城市名都号框架住宅楼综合设计与结构计算

PAGE城市名都22号住宅楼的综合设计与结构计算摘要：城市名都22号住宅楼是一个框架结构的多层建筑。本设计总共分为建筑设计和结构设计，施工组织设计三部分。其中建筑设计部分包括平面、立面、剖面的设计。结构设计部分主要做了一榀横向框架的结构计算与设计。即在选定了结构体系，确定了计算简图后，通过计算出水平力与竖向力，得出作用在结构上的内力。然后加上风载可以进行内力组合，找出最不利内力，并对截面进行配筋设计。特别要注意的是，在计算时各方面要符合有关规范的要求，截面的配筋同时要满足构造要求。此外，在结构设计最后还进行了一个柱下独立基础、一部楼梯及一块现浇板的设计与计算。施工组织设计包括：计算工程量，选择施工方案，绘制施工现场平面布置图等。Abstract:22residentialbuildingsofCitynamesisamulti-storyframestructure.Thedesignisdividedintoatotalbuildingdesignandstructuraldesignoftwoparts.Architecturaldesignwhichincludesplane,elevation,profiledesign.Dothestructuraldesignofsomeofthemajorframeworkofahorizontalstructurecalculationanddesign.Structureintheselectedsystem,establishedaftertheschematiccalculation,bycalculatingthelevelofforceandverticalforce,cometotheroleoftheinternalforcesinthestructure.Seismicforceandthenwithcombinationsofinternalforcescanbecarriedouttoidentifythemostdisadvantagedofinternalforces,andcross-sectiondesignforreinforcement.Specialattentionshouldbepaid,inallaspectsofcalculationstocomplywiththerequirementsoftherelevantnorms,cross-sectionofthereinforcementstructuretomeettherequirementsatthesametime.Inaddition,thestructuraldesignofthefinalcolumnwerecarriedoutunderanindependentbasis,astaircaseandacast-in-placedesignandcalculationsheet.关键词：框架结构平面设计立面设计剖面设计基础楼梯现浇板配筋施工组织设计KeyWords:framestructureplanedesignelevationdesignsectiondesignpadfoundationstairwayfield-castslabConstructionDesign前言：城市名都22号住宅楼为二个单元，两栋住宅均为六层钢筋混凝土框架结构体系。一，二层为商用，上四层为住宅。总建筑面积为6184.288平方米，其中商用面积为：2293.28平方米，满足商业，住宅等需要。建筑外观设计以使用、安全、经济、美观为原则，并能与周围建筑风格融为一体。正文分为建筑设计和结构设计计算两部分，详细介绍了城市名都22号住宅楼的设计。建筑设计部分包括平面、立面和剖面三个部分。建筑设计部分主要表现于建筑施工图和建筑说明书。建筑平面图很清楚地表现了整个大楼各层的功能分区，各房间的面积和形状尺寸及功能等。立面图中展示了整个商住楼正立面和侧立面的效果图，使整个建筑更加完善。而剖面图则以剖切楼梯为宗旨将外观看不见的结构体现出来。建筑说明书从平面设计、立面设计、剖面设计等方面阐述了整个建筑设计的思路与设计依据、方法。结构设计部分主要由结构施工图和结构计算书组成。结构设计总说明，概括了商住楼的主要构件-梁，柱，板的材料，配筋以及构造要求等；结施图中分别给出了从基础到顶层的有代表性楼层的梁板布置情况，楼梯、基础、板的配筋图，以及框架配筋图，这是一张具有结论性的图，展示了结构部分的最终成果。结构说明书则是得到框架配筋图很好的证明，很有条理的演算了一榀框架的整个计算过程。通过对城市名都22号住宅楼的设计，从最初的柱网布置到梁板布置，以及最后的框架选择和计算。不仅让我掌握了如何进行建筑平面、立面、剖面的设计，而且让我掌握了如何分析、设计一榀框架，并对其进行计算。在这一过程中，我能够对以前所学的和没有学到的知识进行回顾，归纳与总结。尤其是风载作用下的计算得到了很大锻炼。并通过查找各种参考资料，特别是有关的规范和规定，掌握了收集资料的方法，熟悉了一些规范上的内容。同时，我还掌握了基础、楼梯的设计与计算方法和思路，掌握了一些构造方面的要求。因此，搞好本次设计，可以提高我自身的各种能力和综合素质，为我今后的工作打下一个坚实的基础。由于我的水平有限，在设计与计算中不足之处在所难免，请各位评阅工作组的老师们给予批评指正，使我设计得到进一步的完善与提高。第一章：建筑设计部分1绪论城市名都22号住宅楼为六层钢筋混凝土框架结构体系，是为商业，住宅等服务的场所。总建筑面积为6184.288m2。在进行建筑设计的过程中，在满足其使用功能的前提下，我还努力满足其安全、经济、美观等方面的要求。并且，在进行建筑设计时，也考虑到一些结构上的布置，使二者相辅相成。更重要的是，所有的设计均是在符合规范的前提下进行的。2平面设计在建筑施工图设计时，要根据规范及任务书要求来布置相关用房，使用面积，并要满足防火、采光、通风、防水、防潮、隔声、隔热等方面的要求。同时，在商业层中，要作好功能分区，以便处理好商业区与仓库，办公区的关系。进行建筑平面设计时需要考虑房间的面积和形状尺寸等，同时需要考虑门窗得大小和位置，应考虑出入方便，疏散安全等。由于矩形平面便于统一开间、进深，有利于平面及空间的组合，所以本工程采用矩形房间。城市名都22号住宅楼是集商业，住宅为一体，为保证各功能区满足要求，互相不影响，考虑到房间尺寸，可将商业层细分为三个功能区：商业区，仓库区，办公室。住宅部分为两个单元，每个单元为一梯多户，户型为：三室两厅。此外，在商业部分的第二层中，两个单元通过连廊连接。这样商业人流和住宅人流就可以分离开来了。而且使商业层充分利用。