毕业设计-某办公楼计算书

本 科 毕 业 设 计

凯乐生物科技有限公司办公楼设计

Design of the office building of Kaile Biological Technology Co. Ltd.

学生姓名： 学生学号： 院 （系）： 年级专业： 指导教师： 教师职称：

江苏大学本科毕业设计

摘要

本设计为公司办公楼。占地面积993.83m2，建筑面积3975.32m2。主要进行建筑方案设计、结构设计。采用框架结构，主体为四层。本地区抗震设防烈度为7度，场地类别为III类场地，设计基本地震加速度为0.15g。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。 建筑方案设计主要根据任务书要求，结合建筑物使用功能，防火疏散要求及建筑人性化进行建筑方案设计。一、进行功能分区；二、进行空间组合；三、绘制建筑施工图。

结构设计简而言之就是用结构语言来表达所要表达的东西。结构语言就是从建筑及其它专业图纸中所提炼简化出来的结构元素，包括基础、墙、柱、梁、板、楼梯、大样细部图等等。然后用这些结构元素来构成建筑物或构筑物的结构体系，包括竖向和水平的承重及抗力体系，再把各种情况产生的荷载以最简洁的方式传递至基础。在结构设计中，作者根据经验公式先进行梁、板、柱的截面尺寸估算，再查相关规范确定恒荷载、活荷载、风荷载、地震作用。通过二次弯矩分配法、D值法、底部剪力法进行相关荷载的计算，确定最不利组合，确定现浇板、框架梁、柱可能出现的最大内力，从而进行截面验算和配筋计算。

关键词 建筑方案设计，结构设计

Ⅰ

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ABSTRACT

The

design for the Office building. Covering an area of 993.83m2, building area of

3975.32m2. Adopts the frame structure, subject to four floors. Seismic fortification intensity of 7 degrees in the region, site class III class venues, design Basic acceleration of 0.15G. Floor, and roof are made of reinforced concrete structures.

According to the specification of the architecture design requirements, using functions with building, fire safety evacuation requirements and building user-friendly design. , 1, the functional area; 2, the space portfolio; 3, drawing construction plans.

In short, structural design uses structural anguage to express things. Structure of language is from construction and other professional drawings and are refined to simplify the structure of elements, including the foundation, walls and columns, beam, slab, the staircase, the map-like detail and so on .Then these structural elements are used to form the structural system of a building or structure, including load-bearing system of vertical and level of resistance, then all of the load in the most concise way transfer to basis. In structural design, the authors first formula for beam, slab, column, the section size estimates by experience, further invest to determine relevant norms which constant loads, live loads, wind loads, earthquake. By the second moment distribution method, D-value method and the base shear,the desgin calculated the associated load, and determined the most disadvantaged, and the largest internal forces of the frame beams and columns, then checked and crossed sections for reinforcement calculation.

Key words Architectural Design，Structural Design

Ⅱ

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一 工程概况 ...................................................................................................................................................... 1

1.1 设计概况： ........................................................................................................................................ 1

1.1.1 建设项目名称：镇江凯乐生物科技有限公司办公楼设计 .................................................. 1 1.1.2 设计资料： ............................................................................................................................ 1 1.2 结构承重方案选择 ............................................................................................................................ 1 1.3 主要构件选型及尺寸初步估算 ........................................................................................................ 2

1.3.1. 主要构件选型 ........................................................................................................................ 2 1.3.2. 梁﹑板、柱截面尺寸估算 .................................................................................................... 2

二 板的计算 ...................................................................................................................................................... 4

2.1 板的截面有效高度 .............................................................................................................................. 4 2.2 板荷载的确定 ...................................................................................................................................... 4

2.2.1 楼面板的荷载： ...................................................................................................................... 4 2.3 板的内力计算 ...................................................................................................................................... 5

2.3.1楼面板的计算： ....................................................................................................................... 5 2.3.2楼板配筋计算 ........................................................................................................................... 7

三 框架的计算 .................................................................................................................................................... 9

3.1 框架计算简图的确定 ........................................................................................................................ 9 3.2梁柱线刚度计算 ................................................................................................................................. 10 3.3 荷载的确定（标准值） ..................................................................................................................... 11

3.3.1 恒载 ......................................................................................................................................... 11 3.3.2 活载 ........................................................................................................................................ 14 3.4 竖向恒载作用下框架受荷总图 ........................................................................................................ 15

3.4.1竖向恒载作用下框架受荷总图 ............................................................................................. 15 3.5框架梁柱内力的计算 ......................................................................................................................... 18

3.5.1框架梁柱弯矩的计算（采用弯矩二次分配） ..................................................................... 18 3.6 风荷载作用下的弯矩计算 ................................................................................................................ 26

3.6.1 风荷载标准值的计算 ............................................................................................................ 26 3.6.2 风荷载作用下框架的内力计算 ............................................................................................ 28 3.6.3风荷载作用下的内力图（梁的弯矩，根据其线刚度进行分配） ..................................... 29 3.6.4 风荷载作用下框架的侧移验算 ............................................................................................ 30 3.7 水平地震作用计算 ............................................................................................................................ 31

3.7.1荷载的确定 ............................................................................................................................. 31 3.7.2 地震作用的计算 .................................................................................................................... 32 3.8框架的内力组合（以第一层进行组合） ......................................................................................... 36

3.8.1框架梁的内力组合 ................................................................................................................. 36 3.8.2 框架柱的内力组合 ................................................................................................................ 36 3.9 框架梁的配筋计算 .......................................................................................................................... 38

3.9.1 AB跨一层梁 ......................................................................................................................... 38 3.9.2 BC跨一层梁 ......................................................................................................................... 40 3.10 框架柱的配筋计算（仅对底层中柱进行配筋计算） .................................................................. 41

3.10.1正截面计算 ........................................................................................................................... 41 3.10.2 斜截面的计算 ...................................................................................................................... 43

1

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四 楼梯的计算 .............................................................................................................................................. 44

4.1 梯段板的设计 .................................................................................................................................... 45

4.1.1 梯段板数据 ............................................................................................................................ 45 4.1.2 确定板厚（斜板不做刚度验算） ........................................................................................ 45 4.1.3 荷载计算 ................................................................................................................................ 45 4.1.4 内力计算 ................................................................................................................................ 46 4.1.5 配筋计算 ................................................................................................................................ 46 4.2 平台板设计 ........................................................................................................................................ 46

4.2.1确定板厚 ................................................................................................................................. 46 4.2.2 荷载计算 ................................................................................................................................ 47 4.2.3 内力计算 ................................................................................................................................ 47 4.2.4 配筋计算 ................................................................................................................................ 47 4.3 平台梁设计 ........................................................................................................................................ 48

4.3.1 确定梁尺寸 ............................................................................................................................ 48 4.3.2 荷载计算 ................................................................................................................................ 48 4.3.3 内力计算 ................................................................................................................................ 49 4.3.4 配筋计算 ................................................................................................................................ 49

五 基础设计 .................................................................................................................................................... 51

5.1地基承载力特征值

fa ........................................................................................................................ 51

5.2初步选择基底尺寸l,b ...................................................................................................................... 51 5.3验算持力层底基承载力 ..................................................................................................................... 52

5.4计算基底净反力 ................................................................................................................................. 52 5.5抗冲切验算 ......................................................................................................................................... 52

5.5.1柱边基础截面抗冲切验算 ..................................................................................................... 52 5.5.2变阶处抗冲切验算 ................................................................................................................. 53 5.6配筋计算 ............................................................................................................................................. 53 六 PKPM计算 ................................................................................................................................................... 56

6.1 建模过程 ............................................................................................................................................ 56 6.2 结构控制参数、质量质心坐标、风载输出文件 ............................................................................ 56 6.3 结构各层刚度、周期、地震力、位移输出文件 ............................................................................ 65 6.4 电算与手算分析对比 ........................................................................................................................ 73 结论 .................................................................................................................................................................... 74 致谢 .................................................................................................................................................................... 75 参考文献 ............................................................................................................................................................ 76

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一 工程概况

1.1 设计概况：

1.1.1 建设项目名称：镇江凯乐生物科技有限公司办公楼设计 1.1.2 设计资料：

某办公楼,不超过可占用土地，建筑面积在3975.32m2，层高为3m，办公楼采用内廊式。其各层楼的具体布置见图纸。

地质水文资料：根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，采用柱下基础，持力层土的地基承载力特征值

fak360KPa；基础底面标高为-2.0m。钻孔揭露深度内未见有

地下水,勘察场地周围无地表水体，不存在地下水对建筑物的影响。

气象资料：全年主导风向：偏东风 ，常年平均降水量：市区为1063.1毫米，季节分配为春季23%，夏季45%，秋季21%。基本风压为：0.4kN/m2（Ⅱ类二组）

抗震设防要求：抗震设防烈度七度

底层室内主要地坪标高为±0.000，室外-0.450

1.2 结构承重方案选择

根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用图1.1框架布置。

图1.1 主体框架布置

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1.3 主要构件选型及尺寸初步估算

1.3.1. 主要构件选型

（１）梁﹑板﹑柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构 （２）墙体采用：粘土砖

（３）墙体厚度：内外墙均为240mm （４）基础采用：柱下基础 1.3.2. 梁﹑板、柱截面尺寸估算 （1）主梁:

纵向主梁的跨度为L=5100mm

h=(1/8~1/12)L=637.5mm~425mm 取h=600 mm

11b(~)h300mm~200mm23 取b300mm

故纵向框架主梁初选截面尺寸为：bh300mm600mm 横向主梁的跨度为L=7200mm

h=(1/8~1/12)L=900mm~600mm 取h=600 mm

11b(~)h300mm~200mm23 取b300mm 故横向框架主梁初选截面尺寸为：bh300mm600mm 纵向主梁的跨度为L=3000mm

h=(1/8~1/12)L=375mm~250mm 取h=450 mm

11b(~)h225mm~150mm23 取b250mm

故纵向框架主梁初选截面尺寸为：bh250mm450mm （2）板：

板均按双向板进行计算。双向板不做刚度验算的最小高度

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h=（1/40～1/50）L（L为短向跨度），取L=5100mm h=128mm～102mm 取h=100mm （3）框架柱:

取第二榀框架计算

Ac 根据公式：

.fnNvc

其中

2n为轴压比限值，取0.8

各层的重力代表值近似取15KN/m,由结构平面布置图可得中柱的负荷面积是 （7.2+7.2）/2×(7.2+3)/2=7.2×5.1㎡，则竖向荷载的轴压力估计值： Ac1.2N/fc(1.21.257.25.11510004)/14.30.8288881mm 则初选截面bh600mm600mm 360000㎡>288881㎡

