178 某六层高校宿舍楼框架结构设计全套图纸及计算书全套资料4900平米左右

丽水播送电视大学土木工程毕业设计〔论文〕丽水中学宿舍楼设计学院〔系〕：专业班级：学生姓名：指导教师：摘要该工程为框架结构，主体为六层，该地区抗震设防烈度为65kN/m，根本雪压0.3kN/m2。楼﹑屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构。本设计贯彻“实用、平安、经济、美观〞的设计原那么。按照建筑设计标准，认真考虑影响设计的各项因素。根据结构与建筑的总体与细部的关系。本设计主要进行了结构方案中横向框架第8轴抗震设计。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震周期，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。是找出最不利的一组或几组内力组合。选取最平安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。完成了平台板，梯段板，平台梁等构件的内力和配筋计算及施工图绘制。对楼板进行了配筋计算，本设计采用桩根底，对根底承台进行了受力和配筋计算。手工计算完毕后，用结构分析软件PKPM进行了整体框架计算。设计成果包括计算书和施工图纸两局部.关键词：框架结构抗震设计荷载计算内力计算计算配筋AbstractTheprojectfortheframestructure,mainbodyofsixlayerstheregionseismicfortificationintensityis6degrees,thesecondgroup,sitecategoryIIIclasssite.Dominantwinddirectionforthesouthwestthebasicwindpressureof0.45KN/m,basicsnowpressureof0.3KN/m2.Floor,roofadoptsthecast-in-placereinforcedconcretestructure.Thedesignandimplement"practical,safe,economic,beautiful"designprinciple.Accordingtothearchitecturaldesignspecification,carefullyconsiderthevariousfactorsthataffectthedesign.Accordingtotherelationshipofstructureandbuildingoverallwithdetails.Thisdesignmainlyhascarriedonthestructureschemeoftransverseframeshaft8seismicindesign.Indeterminingtheframelayout,hascarriedonthefirstfloorbetweenloadonbehalfofvaluecalculation,andthenusevertexdisplacementmethodfromtheearthquakecycle,andthenpressthebottomshearmethodunderhorizontalseismicloadsize,andthencalculatethestructuralinternalforceunderthehorizontalload(bendingmoment,shearforceandaxialforce).Thencalculateverticalload(deadloadandliveload)undertheactionofinternalforceofstructure.Istofindoutthemostunfavorableoneorseveralgroupsofinternalforcecombination.Choosethesafestresultsreinforcementanddrawing.Inaddition,thestructureofindoorstairdesigns.Completedtheflatpalletbenchboard,platformbeamcomponentsuchastheinternalforceandreinforcementcalculationandconstructiondrawings.Onthefloorreinforcementcalculation,thisdesignUSESthepilefoundation,foundationpilecapsfortheforceandreinforcementcalculation.Afterthemanualcalculation,usingthestructureanalysissoftwarePKPMcalculationhascarriedontheoverallframework.DesignresultsincludingthecalculationandconstructiondrawingsKeywords:framestructureseismicdesignloadcalculationofinternalforcecalculationofreinforcementcalculation

