内力组合计算书

1、5.4 内力组合抗震规范第5.4条规定如下。5.4截面抗震验算5.4.1 结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合，应按下式计算： （5.4.1）式中：S结构构件内力组合的设计值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力设计值；G重力荷载分项系数，一般情况应采用1.2，当重力荷载效应对构件承载能力有利时，不应大于1.0；Eh、Ev分别为水平、竖向地震作用分项系数，应按表5.4.1 采用；w风荷载分项系数，应采用1.4；sGE重力荷载代表值的效应，有吊车时尚应包括悬吊物重力标准值的效应；sEhk水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；sEvk竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的

2、增大系数或调整系数；swk风荷载标准值的效应 ；w风荷载组合值系数，一般结构取0.0，风荷载起控制作用的高层建筑应采用0.2。注：本规范一般略去表示水平方向的下标。表5.4.1 地震作用分项系数地震作用EhEv仅计算水平地震作用1.30.0仅计算竖向地震作用0.01.3同时计算水平与竖向地震作用1.30.55.4.2 结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式：式中：RE承载力抗震调整系数，除另有规定外，应按表5.4.2采用；R结构构件承载力设计值。表5.4.2 承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态RE钢柱，梁0.75支 撑0.80节点板件，连接螺栓0.85连接焊缝0.90砌体两端均有构造

3、柱、芯柱的抗震墙受剪0.90其他抗震墙受剪1.00混凝土梁受弯0.75轴压比小于0.15的柱偏压0.75轴压比不小于0.15的柱偏压0.80抗震墙偏压0.80各类构件受剪、偏拉0.855.4.3 当仅计算竖向地震作用时，各类结构构件承载力抗震调整系数均宜采用1.0。本次毕业设计，各截面不同内力的承载力抗震调整系数取值如下表承载力抗震调整系数RE正截面斜截面梁0.750.85柱子轴压比0.150.750.85轴压比0.150.80节点0.85结构安全等级设为二级，故结构重要性系数为根据建筑结构荷载规范和建筑抗震设计规范，组合三种工况：恒荷载控制下、活荷载控制下和有地震作用参加的组合。其具体组合方

4、法如下：恒荷载控制下：活荷载控制下：有地震作用参加的： 对柱进行非抗震内力组合时，根据规范，对活载布置计算的荷载进行折减，折减系数由上而下分别为1.0，0.85，0.85，0.7，0.7。偏安全，不考虑因楼面活载布置面积对梁设计内力的折减。梁柱截面标号示意见图5.22。图5.22 梁截面标号示意图表5.5 梁截面内力组合一层次截面内力/单位恒活重力地震1.2SGK1.35SGK1.2SGE1.2SGE比较项设计值荷载SGK 荷载SQK荷载SGE 作用±SEK+1.4SQK+0.98SQK+1.3SEK-1.3SEK00RERE-+41M/kN·m-37.1 -11.50 -

5、48.6 43.65 -60.62-61.36 -1.58-115.07-60.62-61.36 -1.18 -86.30 86.30 V/kN85.28 26.19 111.47-8.93139.00 140.79 122.16145.37139.00 140.79 91.62 109.03 140.79 2M/kN·m126.56 34.48 161.04 33.43 200.14204.65 236.71149.79200.14204.65 177.53 112.34 204.65 3M/kN·m-73.43 -22.81 -96.24-23.32 -120.05-1

6、21.48-145.8-85.17-120.05-121.48-109.35 -63.88 121.48 V/kN-96.64 -29.73 -126.37 -8.93 -157.59 -159.60 -163.25-140.04-157.59 -159.60 -122.44 -105.03 159.60 4M/kN·m-44.74 -13.62 -58.3619.43 -72.76 -73.75 -44.77-95.29-72.76 -73.75 -33.58 -71.47 73.75 V/kN13.15 3.6 16.75 -20.45 20.8221.28-6.4646.692

7、0.8221.28-4.86 35.01 35.015M/kN·m-36.85 -14.87 -51.72 0.00-65.04-64.32 -62.06-62.06-65.04-64.32 -46.55 -46.55 65.04 31M/kN·m-65.59-20.99-86.58351.43-108.09-109.11352.96-560.76-108.09-109.11264.72 -420.57 420.57V/kN100.6133.44134.05-30.11167.55168.59121.78200.00167.55168.5991.29 150.00 168.

