土木工程专业毕业设计计算书.doc

学学 号：号：0 0毕业设计说明书毕业设计说明书GRADUATEDESIGN设计题目：设计题目：某市如意酒店设计某市如意酒店设计学生：学生：专业班级专业班级：0808 土木土木 9090 班班学学院：建筑工程学院院：建筑工程学院指导教师：指导教师：教授教授教授教授20122012 年年 5 5 月月 2727摘要本工程为市如意快捷酒店，该楼为五层，总高 18.6 米，室外高差为0.45m，总建筑面积为 52182m。本设计依据设计要求和原始资料，运用力学、钢筋混凝土、结构力学基本原理与土力学和对材料性质的深刻了解，遵守设计规则，保证建筑结构合理，所有材料的质量和强度合格，工艺良好。本建筑设计分为三部分：建筑设计、结构设计、施工组织设计。建筑设计采取积极措施来增强建筑物的外表强度和坚固性，给人以心理上的安全感。兼顾实用性。结构体系是钢筋混凝土框架结构，用砌块做填充墙。结构设计是使结构物得到足够的强度、刚度和韧性的过程。结构体系选择后，依据建筑结构和在规等进行荷载统计，用弯矩二次分配法、D 值法等进行力计算，再进行里组合以与配筋设计。施工组织设计：科学的依据分项工程，流水施工的方法，合理安排施顺序，注意安全措施，力求经济效益关键词建筑；结构；施工组织III/98AbstractRuyi hotel in this project,the building with five floors,and a totalheight of 18.600meters,total construction area of 5218m2.The designbased on design requirements and the original data,the use of mechanics,reinforced concrete,structural mechanics,the basic principles of soilmechanics,and a deep understanding of the material properties and tocomplywithdesignrulestoensurethatthebuildingstructureisreasonable,thequalityandintensityofallthematerials qualified,good process.The architectural design is divided into three parts:architecturaldesign,structural design,and construction design.Architecturaldesigntotakepositivemeasurestoenhancetheappearanceofstrengthandrobustnessofthebuilding,giving a psychological sense of security.Taking into account the practicality.Thestructuralsystemisreinforcedconcreteframestructurewithblockinfillwalls.Thestructuraldesignistostructuretheprocessofsufficientstrength,stiffnessandtoughness.Structuralsystemselection,loadstatistics,basedonthestructuresandnorms,theinternalforcecalculation using the hierarchical method,the D value method,the baseshear,and reinforcement design.Constructionorganization design:a scientific.Basisfor sub-projects,construction ofwater,reasonable arrangementsthe mentfor the facilities order to pay attention to safety measures,and striveto economic.KeywordsKeywords architecture;structure;construction organizationsV/98目录摘要 IIABSTRACTIII第 1 章绪论 11.1 综述 11.2 工程概况 21.3.