.18907.421586.941360.18下M36.237.596.79-35.5035.50-227.10227.1026.5286.1724.2883.921.21100.61-247.69-255.61342.78334.85V-6.14-1.67-1.6710.30-10.3066.99-66.99-1.27-18.57-1.05-18.355.42-23.4278.7280.11-95.46-94.06N1099.92195.92163.80-20.3820.38-174.14174.141659.771694.021577.071611.311483.371540.441191.80955.441644.571408.20注：表中单位分别为：M（kN•m），N（kN），V（kN），表中的“有利不利”代表永久荷载效应对结构有利或不利作用。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页表2-7-17C柱的内力组合层次位值内力荷载类别永久荷载控制活载控制风载控制重力荷载代表值+水平地震1.35SGk+0.98SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4Swk+0.98SQk1.2(SGk+0.5SQk")+1.3SEkSGkSQkSQ`kSwkSEk左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左震①③⑥左震①③⑥恒①活②雪③左风④右风⑤左震⑥右震⑦不利有利不利有利5上M-22.6-5.93-1.41-5.325.32-67.9267.92-40.74-31.80-39.85-30.91-40.34-25.44-116.22-111.5760.3765.03V12.83.201.482.79-2.7935.67-35.6722.8318.1322.2517.5522.4714.6462.6859.96-30.07-32.79N277.569.1212.04-1.261.26-16.6016.60441.29443.40428.70430.81398.96402.48318.63261.92361.80305.09下M-16.0-3.67-3.03-3.063.06-39.1039.10-27.74-22.60-26.89-21.74-27.06-18.49-71.82-68.3229.8433.34V12.83.201.482.79-2.7935.67-35.6722.8318.1322.2517.5522.4714.6462.6859.96-30.07-32.79N307.469.1212.04-1.261.26-16.6016.60481.72483.83464.64466.75434.90438.42354.57291.87397.74335.044上M-15.13-3.27-3.66-9.9213.44-98.8698.86-31.97-12.34-31.07-11.45-35.25-2.55-148.86-145.47108.17111.56V10.232.242.365.76-8.7058.84-58.8420.848.7020.258.1022.532.2990.1987.91-62.81-65.09N568.97143.9486.92-4.6410.04-52.1452.14905.28917.61880.39892.72817.34837.89667.14544.66802.70680.21下M-15.56-3.46-3.42-7.3412.67-77.6777.67-30.57-13.75-29.68-12.87-32.35-4.32-121.70-118.2580.2583.70V10.232.242.365.76-8.7058.84-58.8420.848.7020.258.1022.532.2990.1987.91-62.81-65.09N598.92143.9486.92-4.6410.04-52.1452.14945.72958.05916.33928.66853.28873.83703.08574.61838.64710.163上M-15.53-3.44-3.44-13.4413.44-118.40118.40-35.62-13.04-34.74-12.16-40.82-3.19-174.61-171.16133.22136.67V10.362.292.298.70-8.7076.68-76.6823.548.9222.958.3326.862.49113.49111.19-85.89-88.19N860.65218.80161.78-10.0410.04-103.46103.461367.861384.741330.661347.541233.141261.26995.35807.041264.341076.04下M-15.54-3.44-3.44-12.6712.67-111.66111.66-35.00-13.71-34.12-12.83-39.77-4.28-165.87-162.42124.44127.89V10.362.292.298.70-8.7076.68-76.6823.548.9222.958.3326.862.49113.49111.19-85.89-88.19N890.60218.80161.78-10.0410.04-103.46103.461408.301425.171366.601383.481269