服装综合楼框架结构计算书

第1章工程概况1.1.工程概况杭州好运来服装公司综合楼位于杭州七堡，建筑面积约2500m2，共3层，底层高4.6m，二到三层层高4.2m。（1）工程地质情况：岩土工程勘察报告指出，场地分层情况从上至下依次为杂填土、粉质粘土、粘土和灰岩，无不良地质现象和软弱下卧层，地下水埋深较大可不考虑，建议采用粉质粘土作为浅基础持力层(见图)。粉质粘土层中，、。图1-1土层分布图（2）梁纵向钢筋采用HRB335钢筋；柱采用HRB335钢筋；箍筋和基础采用HPB235钢筋。（3）活荷载标准值：上人屋面2.0kN/m2，办公室2.0kN/m2，会议室5.0kN/m2，厕所2.5kN/m2，楼梯、走廊2.5kN/m2；（4）基本风压为，地面粗糙度为B类；（5）该建筑采用独立柱基，持力层为粉质粘土层，基础埋置深度d=2.6m三级抗震，场地为Ⅱ级。液化指数0.75，孔隙比为0.85。第2章框架结构布置及计算简图根据该房屋的使用功能及建筑设计要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，主体结构房屋层高有变化，填充墙采用200厚的浆砌普通砖砌筑。楼盖及屋面均采用现浇钢筋混凝土结构。基础选用独立基础，基础埋深取2.6m框架平面柱网布置如图2-1所示。图2-1框架平面柱网布置2.1估计板、柱、梁的截面尺寸主梁：取h=750mm取b=300mm拟定主梁尺寸为次梁：取h=500mm取b=250mm拟定次梁尺寸为横向梁：以最长跨度7.8米计算主梁：取h=750mm取b=300mm拟定主梁尺寸为次梁：取h=500mm取b=250mm拟定次梁尺寸为即：主梁截面尺寸均为：次梁截面尺寸均为：。板：双向板：根据及规范要求，取h=120mm柱：框架柱截面一般采用矩形或方型截面。根据柱的轴压比限值公式：N=β×F×gE×n以及进行柱截面估算。式中：为按简支状态计算的柱的负载面积；为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，在此近似各层的重力荷载代表值为12kN/m2～m2为考虑地震作用组合后柱压力增大系数，边柱取1.3，不等跨内柱取1.25，等跨内柱取1.2；为验算截面以上楼层层数；为柱截面面积；为混凝土轴心抗压强度设计值，取14.3MPa；在抗震等级为三级的情况下轴压比限值[μN]=0.8。故：取柱截面为正方形，取值为：建筑物平均面荷载：中柱的实际荷载：〈2500002所选柱子可用第三章荷载计算3.1恒荷载计算3.1.1楼面、屋面屋面（不上人）：屋面荷载（不上人）30mm厚细石混凝土保护层0.03×22=0.06kN/m2

