層框架結(jié)構(gòu)一榀框架手算計(jì)算書

1、濟(jì)南某培訓(xùn)中心綜合樓計(jì)算書1工程概況擬建5層培訓(xùn)中心，建筑面積4500m2,擬建房屋所在地的設(shè)防參數(shù)，基本雪壓 So=0.3kN m2,基本風(fēng)壓氣=0.45kN m2地面粗糙度為B類。2結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡圖主體5層，首層高度3.6m,標(biāo)準(zhǔn)層3.3m,局部突出屋面的塔樓為電梯機(jī)房層高3.0m,外 墻填充墻采用300mm,空心磚砌筑，內(nèi)墻為200mm的空心磚填充，屋面采用130mm，樓板采用 100mm現(xiàn)澆混凝土板，梁高度按梁跨度的1/121/8估算，且梁的凈跨與截面高度之比不宜 小于4,梁截面寬度可取梁高的1/21/3,梁寬同時(shí)不宜小于1/2柱寬，且不應(yīng)小于250mm, 柱截面尺寸可由土日 確定本

2、地區(qū)為四級(jí)抗震，所以rc = 0.8，各層重力荷載近似值 N c取13kN m-2,邊柱及中柱負(fù)載面積分別為7.8x6.9:2 = 26.91 m2和 7.8 x (6.9 : 2 + 2.7 : 2) = 37.44 m2.柱采用 C35 的混凝土(f =16.7N mm 2，f =1.57N mm 2)5 耳和、土 w a 1.3 x 26.91 x13 x103 x 5.第一層柱截面 邊柱 A = 170281 mm2C 0.8 x16.7擊灶.1.25 x 37.44 x13 x103 x 5 方仆*中柱 A = 227695 mm2C 0.8 x 16.7如取正方形，則邊柱及中柱截面

3、高度分別為339mm和399mm。由上述計(jì)算結(jié)果并綜合其它因素，本設(shè)計(jì)取值如下：1 層：600mmX600mm； 25 層：500mmX500mm表1梁截面尺寸(mm)及各層混凝土等級(jí)強(qiáng)度層次砼等級(jí)橫梁(bXh)主梁(bXh)次梁(bXh)AB、CD跨BC跨1C35350 X500350 X400400X700300X45025C30300 X500300 X400350X700300X450h1 = 3.6 + 0.45 + 2.2 -1.1 - 0.1 = 5.05m。圖1結(jié)構(gòu)平面布置圖基礎(chǔ)選用樁基礎(chǔ)。25層柱高為3.3m,底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層底板，即圖2建筑平面圖圖3剖面圖(a)

4、橫向框架(b)縱向框架圖4框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖重力荷載計(jì)算3.1屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值40mm剛性防水細(xì)石砼內(nèi)配（p 4200鋼筋網(wǎng) 25X0.04=1.0 kN - m-220mm1:3水泥砂漿找平層20 X 0.02=0.4 kNm-250mm爐渣找坡2%12X0.05=0.6kN m-2三氈四油防水層0.4kN m-2100mm鋼筋混凝土板0.1X25=2.5kN m-2V型輕鋼龍骨吊頂0.25kN m-2合計(jì) 5.15kN m-215層樓面:瓷磚地面0.55kN m-260mm浮石珍珠巖混凝土隔聲層5X0.06=0.3kN m-2100mm混凝土樓板0.10X25=2.5kN m-2V

5、型輕鋼龍骨吊頂0.25kN m-2合計(jì)3.6 kN m-23.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0 kN - m-2樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0 kN - m-2電梯機(jī)房樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值7.0 kN - m-2屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值0.3 kN - m-23.3墻重力荷載計(jì)算外墻:墻體為300mm粘土空心磚，外墻面貼瓷磚。墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻 面重力荷載為：15 X 0.3+17 X 0.02=4.84 kN - m-2內(nèi)墻:為200mm粘土空心磚，兩側(cè)均為20mm抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：15 X 0.24+17X 0.02 X 2=3.68 kN - m-23.

6、4梁柱自重重力荷載（見表2）表2梁柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件b /mh /mY/kN m-3Pg/kN m-Li1 /mnGi/kN/kN1邊橫 梁0.350.5251.054.596.1216449.452278.13中橫 梁0.350.4251.053.682.1861.824次梁0.30.4251.03.546.51322.14554縱梁0.40.7251.057.357.02281444.716柱0.60.6251.1 09.95.05321599.8425邊橫 梁0.30.5251.053.946.2716395.262066.21中橫 梁0.30.4251.053.152.2855.