3立面设计立面设计主要是对建筑体形的各个方面进行深入刻画和处理，使整个建筑形象更加完善。建筑立面设计的步骤通常是根据初步确定的房间内部空间组合得平、剖关系，描绘出建筑立面的基本轮廓，在此基础上推敲立面各部分总的比例关系。根据各功能区的使用功能的不同，商住楼对采光和美观有不同的要求，层高也就不同，商业层为4.5米，而住宅楼为3.0米，同时。进行本建筑立面设计时采取多布置窗且对称布置的方式。这样，在满足建筑采光要求的同时也可以使建筑立面显得美观。4剖面设计建筑剖面设计的任务使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及建筑剖面中的结构、构造关系等。由于剖切线通过楼梯，所以可通过剖面图清晰的看到楼梯的构造及设计。由于沿着剖切视线方向投影过去，可以观察到商业区与住宅楼梯分离，因此，在剖面图设计中，充分展现了作者处理高差的构造及设计。设计的主要内容有：确定房间的剖面形状、尺寸以及比例关系；确定房屋的层数和各部分的标高解决屋面排水、隔热、采光、通风上的要求等。通过剖面设计，将竖向空间能够处理得更加完善、得体。第二章结构设计部分第一节设计资料一．工程地质气象条件工程名称：城市名都22号住宅楼（一、二单元）设计资料：建筑面积：6184.288m2建筑层数：6层；气候条件：最高气温39.80C，最低气温-8.50C，基本风压0.35KN/m2，基本雪压0.4KN/㎡；地质条件：场地为II类；浅基：fak=240KPa，ηb=0.3，ηd=1.5。地下水位：浅基地表以下3.0m；无侵蚀性。结构体系：钢筋混凝土框架结构；建筑材料：三材品种齐全并由建材公司供应，墙体材料可选用多孔粘土砖或混泥土中小型砌砖。施工条件：水、电、路均已接至现场。二．结构选型1.结构体系选型：采用横向承重的钢筋混凝土现浇框架结构。2.其它结构选型（1）屋面结构：采用人字坡顶，屋顶用多彩玻纤瓦。（2）楼面结构：所有楼面均采用现浇钢筋混凝土楼板。现浇钢筋混凝土楼板板厚为120mm。（3）楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土梁式楼梯。（4）天沟：采用现浇钢筋混凝土天沟。（5）过梁：门窗过梁均采用现浇钢筋混凝土梁。（6）基础梁：采用现浇钢筋混凝土基础梁。（7）基础：对单个柱子采用钢筋混凝土柱下独立基础；对靠得较近的两个柱子采用条形基础，电梯基础与柱子基础靠得很近时，将两者合并成一个条形基础。（8）楼梯间：采用每层设构造柱。（9）雨篷：悬挑钢筋混凝土板。三．结构布置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、剖面设计及基础平面布置、各楼层结构平面布置、屋顶层结构平面布置。其图参见建施和结施图纸，主体结构共6层，其中一、二层层高为4.5m，其余层层高均为3.0m。第二节一榀横向框架的设计计算（取第12轴的框架KJ-6计算）一．梁柱截面，梁跨度及柱高度的确定（1）初估截面尺寸1.柱：各层柱的截面尺寸不变，均为b×h=450mm×450mm2.梁：横向边跨梁L1：h=(1/14～1/8)×5400=(386-675)mm,取h=530m；b=(1/2.5～1/2)×600=(240～300)mm,取b=250mm；横向中跨梁L2：h=(1/14～1/8)×1200=(85-150)mm,取h=120mm；b=(1/2.5～1/2)×400=(160～200)mm,取b=250mm；纵向连系梁LL6及LL11：h=(1/18～1/12)×4200=(233～350)mm,取h=450mm，b=250mm；（2）梁的计算跨度由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线之间的距离，如图所示。（3）柱的高度假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。则底层柱高从基顶标高算至二楼楼板底，所以底层计算高度为h=4.5+0.45+0.5=5.45m；其中4.5m为底层层高，0.45m为室内外高差，0.5m为基础顶面至室外地面的高度。其它层柱高度即为层高，取4.5m。取柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板顶，则框架结构计算简图如图所示。（3）混凝土强度等级：底层柱采用C40(fc=19.1N/mm2,ft=1.71N/mm2,E=3.25×N/mm2)；其它柱梁用C30(fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2,E=3.00×N/mm2)。二．荷载计算（1）屋面均布恒载按屋面做法逐项计算：防水层（柔性）三毡四油铺小石子0.4KN/m2；找平层：15厚水泥砂浆0.015×20=0.3KN/m2；找坡层：40厚水泥石灰焦渣砂浆2‰找平0.04×14=0.56KN/m2；隔热层：20厚混凝土板0.02×25=0.5KN/m2；结构层：150厚现浇钢筋混凝土板0.15×25=3.75KN/m2；抹灰层：10厚混合砂浆0.01×17=0.17KN/m2；合计：5.68KN/m2；（2）楼面均布恒载按楼面做法逐项计算水磨石地面0.65KN/m2；120厚现浇钢筋混凝土板0.12×25=3KN/m2；10厚混合砂浆抹灰0.01×17=0.17KN/m2；合计：3.82KN/m2；（3）屋面均布活荷载此次设计为不上人屋面屋面活荷载标准值2.0KN/m2；计算重力荷载代表值时，仅考虑屋面学荷载（4）楼面均布活荷载连廊，楼面均布活荷载标准值2.5KN/m2；（5）梁柱自重（包括梁侧，梁底，柱的抹灰重量）梁侧，梁底，柱的抹灰近似按加大梁宽及柱宽这种偏安全考虑。横向边跨梁：b×h=250mm×600mm,长7.8m；每根重量为：0.29×0.6×7.8×25=33.93KN；横向中跨梁：b×h=250mm×400mm,长3.0m；每根重量为：0.29×0.4×3.0×25=8.7KN；纵向连系梁LL6及LL11：b×h=250mm×450mm,长4.2m；每根重量为：0.29×0.45×4.2×25=13.7KN；底层柱：b×h=500mm×500mm,高5.0m；每根重量为：0.54×0.54×5.0×25=36.45KN；其它层柱：b×h=500mm×500mm,高3.9m；每根重量为：0.54×0.54×3.9×25=28.43KN；（6）墙体自重墙体均厚240mm两面抹灰，近似按加厚墙体考虑抹灰重量。