土木工程专业毕业设计(含计算书)

毕 业 设 计 说 明 书

目 录

中文摘要………………………………………………………………I 英文摘要………………………………………………………….. .. ..II 第一章：设计条件……………………………………………………1 第二章：结构方案……………………………………………………1 第三章：楼梯设计……………………………………………………3 第四章：现浇板计算………………………………………………….6 第五章：框架结构计算………………………………………………11 5.1地震内力及侧移计算…………………………………………. 5.2 风荷载作用下框架内力及侧移计算………………………… 5.3 竖向横载作用下的框架内力计算……………………………. 5.4竖向活载作用下的框架内力计算…………………………….. 5.5内力组合………………………………………………………… 第六章：框架截面设计………………………………………………42. 第七章：基础设计…………………………………………………. ..46 第八章：结论………………………………………………………….53

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摘 要

本设计主要进行了结构方案中一榀框架4轴线的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,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。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。 关键词： 框架 结构设计 抗震设计

Abstract

The purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis 4. When the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal force (bending moment, shearing force and axial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal

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force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing girder whose shop drawings are completed in the end. Keywords : frames, structural design, anti-seismic design

第一章 设计条件

1.1、工程名称

江宁大学城某学院2号教学楼，四层框架结构 1.2、建筑设计资料

1、气象条件：主导风向为东北风向。年最低气温零下7度，最高气温38度。

基本风压：0.35kN/m²(按50年设计使用年限) 基本雪压：0.4 kN/m²

2、抗震设防：地震烈度为7度 3、工程地质资料：

地质情况如下，地下水位距地面0.7米。

素填土 h=0.5m 粉质粘土 ＝19.5kN/m3 h=2.0m fak=90kpa 粉质粘土 ＝18.5kN/m3 fak=65kpa

冻土深度:最大冻土深度为0.5m。 4、屋面及楼面做法：

屋面：块瓦；挂瓦条30×25（高），中距按瓦材规格；顺水条30×25（高），中距500；35厚C15细石混凝土找平层，内置6@500×500钢筋网；3厚高聚物改性沥青防水卷材；20厚1：3水泥砂浆找平层；80厚1：8膨胀珍珠岩保温层；10厚1：3水泥砂浆找平层；

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现浇钢筋混凝土屋面板。

地面：8厚地面砖干水泥擦缝；10厚1：2干硬性水泥砂浆结合层；60厚C10混凝土；80厚碎石或碎砖夯实；素土夯实。

楼面：8厚地砖楼面，干水泥擦缝；5厚1：1水泥细砂浆结合层；20厚1：3水泥砂浆找平层；捣制钢筋混凝土楼板。 5、材料：

混凝土C25，C30；纵筋为Ⅱ级钢筋，箍筋为Ⅰ级钢筋。 6、活荷载：详见《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2001）

第二章 结构方案

2.1 确定结构体系

本工程采用框架承重，现浇整体式钢筋混凝土楼板，墙体200厚蒸汽粉煤灰加气混凝土砌块。

2.2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=（1/12～1/8）L h1=（1/12～1/8）L1 =（1/12～1/8）×8000 =667 ~ 1000mm h2 = （1/12～1/8）L2 =（1/12～1/8）×3000 = 250 ~ 375mm 取h1=800mm，h2=300mm （2）、截面宽度

b1=（1/3~1/2）h1=（1/3~1/2）×800=267~400mm 考虑地震区b ≥ 250mm，故取b2 = b1 = 300mm 2、纵向框架梁 （1）、截面高度

h=（1/12～1/8）L =（1/12～1/8）×8000(6000,4000,3000)=667~1000mm,500~750mm,333~500mm,250~375mm. 取h1=800mm用于中框架，h2=600mm,h3=350mm用于边框架。 （2）、截面宽度

b1 =（1/3~1/2）h1 =（1/3~1/2）×h1 =267~400mm

b2= （1/3~1/2）h2=200~300mm b3=（1/3~1/2）h3=117~175mm

考虑梁截面宽度不宜小于200mm，取b1 =b2=300mm,b3=250mm

3、框架柱

本设计按层高的1/10取为300mm，同时参考类似工程经验，决定取柱的截面尺寸为500×500mm的方形柱。 2.3、结构平面布置

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结构平面布置图 2.4、框架的跨度和柱高

1.框架跨度应取柱截面形心的距离。 2.框架柱的高度

框架的底层柱高从基础底面算至楼面标高处，根据地质资料的综合分析，初步确定采用和联合基础，基础顶面标高为-1.0米，故底层标高为4米。

中间层柱从下一层楼高算至上一层标高，故为3.0米。顶层柱标高亦为3.0米，见如下 计算简图：

第三章 楼梯设计

该教学楼的所有楼梯尺寸均相同，且一至四层均采用平行等跑楼梯。 3.1梯段板的计算

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1、计算简图的确定

板厚h=l0/30=2700/30=90mm,取h=100mm 踏步宽b=300mm,踏步高h=150mm，

故tg=150/280=0.，楼梯倾角=28.18º，故cos=0.881,ln=2.7m l0=ln＋h=2.7＋0.1=2.8m

2、荷载计算（取1m宽斜向板带作为结构及荷载计算单元） 恒载

踏步重 1/0.3×1/2×0.3×0.15×25=1.875kN/m 斜板重 1/0.881×1×0.1×25=2.838kN/m 板底抹灰重 1/0.881×0.02×17=0.386kN/m 20mm找平层 （0.3＋0.15）/0.3×1×0.02×20=0.6kN/m 标准值 5.699kN/m

设计值 g=1.2×5.699=6.839kN/m 活载

标准值 2.5×1=2.5kN/m

设计值 q=1.4×2.5=3.5kN/m

总荷载 P=g＋q=6.839＋3.5=10.339kN/m 3、内力计算

板的宽度大剪力小，故不进行抗剪计算，只进行抗弯计算

112（gq）l Mmax=0=10×10.339×2.8²=8.11kN·m 10 4、配筋计算 取板中

as=20mm,故h0has1002080mm

M8.111060.0886 s22fcbh014.3100080

1-1-2s0.0929

fcbh014.31000802As0.0929506.1mm 

fy210选用Ф10@140（As561mm2），分布筋选用Ф6@130

3.2平台板计算

1、荷载计算 恒载

板自重 1×0.07×25=1.75kN/m 20厚水泥砂浆找平 0.02×1×20=0.40kN/m 20厚板底抹灰重 0.02×1×17=0.34kN/m 恒载标准值 2.49kN/m