地质条件 21.4 设计资料 2第 2 章初步设计 42.1 设计资料 42.2 钢筋混凝土框架设计 62.2.1 结构平面布置如图 2.2 所示，各梁柱截面尺寸确定如下。62.2.2 柱的截面尺寸估算（按轴压比）：72.2.3 板柱尺寸确定：7第三章荷载计算 83.1 恒活载计算 83.1.1 屋面框架梁线荷载标准值：83.1.2 楼面框架梁线荷载标准值：93.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值：93.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值：103.1.5 恒荷载作用下的结构计算简图如图 3.1 所示。113.2 活荷载计算 113.3 风荷载计算 123.4 雪荷载计算 143.5 水平地震作用 143.5.1 重力荷载代表值 143.5.2 结构自振周期 T153.5.3 多遇水平地震作用计算 173.5.4 抗震变形验算 19第 4 章力计算 214.1 恒荷载作用下的力计算 214.2 楼面活荷载作用下的力计算 254.3 水平地震作用下的力计算 27第 5 章力组合 31第 6 章截面设计 336.1 梁截面计算 336.1.1 正截面受弯承载力 336.1.2 斜截面受剪承载力 366.2.2计算柱配筋：38第 7 章楼梯设计 467.1 楼梯结构平面布置图 467.2 楼梯板计算 467.2.1 荷载计算：47VII/987.2.2 截面设计 477.3 平台板计算 487.4 平台梁计算 49第 8 章楼板设计 51第 9 章基础设计 539.1 设计资料：539.2 基础底面积和底面尺寸确定：549.3 基础剖面尺寸确定：559.4 基础抗冲切承载力计算：559.5 底板配筋：56第 10 章施工部分设计 5710.1 工程概况 5710.1.1 工程特点 5710.1.2 地点特征 5710.1.3 施工条件 5710.2 施工部署 5710.2.1 施工方案 5710.2.2 施工顺序 5810.3 施工进度计划 5810.3.1 工程量计算 5810.3.2 工日数与流水节拍的确定 6910.3.3 施工进度计划 7210.4 施工总平面图 7210.5 施工准备条件 7210.5.1 平整场地 7210.5.2 修筑道路 7210.5.3 接通水源 7210.5.4 施工用电 7310.5.5 施工机械 7410.5.6 劳动力组织 7510.5.7 主要材料需要量计划 7510.6 施工准备计划 7610.6.1 施工准备 7610.6.2 测量前期准备 7710.6.3 技术工作准备 7710.6.4 物资、机械设备准备 7710.6.5 劳动力准备 7710.6.6 外界联系 7810.7 主要施工方法 7810.7.1 钢筋工程 7810.7.2 模板工程 7810.7.3 混凝土工程 7910.7.4 屋面工程 8210.7.5 装饰工程 82IX/9810.7.6 脚手架工程 8210.8 质量安全措施 8410.8.1 质量管理措施 8410.8.2 安全管理措施 85结论 85参考文献 87辞 881/98第 1 章 绪论1.1 综述根据设计材料提供场地的地质条件与所在地区的抗震烈度，确定出拟建筑物的抗震等级二级。建筑物的设计过程包括建筑设计和结构设计梁部分。建筑设计部分：综合了几个方案的优点，考虑可影响建筑的各种因素，采用了既能满足现代化教学的多方面要求，又较经济、实用、美观的方案。结构设计部分：分别从结构的体系选择、结构总体的布置、楼屋盖的结构方案与基础方案的选择等多方面进行了论述。结构计算大致分为以下几个步骤：荷载统计：荷载统计是在初选截面的基础上进行的，其计算过程是按从上到下的顺序进行的，荷载的取值按各层房间的使用功能与位置的不同，查荷载规确定。按建筑方案中的平立剖面设计，选定计算见图，并初选柱截面。框架变形验算：验算了框架在水平地震作用下横向变形。此过程中，采用了能量法计算结构的自震周期，按底部剪力法求剪力并考虑了顶附加水平地震作用。横向框架的力分析：分别分析了横向框架在水平地震作用技术向荷载作用下的力，用分层发法计算梁端、柱端弯矩。力组合：对恒载、活载与地震荷载进行组合，得出最不利力，并以此为依据对框架梁、柱进行截面设计。板的设计：用弹性理论进行计算。楼梯设计：采用板式楼梯。