毕业设计任务书

1. 设计题目：***商务中心建筑施工图设计
2. 地点：**省**市**路**号
3. 设计要求：

建筑面积：约4700m2

功能：综合楼（办公室、客房、会议室等）

自然条件：(**市气候条件)

年平均温度 18 °C

最热月平均气温 27 °C

最高气温 40.6 °C

最冷月平均气温 -0.8 °C

最低气温 -22.6 °C

土壤冻结最大深度 24cm

年平均降雨量 869.9cm

日最大降雨量 213.0cm

相对湿度：平均71%(冬季61%,夏季70%)

主导风向：全年主导风向为偏东风

平均风速：3m/s

最大风速：19.3m/s

基本风压值：0.35kN/m2

积雪最大厚度：24cm

基本雪压：0.3kN/m2

地震烈度：7级远震

1. 建筑设计的要求与内容
2. 设计要求：通过毕业设计使学生初步掌握建筑物建筑设计的基本原则方法和步骤，学生在设计中全面考虑满足使用功能要求的合理布局与结构施工的可能性及合理性，并使所设计的主要部分的图纸达到施工要求。
3. 建筑设计的主要图纸内容

1. 底层平面图和标准层平面图
2. 立面图、剖面图（通过楼梯间）。注：其中1-2张计算机绘图

1. 建筑设计说明书包括的内容

1. 绪言：说明所设计建筑的意义、用途及设计依据
2. 建筑物和附近建筑物的关系
3. 设计意图和方案比较
4. 建筑设计中平面布置、立面布置、交通、采光、防火、排水、暖卫设施、楼地面屋面作法、楼面粉刷等说明

1. 结构设计的要求与内容
2. 结构类型：钢筋混凝土框架结构
3. 设计要求：熟悉多层钢筋混凝土框架结构的设计步骤，掌握综合运用各学科所学知识、独立完成建筑物的结构选型、结构布置、结构计算（要求计算某一榀框架和某一层楼板）及绘制结构施工图并熟悉设计规范的使用。通过设计使同学在房屋结构设计方面具有一定的独立设计能力（结构设计以手算为主，计算机进行校核）。
4. 结构设计主要图纸要求

1. 基础平面图及基础详图
2. 框架结构平面布置图及楼板配筋图
3. 框架配筋图及楼梯配筋图。注：其中1-2张用计算机绘图

1. 结构说明书的内容

1. 结构选型说明
2. 框架结构柱网布置说明
3. 框架梁柱等构件截面尺寸的选取、材料的选取
4. 荷载计算
5. 在竖向荷载作用下框架内力计算
6. 在水平荷载作用下框架内力计算
7. 地震作用下框架内力计算
8. 在水平荷载作用下框架侧移计算及侧移验算
9. 框架内力组合
10. 框架梁柱配筋计算
11. 框架轴压比验算
12. 楼梯等构件配筋计算
13. 基础设计
14. 手算与电算结果对比
15. 专题自选

六、主要参考资料

1. 房屋建筑制图统一标注
2. 建筑结构荷载规范
3. 混凝土结构设计规范
4. 建筑抗震设计规范
5. 钢筋混土基本构件
6. 建筑结构抗震设计
7. 房屋建筑学
8. 地基与基础
9. 建筑施工
10. 高层建筑结构设计
11. 建筑结构设计手册

1. 时间安排

1、建筑 3周

　　　 2、结构选型布置、荷载计算 1.5周

3、框架内力计算 2.5周

1. 内力组合、侧移计算 2周
2. 梁柱配筋、楼梯、基础 2周
3. 上机 1周
4. 绘图 3周
5. 编写设计说明书 1周

9、准备答辩 1周

注：要求每人一题，建筑平面设计与立面设计必须有自己的创新。

摘要

本综合楼共五层，局部六层，总建筑面积为47000平方米，内设商场、办公室、会议室、客房等。

本建筑为钢筋混凝土框架结构，采用整体现浇式。抗震设防烈度为7度，建筑场地类别为III类。

整个设计分为建筑设计和结构设计。在建筑设计中，本着经济、实用、美观的原则，根据建筑使用功能的要求，通过对众多方案的比较，进行了建筑的平面、立面设计。结构设计中，在选定结构方案之后，按连续梁算法用力距分配法计算出楼板内力并配筋,板采用弹性理论计算；框架设计中，进行恒荷载和活荷载的统计,并用二次弯距分配法计算内力，计算出风荷载和地震荷载,并用D值法计算内力。通过内力组合对梁、柱进行截面设计。基础采用柱下独立基础，独立基础应用普遍且造价较低。最后是对楼梯的设计。

