某办公楼建筑结构设计办公楼工程框架结构毕业设计

摘 要 本工程为大同市某办公楼建筑结构设计办公楼工程，采用框架结构，主体为三层，本地区抗震设防烈度为7度，近震，场地类别为II类场地。主导风向为东南，基本风压0.55KN/m2，基本雪压0.25 KN/m2。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。 本设计主要进行了结构中横向框架第9轴抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代值的计算,接着利用顶点位移法求出自震周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力）。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力。是找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。 总之，适用、安全、经济、使用方便是本设计的原则。设计合理可行的建筑结构方案是现场施工的重要依据。 关键词：框架结构、抗震设计、荷载计算、内力计算、计算配筋 Abstract The Datong City in an office building in building structure design of office building, a framework structure, the main body of three layer, local seismic fortification intensity is 7 degrees, near the earthquake site classification as class II venues. The dominant wind direction to the southeast, the basic pressure 0.55KN/m2, basic snow pressure 0.25 KN/m2. Floor and roof of cast-in-place reinforced concrete structure. This design mainly carries on the structure plan in the horizontal frame ninth axis seismic design. After determining the frame layout of the first layer between the representative value of the load calculation, and then demand the use of vertex dis- placement from the earthquake cycle, then according to the bottom shear method to calculate the horizontal seismic load under size, then calculated under the action of horizontal load structure internal force (bending moment, shearing force and axial force). Then the internal force of the structure under the vertical load (constant load and live load) is calculated.. Is to find the most unfavorable combination of a group or a few groups of internal forces. Select the most secure results for calculation of reinforcement and drawing.. In short, the application, safety, economy, ease of use is the principle of this design. The reasonable and feasible construction scheme is the important basis for field construction.. 本工程为大同市某办公楼建筑结构设计办公楼工程，采用框架结构，主体为三层，本地区抗震设防烈度为7度，近震，场地类别为II类场地。主导风向为东南，基本风压0.55KN/M，基本雪压0.25 KN/M。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。 Keywords: frame structure,/eismic design、oad calculation、 internal force calculation、calculation and reinforcement. 目 录 11 建筑设计 11.1工程概况 21.2柱网尺寸 21.3平面布置 21.4功能分区 21.5剖面设计 21.6工程做法 42 结构布置及计算简图 42.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 42.1.1梁柱截面尺寸初选 62.1.2 结构布置 72.2框架结构的计算简图 83 重力荷载代表值的计算 83.1荷载计算 83.1.1屋面及楼面恒荷载计算 93.1.2屋面及楼面活荷载计算 103.1.3梁，柱，墙，重力荷载的计算 114 板的配筋计算 114.1屋面板的配筋 114.1.1双向板部分的屋面板 134.1.2单向板部分的屋面板 144.2楼面板计算 144.2.1双向板部分楼面板计算 154.2.2单向板部分楼面板计算 175 框架侧移刚度的计算 175.1框架梁柱的线刚度计算 175.1.1计算模型 175.1.2梁柱线刚度计算 185.1.3梁柱的线平均刚度 216 横向水平荷载的作用下框架侧移和内力计算 216.1横向风荷载作用下框架结构内力和侧移的计算 216.1.1风荷载标准值 216.1.2风荷载作用下的水平位移验算 226.1.3风荷载作用下的框架结构的内力计算 246.2水平地震力作用下各层的总重力荷载代表值计算 246.2.1框架的的抗震等级 246.2.2场地和特征周期值 246.2.3重力代表值 266.3 水平地震作用下框架内力合侧移的计算 266.3.1横向自振周期 286.3.2水平地震作用下框架内力计算 327 竖向荷载作用下内力计算 327.1 框架结构的荷载计算 327.1.1板传荷载计算 347.1.2 A轴柱纵向集中荷载计算： 357.1.3 B柱纵向集中力计算： 357.1.4框架柱自重： 357.2恒荷载作用下框架的内力 357.2.1恒荷载作用下框架矩计算 7.2.2根据梁柱相对线刚度算出各节点的弯矩分配系数 36 377.2.3恒荷载作用下的弯矩计算根据简图 377.2.4恒荷载作用下的边跨框架的轴力计算，包括连梁传来的荷载及柱自重 387.2.5弯矩分配及传递 427.3活荷载作用下框架的内力 427.3.1活荷载作用下框架的内力 437.3.2活荷载作用下框架内力计算 488 框架结构的内力组合 488.1框架结构梁内力组合 488.1.1框架结构梁内力组合 538.1.2梁端截面组合的剪力设计值调整 558.2框架结构柱的内力组合 558.2.1框架结构住的内力组合 618.2.2柱段弯矩设计值调整 628.2.3柱端剪力设计值调整 649 框架柱正、斜截面配筋计算 649.1框架柱的截面设计： 649.1.1 轴压比验算（A）： 649.1.2截面尺寸复核 649.1.3框架柱正截面承载力计算 659.1.4柱的斜截面承载力计算 669.2框架梁正，斜截面配筋计算 669.2.1框架梁正截面配筋计算 699.2.2框架梁斜截面配筋计算 7110 楼梯计算 7110.1梯段板设计 7110.2平台板设计 7211.3平台梁设计 7411 基础配筋计算 7411.1基础配筋计算 7411.1.1基础类型 7411.1.2确定截面尺寸 7411.1.3验算基础尺寸 7511.1.4基础受冲切承载力验算 7511.1.5基础底板配筋计算 76参考文献 77致 谢 1 建筑设计 1.1工程概况 1.建筑名称 本设计为大同市区某办公楼建筑,用于公司员工办公， 2. 建筑规模 每层建筑面积1058平方米建筑总面积约3176平方米。 3.结构形式 本工程采用框架结构。 4.层数 整体层高为三层，建筑高度为10.8m。 5. 门窗选型 《办公建筑设计规范》JGJ67-2006规定：办公室门洞宽度不小于0.8m,高度不小于2m,因此本设计中办公室门宽度为0.9m,高度为2.1m。 《办公建筑设计规范》JGJ67-2006规定：办公室窗地比不小于1:6，因此，本设计室外窗户尺寸为 C2:1.2m 2.1m C3:0.9m 2.1m 《办公建筑设计规范》JGJ67-2006规定：当走道长度大于40m时，走道最小净宽为1.8m,本设计中走道最小净宽为1.95m。 6.场地地震效应：建筑物所在地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05m/ s2,设计地震分组为第一组，拟建场地土类型中软场地土，Ⅱ类建筑场地。 