安徽建筑工业学院毕业设计方案论文某综合楼设计方案

PAGEPAGE2＊*建筑工业学院毕业设计（论文）课程名称：某综合楼设计姓名：学号:专业:土木工程指导老师：完成时间：２0１2年6月9日目录TOC\＊MＥRＧEFORMＡＴ某综合办公楼的设计ﻩ４摘要ﻩ４第一篇结构设计ﻩ６1结构设计技术条件ﻩ61.1工程概况ﻩ61。2设计依据ﻩ6１．3荷载取值 ７1。４结构总体布置ﻩ9１。5主要承重构件及墙体截面尺寸ﻩ9１．6基础 ９１.7材料ﻩ91。8结构计算原则和方法 1０2结构方案ﻩ1０2.１结构体系ﻩ１02．２结构布置 １0２．3计算简图ﻩ13３框架侧移刚度计算ﻩ143．1梁柱线刚度计算ﻩ143.2柱侧移刚度D值计算ﻩ１4４重力荷载计算 １64。1屋面及楼面的永久荷载标准值ﻩ1６４.2屋面及楼面可变荷载标准值ﻩ1７4。３梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算 1７4。４重力荷载代表值计算ﻩ１95横向水平地震作用下框架内力和侧移计算ﻩ２15。1横向自振周期计算ﻩ2１５.2水平地震作用及楼层地震剪力计算ﻩ２25．３水平地震作用下的位移验算 23５．4水平地震作用下框架内力计算ﻩ246竖向荷载作用下框架结构的内力计算 ２96.１计算单元ﻩ２96。２荷载计算 29７内力组合ﻩ467．1组合原则ﻩ4６７.2框架梁内力组合 487．3框架柱内力组合 528截面设计ﻩ58８。1框架梁截面设计ﻩ5８８.2框架柱截面设计ﻩ6１9基础设计 68９。１基础参数选取ﻩ６81０板的设计ﻩＰAGＥREF_Ｔoc259857411楼梯设计7５参考文献ﻩPＡGEREF＿Toｃ１8４9978某综合办公楼的设计摘要本工程为某市拟建一栋综合办公楼，结构形式为现浇钢筋混凝土框架结构,屋盖及楼盖采用现浇式钢筋混凝土结构。总长度为57．０m，总宽度为1７。4ｍ,总高度为１6。20m，共四层,一层高为3．９m,其它层层高均为3.６m.本毕业设计主要完成以下内容：一、建筑设计根据建筑的使用功能进行建筑的平面布置及建筑造型设计，并确定建筑材料及绘制建筑施工图。１.各层会议室和办公室共约３600ｍ2；2．楼梯、走道、厕所等部分约400m２;3．屋面:柔性防水屋面；４。墙面:外墙为２４0ｍｍ厚空心砖；内墙为200mm厚空心砖或轻质隔墙；５。装修：外墙:面砖、涂料、石材、集石、喷涂等；内墙:卫生间瓷砖，其余房间普通粉刷；楼地面：地砖或石材；顶棚：门厅宜吊顶，其他均为普通粉刷；门窗：喷塑铝合金窗等.二、结构设计1.结构布置及结构计算简图；2．确定梁、柱截面尺寸；3．荷载计算,包括重力荷载、水平地震作用等；4．荷载效应组合；５.梁、柱配筋计算;６.基础设计；7．绘制结构施工图;8.利用计算机程序进行结构分析.关键词:钢筋混凝土；框架结构;抗震设计;结构计算ＳomeofficｅbｕｉlｄiｎgdｅsｉｇnTｈisprojectｆorsｏmｅｏffｉcebuildｉng,themaiｎbodyｓtrucｔuｒｅusestｈecaｓt-in—plａceｒeｉnfoｒceｄcｏncrｅteｐoｒtalframeconstrｕｃｔｉon,ｔheｔotaｌlenｇtｈiｓ５７。０ｍ，tｈeｏvｅrａllwidｔｈis1７．4m，ｔhegｒｏｓsaｌｔitudeis１5．4２m,ａltｏgetherfoｕｒ，oneｈighｉｓ３．９ｍ，otheｒｂuildｉnｇstorｅhｅighｔｓare３.6m.Tｈeｐurposeｏfthegrａｄuａtiｏｎdｅsignｉｎcludｉnｇｔｈｅｆolloｗingcｏntｅnts：I.AｒｃｈiｔectureDeｓiｇnaccorｄinｇthebｕilｄingfuｎｃtiｏｎtoaｒｒangeｔherooｍｓｏｆｔhｅｂｕildiｎg，dｅｔerminｅｔhearｃhitectuｒaｌstｙｌｅanｄtheｍaterｉaｌｏfｔhebuildｉnｇanddrawthｅarｃhitecｔｕrａｌwｏrkingｄraｗiｎg.1.Ｔheｍeetingrｏomａｎｄoｆfice，atotaｌofａboｕｔ3600m２oｆeaｃｈlayer；2．Theｓtairs，ｃoｒｒidor，ｔoｉleｔsetc．Ｐartofabｏuｔ4００m2;３.Tｈｅｒoof:ｆleｘiblewａｔｅｒｐroofroofiｎg;4．Mｅtope：ｅxｔｅrｉorwaｌｌis24０ｍmtｈｉckhollowbｒiｃｋｓ；Inｔeｒioｒwａllis200mmthicｋhollowbricksorｌighｔweｉｇhｔpａｒtitionwａｌl;５.Reｐaｉr：Eｘteriorwalｌ：facebriｃk,coaｔｉng,sｔone，stoｎe,sprａyｉng，eｔc．；Ｉnteｒiorwａlls，ｂathrｏomtile,ordinarypaiｎｔtｈｅresｔoｆｔheroom;Flｏoｒs：flooｒtiｌeorsｔone;Ceｉling：ａpｐｒoｐrｉateconｄoｌecarｒiesｏnｔhehallway，ｔheoｔｈeｒfororｄiｎａrypａint；DｏorｓandWindｏws,pｌaｓtｉcsprayinｇalｕmｉｎiｕｍalloｙwinｄow,etｃ。IＩ。ＳtrｃｔｕrｅDｅｓiｇn1。Ｄｅｔermiｎetheｃｏnsｔrｕcｔionaｒrａngeｍeｎtandthecalcｕlateconcisepｉｃturｅ.2.Dｅtｅrmiｎｅbeａm、ｃolumncｒosｓ－sectionsizｅ。３．Loaｄcaｌculａtｅ．Ｉｎclｕｄiｎgｇravｉtyloａｄ、hｏrｉzontaｌearｔｈqｕakeｌoaｄａｎdｓoｏn。４。Ｌｏａdeｆfectcombinａｔｉon．5.Ｃalculaｔetｈｅrequirｅｄreinｆｏrcingｂａroｆtｈｅbeaｍａndcoｌumn．6.Ｆoundationdｅsiｇn7．Ｄｒａwtｈewｏrkiｎgｄraｗiｎｇｏｆｂuｉlｄingsｔructuｒe。8.Stｒcｔuｒｅaｎalysisbycomputｅrproｇram.Kｅywordsｒeｉnfｏｒｃedconcｒｅte;ｆｒamestruｃtｕre；ａnti-ｓeismiｃdｅsign；sｔｒuｃtｕｒｅｃａｌcｕｌation第一篇结构设计１结构设计技术条件1.1工程概况项目名称：某综合办公楼建设地点:某市建筑面积：4038.85m2建筑高度：1６.20ｍ层高:一层3。９ｍ,二~四层3．6ｍ层数：4层１。2设计依据１.2。１国家标准(1）国家标准。建筑结构荷载规范（ＧB500０９－20０1）2００6（2）国家标准.建筑抗震设计规范（GB50０11－2001）(3)国家标准．建筑工程抗震设防分类标准（GB50２23－2０04)（4）国家标准.混凝土结构设计规范（GＢ５0０10－2002)（5）国家建筑标准设计图集。建筑物抗震构造详图（0３G3２9-1）（6）国家标准．建筑地基基础设计规范（ＧB500０７－２０02)1.２。2地质勘察报告场地与环境１）场地标高３５．28－-３5.0０m。2）工程地质根据钻孔实测结果,地下水位在32。8５——32.59，对混凝土无浸蚀作用拟建楼区地基土情况如下：1层为杂填土：厚1．6m左右，层底标高33．40ｍ以上，构成比较复杂，力学性质差异明显，不宜直接作为地基使用.2层为粘土：平均厚度６m左右,曾底标高均在27．00米--28.０0米，fk＝180Kpａ，液性指数为0.75,孔隙比e=０。８５.（二）结论及建议１）１层土：工程地质条件差,应清除。建议选用2层粘土为持力层，基础选用天然浅基础。如下独立基础、联合基础或条形基础。技术条件１）、拟建工程位于市区。2）、气象质料:(１）基本雪压0．