教学楼毕业设计计算书

毕业设计（论文）

题 目： 九江中学综合楼设计

学 院： 土木建筑学院 专业名称： 土木工程 学生姓名： ***

班级学号： 13***** 指导教师： ****

二O一七 年 五 月

毕业设计（论文）任务书

I、毕业设计(论文)题目：

九江中学综合教学楼设计

II、毕 业设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：

⑴ 建筑面积：约3000m2，共5层，层高4.2m，钢筋混凝土框架结构。每层须设教师休息室和男女 卫生间，底层设值班室。

⑵ 地质条件：场地平坦，土质均匀，无不良地质发育；地基土为厚度较大的粘性土层，地基土承 载力fak =220kPa，地下水埋藏较深，不考虑地下水影响。

⑶ 主导风向：南、东南；基本风压：0.45kN/m2；基本雪压：0.45kN/m2。 ⑷ 抗震设防烈度为7度，该建筑属乙类建筑，安全等级为二级。

⑸ 材料供应：各种材料均能保证供应；施工技术条上：各种机具均能满足要求。

III、毕 业设计(论文)工作内容及完成时间：

⑴ 2～3周，查阅国内外有关教学楼的文献资料，完成开题报告和科技文献翻译。

⑵ 4～6周，完成建筑设计：在老师指导下确定建筑设计方案，完成必要的建筑设计说明及门 窗表，建筑总平面图，各层及屋面平面图，正、侧立面，剖面图，大样图等建筑施工图纸。

⑶ 7～10周，完成结构设计：结构布置与选型，荷载计算，选取一榀典型框架，手工进行内力分析，

内力组合及其板、梁、柱及基础配筋计算，现浇楼梯设计计算，现浇雨蓬、阳台等设计计算，悬挑 构件的抗倾覆计算，现浇梁板设计计算。

⑷ 11～12周，按照结构计算及施工图设计深度要求绘制结构施工图：绘制屋面结构布置图，楼面结 构平面布置图，基础平面布置图及基础详图，框架配筋图，楼梯结构施工图，雨蓬、沿口等结构施 工图，施工说明。

⑸ 13周，撰写和整理设计计算书、图纸等设计文件，并提交与指导老师。 ⑹ 14周，评阅老师对设计（论文）进行评阅。 ⑺ 15周，熟悉设计（论文），准备答辩。

⑻ 13周，撰写和整理设计计算书、图纸等设计文件，并提交与指导老师。 ⑼ 14周，评阅老师对设计（论文）进行评阅。 ⑽ 15周，熟悉设计（论文），准备答辩。

Ⅳ、主要参考资料：

[1]. 李必瑜.房屋建筑学，武汉：武汉理工大学出版社，2008. [2]. 建筑设计资料集（第二版），北京：中国建筑工业出版社，2003. [3]. GB50010-2011. 混凝土结构设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，2011 [4]. GB50009-2012. 建筑结构荷载规范. 北京：中国建筑工业出版社，2012. [5]. GB50007-2011. 建筑地基基础设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，2011. [6]. GB50099-2012. 中小学校建筑设计规范. 北京：中国建筑工业出版社，2012. [7]. GB50016-2006. 建筑设计防火规范. 北京：中国计划出版社，2006. [8]. 沈蒲生.混凝土结构设计，北京：高等教育出版社，2003.

[9]. 沈蒲生等.高等学校建筑工程专业毕业设计指导，北京，中国建筑工业出版社，2000.

[10]. 周果行.房屋结构毕业设计指南，北京，中国建筑工业出版社，2004. [11] 李延成.功能·意境·个性——山东大学艺术学院教学楼设计理念解析 [J]. 建筑, 2008/01 [12] F.F. Udoeyo et al. Strength performance of laterized concrete, Construction and Building, Materials

土木建筑 学院 土木工程 专业类 131113 班

学生（签名）：

日期： 自 2017 年 2 月 27 日至 2017年 6 月 2 日

指导教师（签名）：

助理指导教师(并指出所负责的部分)：

土木工程 系主任（签名）：

附注:任务书应该附在已完成的毕业设计说明书首页。

学士学位论文原创性声明

本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下完成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名： 日期： 年 月

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

作者签名： 日期： 年 月

导师签名： 日期：

九江中学综合教学楼设计

学生姓名：*** 班级： 指导老师：

摘要：本工程为九江市一拟建综合教学楼楼。总建筑面积约为3000m2,采用框架结构，

结构层数为五层，层高4.2m，抗震设防烈度为7度。

根据教学楼设计规范和其它相关标准，以及设计要求和提供的地质资料，设计该框架结构教学楼。 按照先建筑后结构，先整体布局后局部节点设计步骤设计。主要内容包括：设计资料、建筑设计总说明、建筑的平面、立面、剖面图设计说明，以及其它部分的设计说明；结构平面布置及计算简图确定、荷载计算、内力计算、内力组合、主梁截面设计和配筋计算、框架柱截面设计和配筋计算、楼板和屋面设计、楼梯设计，基础设计等。其中附有风荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；纵向和横向地震荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图；恒荷载和活荷载作用下的框架弯矩、剪力和轴力图以及梁柱的内力组合表

关键字：建筑设计 结构计算 结构布置 内力计算 配筋计算

指导老师签名：

The Design Of JiujiangBinjiang Secondary

School Teaching Building

Student name : Class:

Supervisor:

ABSTRACT: the building design specifications and other relevant standards and design requirements and provide geological data, the design of the framework of the classroom building. After the first building in accordance with the structure and layout of the overall after the first local node design steps design. Main contents include : design, architectural design of the total shows that the construction of the plane, Facade, profile design specifications, , and other parts of the design; structural layout and schematic calculation of identification, load, stress, the combination of internal forces, Main beam reinforcement design and calculation, frame-section design and reinforcement, meeting beam reinforcement design, floor and roof design, stair design, infrastructure design. Enclosing wind load under the framework moment, shear and axial bid; vertical and horizontal seismic loads under the framework of the moment, shear and axial bid; Constant load and live load under the framework moment, shear and axial trying to internal forces and the combination of beam-column table.

Key Words：frame, Gravity load charecter value , cast-in-place reinforced concrete structure , internal force make up , curved square amplitude modulation.

Signature of Supervi：

论文目录

目 录

一．建筑设计 ----------------------------------------------- 1

1.1工程概况 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 1 1.2 建筑说明 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 1

二．结构设计 ----------------------------------------------- 2

2.1结构方案选择 ---------------------------------------------------------------------------------------- 2 2.2结构布置 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 2 2.2.1柱网布置 ----------------------------------------------------------- 3 2.2.2梁板布置 ----------------------------------------------------------- 6 2.2.3楼梯布置 ----------------------------------------------------------- 6 2.2.4墙体 --------------------------------------------------------------- 6 2.2.5基础 --------------------------------------------------------------- 6 2.2.6结构平面布置 ------------------------------------------------------- 4 2.2.7框架计算简图 ------------------------------------------------------- 7 2.3主要结构材料选用 ---------------------------------------------------------------------------------- 7 2.3.1钢筋 --------------------------------------------------------------- 8 2.3.2混凝土 ------------------------------------------------------------- 8 2.4构件截面尺寸及几何参数 ------------------------------------------------------------------------- 8 2.4.1框架梁 ------------------------------------------------------------- 8 2.4.2框架柱 ------------------------------------------------------------- 9 2.4.3现浇板厚度 --------------------------------------------------------- 9 2.4.4各楼层各框架梁的线刚度ib -------------------------------------------- 9 2.5荷载计算（恒载和活载） ------------------------------------------------------------------------- 9 2.6竖向荷载下框架受荷计算 ------------------------------------------------------------------------ 12 2.7风荷载标准设计值 --------------------------------------------------------------------------------- 16 2.8风荷载作用下的位移验算 ------------------------------------------------------------------------ 16 2.9水平地震作用下的框架结构内力和侧移计算 ------------------------------------------------ 18 2.9.1重力荷载代表值 ---------------------------------------------------- 18 2.9.2梁、柱线刚度计算 -------------------------------------------------- 20 2.9.3框架自震周期的计算 ------------------------------------------------ 21 2.9.4框架地震内力计算 -------------------------------------------------- 22 2.10内力计算 -------------------------------------------------------------------------------------------- 24 2.11内力组合 -------------------------------------------------------------------------------------------- 34 2.12截面设计与配筋计算----------------------------------------------------------------------------- 39 2.12.1框架柱截面设计 --------------------------------------------------- 39 2.12.2框架梁截面设计 --------------------------------------------------- 41

三．板的计算 ---------------------------------------------- 44

3.1楼面板计算 ------------------------------------------------------------------------------------------ 44

3.2屋面板计算 ------------------------------------------------------------------------------------------ 46

四．楼梯计算 ---------------------------------------------- 49

4.1楼梯设计资料 --------------------------------------------------------------------------------------- 49 4.1.1楼梯概况 ---------------------------------------------------------- 49 4.1.2楼梯结构布置图 ---------------------------------------------------- 49 4.2梯段板设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ 50 4.2.1荷载计算 ---------------------------------------------------------- 50 4.2.2截面设计 ---------------------------------------------------------- 50 4.3平台板设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ 51 4.3.1荷载计算 ---------------------------------------------------------- 51 4.3.2截面设计 ---------------------------------------------------------- 51 4.4平台梁设计 ------------------------------------------------------------------------------------------ 52 4.4.1荷载计算 ---------------------------------------------------------- 52 4.4.2截面设计 ---------------------------------------------------------- 52

五．基础计算 ---------------------------------------------- 54

5.1设计资料 --------------------------------------------------------------------------------------------- 54 5.2边柱基础设计 --------------------------------------------------------------------------------- 54 5.2.1荷载计算 ---------------------------------------------------------- 55 5.2.2基地尺寸确定 ------------------------------------------------------ 55 5.2.3持力层强度验算 ---------------------------------------------------- 56 5.2.4柱底对基础抗冲切验算 ---------------------------------------------- 56 5.2.5内力计算与配筋 ---------------------------------------------------- 56 5.3中柱柱联合基础设计 ------------------------------------------------------------------------------ 57 5.2.1荷载计算 ---------------------------------------------------------- 58 5.2.2基地尺寸确定 ------------------------------------------------------ 58 5.2.3持力层强度验算 ---------------------------------------------------- 59 5.2.4柱底对基础抗冲切验算 ---------------------------------------------- 59 5.2.5内力计算与配筋 ---------------------------------------------------- 60

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一．建筑设计

1.1工程概况

九江中学综合教学楼，建筑面积3000m2；层高为4.2米。

房屋所在地的抗震设防要求按7度设防；基本雪压s0=0.45KN/M2；基本雪压w0=0.4KN/M2；地面粗糙度为B类，建筑场地类别为Ⅱ类；地质条件：场地平坦，土质均匀，无不良地质发育；地基土为较厚的粘性土层，地基土承载力ƒak=220kp