7、44次梁0.30.45251.053.546.5514324.62縱梁0.350.7251.056.437.17281290.89柱0.50.5251.1 06.883.332726.528塑鋼窗：0.45 kN - m-2普通鋼鐵門：0.45 kN - m-2鋁合金門：0.40 kN - m-2火門：0.45 kN - m-2木門：0.2 kN - m-2玻璃門：1.0 kN m-2 G = 12.3.73h J蚌 C =7352.HI：.-1t Gi=89 16,071 KN3.5門窗自重重力荷載3.6重力荷載代表值具體數(shù)據(jù)見圖5中標(biāo)注，q的單位為kN。4框架側(cè)移剛度計(jì)算圖5各質(zhì)點(diǎn)重力荷載

8、代表值4.1橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算表3橫梁線剛度ib計(jì)算類層EcbXh /(mnX mm)IOlE0I0/l1.5E0I0/ l/(N mm)2.0 E0I0/l別次/N mm-2/(mm4)(mm)/(N mm)/(N mm)邊橫梁13.15X1。350X5003.646K10)69001.66 X1002.49 X1003.32X100253.0X10300X5003.646K10)69001.58X1002.37X1003.16X100走道梁13.15X1。350X4001.86X10)27002.18X1003.27X1004.36X100253.0X1。300X4001.6X10)27

9、001.8X10。2.7X1003.6X100表4柱線剛度i計(jì)算c層次hC /mmECN/mmbXh /mmXmmIc/mm4ECI0/hc/N.mm150003.15X104600X6001.08X10106.804X10102533003.0X104500X5000.521X10104.736 X1010表5中框架柱1側(cè)移剛度D值（N - mm-i）層次邊柱（8根）中柱（8根）350.3350.15480301.1750.5282755028624020.3430.11369400.8220.4683655034792010.2440.356233601.1750.528275504088

10、80表6邊框架柱側(cè)移剛度D值（N mm-i）層次A-1、 A-8、 D-1、 D-8B-1、 B-8、 C-1、 C-8Di1Di2350.3350.14373500.7140.17490806572020.3430.146191000.7630.190991611606410.2440.3321721.0880.5640.36223757183988表7樓、電梯間框架柱側(cè)移剛度D值（Nmm-i）層次C-3、 C-4、 C-5、 C-6D-3、 D-4、 D-5、 D-6Di1Di2351.2670.388202400.6330.2401252013104021.4090.473215500.

11、3670.155808011852010.8470.413310400.2700.34022310213400表8橫向框架層間側(cè)移剛度（N.mm-i）層次12345614208482504483000483000483000由上表得到Z D1 / D. =614208 /482504=1.270.7,故該框架為規(guī)則框架。5橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算5.1橫向水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算5.1.1橫向自振周期計(jì)算突出屋面部分的折算重力荷載 G = 1411.07 x( + 32x % 8)= 1731.77 kN 結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算由表9體現(xiàn)。表9結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移

12、計(jì)算層次Gi/KNVGi/kN* /(N mm-1)Au /mm,/mm56948.246948.2448300014.39210.7347352.1414300.3848300029.61196.3437352.1421652.5248300044.83166.7327352.1429004.6648250460.11121.918946.0737950.7361420861.7961.79計(jì)算基本周期T1,其中p的量綱為m,取W0.7，則T=1.7X0.7X 寸0.21073 =0.57s 15.1.2水平地震作用及樓層地震剪力結(jié)構(gòu)不超過40m,質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切性為

13、主，故可用底部剪 力法計(jì)算水平地震作用。結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值，艮flG = 0.85xZ G = 0.85x(894.607+ 22056.42+ 6948.24)二(T 85X29899.27=25414.38KNF/a 1 G =0.0582X25414.38=1479.12kN因1.4Tg=1.4X0.40=0.56sT1=0.57s所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用。頂部附加地震作用系數(shù)0 n00.08 - +0.01=0.08X0.57+0.01=0.0556AF = 0.0556 x 1479.12 = 109.350 kN各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用按公式F = 1479.12x GiH

14、i計(jì)算iz GHj j具體計(jì)算結(jié)果由表10體現(xiàn)表10各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算層次Hi/mGi/KNGiHi/KNFi/KNVi/KN21.71731.77037579.410.078115.4115.4518.76948.247129932.20.271400.9516.32415.47352.141113222.970.236349.1910.4312.17352.14188960.910.186275.11185.528.87352.14164698.840.135199.71385.215.058946.07145177.660.094139.01524.2各質(zhì)點(diǎn)水平地震

15、作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布圖見圖6（a）水平地震作用分布（b）層間剪力分布圖6橫向水平地震作用及樓層地震剪力5.1.3水平地震作用下位移計(jì)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)層間位移七和頂點(diǎn)位移七分別按（A）=一和V = （A）計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見表11E Di=ik表11橫向水平作用下的位移驗(yàn)算ij i =1層次Vi/KN Di（N/mm）./mmui/mmHi/mm5516.34830001.0710.7533000.0003244910.44830001.889.6833000.00056731185.54830002.457.833000.00074221385.24825042.875.35

16、33000.00087011524.26142082.482.4850500.000491由表11可知，最大層間彈性位移角發(fā)生在第二層，其值為0.0008701/550，滿足u & 的要求，其中坐=上，查表可得，（土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)）。 e e_ h _| 5505.1.4水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算表12各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次hi/mVi/kNDijN m邊柱中柱Di1Vi1yDi2Vi2y53.3516.348 3000803 08.580.3350.258.8126.432755036.921.1750.3542.6479.1943.3910.448 3000803 015.13

