徐州格利爾數(shù)碼股份公司辦公樓設(shè)計(jì)土木工程

徐州工程學(xué)院成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)圖書(shū)分類(lèi)號(hào)：密級(jí)：畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)徐州格利爾數(shù)碼股份公司辦公樓設(shè)計(jì)THEOFFICEBUILDINGOF

摘要本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為“徐州格利爾數(shù)碼股份公司辦公樓”。按畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，此綜合樓共五層，建筑總高度為23.95m，總建筑面積約為3798㎡。本建筑結(jié)構(gòu)均為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度為7度。工程設(shè)計(jì)包括兩部分，即建筑設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)是在查閱相關(guān)資料及規(guī)范的基礎(chǔ)上完成了平面（底層，標(biāo)準(zhǔn)層）、正立面、側(cè)立面及剖面圖。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用三水準(zhǔn)兩階段的設(shè)計(jì)方法，包括三部分內(nèi)容：第一，通過(guò)手算進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。具體內(nèi)容包括：結(jié)構(gòu)方案和初選截面尺寸；結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖及剛度參數(shù)計(jì)算；荷載計(jì)算及結(jié)構(gòu)位移驗(yàn)算；水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析；豎向荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析；荷載效應(yīng)及內(nèi)力組合；截面設(shè)計(jì)和構(gòu)造要求；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。其中在水平地震作用的計(jì)算過(guò)程中應(yīng)用D值法和底部剪力法進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算，在計(jì)算過(guò)程中，充分利用了Excel及結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器等進(jìn)行電算，保證了計(jì)算的準(zhǔn)確性。第二，結(jié)構(gòu)施工圖繪制。在施工圖的繪制過(guò)程中，應(yīng)用AutoCAD軟件進(jìn)行制圖，繪制結(jié)構(gòu)平面布置圖，基礎(chǔ)平面圖，樁基礎(chǔ)詳圖等。第三，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與校核。通過(guò)應(yīng)用PKPM軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，并與手算結(jié)果進(jìn)行校核，得到橫向框架配筋圖，梁板平法施工圖。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗震設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)AbstractThegraduationdesigntopicforonetrafficpolicebuildingintegrateddesignAccordingtotherequirementsofgraduationdesign,thebuildingoffivelayers,,buildingatotalheightof23.95m,withatotalconstructionareaofabout3798squaremeters.Thisbuildingstructureforsteelreinforcedconcreteframestructure,basicusingslurry-supportedmachineryintoapilefoundation.Inthispaper，thedistrictseismicfortificationintensityisdesignedfor8degrees.Theengineeringdesignincludestwoparts,namelythearchitecturaldesignandstructuredesign.Architecturaldesignisinaccessrelevantinformationandonthebasisofregulatingtheplane(complete,standardlayer),bottomfacade,sideelevationandsection.Structuredesignusesthreeleveltwostagesofdesignmethods,includingthreeparts:First,byhandcountstructurecalculation.Includingcomponentssectionsize,theloadcalculation,themethodofusingDvaluestructureandequivalentbaseshearmethodunderhorizontalloadsofinternalforceandlateralforcecalculation,theframeworkandsectiondesign(beamandcolumnboard,thereinforcement),foundationdesignEngineeringdesignincludestwoparts,namelythearchitecturaldesignanddesign.Architecturaldesignisinaccessrelevantinformationandonthebasisofregulatingtheplane(complete,standardlayer),bottomfacade,sideelevationandsection.Second,thestructureconstructiondrawings.Specificinclude:theconstructionscheme,constructionschemeandtheprimarysectionsize,Floorstructuredesign,Structurediagramandrigidityparameterscalculation,Theloadcalculationandthestructuraldisplacementcalculation,Underhorizontalloadsofstructuralinternalforceanalysis,Verticalloadstructureinternalforceanalysis,Loadeffectandinternalcombination,Sectiondesignandconstructionrequirements.Third,Basicdesign,Thestructureofdrawing,ThecomputeraideddesignusingPKPM.Keywords:FramestructureStructuredesignSeismicdesignfoundationdesign目錄TOC\o"1-3"\h\u115481.緒論 2171511.1序言 2274401.2建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明 2201591.2.1總平面設(shè)計(jì) 26731.2.2平面設(shè)計(jì) 2129231.2.3剖面設(shè)計(jì) 3191641.2.4立面設(shè)計(jì) 3109042.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū) 4283432.1工程概況 478232.2結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 4265862.3重力荷載計(jì)算 9228352.3.1屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值 9221222.3.