178 某六層高校宿舍樓框架結(jié)構(gòu)設計全套圖紙及計算書全套資料4900平米左右

麗水播送電視大學土木工程畢業(yè)設計〔論文〕麗水中學宿舍樓設計學院〔系〕：專業(yè)班級：學生姓名：指導教師：摘要該工程為框架結(jié)構(gòu)，主體為六層，該地區(qū)抗震設防烈度為65kN/m，根本雪壓0.3kN/m2。樓﹑屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。本設計貫徹“實用、平安、經(jīng)濟、美觀〞的設計原那么。按照建筑設計標準，認真考慮影響設計的各項因素。根據(jù)結(jié)構(gòu)與建筑的總體與細部的關系。本設計主要進行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架第8軸抗震設計。在確定框架布局之后，先進行了層間荷載代表值的計算，接著利用頂點位移法求出自震周期，進而按底部剪力法計算水平地震荷載作用下大小，進而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力〔彎矩、剪力、軸力〕。接著計算豎向荷載〔恒載及活荷載〕作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。是找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取最平安的結(jié)果計算配筋并繪圖。此外還進行了結(jié)構(gòu)方案中的室內(nèi)樓梯的設計。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計算及施工圖繪制。對樓板進行了配筋計算，本設計采用樁根底，對根底承臺進行了受力和配筋計算。手工計算完畢后，用結(jié)構(gòu)分析軟件PKPM進行了整體框架計算。設計成果包括計算書和施工圖紙兩局部.關鍵詞：框架結(jié)構(gòu)抗震設計荷載計算內(nèi)力計算計算配筋AbstractTheprojectfortheframestructure,mainbodyofsixlayerstheregionseismicfortificationintensityis6degrees,thesecondgroup,sitecategoryIIIclasssite.Dominantwinddirectionforthesouthwestthebasicwindpressureof0.45KN/m,basicsnowpressureof0.3KN/m2.Floor,roofadoptsthecast-in-placereinforcedconcretestructure.Thedesignandimplement"practical,safe,economic,beautiful"designprinciple.Accordingtothearchitecturaldesignspecification,carefullyconsiderthevariousfactorsthataffectthedesign.Accordingtotherelationshipofstructureandbuildingoverallwithdetails.Thisdesignmainlyhascarriedonthestructureschemeoftransverseframeshaft8seismicindesign.Indeterminingtheframelayout,hascarriedonthefirstfloorbetweenloadonbehalfofvaluecalculation,andthenusevertexdisplacementmethodfromtheearthquakecycle,andthenpressthebottomshearmethodunderhorizontalseismicloadsize,andthencalculatethestructuralinternalforceunderthehorizontalload(bendingmoment,shearforceandaxialforce).Thencalculateverticalload(deadloadandliveload)undertheactionofinternalforceofstructure.Istofindoutthemostunfavorableoneorseveralgroupsofinternalforcecombination.Choosethesafestresultsreinforcementanddrawing.Inaddition,thestructureofindoorstairdesigns.Completedtheflatpalletbenchboard,platformbeamcomponentsuchastheinternalforceandreinforcementcalculationandconstructiondrawings.Onthefloorreinforcementcalculation,thisdesignUSESthepilefoundation,foundationpilecapsfortheforceandreinforcementcalculation.Afterthemanualcalculation,usingthestructureanalysissoftwarePKPMcalculationhascarriedontheoverallframework.DesignresultsincludingthecalculationandconstructiondrawingsKeywords:framestructureseismicdesignloadcalculationofinternalforcecalculationofreinforcementcalculation