地质水文情况：场地平坦，周围无相邻建筑物。自上而下土层分布情况为： 　　（1）填土（Qml）,褐黄色，松散，湿，以粘性土为主，局部含快石和植物根系，层厚1m，不宜作为拟建建筑物的基础持力层。 　　（2）粉质黏土（Qal+pl）, 褐黄色，可塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，层厚1m，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。 　　（3）粉质黏土（Qal+pl）, 褐黄色，硬塑，湿，含褐色铁锰氧化物结核，该层未穿透，fak=200kPa，ES=7.7Mpa。场地土15m深度范围内无液化土层。 7. 楼梯设计 《民用设计通则》GB 50352一2005规定：墙面至扶手中心线或扶手中心线之间的水平距离即楼梯梯段宽度除应符合防火规范的规定外，供日常主要交通用的楼梯的梯段宽度应根据建筑物使用特征，按每股人流为0.55十《0-0.15) m的人流股数确定，并不应少于两股人流。0一0.15m为人流在行进中人体的摆幅.公共建筑人流众多的场所应取上限值。 梯段改变方向时，扶手转向端处的平台最小宽度不应小于梯段宽度，并不得小于1.20m，当有搬运大型物件需要时应适量加宽。因此本设计中梯段宽1.7m,平台宽1.6m。 1.2 柱网尺寸 综合考虑建筑的使用功能，以及受力等多方面因素，本建筑柱网采用： ， 。 1.3平面布置 形式及变形缝的设置本建筑主体采用矩形形式。建筑总长65.35m，在7轴和8轴之间设有伸缩缝缝。 1.4功能分区 建筑内，自西向东有两部楼梯间。在建筑内共有四十间办公室，分布在各层，展览室在一层北部，小会议室在二三层各一间中会议室在二层，大会议室在三层。保健室设在一二层，每层有阅览室，棋牌室，健身房，娱乐室供员工休息。 1.5剖面设计 层高:主体一层为3.6米，其余为3.6米，建筑总高度：11.7米，主体建筑高度：10.8米。室内外高差为0.45米 1.6工程做法 1. 楼地面构造做法：（楼12A，地12A） 1）8~10（10~15）厚地砖，干水泥擦缝 2）20厚1：3干硬性水泥砂浆结合层，表面撒水泥粉 3) 水泥浆一道（内掺建筑胶） 2．外墙构造做法：（外墙9D） 1）外涂1 2）6厚1:2.5水泥砂浆找平 3）9厚1:3专用水泥砂浆打底扫毛或划出纹道 4）3厚专用聚合物砂浆底面刮糙，或专用界面甩毛 5）喷湿墙面 3.内墙构造做法:（内墙3C） 1）面浆饰面 2）15厚1:2.5石灰膏砂浆打底抹平 3）素水泥浆一道甩毛（内掺建筑胶） 4.顶棚构造做法：（棚5A3） 1）面浆饰面 2) 2厚面层耐水腻子刮平 3）3厚底基防裂腻子分遍刮平 4) 素水泥浆一道甩毛 5.屋面构造做法：（屋16） 有保温隔热隔汽不上人屋面 1）20厚1:3水泥砂浆面层 2）10厚低标号砂浆隔离层 3）防水层 4）20厚1:3水泥砂浆找平层 5）保温或隔热层 6) 最薄30LC5.0轻集料混凝土2%找坡层 7）20厚1:3水泥砂浆找平层 8）1.2厚聚氨酯防水涂料隔汽层（G5） 9）钢筋混凝土屋面板 2 结构布置及计算简图 2.1 结构布置及梁,柱截面尺寸的初选 2.1.1梁柱截面尺寸初选 主体结构共3层，层高均为3.6m，内外墙的做法：外墙砌370厚红砖，内墙砌200厚红砖，门窗详见门窗表，楼层屋盖均为现浇钢筋砼结构。 板厚取100 mm： 1.梁截面尺寸的估算： 1）.主梁： (1).横跨主梁：L=6900㎜ ，取600㎜ ，取250㎜ 故框架横跨主梁的截面尺寸为b×h=250㎜×600㎜ (2).纵跨主梁：L=7200㎜ ,取600㎜， 取250mm. 故框架纵跨主梁的截面尺寸为b×h=250㎜×600㎜ 2）.次梁： L=6900㎜ ,取500㎜ ，取200㎜ 故框架次梁的截面尺寸为b×h=200㎜×500㎜ 表2-1 估算梁的截面尺寸（㎜）及各层混凝土强度等级 层数 混凝土 强度等级 横跨主梁 （b×h） 纵跨主梁 （b×h） 次梁 （b×h） 1～3 C30 200×500 300×600 200×400 2． 柱截面尺寸的估算 框架柱截面尺寸根据柱的轴压比限制，按下式计算： 1）柱组合的轴压比设计值按照2－1计算： (2－1) 式中： ：为考虑地震作用组合后柱轴力压力增大系数，边柱取1.3，等跨内柱取1.2,不等跨取1.25； : 为按照简支状态计算柱的负荷面积； ：为折算后在单位面积上的重力荷载代表值 : 为验算截面以上楼层层数； 2.框架柱验算 (2－2) 由计算简图1－1可知边柱和中柱的负载面积可知： 中柱： 边柱： 边柱： 中柱： 根据上述计算结果，并综合考虑其他因素，取柱截面为正方形，初步估计柱的尺寸为 ，为计算简便中柱和边柱的尺寸相同，均为 。 故初选柱的尺寸为 ； 图2-1 2.1.2 结构布置 图2-2 框架结构的计算简图 2.2框架结构的计算简图 图2-3 3 重力荷载代表值的计算 3.1荷载计算 3.1.1屋面及楼面恒荷载计算 1. 楼地面构造做法：（楼12A，地12A） 1）8~10（10~15）厚地砖，干水泥擦缝 2）20厚1：3干硬性水泥砂浆结合层，表面撒水泥粉 3) 水泥浆一道（内掺建筑胶） 地面 楼面 4）60厚C15混凝土垫层 5）素土夯实 4）现浇钢筋混凝土楼板或预制楼板现浇叠合层 合计： 2．外墙构造做法：（外墙9D） 1）外涂1 2）6厚1:2.5水泥砂浆找平 3）9厚1:3专用水泥砂浆打底扫毛或划出纹道 4）3厚专用聚合物砂浆底面刮糙，或专用界面甩毛 5）喷湿墙面 合计： 3.内墙构造做法:（内墙3C） 1）面浆饰面 2）15厚1:2.5石灰膏砂浆打底抹平 3）素水泥浆一道甩毛（内掺建筑胶） 合计： 4.顶棚构造做法：（棚5A3） 1）面浆饰面 2) 2厚面层耐水腻子刮平 3）3厚底基防裂腻子分遍刮平 4) 素水泥浆一道甩毛 合计： 5.屋面构造做法：（屋16） 有保温隔热隔汽不上人屋面 1）20厚1:3水泥砂浆面层 2）10厚低标号砂浆隔离层 3）防水层 4）20厚1:3水泥砂浆找平层 5）保温或隔热层 6) 最薄30LC5.0轻集料混凝土2%找坡层 7）20厚1:3水泥砂浆找平层 8）1.2厚聚氨酯防水涂料隔汽层（G5） 9）钢筋混凝土屋面板 合计： 3.1.2屋面及楼面活荷载计算 1. 根据《荷载规范》查得 ： 不上人屋面： 楼 面： (办公楼) 走 廊: 2.雪荷载 屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取大者. 3.1.3梁，柱，墙，重力荷载的计算 1.梁自重： 1）纵梁：b×h=250㎜×600㎜ 纵梁自重： 2）横梁、走道梁：b×h=250㎜×600㎜ 横梁、走道梁自重： 3）次梁：b×h=200㎜×500㎜ 次梁自重： 2.柱自重： 承重柱：b×h=450㎜×450㎜ 柱自重： 4 板的配筋计算 4.1屋面板的配筋 4.1.1双向板部分的屋面板 1.荷载设计值 板的永久荷载设计值 荷载组合： 由可变荷载控制的组合（1.2组合）： 由永久荷载控制的组合（1.35组合）： 采用1.35组合： 2.计算跨度 内跨 边跨 各区格板计算跨度列于表4-1 表4-1 项目/区格 A/mm B/mm 3700 3600 7000 7000 3.弯矩计算 跨中最大弯矩为当内支座固定在 作用下的跨中弯矩值于内支座铰接时在 作用下的跨中弯矩之和。混凝土泊松比取0.2。 A区格板： 周边固支时：查表得 、 方向的跨中弯矩系数分别为0.0371、0.0049，支座弯矩系数分别为-0.082、-0.057；周边简支时，查表得 、 方向的跨中弯矩系数分别为0.0921,、0.0196。 于是， B区格板： 周边固支时：查表得 、 方向的跨中弯矩系数分别为0.0397、0.0042，支座弯矩系数分别为-0.0826、-0.057；周边简支时，查表得 、 方向的跨中弯矩系数分别为0.0950,、0.0181。 于是， 表4-2 按弹性理论计算的弯矩值 项目/区格 A B 3.7 3.6 7.0 7.0 0.53 0.51 3.98 3.76 1.30 1.13 -7.52 -7.53 0 -7.53 -5.27 0 0 -4.99 截面设计： 截面有效高度：一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15㎜，假定选用Φ10钢筋，则 方向跨中截面的 ，支座截面 .， 方向跨中截面的 ，支座截面 截面设计用的弯矩：因楼盖周边有梁与板整浇，故所有区格的跨中弯矩及A-A支座弯矩减少20%。截面配筋计算结果及实际配筋列于下表： 最小配筋率验算： ，此值大于 ， 并小于0.2%，满足要求。 表4-3 截面实际配筋表 截面 项目 配筋 实有 跨中 A区格 方向 70 68.4 257 方向 80 48.4 78.5 B区格 方向 70 162.7 257 方向 80 42.9 78.5 支座 A-B 80 288.3 314 B-B 80 288.7 314 4.1.2单向板部分的屋面板 1. 内力计算 梁截面 ，板的计算跨度2400-250=2250，取1m宽板作为计算单元，计算简图如下： 2.弯矩设计值 支座： 跨中： 3.正截面受荷承载力计算 环境类别一类，C30混凝土，板的最小保护层厚度15㎜，假定纵向钢筋直径为10㎜，板厚100㎜，则截面有效高度 ，板宽b=1000㎜，C30混凝土： =1.0， =14.3 ，HPB300钢筋， =270 。