合肥某中学办公楼设计说明计算书

1、1 / 107目 录容摘要 1建筑设计 3结构设计 51 结构设计技术条件 51.1 工程概况 51.2 设计依据 51.2.1 国家标准 51.2.2 地质勘查报告 51.2.3 气象资料 61.2.4 地震资料 61.3 结构主体布置 61.3.1 平面、立体布置 61.3.2 柱网布置 61.3.3 沉降设置 61.4 梁板的截面尺寸 71.5 柱截面尺寸 82 重力荷载计算 92.1 屋面、露面荷载计算 92.1.1 屋面与露面永久荷载标准值 92.1.2 屋面均布活载 92.1.3 楼面均布荷载 102.1.4 楼面活荷载 102.2 梁体荷载计算 102.3 柱体荷载计算 112.

2、4 墙体荷载计算 112.5 荷载总汇 142 / 1073 横向水平地震作用下框架力和侧移计算 163.1 水平地震作用下框架的侧向位移验算 163.1.1 横向线刚度 163.1.2 横向框架柱的侧移刚度 D 值 183.1.3 横向框架自振周期 183.1.4 横向地震作用计算 233.1.5 横向框架抗震变形验算 253.2 水平地震作用下横向框架的力分析 263.3 横向风荷载作用下框架的力和侧移计算 303.3.1 风荷载标准值的计算 303.3.2 各层风荷载值计算 333.3.3 风荷载作用下的水平位移验算 333.3.4 风荷载作用下框架结构的力计算 334 竖向荷载作用下框

3、架结构的力计算 364.1 计算单元 364.2 恒载计算 374.3 活载计算 394.4 荷载作用下的力计算 414.4.1 恒载等效计算 414.4.2 活荷载等效计算 434.4.3 荷载弯矩二次分配计算 434.4.4 梁端剪力和轴力 484.5 重力荷载作用力计算 514.5.1 重力荷载代表值计算 514.5.2 重力荷载等效计算 524.5.3 重力荷载弯矩二次分配计算 524.5.4 梁端剪力和轴力计算 555 力组合 563 / 1075.1 框架梁力组合 565.2 框架柱力组合 616 截面设计 656.1 承载力抗力调整系数REr656.2 横向框架梁截面设计 666

4、.2.1 梁的正截面设计 666.2.2 梁的斜截面设计 716.3 柱截面设计 756.3.1 剪跨比和轴压比验算 756.3.2 柱正截面承载力计算 766.3.3 柱斜截面受剪承载力计算 797 板的设计 827.1 设计资料 827.2 楼面板布置 827.3 弯矩计算 837.4 截面设计 858 楼梯设计 868.1 踏步计算 868.2 梯段板设计 868.2.1 确定板厚 868.2.2 荷载计算 878.2.3 力计算 878.2.4 配筋计算 878.3 平台板计算 888.3.1 荷载计算 888.3.2 力计算 888.4 平台梁计算 898.4.1 荷载计算 894

5、/ 1078.4.2 力计算 898.4.3 配筋计算 899 基础设计 909.1 独立基础设计 909.1.1 基础参数选取 909.1.2 基础底面积计算 909.1.3 承载力验算 919.1.4 抗冲切验算 919.1.5 力与配筋 929.2 联合基础设计 949.2.1 选型 949.2.2 地基承载力验算 959.2.3 抗冲切验算与配筋 969.2.4 地震作用组合 97参考资料 100辞 101综 述 1021 / 107容摘要本设计主要针对结构方案中框架 10 轴进行结构设计，在确定了框架平面布局之后，首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

6、底部剪力法计算水平地震作用下结构力大小，接着用一样的方法求出了水平风荷载作用下的层间力和位移。然后，计算竖向荷载作用下的结构力，并进行力组合，从而找出最不利的一组或几组力组合，对结构构件进行配筋计算并绘图。此外，本设计还进行了楼梯和基础的结构设计，并对其进行配筋计算和施工图绘制。关键词：框架结构，抗震，永久荷载，可变荷载，截面设计，基础设计2 / 107ABSTRACTThis design mainly according to the structure scheme framework for structure design, 6 axis in determining the fra

7、mework layout after that first between the layer of calculation, load represent value; then use the vertex displacement method, and then from the vibration periods according to horizontal seismic method for calculating the bottom shear structural internal force under the action of the size, and then

8、 used the same way and from the wind load level between layers of the internal force and displacement. Then, the calculated vertical load, the structural internal force, and force combination, so as to find out the most unfavorable a group or several groups of internal force of structural components

9、 combined, calculated and drawing for reinforcement. In addition, the design is based on the stairs and the structure design, and carries on the reinforcement calculation and construction drawing. KEY WORDS: frame structure, earthquake, permanent load, variable load, section design, the foundation d