17、0.3350.3520.9338.872755062.141.1750.4592.28112.7833.31185.548 3000803 019.710.3350.4535.4943.382755081.941.1750.45121.68148.7223.31385.24825 04694023. 030.3430.5550.7841.553655095.510.8220.5158.25158.2514.751524.26142 082336025.340.2440.85124.8022.0227550105.971.1750.65327.18176.18注：表中M的量綱為kN m,V量綱為

18、kN以圖2中軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例進(jìn)行計(jì)算，框架柱端剪力及彎矩分別按式V =-Dj-和ii y-n Dijj=1由表可查得。ij立、計(jì)算，各柱反彎點(diǎn)高度y按式y(tǒng)=y+y+y+y確定。其中yM廣=匕.（1 - y 力0123n表13體現(xiàn)。M i =b i； + i;M r = bb i r + i 1b + M i+1, jb i+1 juj V = Mb + Mb 和N =u V)li b+ Muk=1具體計(jì)算結(jié)果見表12。梁端彎矩、剪力及軸力分別用下式計(jì)算，具體結(jié)果由13梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層次邊 梁走道梁柱軸力lVblV邊柱N中柱N526.4311.596.96.3444.4534

19、.742.733.10-6.34-26.76439.6826.766.911.0787.0468.382.764.76-17.41-80.45364.3136.096.916.73134.96106.042.7100.42-34.41-164.14277.0443.146.920.03156.76123.172.7116.64-54.44-260.75132.8040.776.918.93187.28147.152.7139.35-73.37-381.17注：1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。2）表中單位為kN m，V單位N， l的單位為m。水

20、平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖見圖7.5.2橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算5.2.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按式氣=。四尸。，基本風(fēng)壓七二0.45kNm2。由荷載規(guī)范查得二0.8(迎風(fēng)面)和R=-0.5 （背風(fēng)面），C 類場(chǎng)地，H/B=18.1/54.6=0.332 查表得v = 0.4 2、SST1=0.76S, o T = 0.45x0.762 = 0.318 kN S2 m2，由表查得&= 1.28由式:P = 1 + L28X .42 x H zR H仍取圖2中的軸線橫向框架，其負(fù)載寬度為8.25m。由式.=&R尸zo。得，沿房屋 高度的分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：q(z

21、) = 8.25x0.45P R R = 4.5375P R R z z Sz z S根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度Hj由表查取R，代入上式可得各樓層標(biāo)高處的q(z)。見表 14； q(z)沿高度的分布見圖8(a)圖7左地震作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖(a)風(fēng)荷載沿房屋高度的分布(單位：kN)(b)等效結(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載(單位：kN)圖8框架上的風(fēng)荷載荷載規(guī)范規(guī)定對(duì)于對(duì)于高度大于30m且高寬比大于1.5的房屋結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用風(fēng)振 系數(shù)P來考慮分壓脈動(dòng)的影響，由于在本設(shè)計(jì)中房屋高度18.1 V 30m，但 H/B=18.1/14.4=1.271.5，因此該房屋不考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響。6豎向荷載作用下框架結(jié)

22、構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算6.1橫向框架內(nèi)力計(jì)算6.1.1計(jì)算單元圖圖10橫向框架計(jì)算單元取軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為7.8m，如圖10所示，由于房間內(nèi)布置 有次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載，如圖中的水平陰影線所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其 余樓面荷載則通過次梁 和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。 由于縱向框架梁的中心線與柱的中心線不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。6.1.2荷載計(jì)算6.1.2.1恒荷計(jì)算在圖11中q 1, q；中代表橫梁自重為均布荷載形式，對(duì)于第5層1 = 3.94 kN m-1q = 3.15 kN m-1q2和q2分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載

23、和三角形荷載，由圖8所示幾何關(guān)系可得q2 =5.15X3.9=20.085kN - m-iq2 =5.15 X 2.7=13.905kN - m-i匕和P2分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的恒載，包括梁自重、樓板重和女兒墻等 的重力荷載，計(jì)算如下圖11各層梁上作用的荷載P =(3.9 X 2.3 X 0.5) X 2+ 2.3 + 6.9 X 2 X 5.15+6.43 X 7.8+3.54 TOC o 1-5 h z i26.9,X 黑 +4.84 X 1.2 X7.8=201.25kN2P =(3.9X2.3X0.5) X2+ 2.3 + 6.9 X2+(3,9 + 2.7 X1.35X2

24、)22269X5.15+6.431X7.8+3.54X m=201.829kN2集中力 M 1 = P, = 201.25x 0.55 0.3 = 25.16kN - mq =4.594kN - m-1 1q2 =9.72kN - m-1對(duì)于24層q1=12.15kN m-1q =14.04kN m-1P =(3.9X 1.95+9.9/2 X 1.95) X 3.6+6.431 X 7.8+5.513 X 6.9/2+3.29 iX7.15X(3.3-0.8) -1.5X2.4X2+0.45X 1.5X2.4X2=198.827 kNP2 = (3.9X2.3+9.9/2X 1.95+ (3