三毡四油防水层0.40kN/m2

150mm厚水泥保温层0.15×5=0.75kN/m2120mm厚钢筋混凝土板0.12×25=3.0kN/m2

吊顶0.25kN/m2合计：5.46kN/m2楼面：大理石楼面（总厚73mm）1.59kN/m2120厚钢筋混凝土（现浇层）0.12×25=3.0kN/m2吊顶0.25kN/m2合计4.84kN/m23.1.2梁、柱梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度的重力荷载。设容重为；为考虑梁柱粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；计算出的构件单位长度的重力荷载为。则由公式得：主梁()=5.906kN/m次梁()=3.281kN/m柱()=6.875kN/m女儿墙构造柱=1.1kN/m3.1.3墙对墙、门窗等可以计算出单位面积上的重力荷载。墙体为填充墙，外墙面贴瓷砖，内墙面为厚抹灰，则单位面积的墙重力荷载为外墙：墙体为200mm厚粘土空心砖0.20×15=3.0kN/m2外墙面贴瓷砖0.5kN/m2内墙面20mm石灰砂浆抹灰0.02×17=0.34kN/m2合计：3.84kN/m2内墙：墙体为200mm厚粘土空心砖0.20×15=3.0kN/m2内墙面20mm石灰砂浆抹灰0.02×17×2=0.68kN/m2合计：3.68kN/m2屋顶女儿墙线荷载：200mm厚粘土空心砖1m0.20×15×1=3.0kN/m钢筋混凝土压顶0.2m0.20×25×0.12=0.12kN/m20厚砂浆抹灰面0.02×17×0.9=0.306kN/m贴面砖0.5×0.9=0.45kN/m  合计：4.365kN/m外窗其单位面积重力荷载取0.4kN/m2；外门其单位面积重力荷载取0.4kN/m2；内门为木门，其单位面积取0.4kN/m23.2活载计算不上人屋面均布荷载标准值0.5kN/m2卫生间2.0kN/m2楼面活荷载标准值2.0kN/m2楼梯2.5kN/m23.3重力荷载代表值3.3.1一层荷载代表值（1）恒载：楼板重：=梁：主梁纵向主梁横向：次梁纵向：次梁横向：主次梁合计：2159.65kN楼梯：故：恒载合计：（2）活载：2885.85×0.9=2597.265KN（注：0.9是设计楼面梁时活载的折减系数，当不进行梁设计时取2885.85KN）（3）其他荷载（墙柱等）底层的外墙：3.84×404.96=1555.046KN底层的内墙：3.84×478.18=1836.21KN底层的柱：门窗：C1：C2：C3：C4：M1：M2：M3：M4：其他荷载合计：4482.17kN3.3.2二层荷载代表值（1）恒载：楼板重：=梁：主梁纵向：主梁横向：次梁纵向：次梁横向：主次梁合计：2459.65KN楼梯：故：恒载合计：（2）活载：2888.85×0.9=2597.265KN（注：0.9是设计楼面梁时活载的折减系数，当不进行梁设计时取2885.85KN）（3）其他荷载（墙柱等）二层的外墙：二层的内墙：二层的柱：门窗：C1：C2：C3：C4：M1：M2：M3：玻璃雨棚：其他荷载合计：4403.876KN3.3.3三层荷载代表值（1）恒载：楼板重：=梁：主梁纵向：主梁横向：次梁纵向：次梁横向：主次梁合计：2159.65KN女儿墙构造柱：女儿墙：故：恒载合计：（2）活载：KN（注：0.9是设计楼面梁时活载的折减系数，当不进行梁设计时取2885.85KN）（3）其他荷载（墙柱等）三层的外墙：三层的内墙：三层的柱：门窗：C1：C2：C3：C4：C5：M1：M2：M3：其他荷载合计：4307.817KN3．4等效重力荷载代表值100%恒载+50％活载+1.0（墙柱等）上下各半==10054.32KN====计算简图如下：图3-1等效重力荷载代表值）第4章框架侧移刚度计算4.1框架梁线刚度计算表4-1梁线刚度（横向）梁号截面

跨度

惯性矩

边框梁架中框梁架17.8537.86.087×1048.115×1047.26.594×1048.792×1043.613.188×10417.85×1044.213.304×10415.07×104次梁15.0717.21.625×1042.167×1043.63.250×1044.333×1047.81.50×1042.000×1042.44.875×1046.500×1044．2柱线刚度计算见下表表4-2柱线刚度层号柱截面

层高14.503472024.203720034.20372004.3框架柱刚度计算表4-3框架柱刚度层号项目边柱中柱根数1层

边柱（似1轴线与C、D相交）3.7980.7411.524×104430.822×104边柱（似2轴线与E相交）1.7530.6001.234×1042边柱（似3轴线与E相交）2.3370.6541.345×1042边柱（似3轴线与A相交）3.8320.7431.528×1042边柱（似3轴线与A、E相交）2.5320.6691.376×104124-3续表(1)

层号

项目边柱中柱

根数1层

中柱（似2轴线与C相交）3.0010.7001.440×104219.62×104中柱（似3轴线与C相交）7.4790.8421.732×1042中柱（似3轴线与B相交）8.9740.8631.775×1042中柱（似4轴线与C相交）5.0650.7881.621×10464-3续表(2)