10、esign3 / 107建筑设计一般而言，一幢建筑物是由若干单体空间有机地组合起来的整体空间，任何空间都具有三度性。因此,在进行建筑设计的过程中,人们常从平面,剖面,立面三个不同方向的投影来综合分析建筑物的各种特征,并通过相应的图示来表达其设计意图。建筑的平面,剖面,立面设计三者是密切联系而又互相制约的。平面设计是关键,它集中反映了建筑平面各组成部分的牲与其相互关系,使用功能的要求,是否经济合理。除此之外,建筑平面与周围环境的关系,建筑是否满足建筑平面设计的要求,同时还不同程度地反映建筑空间艺术构思与结构布置关系等。一些简单的民用建筑,如办公楼,单元式住宅等,其平面布置基本上能反映建筑空间的组

11、合。因此,在进行方案设计时,总是先从平面入手,同时认真分析剖面与立面的可能性和合理性,与其对平面设计的影响。只有综合考虑平,立,剖三者的关系,按完整的三度空间概念去进行设计,才能做好一个建筑设计。根据地区的地理特点，考虑设计方案力求“功能适用、经济合理、造型美观、环境相宜”的原则，该大学会议接待中心采用框架结构，5 层，造型力求美观，基础采用独立基础的形式，结构可靠，功能合理。该建筑西、南面各设有一个出入口，并设有三个楼梯和三个安全出口，一但发生事故可以迅速安全的进行疏散，满足消防、地震、建筑防火规等的安全要求。建筑体型和立面设计是整个建筑设计的重要组成部分。外部体型和立面反映部空间的特征，但

12、绝不能简单地理解为体型和立面设计只是部空间的最后加工，是建筑设计完成后的最后处理，而应与平、剖面设计同时进行，并贯穿于整个设计的始终。在方案设计一开始，就应在功能、物质技术条件等制约下按照美观的要求考虑建筑体型与立面的雏形。剖面设计确定建筑物各部分高度，建筑层数，建筑空间的组合与利用，以与建筑剖面中的结构、构造关系等。它与平面设计是从两个不同的方面来反映4 / 107建筑物部空间的关系。剖面设计研究竖向空间的处理，本公寓剖面形状为矩形，矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，容易获得简洁而完整的体型，同时结构简单，施工方便。建筑设计与结构设计是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物

13、的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。而二者之间又存在着相互协调、互相制约的关系。任何一个建筑设计方案，都会对具体的结构设计产生影响，而有限的结构设计技术水平又制约着建筑设计层次。因此，在做建筑设计的过程中，我们必须也要考虑到结构上的要求，二者必须同时兼顾，同行进行，从而创作出优秀的建筑设计作品。5 / 107结构设计1 结构设计技术条件1.1 工程概况项目名称： 某中学办公楼设计建筑地点： 市建筑面积： 6912m2 层高： 3.6m 层数： 5 层1.2 设计依据1.2.1 国家标准（1） 建筑结构荷载规 GB500012001（2） 混凝土结构设计规 GB500102002（3） 建筑

14、抗震设计规 GB500112001（4） 建筑地基基础设计规 GB500072002（5） 高层建筑混凝土结构与设计规 JGJ32002（6） 建筑结构设计手册 （静力计算）（7） 钢筋混凝土结构构造手册（8） 建筑抗震设计手册 1.2.2 地质勘查报告场地围土质构成，自地表向下依次为：a 层：杂填土，厚度 0.5m，地基承载力标准值 fk = 80kpa；6 / 107b 层：亚粘土，厚度 0.5 - 1.5 m，地基承载力标准值 fk = 180kpa；c 层：粘土，厚度 5 - 7m，硬塑状，地基承载力标准值 fk = 240kpa；该建筑场地地势平坦，自然地表标高 24.50m，实测最

15、高地下水位 21.00m，水质无侵蚀性。1.2.3 气象资料东南风，基本风压 W0 = 0.35kN/m2基本雪压 S0 = 0.60kN/m21.2.4 地震资料地震设防烈度为 7 度，设计地震分组为第一组，II 类场地。1.3 结构主体布置1.3.1 平面、立体布置 结构平面布置规则， 质量和刚度变化均匀。1.3.2 柱网布置采用大柱网，柱网尺寸：（6+2.4+6）m 6m ，6m6m1.3.3 沉降设置本工程由三个部分组成，由于结构形式的变化，现置有一道沉降缝，缝宽为 80mm。总体布置见图 1-1：11图 1-1 总体平面布置图7 / 1071.4 梁板的截面尺寸梁板采用 C25 砼，

