科技学院办公楼结构、施工设计结构设计毕业设计

'`题目：某科技学院办公楼结构、施工设计结构设计系别：土木工程系专业班级：土木111姓名：黄明摇学号：20112044指导教师：刘靖职称：讲师二〇一五年五月四日0 摘要摘要本工程按使用功能将建筑分为4层（局部为5层）。楼房标高16.5m，总建筑面积2604.87m2。本工程结构设计采用多层钢筋混凝土框架结构，基本步骤为：结构计算简图的确定、荷载计算、楼板设计、内力分析、内力组合，梁、柱截面配筋、楼梯的设计、基础的设计以及结构施工图的绘制等。其中，内力计算考虑以下四种荷载作用，即恒荷载、活荷载、风荷载以及地震作用；柱、板的设计采用弹性理论；梁的设计采用塑性理论；楼梯选用板式楼梯；基础选用柱下独立基础基础。关键词：框架结构；钢筋混凝土；结构设计；5 摘要AbstractThisengineeringaccordingtotheusefunctionofthebuildingisdividedinto4(forlocal5).Thebuildingelevationof16.5m,thetotalconstructionareaof2604.87m2.Reinforcedconcreteframestructureisadoptedinthisengineering.Thedesignincludesdeterminationof structurecalculatingdiagram; calculationofload;analysisofinternalforce;combinationof internal force; reinforcementforbeamsandcolumns;thedesignofslab, stair and basement; thedrawingofstructuralworkingplan.Deadload,liveload,windloadandearthquakeaction are considered.Thedesignofbeamsisbasedonplasticanalysis.Slabstairandstripfoundationare selectedinthisdesign.Intheseismicdesign,thedesignprincipleof“strongcolumnandweakbeam,strongshearandweakbending,strongjointweekmember”isobeyed.Andthecross-sectioncanmeetthedemandofconstruction.keyphrase：frameconstruction；Thereinforcedconcrete；constructiondesigns；5 目录目录摘要1目录31工程概况和设计资料61.1工程概况61.2相关设计资料62结构选型与布置62.1结构形式62.2结构体系72.3确定板厚72.3确定梁的尺寸72.4现浇混凝土框架柱截面估算83现浇混凝土钢筋楼板设计83.1活载标准值93.2恒载标准值计算93.3截面配筋计算164现浇板式楼梯设计184.1四层楼梯构件尺寸确定184.2四层楼梯设计194.3配筋计算204.4平台板（PTB1）的计算214.5配筋计算214.6平台梁（TL1）的计算224.7配筋计算234.8梯柱（TZ）的计算245一榀框架设计255.1框架梁柱截面尺寸255.2梁柱线刚度计算265.3屋面板传荷载306风荷载计算445 目录6.1侧移刚度D值计算456.2横向水平荷载（风荷载）作用下框架结构内力和侧移计算466.3计算各柱反弯点高度466.4各轴框架柱剪力计算486.5各轴框架柱弯矩计算486.6框架梁弯矩计算496.7框架梁剪力与框架柱轴力516.8绘制水平荷载（风荷载）作用下内力图526.9横向水平风载作用下跨中弯矩547竖向荷载（活荷载）作用下内力计算557.1框架在活载作用下的内力计算577.2计算节点不平衡弯矩（节点弯矩正负规定：逆正顺负）627.3框架（KJ-13）弯矩二次分配法求杆端弯矩627.4活载作用下框架的梁柱轴力计算657.5框架（KJ-6）在活载作用下的轴力图，见图5-23688竖向荷载（恒荷载）作用下内力计算699荷载内力组合729.1一般规定729.2内力组合739.3内力组合739.4框架梁柱内力组合表749.5框架四层横向框架梁截面设计759.6框架D柱截面设计849.6.14轴4层框架D柱配筋计算859.6.24轴3层框架D柱配筋计算909.6.34轴2层框架D柱配筋计算959.6.44轴1层框架D柱配筋计算思路：9810D轴柱下基础设计10010.1基础设计资料10010.2确定基础类型10310.3独立基础的设计1055 目录10.4基础高度确定10610.5基础底面尺寸的验算10710.6基础冲切验算108结束语110致谢111参考文献112附录1145 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）1工程概况和设计资料1.1工程概况本工程为某科技学院办公楼结构、施工设计，按使用功能将建筑分为4层（局部为5层）。楼房标高16.5m，总建筑面积2604.87m2。总楼层为地上4层，局部5层。各层的层高及各层的建筑面积、门窗标高详见建筑施工图。1.2相关设计资料1．规模：本工程为某科技学院办公楼，建筑设计工作已完成。总建筑面积2604.87m2。总楼层为4层，局部5层。各层的层高及各层的建筑面积、门窗标高详见建筑施工图。2．防火要求：建筑物属二级防火标准。3．结构形式：钢筋混凝土框架结构。填充墙厚度详表一。4．气象、水文、地质资料：（1）主导风向：夏季东南风、冬秋季西北风。基本风压值W0详表一。（2）建筑物地处某市中心，不考虑雪荷载和灰荷载作用。（3）自然地面-10m以下可见地下水。（4）地质资料：地质持力层为粘土，孔隙比为e=0.8，液性指数IL=0.90，场地覆盖层为1.0M，场地土壤属Ⅱ类场地土。地基承载力详表一。（5）抗震设防：此建筑物为一般建筑物，建设位置位于近震区，其抗震设防烈度为6度。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）1结构选型与布置1.1.1.1结构形式目前，多高层建筑混凝土结构类型主要有钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和混合结构等。钢筋混凝土多、高层建筑结构具有承载能力和刚度大、耐久性和耐火性好、可模性好等优点，这也是目前我国多、高层建筑结构的主要类型。本工程的设计属于多层建筑结构，根据建筑物的使用功能和钢筋混凝土结构的各项优点，所以本工程的设计选择钢筋混凝土结构类型。1.2.1.2结构体系多、高层建筑结构体系主要有框架、剪力墙和筒体结构以及他们的组合体系。框架结构体系具有建筑平面布置灵活、可按需要隔成小房间：建筑立面容易处理：结构自重轻：在一定高度范围内造价较低等优点。根据框架结构的各项优点并参考本工程的设计要求，本工程设计选择框架结构体系。1.3.1.4.1.3梁、板、梁、柱截面尺寸的估算1.3.1板的截面尺寸的估算1.3.1.1截面尺寸估算原则查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（以下简称《混规》）9.1.1可知：四边支承的板当长边与短边长度之比不大于2.0时，应按双向板计算；当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时宜按双向板计算；当长边与短边长度之比不小于3.0时，宜按沿短边方向受力的单向板计算，并应沿长边方向布置构造钢筋。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）查《混规》9.1.2可知：单向板的跨厚比不大于30，双向板的跨厚比不大于40；单向板民用建筑楼板最小厚度为，工业建筑楼板最小厚度为；双向板最小厚度为。1.3.1.2截面尺寸估算根据板的厚度确定的一般原则，结合该建筑物各板的受力情况和各块板的长短边长度之比，取板厚均为，尺寸较大的板相应增加板厚。