某高校1号教学楼设计毕业论文.doc

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金陵科技学院学士学位论文第一章某高校1号教学楼设计毕业论文目录中文摘要……………………………………………ⅠAbstract……………………………………………Ⅱ1工程概况……………………………………………61.1工程名称……………………………………………61.2建筑设计资料……………………………………………61.3基本数据……………………………………………72结构选型及布置……………………………………………82.1确定结构体系……………………………………………82.2梁、柱截面确定……………………………………………82.3横向框架的布置……………………………………………92.4横向框架的跨度和柱高……………………………………………93框架内力计算……………………………………………103.1水平地震横向框架内力计算…………………………………103.2竖向恒载横向框架内力（KJ-4）…………………………………303.4竖向活载内力(KJ-4)…………………………………………564梁、柱内力组合………………………………………………………804.1梁的内力组合……………………………………………804.2柱的内力组合……………………………………………855梁、柱截面设计……………………………………………915.1梁的配筋计算……………………………………………915.2柱的配筋计算……………………………………………986基础设计……………………………………………1056.1外柱独立基础设计………………………………………1056.2内柱联合基础设计………………………………………1107楼梯设计……………………………………………1157.1梯段板计算…………………………………………1157.2平台板计算…………………………………………116-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章7.3平台梁计算…………………………………………1178屋盖现浇板计算……………………………………………1208.1计算简图的确定…………………………………………1208.2荷载计算…………………………………………1228.3板的内力计算…………………………………………125参考文献…………………………………………127致谢…………………………………………128第一部分设计条件一、工程名称南京市江宁区某高校1号教学楼设计二、建筑设计资料本建筑为南京某高校教学楼，层数为四层，其余各层层高均为3.9m。在建筑设计中，办公室、接待室、保安室、厕所、转达兼收发等用房布置合理。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章本建筑采用三跨内廊式建筑，两边跨跨度均为7.2m，中跨跨度为2.7m。建筑物总体呈长条形，总长为74.2m，总宽为17.1m，总高为15.6m。建筑平面如下图所示：本建筑中的一些构造作法如下：屋面------苏J9501－14/7楼面------苏J9501－5/3外墙面------苏J9501－8/6内墙面------苏J9501－4/5平顶------苏J9501－3/8三、基本数据1、工程地质报告摘要(1)、地下水位地下水位位于-0.5m~-0.8m，对砼无侵蚀性。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章(2)、土层描述第一层：填土层，由建筑垃圾组成，土性及密实度分布不均匀，层厚2~3m。第二层；淤泥质粉质粘土，灰色、饱和、流塑，局部夹薄层粉细砂，层厚9~11m。承载力标准值：fk=60Mpa。第三层：粉土类粉质粘土，灰色、饱和、软塑，局部粉细砂呈稍密-中密，本层未钻穿。(3)、抗震要求地震烈度为七度，抗震等级为三级，Ⅲ类场地土，近震，建筑耐火等级：二级。(二)、气象条件摘要基本风压：W0=0.4KN/m2基本雪压：S0=0.65KN/m2，地面粗糙度为C类。(三)、活荷载查《建筑结构荷载规范》GBJ9-87。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第二部分结构方案的选型及布置一、确定结构体系本工程采用框架承重，现浇整体式钢筋砼楼板，墙体240厚KP1空心砖墙。二、梁柱截面的确定1、横向框架梁(1)、截面高度h框架梁的高度可按照高跨比来确定，即梁高h=L。h1=L1=×7200＝600~900mmh2=L1=×2700＝225~338mm取h1=700mm，h2=300mm(2)、截面宽度b1=h1=×700＝233~350mm考虑地震区b≥250mm，故取b2=b1=250mm2、纵向框架梁(1)、截面高度h1=L=×7200＝600~900mm取h=900mmh2=L=×10800＝900~1350mm取h=900mm(2)、截面宽度b=h=×900＝300~450mm取b=300mm3、框架柱本设计按底层层高的1/10取值为450mm，同时参照类似工程的设计经验，决定采用截面尺寸为450×450mm的方形柱。三、横向框架的布置-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章详见结构平面布置图。四、横向框架的跨度和柱高1、框架的跨度框架的跨度应取柱形心间的距离。2、框架底层柱的高度框架的底层柱高取基础扩大面至二层楼板顶面间的距离。根据地质资料综合分析，初步确定采用桩基础，承台顶台标高为-1.5m，所以底层柱高应取为6m。3、其余各层柱高除底层柱外的其余各层柱的柱高均取层高，故本设计其余各层柱高均为3.9m。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第三部分横向框架内力计算一、水平地震荷载下的横向框架内力计算(一)、地震作用的计算地震作用的计算即地震荷载的计算。按《建筑抗震设计规范》GBJ11-89规定，本设计的结构底部总剪力(即总地震荷载)可以按公式FEK=α1·Geq来计算，其中α1=αmax·。1、产生地震荷载的建筑物总质量Geq的计算(1)、作用于房屋上的恒载标准值①、屋面荷载防水层三毡四油上铺小石子0.40KN/m2找平层20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.40KN/m2保温层70厚沥青珍珠岩块保温层(0.07+0.235)/2×7=1.07KN/m2找平层20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.40KN/m2结构层100厚现浇钢筋砼屋面板0.1×25=2.5KN/m2粉刷层10厚粉平顶0.01×17=0.17KN/m2Σ=4.94KN/m2②、楼面荷载面层15厚1:2白水泥白石子0.015×16=0.24KN/m2找平层20厚1:3水泥砂浆找平0.02×20=0.40KN/m2结构层100厚现浇钢筋砼楼板0.1×25=2.5KN/m2粉刷层10厚粉平顶0.01×17=0.17KN/m2Σ=3.31KN/m2③、框架梁、柱重量a、700mm高横向框架梁0.25×0.7×25+(0.6×2+0.25)×0.02×17=4.00KN/m2b、300mm高横向框架梁-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章0.25×0.3×25+(0.3×2+0.25)×0.02×17=2.16KN/m2c、900mm纵向框架梁0.3×0.9×25+(0.8×2+0.3)×0.02×17=7.40KN/m2d、框架柱0.45×0.45×25+0.45×4×0.02×17=5.67KN/m2(2)、质点质量Gi的计算决定多层框架的地震荷载时，结构的计算简图可以认为是一多质点体系，产生地震荷载的建筑物重量集中于各层的楼盖处，各质点质量还应包括上下各半层范围内的恒载，50%的雪载或50%的楼面等效均布活荷载。①、集中于屋盖平面处的质点质量G4雪载(50%)0.5×0.65×63×17.1=350.12KN屋面恒载4.94×63×17.1=5321.86KN700高横向框架梁4×(7.2-0.5)×28=750.4KN700高L-14×(7.2-0.3)×20=552KN300高横向框架梁2.16×(2.7-0.5)×14=66.5KN300高L-22.16×(2.7-0.3)×10=51.84KN900高纵向框架梁7.40×(3.6--0.35)×92=2212.6KN女儿墙0.24×(0.5-0.08)×(17.1×2+63×2)×14+0.08×0.3×(17.1×2+63×2)×25=322.19KN外墙0.24×(7.2-0.5)×(1.8-0.7)×14×4+0.24×(2.7-0.5)×(1.8-0.4)×14×2=122.57KN0.24×(3.6-0.35-1.8)×(1.8-0.9)×14×46=201.70KN小计：324.27KN内墙0.24×(7.2-0.5)×(1.8-0.7)×14×20=495.26KN0.24×[(3.6-0.35)×(1.8-0.9)×39-0.9×1×30]×14=292.57KN小计：787.83KN钢窗(1.8-0.9)×1.8×0.45×46+(1.8-0.3)×1.8×0.45×2=35.96KN钢门0.9×1×0.45×30=12.15KN-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章合计：G4=10787.72KN②、集中于三层顶盖处的质点质量G3楼面活载(50%)0.5×[7.2×(63-3.6×4)×2×2+3×63×2.5]=936.09KN楼面恒载(17.1×63-3.6×7.2×4)×3.31=3222.68KN700高横向框架梁750.4KN700高L-1552KN300高横向框架梁66.5KN300高L-251.84KN900高纵向框架梁2212.6KN柱5.67×3.6×56=1143.07KN外墙0.24×(7.2-0.5)×(3.6-0.7)×14×4=261.14KN0.24×[(2.7-0.5)×(3.6-0.4)-1.8×1.8]×14×2=25.54KN0.24×[(3.6-0.35)×(3.6-0.9)-1.8×1.8]×14×46=855.49KN小计：1142.17KN内墙0.24×(7.2-0.5)×(3.6-0.7)×14×20=1305.70KN0.24×[(3.6-0.35)×(3.6-0.9)×39-1×2.7×30]×14=877.72KN小计：2183.42KN钢窗1.8×1.8×0.45×46+2.1×1.8×0.45×2=70.47KN钢门1×2.7×0.45×30=36.45KN楼梯平台梁0.2×0.35×(3.6-0.25)×25=5.69KN平台板恒载(3.6-0.25)×1.7×0.1×25=13.81KN平台板活载(3.6-0.25)×1.7×2.5=13.81KN梯段板恒载0.2025×3.6×1.55×25=28.28KN梯段板活载3.6×1.55×2.5=13.95KN12厚水泥白石子0.012×16×(1.55×3.6+1.7×3.6+10×0.15×1.55)=2.69KN-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章15厚水泥砂浆找平0.015×20×(1.55×3.6+1.7×3.6+10×0.15×1.55)=4.21KN小计：82.44KN合计：12450.13KN③、集中于二顶盖平面处的质点质量G2楼面活载(50%)1286.21KN楼面恒载4272.27KN700高横向框架梁750.4KN700高L-1552KN300高横向框架梁66.5KN300高L-251.84KN900高纵向框架梁2212.6KN柱1143.07KN外墙1142.17KN内墙2183.42KN钢窗70.47KN钢门36.45KN楼梯平台梁5.69×3=17.07KN楼层平台板恒载13.81KN楼层平台板活载13.81KN梯段板恒载28.28×2=56.56KN梯段板活载13.95×2=27.9KN休息平台板恒载(3.6-0.24)×1.7×0.1×25=14.28KN休息平台板活载(3.6-0.24)×1.7×2.5=14.28KN小立柱0.24×0.24×1.8×25×4=10.37KN12厚水泥白石子0.012×16×(1.7×3.6×2+1.55×3.6×2-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章+0.15×1.55×10×2)=5.39KN15厚水泥砂浆找平0.015×20×(1.7×3.6×2+1.55×3.6×2+0.15×1.55×10×2)=8.42KN小计：181.89KN合计：13949.29KN④、集中于一顶盖处的质点质量G1楼面活载(50%)1295.46KN楼面恒载4425.60KN700高L-1552KN300高横向框架梁66.5KN300高L-251.84KN900高纵向框架梁2212.6KN柱5.67×(1.8+2.7)×56=1428.84KN外墙0.24×(7.2-0.5)×(1.8+2.7-0.7)×14×4=342.18KN0.24×[(3-0.5)×(1.8+2.7-0.4)-1.8×3.2]×14×2=30.17KN0.24×[(3.6-0.35)×(1.8+2.7-0.9)-1.8×2.7]×14×40=919.30KN小计：1291.65KN内墙0.24×(7.2-0.5)×(1.8+2.7-0.7)×14×20=1710.91KN0.24×[(3.6-0.35)×(1.8+2.7-0.9)×36-1×2.7×28]×14=1161.22KN小计：2872.13KN钢窗1.8×2.7×0.45×40+3.2×1.8×0.45×2=92.67KN钢门1×3.6×0.45×28=45.36KN楼梯平台梁5.69×5=28.45KN平台板恒载13.81KN平台板活载13.81KN梯段板恒载27.9×2+0.2025×1.5×1.55×25=67.57KN-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章梯段板活载13.95×2+1.5×1.55×2.5=33.71KN休息平台板恒载14.28×2=28.56KN休息平台板活载14.28×2=28.56KN小立柱10.37+0.24×0.24×0.75×25×4=14.69KN12厚水泥白石子9.5KN15厚水泥砂浆找平14.84KN小计：253.5KN合计：14588.15KN整个建筑物的重力荷载代表值如下图所示：-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章2、梁和柱刚度的计算本工程柱、梁的砼均采用C25，EC=2.8×107KN/m2。