16、fc = 11.9N/mm2 KL1 边 ：截面高度：h=L/12 L/8 =750mm500mm，取 h=700mm 截面宽度：b=h/3 h/2 =300mm200mm，取 b=300mmKL2 ： 截面高度：h=L/12 L/8 =750mm500mm，取 h=700mm 截面宽度：b=h/3 h/2 =300mm200mm，取 b=300mmKL1 中：截面高度：h=L/12 L/8 =200mm300mm，取 h=450mm(h400mm) 截面宽度：b=h/3 h/2 =225mm150mm, 取 b=250mmL1 边 ： 截面高度：h=L/18 L/12 =500mm333mm

17、，取 h=450mm 截面宽度：b=h/3 h/2 =200mm133mm，取 b=250mm 板： hmax=72mm,取 h=100mm3600501max501l 梁板截面尺寸见表 1-1，梁布置见图 1-2：表 1-1 梁板得截面尺寸KL1 边/mmKL2/mmKL1 中/mmL1 边/mm板/mm300 700300 700250 450250 450100111 图 1-2 梁布置图1.5 柱截面尺寸柱采用 C30 砼，fc = 14.3N/mm2 （1）柱组合轴压力设计值N=Fgen（2）ACN/(Nfc)查抗抗震规 GB500112010，得框架柱轴压比限值 N=0.85（3）

18、截面计算8 / 107边柱：增大系数取 =1.3，负载面积为 6 3 m2 ，各层重力荷载代表值取 ge=12kN/mm2 ，层数 n=5则 N= 1.363121035=1404000NAC=N/（0.8514.3）= 115508 mm2中柱：=1.25，负载面积为(6+6)/2（6+2.4）/2m2 ,ge=12kN/mm2 , n=5则 N= 1.256（3+1.2）121035=1890000NAC=N/（0.8514.3）= 1554915mm2则柱取 600mm600mm（为满足/0.7 的需求）1D2D1 至 5 层取 600mm600mm2 重力荷载计算2.1 屋面、露面荷载

19、计算2.1.1 屋面与露面永久荷载标准值屋面 ：二毡三油层 0.35kN/m2 冷底子油热玛蹄脂 0.05kN/m220mm 厚水泥砂浆 0.0220=0.40kN/m240mm 厚矿渣水泥 0.0416=0.64kN/m2 100mm 厚现浇混凝土楼板 0.125=2.5kN/m2水泥蛭石屋面保温层（平均厚 120mm） 0.125=0.6 kN/m2 15mm 厚板底粉刷层 0.01517=0.26kN/m2 小计： 4.8 kN/m2屋面恒载标准值：4814.44.4=3317.76 kN2.1.2 屋面均布活载基本雪压 0.6 kN/mm29 / 107 （48+0.32）（14.4+

20、0.32）0.6=437.4 kN2.1.3 楼面均布荷载水磨石地面 0.65kN/m225mm 厚水泥砂浆找平层 0.2520=0.5kN/m2100mm 厚现浇混凝土楼板 0.125=2.5kN/m210mm 厚板底粉刷层 0.0117=0.17kN/m2 共计： 3.82 kN/m2楼面恒载标准值：(48+0.32)(14.4+0.32)3.82=2784.78 kN2.1.4 楼面活荷载楼面均布活载对于厕所和办公产所取 2.0kN/m2，走道阳台取 2.5kN/m2，为了方便计算，偏安全统一取均布活载为 2.5kN/m2。楼面活载值：(48+0.6)(14.4+0.6)2.5=1822

21、.5 kN2.2 梁体荷载计算包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量KL1 边：bh=0.3m0.7m 长度：6m 根数：18 根每根：自重: 25kN/m30.3(0.6-0.1)=3.75 kN/m抹 10 厚混合砂浆： 0.01(0.6-0.1)2+0.317=0.221 kN/m合计（每根） 3.97kN/m 故每根重为：3.97kN/m6m18=428.76 kNKL2：bh=0.3 m0.7m 长度：6m 根数：32 根每根：自重: 25kN/m30.3(0.6-0.1)=3.75 kN/m抹 10 厚混合砂浆： 0.01(0.6-0.1)2+0.317=0.221 10 / 107kN/m

22、合计（每根） 3.97kN/m 故每根重为：3.97kN/m6m32=762.24 kNKL1 中：bh=0.25 m0.45m 长度：2.4-0.32=1.8m 根数：9 根每根：自重: 25kN/m30.25(0.45-0.1)=2.18 kN/m抹 10 厚混合砂浆： 0.01(0.45-0.1)2+0.2517=0.16 kN/m合计（每根） 2.35kN/m 故每根重为：3.97kN/m1.8m9=38.07 kNL1 边：bh=0.25m0.45m 长度：6m 根数：16 根每根：自重: 25kN/m30.25(0.45-0.1)=2.18 kN/m抹 10 厚混合砂浆： 0.01