25、.9+2.55) /2X 1.35X2)X3.6 +6.431X7.8+5.513X6.9/2+2.2X(3.3-0.8)X(7.8-0.65) =201.97kNM 1 = P1e1 = 198.827 x 0.6 ；0.35 = 24.85 kN - m 對(duì)于第1層q1 =4.59+2.8 X 4.28=16.574kN m-1q; =3.68kN m-1q2 =3.6X3.9=14.04 kN m-1q =3.6X2.4=7.92 kN m-1P = (3.9X2X2)X3.6+7.35X7.8+3.54X3+4.4X( 6.6X3-1.5X2X2) +0.4X 1.5 iX2X2=18

26、3.1KNP = (3.9X3.9+6X 1.2) X3.3+7.35X7.8+3.54X3+4.28X3X (7.8-0.6)=235.635 kNM 1 = P1e1 = 183.1 x 0.175 = 32.04 kN m6.1.2.2活荷載計(jì)算活荷載作用下各框架的荷載分布如圖12圖12各層梁上作用的活荷對(duì)于5層q2 =3.9 X 2=7.8kN - m-iq2 =2.4 X 2=4.8kN - m-iP1 =3.9X2+3.9X2 X2=31.2 kNP2 =3.9X2X2+6X1.2 X2=45.6 kNM 1 =牛 1 =31.2 X (0.5-0.3)/2=3.12kN - m同

27、理,在屋面雪荷載作用下q =0.78 kN m-1q =0.48 kN m-1P =3.12 kN iP2 =4.56 kNM 1 =3.12 X 0.1=0.312kN m對(duì)于24層q =5.4 kN m-1P2 =51.93 kNq2 =7.8 kN m-1P =34.52 kN 1q =4.8 kN m-1P2 =45.6 kNM 1 = Pe =34.52 X (0.6-0.35)/2=4.315 kN m 對(duì)于1層q =7.8 kNm-1P =31.2 kN 1M 1 = Pe =31.2 X (0.6-0.3)/2=4.68kN m將以上結(jié)果匯總，見表18和表19。表18橫向框架恒

28、荷載匯總表層次kN fTkN fTkN fTkN fTkNkNkN m53.943.1520.08513.905201.25207.82925.162412.153.1512.879.72183.70176.2122.96116.5743.6812.879.72183.1235.63532.04表19橫向框架活載匯總表層次kN m-1kN m-1kNkNkN m57.8(0.78)4.8(0.48)31.2(3.12)45.6(4.56)3.12(0.312)247.84.831.245.63.1217.84.831.245.64.68注:表中括號(hào)內(nèi)數(shù)值對(duì)應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。6.1.3內(nèi)力

29、計(jì)算梁端，柱端彎矩采用彎矩二次分配法計(jì)算。由于結(jié)構(gòu)和荷載均對(duì)稱，故計(jì)算時(shí)可用半 框架。彎矩計(jì)算過程如圖14,所得彎矩如圖13，梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪 力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點(diǎn)集中力疊加得到。計(jì)算 柱底軸力還需考慮柱的自重，如表20和表21表20恒載作用下梁端剪力及柱軸力（kN）層次荷載引起的 剪力彎矩引起的剪 力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=-VBVB=-VCVAVBVB=VCN頂N底N頂N底559.7913.64-1.2052.3154.5111.2 0236.01258.71230.72253

30、.42474.2112.771-0.4057.1857.988.53476.89522.29464.91510.31374.2112.711-0.4057.1857.988.53717.77785.87699.1767.2274.2112.711-0.4057.1857.988.531026.451049.45933.291024.09189.4510.314-1.1079.3676.569.171289.211358.941248.271386.12表21活載作用下梁端剪力及柱軸力（kN）層荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力柱軸力層次AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB

31、=VCVA=-VBVB=-VCVAVBVB=VCN =N底N頂=N底515.62.88-0.42014.0817.122.8845.28(4.67)62.72(6.13415.62.88-0.33015.3515.852.8891.83 (51.02)124.17(67.78)315.62.88-0.27015.3515.852.88138.38(128.0185.62(129.27)3)215.62.88-0.3015.3515.852.88184.93(175.32)247.07(190.68)115.62.88-0.38015.7915.932.88231.92(221.87)308.4

32、6(252.13)注：表中括號(hào)內(nèi)數(shù)值為屋面作用雪荷載，其它層樓面作用活荷載對(duì)應(yīng)的內(nèi)力。V向上為正。（a）恒荷載作用下（b）活荷載（屋面雪荷載）作用下圖13豎向荷載作用下框架彎矩圖（單位：kNm）（a）恒荷載作用下（b）活荷載作用下圖13橫向框架彎矩的二次分配法（M的單位：kNm）6.2橫向框架內(nèi)力組合6.2.1結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)以類型、地震烈度、房屋高度等因素確定。本工程為四級(jí)抗震等級(jí)。6.2.2框架梁內(nèi)力組合本設(shè)計(jì)考慮了四種組合， .2 S +1.4 S ，1.2 S +1.4 + S ），1.35 S + SGKQKGKQK WKGK QK及1.2Sgk + 1.3Sk。各層梁的內(nèi)