目录TOC\o"1-3"\h\u29216摘要 1133101设计资料 160781.1工程概况 1192981.2建筑设计说明书 2171521.2.1设计依据 2222651.2.2方案说明 2213191.2.3等级说明 3316501.2.4建筑设计说明及构造做法 363821.3结构说明书 6295341.3.1设计楼面活荷载 6114591.3.2楼板 6182801.3.3梁、柱 6421.3.4墙体 6256691.3.5构造柱 7213751.3.6其他 779692结构的选型和布置 7277692.1结构选型 7161722.2结构布置 7298402.3初估梁柱截面尺寸 8294042.3.1按大跨度进行计算 8265572.3.2柱的截面尺寸 962043框架计算简图及梁柱线刚度 10322663.1确定框架计算简图 10145113.2框架梁柱的线刚度计算 1037844荷载计算 12235034.1恒载标准值的计算 1288184.1.1屋面 12128864.1.2各层楼面 12205944.1.3梁自重 13248804.1.4柱自重 13124054.1.5外纵墙自重 14138544.1.6内纵墙自重 1489374.1.7内隔墙自重 1568174.1.8女儿墙自重 1548254.1.9山墙自重 15325144.2活荷载标准值计算 1690334.2.1屋面和楼面荷载标准值 1616994.2.2雪荷载 1632534.3竖向荷载下框架受荷总图 16184514.3.1在A-B及C-D轴内 16213574.3.2在A-B轴间框架梁 16180334.3.3在B-C轴间框架梁 1815014.3.4C-D轴间框架梁同A-B轴间框架梁 18141094.3.5A轴柱纵向集中荷载的计算 18271404.3.6B轴柱纵向集中荷载的计算 19322064.4风荷载计算 20316494.5水平地震作用 21231754.5.1重力荷载代表值的计算 222685屋面处重力荷载代表值标准值计算 222457其余各层楼面处重力荷载标准值计算 222706底层楼面处重力荷载标准值计算 231599屋面雪荷载标准值计算 232807楼面活荷载标准值计算 2336总重力荷载代表值的计算 23162454.5.2框架柱抗侧移刚度和结构根本自震周期计算 24238795内力计算 27287845.1恒载作用下框架的内力 27108855.1.1恒载作用下框架的弯矩计算 27284195.1.2恒载作用下框架的梁端剪力和轴力计算 31258605.2活载作用下框架的内力 33178405.3水平地震作用下框架内力计算 40236686内力组合 44292226.1梁端截面组合的剪力设计值调整 4720906.2框架结构柱的内力组合 48211257构件配筋计算 57228337.1框架梁截面设计 57130917.2框架柱截面设计 60158357.2.1柱端弯矩设计值调整 60278327.2.2柱端剪力设计值调整 60268847.2.3柱配筋计算 61142497.3板的截面设计 6598687.4楼梯设计 6864337.4.1楼梯设计资料 68216517.5根底配筋计算 72137847.5.1设计资料 72121997.5.2确定桩的规格数量及初定承台的尺寸 7382097.5.3边柱承台的设计 7420800结论 788860参考文献 809275致谢 811设计资料1.1工程概况建设地点：某市市郊工程名称：某学校学生宿舍楼2，楼板及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取120mm，填充墙采用加气混凝土砌块。建筑总高为20.500m，共6层，每层层高3.30m，室内外高差0.45m。w0=0.45kN/m2，根本雪压S0=0.3kN/m2。地质条件：工程地质条件及水文资料：粉质粘土层中，，，该地区地层的承载力足够高,地下水位足够低,地下水对一般建筑材料无侵蚀作用,不考虑土的液化。场地情况：场地平坦，无障碍物，地下无古代建筑，用地四周无住宅区抗震设防烈度为6度，建筑耐火等级二级，建筑设计基准期为50年。1.2建筑设计说明书本说明是对建筑方案的必要说明。根据防火疏散要求确定楼梯位置，走廊与梯段净宽，以及房间布置，墙体防水等构造做法。此外根据标准给出了建筑的等级要求。该工程位于某市市郊的主干道上，交通方便，各种材料供给及时。1.2.1设计依据建设行政主管局部对本工程的批复文件。与甲方签订的设计合同及经甲方同意的建筑方案。现行国家有关建筑工程设计标准、标准：?宿舍建筑设计标准?(JGJ36-2005)?建筑抗震设计标准?(GB50011-2021)?建筑设计防火标准?(GB50016-2006)?混凝土结构设计标准?(GB50010-2002)?建筑结构荷载标准?(GB50009-2001)1.2.2方案说明(1)该工程为某学校学生宿舍楼，建筑结构形式为钢筋混凝土框架结构，建筑主体高度为20.500m，根底形式为独立根底。(2)本设计中柱距为3.60m，进深为6.60m。(3)按二级防火要求，楼梯设在了建筑三分之一处，且在建筑的两端均有平安出口，满足防火要求。(4)本设计中建筑长50.400m，在建筑左右两侧设有厕所，厕所地面低于同层教室地面20mm。作用下的受荷总图如图4-2所示(图中数值均为标准值)图4-2竖向受荷总图(kN)注：带括号者表示活荷载4.4风荷载计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值见表4-1：w=βZμSμZω0本地区根本风压为：w0μZ—风压高度变化系数，地面粗糙度为C类μS—风荷载体型系数。根据建筑物的体型查的μSβZ—以为房屋总高度小于30米所以βZ—下层柱高—上层柱高，对顶层为女儿墙的2倍B—迎风面的宽度B=3.6m.表4-1集中风荷载标准值离地高度(Z/m)μZβZμSw0(kN/m2)(m)(m)ωk(kN)0.44.5水平地震作用该建筑物的高度为20.5000米，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度均匀分布，故可采用底部剪力法计算水平地震作用。