.081297.201031.29836.991300.281105.992上M-15.38-3.41-3.41-17.4817.48-133.79133.79-38.78-9.42-37.91-8.54-46.262.68-194.43-191.01153.43156.85V10.692.372.3711.65-11.6589.20-89.2026.556.9725.946.3631.47-1.16130.21127.83-101.70-104.08N293.6617.87167.321828.421858.44117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页1152.33236.64-17.87-167.321778.901808.931645.561695.601307.261053.131742.301488.17下M-16.71-3.69-3.69-17.4817.48-133.79133.79-40.86-11.49-39.90-10.54-48.140.80-196.20-192.49151.67155.38V10.692.372.3711.65-11.6589.20-89.2026.556.9725.946.3631.47-1.16130.21127.83-101.70-104.08N1182.28293.66236.64-17.8717.87-167.32167.321868.851898.871814.841844.871681.501731.541343.201083.081778.241518.121上M-8.2822.566.204.77-23.9223.92-156.97156.9716.4356.6115.6555.83-0.3466.62-174.13-179.12233.99V-6.144.621.031.0313.47-13.4787.59-87.5918.55-4.0718.29-4.3325.40-12.30120.03119.00-107.71N1051.901444.02368.56311.53-28.6528.65-242.06242.062286.552334.672224.742272.862053.902134.111605.061285.112234.42下M36.23-43.56-10.88-9.45-37.3537.35-241.58241.58-100.85-38.10-98.88-36.13-115.23-10.64-372.01-362.35256.11V-6.144.621.031.0313.47-13.4787.59-87.5918.55-4.0718.29-4.3325.40-12.30120.03119.00-107.71N1099.921492.04368.56311.53-28.6528.65-242.06242.062351.372399.502282.362330.492111.532191.741662.691333.132292.05注：表中单位分别为：M（kN•m），N（kN），V（kN），表中的“有利不利”代表永久荷载效应对结构有利或不利作用。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页表2-7-18B柱的内力组合层次位值内力荷载类别永久荷载控制活载控制风载控制重力荷载代表值+水平地震1.35SGk+0.98SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4Swk+0.98SQk1.2(SGk+0.5SQk")+1.3SEkSGkSQkSQ`kSwkSEk左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左震①③⑥左震①③⑥恒①活②雪③左风④右风⑤左震⑥右震⑦不利有利不利有利5上M29.07.471.89-5.325.32-67.9267.9241.9850.9240.7649.7034.6549.55-52.38-58.37124.21118.23V-17.1-4.12-1.932.79-2.7935.67-35.67-24.81-29.50-23.96-28.66-20.67-28.5024.6628.28-68.09-64.47N283.870.6712.191.26-1.2616.60-16.60453.44451.33440.55438.44411.57408.05369.46311.48326.29268.31下M22.44.883.91-3.063.06-39.1039.1032.4437.5831.1336.2827.3635.94-21.62-26.4880.0575.18V-17.1-4.12-1.932.79-2.7935.67-35.67-24.81-29.50-23.96-28.66-20.67-28.5024.6628.28-68.09-64.47N313.770.6712.191.26-1.2616.60-16.60493.87491.76476.49474.38447.51443.99405.40341.43362.23298.264上M21.854.344.88-9.9213.44-98.8698.8625.4245.0523.9743.5916.5949.29-99.36-104.22157.67152.81V-14.68-2.97-3.145.76-8.7058.84-58.84-17