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二 板的计算

板采用整体现浇式，板厚h=100mm，采用C30混泥土，板筋采用HPB235级钢筋，所有板都按双向板计算，板跨中和支座的中的内力采用弹性理论来计算。取标准层楼板进行计算。

2.1 板的截面有效高度

拟定板的厚度h=100mm,则板的有效高度 短边方向： 长边方向：

h0h20mm80mmh0h30mm70mm

2.2 板荷载的确定

2.2.1 楼面板的荷载：

标准层楼面

大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚1：3干硬性水泥砂浆面上撒2厚素水泥水泥浆结合层一道 1.16kN/㎡

100厚现浇钢筋混凝土板 0.1m×25kN/m3＝2.5kN/㎡ 10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3＝0.17kN/㎡

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合计 3.83 kN/㎡

2 楼面活荷载 2.0kN/m 2 阳台、走廊为 2.5kN/m

2.3 板的内力计算

fy210N/mm2板内钢筋采有HPB235，查表得C30的混泥土

fc14.3kN/mm2

2.3.1楼面板的计算：

楼面恒载标准值： 3.83kN/m2

活载标准值： 楼面 2.0 kN/m2

走廊 2.5kN/m2

楼面恒载设计值： 楼面 g=3.83kN/m2×1.2=4.596kN/m2 活载设计值： 楼面 q=2.0kN/m2×1.4=2.8kN/m2 走廊 q=2.5kN/m2×1.4=3.5kN/m2

合计 楼面： p=g+q=4.596kN/m2+2.8kN/m2=7.4kN/m2

走廊： p=g+q=4.596kN/m2+3.5kN/m2=8.1kN/m2

板均按弹性理论计算,在求板各区格板跨内正弯矩时,按恒荷载均布及活荷载棋盘式布

置计算.取荷载:

楼面: g'=g+q/2=4.596kN/m2+2.8kN/m2/2=6.0k/m2

q'=q/2=2.8kN/m2/2=1.4kN/m2 q'=q/2=3.5kN/m2/2=1.75kN/m2

走廊: g'=g+q/2=4.596kN/m2+3.5kN/m2/2=6.35kN/m2

在g`作用下，各内支座均可视作固定，某些区格板跨内最大正弯矩爱板的中心点处，在q`作用下各区格板四边均可视作简支，跨内最大正弯矩则在中心点处，计算时可近似取二者之和作为跨内最大正弯矩值。

在求各中间支座最大负弯矩（绝对值）时，按恒荷载及活荷载均满布各区格板计算，取荷载：p=g+q.

按双向板计算系数表进行内力计算,计算简图及计算结果见表2.3.1。

由该表可见，板间支座弯矩是不平衡的，实际应用时可近似取相邻两区格板支座弯矩

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的平均值进行计算。

表2.3.1板内力计算 区格 lx/ly A 4.9/7.0=0.7 B 4.9/7.0=0.7 计算简图 跨mx my (0.04×6.0+0.0426×1.4)4.92 =7.194kN.m/m (0.0038×6.0+0.0172×1.4)4.92 =1.126kN.m/m (0.04×6.0+0.0485×1.4)4.92 =7.393kN.m/m (0.0038×6.0+0.0148×1.4)4.92 =1.045kN.m/m 7.393+0.2×1.045=7.602kN.m/m 1.045+0.2×7.393=2.524kN.m/m 内 u=0 mx(u) 7.194+0.2×1.126=7.419kN.m/m u=0.2 my(u) 1.126+0.2×7.194=2.565kN.m/m 计算简图 支座 mx' my' 区格 ly/lx 计算简图 跨内 mx u=0 my =2.754kN.m/m =0.324kN.m/m 6

0.0735×7.4×4.92 =13.059kN.m/m 0.0569×7.4×4.92 =10.110kN.m/m C 2.8/4.95=0.586 =13.059kN.m/m 0.0735×7.4×4.92 0.0569×7.4×4.92 =10.110kN.m/m D 2.8/4.95=0.586 (0.04×6.35+0.0556×1.75)2.82 (0.04×6.35+0.038×1.75)2.82 =2.513kN.m/m =0.428kN.m/m (0.0038×6.35+0.0098×1.75)2.82 (0.0038×6.35+0.0174×1.75)2.92 江苏大学本科毕业设计

mx(u) 2.754+0.2×0.324=2.819kN.m/m u=0.2 my(u) 0.324+0.2×2.754=0.871kN.m/m 2.513+0.2×0.428=2.599kN.m/m 0.428+0.2×2.513=0.931kN.m/m 计算简图 支座 mx' my' 0.0735×8.1×2.82=4.668kN.m/m 0.0569×8.1×2.82=3.613kN.m/m 0.0735×8.1×2.82=4.668kN.m/m 0.0569×8.1×2.82=3.613kN.m/m 2.3.2楼板配筋计算

M0.95fyh0As 各跨内、支座弯矩已求得，近似按座截面

计算钢筋截面面积，取跨内支

h0x80mmh0y70mm 计算结果见表2.3.2。

表2.3.2 板配筋计算 截面 A区格 跨中 C 区格 B区格 ly方向 lx方向 ly方向 lx方向 ly方向 lx方向 ly方向 lx方向 M/(kN.m) h0/mm As/mm2 7.419 2.565 7.602 2.524 2.819 0.871 2.599 0.931 13.059 13.059 13.059 80 70 80 70 80 70 80 70 80 80 80 7

选配钢筋 实配面积 8@100 8@150 8@100 8@150 8@150 8@150 8@150 8@150 10@100 10@100 10@100 503 335 503 335 335 335 335 335 785 785 785 4.8 183.7 475.3 180.7 176.6 62.4 162.8 66.7 818.2 818.2 818.2 D区格 支A-B B-B A-C 江苏大学本科毕业设计

座 B-C B-D C-D D-D 13.059 13.059 4.668 4.668 80 80 80 80 818.2 818.2 292.5 292.5 10@100 10@100 8@150 8@150 785 785 335 335

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三 框架的计算

3.1 框架计算简图的确定

框架的计算单元如图4.1所示，取6轴上的一榀框架计算。假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基顶标高根据地质条件，室内外高差，定为450mm+500mm=0.950m。二层楼面标高为3.000m，故底层柱高为3.95m。其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高）。由此绘出框架的计算简图如图3.1.2所示。

图3.1 框架计算单元 荷载传递示意图

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3.2梁柱线刚度计算

在框架结构中，现浇楼板的板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架的侧移。为考虑这一有利的作用，在计算梁的截面惯性矩的时候，对于中框架取I=2 Io（Io为梁的截面惯性矩）

I0bh3/12

Ec3.0107kN/m2梁采用C30混凝土，

。

由于左跨梁＝右跨梁：

i边梁＝EI/L=3.0107kN/m22中跨梁：

i中跨梁＝EI/L=3.0107kN/m22底层柱：（A～D轴）

i底柱＝EI/L=3.0107kN/m22其余各层柱：（A～D轴） i余柱：＝EI/L=3.0107kN/m221(0.6m)4/3.6m10.8104kN/m4 121(0.6m)4/3.95m8.203104kN/m4 1210.3m(0.6m)3/6m6.35104kNm 1210.25m(0.45m)3/6m2.24104kNm 12令i余柱＝1.0,则其余各杆件的相对线刚度为：

6.35104/m40.588 i边梁＝

10.8104/m42.24104/m40.207 i中跨梁＝4410.810/m8.203104/m40.760 i底柱＝

10.8104/m4则梁柱的相对线刚度如图3.1.2所示：

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图3.1.2 框架计算简图

3.3 荷载的确定（标准值）

3.3.1 恒载 （1） 屋面

30mm厚C20细石砼防水 1.0kN/m

2 三毡四油铺小石子 0.4kN/m 320.01520kN/m0.3kN/m 15mm厚水泥砂浆找平层 32 15mm厚水泥砂浆找平层 0.01520kN/m0.3kN/m 32 40mm厚水泥石灰焦渣砂浆3‰找平 0.0414kN/m0.56kN/m

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320.01016kN/m0.16kN/m 10厚矿渣水泥 32 水泥蛭石保温层（平均厚度120mm） 0.125kN/m0.6kN/m 32 100mm厚钢筋混泥土板 0.125kN/m2.5kN/m 32 10mm厚石灰水泥砂浆抹底 0.0117kN/m0.17kN/m 2 合计 6.09kN/m

（2）各层走廊楼面

水磨石楼面10mm面层，20mm水泥砂浆打底

素水泥砂浆结合层一道 0.65kN/m2 100厚现浇钢筋混凝土板 0.1m×25kN/m3＝2.5kN/㎡ 10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3＝0.17kN/㎡ 合计 3.32kN/㎡ （3）标准层楼面

大理石面层，水泥砂浆擦缝30厚1：3干硬性水泥砂浆面上撒2厚素水泥水泥浆结合层一道 1.16kN/㎡ 100厚现浇钢筋混凝土板 0.1m×25kN/m3＝2.5kN/㎡ 10厚混合砂浆 0.01m×17kN/m3＝0.17kN/㎡ 合计 3.83 kN/㎡ （4）梁自重

边横梁，纵梁 b×h=300㎜×600㎜

梁自重 2.5kN/m3×0.3m×(0.6m-0.1m)=3.75 kN/m

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抹灰层10厚混合砂浆

0.01m×[(0.6m-0.1m)×2+0.25m]×17kN/m3=0.221kN/m 合计 3.97 kN/m 中横梁 b×h=250㎜×450㎜

梁自重 25 kN/m3×0.25m×(0.45m-0.1m)=2.1875KN/m 抹灰层10厚混合砂浆

0.01m×[(0.45m-0.1m)×2+0.25m]×17kN/m3=0.1615 kN/m 合计 2.35 kN/m 次梁 b×h=250㎜×400㎜

梁自重 25kN/m3×0.25m×(0.4m-0.1m)=2.188KN/m 抹灰层10厚混合砂浆

0.01m×[(0.4m-0.1m)×2+0.25m]×17kN/m3=0.1445 KN/m 合计 2.33 kN/m

基础梁 b×h=250㎜×400㎜

梁自重 25kN/m3×0.25m×0.4m=2.5kN/m 合计 2.5kN/m （5）柱自重

柱 b×h=600㎜×600㎜

柱自重 25 kN/m3×0.6m×0.6m=9kN/m 抹灰层10厚混合砂浆 0.01m×0.6m×4×17kN/m3=0.408 kN/m 合计 9.41kN/m