1.3.2梁的截面尺寸的估算1.3.2.1截面尺寸估算原则查《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）（以下简称《高规》）6.3.1和《混规》11.3.5可知：框架结构的主梁截面高度可按计算跨度的确定；梁净跨与截面高度之比不宜小于4。梁的截面宽度不宜小于梁截面高度的，也不宜小于200。1.3.2.2纵向框架梁纵梁的跨度均可按计算，，故B、D、F轴上各梁的梁高均取；，取。1.3.2.2横向框架梁2~9轴上各BD跨的跨度均为，DF跨的跨度均为，故此处梁按计算，估算，取,取。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）1.3.3柱的截面尺寸的估算1.3.3.1截面尺寸估算原则柱截面尺寸可直接凭经验确定，也可先根据其所受轴力按轴心受压构件估算，再乘以适当的放大系数以考虑弯矩的影响，即式中，为柱截面面积；为柱所承受的轴向压力设计值；1.25为重力荷载的荷载分项系数平均值；重力荷载标准值可根据实际荷载取值，也可近似按计算；为混凝土轴心抗压强度设计值。查《混规》11.4.11和《高规》6.4.1可知：矩形截面柱的边长，非抗震设计时不宜小于，抗震设计时，四级不宜小于，一、二、三级时不宜小于；圆柱直径，非抗震和四级抗震设计时不宜小于，一、二、三级时不宜小于。柱截面高宽比不宜大于3。1.3.3.2柱截面尺寸估算柱截面尺寸按以上原则估算。各层重力荷载可近似取，由建筑设计图可知边柱及中柱的负载面积分别为和。根据以上及式（1.1）可估算得第一层柱截面面积为边柱中柱结合建筑物长短边长度之比，则柱截面尺寸为，由于本工程设计为多层建筑结构，不需要布置变截面柱，因此，各层相应位置处的柱子截面尺寸均一致。框架柱、梁的布置见图1—1，即二层结构布置图。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）·84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）2重力荷载计算1.1.2.1活载标准值查《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）屋面活载标准值上人屋面2.0楼面活载标准值走廊、楼梯2.5其他2.01.2.2.2恒载标准值计算屋面恒载标准值计算保温上人屋面40厚C20细石混凝土随抹随光油毡一层一道高分子防水卷材1.5厚30厚挤塑板20厚1:3水泥砂浆C15细石混凝土找坡2%100厚现浇板板底抹灰小计：保温非上人屋面浅色铝基反光涂料一道高分子防水卷材1.5厚30厚挤塑板20厚1:3水泥砂浆C15细石混凝土找坡2%84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）100厚现浇板板底抹灰小计：二~四层楼板标准值楼面恒载标准值计算（除卫生间外其它都为此做法）彩色釉面砖8~10厚，干燥泥擦缝20厚1:2.5水泥砂浆面5厚聚合物抗裂砂浆（内嵌耐碱玻纤网络布）20厚挤塑保温隔热板100厚现浇板板底抹灰小计：厕所楼板标准值防滑地板砖20厚1:3水泥砂浆5厚水泥浆结合层C15细石混凝土找坡2%500厚焦渣混凝土板板板底抹灰小计：梁自重b×h=250mm×600mm梁自重25×0.25×0.6=3.7584 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）梁两侧20厚水泥砂浆0.02×0.6×2×20=0.48小计：b×h=250mm×500mm梁自重25×0.25×0.5=3.125梁两侧20厚水泥砂浆0.02×0.5×2×20=0.4小计：1.1.1.1.柱自重b×h=400mm×500mm柱自重25×0.4×0.5=5.0柱四面20厚水泥砂浆0.02×（0.4+0.5）×2×20=0.72小计：荷载设计值计算办公室：由可变荷载控制的组合：由永久荷载控制的组合：楼梯、走廊：（1）由可变荷载控制的组合（2）由永久荷载控制的组合84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）卫生间：（1）由可变荷载控制的组合（2）由永久荷载控制的组合由上边计算可知，卫生间楼板采用永久荷载控制组合，其他楼板采用可变荷载控制组合，即：卫生间：楼梯、走廊取：办公室，接待室等：84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）3钢筋混凝土现浇板设计84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）1.1.3.1双向板的计算本楼面的B1、B2、B3、B4为双向板，根据要求，按弹性理论进行计算，双向板结构布置如图所示。由屋面结构布置图可知，应按连续双向板进行设计。按连续双向板进行计算的步骤如下：①取1m板宽作为计算单元；②确定每块板的边界支座形式（求跨中最大正弯矩时，活荷载应按棋盘式布置，将荷载分布情况分解成满布的正对称荷载g+q/2及间隔布置±q/2两种情况，在正对称荷载g+q/2作用下，可近似认为中间支座为固支，边支座按实际情况考虑；在反对称荷载±q/2作用下，可近似认为中间支座为简支，边支座按实际情况考虑。求支座最大负弯矩时，可近似按满足活荷载时求得，即认为各区格板中间支座为固支，边支座按实际情况考虑，然后按单块双向板计算出各支座的负弯矩，当相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时，取绝对值的较大值作为该支座最大负弯矩）；③确定计算单元宽度上的荷载设计值，应考虑永久荷载起控制作用和可变荷载起控制作用两种情况；④查《混凝土结构》教材中附录求出每块板在总荷载设计值作用下各块板在总荷载设计值（p＝g+q）作用下各固定支座上的支座弯矩M’；⑤求出每块板跨间最大正弯矩，按上述原则按正对称荷载与反对称荷载根据不同的支座情况分别查表，表中系数是根据波桑比ν＝0制定的，当ν≠0时，应按下式换算：M1＝m1+νm2、M2＝m2+νm1其中m1=m11+m12，m2=m21+m22；m11＝表中系数×g’l012；m12＝表中系数×q’l012。对于混凝土材料，一般取波桑比ν＝0.2。⑥截面设计⑦绘制施工图（1）板的荷载设计值由前边计算可知，卫生间楼板采用永久荷载控制组合，其他楼板采用可变荷载控制的组合恒载设计值：（卫生间）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）（办公室、走廊和楼梯）活载设计值：（卫生间）（办公室）（走廊、楼梯）荷载总设计值：（卫生间）（办公室）（走廊、楼梯）折算恒载设计值：折算活载设计值:（2）计算跨度双向板按弹性理论计算时，计算跨度近似取支座中心线间距离B1板：B2板：B3板：B4板：（3）弯矩计算求跨中最大正弯矩时，在正对称荷载g+q/2作用下，中间支座为固支，边支座按实际情况（也为固支）考虑；在反对称荷载±q/2作用下，可近似认为中间支座为简支，边支座按实际情况（固支）考虑，同时应考虑混凝土的波桑比，混凝土的波桑比ν＝0.2。求支座最大负弯矩时，认为各区格板中间支座为固支，边支座按实际情况（固支）考虑，然后按单块双向板计算出各支座的负弯矩，当相邻区格板分别求得的同一支座负弯矩不相等时，取绝对值的较大值作为该支座最大负弯矩。弯矩的计算见下表。