本设计严格按照规范及有关规定进行设计。设计中采用的计算方法均参考有关书籍和资料。

学生姓名：***

日期：***

目录

1. 建筑设计说明…………………………1
2. 现浇楼板设计…………………………3

(一) 设计资料…………………………… ……3

(二) 板的计算…………………………………3

1. 框架结构设计…………………………17

(一) 结构选型…………………………………17

(二) 结构布置…………………………………18

(三) 荷载计算…………………………………20

1. 恒载计算……………………………………20

2. 活载计算……………………………………33

3. 风荷载计算…………………………………35

4. 地震作用计算……………………………36

(四) 内力计算…………………………………40

1. 恒载作用下的内力计算………………40

2. 活载作用下的内力计算………………51

3. 风荷载作用下的内力计算……………57

4. 地震荷载作用下的内力计算………58

(五) 内力组合及配筋计算………………58

(六) 框架轴压比验算……………………73

(七) 水平荷载作用下框架侧移计算及验算.73

1. 基础设计………………………………74
2. 楼梯设计………………………………80

后记

一、建筑设计说明

（一）、平面设计

遵循“面积紧凑，结构尽量简单，交通简明，管线集中”的原则，本建筑设计成内廊式，内廊成“一”字型，宽2.0m。柱网尺寸为7.2m*7.5m，柱为两跨，共9排。由于本建筑集营业、办公、客房等多种功能于一体，为防人流相互影响，每个功能部分均单独设有出、入口及楼梯。因底层营业大厅层高为4.5m，为满足楼梯转折平台宽度要求，并使“一”字型平面有变化，故在两端楼梯间处做成角型，向外突出1.8m，且底层至二层的楼梯采用三跑楼梯。办公室入口在大楼两端，楼梯至三层为止，从四层起，该处作为客房使用。客房入口在建筑南面，楼梯通至顶层。所有楼梯均置于建筑两端，能够保证人流交通安全通畅，同时也满足防火要求，即最大疏散距离不超过35m，且在火灾事故时可关闭防火门隔离楼梯间。底层营业大厅除正门外，还设有两个边门，保证了意外事故下人流的安全疏散。因层高为4.5m，且设有连通窗，大厅内采光条件较好。办公用房较客房使用频率为高，故将其置于二、三层。楼层西部为小房间办公室，东部为大房间办公室及会议室，以满足不同功能的要求。厕所设在楼层中部，以节省空间，并保证了最远端房间距其距离不超过50m。四、五层为高级客房，分为单人客房和多人客房。客房内置卫生间，为保证内部条件，设有排水管道井和排气管道井。六层为储藏室及屋面维修室。

(二)、剖面设计

本建筑共有五层，两端为局部六层。营业大厅层高4.5m，二~五层均为3.3m，六层为2.5m。

室内至室外为三级台阶，地坪较之高出0.45m；厕所比相邻地坪取低0.02m。

(三)、立面设计

遵循“适用、经济、美观”的原则，为使建筑物取得舒展、活泼的造型效果，本建筑采用了对称体型。同时为了在结构布置和构造方面做到经济合理，采用了完整简洁的几何形体单元组合，使建筑物的造型简洁而富有表现力。

本建筑的南北主立面采用整体的横线条，并且两端局部六层向上突出，又做成角型向外突出，给人以稳重感而不显单调。一至三层商业及办公用房采用横排连通窗，利于采光，且底层连通窗可兼做商品展窗。另外，在底层营业大厅两边设有边门出口，其至正门出口间设有过道，此时如用普通雨蓬就会给人不协调的感觉，故将二层窗下部分做成箱形结构外挑1.5m，当作雨蓬，以上各层做法相同，以保证立面的连贯和一致。

(四)、细部做法

1. 楼面做法

卫生间：40mm小瓷砖地面（包括水泥粗砂打底、找坡），80mm钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆打底，V型轻钢龙骨吊顶（一层9mm纸面石膏板，无保温层）。

其它：30mm水磨石地面（10mm石子打光，20mm水泥粗砂打底），120mm钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆打底，V型轻钢龙骨吊顶。

1. 屋面做法

20mm 1：2水泥砂浆找平，60~360mm膨胀珍珠岩（2%找坡），120mm钢筋混凝土现浇板，20 mm石灰砂浆打底。

1. 内墙

卫生间：瓷砖饰面2m高，所有台度亦瓷砖饰面，详见皖J8051-19/5。

会议室及办公室：墙布贴面，见皖J8051-8/5。

其它房间：纸筋（麻刀）石灰粉刷，做1.2m高墙裙，刷墨绿色涂料，其他刷肢白101两道，见皖J8051-12/4。

1. 外墙

小面砖饰面，见皖J8051-12/4。

1. 门窗

门窗皆用铝合金，选用90系列。

1. 楼梯栏杆扶手

采用不锈刚管扶手，直径100，见皖J8055-2/11。

1. 混凝土散水

700mm宽，见皖J8058-1/15。

1. 混凝土踏步

见皖J8058-3/14。

二．现浇楼板板设计

（一）设计资料

（1）楼面作法：

卫生间：40 mm小瓷砖地面（包括水泥粗砂打底）。80mm钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆打底，v型轻钢龙骨吊顶（一层9mm纸面石灰板，无保温层）。