板配筋计算的过程列于下表： 表4-4 实际配筋表 截面 支座 跨中 弯矩设计值 -3.18 1.59 0.034 0.017 0.035 0.017 149.87 72.03 实际配筋 最小 257 257 最小配筋率验算： ，此值大于 ， 并小于0.2%，满足要求。 4.2楼面板计算 4.2.1双向板部分楼面板计算 1.荷载设计值 恒荷载： 活荷载： 荷载组合： 2.计算跨度 内跨 边跨 3.弯矩计算 跨中最大弯矩为当内支座固定在 作用下的跨中弯矩值于内支座铰接时在 作用下的跨中弯矩之和。混凝土泊松比取0.2。 表4-5 项目/区格 A B 3.7 3.6 7.0 7.0 0.53 0.51 5.12 4.88 1.77 1.6 -7.87 -6.72 -7.53 -4.67 0 0 5.45 4.截面设计 截面有效高度：一类环境类别板的最小混凝土保护层厚度15㎜，假定选用Φ10钢筋，则 方向跨中截面的 ，支座截面 .， 方向跨中截面的 ，支座截面 截面设计用的弯矩：因楼盖周边有梁与板整浇，故所有区格的跨中弯矩及A-A支座弯矩减少20%。截面配筋计算结果及实际配筋列于下表： 最小配筋率验算： ，此值大于 ， 并小于0.2%，满足要求 表4-6 截面实际配筋表 截面 项目 配筋 实有 跨中 A区格 方向 80 194.3 257 方向 70 66.26 78.5 B区格 方向 80 184.58 257 方向 70 59.70 78.5 支座 A-B 80 256.86 314 B-B 80 302.46 314 4.2.2单向板部分楼面板计算 1.荷载计算 恒荷载： 活荷载： 荷载组合： 由可变荷载控制的组合（1.2组合）： 由永久荷载控制的组合（1.35组合）： 2.计算跨度 梁截面 ，板的计算跨度2400-250=2250，取1m宽板作为计算单元，计算简图如下： 3.弯矩计算 支座： 跨中： 4.正截面受荷承载力计算 环境类别一类，C30混凝土，板的最小保护层厚度15㎜，假定纵向钢筋直径为10㎜，板厚100㎜，则截面有效高度 ，板宽b=1000㎜，C30混凝土： =1.0， =14.3 ，HPB300钢筋， =270 。板配筋计算的过程列于下表： 表4-7 截面 支座 跨中 弯矩设计值 -2.57 1.28 0.028 0.014 0.028 0.014 120.7 59.7 实际配筋 最小 257 257 最小配筋率验算： ，此值大于 ， 并小于0.2%，满足要求。 5 框架侧移刚度的计算 5.1框架梁柱的线刚度计算 5.1.1计算模型 图3-1 各梁柱线刚度（单位 ） 取一品框架作为计算单元 梁、柱截面尺寸 柱截面尺寸拟定 。 梁截面尺寸拟定 。 基础埋深1.1m，基础厚0.5m。 5.1.2梁柱线刚度计算 计算梁的线刚度时，考虑到现浇楼板的作用，一边有楼板的梁截面，惯性矩取I=1.5I。，两边有楼板的梁的惯性矩取I=2I。（I。为按矩形截面惯性矩）。线刚度计算公式 （ ）,各梁柱的线刚度如图3-1所示。 梁采用C30混凝土， 1.梁的线刚度i 由于左跨梁=右跨梁 i边梁 中跨梁 i中跨梁 2.柱的线刚度 底层柱：（A～D轴） i底柱 其余各层柱 i余柱 令i余柱=1.0，则其余各杆件的相对线刚度为 i边梁＝ i中跨梁＝ i底柱＝ 计算结果于图5-2 图5-2 梁柱相对线刚度 5.1.3梁柱的线平均刚度 1. 底层 （3-1） （3-2） （3-3） 由公式（3-1）（3-2）（3-3）可求得框架柱的侧向刚度 1)A,D梁柱线刚度为： 2)B,C梁柱线刚度为： 2. 标准层（2-3层） （3-4） （3-5） 由公式（3-3）（3-4）（3-5）可求得框架柱的侧向刚度D 1)A,D梁柱线刚度为： 2)B,C梁柱线刚度为： 故横向框架的侧移刚度 见表5－1，5－2 表5－1 横向框架首层D值 构件名称 D值 数量 A 7379.063 7 51653.441 B 11392.892 7 79750.174 C 11392.882 7 79750.174 D 7379.063 7 51653.441 262807.23 表5－2 横向框架首层D值 构件名称 D值 数量 A 10732.74 7 75129.18 B 19169.28 7 134184.96 C 19169.28 7 134184.96 D 10732.74 7 75129.18 418628.28 6 横向水平荷载的作用下框架侧移和内力计算 6.1横向风荷载作用下框架结构内力和侧移的计算 6.1.1风荷载标准值 风荷载标准值计算公式 式中 -风荷载标准值 -基本风压（ ） -风荷载体型系数 -风压高度变化系数 表6-1 风荷载计算 层 次 3 1.0 1.3 11.25 1.033 0.55 20.16 14.41 2 1.0 1.3 7.65 1.0 0.55 25.92 18.53 1 1.0 1.3 4.05 1.0 0.55 27.54 19.69 图6-1 风荷载 6.1.2风荷载作用下的水平位移验算 根据图 等效节点集中荷载所示的水平荷载由公式（6-1）计算层间剪力，然后根据轴线，框架的层间侧移刚度按公式（6-2）（6-3）计算各层的层间位移， 相对位移和绝对位移 。 表6-2 风荷载作用下的框架层间剪力及侧移计算 层 数 3 14.41 14.41 418628.28 0.034 0.153 1/105882 2 18.53 18.53 418628.28 0.044 0.119 1/81818 1 19.69 19.69 262807.23 0.075 0.075 1/54000 由表6-2所示，风荷载作用下框架的最大层间位移位1/54000，远小于1/550，满足规范的要求。 6.1.3风荷载作用下的框架结构的内力计算 所取9轴线框架共有2根中柱，2根边柱，各柱分配到的剪力按公式（6-4）（6-5）计算 （6-4） （6-5） 表6-3 各层边柱柱端弯矩 层 3 3.6 14.41 418628.28 107327.74 0.369 1.374 1.33 0.42 0.5586 0.7714 2 3.6 18.53 418628.28 107327.74 0.475 1.374 1.71 0.4 0.684 1.026 1 4.05 19.69 262807.23 7379.063 0.553 1.775 2.15 0.56 1.204 0.946 表6-4 各层中柱柱端弯矩 层 3 3.6 14.41 418628.28 19169.28 0.660 5.324 2.38 0.55 1.309 1.071 2 3.6 18.53 418628.28 19169.28 0.808 5.324 3.05 0.55 1.6775 1.3725 1 4.05 19.69 262807.23 11392.882 0.853 6.879 3.45 0.55 1.8975 1.5525 表6-5 梁端弯矩剪力及柱轴力 层 边柱 中柱 边 中 边梁 走道梁 柱轴力 3 0.771 1.071 0.771 0.276 6.9 0.15 0.795 0.795 2.4 0.663 -0.15 -0.513 2 1.5846 2.6815 1.5846 0.692 6.9 0.367 1.9895 1.9895 2.4 1.66 -0.517 -0.968 1 1.63 3.23 1.63 0.8333 6.9 0.357 2.3967 2.3967 2.4 2.00 -0.874 -1.643 注：柱轴力的负号表示拉力柱轴力中的负号表示拉力，当左风作用时候，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。 ， 单位为 ; ,N单位为 ；L单位为m，风荷载作用。 图6-2 风荷载下弯矩图 图6-3 风荷载作用下框架结构梁端剪力轴力图 6.2水平地震力作用下各层的总重力荷载代表值计算 6.2.1框架的的抗震等级 由设计资料，抗震设防烈度为7度，房屋高度12.35m<30m。可知该框架结构抗震等级为三级。 6.2.2场地和特征周期值 由设计资料可知该场地为 类场地，地震分组为第一组，则查得特征周期 。 6.2.3重力代表值 1.顶层重力代表值 活荷载 不上人屋面 雪荷载 取大值 恒荷载 屋面板自重 柱自重 纵向框架梁自重 横向框架梁自重 次梁自重 纵墙自重 恒墙自重 女儿墙自重 恒 活 2.二层重力荷载代表值 活荷载 办公室 走廊 合计 恒荷载 楼面板自重 柱自重 纵向框架梁自重 横向框架梁自重 次梁自重 纵墙自重 横墙自重 恒 活 1. 底层重力荷载代表值 活荷载 恒荷载 楼面板自重 柱自重 纵向框架梁自重 横向框架梁自重 次梁自重 纵墙自重 横墙自重 恒+0.5活 6.3 水平地震作用下框架内力合侧移的计算 6.3.1横向自振周期 1.质点重力荷载见图6-1 图6-4 结构质点重力荷载 2.结构自振周期 按顶点位移法计算框架的自振周期 顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基频公式。这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期： 结构顶点假想位移 可以由下列公式计算： （6-6） （6-7） （6-8） （6-9） 式中： ：基本周期调整系数。考虑填充墙对框架自振周期影响的折减系数，框架结构取0.6—0.7，该框架取0.7。 ：框架结构的顶点假想位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移， 是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由 求出 ，再用 求出框架结构的底部剪力。进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。 ：第i层第j跟柱的抗侧移刚度 表6-6 结构顶点的假想侧移计算 层次 3 788.32 7883.32 418628.28 18.83 160.43 2 9379.21 17262.53 418628.28 41.23 141.6 1 9115.95 26378.48 262807.23 100.37 100.37 按公式（6-9）计算基本周期T,其中Ut量纲为m，取 3.横向地震作用计算 根据《建筑设计抗震规范》知，对于高度不超过40米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿着高度方向分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可以采用底部剪力法等简化方法计算抗震作用。因此本框架采用底部剪力法计算抗震作用。 结构的特征周期 和水平地震影响系数最大值 （7度，多遇地震作用）为： =0.35s =0.12 结构总水平地震作用标准计算 由水平地震影响系数 曲线来计算 所以考虑顶部附加水平地震作用 则 则各质点的水平地震作用按公式下式计算 地震作用下各楼层水平地震层间剪力 ： 表6-7 各质点横向水平地震作用，各楼层地震剪力及楼层间位移计算表 层数 3 11.85 93417.34 0.438 794.22 794.22 418628.28 0.00190 2 8.25 77378.48 0.363 658.22 1452.44 418628.28 0.00108 1 4.65 42389.17 0.199 360.84 1813.28 262807.23 0.00690 最大位移发生在第一层，其楼层最大位移与楼层高之比： ，小于《建筑设计抗震规范》规定的位移极限值[ ]=1/550，故满足位移要求。 6.3.2水平地震作用下框架内力计算 1.框架第 层第 柱分配到的剪力 以及该柱上，下端的弯矩 和 分别按下列各式计算 （6-10） （6-11） （6-12） （6-13） 其中， 为标准反弯点高度比，可由查表得。本设计中，底层柱只需考虑修正值 ;第二层柱需考虑修正值 ，顶层柱均无修正，具体计算过程及结果见下表 表6－8 框架柱K值和y值表 层 A柱 B柱 C柱 D柱 k y k y k y k y 3 1.314 0.42 5.324 0.55 5.324 0.55 1.374 0.42 2 1.374 0.4 5.324 0.55 5.324 0.55 1.374 0.4 1 1.775 0.56 6.879 0.55 6.879 0.55 1.775 0.56 2.框架柱剪力和柱端间距计算采用D值法 有公式 计算框架柱剪力和柱端弯矩，具体计算工程及结果列于下表 表6－9 各层边柱柱端弯矩及剪力计算 层次 k y 3 3.6 794.22 418628.28 10732.74 20.36 1.374 1242 30.78 42.51 2 3.6 1452.44 418628.28 10732.74 37.24 1.374 0..4 53.63 80.14 1 4.65 1313.28 262807.23 7379.063 36.87 1.775 0.56 96.01 75.44 表6－10 各层边柱柱端弯矩及剪力计算 层次 k y 3 3.6 794.22 418628.28 19169.28 36.36 5.324 0.55 71.99 58.90 2 3.6 1452.44 418628.28 19169.28 66.51 5.324 0.55 131.69 107.75 1 4.65 1813.28 262827.23 11392.882 78.61 6.879 0.55 201.04 164.49 3.梁端弯矩，剪力及轴力分别按下式计算： (6-14) (6-15) (6-16) (6-17) 具体过程见表6-11 表6-11 梁端弯矩，剪力及柱轴力的计算 层 边梁 走道梁 柱轴力 L L 边柱 中柱 3 12.51 15.20 6.9 8.36 43.7 43.7 2.4 36.42 -8.36 -28.06 2 111.22 46.37 6.9 22.84 133.37 133.37 2.4 111.14 -31.2 -88.3 1 129.07 76.41 6.9 29.78 219.77 219.77 2.4 183.14 -60.98 -153.36 图6-5 地震作用下框架弯矩图 图6-6 框架结构梁端剪力轴力图 7 竖向荷载作用下内力计算 7.1 框架结构的荷载计算 7.1.1板传荷载计算 计算单元见下图所示： 因为楼板为整体现浇，本板选用双向板，可沿四角点沿45°线将区格分为小块，每个板上的荷载传给与之相邻的梁，板传至梁上的三角形或梯形荷载可等效为均布荷载。 图7-1 框架结构计算单元 图7-2 框架结构计算单元等效荷载 1. A～B，(C～D)轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载： 活载： 楼面板传荷载： 恒载： 活载： 梁自重： A～B，(C～D)轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 活载＝板传荷载 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 活载＝板传荷载 2. B～C轴间框架梁： 屋面板传荷载： 恒载： 活载： 楼面板传荷载： 恒载： 活载： 梁自重： B～C轴间框架梁均布荷载为： 屋 面 梁：恒载＝梁自重＋板传荷载 活载＝板传荷载 楼面板传荷载：恒载＝梁自重＋板传荷载 活载＝板传荷载 7.1.2 A轴柱纵向集中荷载计算： 顶层柱： 女儿墙自重：（做法：墙高900㎜,100㎜的混凝土压顶） 顶层柱恒载＝女儿墙＋梁自重＋板传荷载 顶层柱活载＝板传荷载 ＝ 标准层柱恒载＝墙自重＋梁自重＋板荷载= 标准层柱活载＝板传荷载 ＝ 基础顶面荷载＝底层外纵墙自重＋基础自重 7.1.3 B柱纵向集中力计算： 顶层柱荷载＝梁自重＋板传梁荷载＝ 顶层柱活载=板传荷载 标准柱恒载=墙自重＋梁自重＋板传荷载 标准层活载＝板传荷载 ＝ 基础顶面恒载=底层外纵墙自重＋基础自重 7.1.4框架柱自重： 柱自重： 底层： 其余柱: 7.2恒荷载作用下框架的内力 7.2.1恒荷载作用下框架矩计算 1.恒荷载作用下框架可按下面公式求得 故： 7.2.2根据梁柱相对线刚度算出各节点的弯矩分配系数 （7-3） 分配系数如图所示 底层 二层 三层 图7-3 A柱弯矩分配简图 A柱 底层 i下柱 i上柱 i左梁 二层 i上柱 i下柱 i左梁 顶层 i左梁 i下柱 B柱 底层 i右梁 i左梁 i上柱 i下柱 二层 i右梁 i左梁 i上柱 i下柱 三层 i右梁 i左梁 i下柱 7.2.3恒荷载作用下的弯矩计算根据简图 梁: （6－4 柱： （6－5） 7.2.4恒荷载作用下的边跨框架的轴力计算，包括连梁传来的荷载及柱自重 恒荷载作用下的中跨框架的轴力计算 7.2.5弯矩分配及传递 1.弯矩二次分配法比分层法作了更进一步的简化。在分层法中，用弯矩分配法计算分层单元的杆端弯矩时，任一节点的不平衡弯矩都将影响到节点所在单元中的所有杆件。而弯矩二次分配法假定任一节点的不平衡弯矩只影响至与该节点相交的各杆件的远端。因此可将弯矩分配法的循环次数简化到一次分配、一次传递、再一次分配。 所以本框架设计采用弯矩分配法计算框架内力，传递系数为1/2。各节点分配两次即可。 如下表所示： 表7－1 恒载作用下的顶层框架弯矩内力二次分配表 表7－2 恒载作用下的二层框架弯矩内力二次分配表 表7－3 恒载作用下的底层框架弯矩内力二次分配表 图7-4 恒荷载作用弯矩图 2.梁跨中弯矩 图7-5 恒荷载剪力轴力图 3.梁端剪力 4.柱端剪力 7.3活荷载作用下框架的内力 7.3.1活荷载作用下框架的内力 同恒载作用下用弯矩分配法计算框架内力，折减系数为1/2，各节点分配两次即可。 活荷载作用下框架内力如下表所示 表7-4 恒载作用下的顶层框架弯矩内力二次分配表 表7-5 恒载作用下的二层框架弯矩内力二次分配表 表7-6 恒载作用下的底层框架弯矩内力二次分配表 7.3.2活荷载作用下框架内力计算 1.两端的固定弯矩可按下面的方法求得: (7-4) (7-5) 故: 2.活载作用下的的框架弯矩图 对于无荷载直接作用的杆件（如柱），将其柱端的弯矩连以直线，即为该杆件的弯矩图；对于有荷载作用的杆件（如梁），则以杆端弯矩的连线为基线。叠加相应简支梁的弯矩图，即为该杆件的弯矩图。弯矩图如图7-5所示 图7-6 活荷载弯矩图 则梁跨中弯矩 3.活荷载作用下的框架剪力计算 1）梁端剪力 2）柱端剪力 4.活荷载作用下的内力计算 1） 边跨框架的轴力计算，包括连梁传来的荷载及柱自重 2）活荷载作用下的中跨框架的轴力计算： 图7-7 活荷载剪力轴力图 8 框架结构的内力组合 8.1框架结构梁内力组合 8.1.1框架结构梁内力组合 在竖向荷载作用下，可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯距进行调幅，调幅系数为现浇框架：0.8-0.9，本设计取0.85。 