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）B1板：l01/l02=3600/4500=0.8跨内计算简图：V=0:m1=（0.0271×6.35+0.0428×1.75）×3.62=3.2KN·m/mm2=（0.0144×6.35+0.0187×1.75）×3.62=1.6KN·m/mV=0.2:M1=3.2+0.2×1.6=3.52KN·m/mM2=1.6+0.2×3.2=2.24KN·m/m支座计算简图：Mx’=-0.0664×8.1×3.62=-6.97KN·m/mMy’=-0.0559×8.1×3.62=-5.86KN·m/mB2板：l01/l02=3300/4800=0.7跨内计算简图:V=0:m1=(0.0321×6.0+0.035×1.4)×3.32=2.631KN·m/mm2=(0.0113×6.0+0.0093×1.4)×3.32=0.88KN·m/mV=0.2:84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）M1=2.631+0.2×0.88=2.807KN·m/mM2=0.88+0.2×2.631=1.406KN·m/m支座计算简图：Mx’=-0.0735×7.4×3.32=-5.923KN·m/mMy’=-0.0569×7.4×3.32=-4.585KN·m/mB3板：l01/l02=4500/7200=0.63跨内计算简图:V=0:m1=（0.0356×6.0+0.0376×1.4）×4.52=5.391KN·m/mm2=（0.00855×6.0+0.00675×1.4）×4.52=1.23KN·m/mV=0.2:M1=5.391+0.2×1.23=5.637KN·m/mM2=1.23+0.2×5.391=2.308KN·m/m支座计算简图：Mx’=-0.07795×7.4×4.52=-11.68KN·m/mMy’=-0.0571×7.4×4.52=-8.556KN·m/mB4板：l01/l02=4500/5100=0.9跨内计算简图V=0:m1=（0.0221×6.0+0.0291×1.4）×4.52=3.51KN·m/mm2=（0.0165×6.0+0.0224×1.4）×4.52=2.64KN·m/m84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）V=0.2:M1=3.51+0.2×2.64=4.038KN·m/mM2=2.64+0.2×3.51=3.342KN·m/m支座计算简图：Mx’=-0.0541×7.4×4.52=-8.11KN·m/mMy’=-0.0588×7.4×4.52=-8.81KN·m/m(4)截面配筋计算截面有效高度：假定选用C8钢筋，则短跨方向：=长跨方向：C30混凝土：fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2；HRB400级钢筋：fy=fy’=360N/mm2;中间区格板带，各内区格板四周与梁整体连接，故各跨跨内和中间支座考虑板的内拱作用，计算配筋量降低20%，但必须满足最小配筋率的要求。最小配筋率：板的最小配筋面积：；84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）为了便于计算，近似取，，板的配筋计算见表：项目截面（）（kN·m）（）最小配筋面积（）选配钢筋实配面积（）跨中方向813.52127.06160C8@200251方向732.2489.722160C8@200251方向812.807101.32160C8@200251方向731.40656.316160C8@200251方向815.637203.48160C8@200251方向732.30892.44160C8@200251方向814.038145.77160C8@200251方向733.342133.86160C8@200251支座-x81-6.69241.49160C8@200251-y81-5.86211.53160C8@200251-x81-5.923213.81160C8@200251-y81-4.585165.51160C8@200251-x81-11.68421.63160C8@100503-y81-8.556308.85160C8@150335-x81-8.11292.75160C8@150335-y81-8.81381.03160C8@10050384 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）4现浇板式楼梯设计板式楼梯是运用最广泛的楼梯形式，它是将楼梯作为一块板考虑，板的两端支承在休息平台的边梁上，休息平台支承在墙上。它具有下表面平整，施工支模方便，外观比较轻巧，受力简单、施工方便的优点。因此本工程设计采用板式楼梯。1.1.4.1二层楼梯构件尺寸确定1.2.根据本工程设计的建筑设计图可知，二层的层高为，每级踏步的尺寸均为。由楼梯平面布置图4—1可知，楼梯梯段斜板水平投影的长度为，楼梯梯段斜板厚度：，取为。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图4—1楼梯平面布置图图4—2二层楼梯剖面图1.1.4.2二层楼梯设计1.1.1.4.2.1楼梯板（TB1）的计算1.1.2.梯段板的倾斜度：，所以，。取1米宽板带为计算单元。1荷载计算梯段板自重踏步自重1:3干硬性水泥砂浆结合层20厚水泥石灰砂浆84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）彩色釉面砖8-10厚，干水泥擦缝合计活荷载标准值由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合可见，对于楼梯板（TB1）而言，由可变荷载效应控制的组合所得的荷载设计值较大，所以楼梯板（TB1）内力计算时取。2配筋计算楼梯板（TB1）的水平计算跨度：；跨中弯矩设计值：；有效截面高度：；混凝土强度等级：；采用钢筋：：；；；最小配筋率：最小配筋面积：；84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）选配，；分布钢筋选用C8每级踏步下一根。1.1.1.4.2.2平台板（PTB1）的计算1.1.2.平台板（PTB1）的板厚，取1米宽板带为计算单元。1荷载计算平台板自重1:3干硬性水泥砂浆结合层20厚水泥石灰砂浆合计活荷载标准值由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合可见，对于平台板（PTB1）而言，由可变荷载效应控制的组合所得的荷载设计值较大，所以平台板（PTB1）内力计算时取。2配筋计算查《混规》9.1.1可知，对于四边支承的板，当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算，这时如按沿短边方向受力的单向板计算，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。平台板（PTB1）的长边与短边长度之比为2.27，处于2.0与3.0之间，所以在本工程设计平台板（PTB1）按沿短边方向受力的单向计算。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）平台板（PTB1）的水平计算跨度：；跨中弯矩设计值：；有效截面高度：；混凝土强度等级：；采用钢筋：：；；；最小配筋率：最小配筋面积：；选配，，分布筋按构造要求取。1.1.1.4.2.3平台梁（TL1）的计算1.1.2.平台梁（TL1）的截面尺寸为。1荷载计算平台梁（TL1）自重平台梁（TL1）双侧粉刷平台板传84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）梯段板传合计活荷载标准值由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合可见，对于平台梁（TL1）而言，由可变荷载效应控制的组合所得的荷载设计值较大，所以平台梁（TL1）内力计算时取。2配筋计算平台梁（TL1）计算跨度：；弯矩设计值：；剪力设计值：；根据教材《混凝土结构基本原理》4.5.1中公式（4.28）可计算出平台梁的有效高度：；混凝土强度等级：，;所选钢筋型号：HRB400，。平台梁（TL1）正截面设计按倒L型考虑，查《混规》表5.2.4可知：按计算跨度考虑时：；按梁肋净距考虑：；按翼缘高度考虑：，故不受此限制；所以取以上最小值：。根据教材《混凝土结构基本原理》4.7.3可以对此T型截面进行分类，当弯矩设计值时属于第一类T型截面，反之属于第二类T型截面。此平台梁84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）由此可知，此T型截面属于第一类T型截面。；；；实配钢筋2C14，。完成配筋之后，还需要进行斜截面受剪承载力计算以验算截面尺寸和验算是否需要计算配置腹筋。验算截面尺寸：，；；由此可知，截面尺寸满足要求。