毕业设计-办公楼

1、开题报告„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 2、摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 3、设计概述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.1、建筑做法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3.2、结构选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 4、荷载计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 4.1、恒载计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 4.2、楼面荷载分配为等效均布荷载„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13 4.3、活载计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 4.4、风载计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15 4.5、地震荷载„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 5、内力计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 5.1、恒载作用下内力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 5.2、竖向活载作用下内力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„26 5.3、风载作用下的内力计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„33 5.4、地震作用下内计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„39 6、内力组合„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„42 6.1、框架梁的内力组合„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„42 6.2、框架柱配筋计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„48 7、双向板楼盖设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„53 7.1、现浇板的配筋计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„53 7.2、屋面板设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„53 7.3、楼面板设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„56 8、楼梯配筋计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„58 8.1、建筑设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„58 8.2、楼梯梯段„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„58 8.3、平台板计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„59 8.4、平台梁的计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„60 9、基础设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„62 9.1、边柱基础„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„62 9.2、中柱联合基础„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„66 9.3、验算基础高度„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„67 9.4、基础板配筋计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„68 10、纵向框架梁设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„70 10.1、荷载计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„70 10.2、内力计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„70 10.3、承载力计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„71 11、电算结果验算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„73 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„74 附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„75 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„80

1、开题报告

一、 设计题目

某市多层办公楼

二 、设计数据 1、建筑规模 建筑面积：6500 m2 建筑层数：6～7层

结构形式：钢筋混凝土框架结构

功能要求：按市办公室用功能进行设计 占地面积：5880m2 总 投 资：450万 2、气象资料

基本风压值：w0=0.39kN/m2；

基本雪压值：s0=0.47kN/m2;

年最大降雨量：1870mm； 最低气温：摄氏零下10度； 最高气温：42度。 3、抗震要求

设计烈度按7度考虑。 4、 地质状况

拟新建建筑场地基本平整，绝对标高为34.2M，由地质勘察报告知，该场地由上而下可分为四层：

1．杂填土：主要为煤渣、石灰渣、砼块等，本层分布较稳定，厚0.3～0.8m；

2．淤泥：分布不均匀，厚0.0～0.9m;

3．粘土夹碎石：土层厚2.5～4.3m,承载力为270KPa；

4．粘性土：可塑性较好，稍湿，密实，土层厚3.6～6.0m，承载力340Pa。地下水静止水位标高为29.6m。

三、 建筑设计一般原则 1、一般要求

1

(1)从办公大楼的功能、建筑规模和标准出发,确定各类办公用房、共公用方和其它附属设施的组成。

(2)楼梯的设计、各类房屋的建筑面积和疏远距离应符合防火和抗震设计规范要求，主要楼梯应根据使用性质和面积大小决定，一般应设在入口附近，位置要明显。

(3)办公楼各部分应功能分区明确，在平面功能、垂直交通、防火疏散、建筑设备等方面综合考虑相关关系，进行合理安排布局。宜根据使用功能不同分设出入口，组织好内外交通路线。

(4)办公室净高应根据使用性质和面积大小决定，一般净高不低于2.6米。 (5)会议室可分散布置，会议室所在层数和安全出口的设置应符合防火规范的要求。多功能会议室、电话电视会议室应有电声、放映、遮光、隔声、吸声等措施。

(6)公用卫生间距离最远工作间不应大于50米，并尽可能布置在建筑的次要部位；为保证大楼的正常运转，宜设置配电室、储藏室、设备间等辅助功能用房。

(7)办公室应设计成单间式和大空间式，使用上有特殊要求的，可设计成带专用卫生间的单元或公寓式。

(8)六层或六层以上的办公室应设垃圾管道。

(9)应注意走道的采光，走道过长时应考虑增加采光口，或在走道端部开口，尽量减少在每个房间的内墙上开窗；单面布置走道净宽1300~2200，双面布置走道净宽1600~2200。 2 、本设计特殊要求

由于所设计的大楼为市办公大楼，所以设计时除了要满足一般的办公楼的要求外，还应满足市办公的特殊要求。经过调研，可将市办公大楼应具备的功能罗列如下：

（1） 一般用房：

会议室、会客室、活动室、健身房、警卫室、传达室等；

（2） 辅助用房：

配电房、储藏室、开水供应、卫生间、车库等；

（3） 功能用房：

微机室、图书数据室、档案室、财会计室、储藏室、传达室等。 四 、结构设计一般原则

1 、既满足功能要求，又使结构布置合理。要受力方式合理，传力途径明确。结构平面布置、刚度应尽可能均匀、简单、对称，以减少震害，同时还可减

2

少构件类型，方便施工。

2 、采用钢筋混凝土现浇框架结构，7度设防。

3、充分利用框架结构的优点，灵活布置平面。既可做成较大空间的会议室、办公室和活动中心，又可灵活设置隔墙以形成各种功能的小空间用房。 4、 为不影响使用面积，梁柱截面尺寸都不能太大，而这又导致框架结构侧向

刚度太小，因而建筑高度不宜过高，一般不超过60米。

5 、 对抗震要求较高的建筑，框架应具有较好的延性和变形能力。抗震设计的一般原则是“小震不坏，中震可修，大震不倒”。

6 、当房屋超过规定长度时，除基础外，上部结构用伸缩缝断开，以减少温度收缩影响。

7 、当柱下地基承载力较差时，为避免底层墙体埋置较深，应在框架柱之间设置基础梁

8 当基础的持力层不太深(4米以下),地基承载力较高(200Kpa以上)时,通常采用柱下基础；当柱下基础持力层较深、土质较差时，可酌情采用承台和桩基础。 五、 设计内容 1、建筑设计部分 （1）一般要求

①掌握一般多层房屋建筑设计的基本原理，方法及步骤 ②根据设计任务和使用要求确定设计方案 ③完成建筑物的平面、立面、剖面设计 ④掌握有关标准图集的使用 （2）应完成的建筑施工图 ①底层平面图 ②其它层面图 ③正立面图 ④侧立面图

⑤剖面图（楼梯间处） ⑥剖分节点构造详图 2、结构设计部分 （1）一般要求

①掌握多层框架结构的布置方法

②掌握结构的荷载计算，内力计算，内力组合及配筋计算的方法与步骤 ③掌握结构构造的处理方法 ④完成结构主要构件的配筋计算

3

（2）需完成的结构施工图 ①结构平面布置图 ②一榀框架的配筋图 ③现浇楼板配筋图

④一部楼梯的平面布置及配筋图 ⑤基础平面布置及配筋图 3、设计说明书

（1）设计说明书的主要内容 ①建筑设计说明 ②结构选型说明 ③一榀框架计算 ④一部楼梯计算 ⑤基础设计 ⑥现浇板的计算 ⑦框架电算结果 （2）计算说明书的格式 ①目录 ②内容提要 ③正文 ④参考文献 ⑤设计数据 六 、方案说明

作为人员的办公场所，办公楼应具备一般办公楼所应该具有的功能合理、布局实用、设施先进的特点，还需具备领导机构的权威性和群众办事机构的亲切性。它既是现代的管理机关，又不应是旧时代的“衙门”。权威与亲切并存，刚与柔同在，是现代机构办公楼构成的精神要素。其严肃性常体现在外形完整、中轴对称、材料单一；而亲切性则要求在立面造型、创作手法及材料应用上活泼，丰富多彩。体现在设计上，主要有以下一些特点：

1． 整个建筑呈对称的“一”字形，显得简洁有力，象征着市简洁高效的办事作风。

2． 鉴于市车辆使用频繁，对停车场地有较高要求，因此将一楼的后半部分全部用作车库，并通过合理组织出入口，使车流有条不紊。

3． 警卫室位于一楼建筑中部，不仅控制入口大厅，而且监控着车库，是整栋建筑的安全控制枢纽。

4． 整个建筑交通组织合理，满足防火要求。中部设有两部电梯和一部次楼梯，

4

两边各有一部楼梯。

5． 作为人性化的考虑，本设计还在一楼设有一个健身房，并在顶层报告厅旁设一活动中心；同时，建筑四周留有较多的绿化用地，使工作人员能在安静清新的绿色环境中工作，有利于舒缓紧张的工作压力。

6．本设计将大会议室放在主楼里面，这样对结构设计增加了困难，但是，这样的设计使得办公楼更有气势，有一定的创新意识。

经过反复的比较、修改，不断地吸收新的设计理念，最终确定了本方案，其平面设计见建筑施工图。

5

2、摘要

本次毕业设计题目为某市多层办公楼。总建筑面积约为6500 m2,采用框架承重结构，主体结构层数为六层，层高均为3.6m，抗震设防烈度为7度。 本次设计分为建筑与结构设计两部分。本计算书包括了整个设计的计算过程及相关的明。

其中主要有结构布置、结构选型、一榀框架的完整计算：包括荷载计算、内

力计算、内力组合、截面设计及配筋计算。此外，还有柱下基础、楼梯、现浇板等构件的设计。在手算的基础上，还使用了PK-PM系列结构设计专用软件进行了电算校核，并对手算及电算结果进行了分析比较。

关键字：建筑设计

结构计算 结构布置 内力计算 配筋计算

6

Abstract

The title of this thesis design is a building of municipal government of official business. Total construction area is about 6500 sq.m, frame structure, 6 floors. The height of all floor is 3.6m, the design strength of anti-earthquake is 7 degrees.

This design is divided into two parts: architectural design and structure design. This thesis includes all the calculations of the design process and related elucidations.

Among them, primarily there are the arrangement of structure, the selection of structure type, a complete calculation of one part of the frame (includes the calculation of load and force, combination of forces, design of section and calculation of reinforcement). Besides, there are design of column foundation, stairs, pored concrete slab and concrete awning etc. Finally, I adopt the PK-PM series structure design software to verify the results of manual calculation, and give the comparison of the manual-calculation and computer- calculation.