8、592M/kN·m130.5637.58168.14198.45209.28213.08459.75-56.22209.28213.08344.81 -42.16 344.813M/kN·m-92.44-30.75-123.19-274.94-153.98-154.93-505.25209.59-153.98-154.93-378.94 157.20 378.94V/kN-109-36.49-145.49-30.11-181.89-182.91-213.73-135.45-181.89-182.91-160.30 -101.58 182.914M/kN·m-40.

9、13-13.66-53.7955.11-67.28-67.567.1-136.19-67.28-67.565.32 -102.14 102.14V/kN15.196.3021.49-58.0127.0526.68-49.63101.2027.0526.68-37.22 75.90 75.905M/kN·m-30.01-13.30-43.310.00-54.63-53.55-51.97-51.97-54.63-53.55-38.98 -38.98 54.63 21M/kN·m-64.86-20.94-85.80196.25-107.15-108.08152.17-358.09

10、-107.15-108.08114.12 -268.56 268.56V/kN100.5233.42133.94-41.17167.41168.45107.21214.25167.41168.4580.41 160.69 168.452M/kN·m131.0437.59168.63112.52209.87213.74348.6356.08209.87213.74261.47 42.06 261.473M/kN·m-92.26-30.78-123.04-154.39-153.80-154.72-348.3153.06-153.80-154.72-261.27 39.79 26

11、1.27V/kN-109.08-36.50-145.58-41.17-182-183.03-228.22-121.18-182-183.03-171.16 -90.88 183.034M/kN·m-40.3-13.65-53.5993.41-67.47-67.7857.13-185.74-67.47-67.7842.84 -139.31 139.31 V/kN15.196.3021.49-98.3327.0526.68-102.04153.6227.0526.68-76.53 115.21 115.215M/kN·m-31.18-23.38-54.560.00-70.15-

12、65.01-65.47-65.47-70.15-65.01-49.10 -49.10 70.15层次截面内力恒活重力地震1.2SGK1.35SGK1.2SGK1.2SGK比较项设计值荷载荷载荷载作用+1.4SQK+0.98SQK+1.3SQK-1.3SQK/单位SGK SQKSGE ±SEK 00RERE-+ 11M/kN·m-55.95-17.93 -73.52258.44-92.24 -93.10247.75-424.2-92.24 -93.10185.81 -318.15 318.15 V/kN 99.6933.14132.83-57.26166.02167.3284

13、.96233.83166.02167.3263.72 175.38 175.382M/kN·m137.3040.23177.53145.51 221.08224.78402.223.87 221.08224.78301.65 17.90 301.653M/kN·m -88.66-29.58-118.24-201.98-147.80-148.68-404.46120.69-147.80-148.68-303.35 90.51 303.35V/kN-109.91-36.78-146.69-57.26-183.38-184.42-250.47-101.59-183.38-184.

14、42-187.85 -76.19 187.85 4M/kN·m-43.22-14.63-57.85128.74-72.35-72.6897.94-236.78-72.35-72.6873.46 -177.59 177.59 V/kN 15.196.321.49-135.52-27.0526.68-150.39201.96-27.0526.68-112.79 151.47 151.47 5M/kN·m-34.10-14.51-48.610.00-61.23-60.25-58.33-58.33-61.23-60.25-43.75 -43.75 61.23表5.6 柱截面内力组合

15、一柱号截面内力恒荷载活荷载重力荷载地震作用1.2SGK1.35SGK1.2SGE1.2SGE比较项+1.4SQK+0.98SQK+1.3SEK-1.3SEK/单位SGKSQKSGE±SEK00REREA1M/kN·m12.854.1216.97-204.7421.19 21.39 -245.80 286.53 21.19 21.39 -196.64 229.22 N/kN690.52273.61964.13-137.471211.68 1200.34 978.25 1335.67 1211.68 1200.34 782.60 1068.53 V/kN7.712.4710.1

