安徽建筑工业学院毕业设计论文某综合楼设计

1、1*建筑建筑工业学院工业学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文）课程名称：课程名称： 某综合楼设计某综合楼设计 姓姓 名名： 学学 号号： 专专 业业： 土木工程土木工程 指导老师指导老师： 完成时间：完成时间： 20122012 年年 6 6 月月 9 9 日日 2目录目录某综合办公楼的设计某综合办公楼的设计 .4 4摘要摘要 .4 4第一篇第一篇 结构设计结构设计 .6 61 1 结构设计技术条件结构设计技术条件 .6 61.1 工程概况.61.2 设计依据.61.3 荷载取值.71.4 结构总体布置.91.5 主要承重构件及墙体截面尺寸.91.6 基础.91.7 材料.91.8 结构计算原

2、则和方法 .102 2 结构方案结构方案 .10102.1 结构体系.102.2 结构布置.102.3 计算简图.133 3 框架侧移刚度计算框架侧移刚度计算 .14143.1 梁柱线刚度计算.143.2 柱侧移刚度 d 值计算.144 4 重力荷载计算重力荷载计算 .16164.1 屋面及楼面的永久荷载标准值.164.2 屋面及楼面可变荷载标准值.174.3 梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算.174.4 重力荷载代表值计算 .195 5 横向水平地震作用下框架内力和侧移计算横向水平地震作用下框架内力和侧移计算 .21215.1 横向自振周期计算.215.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算.22

3、5.3 水平地震作用下的位移验算.235.4 水平地震作用下框架内力计算.246 6 竖向荷载作用下框架结构的内力计算竖向荷载作用下框架结构的内力计算 .29296.1 计算单元.296.2 荷载计算.297 7 内力组合内力组合 .46467.1 组合原则.467.2 框架梁内力组合.487.3 框架柱内力组合 .528 8 截面设计截面设计 .585838.1 框架梁截面设计.588.2 框架柱截面设计.619 9 基础设计基础设计 .68689.1 基础参数选取.681010 板的设计板的设计.74741111 楼梯设计楼梯设计 7575参考文献参考文献 .7 78 84某综合办公楼的设

4、计 摘 要本工程为某市拟建一栋综合办公楼，结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构，屋盖及楼盖采用现浇式钢筋混凝土结构。总长度为 57.0m，总宽度为 17.4m, 总高度为 16.20m，共四层，一层高为 3.9m，其它层层高均为 3.6m。本毕业设计主要完成以下内容：一、建筑设计根据建筑的使用功能进行建筑的平面布置及建筑造型设计，并确定建筑材料及绘制建筑施工图。1.各层会议室和办公室共约 3600m2；2.楼梯、走道、厕所等部分约 400m2；3.屋面：柔性防水屋面；4.墙面：外墙为 240mm 厚空心砖；内墙为 200mm 厚空心砖或轻质隔墙；5.装修：外墙：面砖、涂料、石材、集石、喷涂等；内墙

5、：卫生间瓷砖，其余房间普通粉刷；楼地面：地砖或石材；顶棚：门厅宜吊顶，其他均为普通粉刷；门窗：喷塑铝合金窗等。二、结构设计1.结构布置及结构计算简图；2.确定梁、柱截面尺寸；3.荷载计算，包括重力荷载、水平地震作用等；4.荷载效应组合；5.梁、柱配筋计算；6.基础设计；7.绘制结构施工图；8.利用计算机程序进行结构分析。关键词关键词：钢筋混凝土；框架结构；抗震设计；结构计算5some office building design this project for some office building, the main body structure uses the cast-in-pla

6、ce reinforced concrete portal frame construction, the total length is 57.0m, the overall width is 17.4m, the gross altitude is 15.42m, altogether four, one high is 3.9m, other building store heights are 3.6m.the purpose of the graduation design including the following contents:i. architecture design

7、according the building function to arrange the rooms of the building, determine the architectural style and the material of the building and draw the architectural working drawing. 1. the meeting room and office, a total of about 3600 m2 of each layer; 2. the stairs, corridor, toilets etc. part of a

8、bout 400 m2; 3. the roof: flexible waterproof roofing; 4. metope: exterior wall is 240 mm thick hollow bricks; interior wall is 200 mm thick hollow bricks or light weight partition wall; 5. repair: exterior wall: face brick, coating, stone, stone, spraying, etc.; interior walls, bathroom tile, ordin

9、ary paint the rest of the room; floors: floor tile or stone; ceiling: appropriate condole carries on the hallway, the other for ordinary paint; doors and windows, plastic spraying aluminium alloy window, etc.ii. strcture design 1. determine the construction arrangement and the calculate concise pict