恒载设计值 g=1.2×2.49=2.988kN/m 活载 q=1.4×2.5×1=3.5kN/m

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总荷载P=g+q=6.488kN/m

2、内力计算

l0lnh0.072.252.285m 22M121Pl06.4882.285213.39kNm 1010 3、配筋计算 板中as20mm,故h0has702050mm

M3.391060.0948 s22fcbh014.3100050

1-1-2s0.0998

s  Afc14.3bh00.0998100050339.8mm2 fy210 选Ф8@140（As359mm2），分布筋选用Ф6@300

3.3平台梁计算

1、荷载计算

楼板传来自重 10.339×2.7/2=13.96kN/m

平台板传来自重 6.488×（2.25/2＋0.25）=8.921kN/m 平台梁自重 1.2×0.2×（0.35-0.07）×25=1.68kN/m 总荷载 24.561kN/m 2、内力计算

0.23.91.053.83.99 取l03.9m l0lna3.82121Pl024.5613.9246.70kNm88

11QPl024.5613.947.90kNm22M 3、配筋计算 h0h3535035315mm

①、 正截面配筋计算

bfl0/63900/6650mm ,bfbsn/22002250/21325mm,取b,f650mm

M32.33106  0.0393  s 22fcbh014.35803151-1-2s0.0401 xxxx学士学位毕业设计

选3Ф18（As

763mm2）

②、斜截面配筋计算

Vu0.07fcbh00.0714.320031563.06Q

故可按构造配置箍筋，选Ф6@200

第四章 现浇板计算

屋盖处的现浇板计算 4.1计算简图的确定

1.板的类别的确定

A,A1,A2,A3区格：均为长边8m,短边2.67m，8/2.67=2.966>2,单向板计算

B(B’),B1,B2(B2’)区格：均为长边4m,短边2.67m，4/2.67=1.5<2,双向板计算 C,C1(C1’)区格：均为长边6m,短边2.67m，6/2.67=2.2>2,按单向板计算。 2、板厚δ的确定

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A,A1区格：δ=2670/40=67mm,因为>=80mm,所以取板厚100mm.其它区格板取同厚 。 次梁截面高度取h=550mm>l2/15=8000/15=533mm,截面宽取b=200mm.

4.2 荷载计算

面砖面层 0.93kN/m² 找平层 20厚1：3水泥砂浆找平 0.02×20=0.40 kN/m² 结构层 100厚现浇钢筋混凝土楼板 0.1×25=2.5 kN/m² 粉刷层 10厚粉平顶 0.01×17=0.17 kN/m² ∑=4 kN/m² 故

板自重： g=4KN/m2×1.2=4.8KN/m2 板上活载： q=2KN/m2×1.4=2.8KN/m2 g ‘=g+q’=

q=6.2KN/m2 2q=1.4KN/m2 2g+q=7.6 KN/m2

4.3 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。 ⑴先双向板区格计算 1. B(B’)区格

Loy=4m,lox=2.67m,lox/loy=0.668 lx/ly 0.668 四边简支 故：ü=0时

mx=(0.0420×6.2+0.0765×1.4)×2.672=2.62KNm

my=(0.0248×6.2+0.0402×1.4)×2.672=1.50KNm

支 承 条 件 两邻边嵌固两邻边简支 αx 0.0420 0.0765 αy 0.0248 0.0402 αx' -0.0768 － αy' -0.0934 － xxxx学士学位毕业设计

ü=0.2时

mx=2.62+0.2×1.50=2.92 KNm

my= 1.5+0.2×2.62=2.02 KNm

mx’=-0.0768×7.6×2.67×2.67=-4.16KNmmy’=-0.0934×7.6×2.67×2.67=-5.06KNm 2. B1(B1’)区格

Loy=2.67m,lox=4m,loy/lox=0.668 lx/ly 0.668 四边简支 0.0765 0.0402 － － 支 承 条 件 三边嵌固一边简支 αx 0.0185 αy 0.0391 αx' -0.0755 αy' -0.0937

mx=〔（0.0185×6.2+0.0765×1.4）×2.67×2.67〕+0.2×〔（0.0391×6.2+0.0402×1.4）×2.67×2.67〕=1.58+0.2×2.13=2.01KNm

my=2.13+0.2×1.58=2.45KNm mx’=-4.09KNm,my’=-5.08KNm 3. B2(B2’)区格

Loy=2.67m,lox=4m,loy/lox=0.668 lx/ly 0.668 四边简支 0.0765 0.0402 － － 支 承 条 件 四边嵌固 αx 0.0333 αy 0.0104 αx' -0.0751 αy' -0.057 mx=〔（0.0333×6.2+0.0765×1.4）×2.67×2.67〕+0.2×〔（0.0104×6.2+0.0402×1.4）×2.67×2.67〕=2.24+0.2×0.86=2.41KNm

my=0.86+0.2×2.24=1.31KNm mx’=-4.07KNm, my’=-3.09KNm

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4.4、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%

。 截 面 lx方向 B区格 ly方向 跨 中 B1区格 ly方向 lx方向 B2区格 ly方向 B－B1’ 支 B1’－B1’ B1－B2 座 B2’－B2’

(2)单向板区格： 1.内力计算：

80 80 (5.08+3.09)×0.8 (5.08+3.09)×0.8 432 327 Φ10@180 φ10@240 436 327 80 (5.08+5.08)×0.8 538 Φ10@150 523 80 80 1.31×0.8 (4.16+5.08)×0.8 69 4 φ6@220 Φ10@160 129 491 80 2.45×0.8 130 φ6@220 129 lx方向 80 1.50 99 φ6@220 129 h0(mm) 70 M (KNm) AS (mm2) 221 配 筋 实配面积(mm2) 228 2.92 Φ8@220 70 2.01×0.8 122 φ6@220 129 70 2.41×0.8 146 Φ6@190 149

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计算跨度：边跨：ln+h/2=2.67-0.12-0.2/2+0.1/2=2.5m

ln/22.670.120.2/20.12/22.51m2.5m 取l0=2.5m 中间跨：l0=2.66-0.2=2.46m

计算跨度差（2.5-2.46）/2.46=1.6%<10%,说明可按等跨连续板计算内力（为简化计算起见，统一取ln=2.5m）

连续板各截面弯矩计算见表： 截面 弯矩计算系数 边跨跨内 1/11 4.32 离端第二支座 -1/11 -4.32 离端第二跨跨内，中间跨跨内 1/16 2.97 中间支 座 -1/14 -3.39 Mm(gq)l0l0/(KNm) 2.截面承载力计算 b =1000mm,h=100mm,h0=100-20=80mm,11.0,连续板各截面配筋见下表：（fc11.9N/mm2,fy210N/mm2）