16、8-74.4512.71 12.83 -84.57 109.00 12.71 12.83 -67.66 87.20 2M/kN·m25.708.2433.94-167.5142.38 42.77 -177.04 258.49 42.38 42.77 -141.63 206.79 3M/kN·m44.2414.1858.42-121.3372.94 73.62 -87.63 227.83 72.94 73.62 -70.10 182.27 N/kN551.83201.47753.3-80.21944.25 942.41 799.69 1008.23 944.25 942.41

17、 639.75 806.59 V/kN22.257.1829.43-62.2236.75 37.07 -45.57 116.20 36.75 37.07 -36.46 92.96 4M/kN·m42.5413.8256.36-121.3370.40 70.97 -90.10 225.36 70.40 70.97 -72.08 180.29 5M/kN·m41.961354.96-85.5268.55 69.39 -45.22 177.13 68.55 69.39 -36.18 141.70 N/kN412.31129.05541.36-39.04675.44 683.09

18、598.88 700.38 675.44 683.09 479.10 560.31 V/kN21.676.8428.51-45.7935.58 35.96 -25.32 93.74 35.58 35.96 -20.25 74.99 6M/kN·m42.5413.6856.22-93.0670.20 70.84 188.44 -53.51 70.20 70.84 150.75 -42.81 7M/kN·m41.7013.2654.96-33.2268.60 69.29 22.77 109.14 68.60 69.29 18.21 87.31 N/kN236.2656.6129

19、2.87-8.93362.77 374.43 339.84 363.05 362.77 374.43 271.87 290.44 V/kN22.587.0929.67-20.2837.02 37.43 9.24 61.97 37.02 37.43 7.39 49.57 8M/kN·m46.3814.3860.76-45.8775.79 76.71 13.28 132.54 75.79 76.71 10.62 106.03 表5.6 柱截面内力组合二柱号截面内力恒荷载活荷载重力荷载地震作用1.2SGK1.35SGK1.2SGE1.2SGE比较项+1.4SQK+0.98SQK+1.3SE

20、K-1.3SEK/单位SGKSQKSGE±SEK00REREB1M/kN·m11.153.6714.82234.8518.52 18.65 323.09 -287.52 18.52 18.65 258.47 -230.02 N/kN827.96365.281193.24-175.381504.94 1475.72 1203.89 1659.88 1504.94 1475.72 963.12 1327.91 V/kN6.692.28.8985.411.11 11.19 121.69 -100.35 11.11 11.19 97.35 -80.28 2M/kN·m22

21、.297.3329.62192.1537.01 37.27 285.34 -214.25 37.01 37.27 228.27 -171.40 3M/kN·m34.5111.3745.88139.7257.33 57.73 236.69 -126.58 57.33 57.73 189.35 -101.26 N/kN646.76266.82913.58-97.121149.66 1134.61 970.04 1222.55 1149.66 1134.61 776.03 978.04 V/kN17.235.6722.971.6528.61 28.82 120.63 -65.67 28.6

22、1 28.82 96.50 -52.53 4M/kN·m32.6810.7643.44139.7254.28 54.66 233.76 -129.51 54.28 54.66 187.01 -103.61 5M/kN·m32.3610.6543.01101.0953.74 54.12 183.03 -79.81 53.74 54.12 146.42 -63.84 N/kN467.11168.64635.75-39.96796.63 795.87 710.95 814.85 796.63 795.87 568.76 651.88 V/kN16.575.4622.0351.84

23、27.53 27.72 93.83 -40.96 27.53 27.72 75.06 -32.76 6M/kN·m32.2810.6642.94101.0953.66 54.02 182.95 -79.89 53.66 54.02 146.36 -63.91 7M/kN·m33.1210.743.8240.9854.72 55.20 105.86 -0.69 54.72 55.20 84.69 -0.55 N/kN251.5470.47322.01-12.06400.51 408.64 370.73 402.09 400.51 408.64 296.59 321.67 V/