Key word: architectural design

structure design

the arrangement of structure the calculation of load and force the calculation of reinforcement

7

3、设计概述

3.1、建筑做法 （1）屋面做法

 三毡四油防水  保温层膨胀珍珠岩  20厚1：3水泥砂浆找平  刷冷底子油一道  120厚钢筋砼屋面板  15厚板底抹灰  加吊顶装修 （2）楼面做法

 10厚水磨石面层  20厚1：3水泥砂浆打底  120厚钢筋砼楼板  15厚板底抹灰  加吊顶装修 （3）地面做法

 10厚水磨石面层  20厚1：3水泥砂浆打底  素水泥浆结合层一道  60厚C10砼  素土夯实 （4）内墙做法

 15厚1：3水泥砂浆  2厚1：0.1石灰细纱面 （5）外墙做法

 10厚1：3水泥砂浆  5厚1：2.5水泥砂浆抹面 （6）选用材料

 砼：梁板用C30, 柱子用C35

 钢筋：梁柱箍筋和板用一级钢筋，纵筋用三级钢筋 3.2、结构选型

本设计采用钢筋砼现浇整体式框架结构，层高3.6m.基础采用基

8

础，初步估计承台顶标高-1.50m，室外地坪标高为-0.45m,故底层柱子长度为5.1m。

计算时将第⑤榀横向框架作为计算框架。 （1）截面尺寸

横向框架：边跨梁取b×h=250×700，中跨粱取b×h=250×400 纵向框架：b×h=250×600 框架柱：b×h=450×450 （2）刚度计算

考虑到现浇楼板的作用，在求梁截面惯性矩时取I＝2I0，I0为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩。刚度计算如下：

bh30.250.73Ib220.01429(m4)1212边跨梁： EIb2.810100.01429400166.67(KNm2)EI400166.7ibb57995(KNm2)l6.9

bh30.250.43Ib220.0026667(m4)1212中跨梁： EIb2.810100.002666774666.67(KNm2)EI74666.67ibb27654(KNm2)l2.7

bh30.450.453Ic0.0034172(m4)1212柱：

EIc3.1510100.00341721071.41(KNm2)

底层：

icEIc1071.4121106(KNm2)l5.1 EIc1071.4129900(KNm2)l3.6

：

底

层

其余层：修

正

ic后

ic21106(KNm2),其余层

ic0.92990026910(KNm2)

9

半框架线刚度图如下：

888888000000333333555555269102691026910269102691021106度图架线刚半框269102691026910269102691021106（3）结构布置图：

10

图布置平面结构11

4、 荷载计算

1、 恒载计算 （1）屋面恒载

三毡四油防水 0.35 KN/m2 保温层膨胀珍珠岩 0.8 KN/m2 20厚水泥砂浆找平 0.0220＝0.4 KN/m2 120厚钢筋砼板 0.1225＝3.0 KN/m2 15厚板底抹灰 0.01520＝0.3 KN/m2 钢丝网抹灰吊顶 0.45 KN/m2 合计 5.3 KN/m2

（2）楼面恒载

面层（10厚水磨石面层，20厚水泥砂浆打底 0.65 KN/m2 120厚刚砼板 3.0 KN/m2 15厚板底抹灰 0.3 KN/m2 钢丝网抹灰吊顶 0.45 KN/m2 合计 4.4 KN/m2

4.2、楼面荷载分配为等效均布荷载

5aq短向分配系数：8

23aa12aq2b2b 长向分配系数：（1）横向框架梁上线荷载

① 边跨 6层:

梁重及抹灰0.250.725+（0.7×2+0.25）×0.01×17=4.66KN/m

232.12.15.3122.1218.76KN/m6.96.9 屋面板传给梁

合计 23.42 KN/m 5～1层：

梁重及抹灰重 4.66 KN/m

楼面板传给梁 4.4×0.843×2.1×2=15.58 KN/m 墙重（250厚加气砼，15厚双面抹灰）

12

6.5×0.25+17×0.015×2）×（3.6-0.7）=6.09 KN/m 合计 26.33 KN/m ②中跨 6层：

梁重及抹灰重 0.250.425+（0.4×2+0.25）×0.01×17=2.68 KN/m 屋面板传给梁 5.3×0.625×1.35×2=8.94 KN/m 合计 11.62 KN/m 5～1层：

梁重及抹灰重 2.68 KN/m

屋面板传给梁 4.4×0.625×1.35×2=7.43 KN/m 合计 10.11 KN/m （2）横向框架柱上的集中荷载

① A、D 轴上之线荷载

6层：梁及抹灰重0.250.525+（0.5×2+0.25）×0.01×17=3.34KN/m

屋面板传给梁 5.3×0.625×2.1=6.96 KN/m 合计 10.30 KN/m 5~1层：梁及抹灰重 3.34KN/m 楼面传给梁 4.4×0.625×2.1=5.78 KN/m 墙重 2.1×[4.2×(3.6-0.5)-2.4×1.8]/4.2=4.35 KN/m

钢框玻璃窗 0.4×2.4×1.8/4.2＝0.41 KN/m

合计 13.88 KN/m ② B、C轴上梁之线荷载

6层： 梁及抹灰重 3.34 KN/m 屋面传给梁 5.3×0.625×2.1+5.3×0.827×1.35=12.87 KN/m

合计 16.21 KN/m

5~1层：梁及抹灰重 3.34 KN/m

楼面传给梁 4.4×0.625×2.1+4.4×0.827×1.35=10.69

KN/m

墙重 2.1×[4.2×(3.6-0.5)-2.3×

13

1.2]]/4.2=5.13 KN/m

钢铁门 0.4×2.3×1.2/4.2=0.26 KN/m 合计 19.42 KN/m ③ 边柱上集中荷载

6层： 连梁传来集中荷载 10.3×4.2×2/2=43.26KN 600mm平檐口重 0.6×0.12×4.2×25×1.1=8.32 KN 合计 51.58 KN 偏心矩 51.58×0.1=5.16KNm 5~1层：连梁传来集中荷载 13.88×4.2×2/2=58.3KN 柱及其粉刷自重 0.45×0.45×3.6×25×1.15=20.96 KN

合计 79.26 KN 偏心矩 79.26×0.1=7.93 KNm ④ 中柱上集中荷载

6层： 连梁传来集中荷载 16.2×4.2×2/2=68.08KN 合计 68.08KN 偏心矩 68.08×0.1=6.81 KNm 5~1层：连梁传来集中荷载 19.42×4.2×2/2=81.56KN 柱及其粉刷自重 20.96 KN 合计 102.52 KN 偏心矩 102.52×0.1=10.25 KN

4.3、活载计算

（1）屋面荷载

雪荷载 0.47 KN/m2

不上人屋面 0.7 KN/m2

取大者 0.7 KN/m2 （2）楼面荷载

一般用房 2.0 KN/m2

走廊、门厅、楼梯 2.5 KN/m2 （3）横向框架梁上线荷载 ①边跨

6层 0.7×0.843×2.1×2=2.48 KN/m 5~1层 2.0×0.843×2.1×2=7.08 KN/m

14

②中跨

6层 0.7×0.625×1.35×2=1.18 KN/m 5~1层 2.5×0.625×1.35×2=4.22 KN/m （4）横向框架柱上线荷载 ①A、D轴上梁的线荷载

6层 0.625×2.1×0.7=0.92 KN/m 5~1层 0.625×2.1×2=2.63 KN/m ②B、C轴上梁的线荷载

6层 0.625×2.1×0.7+0.827×1.35×0.7=1.7 KN/m

5~1层 0.625×2.1×2.0+0.827×1.35×2.5=5.42 KN/m

③边柱上的集中荷载

6层 0.5×0.92×4.2×2=3.86 KN 5~1层 0.5×2.63×4.2×2=11.03 KN ④中柱上的集中荷载

6层 0.5×1.7×4.2×2=7.14 KN 5~1层 0.5×5.42×4.2×2=22.76 KN 由于活载较小，故不考虑其产生的偏心弯矩影响。 4.4、风载计算

该地区基本风压值：w0=0.39kN/m。ω=βzμsμzω0

2 由于建筑总高度低于30米，故βz=1.0；对于矩形平面μs=1.3；地面粗糙度类别取C类，μz按规范线性插值取用,如下表： 层数 高度 μz

1层 4.05 0.74

二层 7.65 0.74

三层 11.25 0.74

四层 14.85 0.74

五层 18.45 0.809

六层 22.05 0.873

则各楼层处的线荷载为 ：

1~4层： ziBzsz0=4.2×(1.0×1.3×0.74×0.39)=1.576 KN/m

5层： ziBzsz0=4.2×(1.0×1.3×0.809×0.39)=1.795 KN/m

15

6层 ziBzsz0=4.2×(1.0×1.3×0.873×0.39)=1.938 KN/m

换算成作用在各楼层处的集中荷载（各楼层处各取上下相邻层高的一半计）：

1层： Fw1=1.576×(0.5×4.05+0.5×3.6)=6.03 KN/m

2~4层： Fw2= Fw3= Fw4=1.576×(0.5×3.6+0.5×3.6)=5.67 KN/m 5层： Fw5=1.795×(0.5×3.6+0.5×3.6)= 6.46 KN/m 6层： Fw6=1.938×(0.5×3.6)= 3.49 KN/m 4.5、地震荷载

本设计7度设防，且高度只有23.1m，查规范知其抗震等级为三级。可采用底部剪力法计算地震荷载。查《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）

附录可知，按设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地，其特征周期Tg=0.35 秒。自震周期由以下经验公式确定：

H223.12T10.330.0006930.330.0006930.47SB16.5

7度设防多遇地震的水平地震影响系数最大值为max0.08，则有关系数为：

T10.47S,Tg0.35S,TgT15Tg,0.9,21.00.9

Tg0.351.00.080.06255T2max0.471所以

（1）各楼层重力荷载代表值Gi

6层： 0.5 屋

雪面

荷板

载 重

0.5×0.47×4.2×16.5+0.5×0.47×4.2×0.6×2=17.47 KN 4.2×16.5×5.3+0.12×4.2×0.6×2×25×1.1=383.92 KN

连梁重 25×0.25×0.5×4.2×1.1×4=57.75 KN 横

向

框

架

梁

重

25×0.25×(0.7×6.9+0.4×2.7)×1.1=73.84KN

柱子重 0.5×20.96×4=41.92 KN 隔墙重 0.5×6.19×6.9×2=42.71

16

KN

外纵墙及窗重 0.5×(4.35+0.41)×4.2×2=19.99

KN

内纵墙及门重 0.5×(5.13+0.26)×4.2×2=22.

KN

合计 G6=660.24 KN 5~2层：

0.5活荷载 0.5×(6.9+6.9)×4.2×2+0.5×2.7×4.2×2.5=72.14 KN

楼面板重 4.2×16.5×4.4=304.92 KN 连梁重 25×0.25×0.5×4.2×1.1×4=57.75 KN 横

向

框

架

梁

重

25×0.25×(0.7×6.9+0.4×2.7)×1.1=73.84KN

柱子重 (0.5×20.96×4)×2=41.92 KN 隔墙重 0.5×6.09×6.9×2=42.02 KN 外纵墙及窗重 19.99×2=39.98 KN 内纵墙及门重 22.×2=45.28 KN 合计 G5= G4= G3= G2 =763.17 KN 1层：

柱

子

重

4×[0.5×0.45×0.45×(3.6+5.1)×25×1.15]=101.3 KN

其余同5~2层： 679.38 KN （2）总水平地震作用

设基础承台表面标高为-1.5m，则地层柱高为3.6+1.5=5.1m。各楼层重力荷载代表值为G6=660.24 KN，G5= G4= G3= G2 =763.17 KN，G1=780.63 KN，各质点的高度分别为H1=5.1m，H2=8.7m，H3=12.3m，H4=15.9m，H5=19.5m，H6=23.1m，

6 合计 G1=780.63 KN

则

GGi4493.55KNi1

G0.850.062554493.55238.91KN FEk0.853 各楼层处的水平地震作用

17

6

T10.46s1.4Tg0.49s,60，又GiHi62275.55KNmi1，

FHiGii,2,,6则

6FEki1GiHii1

所以 F1=238.91×780.63×5.1/62275.55=15.27 KN

F2=238.91×761.17×8.7/62275.55=25.47 KN F3=238.91×761.17×12.3/62275.55=36.01 KN F4=238.91×761.17×15.9/62275.55=46.55 KN F5=238.91×761.17×19.5/62275.55=57.09 KN F6=238.91×660.24×23.1/62275.55=58.50 KN

18

5、内力计算

5.1、恒载作用下内力

采用D值法计算恒载作用下的内力。考虑框架的对称性，取半榀框架计算，则中跨梁由于计算长度减半而线刚度加倍为27654×2＝55308 KNm。各杆件的弯矩分配系数按转动刚度计算，例如：