室内外采用240mm厚粉煤灰轻渣空心砌块（390mm×240mm×190mm）

材料：板混凝土均采用C25（fc=11.9N/mm2,ft=1.27N/mm2）,梁柱采用C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2); 钢筋直径≧12mm，采用HRB335（fy=300N/mm2），钢筋直径≦12mm，采用HPB235（fy=210N/mm2），基础采用HRB400（fy=360N/mm2）

1.2 建筑说明

教学楼建筑设计涉及科学、技术、人文、艺术等诸多元素，如果将这些元素考虑得科学合理，就可以让教学楼的设计为人们创造一个舒适、方便、卫生、安全、高效的学习环境，以便更大幅度地提升人们的学习工作效率。

根据建筑设计的总体要求，建筑设计要满足建筑功能要求。对于老师学生而言，教学楼是主要的工作，学习的场所，其设计上要求简练而不过于简单、安静又不过于沉寂等等。对于教学楼的环境如何、布置得怎样，对置身其中的老师学生从生理到心理都有一定的影响，并会在某种程序上直接影响学习工作效率。教学楼设计有三个层次的目标，第一层次是经济实用，一方面要满足实用要求、给老师学生的工作学习带来方便，另一方面要尽量低费用、追求最佳的功能费用比；第二层次是美观大方，能够充分满足人的生理和心理需要，创造出一个赏心悦目的良好工作环境；第三层次是独具品味，教学楼是学校文化的物质载体，要努力体现学校的精神文化，对置身其中的老师学生产生积极的、和谐的影响。为此，我为该教学楼设置了教师活动室及休息室，主要提供老师办公之余放松休息；多媒体教室及普通教室，满足不同需求的课程上课；老师办公室及会议室，应设置在远离外界嘈杂、喧哗的位置；实验室及微机房，为了增强学生的动手、操作、实践等能力；管理员室设在一楼，便于对整个楼层管理。从安全角度考虑，应有宽敞的入口与出口及紧急疏散通道，并应有配套的防火、防烟报警装置及消防器材。办公室的设置应符合安静舒适，便于使用和尽量减少外来噪声干扰的要求。因此我将办公室设置在每个楼层的最东侧。并设有两个宽大的门口。二层到四层为教室。每层设男女卫生间各一间，还有活动室等。为不

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影响其他学生上课，在教学楼的首层设置了实验室，微机室。根据教学楼的使用性质、人流通行情况及防火规范，在教学楼内设置了两个双跑楼梯。建筑设计也要考虑其建筑形象。我所设计的办公楼虽然体型简单，但其外观却可给人以朴素、大方的特点。我利用所设置的大面积窗户不仅可以为室内提供良好的天然采光，也可用来增强其轻盈活泼的感觉，以此提高其外观的视觉效果。建筑设计还要与结构设计、给排水设计、电气设计等配合设计。因此，为把办公楼设计成结构合理的建筑物，我选择了结构设计中合理的轴网布置，以使结构设计出来的梁、板、柱等承载构件满足经济的要求。为配合给排水设计，我在建筑设计图中表示了地漏和雨水管的位置。

二．结构设计

2.1结构方案选择

上部结构方案：主要承重结构体系采用普通框架结构。建筑主体高21m，小于规范规定的最大适用高度55m(GB50011－6.1.1)。楼屋盖结构采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖。

基础结构方案：A、D轴采用柱下基础，B、C轴采用联合基础。

2.2结构布置

根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面的设计，其建筑平面、剖面及结构平面分别见图2.1、2.2、2.3和2.4。

图2.2.1 建筑平面图

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2.2.1柱网布置

以建筑设计为基础，确定柱网布置。横向柱网以房屋进深为间距，分别为6.9m，2.4m，6.9m；纵向柱网以房屋开间为主要依据布置， 1～2轴取3.6m，3～6轴取4.4m，2～3和6～7轴取3.9m。 2.2.2梁板布置

在柱网布置的基础上，根据结构受力需要和板的经济跨度要求在纵向的A,B轴柱之间设一道次梁；C,D轴柱之间设一道次梁，确定荷载传力途径为一级次梁—框架梁，框架承重体系为纵横向承重。

现浇板做成双向板，板厚100mm。 2.2.3楼梯布置

在楼梯间尽量避免短柱，将休息平台梁不与框架柱联结，而单独支承在由各层梁上另起的构造柱上。200×240mm小柱仅层高的一半，设于框架梁上，且埋于墙中，平台梁与小柱接口按铰接。楼梯用梁式楼梯，较为经济。 2.2.4墙体 外墙：

外墙只起维护作用，在满足保温，隔热的同时轻质，以减轻结构的负担。采用的材料为粉煤灰轻渣空心砌块。砌块直接砌于框架梁上，梁下直接安设门窗，不再设过梁。 内墙：

卫生间墙面贴瓷砖，隔墙采用粉煤灰轻渣空心砌块。填充墙不考虑抗侧力作用，与框架柱柔性连接，墙顶与框架紧密结合。 2.2.5基础

A、D轴采用柱下基础，B、C轴采用联合基础。基础顶面至室外地面的距离为0.75m，具体尺寸及形状见基础设计部分。

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2.2.6结构平面布置

图2.2.4 结构平面布置图

2.2.7框架计算简图

框架结构计算简图如图2.5所示。取柱的形心线作为框架柱的轴线，梁轴线取至板底，2～5层柱高度即为层高，2～5层取4.2m；底层柱高度从基础顶面取至一层板底，即h14.20.450.755.4m。

2.3主要结构材料选用

2.3.1钢筋

框架梁、柱的纵向受力钢筋采用HRB335钢筋，纵向构造钢筋采用HRB335钢筋，箍筋采用HPB3005钢筋；板的受力钢筋采用HPB300钢筋，构造钢筋采用HPB300钢筋；基础受力筋采用HRB400钢筋，构造钢筋采用HPB300钢筋。 2.3.2混凝土

框架梁和柱采用C30级混凝土，楼面板和屋面板采用C25级混凝土,基础采用C30级混凝土，基础垫层采用C15级混凝土。基础单独施工，柱筋插入，浇至基础顶面。

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2.4构件截面尺寸及几何参数

图2.4.1 框架结构计算简图

2.4.1框架梁

框架梁的截面高度可取其跨度的1/14～1/10；截面跨度可取其截面高度的1/3.5～1/2，并应适当考虑梁上所砌筑墙体的厚度（阴角），b≥250。

11拟定梁 主梁截面h(~)l384~862取600mm，bh300mm

218811次梁截面 h(~)l250~562.5取400mm，b250mm

188由上估算的梁截面尺寸为：框架横梁及纵梁截面高度均为600mm、宽300mm，次梁高400mm、宽250mm。 2.4.2框架柱

框架柱的长边边长可取为框架柱一层高的1/12～1/16。考虑到框架结构可能在纵横两个方向承受地震作用，框架柱在两个方向上都应具有较好的刚度和承载力，因而框架柱采用正方形的截面。

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11拟定柱 b(~)ho300~450 取450mm，hb450mm

18122.4.3现浇板厚度

45001.33，为双向板；

l23450b=𝑙1/40=86.25mm,取板厚为100mm。 l12.4.4各楼层各框架梁的线刚度ib

对于现浇框架，当楼盖或屋盖与框架整体浇筑时，中框架的惯性矩取为2𝐼0。

1左边梁 iABEI3.010720.30.63/6.94.7104KNm

l121中跨梁 iBCEI3.010720.30.63/2.413.5104KNm

l121右边梁 iCDEI3.010720.30.63/6.94.7104KNm

l121底层柱 i1EI3.010720.454/5.41.90104KNm

l121其余各住 i2~5EI3.010720.454/4.22.44104KNm

l12令i2~51.0，则其余各杆件的相对线刚度为：

4.7104i`AB1.93 42.441013.5104i`BC5.53 42.44104.7104i`CD1.93

2.441041.9104i`10.78 42.4410框架梁柱的相对线刚度如图2.4.1所示，作为计算各节点杆端分配系数的数据。

2.5荷载计算（恒载和活载）

（1）屋面（不上人）

三毡四油上铺小石子，加卷材胶黏剂结合层 0.40 kN/m2 20mm1:3水泥砂浆找平 0.02×20=0.4 kN/m2 25mm水泥石灰焦渣找坡 0.025×14=0.036 kN/m2 60mm矿渣水泥保温层 0.06×14.5=0.87 kN/m2 100mm钢筋混凝土屋面板 0.10×25=2.5 kN/m2

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20mm石灰砂浆抹灰 0.02×17=0.34 kN/m2 合计： 4. kN/m2 （2）各层走廊楼面

瓷砖地面

30mm1：3干硬水泥砂浆 1.16 kN/m2 水泥砂浆结合层一道

10mm1:3水泥砂浆结合层 0.01×20=0.20 kN/m2 100mm钢筋混凝土板 0.10×25=2.50 kN/m2 20mm石灰砂浆抹灰 0.02×17=0.34 kN/m2 合计： 4.27 kN/m2 （3）标准层楼面（做法同走廊楼面做法）

P=4.27 kN/m2 （4）梁自重

梁600mm×300mm 25×0.3×（0.6-0.1）=3.75 kN/m 20mm石灰砂浆抹灰 0.02×[ (0.6－0.1﹚×2﹢0.3 ] ×17＝0.44 kN/m 合计： 4.19 kN/m 梁400mm×250mm 25×0.25×（0.4-0.1）=1.86 kN/m 20mm石灰砂浆抹灰 0.02×[ (0.3－0.1﹚×2﹢0.25 ] ×17＝0.24 kN/m 合计： 2.15 kN/m 基础梁600mm×300mm 25×0.3×0.6=4.50kN/m （5）柱自重

柱自重 0.45×0.45×25＝5.06 kN/m 20mm石灰砂浆抹灰 0.45×40.02×17＝0.61 kN/m 合计： 5.67 kN/m （6）外纵墙自重

标准层：

粉煤灰轻渣空心砌块 ﹙4.2-0.6-2.4﹚×8×0.24=2.3 kN/m 7mm水泥砂浆底层 ﹙4.2-2.4﹚×0.007×20=0.25 kN/m 5mm水泥砂浆结合层 ﹙4.2-2.4﹚×0.005×20=0.18 kN/m 25mm贴瓷砖墙面含水泥砂浆打底 0.5×﹙4.2-2.4﹚=0.9 kN/m 水泥粉刷内墙面 ﹙4.2-2.4﹚×0.36＝0.65 kN/m

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钢塑窗 2.4×0.35＝0.74 kN/m 合计： 5.12 kN/m 底层：