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值 9432.3.3梁、柱、墻、窗、門(mén)重力荷載計(jì)算 979782.3.4重力荷載代表值 10112932.4框架側(cè)移剛度計(jì)算 11192982.5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 14203262.6豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算 19167242.6.1橫向框架內(nèi)力計(jì)算 19182532.6.2橫向框架內(nèi)力組合 29248392.7截面設(shè)計(jì) 3751412.7.1框架梁 37124592.7.2框架柱 41221062.7.3框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算 45237852.8基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 4886832.9樓梯設(shè)計(jì) 5018014附表 5518180附表1柱側(cè)移剛度修正系數(shù) 5510113附表2彈性層間位移角限值 556510附表3倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比 566509附表4上、下層高不同的修正值和 5610318附表5柱箍筋加密區(qū)的箍筋最小配箍特征值 5724194結(jié)論 589485致謝 598426參考文獻(xiàn) 601.緒論1.1序言鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是建筑中一種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)形式。特別是近十多年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，由于生產(chǎn)的需要，這類(lèi)結(jié)構(gòu)以其造價(jià)低，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛的應(yīng)用。根據(jù)活動(dòng)中心設(shè)計(jì)規(guī)范和其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)要求和提供的地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)該框架結(jié)構(gòu)。按照先建筑后結(jié)構(gòu)，先整體布局后局部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)。結(jié)合建筑設(shè)計(jì)并考慮公共建筑的特點(diǎn)，該建筑采用了框架結(jié)構(gòu)。建筑設(shè)計(jì)部分包括建筑的平面、立面和剖面設(shè)計(jì)，主要解決建筑平面布局和立面造型問(wèn)題，此外對(duì)一些細(xì)部尺寸進(jìn)行了設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分主要由內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)組成。內(nèi)力計(jì)算部分首先由基本資料計(jì)算水平地震荷載和豎向重力荷載，主要運(yùn)用了彎矩分配等方法。之后進(jìn)行荷載組合，并且根據(jù)其進(jìn)行截面設(shè)計(jì)和計(jì)算，主要包括構(gòu)件截面尺寸設(shè)計(jì)以及構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)。本建筑基礎(chǔ)形式選用樁基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，根據(jù)國(guó)家最新規(guī)范和土木工程設(shè)計(jì)中的各種要求進(jìn)行計(jì)算，并運(yùn)用AutoCAD和PKPM等制圖軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和繪圖。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诋厴I(yè)前最后的學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練階段，是深化、拓寬、綜合學(xué)習(xí)的重要過(guò)程。因此畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)提高我們的專業(yè)水平具有十分重要的意義。作為土木工程房屋建筑工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，采用辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，具有廣泛的應(yīng)用性。本設(shè)計(jì)正文包括建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明部分，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)部分。1.2建筑設(shè)計(jì)說(shuō)明根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中的要求，同時(shí)考慮到徐州格利爾數(shù)碼股份公司辦公樓的使用功能及建筑物設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計(jì)。其建筑的總長(zhǎng)度為60.1m,總的寬度為16.7m。主體結(jié)構(gòu)共5層，層高均為3.9m.主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框結(jié)構(gòu)。1.2.1總平面設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為徐州格利爾數(shù)碼股份公司辦公樓，根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，即建筑地段的大小、形狀、道路交通情況、地形條件、朝向、主導(dǎo)風(fēng)向、氣候條件等，做出了總平面設(shè)計(jì)，即設(shè)置了功能分區(qū)、組織道路系統(tǒng)、安排出入口及布置綠化和其他附屬設(shè)施。1.2.2平面設(shè)計(jì)本辦公樓是徐州格利爾數(shù)碼股份公司辦公樓。因此本設(shè)計(jì)的原則是：滿足各種功能的前提下，提高技術(shù)水平，做到舒適實(shí)用。在第一層為方便使用設(shè)有休息室和活動(dòng)室等，其他每層都有檔案室和大、中、小型辦公室和會(huì)議室為工作人員提供方便。房間平面中門(mén)的最小寬度是由通過(guò)人流多少和搬進(jìn)房間家具設(shè)備的大小決定的，房間中窗的大小和位置主要是根據(jù)室內(nèi)采光通風(fēng)要求來(lái)考慮。1.2.3剖面設(shè)計(jì)根據(jù)平面設(shè)計(jì)進(jìn)行剖面設(shè)計(jì)，層數(shù)為5層，每層層高都為為3.9m。其中根據(jù)層高對(duì)樓梯踏步進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為防止室外雨水流入室內(nèi)，并防止墻身受潮，設(shè)計(jì)室內(nèi)外高差為450mm。1.2.4立面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)韻律和虛實(shí)對(duì)比，是使建筑立面富有表現(xiàn)力的重要設(shè)計(jì)手法。建筑立面上結(jié)構(gòu)構(gòu)件或門(mén)窗有規(guī)律的重復(fù)和變化，給人們?cè)谝曈X(jué)上得到類(lèi)似音樂(lè)詩(shī)歌中節(jié)奏韻律變化的感受效果。在本設(shè)計(jì)中，考慮到建筑的特殊用途，正立面中所有的窗選取同樣的尺寸，給人以特別整齊、莊重的感覺(jué)！2.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)2.1工程概況本設(shè)計(jì)為徐州格利爾數(shù)碼股份公司辦公樓，建筑面積為3798㎡。其設(shè)計(jì)依據(jù)為：1.氣象條件（1）溫度：冬季采暖室外計(jì)算溫度-10℃，夏季最高氣溫35℃。（2）主導(dǎo)風(fēng)向：常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)?；撅L(fēng)壓0.35KN/㎡。（3）基本雪壓:=0.35KN/㎡。（4）年降雨量：650mm；日最大降雨量：87mm；時(shí)最大降雨量：56mm；雨季集中在7、8月份。（5）土壤最大凍結(jié)深度500mm。2.工程地質(zhì)條件(1)地形概述：擬建場(chǎng)地地形平緩。(2)勘測(cè)場(chǎng)地位于舊房拆遷帶，地勢(shì)平緩。鉆探深度范圍內(nèi)揭露的地層，由上至下可分為四層：①粘土：褐灰～黃褐色，可塑，濕，中密，表層為耕作土，厚度約為0.50m左右，底部漸含砂及鐵錳結(jié)核。土質(zhì)分布均勻，屬中等壓縮性土層。厚度約5.l0m左右。②粉質(zhì)粘土：黃灰～黃色，可塑，濕，中密，上部含有少量灰白色粘土塊。土質(zhì)較均勻，分布連續(xù)，屬中等壓縮性土層。厚度約1.80m左右。