顶层边柱顶点μ柱＝4ic/(4ic+4ib)=4×26910/(4×26910+4×57995)=0.317

μ梁＝4ib/(4ic+4ib)=4×57995/(4×26910+4×57995)=0.683

顶层中柱顶点μ柱＝4ic/(4ic+4ib左+ib右)=0.273

μμ

左梁右梁

＝4ib左/(4ic+4ib左+ib右)=0.587 ＝4ib左/(4ic+4ib左+ib右)=0.14

底层柱和各层梁的弯矩传递系数都为1/2，上层各柱的传递系数取为1/3。

下0.317右0.681下左0.5870.273右0.140上0.241下右0.2410.518左0.462下上0.2140.214右0.110上0.241下右0.2410.518左0.462下上0.2140.214右0.110上0.241下右0.2410.518左0.462下上0.2140.214右0.110上0.241下右0.2410.518左0.462下上0.2140.214右0.110上0.254下右0.1990.547左0.484下上0.2250.176右0.115弯矩分配系数

19

恒载内力图

1）顶层弯矩

边跨固端弯矩：M=ql2/12=23.42×6.9×6.9/12=92.91 KNm， 中跨分别为

固端：M= ql2/3=7.06 KNm， 滑动端：M= ql2/6=3.54 KNm，

偏心弯矩分别为5.16 KNm，6.81 KNm。 弯矩分配过程如下：

20

（ 下右左下右-5.630.3170.6810.5870.2730.1406.81-92.9192.91-7.06-3.5427.8259.931/229.97-32.181/2-.36-29.93-15.35-115.3510.2021.981/210.99-3.231/2-6.45-3.0-1.54-11.541.022.211/21.11-0.321/2-0.65-0.30-0.15-10.150.10.2263.52-33.23-24.113.539.14-44.31/31/3-11.0813.05顶层弯矩计算

2）中间层弯矩

边跨固端弯矩：M=ql2/12=26.33×6.9×6.9/12=104.46 KNm， 中跨分别为 固端：M= ql2

/3=6.14 KNm，

滑动端：M= ql2/6=3.07 KNm，

偏心弯矩分别为7.93 KNm，10.25 KNm。弯矩分配过程如下： 21

（

9.981/3-7.93上0.24123.260.24123.26右0.518-104.4650.03-26.126.296.2913.53-1.560.380.380.81-0.10.02429.950.02429.951/30.052-67.851/21/21/21/21/21/210.25-8.581/3左上0.4620.214104.4625-52.24-24.196.77-3.130.41-0.1981.08-0.09-0.09-0.05-1-0.0510.16-1.54-1.54-0.74-1-0.74-24.19-12.44-112.44下0.214右0.110-6.14-3.07-25.73-25.73-19.371/3-8.5.98中间层弯矩计算（3）底层弯矩

边跨固端弯矩：M=ql2/12=26.33×6.9×6.9/12=104.46 KNm， 中跨分别为 固端：M= ql2/3=6.14 KNm，

滑动端：M= ql2/6=3.07 KNm，

偏心弯矩分别为7.93 KNm，10.25 KNm。弯矩分配过程如下：

22

10.961/3-7.9310.25上0.25424.520.19919.21右0.547-104.4652.80-27.707.045.5115.15-1.840.470.371.0-0.120.0332.060.0225.111/20.07-65.11/21/21/21/21/21/2-9.191/3左上0.4840.225104.4626.40-55.40-25.76-20.15-13.167.58-3.670.5-0.2479.63-0.11-0.09-0.06-10.0611.02-1.71-1.33-0.87-10.87-113.16下0.176右0.115-6.14-3.07-27.58-21.57-20.231/2-10.7912.56底 层 弯 矩 计 算（4）不平衡弯矩再分配

23

下0.31739.149.98-3.15.96右0.681-44.3-6.82-51.12下左0.5870.27363.52-33.23-8.585.042.3468.56-39.47右0.140-24.11.20-22.90 6 层上0.24129.9513.05-5.5537.45下0.24129.959.98-5.5534.38右0.518-67.85-11.93-79.78下左上0.4620.2140.21481.80-25.73-25.73-11.08-8.5.084.214.2190.16-32.6-30.1右0.110-19.372.16-17.12 5 层上0.24129.959.98-4.8135.12下0.24129.959.98-4.8135.12右0.518-67.85-10.34-78.19下左上0.4620.2140.21481.80-25.73-25.73-8.58-8.587.933.673.67.01-30.-30.右0.110-19.371.-17.48 4、3 层上0.24129.959.98-4.9834.95下0.24129.9510.16-4.9835.66右0.518-67.85-10.71-78.56下左上0.4620.2140.21481.80-25.73-25.73-8.58-9.198.213.803.80.29-30.51-30.51右0.110-19.371.95-17.42 2 层上0.25432.069.98-2.5339.59下右0.1990.54725.11-65.20-1.99-5.4623.12-70.66下左上0.4840.2250.17679.63-27.58-21.57-8.584.151.931.5183.78-34.23-20.61右0.115-20.230.99-19.24 底 层节点不平衡弯矩再分配

（5）恒载弯矩图

括号内的数值为梁端负弯矩调幅后的数值，调幅系数取0.85。弯矩图左右两边对称。

24

恒 载 弯 矩 图（KN·m）（6）梁端剪力及柱轴力计算

25

梁端剪力V = Vq（荷载引起剪力）+Vm（弯矩引起剪力） =0.5ql+(M作-M右)/L 柱子轴力 N = V(梁端剪力)+P(节点集中力)

梁端剪力及柱轴力计算表

注：① 每一层剪力中，上面一行为调幅前的值，下面一行为调幅后的值。

② 计算轴力时，需用到柱子的自重20.96KN。 5.2、竖向活载作用下内力

与恒载相比，活荷载相对较小，为方便起见，可以不考虑不利布置， 只

Vq（KN） 层号 VqA= VqB VqA= VqC Vm（KN） BC跨 VA V(KN) N(KN) AB跨 BC跨 AB跨 AB跨 BC跨 A柱 B柱 VmA= Vmb= -Vmb VmC -2.53 -2.15 -1.50 VB VB=VC N顶 N底 N顶 N底 6 80.8 15.69 0 78.27 83.33 78.65 82.95 .34 92.34 15.69 130.23 150.19 320.01 488.63 657.25 825.96 994.28 158.72 376.01 575.50 783.99 992.39 1201.18 179.68 387.97 596.46 804.95 1013.35 1222.14 5 90.84 13.65 -1.28 4 90.84 13.65 -1.75 -1.48 3 90.84 13.65 -1.75 -1.48 2 90.84 13.65 -1.63 -1.39 1 90.84 13.65 -2.09 -1.78 0 .56 92.12 0 .09 92.59 .36 92.32 0 .09 92.59 .36 92.32 0 .21 92.47 .45 92.23 0 88.75 92.93 .06 92.62 13.65 299.05 13.65 467.67 13.65 636.29 13.65 805.00 13.65 973.32 26

按满跨布置一种情况计算，但最后跨中弯矩应乘以扩大系数1.1。竖向活荷载作用下的内力计算方法同恒载下的一样。活荷载图如下:

活载内力图

（1）顶层弯矩 固端弯矩分别为：

边跨M2AB=-MBA=-qL/12=-2.48*6.9*6.9/12=-9.84 KNM 中跨M2BO=-ql/3=-1.18*1.35*1.35/3=-0.717 KNM MOB=-ql2/6=-1.18*1.35*1.35/6=-0.358 KNM

27

下右0.3170.683-9.843.126.72-3.671.176.72-0.370.124.410.25-4.411/21/21/21/21/2右左下0.5870.2730.14-0.729.843.36-7.331.25-0.730.13-0.08-0.03-0.02-3.781/3-1.26-2.67-1-0.34-0.18-1-3.41-1.75-1-0.361.750.180.021.591/31.476.44顶 层 弯 矩 计 算

（2）中间层弯矩计算

MAB=-MBA=-28.09 KNM，

MBO= -2.56 KNM ，MOB=-1.28 KNM

28

2.901/3上0.2416.67下0.2416.77右0.518-28.0914.55-7.581.831.833.92-0.450.118.710.118.711/32.900.23-17.42-0.0521.331/21/21/21/21/2左0.46228.097.28-2.491/3上0.214下0.214右0.110-2.56-1.28-15.16-7.021.96-0.910.12-0.03-7.47-0.42-7.02-3.61-13.61-0.42-0.22-10.22-0.03-0.01-7.471/3-2.49-6.4-10.012.56中 间 层 弯 矩 计 算

（3）底层弯矩计算

MAB=-MBA=-28.09 KNM，

MBO= -2.56 KNM ，MOB=-1.28 KNM。

29

3.11/3上0.2547.13下0.1995.59右0.547-28.0915.37-8.042.041.604.40-0.530.139.30.117.31/23.70.29-16.6-0.0720.911/21/21/21/21/2左0.48428.097.69-2.71/3上0.225下0.176右0.115-2.56-1.28-16.07-7.472.2-1.060.15-0.03-8.0-0.50-5.84-3.82-13.82-0.39-0.25-10.25-0.03-6.261/2-3.13-0.02-6.65-10.022.81底 层 弯 矩 计 算（4）节点不平衡弯矩再分配

30

下0.3174.412.90-0.926.39右0.681-4.41-1.98-6.39下左0.5870.2736.-3.78-2.491.460.687.9-5.59右0.140-2.670.35-2.32 6 层上0.2418.711.47-1.059.13下0.2418.712.9-1.0510.56右0.518-17.42-2.27-19.69下左上0.4620.2140.21421.33-7.47-7.47-1.26-2.491.730.800.8023.06-7.93-9.16右0.110-6.40.43-5.97 5 层上0.2418.712.9-1.4010.21下0.2418.712.9-1.4010.21右0.518-17.42-3.0-20.42下左上0.4620.2140.21421.33-7.47-7.47-2.49-2.492.31.061.0623.63.-8.88-8.右0.110-6.40.55-5.85 4、3 层上0.2418.712.9-1.4510.16下0.2418.713.1-1.4510.36右0.518-17.42-3.1-20.52下左上0.4620.2140.21421.33-7.47-7.47-2.49-2.72.401.111.1123.73-8.85-9.06右0.110-6.40.57-5.83 2 层上0.2549.32.9-0.7411.下右0.1990.5477.3-16.3-0.58-1.586.72-18.18下左上0.4840.2250.17620.91-8.0-6.26-2.491.210.560.4422.12-9.93-5.82右0.115-6.650.28-6.37 底 层节点不平衡弯矩再分配

（5）活荷载弯矩图

弯矩图左右两边完全对称。梁端括号内的值为调幅后的值，跨中括

31

号内的值为调幅后乘以扩大系数1.1之后的值。调幅系数取0.85。

(6)梁端剪力与柱轴力计算

梁端剪力V = Vq（荷载引起剪力）+Vm（弯矩引起剪力）

=0.5ql+(M作-M右)/L

32

柱子轴力 N = V(梁端剪力)+P(节点集中力)