5ＫN/Ｍ2;（２)基本风压０．３５ＫＮ／Ｍ２；(3)主导风向:东南风。３）、耐火等级：一级。４）、抗震设防要求：７度设防。1．2．3结构设计参数技术指标技术条件取值依据建筑结构安全等级二级《建筑结构可靠度设计统一标准》设计使用年限5０年《建筑结构可靠度设计统一标准》抗震设防烈度７度《建筑抗震设计规范》建筑抗震设防类别丙类《建筑工程抗震设防分类标准》设计基本地震加速度0。05g《建筑抗震设计规范》设计地震分组第一组《建筑抗震设计规范》场地类别Ⅱ类《建筑抗震设计规范》房屋抗震等级四级《建筑抗震设计规范》1.2。4抗震设计参数地震影响水平地震影响系数最大值特征周期取值依据多遇地震0。080.3５《建筑抗震设计规范》罕遇地震０.501.3荷载取值1．3.1风荷载、雪荷载荷载类型取值（kN/m２）取值依据基本风压0．35《建筑结构荷载规范》基本雪压0。５《建筑结构荷载规范》１。3。2楼面、屋面活荷载标准值荷载类型取值（kＮ／ｍ２)取值依据房间２.０《建筑结构荷载规范》卫生间2。0走廊、门厅、楼梯2.0屋面０。51.3．3结构重要性系数、荷载分项系数、可变荷载组合值系数等系数取值非抗震设计极限状态系数名称系数取值取值依据承载能力结构重要性系数1.０《建筑结构可靠度设计统一标准》永久荷载分项系数当其效应对结构不利时由可变荷载效应控制的组合１．2《建筑结构可靠度设计统一标准》由永久荷载效应控制的组合１。35当其效应对结构有利时1.0续表极限状态系数名称系数取值取值依据承载能力可变荷分项系数当其效应对结构不利时＝1.4《建筑结构可靠度设计统一标准》当其效应对结构有利时=0正常使用楼面活荷载组合值系数＝0。5《建筑结构荷载规范》屋面活荷载组合值系数=0《建筑结构荷载规范》风荷载组合值系数=0《建筑结构荷载规范》抗震设计系数名称系数取值取值依据承载力抗震调整系数梁（受弯)：0.75《建筑抗震设计规范》轴压比小于0．１5的柱:0.７５轴压比不小于０．1５的柱:0．8各类构件(受剪):0．８5重力荷载分项系数=１。２《建筑抗震设计规范》水平地震作用分项系数=１.3竖向地震作用分项系数＝01．4结构总体布置(1）平面、立面布置结构平面布置规则、对称，质量和刚度变化均匀。(2）柱网布置采用大柱网，柱网尺寸(7．５m+2。4m＋7。5ｍ)×7。2m。1.5主要承重构件及墙体截面尺寸（1)柱:５00mm×500mｍ;（2）梁：AＢ（ＣD）跨横梁300mm×７0０mｍ,次梁250mm×550mm，纵梁30０mｍ×７００mm；(3）楼盖、屋盖:现浇混凝土楼(屋)盖，板厚100mm;1.6基础（1）基础形式:柱下独立基础；（２）基础埋深：２。0m；１.７材料混凝土强度等级梁、板一～四层:C20柱一～四层：C２５基础Ｃ25钢筋构件受力钢筋箍筋或构造钢筋板ＨPB２3５ＨＰB235梁HRＢ33５HPB2３5柱HRB３35HRB335基础ＨＲB3３5HＰＢ23５１。８结构计算原则和方法1．8.1手算：采用简化方法计算结构内力和位移，即沿结构纵横两主轴方向，按平面抗侧力结构计算结构的内力和位移。１．8。２电算：(1）软件名称:PＫＰM(2）版本:２００５．08（３)编制单位:中国建筑科学研究院PKPＭＣAＤ工程部2结构方案2。１结构体系本建筑为综合楼,内设有会议室、办公室等，房间使用面积变化大，故选择建筑平面布置比较灵活的框架结构体系,框架结构建筑立面容易处理，结构自重较轻。且本建筑楼层数为四层,选用钢筋混凝土框架结构能够获得较好的经济效益。2。2结构布置2.2。1结构平面布置图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、立面及剖面设计，其标准层建筑平面图、剖面图分别见建筑设计部分图1．2和图１.3。根据建筑平面图可知采用大柱网较为经济合理,拟定柱距为７.2m,跨度为７．5m+2.4m＋７．５m。２.2。２构件材料及尺寸（1)现浇板楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，因板长边与短边之比为7.５／3。６>2。0,所以本设计按短边方向受力的单向板计算,沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。根据工程经验，板厚h应满足:故取.（2）框架几何尺寸横向框架梁h＝(１/8~1／12)l＝（1／8～1/12)×7５00＝938~6２5mm取h=７00mmb=（１/2～1/3)h=（1/２～1/３）×７０0＝35０~233mｍ取b=3００mｍ中间框架梁由于跨度较小，截面尺寸取200×５０0mｍ纵向框架梁ｈ＝(1/8～１/12）l=(1/８～１/１2）×７2００=6００～900mｍ取h=７００mmb=(１/2～1/３）h=（1/2～1／3）×700=233～３50mm取ｂ=300mm框架柱柱高h=（1／６~１/１2）H,Ｈ为层高且不宜小于4０0ｍｍ柱宽b=(1~1／1．５）h，且不宜小于２5０mｍ根据上述结果并综合考虑其他因素,本设计柱截面尺寸取值如下:5００mｍ×500mm次梁h=（1／１4～1/１８）ｌ＝(1／１4~1/18）×７５0０取ｈ＝550mmb=（1／2~1/３）h取ｂ=250ｍm图2。1图2。1结构平面布置图2。3计算简图本设计基础底面标高为-２。35m,基础高度为1。0m，则底层柱高度h１＝3.3＋2．３５－1.０=4．65m.其他柱高取层高即3．0ｍ。本结构横向框架计算简图如图2．2所示。图2。2横向框架计算简图ﻬ3框架侧移刚度计算3．１梁柱线刚度计算梁的线刚度Ｉb＝EcＩb/l。其中Ｅc为混凝土弹性模量；l为梁的计算跨度;lｂ为梁截面惯性矩，本结构为现浇式楼盖,故考虑楼板的影响,对于中框架梁(Ｔ形截面),取Ib＝２.0I0；对于边框架梁（倒L形截面),取Ib＝1.５Ｉ0;对于楼电梯间梁，取Ｉｂ＝Ｉ0。其中I０为梁矩形部分的截面惯性矩。柱的线刚度Ic=EcＩc/h，其中Ic为柱的截面惯性矩,ｈ为框架柱的计算高度。横梁线刚度计算过程见表3.1,柱线刚度计算过程见表3．2。表3.1横梁线刚度ib计算表类别Ec/(N/ｍｍ2)ｂ×h/mm×mｍI0／mｍ４l／ｍｍEcＩ０/ｌ/Ｎ·mm１。5ＥcI0/l／N·ｍm2EcI0／l／N·mmＡB跨横梁3.００×１043０0×７０08。575×1０９7５0０3。4３×10105．1４5×1０1０6。8６×１01０BＣ跨横梁3。０0×1０4300×7０0８。575×1０９２4００3．334×1０１0２.0０1×１0102。6６8×1010表3.2柱线刚度ic计算表层次hcEｃｂ×hIcEｃIc／hｃ1４６503.００×１04500×50０5。208×1010３。36×101０2~43000３。00×1０4500×5０05.208×1010５。２08×１0103。2柱侧移刚度D值计算柱的侧移刚度Ｄ值按下式计算：式中,为柱侧移刚度修正系数，对不同情况按下式计算:一般层：底层:其中表示梁柱线刚度比.根据梁柱线刚度比的不同，图２．1中的柱可分为中框架中柱和边柱、边框架中柱和边柱以及楼电梯间柱等.现以第2~４层C－１柱的侧移刚度计算为例,说明计算过程，其余柱的计算过程从略,计算结果分别见表3。3～３。６。第2~４层C-1柱及与其相连的梁的相对线刚度如图３．1所示,图中数据取自表３．1和表3.2.则可得梁柱线刚度比为:图3。1C—１柱及与其相连的梁的相对线刚度表3．3中框架柱侧移刚度Ｄ值(N/ｍm）层次边柱（１８根）中柱(１８根）1２.０420.6２92３2８92.8３60.6９0２554７１０７4３92２～4１．３1７0.397275681。8２9０.478331９２13３6７２0表3.4边框架柱侧移刚度D值（Ｎ／ｍm)层次Ａ-１，A-12B－1，B－１211.53１０.575２12８92．