纵墙（基础梁高300×600mm） ﹙5.4－2.4－0.6－0.6﹚×0.24×8=3.46 kN/m 7mm水泥砂浆底层 ﹙4.2－2.4﹚×0.007×20=0.25 kN/m 5mm水泥砂浆结合层 ﹙4.2-2.4﹚×0.005×20=0.18 kN/m 25mm贴瓷砖墙面含水泥砂浆打底 0.5×﹙4.2－2.4﹚=0.9 kN/m 水泥粉刷内墙面 ﹙4.2－2.4﹚×0.36＝0.65 KN/m 钢塑窗 2.4×0.35＝0.84 kN/m 合计： 6.29 kN/m （7）内纵墙自重：

纵墙 ﹙4.2－2.4－0.6-0.6﹚×0.24×8=2.3 kN/m 水泥粉砂墙面 ﹙4.2-2.4﹚×2×0.36=1.3 kN/m 钢塑窗 3.4×0.35＝0.84 kN/m 合计： 4.44 kN/m （8）内隔墙自重

标准层：

内隔墙 ﹙4.2－0.6﹚×0.24×8＝6.91 kN/m 水泥粉刷墙面 4.2×2×0.36=3.02 kN/m 合计： 9.93 kN/m （9）活荷载标准值 1)屋面和楼面活荷载标准值

不上人屋面 0.5 kN/m2

楼面： 教室2.5 kN/m2 走廊3.5 kN/m2 2）雪荷载标准值 skrso1.00.450.45kN/m2

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2.6竖向荷载下框架受荷计算

图2.6.1板传荷载示意图

板传至梁上的三角形或梯形荷载，为简化近似计算按45°线方法等效为均布荷载，荷载的传递示意图见图6.1。 （1）A-B轴间框架梁的荷载计算

①均布荷载计算

屋面板传荷载：

3.455恒载：4.210.54kN/m

283.455活载：0.521.05kN/m

28楼面板传荷载： 3.455恒载：4.2729.21kN/m

283.455活载：2.525.39kN/m

28梁自重：4.19 kN/m 均布荷载：

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屋面梁：

恒载=梁自重+板传荷载=4.19+10.54=14.73 kN/m 活载=板传荷载=1.08 kN/m 楼面梁：

恒载=梁自重+板传荷载=4.19+9.21=13.4 kN/m 活载=板传荷载=5.39 kN/m ②集中荷载计算

屋面板传到纵梁荷载：

3.45恒载：4.(120.3820.383)6.46kN/m

23.45活载：0.50(120.3820.383)0.66kN/m

2楼面板传到纵梁荷载：

3.45恒载：4.27(120.3820.383)5.kN/m

23.45活载：2.50(120.3820.383)3.30KN/m

2纵梁自重2.15 kN/m 集中荷载： 屋面梁：

恒载=2.15×4.5+6.46×4.5×2=67.82 kN

活载=0.66×4.5×2=5.94 kN 楼面梁：

恒载=2.15×4.5+5.×4.5×2=60.44 kN 活载=3.3×4.5×2=29.70 kN （2）B-C轴间框架梁的荷载计算

①屋面板传荷载：

3.455恒载：4.27.34kN/m

282.45活载：0.5020.75kN/m

28楼面板传荷载：

2.45恒载：4.2726.41kN/m

283.455活载：3.5025.25kN/m

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梁自重：4.19 kN/m 均布荷载： 屋面梁：

恒载=4.19+7.34=11.53 kN/m 活载=0.75 kN/m 楼面梁：

恒载=4.19+6.41=10.60 kN/m 活载=5.25 kN/m ②集中荷载计算 屋面板：

恒载：4.1.20.875.11kN/m 活载：0.51.20.870.52kN/m 楼面板：

恒载：4.271.20.874.46kN/m 活载：3.501.20.873.65kN/m

（4）A轴柱纵向集中荷载计算(D轴柱同A轴柱)

顶层柱： 天沟自重：

250.6+（0.2－0.08）（0.5+0.36）2.13kN/m 0.08+（0.6+0.2）顶层柱恒载：

2.134.54.19(4.50.45)6.464.555.62kN

顶层柱活载：

0.54×4.5=2.43kN

标准层柱恒载=墙自重+梁自重+板传荷载

5.12(4.50.45)4.19(4.50.45)5.4.5(4.5－0.45)63.09kN

标准注层柱活载：

3.34.514.85kN

基础顶面活载：底层外纵墙自重+基础梁自重

6.21(4.50.45)4.5(4.50.45)43.38kN

（5）B轴柱纵向集中荷载计算（D轴柱同B轴柱）

顶层柱恒载：

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5.12(4.50.45)6.464.55.114.572.80kN

顶层柱活载：

0.524.524.68kN 标准层柱恒载：

4.44(4.50.45)4.19(4.50.45)5.4.54.464.580.22kN 标准层柱活载：

3.654.5232.85kN 基础顶面恒载：

9.93(4.50.45)4.5(4.50.45)54.44kN

框架在竖向荷载作用下的守和总图如图2.6.2所示（图中数值均为标准值）。

图2.6.2 竖向受荷总图

注：1、图中均布荷载的单位为kN·m，集中荷载单位为kN；

2、图中数值均为标准值。

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2.7风荷载标准设计值

作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：

wkzzw0(hihj)B

2式中：w0—基本风压，w0=0.45kN/m2；

 z—风压高度变化系数，底面粗糙度为B类；  s—风荷载体形系数，本建筑取s1.3;

z—风振系数，建筑高度小于30m，取 =1.0

zhi—下层柱高； h j—上层柱高，对顶层为女儿墙高度的2倍； B—迎风面的宽度 计算过程见表2.7.1

表2.7.1 集中风荷载标准值

离地高度 Z/m 21.25 17.25 13.05 8.85 4.65 z 1.27 1.18 1.08 1.0 1.0 z 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 s 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 w0/(kN/m2) hi/m hj/m wk/kN 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 0.24 4.2 4.2 4.2 4.2 5.71 10.04 9.19 8.51 8.98 2.8风荷载作用下的位移验算

（1）侧移刚度D

见表2.8.1和表2.8.2

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表2.8.1 横向2～5层D值的计算

构件名称 ii2icb ic 2iDcic12/(kN/m) 2h24.7104A轴柱 0.491 8133.33 1.93 22.441042(4.710413.5104)B轴柱 0.7 13096.33 7.46 422.44102(13.51044.7104)C轴柱 0.7 13096.33 7.46 22.4410424.7104D轴柱 0.491 8133.33 1.93 22.44104D=11056.94+19606.90+19870.83﹢12429.17=62963.84kN/m

表2.8.2横向底层D值的计算

iib ic 2ic2i4.71042.47 1.901044.710413.51049.58 41.901013.51044.71049.58 1.901044.71042.47 41.901012/(kN/m) h2构件名称 A轴柱 B轴柱 C轴柱 D轴柱 Dcic0.6 0.870 0.870 0.6 5191.77 6802.47 6802.47 5191.77 D=5191.77+6802.47+6802.47﹢5191.77=23988.48kN/m （2）风荷载作用下框架侧移计算

水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算：

Vj ujDij式中： Vj—第j层的总剪力；

Dij—第j层所有柱的抗侧刚度之和； uj—第j层的层间侧移。 j层侧移 ujuj 顶点侧移 uuj

j1nj1j

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表2.8.3框架在风荷载作用下侧移的计算

层次 5 4 3 2 1 wj/KN Vj/KN D/(kN/m) uj/m ujh 5.71 10.04 9.19 8.51 8.98 5.71 15.75 42459.32 24.94 33.45 42.43 23988.48 0.00013 0.00037 0.00059 0.00079 0.00177 1 333331 1131 71431 53191 3058uuj0.00365 侧移验算：层间侧移最大值：

11<（满足要求）。 30585502.9水平地震作用下框架结构内力和侧移计算

2.9.1重力荷载代表值

决定多层框架的地震荷载时，结构的计算简图可以认为是一个多质点体系，产生地震荷载的建筑物重量集中于各层楼盖处，各质点重量还应该包括上、下各半层范围内的恒载，50％楼面等效均布活荷载。 ① 层重力荷载代表值 G1： 恒载：

二层板重（扣除柱子）4.27kN·m2×38.4m×16.2m-0.45m×0.45m×25N/m2×40=2453.78kN 二层框架梁自重：25kN/m3×[(38.4×4+16.2×10)×0.3×0.6+38.4×2×0.25×0.4]=1612.2KN

二层框架柱自重：25KN/m×0.45×0.45×4.2×40=850.5KN 二层墙及门窗自重：

外墙：0.24m×8kN/m3×[(34.4×2+14.9×2)×3.6-2.1×2.4×12-1.8×2.4×4-0.9×2.4×2]=523.93kN

内墙：0.24m×8kN/m3×[(34.4×2+6.5×10)×3.6-1.5×2.4×12-1×2.1×16]=777.37kN 窗和门：60.48KN 一层墙和门窗自重：

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外墙：0.24m×8kN/m3×[(34.4×2+14.9×2) ×4.2-2.1×2.4×10-1.8×2.4×2-0.9×2.4×2-2.4×2.1×2]=5.94kN

内隔墙：0.24×8kN/m3×[(34.4×2+14.9×2) ×4.2-1.5×2.1×10-1×2.1×14-2.1×2.4×2]=934.04kN 窗和门：42.71KN

一层框架柱自重：25KN/m3×0.45m×0.45m×5.4m×40=1093.5kN 活载：

楼面活载=0.5×(38.4m×6.9m×2×2.5KN/m2+2.4m×38.4m×3.5KN/m2)=823.68KN 𝐺1=2453.78KN+1612.2KN+(850.5KN+1093.5KN)/2+(523.93KN+777.37KN+60.48+5.94+934.04+42.71)/2+823.68KN=7313.4KN ②二到四层重力荷载代表值 G2， G3，G4 恒载：

板重：2453.78kN 框架梁自重：1612.2kN 框柱自重：850.5kN 墙和门窗自重：1361.78kN 活载：

楼面活载：823.68kN

G2=G3=G4=2453.78KN+1612.2KN+850.5KN+1361.78KN+823.68KN=7101.94KN ③三层重力荷载代表值 G5 恒载：

顶层板重：4.kN·m2×38.4m×16.2m-0.45m×0.45m×25N/m2×40=2839.47kN 顶层框架梁自重：1612.2kN 顶层框柱自重：850.5kN 顶层墙和门窗自重：51361.78KN 活载：