活载下梁剪力与柱轴力计算

Vq（KN） 层号 Vm（KN） Vmb= VmC 0 0 0 0 0 0 V（KN） AB跨 VA VB BC跨 VB=VC 1.59 5.7 5.7 N顶 12.5 47.54 83.4 A柱 N底 12.5 47.54 83.4 N（KN） B柱 N顶 N底 AB跨 BC跨 AB跨 BC跨 VqA= VqB VqA= VqC VmA= Vmb 6 5 4 3 2 1 8.56 1.59 24.43 5.7 24.43 5.7 24.43 5.7 24.43 5.7 24.43 5.7 -0.22 -0.19 -0.49 -0.42 -0.47 -0.4 -0.47 -0.4 -0.47 -0.4 -0.57 -0.49 8.34 8.78 8.37 8.75 23.94 24.92 24.01 24.85 23.96 24.9 24.03 24.83 23.96 24.9 24.03 24.83 23.96 24.9 24.03 24.83 23.86 25 23.94 24.92 17.51 17.51 70. 70. 124.25 124.3 5.7 118.46 118.46 177.61 177.6 5.7 153.52 153.52 230.97 231 5.7 188.51 188.51 284.43 284.4 注:①每层第二行的值为调幅后的值

②因为在恒载中计算轴力时已经算过柱自重，所以这里对于同一根柱子有N顶=N底

5.3、 风载作用下的内力计算（D值法） （1）各层柱D值计算

一般层：K=（i1+i2+i3+i4）/2ic， α=K/（2+K） 底层： K=（i1+i2）/ic， α=（0.5+K）/（2+K） 对于边柱，i1=i3=0

各层柱D值计算

层 柱 i1 i2 i3 i4 ic K α 0.A — 57995 — 57995 26910 2.16 519

33

D 12ich2D(KN/m)DD 562 0.229 顶 层 12932 0.B 57995 27654 57995 27654 26910 3.18 614 0.C 27654 57995 27654 57995 26910 3.18 614 0.D 57995 — 57995 — 26910 2.16 519 0.A — 57995 — 57995 26910 2.16 519 0.中 间 层 B 57995 27654 57995 27654 26910 3.18 614 0.C 27654 57995 27654 57995 26910 3.18 614 0.D 57995 27654 57995 27654 26910 2.16 519 0.A — 57995 — — 21106 2.75 684 0.B 57995 27654 底 层 C 27654 57995 — — — — 21106 4.06 752 0.21106 4.06 752 0.D 57995 — — — 21106 2.75 684

34

15299 0.271 15299 0.271 12932 0.229 12932 0.229 15299 562 15299 0.271 0.271 12932 0.229 6660 0.238 7232 27996 7232 0.262 0.262 6660 0.238 （2）各柱剪力计算：

VV总DD

柱子剪力计算表（单位：KN）

层号 Vi 6 3.49 3.49 5 6.46 9.95 4 5.67 15.62 3 5.67 21.29 2 5.67 26.96 1 6.03 32.99 V总 V 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 0.799 0.946 2.279 2.696 3.577 4.233 4.875 5.77 6.174 7.306 7.852 8.843 （3）各柱反弯点高度比计算:

yyny1y2y3

柱反弯点高度比计算表

柱 6 yn=0.408 边Y1=y2=y3=0 柱 Y=yn=0.408 5 yn=0.45 Y1=y2=y3=0 Y=yn=0.45 4 yn=0.458 Y1=y2=y3=0 Y=yn=0.58 3 yn=0.5 Y1=y2=y3=0 Y=yn=0.5 2 KA=KD=2.155 yn=0.5 y3=0 Y1=y2=0 Y=yn=0.5 KB=KC=3.183 KB=KC=3.183 KB=KC=3.183 KB=KC=3.183 Yn=0.45 中Y1=y2=y3=0 柱 Y=yn=0.45 Yn=0.459 Y1=y2=y3=0 Y=yn=0.459 Yn=0.5 Y1=y2=y3=0 Y=yn=0.5 Yn=0.5 Y1=y2=y3=0 Y=yn=0.5 KB=KC=3.183 Yn=0.5 y3=0 Y1=y2=0 Y=yn=0.5

（4）侧移验算

由于弯曲变形占总变形的主要部分，故只考虑弯曲变形产生的侧移，不考虑柱轴向变形产生的侧移。

底层柱抗侧刚度之和

1 KA=KD=2.155 yn=0.5 y2=0 Y1=y3=0 Y=yn=0.55 KB=KC=3.183 Yn=0.55 y2=0 Y1=y3=0 Y=yn=0.55 KA=KD=2.155 KA=KD=2.155 KA=KD=2.155 KA=KD=2.155 D：27966 KN/m

35

上层柱抗侧刚度之和

D：562 KN/m

Vi则层间相对位移

D，总位移

侧移计算表

层数 6 5 4 3 2 1 剪力（KN） 3.49 9.95 15.62 21.29 26.96 32.99 D(KN/m) 562 562 562 562 562 27966 VD 各层侧移i 0.62104m 25.49104m 1.76104m 24.87104m 2.77104m 23.11104m 3.77104m 20.34104m 4.77104m 16.57104m 11.80104m 11.80104m 总位移验算：

25.4910411 H3.655.19062H550，满足要求

层间位移验算：

11.80104115.14322h450，满足要求 h

36

(4)内力图（单位：弯矩 KNm，剪力轴力为KN）

1.701.701.175.683.6910.675.9014.688.7819.11.1129.134.511.271.870.600.601.534.582.192.195.244.458.173.906.983.907.628.787.6212.195.825.8210.3911.1110.3915.947.607.6013.1513.1522.10.8010.8020.2918.0222.0224.80风载弯矩图 注：①梁端弯矩梁 。

②左右边跨梁的弯矩图相同。

③以上是左风弯矩图 ，右风时的弯矩与此等值反向。

MbMc上Mc下，求出

Mb后按ib左与ib右分配给左右

37

5772.2790.7991.492.730.432332.2.6961.620.9460.443.4.5873.704.314.5.7745.19066.17.35.6327.508.0043857.8.8风载剪力图430101430.0.0.0.921414921.0.0.1.653030654.0.0.4.472720.0.8.57316161.1.13.36565.21.1.21风载轴力图38

21.238.5313.735.4、地震作用下内力计算

各参数计算同风载。 （1）各柱剪力计算

地震作用下柱剪力计算表

层数 Vi(KN) V总(KN) V(KN) 6 58.50 58.50 边 中 5 57.09 115.59 边 中 4 46.55 162.14 边 中 3 36.01 198.15 边 中 2 25.47 223.62 边 中 1 15.27 238.69 边 中 13.40 15.85 26.47 31.32 37.13 43.94 45.38 53.70 51.21 60.60 56.81 62.54

（2 ）侧向位移验算

侧移计算表

层数 6 5 4 3 2 1 剪力（KN） 58.50 115.59 162.14 198.15 223.62 238.69 D(KN/m)562 562 562 562 562 27966 VD 各层侧移i 1.04103m 21.97103m 2.05103m 20.93103m 2.87103m 18.88103m 3.51103m 16.01103m 3.96103m 12.50103m 8.54103m 8.54103m 总位移验算：

21.9710311 H3.655.11051H550，满足要求

层间位移验算：

8.54103115.1597h450，满足要求 h（3 ）内力图（单位：弯矩 KNm，剪力轴力KN。）

39

28.5628.5619.6872.0942.88115.3361.22142.981.68173.8692.18222.5652.4121.2431.3810.1410.1425.6858.6828.0028.0061.0051.7588.5842.22.2679.0979.09118.9856.7756.7796.6696.66139.2966.4566.45109.08109.08171.0281.5972.4581.62.18130.3881.59143.53159.35175.42地震弯矩图

注：①梁端弯矩梁 。

②左右边跨梁的弯矩图相同。

③以上是左地震弯矩图 ，右地震时的弯矩与此等值反向。

MbMc上Mc下，求出

Mb后按ib左与ib右分配给左右

40

1326.4713.408.6918.9529.559431.3215.858.8731.3020.74..7334830.37.9575.4342.05512.45.3806.1049.2256157.04460.4485..6256地震剪力图91818698.60.0.8.6161.27.0.0.279.1636.19572.32.5746146.6.95.52.30.1010.31477567.13.13.19地震轴力图 41

197.56140.5295.146、 内力组合

6.1、框架梁的内力组合 （1）组合参数

根据相关规范，本次设计需考虑以下几种内力组合：

由可变荷载效应控制的组合： S=γGSGK+γQSQK S=γGSGK+0.9γQ(SQK+SWK) 由永久荷载效应控制的组合： S=γGSGK+γQψQSQK 抗震组合：S=γGSGE+γ

EH

SEHK (SGE为重力荷载代表值，即为恒载＋0.5活载)

通过查阅规范，可以确定各个系数的取值，所以本次设计的内力组合如下： S=1.2SGK+1.4SQK；

S=1.2SGK+0.9×1.4(SQK+SWK)= 1.2SGK+1.26(SQK+SWK)；

S=1.35SGK+1.4×0.7SQK=1.35SGK+1.0SQK； S=γ

RE

[1.2(SGK+0.5SQK)+1.3SEHK]。

（2）控制截面的选择

对于控制截面，取梁端以及跨中最大弯矩处。在梁端，其内力的组合值可以直接按组合公式代入数值进行计算。对于纯竖向荷载作用下的梁跨间最大弯矩的求解，由于荷载以及结构的对称，所以跨间最大弯矩就出现在跨中，这是没有什么问题的。但是如果同时作用水平作用力和竖向作用力，那么问题就比较复杂。由弯矩与剪力之间的微分关系可以知道，剪力等于零的地方，也就是弯矩达到极值的地方。由于弯矩的数学表达式为初等函数，所以极值点也就是最大值点，所以我们必须首先求得剪力为零的位置，然后才能确定弯矩的值。下面给出在本次设计荷载情况下跨间最大弯矩以及其位置的求解过程。

对于如下荷载，由平衡条件可以知道：

VAMAMB1(1)lq1lq2l22

如果VA≤0,则可以知道跨间最大弯矩Mmax = MA ：

如果VA＞0 且VA-0.5(2q1+q2) αl≤0,说明X≤αl（X为MMAX处距左支座距离），则x可由下式求解：

1x2VAq1xq202l

将求得的x值代入下式即可得跨间最大正弯矩值

42

Mmaxq121x3MAVAxxq226l；

如果VA＞0 且VA-0.5(2q1+q2) αl﹥0,说明X﹥αl，则

xVAl2q1q2

q2111MmaxMAVAx(q1q2)x2q2l(xl)223 则

同样的，对于竖向荷载为矩形荷载加三角形荷载的组合，由于三角形可以看作是α＝0.5时的梯形，所以只要在上面的公式中将α＝0.5代入即可。 下面以第一层AB梁（边横梁）考虑地震组合为例求跨间最大正弯矩： q1 = 1.2×10.75 = 12.9 KN/m ,q2 = 1.2×(18.48+0.5×8.4) = 22.68KN/m 左震：

