吉林艺术学院办公楼结构、施工设计结构计算书

'毕业设计（论文）吉林艺术学院办公楼结构、施工设计TheStructureandConstructionDesignofJilinCollegeofArtofficebuilding学生姓名所在院系所学专业所在班级指导教师教师职称完成时间：：土木工程学院：土木工程：土木0941：：讲师讲师：2013年6月21日长春工程学院 结构设计部分1工程概况1.1工程名称吉林艺术学院办公楼1.2设计资料1.2.1结构类型框架结构1.2.2建筑地点吉林省长春市1.2.3建筑规模建筑层数为7层，,建筑总高度为23.40m。1.2.4气象条件基本风压：0.65KN/m2，基本雪压：0.35KN/m2。1.2.5工程地质条件（1）场地工程地质条件概述建筑场地位于市区内，场地地势平坦，由钻探资料探明场区地层由上而下分别为：（1）杂填土：含有大量砖石碎块和人工垃圾，厚约1.3米；（2）粘土：棕黄色，稍湿，呈可塑状态，厚约3.8米；（3）淤泥质土：黑灰色，含有大量腐植质，呈流塑状态，厚约5.0米；（4）粉质粘土：呈可塑状态，厚约4.1米。（5）粘土：呈硬塑状态，未穿透。土的物理力学性质指标层次土层名称土层厚度(m)土的天然密度(t/m3)土的天然含水量(%)孔隙比e塑性指数IP液性指数IL土的内摩角φ(度)土的粘聚力C(kPa)压缩模量ES(MPa)承载力特征值fak(KPa)1杂填土1.31.682粉质粘土3.81.87240.72140.625129.01603淤泥质土5.01.75401.5191.2105.03.0954粉质粘土4.11.90280.72190.52726.512.52655粘土未穿透1.96260.7200.2284514.62901.2.7地下水情况 本场区地下水属潜水，水位高程为-2.4米，略受季节的影响，但变化不大。根据该场区原有测试资料，地下水无腐蚀性。1.2.8抗震条件场地类别Ⅱ类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度0.10g，设计地震分组第一组。1.2.9地形条件基地地势平坦，邻近城市干道，城市上、下水及电煤气管网在附近通过。2结构布置及计算简图吉林艺术学院办公楼，总建筑面积6349.09㎡，建筑总长度54.15m，宽度16.75m，建筑高度23.4m，共7层：1层3.6m，2～7层3.3m，无地下室。本工程是多层框架结构体系，耐火等级为二级，建筑抗震烈度7度，框架抗震等级为二级。2.1结构布置(1)结构形式：全现浇钢筋混凝土框架结构；(2)承重方案：框架梁柱；(3)材料选用：混凝土强度等级为一到四层框架柱C40，五到七层框架柱C35，；框架梁C30，f＝14.3N/mm，楼板C25,f＝11.9N/mm。钢筋为框架梁受力纵向钢筋采用HRB335，；框架柱纵向受力钢筋采用HRB400，其余钢筋一律采用HPB300，。2.2梁柱截面尺寸初步确定2.2.1梁的截面尺寸横梁：AB跨,CD跨h=(1/8—1/12)L=(1/8—1/12)×7600mm=633mm—950mm取h=700mmb=(1/2—1/3)h=(1/2—1/3)×700mm=233mm—350mm取b=300mmBC跨，b×h=300mm×600mm纵梁：300mm×700mm次梁：300mm×600mm2.2.2柱的截面尺寸估算柱的混凝土采用C40，。柱子截面尺寸按公式： （其中）根据规范，设防烈度为7度，抗震等级为二级，其轴压比限值；各层重力荷载代表值取:,均按中柱考虑初选柱截面，中柱地震作用轴压力增大系数，则：取一层混凝土强度等级C40，2~4层b×h=550mm×550mm混凝土强度等级C40,5~7层b×h=550mm×550mm混凝土强度等级C35。综合上述，框架柱截面如下表2-1：表2-1柱子截面尺寸柱子位置截面尺寸b×h(mm×mm)1层600×6002~4层550×5505~7层550×5503楼盖、屋盖的设计板厚均为100mm,楼板中的混凝土均为C25，钢筋均为HPB300。3.1荷载计算3.1.1荷载收集恒荷载标准值(1)普通房间楼面永久荷载标准值20mm厚水磨石地面0.65kN/㎡100厚钢筋混凝土楼板0.1m×25KN/=2.5kN/㎡20mm厚混合砂浆抹灰0.02m×13KN/=0.26kN/㎡恒荷载标准值：3.41kN/㎡ 活荷载标准值:办公室：2.0kN/㎡卫生间：2.5kN/㎡走廊：2.5kN/㎡则办公室荷载设计值为1.2×3.41+1.4×2.0=6.89kN/㎡走廊，卫生间荷载设计值为1.2×3.41+1.4×2.5=7.59kN/㎡办公室荷载折减走廊，卫生间折减3.1.2楼面采用塑性方法计算，卫生间楼面采用弹性方法计算.区格分布见标准层楼板区格分布如图3-1：图3-1板平面布置图 3.2楼板配筋计算楼板混凝土等级采用C25,f＝11.9N/mm；钢筋采用HPB300级钢，f＝270N/mm，取h＝100mm。弯矩计算采用塑性方法计算——平行于方向板中心单位板宽内的弯矩；——平行于方向板中心单位板宽内的弯矩；——固定中点沿方向单位板宽内的弯矩；——固定中点沿方向单位板宽内的弯矩。3.2.1以B-2(双向板)的塑性计算为例，其它相似区格的计算方法。B-2支承方式：二边固定，二边简支。计算跨度：l＝3.8ml＝6.6mn＝l/l＝6.6m/3.8m＝1.74,取＝0.33,＝2,采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞在线的总弯矩为：B-1为角区格，内力折减系数为1由公式得： 解得：＝2.82kN·m/m故得：＝＝0.33＝0.93kN·m/m＝2×2.82kN·m/m＝5.64kN·m/m；0＝1.86kN·m/m；＝0B-4支承方式：三边固定，一边简支。