混凝土课程设计

第1章工程概 .-4-------章建筑与结构方案设计----章楼盖与屋盖设计--------------章框架荷载计算----柱截面尺 .-37-----章框架内力计算-----章荷载效应组合----章框架侧移验算- --章延性框架设计------------ .-78---------章工程量估算------

1总建筑面积6000~7000𝑚2，5层。需设有综合（约200𝑚2）1个、多功生约40𝑚233~36个小会议（约20𝑚25~8个教师约20𝑚2）基本资建筑地点：市海淀区园（抗震设防烈度8度底层净高：4.2𝑚3.7𝑚；室内地面标高：±0.00，室外标高−0.4𝑚，基础顶标高−0.7𝑚；抗震设建筑场地：Ⅱ类场地土，天然地基；设计分组：第一组建筑做300180外粉刷：121:3水泥砂浆打底，81:1.5水泥石子（水刷石）内粉刷：20mm厚石灰砂浆，喷内墙涂料201:2.5100mm1:62%30楼面构造：10mm厚水泥砂浆面层20mm1:2.5水泥砂浆找平层粉底（喷涂料设计内设计依

（1）,,.《混凝土结构(下册)》.,（2）,.《混凝土结构及砌体结构(上册)》,中国建筑工业（3）,等.《混凝土结构及砌体结构(下册)》,中国建筑工业社,（GB/T50105-第2 建筑与结构方案设长82.8𝑚，宽14.6𝑚，长宽比为5.67:1，考虑到结构层数较低，可略微超过《建（5:1总建筑面积为6044.4𝑚2。6𝑚2.6𝑚；沿纵向设18个开间，每个开间为4.6𝑚。首层设大门与侧门两个主要出。考虑到办公楼人流较大每层设两个楼梯间根据功能需求设置教师学生、博士后、卫生间、综合、小会议室、中会议室、多功能厅、咖啡厅、讨2.1.12.1.3。图2.1.12.1.22.1.32.1.11一层1一层1一层综合1一层1三层3二层(1)三层(1)四层3二层(1)三层(1)四层学生一层(6)二层(7)三层(7)四层五层教师一层(7)二层(8)三层(8)四层五层博士后一层(2)二层(4)三层(4)四层五层5一层(1)二层(1)三层(1)四层五层4.2𝑚3.7𝑚，共五层。一层室内地面标高±0.00𝑚，立面采用灰色瓷砖装饰，窗户均采用1.8𝑚×1.8𝑚推拉窗，有利于采光。828𝑚×14.6𝑚结合建筑功能要求进行柱网布置，按轴线布置四排柱子，柱间距为分别为：6𝑚,26𝑚,6𝑚。由于建筑东端为综合和多功能厅，满足使用空间要求，不合和多功能厅考虑抗震要求向柱列沿东西对称布置柱距46𝑚，181719（空间使用要求在框架向两个方向上均布置框架梁楼板的竖向荷载沿两个方向传递各杆2.3.1

第3 楼盖与屋盖设C30HRB335𝜉𝑏=0.550，𝛼𝑠,𝑚𝑎𝑥=0.399𝑓𝑡/𝐸𝑐/3.0×3.1.2𝑓𝑦/𝑓′/𝐸𝑠/2.0×2.1×𝜌𝑚𝑖𝑛=0.45𝑓𝑡/𝑓𝑦=0.451.43/300=𝜌𝑚𝑎𝑥=𝛼𝜉𝑏𝑓𝑐/𝑓𝑦=0.55×14.3/300=计算方8𝑚𝑚，间距不宜大于200𝑚𝑚0.8，在计算与折减板相邻的板时，将已知配筋支座处双向板屋盖设JS-063.2.13.2.14600𝑚𝑚×60004600𝑚𝑚×60004600𝑚𝑚×26004600𝑚𝑚×2600的𝐵1、𝐵2板进行设计。根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)9.1.2，双向板的跨厚比不应大于40，对于𝐵1、𝐵2，双向板短跨计算跨度为4600𝑚𝑚，则板厚ℎ不应小于115𝑚𝑚，120𝑚𝑚。楼板保护层厚度按照规范要求选取，短边为20𝑚𝑚，长边为30𝑚𝑚。截面有效高度：ℎ0𝑥=120−20=100𝑚𝑚,0𝑦=12030=90每米楼板最小配筋面积：𝐴𝑚𝑖𝑛=𝜌𝑚𝑖𝑛×ℎ×1𝑚=252依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)5、7、8A确定屋面荷120𝑚𝑚，建筑做法如前所述。13.2.220mm厚1250.02×20100mm0.10×6.51:6水泥焦渣找坡(1200.12×14120mm0.12×2520mm粉底（喷涂料0.02×1723.2.3项 规范荷载值 备屋面活 市基本雪压𝑠0=雪荷 𝑠𝑘=