基础设计：采用独立基础。设计成果：平面图、立面图、剖面图、楼梯平、剖面图，基础的结构布置图、配筋图、基础平剖面施工图与建筑总说明和结构总说明等。此外，本设计采用了 AutoCAD、天正建筑、探索者等软件进行绘图以与部分计算结果的验算。1.2 工程概况本工程为市如意快捷酒店。该楼共五层，采用框架结构,一层层高 4.2m，其余层高 3.6 米。总高 18.6 米,室外高差是 0.45m，建筑面积为 52182m左右。其主要用途为住宿所用,工程所在地：市市区。地基承载力特征值kf按 160Kpa 设计。持力层为粉质粘土。设计使用年限：50 年。抗震设防：抗震设防烈度 8 度，设计承载力特征值为 0.20g，设计地震第二组。1.3.地质条件第一层：杂填土，层厚 0.5m，r=18KN/m3第二层：粉质粘土，r=18KN/m3，无地下水1.4 设计资料1、设防烈度 8 度；抗震等级二级；场地类别二类；抗震设防类别丙类；建筑物安全等级二级。2、场地土类型中软场地土；最大冻结深度 0.6 米；地基承载力标准值fk=160kpa；持力层为粉质粘土。3、参考资料：建筑抗震设计规；混凝土结构设计规；建筑结构荷载规3/98程；建筑地基基础设计规程。第 2 章初步设计2.1 设计资料（1）设计标高：室设计标高0.000，室外高差 450mm。（2）墙身做法：墙身为混凝土砌块，M5 水泥砂浆砌筑，墙刷为 5 mm 厚1：2 水泥砂浆，15 mm 厚 2：1：8 水泥石灰砂浆，分两次抹灰，刷建筑胶素水泥浆一遍，配合比为建筑胶：水=1：4。厚度 20 mm.（墙 7 做法见图集 05j1）。外墙刷水泥砂浆 5 mm 厚 1：2.5 水泥砂浆，15 mm 厚 2：1：8 水泥石灰砂浆，分两次抹灰，刷建筑胶素水泥浆一遍，配合比为建筑胶：水=1：4（3）楼面做法：表表 2-12-1楼面做法厚度(mm)容重(KN/m3)重量(KN/m2)厚石201.16厚干硬性水泥砂浆30素水泥浆结合层一遍钢筋混凝土楼板120253.0楼面恒载标准值4.16（4）屋面做法：表表 2-22-2屋面做法（不上人）厚 度(mm)容重(KN/m3)重量(KN/m2)5/98保护层：C20 细石混凝土，150150钢筋网片401.5984隔离层：干铺无纺聚酯纤维布一层保温层：挤塑聚苯乙烯泡沫板250.3136防水层：按照屋面说明附表 1 选用25找平层：1：3 水泥砂浆，砂浆中掺聚丙纶或锦纶-6 纤维 0.750.90kg/m320找坡层：1：8 水泥膨胀珍珠岩找 2%坡最 薄处 20结构层：钢筋混凝土屋面板120253.0屋面恒载标准值4.60（5）门窗做法：门厅处为铝合金门窗，其它均为木门，铝合金窗。（6）地质资料：属二类建筑场地。（7）基本风压：20=0.4/kN m（地面粗糙度属 C 类）。图 2.1 结构平面布置图图 2.2 结构立面布置图（8）活荷载：屋面活荷载 2.0 KN/m2，走廊楼面活荷载 2.0 KN/m2。2.2 钢筋混凝土框架设计2.2.1 结构平面布置如图 2.2 所示，各梁柱截面尺寸确定如下。边跨框架梁11117800650975812812hlmm所以取框架梁：650 300h bmm边柱连系梁11117200600900812812hlmm所以取连系梁：600 300h bmmL 为梁的跨度截面宽。7/982.2.2 柱的截面尺寸估算（按轴压比）：12GNS n 且/ccccNf b hc：允许轴压比，三级 0.9,二级 0.8,一级 0.7；竖向荷载与地震作用组合的最大轴力设计值 N；G：分项系数，取为 1.2；：单位面积重量，取为 1214kN/m2；S：柱承载楼面面积；n：柱设计截面以上楼层数；1：一、二级抗震设计角柱为 1.3,其余为 1.0；2：由于水平力使轴力增大的系数，7 度 1.05，8 度 1.1，9 度 1.2；cf：混凝土强度设计值，取 C30 混凝土，则cf为 14.3KN/mm2。首层边柱和中柱取最大值。再计算各层柱截面。取c=0.8，G=1.2，=14 kN/m2，1=1.0，2=1.1，cf=14.3KN/mm2首层边柱1.2 14 56.16 4 1.0 1.1/0.8 14.3/1000602mm 首层中柱1.2 14 28.08 4 1.0 1.1/0.8 14.3/1000425.6mm 首层柱截面值最大,可取600600mmmm2.2.3 板柱尺寸确定：各层柱均取为600600mmmm现浇楼板厚 140mm（连续双向板：hL/50（L 为板的较小跨度）根据地质资料，确定基础顶面离室外地面为600mm，则底层层高为5.25m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图三中。