10、ure.2.determine beam、column cross-section size.3. load calculate. including gravity load、horizontal earthquake load and so on.4. load effect combination.5. calculate the required reinforcing bar of the beam and column.6. foundation design7. draw the working drawing of building structure.8. strcture

11、analysis by computer program.key words6 reinforced concrete； frame structure；anti-seismic design； structure calculation第一篇 结构设计1 结构设计技术条件1.1 工程概况项目名称：某综合办公楼建设地点：某市建筑面积：4038.85 m2建筑高度：16.20m层 高：一层 3.9m，二 四层 3.6m层 数：4 层1.2 设计依据1.2.1 国家标准（1）国家标准. 建筑结构荷载规范（gb 500092001）2006（2）国家标准. 建筑抗震设计规范（gb 500112001

12、）（3）国家标准. 建筑工程抗震设防分类标准（gb 502232004）（4）国家标准. 混凝土结构设计规范（gb 500102002）（5）国家建筑标准设计图集. 建筑物抗震构造详图（03g3291）（6）国家标准. 建筑地基基础设计规范（gb 500072002）1.2.2 地质勘察报告（1）场地与环境1）场地标高 35.28-35.00m。2）工程地质根据钻孔实测结果，地下水位在 32.85-32.59，对混凝土无浸蚀作用73）拟建楼区地基土情况如下： 1 层为杂填土：厚 1.6m 左右，层底标高 33.40m 以上，构成比较复杂，力学性质差异明显，不宜直接作为地基使用。 2 层为粘土：

13、平均厚度 6m 左右，曾底标高均在 27.00 米-28.00 米，fk=180kpa，液性指数为 0.75，孔隙比 e=0.85. （二）结论及建议1）1 层土：工程地质条件差，应清除。2）建议选用 2 层粘土为持力层，基础选用天然浅基础。如下独立基础、联合基础或条形基础。（3）技术条件 1） 、拟建工程位于市区。 2） 、气象质料：（1）基本雪压 0.5kn/m2;(2)基本风压 0.35kn/m2；（3）主导风向：东南风。 3） 、耐火等级：一级。 4） 、抗震设防要求：7 度设防。1.2.3 结构设计参数技术指标技术条件取值依据建筑结构安全等级二级建筑结构可靠度设计统一标准设计使用年限

14、50 年建筑结构可靠度设计统一标准抗震设防烈度7 度建筑抗震设计规范建筑抗震设防类别丙类建筑工程抗震设防分类标准设计基本地震加速度0.05g建筑抗震设计规范设计地震分组第一组建筑抗震设计规范场地类别类建筑抗震设计规范房屋抗震等级四级建筑抗震设计规范1.2.4 抗震设计参数地震影响水平地震影响系数最大值特征周期取值依据多遇地震0.08max罕遇地震0.50max0.35gt建筑抗震设计规范81.3 荷载取值1.3.1 风荷载、雪荷载荷载类型取值（kn/m2）取值依据基本风压0.35建筑结构荷载规范基本雪压0.5建筑结构荷载规范1.3.2 楼面、屋面活荷载标准值荷载类型取值（kn/m2）取值依据房

15、间2.0卫生间2.0走廊、门厅、楼梯2.0屋面0.5建筑结构荷载规范1.3.3 结构重要性系数、荷载分项系数、可变荷载组合值系数等系数取值非抗震设计极限状态系数名称系数取值取值依据结构重要性系数1.00建筑结构可靠度设计统一标准由可变荷载效应控制的组合1.2g当其效应对结构不利时由永久荷载效应控制的组合1.35g承载能力永久荷载分项系数当其效应对结构有利时1.0g建筑结构可靠度设计统一标准续表极限状态系数名称系数取值取值依据承载能力可变荷分项系当其效应对结构不利时1.4q建筑结构可靠度设计统一标准9数当其效应对结构有利时0q楼面活荷载组合值系数0.5i c建筑结构荷载规范屋面活荷载组合值系数0

16、i c建筑结构荷载规范正常使用风荷载组合值系数0i c建筑结构荷载规范抗震设计系数名称系数取值取值依据梁（受弯）：0.75轴压比小于 0.15 的柱：0.75轴压比不小于 0.15 的柱：0.8承载力抗震调整系数各类构件（受剪）：0.85建筑抗震设计规范重力荷载分项系数1.2g水平地震作用分项系数1.3eh竖向地震作用分项系数0ev建筑抗震设计规范1.4 结构总体布置（1）平面、立面布置结构平面布置规则、对称，质量和刚度变化均匀。（2）柱网布置采用大柱网，柱网尺寸（7.5m+2.4m+7.5m）7.2m。1.5 主要承重构件及墙体截面尺寸（1）柱： 500mm500mm；（2）梁：ab(cd)