构造柱 b×h=240㎜×240㎜

柱自重 25kN/m3×0.24m×0.24m=1.44kN/m 抹灰层10厚混合砂浆：

0.01m×0.24m×2×17kN/m3=0.0816 kN/m

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合计 1.5kN/m

（6）外墙自重：

标准层

墙 0.24×2.4×18.0kN/m3=10.368kN/m 水泥粉刷内墙面 （2.4-1.5）×0.36kN/m2=0.324kN/m 铝合金窗 0.35kN/m2×1.5m =0.525kN/m 贴瓷砖外墙面 （3.0-1.5）×0.5kN/m2=0.75kN/m 合计 11.967kN/m 底层

纵墙 （3.95m-1.5m-0.6m）×0.24m×18kN/m3=6.66kN/m 铝合金窗 0.35 kN/㎡×1.5m=0.525kN/m 水刷石外墙面 （3.0m-1.5m）×0.5 kN/㎡=0.75kN/m 剁假石外墙面 （3.0m-1.5m）×0.5 kN/㎡=0.75kN/m 合计 8.685kN/m （7）内墙自重

标准层

纵墙 （3.0m-0.6m）×0.24m×18kN/m3=10.368kN/m 水泥粉刷内墙面 2.4m×0.36 kN/㎡×2=1.728 kN/m 合计 12.096 kN/m 底层

纵墙 （3.45m-0.6m）×0.24m×18kN/m3=12.312 kN/m 水泥粉刷内墙面 2.4m×0.36 kN/㎡×2=1.728 kN/m 合计 14.04kN/m 3.3.2 活载

屋面和楼面活荷载标准值，根据《荷载规范》查得： 不上人屋面： 0.5kN/m

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上人屋面： 2.0 kN/m 楼面： 办公室 2.0kN/m 楼梯： 2.5kN/m 走廊、阳台： 2.5kN/m

3.4 竖向恒载作用下框架受荷总图

3.4.1竖向恒载作用下框架受荷总图 （1）A～B, (C～D)轴间框架梁：

屋面板传荷载：

恒载：6.09kN/m21.8m[1-2(1.8/5.1)2(1.8/5.1)3]2=17.426kN/m 活载：2.0kN/m21.8m[1-2(1.8/5.1)2(1.8/5.1)3]2=5.723kN/m 楼面板传荷载：

恒载：3.83KN/m21.8m[1-2(1.8/5.1)2(1.8/5.1)3]2=10.959kN/m 活载：2.0kN/m21.8m[1-2(1.8/5.1)2(1.8/5.1)3]2=5.723kN/m 梁自重： 主梁：3.97kN/m

A～B, (C～D)轴间框架梁均布荷载为：

屋面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载＝3.97 kN/m + 17.426kN/m=21.396 kN/m 活载＝板传荷载＝5.723 kN/m

楼面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载＝3.97 kN/m+10.959 kN/m=14.929 kN/m 活载＝板传荷载＝5.723kN/m

（2） B～C轴间框架梁：

屋面板传荷载：

恒载：6.09kN/m21.5m[1-2(1.5/5.1)2(1.5/5.1)3]2=15.574kN/m

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活载：2kN/m21.5m[1-2(1.5/5.1)2(1.5/5.1)3]2=5.115kN/m 楼面板传荷载：

恒载：3.83kN/m21.5m[1-2(1.5/5.1)2(1.5/5.1)3]2=9.794kN/m 活载：2.5kN/m21.5m[1-2(1.5/5.1)2(1.5/5.1)3]2=6.393kN/m 梁自重：2.35kN/m

B～C轴间框架梁均布荷载为：

屋面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载＝2.35 kN/m+15.574kN/m=17.924 kN/m 活载＝板传荷载＝5.115kN/m

楼面梁：恒载＝梁自重＋板传荷载＝2.35 kN/m+9.794kN/m=12.114kN/m 活载＝板传荷载＝6.393 kN/m （3）A轴柱纵向集中荷载计算：

顶层柱：

女儿墙自重：（做法：墙高1100㎜,100㎜的混凝土压顶）

0.24m1.1m18kN/m325kN/m30.1m0.24m1.2m20.24m0.5m6.67kN/m 顶层柱恒载＝女儿墙＋梁自重＋板传荷载

=6.67kN/m5.13.97kN/m(5.1m0.6m)21.3963116.07kN 顶层柱活载＝板传荷载＝（5.723+5.115）5.1m=55.234kN 标准层柱恒载＝墙自重＋梁自重＋板荷载

=12.096kN/m2.25m3.97kN/m2.25m9.79410.959kN/m2.55m

11.9672.330.252kN/m5.1m156.04kN 标准层柱活载＝板传荷载 ＝（5.723+6.393）5.1m=61.792

基础顶面荷载＝底层外纵墙自重＋基础自重

＝8.685kN/m(5.1m0.6m)2.5kN/m(5.1m0.6m)50.33kN

（4）B轴柱纵向集中力计算：

顶层柱荷载＝梁自重＋板传梁荷载＝

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3.97KN/m(5.10.6)m2.35kN/m(1.50.3)m17.426kN/m2.55m

15.574kN/m1.5m88.48kN 顶层柱活载=板传荷载=

＝（5.7235.115）kN/m5.1m31.81kN 标准层柱恒载=墙＋梁自重＋板传荷载

＝12.096kN/m2.25m2.35kN/m1.2m3.97kN/m4.5m17.426kN/m2.55m

2.33kN/m5.1m0.53.32kN/m21.5m5.1m3.83kN/m23.6m5.1m194.0kN

标准层活载＝板传荷载

＝2.0kN/m23.6m5.1m2.5kN/m21.5m5.1m55.85kN 基础顶面恒载=底层外纵墙自重＋基础自重

8.685kN/m(5.1m0.6m)2.5kN/m(5.1m0.6m)50.33kN

（5）框架柱自重：

柱自重： 底层：1.2×0.6m×0.6m×25kN/m3×3.95m=42.66kN 其余柱：1.2×0.6m×0.6m×25kN/m3×3m=32.4kN 框架在竖向恒载作用下的受荷总图如图3.4.1所示

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图3.4.1 恒荷载作用下的受荷总图(均为标准值) 单位: 柱上集中荷载为KN 梁上均布荷载为KN/m

3.5框架梁柱内力的计算

3.5.1框架梁柱弯矩的计算（采用弯矩二次分配） (1)恒载作用下的弯矩计算见图3.5.1

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图3.5.1 恒荷载作用下的计算(kN.m)

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(2)活载作用下的弯矩计算见图3.5.2

图3.5.2 活荷载作用下的计算(kN.m)

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(3)恒载作用下的弯矩图见图3.5.3

图3.5.3 恒荷载作用下的弯矩图 M (kN.m)

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(4)活载作用下的弯矩图见图3.5.4

图3.5.4 活荷载作用下的弯矩图 M (kN.m)

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(5)恒载作用下的剪力图见图3.5.5

图3.5.5 恒荷载作用下的剪力图 V (kN)

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(6)活载作用下的剪力图见图3.5.6

图3.5.6 活荷载作用下的剪力图 V (kN)

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(7)恒载作用下的轴力图见图3.5.7

图3.5.7 恒荷载作用下的轴力图 N(kN)

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(8)活载作用下的轴力图见图4.5.8

图3.5.8 活荷载作用下的轴力图 N(kN)

3.6 风荷载作用下的弯矩计算

3.6.1 风荷载标准值的计算

kzsz0(hihj)B/2

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其中k——垂直于建筑物单位面积上的风荷载标准值 z——Z高度上的风振系数 取1.0

s——风荷载体型系数 根据建筑物体型查得s=1.3 z——Z高度处的风压高度变化系数 0——基本风压 取 0.4kN/m2

B——迎风面的宽度 B=5.1m

因建设地点位于密集建筑群的城市市区，所以地面粗糙度属于C类。 根据各楼层标高Hi，查得z代入上失，各楼层标高处的qz见下表。 表3.6.1 集中 风荷载标准值计算 离地高度 3.45 6.45 9.45 12.45 z 0.65 0.65 0.65 0.74 z 1.0 1.0 1.0 1.0 s 1.3 1.3 1.3 1.3 0/(KN/m2) 0.4 0.4 0.4 0.4 k(KN) 4.123 5.171 5.171 6.333 等效节点集中风荷载如图3.6.1：

图3.6.1

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3.6.2 风荷载作用下框架的内力计算

所取6轴线框架共有2根中柱，2根边柱，各柱分配到的剪力按以下公式计算。

表3.6.2各层边柱柱端弯矩 层 k 4 3 2 1

表3.6.3 各层中柱柱端弯矩及剪力计算 层 k 4 3 2 1

表3.6.4 梁端弯矩，剪力及柱轴力 MbLMbrac 0.227 0.227 0.227 0.387 D 0.227 0.227 0.227 0.294 F 4.123 9.294 14.465 20.798 VDF/D 0.960 2.1 3.368 6.271 y 0.3 0.4 Mib1 Miu1 0.588 0.588 0.588 0.588 0.8 2.597 2.016 3.85 3.571 0.45 4.547 0.7 15.144 6.49 ac D 0.284 0.284 0.284 0.352 F 4.123 9.294 14.465 20.798 VDF/D 1.201 2.707 4.213 6.058 y 0.3 0.4 Mib1 Miu1 0.795 0.795 0.795 0.795 0.284 0.284 0.284 0.463 1.081 3.248 2.522 4.873 4.467 2.436 0.45 3.654 0.7 5.684 L Vb MbL Mbr L Vb 边柱N 中柱N 柱轴力 边梁 2.016 2.986 0.974 1.943 1.862 6.9 0.566 2.6 0.832 1.756 6.9 0.981 6.9 0.792 6.9 0.973 0.66 0.146 0.417 0.275 走道梁 0.66 3 0.44 0.097 0.278 0.183 -8.4 -6.2 -4.3 -2.1 1.3 1.2 1.02 0.87 0.146 3 0.417 3 0.275 3 28

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3.6.3风荷载作用下的内力图（梁的弯矩，根据其线刚度进行分配）

图3.6.2风荷载作用下的弯矩图 M(kN.m)

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图3.6.3风荷载作用下的剪力、轴力图 V(kN) N(kN)