12７０.65824３６2182６０4２～40.9８80．33122９８５1.37２0.４07２８262２04９88表３．5中楼梯间框架柱侧移刚度D值(N/mｍ）层次Ｃ—6,Ｃ－７D—６，D－711．02１0。5０3１８623１.4１８0．561207７115７576２～40.6590.2４８172２10．9150．３14２１8０415６1０将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移侧度，见表3．7。表3。7横向框架侧移刚度(Ｎ/mｍ）层次123４∑Ｄi1４１4５72169７8081６９78０８１6978０８由表３．7可见，底层刚度最小,其层间刚度与上一层层间刚度之比且底层与其上相邻三个楼层侧向刚度平均值之比故该框架为规则框架。４重力荷载计算4。1屋面及楼面的永久荷载标准值屋面及楼面的恒荷载包括结构构件自重和构造屋重量等重力荷载，其标准值按结构构件的设计算尺寸、构造层的材料及设计厚度以及材料容重标准值计算,计算结构如下：屋面（不上人）：三毡四油铺小石子0。４0ｋN/m220厚水泥砂浆找平层2０×0．０2=０.４0kN／ｍ2５０厚聚苯板保温0。5０ｋN/m2１:10水泥珍珠岩找坡(３％）1．2ｋN/m220厚水泥砂浆找平0。４０ｋN/m2１５厚顶棚抹灰层17×0．015=0．２6kN／m21０0厚现浇楼板２５×0．１=2．5kＮ/m2合计5。6６ｋN/ｍ2１～4层楼面:瓷砖地面（包括水泥砂浆打底）0。５5kN/ｍ2100厚钢筋混凝土板２５×0．１=2.５０kN/m2１5厚顶棚抹灰1７×０.015＝0.26kN/ｍ2合计３．31kN/m２4.2屋面及楼面可变荷载标准值本建筑为民用建筑，楼面活荷载标准值根据房间用途按《建筑结构荷载规范》(ＧB５0０09－2００１)表4.１。1的规定采用；屋面活荷载根据屋面类别按《建筑结构荷载规范》（ＧＢ５0009—２0０1）表4.3.1的规定采用；屋面水平投影面上的雪荷载标准值按《建筑结构荷载规范》（GB50009—２０01）式6．1。1计算，结果如下。屋面活荷载与雪荷载不同时考虑.不上人屋面均布活荷载标准值0。５kN/ｍ2楼面活荷载标准值２.０kN/m2屋面雪荷载标准值0．４5kＮ／m２式中：为屋面积雪分布系数,本建筑为平屋顶,故取=１．０。Ｓｏ代表雪压，本设计查《建筑结构荷载规范》知湖南湘潭基本雪压为0.45kＮ/m2。4.３梁、柱、墙、门、窗重力荷载计算梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷层等计算出单位长度上的重力荷载；本设计为现浇板肋梁楼盖，因板自重已计入楼面(屋面)的恒载之中，故计算梁自重时梁截面高度取梁原截面高度减去板厚。具体计算过程及结果见表４。1。表4.1梁、柱重力荷载标准值层次构件ｂ/ｍh/mγ/(ｋN/ｍ2）βg（kN/ｍ)ｌi/mnGi/kN∑Ｇi/kN1边横梁0。3０.72５1．０54．７25７．2６01６54８。８５6１458.１2中横梁０．３0.７251．054。7252.16０8２７．2１6次梁(三跨)０.25０.5525１。053。281３。３6０2８１4８.１７6纵梁0.30.725１．054。7２51６.６87３83.０９0柱0。50.５２51。16.8754.650321０２3１０23２～4边横梁０.30.７２51．０５４．7257．２６016５4８。8５６14５8。1２中横梁０。3０.725１．０54。７２52。１6０82７．21６次梁(三跨)0。250。５5251.０53。2８13。３6028148．１７6纵梁0.３0.72５１.054。７2516.68７383．090柱０.5０.5251。1６．８75３．00０3２66０６6０注:表中β为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系系数；g表示单位长度构件重力荷载;n为构件数量。墙体重量根据其厚度及材料容重标准值计算,其两侧的粉刷层（或贴面）重量应计入墙自重内。本设计外墙体为2４0mm厚加气混凝土砌块,外墙面贴瓷砖（0．5ｋＮ／ｍ２)，内墙面为２0mm厚抹灰，则外墙单位面积重力荷载为：0．5＋0。５×０。２４+17×0.02=２．１６kN/m2内墙面为２40mｍ厚加气混凝土砌块,两侧均为20mm厚抹灰,则内墙单位面积重力荷载为:5．5×0．２4＋1７×０.02×２＝2.00kN／m２女儿墙为2４0mm厚加气混凝土砌块,外墙面贴瓷砖(0．５kＮ／ｍ２），内墙面为2０ｍm厚水泥砂浆抹面,则女儿墙单位面积重力荷载为：0.5+5．5×０．２４+１7×０．02=2．16kN/m2门、窗等自重可根据其材料种类,按《建筑结构荷载规范》（ＧB５00０9－2０01）表A.１查取单位面积重量进行计算.钢铁门（包括玻璃门）单位面积重力荷载取0．45kN/m2；铝合金窗单位面积重力荷载取０．4kＮ／m2。墙、门、窗等重力荷载汇总见表4.2.4．4重力荷载代表值计算集中于各楼层标高处的重力荷载代表值Gi，为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙、柱等重量.计算Gi时，各可变荷载的组合值系数按《建筑抗震设计规范》(GB5０0１1-２00１）表５．1。3的规定采用。由于前面已经计算出结构和构配件的重力荷载标准值，故下面仅以集中于一层楼板处的重力荷载代表值Ｇ1的计算为例说明计算过程，计算结果见表4.3。表４。2墙、门、窗等重力荷载标准值汇总层次构件q/(kN／ｍ2)A/m２Gi/kN∑Gi／ｋＮ１外墙２.1６３22。68６9６。9８9192。６8２８内墙２。00459.３9１8。6楼梯间４.965４.0０26７.05４门０.456０.１227.05４窗0.44０。５１6.22～４外墙2。１6３14。0４６78.3２6219６。4494内墙２.００59９。111９8。2楼梯间４。9６5４.０267。84门０。４553．342４．003窗0。47０.２28.08其它１~4层楼面3。318７6.9６2902.７３82９02。７３7６4层屋面5。６6876.9649６3．５936４963.5９３6女儿墙2．168１.3６175.7376175。7376雨篷25.95025.９50注:表中q为相应构件的单位面积重力荷载标准值，其中楼梯间面荷载取楼面荷载1.５倍，７层屋面板考虑压檐墙取屋面荷载1．２倍,Ａ表示单层内构件所占总面积。电梯机房设备近似按５0ｋＮ计算.表４．３各层重力荷载代表值层次１23４∑GiGｉ8９3５。0２907４.５5９074.５59074．55３6１58。67图4。1各质点重力荷载代表值