其中框架柱的线刚度：/ccciE IH，框架梁的线刚度：/bbiEIl；对于现浇整体式框架梁：中框架梁：02.0bII，边框架梁：01.5bII，其中，0I为按矩形截面计算框架梁的惯性矩。3-311.5E0.3 0.657.8=1.32 10 E12ABBCii4-31cc1i=E0.65.25=2.06 10 E124-32345cc1i=i=i=i=E0.63.6=3.0 10 E12图 2.3 结构线刚度布置图第三章 荷载计算3.1 恒活载计算3.1.1 屋面框架梁线荷载标准值：屋面恒荷载：4.60KN/m2（见表 2.2）9/98框架梁自重：0.3m0.65m25KN/m3=4.875KN/m梁两侧粉刷：2(0.65-0.1)m0.02m17KN/m3=0.374KN/m因此，作用在屋顶框架梁上的线荷载为：5151g4.875/0.374/5.25/ABBCgkN mkN mkN m25252g4.6/7.233.12/ABBCgkN mmkN m3.1.2 楼面框架梁线荷载标准值：楼面恒荷载：4.16KN/m2（见表 2.1）框架梁自重与梁两侧粉刷：4.875KN/m边跨填充墙自重：0.25(3.6-0.65)m6KN/m3=4.43KN/m(6 为蒸压粉煤灰加气混凝土砌块容重，见建筑结构荷载规附录 A)墙面粉刷：2(3.6-0.65)m0.02m17KN/m3=2.01KN/m因此，作用在中间层框架梁上的线荷载为：11g4.875/4.43/2.01/11.32/ABBCgkN mkN mkN mkN m222g4.16/7.229.95/ABBCgkN mmkN m3.1.3 屋面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重：0.3m0.60m7.2m25KN/m3=32.4KN梁两侧粉刷：2(0.6-0.1)m0.02m7.2m17KN/m3=2.45KN1m 高女儿墙（蒸压粉煤灰砖）自重：1m7.2m0.25m15KN/m3=27KN墙两侧粉刷：21m0.02m7.2m17KN/m3=4.90KN连系梁传来屋面自重：0.57.20.57.24.60KN/m2=59.62KN顶层边节点集中荷载：G5A=G5c=126.4KN中柱连系梁自重：0.3m0.60m7.2m25 KN/m3=32.4KN梁两侧粉刷：2(0.6-0.1)m0.02m7.2m17KN/m3=2.45KN连系梁传来屋面自重：20.57.20.57.24.60KN/m2=119.24KN顶层中节点集中荷载：G5B=154.1KN3.1.4 楼面框架节点集中荷载标准值：边柱连系梁自重：32.4KN梁两侧粉刷：2.45KN钢窗自重：1.8m2.1m0.45KN/m3=1.70KN（钢窗宽 2.1，高 1.8，0.45 为钢框玻璃窗容重，见建筑结构荷载规附录 A）窗下墙体自重：0.25m1.0(7.2-0.6)m19KN/m3=31.35KN（钢窗台高 1.0 m，外墙厚 0.25m）墙两侧粉刷：20.021.0(7.2-0.6)m17KN/m3=4.49KN窗边墙体自重：(7.2-0.6-2.1)m1.8m+(7.2-0.6)m(3.6-0.5-1.0-1.8)m0.25m19KN/m3=47.88KN墙两侧粉刷：(7.2-0.6-2.1)m1.8m+(7.2-0.6)m(3.6-0.5-1.0-1.8)m20.02m17KN/m3=6.85KN框架柱自重：0.6m0.6m3.6m25KN/m3=32.4KN框架柱粉刷：(0.6m4-0.25m3)0.02m3.6m17KN/m3=2.02KN连系梁传来楼面自重：0.57.20.57.24.16KN/m2=53.91KN中间层边节点集中荷载：GA=GC=215.45KN中柱连系梁自重：32.4KN梁两侧粉刷：2.45KN11/98纵墙自重：(7.2-0.6)m(3.6-0.6)m0.25m19KN/m3=94.05KN墙两侧粉刷：(7.2-0.6)m(3.6-0.6)m20.02m17KN/m3=13.46KN扣除门洞重加上门重：-2.1m0.9m(0.25m25KN/m3-0.2KN/m3)=-11.43KN（门高 2.1 m，门宽 0.9m,木门面重度 0.2kN/m2）框架柱自重：32.4KN框架柱粉刷：2.02KN连系梁传来楼面自重：20.57.20.57.24.16KN/m2=107.8KN中间层中节点集中荷载 GB=273.2KN3.1.5 恒荷载作用下的结构计算简图如图 3.1 所示。