毕业设计某学生公寓楼设计

1、本科毕业论文（设计）本科毕业论文（设计） 题目：某学生公寓楼设计题目：某学生公寓楼设计姓姓 名：名： 杨杨 冬冬 学学 号：号： 062022404329062022404329 专专 业：业： 土木工程土木工程 院院 系：系： 土木与工业工程学院土木工程系土木与工业工程学院土木工程系指导老师：指导老师： 潘福婷潘福婷 洪长瑾洪长瑾 实习单位：实习单位： 合肥工大建设监理有限责任公司合肥工大建设监理有限责任公司完成时间：完成时间： 二一年五月二十日二一年五月二十日 安徽新华学院教务处制目 录内容摘要 .iabstract .21.绪 论 .31.1 工程背景 .31.1.1 设计资料 .31.

2、1.2 材料 .41.2 工程特点 .42.结构设计 .52.1 框架结构设计计算 .52.1.1 工程概况 .52.1.2 设计资料 .62.1.3 梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定 .62.1.4 荷载计算 .92.1.5 水平地震作用下框架的侧向位移验算 .162.1.6 水平地震作用下横向框架的内力分析 .222.1.7 竖向荷载作用下横向框架的内力分析 .272.1.8 内力组合 .392.1.9 截面设计 .502.2 板的计算 .782.2.1 设计资料 .782.2.2 楼面板 .782.2.3 屋面板 .832.3 楼梯设计 .872.3.1 计算简图及截面尺寸 .882.3.

3、2 设计资料 .882.3.3 梯段板设计 .892.3.4 平台板计算 .902.3.5 平台梁计算 .912.5 本章小结 .99参考文献 .100致 谢 .101综述 .102内容摘要本设计主要进行了结构方案中框架 7 轴框架的抗震设计。在确定框架布局之后，先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期，进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小，进而求出在水平荷载作用下的结构内力（弯矩、剪力、轴力） 。接着计算竖向荷载（恒载及活荷载）作用下的结构内力，找出最不利的一组或几组内力组合。 选取最安全的结果计算配筋并绘图。此外还进行了结构方案中的室内楼梯的设计并完成了平台板，梯

4、段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。关键词： 框架，结构设计，抗震设计 abstract the purpose of the design is to do the anti-seismic design in the longitudinal frames of axis7. when the directions of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated .then the vibrate cycle is calculated by utilizing the pe

5、ak-displacement method, then making the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. the seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. then the internal force (bending moment, shearing force and ax

6、ial force ) in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. after the determination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the excel software, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse i

7、nternal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. the design of the stairs is also be approached by calculating the internal force and reinforcing such components as landing slab, step board and landing gir

8、der whose shop drawings are completed in the end.keywords : frames，structural design, seismic design某学生公寓楼设计在当今社会，土建行业飞速发展，建筑越来越人性化，为了更好的去了解什么样的建筑形式更适用于当今学生，以及更好的去掌握建筑结构的设计原理和规范，本人对本课题进行了分析和探究。1.绪 论1.1 工程背景本项目为 6 层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为 905.03m2，总建筑面积约为 5430.18 m2；层高 3.6m,平面尺寸为 18.55m54.55m。采用柱下独立基础，室内地

9、坪为0.000m，室外内高差 0.45m。框架梁、柱、楼面、屋面板板均为现浇。1.1.1 设计资料1.1.1.1 气象资料基本风荷载 w。=0.35kn/ m2；基本雪荷载为 0.6 kn/ m2。年降水量 680mm。1.1.1.2 地质条件建筑场地地形平坦，土壤性质：表面为1m 厚的杂填土，均匀性差，杂填土下为粘土层（e=0.7,il=0.78,=17.5 kn/m2,=150） ，makfakp类场地土地下水位：常年地下水位低于自然地面以下 5.5m。1.1.1.4 地震设防烈度7 度1.1.1.5 抗震等级三级1.1.1.6 设计地震分组场地为1类一组tg（s）=0.4s （建筑结构抗

10、震设计 ）max0.081.1.2 材料柱采用 c30，纵筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235，梁采用c30，纵筋采用 hrb335，箍筋采用 hpb235。基础采用 c30，纵筋采用hrb335,箍筋采用 hpb235。1.2 工程特点本工程为六层，主体高度为 22.8 米，属多层建筑。多层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。根据不同结构类型的特点，正确选用材料，就成为经济合理地建造多层建筑的一个重要方面。经过结构论证以及设计任务书等实际情况，以及本建筑自身的特点，决定采用钢筋混凝土结构。框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载