.90-30.05-16.95-29.09-12.47-32.7257.0060.25-96.00-92.75N607.58146.1187.814.64-10.0452.14-52.14967.32954.99937.55925.22878.78858.22849.56719.26714.00583.71下M22.194.584.53-7.3412.67-77.6777.6728.2745.0926.8743.6820.8348.86-71.63-76.52130.32125.43V-14.68-2.97-3.145.76-8.7058.84-58.84-17.90-30.05-16.95-29.09-12.47-32.7257.0060.25-96.00-92.75N637.53146.1187.814.64-10.0452.14-52.141007.75995.42973.49961.16914.72894.16885.50749.21749.94613.663上M22.164.564.56-13.4413.44-118.40118.4023.0945.6721.6844.2612.2449.87-124.59-129.47183.24178.35V-14.78-3.04-3.048.70-8.7076.68-76.68-15.62-30.25-14.68-29.31-8.53-32.9080.1383.39-119.25-115.99N931.48221.63163.3310.04-10.04103.46-103.461483.141466.271436.501419.631349.041320.921350.281147.651081.28878.65下M22.194.564.56-12.6712.67-111.66111.6623.7845.0722.3743.6613.3548.84-115.79-120.69174.52169.63V-14.78-3.04-3.048.70-8.7076.68-76.68-15.62-30.25-14.68-29.31-8.53-32.9080.1383.39-119.25-115.99N961.43221.63163.3310.04-10.04103.46-103.461523.571506.701472.441455.571384.981356.861386.221177.601117.22908.602上M21.924.514.51-17.4817.48-133.79133.7919.3248.6917.9347.306.2555.19-144.93-149.76202.94198.10V-15.35-3.15-3.1511.65-11.6589.20-89.20-14.02-33.59-13.04-32.61-5.19-37.8295.6599.03-136.26-132.87N1255.40297.15238.8517.87-17.87167.32-167.322001.011970.991937.511907.481822.711772.671867.311592.341432.271157.31下M24.124.944.94-17.4817.48-133.79133.7922.7252.0921.1850.559.3258.26-142.02-147.34205.84200.52V-15.35-3.15-3.1511.65-11.6589.20-89.20-14.02-33.59-13.04-32.61-5.19-37.8295.6599.03-136.26-132.87117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页N1285.35297.15238.8517.87-17.87167.32-167.322041.452011.421973.451943.421858.651808.611903.251622.291468.211187.261上M-20.79-5.43-3.97-23.9223.92-156.97156.97-53.48-13.30-52.64-12.46-63.753.22-231.39-226.84176.73181.29V-6.38-1.33-1.3313.47-13.4787.59-87.591.40-21.221.80-20.829.90-27.81105.42106.83-122.32-120.91N1579.83372.80314.4928.65-28.65242.06-242.062522.172474.042441.772393.642301.232221.022399.162051.751769.811422.39下M49.8111.4610.01-37.3537.35-241.58241.5847.10109.8544.44107.1918.71123.30-248.29-259.25379.83368.86V-6.38-1.33-1.3313.47-13.4787.59-87.591.40-21.221.80-20.829.90-27.81105.42106.83-122.32-120.91N1627.85372.80314.4928.65-28.65242.06-242.062586.992538.872499.392451.262358.862278.652456.792099.771827.431470.41注：表中单位分别为：M（kN•m），N（kN），V（kN），表中的“有利利”代表永久荷载效应对结构有利或不利作用。