3.6.4 风荷载作用下框架的侧移验算

根据图5-8 等效节点集中荷载 所示的水平荷载由公式(5-13)计算层间剪力，然后根

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据轴线，框架的层间侧移刚度，按公式(5-14),(5-15)计算各层的层间位移，

u绝对侧移i

ui相对侧移和

ViFkkin

(u)iVi/Dijf1n

ui(u)kk1n

表3.6.4风荷载作用下的框架层间剪力及侧移计算 层 4 3 2 1

Fi/KN 4.123 9.294 14.465 20.798 Vi/KN 4.123 13.417 27.882 48.68 D/(KN/m) 13022 13022 13022 13022 ui/mm 0.0003 0.0020 0.00 0.0149 ui/mm 0.0236 0.0233 0.0213 0.0149 ui/hi 1/42373 1/42918 1/46948 1/67114 由表3.6.4所示，风荷载作用下框架的最大层间位移角远小于1/550,满足规范要求！

3.7 水平地震作用计算

3.7.1荷载的确定

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。

12507.084kN

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、下各半层的柱子及纵横墙体自重。

16330.219 kN

底层重力荷载代表值 12117.393 kN 质点重力荷载代表值见下图

图4.7.1

31

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3.7.2 地震作用的计算

a、各层水平地震作用力的确定

根据设计资料，设防烈度为7度，h30m，建筑场地类别为Ⅱ类二组，故地震特征周期

Tg0.4T1.7TTT，基本自振周期1按下公式计算1 其中T为计算结构基本自振

周期的结构顶点假想位移，0.6~0.7。

T为基本周期考虑非沉重砖墙影响的折减系数，框架常取

自振周期：计算基本周期T,其中Ut量纲为m，取

T0.7

T11.70.70.2620.608

则有顶部附加地震作用，系数 n0.08T10.010.080.7050.0010.07 水平地震影响系数最大值

max0.08

(水平地震影响系数

TgT1)2max

1.0

建筑结构的阻尼比取值 0.05 则有0.9 2(

TgT1)2max(0.40.9)1.00.080.0480.705

各层水平地震作用力的确定

Geq0.85Gi0.85(12507.08416330.219212117.393)48692.178kN 因为

T10.6081.4Tg1.40.40.56 ，所以考虑顶部附加水平地震作用，其附加地

震作用Sn为：

Sn0.08T10.070.080.6080.070.1186

所以对于多质点体系，结构底部纵向水平地震作用标准值：

FEK1Geq0.04848692.1782337.22kN

附加顶部集中力：

FnnFEK0.11862337.22227.195kN

32

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各质点横向水平地震作用，各楼层地震剪力及楼层间位移计算表

表3.7.2 各质点横向水平地震作用，各楼层地震剪力及楼层间位移计算表 Gi(kN) Hi/mGiHi(kNm) Fi/kN 701.652 695.376 474.622 188.376 Vi/kN 928.85 1624.22 2031.85 2220.22 D 13022 13022 13022 13022 ui/m 12507.084 16330.219 16330.219 12117.393 12.45 9.45 6.45 3.45 155713.196 154320.570 105329.913 41805.006 0.0007 0.0012 0.0016 0.0017 最大位移发生在第一层，其楼层最大位移与楼层高之比：0.00171（GB50011—2001）第5.5.10.0004930.0018，小于《建筑设计抗震规范》

3.45550条规定的位移极限值[

e]=1/550满足位移要求。

b、地震作用下框架柱的弯矩计算（反弯点法）

表3.7.3 各层边柱A(D)柱端弯矩及剪力计算 层 k 4 0.588 3 0.588 2 0.588 1 0.588

表3.7.4 各层中柱B(C)柱端弯矩及剪力计算 层 k ac 0.227 0.227 0.227 0.387 Hi/my Vim/kN 23.221 40.606 55.796 95.506 0.3 0.4 Mib1 Miu1 3 3 3 3 20.9 48.765 17.927 73.090 0.45 73.956 83.814 0.7 143.07 199.55 ac Hi/my Vim/kN 50.221 65.606 85.796 95.506 0.3 0.4 0.45 0.7 Mib1 Miu1 4 0.588 0.227 3 0.588 0.227 2 0.588 0.227 1 0.588 0.387

3 3 3 3 51.65 83.70 119.56 226.07 108.99 119.27 138.14 49.55 33

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表3.7.5梁端弯矩，剪力及柱轴力的计算 层 边梁 lMb走道梁 Mbr柱轴力 Mbr L Vb lMb L 3 3 3 Vb 边柱 中柱 6.23 13.36 8.35 16.08 4 3 2 1 48.765 51.191 65.887 69.114 36 75.65 40.82 87.57 6.9 33.09 6.9 38.26 6.9 43.41 6.9 52. 72.99 95.06 17.15 72.99 95.06 17.15 61.67 -33.28 65.13 -65.54 79.42 -37.95 86.91 -80.59 143.27 143.27 3

图3.7.2 地震作用下的弯矩图 M(kN.m)

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图3.7.3 地震作用下的剪力、轴力图 V(kN) N(kN)

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3.8框架的内力组合（以第一层进行组合）

3.8.1框架梁的内力组合

表3.8.1

1.2SGK+ 层 次 截 面 内力 1.2SGK+ 1.2SGK+ 1.35SGK0.71.4SQK1.2（SGK0.5SQK）控制值 0.91.4SGK SQK SWK SEK 1.4SQK1.4SWK SQKSWK 1.40.6SWK+1.3SEK M A右 V -27.60 93.9 -31.34 -94.3 -7.06 23 -11.85 -0.7 1.943 0.973 69.14 -52. 87.57 -52. 47.904 144.88 54.198 114.14 35.840 114.04 40.06 114.52 48.87 142.88 54.75 115.26 49.24 150.12 55.39 128.80 129.33 194.91 158.55 182.01 129.33 194.91 158.55 182.01 B左第一层 M V 1.756 0.973 9.48 0.183 B右 M -12.27 -0.275 17.75 15.109 -80.59 49. 40.09 48. 51.83 148.80 148.80 27.99 27.01 24.79 37.96 37.96 V 33.2 7 跨中MAB MBC 6.304 7.409 0.145 9.21 17.93 7.76 6.08 17.08 11.30 15. 10.90 23.98 8.57 23.98 11.88 -5.073 -4.144 0 0 11.88

3.8.2 框架柱的内力组合

边柱（A柱）

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表3.8.2

1.2SGK+ 层 截 内次 面 力 1.2SGK+ 1.2SGK+ （SGK1.35SGK1.20.71.4SQK0.5SQK）控制值 0.91.4SGK SQK SWK SEK 1.4SQK 1.4SWK SQKSWK 1.40.6SWK+1.3SEK M 上 第一层 下 N N M -18.38 4 -4.61 798 -7.03 65 -1.76 115 6.49 21 15.14 21 143.67 -80.59 199.55 -80.59 31.90 677.8 7.99 1118.6 31.14 616.2 26.72 987 39.09 695.16 26.82 1128.96 37.15 741.49 20.66 213.04 730.56 266.00 213.04 695.16 26.82 1207. 1131.36 1207.

中柱（B柱）

表3.8.3

1.2SGK+ 层 次 截 面 内力 1.2SGK+ 1.2SGK+ （SGK1.35SGK1.20.71.4SQK0.5SQK）控制值 0.91.4SGK SQK SWK SEK 1.4SQK 1.4SWK SQKSWK 1.40.6SWK+1.3SEK M 上 第一层 下 N N M -6.55 612 -3.24 1045 -2.07 82 -1.04 146 2.44 0.87 5.65 0.87 -226.07 -16.08 -49.55 -16.08 10.75 849.2 5.34 11.27 735.61 11.79 13.54 838.81 12.31 1439.05 12.92 907.29 10.13 302.99 804.50 68.92 302.99 907.29 68.92 1458.4 1255.21 1554.56 1362.50 1554.56 37

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3.9 框架梁的配筋计算

边跨，取第一层框架梁进行配筋。 中跨，取第一层框架梁进行配筋。 3.9.1 AB跨一层梁 a、 正截面计算：

MM23.98kNmVmax158.55kN

MR129.33kNm

ML194.91kNm

混泥土采用C30，钢筋采用HPB335，则fy300N/mm2，b0.550

fc14.3N/mm2，min0.200，ft1.43N/mm2

设置一排受拉钢筋，则h060030570mm，由于板与梁是现浇因此按T形截面进行计算。

确定梁的翼缘宽度bf：梁的翼缘跨度与梁的跨度、翼缘的厚度hf有关。T形截面梁受

1弯构件翼缘的计算跨度bf取l0，bsn，b12hf三者中的最小值。

315100按梁的计算跨度考虑：bfl01700mm

33按梁的尽距sn考虑： bf51006006005100mm

hfh01000.1750.1 故取上面两者中的较小值，bf1700mm 570判断T形截面类型：

1fcbfhf(h0属于一类截面 钢筋面积的计算：

hf2)114.31700100(570100)12.12kNmM 20M123.98106s0.003，0.003 221fcbfh0114.3170057038

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As'1fcbfh0fy114.317005700.003138.57mm2

300As'138.57100000.0800bh300600min0.2% 构造配筋，选配314，有效面积

为As'462mm2。

将跨中的314钢筋全部伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（As'462mm2），据此计算支座上部纵向受拉钢筋的数量。 支座A： M129.33kNm As'462mm2 sMfy'As'(h0s')1fcbh02129.33106300462(57030)0.039 21.014.3300570 112s1120.0390.039b0.550

M129.331062 As798mm'fy(h0s)300(57030)选配钢筋416，有效面积为As804mm2

支座B： M194.91kNm As'462mm2

M194.911062 As1203.15mm'fy(h0s)300(57030)选配钢筋216,222，有效面积As1162mm2

b、斜截面计算：

h570由于01.94

b3000.25cfcbh00.25114.3300570611kNVmax158.55kN截面满足要求。

按照构造配置箍筋（采用HPB235），选用8@200双肢箍，在左跨梁两端加密区布置

8@100双肢箍，其余地方布置8@200。考虑安全，可将除加密区的其它地方由间距200改为间距180。

39

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3.9.2 BC跨一层梁

b、 正截面计算：

MM11.88kNmVmax182.01kN

MR37.96kNm

ML37.96kNm

混泥土采用C30，钢筋采用HPB335，则fy300N/mm2，b0.550

fc14.3N/mm2，min0.200，ft1.43N/mm2

设置一排受拉钢筋，则h045030420mm，由于板与梁是现浇因此按T形截面进行计算。

确定梁的翼缘宽度bf：梁的翼缘跨度与梁的跨度、翼缘的厚度hf有关。T形截面梁受

1弯构件翼缘的计算跨度bf取l0，bsn，b12hf三者中的最小值。

313000按梁的计算跨度考虑：bfl01000mm

33按梁的尽距sn考虑： bf23006006003000mm

hfh01000.240.1 故取上面两者中的较小值，bf1000mm 420判断T形截面类型：

1fcbfhf(h0属于一类截面 钢筋面积的计算：

hf2)114.31000100(420100)540.35kNmMm11.88kNm20M111.88106s0.005，0.005 221fcbfh0114.31000420A's1fcbfh0fy114.310004200.005100.1mm2