23、(0.45-0.1)2+0.2517=0.16 kN/m合计（每根） 2.35kN/m 故每根重为：2.35kN/m6m16=235.6 kN2.3 柱体荷载计算底层：KZ-1 截面 0.6m0.6m室外高差 0.45m，底层柱埋置深度 0.5 m则底层柱计算长度：3.6 m +0.45 m +0.5 m = 4.55 m根数： 94=36 根 自重： 25kN/m30.60.6=9 kN/m抹 10 厚混合砂浆： 0.010.6417 kN/m3=0408 kN/m故每根重为： （4.55-0.1-0.1）（9+0.408）=40.92 11 / 107kN其它层：KZ-2 截面 0.6m0

24、.6m 长度 3.6m 根数 364=144 根自重： 25kN/m30.60.6=9 kN/m抹 10 厚混合砂浆： 0.010.6417 kN/m3=0408 kN/m故每根重为： （3.6-0.1-0.1）（9+0.408）=32.928 kN梁柱自重见表 2-1：表 2-1 梁柱自重梁（柱）编号截面（m2）长度（m）根数每根重量（KN）总重（KN）KL1 边0.30.661823.82428.76KL20.30.663223.82762.24KL1 中0.250.451.894.2338.07L1 边0.250.457.21614.1235.6KZ-10.60.64.353640.82

25、1473.12KZ-20.60.63.514432.9284741.6322.4 墙体荷载计算墙体偏安全考虑，按不扣除门窗洞口所占体积计算，墙体高度按楼层高度减梁高度考虑，外墙墙厚 240mm，采用瓷砖贴面，墙墙厚 200mm，采用水泥砂浆抹面，外墙均采用蒸压粉煤加气混凝土砌块（5.5 kN/m3）砌筑。外墙：单位面积外墙墙体重量为： 5.50.24=1.32 kN/m2单位面积墙贴面重量为： 0.5 kN/m2单位面积 15mm 厚砂浆找平层： 0.01520=0.3 kN/m2 单位面积 15mm 厚粉刷层： 0.01517=0.255 kN/m212 / 107 共计： 2.38 kN/

26、m2墙：15mm 厚粉刷层(两侧)： 0.015172=0.51 kN/m215mm 厚找平层： 0.015202=0.6 kN/m2200mm 厚蒸压粉煤灰加气混凝土砌块： 0.25.5=1.1 kN/m2 共计： 2.21 kN/m2卫生间：15mm 水泥砂浆找平层： 0.01520=0.3 kN/m2200mm 厚墙自重： 0.25.5=1.1 kN/m25mm 厚瓷锦砖： 0.12 kN/m2共计： 1.52 kN/m2女儿墙：瓷砖贴面 0.5 kN/m215mm 厚找平层： 0.01520=0.3 kN/m215mm 厚粉刷层： 0.01517=0.255 kN/m2240mm 厚蒸

27、压粉煤灰加气混凝土砌块： 0.245.5=1.32 kN/m2 共计： 2.375 kN/m2底层：外墙： 纵墙：高：3.6+0.45-0.6=3.45m 共 16 片 净长：6-0.32=5.4m 则：5.43.45102.38=709.43kN横墙：高：3.6+0.45-0.6=3.45m 共 4 片 净长：6-0.32=5.4m 则：5.43.4542.38=177.36 KN高：3.6+0.45-0.45=3.6m 共 1 片净长：2.4-0.32=1.8m 则：1.83.62.38=15.42 KN13 / 107墙： 纵墙：高：3.6-0.45-0.6=3.45m 共 14 片 净

28、长：6-0.32=5.4m 则：5.43.45142.38=620.75kN横墙：高：3.6-0.45-0.6=3.4m 共 9 片 净长：6-0.32=5.4m 高：3.6-0.45+0.45=3m 共 2 片净长：2.4-0.32=1.8m 高：3.6-0.45+0.45=3m 共 2 片净长：6-0.32=5.4m 则：(5.43.49+1.832+5.432)2.38=516.65kN 其它层：外墙： 纵墙：高：3.6-0.6=3.0m 共 16 片 净长：6-0.32=5.4m 则：5.43162.38=616.90kN横墙：高：3.6-0.6=3.0m 净长：6-0.32=5.4m

29、 共 4 片 高：3.6-0.45=3.15m净长：2.4-0.32=1.8m 共 1 片 则：(5.434+1.83.15)2.38=167.72kN 墙： 纵墙：高：3.6-0.6=3.0m 共 14 片 净长：6-0.32=5.4m 则：5.43142.21=501.228kN横墙：高：3.6-0.6=3.0m 净长：6-0.32=5.4m 共 9 片 高：3.6-0.45=3.15m净长：2.4-0.32=1.8m 共 2 片14 / 107 则：(5.439+1.83.152)2.21=422.46kN女儿墙：高： 1.2m 净长：68+20.3=48.6m 共 2 片62+2.4+