板带 部分截面m 边区板带（②~③轴线间） 边跨跨内 离端第二支座 -4.32 0.057 0.062 281 中间跨跨内 2．97 0.039 0.041 186 中间区板带（③~⑥，⑦~⑩轴线间） 中间支 边跨跨座 内 -3.39 0.045 0.048 218 4.32 0.057 0.062 281 Φ8@180 279 离端第中间二支座 跨跨内 -4.32. 2.38 0.057 0.062 281 Φ8@220 279 中间 支座 -3.91 M（KNm） 4.32 0.057 0.062 281 Φ8@180 279 sM/1fcbh0h0 ' Asbho1fc/fy/mm2 选配钢筋 实配钢筋/mm2

0.031 0.036 0.032 0.038 145 Φ8@240 209 172 Φ8@240 209 Φ8@180 Φ8@250 Φ8@220 279 201 228 第五章 框架结构计算

5.1 地震内力及侧移计算 （一）.地震作用的计算

地震作用的而计算即地震荷载的计算。按《建筑抗震设计规范》GBJ11-规定，本设计的结构底部总剪力（即总地震荷载）可按公式Fek1Geq来计算，其中

1max(Tg/T1)^0.9

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1. 产生地震荷载的建筑物总质量 Geq的计算

（1） 作用于房屋上的横载标准值

①． 屋面荷载

防水层 二毡三油上铺小石子 0.40KN/m2

2

找平层 15厚1：3水泥砂浆找平 0.015 ×20=0.30 KN/m

2

保温层 70厚1：8珍珠岩块保温层 0.139×4= 0.556 KN/m

2

结构层 100厚现浇混凝土屋面板 0.1×25=2.5 KN/m

2

粉刷层 10厚粉平顶 0.01×17=0.17 KN/m

2

∑=3.926 KN/m ②楼面荷载

2

面砖面层 0.93 KN/m

2

找平层 20厚1：3水泥砂浆找平 0.02×20=0.40 KN/m

2

结构层 100厚现浇混凝土楼板 0.1×25=2.5 KN/m

2

粉刷层 10厚粉平顶 0.01×17=0.17 KN/m

2

∑=3.95 KN/m

③屋面及楼面可变荷载标准值：

2

非上人屋面均布活荷载标准值 1.5 KN/m

2

楼面活荷载标准值 2.0 KN/m

屋面雪载标准值 SkrS01.00.650.65 KN/m

2

④梁柱密度 25 KN/m

2

蒸汽粉煤灰加气混凝土砌块 5.5 KN/m

（2） 重力荷载代表值Gi的计算

决定多层框架的地震荷载时，结构的计算简图可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层范围内的恒载，50%的雪载或50%的楼面等效均布荷载。 1. 第一层： ①． 梁柱：

横梁：300mm*800mm:25×0.3×0.8×(8-0.5) ×25=1125KN 300mm*300mm: 25×0.3×0.3×(3-0.5) ×13=73.13KN 纵梁 300mm*800mm: 25×0.3×0.8×(8-0.5) ×16=720KN 300mm*600mm: 25×0.3×0.6×(6-0.5) ×16=396KN 250mm*350mm: 25×0.25×0.35×3.5 ×11=84.22KN

次梁 200mm*550mm: 25×0.2×0.55×（×2+68×2）=84.22KN

柱：500mm*500mm：25×0. 5×0. 5×3 ×51=956.25KN ∑=4080.6KN

②内外填充墙重的计算

横墙：SU,VY跨墙：5.5×0.2×7.5×（3-0.6）×19=376.2KN 纵墙：外纵墙：118.22×0.2×5.5=130KN

2

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内纵墙：134.16×0.2×5.5=147.58KN

∑=277.58KN ③窗户计算（钢框玻璃窗）：255.88×0.4=102.35KN ④门重计算： .26×0.15=9.KN ⑤楼板恒载，活载计算：

恒载：3×1.8×2×2×3.95=85.32KN 活载：21.6 ×2.0=43.2KN

由以上计算知：一层重力荷载代表值为：

G1=G恒+0.5活=1.0080.6+376.2+277.58+102.35+9.+85.32+43.2×0.5=5157.32KN

注：梁柱上粉刷层重力荷载对其的增大系数为1.05

2. 第二层：

G2=5157.32+29.27=5186.59KN 3. 第三层

G3=（5050.4+85.32）×0.5+（5050.4+4946.76）×0.5+10×0.5=8511.44KN

4. 第四层：

G4=（5050.4+4946.76）×0.5+10×0.5=5943.58KN

则集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi的结果如下图所示：

2. 梁和柱线刚度的计算

本工程柱梁的混凝土均采用 C30，Ec=3.0×107KN/m2 (1) 梁柱线刚度计算 ① 梁线刚度计算

在计算框架梁的惯性矩时，考虑梁为矩形截面，框架梁截面的折算惯性矩计算时，中框架的折算系数为2，边框架的为1.5

横梁线刚度iB的计算：iB=EIB/L(KNm) 类别 b×(m2) h 跨度L截面惯性矩（m） I0=1/12*bh3 12．8×0.001 0.675×0.001 中框架 IB=2I0 25.6×0.001 1.35× ib 9.6×10000 1.35×边框架 IB=1.5I0 ib SU,VY跨 UV跨 0.3×0.8 8 0.3×0.3 3 19.2×0.001 7.2×10000 1.01×0.001 1.01×

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0.001

纵梁线刚度iB的计算：

类别 b×(m2) h 跨度L截面惯性矩（m） I0=1/12*bh3 12．8×0.001 5.4×0.001 0.×0.001 10000 10000 中框架 IB=2I0 25.6×0.001 10.8×0.001 1.78×0.001 ib 9.6×10000 5.4×10000 1.335×10000 边框架 IB=1.5I0 ib ⑤⑥跨 ③④跨 其它跨 0.3×0.8 8 0.3×0.6 6 0.25×0.35 4 19.2×0.001 7.2×10000 8.1×0.001 1.33510000 ×4.0510000 1.0010000 ××纵梁线刚度iB的计算： ② 柱ic：ic=Eic/h(KNm)

层次 1~4层 层高（m） 3.0 b×h(m) 0.5×0.5 2截面惯性3Ic=1/12bh 5.21×0.001 矩线刚度ic 5.21×10000 （2）柱的侧移刚度D值的计算： ① 中间框架中柱D值的计算： 层次 2-4层 底层 截面（m2） 0.5×0.5 0.5×0.5 层高（m） 3.0 3.0 线刚度 5.2110000 5.2110000 ××K 2.66 5.33  0.57 0.80 D12ic/h2 3.×10000 5.46×10000 注：底层K=∑iB/ic, =(0.5+K)/(2+K);非底层K=∑iB/2ic, =K/(2+K)