单位面积上墙体重量为：0.28×11.9=3.33KN∕㎡（7）一榀框架荷载分层总汇顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载，纵、横梁自重，半层柱自重，半层纵横墙体自重。屋面恒载：3.33×4.2×1.2×2+（7.8+3+7.8）×4.2×5.68=477.28KN；纵、横梁自重：33.93×2+8.7+13.7×4=131.36KN；半层柱自重：28.43×42=56.86KN；半层墙体自重：3.33×(7.3×2+3.7×4)×3.9/2=190.91KN；合计：第六层G6=864.22KN；标准层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵、横梁自重，楼面上下各半层柱及纵横墙体自重。楼面恒载：（7.8+3+7.8）×4.2×3.82=298.42KN；50%楼面均布活荷载：50%×（7.8+3+7.8）×4.2×2.5=97.65KN；纵、横梁自重：33.93×2+8.7+13.7×4=131.36KN；楼面上下半层柱自重：28.43×4=113.72KN；楼面上下半层纵横墙体自重：3.33×(7.3×2+3.7×4)×3.9=381.82KN；合计：G5=G4=G3=G2=1022.97KN；一层重力荷载代表值包括：楼面恒载，50%楼面均布活荷载，纵、横梁自重，楼面上下各半层柱及纵横墙体自重。楼面恒载：（7.8+3+7.8）×4.2×3.82=298.42KN；50%楼面均布活荷载：50%×（7.8+3+7.8）×4.2×2.5=97.65KN；纵、横梁自重：33.93×2+8.7+13.7×4=131.36KN；楼面上下半层柱自重：28.43×42+36.45×42=129.76KN；楼面上下半层纵横墙体自重：3.33×(7.3×2+3.7×4)×3.9=256.84KN；合计：第一层G1=1039.01KN；故建筑物总重力荷载代表值为：=864.22+1022.97×4+1039.01=5995.11KN；三．横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算风荷载标准值基本风压风载体型系数（迎风面）（被风面）地面粗糙程度C类负载宽度7.8m沿房屋高度分布风荷载标准值层次621.150.863.8112.426519.950.843.4072.129416.050.763.0831.927312.150.743.0011.87628.250.743.0011.87614.350.743.0011.876例风荷载作用下框架结构内力计算层次6543213.93.93.93.93.96.0517.8717.8737.6556.1275.7496.95537444537444537444537444537444301624110121101211012110121101275320.3570.3660.7711.1621.5522.4210.4040.4040.4040.4040.4040.627y0.250.250.350.450.550.800.260.351.052.043.3311.720.851.051.952.492.722.932929929299292992929929299117100.830.972.053.094.133.761.6181.6181.6181.6181.6182.510y0.240.380.450.480.500.651.261.443.605.788.0514.791.382.354.406.278.057.96梁端弯矩，剪力及轴力层次边梁走道梁梁柱轴力ll边柱中柱60.960.369.00.080.920.863.00.91-0.34-0.4651.050.599.00.181.761.763.01.17-0.81-0.9942.301.469.00.424.384.383.02.92-0.60-3.4933.542.479.00.677.407.403.04.93-1.27-7.7524.763.469.00.9110.3710.373.06.91-2.18-13.7516.264.009.01.1412.0012.003.08.0-3.32-20.61四．竖向荷载作用下横向框架结构的内力计算仍取第12轴的一榀框架KJ-6计算，计算单元宽度为4.2m，如图所示，直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元内的其余楼面荷载则通过连梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。如图所示：（1）竖向荷载计算框架的梁每层所受的恒载简图如图所示在图中和分别为教室楼面及屋面和走道板传给横梁的梯形荷载和三角形荷载以及梁自重转化为均布荷载。、分别为柱的自重以及由边跨连系梁、中跨连系梁直接传给柱的荷载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的自重荷载，以及计算过程如下：1.第六层的节点荷载以及均布荷载计算：柱上节点集中荷载包括：由边跨连系梁直接传给柱的荷载，它包括屋面板重、梁自重和女儿墙的自重荷载。屋面板传来(三角形部分)：2.1×2.1×5.68=25.05KN；女儿墙自重：1.2×4.2×3.33=16.78KN；边跨连系梁自重：13.70KN；合计：＝55.53KN；柱上节点集中荷载包括：由中跨连系梁直接传给柱的荷载，它包括屋面板重、梁自重荷载。屋面板传来：梯形部分：（1.2+4.2）×1.5÷2×5.68=23.00KN；三角形部分：2.1×2.1×5.68=25.05KN；中跨连系梁自重：13.70KN；合计：＝61.75KN；框架梁上的均布荷载包括：由梯形部分的屋面板直接传给梁的荷载，梁自重荷载。屋面板传来：梯形部分：KN/m；边跨横梁自重：0.229×0.66×25==4.35KKN/m；合计：＝＝25.211KN/m；框架梁上的均布荷荷载包括：由由三角形部分分的屋面板直直接传给梁的的荷载，梁自自重荷载。屋面板传来(三角角形部分)：=100.65KKN/m；中跨横梁自重：0..29×0..4×25=2.900KN/m；合计：＝13.555KN/m；2.第一至五层的的节点荷载以以及均布荷载载计算：柱上节点集中荷载载包括：柱的的自重及由边边跨连系梁直直接传给柱的的荷载，如楼楼板重、梁自自重和外纵墙的自重重荷载。