117 中国矿业大学2011届本科生毕业设计第98页表2-7-19A柱的内力组合层次位值内力荷载类别永久荷载控制活载控制风载控制重力荷载代表值+水平地震1.35SGk+0.98SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4SQk+0.84Swk1.2SGk+1.4Swk+0.98SQk1.2(SGk+0.5SQk")+1.3SEkSGkSQkSQ`kSwkSEk左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左风①②④右风①②⑤左震①③⑥左震①③⑥恒①活②雪③左风④右风⑤左震⑥右震⑦不利有利不利有利5上M-39.3-11.46-2.71-3.693.69-43.2343.23-67.43-61.24-66.34-60.15-63.59-53.27-105.03-96.897.3715.51V22.76.372.861.66-1.6621.19-21.1938.3235.5337.5834.7935.8431.1956.5451.711.44-3.39N263.546.638.731.04-1.0412.75-12.75402.36400.61382.42380.66363.42360.49338.07284.49304.91251.33下M-28.9-7.63-5.86-1.291.29-20.3420.34-47.52-45.35-46.40-44.22-43.92-40.29-64.59-58.23-11.70-5.34V22.76.372.861.66-1.6621.19-21.1938.3235.5337.5834.7935.8431.1956.5451.711.44-3.39N293.546.638.731.04-1.0412.75-12.75442.80441.04418.36416.60399.36396.43374.01314.44340.85281.284上M-25.65-6.29-7.75-6.368.69-65.0265.02-46.13-33.49-44.93-32.29-45.85-24.78-119.95-114.0549.0954.99V17.674.424.873.42-5.1734.95-34.9531.0623.8530.2723.0530.3218.3069.5665.54-21.32-25.34N528.8593.6655.643.47-7.4439.32-39.32808.65799.48768.66759.49731.27715.99719.13607.79616.89505.55下M-27.36-6.98-6.85-3.906.83-39.8539.85-47.05-38.04-45.88-36.87-45.13-30.12-88.74-82.5814.8721.02V17.674.424.873.42-5.1734.95-34.9531.0623.8530.2723.0530.3218.3069.5665.54-21.32-25.34N558.8093.6655.643.47-7.4439.32-39.32849.08839.92804.60795.43767.21751.93755.07637.74652.83535.503上M-27.21-6.92-6.92-8.698.69-76.5376.53-50.81-36.22-49.64-35.04-51.59-27.27-136.29-130.1562.6868.82V18.174.624.625.17-5.1745.55-45.5533.4024.7232.6223.9333.5719.0983.7979.70-34.64-38.74N794.00140.63102.617.44-7.4476.39-76.391215.971203.471155.931143.431101.041080.201113.68944.62915.06746.00下M-27.30-6.95-6.95-6.836.83-60.1360.13-49.39-37.93-48.22-36.75-49.12-30.01-115.09-108.9441.2447.39V18.174.624.625.17-5.1745.55-45.5533.4024.7232.6223.9333.5719.0983.7979.70-34.64-38.74N823.95140.63102.617.44-7.4476.39-76.391256.401243.901191.871179.371136.981116.141149.62974.57951.00775.952上M-26.71-6.79-6.79-11.3011.30-86.5086.50-52.21-33.22-51.05-32.07-54.53-22.89-148.57-142.5576.3282.34V19.284.914.916.92-6.9252.98-52.9836.6625.0335.8324.2037.6518.2694.9790.62-42.79-47.14N1059.14187.60149.5813.16-13.16122.77-122.771624.741602.641544.661522.561473.241436.401520.311293.531201.12974.34下M-31.14-7.95-7.95-9.479.47-72.4572.45-57.78-41