300 选配和AB跨相同的配筋314，有效面积为As'462mm2。

As'462100000.4100min

bh25045040

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将跨中的314钢筋全部伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（As'462mm2），据此计算支座上部纵向受拉钢筋的数量。 支座B： M37.96kNm As'462mm2 sMfy'As'(h0s')1fcbh0237.96106300462(42030)0.02521.014.3250420

112s1120.0250.025b0.550（且M37.961062 As 324.44mm'fy(h0s)300(42030)选配钢筋216，有效面积为As402mm2 支座C 同支座B。

b、斜截面计算：

h420由于01.684

b2502s2300.14） h04200.25cfcbh00.25114.3250420375kNVmax182kN截面满足要求。

梁两端加密区布置8@100双肢箍，其余地方布置8@200

3.10 框架柱的配筋计算（仅对底层中柱进行配筋计算）

3.10.1正截面计算

柱混泥土采用C30混泥土，钢筋采用HPB335，min0.500

fy300N/mm2b0.550 fc14.3N/mm2ft1.43N/mm210.8

柱同一截面分别承受正反弯矩，故采用对称配筋。 内柱B：

设ss'40mm则h060040560mm

查内力组合表 Mmax302.99kNm Nmax1554.56kN

41

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原始偏心距 e0M302.99194.9mm N1554.56底柱的计算长度 l01.0H3450mm

l034505.755 要考虑偏心距增大系数 h600h600附加偏心距 ea2020mm 取20mm

3030

初始偏心距 eie0ea194.920214.9mm

Nbfcbch0b14.36005600.5522.kN

NmaxNb 即b为大偏心受压构件 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点见的距离

h eeis

2（偏心距增大系数）=1l(0)212， 其中k0.85 e1400ihh0k0.5fcA0.514.3600600取0.276 0.27613N1554.5610

l21.150.0101.150.015.751.0931 取1

h1则0.0144

h600 eeis0.0144214.940263.09mm

22 Nb1fcbh0b0.0003

Ne0.451fcbh021fcbh0'(1b)(h0s) 则受拉与受压面钢筋的面积为

2Nefcbh0(10.5) AsA0 'fy(h0s)'s 因此仅需按构造配筋，选用418，有效面积为1017mm2

42

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3.10.2 斜截面的计算

第一层内柱B的计算

查内力组合表得： V80.59kN N1554.56kN

0.25cfcbh00.251.014.36005601201.2kNV.59kN

Hn30902.762h0256023 计算时取2.76。

03fcA0.314.36001544.4kNN1544.56kN

1.751.75ftbh00.07N1.436005600.071544.56103331.7kNV80.59kN

1.02.761 因此其箍筋仍按构造配置，取复式箍四肢410，间距在柱上下两端600mm范围内为

100mm，其余间距为150mm。

43

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四 楼梯的计算

以办公楼楼梯进行计算，本建筑采用现浇整体板式楼梯，如下图所示。楼梯踏步尺寸为150mm300mm，楼梯采用C30混凝土，板采用HPB235级钢筋，梁采用HRB335级钢筋，楼梯上均布活荷载标准值为

qk2.5KN/m2。

图4.1

44

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4.1 梯段板的设计

板式楼梯由梯段板，平台板和平台梁三种构件组成，设计时按以下次序进行。 4.1.1 梯段板数据

1500.526.6,cos0.4，取1m宽板带进行计算。 300，

板倾斜角

tan4.1.2 确定板厚（斜板不做刚度验算）

ll~)90~108mmh100mm2530，取板厚1。

板厚取

h1(hc150100h2(1)+=187mm2cos20.4踏步板平均高度取

4.1.3 荷载计算

恒荷载：

(0.30.15)0.00817.80.214KN/m8mm0.3 厚陶瓷地砖： (0.30.15)0.02200.60KN/m0.3 20mm水泥砂浆找平层： 0.1870.3254.675kN/m0.3 踏步、板自重： 0.02170.38KN/m 板底抹灰： 0.4

栏杆自重（轻型金属栏杆）： 0.2KN/m 恒荷载标准计值：

gk6.07kN/m

恒荷载设计计值： g1.26.077.28kN/m

45

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活荷载

活荷载标准值：

qk2.5KN/m

活荷载设计值： q1.42.5KN/m3.5KN/m 荷载总计

荷载设计值： gq7.283.510.78kN/m 4.1.4 内力计算

跨中弯矩：

4.1.5 配筋计算

M11(gq)ln210.785.1221.83kNm1010

板保护层厚度h20mm，有效高度

h01002080mm。

M21.83106s0.23922fbh1.014.31000801c0

112s1120.2390.278s10.50.2780.861

M21.83106AS1509.18mm2Sfyh00.86121080

AS1539mm214@100选配，。 另外每踏步配一根6分布钢筋。

4.2 平台板设计

4.2.1确定板厚

板厚取h=100mm，板跨度lo=1800，取1m宽板带进行计算。

46

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4.2.2 荷载计算

恒荷载：

8mm厚陶瓷地砖 0.00817.80.142KN/m 20mm水泥砂浆找平层 0.02200.40KN/m 平台板 0.1252.5KN/m 板底抹灰 0.02170.34KN/m 恒荷载标准值：0.1420.402.50.343.38KN/m 恒荷载设计值：1.23.384.056KN/m 活荷载：

活荷载标准值：2.5KN/m 活荷载设计值：1.42.53.5KN/m 荷载总计：

荷载设计值：gq4.0563.57.56KN/m 4.2.3 内力计算

11M(gq)l027.561.823.06KNm88 跨中弯矩

4.2.4 配筋计算

h01002080mm板保护层厚度h20mm，有效高度

。

M3.06106s0.03322fbh1.014.31000801c0

112s1120.0330.034

47

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s10.510.50.0340.983

M3.06106AS185.3mm2Sfyh00.98321080AS251mm28@200选配 。

图4.2

4.3 平台梁设计

4.3.1 确定梁尺寸

梁宽取b250mm，高取h450mm， 梁跨度

l05.1m。

4.3.2 荷载计算

恒荷载：

48

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10.782.714.55kN/m2 梯段板传来：

7.56(0.1251.55)6.80KN/m2

平台板自重：

平台梁自重： 1.20.25(0.450.1)252.63KN/m 平台梁粉刷重： 1.20.02(0.250.352)170.39KN/m 荷载设计值： p14.556.802.630.3924.37kN/m 4.3.3 内力计算

121pl024.375.1279.23kNm88

弯矩设计值：

剪力设计值：4.3.4 配筋计算

MV11pl024.375.162.14kN22

平台梁按倒L型计算，

h045030420mmb'fb5h'f2505100750mm，梁有效高度

。

fy300mPa钢筋采用HRB335，

1fcb'fh'f(h00.5h'f)114.3750100(4200.5100)396.8KNmM79.23KNm

截面属于第一类T型截面。

M79.23106s0.042221fcbh01.014.3750420

112s1120.0420.043s10.510.50.0430.979

49

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M79.23106AS2.30mm2Sfyh00.979300420选配钢筋414，

AS615mm2

。

As615100000.5000.200bh250450 满足要求

斜截面抗剪能力计算

0.25fcbh00.2514.3250420375.4KNV62.14KN 截面满足要求

故可按照构造配置箍

Vcs0.7cftbh00.711.43250420105KNV62.14KN筋，（采用HPB235）因此只需要构造配置箍筋，两端加密区间距配置6@100，其余地方配置 6@150

平台梁配筋图如下

图4.3

50

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五 基础设计

计算A柱下基础，基础采用钢筋混凝土基础，基础底面标高2.0m。作用在柱底的荷载效应基本组合设计值：

N1207.KN M28.62KN.m V114.35KN 材料选用C30混凝土，

ft1.43N/mm2,fc14.3N/mm2，HRB235级钢筋，

fy210N/mm2,

柱子截面尺寸bh600mm600mm。

5.1地基承载力特征值fa

由于地基持力层土是中密砂卵砾石层土，承载力特征值

fak360KPa，查表可知承载

3.0,d4.4。持力层承载力特征值fa,（先不考虑对地基宽度进行修正）

力修正系数：b：

fafakbb3dmd0.53603.025(3.43)4.4202.00.5552KN （d按室外地面算起）

5.2初步选择基底尺寸l,b

Gk计算基础和回填土重

A0时的基础埋深

d122.01.91.95m。

F1207.2.35m2fa20d552201.95。

2Alb2.42.45.76m,b2.4m,不需要再对fa进行修正。 初步选择基础底面尺寸

51

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5.3验算持力层底基承载力

基础和回填土重：

ekGkGdA201.955.76224.KN 。

偏心距：

M28.62114.351.50.140mFkGk1207.224.。。

Pkmax基底最大压力：

1207.224.2.460.140()111.9KPa2.42.42.4

1.2fa1.2552662.4KPaFkGkMkFkGkAWA6ek1l

。

最后确定该柱基础底面尺寸，长l2.4m，宽b2.4m。

5.4计算基底净反力

M28.62114.351.50.166mF1207.