建筑屋面积雪分布系数𝜇𝑟=风荷 𝑤𝑘= 屋面风荷载体型系数𝜇𝑠=3根据《建筑结构荷载规范》5.3𝑆𝑑=1.2𝑆𝐺+1.4𝑆𝑄=1.2×6.37+1.4×0.5=8.34𝑆𝑑=1.35𝑆𝐺+1.4×0.7×𝑆𝑄=1.35×6.37+1.4×0.7×0.5=9.09取设计值较大的最不利荷载组合进行设计，𝑝=9.09𝑝𝑘=𝑆𝐺+𝑆𝑄=6.37+0.5=6.87取该荷载组合进行正常使用极限状态的挠度、裂缝验算，𝑝𝑘=6.87综上，屋面荷载的标准值为6.87𝑘𝑁/𝑚2，设计值为9.09𝑘𝑁/𝑚2B1𝑙𝑥=4600−200=4400𝑙𝑦=6000−200=5800𝑛=𝑙𝑦/𝑙𝑥=1.318𝛼=0.576，𝛽=1.8𝛾=B1B4板𝑙𝑥/4𝑚𝑥′=𝑓𝑦𝛾ℎ0𝑥𝐴𝑠=300×0.95×100×276.7=7.89𝑘𝑁∙𝑚𝑦′=𝑓𝑦𝛾ℎ0𝑥𝐴𝑠=300×0.95×100×276.7=8.76𝑘𝑁∙𝑚𝑥=(𝑝𝑙𝑥2×(3𝑛−1)⁄12−𝑛𝑚𝑥′−𝑚𝑦′)⁄(2𝑛+2𝛼+9.09×4.42×(3×1.318−1)⁄12−1.318×7.89− 2×1.318+2×0.576+1.8×=5.00𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙𝐴𝑠=𝑓 (𝑚𝑚2/𝑚𝑥=175.4<8@180,𝑚𝑦=𝛼𝑚𝑥=112.3<8@180,B2𝑙𝑥=4600−200=4400𝑙𝑦=6000−200=5800𝑛=𝑙𝑦/𝑙𝑥=1.318𝛼=0.576，𝛽=1.8𝛾=B1区格为一短边简支，三边固定板，𝑙𝑦/𝑙𝑥<1.50.8𝑙𝑥/4后截断。 3𝑛−𝑚𝑥 ×2𝑛+2𝑛𝛽+2𝛼+0.8×9.09× 3×1.318− ×2×1.318+2×1.318×1.8+2×0.576+0.576×=3.19𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙𝐴𝑠=𝑓 (𝑚𝑚2/𝑚𝑥=111.93<8@180,𝑚𝑦=𝛼𝑚𝑥=64.47<8@180,𝑚𝑥′=𝑚𝑥′′=𝛽𝑚𝑥=8@180,B3𝑙𝑥=2600−200=2400𝑙𝑦=4600−200=4400𝑛=𝑙𝑦/𝑙𝑥=1.83𝛼=0.274，𝛽=1.8𝛾=1.5<𝑙𝑦/𝑙𝑥<2.0𝑙𝑥/4后截断。𝑚𝑦′=𝑓𝑦𝛾ℎ0𝑦𝐴𝑠=7.1𝑘𝑁∙𝑝𝑙𝑥2×(3𝑛−𝑚𝑥=0.9×( −𝑚𝑦′)⁄(2𝑛+2𝑛𝛽+2𝛼)9.09×2.42×(3×1.83−=0.9× =1.04𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙𝐴𝑠=𝑓 (𝑚𝑚2/𝑚𝑥=8@180,𝑚𝑦=𝛼𝑚𝑥=13.6<8@180,𝑚𝑥′=𝑚𝑥′′=𝛽𝑚𝑥=69.26<8@180,B4𝑙𝑥=2600−200=2400𝑙𝑦=4600−200=4400𝑛=𝑙𝑦/𝑙𝑥=1.83𝛼=0.274，𝛽=1.8𝛾=𝑙𝑥/4后截断。𝑝𝑙𝑥2×(3𝑛−𝑚𝑥=0.9×( −𝑚𝑦′)⁄(2𝑛+2𝑛𝛽+2𝛼)9.09×2.42×(3×1.83−=0.9× =1.04𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙𝐴𝑠=𝑓 (𝑚𝑚2/𝑚𝑥=8@180,𝑚𝑥′=𝑚𝑥′′=𝛽𝑚𝑥=69.26<8@180,𝑚𝑦=𝛼𝑚𝑥=13.60<8@180,𝑚𝑦′=𝑚𝑦′′=𝛽𝑚𝑦=24.32<8@180,构造配根据规范，沿支座配置8@200,251.5𝑚𝑚2𝑙𝑥/4； 双向板楼盖设JS-073.2.23.2.44600𝑚𝑚×26004600𝑚𝑚×26004600𝑚𝑚×26004600𝑚𝑚×60004600𝑚𝑚×2600楼板厚度与屋面板保持一致，ℎ=120𝑚𝑚截面有效高度：ℎ0𝑥=120−20=100𝑚𝑚,0𝑦=12030=90每米楼板最小配筋面积：𝐴𝑚𝑖𝑛=𝜌𝑚𝑖𝑛×ℎ×1𝑚=252依据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)5A确定楼面荷载，楼120𝑚𝑚，建筑做法如前所述。1