验算是否需要计算配置腹筋：，由此可知，不需要计算配置腹筋。按构造配置双肢箍筋，构造配筋的最小配筋率为，由此可知，构造配筋满足要求。1.1.1.4.2.4梯柱（TZ）的计算1.1.2.梯柱截面尺寸为，计算长度为，84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文），查《混规》表6.2.15可知，稳定系数。经过分析可知，梯柱（TZ）上的荷载为梯柱本身自重加上平台梁传来的荷载：混凝土强度等级：，;所选钢筋型号：HRB400，。由轴心受压公式：可得，；由此可见，梯柱（TZ）不需要按计算配筋，仅按构造要求配置配筋即可，但是必须满足最小配筋率的要求。查《混规》表8.5.1和9.3.1可知：受压构件全部纵向钢筋最小配筋率为，受压构件一侧纵向钢筋最小配筋率为；纵向受力钢筋直径不宜小于，箍筋直径不应小于，且不应小于，为纵向钢筋的最大直径。梯柱（TZ）内纵筋选用4C12，箍筋选用。按照上述要求验算梯柱（TZ）内纵向钢筋配筋率：全部纵向钢筋配筋率：一侧纵向钢筋配筋率：由此可见，按构造要求选配的钢筋满足最小配筋率的要求。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）5一榀框架设计按由板到次梁（如果有次梁）、次梁到主梁、主梁到柱子的荷载传递路线，以及采用简支传力的假定即允许出现塑性铰进行计算，计算出恒载和活载传递到框架梁柱上均布荷载和集中荷载，计算出水平风荷载作用在框架上的力。由此可根据所求出的作用在框架上的力，然后用D值法、弯矩二次分配法等相关方法计算出各种荷载单独作用下的框架的内力。对计算出来的内力按照相关规定进行组合，取出最不利的内力组合项进行配筋的计算和截面的验算。5.1框架计算简图84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）5.1.1框架梁柱截面尺寸图5-1框架立面图5.1.2梁柱线刚度计算梁柱混凝土强度等级均选用,其弹性模量为，线刚度按下列公式计算：84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）对于中框架梁的线刚度取I=2I0,边框架梁取I=1.5I0,查有关规定可知梁柱线刚度之比不大于5.0，即,梁柱线刚度的计算数值如下表5—1、表5—2所示，梁柱线刚度之比如表5—3所示。表5—1梁线刚度计算表梁的类别BD跨6900DF跨4500表5—2柱线刚度计算表柱的类别底层柱（B）底层柱（D）底层柱（F）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）中层柱（B）中层柱（D）中层柱（F）顶层柱（B）顶层柱（D）顶层柱（F）令底层B、F轴线柱的线刚度为1.0，则其余各杆件的相对线刚度为：第2轴框架梁的相对线刚度如图所示，作为计算节点杆端弯矩分配系数的依据。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图5-2框架（KJ—2）相对线刚度84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）5.2恒载标准值计算屋面恒载标准值计算保温上人屋面40厚C20细石混凝土随抹随光油毡一层一道高分子防水卷材1.5厚30厚挤塑板20厚1:3水泥砂浆C15细石混凝土找坡2%100厚现浇板板底抹灰小计：保温非上人屋面浅色铝基反光涂料一道高分子防水卷材1.5厚30厚挤塑板20厚1:3水泥砂浆C15细石混凝土找坡2%100厚现浇板板底抹灰小计：二~四层楼板标准值楼面恒载标准值计算（除卫生间外其它都为此做法）彩色釉面砖8~10厚，干燥泥擦缝20厚1:2.5水泥砂浆面5厚聚合物抗裂砂浆（内嵌耐碱玻纤网络布）20厚挤塑保温隔热板84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）100厚现浇板板底抹灰小计：厕所楼板标准值防滑地板砖20厚1:3水泥砂浆5厚水泥浆结合层C15细石混凝土找坡2%500厚焦渣混凝土板板板底抹灰小计：梁自重b×h=250mm×600mm梁自重25×0.25×0.6=3.75梁两侧20厚水泥砂浆0.02×0.6×2×20=0.48小计：b×h=250mm×500mm梁自重25×0.25×0.5=3.125梁两侧20厚水泥砂浆0.02×0.5×2×20=0.4小计：1.1.1.1.柱自重b×h=400mm×500mm柱自重25×0.4×0.5=5.0柱四面20厚水泥砂浆0.02×（0.4+0.5）×2×20=0.72小计：84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）屋面女儿墙自重0.8m高砖墙0.18×0.8×18=2.59两侧20厚水泥砂浆抹灰0.02×2×1.1×20=0.88混凝土压顶0.1×0.2×25=0.5合计：5.3活载标准值查《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）屋面活载标准值上人屋面2.0楼面活载标准值走廊、楼梯2.5其他2.084 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）5.4.楼面层传荷载5.4.1板传线荷载5.4.1.1屋面板传荷载84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）屋面板B7传至横向框架梁WKL1上的荷载为三角形，三角形荷载顶面处为：恒载：活载：屋面板B6传至横向框架梁WKL2上的荷载为三角形，三角形荷载顶面处为：恒载：活载：5.4.1.2三、四层楼面板传荷载84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）四层楼面板B1传至横向框架梁KL1上的荷载为梯形，梯形定高处的大小为：恒载：活载：四层楼面板B6传至横向框架梁KL2上的荷载为三角形，三角形荷载顶面处为：恒载：活载：5.4.1.3二层楼面板传荷载84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）·二层楼面板B1传至横向框架梁KL1上的荷载为梯形，梯形定高处的大小为：恒载：活载：二层楼面板B6传至横向框架梁KL2上的荷载为三角形，三角形荷载顶面处为：恒载：活载：二层楼面板B2传至横向框架梁KL2上的荷载为三角形，三角形荷载顶面处为：恒载：活载：84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）5.4梁传集中荷载5.4.1屋面层梁传集中荷载WKL3传给KZ1的集中荷载：恒载=梁自重+女儿墙自重+B7传荷载活载=B7传荷载WKL4传给KZ2的集中荷载：恒载=梁自重+B7传荷载+B5传荷载活载=B7传荷载+B5传荷载L1传给WKL2的集中荷载：恒载=梁自重+B5传荷载+B6传荷载活载=B5传荷载+B6传荷载WKL5传给KZ3的集中荷载：恒载=梁自重+女儿墙自重+B6传荷载活载=B6传荷载三、四层梁传集中荷载5.4.1.2KL3传给KZ1的集中荷载：84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）恒载=梁自重+墙自重+B1传荷载活载=B1传荷载KL4传给KZ2的集中荷载：恒载=梁自重+B1传荷载+B5传荷载活载=B1传荷载+B5传荷载L1传给KL2的集中荷载：恒载=梁自重+墙自重+B5传荷载+B6传荷载活载=B5传荷载+B6传荷载KL5传给KZ3的集中荷载：恒载=梁自重+墙自重+B6传荷载活载=B6传荷载二层梁传集中荷载5.4.1.3KL3传给KZ1的集中荷载：恒载=梁自重+墙自重+B1传荷载活载=B1传荷载KL4传给KZ2的集中荷载：84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）恒载=梁自重+B1传荷载+B5传荷载+B8传荷载活载=B1传荷载+B5传荷载+B8传荷载L1传给KL2的集中荷载：恒载=梁自重+墙自重+B2传荷载+B6传荷载+B5传荷载+B8传荷载活载=B2传荷载+B6传荷载+B5传荷载+B8传荷载KL5传给KZ3的集中荷载：恒载=梁自重+墙自重+B6传荷载+B2传荷载活载=B6传荷载+B2传荷载6风荷载的计算6.1风荷载导荷由于本工程为主体四层，局部五层（2轴二层）框架结构，建筑高度较低，跨度相差不大，刚度比较均匀，风荷载影响较小。