计算跨度：l＝3.3m；l＝6.6mn＝l/l＝2,取＝0.25,＝2，采用分离式配筋，故得跨中及塑性绞在线的总弯矩为：B-2为边区格内力折减0.85 由公式得：解得：＝2.31kN·m/m故得：＝＝0.25=0.25×2.31kN·m/m＝0.58kN·m/m=4.62kN·m/m；1.16kN·m/m3.2.2B-1、B-5板（单向板）内力计算B-1板是卫生间采用弹性方法计算考虑折减则有计算过程见表3-1表3-2 表3-1区格B-13.3m/6.6m=0.5计算简图跨内=0(0.0205×5.84+0.0965×1.75)×3.3=3.14kN.m/m(0.0880×5.84+0.0174×1.75)×3.3=5.93kN.m/m=0.23.14+0.2×5.93=4.32kN.m/m5.93+0.2×3.14=6.56kN.m/m表3-2板B-10.5计算简图支座0.1215×7.59×3.3=10.04kN.m/m03.3配筋计算各区格板的跨中及支座弯矩既已求得，取截面有效高度h01＝80mm,h02＝70mm,即可近似按As＝m/(0.9fyh0)，fy＝270N/mm计算钢筋的截面积，计算结果如下表3-3所示： 表3-3截面m(kN.m)As()选配钢筋实配（）跨中跨B-1L01方向4.32161.528＠200251 中L02方向6.56305.048＠150335B-2L01方向2.82145.068＠200251L02方向0.9347.848＠200251B-3L01方向2.82145.068＠200251L02方向0.9347.848＠200251B-4L01方向2.31118.838＠200251L02方向0.5829.838＠200251B-5L01方向5.562868＠150335L02方向1.997.748＠200251B-7L01方向1.992.598＠200251L02方向0.3617.598＠200251B-8L01方向0.9345.328＠200251L02方向1.1455.568＠200251B-9L01方向0.9345.328＠200251L02方向1.1455.568＠200251B-10L01方向0.136.348＠200251L02方向0.8340.458＠200251B-11L01方向0.6431.198＠200251L02方向0.3115.118＠200251B-12L01方向0.4622.428＠200251L02方向1.7283.828＠200251B-13L01方向0.5928.758＠200251L02方向0.4521.938＠200251支座B2-B35.64290.128＠150335B1-B810.04516.4610＠150523B8-B59.75501.5410＠150523B5-B46.5334.368＠150335其余所有支座配筋：8＠200单向板截面m(kN.m)As()选配钢筋实配（）跨中B-61.2760.738＠200251支座B-61.989.038＠200251经过公式计算各板的配筋率均满足要求ρ=As/bho=0.3%ρmin=×0.45%=0.21%经过公式计算各板的配筋率均满足要求 4框架设计4.1梁柱截面的初步确定取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2-7层柱高即为层高取3.3m，底层柱高度从基础顶面取至一层板底，为4.55m。框架结构计算简图如4-1所示：图4-1框架结构计算简图4.2重力荷载计算4.2.1楼面，屋面荷载计算屋面框架屋面均布恒荷载：30厚细石混凝土保护层22×0.03=0.66kN/㎡20厚水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN/㎡80厚EPS保温层0.5×0.08=0.04kN/㎡4厚SBS改性沥青防水卷材0.35kN/㎡ 20厚水泥砂浆找平层0.02×20=0.4kN/㎡100厚钢筋混凝土屋面板0.1×25=2.5kN/㎡20厚混合砂浆顶棚抹灰0.02×17=0.26kN/㎡屋面均布恒荷载标准值4.61kN/㎡楼面均布恒荷载：1-7层楼面20厚水磨石地面0.65kN/㎡100厚钢筋混凝土屋面板0.1×25=2.5kN/㎡20厚混合砂浆顶棚抹灰0.02×17=0.26kN/㎡楼面均布恒荷载标准值3.41kN/㎡屋面及楼面可变荷载标准值上人屋面活荷载标准值：2.0kN/㎡楼面活荷载标准值：2.0kN/㎡屋面雪荷载标准值0.45kN/㎡板重力荷载标准值见表4-1表4-1楼板重力荷载标准值（kN）层次总重1~64906.9474589.484.2.2墙体荷载计算外墙为300厚陶粒混凝土空心砌块，外墙面贴红色面砖，80厚苯板保温层，20厚水泥砂浆找平层，内墙面20厚混合砂浆抹灰自重标准值：20×0.04+0.2×5+0.08×0.5=1.84kN/㎡内墙为200厚陶粒混凝土空心砌块，两侧均为20厚混合砂浆抹灰 自重标准值：0.2×5+0.04×20=1.8kN/㎡女儿墙为120厚钢筋混凝土，外贴瓷砖，40厚双面苯板保温，20厚混合砂浆双面抹灰，自重标准值：4.67kN/㎡4.2.3门窗荷载计算木门单位面积重力荷载为0.2kN/㎡，塑钢窗单位面积重力荷载取0.4kN/㎡墙体重力荷载标准值见表4-2表4-2墙体重力荷载标准值（kN）层次内外墙总重12027.82~61595.387463.364.2.4梁柱荷载计算梁柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载具体计算过程从略，计算结果见表4-3表4-3梁柱重力荷载标准值层次构件b/mh/mγ/kN/m3βg/kN/mliNGi/kN∑Gi/kN1边横梁0.30.7251.055.5135.9824790.5644367.01中横梁0.30.6251.054.7252.412136.08纵梁10.30.7251.055.5132.688117.98纵梁20.30.7251.055.5132.78119.08纵梁30.30.7251.055.5137.016617.456纵梁40.30.7251.055.5131.5866.156纵梁50.30.7251.055.5135.24114.67次梁0.30.6251.054.7256.438242.865柱0.60.6251.19.94.55482162.16 