4.5.1重力荷载代表值的计算屋面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×雪荷载标准值楼面处重力荷载代表值=结构和构配件自重标准值+0.5×楼面活荷载标准值其中结构和构配件自重取楼面上下各半层高范围内(屋面处取顶层的一半)的结构及构配件自重屋面处重力荷载代表值标准值计算G＇女儿墙=5.21×(5屋面板结构层及构造层自重标准值：G＇屋面板G＇梁G＇柱顶层墙重：G＇墙×(6.6-0.5)×4]+0.5×[4.54×(6.6-0.5)×13]G＇墙=[4.15×(6.6-0.5)×14]+[6.71×(6.6-0.5)×4]+[4.54×(6.6-0.5)×13]+[6.03×(6.6-0.5)×13]+[4.G＇楼板=3.89×[(3.6-0.3)×(6.6-0.25)×28+(3.0-0.25)×(3.6-0.3)×14]=G＇梁G＇柱G＇标准层=G＇墙+G＇楼板+G＇梁+G＇柱底层楼面处重力荷载标准值计算G＇墙=1377.1×G＇楼板=3.89×[(G＇梁=1216.3kNG＇柱=1466.9×G＇底层=G＇墙+G＇楼板+G＇梁+G＇柱屋面雪荷载标准值计算Q雪=q雪×s×(50.4×16.2)楼面活荷载标准值计算Q楼面总重力荷载代表值的计算屋面处结构和构件自重+0.5×雪荷载标准值=楼面处结构和构件自重+0.5×活载标准值底层楼面处：=楼面处结构和构件自重+0.5×活载标准值=7234.1+0.5×1框架柱抗侧移刚度和结构根本自震周期计算横向D值的计算一.底层：二.标准层：，，故横向框架的侧移刚度见表4－2表4－2横向框架各层侧向D值构件名称顶层A、D轴柱0.780.28020289710110B、C轴柱1.450.421305011067541标准层A、D轴柱0.780.28020289710110B、C轴柱1.450.421305011067541首层A、D轴柱1.010.50219760691611B、C轴柱1.890.6152419084665结构根本自振周期的计算用假想顶点位移计算结构根本自振周期，计算过程见表4-3表4-3假想顶点位移计算结果层次Gi(kN)∑Gi(kN)∑D(kN/m)67702.67702.67101100.0110.19257399.315101.910675410.0140.18147399.322501.37101100.0320.16737399.329900.610675410.0280.13527399.337299.96916110.0540.10717846.545146.48466570.0530.053结构根本自振周期考虑非结构墙影响折减系数=0.6，那么结构的根本自振周期为：=1.7×0.6×s由于该工程所在地区抗震设防烈度为7度，场地为Ⅲ类，设计地震分组为第二组，由表查得=0.85×45146.4=38374.5kN由于，故式中：—阻尼调整系数相应的γ纵向地震影响系数==0顶部附加地震作用系数，不需要考虑顶部附加水平地震作用的影响，即顶部附加地震作用系数：如图4-3对于多质点体系，对于多质点体系结构底部总纵向水平地震作用标准值：图4-3楼层水平地震作用标准值质点i的水平地震作用标准值，楼层地震剪力及数层层间位移的计算过程见表4-4表4-4Fi，Vi，的计算过程层(kN)(m)(kN)Vi(kN)67702.6160214565400993.1993.17101100.001457399.3129488663.71656.810675410.001647399.3105071538.62195.47101100.003137399.380653413.42608.810675410.002427399.356235288.22897.06916110.004217846.533740172.93070.08466570.0036楼层最大位移与楼层层高之比，满足位移要求。5内力计算5.1恒载作用下框架的内力恒荷载作用下框架受荷简图如图4-2。5.1.1恒载作用下框架的弯矩计算竖向荷载作用下的内力一般可采用近似法，有分层法，弯矩二次分配法和迭代法。当框架为少层少跨时，采用弯矩二次分配法较为理想。这里竖向荷载作用下的内力计算采用分层法。竖向荷载作用下，框架的内力分析除活荷载较大的工业与民用建筑。可以不考虑活荷载的不利布置，这样求得的框架内力，梁跨中弯距较考虑活载不利布置法求得的弯局偏低，但当活载占总荷载的比例较小时，其影响很小.假设活荷载占总荷载的比例较大时，可在截面配筋时，将跨中弯距乘以1.1~1.2的较大系数。恒荷载作用下的弯矩、剪力可按下面公式求得：根据梁、柱相对线刚度，算出各节点的弯矩分配系数:节点处的弯矩分配系数按相对刚度比计算，如图5-1所示。图5-1A、B轴柱弯矩各层分配系数简图弯矩二次分配法比分层法作了更进一步的简化。在分层法中，用弯矩分配法计算分层单元的杆端弯矩时，任一节点的不平衡弯矩都将影响到节点所在单元中的所有杆件。而弯矩二次分配法假定任一节点的不平衡弯矩只影响至与该节点相交的各杆件的远端。因此可将弯矩分配法的循环次数简化到一次分配、一次传递、再一次分配。梁端柱端弯矩采用弯矩分配法计算。除底层柱外的其于各层柱的相对线刚度乘以0.9。用弯矩分配法计算每一个敞口单元的杆端弯矩，底层柱的传递系数为0.5，其余各层柱的传递系数为1/3。计算过程如表5-1所示：表5-1恒载作用下的框架弯矩内力二次分配表层工程上柱下端下柱上端边梁左侧边梁右侧上柱下端下柱上端中跨左侧6层分配系数0.5360.4640.3300.3820.287弯矩值-71.16-6.93分配值38.1732.98-23.51-24.56-18.44传递-11.7616.49-9.22分配值6.315.45-2.40-2.78-2.09传递-1.202.72-1.04分配值0.640.56-0.56-0.64-0.48分配结果45.12-45.12-27.98-38.215层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值15.04-49.0749.07-9.33-4.71分配值11.8811.8810.27-8.37-9.69-9.69-7.28传递-4.195.13-3.64分配值1.461.461.26-0.36-0.41-0.41-0.31传递-0.180.63-0.16分配值0.060.060.05-0.11-0.13-0.13-0.10分配结果28.4513.41-41.850.0045.99-19.56-10.24-16.194层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值4.47-49.0749.07-3.41-4.71分配值15.5715.5713.46-9.79-11.33-11.33-8.51传递-4.896