计算结果见表8-1 横梁弯矩调幅。 由于风荷载作用下的组合与考虑地震组合相比，一般较小，对于结构设计不起控制作用，故不考虑。只考虑以下三种组合形式： 一.由可变荷载效应控制的组合： 二.由永久荷载效应控制的组合： 三.竖向荷载与水平地震作用下的组合： 具体组合过程见表8-2，其中弯矩 ，剪力KN，弯矩的上部受拉为负，剪力的产生顺时针为正。 表8-1 横梁弯矩调幅 横梁弯矩调幅（ ） 荷载类型 恒荷载 层 左梁 右梁 跨度 荷载 跨中弯矩 左调幅 右调幅 跨中弯矩 3 -32.98 81.65 6.9 18 49.73 -28.03 -69.40 42.27 -73.07 -73.07 2.4 10.48 -68.04 -62.11 -62.11 -58.14 81.65 -32.98 6.9 18 49.73 -69.40 -28.03 42.27 2 -37.87 -67.89 6.9 15.87 40.56 -33.89 -57.71 34.48 -51.13 -51.13 2.4 9.48 -48.35 -43.46 -43.46 -41.10 -67.09 -39.87 6.9 15.87 40.56 -51.71 -33.89 34.48 1 -38.06 -68.62 6.9 15.87 41.11 -32.35 -58.33 34.94 -56.83 -56.83 2.4 9.48 -50.01 -48.31 -48.31 -42.51 6.9 15.87 6.9 15.87 41.11 -58.33 -32.35 34.94 横梁弯矩调幅（ ） 荷载类型 活荷载 层 左梁 右梁 跨度 荷载 跨中弯矩 左调幅 右调幅 跨中弯矩 3 -2.885 -7.233 6.9 1.59 4.4 -2.45 -6.15 3.74 -1.133 -1.133 2.4 0.75 -0.594 -0.96 -0.96 -0.50 -7.233 -2.885 6.9 1.59 14.4 -6.15 -2.45 3.74 2 -15.96 -27.17 6.9 6.35 16.23 -13.566 -23.09 13.79 -22.04 -22.04 2.4 3.75 -19.34 -18.73 -18.73 -16.43 -27.17 -15.96 6.9 6.35 16.23 -23.09 -13.566 13.79 1 -15.22 -27.46 6.9 6.35 16.45 -12.937 -23.34 13.98 -22.73 -22.73 2.4 3.75 -20.03 -19.32 -19.32 -17.03 -27.459 -15.22 6.9 6.35 16.45 -23.34 -12.937 13.98 表8-2 框架梁内力组合 层号 杆件号 截 面 内力 荷载类型 内力组合 恒 载① 活 载② 地震左③ 地震右④ 1.2①+1.4 ② 1.35①+0.98② 1.2 1.3 ③ 1.3 ④ 1 M -32.35 -12.937 129.07 -129.07 -56.93 -56.35 121.21 -214.37 V 50.32 20.13 -60.98 60.98 88.57 88.66 63.39 81.54 跨中 M 34.94 13.98 26.4 -26.4 61.5 60.87 84.64 15.99 左 M -58.33 -23.34 -76.41 76.41 -102.67 101.62 -163.27 -4.73 V -59.18 -23.86 -60.98 60.98 -104.42 -103.28 -164.61 -6.06 右 M -48.31 -19.32 219.77 -219.77 -85.01 -84.15 216.137 -355.27 V 11.376 10.8 183.14 183.14 28.77 23.94 -217.95 258.21 跨中 M -42.51 -17.03 0 0 -73.15 -74.08 -61.23 -61.23 左 M -48.31 -19.32 -219.7 219.77 -85.01 -84.15 -335.27 216.137 V -11.37 -10.8 -183.1 183.14 28.77 23.94 258.21 -217.95 右 M -58.33 -23.34 76.41 -76.41 -102.67 101.62 -4.73 -163.27 V 59.18 23.69 -60.98 60.98 104.42 103.28 6.06 164.61 跨中 M 29.94 -13.98 -26.4 26.4 -61.5 -60.87 -84.64 -15.99 M -32.35 -129.37 -129.1 129.07 -56.93 56.35 -214.87 121.21 V -50.32 -20.13 -60.98 60.98 -88.51 -87.66 -81.54 -63.39 层号 杆件号 截 面 内力 荷载类型 内力组合 恒 载① 活 载② 地震左③ 地震右④ 1.2①+1.4 ② 1.35①+0.98② 1.2 1.3 ③ 1.3 ④ 2 M -33.89 -13.566 111.22 -111.22 -59.66 -59.05 95.78 -193.39 V 50.69 20.28 -31.2 31.2 89.22 88.31 32.44 113.56 跨中 M 34.48 13.79 32.43 -32.43 60.68 60.06 91.81 7.49 左 M -51.71 -23.09 -46.37 46.37 -94.38 -92.44 -136.19 -15.63 V -58.81 -23.53 -31.2 31.2 -103.51 -102.45 -125.25 44.13 右 M -43.46 -18.73 133.37 -133.37 -78.37 -77.03 109.99 -236.77 V 11.376 10.8 -111.14 111.14 28.77 25.94 -124.35 164.61 跨中 M -41.10 -16.43 0 0 -65.42 -71.58 -59.18 -59.18 左 M -43.46 -18.73 -133.37 133.37 -78.37 -77.03 -236.77 109.99 V -11.376 -10.8 -111.14 111.14 -28.77 -25.94 -15.63 -136.19 右 M -51.71 -23.09 46.37 -46.37 -94.38 -92.44 -15.63 -136.19 V 58.81 23.53 -31.2 31.2 103.51 102.45 44.13 125.25 跨中 M 34.48 13.79 -32.43 32.53 60.68 60.06 7.49 91.81 M -33.89 -13.566 -111.22 111.22 -59.66 -59.05 -193.39 95.78 V -50.69 -20.28 -31.2 31.2 -89.22 -88.31 -113.56 -37.44 层号 杆件号 截 面 内力 荷载类型 内力组合 恒 载① 活 载② 地震左③ 地震右④ 1.2①+1.4 ② 1.35①+0.98② 1.2 1.3 ③ 1.3 ④ 3 M -28.03 -2.45 42.51 -42.51 -37.07 -40.24 -18.69 -91.84 V 55.07 4.54 -8.36 8.36 72.44 78.79 57.94 79.68 跨中 M 42.27 3.74 13.66 -13.66 55.96 60.73 70.73 35.21 左 M -69.40 -6.15 -15.2 15.2 -91.83 -99.72 -106.73 -67.21 V -69.13 -6.11 -8.36 8.36 -91.51 -99.72 -97.49 -75.75 右 M -62.11 -0.96 43.7 -43.7 -75.88 -85.00 -26.70 -140.32 V 12.58 2.16 -36.42 36.42 18.12 19.10 -30.95 63.74 跨中 M -58.14 -0.5 0 0 -70.47 --78.98 -70.07 -70.07 左 M -62.11 -0.96 -43.7 43.7 -75.88 -85.00 -140.32 -26.70 V -12.58 -2.16 -36.42 36.42 -18.12 -19.10 -63.74 30.95 右 M -69.40 -6.15 -15.2 15.2 -91.83 -99.72 -106.73 -67.21 V 69.13 6.11 -8.36 8.36 91.51 99.31 75.75 97.49 跨中 M 42.27 3.74 -73.66 13.66 55.96 60.73 35.21 70.73 M -28.03 -2.45 -42.51 42.51 -37.07 40.24 -91.84 -18.69 V -55.07 -4.54 -9.36 8.36 -72.44 -78.79 -79.68 -57.94 8.1.2梁端截面组合的剪力设计值调整 为防止梁在弯曲屈服前发生剪切破坏，即保证“强剪弱弯”截面设计须对有地震作用的组合剪力设计值按（8-4）进行调整。 （8-4） 式中： 为梁的净跨； ：为梁的重力荷载代表值，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值； ：分别为梁左右净截面，逆时针或顺时针方向的弯矩设计值； ：为梁端剪力增大系数，对于二级框架取1.2 计算结果见表8－3 位 置 层 数 AB跨 3 -18.69 -106.73 6.45 16.37 18 1.59 72.74 89.11 2 95.78 -136.19 6.45 43.16 15.87 6.35 73.70 116.86 1 121.21 -163.27 6.45 52.93 15.87 6.35 73.70 126.63 BC跨 3 -26.70 -140.32 1.95 69.92 10.485 0.75 12.71 82.63 2 109.99 -236.77 1.95 213.39 9.48 3.75 13.85 227.24 1 216.137 -335.27 1.95 339.33 9.48 3.75 13.85 353.18 CD跨 3 -106.73 -91.84 6.45 36.94 18 1.59 72.74 109.68 2 -15.63 -193.39 6.45 38.89 15.87 6.35 73.70 112.59 1 -4.73 274.37 6.45 40.76 15.87 6.35 73.70 114.46 表8-3 梁端剪力设计值调整 8.2框架结构柱的内力组合 8.2.1框架结构住的内力组合 柱上端控制值截面在梁底，下端在梁顶，应按轴线计算简图所得的柱端内力值换成控制截面的相应值，此计算为简化起见，采用轴线处内力值。 计算结果见表8-4 表8-4 框架柱内力 层次 杆件 截面 内 力 种 类 恒载 活载 地震 地震 内力组合 左 右 1.2①+ 1.4② 1.35 ①+0.98② 1.2（①+0.5②）+ ① ② ③ ④ 1.3③ 1.3④ 一层 上端 M 16.6 6.639 -75.44 75.44 29.21 28.92 -74.12 121.92 N 788.66 132.155 -100.54 100.54 1131.4 1194.20 894.98 1156.39 下端 M 8.3 3.32 -129.21 129.21 14.61 14.46 -156.02 179.93 N 788.66 132.55 -100.54 100.54 1131.4 1194.20 894.98 1156.39 V -5.35 -2.14 -60.98 60.98 -9.42 -9.32 -86.98 71.57 上端 M -5.125 -2.0557 -164.49 164.49 -9.03 -8.93 -221.22 206.45 N 780.592 164.37 -153.6 153.6 1166.83 1214.88 835.65 1235.01 下端 M -2.56 -1.025 -201.14 201.14 -4.51 -4.46 -256.169 257.80 N 780.592 164.37 -153.6 153.6 1166.83 1214.88 835.65 1235.01 V 1.65 0.66 -183..14 183.14 2.90 2.87 -211.46 216.21 上端 M 5.125 2.0557 -164.49 164.49 9.03 8.93 -206.45 221.22 N 780.592 164.37 -153.6 153.6 1166.83 1214.88 835.65 1235.01 下端 M 2.56 1.025 -201.14 201.14 4.51 4.46 -257.8 265.169 N 780.592 164.37 -153.6 153.6 1166.83 1214.88 835.65 1235.01 V -1.65 -0.66 -183.14 183.14 -2.90 -2.87 -216.21 211.46 上端 M -16.6 -6.639 -75.44 75.44 -29.21 -28.92 -121.92 74.12 N 788.66 132.155 -100.54 100.54 1131.4 1194.20 894.98 1156.39 下端 M -8.3 -3.32 -129.21 129.21 -14.61 -14.46 -179.93 156.02 N 788.66 132.155 -100.54 100.54 1131.4 1194.20 894.98 1156.39 V 5.35 2.14 -60.98 60.98 9.42 9.32 -71.57 86.98 层次 杆件 截面 内 力 种 类 恒载 活载 地震 地震 内力组合 左 右 1.2①+ 1.4② 1.35 ①+0.98② 1.2（①+0.5②）+ ① ② ③ ④ 1.3③ 1.3④ 二层 上端 M 19.935 7.98 -82.44 82.44 35.09 34.73 -78.46 135.88 N 487.01 73.38 -39.56 39.56 607.14 729.38 577.01 679.87 下端 M 21.39 8.581 -53.63 -53.63 37.68 37.28 -38.9 100.54 N 487.01 73.38 -39.56 39.56 607.14 729.38 577.01 679.87 V -11.48 -4.6 -31.2 31.2 -20.21 20.00 -57.10 24.02 上端 M -6.425 -2.566 -101.75 107.75 -11.30 -11.19 -141.52 123.03 N 478.436 88.05 -88.3 88.3 697.39 732.18 512.16 741.74 下端 M -6.648 -2.667 -131.19 131.19 -11.71 -11.59 -180.12 166.97 N 478.436 88.05 -88.3 88.3 697.39 732.18 512.16 741.74 V 3.58 1.45 -111.14 111.14 6.33 6.25 -139.32 149.65 上端 M 6.425 2.566 101.75 -101.75 11.30 11.19 141.52 -123.03 N 478.436 88.05 -88.3 88.3 697.39 732.18 512.16 741.74 下端 M 6.648 2.667 131.19 -131.19 11.71 11.59 180.12 -160.97 N 478.436 88.05 -88.3 88.3 697.39 732.18 512.16 741.74 V -3.58 -1.45 -111.14 111.14 -6.33 -6.25 -149.65 139.32 上端 M -19.935 -7.98 -82.44 -82.44 -35.09 -34.73 -135.88 78.46 N 487.01 73.38 -39.56 39.56 607.14 729.38 577.01 679.87 下端 M -21.39 -8.581 -53.63 53.63 -37.68 -37.28 -100.54 38.9 N 487.01 73.38 -39.56 39.56 607.14 729.38 577.01 679.87 V 11.48 4.6 -32.2 31.2 20.21 20.00 -24.02 57.10 层次 杆件 截面 内 力 种 类 恒载 活载 地震 地震 内力组合 左 右 1.2①+ 1.4② 1.35 ①+0.98② 1.2（①+0.5②）+ ① ② ③ ④ 1.3③ 1.3④ 三层 上端 M 32.98 2.885 -42.51 42.51 43.63 47．35 -53.96 96.57 N 185.36 14.65 -8.36 8.36 242.93 264.59 220.35 242.09 下端 M 19.35 7.98 -30.78 30.78 34.392 33.94 -12.01 68.08 N 185.36 14.65 -8.36 8.36 242.93 264.59 220.35 242.09 V -14.54 -3.02 -8.36 8.36 242.93 264.59 220.35 242.09 上端 M -8.58 -6.099 -58.9 58.9 -18.83 -17.56 -90.53 62..6 N 176.28 11.73 -28.06 28.06 227.96 249.47 189.134 262.09 下端 M -6.425 -2.566 -71.99 71.99 -11.30 -11.19 -102.84 84.34 N 176.28 11.73 -28.06 28.06 227.96 249.47 189.134 262.09 V 4.17 2.41 -36.42 36.42 8.34 7.99 -40.89 53.79 上端 M 8.58 6.099 58.9 -58.9 18.83 17.56 90.53 -62.6 N 176.28 11.73 -28.06 28.06 227.96 249.47 189.134 262.09 下端 M 6.425 2.566 71.99 -71.99 11.30 11.19 