② 中间框架边柱D值的计算： 层次 2-4层 底层

③ 边间框架中柱D值的计算： 层次 2-4层 底层 截面（m2） 0.5×0.5 0.5×0.5 层高（m） 3.0 3.0 线刚度 5.2110000 5.2110000 ××截面（m2） 0.5×0.5 0.5×0.5 层高（m） 3.0 3.0 线刚度 5.2110000 5.2110000 ××K 1.39 2.78  0.41 0.69 D12ic/h2 2.84×10000 4.77×10000 K 3.22 6.44  0.62 0.82 D12ic/h2 4.21×10000 5.70×10000

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④ 边间框架边柱D值的计算： 层次 2-4层 底层

（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 3.4×10000×4=1.36×100000 5.19×10000×4=2.076×100000 ∑D 1756600 2-4层 3.×10000×22=8.558×100000 底层 2.84×10000×4.21×10000×21=5.9×100000 4=1.684×100000 5.7×10000×4=12.012×100000 截面（m2） 0.5×0.5 0.5×0.5 层高（m） 3.0 3.0 线刚度 5.2110000 5.2110000 ××K 1.96 3.93  0.49 0.75 D12ic/h2 3.40×10000 5.19×10000 5.46×10000×4.77×10000×22=12.012×100000 21=10.017×100000 2638500 3. 结构基本自震周期T1的计算

层次 各层重量（KN） 总重量（KN） 4 3 2 1 5943.58 8511.44 5186.59 5157.32 T1=1.7×T5943.58 14455.02 191.61 24798.93 层间刚度∑Di 1756600 1756600 1756600 2638500 iG/Di mi 0.0034 0.0082 0.0112 0.0094 0.0322 0.0288 0.0206 0.0094 T1.70.80.03220.244(s)1.4Tg1.40.30.42(s)

注：上式中，对于民用建筑取T0.6~0.8,本设计取0.8；对于ⅲ类场地土近震取Tg=0.3s.

4. 横向水平地震作用的计算

本设计的建筑为7度抗震，地震影响系数max0.08.则相应于基本自震周期的

1的值为：α1=(

TgT1

)0.9α

max

=0.101

∴结构总水平地震作用值为：Fek=1Geq0.101×0.85×24798.93=2128.99KN. 式中，

1——相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；

Geq——结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的85％；

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Geq

=0.85∑Gi

则各质点分配的地震作用为：

各质点横向水平地震作用按下式计算： Fi=GiHiFEk/（∑GkHk） 地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为 Vi=∑Fk（i=1，2，„n） 层次 4 3 2 1

（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-的要求，本结构需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，使其层间弹性位移以及结构顶点位移不超过一定限值。

对砌体填充墙的框架结构，其层间弹性位移限值为U/h≦1/450,其顶点弹性位移变形限值Ut/h≦1/550

本结构变形计算如下表所示：

水平地震作用下框架结构的层间位移（△u）i按下列公式计算：

（△u）i = Vi/∑D ij

层次 4 3 2 1 剪力Vi/kN 刚度Di 781.34 1620.16 1960.8 2130.14 1756600 1756600 1756600 2638500 层间位移ui/mm eui/hi 0.00044 0.00092 0.00112 0.00081 1/6818 1/3261 1/2679 1/3704 ∑ui/mm Hi/m 3 3 3 3 Gi/kN 5943.58 8511.44 5186.59 5157.32 GiHi/∑GjHj 0.367 0.394 0.160 0.080 Fi/kN 781.34 838.82 340. 169.34 Vi/kN 781.34 1620.16 1960.8 2130.14 0.0011 0.00095 0.000 0.00027 由表中可以看到，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/2679<1/450,满足要求。结构的顶点位移Ut/H=0.0011/12=1/10909≦1/550,故也满足要求。

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（三）地震荷载作用下的横向框架（KJ-4）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根柱上，最后以反弯点法求结构的内力。其内力计算如下：

1. 地震剪力的分配

在每层结构中，KJ-4的地震剪力分配系数为：

非底层（2.84×10000×2+3.×10000×2）/1756600=0.0766;底层（4.77×10000×2+5.46×10000×2）/2638500=0.0775 故剪力分配为： 第四层 Vij=V i Dij/∑Di781.×0.0766=59.85KN A柱 B柱 V=V i Dij/∑2.84×10000/(2.84×10000×2+3.×3.×10000/(2.84×10000×Di 10000×2) ×59.85=12.63KN 2+3.×10000×2) ×59.85=17.30KN 第三层 Vij=V i Dij/∑Di1620.16×0.0766=124.1KN V=V i Dij/∑Di

第二层 Vij=V i Dij/∑Di1960.8×0.0766=150.2KN V=V i Dij/∑Di 第一层 Vij=V i Dij/∑Di2130.14×0.0775=165.09KN A柱 B柱 V=V i Dij/∑2.84×10000/(2.84×10000×2+3.×3.×10000/(2.84×10000×Di 10000×2) ×165.09=38.49KN 2+3.×10000×2) ×165.09=44.06KN 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,C柱的剪力。

2. 柱的反弯点高度计算 位置 第四层 m=4 n=4 系数 K y0 1 y11 2 A 1．4 0．37 1 0 - B 1．56 0．372 1 0 - A柱 2.84×10000/(2.84×10000×2+3.×10000×2) ×150.2=31.69KN B柱 3.×10000/(2.84×10000×2+3.×10000×2) ×150.2=43.41KN A柱 2.84×10000/(2.84×10000×2+3.×10000×2) ×124.1=26.18KN B柱 3.×10000/(2.84×10000×2+3.×10000×2) ×124.1=35.87KN

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h=3.0m y22 3 y3 y 0 1 0 1．11 A 1．4 0．45 1 0 1 0 1 0 1．35 0 1 0 1．116 B 1．56 0．45 1 0 1 0 1 0 1．35 位置 第三层 m=4 n=3 h=3.0m 系数 K y0 1 y11 2 y22 3 y3 y 位置 第二层 m=4 n=2 h=3.0m 系数 K y0 1 y11 2 y22 3 y3 y 位置 第一层 m=4 系数 K y0 1 y11 A 2．3 0．55 - 0 B 5．14 0．55 - 0 A 1．4 0．47 1 0 1 0 1 0 1．41 B 1．56 0．478 1 0 1 0 1 0 1．434