楼板传来(三角形形部分)：2..1×2.11×3.822=16..85KN；外纵墙自重：3.9×4..2×3.333=554.54KKN；边跨连系梁自重：：133.70KN；柱的自重：288.43KKN；合计：＝113.552KN；柱上节点集中荷载载包括：柱的自自重及由中跨跨连系梁直接接传给柱的荷荷载，如楼板板重、中跨连连系梁自重和和内纵墙的自自重荷载。楼板传来：梯形部分分：（1.2+44.2）×1.5÷÷2×3.882=15..47KN；三角形部分：2..1×2.11×3.822=16..85KN；；内纵墙自重：3..9×4.22×3.333=544.54KKN；中跨连系梁自重：：133.70KKN；柱的自重：288.43KKN；合计：＝128.999KN；框架梁上的均布荷荷载包括：由由梯形部分的的楼面板直接传传给梁的荷载载，横梁自重荷载载及横墙自重重。楼板传来：梯形部分分：KN/m；边跨横梁自重：0.29××0.6×225=44.35KNN/m；内横墙自重：3..9×3.333=111.29KKN/m；合计：＝29.677KN/m；框架梁上的均布荷荷载包括：由由三角形部分分的楼面板直接传传给梁的荷载载，梁自重荷荷载。楼面板传来(三角形形部分)：=7.166KN/m；中跨梁自重：0.299×0.4××25=2.90KNN/m；合计：＝10.066KN/m；框架的梁每层所受受的活载简图图如图所示在图中和分别为教教室楼面及屋屋面和走道板板传给横梁的的梯形活荷载和三角角形活荷载转化为为的均布荷载；、分别为由边边跨连系梁、中中跨连系梁直直接传给柱的的活荷载。计计算过程如下下：3.第六层的均布布活荷载计算算：不上人屋面均布活活荷载标准值值为2.0KNN/m2柱上节点集中荷载载为：由屋面均布布活荷载通过过边跨连系梁梁直接传给柱柱的集中荷载。所以，＝2.1××2.1×22.0=8.82KKN；柱上节节点集中荷载载为：由屋面均布布活荷载通过过边跨连系梁梁直接传给柱柱的集中荷载。所以，＝2.1××2.1×22.0+（1.2+44.2）×1.5//2×2..0=166.92KKN；框架梁上的均布荷荷载为：由梯形部部分的屋面板板直接传给梁梁的荷载转化化为的均布荷载。所以，＝7.355KN/m；框架梁上的均布荷荷载为：由梯梯形部分的屋屋面板直接传传给梁的荷载载转化为的均均布荷载。所以，＝=3..75KNN/m；4.第一至五层的的节点荷载以以及均布荷载载计算：连廊，楼面均布活荷荷载标准值为为2.5KKN/m2柱上节节点集中荷载载为：由屋面均均布活荷载通通过边跨连系系梁直接传给给柱的集中荷荷载。所以，＝2.1××2.1×22.5=11.022KN；柱上节节点集中荷载载为：由屋面均均布活荷载通通过边跨连系系梁直接传给给柱的集中荷荷载。所以，＝2.1××2.1×22.5+（1.2+44.2）×1.5//2×2..5=21.115KN；框架梁上的均布荷荷载为：由梯梯形部分的屋屋面板直接传传给梁的荷载载转化为的均均布荷载。所以，＝9.188KN/m；框架梁上的均布荷荷载为：由梯梯形部分的屋屋面板直接传传给梁的荷载载转化为的均均布荷载。所以，＝=4..69KN//m；5、横向框架内力图如如下所示6.横向框架的活载如如图所示：（2）竖向荷载作用下框框架的内力分分析1.梁的固端弯矩矩计算竖向荷载作用下框框架的内力分分析，对一般般的工业和民民用建筑可不不考虑活载的的不利布置，这这样求得的框框架内力，梁梁跨中弯矩较较考虑活荷载载不利布置发发求得的弯矩矩偏低，但当当活荷载占总总荷载比例较较小时，其影影响很小，若若活荷载占总总荷载比例较较大，因此在在截面配筋时时，将跨中弯弯矩乘1.1～1.2的放大系数数予以调整。梁的固端弯矩，将将框架梁视为为两端固定梁梁计算固端弯弯矩，计算结结果如下：梁两端固端弯矩BC跨CD跨简图固端弯矩MB=MC（KN·mm）简图固端弯矩MC=MD（KN·mm）127.8110.16150.437.5437.262.8146.543.722.分配系数根据梁柱相对线刚刚度，算出各各节点的弯矩矩分配系数：：如B柱顶层节点：；其它节点分配系数数见图1.5，1.6所示。用弯弯矩分配法计计算框架内力力，远端为固固端则传递系系数是0.5。各节节点分配三次次即可。3.弯矩分配恒载作用下框架的的弯矩分配计计算如图所示示：上柱下柱右梁传递左梁上柱下柱右梁0.5420.4580.3880.4590.153-127.81127.81-10.6169.2758.54-45.47-53.80-17.9326.40-22.7429.27-22.44-1.98-1.68-2.65-3.13-1.047.38-1.320.844.22-3.28-2.78-1.31-1.55-0.5297.79-97.79106.81-76.70-30.110.3510.3510.2980.2660.3140.3140.106-150.43150.43-7.5452.8052.8044.83-38.00-44.87-44.87-15.1534.6426.40-19.0022.42-26.90-22.44-14.76-14.76-12.537.168.458.452.85-0.99-5.933.58-6.26-1.563.521.171.171.001.141.351.350.4672.8659.68-132.54136.89-63.53-53.89-19.380.3510.3510.2980.2660.3140.3140.106-150.43150.43-7.5452.8052.8044.83-38.00-44.87-44.87-15.1526.4026.40-19.0022.42-22.44-22.44-11.86-11.86-10.075.977.057.052.38-7.38-5.932.98-5.044.223.523.623.623.08-0.72-0.85-0.85-0.2863.5865.03-128.61135.06-56.89-57.59-20.580.3510.3510.2980.2660.3140.3140.106-150.43150.43-7.5452.8052.8044.83-38.00-44.87-44.87-15.1526.4026.40-19.0022.42-22.44-22.44-11.86-11.86-10.075.977.057.052.38-5.93-1.202.98-5.043.523.523.123.122.64-0.53-0.63-0.63-0.2164.5364.53-129.06135.2657.37-57.37-20.520.3510.3510.2980.2660.3140.3140.106-150.43150.43-7.5452.8052.8044.83-38.00-44.87-44.87-15.1526.4027.98-19.0