层号

项目边柱中柱

根数2层3层

边柱（似1轴线与C、D相交）3.5450.6391.617×104462.168×104边柱（似2轴线与E相交）1.6360.4501.139×1042边柱（似3轴线与E相交）2.1810.5221.321×1042边柱（似3轴线与A相交）3.5760.6411.622×1042边柱（似3轴线与A、E相交）2.3630.5421.371×104124-3续表(3)

层号

项目边柱中柱

根数2层、3层

中柱（似2轴线与C相交）2.8010.5831.476×104221.646×104中柱（似3轴线与C相交）6.9810.7771.967×1042中柱（似3轴线与B相交）8.3760.8072.043×1042中柱（似4轴线与C相交）4.7300.7031.779×1046第5章风荷载作用下横向框架的内力计算5．1风荷载标准值（1）根据设计任务书，取风压值（2）本工程应选用的体型系数变化。则：框架结构体型系数为：（注：0.07为结构基本自震周期，框架结构去0.08-0.1N，此处取0.07）故:可不考虑脉动增大系数,取由其中:（1）对框架迎风面（2）对与风力作用方向平行面无须进行计算.故:又:风载沿高度分布为:表5-1风载沿高度分布层次离地高度312.91.66126.680528.71.004.021514.51.004.0215表例为:（以9轴线上的一榀框架为例）图5-1风荷载示意图等效节点集中风荷载应取风荷载标准值乘以上下层层高的一半,则图5-2等效节点集中风荷载5．2风荷载作用下的水平位移验算作用于第i层的风荷载作用力为第i层以上风荷载作用力之和,即:故:层间位移为:验算层间位移如下:故：第6章水平地震作用下横向框架变形计算6.1横向框架自振周期表6-1横向框架顶点假想侧移计算表层次三10054.3210054.328381400.012000.10731二12266.4522320.778381400.026630.09531一12320.6234641.395044200.068680.06868故：自震周期6.2水平地震作用下横向框架变形计算由于本建筑结构高度不超过，质量和刚度沿高度分布比较均匀，且以剪切变形型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。地震作用按7度，Ⅱ类场地，地震分组为第一组。得其特征周期值：故不需要考虑顶点附加荷载系数，取同时查得在多遇地震情况下：水平地震影响系数最大值阻尼调整系数，衰减指数地震影响系数：结构总水平地震作用标准值（即结构等效总重）：底部剪力：各层间剪力计算公式：表6-2各层地震作用和楼层地震剪力层次34.212.910054.3210054.3242228.140.283694.31694.3124.28.712233.4522287.7751380.490.345846.421540.7314.54.512320.6234608.3955442.790.372912.662453.39其中：结构任一楼层的水平地震剪力应符合公式：由规范知：7度时取0.016。故经验算均满足要求。表6-3地震力作用下侧移计算层次层间剪力层间刚度层高层间相对弹性转角3694.318381400.0008284.2层间相对弹性转角均小于，故满足要求21540.738381400.001844.212453.395044200.004864.5第7章框架水平力作用下内力分析取9轴线的一榀横向框架做为计算单元进行内力计算，取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线，计算简图如下图所示图7-1框架荷载计算单元图7.1柱剪力计算通过上面的计算，则分配到9轴线横向框架各柱的水平剪力为：柱剪力，其中i表示层数，j表示边柱或中柱。表7-1计算列表层数层间剪力（KN）边柱D值(104)中柱D值(104)(104)每根边柱剪力(KN)每根中柱剪力(KN)3694.311.3721.77983.81411.36614.73721540.731.3721.77983.81425.22132.70312453.391.3761.62150.44266.92678.8427.2柱弯矩计算根据柱的剪力求得柱弯矩，结果列入下表：表7-2地震作用下框架柱的弯矩层次边柱中柱距柱底距离距柱底距离34.22.3630.4180000.4181.75627.7819.964.7300.450000.451.8934.0427.8524.22.3630.4680000.4681.96656.3449.584.7300.500000.502.168.6868