30、20.3=15m 共 2 片 则：(48.61.22+151.22)2.375=362.52kN墙自重见表 2-2：表 2-2 墙体自重墙体每片面积片数重量外墙5.43.4516709.43底层纵墙墙5.43.4514620.751330.185.43.454177.36外墙1.83.6115.425.43.49393.271.83.6230.85底层横墙墙5.43.6292.53709.43外墙5.4316616.90其它层纵墙墙5.4314501.231118.135.434154.22外墙1.83.15113.585.439322.221.83.15225.06其它层横墙墙5.43.15

31、275.18590.18纵墙48.61.22277.02女儿墙横墙151.2285.50362.522.5 荷载总汇顶层:重力荷载代表值 = 层面恒载 +50% 屋面雪载 + 梁自重 + 半层柱自重 + 15 / 107半层墙自重 + 女儿墙自重顶层恒载 Q1：3317.76kN顶层活载 Q2：437.4kN顶层梁自重 Q3：18KL1 边+ 36KL2+9L1 中+16L1 边=1823.82+3623.82+94.23+1614.1=1464.67kN顶层柱自重 Q4：3632.93=1185.48kN顶层墙自重 Q5：1118.13+590.18=1708.31kN女儿墙自重 Q6： 3

32、62.52kNG5=Q1 +Q2+Q3+Q4+Q5+Q6212121=3317.76+0.5437.4+1464.67+0.51185.48+0.51708.31+362.52= 6810.55kN24 层:重力荷载代表值=楼面恒载 +50% 楼面活载 + 纵横梁自重 +楼面上、下各半层的柱与纵横墙自重楼面恒载 Q1：2784.78kN楼面活载 Q2：1822.5kN梁自重 Q3：1464.67kN柱自重 Q4：1185.48kN墙体自重 Q5：1708.31kNG2 G4 = = Q1 +1/2Q2+Q3+1/2 (Q4+ Q4)+ 1/2(Q5+ Q5)=2874.78+0.51822.5

33、+1185.48+1708.31=6589.82 kN底层；重力荷载代表值=楼面恒载 +50% 楼面活载 + 纵横梁自重 +楼面上、下各半层的柱与纵横墙自重楼面恒载 Q1：2784.78kN楼面活载 Q2：1822.5kN梁自重 Q3：1464.67kN柱自重 Q4：（40.92+32.93）36/2=1329.30kN墙体自重 Q5：(1330.18+709.43)+(1118.13+590.18)/2=1873.96kN16 / 107 G1 = = Q1 +1/2Q2+Q3+Q4+ Q5=2784.78+0.51822.5+1464.67+1329.30+1873.96=8363.96k

34、N 各层重力荷载代表值见图 2-1：11图 2-1 各层重力荷载代表值3 横向水平地震作用下框架力和侧移计算3.1 水平地震作用下框架的侧向位移验算3.1.1 横向线刚度 在框架结构中，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行矩时，对现浇楼面的边框架取 I=1.5I0(I0为梁的截面惯性矩)，对中框架取I=2.0I0，横向框架计算简图见图 3-1 ，横向线刚度计算见表 3-1。1111111图 3-1 一榀框架计算简图表 3-1 横向刚度计算边框架梁中框架梁梁号L截面hb( m2)跨度l(m)惯性矩I0=bh3/12(m4)

35、Ib =1.5 I0(m4)Kb =EIb /l(kN.m)Ib =1.5 I0(m4)Kb =EIb /l(kN.m)KL1 边0.30.6635.4 1038.1 1043.78 1021.08 1045.04 10KL20.30.6635.4 1038.1 1043.78 1021.08 1045.04 10KL1 中0.250.452.431.9 1032.85 1043.32 1033.8 1044.43 1017 / 107L1 边0.250.45631.9 1032.85 1041.33 1033.8 1041.77 103.1.2 横向框架柱的侧移刚度 D 值柱线的刚度见表 3

36、-2： 表 3-2 柱线刚度 惯性矩线刚度柱号Z截面( m2)柱高度( m )Ic=bh3/12(m4)ic=EIc/h(kN.m)KZ16 . 00.64.550.0108410 7.12KZ26 . 00.63.60.0108410 93.1.3 横向框架自振周期梁的跨度取轴线间距，即边跨 6m，中间跨 2.4m，底层柱地下埋深 0.5m，则底层柱高 4.55m，其它层柱高 3.6m，混凝土弹性模量 Ec，柱 C30，Ec = 7103kN/m2,梁 C25，Ec = kN/m2。7102.8底层中框架中柱：4.435.041.337.12i0.50.552cii422127.12 100