11、，也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。本建筑采用的是框架机构体系，框架结构的优点是建筑平面布置灵活，框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的抗震性能；框架结构构件类型少，易于标准化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，本建筑采用的现浇结构。 由于本次设计是学生公寓楼设计，要求有灵活的空间布置，故采用钢筋混凝土框架结构体系。2.结构设计2.1 框架结构设计计算2.1.1 工程概况本工程为 6 层钢筋混凝土框架结构体系，占地面积约为 905.03 m2，总建筑面积约为 5430.18 m2；层高 3.6m 平面尺寸为18.55m54.55m

12、。采用独立基础，室内地坪为0.000m，室外内高差0.45m。框架平面同柱网布置如下图：图 2-1 框架平面柱网布置框架梁柱现浇，屋面及楼面采用 100mm 厚现浇钢筋混凝土。2.1.2 设计资料2.1.2.1 气象条件基本风荷载 w。=0.35kn/ m2;基本雪荷载为 0.6 kn/ m2，全年主导风向为东南风。2.1.2.2 楼、屋面使用荷载走道：2.5kn/ m2；宿舍：2.0kn/ m2；阳台：2.5kn/ m2；厕所：2.0kn/ m2；为安全考虑，均按 2.5kn/ m2计算。2.1.2.3 工程地质条件（1） 地形：地形较为平坦，临主要道路。（2） 土壤性质：表面为 1m 厚的

13、杂填土，均匀性差，杂填土下为粘土层（e=0.7,il=0.78,=17.5 kn/m2,=150） ，类场地土。makfakp（3）地下水位：常年地下水位低于自然地面以下 5.5m。（4） 建筑结构安全等级为二级；地震设防烈度为：7 度，水平地震影响系数最大值=0.08，场地类别：类。maxa2.1.2.4 屋面及楼面做法屋面做法：20mm厚1：2水泥砂浆找平；100140mm厚（2%找坡）膨胀珍珠岩；100mm厚现浇钢筋混凝土楼板；15mm厚纸筋石灰抹灰。楼面做饭：25mm厚水泥砂浆面层； 100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 15mm纸筋石灰抹灰 2.1.3 梁柱截面、梁跨度及柱高度的确定2.1

14、.3.1 初估截面尺寸（1）l1:取跨度较大者进行计算.l=7800mm h=(1/81/12) l =650mm975mm取 h=700mm. l n/h4 ， 217mm325mm 取 b=300mm hb)3121(满足 b200mm故横向边框架梁初选截面尺寸为：bh=300mm700mml2 梁由于跨度较小，截面尺寸取为 bh=300600（2）l3、l4：l=7200 mm h=(1/101/18)l=400720 mm 取 h=700mm 217325 mm 取 b=300mmhb)3121(取 b=300mm700故横向中跨框架梁初选截面尺寸为：bh=300mm700mm（3）l

15、5：h=(1/141/18)l=(1/141/18)7200=400514 b=(1/21/3)h=167250mm 取 b=250mm500表 2-1 梁的截面尺寸 层次截面尺寸（b h）混凝土强度l1300mm700mmc25l2300mm600mmc25l3300mm700mmc25l4300mm700mmc25l5 250mm500mm c25（4）框架柱:框架为三级抗震等级，查表轴压比限值近似=0.9，单位负荷面积n上的重力荷载代表值近似取，混凝土强度等级212mmkn。柱尺寸可由轴压比确定，可223043. 1,3 .14mmnfmmnfctc采用下式估算，然后再求边长： （2-1

16、）nfgne （2-2）fcnacn/：柱组合的轴压力设计值；n：按简支计算的柱的负载面积；f：折算在单位上的重力代表值，可取 12-14 ；eg2kn/m：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱可取 1.3 不等跨内柱取 1.25，等跨内柱取 1.2；：柱的截面面积；can: 验算截面以上的楼层层数；：混凝土轴心抗压强度设计值。对 c30，查得=14.3 cfcfkn/m边柱： acn/nfc=1.3(3.97.2) 126103/(0.914.3)=204218.18 mm2中柱： acn/nfc=1.25(5.17.2) 126103 /(0.914.3)=256783.22mm2柱的

17、截面为正方形则边柱和中柱截面高度分别为 452mm 和 507mm经综合分析，本工程各层柱的截面尺寸和混凝土强度等级见表 2-2：表 2-2 柱的截面尺寸 层次截面尺寸（b h）混凝土强度16550mm 550mmc30（5）板： h(1/451/50)=72mm80mm取板厚为 100mm2.1.3.2 梁、柱的计算跨度和高度梁的跨度：取轴线间距，即边跨梁为 7800,中间跨梁为 2400；底层柱高：设基础底面标高为 2.3m,基础高度为 1 米，则底层柱高3.6+2.3-1.0=4.9m其他层柱高：取层高，即为 3.6m。2.1.4 荷载计算2.1.4.1 屋面均布恒载二毡三油防水层 0.