3.2.510mm0.01×2020mm厚1250.02×20120mm0.12×2520mm粉底（喷涂料0.02×172卫生间、 民用建筑 教学 会议 民用建筑31卫生间、：𝑆𝑑=1.2𝑆𝐺+1.4𝑆𝑄=8.23𝑘𝑁/𝑚2走廊、门厅、楼梯：𝑆𝑑=1.2𝑆𝐺1.4𝑆𝑄=9.63𝑘𝑁/𝑚2多功能厅、机房：𝑆𝑑=1.2𝑆𝐺+1.4𝑆𝑄=8.93𝑘𝑁/𝑚2会议室：𝑆𝑑=1.2𝑆𝐺+1.4𝑆𝑄=7.53𝑘𝑁/𝑚22教室、卫生间、：𝑆𝑑=1.35𝑆𝐺+1.4×0.7×𝑆𝑄=走廊、门厅、楼梯：𝑆𝑑=1.35𝑆𝐺+1.40.7×𝑆𝑄=8.75多功能厅、机房：𝑆𝑑=1.35𝑆𝐺+1.40.7×𝑆𝑄=8.26会议室：𝑆𝑑=1.35𝑆𝐺+1.40.7×𝑆𝑄=7.28取设计值较大的最不利荷载组合进行设计，对教室、卫生间、，𝑝𝑚2，对会议室，𝑝=7.53卫生间、：𝑞𝑘=𝑆𝐺+𝑆𝑄=3.94+2.50=6.44𝑘𝑁/𝑚2走廊、门厅、楼梯：𝑞𝑘=𝑆𝐺+𝑆𝑄=3.943.50=7.44𝑘𝑁/𝑚2会议室：𝑞𝑘=𝑆𝐺+𝑆𝑄=3.94+2.50=7.28𝑘𝑁/𝑚2多功能厅、机房：𝑞𝑘=𝑆𝐺+𝑆𝑄=3.943.0=6.94B1𝑙𝑥=2600−200=2200𝑙𝑦=4600−200=4400𝑛=𝑙𝑦/𝑙𝑥=1.833𝛼=0.298，𝛽=1.8𝛾=B1板位于走廊区域，𝑝=9.63𝑘𝑁/𝑚21.5<𝑙𝑦/𝑙𝑥<20.9𝑙𝑥/4后截断。 3𝑛−𝑚𝑥 ×2𝑛+2𝑛𝛽+2𝛼+0.9×9.63× 3×1.833− ×2×1.833+2×1.833×1.8+2×0.298+2×0.298×=1.37𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙𝐴𝑠=𝑓 (𝑚𝑚2/𝑚𝑥=48.07<8@180,𝑚𝑦=𝛼𝑚𝑥=15.90<8@180,𝑚𝑥′=𝑚𝑥′′=𝛽𝑚𝑥=8@180,𝑚𝑦′=𝑚𝑦′′=𝛽𝑚𝑦=8@180,B2𝑙𝑥=2600−200=2400𝑙𝑦=4600−200=4400𝑛=𝑙𝑦/𝑙𝑥=1.833𝛼=0.298，𝛽=1.8𝛾==9.63𝑘𝑁/𝑚2，1.5<𝑙𝑦/𝑙𝑥<20.9𝑙𝑥/4后截断。𝑚𝑦′=0,𝑚𝑦′′=𝑓𝑦𝛾ℎ0𝑦𝐴𝑠=300×0.95×90×276.7=7.1𝑘𝑁∙ (3𝑛−1)−𝑚𝑥=0.9×2𝑛+2𝛼+9.63× =0.9 ×3×1.833−1−2×1.833+2×0.298+2×1.833×=1.00𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙𝐴𝑠=𝑓 (𝑚𝑚2/𝑚𝑥=8@180,𝑚𝑦=𝛼𝑚𝑥=11.60<8@180,𝑚𝑥′=𝑚𝑥′′=𝛽𝑚𝑥=8@180,B3𝑙𝑥=2600−200=2400𝑚𝑚，𝑙𝑦=4600−200=4400𝑛=𝑙𝑦/𝑙𝑥=1.833𝛼=0.298，𝛽=1.8𝛾=B3板位于走廊区域，𝑝=9.63𝑘𝑁/𝑚2，1.5<𝑙𝑦/𝑙𝑥<20.9。B1区格匹配，简支边按构造配筋。𝑙𝑥/4后截断。𝑚𝑥′=𝑚𝑦′=𝑚𝑦′′=𝑓𝑦𝛾ℎ0𝑦𝐴𝑠=300×0.95×90×276.7=7.1𝑘𝑁∙ (3𝑛−1)−𝑚𝑦−𝑚𝑥=0.9×2𝑛+2𝛼+9.63× =0.9 ×3×1.833−1−7.1−2×1.833+2×0.298+2×1.833×=0.55𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙𝐴𝑠=𝑓 (𝑚𝑚2/𝑚𝑥=8@180,𝑚𝑦=𝛼𝑚𝑥=6.38<8@180,𝑚𝑥′′=𝛽𝑚𝑥=8@180,B4𝑙𝑥=4600−200=4400𝑚𝑚,𝑙𝑦=6000−200=5800𝑛=𝑙𝑦/𝑙𝑥=1.318𝛼=0.576，𝛽=1.8𝛾=B4板位于卫生间、、会议室、多功能厅、机房等区域，取荷载最大的机房、多功能厅区格计算，𝑞=8.93𝑘𝑁/𝑚2𝑙𝑦/𝑙𝑥<1.50.8𝑙𝑥/4后截断。𝑚𝑦′=𝑓𝑦𝛾ℎ0𝑦𝐴𝑠=300×0.95×90×276.7=7.1𝑘𝑁∙ (3𝑛−1)−𝑚𝑥=0.8×2𝑛+2𝑛𝛽+8.93× =0.8 ×3×1.318−1−2×1.318+2×1.318×1.8+2×=3.32𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙𝐴𝑠=𝑓 (𝑚𝑚2/𝑚𝑥=204.2<8@180,𝑚𝑦=𝛼𝑚𝑥=74.45<8@180,𝑚𝑥′=𝑚𝑥′′=𝛽𝑚𝑥=8@180,𝑚𝑦′=𝛽𝑚𝑦=8@180,B5𝑙𝑥=4600−200=4400𝑙𝑦=6000−200=5800𝑛=𝑙𝑦/𝑙𝑥=1.318𝛼=0.576，𝛽=1.8𝛾=B5板位于卫生间、、会议室、多功能厅、机房等区域，取荷载最大的机房、多功能厅区格计算，𝑞=8.93𝑘𝑁/𝑚2。B5B1B4区格匹𝑙𝑦/𝑙𝑥<1.50.8𝑙𝑥/4后截断。𝑚𝑥′=𝑓𝑦𝛾ℎ0𝑥𝐴𝑠=300×0.95×100×276.7=7.89𝑘𝑁∙𝑚𝑦′=𝑓𝑦𝛾ℎ0𝑦𝐴𝑠=300×0.95×90×276.7=7.1𝑘𝑁∙ (3𝑛−1)−𝑛𝑚𝑥−𝑚𝑥=0.8×2𝑛+8.93× =0.8 ×3×1.318−1−1.318×7.89−2×1.318+2×=5.29𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙𝐴𝑠=𝑓 (𝑚𝑚2/𝑚𝑥=8@180,𝑚𝑦=𝛼𝑚𝑥=118.80<8@180,构造配根据规范，沿支座配置8-200,251.5𝑚𝑚2𝑙𝑥/4；计算方柱或墙，取单位板宽𝑏=1000𝑚𝑚作为计算单元进行设计计算。板刚度远小于次梁对于次梁和框架梁组成的交叉，当框架梁、次梁线刚度比大于8时，框架基本参根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)9.1.2，单向板的跨厚比不应大于3060𝑚𝑚80𝑚𝑚。框架横梁截面：𝑏200𝑚𝑚500𝑚𝑚横向次梁截面：𝑏200𝑚𝑚300𝑚𝑚纵向次梁截面：𝑏×ℎ=200𝑚𝑚500选用C30混凝土，HRB335钢筋，HPB300板荷载3.3.1屋面板/