.6814.52.5320.550000.552.475135.53165.645.0650.550000.552.475159.66195.137.3梁弯矩计算根据柱的弯矩，以梁跨度作为分配依据，求得梁弯矩，结果列入下表：表7-3地震作用下框架梁的弯矩层次AC梁CE梁34.227.7817.0217.0227.7824.276.30114.17114.1776.3014.5185.11147.60147.60185.117.4梁剪力分析根据梁的弯矩，求得梁端剪力，结果列入下表：表7-4地震作用下框架梁的剪力层次AC梁CE梁跨度跨度34.244.807.35.745.7444.807.35.745.7424.2228.347.324.3824.38228.347.324.3824.3814.5332.717.342.6642.66332.717.342.6642.66注：此处跨度为梁的净跨。7.5柱轴力计算根据梁的剪力，求得柱轴力，结果列入下表：表7-5地震作用下框架柱的轴力层次A柱C柱E柱34.25.7405.7424.221.68021.6814.564.34064.34图7-2梁柱弯矩图（KN.m）图7-3柱、梁的剪力柱的轴力图(KN)第8章内力计算由于结构基本对称，在竖向荷载作用下的框架侧移可略去不计算，其内力分析采用弯矩二次分配法。在竖向荷载作用下梁可以考虑塑性内力分布，取弯矩调幅系数0.8，楼面竖向荷载分别按荷载及全部活荷载计算。8.1恒荷载作用下横向框架的内力计算为计算简化，把梯形、三角形荷载转化为等效均布荷载，再进行计算。表8-1荷载转化表注：式中是弯矩叠加时计算跨中弯矩才用到的公式，并不是实际跨中弯矩。横向框架梁所受荷载包括板、梁上墙、和梁自重，把所有板均看着双向板进行计算，由于各层板不同，应分别进行计算，先算板传给9轴线上各梁的荷载，再算梁传给9轴线上各柱的荷载。对于顶层的荷载传递如下图：图8－1顶层的荷载传递图取9轴横向框架进行计算，由于布置有次梁，故计算单元范围内的楼面荷载则应通过次梁以集中力的形式传给横向框架。荷载计算过程：顶层：代表横梁自重，为均布荷载形式，=5.906为屋面板传给横梁的梯形或三角形荷载对于AB跨：可直接将梯形荷载转化为该梁上的均布荷载对于BC跨：可直接将三角形荷载转化为该梁上的均布荷载，系数为故AC跨均布荷载为7.512+5.670=13.182KN/m对于CD跨，同BC跨：对于DE跨，同AB跨：故CE跨均布荷载为2.52+11.132=13.652KN/m分别由边纵梁、中纵梁传给柱的恒载，它包括梁自重，楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下：集中力矩为：图8－2框架顶层的竖向恒荷载计算示意图说明：M的为是KN.M;F的单位是KN.q的单位是KN/M一、二层板传递荷载简图如下：图8-3一、二层板传递荷载简图一、二层：代表横梁自重，为均布荷载形式，=5.906为楼板传给横梁的梯形或三角形荷载对于AB跨：可直接将梯形荷载转化为该梁上的均布荷载对于BC跨：可直接将三角形荷载转化为该梁上的均布荷载，系数为故AC跨均布荷载为6.659+5.026=11.685KN/m对于CD跨，同BC跨：对于DE跨，同AB跨：故CE跨均布荷载为2.234+9.868=12.102KN/m分别由边纵梁、中纵梁传给柱的恒载，它包括梁自重，楼板重和女儿墙等的重力荷载，计算如下：集中力矩为：图8－4框架一、二层的竖向恒荷载计算示意图8.2活荷载作用下横向框架的内力计算活荷载只有板传来的荷载，在前面的恒载内力分析中已经算了板的荷载，活荷载和恒荷载中板传来荷载只有单位荷载不同而以，其结果有一定的关系，可以不再进行计算。为计算方便，活荷载的的计算应用满布荷载法，把活荷载同时作用于所有的框架梁上在梁跨中处计算出的内力要比最不利荷载位置法的计算结果要小，因此，使用满布荷载法时，应对活荷载引起的梁跨中弯矩乘以1.15的系数。计算过程：顶层：为屋面板传给横梁的梯形或三角形荷载对于AB跨：可直接将梯形荷载转化为该梁上的均布荷载对于BC跨：可直接将三角形荷载转化为该梁上的均布荷载，系数为故AC跨均布荷载为0.519+0.688=1.207KN/m对于CD跨，同BC跨：对于DE跨，同AB跨：故CE跨均布荷载为0.231+1.095=1.326KN/m集中力矩为：图8－5框架顶层的竖向活荷载计算示意图一、二层：为屋面板传给横梁的梯形或三角形荷载对于AB跨：可直接将梯形荷载转化为该梁上的均布荷载对于BC跨：可直接将三角形荷载转化为该梁上的均布荷载，系数为故AC跨均布荷载为3.635+4.817=8.452KN/m对于CD跨，同BC跨：对于DE跨，同AB跨：故CE跨均布荷载为1.615+7.136=8.751KN/m集中力矩为：图8－6框架一、二层的竖向活荷载计算示意图8.3框架弯矩计算8.3.1分配系数的计算图8-7梁柱刚度示意图注：采用二次分配二次传递法。