17、跨横梁 300mm700mm，次梁 250mm550mm，纵梁 300mm700mm；10（3）楼盖、屋盖：现浇混凝土楼（屋）盖，板厚 100mm；1.6 基础（1）基础形式：柱下独立基础；（2）基础埋深：2.0m；1.7 材料混凝土强度等级梁、板一四层：c20柱一四层：c25基础c25钢筋构件受力钢筋箍筋或构造钢筋板hpb235hpb235梁hrb335hpb235柱hrb335hrb335基础hrb335hpb2351.8 结构计算原则和方法1.8.1 手算：采用简化方法计算结构内力和位移，即沿结构纵横两主轴方向，按平面抗侧力结构计算结构的内力和位移。1.8.2 电算：(1) 软件名称：p

18、kpm(2) 版 本：2005.08(3) 编制单位：中国建筑科学研究院 pkpm cad 工程部2 结构方案112.1 结构体系本建筑为综合楼，内设有会议室、办公室等，房间使用面积变化大，故选择建筑平面布置比较灵活的框架结构体系，框架结构建筑立面容易处理，结构自重较轻。且本建筑楼层数为四层，选用钢筋混凝土框架结构能够获得较好的经济效益。2.2 结构布置2.2.1 结构平面布置图根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面图、剖面图分别见建筑设计部分图 1.2 和图 1.3。根据建筑平面图可知采用大柱网较为经济合理，拟定柱距为 7.2m，跨度为 7.5

19、m+2.4m+7.5m。2.2.2 构件材料及尺寸（1）现浇板楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，因板长边与短边之比为 7.5/3.62.0，所以本设计按短边方向受力的单向板计算，沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。根据工程经验，板厚 h 应满足：mm70mm9040360040minhhlh故取。mmh100（2）框架几何尺寸1) 横向框架梁h=(1/81/12)l=(1/81/12) 7500=938625mm 取 h=700mmb=(1/21/3)h=(1/21/3) 700=350233mm 取 b=300mm中间框架梁由于跨度较小，截面尺寸取 200500 mm2) 纵向框架梁h=(1

20、/81/12)l=(1/81/12) 7200=600900mm 取 h=700mmb=(1/21/3)h=(1/21/3) 700=233350mm 取 b=300mm3) 框架柱12柱高 h=(1/61/12)h,h 为层高且不宜小于 400mm柱宽 b=(11/1.5)h，且不宜小于 250mm根据上述结果并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值如下：500 mm500 mm4) 次梁h=(1/141/18)l=(1/141/18) 7500 取 h=550mmb=(1/21/3)h 取 b=250mm13图 2.1 结构平面布置图142.3 计算简图本设计基础底面标高为2.35 m，基

21、础高度为 1.0m，则底层柱高度h1=3.32.351.04.65m。其他柱高取层高即 3.0m。本结构横向框架计算简图如图 2.2 所示。图 2.2 横向框架计算简图153 框架侧移刚度计算3.1 梁柱线刚度计算梁的线刚度 ibecib/l。其中 ec为混凝土弹性模量；l 为梁的计算跨度；lb为梁截面惯性矩，本结构为现浇式楼盖，故考虑楼板的影响，对于中框架梁（t 形截面） ，取 ib2.0i0；对于边框架梁（倒 l 形截面） ，取 ib1.5i0；对于楼电梯间梁，取 ibi0。其中 i0为梁矩形部分的截面惯性矩。柱的线刚度 icecic/h，其中 ic为柱的截面惯性矩，h 为框架柱的计算高度

22、。横梁线刚度计算过程见表 3.1，柱线刚度计算过程见表 3.2。表 3.1 横梁线刚度ib计算表类 别ec/(n/mm2)bh/mmmmi0/mm4l/mmeci0/l/nmm1.5eci0/l/nmm2eci0/l/nmmab 跨横梁3.00104300700 8.57510975003.4310105.14510106.861010bc 跨横梁3.00104300700 8.57510924003.33410102.00110102.6681010表 3.2 柱线刚度ic计算表层 次hcecbhicecic/hc146503.001045005005.20810103.3610102430