18、35 kn/ m2冷底子油热玛蹄脂 0.05 kn/ m220mm厚1：2水泥砂浆找平 0.02 20=0.4 kn/ m2100140厚(2%坡度)膨胀珍珠岩 (0.1+0.14)7/2=0.84 kn/ m2100mm厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kn/ m215mm厚纸筋石灰抹底 0.01516=0.24 kn/ m2共计 4.38 kn/ m2屋面恒载标准值为：（54+0.55）（7.82+2.4+0.55）4.38=4432.13 kn2.1.4.2 楼面均布恒载按楼面做法逐项计算水磨石地面 0.65 kn/m225厚水泥砂浆找平 0.02520=0.05 kn/ m21

19、00厚现浇钢筋混凝土楼板 0.125=2.5 kn/ m215厚纸筋石灰抹灰 0.01516=0.24 kn/ m2共计 3.44 kn/ m2楼面恒载标准值为：（54+0.55）（7.82+2.4+0.55）3.44=3480.94 kn2.1.4.3 屋面均布活载计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面雪荷载：0.6（54+0.55）（7.82+2.4+0.55）=607.14 kn2.1.4.4 楼面均布活荷载楼面均布活荷载对于宿舍、厕所为2.0kn/ m2，走道、阳台为2.5 kn/ m2，为计算方便，偏安全的统一取均布活荷为2.5 kn/ m2。楼面均布活荷载标准值为：2.5（54+0.55

20、）（7.82+2.4+0.55）=2529.76 kn2.1.4.5 梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量）l1： bh=0.3m0.7m 长度7.25m 每根重量 0.77.2525（0.022+0.3）=43.14 kn 根数 1026=120根l2： bh=0.3m0.6m 长度1.85m 每根重量 0.61.8525（0.022+0.3）=9.435 kn 根数 106=60根l3： bh=0.3m0.7m 长度6.65m 每根重量 0.76.6525（0.022+0.3）=39.57kn 根数 1226=144根l4： bh=0.3m0.7m 长度3.05m 每根重量 0.73.0

21、525（0.022+0.3）=18.15kn 根数 626=72根l5： bh=0.25m0.5m 长度7.25m 每根重量 0.57.2525（0.022+0.25）=26.28 kn 根数 626=72根z1： 截面 0.550.55 m2 长度4.9m 每根重量 （0.55+0.022）4.925=42.64 kn 根数 104=40根z2： 截面 0.550.55 m2 长度3.6m 每根重量 （0.55+0.022）3.625=31.33 kn 根数 1045=200根表2-3 梁柱自重梁（柱）编 号截面（m2）长度（m）根数每根重量（kn）l10.30.77.2512043.14l

22、20.30.61.85609.435l30.30.76.6514439.57l40.30.73.057218.15l50.250.57.257226.28z10.550.554.94042.64z20.550.553.620031.332.1.4.6 墙体自重外墙墙厚250mm，采用瓷砖贴面；内墙墙厚200mm，采用水泥砂浆抹面，内外墙均采用粉煤灰空心砌块砌筑。单位面积外墙体重量为：7.00.25=1.75 kn/ m2 单位面积外墙贴面重量为：0.5 kn/ m2单位面积内墙体重量为：7.00.2=1.4 kn/ m2单位面积内墙贴面重量为（双面抹面）：0.362=0.72 kn/ m2表2

23、-4 墙体自重墙体每片面积（m2）片数重量（kn）外墙墙体586.536.654.2012外墙墙面167.58外墙墙体134.505外墙3.054.206外墙墙面38.43927.045内墙墙体469.2246.654.2012内墙墙面241.32内墙墙体71.736底层纵墙内墙3.054.204内墙墙面36.89819.17外墙墙体213.157.254.24外墙墙面60.9外墙墙体27.84外墙1.854.32外墙墙面7.955309.845内墙墙体535.927.254.412内墙墙面275.616内墙墙体852.6底层横墙内墙7.254.220内墙墙面438.48 2102.616续表