37、.55 12/ 455022680.43/ccDiN mmh18 / 107底层中框架边柱：5.040.717.12i 0.50.452cii422127.12 100.45 12/ 455018408.99/ccDiN mmh底层边框架中柱：3.323.781.07.12i0.50.52cii422127.12 100.5 12/ 455020615.85/ccDiN mmh底层边框架边柱：3.780.537.12i 0.50.412cii422127.12 100.41 12/ 455016810.46/ccDiN mmh25 层边框架中柱：14.434.435.045.041.0522

38、9.0nbbciii1.050.342 1.052cii422129 100.34 12/ 455028728.31/ccDiN mmh 19 / 10725 层边框架边柱：15.045.040.5622 9.0nbbciii0.560.2220.562cii422129.0 100.22 12/ 455018229.17/ccDiN mmh25 层中框架中柱：13.323.323.783.780.7922 9.0nbbciii0.790.2820.792cii422129 100.28 12/ 455023572.38/ccDiN mmh 25 层中框架边柱：13.783.780.4222

39、9.0nbbciii0.420.1720.422cii422129 100.17 12/ 455014462.81/ccDiN mmh 各层柱侧移刚度 D 值见表 3-3：表 3-3 横向框架柱侧移刚度 D 值柱型 项目D(N/mm)根数)/(mmND)/(mmNDi中框架中柱22680.43 14 317526.02 底层中框架边柱18408.914257725.86 724957.1220 / 1079 边框架中柱20615.85 482463.40 中框架边柱16810.46 467241.84 中框架中柱28728.31 14402196.34 中框架边柱18229.17 142552

40、08.38 边框架中柱23572.38 494289.52 二至五层中框架边柱14462.81 457851.24 809545.48底层刚度最小，其层间刚度与上一层之比： =724957.12/809545.48=0.90.721/DD且底层与其上相邻三个楼层侧向刚度平均值之比：=0.90.8iDD/1故该框架为规则框架。T1=1.7T0式中:基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减少的影响，取00.75；框架的顶点位移；T是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假想框架顶点位移。然后由T求出 T1, 再用 T1求出框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构的T真正位移。 横向框架顶

41、点位移计算见表 3-4：21 / 107表 3-4 横向框架顶点位移层次Gi(kN)(kN)iGDi(kN/m)层间相对位移iiiDG /i56810.55 6810.55 809545.48 0.0084 0.1307 46589.82 13400.37 809545.48 0.0166 0.1223 36589.82 19990.19 809545.48 0.0247 0.1057 26589.82 26580.01 809545.48 0.0328 0.0810 18363.96 34943.97 724957.12 0.0482 0.0482 则 T1=1.7=。T01.7 0.750

42、.13070.461( ) s3.1.4 横向地震作用计算 在 II 类场地，7 度设防区，设计地震分组为第一组的情况下，结构的特征周期 Tg=0.35s，水平地震影响系数最大值为。08. 0max 由于 T1 =0.461（s）1.4Tg=0.49(s)，不需要考虑顶点附加地震35. 04 . 1作用。 按底部剪力法求得的基底剪力，若按分配给各层，则水平EkiiiiiFHGHGF地震作用呈例三角形分布。 对一般层，这种分布基本符合实际，但对结构上部，水平作用小于按时程分析法和振型分解法就得的结果，特别对于周期比较长的结构相差更大。地震的宏观震害也表明，结构上部往往震害很严重。因此，即顶部附加

43、地震作用n系数考虑，顶部地震力的加大，也考虑了结构周期和场地影响，且修正后的n剪力分布与实际更加吻合。22 / 107r 为衰减指数，取 0.9，=0.08 T1 +0.07=0.0800.461+0.07=0.107 n由于,故Tg5TTg120.91max10.35()()0.080.0620.461gTT 结构水平地震作用标准值 Geq=29702.37kN0.850.85 (6810.553 65898.828363.96)eqiGG 则底部剪力:10.62 29702.371841.5EKeqFGkN各层楼的水平地震作用按下式计算：52 , 11iFHGHGFnEKiiiii顶部附加

44、水平地震作用应作用于第四层，各层楼得水平地震作用见表 3-5 和图 3-2：表 3-5 各层横向地震作用与楼层地震剪力层次h/mH /mG /kNGH/kN.m GjHj GiHin1iF /kNV /kN53.618.956810.55 129059.9230.323 531.37 531.37 43.615.356589.82 101153.7370.253 416.48 947.85 33.611.756589.82 77430.3850.194 318.80 1266.65 23.68.156589.82 53707.0330.134 221.13 1487.77 14.554.558