③粉土：棕黃色～黃色，可塑，含有貝殼碎屑，屬中等壓縮性土層。厚度約3.00m左右。④粉質(zhì)粘土：黃色，軟塑，飽和，夾粉砂透鏡體和層面粉砂，該層未鉆穿。(3)地下水位：地表以下2.0m，水質(zhì)對(duì)水泥無(wú)侵蝕性。3.本工程設(shè)防烈度為7度第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g，場(chǎng)地類(lèi)別為Π類(lèi)，丙類(lèi)建筑，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)。4.墻體材料選用加氣混凝土中小型砌塊。2.2結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖 根據(jù)該房屋的使用功能及建筑設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行了建筑平面、立面及剖面設(shè)計(jì)，其標(biāo)準(zhǔn)層建筑平面、結(jié)構(gòu)平面和剖面示意圖分別見(jiàn)圖1、圖2、圖3。主體結(jié)構(gòu)共五層，層高都為為3.9m。填充墻采用300mm厚的加氣混凝土空心砌塊磚砌筑。門(mén)為木門(mén)，門(mén)洞根據(jù)門(mén)的規(guī)格定出。窗為鋁合金窗，洞口也根據(jù)各窗規(guī)格定出。樓蓋及屋蓋均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，樓板厚度取100mm。梁截面高度按跨度的1/12～1/8估算，由此估算的梁截面尺寸見(jiàn)表1，表1中還給出了各層梁的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。其設(shè)計(jì)強(qiáng)度:一層采用C35(=16.7N/mm2,ft=1.57N/mm2），其他各層采用C30（=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2）表1梁截面尺寸（mm）及各層混凝土強(qiáng)度等級(jí)層次混凝土強(qiáng)度等級(jí)橫梁（b×h）縱梁（b×h）次梁（b×h）AB、CD跨BC跨2-5C30300×700300×500300×700300×6001C35柱截面尺寸可根據(jù)式估算。由附表1可知該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為二級(jí)，其軸壓比限值[]=0.8；各層的重力荷載代表值近似取12KN/m2。由圖2可知邊柱及中柱的負(fù)載面積分別為7.8×3.3m2和7.8×4.8m2。由得第一層柱截面面積為邊柱Ac2中柱Ac2如取柱截面為正方形，則邊柱和中柱截面高度分別為500mm和400mm。根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)柱截面尺寸取值如下：1～5層500mm×500mm基礎(chǔ)選用樁基礎(chǔ)。圖1建筑平面布置圖圖2結(jié)構(gòu)平面布置圖圖3剖面圖框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4所示。取一層柱的形心線作為框架柱的軸線；梁軸線取至板底。2～4層柱高度即為層高，取3.9m;底層柱高度從基礎(chǔ)頂面取至一層板底，即h1=3.9+0.5+0.45=4.85m。圖a橫向框架圖b縱向框架圖4框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖2.3重力荷載計(jì)算2.3.1屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面：30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層22×0.03=0.66KN/㎡4mmSBS改性瀝青防水卷材0.4KN/㎡20厚水泥砂漿找平層20×0.02=0.4KN/㎡100mm厚擠塑聚苯板保溫層0.15KN/㎡100厚鋼筋混凝土板25×0.1=2.5KN/㎡V型輕鋼龍骨吊頂0.25KN/㎡合計(jì)4.36KN/㎡1～4層樓面：瓷磚地面（包括水泥粗砂打底）0.55KN/㎡100厚鋼筋混凝土板25×0.1=2.5KN/㎡V型輕鋼龍骨吊頂0.25KN/㎡合計(jì)3.30KN/㎡2.3.2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2.0KN/㎡樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0KN/㎡屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值Sk=μr·s0=1.0×0.35=0.35KN/㎡2.3.3梁、柱、墻、窗、門(mén)重力荷載計(jì)算梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長(zhǎng)度上的重力荷載；對(duì)墻、門(mén)、窗等可計(jì)算出單位面積上的重力荷載。具體計(jì)算過(guò)程從略，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。表2梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件1邊橫梁0.30.7251.055.5136.114470.811906.722中橫梁0.30.5251.053.9382.5988.605次梁0.30.5251.053.9386.312297.713縱梁0.30.7251.055.5137.3281049.59柱0.50.5251.106.8754.753210452～5邊橫梁0.30.7251.055.5136.114470.811906.722中橫梁0.30.5251.053.9382.5988.605次梁0.30.5251.053.9386.312297.713縱梁0.30.7251.055.5137.3281049.59柱0.50.5251.106.8753.9321045注：1)表中β為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對(duì)其重力荷載的增大系數(shù)；g表示單位長(zhǎng)度構(gòu)件重力荷載；n為構(gòu)件數(shù)量。2）梁長(zhǎng)度取凈長(zhǎng)；柱長(zhǎng)度取層高。墻體為300mm厚加氣混凝土空心砌塊，外墻面貼瓷磚（0.5KN/㎡），內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻面單位墻面重力荷載為0.5＋7×0.3＋17×0.02=2.94KN/㎡內(nèi)墻為200mm厚加氣混凝土空心砌塊，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為7×0.2＋17×0.02×2=2.08KN/㎡木門(mén)單位面積重力荷載為0.2KN/㎡；鋁合金窗單位面積重力荷載取0.4KN/㎡。2.3.4重力荷載代表值集中于各樓層標(biāo)高處的重力荷載代表值Gi=永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值（樓板重+梁重+上下各半層的墻、柱重）+0.5*可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值（樓面或屋面活荷載）G6=屋面恒載+50%屋面雪載+屋蓋縱橫梁自重+屋面下半層的柱及墻體自重+女兒墻自重=4.36*6.6*60.1+50%*0.35+2.94+2.08=1202.002KN同理，G5=5575.579KNG4=8647.772KNG3=8647.772KNG2=8647.772KNG1=11149.684KN計(jì)算結(jié)果如圖5所示：

圖5各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值2.4框架側(cè)移剛度計(jì)算橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算。橫梁線剛度計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表3；柱線剛度計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表4。表3橫梁線剛度計(jì)算表類(lèi)別層次Ec/(N/㎜2)b×h/(㎜×㎜)I0/㎜4l/㎜EcI0/l/N·㎜1.5EcI0/l/N·㎜2EcI0/l/N·㎜邊橫梁2～53.0×104300×7008.575×10966003.898×10105.847×10107.795×101013.15×104300×7008.575×1094.093×10106.140×10108.186×1010走道梁2～53.0×104300×6005.4×10930005.4×10108.100×101010.80×101013.15×104300×6005.4×1095.67×10108.505×101011.34×1010表4柱線剛度計(jì)算表層次/mmEc/(N/㎜2)b×h/(㎜×㎜)Ic/㎜4EcIc/l/N·㎜147503.15×104500×5005.208×10103.454×10102～439003.0×104500×5005.208×10104.006×1010圖6C-6柱及與其相連梁的相對(duì)線剛度柱的側(cè)移剛度按公式計(jì)算，式中系數(shù)由公式計(jì)算。