(1)、梁和柱的线刚度计算①、梁的线刚度计算在计算框架梁的惯性矩时，考虑梁为矩形截面。框架梁截的折算惯性矩计算时，对于现浇整体式结构，中框架的折算系数为2，边框架的折算系数为1.5。类型截面积b×h(m2)跨度L(m)截面惯性矩I0=bh3中框架边框架IB=2I0iBIB=1.5I0iB700高0.25×0.77.27.15×10-314.3×10-35561110.73×10-341724300高0.25×0.32.75.63×10-41.13×10-3248268.45×10-418666注：表中iB=(KNm)②、柱的线刚度计算层次层高(m)截面积b×h(m2)截面惯性矩IC=bh3线刚度iC底层6.00.45×0.455.21×10-327014其余层3.90.45×0.455.21×10-340525注：表中iC=(KNm)(2)、柱的侧移刚度D值的计算①、中间框架中柱侧移刚度D值的计算层次截面(m2)层高(m)线刚度αD=α·40.45×0.453.9405221.980.501876030.45×0.453.9405221.980.501876020.45×0.453.9405221.980.501876010.45×0.456.0270142.980.706303注：底层=，α=；非底层=，α=-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章②、中间框架边柱侧移刚度D值的计算层次截面(m2)层高(m)线刚度αD=α·40.45×0.453.9405221.370.411538330.45×0.453.9405221.370.411538320.45×0.453.9405221.370.411538310.45×0.456270142.060.635673注：底层=，α=；非底层=，α=③、边框架中柱侧移刚度D值的计算层次截面(m2)层高(m)线刚度αD=α·40.45×0.453.9405221.490.431613330.45×0.453.9405221.490.431613320.45×0.453.9405221.490.431613310.45×0.456.0270142.240.655853注：底层=，α=；非底层=，α=④、边框架边柱侧移刚度D值的计算层次截面(m2)层高(m)线刚度αD=α·40.45×0.453.9405221.030.341275630.45×0.453.9405221.030.341275620.45×0.453.9405221.030.341275610.45×0.456.0270141.540.585223注：底层=，α=；非底层=，α=-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章(3)、各层柱侧移刚度之和(层间刚度)的计算层次中框架中柱中框架边柱边框架中柱边框架边柱∑D418760×24=45024015383×24=36919216133×4=6453212756×4=51024964988345024036919264532510249649882450240369192645325102496498816303×24=1512725673×24=1361525853×4=234125223×4=208923317283、结构基本自振周期T1的计算层次各层重量(KN)总重量(KN)层间刚度∑DiΔui=∑um=∑Δui410787.7210787.729649880.0110.230312450.1323237.859649880.0240.219213949.2937187.149649880.0390.195114588.1551775.293317280.1560.156T1=1.7×ΨT×=1.7×0.6×=0.489(s)＞Tg=1.4×0.3=0.42(s)注：上式中，对于民用建筑取ΨT=0.6~0.8，本设计取ΨT=0.6；对于Ⅲ类场地土近震取特征周期值Tg=0.3(s)4、横向水平地震作用的计算本设计的建筑为7°近震，地震影响系数αmax=0.08，则相应于基本自振周期的α1值为：α1＝αmax·()0.9=0.08×()0.9=0.0515所以结构总水平地震作用值为：FEK=α1·Geq=0.0515×0.85×51775.29=2266.46KN因为T1＞1.4Tg，由于高振型影响，根据对大量结构的地震反应直接动力分析证明，计算时结构顶部的地震剪力偏小，故须进行调整。方法是将结构的总地震作用的一部分作为集中力，作用于结构顶部，再将余下的地震作用按倒三角形分配给各质点。对于多层钢筋砼房屋，顶部附加地震作用系数δn可以按照特征周期Tg及结构的基本周期T1来确定，当Tg=0.3~0.4s时，-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章δn=0.08T1+0.01=0.08×0.489+0.01=0.049故附加的集中水平地震作用为：ΔFn=δn×FEK=0.049×2266.46=111.06KN则各质点分配的地震作用为：Fi=×FEK(1-δn)层次层高(m)高度(m)重量(KN)Fi=×FEK(1-δn)剪力Vi43.917.710787.720.3196688.87688.8733.913.812450.130.2898624.631313.523.99.913949.290.2362509.111822.616614588.150.1544332.792155.4(二)、水平地震荷载作用下的结构变形验算根据《建筑抗震设计规范》GBJ11-89的要求，本结构须进行多遇地震作用下的抗震变形验算，要对结构的变形加以限制，使其层间弹性位移以及结构顶点位移不超过一定的限值。对于砌体填充墙的框架结构，其层间弹性位移限值为≤，其顶点弹性位移变形限值≤。本结构变形计算如下表所示：层次剪力Vi刚度Di层间位移ΔUi=ΣΔUi4688.879649880.000711/37110.0110331313.59649880.001361/20930.0100621822.69649880.001891/16000.0083412155.43317280.006501/8870.00609由上表可知，结构层间相对位移均小于，故其层间弹性位移满足要求。结构的顶点位移为==≤，故也满足要求。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章(三)、地震荷载作用下的横向框架(KJ-3)内力计算由底部剪力法计算出来的每层的地震剪力，按照每榀框架的刚度比值分配到每榀框架上，而每榀框架的地震剪力按柱的刚度比值分配到每一根柱上，最后以反弯点法求结构的内力。其内力的计算如下：1、地震剪力的分配在每层结构中，KJ-3的地震剪力分配系数为：非底层；底层故地震剪力分配为：第四层=688.87×0.0708=48.77KNA柱B柱V=Vim×48.77=10.99KN48.77=13.40KN第三层=1313.5×0.0708=93.00KNA柱B柱V=Vim×93.00=20.93KN93.00=25.58KN第二层=1822.6×0.0708=129.04KNA柱B柱V=Vim×129.04=29.03KN129.04=35.49KN第一层=2155.4×0.0722=155.62KNA柱B柱V=Vim×155.62=36.86KN155.62=40.95KN注：在剪力分配时，D柱与A柱相同，C柱与B柱相同，故表中未列出D柱和C柱的剪力位置系数ABCD-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第四层m=4n=4h=3.9m1.371.98同B柱同A柱y00.4500.459α111y100α211y200α311y3001.6201.652第三层m=4n=3h=3.9m1.031.49同B柱同A柱y00.4710.50α111y100α211y200α311y3001.6961.80位置系数ABCD第二层m=4n=2h=3.9m1.031.49同B柱同A柱y00.500.50α111y100α211y200α31.51.5y3-0.024-0.0241.7141.714第一层m=4n=1h=6m1.542.24同B柱同A柱y00.630.55α1－－y100α20.6670.667y200α3－－y3003.4022.97-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章注：1.y0由m、n及查表得到。2.y1由α1及查表得到，α1=；当i1+i2＞i3+i4时，α1取倒数，即α1=并且y1值取负号“-”。3.y2由α2及查表得到，α2=h上/h本。4.y3由α3及查表得到，α2=h下/h本。5.=(y0+y1+y2+y3)h。3、柱端弯矩计算设地震荷载从左向右作用柱下端弯矩M下=×V柱上端弯矩M上=(h-)×V柱端弯矩计算结果如下图所示：(C柱和B柱相同，D柱和A柱相同)4、梁端弯矩计算——根据节点平衡来计算第四层：MAB=MDC=29.64KNmMBA=MCD=×35.57=24.59KNmMBC=MCB=×35.57=10.98KNm-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第三层：MAB=MDC=24.25+50.28=74.53KNmMBA=MCD=×(30.17+57.98)=60.94KNmMBC=MCB=×(30.17+57.98)=27.21KNm第二层：MAB=MDC=44.79+65.31=110.1KNmMBA=MCD=×(57.98+79.65)=95.15KNmMBC=MCB=×(57.98+79.65)=42.48KNm第一层：MAB=MDC=59.36+85.15=144.51KNmMBA=MCD=×(72.38+115.06)=129.59KNmMBC=MCB=×(72.38+115.06)=57.85KNm5、水平地震作用下的框架内力图(左向)框架的弯矩图由柱端弯矩和梁端弯矩可以直接做出，弯矩图画在构件的受拉边，不标正负号。框架的剪力图根据框架弯矩图，通过对梁或柱取脱离体，求某一点ΣM=0，则可以求出梁端和柱端剪力，然后即可做出剪力图。框架轴力图即柱轴力图，根据框架剪力图，取节点脱离体，求ΣY=0，即可求出柱的轴力图，轴力以柱受压为正。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章M图(KNm)-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章V图(KN)N图(KN)(三)、地震荷载作用下的横向框架(KJ-1)内力计算由底部剪力法计算出来的每层的地震剪力，按照每榀框架的刚度比值分配到每榀框架上，而每榀框架的地震剪力按柱的刚度比值分配到每一根柱上，最后以反弯点法求结构的内力。其内力的计算如下：1、地震剪力的分配在每层结构中，KJ-1的地震剪力分配系数为：非底层；底层故地震剪力分配为：第四层=688.87×0.0599=56.22KNA柱B柱V=Vim×56.22=12.41KN56.22=15.70KN第三层=1313.5×0.0599=99.19KNA柱B柱-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章V=Vim×99.19=21.90KN99.19=27.70KN第二层=1822.6×0.0599=130.05KNA柱B柱V=Vim×130.05=28.71KN130.05=36.31KN第一层=2155.4×0.0667=166.24KNA柱B柱V=Vim×166.24=39.20KN166.24=43.92KN注：在剪力分配时，D柱与A柱相同，C柱与B柱相同，故表中未列出D柱和C柱的剪力。