图 3.1 恒荷载布置图3.2 活荷载计算活荷载作用下的结构计算简图如图 3.2 所示。图中各荷载值计算如下：屋面活荷载标准值（均布活荷载标准值 0.5kN/m2）：p5AB=p5BC=0.5KN/m27.2m=3.6KN/mp5A=p5C=0.57.20.57.20.5kN/m2=6.48kNp5B=20.57.20.57.20.5KN/m2=12.96kN楼面活荷载标准值（楼面均布活荷载标准值 2.0kN/m2）：pAB=pBC=2.0KN/m27.2m=13.20N/mpA=pC=0.57.20.57.22kN/m2=25.92kNpB=20.57.20.57.22kN/m2=51.84kN图 3.2 活荷载布置图3.3 风荷载计算风荷载标准值计算公式为:13/98zsz0=因结构高度小于 30m，可取z=1.0；对于矩形截面s=1.3；z可查荷载规。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表 3-1 所示。表三为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图 3.3 所示。表表 3-13-1 风荷载计算风荷载计算2/1jjikWjhhBP层次zsz/mz20/()kN mA/2mPw/kN51.01.319.650.740.420.166.3741.01.316.050.740.425.929.9731.01.312.450.740.425.929.9721.01.38.850.740.425.929.9711.01.35.250.740.429.711.43图 3.3 风荷载布置图3.4 雪荷载计算雪荷载标准值计算公式为:r0S=s因屋面为平屋面，可取r=1.0；0s可查荷载规，取-20s=0.4kN m。3.5 水平地震作用3.5.1 重力荷载代表值（具体计算方法：顶层重力荷载代表值包括，屋面恒载，50%屋面雪荷载，纵横梁自重，半层柱自重，半层墙体自重。其他层重力荷载代表值包括，楼面恒载，50%楼面活载，纵横梁自重，楼面上、下各半层的柱子与纵横墙体自重。）niikjjQikjjQGG1总重力荷载代表值：EjGG5555515152527.87.87.87.87.20.57.87.87.20.50.50.5645.2ABCabbcabbcQZGGGGggggSAGGkN234776.0GGGkN1776.0GkN123453888.5EGGGGGGkN注：墙自重:1.731.354.4947.886.8594.05 13.46 11.432376.7QGkN柱自重:15/9832.42.023103.26ZGkN 屋面雪荷载2r0S=s=0.4kN/m,屋面面积27.2(7.8+7.8)=119.5mA。3.5.2 结构自振周期 T21112niiiniiiGTG,1iikk,kkkVD,nkmm kVG3411.5E0.3 0.657.8=3.96 1012ABBCii441c1i=E0.65.25=6.18 1012442345c1i=i=i=i=E0.63.6=9.0 1012表表 3-23-2 框架框架 A A、C C 轴柱侧移刚度值的计算轴柱侧移刚度值的计算层数截面bh（m2）混凝土弹性模量 EC(KN/M2)层高hi（m）线刚度iC（410）K2i12h(1/m2)c2i12D=ih(KN/m)上层0.600.603.001073.692 3.96=0.442 9.00.4=0.1720.40.9314229首层0.600.603.001075.256.183.96=0.646.180.64+0.5=0.4320.640.4411693表表 3-33-3 框架框架 B B 轴柱侧移刚度值的计算轴柱侧移刚度值的计算层数截面bh（m2）混凝土弹性模量 EC(KN/M2)层高hi（m）线刚度iC（410）K2i12h(1/m2)c2i12D=ih(KN/m)上层0.600.603.001073.694 3.96=0.882 9.00.88=0.3120.880.9325847首层0.600.603.001075.256.182 3.96=1.286.181.28=0.392 1.280.4410604表表 3-43-4 