5横向水平地震作用下框架内力和侧移计算5.1横向自振周期计算本设计采用顶点位移法计算结构自振周期,计算如下：顶点位移uT按以下步骤计算:式中:Gk为集中在k层楼面处的重力荷载代表值,对顶层应加上局部突出部分的折算重力荷载;VGｉ为把集中在各层楼面处的重力荷载代表值视为水平荷载而得的第i层的层间剪力；为第i层的层间侧移刚度；、分别为第i、ｋ层的层间侧移;S为同层内框架柱的总数。具体计算过程及结果见表5.1。表5．1结构顶点的假想侧移计算层次Gi/kNVＧi/kN∑Ｄｉ/(N/mm)Δｕｉ/ｍmuｉ／mm4907４。552６997.09169７８0815。90101．９73９0７４.5５３6071．6４16９7808２1．2５8６.0７２９０7４．55４5146．19１６97８０82６。5964。8２18９35．0254081．２11４１4５７238．2338。23结构基本自振周期Ｔ1（s)按下式计算：式中为结构基本自振周期考虑非承重砖墙的折减系数，本结构为框架结构,取为0．7,则5．2水平地震作用及楼层地震剪力计算本设计中结构高度不超过４0ｍ,质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主,故可用底部剪力法计算水平地震作用。由设计任务书可知，本建筑所在地抗震设防烈度为７度，水平地震影响系数最大值为０．0８,场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第一组，特征周期Tg为0.３５ｓ。因为Ｔg=0.３5＜Ｔ1=0.６2<5Tg＝1．７５，故相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值为：根据表4．3中数值可得:则因为Ｔ1＝0．６２s>１.4Ｔｇ=１.4×0.35=０。49ｓ,所以不需考虑顶部附加水平地震作用。将上述计算结果代入下式即可算得各质点的水平地震作用标准值：式中：Gi、Gj分别为集中于质点i、j的重力荷载代表值；Hｉ、Hj分别为质点i、ｊ的计算高度。框架各层层间剪力通过下式计算：式中：Ｆk为作用在k层楼面处的水平地震作用标准值.具体计算过程及结果见表5．２。各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见图５。１。5。3水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移按下列两式计算:具体计算过程及结果见表5.３。表５。2各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次hi／ｍHｉ/mＧi/kNGiＨi/kN·mGiHiﻫ∑ＧiHiFi/kＮVi/kN4３．001２.３0９074.5５111616.960．1916０5。83２42．51３3.009．３090７4.5584393。３2０．145459。922702.4323。006。3０9０74．5557１６9。6６０。0９83１0。84３01３.２713。3０3．30８935．0２29４85．560.0５１１6１.76３17５.03（a)水平地震作用分布（b）层间剪力分布图5.1横向水平地震作用及楼层地震剪力表５。3横向水平地震作用下的位移验算层次Vi／ｋN∑Ｄｉ／（Ｎ／ｍm）Δui/ｍmui/ｍmhi/mmθeﻫΔui/ｈi42２4２。51１６９７80８１．３26.9230００1／22７３３2７０2。４316978０81．５95．６0３0001/1８87230１3。27１69７8081。774．01３00０1/16９５１3１７5.0３1４1４5７22．242．24３300１/１4７3表5。3还计算了各层的层间弹性位移角θｅ=Δui/hｉ，由表中数值可知,最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为1/１４7３<１/5５0，满足《建筑抗震设计规范》（GＢ50０11—200１）第5.5.1条的规定。5．4水平地震作用下框架内力计算本设计说明书以图2.１中⑤轴线横向框架内力计算为例,说明计算方法及过程，其余框架内力计算从略。本设计采用D值法计算水平地震作用下的框架内力。各层柱的侧移刚度以及各层层间剪力已由前面计算得出，各柱所分配的剪力由下式计算：式中：Vｉj为第ｉ层第j根柱所分配的地震剪力；Ｖi为第i层楼层间剪力；Dij为第i层第j根柱的侧移刚度;为条i层所有柱侧移刚度之和。柱反弯点高度根据下式计算：ｙ＝（y0+y1＋y2+y3）h式中：y0为标准反弯点高度比；ｙ1为某层上下梁线刚度不同时,对y０的修正值.y２为上层层高与本层高度不同时,对ｙ0的修正值;y３为下层层高与本层高度不同时,对y0的修正值。因为本设计各层梁截面相同,即线刚度相同，故不需要考虑y1值,且只有一二层分别需要考虑y3、y３。由柱剪力Ｖij和反变点高度ｙ，按下式计算柱端弯矩:上端:下端:具计算过程及结果见表５．４和表5。5。表5．4各层边柱柱端弯矩及剪力计算层次hｉ/ｍＶi/kＮ∑Dij/（N/mm）Dｉ1／（N/mｍ）Vi1/(ｋＮ)yMbi1／（ｋN·ｍ）Ｍuｉ１／(kN·m)43。002２4２。5１1６978082７56836.４11。3１７0.4549.１５60。0８３3.00２７02。43１697８０827５６8４3．881．３170.47６１。87６9．77２3.0030１3.2716９780827５６8４８。93１。３17０。5０73．407３。４013．30３1７5.0314145７223289５２.２７2。0４20．５5９4.８７77。６2表５．5各层中柱柱端弯矩及剪力计算层次ｈi/ｍＶｉ/kＮ∑Ｄij／（Ｎ/mm）Dｉ2/（Ｎ／mｍ)Ｖｉ2/(kN)yMｂi2/(kN·ｍ）Mui2／(ｋN·m）4３．0022４２．51１６９7８０83３1９243．８4１.8２9０.4559.１87２.3433.００2７０2.４31６9780833１9252.83１。８290。4９7７．６６80.８32３。003013。271６９７80８３319２58。911．8290．5０8８。３7８8。３７13.３0３175.03１4145722５5４757。342。836０。55104。０7８5.15梁端弯矩按节点弯矩平衡条件，将节点上、下端弯矩之和按左、右梁的线刚度比例分配：式中：，分别表示节点左、右梁的线刚度;,分别表示节点左、右梁的弯矩.梁端剪力根据梁的两端弯矩,按下式计算：由梁端剪力叠加便可求得框架柱轴力，其中边柱为各层梁端剪力按层叠加,中柱轴力为两侧梁端剪力之差,亦按层叠加。具体计算过程及结果见表5．6。表5．6梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次边横梁中横梁柱轴力lＶｂlＶb边柱Ｎ中柱Ｎ49３．5７８２.507。５２３．４8３２．0８３2．08２.426。7３－4５．5－5.83３1１８。9210０。807．5２9.３03９．2１39．2１2。432，.68－74。８-９.２12１35．271１9．５4７．５3３．９7４6．4９４６．4９2。438.7４—１0８。77-13.９8１1５1。０2１２4．937．５３6.794９．434９．4３2.４4１．１9-1４5。56－18。3８注：1)柱轴力中的负号表示拉力.当为左地震作用时,左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压。２)表中M单位为kN·m，V单位为kＮ，N单位为kN，l单位为m。水平地震作用下框架的弯矩图、梁端剪力及柱轴力图如图5。2、图5．３所示。图5.3水平地震作用下框架弯矩图(kN·ｍ）图5．4水平地震作用下梁端剪力及柱轴力图(kＮ）ﻬ6竖向荷载作用下框架结构的内力计算6.1计算单元取eｑ\ｏ\ac(○，４)轴线横向框架进行计算,计算单元宽度为６．6ｍ,即一个柱距宽，如图6.1所示。由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架,作用于各节点上.由于纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩.图6．１横向框架计算单元6.2荷载计算6.2.1恒载计算恒载作用下各层框架梁上的荷载分布如图6.2所示.在图6.2中,,代表横梁自重，为均布荷载形式。对于第4层：和分别为房间和走道板传给横梁的均布荷载和三角形荷载,由图6．