2-7边横梁0.30.7251.055.5136.0524800.4883565.66中横梁0.30.6251.054.7252.7512155.925纵梁10.30.7251.055.5132.758121.286纵梁20.30.7251.055.5132.758121.286纵梁30.30.7251.055.5137.0516621.986纵梁40.30.7251.055.5131.55868.362纵梁50.30.7251.055.5135.254115.772次梁0.30.6251.054.7256.438242.865柱0.550.55251.18.3193.3481317.69注：1）表中为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；表示单位长度构件的重力荷载；为构件数量。2）梁长度取净长；柱长度取层高。4.2.5重力荷载代表值集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi见表4-4表4-4重力荷载代表值（kN）10879.5210067.9810067.9810067.9810067.9810067.987959.65993.31图4-2重力荷载代表值 4.3框架侧移刚度计算4.3.1框架梁线刚度，因取中框架计算，故，边跨时取其中为按的矩形截面梁计算所得的梁截面惯性矩计算结果见表所示，柱线刚度，计算结果见表。，表4-5梁线刚度计算表类别层次边横梁1~7走道梁1~7表4-6柱线刚度表层次mmmm×mm１4700600×6002～43300550×5505～73300550×5504.3.2柱侧向刚度计算 选取一榀框架作为柱侧向刚度计算计算公式：，图4-3一品框架计算简图表4-7中框架柱侧移刚度D值（）层次边柱(12个)中柱（12个）5~71.070.35280772.550.56449232~41.040.34281372.480.554551510.990.50239062.360.6631556 表4-8边框架柱侧移刚度D值（）层次A-1，A-10，D-1，D-10B-1，B-10，C-1，C-105~70.800.29232641.920.49393082~40.780.28231711.860.483972210.740.45215151.770.6028687表4-9楼，电梯间框架柱侧移刚度D值（）层次D-2，D-3，D-5，D-6D-7，D-8，D-10，D-11C-2，C-3，C-5，C-6C-7，C-8，C-10，C-115~70.540.21168461.280.39312862~40.520.21173791.240.383144710.490.40191251.180.5325340,表4-10横向框架柱侧移刚度D值（）层次1234567∑Di1222072152600415260041526004151134415113441511344由表可见，，故该框架为规则框架。4.4横向水平地震作用4.4.1自振周期计算结构顶点假想侧移由式，计算过程见表，其中第7层的为与之和。 表4-11结构顶点的假想侧移计算层次79044.749044.7415113446.0192.3610067.9819112.72151134412.6186.3510067.9829180.70151134419.3173.7410067.9839248.68152600425.7154.4310067.9849316.66152600432.3128.7210067.9859384.64152600438.996.4110879.5270264.16122207257.557.5按式计算基本周期，其中的量纲为，取，则4.4.2水平地震作用此结构总高度为23.4米且质量和刚度沿高度分布比较均匀，近似按底部剪力法计算。该建筑地震设防烈度为7度（0.15g）,=0.08;场地类别为二类,设计地震分组为第一组=0.35s;当阻尼=0.05时,=1.0,因=0.35s＜＜5,所以=0.9计算结构等效总重力荷载计算底部剪力因 ，所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数，即各质点水平地震作用按式表4-12横向水平地震作用计算表层次25.85993.3125677.06996407.9277.277.2724.357959.65193817.48578.6655.8621.0510067.98211930.98632.11287.9517.7510067.98178706.65531.21819.1414.4510067.98145482.31433.22252.3311.1510067.98112257.98335.32587.627.8510067.9879033.64231.52819.114.5510879.5249501.82148.42967.5横向水平地震作用及楼层地震作用剪力 图4-4横向水平地震作用及楼层地震作用剪力4.4.3水平地震作用下的位移验算表4-13横向水平地震作用下的位移验算层次7655.815113440.4333001/769261287.915113440.8533001/388251819.115113441.2033001/275042252.315260041.4833001/222932587.615260041.7033001/194122819.115260041.8533001/178412967.515260042.4345501/1887由上表可知，最大层间弹性位移角发生在第2层，其值为1/1784满足要求。