23、003.001045005005.20810105.20810103.2 柱侧移刚度 d 值计算柱的侧移刚度 d 值按下式计算：212hidcc式中，为柱侧移刚度修正系数，对不同情况按下式计算：c一般层：kkc216底 层：kkc25 . 0其中表示梁柱线刚度比。k根据梁柱线刚度比的不同，图 2.1 中的柱可分为中框架中柱和边柱、边框架中柱和边k柱以及楼电梯间柱等。现以第 24 层 c1 柱的侧移刚度计算为例，说明计算过程，其余柱的计算过程从略，计算结果分别见表 3.33.6。第 24 层 c1 柱及与其相连的梁的相对线刚度如图 3.1 所示，图中数据取自表 3.1 和表3.2。则可得梁柱线刚

24、度比为：915. 0208. 52334. 143. 3334. 143. 324321ciiiiik314. 0915. 02915. 0cn/mm21804300010208. 512314. 0210d图 3.1 c1 柱及与其相连的梁的相对线刚度表 3.3 中框架柱侧移刚度 d 值（n/mm）边柱（18 根）中柱（18 根）层次kc1 idkc2idid12.0420.629232892.8360.690255471074392241.3170.397275681.8290.478331921336720表 3.4 边框架柱侧移刚度 d 值（n/mm）17a-1,a-12b-1,b-1

25、2层次kc1 idkc2idid11.5310.575212892.1270.65824362182604240.9880.331229851.3720.40728262204988表 3.5 中楼梯间框架柱侧移刚度 d 值（n/mm）c-6,c-7d-6,d-7层次kc1 idkc2idid11.0210.503186231.4180.56120771157576240.6590.248172210.9150.3142180415610将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移侧度，见表id3.7。表 3.7 横向框架侧移刚度(n/mm)层 次1234di141457216

26、9780816978081697808由表 3.7 可见，底层刚度最小，其层间刚度与上一层层间刚度之比7 . 0833. 0/21dd且底层与其上相邻三个楼层侧向刚度平均值之比8 . 0833. 0/1idd故该框架为规则框架。4 重力荷载计算4.1 屋面及楼面的永久荷载标准值屋面及楼面的恒荷载包括结构构件自重和构造屋重量等重力荷载，其标准值按结构构件的设计算尺寸、构造层的材料及设计厚度以及材料容重标准值计算，计算结构如下：18屋面（不上人）：三毡四油铺小石子0.40 kn/m220 厚水泥砂浆找平层20 0.02 =0.40 kn/m2 50 厚聚苯板保温0.50kn/m21:10 水泥珍珠

27、岩找坡（3%）1.2 kn/m220 厚水泥砂浆找平0.40 kn/m215 厚顶棚抹灰层17 0.015 =0.26 kn/m2100 厚现浇楼板250.1 =2.5kn/m2合计5.66 kn/m214 层楼面：瓷砖地面（包括水泥砂浆打底）0.55 kn/m2100 厚钢筋混凝土板25 0.1 =2.50 kn/m215 厚顶棚抹灰17 0.015 =0.26 kn/m2合计3.31 kn/m24.2 屋面及楼面可变荷载标准值本建筑为民用建筑，楼面活荷载标准值根据房间用途按建筑结构荷载规范(gb50009-2001)表 4.1.1 的规定采用；屋面活荷载根据屋面类别按建筑结构荷载规范(gb

28、50009-2001)表 4.3.1 的规定采用；屋面水平投影面上的雪荷载标准值按建筑结构荷载规范(gb50009-2001)式 6.1.1 计算，结果如下。屋面活荷载与雪荷载不同时考虑。不上人屋面均布活荷载标准值 0.5 kn/m2楼面活荷载标准值 2.0 kn/m2屋面雪荷载标准值 0.45 kn/m245. 00 . 10ssrk式中：为屋面积雪分布系数，本建筑为平屋顶，故取1.0。so 代表雪压，本设计rr查建筑结构荷载规范知湖南湘潭基本雪压为 0.45 kn/m2。4.3 梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算19梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷层等计算出单位长度上的重力荷载；本设计为现

29、浇板肋梁楼盖，因板自重已计入楼面（屋面）的恒载之中，故计算梁自重时梁截面高度取梁原截面高度减去板厚。具体计算过程及结果见表 4.1。表 4.1 梁、柱重力荷载标准值层次构件b/mh/m/(kn/m2)g(kn/m)li/mngi/kngi/kn边横梁0.30.7251.054.725 7.26016548.856中横梁0.30.7251.054.7252.160827.216次梁(三跨)0.250.55251.053.2813.36028148.176纵梁0.30.7251.054.72516.687383.0901458.121柱0.50.5251.16.8754.6503210231023