33、力組合見表22,表中Sgk、SqkM列中的梁端彎矩M為經(jīng)過 調(diào)幅后的彎矩（調(diào)幅系數(shù)取0.8）。6.2.3框架柱內(nèi)力組合取每層柱的柱頂和柱底兩個(gè)控制截面。見表2326考慮地震作用效應(yīng)的組合中，取屋面為雪荷載時(shí)的內(nèi)力組合。層次-4-|Vr7截面位置內(nèi) 力層AM-30.5449.736土 63.35土 124.831.35-128.29234.56-364.04-102V79.3615.79+ 21.9+ 18.9387.57142.7-8.802144.351107.B左一M-36.43-16.67+ 54.8+ 158.2-133.76j -4.31-299.77158.34-112V76.56

34、15.93土 21.88土 18.93139.53184.375146.511-6.642110.B右M-8.13.82土 63.12土 187.2865.003-94.06200.626i -225.66-20.V9.172.88+ 52.6+ 139.4-51.643；80.909-144.76i 171.0120.8跨 間MA B132.72119.28245.32170.13115.MB C128.57128.57285.74242.522.8層AM-69.02-18.15產(chǎn)9.95土 229.32-30.156j -181.23153.302:-293.873-111V71.5617

35、.62+ 15.62+ 59.7688.392127.754：4 14.067130.599114.B左M-72.73-19.99+ 47.8+ 182.99-172.69141-52.235：4-252.87，103.9628-118V72.918.28+ 15.62土 59.76130.194:90.8316132.102:15.57116.B右M-17.46-4.81土 44.52土 170.2829.0826j-83.107；8148.145)-183.902-28.V12.763.65+ 32.98+ 126.13-21.643861.4658-109.85)136.103320.8

36、跨MA B145.8113.96210.75178.65112.間MB C82.7393.68247.28242.432.0表22框架梁的內(nèi)力組合層次截 面 位 置內(nèi)力五層AM-65.704-14.445.77+ 45.95-89.769-104.3094)-20.83-110.433-103.V78.8117.29(4 .21 )1.38+ 11114.6186118.0962七 67.984589.4345)123.B左M-87.05-18.093.75+ 29.92-131.9784-122.5284-115.66-57.3135-135.V86.5518.61（3.87）1.38土 1

37、1129.0474125.56980.1，此種情況不起控制作用，故取b廣2000mm。梁內(nèi)縱向鋼筋選HRB400級(jí)鋼筋(=f =360 Nmm-2) &廣0.518,下部跨間截面按單筋T形截面計(jì)算。因?yàn)閔 /、a 1 fb hf (h0-虧)=1.0X16.7X2000X 100X (665-100/2)=2054.1 kNm82.33kNm82.33 x 106屬第一類T形截面：a = 0.014sa 1f bh0 1.0 x 16.7 x 2000 x 6652E = 1 - 1- 2a = 1 (1 - 2 x 0.014 = 0.014 0.25% 滿足要求S350 x665將下部跨間

38、截面的40 20鋼筋伸入支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋(A =1520mm2)， s再計(jì)算相應(yīng)的受拉鋼筋，即支座A上部。=-0.059 0.3%，AZ = 0.90.3，滿足要求。 350 x665sAs7.1.2梁斜截面受剪承載力計(jì)算AB 跨：y rV =107.02kN 107.2kN100加密區(qū)長度取1.05m，非加密區(qū)箍筋取4肢8150，箍筋設(shè)置滿足要求。BC跨：若梁端箍筋加密區(qū)取4肢8100，則其承載力為=0.42X 1.57X 350X365+ 技5 x 210 x 201 x 365 =385.09kN y V =107.02kN100RE由于非加密區(qū)長度較小，故全跨均可按

39、加密區(qū)配置。其它層梁的配筋計(jì)算方法同第一層，具體計(jì)算結(jié)果見表27和表28。表27框架梁縱向鋼筋計(jì)算表層次截面M/kN - mg/mm2/mm2實(shí)配鋼筋面積AS /mm2P/%5支座A-90.93 010174254018 (1017)0.560.57Bl-70.72 010173094 18 (1017)0.560.57AB跨間71.440.012310418(1017)0.38支座Br-49.0107632814 18 (1017)0.560.57BC跨間-41.550.0062244 18 (1017)0.573支座A-274.190.02410172084 22 (1520)0.670.