偏心距：

en,0基础边缘处的最大和最小净反力：

,maxPnn,minF6en,01207.60.166296.67KPa11lbl2.42.42.4108.8KPa 5.5抗冲切验算

5.5.1柱边基础截面抗冲切验算

l2.4m,b2.4m,atac0.6m,bc0.6m

，初步选择基础高度h900mm，从下至上

（有垫层）。

atab60023001450mm22。

分500mm,400mm两个台阶。

h090050850mmat2h00.620.852.3b2.4m,ab2.3mam

52

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因偏心受压，

pn取pn,max。

2lacbbcFlpn,maxh0bh02222 冲切力：

22.40.62.40.6296.670.852.40.8534.86KPa2222

抗冲切力：

0.7hpftamh00.711.431031.450.851233.7KPa241.41KPa

5.5.2变阶处抗冲切验算

a1b11.4m,h050050450mmat2h011.420.452.3mb2.4m,ab2.3m

amatab1.42.31.85m22。

2la1bb1Flpn,maxh01bh012222 冲切力：

22.41.43.42.4296.670.452.40.4534.86KPa2222 。

抗冲切力：

0.7hpftamh00.71.01.431031.850.45833.3KPa34.86KPa

满足要求。

5.6配筋计算

由于基础为方形长边与短边相等，因此计算一个方向即可。 Ⅰ-Ⅰ截面（柱边） 柱边净反力：

pn,1pn,minlacpn,maxpn,min2l

108.82.40.6196.67108.8163.7KPa22.4

53

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11pn,maxpn,1196.67163.7180.2KPa2悬背部分净反力平均值：2

弯矩：

M11pn,maxpn,12la2bbcc242

12196.672.40.622.40.6143.37KNm24

M1143.37106As,12.5mm20.9fyh00.9210850

Ⅱ-Ⅱ截面（变阶处） 柱边净反力：

pn,Ⅱpn,minla1pn,maxpn,min2l

1pn,maxpn,Ⅱ2MⅡll2bb11242弯矩：

108.82.41.4196.67108.8178.36KPa22.4

1196.67178.3622.41.422.41.448.44KNm242

As, 比较

As,1MII48.441060.74mm20.9fyh010.9210400As,Ⅱ和，应该按

As,1

As1130mm212@100配筋，实际配筋，。

基础的具体配筋见下图：

54

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图5.6.1

55

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六 PKPM计算

6.1 建模过程

1.轴线输入

打开PKPM单机版，选择PMCAD中“1建筑模型与荷载输入”然后点击“轴线输入”，用“平行直线”命令，依次输入纵横向的轴网。 2.楼层定义

点击“楼层定义”中的“柱布置”，在柱截面列表里新建柱截面尺寸：500×500；然后布置在上步的轴网中，在此过程中，可以利用“光标、窗口、轴线输入”方式。 点击“主梁布置”，在梁截面列表新建界面尺寸：横梁：250×600、250×400、和纵梁：250×600；然后根据设计的平面布置在轴线相应位置处，输入方式同柱布置相同。 点击“次梁布置”，在梁截面列表新建界面尺寸：250×500，然后根据设计的平面布置在相应位置处，输入方式同主梁布置。

点击“本层信息”，在对话框里填写本层的信息，如板厚、板混凝土强度等级、板钢筋保护层厚度、柱混凝土强度等级等等。然后点击“楼面生成”，选择楼梯间的房间，用“全房间洞”命令。 3.荷载定义

点击“荷载输入”，选择“楼面恒活”，进行设置，在该对话框里选择“是否计算活载”， 不选中“自动计算现浇楼板自重”，然后输入楼面、屋面恒载数据与楼面、屋面活载输入数据。

选择“设计参数”，在该对话框里依次对“总信息、材料信息、地震信息、风荷载信息”进行填写与修改。 4.楼层组装

选择“楼层组装”，在“楼层组装”对话框里“复制层数、标准层、荷载标准层、层高”进行设置并保存。

6.2 结构控制参数、质量质心坐标、风载输出文件

总信息 ..............................................

结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc=25.00 钢材容重 (kN/m3): Gs=78.00 水平力的夹角(Degree): ARF=0.00 地下室层数: MBASE=0

竖向荷载计算信息: 按模拟施工1加荷计算 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 “规定水平力”计算方法: 楼层剪力差方法(规范方法)

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结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX=0 转换层所在层号: MCHANGE=0 嵌固端所在层号: MQIANGU=1 墙元细分最大控制长度(m): DMAX=1.00 弹性板细分最大控制长度(m): DMAX_S =1.00

弹性板与梁变形是否协调: 是 墙元网格: 侧向出口结点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定: 否 地下室是否强制采用刚性楼板假定: 否 墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点: 是 计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘: 否 结构所在地区: 全国

风荷载信息 ..........................................

修正后的基本风压 (kN/m2): WO=0.40 风荷载作用下舒适度验算风压(kN/m2): WOC=0.40

地面粗糙程度: C 类 结构X向基本周期（秒）: Tx=0.28 结构Y向基本周期（秒）: Ty=0.28

是否考虑顺风向风振: 是 风荷载作用下结构的阻尼比(%): WDAMP=5.00 风荷载作用下舒适度验算阻尼比(%): WDAMPC=2.00

是否计算横风向风振: 否 是否计算扭转风振: 否 承载力设计时风荷载效应放大系数: WENL=1.00 结构底层底部距离自然地面高度(米): DBOT=0.00 体形变化分段数: MPART =1 各段最高层号: NSTI=4 各段体形系数(X): USIX=1.30 各段体形系数(Y): USIY=1.30 设缝多塔背风面体型系数: USB=0.50

地震信息 ............................................

结构规则性信息: 规则 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联): CQC 计算振型数: NMODE=12 地震烈度: NAF=7.50

场地类别: KD=II 设计地震分组: 一组 特征周期: TG=0.35 地震影响系数最大值: Rmax1=0.12 用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的

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地震影响系数最大值: Rmax2=0.72 框架的抗震等级: NF=3 剪力墙的抗震等级: NW=2 钢框架的抗震等级: NS=2

抗震构造措施的抗震等级: NGZDJ=不改变 按抗规(6.1.3-3)降低嵌固端以下抗震构造

措施的抗震等级: 否 重力荷载代表值的活载组合值系数: RMC=0.50 周期折减系数: 结构的阻尼比 (%): 中震(或大震)设计: 是否考虑偶然偏心: 是否考虑双向地震扭转效应: 是否考虑最不利方向水平地震作用: 按主振型确定地震内力符号: 斜交抗侧力构件方向的附加地震数:

活荷载信息 ..........................................

考虑活荷不利布置的层数: 柱、墙活荷载是否折减: 传到基础的活荷载是否折减: 考虑结构使用年限的活荷载调整系数: 柱，墙，基础活荷载折减系数:

计算截面以上的层数 1 2---3 4---5 6---8 9---20 > 20 梁楼面活荷载折减设置:

调整信息 ........................................

楼板作为翼缘对梁刚度的影响方式: 托墙梁刚度放大系数: 梁端负弯矩调幅系数: 梁活荷载内力放大系数: 连梁刚度折减系数: 梁扭矩折减系数: 全楼地震力放大系数: 0.2Vo 调整方式: 0.2Vo 调整中Vo的系数: 0.2Vo 调整中Vmax的系数: 58

TC=0.70 DAMP=5.00

MID=不考虑 否 否 否 否 NADDDIR=0 从第 1 到4层 不折减 折减 FACLD=1.00 折减系数 1.00 0.85 0.70 0.65 0.60 0.55

不折减 梁刚度放大系数按2010规范取值 BK_TQL=1.00 BT=1.00 BM=1.00 BLZ=0.60 TB=0.40 RS=1.00

alpha*Vo和beta*Vmax两者取小 alpha=0.20 beta=1.50

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0.2Vo 调整分段数: VSEG=0 0.2Vo 调整上限: KQ_L=2.00

是否调整与框支柱相连的梁内力: IREGU_KZZB =0 框支柱调整上限: KZZ_L=5.00 框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级

自动提高一级: 是 柱实配钢筋超配系数: CPCOEF91=1.15 墙实配钢筋超配系数: CPCOEF91_W =1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力: IAUTO525 =1 弱轴方向的动位移比例因子: XI1=0.00 强轴方向的动位移比例因子: XI2=0.00

薄弱层判断方式: 按高规和抗规从严判断 判断薄弱层所采用的楼层刚度算法: 地震剪力比地震层间位移算 强制指定的薄弱层个数: NWEAK =0

薄弱层地震内力放大系数: WEAKCOEF =1.25 强制指定的加强层个数: NSTREN =0

配筋信息 ........................................

梁主筋强度 (N/mm2): IB=360 梁箍筋强度 (N/mm2): JB=270 柱主筋强度 (N/mm2): IC=360 柱箍筋强度 (N/mm2): JC=270 墙主筋强度 (N/mm2): IW =300 墙水平分布筋强度 (N/mm2): FYH=210 墙竖向分布筋强度 (N/mm2): FYW=300 边缘构件箍筋强度 (N/mm2): JWB=270 梁箍筋最大间距 (mm): SB= 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC= 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH= 150.00 墙竖向分布筋配筋率 (%): RWV=0.30

墙最小水平分布筋配筋率 (%): RWHMIN =0.00 梁抗剪配筋采用交叉斜筋时，箍筋与对角斜

筋的配筋强度比: RGX=1.00

设计信息 ........................................

结构重要性系数: RWO= 1.00

钢柱计算长度计算原则(X向/Y向): 有侧移/有侧移 梁端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 柱端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应: 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 柱双偏压配筋时是否进行迭代优化: 否 按高规或高钢规进行构件设计: 否

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钢构件截面净毛面积比: RN=0.85

梁按压弯计算的最小轴压比: UcMinB =0.15 梁保护层厚度 (mm): BCB=20.00 柱保护层厚度 (mm): ACA=20.00

剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4: 是 框架梁端配筋考虑受压钢筋: 是 结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构

的规定采用: 否 当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的

限值时一律设置构造边缘构件: 是 是否按混凝土规范B.0.4考虑柱二阶效应: 否 次梁设计是否执行高规5.2.3-4条: 是 柱剪跨比计算原则: 简化方式 支撑按柱设计临界角度(Deg): ABr2Col=20.00

荷载组合信息 ........................................