30、边横梁0.30.7251.054.7257.26016548.856中横梁0.30.7251.054.7252.160827.216次梁(三跨) 0.250.55251.053.2813.36028148.176纵梁0.30.7251.054.72516.687383.0901458.1224柱0.50.5251.16.8753.00032660660注：表中 为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系系数；g 表示单位长度构件重力荷载；n 为构件数量。墙体重量根据其厚度及材料容重标准值计算，其两侧的粉刷层（或贴面）重量应计入墙自重内。本设计外墙体为 240mm 厚加气混凝土砌块，外墙

31、面贴瓷砖(0.5kn/m2)，内墙面为 20mm厚抹灰，则外墙单位面积重力荷载为：0.5+0.50.24+170.022.16kn/m2内墙面为 240mm 厚加气混凝土砌块，两侧均为 20mm 厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：5.50.24+170.0222.00kn/m2女儿墙为 240mm 厚加气混凝土砌块，外墙面贴瓷砖(0.5kn/m2)，内墙面为 20mm 厚水泥砂浆抹面，则女儿墙单位面积重力荷载为：0.5+5.50.24+170.022.16kn/m220门、窗等自重可根据其材料种类，按建筑结构荷载规范(gb50009-2001)表 a.1 查取单位面积重量进行计算。钢铁门（包括

32、玻璃门）单位面积重力荷载取 0.45kn/m2；铝合金窗单位面积重力荷载取 0.4kn/m2。墙、门、窗等重力荷载汇总见表 4.2。4.4 重力荷载代表值计算集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 gi，为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙、柱等重量。计算 gi时，各可变荷载的组合值系数按建筑抗震设计规范(gb 50011-2001)表 5.1.3 的规定采用。由于前面已经计算出结构和构配件的重力荷载标准值，故下面仅以集中于一层楼板处的重力荷载代表值 g1的计算为例说明计算过程，计算结果见表 4.3。表 4.2 墙、门、窗等重力荷载标准值汇总层次构件q/(kn/m2)a/m2

33、gi/kngi/kn外墙2.16322.68696.989内墙2.00459.3918.6楼梯间4.9654.00267.054门0.4560.1227.0541窗0.440.516.2192.6828外墙2.16314.04678.326内墙2.00599.11198.2楼梯间4.9654.0267.84门0.4553.3424.00324窗0.470.228.082196.449414 层楼面3.31876.962902.7382902.73764 层屋面5.66876.964963.59364963.5936其它女儿墙2.1681.36175.7376175.737621雨篷25.950

34、25.950注：表中 q 为相应构件的单位面积重力荷载标准值，其中楼梯间面荷载取楼面荷载 1.5 倍，7 层屋面板考虑压檐墙取屋面荷载 1.2 倍，a 表示单层内构件所占总面积。电梯机房设备近似按 50kn 计算。kn02.893526600 . 24 .504 .17950.252826.19862793.23172102312.14587376.29021活雨篷窗门墙柱梁楼面板ggggggggg表 4.3 各层重力荷载代表值层次1234gigi8935.029074.559074.559074.5536158.67图 4.1 各质点重力荷载代表值225 横向水平地震作用下框架内力和侧移计算

35、5.1 横向自振周期计算本设计采用顶点位移法计算结构自振周期，计算如下：顶点位移 ut按以下步骤计算：nikkgigv sjijgiidvu1/ nkktuu1式中：gk为集中在 k 层楼面处的重力荷载代表值，对顶层应加上局部突出部分的折算重力荷载；vgi为把集中在各层楼面处的重力荷载代表值视为水平荷载而得的第 i 层的层间剪力；为第 i 层的层间侧移刚度；sjijd1、分别为第 i、k 层的层间侧移；iu)(ku)(s 为同层内框架柱的总数。具体计算过程及结果见表 5.1。表 5.1 结构顶点的假想侧移计算层次gi/knvgi/kndi/(n/mm)ui/mmui/mm49074.55269

36、97.09169780815.90101.9739074.5536071.64169780821.2586.0729074.5545146.19169780826.5964.8218935.0254081.21141457238.2338.2323结构基本自振周期 t1(s)按下式计算：ttut7 . 11式中为结构基本自振周期考虑非承重砖墙的折减系数，本结构为框架结构，取为tt0.7，则st41. 01177. 07 . 07 . 115.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算本设计中结构高度不超过 40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。由设计

