【導(dǎo)讀】規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)。按畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求且基于AutoCAD、天正建筑、PKPM等專業(yè)軟件完成的。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)三大部分。構(gòu)的計(jì)算、基礎(chǔ)和樓梯的計(jì)算、施工進(jìn)度計(jì)劃的制定、施工組織設(shè)計(jì)方案的確定，按照結(jié)構(gòu)計(jì)算過程及畢業(yè)設(shè)計(jì)文本格式要求編制了結(jié)構(gòu)計(jì)算書。達(dá)到了《畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書》的要求。本設(shè)計(jì)建筑功能齊全，結(jié)構(gòu)安全、合理，施。工布置及進(jìn)度安排合理。

　　

【正文】 得 z? 。 (3)樓層風(fēng)荷載 iW 的計(jì)算： （ ） 計(jì)算如下表 ： 表 樓層風(fēng)荷載 zW計(jì)算表 層數(shù) H(m) z? hi 1?ih Wi(kN) 5 4 3 2 1 ziiziisziizi hhhhwhhbW ????? )(5 9 )()2/(2/)( 1101 ??? ??????????湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 6 章 梁、柱線剛度計(jì)算 框架梁線剛度的計(jì)算 ： 由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》 [1]知： 框架梁截面慣性矩為： 3112bbI bh? （ ）式中 b 為截面寬， bh 為截面高。 框架柱截面慣性矩為： 3112ccI bh? （ ） 線剛度： EIi l? （ ）式中 E 為砼彈性模量； I為截面慣性矩； l 為梁計(jì)算長度。 由《房屋建筑工程畢業(yè)設(shè)計(jì)指南》 [6]知： 對于現(xiàn)澆樓蓋，中間框架 02II? ,邊框架 II? 。 本計(jì)算單元所選取的框架為中間框架，故取 02II? 。 C30 混凝土彈性模量 E=179。 107 kN/m2； C35 混凝土彈性模量 E=179。 107 kN/m2。 mkNm mmmkNl EIi / )(12/4327?????????左邊跨左邊梁 mkNm mmmkNl EIi / )(12/4327?????????右邊跨右邊梁 mkNm mmmkNlEIi / )(12/4327?????????中跨中跨梁 框架柱線剛度的計(jì)算： 底 層： mkNm mmmkNlEIi / )(????????底層柱 其余各層： mkNm mmmkNlEIi / )(????????其余柱 令 ?余柱 ，則 ?底柱i ， ?左邊梁i ， ?右邊梁i , ?中跨梁i 其余桿件的相對線剛度見圖 。 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 KJ15桿件相對線剛度示意 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 第 7 章 框架側(cè)移驗(yàn)算 框架各柱的側(cè)移剛度 D 的計(jì)算 由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》 [1]知：212ccDih?? （ ） 式中： c? —— 柱抗側(cè)移剛度修正系數(shù)。 表 2－ 5 層柱 D 值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 bcii i??? 2cii????? ? 212 ( / )ccD i kN mh?? ① 軸柱 4120 ③軸柱 3626 ④軸柱 12031 ⑥ 軸柱 9559 D? 2933612031362641209559 ?????? D （資料來源：《混凝土設(shè)計(jì)原理》 [3] 第 198頁表 ） 表 底層柱 D 值的計(jì)算 構(gòu)件名稱 bcii i??? 2cii????? ? 212 ( / )ccD i kN mh?? ① 軸柱 6600 ③ 軸柱 6851 ④軸柱 6935 ⑥ 軸柱 6684 D? 2 7 0 7 06 9 3 56 8 5 16 6 8 46 6 0 0 ?????? D （資料來源：《混凝土設(shè)計(jì)原理》 [3] 第 198頁表 ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 框架側(cè)移驗(yàn)算 由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》 [1] 得驗(yàn)算公式如下： 層間位移： pij ijVu D???； （ ） 式中： jV —— 第 j 層的總剪力； ijD? —— 第 j 層所有柱的抗側(cè)剛度之和； ju? —— 第 j 層的層間側(cè)移。 1550jjJJuuHH??????????； （ ） 頂點(diǎn)位移： 101 jjuu????； （ ） uuHH???????； （ ） 驗(yàn)算結(jié)果如下表 ； 表 風(fēng)荷載作用下框架側(cè)移計(jì)算 層 ()iwkN )(kNVi ?D ju? /juh? 5 29336 1/12020 4 29336 1/6000 3 29336 1/4500 2 29336 1/3600 1 27070 1/3033 由上表可知， /juh?均小于 1/500，滿足要求。 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第 8 章 內(nèi)力計(jì)算 水平荷載作下框架的內(nèi)力計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用 D值法計(jì)算風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力。