结构自振周期的计算结构自振周期的计算层次12345iG913.7776.0776.0776.0645.23888.5KV3886.92973.22197.21421.2645.2kD3399054305543055430554305K0.1830.0870.0650.0420.01917/98i0.1830.270.3350.3770.3962i0.0330.0730.1120.1420.157iiG267.1334.7415.3467.3408.21892.62iiG48.290.5138.8176.0161.8615.3结构自振周期21112=1.14sniiiniiiGTG结构自振周期 T1的调整，调整系数取 0.7，则 T1=0.80s3.5.3 多遇水平地震作用计算（1）计算结构等效总重力荷载代表值：Geq=0.85Gi；Geq=3888.5KN0.85=3305.3KN（2）混凝土结构的阻尼比取 0.05；0.91max1gTT，8 度设防区，查表得max为 0.16；查表得第一组，二类场地的特征周期值 Tg 为 0.35，T1 为 0.80，故0.91=0.350.80.16=0.076（3）计算总水平地震作用标准值：EK1eqF=G=0.076 3305.3kN=251.2 Nk（4）计算各质点多遇水平地震作用标准值：T11.4 Tg(查表得第一组，二类场地的特征周期值 Tg 为 0.35)故顶部附加地震作用系数n为：10.080.070.134nT顶层水平地震作用：inEKnEKnjjj 1G HF(1)FFG Hin；故5645.2 3.6F(1 0.124)251.2913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.60.124 251.267.4kN5645.2 3.6F(1 0.124)251.2913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.60.124 251.267.4kN其余各层水平地震作用：1(1)iiinEknjjjG HFFG H；故234776 3.6=F=F(1 0.124)251.2913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6=42.8kNF1913.7 5.25(1 0.124)251.2913.7 5.25+776 3.6 3+645.2 3.6=50.2kNF19/98图 3.4 结构水平地震作用布置图3.5.4 抗震变形验算多遇地震作用下的楼层最大水平弹性层间位移验算：uh/550e混凝土结构的阻尼比取 0.05 uh ejmk=1jkiu=VDu-层间弹性位移 eVi-楼层 i 的弹性地震剪力ijD-楼层 i 第 k 号柱子的侧向刚度m-框架第 j 层的总柱数。多遇水平地震作用各楼层1234550.2,42.8,67.4FkN FFFkN FkN各层弹性地震剪力为：5567.4eVFkN 445115.2eeVVFkN 334158eeVVFkN 223201eeVVFkN 112251.2eeVVFkN底层层间弹性位移1251.2u=0.0074m33990二层层间弹性位移2201u=0.0037m54305三层层间弹性位移3158u=0.0029m54305四层层间弹性位移4115.2u=0.0021m54305五层层间弹性位移567.4u=0.0012m54305弹性层间位移验算：11u0.0074=0.00141/5500.0018h5.25其余层验算同上符合弹性层间位移要求21/98第 4 章 力计算4.1 恒荷载作用下的力计算恒载(竖向荷载)作用下的力计算采用弯矩二次分配法。图中梁上分布荷载有矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也可根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载与三角形分布荷载化为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如图 4.1 所示。图 4.1 计算简图图 4.2 荷载的等效把梯形荷载化作等效均布荷载由pqABABM=M得，q=0.32p。5AB55152g0.325.250.32 33.1215.84/BCABABgggkN mAB12g0.3211.320.32 29.9520.9/BCABABgggkN m化作均布荷载后，结构可用弯矩分配法计算并可利用结构对称性取二分之一结构计算，二分之一结构如图 4.5 所示。