022.42-22.44-23.65-11.86-11.86-10.075.977.057.052.38-5.93-1.202.98-5.043.52-0.201.461.461.240.460.540.540.1862.8769.18-132.05136.24-5.62-59.91-20.130.3720.3140.3140.2790.3110.2790.111-150.43150.43-7.5455.9647.2447.23-39.87-47.30-39.87-15.8626.40-19.9423.62-22.44-2.40-2.03-2.03-0.33-0.39-0.33-0.13-5.93-0.16-1.023.522.261.910.97-0.70-0.83-0.70-0.2876.2947.12123.41132.15-67.44-40.90-23.8123.56-20.45活载作用下框架的的弯矩分配计计算如图所示示：上柱下柱右梁传递左梁上柱下柱右梁0.5420.4580.3880.4590.153-37.2637.26-2.8120.1917.06-13.37-15.81-5.278.17-6.688.53-6.76-0.81-0.68-0.69-0.81-0.27-2.20-0.34-0.341.221.381.16-0.34-0.40-0.1326.73-26.7331.04-22.56-8.480.3510.3510.2980.2660.3140.3140.106-46.5446.54-3.5216.3416.3413.86-11.44-13.51-13.51-4.5610.108.17-5.726.93-7.90-6.76-4.40-4.40-3.752.062.432.430.82-0.40-1.861.03-1.88-0.401.040.430.430.370.330.390.390.1322.0718.68-40.0742.54-18.99-16.41-7.410.3510.3510.2980.2660.3140.3140.106-46.5446.54-3.5216.3416.3413.86-11.44-13.51-13.51-4.568.178.17-5.726.93-6.76-6.76-3.73-3.73-3.161.752.072.070.70-2.20-1.860.88-1.581.221.041.121.120.94-0.81-0.21-0.21-0.0819.7320.04-39.7742.02-17.19-17.37-7.460.3510.3510.2980.2660.3140.3140.106-46.5446.54-3.5216.3416.3413.86-11.44-13.51-13.51-4.568.178.17-5.726.93-6.76-6.76-3.73-3.76-3.161.752.072.070.70-1.88-1.860.88-1.581.041.041.001.000.86-0.13-0.16-0.16-0.0519.9019.89-39.8242.07-17.32-17.32-7.430.3510.3510.2980.2660.3140.3140.106-46.5446.54-3.5216.3416.3413.86-11.44-13.51-13.51-4.568.178.66-5.726.93-6.76-7.12-3.73-3.76-3.161.752.072.070.70-1.88-0.400.88-1.581.04-0.900.490.490.420.380.450.450.1519.3920.87-40.2642.58-17.61-17.74-7.230.3720.3140.3140.2790.3110.2790.111-46.5446.54-3.5217.3214.6114.61-12.0014.24-12.00-4.788.17-6.007.30-6.76-0.81-0.68-0.68-0.15-0.18-0.15-0.06-1.88-0.08-0.341.040.720.620.62-0.20-0.22-0.20-0.0823.5214.55-38.0741.15-20.36-12.35-8.447.28-6.184.在竖向荷载作作用下，考虑虑框架梁端的的塑性内力重重分布，取弯弯矩调整系数数为0.8，调幅后，恒恒活载弯矩图图为中括号内数数值。梁，柱恒载弯矩图图如图所示：：梁，柱活载弯矩图图如图所示：：（3）竖向荷载作用下框框架的内力分分析计算恒载和活载作作用下的梁端端剪力和柱轴轴力梁端剪力可根据梁梁上竖向荷载载引起的剪力力与梁端弯矩矩引起的剪力力相叠加而得得，而柱轴力力可由梁端剪剪力和节点集集中力叠加得得到，计算恒恒载作用时的的柱底轴力，要要考虑柱的自自重。恒载作用下梁的剪剪力以及柱的的轴力、剪力力计算：1.梁端剪力由两两部分组成：：；梁上荷载引起的剪剪力，计算公公式为：；弯矩引起的剪力，计计算原理是杆杆件弯矩平衡衡，即：BC跨；；CD跨因因为跨两端弯弯矩相等，故故2.柱的轴力计算算：顶层柱顶轴力由节节点剪力和节节点集中力叠叠加得到，柱柱底轴力为柱柱顶轴力加上上柱的自重。N=V+P；其中V即梁端剪力，P即节点集中力及柱自重。剪力和轴力计算举举例：以第六六层BC跨梁在恒载作作用下，梁端端剪力及柱轴轴力计算为例例来说明。由上面图可查得梁梁上均布荷载载为：q=25.21KKN/m；l=7.8mm；并且得到：调幅前前：=97.779KN.m；=106..81KN.m；调幅后：=788.23KKN.m；=85..45KNN.m；荷载引起的剪力：：=25.21×7.8/2=98..32KN；弯矩引起的剪力：：调幅前：=（97.799-106..81）/7.8=－1.16KNN；调幅后：=（788.23-85.455）/7.8=－0.93KN；则BC跨中，调幅前：==+=98.322－1.16=97.166KN；=+=98..32+11.16==99.488KN；调幅后：=+=98.322－0.93=97.399KN；=+=98..32+00.93==99.255KN；第六层B柱顶轴力力为：=+=97.399+55.533=152.992KN；=+=97.39+555.53+228.43=181.355KN；其余各层剪力和轴轴力见表。