因此为了简化计算，本设计的风荷载仅按一榀框架单独承担受荷面积，忽略空间整体作用。设计资料基本风压，地面粗糙度类别C84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）类，框架承受风荷载的计算宽度B为：B=（6.3+5.1）/2=5.7m。荷载计算查相关资料可以知道，风荷载近似按阶梯型分布，所以，我们应该将其简化为作用在框架节点上的节点荷载。根据《荷载规范》8.1.1可知，垂直于建筑物表面的风荷载标准值应按下述计算公式计算：根据上述公式可以导出作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值的计算公式：式中，—作用于框架梁节点处的集中风荷载的标准值—风振系数—风荷载体型系数—风压高度变化系数—基本风压—一榀框架各层节点受荷面积查《荷载规范》表8.3.1项次30可知，风荷载体型系数；查《荷载规范》8.4.1可知，对于高度大于且高宽比大于的房屋均应考虑脉动风压对结构产生的风振影响，而本工程设计总高度小于，所以风振系数；对于风压高度变化系数按《荷载规范》表8.2.1查询；一榀框架各层节点受荷面积，取上层层高的一半与下层层高的一半之和，屋面层取整个女儿墙高度，为了简化计算底层的计算高度从基础顶面算起。一榀框架各层节点受荷面积的计算如下：二层：三、四层：顶层：综合以上，框架梁节点处的集中风荷载的标准值的计算过程如下表5—6.84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）表6—1框架梁节点处的集中右风荷载的标准值层次顶1.01.314.70.650.713.978.2641.01.311.40.650.718.8111.1231.01.38.10.650.718.8111.1221.01.34.80.650.723.0913.6684 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图6-1风荷载受荷简图84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图6-2框架恒载受力总图84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图6-3框架活载受力总图84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）7内力计算7.1框架在恒载作用下的内力计算框架KJ2在恒载作用下的受荷简图如图所示，现用结构力学求解内力，弯矩图如图所示、剪力图如图所示、轴力图如图所示。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图7-1恒载作用下框架弯矩图（）图7-2恒载作用下框架剪力图（）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图7-3恒载作用下轴力图（）7.2框架在活载作用下的内力计算框架在活荷载作用下的内力计算需要考虑活荷载的最不利布置，目前，我国内混凝土框架结构由恒荷载和楼面活荷载引起的单位面积重力荷载约为，其中活荷载部分约为，只占全部重力荷载的84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文），活荷载不利分布的影响较小。因此，一般情况下，可以不考虑楼面活荷载不利布置的影响，而按活荷载满布各层各跨梁的一种情况计算内力。为了安全起见，实用上可将这样求得的梁跨中截面弯矩及支座截面弯矩乘以的放大系数，活荷载较大时可选用较大的数值。框架在活载作用下的受荷简图如图5—14所示，现用弯矩二次分配法求其内力，运用弯矩二次分配法时，同层梁左、右端弯矩相互传递，同层柱的上、下端弯矩相互传递，传递系数为0.5。7.2.1固端弯矩计算（查结构静力计算手册）固端弯矩和跨中弯矩都按实际荷载计算。根据静力学手册可知，按弹性理论设计计算梁的支座弯矩时，可按支座弯矩等效的原则，按下式将三角形荷载和梯形荷载等效为均布荷载：三角形荷载作用时：梯形荷载作用时：、(其中、分别为相应板的短边、长边计算长度)在计算跨中弯矩时，应还原为实际荷载情况计算。计算过程如下表所示。表7-1框架梁固端弯矩计算屋面层框架梁BD跨固端弯矩计算计算简图将三角形荷载简化为均布荷载：84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）表7-23-4层框架梁BD跨固端弯矩计算计算简图将三角形荷载简化为均布荷载：表7-3二层框架梁BD跨固端弯矩计算计算简图将三角形荷载简化为均布荷载：84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）表7-4屋面层框架梁DF跨固端弯矩计算计算简图将三角形荷载简化为均布荷载：表7-52-4层框架梁DF跨固端弯矩计算计算简图将梯形荷载一简化为均布荷载：84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）屋面层22.62-30.444.74-4.74四层21.08-27.545.56-5.56三层21.08-27.545.56-5.56二层40.02-51.025.56-5.56注：表中数据的单位均为7.2.2节点分配系数节点F5:节点D5:节点B5:节点F4:节点D4:84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）节点B4：同理可以计算得其它节点的分配系数：节点F3:节点D3:节点B3:节点F2:节点D2:节点B2:84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.490.510.290.270.440.610.39-22.6230.44-4.744.7411.0811.54-7.45-6.94-11.31-2.89-1.850.003.48-3.735.77-2.31-1.45-5.65-0.780.000.120.13-0.58-0.54-0.893.922.510.0014.68-14.6828.17-9.79-18.380.12-0.120.000.330.330.340.220.210.210.360.440.280.28-21.0827.54-5.565.566.966.967.17-4.84-4.62-4.62-7.91-2.45-1.56-1.560.005.543.48-2.423.58-3.47-2.31-1.22-3.96-0.92-0.780.00-2.18-2.18-2.240.750.720.721.232.491.581.580.0010.328.26-18.5827.04-7.37-6.21-13.471.65-0.90-0.750.000.330.330.340.220.210.210.360.440.280.28-21.0827.54-5.565.566.966.967.17-4.84-4.62-4.62-7.91-2.45-1.56-1.560.003.487.40-2.423.58-2.31-5.11-1.22-3.96-0.78-0.860.00-2.79-2.79-2.881.111.061.061.822.461.571.570.007.6411.57-19.2127.40-5.86-8.67-12.871.62-0.77-0.850.000.370.250.380.240.230.160.370.480.310.2184 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）-40.0250.02-5.565.5614.8110.0115.21-10.67-10.23-7.11-16.45-2.67-1.72-1.170.003.480.00-5.347.60-2.310.00-1.33-8.23-0.780.000.000.690.460.71-0.95-0.91-0.63-1.474.322.791.890.0018.9710.47-29.4446.00-13.44-7.75-24.81-1.010.290.72-5.24-3.870.36表7-6.