屋面活载=0.5KN/m2×38.4m×16.2m=311.04KN

G5=2839.47KN+1612.2KN+(850.5+1361.78)KN/2+311.04KN+139.97KN=6008.82KN

建筑总重力荷载代表值为：

GEK=G1G2G3G4G5=34628.04KN

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2.9.2梁、柱线刚度计算

由于梁柱均采用C30混凝土，查混凝土规范，EC=3×10^4N/mm2。为简化计算框架梁截面惯性矩，增大系数均采用1.2。

梁的线刚度：

边跨梁 Kb1/120.30.631.2EC6.92.82104KN/m 中跨梁 Kb1/120.30.631.2EC2.48.1104KN/m 柱的线刚度：

标准层柱 Kb1/120.454EC4.22.44104 底层柱 Kb1/120.44EC5.41.9104 柱的侧移刚度D计算。计算过程如表3-5。

表2.9.1 柱的侧移刚度D计算

k (KN/m) ckD (KN/m) ibicb位置 底层 c0.5k底层 2kik2ic 标准层 Dc12ic 2hck标准层 2k0.691 0.367 0.806 0.579 11469.66 6091.70 4302.06 4527.16 2-5层 中柱 边柱 中柱 边柱 4.88 1.16 5.75 1.48 首层 注：D(11469.606091.70)20386349.92 D(6302.064527.16)20238242.84

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2.9.3框架自震周期的计算

表2.9.2框架地震侧移计算计算表

楼层重力楼层剪力楼间侧移 楼间侧移刚度层间侧移nn荷载 ViGi/KNii/miVi/Di/m Di/(KN/m) Gi/KN i1i1 6009 7102 7102 7102 7102 6009 13111 20213 27315 34428 238242.84 386349.92 0.016 0.034 0.052 0.071 0.145 0.318 0.302 0.268 0.216 0.145 层 5 4 3 2 1 根据顶点位移发计算自振周期T1=1.7t=1.7×0.70.318=0.67s 按全国民用建筑工程设计技术措施计算

T1=(0.1N~0.15N)t=(0.1×5~0.5×5)×0.7=0.35~0.525s 取T1=0.5s

(3) 多遇水平地震作用标准值和位移计算

本建筑高度21m<40m,且以剪切变形为主，质量和刚度分布较均匀，故采用底部剪力计算多遇水平地震标准值。

由规范，松潘县为II 类场地，设计地震分组为第一组，Tg=0.35s，max=0.08

0.05 Tg=T1=0.5s<5Tg h2=1+=1

0.081.6Tg0.050.350.9 0.9=0.9 ()max=()10.080.058

T10.50.36又由于T1=0.5s>1.4Tg=0.49s 考虑顶部附加地震作用 n=0.08T1+0.07=0.12

结构总水平地震作用标准值

FEK=1Geq=0.058×0.85×34428=1697.30KN FnFek=0.12×1697.30=203.68KN （1-n）FEK=0.88×1697.30=1493.62KN

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表2.9.3：质点水平地震作用标准值

层 Gi /KN Hi /m GiHi /KN·m GHii /KN·m Fi Fn Vi D m 5 4 3 2 1 首层：

6009 7102 7102 7102 7102 22.2 1333399.8 18 127836 486.05 465.78 486.05 951.83 0.00126 0.00246 386349.92 46583213.8 98007.6 357.10 203.68 1308.93 0.00339 .8 9.6 68179.2 5.4 38410.1 248.42 139.95 1557.35 0.00403 1697.3 346944 0.00712 0.0071211<(满足要求)

h5.4763550m0.0040311二层：<(满足要求) h4.210425502.9.4框架地震内力计算

表2.9.4地震框架内力计算 m柱边柱中柱Vik

层5432154321h/m4.24.24.24.25.44.24.24.24.25.4Vi/m486.05951.831308.931557.351697.30486.05951.831308.931557.351697.30

ΣD386350238243386350238243D/ΣD0.0160.0166091.70.0160.01527.160.0190.0300.03011469.660.0300.0300.0260.026DVik/KN7.7815.2320.9424.9232.2514.5828.5539.2746.7244.13K1.161.161.161.161.484.484.484.484.485.75y0.350.450.500.500.650.450.500.500.500.55M下/KN11.4428.7843.9752.33113.2027.5659.9682.4798.11107.24M上/KN21.2435.1843.9752.3360.9533.6859.9682.4798.11107.24DVi M下=Viky0h 为柱下端弯矩 M上= Vik(1y0)h 为柱上端弯矩 D第 19 页 共 66 页

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图2.9.1 水平地震作用下的弯矩图（KN/m）

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表2.9.5水平地震作用下梁端剪力及柱轴力标准值

AB跨梁端剪力 层 BC跨梁端剪力 柱轴力 ME左 ME右 l/m /KN·m /KN·m VeME左ME右l/KN l/m ME左 ME右 /KN·m /KN·m VE /KN 边柱NE /KN 中柱NE /KN 5 4 3 2 1 6.9 6.9 6.9 6.9 21.24 46.62 72.75 96.30 8.98 23.34 37.98 48.15 4.38 10.14 16.05 20.93 24.35 2.4 24.7 24.7 .18 20.58 53.48 87.04 110.35 125.49 4.38 14.52 30.57 51.50 75.85 16.20 59.54 130.53 219.95 321.09 2.4 .18 2.4 104.45 104.45 2.4 132.43 132.43 2.4 150.59 150.59 6.9 113.28 54.76 2.10内力计算

为简化计算，考虑如下集中单独受荷载情况： （1）恒荷载作用 （2）活荷载作用 （3）风荷载作用

对于（1）（2）种情况采用弯矩二次分配法，对于（3）种情况在水平荷载作用下，采用D值法计算

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5层4层3层2层1层上柱下柱右梁0.3410.659-125.2342.9482.9913.37-13.650.100.1856.41-56.410.2540.2540.492-105.2926.7426.7451.8021.4713.73-10.24-6.34-6.3412.2841.8734.13-76.010.2540.2540.492-105.2926.7426.7451.8013.7313.73-10.24-4.32-4.32-8.9436.1536.15-72.220.2540.2540.492-105.2926.7426.7451.8013.7314.22-10.24-4.50-4.50-8.7135.9736.46-72.440.2700.2100.520-105.2928.4322.1154.7513.73-10.49-0.87-0.68-1.6841.2921.43-62.7110.72左梁0.228125,23-27.2941.50-17.17122.270.204105.29-20.4825.90-8.70102.010.204105.29-20.4825.90-9.01101.700.204105.29-20.4825.90-9.03101.680.209105.29-20.9827.38-10.84100.85上柱下柱右梁0.6540.6540.118-0.55-14.12-78.28-5.3239.14-8.-49.26-28.33-93.930.1060.1060.584-4.90-10.-10.-58.63-7.06-5.5329.32-4.52-4.52-24.90-22.22-20.69-59.110.1060.1060.584-4.90-10.-10.-58.63-5.53-5.5329.32-4.68-4.68-25.79-20.85-20.85-60.000.1060.1060.584-4.90-10.16-10.16-58.63-5.53-5.4229.32-4.62-4.62-25.85-20.86-20.75-60.060.1080.0840.598-4.90-10.84-8.43-60.03-5.5330.02-5.60-4.36-31.02-21.97-12.79-65.93-6.40左梁0.6545.5378.2839.1449.2693.930.5984.9058.63-29.3224.9059.110.5844.9058.63-29.3225.7960.000.5844.9058.63-29.3225.8560.060.5984.9060.03-30.0331.0265.93上柱下柱右梁0.1180.228-125.2314.1227.295.32-41.508.17.1728.33-122.270.1060.1060.204-105.2910.10.20.485.537.06-25.904.524.528.7020.6922.22-102.900.1060.1060.204-105.2910.10.20.485.535.53-25.904.684.6.0120.8520.85-101.700.1060.1060.204105.2910.1610.1620.485.425.53-25.904.694.699.0320.7520.86-101.680.0840.1080.209-105.298.4310.8420.985.53-27.384.365.6010.8412.9721.97100.856.40左梁0.659125.23-82.99-13.65-0.18-56.410.492105.2951.8010.2412.2876.010.492105.29-51.8010.248.4972.220.492105.29-51.8010.248.7172.440.520105.29-54.7510.491.6862.71上柱下柱0.341-42.94-13.37-0.10-56.410.2540.254-26.74-13.736.34-34.130.254-26.74-13.734.32-36.150.254-26.74-14.224.50-36.460.210-26.74-21.476.34-41.870.254-26.74-13.734.32-36.150.254-26.74-13.734.50-35.970.270-22.11-28.43-13.730.680.87-21.43-41.29-10.72 图2.10.1 恒荷载框架弯矩的二次分配（M单位：kN·m）

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图2.10.2 恒荷载作用下的弯矩图（M单位：kN·m）

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图2.10.3 恒荷载作用下的剪力图（V：kN）

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图2.10.4 恒荷载作用下的轴力图（N：kN）

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5层4层3层2层1层上柱下柱右梁0.3410.659-9.403.216.205.97-1.03-1.68-3.267.50-7.490.2540.2540.492-47.0011.9411.9423.121.615.97-4.54-0.77-0.77-1.5012.7817.1429.920.2540.2540.492-47.0011.9411.9423.125.975.97-4.54-1.98-1.88-3.16.0316.03-32.060.2540.2540.492-47.0011.9411.9423.125.976.48-4.54-2.01-2.01-3.15.9016.41-32.310.2700.2100.520-47.0012,699.8724.44-4.655.97-0.36-0.28-0.6918.309.59-27.904.80左梁0.22.40-2.063.10-0.849.600.20447.00-9.0711.56-4.4245.070.20447.00-9.0711.56-4.0045.490.20447.00-9.0711.56-4.1545.340.20947.00-9.3012.22-4.8445.08上柱下柱右梁0.6540.6540.118-0.36-1.07-5.91-2.362.96-0.44-2.42-3.87-5.730.1060.1060.584-2.52-4.71-4.71-25.98-0.54-2.3612.99-2.29-2.29-12.-7.54-9.36-28.150.1060.1060.584-2.52-4.71-4.71-25.98-2.36-2.3612.99-2.08-2.08-11.58-9.15-9.15-27.090.1060.1060.584-2.52-4.71-4.71-25.98-2.36-1.8712.99-2.15-2.15-11.87-9.22-8.37-27.380.1080.0840.598-2.52-4.80-3.74-26.6013.30-2.36-2.50-1.95-13.85-9.66-5.69-29.67-2.85左梁0.6540.365.91-2.962.425.730.5982.5225.98-12.9912.28.150.5842.5225.98-12.9911.5827.090.5842.5225.98-12.9911.8727.380.5982.5226.60-13.3013.8529.67上柱下柱右梁0.2280.118-9.402.061.07-3.102.360.840.44-9.603.870.1060.1060.204-47.004.714.719.072.360.54-11.562.292.294.429.367.54-45.070.1060.1060.204-47.004.714.719.072.362.36-11.562.082.084.009.159.15-45.490.1060.1060.204-47.004.714.719.071.872.36-11.562.152.154.158.379.22-45.340.0840.1080.209-47.003.744.809.302.36-12.221.952.504.845.699.66-45.082.85左梁0.6599.40-6.201.033.267.490.49247.00-23.124.541.50-29.920.49247.0023.124.543.32.060.49247.00-23.124.548.713.0.52047.00-24.444.650.6927.90上柱下柱0.341-3.21-5.971.68-7.500.2540.254-11.94-5.970.77-17.140.254-11.94-5.971.88-16.030.254-11.94-6.482.01-16.410.210-11.94-1.610.7712.780.254-11.94-5.971.98-16.030.254-11.94-5.972.01-15.900.270-9.87-12.69-5.970.280.36-9.59-18.30-4.80 图2.10.5活荷载框架弯矩的二次分配（M单位：KN.M）