目錄TOC\o"1-3"\h\u29216摘要 1133101設計資料 160781.1工程概況 1192981.2建筑設計說明書 2171521.2.1設計依據(jù) 2222651.2.2方案說明 2213191.2.3等級說明 3316501.2.4建筑設計說明及構(gòu)造做法 363821.3結(jié)構(gòu)說明書 6295341.3.1設計樓面活荷載 6114591.3.2樓板 6182801.3.3梁、柱 6421.3.4墻體 6256691.3.5構(gòu)造柱 7213751.3.6其他 779692結(jié)構(gòu)的選型和布置 7277692.1結(jié)構(gòu)選型 7161722.2結(jié)構(gòu)布置 7298402.3初估梁柱截面尺寸 8294042.3.1按大跨度進行計算 8265572.3.2柱的截面尺寸 962043框架計算簡圖及梁柱線剛度 10322663.1確定框架計算簡圖 10145113.2框架梁柱的線剛度計算 1037844荷載計算 12235034.1恒載標準值的計算 1288184.1.1屋面 12128864.1.2各層樓面 12205944.1.3梁自重 13248804.1.4柱自重 13124054.1.5外縱墻自重 14138544.1.6內(nèi)縱墻自重 1489374.1.7內(nèi)隔墻自重 1568174.1.8女兒墻自重 1548254.1.9山墻自重 15325144.2活荷載標準值計算 1690334.2.1屋面和樓面荷載標準值 1616994.2.2雪荷載 1632534.3豎向荷載下框架受荷總圖 16184514.3.1在A-B及C-D軸內(nèi) 16213574.3.2在A-B軸間框架梁 16180334.3.3在B-C軸間框架梁 1815014.3.4C-D軸間框架梁同A-B軸間框架梁 18141094.3.5A軸柱縱向集中荷載的計算 18271404.3.6B軸柱縱向集中荷載的計算 19322064.4風荷載計算 20316494.5水平地震作用 21231754.5.1重力荷載代表值的計算 222685屋面處重力荷載代表值標準值計算 222457其余各層樓面處重力荷載標準值計算 222706底層樓面處重力荷載標準值計算 231599屋面雪荷載標準值計算 232807樓面活荷載標準值計算 2336總重力荷載代表值的計算 23162454.5.2框架柱抗側(cè)移剛度和結(jié)構(gòu)根本自震周期計算 24238795內(nèi)力計算 27287845.1恒載作用下框架的內(nèi)力 27108855.1.1恒載作用下框架的彎矩計算 27284195.1.2恒載作用下框架的梁端剪力和軸力計算 31258605.2活載作用下框架的內(nèi)力 33178405.3水平地震作用下框架內(nèi)力計算 40236686內(nèi)力組合 44292226.1梁端截面組合的剪力設計值調(diào)整 4720906.2框架結(jié)構(gòu)柱的內(nèi)力組合 48211257構(gòu)件配筋計算 57228337.1框架梁截面設計 57130917.2框架柱截面設計 60158357.2.1柱端彎矩設計值調(diào)整 60278327.2.2柱端剪力設計值調(diào)整 60268847.2.3柱配筋計算 61142497.3板的截面設計 6598687.4樓梯設計 6864337.4.1樓梯設計資料 68216517.5根底配筋計算 72137847.5.1設計資料 72121997.5.2確定樁的規(guī)格數(shù)量及初定承臺的尺寸 7382097.5.3邊柱承臺的設計 7420800結(jié)論 788860參考文獻 809275致謝 811設計資料1.1工程概況建設地點：某市市郊工程名稱：某學校學生宿舍樓2，樓板及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取120mm，填充墻采用加氣混凝土砌塊。建筑總高為20.500m，共6層，每層層高3.30m，室內(nèi)外高差0.45m。w0=0.45kN/m2，根本雪壓S0=0.3kN/m2。地質(zhì)條件：工程地質(zhì)條件及水文資料：粉質(zhì)粘土層中，，，該地區(qū)地層的承載力足夠高,地下水位足夠低,地下水對一般建筑材料無侵蝕作用,不考慮土的液化。場地情況：場地平坦，無障礙物，地下無古代建筑，用地四周無住宅區(qū)抗震設防烈度為6度，建筑耐火等級二級，建筑設計基準期為50年。1.2建筑設計說明書本說明是對建筑方案的必要說明。根據(jù)防火疏散要求確定樓梯位置，走廊與梯段凈寬，以及房間布置，墻體防水等構(gòu)造做法。此外根據(jù)標準給出了建筑的等級要求。該工程位于某市市郊的主干道上，交通方便，各種材料供給及時。1.2.1設計依據(jù)建設行政主管局部對本工程的批復文件。與甲方簽訂的設計合同及經(jīng)甲方同意的建筑方案?，F(xiàn)行國家有關建筑工程設計標準、標準：?宿舍建筑設計標準?(JGJ36-2005)?建筑抗震設計標準?(GB50011-2021)?建筑設計防火標準?(GB50016-2006)?混凝土結(jié)構(gòu)設計標準?(GB50010-2002)?建筑結(jié)構(gòu)荷載標準?(GB50009-2001)1.2.2方案說明(1)該工程為某學校學生宿舍樓，建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑主體高度為20.500m，根底形式為獨立根底。(2)本設計中柱距為3.60m，進深為6.60m。(3)按二級防火要求，樓梯設在了建筑三分之一處，且在建筑的兩端均有平安出口，滿足防火要求。(4)本設計中建筑長50.400m，在建筑左右兩側(cè)設有廁所，廁所地面低于同層教室地面20mm。作用下的受荷總圖如圖4-2所示(圖中數(shù)值均為標準值)圖4-2豎向受荷總圖(kN)注：帶括號者表示活荷載4.4風荷載計算作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值見表4-1：w=βZμSμZω0本地區(qū)根本風壓為：w0μZ—風壓高度變化系數(shù)，地面粗糙度為C類μS—風荷載體型系數(shù)。根據(jù)建筑物的體型查的μSβZ—以為房屋總高度小于30米所以βZ—下層柱高—上層柱高，對頂層為女兒墻的2倍B—迎風面的寬度B=3.6m.表4-1集中風荷載標準值離地高度(Z/m)μZβZμSw0(kN/m2)(m)(m)ωk(kN)0.44.5水平地震作用該建筑物的高度為20.5000米，以剪切變形為主，且質(zhì)量和剛度沿高度均勻分布，故可采用底部剪力法計算水平地震作用。