根據(jù)梁柱線剛度比的不同，圖2中的柱可分為中框架柱和邊柱、邊框架中柱和邊柱以及樓梯間柱等。現(xiàn)以第二層C-6柱的側(cè)移剛度計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算過(guò)程，其余柱的計(jì)算過(guò)程從略，計(jì)算結(jié)果分別見(jiàn)表5～表7。第2層C-6柱及與其相連的梁的相對(duì)線剛度如圖6所示，圖中數(shù)據(jù)取自表3和4。由表3和表4可得梁柱線剛度比為===由公式得D==0.46×表5中框架柱側(cè)移剛度D值（N/mm）層次邊柱(12根）中柱（6根）3～51.9460.493155824.6420.6992209231953621.9950.499157714.7580.7042225032275212.3700.657120695.6530.80414770233448表6邊框架柱側(cè)移剛度D值（N/m）層次A-3、A-9、D-1、D-11B-1、B-11、C-1、C-113～51.4600.422133383.4820.6352007013363221.4960.428135273.5690.6412025913514411.7780.603110774.2400.76013961100152表7樓、電梯間框架柱側(cè)移剛度值D（N/m）層次C-4、C-5、C-7、C-8E-4、E-5、E-7、E-83～53.6690.647204491.9460.4931558614414023.7610.653206381.9950.4991577114563614.4680.768141082.3700.65712069104708將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度，見(jiàn)表8。表8橫向框架層間側(cè)移剛度(N/m)層次12345ΣDi438308603532597308597308597308 由表8可見(jiàn)，=438308/603532=0.73>0.7，故該框架為規(guī)則框架。2.5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。1.橫向自振周期計(jì)算將折算到主體結(jié)構(gòu)頂層，即1202.002×（1+×）=即第五層結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移由式，，，計(jì)算計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表9。表9結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移計(jì)算層次Gi/kNVGi/kN∑Di/(N/mm)△ui/mmui/mm57043.387043.3859730811.8234.248647.772156913222.438647.77224338.92459730840.7196.128647.77232986.69660353254.7155.4111149.68443956.232438308100.7100.7計(jì)算基本周期T1，其中UT的量綱為m，取ψT=0.7,則T1==1.7×0.7×=0.576s2.水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算本設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)高度不超過(guò)40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，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)值計(jì)算，即Geq=0.85ΣGi=0.85×(10969.536＋8647.772×35575.579＋1202.002)=37136.868KN因，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)計(jì)算如下：各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用將與代入可得：=4031.58具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表10。各樓層地震剪力按公式計(jì)算，結(jié)果列入表10。表10各質(zhì)點(diǎn)橫向水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算表層次Hi/mGi/KNGiHi/KN·mFi/KNVi/KN23.351202.00228066.750.053213.67213.67520.355575.579113463.030.214862.761076.43416.458647.772142255.850.2681080.462156.89312.558647.772108529.540.205826.472983.3628.658647.77274803.230.141568.453551.8114.7511149.684529610.100403.163954.973.水平地震作用下的位移計(jì)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移和頂點(diǎn)位移分別按公式計(jì)算，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表11。表中還計(jì)算了各層的層間彈性位移角。各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見(jiàn)圖7.圖(a)水平地震作用分布圖(b)層間剪力分布圖7橫向水平地震作用及樓層地震剪力表11橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次Vi/KNΣDi/(N/mm)ui/㎜ui/㎜hi/mm51076.435973081.825.339001/217642156.895973083.623.539001/108332983.365973084.9919.939001/78223551.816035325.8914.9139001/66213954.974383089.029.0247501/582由表11可見(jiàn)，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層，其值為1/582<1/550,滿足最大層間位移角限值的要求，其中[u/h]=1/550由附表2查得。4.水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算以圖2中軸線橫向框架內(nèi)力計(jì)算為例，說(shuō)明計(jì)算方法，其余框架內(nèi)力計(jì)算從略?？蚣苤思袅皬澗胤謩e按式和，計(jì)算，其中取自表5，Σ取自表8，層間剪力取自表10。各柱反彎點(diǎn)高度比按式確定，其中由附表3查得。本設(shè)計(jì)中底層柱需要考慮修正值，由附表4查得。第2層柱需考慮修正值和，其余柱均無(wú)修正。表12各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次hi/mVi/KN∑Dij/(N/m）邊柱Di1Vi1y53.91076.435973081558228.081.9460.39743.4866.0443.92156.895973081558256.271.9460.45098.75120.7033.92983.365973081558277.831.9460.497150.86152.6823.93551.816035321577192.811.9950.500180.98180.9814.753954.9743830812069108.92.3700.613200.19200.19層次hi/mVi/KN∑Dij/(N/mm）中柱Di2Vi2y53.91076.435973082209239.814.6420.4569.8785.3943.92156.895973082209279.774.6420.5155.55155.5533.92983.3659730822092110.344.6420.5215.16215.1623.93551.8160353222250130.944.7580.5255.33255.3314.753954.9743830814770133.275.6530.55348.17284.86注：表中M量綱為KN·m,V量綱為KN。梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按公式計(jì)算。設(shè)計(jì)為框架柱，那么：

1、先求出節(jié)點(diǎn)彎矩，分配到節(jié)點(diǎn)上的每一個(gè)桿件的桿端（包括柱端），得到柱端彎矩；

2、根據(jù)柱端彎矩，設(shè)柱端剪力為未知數(shù)，列桿件力矩平衡方程，求出柱端剪力；