活载作用下的梁端剪剪力及柱轴力力计算如下恒载作用下的梁端端剪力及柱轴轴力层次由荷载产生由弯矩产生总剪力柱子轴力BC跨CD跨BC跨CD跨BC跨CD跨B柱C柱VB=VCVC=VDVB=-VCVC=VDVBVCVC=VD698.3220.32-1.16(-0.93)097.16(97.39)99.48(99.25)20.32152.92181.35181.32209.755115.7115.09-0.56(-0.45)0115.15(115.26)116.27(116.16)15.09381.70410.14441.56469.994115.7115.09-0.83(-0.66)0114.88(115.05)116.54(116.37)15.09610.27638.70702.01730.443115.7115.09-0.79(-0.63)0114.92(115.08)116.50(116.34)15.09838.87867.30962.43990.862115.7115.09-0.54(-0.43)0115.17(115.28)116.25(116.14)15.091067.671096.11222.651251.081115.7115.09-1.12(-0.90)0114.59(114.81)116.83(116.61)15.091296.001332.451483.341519.79注：括号内为调幅幅后的剪力值值；＝＋柱自重；底层柱柱重36.445KN；其它层柱重重28.433KN。活载作用下的梁端剪剪力及柱轴力力计算见表活载作用下的梁端剪剪力及柱轴力力层次由荷载产生由弯矩产生总剪力柱子轴力BC跨CD跨BC跨CD跨BC跨CD跨B柱C柱VB=VCVC=VDVB=-VCVC=VDVBVCVC=VDNN628.665.62-0.55(-0.44)028.11(28.22)29.21(29.10)5.6237.0451.64535.807.04-0.23(-0.18)035.57(35.62)36.03(35.98)7.0483.68115.81435.807.04-0.29(-0.23)035.51(35.57)36.09(36.03)7.04130.27180.03335.807.04-0.23(-0.18)035.57(35.62)36.03(35.98)7.04176.91244.20235.807.04-0.30(-0.24)035.50(35.56)36.10(36.04)7.04223.49308.43135.807.04-0.39(-0.32)035.41(35.48)36.19(36.12)7.04269.99372.74注：括号内为调幅幅后的剪力值值；五．内力组合（1）框架梁内力组合合梁内力控制截面一一般取两端支支座截面及跨跨中截面。支支座截面内力力有支座正、负负弯矩及剪力力，跨中截面面一般为跨中中正截面。而而跨内最大弯弯矩则按如下下计算：1.在恒载和活载作用用下，跨间可可近似取跨中中的M计算：；若跨中M小于，应应取M=。2.在竖向荷载与风荷荷载组合时，跨跨间可根据梁梁端弯矩组合合值及梁上荷荷载设计值，由由平衡条件来来确定。任一x点截面处：；其中，由，可求得跨间的位位置为；将x1代入任一截面的弯弯矩表达式，可可的跨间最大大弯矩为：注：①当右风载时，公式中中,反号；②当x1>l或x1<<0时，表示最最大弯矩发生生在支座处，应应取x1=l或x1=0，用计算。（2）作用效应组合结构或结构构件在在使用期间，可可能遇到同时时承受永久荷荷载和两种以以上可变荷载载的情况。但但这些荷载同同时都达到它它们在设计基基准期内的最最大值的概率率较小，且对对某些控制截截面来说，并并非全部可变变荷载同时作作用时其内力力最大，因此此应进行荷载载效应的最不不利组合。永久荷载的分项系系数按规定来来取：当其效效应对结构不不利时，对由由可变荷载效效应控制的组组合取1.2，对由永久久荷载效应控控制的组合取取1.35；当其效应应对结构有利利时，一般情情况下取1.0，对结构的的倾覆、滑移移或漂移验算算取0.9。可变荷载的分项系系数，一般情情况下取1.4。均布活荷载的组合合系数为0.7（3）框架梁内力组合合表层次截面位置内力SSSS1.2S+1.226(S+S)右风左风一层AM-120.48-37.30±6.26±109.86-183.69-199.46V108.1932.171.1419.98168.93171.80BM-126.60-37.394.0070.00-204.07193.99V17.7427.01±1.14±19.9856.7653.88BM-14.66-3.85±12.00±209.97-7.32-37.56V16.8927.008.00139.9844.2164.37跨间M100.6697.73M48.8032.22三层AM-129.98-38.3±3.54±78.21-199.77-208.69V109.0432.190.6714.79170.56172.25BM-129.94-38.302.4754.89-207.24-201.01V16.8932.19±0.67±14.7955.1253.433BM-11.33-2.96±7.40±164.65-8.00-26.65V16.8927.004.93109.7748.0860.50跨间M90.9489.58M47.2936.86五层AM-102.51-36.34±1.05±30.98-167.48-170.12V88.8432.120.185.34146.85147.31BM-101.78-36.770.5917.04-169.21-167.72V88.6427.06±0.18±5.34140.69140.24BM-16.24-5.10±1.76±51.10-23.7028.13V18.1827.001.1734.0754.3657.31跨间M71.2270.65M-59.7693.70求胯间最大弯矩非抗震：q=1..2×恒=24.223×1.22=29.008KN/mm左风：得求得剪力为0点AB胯间弯矩最大点：：求得剪力为0点AB胯间弯矩最大点：：BC梁非抗震q=1.22×恒=11.226×1.22=13.551KN/mm三层的q同一层六层：AB梁非抗抗震q=1..2×恒=19.772×1.22=23.666KN/mmBC梁非抗震q=1.22×恒=19.772×1.22=23.666KN/mm（框架柱内力组合合）A柱层截面内力SSSS1.2S+1.226(S+SS)右风左风5柱顶M102.6641.091.0530.98173.64176.29N258.6961.080.185.34387.16287.62柱底M-77.37-26.300.3510.33-125.54-126.42N297.3061.080.185.34433.49433.954柱顶M64.8718.001.9546.8298.07102.98N548.90122.240.6015