Ma =207.99kN·m ,MB = -319.06 kN·m

所以

VA207.99319.061(10.304)6.912.96.922.686.922

=22.59

<

(q1q2)l2=50.85

说明X﹤αl 代入计算表达式，得到X = 1.17m

所以

Mmax12.911.1732207.9922.591.171.1722.68260.3046.9

=222.71

γ

RE

MMAX = 0.75 × 222.71= 167.03 kN·m

右震：

MA =-370.67 kN·m ,MB = 125.6 kN·m

所以

VA370.67125.61(10.304)6.912.96.922.686.922

= 170.kN ＞50.85kN

说明X＞αl 代入计算表达式，得到X = 5.47m 所以

43

1Mmax370.67170.5.47(12.922.68)5.47221122.680.3046.9(5.470.3046.9)23

=145.4 kN·m γ

RE

MMAX = 0.75 ×145.4= 109.05 kN·m

2、框架柱内力组合

取每层柱顶和柱底两个控制截面，每个截面上又M、N、V。

（1） 柱端弯矩M和轴力N组合的设计值

M1.2MGk1.4MQk非抗震设计

N1.2NGk1.4NQk}

M1.2MGk1.4MwkN1.2NGk1.4Nwk} M1.2MGk1.4c(MwkMQk)N1.2NGk1.4c(NwkNQk)M1.35MGkMQk

抗震设计

}

N1.35NGkNQk}

M1.2MGE1.3MEkN1.2NGE1.3NEk}

式中：MGk、MQk、Mwk为由恒载、楼面活载及风载标准值在柱端截面产生的弯矩标准值；NGk、NQk、Nwk为由恒载、楼面活载及风载标准值在柱端截面产生的轴力标准值；MGE 、NGE、MEk、NEk 为由重力荷载代表值及水平地震作用标准值在柱端截面产生的弯矩、轴力标准值、

由于柱式偏心受力构件且一般对称配筋，故应从上述组合中求出下列最不利内力：①│M│max及相应的N。

② Nmax及相应的M。 ③ Nmin及相应的M。

对于抗震设计的组合或非抗震设计中考虑风荷载的作合，应注意从两个方向的水平地震作用或风荷载效应中确定最不利内力。

梁柱的内力组合值见附录。

44

五、梁柱配筋计算

1、框架梁配筋计算

下面分别计算了一榀框架的第一、四、六层边跨和中跨梁的承载力，并各自进行了配筋计算,下面仅第一层为例说明计算过程。 AB跨 ①梁的正截面受弯承载力计算

从梁内力组合表中分别选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。 支座弯矩

MA=370.67－195.086×0.225＝326.78KNM γ γ 跨间弯矩

MAB=167.03KNM

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。 翼缘计算宽度当按跨度考虑时，bf’=l/3=6.9/3=2.1m=2100mm

按梁间距考虑时，bf’=b+Sn=250+(4200－250)＝4200mm 当按翼缘厚度考虑时，h0=h－as＝700－35＝665mm，hf’/h0=120/665=0.18>0.1,此种情况不起控制作用，故取bf’=2100mm 梁内纵向钢筋选HRB400级钢筋（fy=fy’=360N/mm2）ξb=0.518。下部跨间按单测T形截面计算。因为

'h1201fcbf'hf'(h0f)1.014.32100120（665－）＝2180.18KNM167.03KNM22RE

MA＝0.75×326.78＝245.08KNM MB＝0.75×274.07=205.55KNM

MB=319.06－199.95×0.225＝274.07KNM

RE

属于第一类T形截面

M167.03106s＝0.0131fcbf'h021.014.321006652

112s0.013

As1fcbf'h0/fy0.0131.014.32100665＝721.1mm2360

实配钢筋416（AS=804mm2）

45



f8041.57＝0.48％45t45＝0.19％250665fy360

将下部跨间截面的416钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（AS‘=804mm2），再计算相应的受拉钢筋AS，即支座A上部

245.08106360804（66535）s＝0.04021.014.3250665270＝1－1－2s0.041s0.105h665

说明AS‘富裕，且达不到屈服。可近似取

M245.081062As＝1080.6mm（665－35）fy(h0as')360

实配420（As＝1256mm2）

②梁斜截面受剪承载力计算 γ

RE

V=0.85×171.78＝146.01<0.2cfcbh0

=0.2×1.0×14.3×250×665 ＝475.48KN 故截面尺寸满足要求。

梁端加密区箍筋取4肢8@100，箍筋用HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2）则

0.42ftbh01.25fyvAsvhs0201665100

0.421.572506651.25210 ＝460.5KN146.01KN加密区长度取1.15m，非加密区箍筋取4肢8@150 BC跨：①梁的正截面受弯承载力计算

从梁的内力组合表中分别选出BC跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。 支座弯矩

MB=132.5－98.38×0.225＝110.36KNM

46

γ

RE

MB＝0.75×110.36＝82.77KNM

跨间弯矩

MBC=63.02KNM

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。 翼缘计算宽度当按跨度考虑时，bf’=l/3=2.7/3=2.1m=900mm

按梁间距考虑时，bf’=b+Sn=250+(4200－250)＝4200mm 当按翼缘厚度考虑时，h0=h－as＝400－35＝365mm，hf’/h0=120/365>0.1,此种情况不起控制作用，故取bf’=900mm

梁内纵向钢筋选HRB400级钢筋（fy=fy’=360N/mm2）ξb=0.518。下部跨间按单测T形截面计算。因为

hf'1201fcbfhf(h0)1.014.3900120（365－）＝338.2KNM63.02KNM22''属于第一类T形截面

M63.02106s＝0.037'221fcbfh01.014.3900365

112s0.038

As1fcbf'h0/fy0.0131.014.3900365＝495.9mm2360

实配钢筋414（AS=615mm2）



f6151.57＝0.7％45t45＝0.19％250365fy360

将下部跨间截面的414钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（AS‘=615mm2），再计算相应的受拉钢筋AS，即支座B上部

82.77106360615（36535）s＝0.02021.014.3250365270＝1－1－2s0.020s0.151h365

说明AS‘富裕，且达不到屈服。可近似取

M82.771062As＝696.7mm（365－35）fy(h0as')360

47

实配416（As＝804mm2） ②梁斜截面受剪承载力计算

若梁端箍筋加密区取4肢8@100，则其承载力为 0.42

×

1.57

×

250

×

365+1.25

×

210

×

201

×

365/100=252.75KN>84.39KN

加密区长度取0.65m，非加密区箍筋取4肢8@150

表格 1 框架梁配筋表

层次 截面 6 M/ KN·M As‘ AS 实配钢筋AS 支 A 49.68 座 Bl 55.56 AB跨间 61.94 支座Br 21.48 BC跨间 7.40 4 支 A 151.40 座 Bl 134.06 AB跨间 81.29 支座Br 47.59 BC跨间 28.20 1 支 A 245.08 座 Bl 205.55 AB跨间 167.03 支座Br 82.77 BC跨间 63.02

6.2、框架柱配筋计算 （1）剪跨比和轴压比验算

下表给出了框架柱各层剪跨比和轴压比计算结果，其中剪跨比λ也可取Hn/(2h0)。值得注意的是，表中的Mc、Vc和N都不应考虑承载力抗震调整系数。由表可见，各柱的剪跨比和轴压比都满足规范要求。

柱的剪跨比和轴压比验算

48

277.33 277.33 4 14（308） 277.33 277.33 4 14（308） 52.2 277.33 2 14（308） 52.2 52.2 4 10（314） 2 12（226） 332.8 667.5 4 16（804） 332.8 667.5 4 16（804） 332.8 2 16（402） 208.8 212（226） 4 20（1256） 4 20（1256） 208.8 400.6 4 12（452） 721.1 1080 721.1 927 721.1 4 16（804） 495.9 4 14（615） 495.9 696.7 4 16（804） 柱层b ho fc Mc Vc N /kN 号 数 /mm /mm /(N/mm2) /kN*m /kN A 6 450 410 4 450 410 柱 1 450 410 B 6 450 410 4 450 410 柱 1 450 410 16.7 16.7 16.7 16.7 16.7 16.7 McVch0 Nfcbh 74.38 47.05 214.99 3.86>2 0.07<0.9 103.14 75.05 741.98 3.35>2 0.24<0.9 219.01 83.2 1529.69 6.42>2 0.49<0.9 131.69 46.88 260.05 6.85>2 0.08<0.9 143. 80.51 927.95 4.35>2 0.30<0.9 241.83 .42 1933.93 6.59>2 0.63<0.9 （2）柱正截面承载力计算

以第一层A柱为例说明柱正截面承载力计算过程。根据A柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至支座边缘，并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利内力，进行配筋计算。 A节点：Mc=1.15×219.01×0.8=201.49

M201.49128.96mme 0=N156.41

ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中的较大值，即450/30=15mm,故取ea＝20mm。

ei＝128.96+20＝148.96

柱的计算长度：

u2.11062.6910.835.7995

)H(10.150.83)＝5.73 l0(10.153lh5.7310450＝12.745,故应考虑偏心矩增大系数η。 0因为

10.5fcA0.516.7450450＝1.081.（取01＝1.0）3N1562.4110

l0 h＝12.74<15，取21.0

1l11(0)212112.7421.01.01.3191400ei/h0h1400148.96/410＋450/240381.48mm eeih/2as1.319148.96

49

对称配筋

xN1562.41＝0.5070.518h01fcbh01.016.7450410

为大偏压情况。

Ne(10.5)1fcbh02AsAsfy(h0)as''1562.41103381.48－0.507（1－0.50.507）16.74504102360（41040）885.22mm2 ＝

再按Nmax及相应的M一组计算。 N=1529.69KN M=12.25KNM

此组内力是非地震组合情况，且无水平荷载效应，故不必进行调整，且取l0=1.0×5.1＝5.1m。

M12.25106e0＝8.01mmN1529.69103ei8.012028.01mml0h5100/45011.33

10.5fcA0.516.7450450＝1.1051.（取01＝1.0）N1529.69103

21.0

1l11(0)212111.3321.01.01.341400ei/h0h140028.01/410ei1.3428.01＝37.55mm0.3h0123

故为小偏心受压。

Ne=1529.69×103×222.53＝340.41KNM<0.43fcbh02

=0.43×16.7×450×4102＝543.21KNM

故按构造配筋，且应满足min＝0.8％。单侧配筋率min0.2％，故 AS=AS’=0.2%×450×450＝405 选用418 (AS=AS’=1017mm2)

50

总配筋率

s31017＝1.51％0.7%450450

（3）柱斜截面受剪承载力计算

以第一层柱为例进行计算。对三级抗震等级，框架柱的剪力设计值为

MctMcb201.49202.15V1.11.198.23kNH5.1(0.70.12)n

REV0.8598.23103＝0.020.2 cfcbh01.016.7450410

λ=6.4>3 取λ＝3

23N1529.69kN0.3fbh0.316.7450/101014.5kN c

取 N＝1014.5kN

AsvsREV1.05ftbh00.056N1fyvh01.050.8598.23103－1.574504100.0561014.5103312104100

故该层柱应按构造配置箍筋。

柱端加密区的长度设为800mm,选用4肢8@100，从本章第一个表中可得一层柱底的轴压比n=0.491，查表得λv＝0.088，则最小体积配箍率

vminvfc/fyvh00.08816.7/2100.701%0.4%

AsvvAcor0.701400400＝0.394sl1008400i

取8，Asv＝50.3mm2，则s127.66mm2，根据构造要求，取加密区箍筋为4肢8@100，非加密区还应满足s15d=210mm，故箍筋取4肢8@200。

51

表格 2 框架柱箍筋数量表

柱 号 A 柱 4 1 B 柱 4 1

<0 <0 0.6 0.771 4肢8﹫100 4肢8﹫100 4肢8﹫200 4肢8﹫200 6 <0 <0 <0 0.565 0.41 0.41 4肢8﹫100 4肢8﹫100 4肢8﹫100 4肢8﹫200 4肢8﹫200 4肢8﹫200 层 次 6 Asvs <0 λvfc/f/% 0.701 加密区 4肢8﹫100 实配箍筋 非加密区 4肢8﹫200 52