恒载分项系数: CDEAD=1.20 活载分项系数: CLIVE=1.40 风荷载分项系数: CWIND=1.40 水平地震力分项系数: CEA_H=1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V=0.50 温度荷载分项系数: CTEMP=1.40 吊车荷载分项系数: CCRAN =1.40 特殊风荷载分项系数: CSPW =1.40 活荷载的组合值系数: CD_L=0.70 风荷载的组合值系数: CD_W=0.60 重力荷载代表值效应的活荷组合值系数: CEA_L=0.50 重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数:CEA_C=0.50 吊车荷载组合值系数: CD_C=0.70 温度作用的组合值系数:

仅考虑恒载、活载参与组合: CD_TDL =0.60 考虑风荷载参与组合: CD_TW=0.00 考虑地震作用参与组合: CD_TE=0.00 砼构件温度效应折减系数: CC_T=0.30

********************************************************* * 各层的质量、质心坐标信息 * *********************************************************

层号 塔号 质心 X 质心 Y (m) 质心 Z (m) 恒载质量(t) 活载质量(t) 附加质量 质量比 4 1 21.511 17.528 13.500 709.0 22.0 0.0 0.70 3 1 21.501 17.747 10.500 940.8 99.7 0.0 1.00 2 1 21.501 17.747 7.500 940.8 99.7 0.0 0.96 1 1 21.501 17.739 4.500 985.8 99.7 0.0 1.00 60

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活载产生的总质量 (t): 321.021 恒载产生的总质量 (t): 3576.342 附加总质量 (t): 0.000 结构的总质量 (t): 37.363 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载

结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量和附加质量

活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (1t = 1000kg)

********************************************************* * 各层构件数量、构件材料和层高 * *********************************************************

层号(标准层号) 塔号 梁元数 柱元数 墙元数 层高 累计高度 (混凝土/主筋/箍筋) (混凝土/主筋/箍筋) (混凝土/主筋/水平筋/竖向筋) (m) (m) 1( 1) 1 110(30/ 360/ 270) 48(30/ 360/ 270) 0(30/ 300/ 210/ 300) 4.500 4.500 2( 1) 1 110(30/ 360/ 270) 48(30/ 360/ 270) 0(30/ 300/ 210/ 300) 3.000 7.500 3( 1) 1 110(30/ 360/ 270) 48(30/ 360/ 270) 0(30/ 300/ 210/ 300) 3.000 10.500 4( 2) 1 80(30/ 360/ 270) 48(30/ 360/ 270) 0(30/ 300/ 210/ 300) 3.000 13.500 ********************************************************* * 风荷载信息 * *********************************************************

层号 塔号 风荷载X 剪力X 倾覆弯矩X 风荷载Y 剪力Y 倾覆弯矩Y 4 1 32.37 32.4 97.1 106.55 106.5 319.6 3 1 28.77 61.1 280.5 94. 201.4 924.0 2 1 25.57 86.7 540.6 84.53 286.0 1781.9 1 1 33.74 120.4 1082.7 111. 397.9 3572.2 =============================================================== 各楼层等效尺寸(单位:m,m**2)

===============================================================

层号 塔号 面积 形心X 形心Y 等效宽B 等效高H 最大宽BMAX 最小宽BMIN 1 1 878.04 21.51 17.53 54.20 16.20 54.20 16.20 2 1 878.04 21.51 17.53 54.20 16.20 54.20 16.20 3 1 878.04 21.51 17.53 54.20 16.20 54.20 16.20 4 1 878.04 21.51 17.53 54.20 16.20 54.20 16.20 ===============================================================

各楼层的单位面积质量分布(单位:kg/m**2)

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=============================================================== 层号 塔号 单位面积质量 g[i] 质量比 max(g[i]/g[i-1],g[i]/g[i+1]) 1 1 1236.26 1.04 2 1 1185.01 1.00 3 1 1185.01 1.42 4 1 832.44 1.00 ===============================================================

计算信息

===============================================================

工程文件名 : lp

计算日期 : 2015. 5.25 开始时间 : 18:43:30

机器内存 : 4039.0MB 可用内存 : 2107.0MB

结构总出口自由度为: 774 结构总自由度为 : 774

第一步: 数据预处理

第二步: 计算每层刚度中心、自由度、质量等信息

第三步: 地震作用分析

第四步: 风及竖向荷载分析

第五步: 计算杆件内力

结束日期 : 2015. 5.25 结束时间 : 18:43:48

总用时 : 0: 0:18

===================================================================

各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息 Floor No : 层号 Tower No : 塔号

Xstif，Ystif : 刚心的 X，Y 坐标值

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Alf : 层刚性主轴的方向

Xmass，Ymass : 质心的 X，Y 坐标值 Gmass : 总质量 Eex，Eey : X，Y 方向的偏心率

Ratx，Raty : X，Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值(剪切刚度) Ratx1，Raty1 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值 或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小者

RJX1，RJY1，RJZ1: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(剪切刚度)

RJX3，RJY3，RJZ3: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度(地震剪力与地震层间位移的比)

===================================================================

Floor No. 1 Tower No. 1

Xstif=21.5107(m) Ystif=17.5284(m) Alf =45.0000(Degree)

Xmass=21.5013(m) Ymass=17.7390(m) Gmass(活荷折减)= 1185.1724(1085.4823)(t) Eex=0.0005 Eey=0.0114 Ratx =1.0000 Raty =1.0000

Ratx1=0.6943 Raty1=0.8493 薄弱层地震剪力放大系数= 1.25

RJX1=9.8765E+05(kN/m) RJY1=9.8765E+05(kN/m) RJZ1= 0.0000E+00(kN/m) RJX3=7.3210E+05(kN/m) RJY3=6.3935E+05(kN/m) RJZ3= 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------- Floor No. 2 Tower No. 1

Xstif=21.5107(m) Ystif=17.5284(m) Alf=45.0000(Degree)

Xmass=21.5010(m) Ymass=17.7473(m) Gmass(活荷折减)= 1140.1724(1040.4824)(t) Eex=0.0005 Eey=0.0119 Ratx=3.3750 Raty=3.3750

Ratx1=1.3690 Raty1=1.3918 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00

RJX1=3.3333E+06(kN/m) RJY1=3.3333E+06(kN/m) RJZ1= 0.0000E+00(kN/m) RJX3=1.3237E+06(kN/m) RJY3=9.71E+05(kN/m) RJZ3= 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------- Floor No. 3 Tower No. 1

Xstif=21.5107(m) Ystif=17.5284(m) Alf=45.0000(Degree)

Xmass=21.5010(m) Ymass=17.7473(m) Gmass(活荷折减)= 1140.1724(1040.4824)(t) Eex=0.0005 Eey=0.0119 Ratx=1.0000 Raty=1.0000

Ratx1=1.5798 Raty1=1.6296 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00

RJX1=3.3333E+06(kN/m) RJY1=3.3333E+06(kN/m) RJZ1 = 0.0000E+00(kN/m) RJX3=1.3813E+06(kN/m) RJY3=9.9017E+05(kN/m) RJZ3= 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------- Floor No. 4 Tower No. 1

Xstif=21.5107(m) Ystif=17.5284(m) Alf= 45.0000(Degree)

Xmass=21.5107(m) Ymass=17.5284(m) Gmass(活荷折减)= 752.8670(730.9160)(t) Eex=0.0000 Eey=0.0000 Ratx=1.0000 Raty=1.0000

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Ratx1=1.0000 Raty1=1.0000 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00

RJX1=3.3333E+06(kN/m) RJY1=3.3333E+06(kN/m) RJZ1 = 0.0000E+00(kN/m) RJX3=1.2491E+06(kN/m) RJY3=8.6802E+05(kN/m) RJZ3 = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------- X方向最小刚度比: 0.6943(第 1层第 1塔) Y方向最小刚度比: 0.8493(第 1层第 1塔)

===============================================================

结构整体抗倾覆验算结果

=============================================================== 抗倾覆力矩Mr 倾覆力矩Mov 比值Mr/Mov 零应力区(%) X风荷载 1090984.9 1084.0 1006.41 0.00 Y风荷载 326086.7 3580.7 91.07 0.00 X 地 震 1056186.2 36147.8 29.22 0.00 Y 地 震 315685.7 32547.7 9.70 0.00 ===============================================================

结构舒适性验算结果(仅当满足规范适用条件时结果有效)

=============================================================== 按高钢规计算X向顺风向顶点最大加速度(m/s2) =0.017 按高钢规计算X向横风向顶点最大加速度(m/s2) =0.001 按荷载规范计算X向顺风向顶点最大加速度(m/s2) =0.014 按荷载规范计算X向横风向顶点最大加速度(m/s2) =0.001 按高钢规计算Y向顺风向顶点最大加速度(m/s2) = 0.055 按高钢规计算Y向横风向顶点最大加速度(m/s2) =0.001 按荷载规范计算Y向顺风向顶点最大加速度(m/s2) =0.044 按荷载规范计算Y向横风向顶点最大加速度(m/s2) =0.006

===============================================================

结构整体稳定验算结果

=============================================================== 层号 X向刚度 Y向刚度 层高 上部重量 X刚重比 Y刚重比 1 0.732E+06 0.639E+06 4.50 51905. 63.47 55.43 2 0.132E+07 0.965E+06 3.00 37284. 106.51 77.62 3 0.138E+07 0.990E+06 3.00 23203. 178.59 128.02 4 0.125E+07 0.868E+06 3.00 9122. 410.79 285.47 该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20,可以不考虑重力二阶效应

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*********************************************************************

楼层抗剪承载力、及承载力比值

*********************************************************************

Ratio_Bu: 表示本层与上一层的承载力之比

----------------------------------------------------------------------

层号 塔号 X向承载力 Y向承载力 Ratio_Bu:X,Y ----------------------------------------------------------------------

4 1 0.6593E+04 0.6593E+04 1.00 1.00 3 1 0.8546E+04 0.8546E+04 1.30 1.30 2 1 0.1032E+05 0.1059E+05 1.21 1.24 1 1 0.1184E+05 0.1139E+05 1.15 1.08 X方向最小楼层抗剪承载力之比: 1.00 层号: 4 塔号: 1 Y方向最小楼层抗剪承载力之比: 1.00 层号: 4 塔号: 1

6.3 结构各层刚度、周期、地震力、位移输出文件

=================================================================== 周期、地震力与振型输出文件 (VSS求解器)

===================================================================

考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数

振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 0.62 90.00 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 2 0.5587 100.29 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00 3 0.4726 0.00 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 4 0.2082 90.00 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 5 0.1827 104.28 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00 6 0.1625 0.00 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 7 0.0966 .98 1.00 ( 0.00+1.00 ) 0.00 8 0.04 118.00 0.00 ( 0.00+0.00 ) 1.00 9 0.08 0.05 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 10 0.0553 .84 0.99 ( 0.00+0.99 ) 0.01 11 0.0536 179.61 1.00 ( 1.00+0.00 ) 0.00 12 0.0525 60.29 0.01 ( 0.00+0.01 ) 0.99

地震作用最大的方向 = .998 (度)

============================================================

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仅考虑 X 向地震作用时的地震力 Floor : 层号 Tower : 塔号

F-x-x : X 方向的耦联地震力在 X 方向的分量 F-x-y : X 方向的耦联地震力在 Y 方向的分量 F-x-t : X 方向的耦联地震力的扭矩

振型 1 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 0.00 0.03 3 1 0.00 0.03 2 1 0.00 0.02 1 1 0.00 0.01