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n=1 h=3.0m 2 y22 3 y3 y 1 0 - 0 1．65 1 0 - 0 1．65

注：y--反弯点高度比。

根据上下梁的平均线刚度kb，和柱的相对线刚度kc的比值，yn—标准反弯点高比，

总层数m，该层位置n查表确定。

y1—上下梁的相对线刚度变化的修正值，由上下梁相对线刚度比值1 及i查表得。 y2—上下层层高变化的修正值，由上层层高对该层层高比值2及i查表。

y3—下层层高对该层层高的比值3及i查表得。

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 =y×v 柱上端弯矩 M上 =(h-y)×v

柱端弯矩计算结果如下图：

4. 梁端弯矩计算----根据节点平衡来计算

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第四层：MAB =23.833，MCB=29.334

MBA=9.6×10/(9.6×10+1.35×10)×29.334=25.72KNm MBC=1.35×10/(9.6×10+1.35×10)×29.334=3.62KNm 第三层：MAB =57.161，MCB=71.105

MBA=9.6×10/(9.6×10+1.35×10)×71.105=62.34KNm MBC=1.35×10/(9.6×10+1.35×10)×71.105=8.77KNm

第二层：MAB =85.655，MCB=103.516

MBA=9.6×10/(9.6×10+1.35×10)×103.979=91.16KNm MBC=1.35×10/(9.6×10+1.35×10)×103.979=12.82KNm 底层：MAB =96.67，MCB=112.715

MBA=9.6×10/(9.6×10+1.35×10)×112.252=98.41KNm MBC=1.35×10/(9.6×10+1.35×10)×112.252=13.84KNm

5. 水平地震下的框架内力图（左向）

框架的弯矩图由柱端弯矩和梁端弯矩可直接作出，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的弯矩图，通过对梁或柱取脱离体，求某一点∑M=0，则可求出梁端和柱端剪力，然后即可作出剪力图。

框架轴力图即柱轴力图，根据框架剪力图，取节点脱离体，求∑Y=0，即可求出柱的轴力图，轴力以柱受压为正。

444444444444444444444444

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5.2 风荷载作用下框架内力及侧移计算 1.风荷载计算（假定风从右边吹来）

垂直于建筑物表面上的风荷载标准值为：WkzszW0。因结构高度小于30m，所以z1.0，对于矩形截面，s1.3,z0.94

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层次 4 3 2 1 z 1.0 1.0 1.0 1.0 s 1.3 1.3 1.3 1.3 Z（m） 12.0 9.0 6.0 3.0 z 0.94 0.94 0.94 0.94 W0（KN/m2） 0.35 0.35 0.35 0.35 A(m) 9 18 18 18 2Pw(KN) 3.8 7.7 7.7 7.7

故风荷载计算简图为：

2.风荷载下各柱剪力的分配： 层次 4 3 2 1 A柱 2.84×10/(2.84×10×2+3.×10×2) ×3.8=0.81KN 2.84×10/(2.84×10×2+3.×10×2) ×11.5=2.41KN 2.84×10/(2.84×10×2+3.×10×2) ×19.2=4.08KN 4.77×10/(5.46×10×2+4.77×10×2) ×26.9=6.27KN 444444444444 B柱 3.×10/(2.84×10×2+3.×10×2) ×3.8=1.10KN 3.×10/(2.84×10×2+3.×10×2) ×11.5=3.34KN 3.×10/(2.84×10×2+3.×10×2) ×19.2=5.58KN 5.46×10/(5.46×10×2+4.77×10×2) ×26.9=7.18KN 444444444444注：C同B，D同A

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 =y×v 柱上端弯矩 M上 =(h-y)×v

柱端弯矩计算结果如下图：

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4. 梁端弯矩计算----根据节点平衡来计算

第四层：MAB =1.53，MCB=2.09

MBA=9.6×10/(9.6×10+1.35×10)×2.09=1.83KNm MBC=1.35×10/(9.6×10+1.35×10)×2.09=1.26KNm 第三层：MAB =3.98+0.9=4.88，MCB=1.21+5.51=6.72

MBA=9.6×10/(9.6×10+1.35×10)×6.72=5.KNm MBC=1.35×10/(9.6×10+1.35×10)×6.72=0.83KNm

第二层：MAB =9.74，MCB=13.25

MBA=9.6×10/(9.6×10+1.35×10)×13.25=11.62KNm MBC=1.35×10/(9.6×10+1.35×10)×13.25=1.63KNm 底层：MAB =14.21，MCB=17.69

MBA=9.6×10/(9.6×10+1.35×10)×17.69=15.51KNm MBC=1.35×10/(9.6×10+1.35×10)×17.69=2.18KNm

6. 风荷载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直接作出，弯矩图画在构件的受拉边，

444444444444444444444444

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不标正负号。

框架的剪力图根据框架的弯矩图，通过对梁或柱取脱离体，求某一点∑M=0，则可求出梁端和柱端剪力，然后即可作出剪力图。

框架轴力图即柱轴力图，根据框架剪力图，取节点脱离体，求∑Y=0，即可求出柱的轴力图，轴力以柱受压为正。

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5.3. 竖向恒载作用下的横向框架内力计算 (一) 竖向横载计算 （1） 采用分层法

=

+

+

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+

①号竖向横载计算

P1=2.67×6×3.926+6×0.2×0.55×26=80KN

P2=(2.67/2+1.5)×6×3.926+6×0.3×0.6×26=95.92KN g1=0.3×0.8×26=6.24KN/m g2=0.3×0.3×26=2.36KN/m

②号竖向横载计算

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P1=2.67×6×4+6×0.2×0.55×26=81.24KN

P2=(2.67/2+1.5)×6×4+6×(0.3×0.6×26+1.9×2.4)=123.48KN P3=81.24/2+1.9×2.4×0.7×6=59.77KN g1=0.3×0.8×26=6.24KN/m g2=0.3×0.3×26=2.36KN/m

(2)计算各梁柱的线刚度及分配系数（取对称体系如下）：

ibEI/lE/12bh3/30.0625E/36 ic11/120.30.83/80.0192E/12 ic21/120.30.33/80.01E/12

分配系数：

B5A5B5C54ic14ic10.503，B5B50.491

4ic10.94ibic24ic10.94ibic24ic10.94ic10.006,A5A40.494

4ic10.94ibic24ic10.94ib

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A5B50.94ic10.506

4ic10.94ib(3).弯矩计算：

=

+

(a).弯矩：

MA5B5q1l112233.28KNm，MB5A5q1l112233.28KNm

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(b) MA5B5P1ab2P1ba222142.58KNm

llP1ab2P1ba222142.58KNm

llMB5A5

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MB5C5q2l2q2l21.77KNm,MC5B50.885KNm