4.4.4水平地震作用下框架内力计算 以第一榀框架内力计算为例(D值法)具体计算过程见下表表4-14各层柱端弯矩及剪力计算层次边柱73.3655.815113442807712.181.070.3514.0726.1263.31287.915113442807723.931.070.4031.5947.3853.31819.115113442807733.791.070.4550.1861.3343.32252.315260042813741.531.040.4561.6775.3833.32587.615260042813747.711.040.4570.8586.5923.32819.115260042813751.981.040.5085.7785.7614.552967.512220722390658.050.990.65171.6892.48表4-14（续）层次中柱73.3655.815113444492319.492.550.4327.6636.6663.31287.915113444492338.282.550.4556.8569.4753.31819.115113444492354.072.550.5089.2289.2243.32252.315260044551567.182.480.50110.85110.8533.32587.615260044551577.182.480.50127.35127.3523.32819.115260044551584.082.480.50138.73138.7314.552967.512220723155676.632.360.55191.77156.90 表4-15梁端弯矩剪力及轴力层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N726.1215.406.66.2921.2621.263.014.17-6.29-7.88661.4540.796.615.4956.3456.343.037.56-21.78-29.95592.9261.356.623.3784.7284.723.056.48-45.15-63.064125.5684.036.631.76116.04116.043.077.36-76.91-108.663148.26100.206.637.65138.16138.163.092.11-114.56-163.122156.61111.756.640.66154.33154.333.0102.89-155.22-225.351178.28124.166.645.82171.47171.473.0114.31-201.04-293.84注：表中M的单位为，V的单位为KN 图4-5左震作用下的框架弯矩图 图4-6左震作用下的框架剪力和柱轴力图4.5横向风荷载计算4.5.1风荷载标准值风荷载标准值按式。基本风压，由《荷载规范》查得。C类地区，对于高度大于30m且高宽比大于1.5的高高柔房屋,应采用风振系数以考虑风压脉动的影响,本房屋高度H=23.4m＜30m所以取横向框架，其负载宽度为7.6m，底层负载高度为3.6m.其它层为3.3m,房屋所受风荷载标准值 表4-16沿房屋高度分布风荷载标准值层次723.41.0000.791.016.0620.10.8590.751.015.9516.80.7180.691.014.6413.50.5770.651.013.8310.20.4360.651.013.826.90.2950.651.013.813.60.1540.651.015.0图4-7等效节点集中风荷载 4.5.2风荷载作用下的水平位移验算根据水平荷载，由式计算层间剪力，然后依据求出层间侧移，再按式，计算出各层的相对侧移和绝对侧移，过程见表4-17，表中还计算各层的层间弹性位移角表4-17风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次716.016.01460000.11615.931.91460000.22514.646.51460000.32413.860.31473040.41313.874.11473040.50213.887.91473040.60115.0102.91109240.93由表可见，内荷载作用下框架的最大层间位移为远小于是，满足要求。4.5.3风荷载作用下框架结构内力计算以KL-4内力计算为准，框架柱端剪力及弯矩分别按式和，，层间剪力取自上表各柱的反弯点，离高度比其中，，，；的确定由＜抗震结构设计＞的相关知识确定。 