各杆的固端弯矩为：2255551115.84 7.880.4kN m1212ABBAABABMMgl221120.9 7.8105.9kN m1212ABBAAB ABMMgl图 4.3 弯矩二次分配法计算简图必须注意，在求得图 4.3 所示结构的梁端支座弯矩后，如欲求梁跨中弯矩，则需根据求得的支座弯矩和各跨的实际荷载分布（即图 4 所示荷载分布）按平衡条件计算，而不能按等效分布荷载计算。框架梁在实际分布荷载作用下按简支梁计算的跨中弯矩如图 4.4 所示。23/98图 4.4 梁实际跨中距图图 4.5 弯矩二次分配法弯矩图图 4.6 结构在恒荷载下轴力图图 4.7 结构在恒荷载下剪力图考虑梁端弯矩调幅,并将梁端节点弯矩与剪力换算至梁端柱边弯矩值,乘以调整系数 0.8，以备力组合，如图 4.8，4.9 所示图 4.8 结构在恒荷载下调幅后的弯矩图25/98图 4.9 结构在恒荷载下调幅后的剪力图4.2 楼面活荷载作用下的力计算活荷载作用下的力计算采用满布荷载法，计算方法同恒荷载，得到的力下图所示，考虑梁端弯矩调幅,并将梁端节点弯矩与剪力换算至梁端柱边弯矩值,以备力组合用。图 4.10 活荷载弯矩二次分配法弯矩图图 4.11 活荷载作用下柱的轴力图图 4.12 活荷载作用下的剪力图27/98图 4.13 结构在活荷载下调幅后的弯矩图图 4.14 结构在活荷载下调幅后的剪力图4.3 水平地震作用下的力计算水平地震作用下的结构计算简图如图 3.4 所示。力计算采用 D 值法，计算过程见下图。（1）求各层 D 值如表 3-2、表 3-3 所示。（2）反弯点高度计算1234+2CiiiiKi,12134iiii或3412iiii，11.0，2=hh上，3=hh下表表 4-1:4-1:层次一二三四五边柱中柱边柱中柱边柱中柱边柱中柱边柱中柱K0.641.280.440.880.440.880.440.880.440.880y0.700.650.520.50.450.450.380.40.290.3511.01.01.01.01.020.681.01.01.0不考虑3不考虑1.461.01.01.0查表可得，1230yyy，则0yy。查表时水平地震作用按倒三角形荷载。(3）力计算荷载统计时得到的是整个框架的水平地震作用，故应折算成一榀框架所承受的水平地震作用力。5234167.4,42.8,50.2FkN FFFkN FkN计算过程如图所示。29/98图 4.15 剪力在各柱间的分配图 4.16 各柱反弯点与柱端弯矩图 4.17 水平地震作用下弯矩图图 4.18 水平地震作用下柱的轴力和梁的剪力图31/98第 5 章 力组合根据上节力计算结果，即可进行框架各梁柱各控制截面上的力组合，其中梁的控制截面为梁端柱边以与跨中。由于对称性，每层可取三个控制截面，即图 5-1 中的 1-3 号截面。柱则分为边柱和中柱（即 A 柱和 B 柱），每个柱每层有两个控制截面，如图 5.1 所示。图 5.1 框架梁柱的控制截面根据高层建筑混凝土结构技术规程的要求：（1）无地震作用效应组合时，荷载效应组合的设计值应按下式确定：GGKQQQKWWWKSSSS S荷载效应组合设计值G永久荷载分项系数Q楼面活荷载分项系数W风荷载的分项系数GKS永久荷载效应标准值QKS楼面活荷载效应标准值WKS风荷载效应标准值Q、W分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数，当永久荷载效应起控制作用时应分别取 0.7 和 0.0；当可变荷载效应起控制作用时应分别取 1.0 和 0.6 或 0.7 和 1.0。(2）有地震作用效应组合时，荷载效应组合的设计值应按下式确定：GGEEhEhKEvKEvKWWWKSSSSS S荷载效应和地震作用效应组合设计值G重力荷载分项系数Eh水平地震作用分项系数Ev竖向地震作用分项系数W风荷载的分项系数GES重力荷载代表值的效应EhKS水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数EvKS竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数W风荷载组合值系数，应取 0.2。重力荷载与水平地震作用时，G应取 1.2，Eh应取 1.3。梁和柱力组合列表图见附表33/98第 6 章 截面设计根据上面中得到力组合结果，即可选择各截面的最不利力进行截面配筋计算。由于对称性，每层只需计算一梁和两柱，其编号如图 6.1 所示。