7、双向板楼盖设计

7.1、现浇板的配筋计算：

（1）四面支承的板，当板的边长l2/l12时，应按双向板计算,当l2/l12时应按单向板设计。

双向板的计算方法有两个，⑴弹性理论计算方法；⑵塑性理论计算方法。 本设计是按目前楼盖设计中最常用的塑性理论计算方法

（2）双向板的基本设计公式

1n2

'''''mx/mxmx/mxm'y/mymy/my1.52.5my/mx跨中钢筋全部伸入支座，则有：

2plxplx23n13n1mx(n)(1)24122n2n22

'''mymxmmm,x然后由可依次求出，，，y，y，再根据这些弯矩求出跨中

'''及支座配筋。 7.2、屋面板设计：

（1） 屋面恒载

三毡四油防水 0.35 KN/m2 保温层膨胀珍珠岩 0.8 KN/m2 20厚水泥砂浆找平 0.0220＝0.4 KN/m2 120厚钢筋砼板 0.1225＝3.0 KN/m2 15厚板底抹灰 0.01520＝0.3 KN/m2 钢丝网抹灰吊顶 0.45 KN/m2 合计 5.3 KN/m2 （2）活载标准值 0.7 KN/m2 （3）荷载设计值 P＝1.2×5.3+1.4×0.7=7.34 KN/m2

53

楼面板布置示意图 板A： l01=2.7-0.25=2.45m l02=8.4-0.25=8.15m

nl028.15

l2.453.3301

a=1/ n2=0.1, =2

M1u=(n-1/4)l01*m1u=(3.33-0.25)*2.45*m1u=7.55m1u M2u=3am1ul01/4=3*0.1*2.45*m1u=0.18m1u

M'1u=M''1u=m'1u*l02=nm1ul01=3.33*2*2.45*m1u=16.32m1u M'2u=M''2u=m'2u*l01=am1ul01=0.1*2*2.45*m1u=0.49m1u

由

1[2*(7.55+0.18+13.9+0.43)]m1u=12*7.34*2.45*2.45(3*8.15-2.45)

54

得到 m1u=1.83 进而得到 m2u=am1u=0.18

 m'1u=m''1u=m1u=2*1.83=2.66 m'2u=m''2u=m2u=2*0.18=0.36

取 h01=120-20=100mm; h02=120-30=90mm

配筋见下表。

弯矩设计值（KN·m/m）

ho A=M/fyγh0

m1u=1.83 100 91.7 m2u =0.18 90 10.0 m'1u=m''1u=3.66 100 183.5 m'2u=m''2u=0.36

90

20.0

板B：

l01=4.2-0.25=3.95m

l02=6.9-0.25=6.65m

nl02l6.653.951.68

01

a=1/ n2=0.35, =2

M1u=(n-1/4)l01*m1u=(1.68-0.25)*3.95*m1u=5.65m1u M2u=3am1ul01/4=3*0.35*3.95*m1u=1.04m1u M'1u=M''1u=m'1u*l02=nm1ul01=13.3m1u M'2u=M''2u=m'2u*l01=am1ul01=4.66m1u

由

实配钢筋（mm2)

8@150

6@200 8@150 6@200

55

1[2*(5.65+1.04+13.3+4.66)]m1u=12*7.34*3.95*3.95(3*6.65-3.95)

得到 m1u=3.10 进而得到 m2u=am1u=1.09

m'1u=m''1u=m1u=2*3.10=6.20 m''2u=m''2u=m2u=2*1.09=2.18

配筋见下表。

弯矩设计值（KN·m/m）

Ho A=M/fyγh0

实配钢筋（mm2)

m1u=3.10 m2u =1.09 m''1u=m''1u=6.20 m'2u=m''2u=2.18

7.3、楼面板设计： （1）楼面恒载

100 90 100 90

155.4 60.7 310.8 121.4

8@150 6@200 8@150

6@200

面层（10厚水磨石面层，20厚水泥砂浆打底 0.65 KN/m2 120厚刚砼板 3.0 KN/m2 15厚板底抹灰 0.3 KN/m2 钢丝网抹灰吊顶 0.45 KN/m2 合计 4.4 KN/m2 （2）楼面活载标准值

办公室 2.0 KN/m2 走廊 2.5 KN/m2

走廊荷载设计值p1=1.2×4.4+1.4×2.5=8.78 KN/m2 办公室荷载设计值p2=1.2×4.4+1.4×2.0=8.08 KN/m板A： 根据m与荷载的比例关系可得

m1u=8.78*1.83/7.34=2.19

2

56

m2u=am1u=0.22

m'1u=m''1u=m1u=4.38

m'2u=m''2u=m2u=0.44 配筋见下表。 弯矩设计值（KN·m/m） ho

m1u=2.19 100 m2u =0.22 90 m'1u=m''1u=4.38 100 m'2u=m''2u=0.44

90

板B： 根据m与荷载的比例关系可得

m1u=8.08*3.1/7.34=3.41 m2u=am1u=1.19

m'1u=m''1u=m1u=6.82

m'2u=m''2u=m2u=2.38 配筋见下表。

弯矩设计值（KN·m/m）

Ho m1u=3.41 100 m2u =1.19 90 m'1u=m''1u=6.82 100 m'2u=m''2u=2.38

90

γh0

109.8 12.3 219.6 24.6

ƒyγsh0

170.9 66.3 341.8 132.6

实配钢筋（mm2)

8@150 6@200 8@150

6@200

实配钢筋（mm2)

6@200 6@150

8@150 6@200

57

A=M/fy A=M/8、楼梯配筋计算

本次设计楼梯一共三个，且设计基本一样。现只取其中一个楼梯计算，而另外一个楼梯和这个楼梯采用同样的配筋计算，楼梯用板式楼梯进行配筋计算。Q=2.5kN/m 8.1、建筑设计

楼梯形式尺度：采用双跑楼梯，层高3.6m，踏步尺寸采用300150mm，每层共需踏步：3.6/0.15=24步 楼梯剖面及平面图如下： 8.2、楼梯梯段板的计算：

混凝土采用C20，当d≤10mm时，采用一级钢筋，d≥12mm时，采用二级钢筋。

（1）假定板厚h=l/30=110；取120mm

（2）荷载计算，取1m板宽计算：楼梯斜板的倾角：

tg115026034'300

58

cos0.53

水磨石面层： （0.30+0.15）×0.65×1/0.3=0.98 kN/m 三角形踏步： 1/2×0.3×0.15×0.25×1/0.3=1.88 kN/m 斜板 ： 0.12 ×25×1/0.4=3.36 kN/m 板底抹灰： 0.02×17×1/0.4=0.38 kN/m 恒载标准值为： 0.98+1.88+3.36+0.38=6.60kN/m 活载标准值 2.5kN/m

荷载设计值为： 1.2×6.6+1.4×2.5=11.42 kN/m （3）内力计算

12ql10跨中弯矩=支座弯矩==1/1011.423.32=12.44kN.m

（4）配筋计算 h0=h-20=100mm

跨中：

sM21fcbh0=12.44106/（1.0×9.610001002）=0.130

=0.140

=0.93

112ss0.5(112s)AsMfysh0=637mm2

受力筋采用10@100，As=785mm2 短向分布筋均为6@200

8.3、平台板计算：

（1）假定板厚为80mm，平台梁截面尺寸均为250400 （2）荷载计算：

平台板自重：0.081×125=2.0kN/m 20mm抹面：0.021×117=0.34kN/m

30水磨石面层：0.031×125=0.75 kN/m 恒载标准值： 2.0+0.34+0.75=3.09kN/m 恒载设计值： 1.23.09=3.71kN/m 活载设计值： 1.42.5=3.5kN/m

59

故：总荷载设计值为：7.21kN/m （3）内力计算

lx=1800mm ly=4200-250=3950mm

=3950/1800=2.19，属于单向板，这里按双向板设计，属三边连续，

ly/lx一长边简支，

n=

ly/lx=2.19, =1/n2=0.21,=2.0,内力折减系数为1.0

2plx2plx3n13n1mx(n)(1)24122nn22=0.75KN·m/m

取γ=0.95,hox=60mm,hoy=50mm,fy=210N/mm2

弯矩设计值（KN·m/m）

ho A=M/ƒyγsh0

实配钢筋（mm2)

mx =0.75 my=0.16 m'x= m''x =1.50 m'y = m''y =0.32

8.4、平台梁的计算

（1）荷载计算

60 50 60 50

62.7 16.0 125.4 32.0

φ8@200 φ8@200 φ8@200 φ8@200

有斜板传来的荷载：11.423.3/2=18.84kN/m 由平台板传来的荷载：7.211.8/2 =6.49 kN/m 平台梁自重：1.2250.40.25=3.0 kN/m

171.2=0.45 平台梁底部和侧面粉刷：2（0.020.3+0.020.25）

kN/m

故设计值为：18.84+6.49+3.0+0.45=29.5 kN/m （2）内力计算

平台梁跨中最大正截面弯矩为：M=1/1029.53.952=46.0 kNm 支座处最大负弯矩为：M=1/1029.53.952=46.0 kNm

60

最大剪力为：Vmax=1/229.53.95=58.3kN （3）纵向受力计算：

梁纵筋都用二级钢筋，混凝土用C30 h0=400-35=365mm

sM1fcbh20=46.0106/(1.014.32503652)=0.092 ξ=

112s=0.102 s0.5(112s)=0.903

AsM/fysh0=46.0106

/0.903300365=465mm2

选用412/452mm2 （4）斜截面受力验算

V/fcbh0=58.3103/14.3250365=0.045<0.07 故按构造配筋取6@200 61

9、基础设计

基础混凝土强度等级采用C30,垫层采用C7.5,厚度为100mm.基础配筋采用HPB235,HRB335钢筋.本设计中,横向各基础连在一起.在横向框架上,边柱为柱下基础,中柱为联合基础.