37、任务书可知，本建筑所在地抗震设防烈度为 7 度，水平地震影响系数最大值为0.08，场地类别为类，设计地震分组为第一组，特征周期 tg为 0.35s。因为 tg0.35t10.621.4tg1.40.350.49s，所以不需考虑顶部附加水平地震作用。 将上述计算结果代入下式即可算得各质点的水平地震作用标准值：)3 , 2 , 1()1 (1nifhghgfneknjjjiii式中：gi、gj分别为集中于质点 i、j 的重力荷载代表值；hi、hj分别为质点 i、j 的计算高度。框架各层层间剪力通过下式计算：nikkifv24式中：fk为作用在 k 层楼面处的水平地震作用标准值。具体计算过程及结果见

38、表 5.2。各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图 5.1。5.3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移 按下列两式计算：iuu sjijiidvu1/nkkuu1具体计算过程及结果见表 5.3。表 5.2 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次hi/mhi/mgi/kngihi/knmgihi gihifi/knvi/kn43.0012.309074.55111616.960.191605.83242.5133.009.309074.5584393.320.145459.922702.4323.006.309074.5557169.660.

39、098310.843013.2713.303.308935.0229485.560.051161.763175.03 (a) 水平地震作用分布 (b) 层间剪力分布25图 5.1 横向水平地震作用及楼层地震剪力表 5.3 横向水平地震作用下的位移验算层 次vi/kndi/(n/mm)ui/mmui/mmhi/mmeui/hi42242.5116978081.326.9230001/227332702.4316978081.595.6030001/188723013.2716978081.774.0130001/169513175.0314145722.242.2433001/1473表 5.3

40、 还计算了各层的层间弹性位移角 eui/hi，由表中数值可知，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为 1/1473rev0.43双肢8100(1.01)双肢8150(0.22%)4br35.79140.16rev-0.32双肢8100(1.01)双肢8150(0.22%)a、bl107.41383.04rev0.09双肢8100(1.01)双肢8150(0.22%)3br41.38140.16rev-0.29双肢8100(1.01)双肢8150(0.22%)a、bl131.00383.04rev0.22双肢8100(1.01)双肢8150(0.22%)2br34.68140.16rev-0.3

41、3双肢8100(1.01)双肢8150(0.22%)a、bl117.13383.04rev0.14双肢8100(1.01)双肢8150(0.22%)1br49.41140.16rev-0.24双肢8100(1.01)双肢8150(0.22%)638.2 框架柱截面设计8.2.1 剪跨比和轴压比验算柱截面尺寸宜满足剪跨比及轴压比的要求。剪跨比宜大于 2，本结构框架抗震等级为二级，轴压比应小于 0.9，各层柱剪跨比及轴压比计算过程及结果如表 8.3 所示，由表可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。表 8.3 柱的剪跨比和轴压比验算柱号 层次b/mmh0/mmfc/(n/mm2)mc/knmvc

42、/knn/knm/vch0n/fcbh450046014.3119.3874.81940.243.5020.263 20.359 20.456 20.561 20.318 20.431 20.54420.663 0.98.2.2 柱正截面承载力计算以第一层 b 柱为例说明计算方法及过程，其余柱的计算结果见表 8.4 和表 8.5。由 b 柱内力组合表中选出第一层柱不利内力进行配筋计算。及相应的 n：maxm根据混凝土结构设计规范(gb 50010-2002)第 7.3.11 条，底层柱的计算高度可按1.0h 计算，则4.65m。0lmm80.911013.15031098.137360nme）

43、（取mm20mm20 3050030aeh64mm80.1112080.910aieee因为，故应考虑二阶弯矩的影响。53 . 9500/4650/0hl)99. 0(99. 01013.15035009 .115 . 05 . 01321取nafc，取153 . 90hl0 . 1225. 10 . 199. 03 . 9460/80.111140011/140011221200hlhei对称配筋550. 0549. 04605009 .111013.1503301bcbhfn且 174. 04608020has故为大偏心受压，且有效。则mm21.35040250080.11125. 12s

44、iahee2230201mm19840460300549. 05 . 01549. 04605009 .1121.3501013.15035 . 01sycssahfbhfneaa再按及相应的 m 计算：maxnmm69.111037.21281088.24360nme）（取mm20mm203050030aehmm69.312069.110aieee)70. 0(0 . 170. 01037.21285009 .115 . 05 . 01321取nafc65，取153 . 90hl0 . 1289. 17 . 03 . 9460/04.101140011/140011221200hlheimm

45、1384603 . 03 . 0mm89.5969.3189. 10hei故为小偏心受压mm11.2704025001382siahee按以下近似公式计算bcsbcbcbhfahbhfnebhfn01012010143. 0上式中应满足及，因为bcbhfn012043. 0bhfneckn35.1505550. 04605009 .11kn37.212801bcbhfn但mkn37.5414605009 .1143. 00.43mkn89.57411.2701037.21282203bhfnec故按构造配筋。本设计框架抗震等级为三级，根据混凝土结构设计规范(gb 50010-2002)的规定，