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图2.10.6 活荷载作用下的弯矩图（M单位：kN·m）

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图2.10.7 活荷载作用下的剪力图（V：kN）

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图2.10.8 活荷载作用下的轴力图（N：kN）

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风荷载标准值作用下的内力计算：

框架在风荷载（从左向右吹）作用下的内力用D值法进行计算，其步骤为： （1）求各柱反弯点处的剪力值； （2）求各柱反弯点高度；

（3）求各柱的杆端弯矩及梁端弯矩； （4）求各柱的轴力和梁剪力；

第i层第m柱所分配的剪力为：

DVimimVi ，Viwii，wi见表7.3

D框架柱反弯点位置，yy0y1y2y3，计算结果见表2.9.1表

表2.10.1框架柱反弯点位置

层号A(D)框架柱反弯点位置h/m5432154321i4.24.24.24.25.44.24.24.24.25.4y01.931.931.931.932.477.467.467.467.469.58y10.40.450.50.50.580.450.50.50.50.55y20000000000y30000-0.0300000y0.40.450.50.50.550.450.50.50.50.55yh/m1.681.2.12.12.971.2.12.12.12.97B（C）框架柱反弯点位置 框架各柱的杆端弯矩，梁端弯矩按下式计算。计算过程如表2.10.2所示。

Mc上Vim(1y)h

Mc下Vimyh

中柱处的梁：

Mb左Mb右边柱处的梁：

左ib左右Mc下j1Mc上jibib

右ib左右Mc下j1Mc上jibib

Mb总jMc下j1Mc上j表2.10.2 风荷载作用下框架柱剪力和梁柱端弯矩的计算

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层5432154321Vi/kN5.7115.7524.9434.4542.455.7115.7524.9434.4542.45ΣD/kN/m42459.3223988.4842459.3223988.48D/ΣD0.1920.1920.1920.1920.2160.3080.3080.3080.3080.284Vim1.103.024.796.619.161.594.857.6810.6112.05yh/m1.681.2.102.102.971.2.102.102.102.97M上2.776.9810.0613.8822.2.0610.1916.1326.6929.28M上1.855.7110.0613.8827.213.3210.1916.1326.6935.79M总2.776.9810.0613.8827.21M左M右A（D）轴B（C）轴0.832.285.418.8011.473.2310.7320.9134.0244.50 框架柱轴力与梁端剪力的计算结果见表2.10.3

表2.10.3风荷载作用下框架柱轴力与梁端剪力

层 梁端剪力/KN AB跨 BC跨 CD跨 柱轴力/KN A轴 B轴 C轴 D轴 5 4 3 2 1 0.55 1.52 2.45 3.57 5.34 2.51 8.30 16.23 26.41 34.52 0.55 1.52 2.45 3.57 5.34 -0.55 -2.07 -4.52 -7. -1.96 -8.85 1.96 8.85 0.55 2.07 -22.63 22.63 4.52 -45.47 45.47 7. -13.23 -74.65 74.65 13.23 注：轴压力为+，拉力为—

2.11内力组合

荷载组合简化如下：

（1）恒荷载+活荷载、（2）恒荷载+风荷载、（3）恒荷载+活荷载+风荷载、（4）恒荷载+地震荷载+活荷载。

框架梁控制截面及不利内力为：支座截面，－Mmax，Vmax，跨中截面，Mmax。

框架柱控制截面为每层上、下截面，每截面组合：Mmax及相应的N、V，Nmax及相应M、V，Nmin及相应M、V

各框架内力计算结果及框架梁内力组合见表

表2.11.1框架梁内力计算结果

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荷载类型 层次 5 4 恒载① 3 2 1 5 4 活载② 3 2 1 重力荷载 ③=①+0.5×② 5 4 3 2 1 5 4 风荷载④（±） 3 2 1 5 地震荷载⑤（±） 4 3 2 1 AB跨 BC跨 M左b M中b M右b Vb左 Vb右 M左b M中b M右b V左=V右 17.68 16.08 16.08 16.08 16.08 0.90 6.30 6.30 6.30 6.30 18.13 19.23 19.23 19.23 19.23 2.51 8.30 16.23 26.41 34.52 20.58 53.48 87.04 110.35 125.49 -56.41 -76.01 -72.22 -72.44 -62.71 -7.49 -29.92 -32.06 -32.31 -27.90 -60.16 -90.97 -88.25 -88.60 -76.66 2.76 8.83 15.78 23.55 25.76 21.24 46.62 72.75 96.30 113.28 115.31 94.93 96.98 96.88 102.16 8.13 45.82 44.54 44.49 46.82 119.38 117.84 119.25 119.13 125.57 0.86 2.66 4.47 6.21 5.61 6.13 11. 16.39 24.08 58.52 127.27 102.01 101.70 101.68 100.85 9.60 45.07 45.49 45.34 45.08 127.07 124.45 124.45 124.35 123.39 1.05 3.51 6.84 11.13 14.55 8.98 23.34 39.98 48.15 54.76 75.18 72.68 72.18 72.19 70.92 6.40 31.25 31.49 31.56 30.96 78.38 88.31 87.93 87.97 86.4 0.55 1.52 2.45 3.57 5.34 4.38 10.14 16.05 20.93 24.35 94.27 80.22 80.72 80.69 81.98 7.00 35. 35.39 35.33 35.94 97.77 98.04 98.42 98.36 99.95 0.55 1.52 2.45 3.57 5.34 4.38 10.14 16.05 20.93 24.35 -93.93 -59.11 -60.00 -60.06 -65.93 -5.73 -28.15 -27.09 -27.38 -29.67 -96.80 -73.19 -73.55 -73.75 -80.77 3.01 10.00 19.48 31.69 41.42 24.70 .18 104.45 132.43 150.59 85.63 51.79 52.69 52.74 56.61 5.19 24.37 23.31 23.60 25. 88.23 63.98 .35 .54 69.59 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 93.93 59.11 60.00 60.06 65.93 5.73 28.15 27.09 27.38 29.69 96.80 73.19 73.55 73.75 80.77 3.01 10.00 19.48 31.69 41.42 24.70 .18 104.45 132.43 150.59

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表2.11.2框架梁内力组合

组合规则 层次 5 可变荷载控制=1.2×①+1.4无地震组合 永久荷载控制=1.35×①+0.7×1.4×②+0.6×1.4×④ 有地震组合 =1.2×③+1.3×⑤ 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 86.94 139.35 142.17 149.24 133. 99.80 169.77 200.48 231.51 239.26 1.36 175.35 175.29 184.83 178.33 187.62 180.47 191.05 188.55 192.55 151.23 1.16 156.54 179.80 1.41 201.31 174.26 211.82 226.76 219.26 108.23 130.02 130.36 131.38 130.57 99.75 119.15 126.38 132.77 135.34 134.59 144.50 145.71 146.55 150.38 123.02 130.83 138.97 145.24 151.60 134.95 115.79 123.91 134.53 152.87 148.27 171.26 224.05 260.66 292.69 120.69 93.80 93.98 94.33 101.80 105.88 76.78 77.22 77.45 83.47 134.95 115.79 123.91 134.53 152.87 148.27 171.26 224.05 260.66 292.69 24.75 27.88 27.88 27.88 27.88 48.51 93.02 136.23 166.50 186.21 ×②+0.6×1.4×④ 4 3 2 1 AB跨 BC跨 M左b M中b M右b Vb左 Vb右 M左b M中b M右b V左=V右 22.48 28.12 28.12 28.12 28.12 101.36 140.52 144.80 141.37 135.95 150.48 161.05 199.28 188.46 182.49 191.26 183.76 194.84 192. 196.35 99. 132.24 132.70 133.81 132.93 123.39 147.43 148.47 149.29 153.18 123.27 104.67 126.29 137.02 155.45 110.02 96.27 95.86 96.33 104.18 123.27 104.67 126.29 137.02 155.45

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表2.11.3框架柱内力计算结果

荷载类型 层 号 5 4 恒载① 3 2 1 5 4 活载② 3 2 1 重力荷载③=①+0.5×② 5 4 3 2 1 5 风荷载④ （±） 4 3 2 1 5 地震荷载⑤（±） 4 3 2 1 M柱上 56.41 34.12 36.15 36.46 21.43 7.5 17.14 16.03 16.41 9.59 60.16 42.70 44.17 44.67 26.23 2.77 6.98 10.06 13.88 22.26 21.24 35.18 43.97 52.33 60.95 M柱下 41.87 36.15 35.97 41.28 10.72 12.78 16.03 15.90 18.30 4.80 48.26 44.17 43.92 50.43 13.12 1.85 5.71 10.06 13.88 27.21 11.44 28.78 43.97 52.33 A柱 VC 75.18 72.68 72.18 72.19 70.92 6.40 31.25 31.49 31.56 30.96 78.38 88.31 73.93 87.97 86.40 0.55 1.52 2.45 3.57 5.34 4.38 10.14 16.05 20.93 NC上 130.80 290.38 449.46 608.85 766.37 8.83 54.93 101.57 147.68 193.49 135.22 317.85 500.25 682.69 863.12 0.55 2.07 4.52 7. 13.23 4.38 14.52 30.57 51.50 75.85 NC下 154.61 314.19 473.27 623.60 796.99 8.83 54.93 101.57 147.68 193.49 159.03 341.66 524.06 697.44 3.74 0.55 2.07 4.52 7. 13.23 4.38 14.52 30.57 51.50 75.85 M柱上 28.33 20.69 20.85 20.25 12.79 3.87 9.30 9.15 8.73 5.69 30.27 25.34 25.43 24.62 15. 4.06 10.19 16.13 26.69 29.28 33.68 59.96 82.47 98.11 107.24 M柱下 22.22 20.85 20.86 21.97 6.40 7.54 9.15 9.22 9.66 2.85 25.99 25.43 25.47 26.80 7.83 3.32 10.19 16.13 26.69 35.79 27.56 59.96 82.47 98.11 131.07 B柱 VC 17.68 16.08 16.08 16.08 16.08 0.90 6.30 6.30 6.30 6.30 18.13 19.23 19.23 19.23 19.23 2.51 8.30 16.23 26.41 34.52 20.58 53.48 87.04 110.35 125.49 NC上 184.75 385.08 585.91 786.21 988.80 12.70 87.49 126.03 230.01 299.00 191.10 428.83 8.83 901.32 1138.30 1.96 8.85 22.63 45.47 74.65 16.2 59.54 130.53 219.95 321.09 NC下 208.50 408. 609.22 810.52 1019.42 12.70 87.49 126.03 230.01 299.00 214.76 452. 672.24 925.63 1168.92 1.96 8.85 22.63 45.47 74.65 16.2 59.54 130.53 219.95 321.09 113.20 24.35