36故B5点M为：175.86-1.77=174.09KNm

进行弯矩分配：

故各层弯矩和剪力图如下：

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(4).各层弯矩叠加，然后将不平衡弯矩再重新分配一次，即可得横向框架（KJ-4）的M图：

(5).根据弯矩图利用平衡条件及实际荷载求剪力及轴力，可得：

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5.4 竖向活载作用下的横向框架内力计算 （1）①号竖向横载计算

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P1=2.67×6×1.5=24KN

P2=(2.67/2+1.5)×6×1.5=25.5KN ②号竖向横载计算

P1=2.67×6×2=32KN

P2=(2.67/2+1.5)×6×2=34KN

（2）计算各梁柱线刚度及其分配系数

取对称体系如下：

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则同上：

ibEI/lE/12bh3/30.0625E/36 ic11/120.30.83/80.0192E/12 ic21/120.30.33/80.01E/12

分配系数：

B5A5B5C5A5B54ic14ic10.503，B5B50.491

4ic10.94ibic24ic10.94ibic24ic10.94ic10.006,A5A40.494

4ic10.94ibic24ic10.94ib0.94ic10.506

4ic10.94ib(3).弯矩计算：

MA5B5P1ab2P1ba22242.7KNm

llP1ab2P1ba22242.7KNm

llMB5A5

（4） 弯矩分配

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则各层弯矩如下：

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(5)各层弯矩叠加，然后将不平衡弯矩再重新分配一次，即可得横向框架（KJ-4）的M图：

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5.5 内力组合 第四层 截 面 A 框 中

内力 M V M M

AB梁

R［1.2（恒+0.5活）+1.

恒载 活载 风载 地震荷载 1.2恒+1.4活 1.35恒+活 -82.52 -23.62 2.51 24.79 -132.092 -135.022 -109.07 220.44 47.42 0.36 3.82 330.916 345.014 223.46 219.33 60.17 -100.23 -28.29

1.45 0.39

15.29 5.79

347.434 356.2655 -159.882 -163.6005

239.38 -108.58

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B 第三层 A 框 中 B 第二层 V M V M M V 240.44 63.28 0.36 -105.03 -36.95 7.31 204.19 47.63 1.07 125.21 47.4 4.26 -113.27 -39.88 1.21 248.99 66.74 1.07 3.82

45.92 7.13 28.51 11.1 7.13

377.12 387.874

-177.766 -178.7405 311.71 323.2865 216.612 216.4335 -191.756 -192.7945 392.224 402.8765

248.6 -155.93 212.16 161.82 -130.71 261.08

A M V 框 中 M M B V 第一层 A M V 框 中 M M B V

BC梁： 第四层 截内 面 力 A M V 框 中 M M B V 第三层 A M V 框 中 M M B V 第二层 A M

V

-98.34 204.14 131.7 -106.94 249.03 -91.62 204.1 138.26 -100.51 249.07 恒载 -18.81 118.14 -17.79 -18.81 118.14

-9.62 156.51 -8.6 -9.62 156.51

-10.14 156.51

-35.85 15.41 79.19 -168.198 -168.609 -181.85 47.63 2.24 12.27 311.65 323.219 217.12 48.5 8.98 49.07 225.94 226.295 188.2 -38.83 2. 18.95 -182.69 -183.199 -132.2 66.75 2.24 12.27

392.286

402.9405

266.13

-33.4 18.04 90.7 -156.704 -157.087 -185.92 47.62 2.68 14 311.588

323.155 218.77 50.92 10.74 56.01 237.2 237.571 201.96 -36.48 3.43 21.31 -171.684 -172.1685 -127.65 66.76 2.68

14

392.348 403.0045

267.86

R［1.2（恒+0.5活）+1.3活载 风载 地震荷载 1.2恒+1.4活 1.35恒+活 -4.92 1.57 22.49 -29.46 -30.3135 -41.07 30.7 1.28 18.36 184.748 190.1 138.04 -4.92 1.57 22.49 -28.236 -28.9365 -40.15 -4.92 1.57 22.49 -29.46 -30.3135 -41.07 30.7 1.28 18.36

184.748

190.1

138.04

-3.36 4.82 39.42 -16.248 -16.347 -48.6 34.38 3.93 32.18 235.937 245.6635 187.7 -3.36 4.82 39.42 -15.024 -14.97 -47.69 -3.36 4.82 39.42 -16.248 -16.347 -48.6 34.38 3.93 32.18

235.944

245.6685 187.7

-3.45 10.16 75.82 -16.998 -17.139 -84.6 34.38 8.29

61.

235.944 245.6685

216.67

地

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框

中 M -9.12 -3.45 10.16 75.82 -15.774 -15.762 -83.69 M -10.14 -3.45 10.16 75.82 -16.998 -17.139 -84.6 B V 156.51 34.38 8.29 75.82 235.944 245.6685 216.67 第一层 A M -10.47 -3.57 13.7 85.22 -17.562 -17.7045 -94.12 V 156.51 34.38 11.18 69.57 235.944 245.6685 167.23 框

中 M -9.45 -3.57 13.7 85.22 -16.338 -16.3275 -93.2 M -10.47 -3.57 13.7 85.22 -17.562 -17.7045 -94.12 B V 156.51 34.38 11.18 69.57 235.944 245.6685 167.23

A柱： 层截内1.2恒+1.41.35恒+次 面 力 恒载 活载 风载 地震荷载 活 活 R［1.2（恒+0.5活）+1 柱 M 82.52 23.62 2.51 24.79 132.092 135.022 116.34 四 顶 N 321.34 63.42 0.36 3.82 474.396 497.229 342.9 V 42.5 13.01 1.04 10.29 69.214 70.385 .14 柱 M -57.74 -19.3 0.93 9.17 -96.308 -97.249 74.23 底 N 343.09 63.42 0.36 3.82 500.496 526.5915 363.78 柱 M 47.3 17.66 6.38 36.75 81.484 81.515 92.11 顶 N 637.63 127.05 1.43 10.95 943.026 987.8505 684.5 三 V 29.28 10.8 3.12 17.96 50.256 50.328 48.72 柱 M -49.31 -17.99 3.91 22.52 -84.358 -84.5585 79.39 底 N 659.38 127.05 1.43 10.95 969.126 1017.213 705.38 柱 M 49.02 17.88 11.5 56.67 83.856 84.057 114.58 顶 N 953.87 190.68 3.67 23.22 1411.596 1478.4045 1031.39 二 V 30.31 11.05 5.2 25.63 51.842 51.9685 57.24 柱 M -50.99 -18.58 5.66 27.91 -87.2 -87.4165 115.86 底 N 975.62 190.68 3.67 23.22 1437.696 1507.767 1052.27 柱 M 40.94 14.8 12.38 62.81 69.848 70.069 111.73 顶 N 1270.07 2.3 6.35 37.22 1880.104 1968.45 1380.04 一 V 13.55 4.93 7.08 35.93 23.162 23.2225 49.45 柱 M -21.69 -7.9 20.19 102.47 -37.088 -37.1815 131.18 底 N 1300.38 2.3 6.35 37.22 1916.476 2009.813 1409.14

B柱：

层截内1.35恒+次 面 力 恒载 活载 风载 地震荷载 1.2恒+1.4活 活 R［1.2（恒+0.5活）+1.