.73-4.25分配值1.711.711.48-0.59-0.68-0.68-0.51传递-0.300.74-0.26分配值9-0.11-0.13-0.13-0.10分配结果21.8517.39-39.240.0046.04-15.56-12.14-18.343层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值5.80-49.0749.07-4.05-4.71分配值15.1115.1113.06-9.63-11.15-11.15-8.37传递-4.826.53-4.19分配值1.681.681.45-0.56-0.65-0.65-0.49传递-0.280.73-0.24分配值8-0.12-0.13-0.13-0.10分配结果22.6916.89-39.580.0046.02-15.98-11.93-18.10〔续表〕表5-1恒载作用下的框架弯矩内力二次分配表层工程上柱下端下柱上端边梁左侧边梁右侧上柱下端下柱上端中跨左侧2层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值5.63-49.0749.07-3.98-4.71分配值15.1715.1713.11-9.65-11.17-11.17-8.39传递-4.836.55-4.19分配值1.681.681.46-0.56-0.65-0.65-0.49传递-0.280.73-0.24分配值9-0.12-0.13-0.13-0.10分配结果22.5816.95-39.530.0046.02-15.93-11.96-18.131层分配系数0.3680.3140.3180.2490.2880.2170.246弯矩值5.65-49.0749.07-3.99-4.71分配值15.9813.6313.81-10.06-11.64-8.74-9.93传递-5.036.90-4.96分配值1.851.581.60-0.48-0.56-0.42-0.48传递-0.240.80-0.24分配值0.090.080.08-0.14-0.16-0.12-0.14分配结果23.5715.28-38.860.0046.09-16.35-9.28-20.460.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208柱底弯矩值5.09-3.095.1.2恒载作用下框架的梁端剪力和轴力计算梁端剪力V=Vq+Vm式中：Vq梁上均布荷载引起的剪力，取Vq=ql/2；Vm梁端弯矩引起的剪力，取Vm=∑M)/l。柱轴力N=V+P式中：P柱顶竖向集中荷载。具体计算结果见表5-2，5-3，5-4。表5-2恒载作用下AB梁端剪力计算层号q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)622.9569.99-3.0873.0766.91515.8348.27-0.0948.3548.18415.8348.27-0.1448.4148.13315.8348.27-0.1348.4048.13215.8348.27-0.1348.4048.13115.8348.27-0.1548.4248.12表5-3恒载作用下BC梁端剪力计算层号q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)613.3116.64016.6416.6459.0511.32011.3211.3249.0511.32011.3211.3239.0511.32011.3211.3229.052011.3211.3219.0511.32011.3211.32表5-4恒载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VAVBVB=VCN顶N底N顶N底673.0766.9116.6499.67121.42113.42135.17548.3548.1811.32162.69184.44192.76214.50448.4148.1311.32225.72247.47272.09293.84348.4048.1311.32288.74310.49351.43373.18248.4048.1311.32351.77373.52430.77452.52148.4248.1211.32414.80443.13510.10538.445.2活载作用下框架的内力屋面、楼面活荷载作用下框架受荷简图如图4-2。采用与恒载相同的计算方法。表5-5活载作用下的框架弯矩内力二次分配表层工程上柱下端下柱上端边梁左侧边梁右侧上柱下端下柱上端中跨左侧6层分配系数0.5360.4640.3300.3820.287弯矩值-4.864.86-0.49分配值2.612.25-1.61-1.67-1.26传递-0.801.13-0.63分配值0.430.37-0.16-0.19-0.14传递-0.080.19-0.07分配值0.040.04-0.04-0.04-0.03分配结果3.09-3.094.37-1.91-2.625层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值1.03-14.5914.59-0.64-1.46分配值4.744.744.09-2.99-3.46-3.46-2.60传递-1.492.05-1.30分配值0.520.520.45-0.18-0.21-0.21-0.16传递-0.090.23-0.08分配值0.030.030.03-0.04-0.04-0.04-0.03分配结果6.325.29-11.6113.66-4.34-3.70-5.624层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值1.76-14.5914.59-1.23-1.46分配值4.484.483.87-2.84-3.29-3.29-2.47传递-1.421.94-1.24分配值0.500.500.43-0.17-0.19-0.19-0.15传递-0.080.21-0.07分配值0.030.030