22f1.43N/mmf14.3N/mmtc材料: 混凝土C30

钢筋HPB235

fy210N/mm2 HRB335

fy300N/mm2

9.1 边柱基础

由荷载组合可得M=219.01kN·m N=1562.41kN V=83.2kN （1）荷载计算

纵向基础梁及其上墙的设计值:

250.250.44.24.354.24.981.2=121.78 kN

横向基础梁及其上墙的设计值:

250.250.46.94.356.94.9811.22=100.03 kN

故底层墙及基础梁自重产生的力为:Nw83.2100.03183.23kN

引起的弯矩为:Mw121.780.1012.18kNm

假定基础高度为H=1.4m 基础地面尺寸按以下步骤估算

.41183.231745.kN 基础顶面柱力最大设计值为NNw1562MMdCMWVch219.0122.90121.781.4412.40kNm基础埋置深度按室内外标高和天然地基的平均值考虑

2.452.92.68m2

由《规范》可知：d1.6

则地基承载力设计值 ffkb(b3)dr0(d0.5)

=270＋1.6×20×（2.68－0.5）=339.77

62

2f297kN/mk＞1.1

A考虑偏心

F1745.9.10m2f0d339.77202.68

2LL4312m取 12

考虑深度修正和宽度修正：

ffkb(b3)dr0(d0.5)

=270＋0.3×20×（3.0－3）＋1.6×20×（2.68－0.5）=339.77

2f297kN/mk＞1.1

验算荷载偏心矩e

eM412.400.1FG1745.1.2202.6812 ＜

b0.656 满足

2AL1L2423.0W8.0m366基底截面抵抗弯矩

基底以上荷载设计值：

G25432.2770kN

故按以上内力求得的基底内力为：

NdNNWG1745.7702515.kN MdMVHMW412.40kNm （2）基底反力验算

PmaxPminNdMd2515.412.40AW128261.2kN＜1.2f NdMd2515.412.40AW128158.09kN＞0

PmaxPmin209.65kN/m22f339.77kN/m2且＜ 均满足

63

（3）高度验算

L2=3000mm H=1400mm 分三段（见图） H0Ⅰ1=1360mm

Pnmax286.9d261.21.2202.68196.88kN/m2 Pnmin166.6d158.091.2202.6893.77kN/m2

2.225 由此得出：

Pn1193.77196.8893.77151.12kN/m24.0P2.8 n1293.774.0196.8893.77165.95kN/m2 P93.773.4n13196.8893.77181.41kN/m24.0

① 基础总高度验算 b2H011450213603170mm

bH01145013601810mm

属

b2H011>LbH2＞

011 情况

VL1b1Pnmax22H011L2

4.00.45196.88

221.363.0 245.12kN

Vu0.6ft(bH011)H0110.61.43(4501360)13602112.05kN

＞V1＝245.12 故满足要求 ② 其它台阶高度验算

V4.00.45 对于P2196.88n12

220.960.83.0 141.75kN Vu0.6ftbH012H012

0.61.434509609601161.39kN＞V2

满足要求

4.00.45对于PV196.88n133

221.40.463.0 =90.23KN

u0.6ftbH013H0130.61.43450465465365kN＞V3均满足抗冲切验算

4） 基础底面配筋计算

Ⅰ－1截面：

M1148(pn,maxpn,1)(bhc)2(2lbc)

1(196.88151.12)(40.45)2(23.00.45)5.32KN/m2=48

AM15.32106s12292.7mm20.9fyh010.92101360

2截面：

65

V

（Ⅰ－ M2148(pn,maxpn,2)(bhc)2(2lbc)

1 =48(196.88165.95)(41.6)2(231.6)330.90KN/m2

M2330.90106As2

f2109601823.75mm20.9yh010.9

Ⅰ－3截面：

M1pn,maxpn,332(2)3.0(0.60.46)230.9KN/m2 M6A2s330.9f30.910355.42mmyh030.9210460

故基础长边方向A2s1配筋，实配φ12@100(AS=3016mm)

Ⅱ-Ⅱ截面：

1M(pn,maxpn,min)(lb2c)(2bhc)

Ⅱ=481 48(196.8893.77)(3.00.45)2(240.45)332.71mm2

332.71106(136012)914.14mm2ASⅡ=0.9300

沿基础短边方向实配φ10@150(AS=1059.3mm2) 9.2 中柱联合基础

（1） 荷载计算

柱传给基础顶面的各个内力标准值为：

N=2695.35KN MC=177.41kN·m VC=67.07kN 底层墙及基础梁自重

NW=25×0.25×0.4×4.2＋4.43×4.2×6.9

6.92.76.92.7 +25×0.25×0.4×2+4.43×4.2×2 ＝237.44KN

66

FK22695.35237.445628.14KNMK2(177.4167.070.9)475.55KN

2.基础底面积的确定

A考虑偏心

F5628.1417.88m2f0d346.8201.6

2bl6.6319.6m取

验算荷载偏心矩e

足

eM475.550.076FG5628.14201.619.6 ＜

b0.936 ，满

b2l6.623.0W17.77m366基底截面抵抗弯矩 Pmax2

NkGdAMk5628.14201.619.75.55354.36AW19.617.77KN/m

＜1.2f＝416.16 KN/m2

PminNkGdAMk5628.14201.619.75.55AW19.617.77300.83KN/m2

PmaxPmin327.6kN/m22＜f＝346.8 KN/m2 均满足

9.3.验算基础高度

67

利用内力组合的设计值计算基础底面的净反力

Pn,maxNM22156.281.2237.442(141.9357.010.9)263.2kN/m2AW19.617.77NM22156.281.2237.442(141.9357.010.9)Pn,min219.7kN/m2AW19.617.771475pn,1241.5(263.2241.45)252.9KN2800

冲切验算: 柱与基础交接处

bt=450mm,bb=2270mm,bm=1410mm A1=0.5×3.0=1.500m2

0. 7ftbmh0=0.7×1.1×1410×1360=933.7KN >Fl=Pn.maxA1=416.1KN(满足要求) 同理易得基础第一、二变阶处均满足要求. 9.4.基础底板配筋计算

M11(pn,maxpn,1)(bhc)2(2lbc)48 1(263.2252.9)(6.61.475)2(23.0.45)481345.1KN

M11345.1106As15792.9mm20.9fyh010.930013660实配14@200(As1=6629.5mm2)

68

M1248(pn,maxpn,min)(lbc)2(2bhc) 148(263.2219.7)(30.45)2(26.60.45) 960.17KN AMs12960.171060.9f4203.5mm2yh020.9300(136014)

实配14@150(A2

s1=4360.5mm)

69

10、纵向框架梁设计 选取截面250600 采用C30混凝土 HRB400钢筋 板的荷载为双向板梁及横向框架现浇在一起 10.1、荷载计算

边柱纵向框架梁荷载标准值：

梁自重 0.25（0.6-0.1）25=3.125 kN/m 梁侧粉刷 ( 0.6－0.1)×2×0.02×17=0.34 kN/m 纵墙自重（6.5×0.25＋17×0.02×2）×3.0＝6.41 kN/m 楼板重 4.4×4.2＝18.48 kN/m 活载： 2×8.4=8.4kN/m 总荷载设计值 1.2×28.36＋1.4×8.4＝45.75 kN/m 10.2、内力计算：

纵梁按等跨连续梁计算，跨长

l042004502503850mm22。纵向框架

11梁的弯矩计算系数α值分别为：第一支座，－16边跨中，14；离端第二芝1111座中，－11；第二跨中，16；第二支座，－14，中跨中，16故：

1MA=－16×45.79×3.852＝－42.42 kN·m 1M1=MC=14×45.79×3.852=48.48 kN·m 1MB=－11×45.79×3.852 =－61.70 kN·m 1M2=M3=16×45.79×3.852=42.42 kN·m

剪力设计值

VA=0.45(g＋q)ln1=0.45×45.79×3.85=88.15 kN VB=0.55(g＋q)ln1=0.55×45.79×3.85=96.96 kN VC=0.55(g＋q)ln2=0.55×45.79×3.85=96.96 kN

70

10.3、承载力计算

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。 翼缘计算宽度当按跨度考虑时，bf’=l/3=4.2/3=2.1m=1400mm

当按翼缘厚度考虑时，h0=h－as＝600－35＝565mm，hf’/h0=120/565=0.21>0.1,此种情况不起控制作用，故取bf’=1400mm 梁内纵向钢筋选HRB400级钢筋（fy=fy’=360N/mm2）ξb=0.518。下部跨间按单测T形截面计算。因为

'h120f1fcbf'hf'(h0)1.014.31400120（565－）＝1213.21KNM48.48KNM22属于第一类T形截面

M48.48106s＝0.008'221fcbfh01.014.31400565

112s0.008

实配钢筋410（AS=314mm2）

As1fcbf'h0/fy0.0081.014.31400565＝251.36mm2360



f3141.57＝0.22％45t45＝0.19％250565fy360

将下部跨间截面的410钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（AS‘=314mm2），再计算相应的受拉钢筋AS，即支座A上部

61.70106360314（56535）s＝0.00221.014.3250565270＝－11－2s0.002s0.12h565

说明AS‘富裕，且达不到屈服。可近似取

M61.701062As＝323.38mmfy(h0as')360（565－35）

实配410（As＝314mm2）

②梁斜截面受剪承载力计算 V=96.96<0.2cfcbh0

71

=0.2×1.0×14.3×250×565 ＝403.98KN 故截面尺寸满足要求。

梁端加密区箍筋取2肢8@100，箍筋用HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2）则

0.42ftbh01.25fAyvsvsh00.421.572505651.25210100.5100565 ＝238.63KN96.96KN

加密区长度取0.80m，非加密区箍筋取2肢8@200

72

11、电算结果验算

本毕业设计还采用PKCAD进行验算，PKCAD可以计算结构平面杆系的框架、复式框架、排架、剪力墙等结构形式，由于该设计是平面框架结构，完全可以采用PKCAD进行电算结果验算。经验算，手算结果跟电算结果基本一致，其差异可能来自内力分析计算方法的不同，PKCAD内力分析采用的是矩阵位移法，每一节点有水平位移、竖向位移、转角三个自由度。这种算法用于手算不太现实，故采用的是D值法。电算的部分结果参见本论文附录部分。

73

致谢

四年的大学生活，让我背负起更多人的希望。四年的求知路，四年的师生情，四年的兄弟义，而现在，一切都将成为回忆，心里有很多话想对关心我的老师，支持我的兄弟们说，在这里一并道一声谢谢。

感谢老师们四年来对我的孜孜教诲，我才得以健康成长。在华中大的四年，不仅仅学到了知识，更重要的是让我学会了如何做人，这为我明天的辉煌打下了坚实的基础。在此，我要特别感谢的是张耀庭老师，之前张老师给我们上过课，他的严谨给我留下了很深的印象，他为人负责。张老师是我非常尊重的一位老师，所以考研我选择张老师。毕业设计的过程中，他并没因此而耽误对我们的指导。他对我们的细心指导，耐心的讲解，使得我们顺利的完成了这次毕业设计。

再次向华中科技大学的老师特别给我上过课的老师表示真诚的感谢。

74

附录

329.SJ

****** PK11.EXE ******

DATA: 6/11/2004

**恒载内力**

杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力

-- 柱(左面为柱下端,右为柱上端)--

1 -12.47 1078.32 -7.24 -24.44 -1052.50 10.32 1305.25 6.08 20.66 -1279.43 -6.08

3 -10.32 1305.27 -6.08 -20.66 -1279.45 12.47 1078.32 7.24 24.44 -1052.50 -7.24

5 -44.51 886.19 -23.29 -39.33 -867.97 39.53 1072.88 20.73 35.09 -1054.66 -20.73

7 -39.53 1072.90 -20.73 -35.09 -1054.68 44.51 886.19 23.29 39.33 -867.97 -23.29

9 -36.29 701.29 -20.38 -37.06 -683.06 31.40 848.49 17.66 32.17 -830.26 -17.66

11 -31.40 848.51 -17.66 -32.17 -830.28 36.29 701.29 20.38 37.06 -683.06 -20.38

13 -37.69 516.38 -20.99 -37.86 -498.16 33.09 624.09 18.43 33.27 -605.87 -18.43

15 -33.09 624.11 -18.43 -33.27 -605. 37.69 516.38 20.99 37.86 -498.16 -20.99

17 -36.72 331.47 -19.88 -34.86 -313.24 31.70 399.70 17.13 29.95 -381.48 -17.13

19 -31.70 399.72 -17.13 -29.95 -381.50 36.72 331.47 19.88 34.86 -313.25 -19.88

21 -41.94 146.50 -26.49 -53.43 -128.28 37.70 175.37 23.56 47.12 -157.15 -23.56

23 -37.70 175.39 -23.56 -47.12 -157.17 41.94 146.50 26.49 53.43 -128.28 -26.49

-- 梁(左面为梁左端,右为梁右端)--

1 76.85 -16.05 87.05 -84.63 16.05 14.18 -1.40 14.66 -14.18 1.40 14.66

3 84.63 -16.05 .37 -76.85 16.05 83.52 2.91 87.42 -88.77 -2.91 88.99

5 12.03 -0.16 14.66 -12.03 0.16

7.24 2 6.08 4 23.29 6 20.73 8 20.38 10 17.66 12 20.99 14 18.43 16 19.88 18 17.13 20 26.49 22 23.56 24 .37 2 87.05 4 14.66 6 75