表2.11.4框架柱内力组合

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荷载类型 5 80.52 69.69 99. 169.78 427.10 685.34 944.00 1201. 185.70 447.59 738.68 973.30 1235.34 167.96 400.30 0.04 886.18 1134.35 198.35 455.67 713.91 961.70 1238.38 217.84 479.73 742.25 1009.23 1290.09 196.53 428.87 666.21 903.88 1170.69 42.82 40.01 24.58 241.13 658.92 7.55 1303.94 1667.87 263.50 679.94 933.50 1325.01 1690.61 250.38 592.00 948.41 1367.52 1783.38 269.63 682.73 925.52 1333.11 1704.61 295.56 712.08 9.97 1357.83 1731.95 278.77 620.57 983.70 1396.69 1820.12 组合规则 层 号 M柱上 M柱下 VC NC上 NC下 M柱上 M柱下 VC NC上 NC下 A柱 B柱 可变荷载控制=1.2×①+1.4×②+0.6×1.4×④ 无地震组合 永久荷载控制=1.35× ①+0.7×1.4×②+0.6×1.4×④ 4 70.82 70.62 132.24 46.41 46.39 35.09 3 74.27 73.87 132.76 51.38 51.49 41.75 2 78.39 86.82 133.81 58.94 62.31 50.30 1 57.84 42.44 132.93 47.91 41.73 57.11 5 85.83 70.60 108.23 45.45 40.17 26.86 4 68.74 69.99 143.14 45.60 45.68 34.85 3 73.38 72.60 130.36 50.67 44.65 41.52 2 76.96 85.32 131.39 58.58 61.55 50.07 1 57.02 31.31 130.57 47.44 41.50 56.88 5 99.80 72.78 99.75 80.11 67.02 48.71 108.36 137.73 157.09 158.18 108.47 137.78 159.71 148.81 有地震组合 =1.2×③+ 1.3×⑤ 4 96.97 90.42 119.15 92.60 136.23 166.53 186.21 3 110.17 109.87 109.58 2 121.63 128.55 132.77 1 110.83 162.90 135.34 注：表中M以左侧受拉为正，单位为kN.m，N以受压为正，单位为kN。 2.12截面设计与配筋计算

混凝土强度：

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板 C25 梁柱 C30

钢筋强度：

fc11.9N/mm2ft1.43N/mm2

ft1.27N/mm2

HPB335

fy300N/mm2

fyk335N/mm2

HRB300 fy270N/mm2 fyk300N/mm2

查表得 HRB335 b0.614

2.12.1框架柱截面设计

(1)轴压比验算

底柱 Nmax1820.12kN

N1820.12103轴压比 N0.629[1.05]，满足要求。 2fcAc14.3450则B柱的轴压比满足要求。 （2）截面尺寸复核

取h045035415mm，Vmax186.21kN 因为hw/b415mm/450mm0.924。

所以0.25cfcbh00.251.014.3450415667.63kN186.21kN 满足要求。

（3）正截面受弯承载力计算

柱同一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。 B轴柱：Nb1fcbh0b14.34504150.6141639.70kN

1层：从柱的内力组合表可见，N＞Nb,为小偏压，选用N大的组合，最不利组合为：M=158.18kN·m， N=1783.38kN

弯矩中由风荷载作用产生的弯矩<75%Mmax，柱的计算长度l01.0H5.4m。

e0M/N158.18/1783.3810390.99mm

eamax20mm,450/30mm20mm

eie0ea90.9920110.99mm

0.5fcA0.514.3450210.81＜1.0，取10.81。 3N1783.38.3010l5.4∵01215，∴21.0。 h0.45l111(0)21211400ei/h0h1400110.9941554000.811.01.12 4502第 36 页 共 66 页

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eeih/2as1.12110.99450/235314.31mm

N1783.381030.668＞b

1fcbh014.34504152Nefbh(10.5)1c0 AsAsfy(h0as)1783.38103314.3114.345041520.618(10.50.668)＝591.92

300(41535)按构造配筋3

18（AsAs763mm2）

5层：最不利组合为：M=67.2kN·m，N=278.77KN

在弯矩中没有由水平荷载产生的弯矩，柱的计算长度l01.25H5.25m

e0M/N67.2/278.77103241.06mm eamax20mm,450/30mm20mm

eie0ea188.1620261.06mm

0.5fcA0.514.3450215.191.0，取11.0

N278.77103l5.25∵011.6715，∴21.0 h0.45l111(0)21211400ei/h0h1400261.015eeih/2as1.15261.06450/2354.07mm

NNb,为大偏压。

52501.01.01.15 4502N278.771030.11b

1fcbh014.34504152Nefbh1c0(10.5)AsAsfy(h0as)278.7710216.0614.34504150.11(10.50.11)＝185.38300(41535)32

最小总配筋率根据《建筑抗震设计规范》，min0.7%。故：

AsminAsmin0.7%4502/2708.75mm2

选配实配3

18,𝐴𝑠 =763＞𝜌𝑚𝑖𝑛bh/2=708.75mm²

满足要求

(4)垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算

1层：Nmax1820.12kN

l05.4/0.4512，查表得0.95。

0.9fcAfyAs0.90.95(14.345023007632)2867.24kNNmax

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满足要求。

（5）、斜截面受剪承载力计算

1层：最不利组合：M=158.18kN·m，N=1820.12KN，V=186.21kN ∵剪跨比Hn/2h04.8/(24.15)5.783，∴3

∵0.3fcA0.314.34502868.73kN＜N,∴N=278.77kN

1.751.75(Vftbh00.07N)(86.211.434504150.07868.73)Asv1310 sfyvh0210415按构造配箍筋，取4φ10@250。 5层:最不利内力组合：

M=67.02KN·m，N=278.77KN，V=48.71KN ∵剪跨比Hn/2h03.60/(24.15)4.343，∴3

∵0.3fcA0.314.34152868.73kN＞N，∴N=278.77KN

1.751.75(Vftbh00.07N)(48.711.434504150.07278.77)Asv1310 sfyvh0210415按构造配箍筋，取4φ10@250。 （6）裂缝宽度验算

B轴柱：由于有地震作用，且地震作用为控制作用，所以无需进行裂缝宽度验算。

2.12.2框架梁截面设计

（1）正截面承载力计算

bh300mm600mm,h060035565mm，支座截面为单筋矩形截面，混凝土为C30

级，,fc,14.3N/mm2,11.0，钢筋为HPB335级，fy300N/mm2。当梁下部受拉时，按T形截面设计；当梁上部受拉时，按矩形截面设计。

（1） T形梁翼缘计算宽度的确定

（2） ：

l按计算跨度o考虑 𝑏𝑓′=𝑙⁄3=6.9/3=2300mm

s按梁净距n考虑 𝑏𝑓′=b+𝑠𝑛=300+4500=4800mm

h'fhhas600mm35mm565mm按翼缘高度考虑 o

h'f/ho120mm/565mm0.2120.1 因为

故翼缘宽度不受此项，取前两者中的较小值。所以，

hf=2400mm，

Mf1fcbfhf(h0hf/2)1.011.92130100(56550)1305.37kNm296.29kNm

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属于第一类T形截面，计算结果见表2.12.1

表2.12.1框架横梁纵向受力钢筋计算 AB轴间梁 CD轴间梁 层 计算公式 支座左跨中截支座右支座左跨中截支座右截面 面 截面 截面 面 截面 M/(kN·m) 239.26 226.76 219.26 292.69 83.47 -92.27 sM 1fcbh02M(s) 21fcbfh00.174 0.193 0.165 0.181 0.159 0.174 0.213 0.242 0.061 0.063 0.081 0.085 112s 1 As(As1fcbh0fy ) 1fcbfh0fy1559 1462 1406 1955 509 571 /mm2 As,min/mm2 实配钢筋/mm2 M/(kN·m) M 21fcbh0M(s) 21fcbfh0360 360 360 360 360 360 620 422 422 622 416 622 (1884) (1520) (1520) (2281) (804) (2281) 99.80 151.23 1.16 148.27 105.88 148.27 s0.073 0.111 0.120 0.108 0.077 0.108 112s 0.076 0.118 0.128 0.115 0.080 0.115 4 As(As1fcbh0fy ) 1fcbfh0fy614 953 1034 929 6 929 /mm2 As,min/mm2 实配钢筋/mm2 360 360 360 360 360 360 318 322 322 322 318 222 (763) (1140) (1140) (1140) (0) (1140) (2)斜截面受剪承载力计算 0.25cfcbh00.251.014.3300565605.96kN V0.7ftbh00.71.43300600169.67kN

1.25fyh01.25210565148.31kN表2.12.2框架横梁箍筋计算表 跨位 AB轴间梁 第 39 页 共 66 页

BC轴间梁 南昌航空大学学士学位论文

层 1 292.69 605.96 ＜0 5 148.27 605.96 ＜0 1 292.69 605.96 ＜0 5 148.27 605.96 Vb（N×10³） 0.25cfcbh0/kN Asvs (Vb0.7ftbh0)1.25fyvh0实配箍筋 ＜0 2φ8@200 2φ8@200 2φ8@200 2φ8@200 （3）裂缝宽度验算

梁AB跨中截面（5层）：𝑀𝑘=151.23KN.m

skMk151.23

=0.87×565×1520=202.41N/mm²

0.87h0As0.65ftkteAs/Ate=1520/0.5x300x600=0.017 1.1tesk=1.1-0.65×2.01/0.017×202.41=0.620

nidi2=4×22²/4×1×22=22mm 𝑎𝑐𝑟=2.1 deqnividimaxcrskEs=0.186＜𝑤𝑙𝑖𝑚=0.3 满足要求 deq(1.9c0.08)te