.78811.95813.46柱底M-70.55-21.761.0525.21-110.75-113.40N587.51122.240.6015.78858.28859.793柱顶M70.5521.762.4953.00108.94115.22N839.00183.391.2730.571236.271239.47柱底M-70.55-20.902.0443.37-108.42-113.56N877.61183.391.2730.571282.601285.802柱顶M70.5522.812.7251.23109.97116.83N1129.10244.542.1848.711660.291665.79柱底M-95.97-29.613.3362.61-148.28-156.67N1167.71244.542.1848.711706.631712.121柱顶M41.0912.672.9347.2561.5868.96N1418.35305.673.3268.692082.982091.35柱底M-20.55-6.3411.72189.00-17.88-47.42N1478.24305.673.3268.692154.852163.22横向框架A柱柱端端组合弯矩设设计值的调整整层次6、54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底M=∑M154.34154.34153.09115.60238.6102.15249.82N915.381316.041368.161768.831820.92220.52046.61层：∑M=1.11×309..773400.75,11层柱顶=×340..75=2338.60恒向框架B柱剪力力组合层次SSSS1.2S+1.226(S+S)右风左风5-88.84-32.120.185.34-146.85-147.314-109.15-32.200.4210.44-171.02-172.083-109.04-32.190.6714.79-170.56-172.252-109.04-32.190.9118.14-170.26-172.551-108.19-32.171.1419.98-168.93-171.80注：表中V以绕柱柱端顺时针为为正（框架柱内力组合合）B柱层截面内力SSSS1.2S+1.226(S+SS)右风左风5柱顶M-106.93-39.592.3568.14-181.16-175.24N221.7285.920.9928.73373.08375.57柱底M81.0426.251.4441.76132.14128.51N260.3385.920.9928.73419.41421.914柱顶M-68.8-18.964.40105.38-111.25-100.16N526.6171.763.4991.86843.94852.74柱底M70.8622.063.6086.22117.36108.29N565.21171.763.4991.86890.27899.073柱顶M-70.86-22.066.27133.32-120.73-104.93N739.44257.617.75186.841202.151221.68柱底M70.8621.325.78123.07119.18104.61N778.05257.617.75186.841248.481268.012柱顶M-70.86-23.068.05151.44-124.23-103.94N952.28343.4613.75305.951558.171592.82柱底M97.9429.348.05151.44164.64144.35N990.89343.4613.75305.951604.501639.151柱顶M-41.98-12.567.96128.53-76.23-56.17N1165.97429.3320.61425.951914.151966.09柱底M20.996.3014.79238.7051.7614.49N1225.87429.3320.61425.951986.032037.97横向框架B柱柱端端组合弯矩设设计值的调整整层次6、54321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底M=∑M52.40284.54130.78206.16149.48264.35390.17N900.731284.791331.121746.55179.882210.51174.9横向框架B柱柱端端组合弯矩设设计值的调整整层次SSSS1.2S+1.226(S+S)右风左风570.465.241.1739.4192.6389.68492.045.162.9284.01120.63113.27392.155.174.93124.56123.31110.88292.155.176.91155.39125.80108.82193.005.198.00159.96108.06108.06注：表中V以绕柱柱端顺时针为为正六．截面设计框架主梁的正截面面受弯承载力力计算以第一层AB梁为为例，选出AB跨跨间截面面及支座截面面的最不利内内力并将支座座中心处的弯弯矩换算为支支座边缘控制制截面的弯矩矩进行配筋计计算。支座弯矩；M==309.777-0.33（24.233+7.155）=300..36KNmm（上部受拉拉）M=0.753300.366=225..27KNmmM=2655.35-00.3（24.233+7.155）=255..94KNmmM=0.752555.94==191.995KNm跨间弯矩M=0..752033.87=1152.900KNm（下部受拉拉）当梁下部受拉时，按T型截面设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计支座处按矩形截面面设计；C,=11.99N/mmHRB3335=3000N/mmmA①M==1.0011.930005400.555(1-0.550.55))=415..1KNm>225..27KNNm②===0.216③④⑤实配钢筋620（满足要求B①M==415.11KNm＞191.995KNm采用单筋梁梁②==③=1-=1-0..795=00.205④=⑤=mm实配5（=1570）满足要求跨中最大大弯矩处按T型截面设计计按梁间距考考虑时按翼缘厚度考虑时时此种情况不起控制制作用，故取取①=属第一类T型截面面②==③=1-④=⑤=实取420（层次截面实配6A131.760.12482842215201.2142012560.74123.570.11577442215