表4-18各层柱端弯矩及剪力计算层次边柱柱底M(KN.m)柱顶M(KN.m)73.316.01511344280770.301.070.350.350.6463.331.91511344280770.591.070.400.781.1753.346.51511344280770.861.070.451.281.5643.360.31526004281371.111.040.451.652.0133.374.11526004281371.371.040.452.032.4923.387.91526004281371.621.040.502.672.6714.55102.91222072239062.010.990.655.943.21表4-18续层次中柱柱顶M(KN.m)柱底M(KN.m)73.316.01511344449230.482.550.430.680.9063.331.91511344449230.952.550.451.411.7353.346.51511344449231.382.550.502.282.2843.360.31526004455151.802.480.502.972.9733.374.11526004455152.212.480.503.653.6523.387.91526004455152.622.480.504.324.3214.55102.91222072315562.662.360.556.665.44梁端弯矩，剪力及柱轴力分别按式：， ，其中，分别为节点在左右梁的线刚度。，分别表示节点左右梁的弯矩，为柱在层的轴力，以受压为正。其中梁的线性刚度见表，具体计算过程见表表4-19横向水平线荷载作用梁端弯矩，剪力及柱轴力计算层次边梁走道梁柱轴力边柱N中柱N70.640.386.60.150.520.523.0035-0.15-0.261.521.016.60.381.401.403.00.93-0.53-0.7552.341.556.60.592.142.143.01.43-1.12-1.5943.292.216.60.823.053.053.02.03-1.94-2.8034.142.786.61.053.843.843.02.56-2.99-4.3124.703.356.61.224.624.623.03.08-4.21-6.1715.584.106.61.475.665.663.03.77-5.68-8.47注：1）柱轴力中力的负号表示拉力。2）表中M单位为，V单位为KN。 图4-8风荷载作用下框架弯矩图 图4-9风荷载作用下框架剪力及轴力4.6竖向恒载作用下框架结构的内力计算4.6.1计算单元取10轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为3.9m，如下图所示。由于房间内布置次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，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，因此在框架节点上还作用有集中力矩。 图4-10横向框架计算单元4.6.2荷载计算1、恒载计算在图如下图中，q1q’1代表横梁自重，为均布荷载形式。对于第7层为房间传给横梁的梯形荷载，因为走道板为单向板，所以没有传给横梁荷载。 P1P2好分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒荷，它包括梁自重、楼板重、和女儿墙等重力荷载，计算如下：集中力矩对于第2-7层，q1包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载。其它荷载计算方法同第8层，结果为集中力矩对于第1层，q1包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载。其它荷载计算方法同第8层，结果为 集中力矩2、活荷载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示。对于第7层集中力矩对于第2-6层集中力矩 对于第1层集中力矩将以上计算结果汇总：表4-20框架恒载汇总表层次75.5134.72517.5213.83186.06175.023.262~610.1934.72512.27610.23132.94174.0516.62110.1934.72512.27610.23132.70173.9519.91表4-21框架活载总表层次77.66.032.6850.984.0852~67.66.032.6850.984.08517.66.032.6850.984.93框架内力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算，由于结构和荷载对称，故计算时可用半框架。弯矩计算过程如图4-11，所得弯矩图如图4-12。梁端弯矩剪力可根据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。柱轴力可根据梁端剪力和节点集中荷载叠加得到如下表4-22,4-23。 层数上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁7　0.4830.517　0.381　0.3550.264　23.26-73.69　73.69　　-10.03　24.3626.07　-24.25　-22.60-16.81　9.46-12.13　13.04　-8.68　　1.291.38　-1.66　-1.55-1.15　35.10-58.36　60.81　-32.83-27.9960.3260.3260.348　0.2810.2620.2620.195　16.62-74.63　74.63　　-8.3418.9118.9120.19　-18.63-17.37-17.37-12.9312.189.46-9.31　10.09-11.30-8.68　-4.02-4.02-4.29　2.782.592.591.9327.0724.35-68.04　68.88-26.08-23.46-19.3450.3260.3260.348　0.2810.2620.2620.195　16.62-74.63　74.63　　-8.3418.9118.9120.19　-18.63-17.37-17.37-12.939.469.34-9.31　