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三．板的计算

3.1楼面板计算

图3.1.1结构平面布置图

板的l2/l1=4500/2400=1.875＜3,按双向板计算。板的厚度按构造要求取h=100＞l1／40=86.25mm。板的结构平面布置图如图2.1.1所示，查《建筑结构荷载规范》教室活载q1 =2.5 KN/m2,走廊活载q2=3.5 KN/m2，混凝土为C25（fc=11.9KN/mm2）,钢筋为HPB300级（fy=270N/mm2）。 ⑴ 载计算

瓷砖地面

30mm1:3干硬水泥砂浆结合层 1.16 kN/m2 水泥砂浆结合层一道

100mm刚劲混凝土楼板 0.10×25=2.5 kN/m2 10mm石灰砂浆抹灰 0.02×17=0.34 kN/m2 4.27kN/m2 活载标准值：q1=2.5 KN/m2 q2=3.5 kN/m2

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荷载设计值：g=4.27×1.2=5.12 kN/m2

活载设计值：𝑞1′ =2.5×1.4=3.5 kN/m 𝑞2′=3.5×1.4=4.9 kN/m 荷载设计值：𝑝1=5.12+3.5=8.62 𝑝2=4.9+5.12=10.02 ⑵按弹性理论计算

在求各区格跨内正弯矩时，按恒载均布及活载棋盘式布置计算，取荷载： g1′=g1+q1/2=5.12+3.5/2=6.87 kN/m2 g2`=g2+q2/2=5.12+4.9/2=7.57kN/m2 q1`= q1/2=1.75 kN/m2 q2`= q2/2=2.45kN/m

在求各中间支座取最大负弯矩（绝对值）时，按恒载及活载均满布各区隔板计算，计算见图及计算结果见表3.2.1

区格 Lox/loy 计算简图 (0.0391×7.57+0.0921(0.0286×6.87+0.0596(0.0296×6.87+0.0620×2.45）×2.4 ²×1.75）×3.45 ²×1.75）×3.35 ²=3.00kN.m/m =3.58kN.m/m =3.71kN.m/m 表3.1.1 双向板弯矩计算

A B 2.4/4.5=0.53 3.45/4.5=0.77 C 3.35/4.5=0.75 mx 跨内 μ=0 μ=0.2 (0.0041×7.57+0.0196(0.0136×6.87+0.0324(0.0013×6.+0.0317my ×2.45)×2.4 ²×1.75)×3.45 ²×1.75）×3.35 ²=0.46kN.m/m =1.79kN.m/m =0.60kN.m/m 3.00+0.2×3.58+0.2×1.79=3.94 3.71+0.2×1.72=4.05 mx(u) 0.46=3.09kN.m/m kN.m/m kN.m/m 0.46+0.2×3.00=1.06 1.79+0.2×1.72+0.2×my(u) ..kNm/m 3.58=2.51kNm/m 3.71=2.46kN.m/m 计算简图 支座 mx ` my ` -0.0820×8.62×2.4²=-4.07 kN.m/m -0.0571×8.62×2.4²=-2.84 kN.m/m -0.0686×10.02×3.45²=-8.18 kN.m/m -0.0563×10.12×3.45²=-6.71 kN.m/m -0.0701×10.02×3.45²=-8.36 kN.m/m -0.0565×10.02×3.45²=-6.74 kN.m/m A-A支座 mx ` =（﹣4.07－4.07）/2=﹣4.07 kN.m/m A-B支座 my ` =（﹣2.85－6.71）/2=﹣4.48 kN.m/m B-B支座 mx ` =（﹣8.18-8.18）/2=﹣8.18kN.m/m B-C支座 my ` =（﹣6.71－6.74）/2=﹣6.73 kN.m/m C-C支座 my ` =（﹣8.36-8.36）/2=﹣8.36kN.m/m

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(3)配筋计算

各跨内，支座弯矩已求得，设计时将中间区隔的支座弯矩折减20%，其它不变。即可

m近似计算按As，算出相应的钢筋截面面积，取跨内及支座截面

0.95h0fyhox=80mm,hoy=70mm,截面配筋计算结果及实际配筋见表3.1.2。

表3.1.2截面配筋计算 截面 A区格 B区格 C区格 lox方向 loy方向 lox方向 loy方向 lox方向 loy方向 A-A A- B B- B B- C C- C m/( kN.m) ho /mm As/mm² 2.47 0.85 3.15 2.01 3.24 1.97 3.26 3.58 6.54 5.38 6.69 80 70 80 70 80 70 80 80 80 80 80 120 47 154 112 158 110 159 174 319 262 326 选配钢筋 φ8@180 φ8@180 φ8@180 φ8@180 φ8@180 φ8@180 φ8@125 φ8@125 φ8@150 φ8@150 φ8@150 实配面积mm² 279 279 279 279 279 279 402 402 523 523 523 跨中 支座 3.2屋面板计算

板的l2/l1=4500/2400=1.875＜3,按双向板计算。板的厚度按构造要求取h=100＞l1／40=2400/40=60mm。板的结构平面布置图如图2.1.1所示，查《建筑结构荷载规范》教室活载q1 =2 KN/m2,走廊活载q2=2.5 KN/m2，混凝土为C20（fc=9.6KN/mm2）,钢筋为HPB300级（fy=270N/mm2）。 ⑴荷载计算

三毡四油上铺小石子，加卷材粘结剂结合层 0.40 kN/m2 20mm1:3水泥砂浆找平层 0.02×20=0.40 kN/m2 25mm水泥焦渣找坡层 0.025×14=0.36 kN/m2 60mm矿渣水泥保温层

0.06×14.5=0.87 kN/m2

100mm刚劲混凝土楼板 0.10×25=2.50 kN/m2 20mm石灰砂浆抹灰 0.02×17=0.34 kN/m2 4. kN/m2 活载标准值：q=0.5 kN/m2

恒载设计值：g=4.×1.2=5.87 kN/m2 活载设计值：q=0.5×1.4=0.7 kN/m2

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荷载设计值：p=g+q=6.57 kN/m2

⑵按弹性理论计算

在求各区格跨内正弯矩时，按恒载均布及活载棋盘式布置计算，取荷载： g`=g+q/2=5.87+0.7/2=6.22kN/m2 q `= q/2=0.35kN/m2

在求各中间支座取最大负弯矩（绝对值）时，按恒载及活载均满布各区隔板计算，计算见图及计算结果见表3.2.1

区格 Lox/loy 计算简图 mx 跨内 μ=0 my mx(u) μ=0.2 my(u) 计算简图 支座 mx ` my ` （0.0391×6.13+0.0921×0.35）×2.4 ²=1.59kN.m/m （0.0041×6.22+0.0196×0.35）×2.4 ²=0.19kN.m/m 1.59+0.2×0.19=1.63kN.m/m 0.19+0.2×1.59=0.51 kN.m/m -0.0820×6.57×2.4²=-3.10kN.m/m (0.0286×6.22+0.0596×0.35）×3.45 ²=2.37kN.m/m （0.0136×6.22+0.0324×0.35）×3.45²=1.14kN.m/m 2.37+0.2×1.14=2.60kN.m/m 1.14+0.2×2.37=1.61 kN.m/m -0.0686×6.57×3.45²=-5.36kN.m/m （0.0296×6.22+0.0620×0.35）×3.45²=1.85kN.m/m （0.0130×6.22+0.0317×0.35）×3.35²=1.09kN.m/m 2.45+0.2×1.09=2.67kN.m/m 1.09+0.2×2.45=1.58kN.m/m -0.0701×6.57×3.35²=-5.48kN.m/m -0.0565×6.57×3.45²=-4.42 kN.m/m 表3.2.1 双向板弯矩计算 A B 2.4/4.5=0.53 3.45/4.5=0.77 C 3.35/4.5=0.75 -0.0571×6.57×2.4²-0.0563×6.57×3.45²=-2.16kN.m/m =-4.40kN.m/m A-A支座 mx` =（﹣3.10-3.10）/2=﹣3.10kN.m/m A-B支座 my` =（﹣2.16－4.40）/2=﹣3.28 kN.m/m B-B支座 mx` =（﹣5.36-5.36）/2=﹣5.36kN.m/m B-C支座 my` =（﹣4.40－4.42）/2=﹣4.41 kN.m/m C-C支座 mx` =（﹣5.48-5.48）/2=﹣5.48kN.m/m

(3)配筋计算

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各跨内，支座弯矩已求得，设计时将中间区隔的支座弯矩折减20%，其它不变。即可

m近似计算按As，算出相应的钢筋截面面积，取跨内及支座截面

0.95h0fyhox=80mm,hoy=70mm,截面配筋计算结果及实际配筋见表3.2.2。

表3.2.2双向板配筋计算 截面 lox方向 loy方向 lox方向 B区格 loy方向 lox方向 C区格 loy方向 A-A A- B B- B B- C C- C A区格 跨中 m/( KN.m) ho /mm As/mm² 1.30 0.41 2.08 1.29 2.14 1.26 2.48 2.02 4.29 3.53 4. 80 70 80 70 80 70 80 80 80 80 80 63 23 101 72 104 70 121 98 209 172 226 选配钢筋 φ8@180 φ8@180 φ8@180 φ8@180 φ8@180 φ8@180 φ8@150 φ8@150 φ8@125 φ8@125 φ8@125 实配面积mm² 279 279 279 279 279 279 335 335 402 402 402 支座

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四．楼梯计算 4.1楼梯设计资料

4.1.1楼梯概况

本工程楼梯为现浇整体板式楼梯，踏步尺寸150mm×270mm，层高4.2m。踏步的做法：面层采用防滑地砖面层，底面为20mm厚混合砂浆抹灰层。采用混凝土强度等级为C30（fc=14.3KN/mm2， ft=1..43kN/mm2 ），板筋采用HRB335（fy=300 N/mm2），梁筋采用HRB335（fy=300 N/mm2）级钢筋，楼梯上均布活荷载标准值q=3.5kN/m2。