单向板屋盖设B15.2，B2板长宽比为2.26<3，宜按双向板计算，但由于B2板位于走廊区域，面积远小于B1板，可近似JS-11。

3.3.1=3.3.2边跨：𝑙𝑛1=1150−100−100=950𝑚𝑚中间跨：𝑙𝑛2=1150100100=950按等跨连续板计算，取𝑙𝑛=950𝑚𝑚𝑀=𝛼𝑝𝑙𝑛2(𝑘𝑁∙ABB--BC--采用分离式配筋，正钢筋全部支座，支座负弯矩筋在距支座𝑙𝑛/4处截断。ℎ=80𝑚𝑚ℎ0=60𝑚𝑚，𝑏=1000𝑚𝑚；𝐴𝑚𝑖𝑛=𝜌𝑚𝑖𝑛×ℎ×1𝑚=160按构造配筋时，钢筋直径不小于8𝑚𝑚200𝑚𝑚。根据下列计算屋面板配筋： 𝛼𝑠 2,ξ=1−√1−2𝛼𝑠,𝐴𝑠 𝑀/𝑘𝑁∙ξ𝐴𝑠/ABBBC长向支座处，为承担实际存在的负弯矩，配8@200𝑙𝑛/4处截断。嵌固在承重墙内的板，由于墙体实际约束作用，存在一定负弯矩，配置8-200的构造钢筋，两边嵌固在墙内的板角处，在𝑙𝑛/4范围内双向布置负弯矩构造筋58，距支座𝑙𝑛/4处截断在垂直于受力钢筋方向布置分布钢筋6@250单向板楼盖设B15.2，按单向板计算。B22.26<3，宜按双向板计算，但由于B2板位于走廊区域，面积远小B1板，可近似按单向板计算，尽管对长跨方向偏于激进，但可通过配置一定的JS-11。3.3.3B17跨连续梁、2852跨连续梁，B2跨连续梁，连续数均大于5，计算简图与屋盖方案相同3.3.4𝑙𝑛1=950𝑚𝑚𝑙𝑛2=950𝑚𝑚。按等跨连续板计算，取𝑙𝑛=950𝑚𝑚。荷载统一取走廊荷载设计值，𝑝=8.43𝑀=𝛼𝑝𝑙𝑛2(𝑘𝑁∙ABB--BC--采用分离式配筋，正钢筋全部支座，支座负弯矩筋在距支座𝑙𝑛/4处截断。ℎ=80𝑚𝑚ℎ0=60𝑚𝑚，𝑏=1000𝑚𝑚；𝐴𝑚𝑖𝑛=𝜌𝑚𝑖𝑛×ℎ×1𝑚=160根据下列计算屋面板配筋 𝛼𝑠 2,ξ=1−√1−2𝛼𝑠,𝐴𝑠 𝑀/𝑘𝑁∙ξ𝐴𝑠/ABBBC长向支座处，配8-200𝑙𝑛/4嵌固在承重墙内的板，配置8-200的构造负弯矩钢筋，伸出墙边的长度为𝑙𝑛/4两边嵌固在墙内的板角处，在𝑙𝑛/4范围内双向布置负弯矩构造筋58，距支座𝑙𝑛/4处截断。在垂直于受力钢筋方向布置分布钢筋6-250。单向板方案次梁设𝐿1𝐿2，分别与其他次梁或框架梁组叉，次梁位置参见单向板屋面布置方案及单向板楼面布置方案。其中𝐿−1在楼盖和屋盖中尺寸相同，有双向板部分荷载计算可𝑳−𝐿1梁支承于框架横梁及墙上，计算跨度取净跨𝑙𝑛𝐿1：𝑙𝑛1=6000100100=5800𝑚𝑚，截面200𝑚𝑚300𝑙𝑛2=2600100100=2400𝑚𝑚，截面200𝑚𝑚300=4600100100=4400𝑚𝑚，截面200𝑚𝑚500𝑖主 200×计算线刚度比 =15.15>𝑖次 200×3003A𝑙𝑛1=5.8 𝑙𝑛2=2.40𝑙𝑛1=5.8D𝑳−𝐿2梁支承于主梁及墙上，计算跨度取净跨𝑙𝑛𝐿2：𝑙𝑛1=6000100100=5800𝑚𝑚，截面200𝑚𝑚300𝑙𝑛2=2600100100=2400𝑚𝑚，截面200𝑚𝑚300A𝑙𝑛2=2.40B𝑙𝑛1=5.8C从属板面积小于25𝑚2，不必考虑荷载折减，折算荷载与板略有不同。观察可知，2.94×1.225×0.2×0.2220mm17×0.02×(0.22×2+0.2)3.5×1.21.35×4.85+1.4×0.7×4.21.2×4.85+1.4×4.29.49+1.2×1.32𝑳均布荷载设计值𝑝=11.70𝑘𝑁/𝑚作用下，作次梁𝐿3𝑀/𝑘𝑁∙𝐹/00--0𝑳均布荷载设计值𝑝=11.70𝑘𝑁/𝑚作用下，作次梁𝐿4𝜆5%𝑀中部支座=−0.9537.61=−35.73𝑘𝑁𝑀/𝑘𝑁𝐹/0--01T型次梁截面宽度：𝑏=200翼缘宽度：𝑏′𝑓=min(𝑙0⁄3𝑏+𝑠𝑛𝑏+

)=200+12×80=1160取保护层厚度𝑐35𝑚𝑚，𝐴𝑚𝑖𝑛𝜌𝑚𝑖𝑛𝐴𝑐，𝑉𝑐=𝐿1,𝐿2ℎ0=300−35=265𝑚𝑚，𝐴𝑚𝑖𝑛=285.6𝑚𝑚2，𝑉𝑐=53.05对于次