振型 2 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 0.01 -0.09 3 1 0.02 -0.03 2 1 0.01 -0.02 1 1 0.01 -0.01

振型 3 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 1599.56 0.06 3 1 1627.74 0.00 2 1 1133.30 0.00 1 1 534.37 0.00

振型 4 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 0.00 -0.02 3 1 0.00 0.01 2 1 0.00 0.02 1 1 0.00 0.02

66

F-x-t (kN-m) -0.01 -0.01 -0.01 0.00 F-x-t (kN-m) -92. -91.84 -60.86 -26.38 F-x-t (kN-m) 105.85 97.04 60.42 24.72 F-x-t (kN-m) 0.01 0.00 -0.01 -0.01 江苏大学本科毕业设计

振型 5 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 4 1 -0.01 0.06 53.45 3 1 0.00 -0.04 -21.69 2 1 0.02 -0.05 -57.10 1 1 0.01 -0.03 -40.00

振型 6 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 -588.68 -0.03 3 1 186.37 0.02 2 1 594.49 0.03 1 1 455.65 0.02

振型 7 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 0.00 0.07 3 1 0.00 -0.17 2 1 0.00 0.04 1 1 0.00 0.18

振型 8 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 0.13 -0.22 3 1 -0.29 0.54 2 1 0.03 -0.13 1 1 0.30 -0.56

振型 9 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 178.66 0.15 3 1 -387.90 -0.36 2 1 41.08 0.09 1 1 409.70 0.38 67

F-x-t (kN-m) -46.67 36.32 66.93 42.63 F-x-t (kN-m) -0.09 0.16 -0.03 -0.17 F-x-t (kN-m) -88.10 201.90 -37.10 -214.44 F-x-t (kN-m) 81.38 -203.36 38.31 213.91

江苏大学本科毕业设计

振型 10 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 4 1 0.00 -0.06 0.12 3 1 0.00 0.26 -0.44 2 1 0.00 -0.43 0.71 1 1 0.00 0.37

振型 11 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 -24.96 0.16 3 1 102.42 -0.66 2 1 -161.56 1.08 1 1 129.23 -0.94

振型 12 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-x-x F-x-y (kN) (kN) 4 1 -0.06 -0.09 3 1 0.24 0.40 2 1 -0.38 -0.65 1 1 0.30 0.57

各振型作用下 X 方向的基底剪力

------------------------------------------------------- 振型号 剪力(kN) 1 0.00 2 0.05 3 44.97 4 0.00 5 0.02 6 7.84 7 0.00 8 0.18 9 241.55 10 0.00 11 45.12 12 0.11

68

-0.60 F-x-t (kN-m) 22.62 -90.94 147.25 -125.35 F-x-t (kN-m) -21.71 91.20 -147.52 125.19 江苏大学本科毕业设计

各层 X 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号

Fx : X 向地震作用下结构的地震反应力 Vx : X 向地震作用下结构的楼层剪力 Mx : X 向地震作用下结构的弯矩 Static Fx: 静力法 X 向的地震力

------------------------------------------------------------------------------------------

Floor Tower Fx Vx (分塔剪重比) (整层剪重比) Mx Static Fx

(kN) (kN) (kN-m) (kN)

(注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构)

4 1 1709.05 1709.05(16.50%) (16.50%) 6665.31 2023.06

3 1 1685.61 3257.17(13.72%) (13.72%) 16277.82 1850.58

2 1 1293.93 4369.77(11.77%) (11.77%) 29132.88 1263.09

1 1 834.14 4949.57( 9.76%) ( 9.76%) 452.67 686.24

抗震规范(5.2.5)条要求的X向楼层最小剪重比 = 2.40%

X 方向的有效质量系数: 100.00%

============================================================

仅考虑 Y 向地震时的地震力 Floor : 层号 Tower : 塔号

F-y-x : Y 方向的耦联地震力在 X 方向的分量 F-y-y : Y 方向的耦联地震力在 Y 方向的分量 F-y-t : Y 方向的耦联地震力的扭矩

振型 1 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 4 1 0.01 1210.78 -265.56 3 1 0.04 1147.53 -273.68

69

江苏大学本科毕业设计

2 1 0.03 736.99 -185.88 1 1 0.01 304.55 -81.72

振型 2 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 4 1 -0.03 0.26 275.69 3 1 -0.06 0.10 2 1 -0.04 0.05 1 1 -0.02 0.02

振型 3 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y (kN) (kN) 4 1 0.02 0.00 3 1 0.02 0.00 2 1 0.01 0.00 1 1 0.01 0.00

振型 4 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y (kN) (kN) 4 1 -0.03 -2.10 3 1 0.00 298.61 2 1 0.03 706.40 1 1 0.03 471.95

振型 5 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y (kN) (kN) 4 1 0.06 -0.24 3 1 -0.01 0.15 2 1 -0.07 0.23 1 1 -0.05 0.13

振型 6 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y (kN) (kN) 4 1 -0.03 0.00 70

272.59 180. 78.29 F-y-t (kN-m) 0.00 0.00 0.00 0.00 F-y-t (kN-m) 302.76 -24.75 -212.63 -1.50 F-y-t (kN-m) -228.36 92.67 243.95 170.90 F-y-t (kN-m) 0.00

江苏大学本科毕业设计

3 1 0.01 0.00 0.00 2 1 0.03 0.00 0.00 1 1 0.03 0.00 0.00

振型 7 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 4 1 0.10 198.12 3 1 -0.21 -466.13 2 1 0.02 103.01 1 1 0.21 496.83

振型 8 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y (kN) (kN) 4 1 -0.29 0.48 3 1 0.62 -1.16 2 1 -0.06 0.28 1 1 -0.65 1.22

振型 9 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y (kN) (kN) 4 1 0.19 0.00 3 1 -0.41 0.00 2 1 0.04 0.00 1 1 0.44 0.00

振型 10 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y (kN) (kN) 4 1 -0.08 -27.26 3 1 0.33 115.57 2 1 -0.52 -188.87 1 1 0.42 1.18

振型 11 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y (kN) (kN) 71

-237.96 446.56 -70.29 -471.74 F-y-t (kN-m) 190.73 -437.06 80.30 4.22 F-y-t (kN-m) 0.09 -0.22 0.04 0.23 F-y-t (kN-m) 51.58 -193.86 311. -263.43 F-y-t (kN-m)

江苏大学本科毕业设计

4 1 0.20 0.00 -0.18 3 1 -0.83 0.01 0.74 2 1 1.31 -0.01 -1.19 1 1 -1.05 0.01 1.01

振型 12 的地震力

-------------------------------------------------------

Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 4 1 -0.12 -0.19 -44.82 3 1 0.50 0.82 188.24 2 1 -0.78 -1.35 -304.49 1 1 0.63 1.17 258.41

各振型作用下 Y 方向的基底剪力

------------------------------------------------------- 振型号 剪力(kN) 1 3399.84 2 0.44 3 0.00 4 834.87 5 0.28 6 0.00 7 331.83 8 0.82 9 0.00 10 63.63 11 0.00 12 0.45

各层 Y 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号

Fy : Y 向地震作用下结构的地震反应力 Vy : Y 向地震作用下结构的楼层剪力 My : Y 向地震作用下结构的弯矩 Static Fy: 静力法 Y 向的地震力

------------------------------------------------------------------------------------------

Floor Tower Fy (kN) Vy (分塔剪重比) (整层剪重比) (kN) My(kN-m) Static Fy(kN) (注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构) 4 1 1380.78 1380.78(13.33%) 5385.04 14.49 3 1 1277.92 2398.02(10.10%) 12297.70 1362.50 2 1 1046.36 3124.21( 8.42%) 21218.76 929.96 72

江苏大学本科毕业设计

1 1 777.74 3523.71( 6.95%) 32825.80 505.25

抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比 = 2.40%

Y 方向的有效质量系数: 100.00%

==========各楼层地震剪力系数调整情况 [抗震规范(5.2.5)验算]==========

层号 X向调整系数 Y向调整系数 1 1.000 1.000 2 1.000 1.000 3 1.000 1.000

4 1.000 1.000

6.4 电算与手算分析对比

1、内力分析部分手算与PKPM计算基本相同。

2、PKPM计算考虑了活载的折减，手算未考虑，则手算采用了偏安全设计。

3、手算中的梁截面设计部分与PKPM计算相比，纵筋配筋接近，箍筋均为按构造配筋；框架梁显示的配筋是梁按强度计算的配筋量，框架梁配筋需要调整，调整的目的是解决梁的裂缝宽度超限和“强剪弱弯”的问题。 （1）缝宽度超限问题

在配筋率一定时，选用小直径的钢筋可以增加混凝土的握裹面积、减少梁的裂缝宽度。增大配筋率是减小梁裂缝宽度的直接方法。提高混凝土的强度等级，亦可减小梁的裂缝宽度，但影响较小。设计人如不注意框架梁的裂缝宽度是否超限即出施工图，这样的图纸存在有不符合规范的缺陷。仔细检查梁的裂缝宽度，如果改用小直径的钢筋后梁的裂缝宽度仍然超限，就要增加梁的配筋或加大梁的截面尺寸，调整至满足规范要求。 （2）强剪弱弯问题

框架结构设计中，应力求做到在地震作用下框架梁的梁端斜截面受剪承载力应高于正截面受弯承载力，即“强剪弱弯”。

4、手算中的柱截面设计部分与PKPM计算接近，均为按构造配筋，按柱的构造配筋率0.8%配筋，只相当于定额指标的1/2~1/3，这一般不会采用的。因为受地震作用的框架柱，尤其是角柱和大开间、大进深的边柱，一般均处于双向偏心受压状态，而电算程序则是按两个方向分别为单向偏心受压的平面框架计算配筋，结果往往导致配筋不足。

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江苏大学本科毕业设计

结论

毕业设计，是联系学校与工作的桥梁之一，过程中理论联系实际，虚心求教，善于发现并解决问题，学会查、用规范，是工作后不可或缺的品质。

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江苏大学本科毕业设计

致谢

心怀感恩！

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江苏大学本科毕业设计

参考文献

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[2]中华人民共和国国家标准. GB50009-2012 建筑结构荷载规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]中华人民共和国国家标准. GB50011-2010 建筑抗震设计规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[4]中华人民共和国国家标准. GB50007-2011 建筑地基基础设计规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2011.

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[7]中华人民共和国国家标准.GB50104-2010 建筑制图统一标准[s].北京：中国建筑工业出版社,2010.

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