4.5.1重力荷載代表值的計算屋面處重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值+0.5×雪荷載標準值樓面處重力荷載代表值=結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標準值+0.5×樓面活荷載標準值其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面上下各半層高范圍內(nèi)(屋面處取頂層的一半)的結(jié)構(gòu)及構(gòu)配件自重屋面處重力荷載代表值標準值計算G＇女兒墻=5.21×(5屋面板結(jié)構(gòu)層及構(gòu)造層自重標準值：G＇屋面板G＇梁G＇柱頂層墻重：G＇墻×(6.6-0.5)×4]+0.5×[4.54×(6.6-0.5)×13]G＇墻=[4.15×(6.6-0.5)×14]+[6.71×(6.6-0.5)×4]+[4.54×(6.6-0.5)×13]+[6.03×(6.6-0.5)×13]+[4.G＇樓板=3.89×[(3.6-0.3)×(6.6-0.25)×28+(3.0-0.25)×(3.6-0.3)×14]=G＇梁G＇柱G＇標準層=G＇墻+G＇樓板+G＇梁+G＇柱底層樓面處重力荷載標準值計算G＇墻=1377.1×G＇樓板=3.89×[(G＇梁=1216.3kNG＇柱=1466.9×G＇底層=G＇墻+G＇樓板+G＇梁+G＇柱屋面雪荷載標準值計算Q雪=q雪×s×(50.4×16.2)樓面活荷載標準值計算Q樓面總重力荷載代表值的計算屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5×雪荷載標準值=樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5×活載標準值底層樓面處：=樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)件自重+0.5×活載標準值=7234.1+0.5×1框架柱抗側(cè)移剛度和結(jié)構(gòu)根本自震周期計算橫向D值的計算一.底層：二.標準層：，，故橫向框架的側(cè)移剛度見表4－2表4－2橫向框架各層側(cè)向D值構(gòu)件名稱頂層A、D軸柱0.780.28020289710110B、C軸柱1.450.421305011067541標準層A、D軸柱0.780.28020289710110B、C軸柱1.450.421305011067541首層A、D軸柱1.010.50219760691611B、C軸柱1.890.6152419084665結(jié)構(gòu)根本自振周期的計算用假想頂點位移計算結(jié)構(gòu)根本自振周期，計算過程見表4-3表4-3假想頂點位移計算結(jié)果層次Gi(kN)∑Gi(kN)∑D(kN/m)67702.67702.67101100.0110.19257399.315101.910675410.0140.18147399.322501.37101100.0320.16737399.329900.610675410.0280.13527399.337299.96916110.0540.10717846.545146.48466570.0530.053結(jié)構(gòu)根本自振周期考慮非結(jié)構(gòu)墻影響折減系數(shù)=0.6，那么結(jié)構(gòu)的根本自振周期為：=1.7×0.6×s由于該工程所在地區(qū)抗震設防烈度為7度，場地為Ⅲ類，設計地震分組為第二組，由表查得=0.85×45146.4=38374.5kN由于，故式中：—阻尼調(diào)整系數(shù)相應的γ縱向地震影響系數(shù)==0頂部附加地震作用系數(shù)，不需要考慮頂部附加水平地震作用的影響，即頂部附加地震作用系數(shù)：如圖4-3對于多質(zhì)點體系，對于多質(zhì)點體系結(jié)構(gòu)底部總縱向水平地震作用標準值：圖4-3樓層水平地震作用標準值質(zhì)點i的水平地震作用標準值，樓層地震剪力及數(shù)層層間位移的計算過程見表4-4表4-4Fi，Vi，的計算過程層(kN)(m)(kN)Vi(kN)67702.6160214565400993.1993.17101100.001457399.3129488663.71656.810675410.001647399.3105071538.62195.47101100.003137399.380653413.42608.810675410.002427399.356235288.22897.06916110.004217846.533740172.93070.08466570.0036樓層最大位移與樓層層高之比，滿足位移要求。5內(nèi)力計算5.1恒載作用下框架的內(nèi)力恒荷載作用下框架受荷簡圖如圖4-2。5.1.1恒載作用下框架的彎矩計算豎向荷載作用下的內(nèi)力一般可采用近似法，有分層法，彎矩二次分配法和迭代法。當框架為少層少跨時，采用彎矩二次分配法較為理想。這里豎向荷載作用下的內(nèi)力計算采用分層法。豎向荷載作用下，框架的內(nèi)力分析除活荷載較大的工業(yè)與民用建筑?？梢圆豢紤]活荷載的不利布置，這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎距較考慮活載不利布置法求得的彎局偏低，但當活載占總荷載的比例較小時，其影響很小.假設活荷載占總荷載的比例較大時，可在截面配筋時，將跨中彎距乘以1.1~1.2的較大系數(shù)。恒荷載作用下的彎矩、剪力可按下面公式求得：根據(jù)梁、柱相對線剛度，算出各節(jié)點的彎矩分配系數(shù):節(jié)點處的彎矩分配系數(shù)按相對剛度比計算，如圖5-1所示。圖5-1A、B軸柱彎矩各層分配系數(shù)簡圖彎矩二次分配法比分層法作了更進一步的簡化。在分層法中，用彎矩分配法計算分層單元的桿端彎矩時，任一節(jié)點的不平衡彎矩都將影響到節(jié)點所在單元中的所有桿件。而彎矩二次分配法假定任一節(jié)點的不平衡彎矩只影響至與該節(jié)點相交的各桿件的遠端。因此可將彎矩分配法的循環(huán)次數(shù)簡化到一次分配、一次傳遞、再一次分配。梁端柱端彎矩采用彎矩分配法計算。除底層柱外的其于各層柱的相對線剛度乘以0.9。用彎矩分配法計算每一個敞口單元的桿端彎矩，底層柱的傳遞系數(shù)為0.5，其余各層柱的傳遞系數(shù)為1/3。