其步驟為： （ 1）求各柱反彎點(diǎn)處的剪力值； （ 2）求各柱反彎點(diǎn)的高度； （ 3）求各柱的桿端彎矩及梁端彎矩； （ 4）求各柱的軸力和剪力。 框架柱反彎點(diǎn)位置、桿端和梁端彎矩的確定： 由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》 [1]查得： ? ?39。 0 1 2 3h y y y y h? ? ? ? ? （ ） 式中 0y —— 標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比，是在各層等高、各跨相等、各層梁和柱線剛度都不改變的情況下求得的反彎點(diǎn)高度比； 1y —— 因上、下層梁剛度比變化的修正值 ； 2y —— 因上層層高變化的修正值； 3y —— 因下層層高變化的修正值； h —— 框架柱高度。 框架各柱的桿端彎矩、梁端彎矩按下式計(jì)算： Mc上 =Vim(1y)h Mc上 =Vimyh （ ） 中柱 )(1 jcjcbb bjb MMiiiM上下右左左左 ??? ? （ ） )(1 jcjcbb bjb MMii iM 上下右左右右 ??? ? （ ）邊柱 jcjcjb MMM 上下總 ?? ?1 （ ） 式中 Vim 為第 i 層第 m柱所分配的剪力值。 表 ①軸柱反彎點(diǎn)位置 層號 h /m i? 0y 1y 2y 3y y /y h m? 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 1 0 0 0 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 表 ③軸柱反彎點(diǎn)位置 層號 h /m i? 0y 1y 2y 3y y mhy /? 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 表 ④ 軸柱反彎點(diǎn)位置 層號 h /m i? 0y 1y 2y 3y y mhy /? 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 表 ⑥ 軸柱反彎點(diǎn)位置 層號 h /m i? 0y 1y 2y 3y y /y h m? 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 （資料來源：《混凝土設(shè)計(jì)原理》 [3]第 199頁表 ， 202頁表 、 ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 風(fēng)荷載作用下內(nèi)力計(jì)算： 表 風(fēng)荷載作用下①軸柱剪力及梁柱端 M 計(jì)算 層號 /iV kN ?D imD /imDD? /imV kN /y h m? cM上 cM下 bM總 5 29336 4120 4 29336 4120 3 29336 4120 2 29336 4120 1 27070 6600 表 風(fēng)荷載作用下③軸柱剪力及梁柱端 M 計(jì)算 層號 /iV kN ?D imD /imDD? /imV kN /yh m cM上 cM下 bM左 bM右 5 29336 3626 4 29336 3626 3 29336 3626 2 29336 3626 1 27070 6851 表 風(fēng)荷載作用下 ④ 軸柱剪力及梁柱端 M 計(jì)算 層號 /iV kN ?D imD /imDD? /imV kN /y h m? cM上 cM下 bM總 5 29336 4120 4 29336 4120 3 29336 4120 2 29336 4120 1 27070 6600 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 表 風(fēng)荷載作用下 ⑥ 軸柱剪力及梁柱端 M 計(jì)算 層號 /iV kN ?D imD /imDD? /imV kN /yh m cM上 cM下 bM左 bM右 5 29336 3626 4 29336 3626 3 29336 3626 2 29336 3626 1 27070 6851 由以上表格繪出風(fēng)荷載作用下的 KJ15內(nèi)力的 M、 Q、 N 圖，詳見圖 。 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 圖 左風(fēng)荷載作用下 KJ15彎矩圖 （單位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 左風(fēng)荷載作用下 KJ15剪力圖（單位： kN ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 圖 左風(fēng)荷載作用下 KJ15架軸力圖 （單位： kN ） （注：圖中“ +”表示軸向拉力，“ ”表示軸向壓力。） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 右風(fēng)荷載作用下 KJ15彎矩圖 （單位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 右風(fēng)荷載作用下 KJ15剪力圖 （單位： kN ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 右風(fēng)荷載作用下 KJ15軸力圖 （單位： kN ） （注：圖中“ +”表示軸向拉力，“ ”表示軸向壓力。） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 豎向荷載作用下框架內(nèi)力的計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用迭代法計(jì)算豎向荷載作用下框架內(nèi)力。 