3、根據(jù)柱頂兩側(cè)梁傳來(lái)的梁端剪力和柱頂?shù)纳现纵S力之和，就是本柱上端軸力。本柱上端軸力加本柱自重就是本柱下端軸力。其中梁線剛度取自表3，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表13。表13梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層次邊梁走道梁柱軸力MlbMrbLVbMlbMrbLVb邊柱N中柱N543.4835.796.612.0149.6049.60333.07-12.01-21.064186.7494.506.642.61130.92130.92387.28-54.62-65.733251.43155.406.661.64215.31215.313143.54-116.26-147.632331.84184.656.678.26255.84255.843170.56-194.52-239.931381.17296.326.6102.65213.87213.873142.58-297.17-279.86注：1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)得右側(cè)兩根柱為壓力。2）表中M單位為KN·m，V單位為KN,N單位為KN，l單位為m。水平地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力圖及柱軸力圖如圖8所示。圖（a）框架彎矩圖（）圖(b)梁端剪力及柱軸力及柱剪力圖（）圖8地震作用下框架的彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖2.6豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算2.6.1橫向框架內(nèi)力計(jì)算1.計(jì)算單元?、掭S線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為7.8m，如圖9所示。圖9橫向框架計(jì)算單元由于房間內(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(guò)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重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上無(wú)集中力矩作用。2.荷載計(jì)算(1)恒載計(jì)算q1,q,1代表橫梁自重，為均布荷載形式，對(duì)第5層KN/mKN/mq2和q,2分別為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載，由圖所示幾何關(guān)系可得P1，P2分別為由邊縱梁，中縱梁直接傳給柱的恒載，它包擴(kuò)梁自重，樓板重和女兒墻等的重力荷載，計(jì)算如下：對(duì)2-4層，包括梁自重和其上橫墻自重，為均布荷載，其他荷載計(jì)算同第五層，結(jié)果為：圖10各層梁上作用的恒載1層(2)活荷載計(jì)算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖11所示：圖11各層梁上作用的活載對(duì)于第5層同理，在屋面雪荷載作用下對(duì)1-4層將以上計(jì)算結(jié)果匯總，見(jiàn)表14和表15表14橫向框架恒載匯總表層次q1/(kN/m)q，1/(kN/m)q2/(kN/m)q，2/(kN/m)P1/kNP2/kN55.5133.93816.47812.675149.37166.361-412.1693.93812.879.9154.29190.79表15橫向框架活載匯總表層次q2/(kN/m)q，2/(kN/m)P1/kNP2/kN57.8（0.975）6.0（0.75）33.35（4.169）52.25（6.53）1-47.86.033.3552.25按彈性理論設(shè)計(jì)計(jì)算梁的支座彎矩時(shí)，可按支座彎矩等效的原則，按下式將三角形荷載和梯形荷載等效為均布荷載P三角形荷載作用時(shí)='梯形荷載作用時(shí)=（）'其中'=*g、q分別為板面的均布恒荷載和均布活荷載；、分別為短跨與長(zhǎng)跨的計(jì)算跨度。=0.5*=0.227頂層邊跨荷載等效后的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖12荷載等效后的計(jì)算簡(jiǎn)圖3.內(nèi)力計(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。分配系數(shù)計(jì)算公式：（3.26）其中：為轉(zhuǎn)動(dòng)剛度，兩端固支桿，一端固支，一端滑動(dòng)固支桿n為該節(jié)點(diǎn)所連接的桿件數(shù)。由此計(jì)算出各個(gè)桿件分配系數(shù)，標(biāo)繪于計(jì)算簡(jiǎn)圖上。彎矩計(jì)算過(guò)程如圖12，所得彎矩圖如圖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16和表17所列。以恒載作用下的第五層框架A節(jié)點(diǎn)附近桿件來(lái)說(shuō)明彎矩二次分配法的計(jì)算過(guò)程。均布荷載作用下的固端彎矩計(jì)算公式：M=-ql2/12=19.54*6.6=-70.92KNM傳遞系數(shù)C=1/2=4i=2i，則==0.661==0.339則=76.92*=46.88KNM=76.92*0.339=24.04KNM。同理可得其他節(jié)點(diǎn)處桿件的彎矩，如下圖所示。CBACBA（a）恒載作用下（b）活載作用下圖13橫向框架彎矩的二次分配法（M單位：）（a）恒載作用下（b）活載（屋面雪荷載）作用下圖14豎向荷載作用下框架彎矩圖表16恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=-VBVB=VCVAVBVB=VC556.515.41-3.39053.1118.815.41202.48229.29200.57227.38470.0813.33-2.70067.3816.0313.33450.96477.77447.53474.34370.0813.33-2.70067.0416.0313.33699.44726.25694.49721.30270.0813.33-2.70067.0416.0313.33974.73974.73941.45968.26170.0813.33-3.04067.0416.3713.331196.061228.721188.411221.07表17活載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱==518.14（2.27）4.5（0.56）-1.13（-0.14）017.01（2.13）19.27（2.41）4.5(0.56)50.36(6.30)76.02(9.5)418.144.5-0.67017.4718.814.5101.18(57.12)151.58(85.06)318.144.5-0.67017.4718.814.5152(107.94)227.14(160.62)218.144.5-0.67017.4718.814.5202.82(158.74)302.7(236.18)118.144.5-0.90017.4718.814.5253.64(209.56)378.26(311.74)注：表中括號(hào)內(nèi)數(shù)值為屋面作用雪荷載（）、其他層樓面作用活荷載（）對(duì)應(yīng)的內(nèi)力。以向上為正。圖15恒載作用下梁端剪力及柱軸力圖(KN)圖16活載作用下梁端剪力及柱軸力圖(KN)2.6.2橫向框架內(nèi)力組合1.結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)可根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、地震烈度、房屋高度等因素，由《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010中表6.1.2確定。由規(guī)范可知，本工程的框架為二級(jí)抗震等級(jí)。2.框架梁內(nèi)力組合本設(shè)計(jì)考慮了四種內(nèi)力組合，即，，，。此外，對(duì)于本工程，這種內(nèi)力組合與考慮地震作用的組合相比一般比較小，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不起控制作用，故不予考慮。各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見(jiàn)表18，表中SGk,SQk兩列中的彎矩M為經(jīng)過(guò)調(diào)幅后的彎矩（調(diào)幅系數(shù)取0.8）?？缰袕澗卣{(diào)幅系數(shù)取1.2。圖17均布荷載和梯形荷載下的計(jì)算圖形下面以第一層跨梁考慮地震作用的組合為例，說(shuō)明各內(nèi)力的組合方法。對(duì)支座負(fù)彎矩按相應(yīng)的組合情況進(jìn)行計(jì)算，求跨間最大正彎矩時(shí)，可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設(shè)計(jì)值，由平衡條件確定。