土木工程毕业设计教学楼计算书

目 录

中文摘要及关键词 .......... ................................... 3 毕业设计计算书.................................................. 4 第一部分、设计概况

一 工程概况..................................................... 4 二 设计过程..................................................... 4 三 设计特点..................................................... 5 第二部分、结构设计计算书

一 结构方案及布置 .............................................. 5 二、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级.......................... 5 三 计算各层重力荷载代表值及结构刚度参数......................... 9 （一）计算各层重力荷载代表值 ................................... 9 （二）刚度参数计算 .............................................13 四 计算横向框架自振周期 ........................................15 五 计算多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用 ....................17 六 多遇地震作用下结构层间弹性变形验算 ..........................18 七 上述地震作用下结构内力分析 ..................................19 （一）柱端剪力..................................................19 （二）柱的上下端弯矩 ...........................................19 （三）框架梁端弯矩 .............................................20 （四）框架梁端剪力计算 .........................................21 （五）框架柱的柱力计算 .........................................21 八 竖向荷载作用下横向框架的内力分析 ............................25 （一）荷载及计算简图 ...........................................23 （二）框架内力计算 .............................................38 九 荷载效应组合 ................................................42 （一）梁的支座弯矩和剪力 .......................................42 （二）、梁跨中最大弯矩 ..........................................49 十、按组合内力进行梁柱配筋计算..................................51 （一） 框架梁...................................................51 （二） 框架柱...................................................52 十一、 延性构造措施 ............................................54 （一）、梁钢筋的设置要满足下列要求 ..............................54 （二）、梁柱节点处钢筋的锚固 ....................................54 十二 楼梯设计 ..................................................55 （一）斜板设计 .................................................57 （二）平台板设计 ...............................................59 （三）平台梁设计 ...............................................60 十三 基础设计 ..................................................60 （一）构造要求 .................................................61 （二）设计计算 .................................................62 十四 施工组织设计...............................................

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总结与体会 ..................................................... 谢词 ........................................................... 参考文献 .......................................................

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摘 要：

本设计为重庆市某中学教学楼，四层钢筋混凝土框架结构，建筑面积为2841.6m2，室外地坪至屋面板顶板的总高度为15.6m。

本设计包括建筑设计、结构设计、施工组织设计三部分。

结构设计选取了一榀主要框架进行计算。内容包括荷载计算、内力计算、内力组合、承载力计算。现浇楼梯设计。基础的选型和布置，并取一个独立基础进行设计。

关键词：

钢筋混凝土 框架 结构设计 现浇楼梯 基础设计

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毕业设计计算书

第一部分、设计资料

一、建筑资料

该工程为一教学楼，拟建于城市新建的居住小区内，总建筑面积3000 m2左右，建筑形状为一矩形体，总长51m，总宽15.5m，共4层，总高为16.7m。层高均为3.9m，四层多为办公室，层高应该低一点，但考虑到四层有一个多功能教室，面积相对较大，所以层高也定为3.9m。室内外高差为0.45m。祥见建筑施工图。 该建筑为钢筋混凝土框架结构，属丙类建筑。

二、设计资料

1、气象资料 基本雪压 S0=0

基本风压 W0=0.35 kN/m2 2、地质、水文资料

本工程场地平坦、开阔，杂填土厚为0.8m，以下为黄沙岩，地基承载力设计值R=350KN/m，地下水位-0.35m。

3、本场地地震基本烈度为8度区，按此设防。

第二部分、结构设计计算书

一、结构方案及布置

该建筑为教学楼，建筑平面布置灵活，有较大空间，可考虑采用框架结构或框－剪结构。由于楼层为四层，主体高度为16.7m，8度抗震，考虑到在8度抗震设防区框架结构体系适用的最大高度为45m，框架结构在10层以下的建筑中具有较好的抗震性能，在一般烈度区建造的多层框架房屋是可以保证安全的。框架结构本身抗震性能好，能承受较大的变形，所以选择框架结构。

该工程采用全现浇结构体系，由于任务书上要求的预制板，现有资料难于查到，根据任务书提出有些条件在结构设计阶段可根据实际情况调整的规定，楼盖采用现 浇混凝土板。梁板混凝土强度等级为C35，柱采用C40混凝土。墙体采用粘土砖空斗砌体。

二、初步选定梁柱截面尺寸及材料强度等级 1、初估梁柱截面尺寸

框架梁截面尺寸：框架梁的截面尺寸应该根据承受竖向荷载的大小、梁的跨度、框架的间距、是否考虑抗震设防要求以及选用的混凝土材料强度等诸多因素综合考虑确定。

一般情况下，框架梁的截面尺寸可参考受弯构件按下式估算：梁高h=(1/8～1/12)l，其中l为梁的跨度。梁宽b=(1/2～1/3)h。在抗震结构中，梁截面宽度不宜小于200mm，梁截面的高宽比不宜大于4，梁净跨与截面高度之比不宜小于4。

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① 、框架梁截面尺寸：

根据梁高：H=（1/8~1/12）L B=(1/2~1/3)H 得：

KJ—1： H=（1/8~1/12）L =（1/8~1/12）×6300=525~787.5 ㎜ 取H=700㎜

B=(1/2~1/3)H= (1/2~1/3)×700=233~350㎜ 取B=300㎜

KJA ： H=（1/8~1/12）L =（1/8~1/12）×6000=500~750 ㎜ 取H=700㎜

B=(1/2~1/3)H= (1/2~1/3)×700=233~350㎜ 取B=300㎜

KJA-L4： H=（1/8~1/12）L =（1/8~1/12）×10800=900~1350 ㎜ 取H=900㎜

B=(1/2~1/3)H= (1/2~1/3)×900=300~450㎜ 取B=400㎜

四层KJ-2：H=（1/8~1/12）L =（1/8~1/12）×14800=1233~1850 ㎜ 取H=1400㎜

B=(1/2~1/3)H= (1/2~1/3)×1400=460~700㎜ 取B=500㎜ 次梁截面尺寸：

CL—1： H=（1/8~1/12）L =（1/8~1/12）×6000=500~750 ㎜ 取H=500㎜

B=(1/2~1/3)H= (1/2~1/3)×500=167~250㎜ 取B=250㎜

CL—2： H=（1/8~1/12）L =（1/8~1/12）×7800=650~975 ㎜ 取H=650㎜

B=(1/2~1/3)H= (1/2~1/3)×650=217~325㎜ 取B=250㎜

CL—3： H=（1/8~1/12）L =（1/8~1/12）×6000=500~750 ㎜ 取H=500㎜

B=(1/2~1/3)H= (1/2~1/3)×500=167~250㎜ 取B=250㎜

② 、框架柱截面尺寸：

在计算中，还应注意框架柱的截面尺寸应符合规范对剪压比(Vc/fcbchc0)、剪跨比(M/Vhc)、轴压比(NN/fcbchc)限值的要求，如不满足应随时调整截面尺寸，保证柱的延性。抗震设计中柱截面尺寸主要受柱轴压比限值的控制，如以ω表示柱轴压比的限值，则柱截面尺寸可用如下经验公式粗略确定：

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Aa2GnF 3fc(0.1)10式中；A——柱横截面面积，m2，取方形时边长为a；

n——验算截面以上楼层层数；

F——验算柱的负荷面积，可根据柱网尺寸确定，m2； fc——混凝土轴心抗压强度设计值；

ω——框架柱最大轴压比限值，一级框架取0.7，二级框架取0.8，三级框架取

0.9。

φ——地震及中、边柱的相关调整系数，7度中间柱取1、边柱取1.1，8度中

间柱取1.1、边柱取1.2；

G——结构单位面积的重量(竖向荷载)，根据经验估算钢筋混凝土高层建筑约

为12～18kN／m2。

KJ—3底层柱

KJ—3:(A轴线)

Aa2GnF16463.91.2=0.158㎡ =fc(0.1)10316.30.80.1103a=0.158106=397㎜ KJ—3: (B轴线)

Aa2GnF16467.051.1=0.261㎡ =fc(0.1)10316.30.80.1103a=0.261106=511㎜

KJ—3: (C轴线)

Aa2GnF16663.151.2=0.223㎡ =fc(0.1)10316.30.70.1103a=0.223106=472㎜

KJ—6底层柱

KJ—6: (A轴线)

Aa2GnF1648.43.91.2=0.221㎡ =fc(0.1)10316.30.80.1103- - 6 - -

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a=0.221106=470㎜ KJ—6: (B轴线)

Aa2GnF1646.67.051.1=0.287㎡ =fc(0.1)10316.30.80.1103a=0.287106=535㎜ KJ—6: (C轴线)