24、kN17.685.5923.2723.3529.04 29.35 58.28 -2.43 29.04 29.35 46.62 -1.94 8M/kN·m35.8511.1246.9750.0958.59 59.30 121.48 -8.75 58.59 59.30 97.18 -7.00 5.5 梁柱设计内力调整5.5.1 按“强剪弱弯”的原则调整梁的截面剪力首先根据GB50011-2010第6.2.4条的规定，按照“强剪弱弯”的原则，计算三级抗震等级梁端组合剪力设计值，公式如下式中：Vb梁端截面组合的剪力设计值ln梁的净跨VGb梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设

25、计值Mbl，Mbr分别为梁左右段反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值，以及框架梁端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取0vb梁端剪力增大系数，一级为1.3，二级为1.2，三级为1.1.梁在重力荷载代表值作用下剪力设计值，分项系数取1.2其中为在重力荷载作用下按简支梁计算剪力时的等效均布荷载标准值。注意顶层是恒载和雪荷载，非顶层是恒载和活载。梁编号地震VGb比较值设计值杆端V选值（顺、逆）kNmkN·mkN/mkNkNkNkN4AB逆时针-1.18 109.35 26.25 118.13 134.03 159.60159.60顺时针-86.30-63.8826.25118.13 96.

26、05 159.60BC逆时针-33.58 33.58 12.4756.12 56.12 35.0156.12 顺时针-71.4771.4712.4756.12 56.12 35.013AB逆时针-264.72 378.94 30.59 137.66 154.45 182.91182.91顺时针-420.57 -157.2030.59 137.66 52.72 182.91BC逆时针-5.32 5.32 15.3168.90 68.90 75.9075.90顺时针-102.14102.1415.3168.90 68.90 75.902AB逆时针-114.12 -261.27 30.59 137.

27、66 82.47 183.03183.03顺时针-268.5639.79 30.59 137.66 182.98 183.03BC逆时针-42.84 42.84 15.3168.90 68.90 115.21115.21顺时针-139.31139.3115.3168.90 68.90 115.211AB逆时针-185.81 303.35 30.59 137.66 154.93 187.85187.85顺时针-318.1590.51 30.59 137.66 104.19 187.85BC逆时针-73.46 73.46 15.3168.90 68.90 151.47151.47顺时针-177.5

28、9 177.59 15.3168.90 68.90 151.475.1.2 按“强柱弱梁”的原则调整梁柱的截面内力按“强柱弱梁”原则调整柱端弯矩。GB50011-2010第6.2条中规定如下。6.2.2 一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求 (6.2.2-1)一级框架结构及9度时尚应符合 (6.2.2-2)式中mc节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配；mb节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和，一级框架节点左右梁端均为负弯矩时，绝对值

29、较小的弯矩应取零；mbua节点左右梁端截面反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和，根据实配钢筋面积(计入受压筋)和材料强度标准值确定；c柱端弯矩增大系数，一级取1.7，二级取1.5，三级取1.3。当反弯点不在柱的层高范围内时，柱端截面组合的弯矩设计值可乘以上述柱端弯矩增大系数。6.2.3 一、二、三级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1. 5 和1.3。底层柱纵向钢筋宜按上下端的不利情况配置。注：底层指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。表5.8 按“强柱弱梁”原则调整柱截面内力柱截面内力左震右震轴压比MbMc调整后轴压比MbMc调

30、整后A1M/kN·m0.2190.299N/kN2M/kN·mN/kN3M/kN·m0.1790.226N/kN4M/kN·mN/kN5M/kN·m0.1340.157N/kN6M/kN·mN/kN7M/kN·m0.0760.081N/kN8M/kN·mN/kNB1M/kN·m0.2690.371N/kN2M/kN·mN/kN3M/kN·m0.2170.274N/kN4M/kN·mN/kN5M/kN·m0.1590.182N/kN6M/kN·mN/kN7M