１所示几何关系可得：图６.2各层梁上作用的恒载、分别为由边纵梁,中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下:对于2～3层:由纵梁传给柱的恒载除梁自重和楼板重外，还应考虑梁上填充墙等的重力荷载，其它荷载计算方法同4层,计算如下:对于1层：框架计算简图屋面上线荷载：楼面梁上线荷载：固端弯矩计算固端弯矩计算表边跨框架梁中间跨框架梁顶层±1/１2ql2=1／１2×２５.1０×７.52=±117。66kN·m±1/１2ｑｌ２＝1/1２×10。06×2。４２＝±4。83kN·m底层及标准层±１／１2ｑl2=1/12×２０。１４×7。５2＝±94．４１kN·m±1/12ql２=1/1２×６。５4×2．４2＝±3。１4kN·ｍ节点分配系数μ计算μA6B6＝μA6Ｂ５=μB6A6＝μＢ６Ｃ6=μＡ6B6＝顶层分配系数计算过程如下(其它层计算方法相同),见下表顶层分配系数计算表节点A各杆端分配系数μ节点B各杆端分配系数μ顶层Ａ6Ｂ60。67B6A6０.53A6A50。33Ｂ６C60.21B6Ｂ５0.26标准层A５B5０.50B5Ａ50。４2A5A40.25Ｂ５B40．2１A５Ａ6０．２５B5Ｂ６0.２1B５C50．1６底层A1Ｂ1０．44B1A１0。３8A１Ａ2０.２2B１C１0。15A1A00．34B1B0０．2９B１B20．18风荷载及内力分析风荷载计算ﻩ基本风压值：w0＝0.35ｋＮ/m2Βz值由于建筑物总高度不超过30m,所以Βｚ=1。０查《荷载规范》得μｓ,迎风面μs=０。8,背风面μｓ=—０．５,所以取μs＝1。3查表得μz值，一层μz=0。７４，二～四层μｚ=０.84得风荷载标准值wｋ一层ｗk=Βｚμｚμsｗ0=1。0×0.７4×1.３×０.35kN/ｍ２=0．37kN/m2二~四层wk=Βzμｚμsｗ０=1.０×0．84×1。3×0。3５kN/m2=0。38kN/ｍ2风荷载的线荷载标准值qk:一层qk=wk×7。2＝０．37×７.2kN/m=2。7kN/m二～四层qk＝wｋ×7。2=0。３８×7。２ｋN/m=2.7kN/m为简化计算，将矩形分布的风荷载折算成节点集中力Ｆｉｋ第四层2。７ｋN/m×３／2×2m=8．１ｋN第三层2。７kN/m×（3／２+3/2）m＝8.1ｋN第二层2。7kN／ｍ×3/２×２m＝8.1kN第一层2．7kN/ｍ×（3/2+３.3/2)ｍ＝８.5ｋN风荷载作用下荷载分布图如下图所示：图６．１风荷载作用下荷载分布图各柱的D值及剪力分配系数y计算风荷载作用下需考虑框架节点的侧移,采用Ｄ值法，各柱的Ｄ值及剪力分配系数见表6。1表6。1各柱的Ｄ值及剪力分配系数层次及层高柱号KＤΣＤＹ=Ｄ／ΣD二～四层(3．6m）A1.31７0。３97２.7568×1061２．15２×１０４０．2２7Ｂ１。8290。47８3．３1９2×1060.２７３C１。829０。4７８３．31９2×1０6０.2７3Ｄ1．31７0。39７2。75６8×１060。227一层(３.9m）A２。04２0。6292。３28９×１0６9.7６7２×1０40.238B２。８360。69０2。554７×１０６0.26２C２.8３６0。690２．5547×1０6０.2６2D2。0４20。６29２．3２89×１０6０.23８各柱的D值及剪力分配系数y值计算风荷载作用下需考虑框架节点的侧移，各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩见表6。2表６．2各柱的反弯点位置、剪力、柱端弯矩由表中数据可知,最大层间弹性位移转角发生在第一层,满足《建筑抗震设计规范》的要求,框架抗侧移刚度满足要求.第四层A节点已知ＭA4Ａ５=3.7２kN·m,MＡ4A3＝7.90kN·ｍ，则MＡ４B4=11。６2kN·ｍB节点已知MB4B5=４。96kN·mＭB４B3=９.50kN·m，则MB４Ａ４＝10．2２kN·mMB４Ｃ4=3．97kN·ｍ第三层A节点已知ＭA3A4=６。47kN·ｍ，ＭA３A2=１０．5４ｋＮ·ｍ,则MA3Ｂ3=17．0１kN·mB节点已知ＭＢ３B４=7。78kＮ·mMＢ３Ｂ２=12。1９kN·m，则MB3A３＝14．3８kN·mMＢ３C3=5．59kN·m第二层A节点已知MA2Ａ3=9.35ｋN·ｍ,MA2Ａ1=12。７1kN·m，则MA２B2=2２。06kＮ·ｍＢ节点已知ＭB５B6＝１.57ｋN·ｍMB5B4=5．９6kN·m，则MB2B3＝1１.72kN·mＭＢ2Ｃ2＝7．5６kN·ｍ第一层A节点已知ＭA1A２＝1２．71kＮ·ｍ,MＡ１A0=1６．19ｋN·m，则MA1B1=28。９kＮ·mB节点已知ＭB1B2＝１５。２7kN·mMB1B0＝1７。82ｋＮ·m,则MＢ１Ａ１=2３．8２ｋＮ·mMB1C1＝９.27kＮ·m风荷载作用下弯矩图，根据上述计算可得风荷载作用下的弯矩图风荷载作用下的弯矩图6.2．２活载计算活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图６．3所示。对于第4层：在屋面活荷载作用下图6.3各层梁上作用的活载在屋面雪荷载作用下对于2～3层和第1层:将以上计算结果汇总，见表6．１、表６．２和表6．３。表6.1横向框架恒载汇总表层次q１/(kN/m）q1’／（kＮ／m）ｑ2/（ｋN/m）ｑ２’/（ｋN/m)Ｐ1／kＮP2/ｋN４4。７２54.7２51１．9２7。941４４.25205。4６３4。７25４．７2５11。９2７。9414４。2５２05.462４．72５4。72511。92７.9４144。2520５.46１4。７254。72５１1.９27.９4１50．8４２1２．１４表6.2横向框架活载汇总表层次q2/（ｋＮ／m)q2'／（kN/ｍ)P1/kＮP2/kN４7。24.８2741.43７．24。８2７4１。42７。２4。82７4１.4１７.2４.82７４1．４表6.3横向框架重力荷载代表值汇总表层次ｑ1／（kN/m）ｑ1’／(ｋＮ/ｍ)q２/(ｋN/ｍ）q２’／（ｋＮ/m）P1/kNP2/kN44．72５４．7２5１5。5210。3４157。752２6.1634．72５4。72515．5210.３４1５7。752２6.１６24．７2５4。7２51５．5２1０.341５7.７52２6。1614.72５4.725１５.52１0．34１6４.342３2。84６。２.3内力计算梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算.由于结构和荷载对称,故计算时可用半框架。弯矩计算过程如图６。4、图６.5和图6.6所示,所得弯矩图如图６.7、图６。8和图６．9所示。图6．4恒载作用下的弯矩二次分配图6.5活载作用下的弯矩二次分配图6.6重力荷载代表值作用下的弯矩二次分配ﻬ图６。7恒载作用下框架弯矩图ﻬ图６.８活载作用下框架弯矩图ﻬ图6。9重力荷载代表值作用下框架弯矩图梁端剪力可根椐梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得.柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到。计算柱底轴力还需考虑柱的自重,如表６。4、表６。5和表6．６所列.表6.4恒载作用下梁端剪力及柱轴力(ｋＮ)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AＢ跨BC跨AB跨ＢＣ跨ＡB跨BC跨A柱Ｂ柱VA＝ＶＢVB=ＶCVA=－ＶＢVB=ＶCVＡVBVB=VCＮ顶N底N顶Ｎ底４6２。4２6.6５－0。７106１。７1６3.136．65６５３．6５６7４.28842.９4８63．５７３62.４26.6５—０.71０61。７16３．136。6５880。2４９00．８7１1４８．8１1159.4４2６2。42６.65-０.７5０61.67６3.176．651１06．