其他（走廊及办公）：30mm水磨石地面（10mm面层。20mm水泥砂浆打底），120mm钢筋混凝土现浇板，20mm石灰砂浆打底，v型轻钢龙骨吊顶。

（2）楼面均部活荷载值：

走廊，卫生间：2.0kN/m2;办公：1.5kN/m2

1. 材料：混凝土强度等级为c20,楼板钢筋采用I级钢筋

（二）板的计算：

板的计算按照弹性方法计算，考虑每块板与周围相连板的相互作用，将楼板视为连续板，按照弯矩分配法计算内力。

将板分为G-1~G-7七个连续结构进行内力计算并配筋。

1. 荷载统计：

• 走廊

恒荷载标准值：

30mm水磨石地面 0.65kN/m2

120mm钢筋混凝土现浇板 0.12×25=3 kN/m2

20mm水泥砂浆 0.02×17＝0.34 kN/m2

v型轻钢龙骨吊顶 0.12 kN/m2

恒载小计 4.11 kN/m2

取恒荷载分项系数1.2，活荷载分项系数1.4

故恒荷载设计值 g=1.2×4.11=4.93 kN/m2

活荷载设计值 q=1.4×2.0=2.8 kN/m2

荷载总设计值： g+q=4.93+2.8=7.73 kN/m2

• 办公

恒荷载标准值同走廊，为4.11 kN/m2,活荷载标准值为1.5 kN/m2荷载总设计值为g+q=1.2×4.11+1.4×1.5=7.03 kN/m2

• 卫生间

恒荷载标准值

40mm小瓷砖地面 0.55 kN/m2

80mm钢筋混凝土现浇板 0.08×25＝2 kN/m2

20mm水泥砂浆 0.02×1.7＝0. 34 kN/m2

v型轻钢龙骨吊顶 0.12 kN/m2

恒载小计 3.01 kN/m2

活荷载标准值为2.0kN/m2

荷载总设计值1.2×3.01+1.4×2.0＝6.40 kN/m2

1. 板的计算

• G-1

q1=(4.93+2.1) ×1.3 kN/m2

q2=1.79 kN/m2

q3=7.73 kN/m2

q4=q2=1.79 kN/m2

q5=4.29 kN/m2

计算简图如下：

其中E为弹性模量，b为单位板带宽。可取1m。

计算节点处弯矩分配系数：

A节点处：μ1＝＝0.53， μ2＝1-μ1＝0.47

B节点处：μ2＝=0.21, μ3=1-μ2=0.79

C节点处：μ3＝0.79 ，μ4＝0.21

D节点处：μ4＝0.36 ，μ5＝1-μ4-0.64

固端弯矩为：M-A=×q1×l1-2=1.30×5.222=4.43kN·m

MA右=MB左=×q2×l2-2＝0.78 kN·m

MB右＝MC左＝q3×l3-2＝2.58 kN·m

MC右＝MD左＝q4×l4-2＝0.78 kN·m

MD右=×q5×l5-2=5.56kN·m

以上各弯矩均指弯矩值大小，用弯矩配筋法计算弯矩：

分配系数 0.53 0.47 0.21 0.79 0.79 0.21 0.36 0.64

计算跨中弯矩：

M1=×1.30×5.222×2.5＝3.30kN·m

M2=1.79×2.282×(2.25+0.76)＝-0.35kN·m

M3=7.73×22×(0.76+0.79)＝3.09kN·m

M4=1.79×2.282×(0.79+2.19)＝-0.33kN·m

M5=4.29×3.222×2.2＝4.46kN·m

G-1配筋计算，取1米宽板带作为计算单元

注：①fcm=11N/mm2,fy=210N/mm—–2

• b=1000mm;板厚为120mm时，h0=80-20=60mm若为构造配筋，取φ6@200，As=141mm2

②G-2

视作等级跨连续梁，跨度大于5，按5跨连续梁计算

q6=q7=q8＝2.74kN/m2

取1m板带宽作为计算单元

查表计算内力并配筋弯矩M(kN·m) 3.05 1.29 1.80 3.73 2.81

As=ξbh0fcm/fy 147 63 86 181 136

实配As(mm2) 构造 构造 构造 φ6@150 构造188

③G-3将之简化为五跨连续梁，取1m宽板带作为计算单元

q9=7.03kN/m

q10=q11=7.03-q1=7.03-1.30=5.73kN/m

分配系数 G节点 μ9＝ μ10＝1- H节点 μ10＝0.5 μ11＝1-0.5＝0.5

固端弯矩q9×l9-2＝×7.03×3.6-2＝11.39kN·m×q10×l10-2＝6.19kN·m

用力矩分配法传递弯矩分配系数固端弯矩0 11.39 -6.19 6.19 -6.19 6.19 -6.19 6.19 -11.39 0

计算跨中弯矩：M9=7.03×3.62×8.90＝6.94kN·m

M10=5.73×3.62×（8.91+5.66）＝2.01kN·m

M11=5.73×3.62×（5.64+5.64）＝3.65kN·m

G-3配筋计算截面 9 10 11 G h弯矩M(kN·m) 6.94 2.01 3.65 -8.93 -5.66