24、 2-4墙体每片面积（）片数重量（kn）外墙墙体404.9856.652.9012外墙墙面115.71外墙墙体92.87外墙3.052.906外墙墙面26.535640.01内墙墙体323.9886.652.912内墙墙面166.62内墙墙体61.915其他层纵墙内墙3.052.95内墙墙面31.842584.365外墙墙体147.1757.252.904外墙墙面42.05外墙墙体19.425外墙1.853.02外墙墙面5.55214.2内墙墙体377.587.253.112内墙墙面194.184内墙墙体588.7其他层横墙内墙7.252.920内墙墙面302.761463.224纵墙墙体22

25、9.11纵墙54.551.22纵墙墙面65.45横墙墙体77.91女儿墙横墙18.551.22横墙墙面22.26394.73阳台拦板每层统一取3.61.1（1.75+0.5）0.124=17.1072kn2.1.4.7 荷载总汇顶层重力荷载代表值包括屋面恒载+50%屋面雪载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重+女儿墙自重。顶层恒载：4432.13kn1q顶层活载：607.14kn2q顶层梁自重：+3q1l2l3l4l5l=43.1420+9.43510+39.5724+18.1512+26.2812=2439.99kn顶层柱自重：31.3340=1253.2kn4q顶层墙自重：640.01+

26、584.365+214.2+1463.224=2901.799 kn5q女儿墙自重 q6：394.73 kn阳台拦板自重 q7：17.1072kng6=+1/2+1/2+1/2+ q6 =9647.92 kn1q2q3q4q5q其他层重力荷载代表值包括楼面恒载+50%活载+纵横梁自重+楼面上下各半层的柱、阳台拦板及纵横墙体自重。g5=3480.94+1/22529.76+43.1420+9.43510+39.5724+18.1512+26.2812+31.3340+2901.799 +17.1072kn =11340.81 kng5=g4=g3=g2=11340.81 kn=3480.94+1

27、/22529.76+43.1420+9.43510+39.5724+18.1512+1g26.2812+1/231.3340+1/242.6440+1/24158.676+1/22901.799 +17.1072kn =12195.45kn门窗荷载计算m-1、m-2、 m-3、m-5采用木门，单位面积钢框门重量为0.2 kn/ m2m-4、m-6采用钢框门，单位面积木门重量为0.4kn/ m2c-1、c-2、c-3、c-4均采用钢框玻璃窗，单位面积钢框玻璃窗重量为0.45 kn/表2-5 门窗重量计算层号门窗号单位面积（m2）数量重量(kn)m-10.92.1217.938m-21.82.11

28、914.364m-31.82.121.512m-41.52.422.88m-51.22.421.152m-61.82.435.184c-11.81.554.86底层c-31.20.952.4340.32续表 2-5层号门窗号单位面积（m2）数量重量(kn)m-10.92.1259.45m-21.82.12115.876m-31.82.121.512m-41.52.422.88c-11.81.544.86c-21.51.232.43二至六层c-31.20.941.94439.924c-40.91.220.972（1）底层实际重量：=12195.45-335.18+40.32=11900.59 k

29、n（335.18为洞口重，40.32为1g门窗自重）.（2）二至六层实际重量：g2=g3=g4=g5=11340.81-360.817+39.924=11019.917kng6=9647.92-360.817+39.924=9327.027kn建筑物总重力荷载代表值=65307.285kn2.1.5 水平地震作用下框架的侧向位移验算2.1.5.1 横向线刚度混凝土 c30 kn/ m2 图2-2 重力荷载代表值73 10ce 在框架结构中，有现浇楼面或预制板楼面。而现浇板的楼面，板可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框

30、架取=1.5（为梁的截面惯性矩） 。对中框架取=2.0。若为装配楼板，i0i0ii0i现浇层的楼 图2-5 质点重力荷载值面，则边框架梁取=1.2，对中i0i框架取=1.5。 i0i横向线刚度计算见表 2-6。2.1.5.2 横向框架柱的侧移刚度 d 值柱线刚度列于表 2-7，横向框架柱侧移刚度 d 值计算见表 2-8。2.1.5.3 横向框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法是求结构基本频率igi61的一种近似方法。将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆，导出以直杆顶点位移表示的基本公式。表 2-6 横向刚度计算表 2-7 柱线刚度惯性矩线刚度柱号z截面（m2）柱高度（

31、m）（m3012bhi 4）（knm）cceikh1z0.550.554.97.610-34.651042z0.550.553.67.610-36.33104边框架梁中框架梁梁号l截面bh(m2)跨度l（m）惯性矩i0=bh3/12(m4)ib=1.5i0(m4)kb=eib/l(knm)ib=2i0(m4)kb=eib/l(knm)l10.30.77.88.5810-312.8710-34.9510-417.1610-36.610-4l20.30.62.45.410-38.110-310.1310-410.810-313.510-4l30.30.77.28.5810-312.8710-35.