７9112７.421434．７214５５.３5162．4２６。６5－0。68061.7４6３.１0６．65１340．0013７1.971７3７.2４1７69.21表６。５活载作用下梁端剪力及柱轴力（ｋＮ）层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨ＢＣ跨AB跨ＢC跨AB跨ＢC跨A柱Ｂ柱VA=VBＶB=VＣＶA＝—ＶＢVB＝VCVAＶＢVB=VCN顶=N底N顶=Ｎ底4２7．０02.88-0．３1026．6９２7。３１2.88120。７７１61。113２7。002。8８-0.3１026．6９27.3１2．88174.４623２.７227．0０２。88—0.320２6。６8２７。3２２。88２28．1４304．3127．0０2.8８-0．290２6．７1２7．2９2。882８１。8５37５。８7表6。５活载作用下梁端剪力及柱轴力（kＮ)层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力ＡB跨ＢC跨ＡB跨BＣ跨AＢ跨BC跨Ａ柱B柱VA＝VＢVB=VCＶA=-ＶＢＶB＝VCVAVBVB＝VCN顶N底Ｎ顶N底475．9２8。09—0．8９0７5.０3７６.818．09７13.6１734,２４9２1．2５94１．８8３75．928。０９—0。89０7５.0376.818．0996７.02９８７.6５125２.94１2７３．572７５。928．09－0．8９０７5。0３76.8１8．09122０．431241.０６1５8４。6３1６05．26１75.92８.09－0。８４075．0876.7６８．0９１480．４8１512.481９22。951954。927内力组合7。１组合原则根据《建筑结构荷载规范》（GB5０００9－２001），建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载（效应)组合,并应取各自的最不利的效应组合进行设计。本设计考虑以下两种基本组合：(1)无地震作用的竖向荷载效应组合本工程为一般框架结构，根据《建筑结构荷载规范》（ＧB50００9－２0０1)第3。２．4条，基本组合可采用简化规则，并应按下列组合值中取最不利值确定：ｅq\o\aｃ（○,1)由可变荷载效应控制的组合：eｑ＼o\ac（○，2)由永久荷载效应控制的组合:式中:为荷载效应组合的设计值为永久荷载的分项系数；为第i个可变荷载的分项系数;为按永久荷载标准值计算的荷载效应值；为按可变荷载标准值计算的荷载效应值;为可变荷载的组合值系数;为参与组合的可变荷载数。对于本设计，上述基本组合的荷载分项系数及可变荷载组合值系数取值如下：由可变荷载效应控制的组合，永久荷载分项系数取1.2;由永久荷载效应控制的组合，永久荷载分项系数取1.3５;本工程楼面活荷载小于4kN/ｍ2,可变荷载分项系数取1．4；根据楼面活荷载类别，可变荷载组合值系数取0．７。(2）地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合根据《建筑抗震设计规范》(GB500１1—2０01）第5.4。1条，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：式中:为结构构件内力组合的设计值；为重力荷载分项系数；、分别为水平、竖向地震作用分项系数；为风荷载分项系数；为重力荷载代表值的效应；为水平地震作用标准值的效应；为竖向地震作用标准值的效应;为风荷载标准值的效应;为风荷载组合值系数.根据《建筑抗震设计规范》(ＧB５０011-20０1）的规定，本设计可不进行风荷载及竖向地震作用计算.故上述基本组合表达式可写为:7。2框架梁内力组合由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质，在竖向荷载作用下要以考虑适当降低梁端弯矩,以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。本设计为现浇框架结构，支座负弯矩调幅系数取０．8。另外，对于考虑地震作用组合的内力，应该根据不同的构件类型考虑相应的抗震承载力调整系数。下面以第四层AＢ跨梁考虑地震作用的组合为例，说明框架梁内力的组合方法。各层梁的内力组合结果见表7。1。支座Ａ截面：左震：右震：则可得组合内力如下:左震右震同理可得支座B截面的组合内力如下：左震右震跨间最大正弯矩根据梁端弯矩组合值及梁上荷载设计值，由平衡条件确定。计算简图如图7．1所示。图7．1AB跨梁的内力计算简图由图7。1可得距A支座为x位置截面的弯矩为：由即可解得跨中最大弯矩离A支座的距离为代入第四层AB跨梁荷载及内力得左震右震根据《建筑抗震设计规范》（ＧB５0011-２001)第6．2.４条，一、二、三级的框架梁，其梁端截面组合的剪力设计值应按下式调整：式中：为梁端截面组合的剪力设计值;为梁的净跨；为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计值;、分别为梁左右端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值,一级框架两端弯矩均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩应取零；为梁端剪力增大系数，一级取1.3，二级取1．2，三级取1。1.六层AB跨：左震右震则7。3框架柱内力组合框架柱取每层柱顶和柱底两个控制截面，遵循“强柱弱梁,强剪弱弯”的设原则，根据《建筑抗震设计规范》(ＧＢ5００1１－2001）的规定,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：式中：为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;为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;为柱端弯矩增大系数，一级取１．4,二级取1。2,三级取１。1.本设计房屋抗震等级为二级，因梁端弯矩设计值之和与柱端弯矩设计值之和相差不大，故直接将柱端弯矩设计值乘以增大系数1。2以简化计算。柱剪力设计值则按下式计算：式中：为柱端截面组合的剪力设计值;为柱的净高；、分别为柱的上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值；柱剪力增大系数，一级取１.4，二级取1。2，三级取1．1。框架柱内力组合的方法与框架梁类似,在此不再赘述。各层柱的组合结果见表７.2和表７.3。注：表7。１中，ＭＡB和MＢＣ分别为AB跨梁和BＣ跨梁的跨间最大正弯矩。M以下部受拉为正,单位ｋN·ｍ，V以向上为正,单位kＮ；２)表7．2和表7．3中M以左侧受拉为正，单位kN·m，N以受压为正,单位kN，V以绕柱端顺时针旋转为正。表７．1框架梁内力组合表