46、柱全部纵向钢筋配筋率不应小于 0.8%，且每一侧的配筋率不应小于 0.2%，故2minmm500500500%2 . 0bhaass选用 422（） ，总配筋率，满足要求。2mm1521ssaa%98. 146050015213表 8.4 a 柱纵向钢筋计算表层次 截面b/mmh/mmm/knmn/kn偏心类别as=as/mm2实配钢筋(as=as)/mm2s66114.60686.610.209大偏心217-35.33597.890.182大偏心 构造配筋柱顶50.161000.780.304大偏心779-100.07705.180.214大偏心31921.72616.450.187大偏心

47、构造配筋4柱底500500-50.161028.630.313大偏心796420 (1257)0.55% 1.64%114.60943.250.287大偏心354-47.44797.390.242大偏心734柱顶50.161359.290.413大偏心930-117.30961.820.292大偏心42537.12815.960.248大偏心8133柱底50050050.661387.140.442大偏心932420 (1257)0.55% 1.64%130.081204.440.366大偏心474-53.13992.340.302大偏心842柱顶48.551717.340.522大偏心951

48、-130.77 1223.000.372大偏心 47752.441010.900.307大偏心8582柱底500500-49.561745.590.531大偏心 构造配筋420 (1257)0.55% 1.64%136.041474.350.448大偏心503-57.701170.510.356大偏心909柱顶119.762085.20.634小偏心 构造配筋-137.98 1503.130.457大偏心49398.811219.280.371小偏心 构造配筋1柱底500500-24,.582128.370.647小偏心 构造配筋420 (1257)0.66% 1.98%表 8.5 b 柱纵向

49、钢筋计算表层次 截面b/mmh/mmm/knmn/kn偏心类别as=as/mm2实配钢筋(as=as)/mm2s-126.22834.810.254大偏心2764柱顶 50050054.34823.440.250大偏心713420 (1257)0.55% 1.64%67-17.901295.860.394大偏心 构造配筋109.80853.380.259大偏心393-37.91842.010.256大偏心829柱底17.901323.710.462大偏心 构造配筋-136.82 1118.670.340大偏心39464.931113.630.339大偏心837柱顶-17.901765.440.

50、537大偏心 构造配筋133.211155.100.351大偏心434-60.631137.230.348大偏心8753柱底50050045.941793.290.545大偏心956420 (1257)0.55% 1.64%-144.97 1439.800.438大偏心44475.611412.540.429大偏心870柱顶-43.972235.090.686小偏心 构造配筋144.041458.360.443大偏心452-75.061431.100.435大偏心8672柱底50050042.732262.940.688小偏心 构造配筋420 (1257)0.55% 1.64%-142.68

51、1748.530.531大偏心44669.851712.730.521大偏心904柱顶-46.172713.630.825小偏心 构造配筋148.081777.350.540大偏心406-111.08 1741.510.529大偏心6401柱底50050023.142756.790.838小偏心 构造配筋420 (1257)0.55% 1.64%8.2.3 柱斜截面受剪承载力计算以第一层 b 柱为例说明计算方法及过程，其余柱的计算结果见表 8.6。混凝土结构设计规范(gb 50010-2002)第 11.4.8 条规定，对于剪跨比的框架柱，2考虑地震作用组合的受剪截面应符合下列条件：reccc

52、bhfv02 . 0由前可知，第一层 b 柱的组合剪力设计值kn78.92vkn80.6574605003 .1412 . 02 . 0kn86.7878.9285. 00bhfvccre68故截面满足要求。根据规范规定，计算斜截面抗震受剪承载力时轴向力取考虑地震作用组合的轴向压力设计值和中的较小值。bhfc3 . 0kn65.2283kn50.10725005003 .143 . 03 . 0nbhfc故取。kn50.1072n由前面算得此柱的剪跨比(取)，柱箍筋选用 hrb335 级（）365. 30 . 3300yvf则37. 04603001050.1072056. 046050043

53、. 11305. 11086.78056. 0105. 13300hfnbhfvsayvtresv同时，根据混凝土结构设计规范(gb 50010-2002)第 11.4.17 条，柱端加密区箍筋应满足最小体积配箍率的要求。由表 8.3 可得一层 b 柱的轴压比，柱混凝土强度等级663. 0为 c25，故混凝土轴心抗压强度设计值按 c30 取，即，根据混凝土结构设2n/mm3 .14cf计规范(gb 50010-2002)表 11.4.17 查得，则最小体积配筋率13. 0v（取）%6 . 0%62. 03003 .1413. 0minyvcvvff%98. 6minv柱端加密区箍筋选用 4 肢