32、3610-417.1610-37.1510-4l40.30.73.68.5810-312.8710-310.7310-417.1610-314.310-4表 2-8 横向框架柱侧移刚度 d 值计算 项目柱类型层()2()bcbckkkkkk一般层底层205()2kk（一般层）+k.底层+k212(/)cdkkn mh根数边框架边柱506. 165. 495. 40.511118764边框架中柱324. 365. 495. 413.100.714165944中框架边柱42. 165. 46 . 60.5611303816中框架中柱323. 465. 46 . 65 .130.7631773216

33、底层d606200边框架边柱782. 0233. 695. 495. 40.281164704边框架中柱382. 2233. 62)13.1095. 4(0.544318844中框架边柱043. 1233. 66 . 66 . 60.3432010416中框架中柱175. 3233. 62)5 .136 . 6(0.6143598716二至六层d1090872这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可以按下式求得结构的基本周期： （2-101.7tt3）式中基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减少0的影响，取 0.6；框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架t的地震力及位移；是将框

34、架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位t移。然后由求出，再用求出框架结构的底部剪力，进而求出框t1t1t架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表 2-9。表 2-9 横向框架顶点位移层次（knig）（knig）（kn/mid）层间相对位移iiigdi69327.0279327.02710908720.00860.2617511019.91720346.94410908720.01870.2531411019.91731366.86110908720.02880.2244311019.91742386.77810908720.03890.1956211019.9175340

35、6.69510908720.04900.1567111900.59065307.2856062000.10770.1077t1=1.70=1.70.6=0.522t2617. 02.1.5.4 横向地震作用计算在类场地，7 度设防区，设计地震分组为第二组情况下，结构的特征周期=0.4s，水平地震影响系数最大值=0.08。gtmaxa由于=0.5220.1 fh0h故翼缘不受限制。 翼缘计算宽度取三者中较小值，即 2600mm。fb判别 t 形梁截面类型=1.014.32600100（6 65-100/2） （2-10(/2)cfff bf hhh12）=2658.37knmm属于第一类 t 型

36、截面。1.1.第一层框架梁的正截面强度计算第一层框架梁的正截面强度计算（见表 2-26）表 2-26 第一层框架梁的正截面承载力计算截面iiiiiiiiiiivivvm-498.29281.48433.63-441.24190.15-239.15197.13161.590remm-373.72211.11 325.22-330.93142.61-179.36147.85121.19/()fb bmm300260026003002600300260026000h66566566566566556556556510rescmf bh0.1310.0740.1140.1160.0500.0740.0

37、610.05011 2s 0.1410.0770.1210.1240.0510.0770.0630.05110csyf bhaf1349741.121154.11179.55493.56628.88513.33410.85选筋4 224 224 222 22+2 184 222 22220220实际面积15201520152012691520760628628%0.72%0.72%0.72%0.6%0.72%0.45%0.35%0.35%2.2.梁的斜截面强度计算梁的斜截面强度计算（见表 2-27）实验和理论分析证明，翼缘对提高 t 型截面梁的受剪承载力并不很显著，因此， 混凝土结构设计规范规

38、定，在计算 t 形截面梁的承载力时，仍取腹板宽度 b 并按矩形截面计算。为了防止梁在弯曲屈服前先发生剪切破坏，截面设计时对剪力设计值进行调整如下： （2-13）()lrbbvgbnmmvvl式中 a 剪力增大系数，对二级框架取 1.05； 梁的净跨，对第一层梁，7.25m, =1.85m；nlneflngel 梁在重力荷载作用下,按简支梁分析的梁端截面剪力设gbv计值, （2-14）gb1 v1.2()2nqql活恒,分别为梁的左、右端顺时针方向或反时针方向截面lbmrbm组合的弯矩值。由表 2-21 查得：ab 跨：顺时针方向 =281.48knm = -441.24knmlbmrbm逆时针