αs= 0.063 0.018 0.033 0.081 0.051

ξ=1- 0.065 0.018 0.034 0.085 0.053

As=ξbh0fcm/fy 342 96 177 444 277

实配As(mm2) φ8@140 构造 φ6@150 φ8@110 φ6@100

q13=q3=7.73kN/m

q14=q4=1.79kN/m

q15=q5=4.29kN/m

分配系数：K节点 μ13＝＝0.79 μ14＝1-0.79＝0.21

H节点 μ14＝0.36 μ15＝1-0.36＝0.64

固端弯矩M-J=7.73×2-2=2.58kN·m MK左＝MJ=2.58 kN·m

Mk右＝M-L左＝1.79×2-.282=0.78kN·m

M-L右＝4.29×3.222=5.56kN·m

力矩分配法传递弯矩：

分配系数 0.79 0.21 0.36 0.64

跨中弯矩 MB＝7.73×22×（3.67+0.45）＝1.84kN·m

M14=1.79×2.282×（0.45+2.32）＝-0.23kN·m

M15=4.29×3.222×2.32＝4.40kN·m

配筋计算截面 13 14 15 J K L

弯矩M(kN·m) 1.84 -0.23 4.40 -3.66 -0.47 -2.32

αs= 0.017 0.002 0.040 0.033 0.004 0.021

ξ=1- 0.017 0.002 0.041 0.033 0.004 0.021

As=ξbh0fcm/fy 89 11 214 173 22 110

实配As(mm2) 构造 构造 φ6@130 φ6@170

q16=6.40-q4=6.40-1.79=4.61kN/m

q17=7.03kN/m

i16=23.7Eb i17=105.9Eb

分配系数 M节点 μ16==0.14, μ17=0.86

N节点μ17=0.5

固端弯矩 M M左=4.61×1.82＝1.87kN·m

M M右= M M左=7.03×1.362＝1.08kN·m

用力矩分配法计算弯矩

分配系数 0.14 0.86 0.50.5 0.860.14

固端弯矩0 1.87 -1.08 1.08 -1.08 1.08 -1.87

跨中弯矩 M16=4.61×1.82×1.76=0.99kN·m

M17=7.03×1.362×(1.76+0.74)=0.38kN·m

各跨中，支座弯矩均较小，选取构造配筋φ6@200即可满足要求。

分配系数 P点 μ18=0.82 μ19=1-0.82=0.18

固端弯矩 M P左=7.03×1.362=1.63kN·m

M P右=1.87kN·m

用力矩分配法传递弯矩分配系数 0.82 0.18

跨中弯矩　M18=0.71kN·m

M19=0.95kN·m

截面 18 19 P弯矩M(kN·m) 0.71 0.95 -1.83

αs= 0.006 0.024 0.017

ξ=1- 0.006 0.024 0.017

As=ξbh0fcm/fy 31 75 89

q20=q16=4.61kN/m

q21=q22=7.03kN/m

i20=23.7Eb i21=105.9Eb i22=40Eb

分配系数:Q点μ20=0.14, μ21=0.86

R点 μ21=0.78, μ22=0.22

固端弯矩 MQ左=1.87kN·m

MQ右= MR左=1.08kN·m

MR右=11.39kN·m

用力矩分配法传递弯矩

分配系数 0.14 0.86 0.780.22

固端弯矩0 1.87 -1.08 1.08-11.39

跨中弯矩 M20=1.34kN·m

M21=-3.19kN·m

M19=7.10kN·m

弯矩M(kN·m) 1.34 -3.19 7.10 -1.06 -8.58

αs= 0.034 0.029 0.065 0.010 0.078

ξ=1-0.034 0.029 0.067 0.010 0.081

As=ξbh0fcm/fy 106 154 350 50 426

实配As(mm2) 构造 φ6@180 φ8@140 构造 φ8@140

三．框架结构设计

（一）结构选型

1. 根据建筑物所在地的设防烈度及房屋的使用情况，层数建筑物的高度等因素，《抗震设计手册》规定：设防烈度为7度，高度为50米以下的房屋采用钢筋混凝土框架体系较为合理。由于徐州地区设防烈度为7度远震，因此，本建筑采用钢筋混凝土框架体系。同时，由《抗震设计手册》查得，该建筑物抗震等级为三级。
2. 建筑物体系应力由简单，刚度和质量的分布沿高度应尽量均匀，对称。本建筑体系采用矩形，以避免局部突出和刚度突变。
3. 结构全部构件在施工现场现浇，其整体性和抗震性能较好，并能叫好地满足使用要求。