.03-0.03-0.04-0.04-0.03分配结果6.775.01-11.7713.70-4.76-3.52-5.423层分配系数0.3490.3490.3020.239770.2770.208弯矩值1.67-14.5914.59-1.17-1.46分配值4.514.513.90-2.86-3.31-3.31-2.48传递-1.431.95-1.24分配值0.500.500.43-0.17-0.20-0.20-0.15传递-0.080.22-0.07分配值0.030.030.03-0.03-0.04-0.04-0.03分配结果6.715.04-11.7513.70-4.72-3.54-5.44〔续表〕表5-5活载作用下的框架弯矩内力二次分配表层工程上柱下端下柱上端边梁左侧边梁右侧上柱下端下柱上端中跨左侧2层分配系数0.3490.3490.3020.2390.2770.2770.208弯矩值1.68-14.5914.59-1.18-1.46分配值4.514.513.90-2.86-3.31-3.31-2.48传递-1.431.95-1.24分配值0.500.500.43-0.17-0.20-0.20-0.15传递-0.080.22-0.07分配值0.030.030.03-0.03-0.04-0.04-0.03分配结果6.725.04-11.7513.70-4.72-3.54-5.441层分配系数0.3680.3140.3180.2490.2880.2170.246弯矩值1.68-14.5914.59-1.18-1.46分配值4.754.054.11-2.98-3.45-2.59-2.94传递-1.492.05-1.47分配值0.550.470.47-0.15-0.17-0.13-0.14传递-0.070.24-0.07分配值0.030.020.02-0.04-0.05-0.04-0.04分配结果7.014.54-11.5513.72-4.84-2.75-6.13柱底弯矩值表5-6活载作用下AB梁端剪力计算层号q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)61.574.78-0.215.004.5754.7114.35-0.3414.6914.0244.7114.35-0.3214.6714.0434.7114.35-0.3214.6714.0324.7114.35-0.3214.6714.0414.7114.35-0.3614.7114.00表5-7活载作用下BC梁端剪力计算层号q(kN/m)lmql/2(kN)∑M)/l(kN)VA=ql/2-∑M)/l(kN)VB=ql/2+∑M)/l(kN)60.941.1701.171.1752.813.5203.523.5242.812.53.5203.523.5232.813.5203.523.5222.813.5203.523.5212.813.5203.523.52表5-8活载作用下的剪力和轴力层次总剪力柱轴力AB跨BC跨A柱B柱VAVBVB=VCN顶=N底N顶=N底65.004.571.175.035.03514.6914.023.5220.1320.13414.6714.043.5220.1320.13314.6714.033.52133.55133.55214.6714.043.52141.06141.06114.7114.003.52220.40220.40图5-2恒载作用下M图(KN•m)图5-3恒载作用下N图(kN)图5-4恒载作用下的V图(单位：kN)5.3水平地震作用下框架内力计算一.框架所受到的水平地震作用和层间剪力如图5-5所示。框架i第层j柱分配到的剪力Vij以及该柱上、下端的弯矩和分别按以下各式计算：图5-5横向水平地震作用及楼层地震剪力其中为标准反弯点高度比，可由查表5-9得。表5-9所查基准反弯点高度表〔摘要〕总层数第j层12650.300.300.350.350.4050.300.350.350.400.400.400.400.4540.350.400.400.400.450.450.450.4530.450.450.450.450.450.450.450.5020.500.500.500.500.500.500.500.5010.800.750.700.700.650.650.650.55从上表可得各层反弯点高度比y0，由于K值界于二者之间，那么可以由插值取值。本设计中，第2层柱需考虑修正值，其余各柱均无修正。二.框架柱剪力和柱端弯矩计算采用D值法，计算过程见下表5-10。表5-10框架柱K值和y值表层A柱B柱C柱D柱yyyy60.780.300.730.300.730.300.780.3050.780.400.730.400.730.400.780.4040.780.440.730.410.730.410.780.44〔续表〕表5-10框架柱K值和y值表层A柱B柱C柱D柱yyyy30.780.450.730.450.730.450.780.4520.780.500.730.500.730.500.780.5011.010.650.950.650.950.651.010.65表5-11各层中柱B(C)柱端弯矩及剪力计算层次hiVi∑DDijVijy6993.17101102028928.370.730.3028.0965.5551656.810675413050147.340.730.4062.4993.7342195.47101102028962.730.730.4185.56121.4332608.810675413050174.540.730.45110.69135.2822897.06916111976082.770.730.50136.57136.5713070.08466572419087.710.950.64241.39135.78表5-12各层边柱A(D)柱端弯矩及剪力计算层次hiVi∑DDijVijy6993.17101102028928.370.780.3028.0965.5551656.810675413050147.340.780.4062.4993.7342195.47101102028962.730.780.4490.83116.1632608.810675413050174.540.780.45110.69135.2822897.06916111976082.770.780.50136.57136.5713070.08466572419087.711.010.65244.66132.51三.