39、方向 =-498.29knm =190.15knmlbmrbmbc 跨：顺时针方向 =197.13knm lbm逆时针方向 =239.15knmrbm计算中+ 取顺时针方向和逆时针方向中较大值。lbmrbm剪力调整:ab 跨：+= 281.48+441.24=722.72knmlbmrbm498.29+190.15=688.44knm=(23.32+0.58.154)1.27.25=119.18knmgbvbc 跨：+=197.13+239.15=436.28knmlbmrbm=(23.32+0.58.154)1.21/21.85 =30.41knmgbv=1.05688.44/7.25+11

40、9.18=218.89knvva右b左=1.05436.28/1.85+30.41=278.03knvb右考虑承载力抗震调整系数0.75re=0.75218.89=164.67 knreav右brev左=0.75278.03=208.53knbrev右 表 2-27 梁的斜截面强度计算截面支座 a 右支座 b 左支座 b 右设计剪力 v（kn）194.33201.29211.2（kn）rev165.18171.10179.52调整后的剪力 v（kn）218.89218.89278.03（kn）rev164.67164.67208.530b h30066530066530056500.25cf

41、bh713.21103v713.21103v605.96103v箍筋直径 （mm）肢数（n）n=2; =8n=2; =8n=2; =81sva50.350.350.3箍筋间距 s（mm）100100100000.0561.25svtyvnaf bhfhs202.35103vre202.35103vre272.33103rev(%)svstnab s0.3350.3350.335min0.025(%)tsyff0.2010.2010.201b.b.标准层框架梁标准层框架梁bam =-445.04243.04v =186.91m =429.83v=209.2m=-376.57159.76m=151

42、.89m=-227.31193.91v=212.4图 2-17 第二层框架梁内力示意取 ab 跨梁，梁控制截面的内力如图 2-17 所示。图中单位为 knm，的单位为 kn。混凝土强度等级mv（ =14.3n/mm2，=1.43n/mm2）,纵筋为 hrb335(=300n/mm2),30ccftfyf箍筋为 hpb235(=210n/mm2)。 图 2-18 t 形梁计算yf截面按梁的跨度考虑/37800/32600fblmm按梁的净距考虑ns(3600300)fbb=300+3300 =3600mm按梁翼缘高度考虑，=700-35=665mmfh0h/=100/665=0.150.1 fh

43、0h故翼缘不受限制。 翼缘计算宽度取三者中较小值，即 2600mm。fb判别 t 形梁截面类型=1.014.32600100（665-100/2）10(/2)cfff bf hhh=2658.37knmm属于第一类 t 型截面。1.1.梁的正截面强度计算梁的正截面强度计算（见表 2-28）表 2-28 标准层梁的正截面承载力计算截面iiiiiiiiiiivivvm-445.04243.41429.83-376.57159.76-227.31193.91151.890remm-333.78182.56322.37-282.43119.82-170.48145.43113.92/()fb bmm3

44、00260026003002600300260026000h66566566566566556556556510rescmf bh0.1170.0640.1130.0990.0420.0700.0600.04711 2s 0.1250.0660.1200.1050.0470.0730.0620.04810csyf bhaf1189.08632.531141.14998.44448.9589.66501.10387.82配筋4204 204202 20+2 184 202 202 202 20实际面积12561256125611371256628628628%0.6%0.6%0.6%0.54%0

45、.6%0.35%0.35%0.35 %2.2.梁的斜截面强度计算梁的斜截面强度计算（见表 2-29）为了防止梁在弯曲屈服前先发生剪切破坏，截面设计时对剪力设计值进行调整如下： ()lrbbvgbnmmvvl由表 2-19 查得：ab 跨：顺时针方向 =243.41 knm =-376.57knmlbmrbm逆时针方向 =-445.04knm =159.76knmlbmrbmbc 跨：顺时针方向 =193.91knm lbm逆时针方向 =227.31knmrbm计算中+ 取顺时针方向和逆时针方向中较大值。lbmrbm剪力调整ab 跨：+= 243.41+376.51=619.92knmlbmrb

46、m445.04+159.76=604.8knm=(23.32+0.58.154)1.27.25=119.18knmgbvbc 跨： +=193.91+227.31=421.22knmlbmrbm=(23.32+0.58.154)1.21/21.85 =30.41knmgbv=1.05619.92/7.25+119.18=208.7 knvva右b左=1.05421.22/1.85+30.41=269.48 knvb右考虑承载力抗震调整系数=0.85re0.75 208.7177.40/rerevvkn ma右b右0.75 269.48202.11/revkn mb右若调整后的剪力值大于组合表中