2、柱的反弯点高度计算位置系数ABCD第四层m=4n=4h=3.9m1.031.49同B柱同A柱y00.4500.459α111y100α211y200α311y3001.6201.652第三层m=4n=3h=3.9m1.031.49同B柱同A柱y00.4710.50α111y100α211y200α311y3001.6961.80-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章位置系数ABCD第二层m=4n=2h=3.9m1.031.49同B柱同A柱y00.500.50α111y100α211y200α31.51.5y3-0.024-0.0241.7141.714第一层m=4n=1h=5.4m1.542.24同B柱同A柱y00.630.55α1－－y100α20.6670.667y200α3－－y3003.4022.97注：1.y0由m、n及查表得到。2.y1由α1及查表得到，α1=；当i1+i2＞i3+i4时，α1取倒数，即α1=并且y1值取负号“-”。3.y2由α2及查表得到，α2=h上/h本。4.y3由α3及查表得到，α2=h下/h本。5.=(y0+y1+y2+y3)h。3、柱端弯矩计算设地震荷载从左向右作用柱下端弯矩M下=×V柱上端弯矩M上=(h-)×V柱端弯矩计算结果如下图所示：(C柱和B柱相同，D柱和A柱相同)-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章4、梁端弯矩计算——根据节点平衡来计算第四层：MAB=MDC=24.57KNmMBA=MCD=×30.59=21.13KNmMBC=MCB=×30.59=9.46KNm第三层：MAB=MDC=20.10+41.70=61.8KNmMBA=MCD=×(25.94+49.86)=52.37KNmMBC=MCB=×(25.94+49.86)=23.43KNm第二层：MAB=MDC=37.14+54.15=91.29KNmMBA=MCD=×(49.86+68.48)=81.76KNmMBC=MCB=×(49.86+68.48)=36.58KNm第一层：MAB=MDC=49.21+78.32=127.53KNmMBA=MCD=×(62.24+106.73)=116.74KNmMBC=MCB=×(62.24+106.73)=52.23KNm-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章5、水平地震作用下的框架内力图(左向)框架的弯矩图由柱端弯矩和梁端弯矩可以直接做出，弯矩图画在构件的受拉边，不标正负号。框架的剪力图根据框架弯矩图，通过对梁或柱取脱离体，求某一点ΣM=0，则可以求出梁端和柱端剪力，然后即可做出剪力图。框架轴力图即柱轴力图，根据框架剪力图，取节点脱离体，求ΣY=0，即可求出柱的轴力图，轴力以柱受压为正。M图(KNm)V图(KN)-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章N图(KN)二、竖向恒载作用下的横向框架(KJ-4)内力计算(一)、竖向恒载计算1、屋面框架梁线载标准值屋面恒载为4.94KN/m2边跨框架梁自重(含粉刷)为：4.00KN/m中跨框架梁自重(含粉刷)为：2.02KN/m屋面板传给边跨梁的线载为：4.94×3.6=17.78KN/m屋面板传给中跨梁的线载为：4.94×2.7=13.34KN/m2、楼面框架梁线载标准值楼面恒载为3.31KN/m2边跨框架梁自重(含粉刷)为：4.00KN/m墙体自重：0.24×2.7×=9.07KN/m中跨框架梁自重(含粉刷)为：2.02KN/m楼面板传给边跨梁的线载为：3.31×3.6=11.92KN/m楼面板传给中跨梁的线载为：3.31×2.7=8.94KN/m3、屋面框架节点集中荷载标准值(1)、边柱边柱纵向框架梁自重(含粉刷)7.40×7.2=53.28KN纵向框架梁传来的屋面板荷载4.94×3.6×1.8/2×2=32.01KN-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章4.94×(3.6+7.2)/2×1.8=48.02KN4×7.2/2=14.4KN1m高女儿墙自重1×0.24×7.2×14=24.19KN女儿墙粉刷1×0.02×2×7.2×17=4.90KNGA=GD=176.5KN(2)、中柱中柱纵向框架梁自重(含粉刷)7.40×7.2=53.28KN纵向框架梁传来的屋面板荷载4.94×3.6×1.8/2×2=32.01KN4.94×(3.6+7.2)/2×1.8=48.02KN4.94×(3.6-2.7+3.6)/2×1.5×2=31.12KN4×7.2/2=14.4KNGB=GC=178.83KN4、楼面框架节点集中荷载标准值(1)、边柱中柱纵向框架梁自重(含粉刷)7.40×7.2=53.28KN纵向框架梁传来的屋面板荷载3.31×3.6×1.8/2×2=21.45KN3.31×(3.6+7.2)/2×1.8=32.17KN4×7.2/2=14.4KN钢窗自重1.8×1.8×0.45×2=2.92KN墙自重0.24×(2.7×3.1-1.8×1.8)×14×2=34.47KN粉刷2×0.02×(2.7×3.1-1.8×1.8)×17×2=6.98KN框架柱自重(含粉刷)5.67×3.6=20.41KNGA=GD=189.39KN(2)、中柱中柱纵向框架梁自重(含粉刷)7.40×7.2=53.28KN纵向框架梁传来的屋面板荷载3.31×3.6×1.8/2×2=21.45KN3.31×(3.6+7.2)/2×1.8=20.85KN3.31×(3.6-2.7+3.6)/2×1.5×2=32.17KN4×7.2/2=14.4KN内纵墙自重0.24×(3.6-0.9)×3.1×2×14=68.75KN粉刷2×0.02×(3.6-0.9)×3.1×2×17=13.91KN框架柱自重(含粉刷)23.72KNGB=GC=248.53KN-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章5、竖向恒载作用下的结构计算简图(二)、竖向荷载作用下横向框架(KJ-4)内力计算——分层法1、实际均布荷载转化成等效均布荷载(1)、顶层边跨实际荷载为：q1=4KN/m，α==0.25q2=(1-2×0.252+0.253)×17.78=15.84KN/mq=q1+q2=15.84+4=19.84KN/m等效均布荷载为：(2)、顶层中跨实际荷载为：q1=2.02KN/m，α==0.5q2=×14.82=9.26KN-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章q=q1+q2=2.02+9.26=11.28KN/m等效均布荷载为：(3)、中间层边跨实际荷载为：q1=13.07KN/m，α==0.25q2=(1-2×0.252+0.253)×11.92=10.62KN/mq=q1+q2=13.07+10.62=23.69KN/m等效均布荷载为：(4)、中间层中跨实际荷载为：q1=2.02KN/m，α==0.5q2=×9.93=6.21KNq=q1+q2=2.02+6.21=8.23KN/m等效均布荷载为：2、求各梁端的固端弯矩第四层MAB=-MBA=-ql2=-×19.84×7.22=-85.71KNm-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章MBC=-MCB=-ql2=-×11.28×1.352=-8.46KNmMCD=-MDC=-ql2=-×11.28×1.352=-4.23KNm第三层MAB=-MBA=-ql2=-×23.69×7.22=-102.34KNmMBC=-MCB=-ql2=-×8.23×1.352=-6.17KNmMCD=-MDC=-ql2=-×8.23×1.352=-3.09KNm第二层、第一层各梁端的固端弯矩均和第三层相同，故不再另外计算。3、计算各梁和柱的分配系数各梁柱的线刚度及相对线刚度如下图所示：梁柱的分配系数如下表所示：层次四层四、三、二层底层节点ABＡＢＡＢ左梁—1.545×4—1.545×4—1.545×4-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章转动刚度S上柱——1.35×0.9×41.35×0.9×41.35×0.9×41.35×0.9×4下柱1.35×0.9×41.35×0.9×41.35×0.9×41.35×0.9×41.0×41.0×4右梁1.545×41.3821.545×41.3821.545×41.382ΣS11.5812.96216.9818.36215.5816.962分配系数左梁—0.477—0.337—0.364上柱——0.3180.2940.3470.318下柱0.4660.4170.3180.2940.2570.236右梁0.5340.1070.3640.0750.3970.081注：在计算分配系数时，除底层柱外的其余各层柱，其线刚度均应乘以折减系数0.9。4、用分层法计算梁、柱端的弯矩(1)、第四层位置A节点B节点E节点下柱右梁左梁下柱右梁左梁分配系数0.4660.5340.4770.4170.107—固端弯矩-85.7185.71-8.46-4.23A弯矩分、传39.9445.7722.89B弯矩分、传-23.89-47.77-41.76-10.7110.71A弯矩分、传11.1312.766.38B弯矩分、传-1.52-3.04-2.66-0.680.68A弯矩分、传0.710.81B弯矩分、传-0.10-0.20-0.17-0.040.04A弯矩分、传0.050.05最后弯矩51.83-51.8364.38-44.59-19.897.2柱另端弯矩17.28-14.86注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。(2)、第三层、第二层位置A节点B节点E节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁分配系数0.3180.3180.3640.3370.2940.2940.075－固端弯矩-102.34102.34-6.17-3.09A弯矩分、传32.5432.5437.2518.63-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章B弯矩分、传-19.35-38.69-35.75-35.75-8.618.61A弯矩分、传6.156.157.043.52B弯矩分、传-0.59-1.19-1.03-1.03-0.260.26A弯矩分、传0.190.190.210.11B弯矩分、传-0.03-0.03-0.03-0.010.01最后弯矩38.8838.88-77.7884.69-34.81-34.81-15.055.79柱另端弯矩12.9612.96-11.6-11.6注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。(3)、第一层位置A节点B节点E节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁分配系数0.3470.2570.3970.3640.3180.2360.081－固端弯矩-102.34102.34-6.17-3.09A弯矩分、传35.5126.3040.6320.32B弯矩分、传-21.2-4.24-37.04-21.49-9.449.44A弯矩分、传7.365.458.424.21B弯矩分、传-0.77-1.53-1.34-0.99-0.340.34A弯矩分、传0.270.200.310.16B弯矩分、传-0.06-0.05-0.04-0.010.01最后弯矩43.1431.95-74.9583.04-38.43-28.52-15.966.7柱另端弯矩14.3815.98-12.81-14.26注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向二层柱上端传递时系数为1/3，而底层柱朝下端的传递系数为1/2。5、利用支座弯矩和实际荷载求边跨跨中弯矩经过推导，可得跨中弯矩为：M中=-+ql2(-α2)+gl2式中：M1、M2——分别为梁左右两端的支座弯矩故各层梁边跨的跨中弯矩为：第四层：M中=-+17.78×7.22×(-×0.252)+×4×7.22=73.43KNm第三、二层：-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章M中=-+11.92×7.22×(-×0.252)+×13.07×7.22=74.26KNm第一层：M中=-+11.92×7.22×(-×0.252)+×13.07×7.22=76.50KNm6、各层弯矩迭加，然后将不平衡弯矩再重新分配一次弯矩迭加为：重新分配得：-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章7、根据弯矩图利用平衡条件及实际荷载求剪力及轴力(1)、第四层VA=(58.75+4×7.2×+×17.78×-69.96)/7.2=60.86KNVB左=(69.96+4×7.2×+×17.78-58.76)/7.2=63.96KNNA=60.86+176.50=237.36KNVB右=(18.64+2.02×3×+×14.82×3-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章×-18.64)/3=14.14KNNB=63.96+14.14+178.83=256.93KN(2)、第三层VA=(88.78+13.07×7.2×+×11.92×-93.60)/7.2=78.57KNVB左=(93.60+13.07×7.2×+×11.9×-88.78)/7.2=79.91KNNA=237.36+189.39+78.57=505.32KNVB右=(2.02×3×+×9.93×3×)/3=10.48KNNB=256.93+248.53+79.91+10.48=595.85KN(3)、第二层VA=(87.72+13.07×7.2×+×11.92×-92.91)/7.2=78.52KNVB左=(92.91+13.07×7.2×+×11.92-87.72)/7.2=79.96KN-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章NA=505.32+189.39+78.52=773.23KNVB右=(2.02×3×+×9.93×3×)/3=10.48KNNB=595.85+248.53+79.96+10.48=934.82KN(4)、第一层VA=(80.15+13.07×7.2×+×11.92×-87.22)/7.2=78.25KNVB左=(87.22+13.07×7.2×+×11.92×-80.15)/7.2=80.22KNNA=773.23+189.39+78.25=1040.87KNVB右=(2.02×3×+×9.93×3×)/3=10.48KNNB=934.82+248.53+80.22+10.48=1274.05KN经整理可得：-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章Q图N图8、进行弯矩调幅，并将内力转化到支座边弯矩调幅时：支座调幅0.85，跨中不调。