续表7。1ﻬ表7。2横向框架A柱内力组合表７．1框架梁内力组合表续表7。1表7。2横向框架A柱内力组合表7．3横向框架Ｂ柱内力组合表7．3横向框架Ｂ柱内力组合8截面设计8．１框架梁截面设计8．1。１梁的正截面受弯承载力计算以第一层AＢ跨梁为例,说明计算方法和过程,其余各层梁的纵向钢筋计算结果见表８.1。从表7．１中选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。支座弯矩跨间弯矩取控制截面，即支座边缘处的正弯矩，与之相对应的剪力则支座边缘处弯矩为当梁下部受拉时，按T形截面设计,当梁上部受拉时,按矩形截面设计。根据《混凝土结构设计规范》（GＢ5001０-2002）第７．2.3条,T形截面翼缘计算宽度取下列情况中的最小值。按计算跨度考虑,；按梁间净距考虑，；按翼缘厚度考虑，，(不起控制作用)。故取。梁内纵向钢筋为HＲＢ335级钢()，。下部跨间截面按单筋Ｔ形截面计算.因为属第一类T形截面实配钢筋１Φ18+２Φ16（）,,满足要求。将下部跨间钢筋截面１Φ18+2Φ１6的钢筋伸入支座,作为支座负弯矩作用下的受压钢筋()，再按双筋矩形截面计算相应的受拉钢筋，即支座上部钢筋。A支座则说明富裕，且达不到屈服。可近似取实取３Φ20(），,,满足要求.B支座实取4Φ1６（)，，，满足要求。表8.１框架梁纵向钢筋计算表层次截面M/kN·mξAs＇/ｍm２Ａs／mm2实配钢筋Ａs/mｍ2Aｓ＇/Ａsρ４支座Ａ-118．１6〈0７636253Φ１８(７６3）１.000.３8%AＢ跨间８1．２00.０08425．63Φ1８（７６3）０．38％支座Bl—１11。８0<076３５923Φ16（6０３）1.27０。3%支座Ｂr43。1８＜07632283Φ１6(60３)１。270．３%BC跨间６6。3４0．021６13.23Φ1８（763)1。0%3支座A—１41.０6<０763７４83Φ１８(763）1.000。38％AB跨间121。1６0。０１158５.23Φ1８（7６３)0.3８%支座Bl-1２8.2１＜０7６３6７８３Φ1８（7６３）1。0０0。38%支座Br－５０.50〈０７6326７3Φ18(7６3)1。000。３8％BC跨间６７。140．0２１6１３．23Φ１8（7６3）１。0％２支座A－１５5．8３〈0９４２８243Φ20(94２)1.０00.47％AB跨间1５５。150．0１57９８3Φ2０(９４2）0.47%支座Ｂｌ-161.４８<0９４285４3Φ20（9４2)1。000.4７％支座Bｒ－46．77＜09４224７3Φ20(942)1。000.47％BＣ跨间87.８90。0２7７８83Φ2０（９42）1．3%１支座Ａ—170。34＜０94２9013Φ２0（9４２）１.０00．4７%AB跨间129。20０．01２6383Φ2０(942)0．4７％支座Ｂl-14９．０6<09427８93Φ２０(9４2）１．000。47％支座Br-45。９8<0942２４３3Φ２0（94２）１．００0.47%BC跨间8７.970。0２881８３Φ20（9４２)1．３％8．１。2梁斜截面受剪承载力计算以第一层ＡＢ跨梁为例,说明计算方法和过程，其余各层梁的箍筋计算结果见表８。2.根据《混凝土结构设计规范》（GB5００1０-２0０2）第１1.3。３条，考虑地震作用组合的框架梁,当跨高比时，其受剪截面应符合下列条件：本设计中，由表7.1可得一层AB跨梁经调整后的剪力设计值故截面尺寸满足要求。梁箍筋采用ＨPB2３5级钢筋(),则梁端箍筋加密区实配双肢8@10０()，加密区长度取1050mｍ，非加密区取8@1５0,箍筋设置满足要求。表8．2框架梁箍筋计算表层次截面γREV/kN０．2βcfｃbｈ０/kＮ梁端加密区非加密区实配钢筋（Aｓv/s)实配钢筋(ρsv）4A、Ｂl99．843８3．04〉γＲEV0。４3双肢8＠100（1．0１）双肢8＠1５0(0．22％）Ｂｒ35。79140。16＞γREV-0。３2双肢8@１０0(１。01）双肢8＠150(０．22%）3Ａ、Bｌ10７。41３８3.04>γREV0.09双肢8@100(１．０1)双肢8＠150（0。22％）Bｒ4１．３81４０.16〉γREV-0.29双肢8@100(１.0１)双肢８＠150(0．２2%）2A、Ｂl13１．０0383.04＞γRＥＶ0。2２双肢８@100（1．01)双肢８@1５0(０．２2％）Br３４。68１40．１6〉γREV—０.３3双肢８@１００（1.０１)双肢8@１50（０。22％）1Ａ、Bl1１7。1３383．０4>γREV0．１4双肢8＠100(1.01)双肢8＠15０(0。２２％)Br4９．４1１4０．１6>γRＥＶ－0.24双肢８@１00（1.01)双肢8@１50(0。２２％）8.2框架柱截面设计８．2。1剪跨比和轴压比验算柱截面尺寸宜满足剪跨比及轴压比的要求.剪跨比宜大于２，本结构框架抗震等级为二级，轴压比应小于0.9,各层柱剪跨比及轴压比计算过程及结果如表8。3所示,由表可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。表８。3柱的剪跨比和轴压比验算柱号层次b／mｍｈ0/ｍmfｃ／（N/mｍ2）Mc／kNmＶc/ｋNＮ/ｋNM/Vｃh0N/fｃｂｈA柱４500４6０1４.３１19．387４。8１9４０．２43．５０＞２０．263<0．935００4６0１4。３１３1。９88４.７6１２８2.４23．３9＞20．３５9＜0。９25００46０14.3136．２29０．1316３0.6７３。２9>2０．4５6〈０。91500460１４.３１43。7386．492０0４．173。61＞20．561＜０。９B柱450046０14．3131。48８１．9511３7．843。4９〉20。3１8＜０.93５00４6014。3１４２，。5２9３．761５40.263。30＞２0.431＜0。９2５0０４６０14。３１５0.０4100．３41９44.４9３．25>２０．５4４〈0.915004６0１4。３154．25９1。772３69．80３．6５＞20．663〈0。９８.2.2柱正截面承载力计算以第一层B柱为例说明计算方法及过程，其余柱的计算结果见表8．4和表8.5。由Ｂ柱内力组合表中选出第一层柱不利内力进行配筋计算.及相应的N:根据《混凝土结构设计规范》（GB5０010－2002)第7．3。11条，底层柱的计算高度可按1。0H计算，则=4.65m。因为,故应考虑二阶弯矩的影响。，取对称配筋且故为大偏心受压,且有效。则再按及相应的M计算：，取故为小偏心受压按以下近似公式计算上式中应满足及，因为但故按构造配筋.本设计框架抗震等级为三级，根据《混凝土结构设计规范》（GB５00１０-２002)的规定,柱全部纵向钢筋配筋率不应小于0.8%,且每一侧的配筋率不应小于0．2％，故选用4２２(),总配筋率,满足要求。表8。4A柱纵向钢筋计算表层次截面ｂ/ｍmｈ/mmM／kN·mＮ/kＮξ偏心类别Aｓ=As'/ｍｍ2实配钢筋(As=Ａs＇)／mｍ２ρsρ4柱顶５0050０1１4．6０68６．６10。２０9大偏心21７４２0(1257)0。５5％1．６4％-３５。33597．８90.１82大偏心构造配筋50．16１00０。78０.30４大偏心7７9柱底－100.07７05.１8０.2１4大偏心31921．７２６16.4５0。１87大偏心构造配筋-50.１61０28.63０．313大偏心796３柱顶500500１14.609４3．250.2８7大偏心３54420(1257）０.55％１.64%-47.４４７97．３9０.242大偏心73４５0．１6１359.2９0.413大偏心930柱底-1１7.3０9６1．820.２92大偏心42５37。１2815．９6０。２４8大偏心813５0．６61３８7.１4０.442大偏心9３22柱顶50050０130．０81２０4。4４0.36６大偏心4７4４２0(1２5７）０.5５％1.64％－５3.13９92.340。３0２大偏心8４２4８.55１71７.３40.522大偏心951柱底-1３0．７71２2３。０0０．3７２大偏心477５２.44101０．90０。30７大偏心８58－4９.5６1745。590．5３1大偏心构造配筋1柱顶５0050０１36。0４147４.3５０.４４8大偏心5０342０（125７）0．６6％1.9８%—5７.７０１１70。5１０.３5６大偏心9０９1１9。7６２0８５．