47、的静力组合的剪力值,则按调整后的剪力进行斜截面计算。根据国内对低周期反复荷载作用下的钢筋混凝土连续梁和悬臂梁受剪承载力试验，反复加载使梁的受剪承载力降低。考虑地震作用的反复性，表中静力荷载作用下梁的受剪承载力公式乘 0.85 的降低系数。表 2-29 第二层梁的斜截面强度计算截面支座 a 右支座 b 左支座 b 右设计剪力 v（kn）210.1209.2212.4（kn）rev157.58156.9159.3调整后的剪力（kn）208.7208.7269.48（kn）rev177.40177.40202.110b h30066530066525056500.2cf bh570.57103v57

48、0.57103v484.77103v箍筋直径 （mm）肢数（n）n=2; =8n=2; =8n=2; =81sva50.350.350.3箍筋间距 s（mm）100100100000.421.25svtyvnaf bhfhs295.43103vre295.43103vre295.43103vre(%)svstnab s0.3350.3350.402min0.25(%)tsyff0.2010.2010.201 2.1.9.3 柱截面设计a.a.底层底层 b b 柱截面设计柱截面设计以第一，二层 b 柱为例，对图 2-22 中的-，-，-，截面进行设计。混凝土等级为c30，=14.3n/mm2，=

49、1.43n/mm2cftf纵筋为 hrb335，=300 n/mm2，箍筋为yfhpb235，=210 n/mm2 yf1.1.轴压比验算轴压比验算由 b 柱内力组合表 3-15 查得:-=1572.94kn 图 2-19 b 柱截面计算示意n图c=1572.94103/(55055014.3)=0.3630.9cnaf-=1769.32knnc=1769.32103/(55055014.3)=0.4090.9cnaf-=1725.56knnc=1725.56103/(55055014.3)=0.3990.9cnaf均满足轴压比的要求。 2.2.正截面承载力的计算正截面承载力的计算 框架结构的

50、变形能力与框架的破坏机制密切相关，一般框架梁的延性远大于柱子。梁先屈服使整个框架有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移增大，抗震性能较好。若柱子形成了塑性铰，则会伴随产生较大的层间位移，危及结构承受垂直荷载的能力，并可能使结构成为机动体系。因此，在框架设计中，应体现“强柱弱梁” ，即一、二级框架的梁柱节点处，除顶层和轴压比小于 0.15 者外（因顶层和轴压比小于 0.15 的柱可以认为具有与梁相近的变形能力） 。梁、柱端弯矩应符合下述公式的要求： =1.1cmbm式中 节点上、下柱端顺时针或逆时针截面组合的弯矩设计cm值之和； 节点上、下梁端逆时针或顺时针截 面组合的弯矩设计bm值之和

51、。地震往返作用，两个方向的弯矩设计值均应满足要求，当柱子考虑顺时针弯矩之和时，梁应考虑逆时针方向弯矩之和，反之亦然。可以取两组中较大者计算配筋。由于框架结构的底层柱过早出现塑性屈服，将影响整个结构的变形能力。同时，随着框架梁塑性铰的出现，由于塑性内力重分布，底层柱的反弯点具有较大地不确定性。因此，对框架底层柱底考虑 1.5 的弯矩增大系数。第一层梁与 b 柱节点的梁端弯矩值由内力组合表 2-21 查得：左震 401.10+209.28=610.38knmbm 右震 220.1+280.3=500.4knm取=610.38knmbm第一层梁与 b 柱节点的柱端弯矩值由内力组合表 2-24 查得：

52、左震 280.00+320.4=600.4knmcm 右震 181.28+189.68=370.96knm梁端取左震，也取左震：bmcm=600.4knm1.1=1.1610.38=671.42knmcmbm取=671.42knmcm将和的差值按柱的弹性分析弯矩值比分配给节点上下cmcm柱端（即 i-i、ii-ii 截面） 。=（671.42-610.38）cm280280320.4=33.12 knm=（671.42-610.38）cm320.4280320.4=37.90knm=280+33.12=313.12knmcm =320.4+37.90=358.3knmcm对底层柱底（iii-i