在本框架的設(shè)計(jì)中，由于活荷載與恒載的比值不大于 1，可不考慮活荷載的最不利位置，而把活荷載同時作用于所有的框架上，這樣求得的內(nèi)力在支座處與按最不利荷載位置法求得的內(nèi)力極為相近，可直接進(jìn)行內(nèi)力組合。 在垂直荷載作用下，對于側(cè)移可忽略不計(jì)的情況，可按下列步驟進(jìn)行計(jì)算： ① 繪出結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖，在每個節(jié)點(diǎn)上繪兩個方框。 ② 計(jì)算匯交于每一個節(jié)點(diǎn)各桿的轉(zhuǎn)角分配系 數(shù) ? ?12?? ?? ?ikik ikiii （ ） 并檢查是否滿足 ，以作校核。當(dāng)框架中出現(xiàn)鉸接情況及利用對稱性時，要注意對有關(guān)桿件的線剛度 iki 進(jìn)行修正。如當(dāng)一端為鉸接時，乘以 3/4 的修正系數(shù)，當(dāng)利用正對稱的奇數(shù)跨框架時，中間跨橫梁的線剛度乘以 修正系數(shù)。 ③ 計(jì)算荷載作用下各桿端產(chǎn)生的固端彎矩 gikM ，并寫在相應(yīng)的各桿端上。求出匯交 于每一節(jié)點(diǎn)的各桿固端彎矩之和 giM ，把它寫在該節(jié)點(diǎn)的內(nèi)框中。 ④ 按下式計(jì)算每一桿件的近端轉(zhuǎn)角彎矩 ?ikM ，即 ? ????? ? ????????gik ik i kiiM M M （ ） 式中， 為匯交于節(jié)點(diǎn) i 各桿的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)角彎矩之和，最初可假定為零。按上式進(jìn)行演算時，可選擇任意節(jié)點(diǎn)開始（一般從不平衡彎矩較大的節(jié)點(diǎn)開始），循環(huán)若干輪，直至全部節(jié)點(diǎn)上的彎矩值達(dá)到 要求的精度為止。每一次算得的 ?kiM 值記在相應(yīng)的桿端處。 ⑤ 按下式計(jì)算每一桿端的最后彎矩值，即 2 ?? ? ?gik ik ik kiM M M M （ ） 或 ()??? ? ? ?gik ik ik k i ikM M M M M （ ） ⑥ 根據(jù)算得的各桿端彎矩值，作最后的彎矩圖并求得相應(yīng)的剪力圖和軸力圖。 根據(jù)上述方法可求得 KJ15 在豎向荷載（包括恒荷載和活荷載）作用下的彎矩迭代結(jié)果，以框架圖的形式表示了各個計(jì) 算結(jié)果，最后繪出了各種荷載作用下 KJ15 的最終彎矩、剪力和軸力圖（詳見圖 — ）。 ? ?? 2139。ik??i kiM39。湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 圖 恒荷載作用下的迭代計(jì)算（單位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 恒荷載作用下最后桿端彎矩（單位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 活載作用下的迭代計(jì)算 （單位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 活載作用下最后桿端彎矩 （單位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 圖 恒荷載作用下 KJ15彎矩圖（單位： kNm? ） 注：節(jié)點(diǎn)彎矩不平衡是因?yàn)楣?jié)點(diǎn)有等代力矩的緣故。 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 圖 恒荷載作用下 KJ15剪力圖（單位： kN ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 圖 恒荷載作用下 KJ15軸力圖（單位： kN ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 圖 活載作用下 KJ15彎矩圖（單位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 圖 活載作用下 KJ15剪力圖（單 位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 圖 活載作用下 KJ15軸力圖（單位： kN ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 第 9 章 內(nèi)力組合 內(nèi)力調(diào)幅 各種荷載情況下的框架內(nèi)力求得后，根據(jù)最不利又是可能的原則進(jìn)行內(nèi)力組合?？紤]結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布的有利影響，在內(nèi)力組合之前對豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行調(diào)幅。由于構(gòu)件控制截面的內(nèi)力值取自支座邊緣處，為此，進(jìn)行組合之前，應(yīng)先計(jì)算各控制截面處的（支座邊緣處 的）內(nèi)力值。 由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》 [1]可知，支座邊緣處的內(nèi)力值按以下公式計(jì)算： 2bVMM ???邊 () 2bqVV ???邊 () 式中 M 邊 —— 支座邊緣截面的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值； V 邊 —— 支座邊緣截面的剪力標(biāo)準(zhǔn)值； M —— 梁柱中線交點(diǎn)處的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值； V —— 與 M 相應(yīng)的梁柱中線交點(diǎn)處的剪力標(biāo)準(zhǔn)值； q —— 梁單位長度的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值； b —— 梁端支座寬度（即柱截面高度）。 