M图(KNm)-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章Q图(KN)三、竖向活载作用下的横向框架(KJ-4)内力计算(一)、竖向活载计算1、屋面框架梁线载标准值屋面恒载为0.7KN/m2屋面板传给边跨梁的线载为：0.7×3.6=2.52KN/m屋面板传给中跨梁的线载为：0.7×2.7=2.1KN/m2、楼面框架梁线载标准值办公室楼面活载为2.0KN/m2；过道楼面活载为2.5KN/m2楼面板传给边跨梁的线载为：2.0×3.6=7.2KN/m楼面板传给中跨梁的线载为：2.5×2.7=7.5KN/m3、屋面框架节点集中荷载标准值(1)、边柱纵向框架梁传来的屋面板荷载0.7×3.6×1.8/2×2=32.01KN0.4×(3.6+7.2)/2×1.8=48.02KNGA=GD=11.34KN(2)、中柱纵向框架梁传来的屋面板荷载0.7×3.6×1.8/2×2=32.01KN0.7×(3.6+7.2)/2×1.8=48.02KN-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章0.7×(3.6-2.7+3.6)/2×1.5×2=31.12KNGB=GC=15.75KN4、楼面框架节点集中荷载标准值(1)、边柱纵向框架梁传来的屋面板荷载2×3.6×1.8/2×2=12.96KN2×(3.6+7.2)/2×1.8=19.44KNGA=GD=32.40KN(2)、中柱纵向框架梁传来的屋面板荷载2×3.6×1.8/2×2=12.96KN2×(3.6+7.2)/2×1.8=19.44KN2.5×(3.6-2.7+3.6)/2×1.5×2=15.75KNGB=GC=48.15KN5、竖向活载作用下的结构计算简图(二)、竖向荷载作用下横向框架(KJ-4)内力计算——分层法1、实际均布荷载转化成等效均布荷载(1)、顶层边跨实际荷载为：α==0.25q=(1-2×0.252+0.253)×2.52=2.24KN/m等效均布荷载为：(2)、顶层中跨-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章实际荷载为：α==0.5q=×2.1=1.31KN等效均布荷载为：(3)、中间层边跨实际荷载为：α==0.25q=(1-2×0.252+0.253)×7.2=6.41KN/m等效均布荷载为：(4)、中间层中跨实际荷载为：α==0.5q=×7.5=4.69KN等效均布荷载为：2、求各梁端的固端弯矩-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第四层MAB=-MBA=-ql2=-×2.24×7.22=-9.68KNmMBC=-MCB=-ql2=-×1.31×1.352=-0.98KNmMCD=-MDC=-ql2=-×1.31×1.352=-0.49KNm第三层MAB=-MBA=-ql2=-×6.41×7.22=-27.69KNmMBC=-MCB=-ql2=-×4.69×1.352=-3.52KNmMCD=-MDC=-ql2=-×4.69×1.352=-1.76KNm第二层、第一层各梁端的固端弯矩均和第三层相同，故不再另外计算。3、计算各梁和柱的分配系数各梁柱的线刚度及相对线刚度如下图所示：梁柱的分配系数如下表所示：层次四层四、三、二层底层节点ABＡＢＡＢ-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章转动刚度S左梁—1.545×4—1.545×4—1.545×4上柱——1.5×0.9×41.5×0.9×41.5×0.9×41.5×0.9×4下柱1.5×0.9×41.5×0.9×41.5×0.9×41.5×0.9×41.0×41.0×4右梁1.545×41.3821.545×41.3821.545×41.382ΣS11.5812.96216.9818.36215.5816.962分配系数左梁—0.477—0.337—0.364上柱——0.3180.2940.3470.318下柱0.4660.4170.3180.2940.2570.236右梁0.5340.1070.3640.0750.3970.081注：在计算分配系数时，除底层柱外的其余各层柱，其线刚度均应乘以折减系数0.9。4、用分层法计算梁、柱端的弯矩(1)、第四层位置A节点B节点E节点下柱右梁左梁下柱右梁左梁分配系数0.4660.5340.4770.4170.107—固端弯矩-9.689.68-0.98-0.49A弯矩分、传4.515.172.59B弯矩分、传-2.7-5.39-4.71-1.211.21A弯矩分、传1.231.440.72B弯矩分、传-0.17-0.34-0.3-0.080.08A弯矩分、传0.080.090.05B弯矩分、传-0.02-0.02-0.010.01A弯矩分、传最后弯矩5.82-5.827.29-5.03-2.280.81柱另端弯矩1.94-1.68注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。(2)、第三层、第二层位置A节点B节点E节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁分配系数0.3180.3180.3640.3370.2940.2940.075－-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章固端弯矩-27.6927.69-3.52-1.76A弯矩分、传8.818.8110.085.04B弯矩分、传-4.92-9.84-8.59-8.59-2.19-2.19A弯矩分、传1.561.561.790.90B弯矩分、传-0.15-0.3-0.3-0.3-0.01-0.01A弯矩分、传0.050.050.050.03B弯矩分、传-0.01-0.01-0.01最后弯矩10.4210.42-20.8423.54-8.9-8.9-5.720.44柱另端弯矩3.473.47-2.97-2.97注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向柱另一端传递时系数为1/3。(3)、第一层位置A节点B节点E节点上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁分配系数0.3470.2570.3970.3640.3180.2360.081－固端弯矩-27.6927.69-3.52-1.76A弯矩分、传9.617.1210.995.50B弯矩分、传-5.40-10.80-9.44-7-2.402.40A弯矩分、传1.871.392.141.07B弯矩分、传-0.20-0.39-0.34-0.25-0.090.09A弯矩分、传0.070.050.080.04B弯矩分、传-0.01-0.01-0.01最后弯矩11.558.56-20.0823.10-9.79-7.26-0.010.73柱另端弯矩3.854.28-3.26-3.63注：1.节点A和节点B间弯矩传递系数均为1/2，节点B向节点E传递弯矩系数为-1。2.柱子的最终弯矩向二层柱上端传递时系数为1/3，而底层柱朝下端的传递系数为1/2。5、利用支座弯矩和实际荷载求边跨跨中弯矩经过推导，可得跨中弯矩为：M中=-+ql2(-α2)+gl2式中：M1、M2——分别为梁左右两端的支座弯矩q——梁上所受梯形荷载的最大值g——梁自重的均布荷载l——梁的总跨度-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章故各层梁边跨的跨中弯矩为：第四层：M中=-+2.52×7.22×(-×0.252)=8.41KNm第三、二层：M中=-+7.2×7.22×(-×0.252)=20.59KNm第一层：M中=-+7.2×7.22×(-×0.252)=21.18KNm6、各层弯矩迭加，然后将不平衡弯矩再重新分配一次弯矩迭加为：重新分配得：-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章7、根据弯矩图利用平衡条件及实际荷载求剪力及轴力(1)、第四层VA=(7.67+×2.52×-10.03)/7.2=6.48KNVB左=(10.03+×2.52×-7.67)/7.2=7.13KNNA=6.48+11.34=17.82KNVB右=(×3××2.1)/3=1.58KNNB=7.13+1.58+15.75=24.46KN(2)、第三层VA=(22.81+×7.2×-25.08)/7.2=19.12KN-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章VB左=(25.08+×7.2×-22.81)/7.2=19.76KNNA=17.82+32.4+19.12=69.34KNVB右=(×3×)×7.5/3=5.63KNNB=24.46+48.15+19.76+5.63=98.00KN(3)、第二层VA=(23.5+×7.2×-25.61)/7.2=19.15KNVB左=(25.61+×7.2×-23.5)/7.2=19.73KNNA=69.34+32.4+19.15=120.89KNVB右=(×3××7.5)/3=5.63KNNB=98+48.15+19.73+5.63=171.51KN(4)、第一层VA=(21.47+×7.2×-24.17)/7.2=19.07KNVB左=(24.17+×7.2×-21.47)/7.2-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章=19.82KNNA=120.89+32.4+19.07=172.36KNVB右=(×3××7.5)/3=5.63KNNB=171.51+48.15+19.82+5.63=245.11KN经整理可得：Q图-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章N图8、进行弯矩调幅，并将内力转化到支座边弯矩调幅时：支座调幅0.85，跨中不调。M图(KNm)-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章Q图(KN)Q图(KN)-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第四部分梁、柱的内力组合一、KJ-4(一)、梁的内力组合在进行梁的内力组合时，每层的框架梁均取边跨左支座、边跨跨中、边跨右支座、中跨支座和中跨跨中五个截面来进行。在组合时，梁的弯矩以梁下部受拉为正，上部受拉为负；梁的剪力以使梁产生顺时针转动为正，反之为负。