計算過程如表5-1所示：表5-1恒載作用下的框架彎矩內(nèi)力二次分配表層工程上柱下端下柱上端邊梁左側(cè)邊梁右側(cè)上柱下端下柱上端中跨左側(cè)6層分配系數(shù)0.5360.4640.3300.3820.287彎矩值-71.16-6.93分配值38.1732.98-23.51-24.56-18.44傳遞-11.7616.49-9.22分配值6.315.45-2.40-2.78-2.09傳遞-1.202.72-1.04分配值0.640.56-0.56-0.64-0.48分配結(jié)果45.12-45.12-27.98-38.215層分配系數(shù)0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208彎矩值15.04-49.0749.07-9.33-4.71分配值11.8811.8810.27-8.37-9.69-9.69-7.28傳遞-4.195.13-3.64分配值1.461.461.26-0.36-0.41-0.41-0.31傳遞-0.180.63-0.16分配值0.060.060.05-0.11-0.13-0.13-0.10分配結(jié)果28.4513.41-41.850.0045.99-19.56-10.24-16.194層分配系數(shù)0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208彎矩值4.47-49.0749.07-3.41-4.71分配值15.5715.5713.46-9.79-11.33-11.33-8.51傳遞-4.896.73-4.25分配值1.711.711.48-0.59-0.68-0.68-0.51傳遞-0.300.74-0.26分配值9-0.11-0.13-0.13-0.10分配結(jié)果21.8517.39-39.240.0046.04-15.56-12.14-18.343層分配系數(shù)0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208彎矩值5.80-49.0749.07-4.05-4.71分配值15.1115.1113.06-9.63-11.15-11.15-8.37傳遞-4.826.53-4.19分配值1.681.681.45-0.56-0.65-0.65-0.49傳遞-0.280.73-0.24分配值8-0.12-0.13-0.13-0.10分配結(jié)果22.6916.89-39.580.0046.02-15.98-11.93-18.10〔續(xù)表〕表5-1恒載作用下的框架彎矩內(nèi)力二次分配表層工程上柱下端下柱上端邊梁左側(cè)邊梁右側(cè)上柱下端下柱上端中跨左側(cè)2層分配系數(shù)0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208彎矩值5.63-49.0749.07-3.98-4.71分配值15.1715.1713.11-9.65-11.17-11.17-8.39傳遞-4.836.55-4.19分配值1.681.681.46-0.56-0.65-0.65-0.49傳遞-0.280.73-0.24分配值9-0.12-0.13-0.13-0.10分配結(jié)果22.5816.95-39.530.0046.02-15.93-11.96-18.131層分配系數(shù)0.3680.3140.3180.2490.2880.2170.246彎矩值5.65-49.0749.07-3.99-4.71分配值15.9813.6313.81-10.06-11.64-8.74-9.93傳遞-5.036.90-4.96分配值1.851.581.60-0.48-0.56-0.42-0.48傳遞-0.240.80-0.24分配值0.090.080.08-0.14-0.16-0.12-0.14分配結(jié)果23.5715.28-38.860.0046.09-16.35-9.28-20.460.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208柱底彎矩值5.09-3.095.1.2恒載作用下框架的梁端剪力和軸力計算梁端剪力V=Vq+Vm式中：Vq梁上均布荷載引起的剪力，取Vq=ql/2；Vm梁端彎矩引起的剪力，取Vm=∑M)/l。柱軸力N=V+P式中：P柱頂豎向集中荷載。具體計算結(jié)果見表5-2，5-3，5-4。表5-2恒載作用下AB梁端剪力計算層號q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)622.9569.99-3.0873.0766.91515.8348.27-0.0948.3548.18415.8348.27-0.1448.4148.13315.8348.27-0.1348.4048.13215.8348.27-0.1348.4048.13115.8348.27-0.1548.4248.12表5-3恒載作用下BC梁端剪力計算層號q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)613.3116.64016.6416.6459.0511.32011.3211.3249.0511.32011.3211.3239.0511.32011.3211.3229.052011.3211.3219.0511.32011.3211.32表5-4恒載作用下的剪力和軸力層次總剪力柱軸力AB跨BC跨A柱B柱VAVBVB=VCN頂N底N頂N底673.0766.9116.6499.67121.42113.42135.17548.3548.1811.32162.69184.44192.76214.50448.4148.1311.32225.72247.47272.09293.84348.4048.1311.32288.74310.49351.43373.18248.4048.1311.32351.77373.52430.77452.52148.4248.1211.32414.80443.13510.10538.445.2活載作用下框架的內(nèi)力屋面、樓面活荷載作用下框架受荷簡圖如圖4-2。采用與恒載相同的計算方法。