弯矩二次分配84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图7-4活载作用下框架弯矩图（）7.3.计算活荷载作用下的剪力并绘图剪力计算：屋面层DF跨84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图7-5将三角形荷载转化为均布荷载屋面层BD跨84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图7-6由得：解得：由得：解得：同理可计算出BD跨的其它剪力，结果见活载作用下的剪力图。四层DF跨图7-7将梯形荷载转化为均布荷载84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）三层DF跨图7-8将梯形荷载转化为均布荷载二层DF跨84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图7-9将梯形荷载转化为均布荷载84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图7-10活载作用下的剪力图（单位）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图7-11活载作用下柱子的轴力图（单位）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）8框架在左风作用下的内力计算根据以上计算可知，框架在左风作用受荷简图如本工程设计计算书图5—16所示，框架梁柱的线刚度计算如本工程设计计算书表5—1、表5—2所示，梁柱的相对线刚度如图5—7所示。本工程设计中框架在左风作用下的内力计算采用值法。8.1.侧移刚度值的计算84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图8-1.根据梁柱的线刚度之比，用值法计算柱子的侧位移刚度，具体计算步骤如下表8-1所示。表8-1柱侧移刚度计算楼层一般层：底层：一般层：底层：四三二层B轴柱1.461.030.3405470D轴柱1.462.60.5659090F轴柱1.461.580.441709521655底层B轴柱1.01.50.5712974D轴柱1.03.80.7413859F轴柱1.02.30.6513390102232反弯点高度计算框架各柱的反弯点高度比可用下式表示，即式中，—标准反弯点高度比—上、下层横梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值、—上、下层层高变化时反弯点高度比的修正值反弯点高度比的计算过程如表5-1所示。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）2.计算各柱的反弯点高度风荷载作用下的柱的反弯点高度查均布荷载作用下的反弯点高度修正法。表8-2框架柱反弯点高度计算表层别修正系数B轴柱D轴柱F轴柱备注四层1.032.61.580.350.420.38标准反弯点高度：n=4,j=4000上、下层梁的线刚度变化修正系数，该轴框上下梁的线刚度相同，故系数取0.000上层柱高与本层柱高不同时的修正系数，由于无上层柱，故取0。000下层柱高与本层柱高不同时的修正系数0.350.420.38三层1.032.61.580.450.4750.45标准反弯点高度：n=4,j=3000上、下层梁的线刚度变化修正系数，该轴框上下梁的线刚度相同，故系数取0.000上层柱高与本层柱高不同时的修正系数000下层柱高与本层柱高不同时的修正系数84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）0.450.4750.45表8-3柱反弯点高度计算表层别修正系数B轴柱D轴柱F轴柱备注二层1.032.61.580.450.500.475标准反弯点高度：n=4,j=2000上、下层梁的线刚度变化修正系数，该轴框上下梁的线刚度相同，故系数取0.000上层柱高与本层柱高不同时的修正系数，由于无上层柱，故取0。000下层柱高与本层柱高不同时的修正系数0.450.500.475一层1.032.61.580.590.550.56标准反弯点高度：n=4,j=1000上、下层梁的线刚度变化修正系数，该轴框上下梁的线刚度相同，故系数取0.000上层柱高与本层柱高不同时的修正系数，00084 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）下层柱高与本层柱高不同时的修正系数由于无下层柱，故取0。0.590.550.563框架柱剪力计算根据相关资料可知，柱子的剪力可按下式计算：，依据上式计算出各框架柱的剪力，如下表8-4所示。表8-4框架柱剪力计算层次B柱剪力（KN）D柱剪力（KN）F柱剪力（KN）48.26319.38230.5144.164框架柱弯矩计算根据相关资料可知，框架柱的弯矩可按下式计算：框架柱弯矩的具体计算结果如表8-5所示。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）表8-5框架柱弯矩计算楼层B轴框架柱D轴框架柱F轴框架柱四层上柱下柱三层上柱下柱二层上柱下柱一层上柱下柱5.计算框架横梁的弯矩当计算出了框架在水平力作用下的柱端弯矩值后，求梁端弯矩时，由柱端弯矩，并根据节点平衡来求。对于边跨梁端弯矩：m=m+m对于中跨，由于梁的端弯矩与梁底线刚度成正比，因此，84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）m=（m+m）m=（m+m）表8-6框架横梁弯矩计算表层号梁BD跨梁DF跨顶层4384 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）26梁端剪力和柱端轴力计算根据上述各项计算，并运用所需数据可以对梁端剪力和柱端轴力进行计算，具体计算数据如表5—13所示。表8-7梁剪力和柱轴力计算表层次梁别顶层BD4.483.37-1.14-1.14-1.192.23DF4.075.97-2.23四层BD11.39.6-3.03-4.17-3.757.82DF11.5914.9-5.59三层BD21.2617.21-5.58-9.45-8.7118.36DF20.7526.68-10.54二层BD36.7534.28-10.29-19.74-17.6237.56DF39.8246.59-19.2084 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）轴力以拉力为正，压力为负。。7左风作用下的内力图根据上述计算可以绘制出内力图，即弯矩图如图5—24所示，剪力图如图5—25所示，轴力图如图5—26所示。图8—2左风作用下的弯矩图（单位：）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图8—3左风作用下的剪力图（单位：）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）图8—4左风作用下的轴力图（单位：）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）9横向框架的内力组合9.1内力组合说明1、严格的讲，内力组合的内力值应采用支座边缘处的内力值，如梁应采用柱边缘截面的内力值，柱应采用梁底和梁顶的内力值，但本设计为方便计算均采用轴线处的内力值。2、在配筋计算时，框架梁有三个控制截面：梁的两支座截面和跨内截面；跨内截面的内力组合值为，梁端截面的内力组合值为和，因此在内力组合时，对于框架梁组合是考虑三个截面，分别考虑的组合。而框架柱进行配筋计算时，有两个控制截面：柱顶和柱底；由于框架柱是偏心受压构件，M和N的不同组合导致受压承载力的变化，因此对于采用对称配筋截面的框架柱，应分别考虑如下的三种情况：和相应的N、V；和相应的M、V；和相应的M、V。