1、梁的弯矩组合截面号荷载类型四层A+ABB-B+BC恒载①-49.9473.43-59.47-15.84-7.2活载②-6.528.41-8.53-3.76-2.23地震荷载③±29.64±2.53±24.59±10.980内力组合①×1.2+②×1.4Mmax99.89Mmin-69.06-83.31-24.27-11.76(①+②)×1.2+③×1.3Mmax101.50Mmin-106.30-113.57-37.79-11.32截面号荷载类型三层A+ABB-B+BC恒载①-75.4674.26-79.56-11.11-5.73活载②-19.3920.59-21.32-4.56-1.07地震荷载③±74.53±6.80±60.94±27.210内力组合①×1.2+②×1.4Mmax117.94Mmin-117.70-125.32-19.72-8.37(①+②)×1.2+③×1.3Mmax122.6616.57Mmin-210.71-200.28-54.18-13.57-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章截面号荷载类型二层A+ABB-B+BC恒载①-74.5674.26-78.97-11.24-5.73活载②-19.9820.59-21.77-4.47-1.07地震荷载③±110.1±7.48±95.15±42.480内力组合①×1.2+②×1.4Mmax117.94Mmin-117.44-125.24-19.75-8.37(①+②)×1.2+③×1.3Mmax29.68123.542.5736.37Mmin-256.58-244.82-74.08-13.57截面号荷载类型底层A+ABB-B+BC恒载①-68.1376.50-74.14-12.78-6.04活载②-18.2521.18-20.54-4.90-1.14地震荷载③±144.51±7.46±129.59±57.850内力组合①×1.2+②×1.4Mmax121.45Mmin-107.31-117.72-22.20-8.84(①+②)×1.2+③×1.3Mmax84.21126.9154.8553.99Mmin-291.52-282.08-96.42-8.62通过梁的弯矩组合表，可得梁的设计弯矩为：第四层：MA+=-106.30KNm，MAB=101.50KNm，MB-=-113.57KNmMB+=-37.79KNm，MBC=-11.32KNm第三层：MA+=-210.71KNm、MAB=122.66KNm，MB-=-200.28KNmMB+=-54.18KNm、MB+=16.57KNm，MBC=-13.57KNm第二层：MA+=-256.58KNm、MA+=29.68KNm，MAB=123.54KNm，MB-=-244.82KNmMB-=2.57KNm，MB+=-74.08KNm、MB+=36.37KNm，MBC=-13.57KNm第一层：MA+=-291.52KNm、MA+=84.21KNm，MAB=126.91KNm，MB-=-282.08KNmMB-=54.85KNm，MB+=-96.42KNm、MB+=53.99KNm，MBC=-8.62KNm-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章2、梁的剪力组合截面号荷载类型四层A+B-B+恒载①56.63-59.5211.78活载②6.26-6.881.45地震荷载③±7.53±7.53±7.32组合①×1.2+②×1.476.72-81.0116.17(①+②)×1.2+③×1.385.26-89.4725.39截面号荷载类型三层A+B-B+恒载①73.11-74.368.73活载②18.46-19.075.16地震荷载③±17.05±17.05±18.14组合①×1.2+②×1.4113.58-115.9317.7(①+②)×1.2+③×1.3132.05-134.2840.25截面号荷载类型二层A+B-B+恒载①73.07-74.418.73活载②18.4919.045.16地震荷载③±25.89±25.89±28.32组合①×1.2+②×1.4113.57-115.9517.7(①+②)×1.2+③×1.3143.49-145.8053.48截面号荷载类型底层A+B-B+恒载①72.82-74.658.73活载②18.41-19.135.16地震荷载③±35.71±35.71±38.57组合①×1.2+②×1.4113.16-116.3617.1(①+②)×1.2+③×1.3155.90-158.9666.81通过梁的剪力组合表，可得梁的设计剪力为：-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第四层：VA+=85.26KN，VB-=-89.47KN，VB+=25.39KN第三层：VA+=132.05KN，VB-=-134.28KN，VB+=40.25KN第二层：VA+=143.49KN，VB-=-145.8KN，VB+=53.48KN第一层：VA+=155.90KN，VB-=-158.96KN，VB+=66.81KN(二)、柱的内力组合在进行柱的内力组合，假定弯矩以使柱右侧受拉为正，使左侧受接为负；剪力以使柱顺时针转动为正，反之为负；轴力以柱受压为正，受拉为负。1、外柱的内力组合(A柱)截面号荷载类型四层M上M下N上N下V恒载①-58.7546.55237.36261.08-29.25活载②-7.6710.6417.8217.82-5.09地震荷载③±29.6424.257.537.53±14.96组合①×1.2+②×1.4Nmax-81.2470.76309.78338.24-42.23(①+②)×1.2+③×1.3Mmax、Nmax-118.24100.15316.01344.4760.66Nmin-41.1437.10296.43324.89-21.76截面号荷载类型三层M上M下N上N下V恒载①-42.2343.15505.32529.04-23.72活载②-12.1711.5669.3469.34-6.59地震荷载③±50.2844.7924.5824.58±26.41组合①×1.2+②×1.4Nmax-67.7167.96703.46731.92-37.69(①+②)×1.2+③×1.3Mmax、Nmax-130.64123.88721.55750.01-70.71Nmin0.087.43657.64686.10-2.04-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章截面号荷载类型二层M上M下N上N下V恒载①-44.5751.55773.23796.95-26.7活载②-11.9413.81120.89120.89-7.15地震荷载③±65.3159.3650.4750.47±34.63组合①×1.2+②×1.4Nmax-70.281.191097.121125.59-42.05(①+②)×1.2+③×1.3Mmax、Nmax-152.72155.61138.561167.02-85.64Nmin17.091.261007.331035.804.40截面号荷载类型一层M上M下N上N下V恒载①-28.5815.981040.871076.46-8.25活载②-7.664.28172.36172.36-2.21地震荷载③±85.15144.9986.1886.18±42.62组合①×1.2+②×1.4Nmax-45.0225.171490.351553.06-12.99(①+②)×1.2+③×1.3Mmax、Nmax-154.18212.801567.911610.62-67.96Nmin67.21-164.181343.841386.5542.852、内柱的内力组合截面号荷载类型四层M上M下N上N下V恒载①51.31-41.90256.93280.6525.89活载②5.61-9.2124.4624.464.12地震荷载③±35.3730.170.210.21±18.26组合①×1.2+②×1.4Nmax69.43-63.17342.56371.0236.84(①+②)×1.2+③×1.3Nmax22.32-22.11337.94366.5712.27Mmax、Nmin114.29-100.55337.40336.0359.75截面号荷载类型三层M上M下N上N下V恒载①38.64-39.24595.85619.5721.63活载②10.5-10.0198985.7地震荷载③±57.9857.981.31.3±32.21组合①×1.2+②×1.4Nmax61.07-61.10852.22880.6833.94(①+②)×1.2+③×1.3Nmax-16.4116.27834.31862.77-9.08Mmax、Nmin134.34-140.27830.93859.3974.67-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章截面号荷载类型二层M上M下N上N下V恒载①40.45-46.38934.82958.5424.12活载②10.33-11.83171.51171.516.16地震荷载③±79.6572.383.733.73±42.23组合①×1.2+②×1.4Nmax63.00-72.221361.901390.3637.57(①+②)×1.2+③×1.3Nmax-42.6124.241332.451360.91-18.56Mmax、Nmin161.48-163.951322.751351.2191.24截面号荷载类型一层M上M下N上N下V恒载①25.81-14.261274.051297.777.42活载②6.57-3.63245.11245.111.89地震荷载③±115.06140.636.596.59±47.35组合①×1.2+②×1.4Nmax40.17-22.191872.011900.4811.55(①+②)×1.2+③×1.3Nmax-110.72161.351831.561860.02-50.38Mmax、Nmin188.43-204.291814.431842.8972.73(二)、柱的内力组合在进行柱的内力组合，假定弯矩以使柱右侧受拉为正，使左侧受接为负；剪力以使柱顺时针转动为正，反之为负；轴力以柱受压为正，受拉为负。1、外柱的内力组合(A柱)截面号荷载类型四层M上M下N上N下V恒载①-58.7546.55237.36261.08-29.25活载②-7.6710.6417.8217.82-5.09地震荷载③±29.6424.257.537.53±14.96组合①×1.2+②×1.4Nmax-81.2470.76309.78338.24-42.23(①+②)×1.2+③×1.3Mmax、Nmax-118.24100.15316.01344.4760.66Nmin-41.1437.10296.43324.89-21.76截面号荷载类型三层M上M下N上N下V恒载①-42.2343.15505.32529.04-23.72活载②-12.1711.5669.3469.34-6.59-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章地震荷载③±50.2844.7924.5824.58±26.41组合①×1.2+②×1.4Nmax-67.7167.96703.46731.92-37.69(①+②)×1.2+③×1.3Mmax、Nmax-130.64123.88721.55750.01-70.71Nmin0.087.43657.64686.10-2.04截面号荷载类型二层M上M下N上N下V恒载①-44.5751.55773.23796.95-26.7活载②-11.9413.81120.89120.89-7.15地震荷载③±65.3159.3650.4750.47±34.63组合①×1.2+②×1.4Nmax-70.281.191097.121125.59-42.05(①+②)×1.2+③×1.3Mmax、Nmax-152.72155.61138.561167.02-85.64Nmin17.091.261007.331035.804.40截面号荷载类型一层M上M下N上N下V恒载①-28.5815.981040.871076.46-8.25活载②-7.664.28172.36172.36-2.21地震荷载③±85.15144.9986.1886.18±42.62组合①×1.2+②×1.4Nmax-45.0225.171490.351553.06-12.99(①+②)×1.2+③×1.3Mmax、Nmax-154.18212.801567.911610.62-67.96Nmin67.21-164.181343.841386.5542.852、内柱的内力组合截面号荷载类型四层M上M下N上N下V恒载①51.31-41.90256.93280.6525.89活载②5.61-9.2124.4624.464.12地震荷载③±35.3730.170.210.21±18.26组合①×1.2+②×1.4Nmax69.43-63.17342.56371.0236.84(①+②)×1.2+③×1.3Nmax22.32-22.11337.94366.5712.27Mmax、Nmin114.29-100.55337.40336.0359.75截面号荷载类型三层M上M下N上N下V恒载①38.64-39.24595.85619.5721.63活载②10.5-10.0198985.7-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章地震荷载③±57.9857.981.31.3±32.21组合①×1.2+②×1.4Nmax61.07-61.10852.22880.6833.94(①+②)×1.2+③×1.3Nmax-16.4116.27834.31862.77-9.08Mmax、Nmin134.34-140.27830.93859.3974.67截面号荷载类型二层M上M下N上N下V恒载①40.45-46.38934.82958.5424.12活载②10.33-11.83171.51171.516.16地震荷载③±79.6572.383.733.73±42.23组合①×1.2+②×1.4Nmax63.00-72.221361.901390.3637.57(①+②)×1.2+③×1.3Nmax-42.6124.241332.451360.91-18.56Mmax、Nmin161.48-163.951322.751351.2191.24截面号荷载类型一层M上M下N上N下V恒载①25.81-14.261274.051297.777.42活载②6.57-3.63245.11245.111.89地震荷载③±115.06140.636.596.59±47.35组合①×1.2+②×1.4Nmax40.17-22.191872.011900.4811.55(①+②)×1.2+③×1.3Nmax-110.72161.351831.561860.02-50.38Mmax、Nmin188.43-204.291814.431842.8972.73-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第五部分梁、柱的截面设计因结构、荷载均对称，故整个框架采用左右对称配筋。