𝐿1,

𝑀𝑓=𝑓𝑐𝑏𝑓ℎ𝑓(ℎ0

)=296.01𝑘𝑁∙2由前述计算，设计弯矩均小于𝑀𝑓T型截面计算。根据下列计算正截面配筋：𝛼𝑠

2,ξ=1−√1−2𝛼𝑠,𝐴𝑠

2𝑳𝐿140.61𝑘𝑁<𝑉𝑐=53.05𝑘𝑁配箍筋φ6-200，𝜌𝑠𝑣=𝐴𝑠𝑣/(𝑏𝑠)=0.143%>𝜌𝑚𝑖𝑛=𝑀/𝑘𝑁∙ξ𝐴𝑠/ - - ξ<ξ𝑏=0.550 𝑳𝐿235.96𝑘𝑁<𝑉𝑐=53.05𝑘𝑁配箍筋φ6-200，𝜌𝑠𝑣=𝐴𝑠𝑣/(𝑏𝑠)=0.143%>𝜌𝑚𝑖𝑛=𝑀/𝑘𝑁∙ξ𝐴𝑠/- - ξ<ξ𝑏=0.550 3.4.1长宽板6板板6板63.4.23.4.3单向板屋盖/44.1，失一般性，选择中部远离楼梯间的第6榀横向框架进行设计。考虑到结构东侧有综合向梁双向受力，无法简化成平面内受力体系，因此在这里不进行单独，图4.1.14.2尺寸估梁截面横向框架主承重框架梁跨度6𝑚截面高度较大纵向框架非主要框加大截面高度。根据经验计算梁截面尺寸取值范围： 1104 1104 1104 𝑙𝑏=6.0𝑚 1104 1104 1104KL3：𝑙𝑏=4.6𝑚，ℎ𝑏=1

)𝑙𝑏=144~260𝑚𝑚，𝑏𝑏≥1

1KL4：𝑙𝑏=14.6𝑚，ℎ𝑏=(10~18)𝑙𝑏=811~1460𝑚𝑚，𝑏𝑏≥4 KL4：𝑙𝑏=13.8𝑚，ℎ𝑏=(10~18)𝑙𝑏=766~1380𝑚𝑚，𝑏𝑏≥44.1.1 跨度𝑙𝑏(𝑚𝑚) ℎ𝑏(𝑚𝑚) 𝑏𝑏(𝑚𝑚) 柱截面层恒载标准值为12𝑘𝑃𝑎，活载标准值为2.5𝑘𝑃𝑎，估算底层中柱设计轴力：恒载标准值：0.5(6+8.6×4.6×125=2014.8活载标准值：0.5(6+8.6×4.6×2.55=419.75轴力设计值：𝑁𝑣=1.352014.81.40.7×419.75=3131.34

≥

=1.2×3131.34=350359.720.75×𝑏×ℎ=600600特征参𝐼𝑐按混凝土全截面计算，除底层外，柱的线刚度需要乘以折减0.9，令𝐼𝑐=0.9𝐼𝑟𝐼𝑏应考虑楼板作为受压翼缘的影响。计算一榀框架特征参数如下：表4.2.1特征参截面𝑏𝑙/ℎ𝑖=(𝑁∙200×2.08×4.17×2.08×200×2.08×4.17×4.81×600×1.08×2.16×6.61×𝐾𝑍1𝐾𝑍2(2~5层600×1.08×1.94×7.88×竖向荷4.3.1(5层20mm1:2.50.02×20=100mm0.10×6.5=1:6水泥焦渣找坡（0.12×14=120mm0.12×25=20mm0.02×17=(1~4层)10mm0.01×20=20mm1:2.50.02×20=120mm0.12×25=20mm0.02×17=卫生间、4.3.2梁25×0.20×0.38=20mm17×0.02×0.76=25×0.20×0.38=20mm17×0.02×0.76=25×0.20×0.38=20mm17×0.02×0.76=25×0.30×0.58=20mm17×0.02×1.16=25×0.30×0.58=20mm17×0.02×1.16=180mm10×0.18×3.7=20mm17×2×0.02×3.7=2~5180mm10×0.18×3.7=20mm17×2×0.02×3.7=300mm10×0.30×3.7=12mm1:320×0.012×3.7=8mm1:1.520×0.008×3.7=20mm厚石灰砂浆+(17×0.02+0.5)×3.7=2~5300mm10×0.30×3.7=12mm1:320×0.012×3.7=8mm1:1.520×0.008×3.7=20mm厚石灰砂浆+(0.34+0.5)×3.7=柱1~525×0.6×0.6=20mm0.34×4×0.6=50𝑚2，图 4.3.31−2𝛼2+𝐾𝐿3𝐾𝐿3KL1梁的荷载差异。由于多功能厅和机房布KL4KL5不进行手算，因此不在本节计算其荷载。4.3.42.16+0.744×0.744×0.5×0.744×0.4××4.6===2.16+0.625××2.6=0.625×0.5×=0.625×0.4×=2.16+0.625×0.625×0.5×0.625×0.4××2.3+0.891×+0.891×0.5×+0.891×0.4××1.3===2.16+0.744××4.6+9.21=0.744×2.5×=−1-42.16+0.625××2.6=0.625×3.5×=−2.16+0.625×0.625×2.5××2.3+0.891×+0.891×2.5×−×1.3+9.21==4.3.811.97×4.6=0.72×4.6=0.58×4.6=19.34×4.6=1.30×4.6=1.04×4.6=1~423.33×4.6=3.59×4.6=−22.25×4.6=6.49×4.6=−作用相对较小，可忽略不计。因此，计算中仅考虑横向水平作用。5..30.5入屋面活荷载。计算各层等效重力荷载代表值如下表所示：4.3.956.37×14.6×82.8=2.16×14.6×17+4.74×14.6×2+4.74×13.8×22.16×82.8×2+2.16×69×2=9.82×3.7×72=15.15×2×14.6+15.15×2×82.8=9.21×6×23+9.21×4.6×28=0.5×0.4×14.6×82.8=2~43.94×(14.6×82.8−2×4.6×6)=2.16×14.6×17+4.74×14.6×2+4.74×13.8×+2.16×82.8×2+2.16×69×2=9.82×3.7×72=15.15×2×14.6+15.15×2×82.8=9.21×6×24+9.21×4.6×34=0.5×(3.0×12+3.5×2.6)×82.8=13.94×(14.6×82.8−2×4.6×6)=2.16×14.6×17+4.74×14.6×2+4.74×13.8×+2.16×82.8×2+2.16×69×2=9.82×4.9×72=17.81×2×14.6+17.81×2×82.8=10.42×6×23+10.42×4.6×26=0.5×(3.0×12+3.5×2.6)×82.8=0.85×以各层重力荷载代表值作为水平荷载计算结构的顶点位移，采用D4.3.10𝑖𝑐(𝑁∙1.58×5.70×11.32×8.91×1.58×1.49×11.32×1.28×55.16×45.16×35.16×25.16×15.57×根据半经验，对框架结构，取𝛼0=0.7，结构自振周期𝑇1=1.7𝛼0√𝑢𝑇=1.7×0.7×√432.11=0.78底部剪力法计算水平作根据设计条件，2𝑇𝑔=0.35𝑠。建筑8度，多遇，水平影响系数最大值𝛼𝑚𝑎𝑥=0.16。计算相应于结构基本自振周期的水平影响系数值：𝑇𝑔<𝑇1<5𝑇𝑔，处于双曲线段，结构阻尼比𝜁0.05− 0.05−𝜂2=1+0.08+1.6𝜁=1.0，𝛾=0.9+0.3+6𝜁=