40、57Bl-229.030.001101710304 22 (1520)0.670.57AB跨間211.210.0129594 18 (1017)0.38支座Bl-190.930101710974 22 (1520)0.670.57BC跨間185.930.03911084 18 (1017)0.551支座A-131.840.023125612555 22 (1900)0.900.57Bl-146.610.01812561079522 (1900)0.900.57AB跨間82.330.0129935 22 (1900)0.38支座Bl-216.53 丫 re V-0.478 丫 RE V-0.24

41、2 丫 re V0.21四肢8100 (2.01)四肢e 8150 (0.335)B r286.78325.5 丫 RE V1.09四雙肢e 8100(2.01)四肢e 8100 (0.503)1A B l237.72864.44 y re v0.339四肢e 8100 (2.01)四肢e 8150 (0.335)B r293.48621.247 RE V1.29四肢e 8100 (2.01)四肢e 8100 (0.503)注：表中V為換算至支座邊緣處的梁端剪力。7.2框架柱7.2.1剪跨比和軸壓比驗(yàn)算表29柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算柱號(hào)層次b /mmb0 /mmFc /N.mm-2Mc/ kN.

42、mVc/kNN/kNMc/Vch0N/fcbhA柱555051014.3137.5568.18432.443.9520.09920.41920.39320.11820.04820.4430.8注釋：由表29可見，各柱的剪跨比和軸壓比均滿足規(guī)范要求。7.2.2柱正截面承載力計(jì)算以第一層B軸柱為例說明。根據(jù)A柱內(nèi)力組合表，將支座中心處的彎矩?fù)Q算至支座邊緣，并與柱端組合彎矩的調(diào)整值比較后，選出最不利內(nèi)力，進(jìn)行配筋計(jì)算。B節(jié)點(diǎn)左、右梁端彎矩B節(jié)點(diǎn)上、下梁端彎矩Z M 柱 / M B梁=1.321.2ZMB梁=597.80 kN-m，NMB = 597.80 - 547.75 = 50.05 kN-m，

43、在節(jié)點(diǎn)處將其按彈性彎 矩分配給上、下柱端，即M 245.68 x 1061 %= N = 1944.24 x 103 =126.4 00e取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30兩者中較大值，即600/30=20mm,故取e =20mm，柱的 計(jì)算長度按下式確定，其中因?yàn)閘/h = 46X10/600 = 7.67)5，故應(yīng)考慮偏心矩增大系數(shù)門。e =n。+ h - a = 1.18 x 146.4 + 600 - 40 = 432.75 mm，2 s2對(duì)稱配筋& =三=一墮_ h0 f bh01944.24 x 10314.3 x 600 x 560=0.405 &b=0.518,為大偏心受壓

44、情況。再按Nmax及相應(yīng)的M 一組計(jì)算。N=3604.3kN，節(jié)點(diǎn)上下柱端彎矩29.48 -19.73 x 0.1 = 27.51 kN - m20.2 - 7.49 x 0.4 = 17.2 kN - m此組內(nèi)力是非地震組合情況，且無水平荷載效應(yīng)，故不必進(jìn)行調(diào)整，且取l = 1.25 H = 1.25 x 3.3 =4.125mM27.51 x 106 re0 = N - 3604.3 x 103 = . mme = 7.6 + 20 = 27.6 mm門 x e = 1.85 x 27.6 = 51.06mm f bh及Ne 0.43 f bh 2，因?yàn)?b c 0c 0N=3604.3k

45、N & J bh0 = 0.518 x 14.3 x 600 x 560 = 2488.89 kN但N = 3604.3x 103 x 311.6 = 1123.1 kN - mV 0.43 f bh； = 0.43 x 14.3 x 600 x 5602 = 1156.99 kN - m故按構(gòu)造配筋，且應(yīng)滿足p m.n = 0.8%。單側(cè)配筋率p同 0.2%，故A = A =p bh = 0.2% x 600 x 600 = 720 mm2選 4中 22 (As= A =1520mm2) s總配筋率 p3X 1520/ (600X560)=1.12%7.2.3 A柱斜截面受剪承載力計(jì)算以第一

46、層柱為例進(jìn)行計(jì)算。由前可知，上柱柱端彎矩設(shè)計(jì)值Mt =290.67kN - m c對(duì)四級(jí)抗震等級(jí)，柱底彎矩設(shè)計(jì)值M b=1.25X564.29=705.36 kN - m c則框架柱的剪力設(shè)計(jì)值為4.75V = 1.2 x M+ MC =1.2 x 290.67 + 705.36 = 251.63 kN H其中Mc取較大的柱下端值，而且Me, Vc不應(yīng)考慮y柱，故Mc為將表23查得的值除以0.8, Vc為將表24查得的值除以0.85。與Vc相應(yīng)的軸力N = 2913.02kN 0.3f bh = 0.3 x 16.7 x 002 = 1803.6 kN,取 N=2913.02kN故該層柱按構(gòu)造

47、配置箍筋。柱端加密區(qū)箍筋選用4肢6 12100，由表23可得一層柱底的軸壓比n=0.448,查表2.17, 查得入0.104,則最小體積配箍率p 心入 f/f =0.104X16.7/210=0.827%取6 12,Asv=78.5mm2,則s 114.9mm,，根據(jù)構(gòu)造要求，取加密區(qū)箍筋為4中12100。加密區(qū) 長度取1650mm,非加密區(qū)還應(yīng)滿足s V374.641317.9 V2829.182272.0 V4993.853223.1 V410.731317.9 V2497.552272.00.830.8194小10100(1.14)4中10150 (0.57)1235.792034.15