一、KJ-4(一)、梁的计算1、梁的正截面计算(1)、已知条件砼采用C25，fcm=13.5N/mm2，fc=12.5N/mm2，纵向钢筋采用Ⅱ级，fY=310N/mm2，箍筋采用Ⅰ级，fY=210N/mm2。梁的截面尺寸为250×700和250×400两种，则h01=700-35=665mm，h02=400-35=365mm。(2)、构造要求——查《钢筋砼设计规范》GBJ10-89①、抗震调整系数γRE=0.75；②、三级抗震设防要求，框架梁的砼受压区高度x≥0.35h0则x1≥0.35h01=0.35×665=233mmx2≥0.35h02=0.35×365=128mm③、梁的纵筋最小配筋百分率应满足：支座0.25%，跨中0.2%则支座AS1min=0.0025×250×665=415.6mm2AS2min=0.0025×250×365=228mm2跨中AS1min=0.002×250×665=332.5mm2AS2min=0.002×250×365=182.5mm2④、箍筋的配筋率ρSVmin=0.025×fC/fyv=0.025×12.5/210=0.15%(3)、配筋计算本设计中跨跨度较小，故中跨支座的钢筋可不必计算，由边跨支座的钢筋延伸过来即可满足，而边跨支座可能出现正弯矩，但其数值较小，故可不必计算，由跨中钢筋伸入支座即可满足要求。梁的截面配筋计算采用表格进行。层次四层-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章截面A+AB中B-BC中弯矩组合值-106.30101.50-113.57-11.32αS0.0710.0680.0760.025ξS0.07370.07050.07910.0253γS0.96370.96480.96040.9873AS401.6382.7430.276.0选配钢筋3Ф143Ф143Ф142Ф14实配面积462462462308层次三层截面A+AB中B-BC中弯矩组合值-210.72122.66-200.28-13.57αS0.1410.0820.1340.030ξS0.15270.08570.14440.0305γS0.92370.95720.92780.9848AS830.0466.2785.391.3选配钢筋1Ф18+2Ф202Ф14+1Ф161Ф18+2Ф202Ф14实配面积882.5509.1882.5308层次二层截面A+AB中B-BC中弯矩组合值-256.58123.54-244.82-13.57αS0.1720.0830.1640.030ξS0.19010.08680.18020.0305γS0.90500.95660.90990.9848AS1031.5469.5978.991.3选配钢筋2Ф16+2Ф202Ф14+1Ф162Ф16+2Ф202Ф14实配面积1030509.11030308层次一层截面A+AB中B-BC中-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章弯矩组合值-291.52126.91-282.08-8.62αS0.1950.0850.1890.019ξS0.2190.0890.21130.0192γS0.87480.95330.89430.9904AS1212.4484.31147.557.7选配钢筋4Ф202Ф14+1Ф164Ф202Ф14实配面积1256509.11256308注：1.αS=，AS=。2.ξS和γS可由αS查表得到。2、梁的斜截面计算查《砼设计规范》GBJ10-89，得抗震调整系数γRE=0.85。层次截面Vbd①0.2fcbh0②验算截面①≤②(0.056fcbh0)③选用钢筋(1.2fyh0)抗剪验算①≤③+④4B-89.47488.97满足136.91φ8@20099.56满足B+25.39268.38满足75.15φ8@20054.65满足3B-134.28488.97满足136.91φ8@20099.56满足B+40.25268.38满足75.15φ8@20054.65满足2B-145.8488.97满足136.91φ8@20099.56满足B+53.48268.38满足75.15φ8@20054.65满足1B-158.96488.97满足136.91φ8@20099.56满足B+66.81268.38满足75.15φ8@20054.65满足箍筋的配筋百分率为：ρSV==0.2%＞0.18%，故满足要求。(二)、柱的计算1、已知条件砼采用C25，fcm=13.5N/mm2，fc=12.5N/mm2，纵向钢筋采用Ⅱ级，fY=310N/mm2，箍筋采用Ⅰ级，fYV=210N/mm2。柱的截面尺寸为500×500，则h0=500-35=465mm。。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章2、构造要求——查《钢筋砼设计规范》GBJ10-89①、抗震调整系数γRE=0.80；②、三级抗震设防要求，框架柱纵筋最小配筋百分率应满足：0.6%则ASmin=0.006×500×465/2=697.5mm23、截面验算轴向力取Nmax=690.98KN，则轴压比为=0.605＜0.8，故截面满足要求。4、配筋计算柱的配筋采用对称截面配筋。柱的内力组合较复杂，一般取|M|max、Nmax、Nmin及相应的内力进行计算。计算时取底层柱选择一种配筋，二、三、四、五层柱选取同一种配筋。(1)、外柱的配筋计算柱配筋二、三、四层底层组合方式|M|maxNmin|M|maxNmaxNminM(KNm)155.641.17212.8067.21N(KN)1167.02296.431610.621343.84ξ0.2970.0760.4110.343判别大小偏心大大大大e0=M/N(mm)133.3138.9132.150.00.3h0139.5139.5139.5139.5ea(mm)0.70.10.910.7ei=e0+ea(mm)13413913360.7ei/h00.2880.2990.2860.131ζ10.981.00.970.55l0(m)5.45.46.756.75l0/h10.810.813.513.5ζ21.01.01.01.0η1.2831.2791.4411.5472αS'/h00.1510.1510.1510.151-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章e'=ηei-h/2+αS'(mm)37.2AS=AS'66.2e=ηei+h/2-αS'(mm)386.9406.7308.9AS=AS'＜0355.9＜02、内柱的配筋计算柱配筋二、三、四层底层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNminNmaxM(KNm)163.9572.22114.29204.29161.35N(KN)1351.211390.36337.401842.891860.02ξ0.3440.3540.0860.4700.474判别大小偏心大大大大大e0=M/N(mm)121.351.9338.7110.986.70.3h0139.5139.5139.5139.5139.5ea(mm)2.210.503.46.3ei=e0+ea(mm)123.562.4338.7114.393ei/h00.2660.1340.7280.2460.2ζ10.920.561.00.860.74l0(m)5.45.45.46.756.75l0/h10.810.810.813.513.5ζ21.01.01.01.01.0η1.2881.3481.1141.4551.4822αS/h00.1510.1510.1510.1510.151e'=ηei-h/2+αS'(mm)162.3AS=AS'328.6e=ηei+h/2-αS'(mm)374.1299.1381.3352.8AS=AS'＜0＜0280.5＜0注：1.ξ=，当ξ＜ξb时为大偏心受压柱；当ξ＞ξb时为小偏心受压柱。2.当e0＜0.3h0时，ea=0.12(0.3h0-e0)；当e0≥0.3h0时，ea=0。3.当ei/h0≥0.3时，ζ1=1.0；当ei/h0＜0.3时，ζ1=0.2+2.7ei/h0且≤1.0。4.底层柱l0=1.25l，二、三、四、五层柱l0=1.5l。5.l0/h≤8时，η=1.0；l0/h=8~15时，ζ2=1.0；l0/h=15~30时，ζ2=1.15-0.01l0/h且≤1.0。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章6.η=1+7.ξ≤2αS/h0时，AS=AS'=；ξ＞2αS/h0时，AS=AS'=。3、柱的纵向钢筋的实际选用由柱的钢筋计算可以看出，计算得出的配筋量均小于最小配筋量，因此所有的柱均按最小配筋量配筋，则柱的纵向主筋选用3Φ20(AS=AS'=941mm2)。4、框架柱的抗剪承载力计算查《砼结构设计规范》GBJ10-89，可得框架柱斜截面计算时的抗震调整系数为γRE=0.85。柱的斜截面外柱内柱底层非底层底层非底层Hn(m)4.72.94.72.9λ=Hn/(2h0)5.1(3)3.1(3)5.1(3)3.1(3)VC(KN)67.9685.6472.7391.24(KN)683.8683.8683.8683.8截面是否满足要求满足满足满足满足fcbh0121.6121.6121.6121.60.3fcA(KN)937.5937.5937.5937.5N(KN)1567.911138.561814.431322.75103.375.0119.587.1fcbh0+224.9196.6241.1208.7ASV1按构造按构造按构造按构造注：1.当λ＜1时，取λ=1；当λ＞3时，取λ=3。2.VC≤时截面满足要求。3.当N≤0.3fcA时取实际值计算；当N＞时0.3fcA取0.3fcA计算。4.fcbh0+＞VC时按构造配箍，否则按计算配箍。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章根据构造要求，并考虑施工方便，各层柱均配箍φ8@200，在纵向钢筋接头的范围内箍筋加密为φ8@100，柱端也加密为φ8@100。5、柱的抗裂度验算按规范要求：e0＞0.55h0时，需验算柱的抗裂度。本设计中有柱的e0＞0.55h0=0.55×465=255.75mm，故取一个最危险的柱来验算。取非底层的内柱e0=337.9mm＞255.75mm来验算。NK=328.59KN，MK=111.02KNme0K＝==337.9mm∵l0/h=10.8＜15，∴ηK取=1.0eK=ηKe0K+h/2-αS=1.0×337.9+500/2-35=562.9mmZ=[0.87-0.12×]h0=[0.87-0.12×]×465=366.5mmσS===187.1N/mm2ρte===0.0081＜0.01故取ρte=0.01ψ=1.1-=1.1-=0.49Wmax=2.1ψ(2.7c+0.1)ν=2.1×0.49××(2.7×25+0.1×)×0.7=0.18mm＜0.3mm故最大裂缝宽度满足要求。(一)、柱的配筋计算1、已知条件砼采用C25，fcm=13.5N/mm2，fc=12.5N/mm2，纵向钢筋采用Ⅱ级，fY=310N/mm2，箍筋采用Ⅰ级，fYV=210N/mm2。柱的截面尺寸为450×450，则h0=450-35=415mm。。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章2、构造要求——查《钢筋砼设计规范》GBJ10-89①、抗震调整系数γRE=0.80；②、三级抗震设防要求，框架柱纵筋最小配筋百分率应满足：0.6%则ASmin=0.006×450×415/2=697.5mm23、截面验算轴向力取Nmax=690.98KN，则轴压比为=0.254＜0.8，故截面满足要求。4、配筋计算柱的配筋采用对称截面配筋。柱的内力组合较复杂，一般取|M|max、Nmax、Nmin及相应的内力进行计算。计算时取底层柱选择一种配筋，二、三、四、五层柱选取同一种配筋。