.88-56.45-40.54-58.41-31.90-136.33-129.3052.0559.08V19.284.914.916.92-6.9252.98-52.9836.6625.0335.8324.2037.6518.2694.9790.62-42.79-47.14N1089.09187.60149.5813.16-13.16122.77-122.771665.171643.071580.601558.501509.181472.341556.251323.481237.061004.291上M10.500.15-0.80-11.3611.36-77.7177.714.7923.863.2722.35-3.1528.65-88.90-90.92113.15111.13V7.701.951.9510.30-10.3066.99-66.9920.963.6620.623.3225.57-3.2797.5095.77-76.68-78.41N1324.03234.49196.4720.38-20.38174.14-174.142034.362000.111934.241899.991847.171790.091933.101648.651480.331195.88下M-45.55-9.01-8.06-35.5035.50-227.10227.10-100.15-40.51-97.10-37.46-113.20-13.79-354.73-344.82235.73245.65V7.701.951.9510.30-10.3066.99-66.9920.963.6620.623.3225.57-3.2797.5095.77-76.68-78.41N1372.05234.49196.4720.38-20.38174.14-174.142099.192064.941991.861957.621904.791847.721990.721696.671537.951243.90注：表中单位分别为：M（kN•m），N（kN），V（kN），表中的“有利不利”代表永久荷载效应对结构有利或不利作用。117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页1.1框架截面设计1.1.1框架梁的截面设计本部分参考规范：《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）取轴线③对应单榀框架底层梁DC为例进行设计。（1）正截面设计考虑地震作用组合的框架梁，其正截面抗震受弯承载力应非抗震设计规定计算，但在受弯承载力计算公式右边应除以相应的承载力抗震调整系数。1.最不利内力D端上部受拉下部受拉C端上部受拉下部受拉跨中下部受拉当梁下部受拉时，按形截面设计；当梁上部受拉时，按矩形截面设计。由此规定可知，跨间按T形截面设计；梁端支座处按矩形截面设计。2.跨间截面设计形梁翼缘计算宽度的确定：①按计算跨度考虑②梁净距考虑③按翼缘高度考虑这种情况不起控制作用，故取。梁内纵向钢筋选级钢筋（），。下部跨间截面按单筋形梁计算由于：属第一类T型截面117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页实际配筋取416的HRB400()，满足要求。3．梁端截面设计将下部跨间截面的416钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（），再计算相应的受拉钢筋。支座D上部：说明，富裕，且达不到屈服，可近似取。实取220和222的HRB400（），二级框架梁纵向受拉钢筋支座处最小配筋率应大于0.3%和%中的较大值。支座C上部：因实取220和222的HRB400（）满足要求。（框架梁的两端箍筋加密区范围内，纵向受压钢筋和受拉钢筋的截面面积的比值应符合的要求。）同时要注意，《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2008年版）第6.3.4条规定：沿梁全长顶面和底面的配筋，一、二级不应少于2φ14，且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向配筋中较大截面面积的1/4，三、四级不应少于2φ12。满足要求。（1）斜截面设计考虑地震作用组合的框架梁，当跨高比大于2.5时，其受剪截面应符合下列条件：（2-8-1）式中，为混凝土强度影响系数，当混凝土强度不超过时，取，混凝土强度等级为时，取，其间按线形内插法取用。抗震设计时梁斜截面受剪承载力按下式计算：对矩形、T形和工字形截面一般梁：（2-8-2）式中，为配置在同一截面内箍筋的全部截面面积，为箍筋间距。1.抗震设计强剪弱弯调整后的最不利剪力117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页高跨比，截面尺寸满足要求。验算是否需要计算配置箍筋：，需要计算配筋。由计算时，取，实取故，全长配级钢筋双肢箍8@200，加密区配双肢箍。二级框架要求，抗震设计时按全长配置的箍筋应满足，配HRB335钢筋，满足要求。梁端加密区的长度max{1.5hb，500}=900mm，箍筋间距取min{hb/4，8d，100}本设计中取加密区长度950mm。2.非抗震设计在非抗震组合中，选取最不利剪力判断，截面尺寸满足要求。验算是否需要计算配置箍筋：，按构造配置箍筋。综上，取抗震设计时的斜截面配筋结果进行截面设计。1.1.1框架柱的截面设计（1）柱截面尺寸验算抗震设计时柱截面尺寸宜满足剪跨比和轴压比的要求：1.