柱上端控制截面在上層的梁底，柱下端控制截面在下層的梁頂。按軸線計(jì)算簡圖算得的柱端內(nèi)力值，宜換算到控制截面處的值。 為了簡化起見， 并考慮到結(jié)構(gòu)塑性內(nèi)力重分布對結(jié)構(gòu)的有利影響，僅在內(nèi)力組合之前對堅(jiān)向荷載作用下的內(nèi)力按 85%進(jìn)行調(diào)幅，不計(jì)算支座邊緣內(nèi)力，直接采用軸線處的內(nèi)力值， 這樣算得的鋼筋用量比需要的鋼筋用量略微多一點(diǎn)。 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 圖 恒載作用下調(diào)幅后 框架梁彎矩圖（單位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 圖 活載作用下調(diào)幅后框架梁彎矩圖（單位： kNm? ） 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 41 內(nèi)力組合 由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》 [1]可知荷載效應(yīng)控制的組合公式如下。 永久荷載效應(yīng)控制的組合： 1nG G K Q i ci Q ikiS S S???? ? ?? () 式中 G? —— 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 ； SGK—— 按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 GK計(jì)算的荷載效應(yīng)值； Qi? —— 第 i個可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，取 ； ci? —— 可變荷載 Qi的組合值系數(shù)，風(fēng)荷載取 ，其它值取 ； QikS —— 按可 變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 QiK計(jì)算的荷載效應(yīng)值。 可變荷載效應(yīng)控制的組合： 10 .9nG G K Q i Q ikiS S S????? ? () 式中 G? —— 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 ； SGK—— 按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 GK計(jì)算的荷載效應(yīng)值； Qi? —— 第 i個可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，取 ； QikS —— 按可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 QiK計(jì)算的荷載效應(yīng)值。 11G GK Q Q kS S S???? () 式中 G? —— 永久荷載分項(xiàng)系數(shù)，取 ； SGK—— 按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 GK計(jì)算的荷載效應(yīng)值； 1Q? —— 可變荷載 Q1的分項(xiàng)系數(shù)，取 ； 1QkS —— 為 諸 可變荷載效應(yīng)中起控制作用者。 柱控制截面上最為利內(nèi)力的類型為： （ 1） maxM 及相應(yīng)的軸力 N 和剪力 V； （ 2） maxM? 及相應(yīng)的軸力 N和剪力 V； （ 3） maxN 及相應(yīng)的彎距 M 和剪力 V； （ 4） minN 及相應(yīng)的彎距 M 和剪力 V； （ 5） maxV 及相應(yīng)的彎距 M 和軸力 N； 為了施工的簡便以及為了避免施工過程中可能出現(xiàn)的錯誤起見，框架柱通常采用對稱配筋。此時（ 1）（ 2）兩組最不利內(nèi)力組合可合并為彎矩絕對值最大的內(nèi)力 maxM及相應(yīng)的軸力 N。 本設(shè)計(jì)中，對于框架梁只進(jìn)行一層、四層以及五層的內(nèi)力組合，取每根框架梁的左支座，右支座和跨中截面為控制截面。 湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 42 對于框架柱只進(jìn)行一層和五層的內(nèi)力組合，取每根柱的柱頂和柱底為控制截面。 綜上所述，本設(shè)計(jì)書采用表格形式給出了柱架梁，框架柱各截面的內(nèi)力組合。（詳見表 — 表 ） 注：彎矩單位 kN178。 m；剪力單位 kN；軸力單位 kN湖南工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 43 表 用于承載力計(jì)算的梁①③的內(nèi)力組合表 1 層號 截面 恒 載 活 載 左 風(fēng) 右 風(fēng) 179。恒載 179。恒載 179?；钶d 179。左風(fēng) 179。右風(fēng) ① ② ③ ④ ⑤ 5 左端 M V 跨中 M 右端 M V 4 左端 M V 跨中 M 右端 M V 1 左端 M V 跨中 M 右端 M V 注：表中彎矩的單位為 kN m ，剪力的單位為 kN 。 表 用于承載力計(jì)算的梁③④的內(nèi)力組合表 1 層號 截面 恒 載 活 載 左 風(fēng) 右 風(fēng) 179。恒載 179。恒載 179?；钶d 179。左風(fēng) 179。右風(fēng) ① ② ③ ④ ⑤ 5 左端 M V 跨中 M 右端 M V 4 左端