(1)、外柱的配筋计算柱配筋二、三、四层底层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNminM(KNm)125.69112.3124.74193.1766.66N(KN)464.85493.3186.13706.98455.83ξ0.1180.1260.0220.1800.116判别大小偏心大大大大大e0=M/N(mm)270.4227.7287.2273.2146.20.3h0139.5139.5139.5139.5139.5ea(mm)00000ei=e0+ea(mm)270.4227.7287.2273.2146.2ei/h00.5820.4900.6180.5880.314ζ11.01.01.01.01.0l0(m)5.45.45.46.756.75l0/h10.810.810.813.513.5ζ21.01.01.01.01.0η1.1431.171.1351.2211.415-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章2αS'/h00.1510.1510.1510.1510.151e'=ηei-h/2+αS'(mm)94.151.41118.1AS=AS'262.5152.257.422.16e=ηei+h/2-αS'(mm)548.6AS=AS'<0(2)、内柱的配筋计算柱配筋二、三、四层底层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNminNmaxM(KNm)132.9630.3687.32166.72154.03N(KN)507.95610.98111.84621.40796.89ξ0.1290.1560.0300.1580.203判别大小偏心大大大大大e0=M/N(mm)261.849.7780.8268.3193.30.3h0139.5139.5139.5139.5139.5ea(mm)010.8000ei=e0+ea(mm)261.860.5780.8268.3193.3ei/h00.5630.131.6790.5770.417ζ11.00.551.01.01.0l0(m)5.45.45.46.756.75l0/h10.810.810.813.513.5ζ21.01.01.01.01.0η1.1481.3521.051.2261.3122αS/h00.1510.1510.1510.1510.151e'=ηei-h/2+αS'(mm)85.5604.8AS=AS'260.6405.9e=ηei+h/2-αS'(mm)296.8543.9468.6AS=AS'<0435.1244.0注：1.ξ=，当ξ＜ξb时为大偏心受压柱；当ξ＞ξb时为小偏心受压柱。2.当e0＜0.3h0时，ea=0.12(0.3h0-e0)；当e0≥0.3h0时，ea=0。3.当ei/h0≥0.3时，ζ1=1.0；当ei/h0＜0.3时，ζ1=0.2+2.7ei/h0且≤1.0。4.底层柱l0=1.25l，二、三、四、五层柱l0=1.5l。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章5.l0/h≤8时，η=1.0；l0/h=8~15时，ζ2=1.0；l0/h=15~30时，ζ2=1.15-0.01l0/h且≤1.0。6.η=1+7.ξ≤2αS/h0时，AS=AS'=；ξ＞2αS/h0时，AS=AS'=。5、柱的纵向钢筋的实际选用由柱的钢筋计算可以看出，计算得出的配筋量均小于最小配筋量，因此所有的柱均按最小配筋量配筋，则柱的纵向主筋选用3Φ20(AS=AS'=941mm2)。6、框架柱的抗剪承载力计算查《砼结构设计规范》GBJ10-89，可得框架柱斜截面计算时的抗震调整系数为γRE=0.85。柱的斜截面外柱内柱底层非底层底层非底层Hn(m)4.72.94.72.9λ=Hn/(2h0)5.1(3)3.1(3)5.1(3)3.1(3)VC(KN)61.1570.4765.1673.59(KN)683.8683.8683.8683.8截面是否满足要求满足满足满足满足fcbh0121.6121.6121.6121.60.3fcA(KN)937.5937.5937.5937.5N(KN)664.27464.85621.40507.9543.830.640.933.5fcbh0+165.4152.2162.5155.1ASV1按构造按构造按构造按构造注：1.当λ＜1时，取λ=1；当λ＞3时，取λ=3。2.VC≤时截面满足要求。3.当N≤0.3fcA时取实际值计算；当N＞时0.3fcA取0.3fcA计算。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章4.fcbh0+＞VC时按构造配箍，否则按计算配箍。根据构造要求，并考虑施工方便，各层柱均配箍φ8@200，在纵向钢筋接头的范围内箍筋加密为φ8@100，柱端也加密为φ8@100。7、柱的抗裂度验算按规范要求：e0＞0.55h0时，需验算柱的抗裂度。本设计中有柱的e0＞0.55h0=0.55×465=255.75mm，故取一个最危险的柱来验算。取非底层的内柱e0=780.8mm＞255.75mm来验算。NK=111.84KN，MK=87.32KNme0K＝==780.8mm∵l0/h=10.8＜15，∴ηK取=1.0eK=ηKe0K+h/2-αS=1.0×780.8+500/2-35=995.8mmZ=[0.87-0.12×]h0=[0.87-0.12×]×465=392.4mmσS===182.8N/mm2ρte===0.0081＜0.01故取ρte=0.01ψ=1.1-=1.1-=0.478Wmax=2.1ψ(2.7c+0.1)ν=2.1×0.478××(2.7×25+0.1×)×0.7=0.17mm＜0.3mm故最大裂缝宽度满足要求。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第七部分楼梯设计本建筑的楼梯间开间为3.6m，进深为7.2m，每层楼梯均为等跑，共24级踏步，其踏步的水平投影长度为11×0.3=3.3m，接近于3m，故做板式楼梯。楼梯的踢面和踏面均做水磨石层，底面为石灰粉刷。砼采用C15。一、梯段板的计算1、计算简图的确定踏步宽b=300mm，踏步高h=150mm，故tgα=150/300=0.5，楼梯倾角α=26.57°，所以cosα=0.8944l0=3.3m，l'=l0/cosα=3.3/0.8944=3.69ml=l0+b=3.69+0.2=3.89m2、荷载计算梯段板自重0.209×0.3×25×1.0/0.3=5.23KN/m12厚水泥白石子16×0.012×(0.3+0.15)×1.0/0.3=0.26KN/m15厚水泥砂浆找平20×0.015×(0.3+0.15)×1.0/0.3=0.45KN/m10厚粉平顶16×0.01×1/0.8944×1.0=0.18KN/m恒载Σg=6.15KN/m活载q=2.5×1=2.5KN/m-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章总荷载P=1.2g+1.4q=1.2×6.25+1.4×2.5=10.88KN/m3、内力计算板的宽度大且剪力小，故不进行抗剪计算，只进行抗弯计算。M=Pl2=×10.88×3.892=16.46KNm4、配筋计算板中as=20mm，故h0=h-as=120-20=100mmαs===0.1496查表得：ξ=0.1633∴AS=ξbh0=0.1633××1000×100=855.4mm2选φ12@130，(AS=870mm2)二、平台板计算1、计算简图的确定楼层平台的跨度比半层休息平台的跨度稍小一些，而板宽相同，厚度也取相同，δ=90mm，故只计算半层休息平台板，楼层平台按半层平台板一样配筋。L0=1.6m，l=l0+b=1.6+0.2=1.8m2、荷载计算板自重1×0.09×25=2.25KN/m12厚水泥白石子16×0.012×1=0.19KN/m15厚水泥砂浆找平20×0.015×1=0.30KN/m10厚粉平顶16×0.01×1=0.16KN/m恒载Σg=2.9KN/m活载q=2.5×1=2.5KN/m总荷载P=1.2g+1.4q=1.2×2.9+1.4×2.5=6.98KN/m3、内力计算M=Pl2=×6.98×1.82=2.26KNm-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章4、配筋计算板中as=20mm，故h0=h-as=90-20=70mmαs===0.042查表得：ξ=0.0429∴AS=ξbh0=0.0429××1000×70=157.3mm2选φ8@200，(AS=251mm2)-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章三、平台梁计算平台梁的两种类型计算，即所有与平台板和梯段板相接的平台梁统一配筋，所有只和平台板连接的平台梁也统一配筋。1、只与平台板连接的平台梁取半层平台处的平台梁计算。(1)、计算简图的确定l0=3.6-0.24=3.36m，l=1.05l0=1.05×3.36=3.53m(2)、荷载计算平台板传来自重1.8×0.09×25/2=2.01KN/m平台板粉刷(16×0.012+20×0.015+16×0.01)×1.8/2=0.59KN/m平台梁自重0.2×0.35×25=1.75KN/m平台梁粉刷16×0.02×(0.2×2+0.35)=0.24KN/m恒载Σg=4.59KN/m平台板传来活载q=1.8×2.5/2=2.25KN/m总荷载P=1.2g+1.4q=1.2×4.59+1.4×2.25=8.66KN/m(3)、内力计算M=Pl2=×8.66×3.532=13.49KNmQ=Pl=×8.66×3.53=15.28KN(4)、配筋计算①、正截面配筋计算x=h0(1-)=315×(1-)=22.88mmAS===162.4mm2选2Φ14，(AS=308mm2)-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章②、斜截面配筋计算Vu=0.07fcbh0=0.07×10×200×315=44.1KN＞Q=16.23KN所以可以按照构造配箍筋，选φ6@200。2、与平台板和梯段板连接的平台梁(1)、计算简图的确定l0=3.6-0.24=3.36m，l=1.05l0=1.05×3.36=3.53m(2)、荷载计算平台板传来自重1.8×0.09×25/2=2.01KN/m平台板粉刷(16×0.012+20×0.015+16×0.01)×1.8/2=0.59KN/m平台梁自重0.2×0.35×25=1.75KN/m平台梁粉刷16×0.02×(0.2×2+0.35)=0.24KN/m梯段板传来自重0.209×3.89×25/2=10.16KN/m梯段板粉刷(16×0.012+20×0.015+16×0.01)××3.89/2=1.9KN/m恒载Σg=16.65KN/m平台板传来活载1.8×2.5/2=2.25KN/m梯段板传来活载3.89×2.5/2=4.86KN/m活载Σq=7.11KN/m总荷载P=1.2g+1.4q=1.2×16.65+1.4×7.11=29.93KN/m(3)、内力计算M=Pl2=×29.93×3.532=46.62KNmQ=Pl=×29.93×3.53=52.83KN(4)、配筋计算①、正截面配筋计算x=h0(1-)=315×(1-)=76.58mm-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章AS===543.5mm2选3Φ16，(AS=603mm2)②、斜截面配筋计算Vu=0.07fcbh0=0.07×10×200×315=44.1KN试选φ6@200，则1.2fyh0=1.2×210××315=22.6KN∴0.07fcbh+1.2yh0=44.1+22.6=66.7＞Q=52.83KN故箍筋选配φ6@200满足要求。-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章第八部分现浇板计算一、屋盖处的现浇板计算(一)、计算简图的确定1、板的类别的确定A、D区格：ly=7.2m，lx=3.6m，ly/lx=7.2/3.6=2=2，故按双向板计算；B、C区格：lx=3.6m，ly=3m，ly/lx=3.6/3=1.2＜2，故按双向板计算。2、板厚δ的确定A、D区格：δ=3600/40=90mm，取板厚为100mm。取B、C区格板和A、D区格同厚。(二)、荷载计算板自重：g=4.9KN/m2×1.2=5.88KN/m2板上活载：q=0.7KN/m2×1.4=0.98KN/m2=0.49KN/m2∴g+=5.88+=6.37KN/m2g+q=6.86KN/m2(三)、板的内力计算-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章由于板很薄，板面很宽，而板的弯矩很小，故不必进行抗剪计算。本设计中屋面均为双向板，取ν=0.2。