31、/kN·m0.0830.09N/kN8M/kN·mN/kN根据GB50011-2010第6.2.5条的规定，按照“强剪弱弯”的原则，计算三级抗震等级柱端截面组合剪力设计值，公式如下式中：V柱端截面组合的剪力设计值；Hn柱的净高；Mct，Mcb分别为偏心受压柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值，应符合GB50011-2010第6.2.2条和第6.2.3条的规定；vb柱剪力增大系数，一级为1.4，二级为1.2，三级为1.1。表5.9 按“强剪弱弯”原则调整柱截面内力层次柱号V（kN）组合值（kN）最不利值(kN)4AB3AB2AB1AB5.6 控制截面的不利内力梁的

32、控制截面有跨中截面和支座截面，其中跨中截面的不利内力为最大正弯矩，支座截面的不利内力包括最大负弯矩和最大剪力。柱的控制截面为柱的上下端，其不利内力包括轴力最大、轴力最小、弯矩最大三种。根据内力组合，现将梁柱控制截面的不利内力汇总如表所示。表5.10 梁控制截面不利内力汇总层次内力截面123454M/kN·m86.30 204.65121.4873.7565.04V/kN159.60 56.12 3M/kN·m420.57344.81378.94102.1454.63V/kN182.9175.902M/kN·m268.56261.47261.27139.3170.1

33、5V/kN183.03115.211M/kN·m318.15301.65303.35177.5961.23V/kN187.85151.47表5.11 柱控制截面不利内力汇总层次内力内力ABNmaxNminMmaxNmaxNminMmax/单位1M1/kN·m21.39 -196.64 229.22 18.65 258.47 258.47 N/kN1200.34 782.60 1068.53 1475.72 963.12 963.12 V/kN12.83 -67.66 87.20 11.19 97.35 97.35 M2/kN·m42.77 -141.63 206.

34、79 37.27 228.27 228.27 2M1/kN·m73.62 -70.10 182.27 57.73 189.35 189.35 N/kN942.41 639.75 806.59 1134.61 776.03 776.03 V/kN37.07 -36.46 92.96 28.82 96.50 96.50 M2/kN·m70.97 -72.08 180.29 54.66 187.01 187.01 3M1/kN·m69.39 -36.18 141.70 54.12 146.42 146.42 N/kN683.09 479.10 560.31 795.87

35、 568.76 568.76 V/kN35.96 -20.25 74.99 27.72 75.06 75.06 M2/kN·m70.84 150.75 -42.81 54.02 146.36 146.36 4M1/kN·m69.29 18.21 87.31 55.20 84.69 84.69 N/kN374.43 271.87 290.44 408.64 296.59 296.59 V/kN37.43 7.39 49.57 29.35 46.62 46.62 M2/kN·m76.71 10.62 106.03 59.30 97.18 97.18 5.7截面设计 本

36、毕业设计框架高度小于30m，抗震设防烈度为7度，建筑分类为丙类，因此抗震等级为三级。5.7.1 框架梁的设计5.7.11 框架梁的正截面受弯承载力计算以顶层梁为例，采用C30混凝土，纵向受力钢筋采用HRB400，箍筋采用。当梁下受拉时，按T形截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。根据GB50010-2010，T形截面受弯构件翼缘计算宽度取值如下：翼缘计算宽度当按跨度考虑时，；按梁静距考虑时，按翼缘高度考虑时，>0.1，此种情况不起控制作用，故取。下部跨中计算按单筋T形截面计算，因为=0.518未超筋选配2C22,实际框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋率跨中位置为0.2%，故满足。梁端1截面

37、配筋将下部跨中截面的2C22钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受弯钢筋（），再计算受拉钢筋。截面抵抗拒系数为相对受压区高度为 内力矩力臂系数为纵向受拉钢筋的总截面面积为框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋率支座处为0.25%。实配钢筋3C20，梁端3截面配筋将下部跨中截面的2C22钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受弯钢筋（），再计算受拉钢筋。截面抵抗拒系数为 相对受压区高度为 内力矩力臂系数为 纵向受拉钢筋的总截面面积为 框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋率支座处为0.25%。实配钢筋3C20，梁端纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%，且计入受压钢筋的梁端混凝土受压区高度和有效高度之比，一级不应大于0