Aa2GnF1646.63.151.2=0.139㎡ =fc(0.1)10316.30.80.1103a=0.139106=372㎜

KJ—2四层柱

KJ—2: (A轴线)

Aa2GnF167.461.2=0.074㎡ =33fc(0.1)1016.30.80.110a=0.074106=272㎜

③ 、 板截面尺寸：

楼板为现浇双向板，根据经验板厚：

h=(1/40～1/50)L0=(1/40～1/50)×5500=110～137.5㎜,取h=110㎜

根据计算结果，考虑抗震设防烈度，以及教学楼空间要求大、使用荷载较大的特

点 ，各截面尺寸如下：

④ 、柱高度

底层柱=层高+室内外高差+基础顶面至室外地面的高度3.9+0.45+0.5=4.85,其它层同层高。

截面尺寸表

b(mm) h(mm) 框架梁 350 700

框架梁（四层kj-2） 500 1400 KJA-L4

次 梁

柱 卫生间板

400 250 600

h=110mm

900 500 600

⑤ 、材料强度等级

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1～4层的梁、板混凝土强度等级均为C35；1～4层柱采用C40混凝土。纵向钢筋采用HRB400级和HRB335级热轧钢筋；箍筋宜采用HPB235级热轧钢筋。

⑥ 、计算简图、选取计算单元：

ⅰ、平面计算简图（如图2-1），标注框架编号（横向为1、2、3┈，纵向为A、B、C┈）、

框架梁编号（材料、截面和跨度相同的编同一号），确定梁的计算跨度；

图2-1 平面计算简图

ⅱ、选取⑦轴横向框架为计算单元，画出计算简图（如图2-2），标出计算跨度、柱

的计算高度

图2-2 框架-6计算简图

三、计算各层重力荷载代表值及结构刚度参数

（一）、计算各层重力荷载代表值

计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变

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荷载组合值之和。可变荷载的组合系数见《抗规》5.1.3。

1、屋面竖向恒载：按屋面的做法逐项计算均布荷载×屋面面积

屋面采用三毡四油上铺小石子的做法，根据荷载规范 30㎜厚细石混凝土保护层 22×0.03=0.66 KN/㎡ 三 毡 四 油 防 水 层 0.4 KN/㎡ 20㎜厚水泥砂浆找平层 20×0.02=0.4 KN/㎡ 150㎜水泥蛭石保温层 5×0.15=0.75 KN/㎡ 110㎜钢筋混凝土板 25×0.11=2.75 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 屋面恒载标准值 Σ＝5.26KN/㎡

G=5.26×14.8×47.5=3662.63 KN

2、屋面竖向活载：(不上人屋面活载标准值取0.5 kN/m2 )

荷载×屋面面积；

0.5×14.8×47.5=351.5 KN

3、楼面竖向恒载：按楼面的做法逐项计算均布荷载×楼面面积

一至三层楼面：

教室：

水磨石地面 0.65 KN/㎡ 110㎜钢筋混凝土板 25×0.11=2.75 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 楼面恒载标准值 Σ＝3.65KN/㎡

3.65×（18×6.3－2.1×6）=367.92 KN

卫 生 间 ：

瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55 KN/㎡ 110㎜钢筋混凝土板 25×0.11=2.75 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 楼面恒载标准值 Σ＝ 3.55 KN/㎡

3.55×（5.5×6.0﹢2.1×6）=161.88 KN

其 余 :

水磨石地面 0.65 KN/㎡ 110㎜预制钢筋混凝土板 25×0.11=2.75 KN/㎡ V型轻钢龙骨吊顶 0.25 KN/㎡ 楼面恒载标准值 Σ＝3.65 KN/㎡

3.65×（46.8×14.1﹣6.9×6.3﹣18×6.3﹣5.5×6）=1692 KN

G=367.92+161.88+1692=2221.8KN

4、楼面竖向活载：楼面均布活荷载×楼面面积

活载标准值：

教室、实验室、会议室等 2.0 kN/m2

卫 生 间 2.0 kN/m2

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走道、楼梯 2.5 kN/m2 1~3层功能面积分布情况：

卫生间： 5.5×6+2.1×6＝45.6㎡

走道、楼梯： 3.6×6.3＋3.3×6.3+2.3×46.8＝151.11㎡

教室、实验室： 46.8×14.1－45.6－151.11＝463.17㎡ 1~3层竖向活载

45.6×2.0＋151.11×2.5＋463.17×2.0＝1395.3kN

5、梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱的抹灰）：梁侧、梁底抹灰、柱周抹灰，近

似按加大梁宽及柱宽考虑，一般加40mm。

G(0.40b)hl容重

混凝土容重：25KN/m3

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表1 梁柱自重计算列表梁（柱）宽梁（柱）高每米重量 根数(b+40)×h 梁长L梁柱编号每根重量 总重b(mm)h(mm) ×25 (kN/m) (m) nKJ-13507006.8314.196.23196.23KJ-23507006.8314.196.23196.23KJ-2(四层)500140018.9014.1266.491266.49KJ-33507006.8314.196.23196.23KJ-43507006.8314.196.23196.23KJ-53507006.836.337.49137.49KJ-63507006.8314.196.23196.23KJ-73507006.8314.196.23196.23KJ-83507006.8314.196.23196.23KJ-93507006.8314.196.23196.23KJ-A3507006.8336214.201214.20KJ-B3507006.8346.8278.461278.46KJ-C3507006.8346.8278.461278.46KJA-L44009009.9010.8106.921106.92CL-12505003.6346.8169.881169.88CL-22505003.6314.151.187358.26CL-32505003.63621.78121.78CL-42505003.637.828.31128.31Z1(1层）6006009.604.8562.8113816.53Z2(1层）6006009.604.8562.817439.67Z3(1层）6006009.604.8562.814251.24Z4(1层）6006009.604.8562.812125.62Z5(2、3层）6006009.603.950.5113656.63Z6(2、3层）6006009.603.950.517353.57Z7(2、3层）6006009.603.950.514202.04Z8(2、3层）6006009.603.950.512101.02Z9(4层）6006009.603.950.5113656.63Z10(4层）6006009.603.950.516303.06Z11(4层）6006009.603.950.514202.04Z12(4层）6006009.603.950.512101.02每层梁柱自重小计∑G（kN）2530.101633.061313.261262.756、墙体自重：（包括女儿墙和各种纵横隔墙）

墙体两面抹灰，近似按加厚墙体40mm考虑。

（0.40墙厚）墙体容重 G墙高墙宽 墙体面积单位面积上墙重量

粘土砖空斗砌体的容重：15KN/m3

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墙体墙厚t(mm)女儿墙一层外围墙一层隔墙1层墙体小计二层外围墙二层隔墙2层墙体小计三层外围墙三层隔墙3层墙体小计四层外围墙四层隔墙4层墙体小计层数1层2层3层4层117240180240180240180240180孔洞重量 kN681.7439.3439.3439.3墙高h(mm)110039003900390039003900390039003900表2 墙体自重计算列表墙体每延米高墙总量墙长L每片容重（t＋40)×h×重量墙容重kN/m³/10^6(m)kN（kN/m）152.59124.6322.711517.64108.51913.941513.86136.31889.1215151515151514.711.514.711.517.6413.86108.51594.95137.31432.90108.51594.95141.61628.40108.51913.94204.52834.37总重kN322.711913.941889.123803.061594.951432.903027.851594.951628.403223.351913.942834.374748.31墙重墙重不扣洞扣洞kNkN3803.063121.343027.852588.533223.352784.034748.314308.99门窗重量墙重（加门窗重kN56.7860.1456.1956.61kN3178.122648.672840.224365.607、荷载分层总汇

屋面重力荷载代表值Gi=屋面恒载+50%屋面活荷载+纵横梁自重+楼面下半层的

柱及纵横墙自重+女儿墙重；

G4=3662.63+0.5×351.5+2530.1+=9505.1 KN

各楼层重力荷载代表值Gi=楼面恒荷载+50%楼面活荷载+纵横梁自重+楼面上下

各半层的柱及纵横墙自重；

G3=2221.8+0.5×1395.3+2263.61

+

1（1313.26+2840.22+1262.75+4365.6）=10074KN 21（1262.75+4365.6）+322.71 2G2=2221.8+0.5×1395.3+2263.61

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+

1（1313.26+2840.22+1313.26+2648.67）=9544.8KN 2G1=2221.8+0.5×1395.3+2263.61

+

1（1313.26+2648.67+1633.06+3178.12）=9453.9KN 2n总重力荷载代表值GGi=9505.1+10074+9544.8+9453.9=38577.86KN

i1（二）、刚度参数计算

1、梁的线刚度计算：

EC=3.15KN/㎡，b=0.35 m，h=0.7 m, Lab=7.8 m, Lbc=6.3 m,

bh30.350.73I0===10×10-3m4

1212底层边框架梁线刚度：

A～B 轴：

i=1.5ILE0bC=2103.15=6.06KN·m

7.8B～C轴:

i=1.5ILE0bC=2103.15=7.50KN·m

6.3底层中框架梁线刚度：

A～B 轴：

Ei=2IL0bC=2103.15=8.08KN·m

7.8B～C轴:

Ei=2IL0bC=2103.15=10.00KN·m

6.3同理可求得其余各层梁线刚度，如表3：

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表3 框架梁线刚度计算表层号轴线AB轴BC轴4层kj2AC轴1~4边0中1011砼砼弹性模量梁宽标ECb号KN/m2（106）mC353.150.35C353.150.35C353.150.5梁高梁跨截面惯心矩中框架边框架bh3梁线刚度梁线刚度hLI0ib＝2EcIb/lib＝1.5EcIb/l12mmm4（×1000）KN.m（×10-4）KN.m（×10-4）0.77.810.008.086.060.76.310.0010.007.501.414.1114.3351.092、柱的线刚度计算

各层柱分别列表计算：

EC=3.25KN/㎡，b=0.6 m，h=0.6 m, H1=4.85 m, H2=H3=H4=3.9m

bh30.60.63Ic===10.8×10-3 m4

1212底层柱线刚度：

i=IbCECHECH=10.83.25=7.241KN·m

4.852~3层柱线刚度：

i=IbC=10.83.25=9KN·m

3.9 表4 框架柱线刚度计算表砼弹性模量柱宽ECb号强度26等级KN/m（10）m1C403.250.63.250.62~4C40层砼柱长hm0.60.6柱高Hm4.853.9截面惯性矩I0=bh312m（×1000）10.8010.804柱线刚度ic＝EcIc/HKN.m（×10）7.249.00-43、横向框架柱的侧移刚度值

根据D值法，第i层第j 根柱的侧移刚度为：

Dij12kch2

式中，α体现了节点转角的影响，对于框架一般层的边柱与中柱和首层的边柱与中柱的α值详见课本《混凝土结构下册》(武汉理工大学出版社) P201 、P203

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柱的侧移刚度按上式计算，式中系数由书P203表3-3查得。根据梁柱的线刚度比K的不同，可分为中框架中柱、边柱和边框架中柱、边柱，以及楼梯间柱。现以KJ--6第二层柱Z6的侧移刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程从略，计算结果见表5

图3-1 KJ—6 柱（Z6 ）及与其相连梁的相对线刚度

由图可知，根据公式

Kii14bic8.088.0810.0010.002.01

29c由式

K2.010.5 2K22.01Dc12ic1294100.51043.56104Nmm 22h3.9其余各柱的刚度、总刚度计算见下页表5

四、计算横向框架自振周期

建筑物总高度为16.7m，且质量和刚度分布均匀，可采用底部剪力法计算结构的

地震作用。

结构基本周期采用能量法公式，房屋外采用240mm厚陶粒空心砌块，内墙为240mm厚粘土空心砌块和180厚粘土空心砌块，其周期折减系数T取为0.7，具体

计算如表6。

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装订时换表

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页

5重庆大学成人教育学院设计说明书

能量法计算基本周期：

T2

Gui1ni1n2iiGu

ii式中，ui——把集中在各楼层处的重力荷载代表值Gi视为作用在楼面处的水平力时，按弹性刚度计算得到的结构顶点侧向位移（m）。

uiVi/DikVi/Di 式中，Vi——上述水平力作用下第i

k1m层的层间剪力，ViGk;

kin Di——第i层柱的侧移刚度之和

表6 能量法计算结构的基本周期层G（kn）∑D（×10^4)Gu＝uGiUiGiUi（kN/m）nii2T1i号ui＝iii1i1Di(m)0.150.140.110.071462.201412.361070.09664.924609.57224.94198.01119.9746.77589.68φ=0.70.5049505.131007429544.819453.9∑38577.869.7169.7169.7154.850.010.030.040.070.15 五、计算多遇地震烈度下横向框架的弹性地震作用

对满足底部剪力法适用条件的框架结构，可用底部剪力法求解。 本建筑场地地震基本烈度为8度区，属于坚硬场地区，I类建筑场地，第三组。查《抗规》表，得Tg0.35，αmax＝0.16， α1＝αmax（Tg/ T1）0.9=0.16×（0.35/ 0.50）0.9＝0.112 T1＝0.50S＞1.4 Tg =1.4×0.35＝0.49 s

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应考虑顶部附加水平地震作用，顶部附加地震作用系数为 n＝0.08 T1＋0.01=0.050

结构总水平地震作用去掉标准值为：

FEK1Geq=0.112×0.85×38577.86=3672.6KN

附加顶部集中力FnnFEK=0.050×3672.6=183.6KN 楼面处水平地震作用标准值及层间地震剪力如下：

表7 楼地震剪力计算表格层层高hiI层计算楼层重力荷号高度Hi载代表值Gi43213.93.93.94.8516.5512.658.754.859505.1100749544.89453.9GiHiGiHijnGjHj楼层地震△Fn楼层地震剪作用力FiVi1325.351073.67703.64386.303488.971841508.952582.623286.273672.57157309.41127436.18351745851.415414113.920.3800.3080.2020.111六、多遇烈度地震作用下结构层间弹性变形验算

1、层间剪力的计算（课本P119）（上表已算出）

ViFk＋Fn

kin2、层间弹性变形计算

ueiVi/Di 验算ue[e]H是否满足。

表8 层间弹性位移计算层层间剪层间侧移层间相对位号力 V刚度Di移（mm）（KN）43211508.952582.623286.273672.63（kN﹒m-697100697100697100548500ue＝ViDi层高Hi(mm)3900390039004850层间相对弹性位移角倒数18021053827724检验(mm)2.1653.7054.7146.696≥550≥550≥550≥550

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七、上述地震作用下结构内力分析

㈠ 、求柱端剪力

第i层第k 根柱子的剪力为

VikDikDVinikVi DiDirr1㈡ 、柱的上下端弯矩

Mij上Vij(1y)h

Mij下Vijyh

式中，y——为柱子的反弯点高度比，yy0y1y2y3

y0——柱标准反弯点高度比，标准反弯点高度比是各层等高、各跨跨度相等、各层梁和柱线刚度都不改变的多层多跨规则框架在水平荷载作用下求得的反弯点高度比，查表得。

y1——上下梁线刚度变化时的反弯点高度比修正值；当某柱的上、下梁线刚度不同，柱上、下节点转角不同时，反弯点位置有变化，应将y0加以修正，修正值为y1。 y2、y3——上下层高度变化时反弯点高度比修正值，

以4层中柱为例计算： 由前面计算得：Vi1508.95，Di69.71，Dim3.56，

VimDim3.56Vi1508.9577.06Di69.71查表得 y0=0.45，y1=0，y3=0，顶层不考虑y2的修正。

yy0y1y2y3=0.45

得： M上Vim(1y)h77.06(10.45)3.9165.29 M下Vimyh77.060.453.9135.24 其余同理计算得表9

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换表9 地震作用下框架柱剪力及柱端弯矩计算

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㈢ 、 框架梁端的弯矩

根据节点平衡，求梁端弯矩：

对于中柱，左、右梁端弯矩可由上、下柱端弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分配

M左b左kb上下左（MMcc) 右kbkb右kb上下左（MM) cc右kbkbM对边柱节点：

右b上下 MbMc Mc以KJ-6第3层计算为例：

柱A：

Mc上70.6 ，M下c174.8 ，

下MbMc上Mc=70.6+174.8=245.4

柱B:

Mc上135.2 ，M下c282.9M

右Mb左 ，Kb8.1 Kb10.0

右左bkb左8.1左右（Mc上Mc下)=(135.2282.9)187.1

8.110.0kbkb右10kb上下(135.2282.9)231 左（McMc)=右8.110.0kbkb柱C：

Mc上85.8 ，M下c201.8 ，

下MbMc上Mc=85.8+201.8=287.6

其余各梁端的弯矩计算雷同，见表10

㈣ 、框架梁端的剪力计算

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根据框架梁隔离体的平衡条件，梁端弯矩的代数和除以梁的跨度即可得梁端剪力

lMbMbrVb （5-21）

l同样取第三层为例计算：

lMbMbr245.4187.1A～B轴梁AB：Vb=55.45

l7.8lMbMbr234187.1B～C轴梁BC：Vb=66.84

l6.3其余见表10

㈤ 、框架柱的轴力计算

对于中柱，每个节点左、右梁端剪力之差即为柱的该层层间轴向力； 对于边柱，节点一侧的梁端剪力即为柱的该层层间轴向力； 从上到下逐层累加层间轴向力，即得柱在相应层的轴力。 计算结果见表10