梁端弯矩，剪力及轴力如图5-6所示，分别按下式计算：图5-6梁端弯矩，剪力计算简图具体过程见表5－13表5－13梁端弯矩，剪力及柱轴力的计算层次边跨梁中跨梁柱轴力lL边柱中柱665.5530.4815.7435.0735.0728.05-15.7412.315121.8256.6529.2665.1765.1752.14-45.0035.204178.6585.5243.3198.4098.4078.72-88.3070.613226.11102.6953.90118.15118.1594.52-142.21111.232247.26114.9759.38132.29132.29105.83-201.59157.671269.08126.6464.87145.71145.71116.57-266.46209.37注：〔1〕柱轴力中的负号表示拉力，当为地震作用时候，两侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。〔2〕表中分别表示节点在右梁的弯矩单位为kN•m〔3〕式中，.分别为节点在左，右梁的线刚度，单位为kN•m〔4〕N单位为单位为kN，l单位为m，单位为kN6内力组合在竖向荷载作用下，可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯距进行调幅，调幅系数为现浇框架：0.8-0.9，本设计取0.85。横梁弯矩调幅计算结果见表6-1、6-2。表6-1恒载作用下的横梁弯矩调幅层号部位梁左侧梁右侧跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅6边跨中跨边跨25边跨中跨边跨4边跨中跨边跨〔续表〕表6-1恒载作用下的横梁弯矩调幅层号部位梁左侧梁右侧跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅3边跨中跨-15.39边跨2边跨中跨边跨1边跨15.83中跨边跨表6-2活载作用下的横梁弯矩调幅层号部位梁左侧梁右侧跨度荷载跨中弯距左调幅右调幅跨中调幅6边跨中跨边跨5边跨中跨边跨4边跨-中跨边跨3边跨中跨边跨2边跨中跨边跨1边跨中跨边跨由于风荷载作用下的组合与考虑地震组合相比，一般较小，对于结构设计不起控制作用，故不考虑。只考虑以下三种组合形式：一.由可变荷载效应控制的组合：二.由永久荷载效应控制的组合：三.竖向荷载与水平地震作用下的组合：具体组合过程见表6-3，其中弯矩kN•m，剪力kN，弯矩的上部受拉为负，剪力的产生顺时针为正。6.1梁端截面组合的剪力设计值调整为防止梁在弯曲屈服前发生剪切破坏，即保证“强剪弱弯〞截面设计须对有地震作用的组合剪力设计值按下式进行调整。式中：为梁的净跨；为梁的重力荷载代表值，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值；分别为梁左右净截面，逆时针或顺时针方向的弯矩设计值；计算结果见表6-4。6.2框架结构柱的内力组合柱上端控制值截面在梁底，下端在梁顶，应按轴线计算简图所得的柱端内力值换成控制截面的相应值，此计算为简化起见，采用轴线处内力值。计算结果见表6-5。表6-3框架梁内力组合层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④顶层边跨梁左侧MV中M右侧MV中跨梁左侧MV中M右侧MV2层边跨梁左侧MV中M右侧MV〔续表〕表6-3框架梁内力组合层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④2层中跨梁左侧M-18.13-5.44131.73-131.73-29.37-29.81146.23-196.27V11.323.52-105.38105.3818.5018.72-121.31152.69中M-8.34-2.420.000.00-13.40-13.64-11.46-11.46右侧M-18.13-5.44-131.73131.73-29.37-29.81-196.27146.23V-11.32-3.52-105.38105.38-18.50-18.72-152.69121.31底层边跨梁左侧M-38.86-11.55267.95-267.95-62.80-63.78294.77-401.89V48.4214.71-64.6064.6078.6979.78-17.05150.91中M76.6811.1570.92-70.92107.63114.45190.906.51右侧M-46.09-13.72-126.11126.11-74.52-75.67-227.49100.40V-48.12-14.00-64.6064.60-77.34-78.68-150.1217.84中跨梁左侧M-20.46-6.13145.10-145.10-33.13-33.63160.40-216.86V11.323.52-116.08116.0818.5018.72-135.21166.59中M-10.32-3.010.000.00-16.60-16.88-14.19-14.19右侧M-20.46-6.13-145.10145.10-33.13-33.63-216.86160.40V-11.32-3.52-116.08116.08-18.50-18.72-166.59135.21表6－4梁端剪力设计值调整位置层数MlMrlnq1=-1.2×(Ml-Mr)/lnq恒q活VGB=1.2(q恒+0.5q活)ln/2V左=q1+VGBAB跨628.86-118.766.1029.0422.951.5786.86115.902265.59-212.286.1094.0115.834.7166.53160.541294.77-227.496.10102.7415.834.7