（二）结构布置

根据建筑物功能和使用要求，采用7.2m开间，7.5m柱跨度，

即7.2m×7.5m柱网。

杆件以轴线表示，跨度方向取柱截面的形心线，框架层高除底层外都取建筑层高；底层从基础顶面算至一层梁截面的形心处，没基础顶面在室外地面以下600mm，则

底层高度＝0.6+室内外高差+底层层高－0.5×梁高 ＝0.6+0.45+4.5－0.5×0.75＝5.2m

1. 下为柱网平面布置及框架计算简图，右图为框架结构

各梁柱截面确定如下：

柱截面：取b ×h=450mm×600mm,

横向框架梁取250×750，纵向框架梁取250×600；

L-1,L-8为250×600；L-2,L-3,L-5,L-10为250×700；

L-4为150×250；L-6,L-9为250×500；L-7为250×350。

2.框架梁、柱线刚度计算

计算梁的截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取I=2I0(I0为不考虑，楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。

柱混凝土采用C35. E1=3.15×104N/mm2=3.15×107kN/m2

梁、板混凝土采用C20. E2=2.555×104N/mm2=2.55×107kN/m2

AB.BC跨梁

（三）荷载计算

1. 恒载计算

框架梁荷载标准值

20厚 1：2水泥砂浆找平 0.02×20=0.4kN/m2

60~360厚（2%找坡）膨胀珍珠岩

120mm钢筋混凝土现浇板 0.12×25=3 kN/m2

20mm石灰砂浆抹底 0.02×17=0.34 kN/m2

V型轻钢龙骨吊顶 0.12 kN/m2

小计 5.33 kN/m2

框架梁自重 0.25×0.75×25=4.38 kN/m

梁侧粉刷 2×（0.75-0.12）×0.02×17=0.39 kN/m

B11通过次梁传来集中荷载5.33×（7.5×3.6）=71.96（kN）

L-10通过连系梁传采集中荷载（自重）

0.25×0.7×25+2×（0.7-0.12）×0.02×17=4.77 kN/m

KJ-A,KJ-B KJ-C自重及粉刷传来集中荷载皆为

0.25×0.6×25+2×（0.6-0.12）×0.02×17=4.08 kN/m

4.08×7.2=29.35kN

1m高女儿墙自重1×7.2×0.12×25=21.60kN

女儿墙粉刷1×0.02×2×7.2×17=4.90kN

可得屋面框架梁荷载作用如下

124.10kN

23.96kN/m

213.23kN

124.10kN

(2) 四、五层楼面框架梁荷载标准值：

走廊、办公面荷载为4.11 kN/m2，卫生间为3.01 kN/m2

（具体计算见“板的计算”一章）

框架梁自重及梁侧粉刷4.77 kN/m

KJ-3上填充墙自重0.24×（3.3-0.75）×8.5=5.31 kN/m

墙面粉刷（3.3-0.75）×0.02×2×17=1.77 kN/m

B5在KJ-3上产生的荷载为4.11×3.6=14.80kN/m

B8在KJ-3上产生的线荷载4.11×1.36=5.59kN/m

B9在KJ-3上产生的集中荷侧（连系梁传来）

4.11×1.36×0.5×2.28=6.37kN

B10在KJ-3上产生集中荷侧为3.01×1.8×2.28=12.35kN

L-4自重及梁侧粉刷0.15×0.25×25+2×（0.25-0.08）×0.02×17

=0.94+0.12=1.06kN/m

L-4上墙体自重及墙面粉刷 0.12×（3.3-0.25）×8.5+（3.3-0.25）

×0.02×2×17=3.11+2.07=5.18kN/m

故梁L-4及其上墙体通过连系梁传来集中力

（5.18+1.06）×2×2.28=28.45kN

B5通过连系梁传来集中荷载4.11×3.6×0.5×5.22=41.21kN

B8通过连系梁传来集中荷载0.5×4.11×2.0×7.2=29.59kN

B6在KJ-3上产生均布荷载4.11×3.22=13.23kN/m

KJ-A,KJ-C自重及粉刷在KJ-3上产生集中荷载为

0.25×0.6×25+2×（0.6-0.12）×0.02×17=4.08kN/m,4.08×7.2=29.35kN

KJ-A,KJ-C上墙体，窗自重及梁侧粉刷在KJ-3上产生集中荷载

[0.24×（3.3-0.6）×8.5+（3.3-0.6）×0.02×2×17] ×（7.2-1.8×2）+[0.24×（3.3-0.6-1.8）×8.5+（3.3-0.6-1.8）×0.02×2×17] ×1.8×2+1.8×1.8×0.4×2=26.44+8.81+2.59=37.84kN