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换表10 地震作用下框架梁端弯矩 此表须裁剪复印成A4大小

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图7-1 框架梁柱的弯矩图

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图7-2 框架柱的剪力图、轴力图

八、竖向荷载作用下横向框架的内力分析 1、横向框架梁上的线荷载（恒载和活荷载分别算） ⑴、楼（屋）面均布荷载传给梁的线荷载（双向板）板的等效均布荷载：（见表12）

23aa梯形分布：12aq

2b2b5短向（三角形）分配荷载：aq 823aa长向（梯形）分配荷载：12aq 2b2b ⑵、梁上的永久荷载＝梁自重＋楼（屋）面板均布永久面荷载传给梁的线荷载＋梁上- - 25 - - 重庆大学成人教育学院设计说明书

墙体自重

①、横向框架梁上线荷载 1)、KJL-6恒载计算： 1层KJL-6恒载： （A～1/A跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼 面 传 来 恒 载 11.7kN/m 墙自重（包括粉刷） 0.00 kN/m 恒载标准值 gk＝18.53kN/m （1/A～B跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼 面 传 来 恒 载 6.04kN/m 墙自重（包括粉刷） 0.00 kN/m 恒载标准值 gk＝12.87kN/m （B～C跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼 面 传 来 恒 载 5.51kN/m 墙自重（包括粉刷） 11.5 kN/m 恒载标准值 gk＝23.84kN/m 2层KJL-6恒载： （A～1/A跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼 面 传 来 恒 载 11.7kN/m 墙自重（包括粉刷） 11.5 kN/m 恒载标准值 gk＝30.03kN/m （1/A～B跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼 面 传 来 恒 载 6.04kN/m 墙自重（包括粉刷） 0.00 kN/m 恒载标准值 gk＝12.87kN/m （B～C跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼 面 传 来 恒 载 5.51kN/m 墙自重（包括粉刷） 0.00 kN/m 恒载标准值 gk＝18.53kN/m 3层KJL-6恒载： （A～1/A跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

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楼 面 传 来 恒 载 11.7kN/m 墙自重（包括粉刷） 11.5 kN/m 恒载标准值 gk＝30.03kN/m （1/A～B跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼 面 传 来 恒 载 6.04kN/m 墙自重（包括粉刷） 0.00 kN/m 恒载标准值 gk＝12.87kN/m （B～C跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼 面 传 来 恒 载 5.51kN/m 墙自重（包括粉刷） 11.5 kN/m 恒载标准值 gk＝23.84kN/m 4层KJL-6恒载： （A～1/A跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

屋 面 传 来 恒 载 14.51kN/m 恒载标准值 gk＝21.34kN/m （1/A～B跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

屋 面 传 来 恒 载 7.49kN/m 恒载标准值 gk＝14.32kN/m （B～C跨）

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

屋 面 传 来 恒 载 9.04kN/m 恒载标准值 gk＝15.87kN/m

②、横向次梁上线荷载 1）、次梁 CL2-4 （A～1/A跨）恒载计算：

1～2层（A～1/A跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 12.42kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m 恒载标准值 gk＝17.13kN/m

3层（A～1/A跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 12.42kN/m

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梁上横墙自重 11.5kN/m 恒载标准值 gk＝28.63kN/m

4层（A～1/A跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 15.4kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m 恒载标准值 gk＝20.11kN/m 2）、次梁 CL2-4（1/A～B跨）恒载计算：

1～3层（1/A～B跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 6.24kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m 恒载标准值 gk＝10.95kN/m

4层（1/A～B跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 9.92kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m 恒载标准值 gk＝14.63kN/m 5）、次梁 CL2-5（A～1/A跨）恒载计算：

1～2层（A～1/A跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 10.98kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m 恒载标准值 gk＝15.69kN/m

3层（A～1/A跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 10.98kN/m 梁上横墙自重 11.5kN/m 恒载标准值 gk＝27.19kN/m

4层（A～1/A跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 13.62kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m 恒载标准值 gk＝18.33kN/m 6）、次梁 CL2-5（1/A～B跨）恒载计算：

1～2层（1/A～B跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

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楼面传来恒载 6.04kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m 恒载标准值 gk＝10.75kN/m

3层（1/A～B跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 10.98kN/m 梁上横墙自重 11.5kN/m 恒载标准值 gk＝27.19kN/m

4层（1/A～B跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 13.62kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m

7)、次梁 CL2-5 （B～C跨）恒载计算：

1～2层（B～1/B跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 5.52kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m 恒载标准值 gk＝10.23kN/m

3层（B～1/B跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 10.98kN/m 梁上横墙自重 11.5kN/m 恒载标准值 gk＝27.19kN/m

4层（B～1/B跨）恒载：

梁自重（包括粉刷） 4.71 kN/m

楼面传来恒载 13.62kN/m 梁上横墙自重 0.00kN/m 恒载标准值 gk＝18.33kN/m ③、纵向框架梁上线荷载

1)、KJA-4（5～6跨）恒载计算：

1～3层KJA-4恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼面传来恒载 4.73kN/m 梁上纵墙自重 14.7kN/m 恒载标准值 gk＝26.26kN/m

4层KJA-4恒载：

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梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m 楼面传来恒载 5.86kN/m 女儿墙自重 2.59 kN/m 恒载标准值 gk＝15.28 kN/m 2)、KJA-5（6～7跨）恒载计算：

1～3层KJA-5恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼面传来恒载 3.94kN/m 梁上纵墙自重 14.7kN/m 恒载标准值 gk＝25.47kN/m

4层KJA-5恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m 楼面传来恒载 4.88kN/m 女儿墙自重 2.59 kN/m 恒载标准值 gk＝14.3 kN/m 3)、KJB-5（5～6跨）恒载计算：

1～3层KJB-5恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼面传来恒载 7.77kN/m 梁上纵墙自重 14.7kN/m 恒载标准值 gk＝29.3kN/m

4层KJB-5恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m 楼面传来恒载 9.64kN/m 女儿墙自重 0.00 kN/m 恒载标准值 gk＝16.47 kN/m 4)、KJB-6（6～7跨）恒载计算：

1～3层KJB-6恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼面传来恒载 7.20kN/m 梁上纵墙自重 14.7kN/m 恒载标准值 gk＝28.73kN/m

4层KJB-6恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m 楼面传来恒载 8.93kN/m 女儿墙自重 0.00 kN/m - - 30 - -

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恒载标准值 gk＝15.76 kN/m 5)、KJC-5（5～6跨）恒载计算：

1～3层KJC-5恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼面传来恒载 4.73kN/m 梁上纵墙自重 14.7kN/m 恒载标准值 gk＝26.26kN/m

4层KJC-5恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m 楼面传来恒载 5.86kN/m 女儿墙自重 2.59 kN/m 恒载标准值 gk＝15.28 kN/m 6)、KJC-6（6～7跨）恒载计算：

1～3层KJC-6恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m

楼面传来恒载 3.94kN/m 梁上纵墙自重 14.7kN/m 恒载标准值 gk＝25.47kN/m

4层KJC-6恒载：

梁自重（包括粉刷） 6.83 kN/m 楼面传来恒载 4.88kN/m 女儿墙自重 2.59 kN/m 恒载标准值 gk＝14.3 kN/m ④、纵向次梁上线荷载 1）、次梁 CL1-4 （5～6跨）恒载计算：

1～3层CL1-4恒载：

梁自重（包括粉刷） 3.63 kN/m

楼面传来恒载 10.21kN/m 梁上纵墙自重 14.70kN/m 恒载标准值 gk＝28.54kN/m

4层CL1-4恒载：

梁自重（包括粉刷） 3.63 kN/m

屋面传来恒载 12.66kN/m 恒载标准值 gk＝16.29kN/m 2）、次梁 CL1-5 （6～7跨）恒载计算：

1～3层CL1-5恒载：

梁自重（包括粉刷） 3.63 kN/m

楼面传来恒载 9.17kN/m

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梁上纵墙自重 14.70kN/m 恒载标准值 gk＝27.5kN/m

4层CL1-5恒载：

梁自重（包括粉刷） 3.63 kN/m

屋面传来恒载 11.38kN/m 恒载标准值 gk＝15.01kN/m ⑶、梁上的可变荷载＝楼（屋）面板均布可变面荷载传给梁的线荷载 楼面板均布可变面荷载传给梁的线荷载 ①、横向框架梁上线荷载 1)、KJL-6活载计算： 1～3层KJL-6活载： （A～1/A跨）