剪跨比，其值宜大于2，取上下端计算结果的较大者，计算结构见表2-8-1。表2-8-1底层D柱剪跨比计算内力左震右震不利有利不利有利上端M-172.52-173.60171.38172.43V166.41170.38-209.69-206.38下端M-371.53-383.42514.16502.28117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页V166.41170.38-209.69-206.38λ计算上端1.851.821.461.49下端3.994.024.384.35上下端λ较大值3.994.024.384.35注：表中单位分别为：M（kN•m），V（kN）。由表2-8-1可知，λ均大于2。2.轴压比，二级框架不大于0.75。取右震恒载不利作用时的最大轴力验算，满足要求。（2）柱正截面承载力计算柱正截面计算时，除了考虑抗震承载力调整系数外，抗震设计与非抗震设计的承载力计算公式相同。故可以将抗震组合内力M、N乘以后与非抗震组合内力M、N进行比较，选取“最不利内力组合”进行正截面设计，并从柱上下端选取不利情况进行纵筋配置。1.最不利内力组合①底层D柱上端及相应的N：（抗震）及相应的M：（非抗震）及相应的M：（抗震）都较大：（抗震）②底层D柱下端及相应的N：（抗震）及相应的M：（非抗震）及相应的M：（抗震）都较大：（抗震）117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页2.各种组合下的配筋计算以D柱顶端及相应的N的情况示例：取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中较大者，故取=20mm。柱的计算长度确定：一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构的各层柱段，现浇楼盖底层为1.0H因为，故应考虑偏心距增大系数，取，取采用对称配筋：为大偏压情况。且2=80<其余不利内力组合下的配筋面积计算同上，不再赘述。计算过程见表2-8-2。表2-8-2（a）D柱正截面配筋计算（上端）计算过程最不利内力组合|Mmax|NmaxNmin|M|，N都较大M173.601.65173.60172.52N907.421629.19907.421134.18e0191.311.01191.31152.11ea20202020ei211.3121.01211.31172.11ξ1=1111ξ2=1111η1.1242.2441.1241.152117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页ηei237.4547.15237.45198.25e497.45307.15497.45458.25ε=0.150.340.150.19χ84.61189.8884.61105.75εb=0.5180.5180.5180.518偏心类型大偏压大偏压大偏压大偏压As=As"-78.51-1374.27-78.51-236.92注：表中M的单位为kN·m,N的单位为kN，As的单位为mm²。表2-8-2（b）D柱正截面配筋计算（下端）计算过程最不利内力组合|Mmax|NmaxNmin|M|，N都较大M514.1686.17383.42502.28N1644.571694.02955.441408.20e0312.6450.87401.30356.68ea20202020ei332.6470.87421.30376.68ξ1=1111ξ2=1111η1.0791.3691.0621.069ηei358.7897.00447.44402.82e618.78357.00707.44662.82ε=0.270.350.160.23χ153.34197.4489.08131.30εb=0.5180.5180.5180.518偏心类型大偏压大偏压大偏压大偏压As=As"951.95-943.65783.861013.82注：表中M的单位为,N的单位为kN，As的单位为mm²。特别说明：①表中M、N都为不乘的值。②内力组合含有地震作用时，非抗震组合时，。由表2-8-2得，底层D柱下端都较大的情况控制配筋。选配218+222，=509+760=1269mm2非抗震设计时垂直于弯矩作用平面的轴心受压承载力验算：查表得满足要求。同时，，，均满足要求。（3）柱斜截面受剪承载力计算117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页在右震恒载不利作用时取得及对应的进行设计。由于剪跨比大于2，所以有：受剪截面满足要求。由《混凝土设计规范》GB50010-2002中第11.4.9条规定：（2-8-3）有上式可得：（2-8-4）其中：，取取所以有即：故该层柱应按构造配置箍筋。柱箍筋加密范围：柱端，取截面高度、柱净高的和三者的最大值；底层柱，柱根不小于柱净高的；当有刚性地面时，除柱端外尚应去刚性地面上下各。二级框架柱：箍筋加密区最大间距采用，100mm中较小值；箍筋最小直径：。综上有：柱箍筋采用HRB335级钢筋直径8mm，上端加密区范围1350mm，下端加密区范围2020mm。柱端加密区的箍筋选用4肢，非加密区箍筋选用4肢。经计算得轴压比，根据《混凝土结构设计规范》第11.4.17条并查表11.4.17查得柱箍筋加密区的箍筋的最小配筋特征值，则最小体积配筋率为：柱箍筋的体积配筋率：，满足要求。