图4.1 楼梯结构布置图

4.1.2楼梯结构布置图

如图4.1所示

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4.2梯段板设计

楼板倾斜度tan𝛼=270=0.56 cos𝛼=0.874

考虑到梯段斜板两端与混凝土楼梯梁的固结作用，斜板跨度可按净跨计算。取板斜长的1/30，h=120mm。取1m作为计算单元。 4.2.1荷载计算 恒载

地砖面层 （0.27+0.15）×0.65/0.27=1.01 KN/m 三角形踏步 0.5×0.27×0.15×25/0.27=3.38 kN/m

斜板 0.12×1×25/0.874=3.34 KN/m 板底抹灰重 0.02m×1×17kN/m²=0.39 KN/m

恒载标准值 𝑔𝑘=6.22 kN/m

恒载设计值 g=1.2𝑔𝑘=8.05 kN/m

150

活载标准值 𝑞𝑘=3.5 kN/m

活载设计值 q=1.4𝑞𝑘=4.9 kN/m

P=g+q=8.05+4.9=12.95 kN/m

4.2.2截面设计

板水平计算跨度：𝑙𝑛=3.51m

考虑到平台板两端的嵌固作用，所以最大弯矩M=pM=1/10×12.95×3.51²=15.95 kN/m 斜板有效高度 h0=120mm-20mm=100mm

l2n²/10；

M15.95106 s0.11 221fcbh01.014.31000100 s0.5112s0.942

M15.95106 As5mm2

sfyh00.942300100 选用受力钢筋

8@120 实配面积As654mm2

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分布筋φ8@270（每级踏步1根φ8）

4.3 平台板设计

平台板近似按简支板计算，平台板厚度𝑙⁄3.5=63.4mm，取80mm。取1m作为计算单元。由于平台板两端均与梁整结，所以计算跨度取净跨。 4.3.1荷载计算

30mm地砖面层 0.08m×25kN/m²=2.0KN/m

80mm现浇混凝土板 0.02m×20kN/m²=0.40 KN/m 20mm板底抹灰 0.02m×16kN/m²=0.34 KN/m 恒载标准值 g𝑘=2.99 KN/m 恒载设计值 g=1.2𝑔𝑘= 3.59 KN/

活载标准值 𝑞𝑘=3.5 KN/m

活载设计值 q=1.4𝑞𝑘=4.9 KN/m

P=g+q=3.59+4.9=8.49 KN/m

4.3.2截面设计

板的计算跨度 𝑙0=𝑙𝑛=2.22m

M=pl2n²/10=1/10×8.49×2.22/10=4.18 KN·m 平台板有效高度 h0=80mm-20mm=60mm

M4.18106 s0.0812 221fcbh01.014.3100060 s0.5112s0.9576

M4.18106 As242.50mm2

sfyh00.957630060 选用受力钢筋

8@150 实配面积As335mm2

分布钢筋φ8@200

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4.4 平台梁设计

平台梁尺寸取250mm×400mm。

4.4.1 荷载计算

恒载：

梯段板传来 6.71KN/m×3.51m/2=11.78KN/m 平台板传来 2.99kN/m×2.22m/2=3.32KN/m 平台梁自重 0.25m×（0.4m-0.08m）×25kN/m²=3.16KN/m

平台梁抹灰 [2×（0.4m-0.08m）×0.02m+0.25×0.02]×17kN/m²=0.30KN/m 恒载标准值 𝑔𝑘=21.26 KN/m 恒载设计值 g=1.2𝑔𝑘=25.26 KN/m

活载标准值 q𝑘=3.5kN/m²×（3.51m+2.22）/2=10.03 kN/m 活载设计值 q=1.4𝑞𝑘=14.04 KN/m

p=g+q=39.55 KN/m

4.4.2 截面计算

计算跨度 𝑙𝑛=3.9-0.24=3.66m

内力设计值 M=pln²/10=39.55×3.662/10=52.98 KN·m

V=pln/2=39.55×3,。66/2=72.38 KN 有效高度 h0=400mm-35mm=365mm bf=b+hf×5=250+5×80=650mm

M52.98106 s0.0278

1fcbh021.014.36503652 s0.5112s0.9722

M52.98106 As497.67mm2

sfyh00.9722300365 考虑到平台梁两边受力不均匀，会使平台梁受扭，所以宜在平台梁内适当增加纵向钢筋和箍筋用量，故纵向钢筋选用3斜截面受剪承载力计算：

16 实配面积As603mm2。

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截面复核

hw3651.464 b250 0.25cfcbh0=326.22 KN>72.38 KN 截面尺寸满足要求。

Vc0.7hftbh00.711.4325036591.34kN72.38kN 满足要求，可按构造配置箍筋

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五．基础计算

5.1设计资料

该框架层数不多，地基土为厚度较大的粘性土层，地基承载力特征值水埋藏较深，不考虑地下水影响；取C30混凝土（

fak220KPa，地下）钢

fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2筋采用HRB400，𝑓𝑦=360N/mm。基础垫层采用C15混凝土。

荷载计算

地基梁自重 0.3×0.6×25=4.5 KN/m

墙自重 （4.2-2.4）×0.24×8=3.46 KN/m

合计 7.86KN/m

地基承载力设计值的确定

选择基础埋深： d=0.75m+0.4m+0.45m=1.60m 地基承载力特征值： fak220KPa

根据《规范》可知： 承载力修正系数：

b0.3 d1.6

重度计算： 粘性土：γ =20 KN/m³ 假设b3m,故只对基础埋深进行修正。

fafakdrm(d0.5)2201.620(1.60.5)255.2kN/m2

5.2边柱基础设计

以A轴上的基础为例：

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A轴柱下基础图

5.2.1 荷载计算

由内力组合表可知，底层边柱的内力最不利组合有三组，分别是： M 42.44 31.31 162.9

V 132.93 130.57 135.34 取M.N.V=（162.9,135.34,1238.38） N 1238.38 1298.09 1134.35

地梁和墙所传荷载： N=7.86×6.9×0.5=27.12KN 则最终最不利组合为：M,N,V=（162.9,135.34,1265.48）

5.2.2基底尺寸的确定

A1Nfad1265.385.67m2

255.2-201.6 考虑偏心作用A=1.3𝐴1=7.37㎡

取基础底面尺寸为：A=b×l=3×2.6=7.8㎡＞7.37㎡

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5.2.3持力层强度验算

基础和回填土重：GkrGdA201.67.8282.8kN FkGK1265.48252.81518.28KN

𝑀𝑘=M+V×h=162.9+135.34×0.85=277.94KN.m eMk277.94b179.410.433m

FkGk1549.156基底压力为：Pk 符合要求。

pjpjmaxminFkGk1518.28194.65kN/m2＜𝑓𝑎=255.2K𝑝𝑎 A7.8

FkGkbl6e01194.6512.6l116.14kpa281.11kpa1.2fa306.24kN/m2故持力层强度满足要求。

5.2.4柱底对基础抗冲切验算

𝑘

𝑃𝑗𝑚𝑎𝑥=𝑃𝑘𝑚𝑎𝑥-𝐴=281.11-𝑘 𝑃𝑗𝑚𝑖𝑛=𝑃𝑘𝑚𝑖𝑛-𝐴=116.14-𝐺252.87.87.8

=248.7𝐾𝑃𝑎

𝐺252.8

=63.73𝐾𝑃𝑎

取基础高度h=850mm，则ℎ0=810mm，基础为锥形基础。 b=2.6m＞𝑏𝑐+2ℎ0=0.45+2×0.81=2.07m

30.45labb2.60.45Alh0b2h0=0.812.60.81=211KPa

22222222Ambch0h00.450.810.811.02㎡

3PjmaxAl248.71.14283.52＜0.78βhpftAm0.71.01.43101.021021.02KPa

22故柱边基础高度满足要求。

5.2.5 内力计算与配筋

ac0.45m,b2.6m,bc0.45m,l3m

pjpjminlac30.45pp116.14281.11116.14211kpajmaxjmin2l23第 53 页 共 66 页

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MI1[(Pj,maxPj)(2bbc)(Pj,maxPj)b](lac)2481[(248.7211)(22.60.45)(248.7211)2.6](30.45)2365.13kNm4812@100

MI365.13106Nmm2 As 选用1391.29mm20.9fyh00.9360N/mm810mm实配As=1539mm2>1391.29mm2

MII1Pj(bbc)2(2lac)24

1211(2.60.45)2(230.45)262.12kNm24

MII262.12106Nmm2 As 选用998.78mm20.9fyh00.9360N/mm810 12@100

实配 As=1131mm2>998.78mm2

5.3中柱联合基础设计

由于中柱（B、C轴柱）间距较小，故采用联合基础。为了使设计更为安全，仍按基础进行设计，将联合基础视为两个基础的拼接。

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B.C柱下联合基础图

5.3.1荷载计算

由内力组合表可知，底层边柱的内力最不利组合有三组，分别是： M 41.73 41.50 148.81

N 1704.61 1731.95 1820.12 取M.N.V=（148.81,1820.12,186.21） V 57.11 56.88 186.21

地梁和墙所传荷载： N=7.85×(6.9+2.4)×0.5=36.50KN 则最终最不利组合为：M,N,V=（148.81,1867.96,186.21）

5.3.2基底尺寸的确定

ANfah1867.96216.74m2

255.2-201.6第 55 页 共 66 页

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考虑偏心作用A=1.3𝐴1=21.76㎡

取基础底面尺寸为：A=b×l=3×7.5=22.5㎡＞21.76㎡

5.3.3 持力层强度验算

Gk1.35GdA1.35201.622.5/2483.84kN

FkGK1867.96483.842351.8KN 𝑀𝑘=M+V×h=1867.96+483.84×0.85=307.09KN.m

e0=Mk307.0911130.58mmFkGk2351.8223.98kN/m2＜𝑓𝑎=255.2K𝑝𝑎 A37.5/26e0Fk+Gk2351.860.131282.66Kpa)(1)()(1)165.30Kpa blb37.5/231.2fa1.2255.2306.24Kpa,minPkk,max(故持力层强度满足要求。

5.3.4柱底对基础抗冲切验算

PjmaxPk,maxPjminGk483.84kN282.66Kpa236.58Kpa2A37.5/2m

G483.84kNPk,mink1655.30Kpa119.22KpaA37.5/2m2ho810mm 取基础高度h=850mm，则 ，基础为锥形基础。

b3mbc2h00.45m20.81m2.07m

labbc30.4530.45Ai(ch0)b(h0)2(0.81)3(0.81)2222222221.18m2 Am(bch0)h0(0.450.81)0.811.02m2pjmaxAi236.581.18279.16kN0.7hpftAm0.71.01.431031.021021.02(KN)故柱边基础高度满足要求。

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南昌航空大学学士学位论文

5.3.5内力计算与配筋

ac0.45m,b3m,bc0.45m,l7.5m

地基净反力

Pjpjminlac30.45(pjmaxpjmin)119.22Kpa(236.58Kpa119.22Kpa)145.63Kpa2l23MI1[(Pj,maxPj)(2bbc)(Pj,maxPj)b](lac)2481[(236.58145.63)(230.45)(236.58145.63)3](7.5/20.45)2621.21kNm48MI621.21106Nmm As2367mm2 选用20.9fyh00.9360N/mm810mm

16@80

实配As=2513mm2>2367mm2

MII1Pj(bbc)2(2lac)24

1145.63(30.45)2(27.5/20.45)338.76kNm24

MII338.76106Nmm As1291mm2 选用20.9fyh00.9360N/mm81014@110

实配 As=1399mm²>1291mm²

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