54、8100柱端箍筋加密区长度根据规范要求确定为 1350mm。规范规定非加密区箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半；对三级抗震等级，箍筋间距不应大于 8d，故非加密区箍筋选用 4 肢8150，满足要求。表 8.6 框架柱箍筋计算表实配箍筋（v/%）柱号 层次rev/kn0.2cfcbh0/knn/kn0.3fca/knsasvvmin/%加密区非加密区4100.42657.8797.821072.50.10 0.60 48100(0.82)48150(0.55)a柱3113.66657.81063.18 1072.50.20 0.60 48100(0.82)48150(0.55)69212

55、1.51657.81323.12 1072.50.25 0.61 48100(0.82)48150(0.55)174.32657.81587.35 1072.5 00.63 48100(0.82)48150(0.55)4109.94657.81097.92 1072.50.17 0.60 48100(0.82)48150(0.55)3125.78657.81491.56 1072.50.29 0.60 48100(0.82)48150(0.55)2134.62657.81883.38 1072.50.35 0.68 48100(0.82)48150(0.55)b柱178.86657.82283

56、.65 1072.5 00.70 48100(0.82)48150(0.55)9 基础设计 矩形和梯形联合基础一般用于柱距较小时的情况，这样可以避免造成板的厚度及配筋过大。为使联合基础的基底压力分布较为均匀，应使基础底面形心尽可能接近柱主要荷载的合力作用点。因为 b，c 轴间柱距较小，所以 b，c 柱设计为联合基础。而 a ，d 轴设计成柱下独立基础。基础材料为：砼，钢筋 hrb335，。20c21.1/tfn mm2300/yfn mm91 独立基础设计 以底层 a 柱基础计算为例a) 荷载计算：（以底层 a 柱基础计算为例）由柱传至基顶的荷载：由柱的内力组合表可查得 第一组： n=1304

57、.09kn v=56.2knmaxm115.94kn m 第二组： m=23.03kn.m v=16.61knmax1469.10nkn 由基础梁传至基顶的荷载：（g） 底层外纵墙自重 11.70kn/m 基础梁自重 2.5kn/m g=（11.70+2.5）（6.9-0.50）=90.88kn70 g 对基础底面中心的偏心距为50025012522emm 相应偏心弯矩为 g.e=90.880.125=11.26kn.m作用于基底的弯矩和相应基顶的轴向力设计值为：（假定基础高度为 1100mm） 第一组： 115.94 1.1 56.2 11.36166.4botmkn m 1304.0990

58、.881394.97nkn 第二组： 23.09 1.1 16.61 11.3630.00botmkn m 1469.1090.881559.98nknb) 基底尺寸的确定第一：确定 l 和 b 21394.971.25(1.1 1.4)5.837.4321022 1.8am 取 l/b=1.5， 解得： b=2.1m,l=3.2m 验算的条件：0leb 0166.41394.9722 2.1 3.2 1.83.20.100.5366botbotmenlmm第二：验算另一组荷载效应标准组合时的基底应力： 第二组： maxbotbotbotgnmmnpawaw 21559.98301.251.3

59、522 1.812.1 3.22.1 3.26 （可以）22231.5/1.21.2 250300/akn mfkn m maxbotbotbotgnmmnpawaw 21559.98301.251.3522 1.812.1 3.22.1 3.26 （可以）2219.09/0kn m71 221(231.5219.09)225.3/250/2mapkn mfkn m c) 确定基础高度 采用锥形杯口基础，根据构造要求，初步确定基础剖面尺寸如下图所示，由于上阶底面落在柱边破坏锥面之内，故该基础只须进行变阶处的抗冲切验算。 第一：组荷载设计值作用下的地基最大净反力 第一组：2,max21394.9

60、7166.4254.08/12.1 3.22.1 3.26spkn m 第二组：2,max21559.9830.00240.52/12.1 3.22.1 3.26spkn m 比较各组数据，取大值，按第一组荷载设计值作用下的地基净反力进行抗冲切承载力计算。第二：在第一组荷载作用下的冲切力冲切力近似按最大地基净反力计算取，由于基础宽度,maxsp21,max254.08/ssppkn mb=2.1m，小于冲切锥体底边宽度时，冲切力作用面积025002 6101720cbbhmm 为矩形1a1023.20.5()(0.610) 2.122221.55calah bm,max.254.08 1.55