说明：从底层D柱的内力组合表中可以看出，非抗震设计的剪力设计值相比抗震设计很小，不起控制作用。故本设计省去非抗震设计时的柱斜截面配筋计算。117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页1.1楼板设计以标准层的楼板为例进行说明。现浇钢筋混凝土楼板的厚度为,混凝土强度等级采用C30级，钢筋采用HPB235级。因为，宜按双向板计算，本设计按弹性理论计算双向板的内力，并进行截面设计。以图2-9-1中③～④轴线间的A区格计算为例。图2-9-1楼面梁格布局图（1）荷载计算：恒载标准值计算：活载标准值计算：荷载设计值：（2）计算跨度：，为梁轴线间距，故，。（3）内力计算：按双向板弹性理论计算，跨中最大弯矩发生在活荷载为棋盘形布置时，可简化为当内支座为固支时，作用下的跨中弯矩值与当内支座为铰支时作用下跨中弯矩值两者之和。支座最大负弯矩可近似按活荷载满布是求得，即内支座固支时作用下的支座弯矩。取宽的板计算板跨中弯矩及支座最大负弯矩，由（为短跨方向，为长跨方向）查《实用建筑结构设计手册》得：117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页kN·m/mkN·m/mkN·m/mkN·m/m（4）截面设计截面有效高度计算：跨中截面，短跨方向；长跨方向；支座截面近似取。考虑周边支承梁对板的有利影响，即周边支承梁对板形成的拱作用，将截面的计算弯矩乘以下列折减系数予以考虑：对边区格跨中截面及第一内支座截面，当<1.5时，折减系数为0.8；当1.5≤＜2时，折减系数为0.9（为垂直于楼板边缘方向的计算跨度，为沿楼板边缘方向的计算跨度）。由于该板与梁整体现浇，A区格的跨中截面与A-A支座截面折减系数取为0.9。计算配筋时，取内力臂系数，则，具体计算结果表2-9-1所示。以方向计算跨中为例。，实配钢筋为Φ8@150（）。表2-9-1板A的配筋计算结果截面折减后配筋实有跨中方向754.34290Φ8@150335方向651.49115Φ8@200251支座方向756.98467Φ8@100503方向754.86325Φ10@2003931.1楼梯设计本节所设计的是建筑物的中部楼梯，其建筑布置图如图2-10-1所示。层高，楼梯踏步尺寸：。采用板式楼梯，混凝土强度等级为C30，梯段板与平台梁采用HRB335钢筋，平台板采用HPB235钢筋，楼梯上均布荷载标准值。117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页图2-10-1楼梯平面布置图2.10.1楼梯梯段板设计板倾斜度，。取宽板带计算。估算斜板厚为，取h=130mm。（1）荷载计算1.防滑砖面层计算10厚防滑地砖8厚1:1水泥砂浆结合层20厚1:3水泥砂浆找平层素水泥浆结合层一道合计2.恒载计算贴瓷砖三角形踏步150厚混凝土斜板20厚板底抹灰楼梯扶手重恒荷载标准值合计3.活荷载标准值由可变荷载控制的组合：由永久荷载控制的组合：取永久荷载控制组合，即：（2）截面设计暂取平台梁宽为200mm；117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页计算跨度为弯矩设计值M=斜板有效高度h0=130-25=105mm选配10@150（）。（满足要求）分布钢筋采用8@200。由于在梯板和平台梁相接处，考虑到支座处有一定的负弯矩作用，应配置承受负弯矩的负筋，同跨中，采用10@150，伸出支座边缘3300/4＝825mm，取为850mm。支座处负筋的分布钢筋取φ8@200。2.10.2平台板设计平台板的板厚取，取宽板带计算，钢筋选用HPB235,混凝土强度等级为C30。（1）荷载计算1.恒载8厚地砖楼面5厚1:1水泥砂浆结合层20厚1:3水泥细石找平100厚混凝土斜板20厚板底抹灰、恒荷载标准值合计2．活载活荷载标准值由可变荷载控制的组合：由永久荷载控制的组合：取可变荷载控制组合，即：（2）截面设计计算跨度=1.625+0.2=1.825m弯矩设计值M==3.21kN·m平台板有效高度=100-25=75mm117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页选配8@200，由于平台板和平台梁的连接处，考虑到支座处有一定的负弯矩作用，故应配置承受负弯矩的负筋，取φ8@200。2.10.3平台梁设计平台梁截面：，钢筋选用HRB400，混凝土强度等级为C30。（1）荷载计算1.恒载梁自重20厚梁侧粉刷平台板传来的恒载梯段板传来的恒载恒荷载标准值合计2.活载活荷载标准值：由可变荷载控制的组合：由永久荷载控制的组合：荷载设计值取为：（2）内力计算略去梯板之间的空隙，荷载按全跨满布考虑。平台梁支撑在200mm×200mm的小柱上，梁的净跨ln＝5000－200＝4800mm计算跨度：l＝ln+a＝4.8+0.2＝5.0m<1.05×ln=1.05×4.8＝5.04m跨中弯矩：支座剪力：（3）截面设计1.正截面设计翼缘计算宽度bf的确定：判断T型截面类型：故按第一类倒L形截面计算，有：117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页实配318，763，满足要求。2.斜截面设计截面校核：，属厚腹梁，混凝土强度等级为C30,不超过C50，则，按式验算，则截面尺寸满足要求。判断是否按计算配置箍筋：故需计算配置箍筋。时，取很小，实取，配置箍筋。1.1基础设计本设计选取③轴线D柱下的基础进行设计。