由圖14可得若，說(shuō)明，其中為最大正彎矩截面至支座的距離，則可由下式求解：將求得的值代入下式即可得跨間最大正彎矩值若，說(shuō)明，則若，則若，則同理，可求得三角形分布荷載和均布荷載作用下的、和的計(jì)算公式（圖15）圖18均布荷載和三角形荷載下的計(jì)算圖形由下式解得： 同理，可求得三角形分布荷載和均布荷載作用下的、x和的計(jì)算公式（圖15）X可由上式解得：本設(shè)計(jì)中，梁上荷載設(shè)計(jì)值左震則發(fā)生在左支座右震則發(fā)生在右支座剪力計(jì)算：左震右震則表18框架梁內(nèi)力組合表截面位置內(nèi)力→←一層A-46.1-13.7381.7324.50-419.81-74.50208.87V67.0417.47102.65-31.89168.28104.91-62.05-17.94296.32-352.83224.99-99.5816.3718.81102.65123.28-76.8945.98-29.91-8.93213.87177.59-239.46-48.3924413.334.5142.58-124.99153.0422.30跨間332.19235.65173.55173.55三層A-24.03-13.75251.43217.33-272.96-48.09162.9167.3817.4761.648.40128.60105.31-62.29-17.22155.4-215.3387.71-98.8616.0318.8161.6482.99-37.2145.57-28.74-6.98215.31180.92-238.93-44.26243.213.334.5143.54-125.93153.9722.30跨間221.9798.34176.57176.57五層A-29.38-10（-1.25）43.4811.45（15.39）-73.34（69.40）-49.2681.5453.1117.01（2.13）12.0143.74（37.05）67.16（60.47）87.55-47.26-15.99（-2）35.79-84.62（-78.33）-14.83（-8.54）-79.1018.819.27（2.41）12.0137.30（29.71）13.88（6.29）49.54-27.96-9.38（-1.18）49.618.98（22.67）-77.75（-73.53）-46.6898.6715.414.5（0.56）33.07-16.35（-18.12）48.14（46.36）24.79跨間19.89-1.317.7617.76注:表中和分別為AB跨河BC跨間最大正彎矩。M以下部受拉為正。一項(xiàng)中括號(hào)內(nèi)的數(shù)值表示屋面作用雪荷載時(shí)對(duì)應(yīng)的內(nèi)力。3.框架柱內(nèi)力組合。取每層柱頂和柱底兩個(gè)控制截面，組合結(jié)果及柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整見(jiàn)表2.19～22。在考慮地震作用效應(yīng)得組合中，取屋面雪荷載的內(nèi)力進(jìn)行組合。表19(a)橫向框架A柱彎矩和軸力組合層次截面內(nèi)力1.35SGk+SQk→←5柱頂36.7312.50(1.56)43.48-9.2181.2362.0961.5881.23-9.2162.09202.4850.36(6.30)12.01184.91209.90323.71313.48209.90184.91323.71柱底-30.04-8.6066.0435.72-101.65-49.15-48.09-101.6535.72-49.15229.2950.36(6.30)12.01210.65235.63359.90345.65235.63210.65359.904柱頂30.048.60120.7-92.56158.4949.1548.09158.49-92.5649.15450.96101.08(57.12)54.62403.53517.14709.88682.66517.14403.53709.88柱底-30.04-8.6098.7569.73-135.67-49.15-48.09-135.6769.73-49.15477.77101.08(57.17)54.62429.27542.88746.07714.84542.88429.27746.073柱頂30.048.60152.68-125.82191.7549.1548.09191.75-125.8249.15699.44152.00(107.94)116.26602.36844.181096.241052.13844.18602.361096.24柱底-30.04-8.60150.86123.93-189.86-49.15-48.09-189.86123.93-49.15726.25152.00(107.94)116.26628.10869.921132.441084.30869.92628.101132.442柱頂30.048.60180.9-155.17221.1049.1548.09221.10-155.1749.15947.92202.82(158.74)194.52783.901188.501482.511421.451188.50783.901482.51柱底-30.87-8.83180.98154.35-222.09-50.50-49.41-222.09154.35-50.50974.73202.82(158.74)194.52809.641214.241518.711453.62969.45809.641518.711柱頂26.647.63200.19-178.96237.4343.5942.65584.58-178.9643.591196.06253.64(209.56)297.17939.751557.861868.321790.371473.27939.751868.32續(xù)表19（a）柱底-13.32-3.82317.09315.15-344.39-21.80-21.331589.82315.15-21.801228.72253.64(209.56)297.17971.101589.221912.411829.561500.99971.101912.41注：表中M以左側(cè)受拉為正，單位KN·m，N以受壓為正，單位為KN。一列中括號(hào)內(nèi)的數(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)力值。表19(b)橫向框架A柱柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底rRE(∑Mc=nc∑Mb)~136.53200.72144.78179.09237.33276.38259.19222.87430.49rREN~235.63517.4542.88844.18869.921188.51214.241557.861589.22注：表中彎矩為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的彎矩設(shè)計(jì)值。表20橫向框架A柱剪力組合(KN)層次→←5-17.21-5.40（-2.61）28.0812.14-49.91-10.69-25.8463.834-15.41-4.4156.2744.21-80.15-24.67-25.21102.663-15.41-4.4177.8368.03-103.97-24.67-25.21133.182-15.62-4.4792.8184.34-120.77-25.00-25.56154.671-8.41-2.41108.9110.53-130.14-13.47-13.76203.06注：表中V以繞柱端順時(shí)針為正，為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的剪力設(shè)計(jì)值。表21(a)橫向框架B柱彎矩和軸力組合層次截面內(nèi)力1.35SGk+SQk→←5柱頂-25.64-8.72(1.09)85.39-112.9064.71-43.33-42.98-112.90-112.90-42.98200.5776.02(9.50)21.06175.20219.01346.79347.11175.20175.20347.11柱底21.006.4069.8795.90-49.4334.7534.1695.9095.9034.75227.3876.02(9.50)21.06200.94244.75382.98379.28200.94200.94382.984柱頂-21.00-6.40155.55-185.00138.54-34.75-34.16-185.00-185.00-34.75447.53151.58(85.06)65.73402.10538.82755.75749.25402.10402.10755.75柱底21.006.40155.55185.00-138.5434.7534.16185.00185.0034.75474.34151.58(85.06)65.73427.84564.55791.94781.42427.84427.84791.943柱頂-21.00-6.40215.16-247.00200.53-34.75-34.16-247.00-247.00-34.75694.49227.14(160.62)147.63590.27897.341164.701151.38590.27590.271164.70柱底21.006.40215.16247.00-200.5334.7534.16247