图 6.1 框架各构件编号6.1 梁截面计算6.1.1 正截面受弯承载力环境类别为一类，C30 混凝土，梁保护层厚度30cmm，双排布筋，边跨梁宽300bmm，梁高650hmm；22111.0,0.8,14.3/,1.43/ctfN mmfN mm；纵筋采用 HRB400 钢，2360/yfN mm。框架抗震等级为二级，正弯矩作用时按 T 形截面计算，单排布筋时，取35samm，对 于 边 跨 梁，01400.230.1615fhh，取 翼 缘 宽 度0min,2.43fnlbbsm，(其中0l为梁计算跨度，取净跨7.2nlm；ns为梁纵肋净距 6.9m。)该榀框架跨中最大正弯矩max169.5MkN m101401.0 14.3 2400 1406152618.6169.522cfffhf b hhkN mkN m故跨中截面均属第一类 T 形截面。负弯矩作用时按矩形截面计算。单排布筋时，取60samm。正截面承载力计算过程与结果列于表 6-1:表 中，梁 端210scMf bh，跨 中210scfMf b h；11 2s，0.5 11 2ss，0sysMAfh。表中sA列括号中的数字是按受力计算得到的数值,括号外数值是按构造计算得到。（有规查得梁端最小配筋率为 0.3%与0.65tyff中较大者为 585mm，跨中为 0.25%与0.55tyff中较大者为 487.5mm）表表 6-16-1梁正截面承载力计算截面弯矩设计值ss2sA mm实配钢筋2mmKL-1011梁端-271.440.2600.3080.84616503C22+2C18，AS=1649梁端120.510.1060.1120.9446284C14，AS=6152跨中169.520.0200.0200.9908423C16+1C18，AS=857.53梁端-303.310.2910.3530.82318955C22，AS=190035/98梁端88.840.0780.0810.959585（455）4C14，AS=615KL-2011梁端-228.380.2190.2500.87513433C22+1C14，AS=1341梁端66.470.0580.0600.970585（337）4C14，AS=6152跨中166.340.0200.0200.9908263C16+1C18，AS=857.53梁端-238.700.2290.2640.86814143C22+1C16，AS=1394.5梁端35.460.0310.0320.984585（177）4C14，AS=615KL-3011梁端-194.100.1860.2080.89611143C20+1C16，AS=1141梁端33.270.0290.0300.985585（166）4C14，AS=6152跨中166.820.0200.0200.9908283C16+1C18，AS=857.53梁端-206.520.1980.2230.88911964C20，AS=1256梁端3.300.0030.0030.999585（16）4C14，AS=615KL-4011梁端-141.380.1360.1460.9277854C16，AS=804梁端585（0）4C14，AS=6152跨中166.500.0200.0200.9908273C16+1C18，AS=857.53梁端-167.700.1610.1760.9129463C20，AS=941梁端585（0）4C14，AS=615KL-5011梁端-80.420.0770.0800.960585（431）4C14，AS=615梁端585（0）4C14，AS=6152跨中144.500.0170.0170.9917173C18，AS=7633梁端-104.980.1010.1060.947585（570）4C14，AS=615梁端585(0)4C14，AS=615计算结果表明，梁端截面的 均小于 0.35，符合塑性力重分布原则和抗震设计要求。所配钢筋满足梁上下顶面至少两根钢筋通长布置。6.1.2 斜截面受剪承载力斜截面受剪承载力计算包括:截面尺寸的复核、腹筋计算和最小配筋率验算。边跨梁：各层剪力大小相差不大，可选配一样腹筋。（1)验算截面尺寸：因07800122.5650lh，截面尺寸按下式验算：0max0.200.20 1 14.3 300 590506.2180.9ccf bhkNVkN 截面尺寸满足要求。（2)计算所需腹筋：由于0max0.60.6 0.7 1.43 300 590106.3180.9cvtf bhkNVkN,需计算配置腹筋。采用 C8 双肢箍筋，0102872000.6yvs