1、区格Aly=7.2m，lx=3.6m，lx/ly=0.5由表格可以查出，两邻边嵌固两邻边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：lx/ly支承条件αxαyαx'αy'0.5两邻边嵌固两邻边简支0.05590.0079-0.1179-0.0786四边简支0.09650.0174－－故：mx=0.0559×6.37×3.62+0.0965×0.49×3.62+0.2×(0.0079×6.37×3.62+0.0174×0.49×3.62)=5.23+0.2×0.76=5.38KNmmy=0.76+0.2×5.23=1.81KNmmx'=-0.1179×6.86×3.62=-10.48KNmmy'=-0.0786×6.86×3.62=-6.99KNm2、区格Bly=3m，lx=3.6m，ly/lx=0.83由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：ly/lx支承条件αxαyαx'αy'0.83三边嵌固一边简支0.01490.0297-0.0568-0.0705四边简支0.03420.0528－－故：mx=0.0149×6.37×32+0.0342×0.49×32+0.2×(0.0297×6.37×32+0.0528×0.49×32)=1.0+0.2×1.94=1.40KNmmy=1.94+0.2×1.01=2.14KNmmx'=-0.0568×6.86×32=-3.51KNmmy'=-0.0705×6.86×32=-4.35KNm3、区格Cly=3m，lx=3.6m，ly/lx=0.83-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章由表格可以查出，四边嵌固和四边简支的弯矩系数如下表所示：ly/lx支承条件αxαyαx'αy'0.83四边嵌固0.01510.0256-0.0554-0.0641四边简支0.03420.0528－－故：mx=0.0151×6.37×32+0.0342×0.49×32+0.2×(0.0256×6.37×32+0.0528×0.49×32)=1.02+0.2×2.72=1.56KNmmy=2.72+0.2×1.02=2.92KNmmx'=-0.0554×6.86×32=-3.42KNmmy'=-0.0641×6.86×32=-3.96KNm4、区格Dly=7.2m，lx=3.6m，lx/ly=0.5由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：lx/ly支承条件αxαyαx'αy'0.5三边嵌固一边简支0.04080.0028-0.0836-0.0569四边简支0.09650.0174－－故：mx=0.0408×6.37×3.62+0.0965×0.49×3.62+0.2×(0.0028×6.37×3.620.0174×0.49×3.62)=3.98+0.2×0.34=4.05KNmmy=0.34+0.2×3.98=1.14KNmmx'=-0.0836×6.86×3.62=-7.43KNmmy'=-0.0569×6.86×3.62=-5.06KNm(四)、板的配筋计算假定钢筋选用φ10，短边方向跨中截面的h0=100-20=80mm，长边方向跨中截面的h0=100-20-10=70mm；支座截面的h0=100-20=80mm。截面设计的计算弯矩：中间跨中间支座的弯矩可减少20%，而边跨的跨中截面和边缘第二支座处的弯矩，根据led/l来选定减少量。当led/l＜1.5时，弯矩可减少20%，当1.5≤led/l≤2时，弯矩可减少10%。受拉钢筋AS的计算，为简便起见，近似地取内力臂系数γS=0.9，按式：-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章AS=计算。截面h0(mm)M(KNm)AS(mm2)配筋实配面积(mm2)跨中A区格lx方向805.38356φ10@200393ly方向701.81137φ8@200251B区格lx方向801.40×0.987.3φ8@200251ly方向702.14×0.8110φ8@200251C区格lx方向801.56×0.882.5φ8@200251ly方向702.92×0.8176.6φ8@200251D区格lx方向804.05×0.8214.3φ8@200251ly方向701.14×0.977.6φ8@200251支座A－B80(6.99+4.35)/2×0.9337.5φ10@200393A－D80(10.48+7.43)/2×0.9533φ10@140561B－C80(3.51+3.42)/2×0.9206.3φ8@200251C－C80(3.42+3.42)/2×0.8181φ8@200251C－D80(3.96+5.06)/2×0.9268.5φ8@180279D－D80(7.43+7.43)/2×0.8393.1φ10@180436二、楼盖处的现浇板计算(一)、计算简图的确定1、板的类别的确定A、D区格：ly=7.2m，lx=3.6m，ly/lx=7.2/3.6=2=2，故按双向板计算；B、C区格：lx=3.6m，ly=2.7m，ly/lx=3.6/2.7=1.3＜2，故按双向板计算。2、板厚δ的确定A、D区格：δ=3600/40=90mm，取板厚为100mm。取B、C区格板和A、D区格同厚。(二)、荷载计算1.A、D区格-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章板自重：g=4.9KN/m2×1.3=5.88KN/m2板上活载：q=2KN/m2×1.4=2.8KN/m2∴g+=5.88+=7.28KN/m2=1.4KN/m2g+q=8.68KN/m22.B、C区格板自重：g=4.9KN/m2×1.3=5.88KN/m2板上活载：q=2.5KN/m2×1.4=3.5KN/m2∴g+=5.88+=7.63KN/m2=1.75KN/m2g+q=9.38KN/m2(三)、板的内力计算由于板很薄，板面很宽，而板的弯矩很小，故不必进行抗剪计算。本设计中屋面均为双向板，取ν=0.2。1、区格Aly=7.2m，lx=3.6m，lx/ly=0.5由表格可以查出，两邻边嵌固两邻边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：lx/ly支承条件αxαyαx'αy'0.5两邻边嵌固两邻边简支0.05590.0079-0.1179-0.0786四边简支0.09650.0174－－故：mx=0.0559×7.28×3.62+0.0965×1.4×3.62+0.2×(0.0079×7.28×3.62+0.0174×1.4×3.62)=7.02+0.2×1.06=7.23KNmmy=1.06+0.2×7.02=2.46KNmmx'=-0.1179×8.68×3.62=-13.26KNm-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章my'=-0.0786×8.68×3.62=-8.84KNm2、区格Bly=2.7m，lx=3.6m，ly/lx=0.75由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：ly/lx支承条件αxαyαx'αy'0.83三边嵌固一边简支0.01490.0297-0.0568-0.0705四边简支0.03420.0528－－故：mx=0.0149×7.63×2.72+0.0342×1.75×2.72+0.2×(0.0297×7.63×2.72+0.0528×1.75×2.72)=1.56+0.2×2.87=2.13KNmmy=2.87+0.2×1.56=3.18KNmmx'=-0.0568×9.38×2.72=-4.80KNmmy'=-0.0705×9.38×2.72=-5.95KNm3、区格Cly=2.7m，lx=3.6m，ly/lx=0.75由表格可以查出，四边嵌固和四边简支的弯矩系数如下表所示：ly/lx支承条件αxαyαx'αy'0.83四边嵌固0.01510.0256-0.0554-0.0641四边简支0.03420.0528－－故：mx=0.0151×7.63×2.72+0.0342×1.75×2.72+0.2×(0.0256×7.63×2.72+0.0528×1.75×2.72)=1.58+0.2×2.59=2.10KNmmy=2.59+0.2×1.58=2.91KNmmx'=-0.0554×9.38×2.72=-4.68KNmmy'=-0.0641×9.38×2.72=-5.41KNm4、区格Dly=7.2m，lx=3.6m，lx/ly=0.5由表格可以查出，三边嵌固一边简支和四边简支的弯矩系数如下表所示：lx/ly支承条件αxαyαx'αy'-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章0.5三边嵌固一边简支0.04080.0028-0.0836-0.0569四边简支0.09650.0174－－故：mx=0.0408×7.28×3.62+0.0965×1.4×3.62+0.2×(0.0028×7.28×3.620.0174×1.4×3.62)=5.60+0.2×0.58=5.72KNmmy=0.58+0.2×5.6=1.70KNmmx'=-0.0836×8.68×3.62=-9.40KNmmy'=-0.0569×8.68×3.62=-6.40KNm(四)、板的配筋计算假定钢筋选用φ10，短边方向跨中截面的h0=100-20=80mm，长边方向跨中截面的h0=100-20-10=70mm；支座截面的h0=100-20=80mm。截面设计的计算弯矩：中间跨中间支座的弯矩可减少20%，而边跨的跨中截面和边缘第二支座处的弯矩，根据led/l来选定减少量。当led/l＜1.5时，弯矩可减少20%，当1.5≤led/l≤2时，弯矩可减少10%。受拉钢筋AS的计算，为简便起见，近似地取内力臂系数γS=0.9，按式：AS=计算。截面h0(mm)M(KNm)AS(mm2)配筋实配面积(mm2)跨中A区格lx方向807.23478φ10@160491ly方向702.46185.9φ8@200251B区格lx方向802.13×0.9126.8φ8@200251ly方向703.18×0.8192.3φ8@200251C区格lx方向802.10×0.8111.1φ8@200251ly方向702.91×0.8176.0φ8@200251D区格lx方向805.72×0.8302.6φ8@160314ly方向701.7×0.9115.6φ8@200251支座A－B80(8.84+5.95)/2×0.9440.2φ10@160491A－D80(13.26+9.4)/2×0.9674.4φ10@110714B－C80(4.8+4.68)/2×0.9282.1φ8@160314-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章C－C80(4.68+4.68)/2×0.8247.6φ8@200251C－D80(5.41+6.4)/2×0.9351.5φ10@200393D－D80(9.4+9.4)/2×0.8497.4φ10@150523-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文第一章参考文献[1]沈蒲生、梁兴文.[混凝土结构设计].高等教育出版社,2005[2]邵全、韦敏才.[土力学与基础工程].重庆大学出版社出版，1997[3]李国强.[建筑结构抗震设计].中国建筑工业出版社，2002[4]朱彦鹏.[混凝土结构设计原理].重庆大学出版社,2002[5]黄双华.[房屋结构设计].重庆大学出版社，2001[6]陈树华.[建筑地基基础].哈尔滨工程大学出版社，2003[7]贾韵绮、王毅红.[工业与民用建筑专业课程设计指南].中国建筑工业出版社，1994[8]陈登鳌.[建筑设计资料集（1、2、3、8、9）].中国建筑工业出版社出版，1994[9]同济大学、西安建筑科技大学、东南大学、重庆建筑大学编.[房屋建筑学]中国建筑工业出版社出版，1997[10][建筑抗震设计规范]GB50011-2001[11][混凝土结构设计规范]GB50010－2002[12][建筑地基基础设计规范]GB50007－2002[13][建筑抗震设防分类标准]GB50223－95[14][建筑结构荷载规范]GB50009－2001-84-Ⅱ金陵科技学院学士学位论文第一章-84-Ⅱ金陵科技学院学士学位论文第一章-84-Ⅱ金陵科技学院学士学位论文第一章-84-Ⅱ金陵科技学院学士学位论文第一章-84-Ⅱ 金陵科技学院学士学位论文致谢致谢经过四年基础与专业知识的学习，培养了我独立做建筑结构设计的基本能力。在王瑶老师和院里许多专业老师的的指导下，我基本完成了这次的设计课题——某综合楼的框架结构设计。毕业设计是对四年专业知识的一次综合应用、扩充和深化，也是对我们理论运用于实际设计的一次锻炼。通过毕业设计，我不仅温习了以前在课堂上学习的专业知识，同时我也得到了老师和同学的帮助，学习和体会到了建筑结构设计的基本技能和思想。特别值得一提的是，我从小就幻想能成为一个建筑设计师，但我那时候只停留在建筑的外观上，这次的毕业设计，让我深深的认识到作为一个结构工程师，应该将设计做的更好，结构的稳定性、安全性比以前要有一定的提高。并且，一个结构工程师，应该具备一种严谨的设计态度，本着建筑以人为本的思想，力求做到实用、经济、美观；在设计一幢建筑物的过程中，应该严格按照建筑规范的要求，同时也要考虑各个工种的协调和合作，特别是结构和建筑的交流，结构设计和施工的协调。这就要求一个结构工程师应该具备灵活的一面，不仅要抓住建筑结构设计的主要矛盾，同时也要全面地考虑一些细节和局部的设计。在毕业设计的过程中，我深深地认识到各种建筑规范和规定是建筑设计的灵魂，一定要好好把握。在以后的学习和工作中，要不断加强对建筑规范的学习和体会，有了这个根本，我们就不会犯工程上的低级错误，同时我们在处理工程问题时就有了更大的灵活性。在本次毕业设计中，我为能用上四年的学习成果而欣喜万分，同时我深深的感觉到了基础知识的重要性。在以前学习结构力学、钢筋混凝土结构、建筑结构抗震等专业课时，老是觉得所学的东西跟实践相差的太远，甚至觉得没什么用，这可能跟当时特别想学什么就马上能用有关。这种急功近利的思想使自己对一些专业课的学习有所放松，在毕业设计的过程中，我感觉到那些基础知识是相当重要的。在以后的学习生活中切不可急于求成而忽略了基础的夯实，对一门系统的科学，应该扎实的学习它的每一部分知识，充分利用各种实践环节，切实做到理论联系实践，学以致用。毕业设计这段时间是我四年的大学生活最充实得一段时间，我也初步掌握了建筑结构设计的基础知识。尤其在这段时间内和同学、指导老师的相处下，让我们有更进一步的了解，真心的感谢你们！-128