1𝛼1=(𝑇1

𝜂2𝛼𝑚𝑎𝑥=

×1.0×0.16=结构总水平作用：𝐹𝐸𝐾=𝛼1𝐺𝑒𝑞=0.078×71522.61=5563.39顶部附加作用系数：𝛿𝑛=0.08𝑇1+0.01=顶部附加水平作用：∆𝐹𝑛=𝛿𝑛𝐹𝐸𝑘=0.072×5563.39=402.79各层水平作用标准值计算如下表4.3.12水平作用标准𝐺𝑖𝐻𝑖(×103𝑘𝑁∙54321风荷根据《建筑结构荷载规范》8.1.1𝑤𝑘=其中，𝑤𝑘为风荷载标准值，𝛽𝑧为高度𝑧处的系数，𝜇𝑠为风荷载体型系数，𝜇𝑧（1）基本风压：建筑位于地区，基本风压𝑤0=0.45（2）系数：由于该建筑外形简单，高度小于30𝑚，取𝛽𝑧=0.8，背风面体型系数为-0.5𝜇𝑠=0.8+0.5=1.3标高宽度543215分别计算竖向恒载、竖向活载及作用下的内力。由于结构对称，选取半边结图 图 根据分层法计算结果，叠加各层内力，作结构弯矩图（绝对值）5.2.2(𝑘𝑁剪力图 轴力图5.2.3为了验证手算结果，使用SAP20005.2.4(𝑘𝑁·KL1进行计算如下（为表述简便，表中值为弯矩绝对值：5.2.1𝑀𝑘𝑁∙𝑀(𝑘𝑁∙5𝐾𝐿1𝐾𝐿14𝐾𝐿1𝐾𝐿13𝐾𝐿1𝑎𝐾𝐿1𝑎2𝐾𝐿1𝑎𝐾𝐿1𝑎1𝐾𝐿1𝑎𝐾𝐿1𝑎对比手算与电算结果可见，KL1梁弯矩值平均相对误差制大10%以内，可见手算结果较为理想。对于KL2梁，虽然没有列出误差比较结果，但是由于KL2梁 图 图 根据分层法计算结果，叠加各层内力，作结构弯矩图（绝对值）5.3.2(𝑘𝑁剪力图 轴力图5.3.35.4作用下内力计D表5.4.1作用下剪力计累计层剪 边柱剪55.16×45.16×35.16×25.16×15.57×5.4.2510-1010104101010101010310101010101021010101001-0-0剪力分布图如下所示，仅计算北 作用，南侧作用对内力值取相反数 5.4.1模型计算简图表5.4.3作用下内力计层数置y(𝑘𝑁∙(𝑘𝑁·(𝑘𝑁·(𝑘𝑁·5边---中4边---中3边---中2边---中1边---中 图5.4.2D值法计算弯矩图(𝑘𝑁∙ 图5.4.3Sap2000计算弯矩图(𝑘𝑁∙图5.4.4剪力图 图5.4.5轴力图KL1进行计算如下（为表述简便，表中值为弯矩绝对值：5.2.1𝑀𝑘𝑁∙𝑀(𝑘𝑁∙5𝐾𝐿1𝐾𝐿14𝐾𝐿1𝐾𝐿13𝐾𝐿1𝑎𝐾𝐿1𝑎2𝐾𝐿1𝑎𝐾𝐿1𝑎1𝐾𝐿1𝑎𝐾𝐿1𝑎对比手算与电算结果可见，KL1梁弯矩值平均相对误差制大20%，手算结66.1.1 ℎ=𝜂0.81.1𝑀𝑙=0.8(𝑀𝑙−𝑉𝑙𝑏)，𝑀𝑟=0.8(𝑀𝑟−𝑉𝑟

𝑏0

𝑏0调幅后检查是否满足要求：1(𝑀𝑙+𝑀𝑟)+𝑀𝑐≥𝑀，

𝑀𝑏≥2 分别计算框架梁、柱内力标准值如下表所示，对作用，考虑南北两侧6.2.1号(𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙KL1-----KL1-----KL1-----KL1-----KL1-----KL2------KL2------KL2------KL2------KL2------KL1-----KL1-----KL1-----KL1-----KL1-----KL2------KL2------KL2------KL2------KL2------KL1-----KL1-----KL1-----KL1-----KL1-----KL2------KL2------KL2------KL2------KL2------作用KL1-KL1-KL1-KL1-KL1-KL2-KL2-KL2-KL2-KL2-𝑀𝑙𝑀𝑟𝑀𝑐 3=10.526.2.2(𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙(𝑘𝑁∙KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--KZ1-KZ1-KZ1-KZ1-KZ1-KZ2-KZ2-KZ2-KZ2-KZ2-注：重力荷载3=10.5分别考虑无与有组合如下，对作用分别考虑北侧与南侧作用。无组合：=1.2恒载1.41.35恒载1.40.7活载有组合：北侧控制=1.2重力荷载+1.3北侧荷载南侧控制=1.2重力荷载+1.3南侧荷6.3.1号𝑀𝑙(𝑘𝑁∙𝑀𝑐(𝑘𝑁∙𝑀𝑟(𝑘𝑁∙无KL1---KL1---KL1---KL1---KL1---KL2----KL2----KL2----KL2----KL2----KL1---KL1---KL1---KL1---KL1---KL2----KL2----KL2----KL2----KL2----有-KL1---KL1---KL1---KL1---KL1----KL2----KL2----KL2----KL2----KL2----6.3.2𝑀𝑏(𝑘𝑁∙𝑀𝑡(𝑘𝑁∙𝑁𝑐无KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ2--KZ2--无KZ2--KZ2--KZ2--KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--有-KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ1--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--KZ2--7 考虑荷载起控制作用。忽略杆件剪切及轴向变形，利用D值法计算弯曲变7.1.155.16×45.16×35.16×25.16×15.57×7.22%7.3543211/550，