166.53169.27BC跨6-2.03-92.832.50-43.5813.310.9420.67-22.922146.23-196.272.50-164.409.052.8115.69-148.711160.40-216.862.50-181.089.052.8115.69-165.39CD跨6-118.7628.866.1029.0422.951.5786.86115.902-212.28265.596.1094.0115.834.7166.53160.541-227.49294.776.10102.7415.834.7166.53169.27表6-5框架柱内力组合层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④顶层边跨柱上端M45.123.0965.28-65.2858.4763.94140.86-28.86N99.675.03-15.6815.68126.65139.48102.24143.00V71.826.18-1.2028.26-28.265.747.1743.43下端M28.456.3227.98-27.9842.9844.5974.301.56N121.425.03-15.6815.68152.74168.84128.34169.10中跨柱上端M-27.98-1.9165.28-65.28-36.25-39.6550.13-119.58N113.427.5112.26-12.26146.62160.48156.55124.67V-41.60-3.120.9028.26-28.26-2.48-3.3333.53下端M-19.56-4.3427.98-27.98-29.55-30.6610.29-62.45N135.177.5112.26-12.26172.71189.83182.65150.772层边跨柱上端M16.955.04136.00-136.0027.3927.82200.16-153.43N351.77141.06-200.75200.75619.61613.13245.79767.73V93.77-2.45-0.7382.42-82.42-3.97-4.03103.77下端M23.577.01136.00-136.0038.1038.69209.29-144.31N373.52141.06-200.75200.75645.70642.49271.89793.82〔续表〕表6-5框架柱内力组合层号杆件号截面内力荷载类别内力组合恒①活②地震左③地震右④1.2①+1.4②1.35①+0.98②1.2×(①+0.5②)+1.3×③1.3×④2层中跨柱上端M-11.96-3.54136.00-136.00-19.30-19.61160.33-193.27N430.7730.03157.01-157.01558.96610.97739.06330.82V-18.351.630.4882.42-82.422.632.67109.39下端M-16.35-4.84136.00-136.00-26.40-26.82154.27-199.32N452.5230.03157.01-157.01585.06640.32765.15356.92底层边跨柱上端M15.284.54131.95-131.9524.7025.09192.60-150.47N414.80220.40-265.35265.35806.31775.96285.04974.94V93.913.771.1287.34-87.346.106.19118.75下端M5.091.51243.63-243.638.238.36323.74-309.70N443.13220.40-265.35265.35840.31814.22319.051008.94中跨柱上端M-9.28-2.75135.21-135.21-14.99-15.23162.98-188.56N510.1030.03208.49-208.49654.17718.07901.18359.11V-15.48-2.29-0.6887.34-87.34-3.70-3.76110.39下端M-3.09-0.92240.37-240.37-5.00-5.08308.22-316.75N538.4430.03208.49-208.49688.17756.33935.19393.11表6-6框架柱内力组合最不利内力组合层次杆件截面内力种类最不利内力组合取值最大值最小值6边柱上端MNV下端MN中柱上端MNV下端MN2边柱上端MNV下端MN中柱上端MNV下端MN1边柱上端MNV下端MN中柱上端MNV下端MN7构件配筋计算7.1框架梁截面设计一、正截面受弯承载力计算：梁AB(300mm×600mm)一层环境类别为二类，取=35mm，=565mm。按双筋受弯进算。受压区按2根直径20mm的HRB400钢筋计算mm2当时，当时，取，那么表7－1框架梁正截面受弯承载力配筋计算层号计算公式截面梁AB梁BC左侧A跨中右侧B左侧B跨中右侧C6层M(kN·m)628628628628628628738512622487144487339339339339339339实配钢筋4Φ162Φ202Φ202Φ202Φ202Φ20实配28046286286286286282层M(kN·m)1030628628628628628197196411131029601029〔续表〕表7－1框架梁正截面受弯承载力配筋计算层号计算公式截面梁AB梁BC左侧A跨中右侧B左侧B跨中右侧C339339339339339339实配钢筋4Φ252Φ20+2Φ162Φ20+2Φ162Φ20+2Φ162Φ162Φ20+2Φ16实配2196410301030103040210301层M(kN·m)-401.89190.90-227.49-216.86-14.19-216.86103062862862862862892.330.146.341.60.041.62129100111921137741137339339339339339339实配钢筋4Φ25+Φ162Φ20+2Φ164Φ204Φ202Φ164Φ20实配221651030125612564021256二、斜截面受剪承载力计算梁AB一层：=169.27kN，截面尺寸满足要求考虑地震作用组合的框架梁，其斜截面受剪承载力应符合以下规定：=按构造要求配箍，取双肢箍8，s取min(8d，h/4，100mm)，s取100mm。