3、在实际设计中，对多层结构的同一轴线各层柱，其截面尺寸往往是自上而下全部相同（层数不是很多时）或分段相同，因此在进行框架柱内力组合时，可以分段考虑内力组合的取舍。例如，框架内柱往往是小偏心受压，N越大且M也大时配筋越多，该控制截面应是最底层截面（基础顶面处或分段的最下处位置）；而框架外柱往往是大偏心受压，M越大或N越小都会导致配筋加大，故其控制截面是分段的最下层（M越大）或（N越小）。这样就可以排除许多不必要的计算。9.1.1内力组合时，主要考虑下面几种情况：根据任务书要求，选一层梁和一柱进行内力组合和配筋计算，本设计选择第二层梁和二轴柱进行组合和配筋计算。内力组合考虑的几种情况（本设计主要考虑的是无地震作用时的组合）（1）由可变荷载控制的组合一般取1.2，当对结构有利是取1.0，本设计取1.2；取1.484 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）（2）由永久荷载控制的组合（仅考虑竖向可变荷载参与组合）取1.35；取1.4；取0.7.由于本设计中风荷载不起控制作用，因而本设计中考虑以下三种组合：可变荷载控制组合：永久荷载控制组合：由结构力学知识可知，梁跨内弯矩最大的截面即为剪力为0的截面；但对于跨内没有剪力为0的截面，弯矩最大的截面即为集中荷载作用的截面。综合恒载、活载作用在BD.DF跨、活载作用在BD,DF跨、风荷载三种内力情况，对于KL1（2）活载在跨中的最大弯矩的取值，由于前述内力计算时，并没有手算跨内截面的内力值，因此跨内以上两个截面的内力标准值直接取力学求解器求出的数值。9.1.2.内力组合表中的符号规定：对于梁，弯矩以梁下边受拉为正，反之为负；对于柱，弯矩以柱右边受拉为正，反之为负；剪力以绕杆端顺时针转为正，反之为负；轴向力以压为正，反之为负。各层框架梁柱的内力组合详细过程见内力组合表。84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）表9-1二层梁内力组合表梁截面内力恒载活载风载1.2恒+1.4活+1.4*0.6风1.2恒+1.4*0.7活+1.4风1.35恒+1.4*0.7活左风右风左风右风左风右风BD跨左支M-126.53-29.4436.75-36.75-162.18-223.92-129.24-232.14-230.54V104.3633.17-10.2910.29163.03180.31143.33172.14182.04跨内M124.15-0.00250.0042-0.0042148.98148.97148.98148.97167.60V00-10.2910.29-8.648.64-14.4114.410.00右支M-180.81-46-34.2834.28-310.17-252.58-310.04-214.06-317.97V-140.16-29.74-10.2910.29-218.47-201.18-211.74-182.93-227.00DF跨左支M-67.98-24.8139.82-39.82-82.86-149.76-50.14-161.64-149.54V49.652.25-19.219.246.6078.8634.9188.6785.36跨内M8.790.0036-0.00360.003610.5510.5610.5510.5611.87V00-19.219.2-16.1316.13-26.8826.880.00右支M-7.06-1.01-46.5946.59-49.0229.25-74.6955.76-49.66V-22.58-12.83-19.219.2-61.19-28.93-66.55-12.79-59.1884 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）表9-22轴B柱内力组合表84 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）10.框架结构配筋计算10.1.二层横向框架梁截面设计10.1.1.1截面设计资料截面尺寸：BD跨250×600mmDF跨250×600mm梁的混凝土等级：C30选用钢筋：箍筋采用HPB300级钢筋受力钢筋采用HRB400级钢筋10.1.1.2.BD跨配筋计算由内力组合表中得BD跨的截面内力设计值表10-1截面内力设计值截面左中右M（）-230.54167.6-317.97V（）182.04--227.0（1）正截面配筋计算①BE跨间正截面配筋计算最大弯矩，截面有效高度。考虑到板和梁一起现浇，板的混凝土与梁的跨间部分一起参与受压。对于跨间的正截面应按T形截面计算。T形截面翼缘计算宽度：A、按计算跨度考虑：B、按梁净距考虑：112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）C、按翼缘高度考虑：，不受此限。翼缘宽度取以上三者的最小值：判断T形截面类型：因此，此T形截面属于第1类T形截面。所以：满足要求考虑到支座处为了方便配筋，选用合适的钢筋选用：实际配筋（HRB400）4C18，受压区构造配筋验算最小配筋率：满足要求。②左支座截面配筋计算,截面有效高度：112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）满足要求实际配筋（HRB400）4C22验算最小配筋率：满足要求。③右支座配筋计算（内力值近似取柱中心）截面有效高度：按单筋截面配筋满足要求实际配筋（HRB400）4C28验算最小配筋率：满足要求。（2）斜截面配筋计算112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）①设计资料左支座截面，右支座截面②验算截面尺寸，属于厚腹梁，按下式进行验算：截面尺寸满足要求。③验算是否要按计算配筋左支座截面：因此，左支座需要按计算配筋。只配箍筋而不配弯起钢筋，箍筋选用HPB300级箍筋配置双肢箍筋φ8@150/200，对构造要求验算如下：配箍率：(可以)非加密箍筋间距：满足要求。加密箍筋间距：112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）满足要求。加密区长度：，加密区长度取900mm。配箍率：满足要求混凝体结构设计规范对最小配筋率的要求。右支座截面：因此，右支座需要按计算配筋。配置双肢箍筋φ8@150/200，对构造要求验算如下：配箍率：(可以)非加密箍筋间距：满足要求。加密箍筋间距：满足要求。112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）加密区长度：，加密区长度取900mm。配箍率：满足要求混凝体结构设计规范对最小配筋率的要求。④支座配筋验算支座按构造配筋，选用。对箍筋的构造要求如下：非加密箍筋间距：满足要求。加密箍筋间距：满足要求。加密区长度：最小配筋率：满足要求。10.1.1.3..BD跨配筋计算由内力组合表中得BD跨的截面内力设计值表10-2截面内力设计值截面左中右M（）-149.5411.87-49.66V（）85.36--59.18（1）正截面配筋计算112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）①FD跨间正截面配筋计算最大弯矩，截面有效高度。考虑到板和梁一起现浇，板的混凝土与梁的跨间部分一起参与受压。对于跨间的正截面应按T形截面计算。T形截面的翼缘计算宽度：A、按计算跨度考虑时：B、按梁（肋）净考虑：C、按翼缘高度考虑：，不受此限制。翼缘宽度取最小值判断T形截面类型：因此，此T形截面属于第1类T形截面。所以：满足要求考虑到支座处为了方便配筋，选用合适的钢筋选用：实际配筋（HRB400）2C14受压区构造配筋验算最小配筋率：112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）满足要求。②左支座截面配筋计算（支座处按矩形梁计算）（内力值近似取柱中心）截面有效高度：由于此截面弯矩设计值较小，按单筋截面配筋满足要求实际配筋（HRB400）2C25验算最小配筋率：满足要求。