.00247.0034.75721.30227.14(160.62)147.63616.01923.081200.901183.56616.01616.011200.902柱頂-21.00-6.40225.33-257.58211.11-34.75-34.16-257.58-257.58-34.75941.45302.70(236.18)239.93767.631266.691573.661553.52767.63767.631573.66柱底21.055.90225.33257.38-211.3034.3233.52257.38257.3834.32968.26302.70(236.18)239.93793.371292.421609.851585.69793.37793.371609.851柱頂-21.05-5.90284.86-319.29273.21-34.32-33.52-319.29-319.29-34.321188.41378.26(311.74)279.86999.451581.561982.611955.66999.45999.451982.61續(xù)表21（a）柱底10.532.95348.17373.62-350.5717.178.73248.79248.798.851221.07378.26(311.74)279.861030.811612.922026.701092.39674.09674.091097.2注：表中M以左側(cè)受拉為正，單位KN·m，N以受壓為正，單位為KN。表21(b)橫向框架B柱柱端組合彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整層次54321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底rRE(∑Mc=nc∑Mb)~216.52417.66271.58362.6310.44320.29321.73399.01467.03rREN~200.94402.10427.84590.27616.01767.63793.37999.451030.81注：表中彎矩為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的彎矩設(shè)計(jì)值。表22橫向框架B柱剪力組合(KN)層次→←511.913.88(1.92)±39.8157.12-30.867.7418.0072.87410.773.28±79.77100.80-75.4917.5217.82129.13310.773.28±110.34134.58-109.2717.5217.82172.41210.783.15±130.94157.29-132.0917.3517.70179.7216.651.86±133.27154.99-139.5310.5810.84241.83注：表中V以繞柱端順時(shí)針為正，為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的剪力設(shè)計(jì)值。2.7截面設(shè)計(jì)2.7.1框架梁這里僅以第一層跨梁為例，說(shuō)明計(jì)算方法和過(guò)程，其它層梁的配筋計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表23和表24。1.梁的正截面受彎承載力計(jì)算。從表中分別選出AB跨胯間截面及支座截面的最不利內(nèi)力，并將支座中心處的彎矩?fù)Q算成支座邊緣控制截面的彎矩進(jìn)行配筋計(jì)算。支座彎矩跨間彎矩取控制截面，即支座邊緣處的正彎矩，由表可求得相應(yīng)的剪力則支座邊緣處當(dāng)梁下部受拉時(shí)，按T形截面設(shè)計(jì)，當(dāng)梁上部受拉時(shí)，按矩形截面設(shè)計(jì)。翼緣計(jì)算寬度：按跨度考慮時(shí)，；按梁間距考慮時(shí)，；按翼緣厚度考慮時(shí)，，，此情況下不起控制作用。故取梁內(nèi)縱向鋼筋選HRB400級(jí)鋼（），。下部跨間截面按單筋T形截面計(jì)算。因?yàn)閷俚谝活?lèi)T形截面實(shí)配鋼筋4C22（），，滿足要求。將下部跨間截面的4C22鋼筋伸入支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋（），再計(jì)算相應(yīng)的受拉鋼筋，即支座上部說(shuō)明富裕，且達(dá)不到屈服?？山迫?shí)取4C22（）。支座上部實(shí)取4C22（），，滿足要求。2.梁斜截面受剪承載力計(jì)算跨故截面尺寸滿足要求。梁端加密區(qū)箍筋取4肢8@100,箍筋用HPB235級(jí)鋼筋，加密區(qū)長(zhǎng)度取1.05m，非加密區(qū)箍筋取4肢8@150，箍筋設(shè)置滿足要求。跨：若梁端箍筋加密區(qū)取4肢10@100，則其承載力為由于非加密區(qū)長(zhǎng)度較小，故全跨均可按加密區(qū)配置。表23框架梁縱向鋼筋計(jì)算表層次截面ξ實(shí)配鋼筋5支座A-58.53＜05092582C18(509)10.24-76.39＜05093372C18(509)10.24AB跨間28.520.002116.232C18(509)0.24支座Br-63.3＜04023322C18(402)10.34BC跨間12.640.0024632C16(402)0.223支座A-244.600.0075100810783C22(1140)0.880.54-197.13＜010088693C22(1140)0.880.54AB跨間221.220.014813.592C20+1C22(1008)0.48支座Br-204.970.03976010743C22(1104)0.690.55BC跨間144.500.027707.662C22(760)0.421支座A-381.860.03152016844C22(1520)10.76-325.64＜0152014364C22(1520)10.76AB跨間321.380.02013574C22(1520)0.76支座Br-205.700.03976010784C22(1520)0.501.1BC跨間141.720.027707.662C22(760)0.42表24框架梁箍筋數(shù)量計(jì)算表層次截面梁端加密區(qū)非加密區(qū)實(shí)配鋼筋4、81.54570.57-0.219<0雙肢8@100(1.01)雙肢8@150(0.224)98.67487.77-0.021<0雙肢8@100(1.01)雙肢8@100(0.337)2、162.91570.570.25雙肢8@100(1.01)雙肢8@150(0.224243.2487.770.95雙肢10@100(2.36)雙肢10@100(0.787)1、208.87666.330.44四肢8@100(2.01)四肢8@150(0.383)244566.130.89雙肢10@100(2.36)雙肢Φ10@100（0.787）2.7.2框架柱1．剪跨比和軸壓比驗(yàn)算表25給出了框架柱各層剪跨比和軸壓比計(jì)算結(jié)果，其中剪跨比λ也可取,注意，表中的，和都不應(yīng)考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)。由表25可見(jiàn)，各柱的剪跨比和軸壓比均滿足規(guī)范要求。表25柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算柱號(hào)層次A柱550046014.3108.3158.72314.174.01>20.10<0.8350046014.3255.67122.321159.894.54>20.35<0.8150046016.7316.57153.112118.964.49>20.55<0.8B柱550046014.3150.5367.2267.924.8720.08<0.8350046014.3329.33158.33821.354.52>30.25<0.8150046016.7425.72182.341374.415.08>20.36<0.82．柱正截面承載力計(jì)算以第一層B軸柱為例說(shuō)明。根據(jù)B柱內(nèi)里組合表，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、下柱端彎矩.m,，在節(jié)點(diǎn)處將其按彈性彎矩分配給上、下柱端，即:取20mm和偏心方向截面尺寸的l/30兩者中的較大值，即500/30=17mm，故取=20mm。底層柱計(jì)算高度因?yàn)椋蕬?yīng)該考慮偏心距增大系數(shù)η。采用對(duì)稱配筋為大偏壓情況再按及相應(yīng)的M一組計(jì)算。，節(jié)點(diǎn)上，下柱端彎矩此組內(nèi)力是非地震組合情況，且無(wú)水平荷載效應(yīng)，故不必進(jìn)行調(diào)整，且取。因?yàn)?，故?yīng)考慮偏心距增大系數(shù)。同理可求得。故為小偏心受壓。按上式計(jì)算時(shí)，應(yīng)滿足及，但故按構(gòu)造配筋，且應(yīng)滿足，單側(cè)配筋率，故選420（）。總配筋率：3．柱斜截面受剪承載力計(jì)算上柱柱端彎矩設(shè)計(jì)值：對(duì)二級(jí)抗震等級(jí)，柱底彎矩設(shè)計(jì)值：則框架柱的剪力設(shè)計(jì)值（滿足要求）其中取較大的柱下端值，而且，不應(yīng)考慮γRE故為將表21查得的值除以0.8，為將表22查得的值除以0.85，與相應(yīng)的軸力取取柱端加密區(qū)的箍筋選用4肢10@100.