45、363.96 38056.0180.095 156.69 1644.46 1111111111图 3-2 横向框架各层水平地震作用和地震剪力23 / 1073.1.5 横向框架抗震变形验算横向框架抗震变形验算详见表 3-6：表 3-6 横向框架抗震变形验算层次层间剪刀Vi/kN层间刚度/(N/mn)iD层间相对位移/mni层间位移/mn层高hi/mn层间相对弹性转角Q5476.315849160.8112.3836001/44441166.995849162.0011.5736001/1800315395849162.639.5736001/136921796.285849163.076.94

46、36001/117311942.35018463.873.8745501/1176注：= Vi /= / hiiiDQi由表知最大值在第二层：1/117320.05720.14120.22720.31720.40920.0620.14120.2220.29820.3790.96.3.2 柱正截面承载力计算以第一层 E 柱为例说明计算方法与过程，其余柱的计算见表 6-10 和表 6-11。 由 E 柱力组合表中选出第一层柱不利力进行配筋计算。与相应的 N: ，N=1947.5kN|maxMmkNM07.363max 根据混凝土结构设计规 （GB50010-2002）第 7.3.11 条，底层柱的

47、计算高度可按 1.0H 计算，则，其余层高度按 1.25H 计算。ml55. 40mmNMe43.186105 .19471007.363360，则mmh203060030mmea20mmeeeai43.2062043.1860因为，故应考虑二阶段弯矩的影响。558. 7600/4550/0hl75 / 107，取0 . 132. 1105 .19476003 .145 . 05 . 0321NAfc0 . 11，取1558. 70hl0 . 1213. 10 . 10 . 1)6004550(560/43.206140011)(/140011221200hlhei对称配筋55. 0405.

48、05606003 .14105 .1947301bcbhfN且：143. 05608020has故为大偏心受压，且有效。则：mmaheesi27.49340260043.20613. 12计算ssAA及2230201587)40560(300)405. 0051 (405. 05606003 .1427.493105 .1947)()5 . 01 (-emmahfbhfNAAsycss再按与相应的 M 计算：|maxN，KNN26.2468maxmKNM63.15mmNMe33. 61026.24681063.15360,取mmh203060030mmea20mmeeeai33.262033.

49、 60,取0 . 104. 11026.24686003 .145 . 05 . 0321NAfc0 . 1176 / 107，取1585. 70hl0 . 1287. 10 . 10 . 1)6004550(560/33.26140011)(/140011221200hlheimmhmmei1683 . 024.4933.2687. 10故为小偏心受压mmaheesi24.30940260033.2687. 12查表得：8 . 0, 0 . 111按以下近似公式计算bcsbcbcbhfahbhfNebhfN010120101)(43. 0上式中应满足200143. 0NebhfbhfNcbc

50、及因为：NbhfkNNbc64.264255. 05606003 .1426.246801mkNbhfmkNNec11575606003 .1443. 043. 028.76324.3091026.24682203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 （GB50010-2002）规定，柱全部纵向钢筋配筋率不应小于 0.7%，且每侧的配筋率不应小于 0.2%，故：2min720600600%2 . 0mmbhAAss选用 4 20(),总配筋率，满足需求。21256mmAAss%12. 156060012563其余柱的计算见表 6-10 和表 6-11：表 6-10 D

51、 柱纵向钢筋计算表层次b h MN偏心ssAA 实配钢筋s77 / 107/mm/mm/kN.m/kN类别/mm2/mm2ssAA 5600600115.73254.410.053大偏心3474 20(1256)0.37%1.12%4600600173.63679.280.141大偏心1684 20(1256)0.37%1.12%3600600201.381127.270.235大偏心964 20(1256)0.37%1.12%2600600216.571588.770.331大偏心2864 20(1256)0.37%1.12%1600600-316.632108.110.439大偏心2114

52、 20(1256)0.37%1.12%表 6-11 E 柱纵向钢筋计算表层次b /mmh /mmM/kN.mN/kN偏心类别ssAA /mm2实配钢筋/mm2ssAA s5600600-123.65263.970.055大偏心3834 20(1256)0.37%1.12%4600600-198.71685.530.143大偏心3154 20(1256)0.37%1.12%3600600-246.4510900.227大偏心2254 20(1256)0.37%1.12%2600600-268.741491.670.31大偏心1024 20(1256)0.37%1.12%1600600363.07