102.84 -84.34 N 176.28 11.73 -28.06 28.06 227.96 249.47 169.134 262.09 V -4.17 -2.41 -36.42 36.42 -8.38 -7.99 -53.79 40.89 上端 M -32.98 -2.885 -42.51 42.51 -43.62 -47.35 -96.57 13.96 N 185.36 14.65 -8.36 8.36 242.93 264.59 220.35 240.09 下端 M -19.35 -7.98 -30.78 30.78 -34.392 -33.94 -68.02 12.01 N 185.36 14.65 -8.36 8.36 242.93 264.59 220.35 242.09 V 14.54 3.02 -8.36 8.36 21.68 22.59 8.39 30.13 表8-5 最不利组合 层号 杆件 截面 内力 组合 最不利内力组合 一层 上端 M 121.92 28.92 -74.12 N 1156.39 1194.2 984.98 下端 M 179.93 14.46 -156.02 N 1156.39 1194.2 894.98 上端 M 206.45 206.45 -221.22 N 1235.01 1235.01 835.65 下端 M 257.80 257.80 -265.169 N 1235.01 1235.01 835.65 上端 M 221.22 221.22 -206.45 N 1235.01 1235.01 835.65 下端 M 265.169 265.169 -257.8 N 1235.01 1235.01 835.65 上端 M 74.12 -28.92 -121.92 N 1156.39 1194.20 894.98 下端 M 156.02 -14.46 -179.93 N 1156.39 1194.20 894.98 层号 杆件 截面 内力 组合 最不利内力组合 二层 上端 M 135.88 34.73 -78.46 N 679.87 729.38 577.01 下端 M 100.54 37.28 -38.9 N 679.87 729.38 577.01 上端 M 123.03 123.03 -141.52 N 735.74 741.74 512.16 下端 M 160.97 160.97 -180.12 N 735.74 741.74 512.16 上端 M 141.52 -123.03 141.52 N 506.16 741.74 512.16 下端 M 180.12 -160.97 180.12 N 506.16 741.74 512.16 上端 M 78.46 -34.73 -135.88 N 679.87 729.38 577.01 下端 M 38.9 -37.28 -100.54 N 679.87 729.38 577.01 层号 杆件 截面 内力 组合 最不利内力组合 三层 上端 M 96.57 47.35 -13.96 N 242.09 264.59 220.35 下端 M 68.03 33.94 -12.01 N 242.09 264.59 220.35 上端 M 62.6 62.6 -90.53 N 262.09 262.09 189.134 下端 M 84.34 84.34 -102.84 N 262.09 262.09 189.134 上端 M 90.53 -62.6 90.53 N 189.134 262.09 189.134 下端 M 102.84 -84.34 102.84 N 189.134 262.09 189.134 上端 M 13.96 -47.35 -96.57 N 242.09 264.59 220.35 下端 M 12.01 -33.94 -68.02 N 242.09 264.59 220.35 8.2.2柱段弯矩设计值调整 框架结构抗震设计中，应体现“强柱弱梁”，即二级抗震框架节点处，除顶层轴压比小于0.15外，柱端弯矩应符合下列要求： （二级） 其中： 为节点上，下端截面，顺时针或逆时针组合的弯矩设计值之和，考虑底层柱纵向的钢筋不利情况配置，地震作用组合的框架组合的框架结构底层柱下端截面的弯矩设计值，对于二级抗震应考虑地震作用组合的弯矩设计值乘以1.25弯矩增大系数。 1. A柱：（左边柱） 轴压比验算 底层： 二层： 三层： 由 下 上 下 上 下 上 2. B柱：（左中柱） 轴压比验算 底层： 二层： 三层; 由 下 上 下 上 下 上 注：由于该框架结构对称， C柱右中柱与B柱相同，Ｄ柱右边柱与A柱相同。 8.2.3柱端剪力设计值调整 为满足“强剪弱弯”原则，二级框架柱端组合剪力值应进行调整，即： 其中， 为上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值，且符合上述调整值要求， 为柱净高。 1. A（D）柱端剪力设计值调整 2. B（C）柱端剪力设计值调整 9 框架柱正、斜截面配筋计算 9.1框架柱的截面设计： 9.1.1 轴压比验算（A）： 底层柱： 则底层柱A的轴压比满足要求。 9.1.2截面尺寸复核 仅 又 故规范规定偏心受压 构件截面尺寸必须满足 A 柱 满足 9.1.3框架柱正截面承载力计算 A： 1. 对称配筋 取 计算初始偏心距 2. 判断偏心距受压类型 大偏心受压 3. 配筋计算 受拉钢筋 验算配筋率 一侧纵筋选： 满足 不满足 故按最小配筋率配筋： 全部配筋：每侧配 其余柱的正截面配筋计算详看表9-1 表9-1 框架柱正截面配筋表 截面 一层 二层 三层 边柱AD 中柱BC 边柱AD 中柱BC 边柱AD 中柱BC 224.91 322.25 116.26 262.09 77.42 182.01 1194.2 1235.01 741.74 735.74 264.59 262.09 188.33 260.93 156.73 356.23 292.6 694.45 20 20 20 20 20 20 216.18 280.93 176.73 376.23 312.6 714.45 410 410 410 410 410 410 x 185.58 191.92 115.27 114.33 41.12 40.72 大小偏心 大 大 大 大 大 大 e 401.8 465.93 361.73 561.23 497.6 899.45 758.37 1408.3 52 1151.16 214.80 1003 0.75 1.39 0.75 1.13 0.75 0.99 759 1408.3 759 1151．16 759 1003 配筋 实际面积 763 1473 763 1473 763 1473 1526 2946 1526 2946 1526 2946 9.1.4柱的斜截面承载力计算 底层柱A 剪跨比 取 考虑地震作用组合的框架柱的压力设计值 取 考虑到地震作用组合的框架柱的斜截面抗震承载力应满足下列规定： 按照构造配箍，选用复式箍 箍筋，加密区取 ，非加密区 。 由柱剪力的调整可知，2层以上各层柱柱端剪力逐渐减小， 均能满足小于 的要求，且计算出来的 要么小于0 就是数值很小，均按照构造配筋，选用复式箍 箍筋 9.2框架梁正，斜截面配筋计算 9.2.1框架梁正截面配筋计算 该框架梁与板是由钢筋混凝土现浇构成在跨中截面承担正弯矩，支座处承担负弯矩，故应在梁受拉区配置受拉钢筋，受压区配置受压钢筋，现浇框架梁截面按下形截面计算支座处按矩形截面进行配筋计算 1.底层 1）AB梁跨中截面配筋 （1）计算参数 板厚h=100mm 梁截面尺寸 计算跨度 梁肋净距 查表 假设钢筋放置一排，取 则 （2）确定翼缘计算宽度 按计算跨度考虑： 按净距 考虑： 按翼缘高度 考虑： 取最小值： （3）判别T形截面类型 为第一类T形截面梁 （4）计算X值及判别条件 令 由 得 不超筋 （5）计算 值及配筋 查表可选 （6）验算最小配筋率 2）支座截面配筋(按矩形截面) （1）列出计算所需参数 梁 查表得 （2）选择设计值截面类型 故该梁可设计为单筋矩形截面梁 （3）支座截面受压钢筋配筋 按构造要求配置 作为架立钢筋 表9-2 1-3层AB，BC梁正截面配筋表 梁 AB BC AB BC AB BC 层次 1 1 2 2 3 3 6.9 2,.4 6.9 2.4 6.9 2.4 1450 1450 1450 1450 1450 1450 121.2 216.37 95.78 109.99 -18.69 26.27 EMBED Equation.DSMT4 1057.49 1057.49 1057.49 1057.49 1057.49 1057.49 截面类型 0.0186 0.0333 0.0147 0.0169 0.0028 0.004 0.0188 0.0338 0.0148 0.0171 0.0028 0.004 是 是 是 是 是 是 606.38 1074.1 474.14 545.1 90 130.57 实际配筋 实际 628 1140 628 1140 628 1140 表9-3 1-3层AB梁、BC梁支座配筋表 梁 AB（CD）梁 BC梁 层次 1 2 3 1 2 3 40 40 40 40 40 40 560 560 560 560 560 560 0.384 0.384 0.384 0.384 0.384 0.384 430.51 430.51 430.51 430.51 430.51 430.51 121.1 95.78 -18.69 216.37 109.99 26.27 截面类型 单筋 单筋 单筋 单筋 单筋 单筋 配筋方式 构造 构造 构造 构造 构造 构造 配筋 9.2.2框架梁斜截面配筋计算 1.