10.09-8.68-8.62　-3.09-3.09-3.30　2.031.891.891.4125.2825.16-67.06　68.12-24.16-24.10-19.8640.3220.3330.345　0.2790.2600.2680.193　16.62-74.63　74.63　　-8.3418.6819.3220.01　-18.49-17.24-17.77-12.799.469.54-9.25　10.01-8.68-8.82　-3.14-3.25-3.36　2.091.952.011.4525.0025.61-67.23　68.23-23.97-24.57-19.6930.3290.3290.342　0.2760.2660.2660.192　16.62-74.63　74.63　　-8.3419.0919.0919.84　-18.30-17.63-17.63-12.739.669.54-9.15　9.92-8.88-8.82　-3.31-3.31-3.44　2.152.072.071.4925.4425.32-67.38　68.40-24.45-24.38-19.5720.3290.3290.342　0.2760.2660.2660.192　16.62-74.63　74.63　　-8.3419.0919.0919.84　-18.30-17.63-17.63-12.739.548.86-9.15　9.92-8.82-8.72　-3.05-3.05-3.17　2.102.032.031.4625.5824.90-67.11　68.36-24.42-24.32-19.6110.3240.3400.336　0.2730.2630.2760.188　19.91-74.63　74.63　　-8.3417.7318.6018.39　-18.10-17.43-18.30-12.4612.450.00-9.05　9.19-12.160.000.00-1.10-1.16-1.14　0.810.780.820.5629.0817.45-66.44　66.54-28.82-17.48-20.24图4-11恒荷最用下框架弯矩的二次分配法（KN.m） 层数上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁7　0.4830.517　0.381　0.3550.264　4.09-23.30　23.30　　-2.81　9.289.93-7.81　-7.27-5.41　3.13-3.904.97　-2.68　　0.370.40-0.87　-0.81-0.60　12.78-16.8719.59　-10.77-8.8260.3260.3260.348　0.2810.2620.2620.195　4.09-23.30　23.30　　-2.816.266.266.69-5.76-5.37-5.37-4.004.643.13-2.883.34-3.64-2.68　-1.59-1.59-1.700.840.780.780.589.317.80-21.2021.72-8.22-7.27-6.2250.3260.3260.348　0.2810.2620.2620.195　4.09-23.30　23.30　　-2.816.266.266.69-5.76-5.37-5.37-4.003.133.09-2.883.34-2.68-2.66　-1.09-1.09-1.160.560.530.530.398.308.26-20.6621.45-7.53-7.51-6.4140.3220.3330.345　0.2790.2600.2680.193　4.09-23.30　23.30　　-2.816.196.406.63-5.72-5.33-5.49-3.953.133.16-2.863.31-2.68-2.73　-1.11-1.14-1.180.580.540.560.408.218.41-20.7221.48-7.47-7.65-6.3630.3290.3290.342　0.2760.2660.2660.192　4.09-23.30　23.30　　-2.816.326.326.57-5.66-5.45-5.45-3.933.203.16-2.833.28-2.75-2.73　-1.16-1.16-1.210.600.580.580.428.368.32-20.7721.53-7.61-7.59-6.3220.3290.3290.342　0.2760.2660.2660.192　4.09-23.30　23.30　　-2.816.326.326.57-5.66-5.45-5.45-3.933.162.98-2.833.28-2.73-2.69　-1.09-1.09-1.130.590.570.570.418.398.21-20.6921.52-7.61-7.58-6.3310.3240.3400.336　0.2730.2630.2760.188　4.90-23.30　23.30　　-2.815.966.266.18-5.59-5.39-5.66-3.854.110.00-2.803.09-3.790.000.00-0.42-0.44-0.440.190.180.190.139.645.81-20.3520.99-8.99-5.46-6.53图4-12活荷最用下框架弯矩的二次分配法（KN.m） 图4-13恒荷最用下框架弯矩图（KN.m） 图4-14活荷最用下框架弯矩图（KN.m） 