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四 三 二 一

柱 顶 柱 底 柱 顶 柱 底 柱 顶 柱 底 柱 顶 柱 底 M N V M N M N V M N M N V M N M N V M N -81.44 -23.36 358.58 93.98 41.95 12.86 57.01 19.08 380.33 93.98

-46.66 -17.43 637.63 195.1 28.86 10.66 48.57 17.75 659.38 195.1

-48.26 -17. 1169.62 296.23 29.78 10.88 50.02 18.28 1191.37 296.23

-40.02 -14.62 1575.2 397.36 13.33 4.87 21.29 7.78 1605.51 397.36

1.96 0.92 0.86 0.88 0.92 5.15 3.78 2.6 3.43 3.78 9.27 9.83 4.32 4.99 9.83

28.23 14. 12.4 12.69 14.

42.83 39.59 21.63 28.55 39.59

66.22 .21 30.87 35.65 .21

-130.432 561.868 68.344 95.124 587.968

-133.304 578.063 69.4925 96.0435 607.4255

12.14 70.88 18.33 144.78 6.6 38.52 18.22 106.32 18.33 144.78

-80.394 -80.421

1038.296 1055.9005 49.556 49.621 83.134 83.3195 10.396 1085.263

-82.608 -82.791 1818.266 1875.217 50.968 51.083 85.616 85.807 1844.366 1904.5795

-68.492 -68.7 2446.4 2523.88 22.814 22.8655 36.44 36.5215 2482.916 25.7985

第六章 框架截面设计

KJ-4

6.1梁的计算

1.梁的正截面计算 （1）已知条件

混凝土采用C25，ft1.27N/mm2，fc11.9N/mm2，纵向钢筋采用II级钢，

fy300N/mm2;箍筋采用I级，fy210N/mm2,梁的截面尺寸为300mm×800mm,则h0800mm35mm765mm

（2）构造要求-----查《钢筋混凝土设计规范》GBJ10- ( 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，由中跨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：

A5B5跨A4B4跨

截面 A5 中 B5 A4 中 B4

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b 300 300 300 300 300 300 h 800 800 800 800 800 800 M 176.4 210.3 188.3 322.5 179.1 243.7 as 0.0844 0.1006 0.0901 0.13 0.0857 0.1166 rs 0.9558 0.9468 0.9526 0.9157 0.9551 0.9378 As 804 968 861 1534 817 1132 选配钢筋 3Ф20 4Ф20 3Ф20 5Ф20 3Ф20 5Ф20 实配面积 952 1253 952 1573 952 1253

A3B3跨A2B2跨截面 A3 中 B3 A2 中 B2 b 300 300 300 300 300 300 h 800 800 800 800 800 800 M 355 184.9 255.4 361 193 285 as 0.1699 0.0885 0.1222 0.1727 0.0923 0.13 rs 0.9062 0.9536 0.9346 0.9044 0.9514 0.9263 As 1707 845 1191 1739 884 1341 选配钢筋 6Ф20 3Ф20 4Ф20 6Ф20 3Ф20 5Ф20 实配面积 1883 952 1253 1883 952 1253 2．（1）验算截面尺寸 hW/b800/3002.67<4,采用V0.25CfCbh0验算截面尺寸

0.25CfCbh00.251.011.9300765682.7>Vmax197.8KN.

均满足要求。

（2）配箍计算

取最大的V计算，Vmax197.8KN.

SR/RE,RE0.85，a/h02670/7653.493,3

VCS(A1.75ftbh0fyvSVh0)/RE,即，

1.0SASV/S0.25

取S=100，ASV25mm2，选配箍为Ф8@100

结合构造要求，抗震等级为三级，故满足要求，其余均按此配筋。

6.2柱的计算

（1）A柱的配筋计算 柱配筋 二，三，四层 底层

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组合方式 M(KNm) N(KN)  判断大小偏心 Mmax(Nmax) 191.6 851.4 0.248 大 225 20 245 1.0 3.75 7.5 1.0 1.08 474 381 Nmin 150.9 230.8 0.041 大 1529 20 19 1.0 3.75 7.5 1.0 1.01 1778 1220 500 Mmax(Nmax) 169.2 1161.9 0.339 大 146 20 166 1.0 4.0 8 1.0 1.13 397 107 500 Nmin 33.9 986.1 0.287 大 34 20 1.0 4.0 8 1.0 1.39 285 <0 500 e0M/N ea eie0ea 1 l0 l0/h 2  'eeih/2as AS 柱每边500 AS1minminA 采用对称配筋，全面积AS1minminA=2000mm （2）B柱的配筋计算 柱配筋 组合方式 二，三，四层 底层 2Mmax 206.2 9.2 0.2 大 208 Nmax62.4 1196.5 0.348 大 52 Nmin 222.3 302.6 0.081 大 735 Mmax(Nmin) Nmax 169.7 1316.2 0.383 大 129 21.6 1633.2 0.476 大 13 M(KNm) N(KN)  判断大小偏心 e0M/N

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ea 20 228 1.0 3.75 7.5 1.0 1.08 457 397 每边500 20 72 1.0 3.75 7.5 1.0 1.26 301 <0 20 755 1.0 3.75 7.5 1.0 1.01 983 1014 500 20 149 1.0 4.0 8 1.0 1.13 380 68 500 20 33 1.0 4.0 8 1.0 1.39 262 <0 500 eie0ea 1 l0 l0/h 2  'eeih/2as AS 柱AS1minminA 采用对称配筋，全面积AS1minminA=2000mm