53、1947.50.405大偏心5874 20(1256)0.37%1.12%6.3.3 柱斜截面受剪承载力计算以第一层为例说明计算方法与过程，其余柱的计算结果见表 6-12， 混凝土结构设计规 （GB50010-2002）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；REcccrbhfV/2 . 00剪力设计值按下列调整：nlcuccHMMV1 . 1式中：柱净高；nH、柱上、下端顺时针和逆时针截面组合弯矩设计值，取调整后ucMlcM78 / 107的弯矩值，一般层应满足，底层柱底考虑 1.15 倍弯矩增加系bcMM1 . 1数。底层 E 柱，柱顶弯矩为d

54、,柱底弯矩为,乘以折减系m214.5kNm363.07KN数 0.85，又因为是底层柱，所以要乘以弯矩增大系数 1.15。则：kNVc56.13945. 4/ )9 .35467.209(1 . 1cREccVkNrbhf54.113085. 0/105606003 .141 . 02 . 0/2 . 030故截面满足要求。根据规规定，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 . 0kNNkNbhfc5 .19474 .143 . 03 . 0故取 V=1544.4kN3, 397. 3)5602/(1045. 42

55、/30取hHn柱箍筋选用 HPB235 级（N/mm） ，则：210fyv027.10560210104 05. 1560.139056. 015 . 1300hfNbhfvrsAyvtREsv故此处按构造配置箍筋。根据混凝土结构设计规 （GB50010-2002）第 11.4.17 条，柱端加密区箍筋满足最小体积配箍率的要求。由表 6-9 可得一层 E 柱的轴压比，柱379. 0混凝土强度等级为 C30，小于 C35,故混凝土轴心抗压强度设计值按 C35 取，即，根据混凝土结构设计规 （GB50010-2002）第 11.4.17 条2/7 .16mmNfc查得，则

56、最小体积配筋率：068. 0v%4 . 0%54. 0210/7 .16068. 0/minyvcvvff取 %54. 0minv柱顶和柱底加密区围取：，取 800mm7426/,500maxncHMh顶79 / 107底层柱柱底：，取 1500mm14833/,500maxncHMh底柱端加密区箍筋选用 4 肢 10100，计算得，14. 3sAsv%05. 1bsnAsvv满足要求。非加密区箍筋选用 4 肢 10150，计算得，09. 2sAsv2%05. 1%7 . 0v且满足要求。,20010150mmdmmS表 6-12 框架柱箍筋计算表实配箍筋（v/%）柱号层次REV/kN0.2c

57、fcbh0/kNN/kN0.3fcA/kNsAsvvmin/%加密区非加密区552.46960.96254.411544.400.48410100(1.05)410150(0.7)481.92960.96679.281544.400.48410100(1.05)410150(0.7)3100.03960.961127.27 1544.400.48410100(1.05)410150(0.7)2115.66960.961588.77 1544.400.49410100(1.05)410150(0.7)D柱1123.25960.962054.05 1544.400.57410100(1.05)41

58、0150(0.7)555.31960.96263.971544.400.48410100(1.05)410150(0.7)498.56960.96685.531544.400.48410100(1.05)410150(0.7)3123.06960.9610901544.400.48410100(1.05)410150(0.7)2142.3960.961491.67 1544.400.48410100(1.05)410150(0.7)E柱1139.56960.961893.44 1544.400.54410100(1.05)410150(0.7)节点设计根据地震震害分析，不同烈度地震作用下钢筋混

59、凝土框架节点的破坏程度80 / 107不同，7 度时，未按抗震设计的多层框架结构节点较少破坏，因此，对不同的框架，应有不同的节点承载力和延伸要求。 建筑结构抗震规规定，对一、二级抗震等级的框架节点必须进行受剪承载力计算，而三级抗震等级的框架节点，仅按构造要求配箍，不再进行受剪承载力计算。7 板的设计7.1 设计资料板按考虑塑性力重分布方法计算,取 1m 宽板为计算单元。混凝土采用C25，fc=11.9N/mm2，钢筋采用 HPB235，fy=210N/mm2。设计荷载：恒载：2/69. 419. 32 . 1mkNg活载：2/5 . 35 . 24 . 1mkNq2/19. 8mkNqg2/4

60、4. 62mkNqg2/75. 12mkNq7.2 楼面板布置楼面板的平面布置，如图 7-1 所示：81 / 107图 7-1 楼面板的平面布置图7.3 弯矩计算计算各区格板跨正弯矩，按恒载均布与活载棋盘式布置计算，则荷载：2/44. 62mkNqgg2/75. 12mkNqq在作用下，各支座均可视作固定，某些区格板跨间最大正弯矩并不在板g的中心点处，在作用下各区格板四边均可视作简支，跨最大正弯矩则在中心q点处，计算时，可近似取二者之和作为跨最大正弯矩值。求各中间支座最大负弯矩，按恒载与活载均满布各区格板计算，则取荷载。2/19. 8mkNqgp力计算简图与计算结果见表 7-1： 82 / 1