L6自重及粉刷传来集中荷载

0.25×0.5×25+2×（0.5-0.12）×0.02×17=3.38kN/m

0.5×3.38×5.22=9.41kN

L6上墙体自重及粉刷在KJ-3上产生的集中荷侧

0.24×（3.3-0.5）×8.5+2×（3.3-0.5）×0.02×17=7.62kN/m

0.5×7.62×5.22=21.21kN

L2.L3上12墙自重及粉刷在KJ-3上产生的集中荷载

0.12×（3.3-0.7）×8.5+2×（3.3-0.7）×0.02×17=4.42kN/m

4.42×2×(3.6-1.36)=19.80kN

L1.KJ-B自重几粉刷在KJ-3上产生集中荷载

0.25×0.6×25+2×（0.6-0.12）×0.02×17=4.08kN/m

4.08×7.2=29.35kN

L1上及KJ-B墙体自重及粉刷在KJ-3上产生的集中荷载

0.24×（3.3-0.6）×8.5+2×（3.3-0.6）×0.02×17=7.34kN/m

7.34×7.2=52.88kN

框架柱自重产生的集中荷载0.45×0.6×3.3×25=19.80kN

L-7自重及粉刷在KJ-3上产生的集中荷载

0.25×0.35×25+2×（0.35-0.12×0.02×17=2.34kN/m

0.5×2.34×3.22=3.78kN

L-7上墙体自重及粉刷在KJ-3上产生的集中荷载

0.24×（3.3-0.35）×8.5+2×（3.3-0.35）×0.02×17=8.02kN/m

8.02×3.22×0.5=12.92kN

B6通过连系梁传来集中荷载4.11×（3.6×3.22）×0.5=23.82kN

综上可得，四、五层框架恒荷载作用如下：

(3)二三层楼面框架梁荷载标准值：

KJ-3自重及梁侧粉刷 4.77kN/m

KJ-3上墙体自重及梁侧粉刷7.08 kN/m

KJ-A自重及其上墙体自重、粉刷在KJ-3上产生集中荷载

29.35+37.84=67.19kN

KJ-B.L8自重、粉刷及其上墙体自重、粉刷产生集中荷载82.23kN

KJ-C自重及粉刷上产生集中荷载 29.35kN

KJ-C上墙体、窗自重及墙面粉刷在KJ-3上产生集中荷载

（0.24×0.9×8.5+2×0.02×17）×7.2+1.8×7.2×0.4=25.75kN

B11在KJ-3上产生均布荷载4.11×3.6=14.80kN/m

B11通过连系梁传来集中荷载0.5×（4.11×7.5）×3.6=58.07kN

B12在KJ-3上产生均布荷载4.11×3.6=14.80 kN/m

B12通过连系梁传来集中荷载0.5×4.11×（5.5×3.6）=40.69kN

L10自重及粉刷在KJ-3上产生集中荷载

0.25×0.7×25+2×（0.7-0.12）×0.02×17=4.77kN/m

0.5×4.77×7.5=18.72kN

L10上墙体自重及粉刷在KJ-3上产生集中荷载

0.24×（3.3-0.7）×8.5+2×（3.3-0.7）×0.02×17=7.07kN/m

0.5×7.07×7.5=27.76kN

L9自重及粉刷在KJ-3上产生集中荷载

0.25×0.5×25+2×（0.5-0.12）×0.002×17=3.38kN/m

0.5×3.38×5.5=9.30kN

L9上墙体自重及粉刷在KJ-3上产生集中荷载

0.24×（3.3-0.5）×8.5+2×（3.3-0.5）×0.02×17=7.62kN/m

0.5×7.62×5.5=20.96kN

框架柱自重19.80kN

综上可得二三层框架上荷载作用为

(4)恒荷载作用的结构计算图：

2.活荷载计算

（1）屋面活荷载计算

B-11传来线荷载1.5×3.6＝5.4kN/m

B-11通过连系梁传来集中荷载1.5×3.6×7.5×0.5＝20.25kN

（2）四、五层活荷载计算

B-5产生线荷载1.5×3.6＝5.4kN/m

B-9产生线荷载1.5×1.36＝2.04kN/m

B-6产生线荷载1.5×3.6＝5.4kN/m

B-5通过连系梁传来集中荷载1.5×3.6×0.5×5.22＝15.04kN

B-10通过连系梁传来集中荷载2.0×1.8×2.28＝8.21kN

B-9通过连系梁传来集中荷载1.5×1.36×2.28＝2.33kN

B-8通过连系梁传来集中荷载2×7.2＝14.4kN

B-6通过连系梁传来集中荷载1.5×3.6×3.22＝8.69kN

(3)二、三层活荷载计算