表5-5活載作用下的框架彎矩內(nèi)力二次分配表層工程上柱下端下柱上端邊梁左側(cè)邊梁右側(cè)上柱下端下柱上端中跨左側(cè)6層分配系數(shù)0.5360.4640.3300.3820.287彎矩值-4.864.86-0.49分配值2.612.25-1.61-1.67-1.26傳遞-0.801.13-0.63分配值0.430.37-0.16-0.19-0.14傳遞-0.080.19-0.07分配值0.040.04-0.04-0.04-0.03分配結(jié)果3.09-3.094.37-1.91-2.625層分配系數(shù)0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208彎矩值1.03-14.5914.59-0.64-1.46分配值4.744.744.09-2.99-3.46-3.46-2.60傳遞-1.492.05-1.30分配值0.520.520.45-0.18-0.21-0.21-0.16傳遞-0.090.23-0.08分配值0.030.030.03-0.04-0.04-0.04-0.03分配結(jié)果6.325.29-11.6113.66-4.34-3.70-5.624層分配系數(shù)0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208彎矩值1.76-14.5914.59-1.23-1.46分配值4.484.483.87-2.84-3.29-3.29-2.47傳遞-1.421.94-1.24分配值0.500.500.43-0.17-0.19-0.19-0.15傳遞-0.080.21-0.07分配值0.030.030.03-0.03-0.04-0.04-0.03分配結(jié)果6.775.01-11.7713.70-4.76-3.52-5.423層分配系數(shù)0.3490.3490.3020.239770.2770.208彎矩值1.67-14.5914.59-1.17-1.46分配值4.514.513.90-2.86-3.31-3.31-2.48傳遞-1.431.95-1.24分配值0.500.500.43-0.17-0.20-0.20-0.15傳遞-0.080.22-0.07分配值0.030.030.03-0.03-0.04-0.04-0.03分配結(jié)果6.715.04-11.7513.70-4.72-3.54-5.44〔續(xù)表〕表5-5活載作用下的框架彎矩內(nèi)力二次分配表層工程上柱下端下柱上端邊梁左側(cè)邊梁右側(cè)上柱下端下柱上端中跨左側(cè)2層分配系數(shù)0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208彎矩值1.68-14.5914.59-1.18-1.46分配值4.514.513.90-2.86-3.31-3.31-2.48傳遞-1.431.95-1.24分配值0.500.500.43-0.17-0.20-0.20-0.15傳遞-0.080.22-0.07分配值0.030.030.03-0.03-0.04-0.04-0.03分配結(jié)果6.725.04-11.7513.70-4.72-3.54-5.441層分配系數(shù)0.3680.3140.3180.2490.2880.2170.246彎矩值1.68-14.5914.59-1.18-1.46分配值4.754.054.11-2.98-3.45-2.59-2.94傳遞-1.492.05-1.47分配值0.550.470.47-0.15-0.17-0.13-0.14傳遞-0.070.24-0.07分配值0.030.020.02-0.04-0.05-0.04-0.04分配結(jié)果7.014.54-11.5513.72-4.84-2.75-6.13柱底彎矩值表5-6活載作用下AB梁端剪力計算層號q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)61.574.78-0.215.004.5754.7114.35-0.3414.6914.0244.7114.35-0.3214.6714.0434.7114.35-0.3214.6714.0324.7114.35-0.3214.6714.0414.7114.35-0.3614.7114.00表5-7活載作用下BC梁端剪力計算層號q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)60.941.1701.171.1752.813.5203.523.5242.812.53.5203.523.5232.813.5203.523.5222.813.5203.523.5212.813.5203.523.52表5-8活載作用下的剪力和軸力層次總剪力柱軸力AB跨BC跨A柱B柱VAVBVB=VCN頂=N底N頂=N底65.004.571.175.035.03514.6914.023.5220.1320.13414.6714.043.5220.1320.13314.6714.033.52133.55133.55214.6714.043.52141.06141.06114.7114.003.52220.40220.40圖5-2恒載作用下M圖(KN?m)圖5-3恒載作用下N圖(kN)圖5-4恒載作用下的V圖(單位：kN)5.3水平地震作用下框架內(nèi)力計算一.框架所受到的水平地震作用和層間剪力如圖5-5所示?？蚣躨第層j柱分配到的剪力Vij以及該柱上、下端的彎矩和分別按以下各式計算：圖5-5橫向水平地震作用及樓層地震剪力其中為標準反彎點高度比，可由查表5-9得。表5-9所查基準反彎點高度表〔摘要〕總層數(shù)第j層12650.300.300.350.350.4050.300.350.350.400.400.400.400.4540.350.400.400.400.450.450.450.4530.450.450.450.450.450.450.450.5020.500.500.500.500.500.500.500.5010.800.750.700.700.650.650.650.55從上表可得各層反彎點高度比y0，由于K值界于二者之間，那么可以由插值取值。本設計中，第2層柱需考慮修正值，其余各柱均無修正。二.框架柱剪力和柱端彎矩計算采用D值法，計算過程見下表5-10。表5-10框架柱K值和y值表層A柱B柱C柱D柱yyyy60.780.300.730.300.730.300.780.3050.780.400.730.400.730.400.780.4040.780.440.730.410.730.410.780.44〔續(xù)表〕表5-10框架柱K值和y值表層A柱B柱C柱D柱yyyy30.780.450.730.450.730.450.780.4520.780.500.730.500.730.500.780.5011.010.650.950.650.950.651.010.65表5-11各層中柱B(C)柱端彎矩及剪力計算層次hiVi∑DDijVijy6993.17101102028928.370.730.3028.0965.5551656.810675413050147.340.730.4062.4993.7342195.47101102028962.730.730.4185.56121.4332608.810675413050174.540.730.45110.69135.2822897.06916111976082.770.730.50136.57136.5713070.08466572419087.710.950.64241.39135.78表5-12各層邊柱A(D)柱端彎矩及剪力計算層次hiVi∑DDijVijy6993.17101102028928.370.780.3028.0965.5551656.810675413050147.340.780.4062.4993.7342195.47101102028962.730.780.4490.83116.1632608.810675413050174.540.780.45110.69135.2822897.06916111976082.770.780.50136.57136.5713070.08466572419087.711.010.65244.66132.51三.