8设计参横向框架梁𝐾𝐿1的截面尺寸为200𝑚𝑚×500𝑚𝑚，跨度为6𝑚；𝐾𝐿2的截面尺200𝑚𝑚500𝑚𝑚2.6𝑚𝑎𝑎′=35𝑚𝑚，则有效截ℎ050035465𝑚𝑚0.750.85。混凝土选用C30HRB400HRB3358.2.114.31.43支座处：𝜌𝑚𝑖𝑛=𝑚𝑎𝑥{0.300.65𝑓𝑡/𝑓𝑦}=0.3𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛=𝜌𝑚𝑖𝑛𝑏ℎ=300𝑚𝑚2跨中处：𝜌𝑚𝑖𝑛𝑚𝑎𝑥{0.250.55𝑓𝑡/𝑓𝑦0.25𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛𝜌𝑚𝑖𝑛𝑏ℎ250𝑚𝑚2最大配筋率：𝜌𝑚𝑎𝑥=2.5𝐴𝑠,𝑚𝑎𝑥=𝜌𝑚𝑎𝑥𝑏ℎ=2500𝑚𝑚2正截面抗弯配跨中弯矩由无作用时的永久荷载控制：𝑀𝑐=85.69𝑘𝑁∙𝑏=200𝑚𝑚,ℎ0=465𝑚𝑚 𝛼

85.69×14.3×200×

=0.14<

=ξ=1−√1−2𝛼𝑠=1−√1−2×0.14=𝐴=ξ𝑓𝑐𝑏ℎ0=0.15×14.3×200×465=553.33

3C18，沿全长拉通配置。𝐴𝑠=763𝑚𝑚2>553.33𝑚𝑚2ξ=𝑓

360×=14.3×200465=0.21<𝜉𝑏=0.518 2C18，𝐴𝑠′=508.68𝑚𝑚2左支座由作用组合控制：𝑀𝑚𝑎𝑥=138.29𝑘𝑁∙𝑚，𝑀𝑚𝑖𝑛=−260.86𝑘𝑁∙𝑚；𝛾𝑅𝐸=0.75。𝐴𝑠

0.75×138.29×=360×(465−

=670.013C18，沿全长拉通配置,𝐴𝑠=763𝑚𝑚2>670.01𝑚𝑚2。负弯矩作用下，受压钢筋𝐴′=763𝑚𝑚2，配置受拉钢筋：𝛼𝑠

𝛾𝑅𝐸𝑀−𝑓𝑦𝐴′𝑠(ℎ0−=

0.75×260.86×106−360×763×14.3×200× =ξ=1−√1−2𝛼𝑠=1−√1−2×0.13=0.13<𝜉𝑏=

=0.13×14.3×200×465+763=1259.534C22，𝐴𝑠=1520𝑚𝑚2𝜉=0.13<

=

=0.502>0.3采用分离式配筋，负弯矩筋支座𝑙𝑛/3后截断右支座由作用组合控制：𝑀𝑚𝑎𝑥=135.06𝑘𝑁∙𝑚，𝑀𝑚𝑖𝑛=−264.09𝑘𝑁∙𝑚；取下部钢筋沿梁长直通，与跨中相同为：3C18，𝐴𝑠=763𝑚𝑚2。负弯矩作用下，受压钢筋𝐴′=763𝑚𝑚2𝛼𝑠

𝛾𝑅𝐸𝑀−𝑓𝑦𝐴′𝑠(ℎ0−=

0.75×264.09×106−360×763×14.3×200× =ξ=1−√1−2𝛼𝑠=1−√1−2×0.13=0.14<𝜉𝑏=

=0.13×14.3×200×465+763=1275.574C22，𝐴𝑠=1520𝑚𝑚2𝜉=0.14<

=

=0.502>0.3中跨支座由作用组合控制：𝑀𝑚𝑎𝑥=146.80𝑘𝑁∙𝑚，𝑀𝑚𝑖𝑛=−189.42𝑘𝑁𝑚𝛾𝑅𝐸=0.75𝐴𝑠

0.75×146.80×=360×(465−

=711.243C18，沿全长拉通配置,𝐴𝑠=763𝑚𝑚2>711.24𝑚𝑚2。负弯矩作用下，受压钢筋𝐴′=763𝑚𝑚2，配置受拉钢筋：𝛼𝑠

𝛾𝑅𝐸𝑀−𝑓𝑦𝐴′𝑠(ℎ0−=

0.75×189.42×106−360×763×14.3×200× =ξ=1−√1−2𝛼𝑠=1−√1−2×0.04=0.04<𝜉𝑏=

=0.13×14.3×200×465+763=908.974C20，𝐴𝑠=1256𝑚𝑚2𝜉=0.04<

=

=0.602>0.3跨中弯矩由无作用时的永久荷载控制：𝑀𝑐=−20.84𝑘𝑁∙𝑏=200𝑚𝑚,ℎ0=465𝑚𝑚 𝛼

20.84×14.3×200×

=0.03<

=ξ=1−√1−2𝛼𝑠=1−√1−2×0.03=𝐴=ξ𝑓𝑐𝑏ℎ0=0.03×14.3×200×465=126.66

2C18直通，𝐴𝑠=508.682C16直通，𝐴𝑠′=表8.2.3框架截面抗弯配KL1---KL2----KL1---KL2----KL1---KL2----KL1---KL2----KL1---KL2---注：弯矩单位为𝑘𝑁∙𝑚。各梁支座处配筋均满足𝜉<0.35，𝐴′𝑠/𝐴𝑠>0.3斜截面抗剪配使得作用组合下截面设计剪力普遍大于不考虑组合时剪力因此取二级抗设计，其余各段筋以列表形式给出。对抗剪验算，取𝛾𝑅𝐸=0.85。 𝑀𝑙+ 𝑉= +