53、ii 截面）的弯矩设计值应考虑增大系数 1.5。=310.521.5=465.78 knmcm根据 b 柱内力组合表 2-22，选择最不利内力并考虑上述各种调整及抗震调整系数后，各截面控制内力如下：-截面：=313.120.8=250.50knmm =984.460.8=787.57knn =51.02knmm =1124.85knn-截面：=358.30.8=286.64knmm =1100.020.8=880.02knn =41.8knmm =1324.27kn n-截面：=465.780.8=372.62knmm =1139.220.8=911.38knn =20.9knmm =1361

54、.87knn截面采用对称配筋，具体配筋见表 2-30，表中： （2-150men） （2-162030aahemmemm 取） （2-1710.51cf an）当15 时,取=1.0 （2-18021.150.011,lh0lh2） （2-190.5iseeha） （2-20）2012011()1400ilehh （2-21）10()cnf bh大偏心受压（小偏心受压） （2-012010100.45(0.08)()bcbccbsnbhfnehf bbhfha22） （2-23010()2()()cssysxnef bx haafha大偏心受压） （2-24）00(1 0.5 )2()()cm

55、ssysnebhfaafha小偏心受压式中 轴向力对截面形心的偏心距；0e 附加偏心距；ae 初始偏心距；ie 偏心受压构件的截面曲率修正系数；1 考虑构件长细比对构件截面曲率的影响系数；2 偏心距增大系数； 轴力作用点到受拉钢筋合力点的距离；e 混凝土相对受压区高度；、受拉、受压钢筋面积。 sasa 表 2-30 柱正截面受压承载力计算（底层）截面i-i-iii-iiim(knm)250.5051.02286.6441.8372.6220.9n(kn)787.571124.85880.021324.27911.381361.87(mm)0l45006125(m2)0bh55051555051

56、5550515(mm)0e318.0749.61325.7220.91408.8511.69(mm)00.3h154.5154.5154.5(mm)ae202020202020(mm)ie338.0769.61345.7240.91428.8531.69hl08.1811.1411.1411.01.01.01.01.00.99321.01.01.01.01.01.01.031.141.061.521.051.67(mm)ie348.2179.36366.4662.18450.2952.92e(mm)588.21319.36606.46302.18690.29292.920.1940.3760.

57、2170.4170.2250.426偏心性质大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心大偏心2()ssaa mm989.120389.2301173.20选筋2 20+2 184 204 20实配面积(mm)113712561256%0.370.420.423.3.斜截面承载力计算斜截面承载力计算 以第一层 b 柱为例，剪力设计值按下式调整： （2-25）1.1ulcccnmmvh式中柱净高；nh分别为柱上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩,ulccmm设计值。取调整后的弯矩值，一般层应满足 cm=1.1,底层柱底应考虑 1.15 的弯矩增大系数。bm由正截面计算中第-、-截面的控制内力得：=358.3

58、knm =465.78knm =4.2mucmlcmnh358.3465.781.1215.834.2cvkn柱的抗剪承载能力:（2-26）000.161(0.056)1.5svcyvreavf bhfhns式中 框架的计算剪跨比，当时，取=02nhh当3，取=3；考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值，当nn 时取=0.3cf an0.3cf a= 取=3.002nhh34.2 104.083.02 515=1100.02kn 6m，按 b = 6m如果 d 0.5m，按 d = 0.5mfa = fakb(b3)dm(d0.5) = 150.000.0018.00(3.403.00)1.0

59、017.5(2.300.50) = 181.5kpa修正后的地基承载力特征值 fa = 181.5 kpa2轴心荷载作用下地基承载力验算计算公式：按建筑地基基础设计规范 （gb 500072002）下列公式验算：pk = (fkgk)/a(229)fk = f/ks = 1725.60/1.35 = 1278.22 kn gk = 20sd = 2011.562.30 = 531.76 kn pk = (fkgk)/s = (1278.22531.76)/11.56 = 156.57 kpa fa，满足要求。3偏心荷载作用下地基承载力验算计算公式：按建筑地基基础设计规范 （gb 5000720

60、02）下列公式验算：当 eb/6 时，pkmax = (fkgk)/amk/w (230) pkmin = (fkgk)/amk/w (231)当 eb/6 时，pkmax = 2(fkgk)/3la (232)x 方向:偏心距 exk = m0yk/(fkgk) = 324.17/(1278.22531.76) = 0.18 me = exk = 0.18 m (b1b2)/6 = 3.40/6 = 0.57 mpkmaxx = (fkgk)/sm0yk/wy = (1278.22531.76)/11.56324.17/6.58.85 = 206.06 kpa 1.2fa = 1.2181.