梁端彎矩，剪力及軸力如圖5-6所示，分別按下式計算：圖5-6梁端彎矩，剪力計算簡圖具體過程見表5－13表5－13梁端彎矩，剪力及柱軸力的計算層次邊跨梁中跨梁柱軸力lL邊柱中柱665.5530.4815.7435.0735.0728.05-15.7412.315121.8256.6529.2665.1765.1752.14-45.0035.204178.6585.5243.3198.4098.4078.72-88.3070.613226.11102.6953.90118.15118.1594.52-142.21111.232247.26114.9759.38132.29132.29105.83-201.59157.671269.08126.6464.87145.71145.71116.57-266.46209.37注：〔1〕柱軸力中的負號表示拉力，當為地震作用時候，兩側(cè)兩根柱為拉力，對應的右側(cè)兩根柱為壓力?！?〕表中分別表示節(jié)點在右梁的彎矩單位為kN?m〔3〕式中，.分別為節(jié)點在左，右梁的線剛度，單位為kN?m〔4〕N單位為單位為kN，l單位為m，單位為kN6內(nèi)力組合在豎向荷載作用下，可以考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布而對梁端負彎距進行調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)為現(xiàn)澆框架：0.8-0.9，本設計取0.85。橫梁彎矩調(diào)幅計算結(jié)果見表6-1、6-2。表6-1恒載作用下的橫梁彎矩調(diào)幅層號部位梁左側(cè)梁右側(cè)跨度荷載跨中彎距左調(diào)幅右調(diào)幅跨中調(diào)幅6邊跨中跨邊跨25邊跨中跨邊跨4邊跨中跨邊跨〔續(xù)表〕表6-1恒載作用下的橫梁彎矩調(diào)幅層號部位梁左側(cè)梁右側(cè)跨度荷載跨中彎距左調(diào)幅右調(diào)幅跨中調(diào)幅3邊跨中跨-15.39邊跨2邊跨中跨邊跨1邊跨15.83中跨邊跨表6-2活載作用下的橫梁彎矩調(diào)幅層號部位梁左側(cè)梁右側(cè)跨度荷載跨中彎距左調(diào)幅右調(diào)幅跨中調(diào)幅6邊跨中跨邊跨5邊跨中跨邊跨4邊跨-中跨邊跨3邊跨中跨邊跨2邊跨中跨邊跨1邊跨中跨邊跨由于風荷載作用下的組合與考慮地震組合相比，一般較小，對于結(jié)構(gòu)設計不起控制作用，故不考慮。只考慮以下三種組合形式：一.由可變荷載效應控制的組合：二.由永久荷載效應控制的組合：三.豎向荷載與水平地震作用下的組合：具體組合過程見表6-3，其中彎矩kN?m，剪力kN，彎矩的上部受拉為負，剪力的產(chǎn)生順時針為正。6.1梁端截面組合的剪力設計值調(diào)整為防止梁在彎曲屈服前發(fā)生剪切破壞，即保證“強剪弱彎〞截面設計須對有地震作用的組合剪力設計值按下式進行調(diào)整。式中：為梁的凈跨；為梁的重力荷載代表值，按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值；分別為梁左右凈截面，逆時針或順時針方向的彎矩設計值；計算結(jié)果見表6-4。6.2框架結(jié)構(gòu)柱的內(nèi)力組合柱上端控制值截面在梁底，下端在梁頂，應按軸線計算簡圖所得的柱端內(nèi)力值換成控制截面的相應值，此計算為簡化起見，采用軸線處內(nèi)力值。計算結(jié)果見表6-5。表6-3框架梁內(nèi)力組合層號桿件號截面內(nèi)力荷載類別內(nèi)力組合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④頂層邊跨梁左側(cè)MV中M右側(cè)MV中跨梁左側(cè)MV中M右側(cè)MV2層邊跨梁左側(cè)MV中M右側(cè)MV〔續(xù)表〕表6-3框架梁內(nèi)力組合層號桿件號截面內(nèi)力荷載類別內(nèi)力組合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④2層中跨梁左側(cè)M-18.13-5.44131.73-131.73-29.37-29.81146.23-196.27V11.323.52-105.38105.3818.5018.72-121.31152.69中M-8.34-2.420.000.00-13.40-13.64-11.46-11.46右側(cè)M-18.13-5.44-131.73131.73-29.37-29.81-196.27146.23V-11.32-3.52-105.38105.38-18.50-18.72-152.69121.31底層邊跨梁左側(cè)M-38.86-11.55267.95-267.95-62.80-63.78294.77-401.89V48.4214.71-64.6064.6078.6979.78-17.05150.91中M76.6811.1570.92-70.92107.63114.45190.906.51右側(cè)M-46.09-13.72-126.11126.11-74.52-75.67-227.49100.40V-48.12-14.00-64.6064.60-77.34-78.68-150.1217.84中跨梁左側(cè)M-20.46-6.13145.10-145.10-33.13-33.63160.40-216.86V11.323.52-116.08116.0818.5018.72-135.21166.59中M-10.32-3.010.000.00-16.60-16.88-14.19-14.19右側(cè)M-20.46-6.13-145.10145.10-33.13-33.63-216.86160.40V-11.32-3.52-116.08116.08-18.50-18.72-166