38、.25，二、三级不应大于0.35梁端截面的底面和顶面的配筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0.5.二、三级不应小于0.3。验算受拉钢筋配筋率，满足验算相对受压区高度，满足验算梁端截面的底面和顶面配筋量的比值，满足。中跨梁的计算截面抵抗拒系数为 相对受压区高度为 内力矩力臂系数为 纵向受拉钢筋的总截面面积为 框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋率支座处为0.25%。实配钢筋2C16，。表5.12 梁边跨跨中正截面计算表项目AB4AB3AB2AB1正弯矩kN·m204.65344.81361.47301.65翼缘宽bfmm2667266726672667验算MkN·m2707.8

39、12707.812707.812707.81第一类T型截面是是是是s0.00930.01570.01640.01370.00940.01580.01650.0138s0.9950.9920.9920.993Asmm2752127013321110As，minmm2640640640640跨中配筋3C204C203C253C22实配Asmm2760125614731140配筋率%0.250.410.48 0.38 >min是是是是表5.13 梁中跨正截面计算表项目BC4BC3BC2BC1弯矩kN·m73.75102.14139.31177.59s0.05480.07590.103

40、50.1320.5180.0790.10940.1421s0.9720.9600.9450.929Asmm2376528731948As，minmm2360 360 360 360 跨中配筋2C162C202C222C25实配Asmm2402628760982配筋率%0.24 0.37 0.450.58>min是是是是表5.14 梁斜截面计算表 层次4321截面ABBCABBCABBCABBC剪力(kN)159.6056.12182.9175.90183.03115.21187.85151.47hw(mm)760560760560760560760560hw/b1.91.871.91.8

41、71.91.871.91.870.25cfcbh0(kN)1086.8600.61086.8600.61086.8600.61086.8600.6厚腹梁是是是是是是是是0.7ftbh0304.3168.2304.3168.2304.3168.2304.3168.2配筋方式构造构造构造构造构造构造构造构造0.2cfcbh0(kN)869.44480.48869.44480.48869.44480.48869.44480.48V<0.2cfcbh0是是是是是是是是Vb<0.42ftbh0+fyvAsvho/s是是是是是是是是斜截面配箍B8200B8200B8200B8200B8200B

42、8200B8200B8200配筋率sv%0.1260.1680.1260.1680.1260.1680.1260.168最小配筋率sv，min%0.1240.1240.1240.1240.1240.1240.1240.124是否满足是是是是是是是是5.7.12 框架梁的斜截面受弯承载力计算以顶层边跨梁为例，梁端剪力设计值。判断梁的类型验算截面尺寸 ，由于，属于厚腹梁。截面尺寸按下式验算截面尺寸满足要求。计算所需腹筋故只需按构造配置腹筋，选用B8200， 满足最小配箍率的要求。考虑地震作用组合的框架梁，当跨高比大于2.5时，其受剪截面应符合下列条件框架梁梁端箍筋加密区的构造要求，三级框架箍筋最大

43、间距，取纵向钢筋直径的8倍，梁高的和100mm中的最小值，加密区长度取和500中的较大值，箍筋最小直径8mm，则梁端加密区箍筋应为B8100双肢箍，加密区的长度取1.2m，箍筋用HRB335级钢筋（）。考虑地震作用组合的矩形、T型和I型截面的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合下列规定：一般框架梁，则满足要求。梁端设置的第一个箍筋应距框架梁节点边缘不大于50mm，非加密区箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍，沿梁全长箍筋的配筋率应符合以下规定：3、 四级抗震等级，非加密区为B8200双肢箍满足要求。 表5.15 梁斜截面受剪承载力计算层次4321截面ABBCABBCABBCABBC剪力(kN)159.6056.12182.9175.90183.03115.21187.85151.47hw(mm)76056076056