楼面传来活载 18.38kN/m 活载标准值 qk＝18.38kN/m （1/A～B跨）

楼面传来活载 9.50kN/m 活载标准值 qk＝9.50kN/m （B～C跨）

楼面传来活载 8.68kN/m 活载标准值 qk＝8.68kN/m 4层KJL-活载： （A～1/A跨）

楼面传来活载 3.66kN/m 活载标准值 qk＝3.66kN/m （1/A～B跨）

楼面传来活载 1.91kN/m 活载标准值 qk＝1.91kN/m

（B～C跨）

楼面传来活载 2.28kN/m 活载标准值 qk＝2.28kN/m ②、横向次梁上线荷载 1）、次梁 CL2-4 （A～1/A跨）活载计算：

1～3层（A～1/A跨）

楼面传来活载 5.92kN/m

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活载标准值 qk＝5.92kN/m

4层（A～1/A跨）活载计算：

楼面传来活载 0.9kN/m

活载标准值 qk＝0.9kN/m 2）、次梁 CL2-4（1/A～B跨）活载计算：

1～3层（1/A～B跨）活载：

楼面传来活载 2.88kN/m

活载标准值 qk＝2.88kN/m

4层（1/A～B跨）活载：

屋面传来活载 0.58kN/m 活载标准值 qk＝0.58kN/m 3）、次梁 CL2-4 （B～C跨）活载计算：

1～3层（B～C跨）

楼面传来活载 2.62kN/m

活载标准值 qk＝2.62kN/m

4层（B～C跨）

楼面传来活载 0.52kN/m

活载标准值 qk＝0.52kN/m ⑷、由次梁传给次梁、框架梁的集中荷载(恒载) ①、屋顶集中力计算：

A1轴：F=次梁CL1-4均布荷载作用转为集中力+次梁CL1-5均布荷载作用转为

集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力

1 =1.5×3.6×16.29+3.0×15.01+（14.63×2.3+20.11×5.5×1.5+12.19

4×2.3+18.33×5.5）=183.84 KN

柱 A： F=框架梁KJA-4均布荷载作用转为集中力+框架梁KJA-5均布荷载作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力

1 =1.5×3.6×15.28+3.0×14.3+（1.5×5.5×20.11+ 3.0×18.33）

4=188.4 KN

柱 B： F=框架梁KJB-5均布荷载作用转为集中力+框架梁KJB-6均布荷载作

用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力

1 =3.6×19.06+18.35×3.0+ （2.1×14.07+2.3×14.63+2.1×

411.55+2.3×12.19）=92.16 KN

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装订插入

表11 楼（屋）面均布荷载传给梁的线荷载. - - 34 - -

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柱 C： F=框架梁KJC-5均布荷载作用转为集中力+框架梁KJC-6均布荷载作用转为

集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力

1 =3.6×15.28+3.0×14.3+ （4.2×18.05+4.2×17.07）

4 =106.27 KN

②、1~3楼楼面集中力计算：

A-1轴：F=次梁CL1-4均布荷载作用转为集中力+次梁CL1-5均布荷载作用

转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力

1 =1.5×3.6×31.48+3.0×30.44+（10.95×2.3+17.13×5.5×1.5+10.75

4×2.3+15.69×5.5）=264.67 KN

柱 A： F=框架梁KJA-4均布荷载作用转为集中力+框架梁KJA-5均布荷载

作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力

1 =1.5×3.6×29.2+3.0×28.41+（1.5×5.5×17.13+ 3.0×15.69）

4=252.528 KN

柱 B： F=框架梁KJB-5均布荷载作用转为集中力+框架梁KJB-6均布荷载

作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力

1 =3.6×32.24+31.67×3.0+ （2.1×10.23+2.3×10.95+2.1×

410.23+2.3×10.75）=191.48 KN

柱 C： F=框架梁KJC-5均布荷载作用转为集中力+框架梁KJC-6均布荷载

作用转为集中力+左右两侧纵向次梁传来集中力

1 =3.6×29.2+3.0×28.41+ （4.2×15.47+4.2×14.67）

4 =188.78 KN

同理可算出活荷载作用下的集中荷载，KJ-6上的荷载如下：

表12 ⑥轴线上KJL-6的均布荷载、集中荷载分布(恒载）层号4层3层2层1层KJL-6上均布荷载纵梁传来作用柱顶KJL-6上集中荷载标准值（kN/m）集中荷载标准值（kN）标准值（kN）A～1/A跨1/A～B跨B～C跨1/A轴线上柱A柱B柱C21.9314.3215.87183.84188.492.16106.2730.0312.8723.84264.67282.53191.48188.7830.0312.8718.53244.85257.83191.48188.7818.5312.8723.84244.85257.83191.48188.78

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表13 ⑥轴线上KJL-6的均布荷载、集中荷载分布(活载）层号4层3层2层1层KJL-6上均布荷载纵梁传来作用柱顶KJL-6上集中荷载标准值（kN/m）集中荷载标准值（kN）标准值（kN）A～1/A跨1/A～B跨B～C跨1/A轴线上柱A柱B柱C3.661.912.2814.1112.787.166.8818.389.58.6870.6263.3935.7434.4318.389.58.6870.6263.3935.7434.4318.389.58.6870.6263.3935.7434.43

2、框架内力计算：

框架内力计算用结构力学方法求解，借助结构力学求解器。具体计算过程见图：

图8-1 框架荷载（恒载）分布图

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图8-2 恒载作用下弯矩图

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图8-3 恒载作用下剪力图

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图8-4 恒载作用下轴力图

图8-5 框架荷载（活载）分布图

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图8-6 活载作用下弯矩图

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图8-7 活载作用下剪力图

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图8-8 活载作用下轴力图

3、弯矩调幅：

考虑梁端的塑性变形及内力重分布，对梁端负弯矩进行调幅，即人为地减小梁端负弯矩，调幅系数取0.85（用括号在图上标出），相应跨中、胯间弯矩乘1.1。对于活荷载，满布计算时跨中弯矩偏小，因此跨中弯矩乘系数1.1。具体调幅见表14

九、荷载效应组合

本部分计算只取⑥轴线1～4层梁柱的内力组合过程，其余各轴线上梁柱的内力计算省略。

在只考虑竖向荷载情况下，按规定应分别计算出在恒载和活载作用下结构的内力，然后乘上各自的分项系数以获得荷载和活载组合时的内力。

在竖向荷载作用下，先考虑梁端负弯矩的调幅（见表14），然后再计算剪力和跨中弯矩，进行内力组合（见表15）。

内力组合应考虑两种情况：（1）恒载和活荷载效应的组合；

（2）竖向荷载和地震作用效应的组合。

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大学成人教育学装订时换表- - 43 - -

院设计说明书

14

重庆

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按下列各式组合：（计算过程见表15） （1）梁端负弯矩，取下式两者较大值

MRE(1.3ME1.2MG) M0(1.2M恒1.4M活)

（2）梁端正弯矩按下式确定

MRE(1.3ME1.0MG) （3）梁端剪力，取下式两者较大值

VRE(1.3VE1.2VG) V0(1.2V恒1.4V活)

支座正负弯矩、梁端剪力的组合结果见表15

在计算强度时取支座边缘处截面内力作为支座截面配筋的依据。此截面的计

算弯矩与计算剪力按下式由内力平衡条件求出：

MCOM=M-V0.b/2

VCOM=V-(g+p).b/2

式中：M、V——支座中心处截面上的弯矩和剪力

V0——按简支梁计算的支座边剪力 g、p——梁上均布恒载与活载 b——支座宽度

其中 ： b＝0.7m，

以第三层为例计算，其余计算见表15

三层支座、跨中、胯间的恒载、活载和地震作用弯矩剪力表： ①恒载标准值 截面部位 M A B左 B右 C AB BC ②活载标准值 M -48.05 84.43 -57.14 23.7 61.18 38.01 80.06 V 36.92 -77.59 52.407 -25.22 —— —— —— M ③地震荷载 V -57.29 57.29 -85.8 85.8 ———— ———— ———— ———— V 101.04 -241.87 120.8 -42.33 —— —— —— 支座 5 跨中 跨间 AB —— 46.21 —— BC ①、支座弯矩组合： 支座A

竖向内力组合： 1.2×（-130.38）+1.4×（-48.05）=-223.73

-130.38 259.83 -157.03 32.93 205.1 68.6 286.1 46.21 -245.9 -200.93 -248.67 -291.6 - - 44 - -

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竖向内力和地震组合a：

﹛1.2×〔-130.38+0.5×(-48.05)〕+1.3×（-245.9）﹜×0.75=-378.72 竖向内力和地震组合b:

﹛1.2×〔-130.38+0.5×(-48.05)〕-1.3×（-245.9）﹜×0.75=100.79 支座B左：

竖向内力组合： 1.2×259.83+1.4×84.43=430.00 竖向内力和地震组合a：

﹛1.2×〔259.83+0.5×84.43〕+1.3×（-200.93）﹜×0.75=75.93 竖向内力和地震组合b:

﹛1.2×〔259.83+0.5×84.43〕-1.3×（-200.93）﹜×0.75=467.75

②、支座剪力组合： 支座A

竖向内力组合： 1.2×101.04+1.4×36.92=172.94 竖向内力和地震组合a：

﹛1.2×〔101.04+0.5×36.92〕+1.3×（-57.29）﹜×0.75=51.69 竖向内力和地震组合b:

﹛1.2×〔101.04+0.5×36.92〕-1.3×（-57.29）﹜×0.75=163.41 支座B左：

竖向内力组合： 1.2×（-241.87）+1.4×（-77.59）=-398.87 竖向内力和地震组合a：

﹛1.2×〔-241.87+0.5×(-77.59)〕+1.3×57.29﹜×0.75=-196.74 竖向内力和地震组合b:

﹛1.2×〔-241.87+0.5×(-77.59)〕-1.3×57.29﹜×0.75=-308.46 （二）、梁跨中最大弯矩(计算过程见表15)

梁跨中正弯矩，取下式两者较大值

M中RE(1.3ME1.2MG) M中0(1.2M恒1.4M活)

注意：上面第一式重力荷载代表值与地震作用组合后的最大值不一定在跨中，其位置和大小由解析法求得。 解析法求Mb,max：

RA qlp1(MGBMGAMEAMEB) 2l1lxRAp q- - 45 - -

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Mb,max2RAp（x－2.1）MGAMEA如下图 2qa地震作用方向MEAMGAMGMb,maxMGBnMEAMGAARAxlqRBMGBMEBBmlMEBbx ①、AB跨

竖向内力组合：

跨中：1.2×205.1+1.4×61.18=331.77 胯间：1.2×286.1+1.4×80.06=455.40 地震作用组合一：

【1.2×（恒+0.5活）+1.3地震】×0.75 1.2×（恒+0.5活）

359.9818.53185.2912.87362.45

1.3×地震

319.67( 1 )261.2112

地震组合二：

【1.2×（恒+0.5活）-1.3地震】×0.75 1.2×（恒+0.5活）

359.9818.53185.29( 1 )12.87362.4512

1.3×地震

319.67( 1 )261.2112

BC跨同理计算，结果见表15

柱的内力组合见表16、表17、表18

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装订时换表17、表18

15、表- - 47 - -

16、表重庆大学成人教育学院设计说明书

十、按组合内力进行梁柱配筋计算

为了较合理地控制强震作用下钢筋混凝土结构破坏机制和构件破坏形态，提高变形能力，《抗震规范》体现了能力控制设计的概念，并区别不同抗震等级，在一定程度上实现“强柱弱梁”、“强节点弱杆件”和“强剪弱弯”的概念设计要求。这个概念在设计时用调整内力的方式实现。 （一）、框架梁

1、正截面受弯承载力计算(计算过程见表19) ①、梁截面尺寸验算：以4层AB跨为例，其它层计算相同。b=350,h0=700-35=665mm,

双层筋h0=700-60=640mm ，fc=16.7N/mm2， ξb=0.518，

MUMAX=α1fcbho2ξb(1-0.5ξb)

=1×16.7×350×6652×0.518×（1-0.5×0.518） ＝992.15KN/m>|M|MAX=178.13 KN/m VMAX=0.25 fcbho

=0.25×16.7×350×665

＝832.91×103N=832.91KN>||V|MAX=201.11 KN

②、配筋计算：

a、左端截面配筋计算

由于MUMAX >M设=178.13 KN/m,可按单筋梁计算，设下部纵向钢筋为单排布置。

M178.13106αsas＝0.069 2216.7350665fcbh0iξ＝1-12as＝0.071

As=ξfcbho/fy

=0.069×16.7×350×665÷360

＝771.63mm2>δminbho=0.214×350×665＝426.9 mm2 选用4Ф20，As＝1256 mm2

其余梁配筋计算同理求得，见表19

2、斜截面受剪承载力计算，以4层AB跨为例，其它层计算相同b=350,h0=700-35=665mm,ft=1.57N/mm2，fy＝210 N/mm2。（二级框架）

梁端加密区，剪力设计值由强剪弱弯要求计算 ①、求剪力设计值（9度和二级框架结构）

按“强剪弱弯”的原则，调整梁端剪力设计值Vb

（注意：调整前内力除于RE，并将调整后的值Vb放回组合表中备用）

lMbr)/lnVGb 调整值： Vbvb(MblrMbua)/lnVGb 9度和一级框架结构尚应符合 V1.1(Mbuavb——梁端剪力增大系数，一级为1.3，二级为1.2，三级为1.1。

②、验算截面尺寸

对梁的剪压比的限制，也就是对梁的最小截面的限制。 梁的组合剪力设计值应符合下列要求： REVb0.25fcbh0

REVb＝0.75×201.1＝150.83KN<0.25fcbh0＝0.25×16.7×350×665＝971.73KN

截面尺寸符合要求。

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③、确定箍筋用量

由于该梁既受集中荷载又受均布荷载，需验算是否以受集中荷载为主： A、B支座：

A 由 REVb＝0.42ftbh01.25fYVSVh0

sASVREVb－0.42ftbh00.75201.11103－0.421.57350665得＝＝＝0.02

s1.25fYVh01.25210665选用Ф8双支箍,即S＝2×50.3/（-0.02）= -6645mm, 取S=150mmnAft250.3δSV1==0.22>δmin0.24=0.20

fyvbs300150由以上计算选用Ф8@150的箍筋是符合要求的。 其余计算见表20

（二）、框架柱

1、柱截面尺寸

验算轴压比：柱净高与截面长边尺寸之比＝（3.5-0.6）/0.6＝5.5，为长柱，允许

轴压比0.9。柱底轴压比均满足要求。轴压比的限制是为了保证柱具有一定的延性。

N 要满足规范要求。

fcbh2、柱计算长度

各层柱的计算长度为l0＝1.0H，H为计算简图中的各层层高。 3、柱截面配筋计算 ⑴、正截面：

柱同一截面分别承受正反弯矩，故采用对称配筋，在弯矩作用方向两对边的纵向钢筋As=As＇。

框架平面外，各层柱按轴心受压计算沿周边均匀布置的全部受力钢筋 As As ≥0.4％bh＝0.004×600×600＝1960 mm2  As ≤5％bh＝0.05×600×600＝24500 mm2 ①、各层柱控制截面的最不利内力选择 各层柱控制截面的最不利内力组M、N由柱的内力组合表选择，对称配筋时柱界限破坏轴力：

Nb=ξbα1fcbho=0.518×1×19.1×600×（600－35）＝4605.56KN。

当柱轴力组合值N< Nb时，为大偏心受压破坏，这式应选择M值较大、N值较小的内力作为配筋计算的依据；当N> Nb时，为小偏心受压破坏，这式应选择N值较大、M值较大的内力作为配筋计算的依据。柱的内力组合比较繁杂，由于M与N的相关性，严格说来应对每种组合情况进行配筋计算。最后决定选择一种最不利的配筋。但在实际工程中一般可以从内力组合表中所例各层柱上下截面3种荷载的3种组合中，分别选取M、N均为较大的一组进行设计计算。

按“强柱弱梁”的原则，调整柱的弯矩设计值

框架节点处柱弯矩，除顶层和柱轴压比小于0.15者外，其设计值应按下列各式调整：

MccMb

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9度和一级框架结构尚应符合

Mc1.2Mbua

c——柱端弯矩增大系数，一级为1.4，二级为1.2，三级为1.1；一、二、三级框架结构的底层，柱下端截面的弯矩设计值，增大系数分别为：1.5、1.25和1.15。

调整后的柱端弯矩按原有柱端弯矩之值分配。

②、各层柱控制截面最不利内力组合下的偏心距增大系数和稳定系数的计算（表21）。

b×h＝600×600mm2，h0＝600－35＝565mm

计算偏心矩e0＝M/N， e0>0.3 h0时，附加偏心矩ea＝0，e0<0.3 h0时，ea的计算： ea＝0.12×（0.3 h0－e0）＝0.12×0.3×565－0.12 e0＝23.94－. 0.12 e0 初始偏心矩ei＝e0＋ea