.59135.21表6－4梁端剪力設計值調(diào)整位置層數(shù)MlMrlnq1=-1.2×(Ml-Mr)/lnq恒q活VGB=1.2(q恒+0.5q活)ln/2V左=q1+VGBAB跨628.86-118.766.1029.0422.951.5786.86115.902265.59-212.286.1094.0115.834.7166.53160.541294.77-227.496.10102.7415.834.7166.53169.27BC跨6-2.03-92.832.50-43.5813.310.9420.67-22.922146.23-196.272.50-164.409.052.8115.69-148.711160.40-216.862.50-181.089.052.8115.69-165.39CD跨6-118.7628.866.1029.0422.951.5786.86115.902-212.28265.596.1094.0115.834.7166.53160.541-227.49294.776.10102.7415.834.7166.53169.27表6-5框架柱內(nèi)力組合層號桿件號截面內(nèi)力荷載類別內(nèi)力組合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④頂層邊跨柱上端M45.123.0965.28-65.2858.4763.94140.86-28.86N99.675.03-15.6815.68126.65139.48102.24143.00V71.826.18-1.2028.26-28.265.747.1743.43下端M28.456.3227.98-27.9842.9844.5974.301.56N121.425.03-15.6815.68152.74168.84128.34169.10中跨柱上端M-27.98-1.9165.28-65.28-36.25-39.6550.13-119.58N113.427.5112.26-12.26146.62160.48156.55124.67V-41.60-3.120.9028.26-28.26-2.48-3.3333.53下端M-19.56-4.3427.98-27.98-29.55-30.6610.29-62.45N135.177.5112.26-12.26172.71189.83182.65150.772層邊跨柱上端M16.955.04136.00-136.0027.3927.82200.16-153.43N351.77141.06-200.75200.75619.61613.13245.79767.73V93.77-2.45-0.7382.42-82.42-3.97-4.03103.77下端M23.577.01136.00-136.0038.1038.69209.29-144.31N373.52141.06-200.75200.75645.70642.49271.89793.82〔續(xù)表〕表6-5框架柱內(nèi)力組合層號桿件號截面內(nèi)力荷載類別內(nèi)力組合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④2層中跨柱上端M-11.96-3.54136.00-136.00-19.30-19.61160.33-193.27N430.7730.03157.01-157.01558.96610.97739.06330.82V-18.351.630.4882.42-82.422.632.67109.39下端M-16.35-4.84136.00-136.00-26.40-26.82154.27-199.32N452.5230.03157.01-157.01585.06640.32765.15356.92底層邊跨柱上端M15.284.54131.95-131.9524.7025.09192.60-150.47N414.80220.40-265.35265.35806.31775.96285.04974.94V93.913.771.1287.34-87.346.106.19118.75下端M5.091.51243.63-243.638.238.36323.74-309.70N443.13220.40-265.35265.35840.31814.22319.051008.94中跨柱上端M-9.28-2.75135.21-135.21-14.99-15.23162.98-188.56N510.1030.03208.49-208.49654.17718.07901.18359.11V-15.48-2.29-0.6887.34-87.34-3.70-3.76110.39下端M-3.09-0.92240.37-240.37-5.00-5.08308.22-316.75N538.4430.03208.49-208.49688.17756.33935.19393.11表6-6框架柱內(nèi)力組合最不利內(nèi)力組合層次桿件截面內(nèi)力種類最不利內(nèi)力組合取值最大值最小值6邊柱上端MNV下端MN中柱上端MNV下端MN2邊柱上端MNV下端MN中柱上端MNV下端MN1邊柱上端MNV下端MN中柱上端MNV下端MN7構(gòu)件配筋計算7.1框架梁截面設計一、正截面受彎承載力計算：梁AB(300mm×600mm)一層環(huán)境類別為二類，取=35mm，=565mm。按雙筋受彎進算。受壓區(qū)按2根直徑20mm的HRB400鋼筋計算mm2當時，當時，取，那么表7－1框架梁正截面受彎承載力配筋計算層號計算公式截面梁AB梁BC左側(cè)A跨中右側(cè)B左側(cè)B跨中右側(cè)C6層M(kN·m)628628628628628628738512622487144487339339339339339339實配鋼筋4Φ162Φ202Φ202Φ202Φ202Φ20實配28046286286286286282層M(kN·m)1030628628628628628197196411131029601029〔續(xù)表〕表7－1框架梁正截面受彎承載力配筋計算層號計算公式截面梁AB梁BC左側(cè)A跨中右側(cè)B左側(cè)B跨中右側(cè)C339339339339339339實配鋼筋4Φ252Φ20+2Φ162Φ20+2Φ162Φ20+2Φ162Φ162Φ20+2Φ16實配2196410301030103040210301層M(kN·m)-401.89190.90-227.49-216.86-14.19-216.86103062862862862862892.330.146.341.60.041.62129100111921137741137339339339339339339實配鋼筋4Φ25+Φ162Φ20+2Φ164Φ204Φ202Φ164Φ20實配221651030125612564021256二、斜截面受剪承載力計算梁AB一層：=169.27kN，截面尺寸滿足要求考慮地震作用組合的框架梁，其斜截面受剪承載力應符合以下規(guī)定：=按構(gòu)造要求配箍，取雙肢箍8，s取min(8d，h/4，100mm)，s取100mm。