48、 V7168.843223.1 V = 1239.66 kN 滿足Yj c j j 0.85jRE節(jié)點(diǎn)核芯的受剪承載力按式(2.51)(土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo))計(jì)算，其中N 取二層柱底軸力 N=2592.32kN 和0.5f A = 0.5x 16.7x600 x600 = 3006kN 二者中的較小值， 故取N=2592.32kN，設(shè)節(jié)點(diǎn)區(qū)配箍為4中10100，則= 1389.62kN V. = 1335.49 kN，故承載力滿足要求。8基礎(chǔ)設(shè)計(jì)熟悉場(chǎng)地工程地質(zhì)條件8.1.1工程概況地質(zhì)由雜填土，粉質(zhì)粘土，粘土組成.8.1.2設(shè)計(jì)要求8.1.3設(shè)計(jì)A, B柱下獨(dú)立基礎(chǔ)；8.1.4計(jì)算A,

49、B柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，并按容許變形值調(diào)整基底尺寸；8.1.5繪制施工圖及編寫施工說明.選擇持力層，確定基礎(chǔ)埋深綜合考慮所提供材料的數(shù)據(jù)，人工填土不可以作為持力層，考慮無深基礎(chǔ)施工機(jī)具， 因此淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土也不能作為持力層。所以選粉土作為持力層。由于建筑底面以下允 許有一定厚度凍土層，因此最小埋深為：d = z -h , h 基礎(chǔ)底面下允許殘留凍土層min d max max的最大厚度。所以基礎(chǔ)埋深可取dmin=2.2m確定基礎(chǔ)類型及材料本基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，選擇材料為C20混凝土，鋼筋采用HPB235按容許承載力確定基礎(chǔ)尺寸8.4.1確定A柱基礎(chǔ)截面尺寸持力層為粘土，粘粒含量按p疽10%，取門b

50、=。3，門廣1.5。8.4.2求持力層承載力特征值fa (先不考慮對(duì)基礎(chǔ)寬度進(jìn)行修正)d =2.2m, y = (17.8 x1.6 +18.9 x 0.6)= 19.91S/ mminm 2.0f = f 廣 y (d - 0.5) = 180 +1.5 x 19.91 x (2.2 - 0.5) = 213.85kPa8.4.3確定基底面積A柱初步選擇基底尺寸A，-2_ =2500= 15.94mm20 f Gd 213.85 20 x 2.2考慮偏心影響按20%增大A=1.2A0=19.13m2，初步選擇相應(yīng)的基礎(chǔ)底面積A= l Xb=5.0 x4.0=20m2。因?yàn)?.0m 3m 所以

51、需要對(duì)f進(jìn)行修正:f = f k +nbY (b - 3) +nd y (d - 0.5) = 213.85 + 0.3 x 18.9(4 - 3) = 219.52kPa-=1.25在1.2 2.0范圍之內(nèi)符合要求。 b8.4.3.1驗(yàn)算持力層地基承載力:基礎(chǔ)和回填土 G廣y g - d - A =20 x2.2x20=880.0 kN,偏心距ekMkFk + Gk3902500 + 880.0=0.11m(性=0.13 0滿足k min基礎(chǔ)底面處的平均壓力值：P = Fk = 2500娠80.0 = 169.0Kpa 3m，所以需要對(duì)f進(jìn)行修正，修正后與A柱相同，即fa = 219.52k

52、Pa。b = 1.4在1.2 2.0范圍之內(nèi)符合要求。8.4.3.3驗(yàn)算持力層地基承載力：基礎(chǔ)和回填土 G廣y g - d - A =20 x2.2x22.0=968.0 kN偏心距 e = Mk =竺=0.077m (性=0.08 0 滿足k Fk + Gk 2850 + 968lk min基礎(chǔ)底面處的平均壓力值：P = Fk + Gk = 2850 + 96&0 = 173.55kpa 50kPa , e = 1.10,1 = 1.0，查表得門=0 ,門=1.0故 f = 78 +1.0 x 18.64 x (6.8 - 0.5) =195.4 kPa 由于 % = 2522 = 3.0a

53、E 2500S2以及 = 6.8 - 2.2 =1.15 0.5查表得地基壓力擴(kuò)散角9 = 23。b 4.0軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力（A柱）驗(yàn)算 p + p = 126.76 + 36.75 = 163.51kPa8.5.2B柱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算( f =195.4kPa 滿足)軟弱下臥層處頂面處的附加應(yīng)力（B柱）驗(yàn)算 P + p = 126.76 + 39.62 = 166.38kPa8.6分別計(jì)算A, B柱基礎(chǔ)沉降( f =195.4kPa 滿足)8.6.1 A柱沉降計(jì)算求基底壓力和基底附加壓力A柱基礎(chǔ)底面處的土的自重應(yīng)力：Q c17.8X 1.6+18.9X0.6=39.82 kPaA 柱