底层 1)AB梁 (1)列出已知参数 梁 假设受拉钢筋放置一排，取 （2）验算截面尺寸 数厚腹梁。 截面尺寸符合要求 （3）判别是否需要按计算配筋 故只需进行构造配筋 （4）梁端箍筋加密区配筋 加密区长度 箍筋最大间距 故采用 双肢箍间距取110mm,加密区长度 即 （5）梁箍筋非加密区配筋 由构造要求，梁中箍筋最小直径为6mm，最大间距为300mm。 选 双肢箍，间距150mm,即 2）BC梁 (1)列出已知参数 梁 假设受拉钢筋放置一排，取 （2）验算截面尺寸 数厚腹梁。 截面尺寸符合要求 （3）判别是否需要按计算配筋 故只需进行构造配筋 （4）梁端箍筋加密区配筋 加密区长度 箍筋最大间距 故采用 双肢箍间距取110mm,加密区长度 即 （5）梁箍筋非加密区配筋 由构造要求，梁中箍筋最小直径为6mm，最大间距为300mm。 选 双肢箍，间距150mm,即 由于2、3层剪力小于1层，故按构造要求配筋。 加密区配 ，非加密区配筋 。 10 楼梯计算 10.1梯段板设计 取板厚 ，约为板斜长的1/30。板倾斜角的正切 ， 。取 宽板带计算。 1.荷载计算 表10-1 梯段板的荷载表 荷载种类 荷载标准值（KN/m） 恒 荷 载 水磨石面层 三角形踏步 混凝土斜板 板底抹灰 小计 活荷载 恒荷载分项系数 ；活荷载分项系数 ，总荷载设计值 2.截面设计 板水平计算跨度 ，弯矩设计值 。板的有效高度 。 ,计算得 。 ，选配φ10@160, 。 分布钢筋每级踏步1根 8。 10.2平台板设计 设平台板厚 ，取 宽板带计算。 1. 荷载计算 表10-2 平台板的荷载列表 荷载种类 荷载标准值 恒荷载 水磨石面层 70mm厚混凝土板 板底抹灰 小计 活荷载 总荷载设计值 。 2.截面设计 平台板的计算跨度 。 弯矩设计值 。 板的有效高度 。 ,计算得 。 ，选配φ6@160, 。 11.3平台梁设计 设平台梁截面尺寸为 。 1.荷载计算 表10-3 平台梁的荷载 荷载种类 荷载标准值（KN/m） 恒 荷 载 梁自重 梁侧粉刷 平台板传来 梯段板传来 小计 活荷载 总荷载设计值 。 2.截面设计 计算跨度： 弯矩计算： 剪力设计值： 截面按倒L形极端， ,梁的有效高度 经判别属于第一类T形截面 ,计算得 ，选配3φ16, 配置φ6@200箍筋，则斜截面受剪承载力 满足要求 11 基础配筋计算 11.1基础配筋计算 11.1.1基础类型 柱下独立基础阶形基础：丙级建筑物。 （用标准组合确定基础面积） 井柱 柱自重： -------------------------------------------------------------------- 合计335.68KN 恒载： 柱传主基础的轴力 11.1.2确定截面尺寸 基础埋深1.3m， 由 基础宽度 考虑到偏心等影响，将基础放大20%左右，取l=2.3m ，b=2.3m。 基础底面面积 基础底面弹性抵抗矩 11.1.3验算基础尺寸 11.1.4基础受冲切承载力验算 抗冲切验算基础底面 线，在冲切破坏锥体内可不进行验算 11.1.5基础底板配筋计算 基本组合时， 取1m宽计算 由《建筑地基基础规范》得，配 ，两侧配 基础垫层100mm厚，C15混凝土。 参考文献 [5] 《建筑设计资料集》(1—10) 中国建筑工业出版社，1994年 [5] 建筑制图标准(GBJl——86) [5] 民用建筑设计通则(GB 50352—2005) [5] 建筑设计防火规范(GBJl6—89)2001修订本 [5] 建筑结构荷载规范(GB50009—2001) [5] 混凝土结构设计规范(GB50010—2010) [5] 《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223-2004) [5] 建筑抗震设计规范(GB 50011—2001) [5] 砌体结构设计规范(GB 50003—2001) [5] 地基基础设计规范(GB 50007—2002) [5] 地基基础处理技术规范(JGJ79—2002) [5] 民用建筑可靠性鉴定标准(GB 50292—1999) 致 谢 毕业设计即将结束，即将走出校园的我，回想大学的生活感慨颇多。在这四年的时间里，认识了很多老师和同学，不论是在生活方面还是在学习方面，他们都给了我很大的帮助。通过这几年的学习，我不仅学到了许多文化知识，而且在做人和为处世方面也深有所得，在毕业离校之际，深深地向他们表达我最真诚的谢意！ 在这次毕业设计中，我特别要感谢我的指导老师，她的敬业精神让我深深感动，我从老师身上学到的不仅仅专业知识，更是她做事和对人的态度。同时，要感谢同学们对我的帮助，在此，向他们表达深深的谢意。最后，要感谢大同大学四年以来对我的培养，这一切将使我终身受益。 PAGE _1494436466.unknown _1494490651.unknown _1494573199.unknown _1494651399.unknown _1494699998.unknown _1494759583.unknown _1495104715.unknown _1495255053.unknown _1495430953.unknown _1495430973.unknown _1495430984.unknown _1495298290.unknown _1495297337.unknown _1495104831.unknown _1495104922.unknown _1495105651.unknown _1495222030.unknown _1495105318.unknown _1495104845.unknown _1495104735.unknown _1494997477.unknown _1495104617.unknown _1495104663.unknown _1495104695.unknown _1495104641.unknown _1495031403.unknown _1495104571.unknown _1495031450.unknown _1494998059.unknown _1494998060.unknown _1494997559.unknown _1494843269.unknown _1494864308.unknown _1494865275.unknown _1494864256.unknown _1494787259.unknown _1494837314.unknown _1494843228.unknown _1494837257.unknown _1494787203.unknown _1494700834.unknown _1494706997.unknown _1494740184.unknown _1494748196.unknown _1494759546.unknown _1494748204.unknown _1494744182.unknown _1494707039.unknown _1494707811.unknown _1494700952.unknown _1494701023.unknown _1494700906.unknown _1494700633.unknown _1494700759.unknown _1494700792.unknown _1494700723.unknown _1494700324.unknown _1494700588.unknown _1494700079.unknown _1494656039.unknown _1494659284.unknown _1494660493.unknown _1494667228.unknown _1494684218.unknown _1494684399.unknown _1494693702.unknown _1494695248.unknown _1494699964.unknown _1494695232.unknown _1494685645.unknown _1494684347.unknown _1494684384.unknown _1494684241.unknown _1494668325.unknown _1494682958.unknown _1494683277.unknown _1494683334.unknown _1494683367.unknown _1494684126.unknown _1494683290.unknown _1494683249.unknown _1494683265.unknown _1494683236.unknown _1494670683.unknown _1494670857.unknown _1494670969.unknown _1494671078.unknown _1494671199.unknown _1494670932.unknown _1494670708.unknown _1494670400.unknown _1494670604.unknown _1494668352.unknown 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