B-11产生线荷载1.5×3.6＝5.4kN/m

B-12产生线荷载1.5×3.6＝5.4kN/m

B-11通过连系梁传来集中荷载1.5×3.6×7.5＝21.20kN

B-8通过连系梁传来集中荷载7.2×2＝14.4kN

B-12通过连系梁传来集中荷载1.5×3.6×5.5＝14.85kN

综上，可得活载作用下计算简图如下：

3.风荷载计算：

风压标准值计算公式为 w=βzμsμz·w0因结构高度H=18.4m<30m，可取βz=1.0，对于矩形平面μs=1.3，μz可由荷载规范查得，当μz<1.0时，取μz=1.0，将风荷载换算成作用与框架每层节点上的集中荷载，计算过程如下表示。表中A为一榀框架各层节点的受风面积

风荷载作用计算简图如下

4.地震作用计算

（1）计算每层的重力荷载代表值

①G-5

雪荷载1.0×0.30=0.30 kN/m2

0.30×15×7.2=32.4kN

女儿墙自重1.0×0.12×7.2×25=21.60kN 21.60×2=43.20kN

粉刷4.90kN

B-11自重7.5×2×7.2×5.33=589.07kN

L-10自重7.5×2×0.25×0.7×25=67.16kN

粉刷2×(0.7-0.12) ×0.02×17×7.5×2=5.99kN

框架梁自重（0.45×0.6) ×0.5×3.3×25×3=29.70kN

粉刷1.05×0.02×3.3×0.5×17×3=1.69kN

框架梁KJ-3 KJ-A.B.C自重

0.75×0.25×7.5×2×25+0.6×0.25×7.2×25×3=148.16kN

粉刷(0.75-0.12) ×2×0.02×17×15.35+(0.6-0.12) ×2×0.02×17×7.2×3=13.10kN

二四墙自重

(3.3×0.5-0.6) ×0.24×7.2×8.5×4=61.68kN

(3.3×0.5-0.75) ×(15-2) ×0.24×8.5+(3.3×0.5-0.5) ×0.24×8.5×2×5.57+(3.3×0.5-0.35) ×0.24×8.5×3.22×2=69.09kN

粉刷2×(3.3×0.5-0.6) ×0.02×17×7.2=20.59kN

2×(3.3×0.5-0.75) ×0.02×17×(15-2)+2×(3.3×0.5-0.5) ×0.02×17×2×5.57+2×(3.3×0.5-0.35) ×0.02×17×2×3.22=23.03kN

一二墙自重

(3.3×0.5-0.25) ×0.12×2.28×8.5×8=26.97kN

(3.3×0.5-0.25) ×0.12×7.2×8.5×2=20.56kN

一二墙粉刷

2×(3.3×0.5-0.25) ×0.02×2.28×17×8=17.98kN

2×(3.3×0.5-0.25) ×0.02×7.2×17×2=13.71kN

综上可得G5=1156.58kN

②G4

由恒荷载作用下结构计算简图

G4=26.65×5.22+17.44×2.28+4.77×2.0+17.44×2.28

+25.08×3.22+121.82+173.34+178.79+158.99+142.03+127.51

③G3

因KJ-C上三、四层墙体不同，故

G3=G4-KJ-C在四层上墙体自重，粉刷+KJ-C在三层上墙体自重及粉刷

=G4-37.84+25.75=1207.85kN

④G2

由恒荷载作用下的计算简图

G2=21.87×7.5+4.77×2.0+21.87×5.5+191.54+206.58+153.18+145.85

=998.65kN

⑤G1

B-8自重2.0×7.2×4.11=59.18kN

B-11,B-12自重（5.5×7.5）×7.2×4.11=395.05kN

框架KJ-3,KJ-A.B.C自重及粉刷

148.16+13.10=161.26kN

框架柱自重及粉刷

（0.45×0.67) ×(3.3×0.5+5.2×0.5) ×25×3+

1.0×0.02×(3.3×0.5+5.2×0.5) ×17×3=323.09kN

L-8自重及粉刷

0.25×0.6×7.2×25+（0.3-0.12）×0.02×2×17×7.2＝29.35kN

L-9.L-10自重及粉刷

0.25×0.5×5.5×25+2×（0.5-0.12）×0.02×5.5×17+0.25×0.7×7.5×25+2×（0.7-0.12）×0.02×7.85×17＝56.05kN