２0.63４小偏心构造配筋柱底-1３7.9８1503．1３0．457大偏心4939８。８1１２１9.280。37１小偏心构造配筋-２４，。582128.37０。6４７小偏心构造配筋表8。5Ｂ柱纵向钢筋计算表层次截面b／mmh/ｍｍM/kN·mN/kＮξ偏心类别Ａｓ＝As'/mm２实配钢筋(As＝As')/mm2ρsρ４柱顶500500—１２6．228３4。810。２54大偏心２７6４20（1257）0.55%1。64%54.348２3。440．２5０大偏心7１3-１7．９012９５.86０．3９4大偏心构造配筋柱底1０9。8０853。３8０。259大偏心393-37。91842。０1０.2５6大偏心829１7．90132３。7１0。462大偏心构造配筋3柱顶500500-1３6.8２1118．67０．340大偏心394420(1257）０．55%1.64％64.931113。630.339大偏心837—１7。9０17６5．4４0。537大偏心构造配筋柱底１３３。211１5５.１０0.３５1大偏心４34—60．6３1137．230。34８大偏心87５45.９４１793.２9０.545大偏心９562柱顶50050０-144．97１４39.８00.4３８大偏心44442０（1２５7）０．５5％1.64％７５．６11412。54０．429大偏心８7０-43。９７２２35。09０．68６小偏心构造配筋柱底144.041４58．３6０．４43大偏心452-75.0614３1．100．４35大偏心8６74２.732２６２.９４０。688小偏心构造配筋1柱顶5０0５00－142.68１74８．５30．５31大偏心44６420(1２5７)0．55%1．64%69。8５1712．７3０。521大偏心904－46．１7271３.６３0。８2５小偏心构造配筋柱底１48.081７77．35０．540大偏心406—1１1．０81741.510．52９大偏心6４0２３.14２756。７９0．８３８小偏心构造配筋8.2。3柱斜截面受剪承载力计算以第一层Ｂ柱为例说明计算方法及过程，其余柱的计算结果见表8。6。《混凝土结构设计规范》(GB500１0—２002）第11。4．8条规定，对于剪跨比的框架柱，考虑地震作用组合的受剪截面应符合下列条件：由前可知，第一层B柱的组合剪力设计值故截面满足要求.根据规范规定，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.故取.由前面算得此柱的剪跨比(取),柱箍筋选用HRB33５级()则同时,根据《混凝土结构设计规范》（ＧB50０１０—200２)第1１.4．17条，柱端加密区箍筋应满足最小体积配箍率的要求。由表8。３可得一层B柱的轴压比,柱混凝土强度等级为C２5,故混凝土轴心抗压强度设计值按C３0取，即，根据《混凝土结构设计规范》（GＢ5001０-20０2）表11．4。17查得，则最小体积配筋率（取）柱端加密区箍筋选用４肢8@１00柱端箍筋加密区长度根据规范要求确定为13５０mｍ。规范规定非加密区箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半;对三级抗震等级,箍筋间距不应大于8d，故非加密区箍筋选用4肢8＠1５０，满足要求.表8．６框架柱箍筋计算表柱号层次γＲEＶ／ｋN0．2βｃfｃbh０／kＮＮ/kＮ0。3fcＡ／kNρｖmin/％实配箍筋(ρｖ/%)加密区非加密区A柱410０．42６5７.８７９7.８210７2．50。100.6０４8＠１00(0。82)４8＠１5０（0。5５）３113．6６657。810６３.181０72.50．２０0．６048＠１00(０．82)４8@１5０（0．５5)212１.5１６57。8132３．12１０７2.５0.２５0．6１48@10０（０.８2）48＠15０(0．５５)174。32657。８1５8７．3５１07２．5＜０0。６348@１00（０。82）48＠15０（0．55）Ｂ柱４１０9．9４657．81097.921072．5０.１70。6０48＠1０0（0．8２)48＠150(０.55)312５.78657。８149１．561072。50．２90．60４8＠１0０(0．82）48@１5０(0.5５）2134.６2６5７.81８83。38１072.50.350.68４8＠１０0(０。８2）4８@150(０.５５）１78。8６6５7。8228３。6510７2。5〈０0．7048@１00(0。８2）48＠15０（0.5５）９基础设计矩形和梯形联合基础一般用于柱距较小时的情况,这样可以避免造成板的厚度及配筋过大.为使联合基础的基底压力分布较为均匀，应使基础底面形心尽可能接近柱主要荷载的合力作用点.因为Ｂ,C轴间柱距较小,所以Ｂ，C柱设计为联合基础。而A，D轴设计成柱下独立基础。基础材料为:砼，钢筋ＨRB３３5，.9．1独立基础设计以底层A柱基础计算为例ａ)荷载计算：（以底层Ａ柱基础计算为例)由柱传至基顶的荷载：由柱的内力组合表可查得第一组：N＝13０4．09ｋNV＝5６．2ｋＮ第二组:M＝2３。0３kN.ｍV=１6.６1kN由基础梁传至基顶的荷载:(G)底层外纵墙自重１1．70kN/m基础梁自重2．5kN/ｍＧ＝（11。７0+2．5）×（6．９－0.5０）=９0.８8ｋＮG对基础底面中心的偏心距为相应偏心弯矩为G．e=90。88×０。125=１１.2６kＮ。ｍ作用于基底的弯矩和相应基顶的轴向力设计值为:(假定基础高度为1100mm）第一组：第二组:ｂ)基底尺寸的确定第一：确定l和ｂ取l/b=１。５，解得：b=2．1m,ｌ=3.2m验算的条件：第二:验算另一组荷载效应标准组合时的基底应力：第二组：（可以）(可以）C）确定基础高度采用锥形杯口基础，根据构造要求，初步确定基础剖面尺寸如下图所示，由于上阶底面落在柱边破坏锥面之内，故该基础只须进行变阶处的抗冲切验算。第一:组荷载设计值作用下的地基最大净反力第一组：第二组：比较各组数据,取大值,按第一组荷载设计值作用下的地基净反力进行抗冲切承载力计算。第二：在第一组荷载作用下的冲切力冲切力近似按最大地基净反力计算取，由于基础宽度b=2.1m，小于冲切锥体底边宽度时，冲切力作用面积为矩形第三：变阶处的抗冲切力由于基础宽度小于冲切锥体底边宽度，故,满足要求。因此,上图所示的基础剖面尺寸可以d）基底配筋包括沿长边和短边两个方向的配筋计算,沿长边的配筋计算应按第一组荷载设计值作用下的地基净反力进行，而沿短边方向，由于其为轴心受压，其钢筋用量应该按照第二组荷载设计值作用下的平均地基净反力进行计算。第一:沿长边方向的配筋计算在第一组荷载设计值作用下,前面已经算得，相应于柱边及变阶处的净反力为:则选用24１2(1２＠1０0)第二:沿短边方向的配筋计算在第二组荷载设计值作用下,均匀分布的土壤净反力为：选用15φ８(φ8@200),（可以）４.1１。2联合基础设计典型的双柱联合基础可以分为三种类型，即矩形联合基础，梯形联合基础和连梁联合基础.根据其受力特点，选择用矩形联合基础。荷载计算由柱传至基顶的荷载:由柱的内力组合表可查得N＝17９7．5６ＫNV=60。9０ＫN由基础梁传至基顶的荷载：(G)底层外纵墙自重１1。７0KN/m基础梁自重２.５０KN/ｍG=（8。71+2。5）×（６．９－０．５）＝９0.8８KNＧ对基础底面中心的偏心距为相应偏心弯矩为G。e=90．88×０。125=11。３６ＫＮ。ｍ作用于基底的弯矩和相应基顶的轴向力设计值为：（假定基础高度为11０0mm)基底尺寸的确定因为结构的对称性,所以主要荷载的合力作用点和基础底面形心重合,无需计算主要荷载的合力作用点位置来确定基础长度。取l/ｂ=１.5,由l/b=1.5和A=ｌ。ｂ=2０解得：b=３。６m，ｌ=1.５