8.3.2恒载作用下框架弯矩计算(1)固端弯矩的计算表8-2恒载作用下固端弯矩层次名称固端弯矩名称固端弯矩3AC跨CE跨2AC跨CE跨1AC跨CE跨(2)计算节点分配系数，传递系数和弯矩分配如表。(3)恒载作用下弯矩图见后。(4)恒载作用下剪力以及柱轴力梁端剪力为：其中：是考虑地震作用组合时重力荷载代表值产生的剪力设计值，以简支量梁进行计算。是梁端弯矩引起的剪力，，其中L为净值，在此取7.3m。柱轴力：其中：是梁端剪力。 是节点集中力以及柱的自重。计算结果详见表。8.3.3活载作用下框架弯矩（1）固端弯矩的计算表8-3活载作用下固端弯矩层次名称固端弯矩名称固端弯矩3AC跨CE跨2AC跨CE跨1AC跨CE跨（2）计算节点分配系数，传递系数和弯矩分配如表。（3）活载作用下弯矩图见后。（4）活载作用下剪力以及柱轴力详见表。内力弯矩分配图如下图8-8恒载作用下的弯矩分配图图8-9活载作用下的弯矩分配图弯矩图如下：图8-10恒载作用下框架弯矩图图8－11活载作用下框架弯矩图8.3.4剪力、轴力表如下（1）剪力计算计算如下表8-4恒载层数梁上均布荷载值梁上集中荷载值均布荷载化为集中值AC跨CE跨ACEAC跨CE跨313.18213.652187.31165.71208.94102.82106.49227.92240.57211.68512.102179.95161.91199.1291.14394.40216.50227.72111.68512.102179.95161.91199.1291.1494.40216.50227.72表8-5活载层数梁上均布荷载值梁上集中荷载值均布荷载化为集中值AC跨CE跨ACEAC跨CE跨31.2071.2515.943.067.929.419.769.20510.3728.4528.75141.5821.4255.4465.9368.2664.46572.5618.4528.75141.5821.4255.4465.9368.2664.46572.56表8-6框架梁恒载剪力表层次荷载引起剪力弯矩引起剪力ACCEAC×1.05CE×1.053227.92240.57-16.7717.61-17.2618.122216.50227.72-15.7216.51-16.0216.821216.50227.72-15.0415.79-15.4516.22总剪力层次ACCE3210.31210.31222.45222.452199.99199.99210.9210.91200.71200.71211.5211.5表8-7框架梁活载剪力表层次荷载引起剪力弯矩引起剪力ACCEACCE×1.05×1.0539.20510.371.6281.7091.6211.702264.46572.5610.7511.28811.03611.588164.46572.5610.5111.0410.78211.32总剪力层次ACCE37.4967.4968.6688.668253.17753.17760.97260.972153.42553.42561.77861.778注：其中1.05是三级抗震满足“强柱弱梁、强剪弱弯”的系数值。(2)柱剪力、轴力计算柱剪力计算根据公式计算结果如下：其中1.1是三级抗震满足“强柱弱梁、强剪弱弯”的系数值。表8-8框架柱恒载作用下剪力层数ACE34.239.913.113.880.520.6080.3043.0112.3214.4924.232.0210.0511.020.6080.470.2833.789.7811.4114.527.7613.8810.190.270.1350.1030.3215.1611.12表8-9框架柱活载作用下剪力层数ACE34.210.6185.3094.170.5350.2640.215.8639.0333.9024.216.46810.327.020.3620.370.1917.7110.5757.4114.55.3818.7843.460.240.120.0911.735.8654.30(2)柱轴力计算表8－10恒载作用下柱的剪力,轴力计算表位置来源内力A柱C柱E柱3梁端剪力N1210.31432.76222.45节点集中力N2187.31165.71208.94柱子上截面N上397.62598.47431.39柱自重G28.87528.87528.875柱子下截面N下426.50627.35460.272梁端剪力N1199.99410.89210.9