（3）框架柱的抗剪承载力计算

查《混凝土结构设计规范》GBJ10-,可得框架柱斜截面计算时的抗震调整系数

2RE0.85

柱斜截面 A柱 底层 Hn(m) Hn/2h0 Vc 3.2 3 101.5 805 满足 150.3 按构造 非底层 2.2 2.4 127.2 805 满足 176.9 按构造 B柱 底层 3.2 3 102.6 805 满足 150.3 按构造 非底层 2.2 2.4 136.8 805 满足 176.9 按构造 1/RE(0.25CfCbh0) 截面是否满足要求 1.75ftbh0/RE 1.0 ASV/S 故，选配Ф8@100/200(4)

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第七章 基础设计

7.1．A柱基础设计

本设计采用的是方形柱，故基础也采用方形的单独基础。本基础的混凝土采用C25. （1）荷载计算

1.由柱传至基础顶面的荷载

Mmax169.2KNm,Nmax1161.9KN（设计值）

2.由基础梁传至基础顶面的荷载

墙重和窗重 1.9×3.4×0.7×6=27.13KN

基础梁 1.2×0.3×0.6×25×（6+4）=KN

小计 81.13KN （2）确定基础尺寸

基础埋深-1.0m

地基承载力设计值需修正，出于基础宽尚未确定，故不对基础宽进行修正；基础埋深为-1.0m，故对其深度进行修正，fafakd(d0.5)m，fak90KPa，基础埋深修正系数d1.0，基础埋置深度d=0.55m 则，fa90120(0.550.5)91KPa 按经验法选取基础底面尺寸

①先按轴心受压计算基础底面所需面积

FKGK(929.681.13)1032 A 11.1m3fa9110②选用方形基础

考虑偏心，故把轴心受压面积乘以偏心扩大系数1.4，则： A=1.4×11.1=15.m,取A=16m，故a=b=4m ③验算基础尺寸

22

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PKFKGK(929.616120)78.191KPa A16PmaxPminFKGK(929.616120)MK/W135.4/(bl2/6)90.81.2fa1.291109.2KPaA16FKGKMK/W78.112.765.40 A 故满足要求

（3）抗冲切验算 土壤最大净反力

PjPmaxG/A(90.8320/16)1.2588.5KPa Alx3.10m2,Flx88.53.1274.35KN

0.7hPftamxH00.711.2711.20.7103747.3KNFlx （4）配筋计算

M1按地基规范式8.2.7-4计算：

M1a1(2la')(PmaxP2G/A)(PmaxP)l/12

2 M1(bhc)2(2lbc)(PG/A)/24

(40.5)(240.5)(78.1320/16)1.25/24315.1KNm M2(1bc)2[(2bhc)(PmaxYPY2G/A)(PmaxYPY)b]/48 353.2KNm

2M1315.1106 AS11667mm2

0.9fyh00.9300700 AS2M2353.21061869mm2 0.9fyh00.93007002 实配钢筋按最小配筋率配：

ASminminAS0.15%40007504500mm 实配40Ф12@100（AS4524mm）.

7．2．矩形和梯形联合基础一般用于柱距较小时的情况，这样可以避免造成板的厚度及配筋过大。为使联合基础的基底压力分布较为均匀，应使基础底面形心尽可能接近柱主要荷载的

2

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合力作用点。

因为B，C轴间柱距较小，所以B，C柱设计为联合基础。 （1）荷载计算：

由柱传至其顶的荷载，由柱的内力组合表可查的： 第一组：Mmax=134.74 N=1882.59 V=51.75 第二组：Nmax=25.80 M=36.52 V=22.87 由基础梁传至基顶的荷载：

底层墙自重：0.24×3.9×9.6×4+0.24×3.9×9.6×6-0.24×2×9.6×0.9×2-0.24×3×0.5

×9.6=78.11

门窗重：0.15×2×2×0.9+0.4×0.5×3=1.14 基础梁自重：25×0.25×4×（6-0.5）=13.75

∑G=93kN 作用在基础顶面的荷载：

第一组：Mbot=134.74+51.75=186.49 N=1882.59+93=1975.59 第二组：Mbot=36.52+22.87=59.39 N=25.80+93=2657.8

（2）确定基底尺寸 ffkd（r。d-0.5)224.12

AFa2657.82=farGd224.12201.95=35.41

选用a=8 b=4

地基承载力验算：

N2657.82rmd=201.95=205.11 A32NMPmaxrmd =206.48<1.2×205.11=246.14

AWNMPminrmd- =203.74>0

AWPm故基底尺寸满足要求

Pj2657.82 =116.11

84F10.7hpftmb acbc=0.5

Um（ac+h）4=（0.5+1.2）×4=6.8

F1FB(ac-2h）2pj =2657.8-（0.5+2×0.2）×2×116.11=1681.31

0.7×1.43×6.8×1200=8168.16>1681.31 故满足要求

（3）纵向内力计算

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Bpj4116.11= 4.44kN

（4）.抗剪验算

2.775柱边剪力：

0.522136.8=2030.49 2.775 0.7tfbh×1.43×4×800=3203.2>Vmax =0.7满足要求

1751.72106M纵向钢筋计算：As==5617 mm2

0.9hfy0.93001155每米板（As=1404选用14@100） （5）横向配筋

柱下等效梁宽：ac20.75h=0.5+2×0.75×0.765=1.65

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F1(bbc)2657.840.52()=1017.44kN.m 柱下弯矩：MB=422b221017106As= 3291mm2

0.91145300每米板As=822.75mm2 选用12@130 基础梁的计算，按照简支梁计算：

2M49.523106 s0.1040

1fcbh214.32503652112s110.1040=0.1100 As1fcbhfy14.32503650.11=478.5

300选用2Φ18

M113.7106s0.23

1fcbh214.32503652112s110.23=0.2774

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As1fcbhfy14.32503650.2274=1206.57

300选用4Φ20

M7.763106s0.0163 221fcbh14.3250365112s110.0163=0.01 As1fcbhfy14.32503650.01=71.48

300选用2Φ16

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第八章 结 论

经过四年基础与专业知识的学习，培养了我做建筑结构设计的基本能力。在老师的指导和同学的帮助下，我成功地完成了这次的设计课题——某教学楼的框架结构设计。

此课题设计历时四个多月，在这四个月中，我能根据设计进度的安排，紧密地和本组同学合作，按时按量的完成自己的设计任务。在毕设前期，我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期，主要进行设计手稿的电脑输入，并得到宣老师的审批和指正。

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，我深深的认识到作为一个结构工程师，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。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。

“养兵千日，用兵一时。”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。

大学毕业后，我将在新的环境学习，工作和生活，但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。在此再次感谢在这次毕业设计中支持和帮助我的老师和同学。