加密区取，非加密区取。梁的斜截面配筋计算如下表表7-2框架梁斜截面受剪配筋计算梁号层数〔kN〕实配钢筋AB6层115.90570.32<02Φ8@2002-5层160.54570.320.2342Φ8@2001层169.27570.320.2842Φ8@200BC6层-22.92570.32<02Φ8@2002-5层-148.71570.320.4092Φ8@200〔续表〕表7-2框架梁斜截面受剪配筋计算梁号层数〔kN〕实配钢筋BC1层-165.39570.320.5042Φ8@180CD6层115.90570.32<02Φ8@2002-5层160.54570.320.2342Φ8@2001层169.27570.320.2842Φ8@2007.2框架柱截面设计7.2.1柱端弯矩设计值调整框架结构抗震设计中，应表达“强柱弱梁〞，即二级抗震框架节点处，除顶层轴压比小于0.15外，柱端弯矩应符合以下要求：〔二级框架取1.5〕其中：为节点上，下柱端截面，顺时针或逆时针组合的弯矩设计值之和，考虑底层柱纵向的钢筋不利情况配置，地震作用组合的框架结构底层柱下端截面的弯矩设计值，对于二级抗震应考虑地震作用组合的弯矩设计值乘以1.25弯矩增大系数。边柱〔A轴柱〕柱端弯矩设计值调整计算：M1下=-309.7×=-387.1M1上=-150.5×1.50×-401.9/-294.8=-307.7M2下=-144.3×1.50×-401.9/-294.8=-295.1M6上=-140.9×1.50=-211.3中柱〔B轴柱〕柱端弯矩设计值调整计算：M1下=-316.7×=-395.9M1上=-188.6×1.50×-317.3/-387.9=-231.3M2下=-199.3×1.50×-317.3/-387.9=-244.5M6上=-132.7×1.50=-199.07.2.2柱端剪力设计值调整为满足“强剪弱弯〞原那么，二级框架柱端组合剪力值应进行调整，即：其中，为柱剪力增大系数，二级框架取1.2；柱上下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值，且符合上述调整值要求，为柱净高。底层边柱〔A轴柱〕柱端弯矩设计值调整计算：V1底层中柱〔B轴柱〕柱端弯矩设计值调整计算：V17.2.3柱配筋计算A轴柱：底层柱：Nmax=N/fc×Ac=1008.9/(14.3×500×500)=0.282≤[0.8]那么底层柱A的轴压比满足要求。2.截面尺寸复核取h0=500-35=475mm，Vmax=225.3kN那么所以满足要求。3.正截面受弯承载力计算柱同一截面分别承受正反向弯矩，故采用对称配筋。选用M大、N大的内力组合，最不利内力组合为：NmaxNmaxM·m取第一组，柱的计算长度：底层，；其余各层，时，，，时，取时，采用对称配筋，，时，为大偏心受压构件，时，为大偏心受压构件。为大偏心受压构件时，，再次确定大偏心，为大偏心受压构件时，按三级框架抗震设防，满足抗震构造要求，纵向受力钢筋采用HRB400钢筋，最小总配筋率。表7-3A轴框架柱正截面配筋计算工程顶层二层底层M(kN·m)74.30209.29387.13N(kN)169.10793.821008.94Nb(kN)1703.701703.701703.70大小偏心大大大l0(mm)0e0(mm)439.36263.65383.69ea(mm)0.000.000.00ei(mm)439.36263.65383.69ζ11.001.001.00ζ21.001.001.00η1.0011.1031.077e(mm)649.63500.87623.280.0510.2410.307As=As'2255061560ρ(%)0.090.200.62As,min500.00500.00500.00配筋4Φ162Φ20+2Φ162Φ20+2Φ25实配As〔mm2〕80410301610表7-4B轴框架柱正截面配筋计算工程顶层二层底层M(kN·m)62.45199.32395.93N(kN)189.83765.15935.19Nb(kN)1703.701703.701703.70大小偏心大大大l0(mm)0e0(mm)328.96260.50423.37ea(mm)000ei(mm)329261423ζ11.001.001.00ζ21.001.001.00η1.0011.1051.070e(mm)5394986630.0580.2330.284As=As'1164621660ρ(%)0.050.180.66As,min500.00500.00500.00配筋4Φ162Φ20+2Φ162Φ20+2Φ25+Φ16实配As〔mm2〕80410301811NmaxNmaxM·mVA轴柱：一层最不利内力组合：剪跨比：取，满足截面要求。时，取N=选用Φ8双肢箍，mm2假设按构造要求配置箍筋：对于加密区：抗震等级为三级的框架，箍筋最小直径为8mm，间距为8d和150〔柱根100〕mm的较小值。=0.090<0.85〔满足〕加密区范围：底层柱的上端和其他各层柱的两端，应取柱截面的长边尺寸、柱净高的1/6和500mm三者之最大值；底层柱柱根以上1/3柱净高。表7-5框架柱斜截面配筋计算层数A轴框架柱斜截面配筋计算B轴框架柱斜截面配筋计算一层二层六层一层二层六层N/kN1008.9793.8169.1935.2765.2189.8V/kN118.7110.543.4116.7109.439.9Hn(m)λ=Hn/(2h0)4.022.932.934.022.932.93λ(>3时取3)3.002.932.933.002.932.93〔kN〕773.9773.9773.9773.9773.9773.9截面是否满足满足满足满足满足满足满足fcA(kN)986.7986.7986.7986.7986.7986.7N/kN(实取值)986.7793.8169.1935.2765.2189.8ASV/s(mm)00