节点集中力N2179.95161.91199.12柱子上截面N上379.94572.8410.02柱自重G28.87528.87528.875柱子下截面N下408.815601.68438.901梁端剪力N1200.71412.21211.5节点集中力N2179.95161.91199.12柱子上截面N上380.66574.12410.62柱自重G30.93830.93830.938柱子下截面N下411.60605.058441.558表8－11活载作用下柱的剪力,轴力计算表位置来源内力A柱C柱E柱3梁端剪力N17.49616.1648.668节点集中力N25.943.067.92合计N13.43619.22416.5882梁端剪力N153.177114.14960.972节点集中力N241.5821.4255.44合计N94.757135.569116.4121梁端剪力N153.425115.20361.778节点集中力N241.5821.4255.44总计N下95.005136.623117.218第9章内力组合结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素决定，由于本工程为框架结构，抗震设防烈度为7级，高度为13.0m，则本工程抗震等级为三级。由于本工程高度为13.0m，可不考虑风荷载对框架结构的影响，且本结构的抗震设防烈度为7级，可不考虑竖向荷载对框架的影响。对荷载的组合有两种，一种是不考虑地震作用的组合，另一种是考虑地震作用的组合。不考虑地震作用组合时其中=1.2，=1.4，为永久荷载的荷载效应标准值；为活荷载的荷载效应标准值。考虑地震作用组合时其中=1.2，=1.3，为永久荷载的荷载效应标准值；为活荷载的荷载效应标准值。在地震作用下，用两阶段设计方法，要求达到三水准。在第一阶段设计中，除要满足承载力及侧向位移限制要求，还要满足延性要求。延性要求通过采取一系列抗震措施来实现。在某些情况下，要求进行第二阶段验算，即进行罕遇地震作用下的计算，以满足是是弹塑性层间变形的限制要求，以防倒塌。本设计在承载能力的验算中不考虑地震作用组合时考虑地震作用组合时式中：、为构件内力，由荷载效应组合得到；、为不考虑抗震及考虑抗震时构件承载力设计值；为结构重要性系数；为承载力抗震调整系数，考虑到地震作用的偶然性与短时性，对承载能力作相应的调整，按下表采用：表9-1钢筋混凝土构件承载力抗震调整系数构件类别梁柱轴压比小于0.15轴压比不小于0.15受力状态受弯偏压偏压0.750.750.809.1梁内力组合：表9-2梁内力组合表层次截面位置内力荷载类别竖向荷载与地震力的组合地震荷载1.2(①+0.5②)+1.3③1.2(①+0.5②)+1.3④恒载①活载②左震③右震④3AM-31.92-4.30527.78-27.78-4.773-77.001V210.317.496-5.745.74249.4076264.3316C左M-65.99-5.202-17.0217.02-104.4352-60.1832V210.317.4965.74-5.74264.3316249.4076ACM51.34.42522.43-22.4393.37435.056C右M-66.41-4.77617.02-17.02-60.4316-104.6836V222.458.668-5.745.74264.6788279.6028EM-43.01-4.688-27.7827.78-90.5388-18.3108V222.458.6685.74-5.74279.6028264.6788CEM53.414.782-22.4322.4337.802296.12022AM-36.1-20.276.3-76.343.75-154.63V199.9953.177-24.3824.38240.2002303.5882C左M-55.74-42.56-114.17114.17-240.84555.997V199.9953.17724.38-24.38303.5882240.2002ACM54.3432.962.25-62.25165.8734.023C右M-56.66-43.06114.17-114.1754.593-242.249V210.960.972-24.3824.38257.9692321.3572EM-36.88-21.372-76.376.3-156.269242.1108V210.960.97224.38-24.38321.3572257.9692CEM57.0534.33-62.2562.258.133169.9831AM-30.25-16.75185.11-185.11194.293-286.993