KJ-3上墙体自重及粉刷

3.3×0.5×0.24×（15-2）×8.5+2×（15-2）×3.3×0.5×0.02×17＝59.91kN

KJ-A上墙体自重及粉刷

0.24×7.2×0.9×8.5+2×0.02×0.9×7.2×17+（1.65-0.9）×7.2×0.4＝19.79kN

KJ-B.L8上墙体自重及粉刷共为

（0.24×7.2×1.65×8.5+2×0.02×1.65×7.2×17）×2＝64.63kN

KJ-A及KJ-C下窗重共为

(5.2×0.5-0.6) ×7.2×0.4×2=11.52kN

由上可得G1=1179.83kN

(2)底部剪力法计算水平地震作用力

结构的基本自振周期采用经验公式

T1=0.495s

按设计烈度为7度，由《抗震规范》查得水平地震影响系数最大值αmax=0.08

按远震情况下，Ⅲ类建筑场地，由《抗震规范》查得特征周期值Tg=0.40s，则地震影响系数为α1＝αmax×0.08＝0.066

结构总的重力荷载代表值为

GE=G1+G2+G3+G4+G5

=1179.83+998.65+1207.85+1219.94+1156.58

=5762.85kN

由底部剪力法计算公式

FEK=α1Geg-=α1·0.85GE＝0.066×0.85×5762.85＝323.30kN

根据重力荷载代表值计算各层地震作用力

Fi=·FEK (i=1,2,…5)

计算过程见下表

地震作用下结构计算简图如下：

(四)内力计算

1. 恒载作用下的内力计算

荷载作用下的内力计算采用二次弯矩分配法

（1）计算节点固端弯矩

（五）内力组合及配筋计算

1. 由于未考虑活荷载最不利布置，故活载内力在组合时，跨中弯矩×1.1后参加组合。
2. 竖向荷载调幅：粱端×0.8，跨中不调
3. 内力组合后进行配筋计算时，框架梁的M及V换算至粱端柱边。

4.地震作用组合一项中，内力组合值均乘以承载力抗震调整系数

γRE:梁——0.75，柱——0.80，剪力——0.85

5.跨中荷载组合时，恒载，活载内力图中最大正弯矩截面位置相近，将之视为出现在同一截面；风载、地震作用时的跨中弯矩组合值均对应于恒载内力图中出现最大正弯矩的截面。

6.组合方法

恒载、活载组合为 1.2恒＋1.4活；

恒载、活载、风载组合为 1.2恒+0.85×（1.4活+1.4风）

恒载、活载、地震作用组合为

[（恒+0.5活）×1.2+1.3×地]·γRE

框架梁内力组合（1）

框架梁内力组合（2）

中国矿业大学毕业设计说明书

框架梁内力组合（3）

框架柱内力组合（1）

中国矿业大学毕业设计说明书

框架柱内力组合（2）

框架柱内力组合（3）

框架梁跨中截面培筋计算

框架柱配筋计算（1）

框架柱配筋计算（2）

框架柱配筋计算（3）

框架柱剪力组合及配筋计算

(六)框架轴压比验算

内力组合后最大轴压力设计值N=3862.66kN,而框架柱的全截面面积AC=0.45×0.6＝0.27m2

C35混凝土抗压强度设计值fC=17.5N/mm2=17500kN/m2

轴压比n=0.82<0.9

小于三级抗震等级下框架柱的轴压比限值，侧移验算皆满足要求。

四、基础设计

（一）基础采用柱下独立基础

由于基础为偏心受压，故基础地面采用矩形，长边与弯矩作用方向平行。

A柱C柱两个边柱荷载大致相等，故采用同一基础。C柱受力稍大，从C柱内力设计值计算

地基承载力设计值为f=200kN/m2.基础混凝土强度采用C20,垫层采用C7.5厚度为100mm，采用I级钢筋。

B柱各内力设计值：N=3862.66kN·m M=42.96kN·m V=116.36kN

C柱各内力设计值：N=160574kN·m M=354.33kN·m V=137.43kN

基础梁尺寸选用250×600

（二）B柱下独立基础设计

基础梁传来荷载 0.25×0.6×7.5×25＝28.13kN

五、楼梯设计

设计资料：层高3.3m，踏步尺寸150×300mm2,采用混凝土等级为C20，钢筋I级，楼梯均布活荷载标准值q=2.0kN/m2

1.楼梯板计算

板倾斜度tgα=150/300=0.5 cosα=0.894，取1m板带计算

后记

为期几个月的毕业设计已经结束。在这段时间中，得到了老师的耐心指导、同学的热情帮助，自己也通过不懈的努力，完成了设计任务。通过这次设计，初步掌握了建筑结构设计过程，对于框架结构设计和一些工程构造要求也有了进一步的了解，巩固了以前所学习的基础理论知识。本着施工方便、经济合理的原则，本设计严格遵守现行规范要求，同时尽力保证设计与施工相结合。

最后，衷心感谢我的指导教师**老师！

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