加密區(qū)取，非加密區(qū)取。梁的斜截面配筋計算如下表表7-2框架梁斜截面受剪配筋計算梁號層數(shù)〔kN〕實配鋼筋AB6層115.90570.32<02Φ8@2002-5層160.54570.320.2342Φ8@2001層169.27570.320.2842Φ8@200BC6層-22.92570.32<02Φ8@2002-5層-148.71570.320.4092Φ8@200〔續(xù)表〕表7-2框架梁斜截面受剪配筋計算梁號層數(shù)〔kN〕實配鋼筋BC1層-165.39570.320.5042Φ8@180CD6層115.90570.32<02Φ8@2002-5層160.54570.320.2342Φ8@2001層169.27570.320.2842Φ8@2007.2框架柱截面設計7.2.1柱端彎矩設計值調(diào)整框架結(jié)構(gòu)抗震設計中，應表達“強柱弱梁〞，即二級抗震框架節(jié)點處，除頂層軸壓比小于0.15外，柱端彎矩應符合以下要求：〔二級框架取1.5〕其中：為節(jié)點上，下柱端截面，順時針或逆時針組合的彎矩設計值之和，考慮底層柱縱向的鋼筋不利情況配置，地震作用組合的框架結(jié)構(gòu)底層柱下端截面的彎矩設計值，對于二級抗震應考慮地震作用組合的彎矩設計值乘以1.25彎矩增大系數(shù)。邊柱〔A軸柱〕柱端彎矩設計值調(diào)整計算：M1下=-309.7×=-387.1M1上=-150.5×1.50×-401.9/-294.8=-307.7M2下=-144.3×1.50×-401.9/-294.8=-295.1M6上=-140.9×1.50=-211.3中柱〔B軸柱〕柱端彎矩設計值調(diào)整計算：M1下=-316.7×=-395.9M1上=-188.6×1.50×-317.3/-387.9=-231.3M2下=-199.3×1.50×-317.3/-387.9=-244.5M6上=-132.7×1.50=-199.07.2.2柱端剪力設計值調(diào)整為滿足“強剪弱彎〞原那么，二級框架柱端組合剪力值應進行調(diào)整，即：其中，為柱剪力增大系數(shù)，二級框架取1.2；柱上下端順時針或逆時針方向截面組合的彎矩設計值，且符合上述調(diào)整值要求，為柱凈高。底層邊柱〔A軸柱〕柱端彎矩設計值調(diào)整計算：V1底層中柱〔B軸柱〕柱端彎矩設計值調(diào)整計算：V17.2.3柱配筋計算A軸柱：底層柱：Nmax=N/fc×Ac=1008.9/(14.3×500×500)=0.282≤[0.8]那么底層柱A的軸壓比滿足要求。2.截面尺寸復核取h0=500-35=475mm，Vmax=225.3kN那么所以滿足要求。3.正截面受彎承載力計算柱同一截面分別承受正反向彎矩，故采用對稱配筋。選用M大、N大的內(nèi)力組合，最不利內(nèi)力組合為：NmaxNmaxM·m取第一組，柱的計算長度：底層，；其余各層，時，，，時，取時，采用對稱配筋，，時，為大偏心受壓構(gòu)件，時，為大偏心受壓構(gòu)件。為大偏心受壓構(gòu)件時，，再次確定大偏心，為大偏心受壓構(gòu)件時，按三級框架抗震設防，滿足抗震構(gòu)造要求，縱向受力鋼筋采用HRB400鋼筋，最小總配筋率。表7-3A軸框架柱正截面配筋計算工程頂層二層底層M(kN·m)74.30209.29387.13N(kN)169.10793.821008.94Nb(kN)1703.701703.701703.70大小偏心大大大l0(mm)0e0(mm)439.36263.65383.69ea(mm)0.000.000.00ei(mm)439.36263.65383.69ζ11.001.001.00ζ21.001.001.00η1.0011.1031.077e(mm)649.63500.87623.280.0510.2410.307As=As'2255061560ρ(%)0.090.200.62As,min500.00500.00500.00配筋4Φ162Φ20+2Φ162Φ20+2Φ25實配As〔mm2〕80410301610表7-4B軸框架柱正截面配筋計算工程頂層二層底層M(kN·m)62.45199.32395.93N(kN)189.83765.15935.19Nb(kN)1703.701703.701703.70大小偏心大大大l0(mm)0e0(mm)328.96260.50423.37ea(mm)000ei(mm)329261423ζ11.001.001.00ζ21.001.001.00η1.0011.1051.070e(mm)5394986630.0580.2330.284As=As'1164621660ρ(%)0.050.180.66As,min500.00500.00500.00配筋4Φ162Φ20+2Φ162Φ20+2Φ25+Φ16實配As〔mm2〕80410301811NmaxNmaxM·mVA軸柱：一層最不利內(nèi)力組合：剪跨比：取，滿足截面要求。時，取N=選用Φ8雙肢箍，mm2假設按構(gòu)造要求配置箍筋：對于加密區(qū)：抗震等級為三級的框架，箍筋最小直徑為8mm，間距為8d和150〔柱根100〕mm的較小值。=0.090<0.85〔滿足〕加密區(qū)范圍：底層柱的上端和其他各層柱的兩端，應取柱截面的長邊尺寸、柱凈高的1/6和500mm三者之最大值；底層柱柱根以上1/3柱凈高。表7-5框架柱斜截面配筋計算層數(shù)A軸框架柱斜截面配筋計算B軸框架柱斜截面配筋計算一層二層六層一層二層六層N/kN1008.9793.8169.1935.2765.2189.8V/kN118.7110.543.4116.7109.439.9Hn(m)λ=Hn/(2h0)4.022.932.934.022.932.93λ(>3時取3)3.002.932.933.002.932.93〔kN〕773.9773.9773.9773.9773.9773.9截面是否滿足滿足滿足滿足滿足滿足滿足fcA(kN)986.7986.7986.7986.7986.7986.7N/kN(實取值)986.7793.8169.1935.2765.2189.8ASV/s(mm)00