0.5fcAζ1＝,当ζ1>1.0时，取ζ1＝1.0；

Nζ2＝1.15－0.01 l0/h,当ζ1>1.0时，取ζ2＝1.0；

11(l0/h)2.ζ1. ζ2，当l0/h≤8时，取＝1.0。

1400(ei/h0)取柱A4层为计算：

M=418.57 ，N=381.52 ，则e0＝M/N=418.57/381.52=1097.1 e01097.11.650.3，取ea＝0 h0665ei＝e0＋ea＝1097.1+0=1097.1

0.5fcA0.519.10.70.7ζ1＝ζ1＝＝10312.17〉1.0，取ζ1＝1.0

N381.52ζ2＝1.15－0.01 l0/h＝1.15－0.01×4.2÷0.7＝1.09 〉1.0，取ζ2＝1.0

11(l0/h)2.ζ1. ζ2＝1.0

1400(ei/h0)其余柱计算见表22

③、各层柱筋计算（表22）

0.75NN＝（KN）

1.019.160056510－311854.73a、ξ≤ξb时，为大偏心受压柱：

235当2as＇/ho＝＝0.11≤ξ≤ξb

565h600，RE取值，当轴压比<0.15时，e＝ei＋－as＝ei＋－35ei＋315（mm）

22ξ＝REN/α1fcbho＝

RE取0.75；当≥0.15时，RE取0.8。 AsAs'RENea1fcbh02(10.5)fy（'h0－as')RENe1.019.16005652(10.5)10－3360（565－35)10－3RENe5912.55103(10.5)226.80（mm2）

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当ξ≤2as＇/ho＝式中e'＝eiRENe'235）时，AsAs' ＝0.11（即x≤2as＇

565f（yh0－as')h600as＝ei35ei315（mm） 22b、当ξ>ξb时,为小偏心受压柱，需按小偏心受压对称配筋情况重新计算ξ如下

RENba1fcbh0Ne0.43a1fcbha1fcbh0(1b)(h0as')320bREN0.5181.019.160056510－3Ne0.431.019.1600565210－31.019.1600565(0.80.518)(56535)0.518

＋0.518＝REN4605.56(KN)Ne2542.4010(KN/mm)8891.05(KN)177.66AsAs'RENea1fcbh02(10.5)fy（'h0－as')RENe1.019.16006652(10.5)10－3360（565－35)10－3

RENe5912.55103(10.5)226.80（mm2）

⑶、斜截面抗剪承（二级抗震）

1）剪压比的限制（见表23）

对柱的剪压比的限制，也就是对柱的最小截面的限制。 柱的组合剪力设计值应符合下列要求：

REVc0.2fcbh0

2）按“强剪弱弯”的原则，调整柱的剪力设计值

（注意：调整前内力除于RE，并将调整后的值Vc放回组合表中备用） Vcvc(MctMcb)/Hn

tbMcua)/Hn 9度和一级框架结构尚应符合 Vc1.2(Mcuavc——柱端剪力增大系数，一级为1.4，二级为1.2，三级为1.1。 3）柱斜截面受剪承载力验算

REVcA1.05ftbh0fYVsvh00.056N 1sHn。当1时，取1，当3时，取3。 2h0——剪跨比， N——考虑地震作用组合的柱轴压力，当N0.3fcA时，取N0.3fcA。

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当柱出现拉力时，应按下式验算：

Asv1.05Vfbhfh00.2N YV REc1t0sAA当右边的计算值小于fYVsvh0时，取等于fYVsvh0，且不应小于0.36ftbh0。

ss分别列表进行梁柱正截面和斜截面的配筋计算。

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22、表

23

、表- - 53 - -

20、表21、表装订时换表19重庆大学成人教育学院设计说明书 十一、延性构造措施 按《抗震规范》要求执行。 （一）、梁钢筋的设置要满足下列要求： 水平锚固段长1箍筋加密范围2竖向锚固段长135476 ① 柱端上部钢筋：min%0.40（一级）、0.30（二级）、0.25（三级） max%2.5且x0.25（一级）、0.35（二级） h0 ② 通长钢筋：2φ14和1u、2φ12（二级） (As、Asl)之较大者（一级）4Asi ③ 柱端下部钢筋：u应0.5（一级）、0.3（二、三级） As ④ 跨中钢筋： min%应0.3（一级）、0.25（二级）、0.2（三、四级） ⑤ 箍筋间距： hb/4、6d、100（一级）

hb/4、8d、100（二级） hb/4、8d、150（三、四级）

⑥ 箍筋直径： φ10（一级）

φ8（二、三级） φ6（四级） ⑦ 沿梁全长最小配箍率： sv0.3

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ftff（一级）、0.28t（二级）、0.26t（三、四级） fyvfyvfyv重庆大学成人教育学院设计说明书

（二）、梁柱节点处钢筋的锚固 >0.4LaE>5d>LaE十二、楼梯设计

楼梯的结构布置如图所示，斜板两端与平台梁和楼梯梁整结，平台板一端与平台梁整结，另一端则与窗过梁整结，平台梁两端都搁置在楼梯间的侧墙上。

TB1>15dTL2TL1TB3TB2- - 55 - -

（一）、斜板TB1设计

除底层第一楼梯跑斜板外，其余斜板均相同，而第一楼梯跑斜板的下端为混凝土

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基础，可按净跨计算。这里只对标准段斜板TB1进行设计。

对斜板TB1取1m宽作为其计算单元。 1确定斜板厚度t ○

斜板的水平投影净长为l1n2800mm

l1n28002800mm3220mm

22cos280/1592800.8701111斜板厚度t1(~)l1'n(~)3220mm107mm~129mm

25302530取t1=120mm

2荷载计算见下表： ○

斜板的斜向净长为l1'n楼梯斜板荷载计算

荷载种类 栏杆自重 锯齿形斜板自重 荷载标准值/kN•m-1 0.20 荷载分项系数 1.2 1.2 1.2 1.2 1.4 设计荷载/kN•m-1 0.24 6.39 1.36 0.43 3.5 11.92 2(恒30厚地板砖载 面层 20厚板底粉刷层 活荷载q 总计 p 3计算简图 ○

d2t10.150.12)25()5.32 cos20.8701c1(ed)/e250.03(0.150.3)/0.31.13 3c20.02160.36 cos0.8942.50 9.51 p=11.92kN/m9101500p=11.92kN/m9103600

斜板的计算简图 平台板的计算简图

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如前所述，斜板的计算简图可用一根假想的跨度为l1n的水平梁替代，如图所示。 计算跨度取斜板水平投影净长l1n=2800mm

对于底层第一楼梯跑斜板的计算跨度，视下端与基础的结合情况而定，当下端是搁置在砖砌地垄墙上时，则应从地垄墙中心线起算。

4内力计算 ○

斜板的内力，一般只需计算跨中最大弯矩即可。

考虑到斜板两端均与梁整结，对板有约束作用，所以跨中最大的弯矩取

pl12n11.922.82M9.35kNm

10105配筋计算 ○

h0t120(12020)mm100mm

M9.35106s0.056 22fcbh016.71000100s0.5(112s)0.5(1120.056)0.942

9.35106As472.65mm2

fysh02100.942100M选用：受力钢筋10@150，AS=523mm2 分布钢筋8@200 （二）、平台板设计

1平台板计算简图 ○

平台板取1m宽作为计算单元。

平台板近似地按短跨方向的简支板计算，计算图如图所示。

计算跨度：由于平台板两端均与梁整结，所以计算跨度取净跨l2n=1580mm。 平台板厚度取l2=100mm

2荷载计算 ○

荷载种类 平台板自重 恒30厚地板砖面层 载 20厚板底粉刷层 荷载标准值/kN•m-1 荷载分项系数 1.2 1.2 1.2 设计荷载/kN•m-1 3 0.9 0.384 250.1012.5 250.0310.75 160.0210.32 - - 57 - -

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活荷载q 总计 p 2.50 6.07 1.4 3.5 7.78

3内力计算 ○

考虑平台板两端梁的嵌固作用，跨中最大设计弯矩取

2pl27.781.582nM1.94kNm

10104配筋计算 ○

h01002080mm

M1.94106s0.182 22fcbh016.71100080s0.5(112s)0.5(1120.82)0.797

1.94106As144.89mm2

fysh02100.79780M选用：受力钢筋6@150，AS=189mm2 分布钢筋6@150 （三）、平台梁TL1设计

1平台梁计算简图 ○

平台梁的两端搁置在楼梯间的侧墙上，所以计算跨度取

ll3n36007002900mm

平台梁的计算简图如图所示。

平台梁的截面尺寸取h=300mm，b=240mm

2荷载计算 ○

荷载种类 由斜板传来的恒载 荷载标准值/kN•m-1 荷载分项系数 1.2 1.2 设计荷载/kN•m-1 15.14 3.43 恒载 由平台板传来的恒载 l1n3.67.0112.62 22l1.63.572n3.572.86 227.01- - 58 - -

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平台梁自重 平台梁上的地砖面层 平台梁底部和侧面粉刷 活荷载q 总计 p 3内力计算 ○平台梁跨中正截面最大弯矩

pl3231.063.62M50.32kNm

88平台梁支座处最大剪力

pl31.063.36Vn52.18kN

224截面设计 ○

a）正截面承载力计算

h0h35(30035)mm265mm2510.300.241.8 2510.030.200.15 1610.02[0.242(0.300.1)]0.20 1.2 1.2 1.2 1.4 2.16 0.18 0.24 9.91 31.06 2.51(3.61.580.24)7.08 2224.71 M50.32106s0.178fcbh0216.72402652s0.5(112s)0.5(1120.178)0.802

50.32106As679.61mm2

fysh03600.802265M考虑到平台梁两边受力不均，有扭矩存在，纵向受力钢筋酌量增大。 选用416，As=804mm2 b) 斜截面抗剪能力计算

V52.18kN0.2Cfcbh00.216.7240265＝212.46KN.