由表25可得一層柱底的軸壓比n=0.485，由附表5查的λv=0.107，則最小體積配箍筋率取加密區(qū)箍筋為Asv=78.5mm2則s≤54.14mm。根據(jù)構(gòu)造要求，取加密區(qū)箍筋為410@50，位置及長(zhǎng)度按規(guī)范要求確定。取，取1400mm。非加密區(qū)還應(yīng)滿足s<10d=200mm，故箍筋取410@100，各層柱箍筋計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表26。表26框架柱箍筋數(shù)量表柱號(hào)層次/mm實(shí)配箍筋（）加密區(qū)非加密區(qū)A柱539.03657.8>V231.141072.5<00.545（10.96）（0.64）3128.72657.8>V785.131072.5<00.545（1.37）（0.99）1161.81768.2>V1213.881252.5<00.636（1.37）（0.99）B柱5120.9657.8>V2191072.50.2310.545（0.96）（0.64）3171.82657.8>V737.841072.50.4570.545（1.37）（0.99）1234.88768.2>V1249.311252.50.7260.851（1.37）（0.99）2.7.3框架梁柱節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)截面抗震驗(yàn)算以一層中節(jié)點(diǎn)為例。由節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁的受彎承載力計(jì)算節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的剪力設(shè)計(jì)值，因節(jié)點(diǎn)兩側(cè)梁不等高，計(jì)算時(shí)應(yīng)取兩側(cè)梁的平均高度，即本例框架為二級(jí)抗震等級(jí)，應(yīng)按式計(jì)算節(jié)點(diǎn)的剪力設(shè)計(jì)值，其中Hc為柱的計(jì)算高度，取節(jié)點(diǎn)上，下柱反彎點(diǎn)間的距離，即（左震）剪力設(shè)計(jì)值因,故取，，，則(滿足要求)節(jié)點(diǎn)核芯區(qū)的受剪承載力按式計(jì)算，其中N取二層柱底軸力N=991.71kN和二者中的較小值，故取N=991.71kN。設(shè)節(jié)點(diǎn)區(qū)配箍筋為410@100，則故承故載力滿足要求。綜合以上計(jì)算結(jié)果，繪出橫向框架的配筋圖16（見(jiàn)結(jié)構(gòu)配筋圖）。圖19橫向框架配筋圖2.8基礎(chǔ)設(shè)計(jì)根據(jù)地質(zhì)勘查報(bào)告，采用人工挖空灌注樁基礎(chǔ)，以砂礫層做為樁端持力層。以6軸與B軸相交處豎向力設(shè)計(jì)值最大.以此柱所對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)為例，說(shuō)明其設(shè)計(jì)過(guò)程。該結(jié)構(gòu)采用人工挖孔灌注樁，根據(jù)可知基礎(chǔ)梁高度為650mm。由地質(zhì)條件可估算樁長(zhǎng)為：L=7.0m(包括擴(kuò)底高，且插入持力層)，卵石層承載力特征值=400kN/㎡，樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值=2000Kpa。一層柱為500mm×500mm矩形柱，混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用C35，主筋保護(hù)層厚度為70mm。1．?建筑樁基技術(shù)規(guī)范?（JGJ94-2008）第5.3.6條，2．?建筑樁基技術(shù)規(guī)范?（JGJ94-2008）第5.2.2條，3．?建筑樁基技術(shù)規(guī)范?（JGJ94-2008）第5.2.1.1條，故井樁的豎向承載力符合要求。4．樁基礎(chǔ)的配筋。應(yīng)滿足的要求：(1)截面配筋率取0.3%。(2)配筋長(zhǎng)度，端承樁沿樁身長(zhǎng)布置。實(shí)際配筋選24C18(3)箍筋用螺旋式箍筋，由于本設(shè)計(jì)處于抗震地區(qū)，因此樁為抗震樁基，樁頂下范圍內(nèi)采用螺旋式箍筋加密。(4).每隔2m設(shè)一道直徑為的焊接加勁箍，此箍為環(huán)形。(5).擴(kuò)大頭無(wú)需另行配筋。圖20樁示意圖2.9樓梯設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中樓梯間的開(kāi)間為3900mm，進(jìn)深為6.6m,采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為一層C35，二層及以上為C30.鋼筋采用HPB235級(jí)，樓梯均布荷載采用2.5KN/。1．結(jié)構(gòu)布置踏步板兩邊均與斜梁整體連接，踏步位于斜梁上部，平臺(tái)板支撐在兩側(cè)墻上的構(gòu)造柱上，其布置見(jiàn)建筑圖。2．踏步板的計(jì)算踏步板的截面尺寸。取一個(gè)踏步作為計(jì)算單元，如圖18所示，梯段梁尺寸取b×h=150×300mm，踏步尺寸取150mm，280mm：踏步截面平均高度，取計(jì)算截面圖21踏步板計(jì)算截面的選取荷載計(jì)算恒載標(biāo)準(zhǔn)值：踏步自重：20厚水泥砂漿面層：12mm厚紙筋灰板底粉刷：小計(jì)活載標(biāo)準(zhǔn)值：總荷載設(shè)計(jì)值：內(nèi)力計(jì)算配筋計(jì)算故踏步板應(yīng)按構(gòu)造要求配筋。每個(gè)踏步選用3ф6（）3．斜梁的計(jì)算（1）荷載計(jì)算斜梁自重計(jì)算的截面寬度b=150mm，截面高度h為沿水平投影方向的均布荷載為：恒載標(biāo)準(zhǔn)值：踏步板傳來(lái)重量鋼管欄桿（約估）0.200KN/m斜梁自重小計(jì)活載標(biāo)準(zhǔn)值：總荷載設(shè)計(jì)值：（2）內(nèi)力計(jì)算圖22斜梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖與內(nèi)力圖正截面承載力計(jì)算因踏步板在斜梁上部，故斜梁可按倒L形截面計(jì)算，翼緣寬度斜梁按T形截面進(jìn)行配筋計(jì)算，取取第一類(lèi)T形截面進(jìn)行計(jì)算選用2A12（），架立筋采用2A10.斜截面受剪承載力計(jì)算驗(yàn)算截面尺寸：由于故截面滿足要求因故可按構(gòu)造要求配筋，選用。4．平臺(tái)梁的計(jì)算荷載計(jì)算平臺(tái)梁的截面尺寸應(yīng)滿足上、下斜梁的擱置要求，現(xiàn)采用，因平臺(tái)板荷載直接傳給兩側(cè)橫墻，故不計(jì)入，由于上下斜梁等長(zhǎng)，斜梁傳來(lái)的集中荷載相同。由平臺(tái)梁自重：可得均布恒載設(shè)計(jì)值：斜梁傳來(lái)的集中荷載：計(jì)算簡(jiǎn)圖平臺(tái)梁的兩端均擱置于構(gòu)造柱上，擱置長(zhǎng)度，，故取計(jì)算跨度。計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖20所示：圖23斜梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖內(nèi)力計(jì)算因靠近支座處的集中荷載對(duì)跨中彎矩影響不大，可略去不計(jì)；中間兩個(gè)集中荷載因位置很靠近，為簡(jiǎn)化計(jì)算，亦近似認(rèn)為同時(shí)作用于跨度中點(diǎn)。計(jì)算支座邊緣處的最大剪力時(shí)，顯然，靠近支座處得集中荷載不能忽略不計(jì)。計(jì)算跨度取靜跨（4）正截面承載力計(jì)算平臺(tái)梁按的矩形截面計(jì)算。選用3A12斜截面受剪承載力計(jì)算驗(yàn)算截面尺寸：由于故截面滿足要求因故可按構(gòu)造要求配置箍筋，選用。附表附表1柱側(cè)移剛度修正系數(shù)位置邊柱中柱簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)圖一般層底層固接鉸接附表2彈性層間位移角限值結(jié)構(gòu)類(lèi)型［θe］鋼筋混凝土框架1/550鋼筋混凝土框架-抗震墻，板柱-抗震墻，框架-核心筒1/800鋼筋混凝土框架抗震墻，筒中筒1/1000鋼筋混凝土框架支層1/1000多、高層鋼結(jié)構(gòu)1/300附表3倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比mnK0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.02.03.055-0.050.100.200.250.300.300.350.350.350.350.400.4540.200.250.350.350.400.400.400.400.400.450.450.5030.450.400.450.450.450.450.450.450.450.450.500.5020.7