=1.2

138.29+

+30.35×1.2

=188.20

1

(0.2𝛽𝑐𝑓𝑐𝑏ℎ𝑏0)=0.85×0.2×1.0×14.3×200×465=312.92𝑘𝑁>𝑉𝑏=188.20𝑘𝑁，对一般框架梁，𝛼𝑐𝑣=

𝛾𝑅𝐸𝑉𝑏−

0.85×188.2×103−0.42×1.43×200×𝑠

1.25×300× =箍筋加密区长度：1.5ℎ=1.5500=750𝑚𝑚，800𝑚𝑚>500𝑚𝑚。𝑠𝑚𝑎𝑥=𝑚𝑖𝑛(8×28,0.25×500,100)=100𝑚𝑚，𝑠=100𝑠=1.005>2B8，𝐴𝑠𝑣=100.5𝑚𝑚2，𝜌𝑠𝑣=𝐴𝑠𝑣/𝑏𝑠=0.50%>𝜌𝑚𝑖𝑛根据作用组合计算得到加密区设计剪力𝑉𝑏=176.13

0.85×176.1×103−0.42×1.43×200×𝑠

1.25×300× =𝑠=200𝑚𝑚，𝐴𝑠𝑣>0.54𝑠=1082B10，𝐴𝑠𝑣=157𝑚𝑚2，𝜌𝑠𝑣=𝐴𝑠𝑣/𝑏𝑠=0.39%>𝜌𝑚𝑖𝑛表8.2.4框架截面抗剪配𝐴𝑠𝑣𝐴𝑠𝑣KL1-KL2-KL1-KL2-KL1-KL2-KL1-KL2-KL1-KL2-1 取800𝑚𝑚,且均

(0.2𝛽𝑐𝑓𝑐𝑏ℎ𝑏0)=312.92𝑘𝑁>框架筋构𝑙𝑛/3处截断，两根通长配置，作为跨中截面构造钢筋，形成钢骨架。对500𝑚𝑚2C14135100𝑚𝑚设计参600𝑚𝑚600𝑚𝑚4.9𝑚3.7𝑚。𝑎=𝑎′=35𝑚𝑚ℎ0=600−35=565𝑚𝑚。混C30HRB400HRB335级钢筋，基本8.2.1节。总配筋率：𝜌𝑚𝑎𝑥=5%，𝜌𝑚𝑖𝑛=0.85%每侧配筋率：𝜌𝑚𝑖𝑛=0.2𝐴𝑠,𝑚𝑖𝑛=𝜌𝑚𝑖𝑛𝑏ℎ=720最小配箍率：𝜌𝑠𝑣,𝑚𝑖𝑛=𝑚𝑎𝑥{𝜆𝑣𝑓𝑐/𝑓𝑦𝑣，0.6轴压比20.7𝑛如下表所示：8.3.1𝑁𝑐KZ1-是KZ2-是KZ1-是KZ2-是KZ1-是KZ2-是KZ1-是KZ2-是KZ1-是KZ2-是KZ1-1正截面抗弯配一层边柱：𝑀𝑡=155.59𝑘𝑁𝑚，𝑀𝑏=368.64𝑘𝑁𝑚，𝑁=−1658.61𝑘𝑁，𝑉 97.68𝑘𝑁。二层边柱：𝑀𝑏=140.98𝑘𝑁𝑚，𝑁=1243.50𝑘𝑁。∑𝑀𝑐=1.5∑𝑀𝑏=1.5×260.86=391.3>155.59+140.98=𝑀𝑡=155.59×391.3= 𝑀𝑏=140.98×391.3= 1.5𝑀𝑏1.5368.64552.96。根据《混凝土结构设计规范》6.2.20，框架结构现浇楼𝑙𝑐=1.0𝐻=4900600𝑚𝑚×600𝑚𝑚𝑖𝑐=0.2887ℎ=173.21

=28.82>34−12

𝑐)=𝑃−𝛿

0.5×14.3× =2.07>1，

=1

1243.5× 𝑃−𝛿𝑒0=𝑁

1243.5=350.60𝑚𝑚，𝑒𝑎=20𝑚𝑚，𝑒𝑖=𝑒0+𝑒𝑎=373.601𝜂𝑛𝑠=1+1300𝑒

𝑙𝑐ℎ ℎ

𝜉𝑐=1

1300×

4900(600

=

=0.7+

𝑐=0.7+0.3

=柱端截面的弯矩设计值：𝑀′𝑏= 𝐶𝑀𝑏=1.083×0.840𝑀𝑏=0.909𝑀𝑏< 𝑛𝑠 𝑃𝛿柱截面按对称配筋，𝐴′𝑠=𝐴𝑠𝜉=𝑓𝑏

0.80×1243.5× 14.3×600× =0.205<𝜉𝑏=𝑐𝑐

𝑒=𝑒𝑖

2−a=373.60

2−35=638.6𝛾𝑅𝐸𝑁𝑒−𝛼1𝑓𝑐𝑏𝑐ℎ𝑐02𝜉(1−𝐴′𝑠=𝐴𝑠

−0.8×1243.5×103×638.6−14.3×600×5652×0.205(1− 360×(565−=686.0=每边配筋率:𝜌=0.349%>0.2%，总配筋率：𝜌=1.05%>0.85%100𝑚𝑚𝑃−𝛿𝑀𝑡=311.88𝑘𝑁∙𝑚。柱截面按对称配筋，𝐴′𝑠=𝐴𝑠，按大偏心受压设计配筋，𝜉=0.305： 𝑒0=𝑁=1243.5=165.09𝑚𝑚，𝑒𝑎=20𝑚𝑚，𝑒𝑖=𝑒0+𝑒𝑎=185.08𝑒=𝑒𝑖

2−a=185.08

2