54、基底壓力：p = F+G =技5x2500 + 20 x22x20 = 212頑尸。 A20基底附加壓力：p0 = p-q = 212.75 - 39.82 = 172.93kPa確定基礎(chǔ)沉降計(jì)算z n由于2m z 4m，所以取Az = 0.6m因?yàn)椴淮嬖谙嗯R荷載的影響：z =b(2.5-0.4lnb)=4.0 x(2.5-0.4ln4)=7.8m點(diǎn)八、號(hào)Zi (m)(b=2)(mm)za ,(mm)Z Ai(mm)z/_1(mm)00= 1.2501.0000014.62.30.68483146.43146.40.022771.4226.83.40.53963669.3522.90.0683

55、5.5637.23.60.51883735.466.10.0171.12沉降計(jì)算見下表:表31用規(guī)范法計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量確定沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)W，,E = siP 2 (z 以一z 以)z0iii=Ji=JP 2 (z 以一z 以)0i ii-1 i-13806.4si3146.4+7.5522.9+2.566.1 + 711=593MPaV 值的確定 p0 = 172.93kPa 0.75 x 167 = 125.3kPa 得 V =0.807基礎(chǔ)最終沉降量s =v 2 忠=0.807x109.31 = 88.21mm8.6.2 B柱沉降計(jì)算求基底壓力和基底附加壓力確定基礎(chǔ)沉降計(jì)算zB柱基礎(chǔ)底面處

56、的土的自重應(yīng)力：氣丫 d =1.6X17.8+0.6X18.9=39.82 kPaB柱基底壓力：p =性=技5 x2850 + 20 x2.0 x5.5 x4 = 214部尸。A5.5 x 4基底附加壓力：P0 = p-q = 214.89 - 39.82 = 175.07 kPan由于2m z 4m，所以取Az = 0.6m因?yàn)椴淮嬖谙嗯R荷載的影響：z=b(2.5-0.4lnb)=4x(2.5-0.4ln4)=7.8m沉降計(jì)算見下表：表32用規(guī)范法計(jì)算基礎(chǔ)最終沉降量點(diǎn) 八、 號(hào)Z.(m)(b=3)2(mm)z a -z a i-1 i-1 (mm)(mm)2 As ( i mm)00= 1.

57、401.0000014.62.30.70163227.363227.360.023375.2026.83.40.55763676.48449.120.070031.4437.23.60.53683864.96188.480.01753.3047.83.90.50803962.497.440.01751.71111.650.015確定沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)w A P Z （z 以-z 以）0i_ii-1 i1 P （z 以-z 以）0i ii-1 i-1E = s3962.43227.36 449.12 188.48 + 97.44+s7.52.510W 值的確定p=175.07KPa1 b2 + &（-

58、氣）（b-b * -匕=1.023m 取 h =1.050m TOC o 1-5 h z 2 c1 + 0.6（丑）20Pn即 h = h + 40 + 選 h=1100mm b=4000mmb +2h =2500mm02c 0從上至下分三個(gè)臺(tái)階300mm，400mm，400mm h0=1.05m（有墊層）a + 2h = b + 2h = 0.4 + 2 x 1.050 = 2.5m 4.0m = bt 0 c 0取 a =2.5 m a =氣 + a = 400 + 2500 = 1450mm 當(dāng) h 2000mm時(shí)P取0.9其間內(nèi)插法取用，h = 1100mm時(shí)P取0.93.因?yàn)槠氖軌?/p>

59、所 hphp取 tg。沖切力：l ab bF = P - A = 176.89x( -f -h )xb ( -h )2 = 812.14 kNln ,max l22。2 2?？箾_切力：0.7Ph - ft-a -h0 = 0.7x0.93x1.1x103 x1.45x1.05 = 1090.33812.143 滿足。8.8.3第一階基礎(chǔ)截面抗沖切驗(yàn)算：h = 800mm,所以 P = 1.0, h . = 750mm,a = 1800mm, b = a = 1600mma + 2h = b + 2h = 1.6 + 2x 0.75 = 3.1m 643.183可以。8.8.4第二階基礎(chǔ)截面抗沖

60、切驗(yàn)算：h = 400mm 所以 P =1.0, h = 350mm , a = 3400mm, b = 2800mm = a TOC o 1-5 h z 2hp0222ta + 2h = b + 2h = 2800 + 2x 350 = 3500mm = 3.5m 236.35kN 可以。圖15 A柱基礎(chǔ)平面圖8.8.5 B柱抗沖切驗(yàn)算B柱采用C20混凝土 f t = 1.1Mpa I級(jí)剛筋fy=210Mpa8.8.已知 a = 600mm b = 400mm l =5.5mmb=4.0mm計(jì)算基底凈反力：偏心距e二竺=2 0.10m 的 N 2850基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力8.6柱邊基