201.2142012560.74AB间111.30.10369342215201.2142012560.7483.950.07751542215201.2142012560.74BC101.020.0936252227601.212206280.373A203.410.198133242215201.21420125660.74172.710.166111142215201.21420125660.74AB间1120.10069642215201.21420125660.74168.290.161107942215201.21420125660.74BC153.830.1469792227601.212206280.371A225.270.2461585.642215201.21420125660.74191.950.2051319.542215201.21420125660.74AB间152.900.160102642215201.21420125660.74215.870.234144242215201.21420125660.74BC197.080.19112862227601.21220125660.37⑵主梁截面受剪承载力力计算一层AB跨：=403..41KN故截面尺寸满足要要求梁端加密区箍筋取取双肢，箍筋筋用hpb2335级钢筋（）则0.42==0.4211.273000565++1.252210=240.21KKN>1333.67KNN加密取长度取取0.9m非加密区箍筋取双双肢，箍筋设设置满主要求求BC跨：若梁端箍筋加加密区取双肢肢，则其承载载力为240.21KNN>由于非加密区长度度较小，故全全跨均可按加加密区配置，框框架梁箍筋数数量计算表层次截面0.2*梁端加密区非加密区实配钢筋实配钢筋6A.114.04403.410.16双肢(1.01))双肢（0.2244）110.04403.410.13双肢(1.01))双肢（0.2244）3A.134.54403.410.30双肢(1.01))双肢（0.2244）134.38403.410.30双肢(1.01))双肢（0.2244）1A.133.67403.410.29双肢(1.01))双肢（0.2244）219.64403.410.87双肢(1.01))双肢（0.2244）2.框架柱⑴剪跨比和轴压比验验算：柱号层次b/mmNA柱560056014.3188.12152.05462.442.21>20.180<0..8360056014.3166.62179.391368.161.660.532<0..8160056014.3274.16178.232301.292.75>20.894B柱560056014.3240.65138.9343275.6117.373.09>20.170<0..8360056014.3271.58275.611331.321.760.517<0..8160056014.3339.28322.662282.381.890.887分别为柱端截面组组合的弯矩计计算值和剪力力计算值，取取上下端弯矩矩的较大值。⑴一层柱底截面，非非抗震设计故属大偏压构件⑵柱正截面承载力计计算将支座中心心处的弯矩换换算至支座边边缘，并与柱柱端主合弯矩矩的调整值比比较后，选出出最不利内力力，进行配筋筋计算。一层A节点右梁弯矩-3009.77--0.31775.1=--257.224KNmA节点上下柱端弯矩矩--214.332+1788.23（0.7-00.12）=-1100.95KNNm1118.344-179..390.112=96..8KNm=110.95++96.811=207..76即=308.69=308.69=0.8143..84=1115.07KKNMe=1.0H=6..05m=1+E==1.57对称配筋=为大偏压情况=<0.002故按最小配筋率实配6再按及相应的M一一组计算N=2200.44KNN，节点上下下端弯矩同理各层都按最小小配筋率计算算B柱⑶柱斜截面受弯承载载力计算以第一层柱为例进进行计算，有有前可知，上上柱柱端弯矩矩设计值第三节框架柱下下独立基础的的设计(以C柱下基础为为例)以KJ-6中B柱下下独立基础为为例说明其设设计方法。采采用锥形的现现浇柱下独立立基础。混凝凝土强度等级级为C30(fc=14.3N//mm2,ft=1.43N/mmm2),基底钢筋采采用HPB2335级钢筋（）。按受力性能，柱下下独立基础有有轴心受压和和偏心受压两两种。当受力力性能为偏心心受压时，一一般采用矩形形基础。（1）基础梁截面尺寸的的选取=取=取（2）确定基顶荷载对内力进行标准值值的组合,选出最不利利的基础顶面面内力,选出竖向荷荷载与风荷载载组合所得的的最大轴力及及其对应的剪剪力和弯矩,,作为最不利利的荷载。基础梁顶上横墙墙墙体自重传来荷荷载：墙体均均厚240mm两面抹灰灰，近似按加加厚墙体考虑虑抹灰重量。单位面积上上墙体重量为为：0.28××11.9==3.333KN∕㎡则基础梁传来的荷荷载故基础承受标准组组合下荷载值值为：N=15199.79++372..74+155.884=20488.37KN；M=23.556+77.28==30.884KNm；V=；（3）基础截面计算按《建筑地基基础础设计规范》要要求,当采用独立立基础或条形形基础时，基基础埋深指基基础底面到室室内地面的距距离,至少取建筑筑物高度的,,基础高度h==800mmm，计算中柱,则：基础埋深d=0..5+0.88=1.8m；混凝土采用，；钢筋采用HPB2235级；根据地质情况,选选粘土层为持持力层,地基承载力力特征值；当基础宽度大于或或埋置深度大大于时,应按下式修修正式中，为基础宽度度和埋深的地地基承载力修修正系数.根据粘土的的物理性质,,查地基承载载力修正系数数表得,及均小于的粘性性土，分别取取和。为基础地面宽度，当当按取，按取。为基础地面以上土的的加权平均重重度，取。为基础底面以下土的的重度，取。先按计算,地基承承载力修正，基底底面积：基底底底板的面积积可以先按照照轴心受压时时面积的倍先先估算。则估算l=3m，bb=2.4m，A=7.2m；因为，故不必再对对进行修正。其中-基础底面到到室内地面与与到室外地面面的距离的平平均值。（4）地基承载力及基础础冲切验算1.验算荷载偏心距基地处的总竖向力力：基地处的总力矩：：偏心距：满足要求；；2.验算基底最大压力力==299.116kPa<1.22=306..72kPaa；满足承载力的要求求；所以，基础底面尺尺寸为：l==2.7m，b=2.1m，A=5.677m，埋深d=1.3m；3.抗冲切验算对于矩形截面柱的的矩形基础，应应验算柱与基基础交接处的的受冲切承载载力。