故截面尺寸满足要求。

箍筋用HPB235级钢筋（fyv=210N/mm2）双肢8@200，则

0.42ftbh01.25fyvAyvh00.421.712402651.252105726558.02kN200sV52.18kN符合要求。

十三、基础设计

基础设计步骤：

（1）、选择基础的材料、类型，进行基础平面布置。 （2）、选择地基持力层。 （3）、地基承载力验算。 （4）、地基变形验算。

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（5）、基础结构设计。 （6）、基础施工图绘制。 柱下独立基础设计 （一）、构造要求

柱下钢筋混凝土单独基础，应满足如下一些要求：

（1）基础下的垫层厚度，宜为100mm；梯形截面基础的边缘高度不宜小于200mm；梯形坡度i1:3；

（2）混凝土强度等级不宜低于C15；

（3）底板受力钢筋的最小直径不宜小于8mm，间距宜100mma200mm；当有垫层时，混凝土的保护层厚度不宜小于35mm，无垫层时不宜小于70mm；

（4）单独基础底面的长边与短边的比值一般取1~1.5；

（5）当基础高度≤500mm时，可采用锥形基础。当基础高度600mm时，宜采用阶梯形基础，每阶高度一般为300～500mm。基础的阶数可根据基础总高度H设置，当600mm900mm时，宜分为三级；

（6）对于现浇柱基础，如基础与柱不同时浇筑，则柱内的纵向钢筋可通过插筋锚入基础中，插筋的根数和直径应与柱内纵向钢筋相同。当基础高度900mm时，全部插筋伸至基底钢筋网上面，端部弯直钩；当基础高度H>900mm时，将柱截面四角的钢筋伸到基底钢筋网上面，端部弯直钩，其余钢筋按锚固长度确定，锚固长度lm，可按下列要求采用：

1)轴心受压及小偏心受压，lm15d；

2)大偏心受压且当柱子混凝土强度等级不低于C20时，lm25d。

插入基础的钢筋，上下至少应有两道箍筋固定。插筋与柱的纵向受力钢筋的搭接长度应满足要求。

(7)柱下钢筋混凝土单独基础的受力钢筋应双向配置。当基础宽度大于3m时，基础底板受力钢筋可缩短为0.9l'交错布置，其中l’=基础底面长边长度-50mm。 （二）、设计计算

一）、基础底板尺寸的确定：

基础底板尺寸取决于地基承载力和地基土的变形条件，对于层数少于7层的框架结构，地基承载力标准值大于200KN/m2时，可不做变形验算。

一般采用试算法：

1、 假定基础长边a（一般为力矩作用方向）和短边b之比1.5~2.0，将竖向

N力设计值N扩大1.2~1.4倍，先按轴心受压式（A）求出面积A并

f20d算出a、b（模数化）；

2、 计算基底压应力：假定基底压应力呈线性分布，则

NGMd pmax AWNGMd pmin AW式中，Md——作用于基础底面的力矩设计值，MdMVh；

1 W——基础底面的抵抗矩，对矩形底面，Wba2；

63、 验算地基承载力条件

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pmaxpkinf 2 pmax1.2f

p二）、基础高度的确定：基础高度由柱边抗冲切破坏的要求确定，设计时先按构造要求假设一个基础高度h，然后按下式验算抗冲切能力：

bbb F10.6ftA2 F1psA1 A2(t)h0

2 式中：ps——荷载设计值作用下基底最大净反力设计值（上述计算公式中取G=0），kPa；A1——考虑冲切荷载时取用的多边形面积，m2；

A1(ahcbbbbbcbbch0)b(h0)2 （当h0时，取h0；bc、hc为柱边长2222或变阶处边长）；

ft——混凝土抗拉设计强度，kPa；

A2——冲切截面的水平投影面积，m2。 A2(btbb)h0 2bt——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，取柱宽（计算柱与基

础交接处时）或上阶宽（计算变阶处时）；

bb——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的下边长，取柱宽加两倍基础有

效高度（计算柱与基础交接处时）或上阶宽加该处的基础有效高度（计算变阶处时）；显然，当破坏锥体落在基础底面（或变阶处下底面）以外时，不必进行验算。当不满足该式的抗冲切能力验算要求时，可适当增加基础高度h后重新验算，直至满足要求。受冲切承载力截面位置图如下：

N1MVMNVhPsPsIhcPs2PsIhcbchA1A11-冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面2-冲切破坏锥体底面线- - 61 - -

bc

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三）、内力计算和配筋：当台阶的宽高比不大于2.5及偏心距小于1／6基础宽度b时，柱下单独基础在纵横两个方向的任意截面I—I和Ⅱ—Ⅱ的弯矩可按下式计算：

1 M(ahc)2(2bbc)(ps,maxps)

481 M(bbc)2(2ahc)(ps,maxps,min)

48 式中各符号的意义如下图所示。

柱下单独基础的底板应在两个方向配置受力钢筋，设计控制截面是柱边或阶梯形基础的变阶处，将此时对应的a’、b’和pjI值代入上式即可求出相应的控制弯矩值MI，和 MII。底板长边方向和短边方向的受力钢筋面积As和As（mm2）分别为 AsM1103

0.9fyh0M103

0.9fy(h0d) As式中，d 为钢筋直径，mm，其余符号同前。 具体计算过程如下：

1、A轴线上的独立基础设计： 荷载在±0.000处的设计值

M1=1194.19×0.8＝955.35KN.m，N=2542.00KN，V=540.85KN, 基础埋深基础顶面至室内地面的高度d＝0.45+0.5/2＝0.73mm， fk＝180KPa， d4.4 b3，柱尺寸bc×lc＝700×700mm。基础采用C25混凝土（fc＝11.9N/mm2， ft＝1.27N/mm2，钢筋为HPB235 fy=210N/mm2，HRB335 fy=300N/mm2）。

表24 独立基础计算表格（A柱）.

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装订插入表24

3页）

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（重庆大学成人教育学院设计说明书 施工组织设计（待做）

参考文献：

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重庆：重庆大学出版社， 重庆：重庆大学出版社, 中国建筑工业出版社 中国建筑工业出版社 中国建筑工业出版社 中国建筑工业出版社 中国建筑工业出版社 中国建筑工业出版社 中国建筑工业出版社 中国建筑工业出版社 西南地区建筑标准设计协作

办公室

东南大学出版社

重庆大学成人教育学院设计说明书

13房屋建筑学. 中国建筑工业出版社 14李国强，李杰等主编. 建筑结构抗震设计. 中国建筑工业出版社 15钢筋混凝土结构设计 重庆大学出版社 16周克荣，顾祥林等主编.混凝土结构设计. 同济大学出版社 17高层建筑抗震设计 中国建筑工业出版社 18建筑学专业毕业设计指南 中国水利水电出版社 19高等学校建筑工程专业毕业设计指导 中国建筑工业出版社 20建筑制图标准（GB/T50104-2001） 21建筑抗震设防分类标准（GB50223-95）

22工程结构设计基本术语和通用符号（GBJ132-90） 23建筑结构设计术语和符号标准（GB/T50083-97） 24建筑结构设计术语和符号标准（GB/T50083-97） 25房屋建筑制图统一标准（GB/T50001-2001） 26 吴德安主编. 混凝土结构计算手册.

27高等学校建筑工程专业毕业设计指导 中国建筑工业出版社 28有关建筑、混凝土结构、地基基础、抗震结构教材。

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