层数荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱758.517.5-0.4058.158.917.5244.2271.7251.4278.9661.914.8-0.1061.862.014.8466.4493.9529.8557.3561.914.8-0.2061.762.114.8688.5716.0808.3835.8461.914.8-0.2061.762.114.8910.6938.11086.81114.3361.914.8-0.2061.762.114.81132.71160.21365.31392.8261.914.8-0.2061.762.114.81354.81382.31643.81671.3161.914.80061.961.914.81576.91621.91922.01949.5表4-22恒荷作用下梁端剪力及柱轴力层数荷载引起的剪力弯矩引起的剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱717.54.5-0.9016.618.44.548.876.374.4101.9617.54.5-0.2017.317.74.5126.2153.7175.2202.7517.54.5-0.3017.217.84.5203.0230.5276.6304.1417.54.5-0.3017.217.84.5280.3307.8377.5405.0317.54.5-0.3017.217.84.5357.6385.1478.4505.9217.54.5-0.3017.217.84.5434.9462.4579.3606.8117.54.5-0.2017.317.74.5512.3557.3680.1725.1表4-22活荷作用下梁端剪力及柱轴力4.7框架内力组合由次四种组合：1.35×永久荷载+1.4×0.7×活荷载，1.2×永久荷载+1.4×0.7×活荷载+1.4风荷载，1.2×永久荷载+1.4×活荷载+1.4×0.6×风荷载，1.2×横+0.5×1.2活荷载+1.3×地震荷载。表中永久荷载和活荷载两列中的梁端弯矩为经过调幅后的弯矩组合，结果见附表。4.8内力调整4.8.1强柱弱梁：本建筑为二级抗震建筑，规范规定，框架柱顶层以及轴压比小于0.15的柱可不进行调整， 二级框架中，现以第二层和第一层进行调整：1.一层柱的下端A柱：①B柱：①2.一层柱上端，二层柱下端A柱：左震：右震：B柱：左震：右震：3二层柱上端，三层柱下端A柱：左震：右震： B柱：左震：右震：4.8.2梁的强剪弱弯：根据公式计算，其中为梁净跨，为梁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。梁静跨：AB跨底层标准层BC跨底层标准层1.顶层框架梁： 2.二层框架梁：3.底层框架梁：4.8.3框架柱建立调整：根据公式计算其中底层标准层顶层框架柱：1二层框架柱：2底层框架柱： 4.9框架柱截面设计一到四层框架柱混凝土强度为C40，五到七层框架柱混凝土强度为C35，，采用HRB400级钢筋，，。4.9.1轴压比验算：柱轴压比验算可按以下公式计算，其中由内力组合表（附表）可知各柱轴压比均小于，满足要求。4.9.2框架柱截面尺寸复核：1.顶层：A柱：剪跨比满足要求有地震作用下经验算A柱受剪面满足要求B柱：剪跨比满足要求有地震作用下经验算B柱受剪面满足要求2.二层：A柱：剪跨比满足要求有地震作用下经验算A柱受剪面满足要求 B柱：剪跨比满足要求有地震作用下经验算B柱受剪面满足要求3.底层：A柱：剪跨比满足要求有地震作用下经验算A柱受剪面满足要求B柱：剪跨比满足要求有地震作用下经验算B柱受剪面满足要求4.9.3框架柱正截面承载力计算：以一层A柱为例，根据边柱内力组合表，按理应将支座中心的弯矩换算至支座边缘，考虑柱端弯矩小，以支座中心弯矩计算以偏于安全且偏差不大，故不再折算边弯矩，柱同一截面分别承受正反弯矩，故采用对称配筋。一层A柱：效应的验算 故不考虑效应对于一层A柱：，取。判断偏心类型：属于大偏心受压选配钢筋420实配面积1256单侧满足要求4.9.4柱斜截面受剪承载力计算以第一层A柱为例进行计算：故该层柱应按构造配置箍筋取加密区 体积配箍率为0.06%所以配筋率满足要求其余配筋见表4-23，4-24表4-23框架柱配筋计算表层次柱名/实配/%顶层边柱＜0420（1256）1.04中柱＜0422（1520）1.26二层边柱＜0420（1256）1.04中柱＜0422（1520）1.26底层边柱＜0420（1256）1.04中柱＜0422（1520）1.26注：表中所有截面的配筋率均满足要求.表4-24框架柱斜截面计算表层次柱名实配顶层边柱＜0四肢8@200中柱＜0四肢8@200二层边柱＜0四肢8@200中柱＜0四肢8@200底层边柱＜0四肢8@200中柱＜0四肢8@200注：柱箍筋加密区四肢10@100。 4.10框架梁截面设计4.10.1梁的正截面受弯矩承载力计算仅以顶层为例:支座弯矩跨内截面梁下部受拉，可按T形截面进行配筋计算，支座边缘截面梁上部拉，应按矩形截面计算。翼缘计算宽度按梁间距离考试按翼缘厚度考试因，此种情况不起控制作用，故取。梁内纵向钢筋选用级钢筋，下部跨间截面按单筋T形截面计算，因为属于第一类T形截面 实配钢筋316将下部跨间截面的钢筋全部伸入支座，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，即支座上部实配钢筋316支座上部实配钢筋3164.10.2梁斜截面承载力计算：AB跨梁端加密区箍筋取，箍筋用HPB300级钢筋则 加密区长度取1200mm，非加密区箍筋取，箍筋设置满足要求。BC跨，若梁端箍筋加密区取，则其承载力为则费加密区长度较小，故全跨均可按加密区配置箍筋。