③右支座配筋计算截面有效高度：按单筋截面配筋满足要求112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）实际配筋（HRB400）2C18验算最小配筋率：满足要求。（2）斜截面配筋计算①设计资料左支座截面，右支座截面②验算截面尺寸，属于厚腹梁，按下式进行验算：截面尺寸满足要求。③验算是否要按计算配筋左支座截面：因此，左支座不需要按计算配筋，只需要按构造配筋。右支座截面：因此，右支座不需要按计算配筋，只需要按构造配筋。④支座配筋验算支座按构造配筋，选用。对箍筋的构造要求如下：非加密箍筋间距：112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）满足要求。加密箍筋间距：满足要求。加密区长度：最小配筋率：满足要求。10.2框架B柱截面设计10.2.12轴框架B柱设计资料截面设计资料截面尺寸：。截面有效高度：柱的混泥土强度等级为C30：，HPB300(A)钢筋：HPB400(C)钢筋：框架柱的计算长度：底层：其余层：112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）10.2.2、框架柱的轴压比验算经比较，框架柱在各种内力组合下，轴力最大的值为，用这个轴压比来验算框架柱的轴压比，最大轴力下的柱的轴压比满足了，其余也满足。，截面满足抗震作用下的延性要求。10.2.3、框架柱第二层配筋计算（1）正截面配筋计算框架柱的界限轴力为：第四层最大轴力框架柱的最大轴力层号柱端内力及相应的M、V及相应的N、V2层上端M63.72104.11V54.0377.73N-620.25-708.43下端M-99.64-137.45V54.0377.73N-620.25-708.43因此，本层框架柱属于大偏心受压构件，对配筋起控制作用的截面是轴力越小或者弯矩越大的内力组合。表10-3第五层柱内力表比较二层上、下柱端内力情况，选取如下两组内力进行配筋计算。①②.A)第一组内力计算1）判别是否要考虑二阶弯矩效应：112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）①验算柱两端截面同一主轴方向的最小弯矩设计值与最大弯矩设计值比值：。根据混泥土规范规定，对于构件单曲率弯曲时，为正值。。且柱轴压比。②验算构件的长细比综上所述，可判断出需考虑该方向构件自身扭曲产生的附加弯矩影响。2）求框架柱设计弯矩M偏心距调节系数,故。截面曲率修正系数,故。附加偏心距，取故弯矩增大系数由于，故取1.0考虑二阶效应后框架柱控制截面的弯矩设计值为：3）判别大、小偏心受压112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）由式可知为大偏心受压。则：，4）求轴向压力作用点至纵向受压钢筋合力点之间的距离。偏心距：附加偏心距：初始偏心距：则5）求及由平衡条件可写出：则有6）选配钢筋及验算配筋率每边选2C22(,HRB400级），则全部纵向钢筋的配筋率为：每边配筋率为，满足最小配筋率要求。（B）判别是否要考虑二阶弯矩效应：1）判别是否要考虑二阶弯矩效应：①验算柱两端截面同一主轴方向的最小弯矩设计值与最大弯矩设计值比值：。根据混泥土规范规定，对于构件单曲率弯曲时，为正值。。112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）且柱轴压比。②验算构件的长细比综上所述，可判断出需考虑该方向构件自身扭曲产生的附加弯矩影响。2）求框架柱设计弯矩M偏心距调节系数,故。截面曲率修正系数,故。附加偏心距，取故弯矩增大系数由于，故取1.19考虑二阶效应后框架柱控制截面的弯矩设计值为：3）判别大、小偏心受压由式可知为大偏心受压。则：112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）表示受压钢筋不能达到屈服强度，与双筋受弯构件类似，取。4）求轴向压力作用点至纵向受压钢筋合力点之间的距离。偏心距：附加偏心距：初始偏心距：则5）求及由平衡条件可写出：则有6）选配钢筋及验算配筋率每边选2C22(,HRB400级），则全部纵向钢筋的配筋率为：每边配筋率为，满足最小配筋率要求。（2）斜截面配筋计算框架柱斜截面受剪计算应按剪压构件考虑，从内力组合标中选取及相应的轴力N和弯矩M组合情况进行斜截面配筋计算。表10-4112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）层号柱端内力及相应的M、V及相应的N、V2层上端M63.72104.11V54.0377.73N-620.25-708.43下端M-99.64-137.45V54.0377.73N-620.25-708.43通过比较2层柱上、下端，发现由于剪力设计值相同，轴力大小不同，但轴向压力对柱的抗剪作用起有利作用，故在剪力相同的情况下，取轴向压力较小值这一不利情况作为斜截面抗剪设计值。内力设计值如下：轴力设计值N的确定：取验算是否需要按计算配置箍筋：因此，不需要按计算配置箍筋，只需按构造要求配置箍筋。现选配箍筋为A8@100/200的复合箍。验算是否满足构造要求：加密区箍筋间距：，满足要求。柱上、下端箍筋加密区长度：，取最大值为。112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）加密区的体积配箍率验算：一个截面内箍筋总长：箍筋体积配筋率：满足要求。同理可求得其余各层柱配筋。11柱下独立基础设计地质资料：地质持力层为粘土，空隙比为e=0.8，液性指数，场地覆盖层为1.0M，场地土壤属Ⅱ类场地，地基承载力11.1.确定地基的类型及基础的持力层1、本工程为五层框架结构，规模比较小，场地为Ⅱ112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）类，在主要受力层范围内不存在软弱粘性土层，故该房屋基础可不进行抗震承载力验算及变形计算。2、根据地址资料，第一层为1.0m厚的场地覆盖层，下面为厚度无限大的地基承载力标准值为的粘土层，因此宜用该层作为基础持力层。3、根据规范要求，基础宜浅埋，本设计采用天然地基。4、本设计采用柱下独立阶形基础。11.2.荷载效应的组合11.2.1地基承载力计算按地基承载力确定基础底面面积和埋深，确定传至基础的荷载效应，应采用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。标准组合考虑如下几种情况，组合值见后面的计算表。表11—1框架柱标准组合计算表11.2.2.基础截面及配筋计算确定基础截面尺寸、配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应采用承载力极限状态下荷载效应的基本组合，见表11—2。表11—2框架柱标准组合计算表112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）11.3.D轴框架柱下独立基础设计11.3.1.基础底面积的确定框架柱基础顶面标高已确定为－1.0m（位于室外地坪以下0.55m），考虑钢筋保护层厚度，取基础高度h=600mm。则基础底板的标高为－1.6m，从室外地坪算起的基础埋置深度d=1.5m。基础采用C30混凝土，受力钢筋采用HRB335（C）级钢筋。基础下做100的素混凝土垫层（用C10混凝土），没边伸出基础边100mm。基础计算简图11—1所示。图11—1基础计算简图11.3.1.1.修正地基承载力按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）中公式验算：其中：查表可知孔隙比孔隙比为，液性指数112 广西科技大学鹿山学院本科生毕业设计（论文）大于等于0.85的粘性土或大于等于0.85。查表得，故有：即修正后的地基承载力特征值11.3.1.2.初步确定基础底面积考虑偏心荷载，将偏压基础底面积按轴压基础初步估算的面积增大10%～40%，本设计取20%，取用取基础长短边之比则,取，则11.3.1.3.验算荷载偏心距荷载偏心距计算过程如下表所示，其中、、为标准组合值，。基底处的总竖向力：基底处的总力矩：（h—为基础的高度）偏心距：