88.77 2.91 88.99 -83.52 -2.91 87.42

7 82.66 -0.61 87.42 -87.91 0.61 88.99 8 12.40 0.16 14.66 -12.40 -0.16 14.66

9 87.91 -0.61 88.99 -82.66 0.61 87.42 10 82.48 1.10 87.43 -87.70 -1.10 88.98

11 12.49 -0.20 14.66 -12.49 0.20 14.66 12 87.70 1.10 88.98 -82.48 -1.10 87.43

13 84.70 -6.61 87.48 -.54 6.61 88.93 14 11. -0.17 15 58.59 26.49 17 70.38 26.49

杆件号 号 弯矩

1 24.38 0.80 3 22.91 21.73 5 13.55 -0.02 7 8.88 14.34 9 10.30 -0.25 11 7.56 8.90 13 7.51 -0.38 15 5.29 4.80 17 4.56 -0.38 19 3.07 1.98 21 1.47 -0.22 23

14.66 -11. 0.17 14.66

.54 -6.61 88.93 -84.71 6.61 76.70 -70.39 -26.49 80.22

17.26 2.93 16.85 -17.26 -2.93 80.22 -58.59 -26.49 76.70 ----------左风荷载---------- 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 -- 柱(左面为柱下端,右为柱上端)--

23.12 -21.72 7. 17.13 21.72 8.65 19.75 -0.80 -8.65

24.32 -0.81 8.63 19.69 0.81 7.81 16.94 -21.73 -7.81

8.79 -14.31 5.55 11.18 14.31 7.91 14.94 0.02 -7.91

13.56 -0.02 7.92 14.95 0.02 5.58 11.21 -14.34 -5.58

7.58 -8.87 4.58 8.92 8.87 6.06 11.53 0.25 -6.06

10.31 0.22 6.07 11.53 -0.22 4.58 8.92 -8.90 -4.58

5.29 -4.77 3.32 6.66 4.77 4.49 8.65 0.38 -4.49

7.51 0.35 4.49 8.65 -0.35 3.32 6.68 -4.80 -3.32

3.12 -1.95 2.14 4.58 1.95 2.86 5.73 0.38 -2.86

4.55 0.34 2.85 5.71 -0.34 2.10 4.50 -1.98 -2.10

0.57 -0.46 0.61 1.65 0.46 1.08 2.43 0.22 -1.08

1.52 0.19 1.11 2.48 -0.19 87.48 16 16.85 18 剪力 杆件-7. 2 -8.63 4 -5.55 6 -7.92 8 -4.58 10 -6.07 12 -3.32 14 -4.49 16 -2.14 18 -2.85 20 -0.61 22 -1.11 24 76

0.70 0.49 0.68 1.75 -0.49 -0.68

-- 梁(左面为梁左端,右为梁右端)--

1 -25.92 3.68 -7.41 -23.74 -3.68 7.41 2 -9.56 2.94 -6.60 -9.56 -2.94 6.60

3 -23.69 2.23 -7.39 -25.82 -2.23 7.39 4 -18.75 4.71 -5.44 -17.69 -4.71 5.44

5 -7.55 2.86 -5.21 -7.55 -2.86 5.21 6 -17.70 1.01 -5.44 -18.77 -1.01 5.44

7 -14.21 4.40 -4.10 -13.28 -4.40 -5.76 2.83 -3.97 -5.76 -2.83 3.97

9 -13.28 1.25 -4.10 -14.21 -1.25 -9.78 4.49 -2.82 -9.12 -4.49 2.82

11 -4.10 2.86 -2.83 -4.10 -2.86 -9.10 1.22 -2.81 -9.74 -1.22 2.81

13 -5.15 4.94 -1.49 -4.82 -4.94 -2.39 3.16 -1.65 -2.39 -3.16 1.65

15 -4.85 1.42 -1.50 -5.20 -1.42 -1.65 2.88 -0.46 -1.44 -2.88 0.46

17 -0.98 1.79 -0.68 -0.98 -1.79 -1.50 0.68 -0.49 -1.75 -0.68 0.49 **左地震方向计算**

杆件号 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力

-- 柱(左面为柱下端,右为柱上端)--

1 101.95 -111.85 34.62 74.61 111.85 108.20 3.79 38.27 86.98 -3.79 -38.27

3 108.20 -3.79 38.27 86.98 3.79 101.95 111.85 34.62 74.61 -111.85 -34.62

5 44.94 -79.88 27.20 53.17 79.88 66.67 0.59 38.25 71.12 -0.59 -38.25

7 66.67 -0.59 38.25 71.12 0.59 44.94 79.88 27.20 53.17 -79.88 -27.20

9 41. -53.97 24.42 46.21 53.97 56.11 -1.10 32.26 60.13 1.10 -32.26

11 56.11 1.10 32.26 60.13 -1.10 41. 53.97 24.42 46.21 -53.97 -24.42

13 33.28 -31.99 19.92 38.60 31.99 45.77 -1.71 26.63 50.19 1.71 -26.63

15 45.77 1.71 26.63 50.19 -1.71 33.28 31.99 19.92 38.60 -31.99 -19.92

4.10 8 4.10 10 2.83 12 1.49 14 1.50 16 0.68 18 剪力 杆件号 -34.62 2 -38.27 4 -27.20 6 -38.25 8 -24.42 10 -32.26 12 -19.92 14 -26.63 16 77

17 22.49 -14.82 14.40 29.47 14.82 -14.40 18 31.71 -1.69 19.18 37.40 1.69 -19.18

19 31.71 1.69 19.18 37.40 -1.69 -19.18 20 22.49 14.82 14.40 29.47 -14.82 -14.40

21 8.05 -4.12 6.30 14.70 4.12 -6.30 22 13.85 -0.98 9.41 20.03 0.98 -9.41

23 13.85 0.98 9.41 20.03 -0.98 -9.41 24 8.05 4.12 6.30 14.70 -4.12 -6.30

-- 梁(左面为梁左端,右为梁右端)--

1 -118.60 -3.71 -33.94 -108.81 3.71 33.94 2 -44.03 0.00 -30.36 -44.03 0.00 30.36

3 -108.81 3.71 -33.94 -118.60 -3.71 33.94 4 -93.69 1.92 -27.15 -88.23 -1.92 27.15

5 -37.63 0.00 -25.95 -37.63 0.00 25.95 6 -88.23 -1.92 -27.15 -93.69 1.92 27.15

7 -78.19 0.88 -22.58 -73.07 -0.88 22.58 8 -31.62 0.00 -21.81 -31.62 0.00 21.81

9 -73.07 -0.88 -22.58 -78.19 0.88 22.58 10 -60.15 1.09 -17.36 -56.13 -1.09 17.36

11 -24.92 0.00 -17.19 -24.92 0.00 17.19 12 -56.13 -1.09 -17.36 -60.15 1.09 17.36

13 -37.13 0.85 -10.72 -34.67 -0.85 10.72 14 -16.31 0.00 -11.25 -16.31 0.00 11.25

15 -34.67 -0.86 -10.72 -37.13 0.86 10.72 16 -14.70 1.57 -4.12 -12.91 -1.57 4.12

17 -7.16 0.00 -4.93 -7.16 0.00 4.93 18 -12.91 -1.57 -4.12 -14.70 1.57 4.12 ***组合与配筋***

柱 1 ( B= 0.450, H= 0.450, Lx= 5.10, Ly= 5.10 Rc=30 )

NO 51 As= 432. M= -150.43 N= 1505.74 NO 51 As= 237. M= -132.02 N= -1460.10 Asmin= 709.

No 51 Vc= 70.05 N= 1505.74 ASV= 107. ASV0= 0.

No 53 N= 1523.66 轴压比= 0.525

梁 1 ( B= 0.250, H= 0.700, L= 6.70 Rc=30 )

梁下部截面 1 2 3 4 5 6 7

78

8 9 10 11 12 13

M= -78.12 -92.98 -110.67 -124.50 -127.16 -118. -110.37 -103.09 -100.67 -99.78 -.56 -76.51 -58.

As(1)= 460. 362. 433. 4. 499. 548. 581. 541. 445. 3. 348. 297. 460.

As(2)= 460. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 460.

Asc = 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.

梁上部截面 1 2 3 4 5 8 9 10 11 12 13

M= 260.19 168.86 101.49 48.88 4.48 0.00 0.00 33. 91.65 167.10 258.21

As(1)= 1061. 671. 396. 188. 17. 0. 0. 130. 357. 663. 1052.

As(2)= 1061. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 1052.

Asc = 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0.

Vl= 163.19 NO 27 Vr= 166.19 NO 29 Asmin= 376. Umaxb= 0.003 Umaxt= 0.006

Umaxb=0.003 Umaxt=0.006 V1.5h= 91.55

6 0.00 0. 0. 0. Asv/s= Asv1.5h/s= 7 0.00 0. 0. 0. 0.44 0.00

79

参考文献

1、房屋建筑学（高等学校试用教材）

2、建筑设计资料手册（同济大学，上海工业设计院） 3、建筑设计参考资料集

4、建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068） 5、房屋建筑制图统一标准BB/T50001 6、建筑结构制图标准GB/T50105 7、砼结构设计高等学校统编教材

8、多层房屋建筑结构设计（上、下） （上海科学技术出版社）9、高层建筑结构设计（清华大学出版社） 10、 结构力学（教材）

11、 简明钢筋砼结构计算手册（机械工业出版社2002） 12、 建筑结构设计手册：钢筋砼结构造（中国建筑工业出版社）13、 地基及基础（高等学校统编教材） 14、 砼结构设计规范（GB50010） 15、 建筑地基基础设计规范（GB50007） 16、 建筑结构荷载规范（GB50009） 17、 建筑设计放火规范（GBJ16-87） 18、 建筑抗震设计规范（GB50011） 19、 砌体结构设计规范（GB50003）

20、 混凝土结构计算图表，中南建筑设计院（建工出版社2002）21、 建筑结构荷载设计手册 22、 建筑房屋抗震构造图

23、 常用建筑结构布点设计施工详细图集（建工出版社2002） 24、 建筑抗震设计（建工出版社2002） 80