部分参考规范：《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002），以下简称基础规范。1.1.1荷载计算（1）由柱传至基顶的荷载由荷载组合，取控制作用的内力：1.标准组合（不考虑短期地震组合）见表2-11-1：表2-11-1底层D柱下端内力标准组合层次位置内力荷载类别活控SGk+SQ1+0.6*SQ2风控SGk+SQ2+0.7*SQ2SGkSQkSwk左风右风左风右风恒①活②左风④右风⑤①②④①②⑤①②④①②⑤1下端M36.237.59-35.5035.5022.5265.126.0477.04V-6.14-1.6710.30-10.30-1.63-13.992.99-17.61N1099.92195.92-20.3820.381283.611308.071216.681257.45第一组：|Mmax|＝－77.04kN·m，V=-17.61kN，N＝1257.45kN第二组：Nmax＝1308.07kN，M=－65.12kN·m，V＝－13.99kN2.基本组合117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页从D柱内力组合表中选取第一组：|Mmax|＝－100.61kN·m，V=-23.42kN，N＝1540.44kN（活控）第二组：Nmax＝1694.02kN，M=－86.17kN·m，V＝－18.57kN（永久控）（2）由拉梁传至基顶的荷载拉梁的高h＝l/15～l/20＝7200/15～7200/20＝360～480mm，b＝l/25～l/35＝7200/25～7200/35＝205～288mm，取高h＝300mm，宽b＝500mm基础梁顶的机制砖墙砌到室内地面标高300mm处,机制砖墙总高为,其上砌块高.1.对于纵向轴线砌块刚塑窗机制墙基础梁墙面合计由③—④轴线间横向拉梁传给基础荷载砌块机制墙粉刷基础梁合计/4基础受纵向传来的集中荷载=2.对于横向轴线砌块机制墙基础梁墙面粉刷合计/2则基础梁传给基础的荷载为：1.1.1基础截面设计按《建筑地基基础设计规范》要求，当采用独立基础时，基础埋深指基础底面到室内地面的距离，至少取建筑物高度的，基础高度暂按柱截面高度加设计，则基础高度取，故基础埋深：选粘土层为持力层，地基承载力特征值，当基础宽度大于,埋深大于时，地基承载力按下式修正：（2-11-1）117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页式中、基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，根据粘土的物理性质，查地基承载力修正系数表、；－基础底面宽度，当按取，按取，暂取；－基础底面以下土的重度，取；－基础底面以上土的加权平均重度，取。综上，基底面积：基底底板的面积可以先按照轴心受压时面积的1.1～1.4倍估算，采用表2-11-1柱底内力标准组合：－基础底面到室内地面与到室外地面的距离的平均值。考虑到偏心荷载作用下应力分布不均匀，将增加，则初故取，由，不需对进行再次修正。基础及其上土重:基础尺寸如图2-11-1所示：图2-11-1基础尺寸1.1.1地基承载力验算根据规范，地基承载力验算公式(2-11-2)(2-11-3)采用表2-11-1柱底内力标准组合验算①最大组合下地基承载力验算：117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页显然，，，满足要求。②最大组合下地基承载力验算：显然，，，满足要求。综上所述，地基满足承载力要求。1.1.1基础冲切验算由于本设计中采用的是锥形基础，故只需验算柱与基础交接处的受冲切承载力，采用表2-7-16柱底内力基本组合验算。基础受冲切验算采用下列公式计算：(2-11-4)(2-11-5)式中－受冲切承载力的截面高度影响系数，按《混凝土结构设计规范（GB50010-2002）》，当时,取。当时,取，其间按线性内插法取用；－冲切破坏锥体最不利一侧的计算长度，；－冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时取柱宽，；－冲切破坏锥体最不利一侧斜截面下边长，取柱宽加俩倍基础有效高度，，则；－冲切验算取用的部分基底面积。117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页图2-11-2基础冲切示意图由于，则（1）在各组荷载设计值作用下的地基最大净反力①组（永久荷载控制）②组合（活载控制）：故按第①组荷载设计值作用下的地基净反力进行抗冲切承载力计算。（2）在第①组荷载下的冲切力满足要求。1.1.1基底配筋基础底板在地基净反力的作用下，在两个方向均将产生向上的弯曲，因此，需在底板两个方向都配置受力钢筋，需进行配筋计算的控制截面，一般取在柱与基础的交接处及变阶处（对阶形基础）。计算两个方向的弯矩时，把基础视作固定在柱边的周边挑出的悬臂板。配筋计算采用表2-7-16柱底基本组合。117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页图2-11-3基础配筋计算简图①组合下配筋计算：Ⅰ-Ⅰ方向：则：钢筋选用10@150，As=1569mm2。Ⅱ-Ⅱ方向：117 中国矿业大学2009届本科生毕业设计第117页钢筋选用10@150，As=1569mm2。②组合下配筋计算：Ⅰ-Ⅰ方向：则：小于①组合下的，不控制配筋。Ⅱ-Ⅱ方向：小于①组合下的，不控制配筋。117'