梁正截面受弯承载力计算结果如下表：表4-25框架梁纵向钢筋计算表层次截面Mb（bf）h0αsξAs最小配筋面积Asmin实配钢筋As配筋率ρ（%）kN·mmmmmmm2mm2mm27层支座A37.743006650.01990.0201191.09441.003Ф16（603）0.35B左42.543006650.02240.0227215.68441.003Ф16（603）0.35AB跨间104.8122006650.00750.0076527.36441.003Ф16（603）0.35支座B右21.263005650.01550.0156126.42378.003Ф16（603）0.52BC跨间16.5510005650.00360.003697.82378.003Ф16（603）0.522层支座A158.743006650.08370.0875832.09441.003Ф22（1140）0.87B左116.213006650.06130.0633601.53441.003Ф22（1140）0.70AB跨间94.3522006650.00680.0068474.55441.003Ф18（764）0.70支座B右139.533005650.10190.1077870.03378.003Ф22（1140）1.04BC跨间7.3610005650.00160.001643.46378.003Ф18（763）0.521层支座A172.083006650.09070.0952905.69441.003Ф22（1140）0.87B左120.233006650.06340.0655623.07441.003Ф22（1140）0.70AB跨间96.1922006650.00690.0069483.83441.003Ф18（764）0.70支座B右152.043005650.11100.1180953.22378.003Ф22（1140）1.04BC跨间8.2610005650.00180.001848.78378.003Ф18（764）0.52 注：支座配筋率均大于0.3满足要求跨中配筋率均大于0.25满足要求梁斜截面受弯承载力计算结果如下表：表4-26框架梁斜截面配筋计算表层次截面剪力V（KN）（kN）实配钢筋8AB左139.96570.57＞V＜0双肢φ8@200B右82.9480.77＞V＜0双肢φ8@2002AB左180.79570.57＞V＜0双肢φ8@200B右99.42480.77＞V＜0双肢φ8@2001AB左187.63570.57＞V＜0双肢φ8@200B右106.86480.77＞V＜0双肢φ8@200为满足抗震要求，框架梁端要求设置加密箍筋见表表4-27梁端加密箍筋层次跨跨2-8层长双肢长双肢1层长双肢长双肢5楼梯设计楼梯结构如图所示，使踏步面层采用20mm厚水磨石，底面为20mm厚混合砂浆抹灰，活荷载标准为2.5KN/m，混凝土采用C20砼，钢筋采用级钢筋，。金属栏杆重。5.1梯段板计算5.1.1计算简图如图所示： 图5-1楼梯计算简图5.1.2荷载计算：踏步尺寸为，板厚，取，取1m宽板带作为计算单元。恒荷载:梯段板自重踏步板抹灰重金属栏杆重合计：6.39KN/m恒荷设计值:7.67KN/m活荷设计值:3.5KN/m5.1.3荷载组合可变荷载起控制组合：恒荷设计值+活荷设计值=11.17KN/m5.1.4内力计算水平投影计算跨度：跨中最大弯矩：5.1.5截面计算 选用箍筋可按构造配筋：选用直径8@200.5.2平台板设计板厚取取1m宽板带作为计算单元恒载计算平台板自重：板面抹灰：板底抹灰：恒荷：恒荷设计值活荷设计值:可变荷载起控制组合：恒荷设计值+活荷设计值=6.19KN/m5.2.1内力计算计算跨度：跨中最大弯矩：5.2.2截面计算 选用5.3平台梁计算5.3.1确定尺寸计算跨度：平台梁截面尺寸：取5.3.2荷载计算梯段板传来　平台板传来平台梁自重平台梁抹灰合计　5.3.3内力计算跨中最大弯矩支座最大剪力5.3.4截面计算1）受弯承载力计算：按倒L形截面，受压翼缘计算宽度取下列数值中的较小值 故取，属于第一类型T形截面选用2)受剪承载力计算截面尺寸满足要求仅需按构造要求配置箍筋，选用双肢箍分布筋；支座负筋（支座下也有分布钢筋）5.4短柱设计截面尺寸选用，按轴心受压构件设计，按构造配筋选用，满足最小配筋率。6基础设计6.1基础基本设计6.1.1基本条件主体为7层的框架结构，根据地质报告采用桩基础。标准冻土深１.７m，室内外高差0.45 m。基础埋深取1.7m。地下水位高程-2.4m，基础埋深在地下水位以上，承台高取1.2m，桩顶进入承台50mm，承台地面钢筋保护层厚度取50mm。6.1.2选择桩基类型根据建筑场地类形、地质条件及当地施工经验，基础类型选用混凝土预制桩，采用桩径为500mm500mm的预制方桩，混凝土强度C40。6.1.3确定桩长桩端持力层为砂土，桩入承台深度大于1.5倍桩径。则桩长取。6.1.4确定单桩竖向承载力设计值单桩承载力特征值：其中6.2确定桩数及桩的布置根据组合：恒+活+0.5风恒+0.7活+风恒+0.5活+地选取边柱最大中柱最大边柱所需桩数：，选用4根桩中柱所需桩数：，选用4根桩6.2.1初选承台尺寸边柱、中柱桩数一致，承台尺寸大小相同，桩距,边桩到承台边缘的距离取0.5m,则承台长度为,宽等于长为2.5m,承台高1.2m。具体尺寸如图8-1 图8-16.2.2单桩承载力验算地下水位高程在-2.4m处,在基础底面以下，则基础和回填土自重：A柱：B柱考虑室内回填：桩顶竖向荷载应满足下列要求A柱：B柱： 满足要求6.3承台设计6.3.1承台冲切承载力验算（1）柱对承台的冲切A柱、B柱冲跨比：，取A柱、B柱冲跨系数A柱：B柱：满足要求（2）角桩对承台的冲切因角桩冲切系数A柱角桩最大净反力设计值： 同理B柱：满足要求6.3.2承台受剪承载力验算计算截面取在柱边1-1截面，可知，剪切系数，A柱：B柱：满足要求6.3.3承台受弯承载力计算A柱：B柱： 选用18@100，实配面积'