V200.7153.425-42.6642.66217.449328.365C左M-57.58-44.63-147.6147.6-287.75496.006V200.7153.42542.66-42.66328.365217.449ACM56.3433.588149.78-149.78282.4748-106.9532C右M-58.18-45.12147.6-147.694.992-288.768V211.561.778-42.6642.66235.4088346.3248EM-32.08-17.848-185.11185.11-289.8478191.4382V211.561.77842.66-42.66346.3248235.4088CEM58.6935.066-149.78149.78-103.2464286.18169.2柱内力组合表9-3柱内力组合层次截面位置内力荷载类别竖向荷载与地震力的组合地震荷载1.2(①+0.5②)+1.3③1.2(①+0.5②)+1.3④恒载①活载②左震③右震④3A柱柱顶M39.9-5.381-27.7827.788.537480.7654N397.6213.436-5.745.74477.7436492.6676柱底M13.18.78419.96-19.9646.9384-4.9576N426.513.436-5.745.74512.3996527.3236C柱柱顶M0.52-0.535-34.0434.04-43.94944.555N598.4719.22400729.6984729.6984柱底M0.60750.26427.85-27.8537.0924-35.3176N627.3519.22400764.3544764.3544E柱柱顶M-43.01-5.863-27.7827.78-91.2438-19.0158N431.3916.588-5.745.74520.1588535.0828柱底M-12.32-9.03319.96-19.965.74405-46.15195N460.2716.588-5.745.74554.8148569.73882A柱柱顶M32.0216.468-56.3456.34-24.9372121.5468N379.9494.757-21.6821.68484.5982540.9662柱底M10.0510.3249.58-49.5882.706-46.202N408.81594.757-21.6821.68519.2482575.6162C柱柱顶M0.55250.362-68.6868.68-88.403890.1642N572.8135.56900768.7014768.7014柱底M0.470.3768.68-68.6890.07-88.498N601.68135.5700803.3574803.3574E柱柱顶M-33.78-17.71-56.3456.34-124.40422.08N410.02116.41-21.6821.68533.6872590.0552柱底M-9.78-10.5849.58-49.5846.373-82.535N438.9116.41-21.6821.68568.3432624.71121A柱柱顶M27.7610.618-135.53135.53-136.5062215.8718V380.6695.005-64.3464.34430.153597.437柱底M13.885.309165.64-165.64235.1734-195.4906N411.695.005-64.3464.34467.281634.565C柱柱顶M0.270.24-159.66159.66-207.09208.026N574.12136.62300770.9178770.9178柱底M0.1350.12195.13-195.13253.903-253.435N605.058136.62300808.0434808.0434E柱柱顶M-30.32-11.73-135.53135.53-219.611132.767N410.62117.218-64.3464.34479.4328646.7168柱底M-15.16-5.865165.64-165.64193.621-237.043第10章截面设计10.1梁截面设计10.1.1正截面受弯承载力的计算由于梁板整体现浇，跨中正弯矩配筋按T型截面计算，梁端按矩形截面计算。矩形梁受弯构件极限状态平衡条件：式中：为混凝土轴心抗压强度设计值，C30混凝土取；为钢筋强度设计值，HRB335的钢筋取为按等效矩形应力图形计算时混凝土抗压强度系数，当混凝土强度等级不超过C50时，取=1.0。在地震作用下，框架梁的塑性铰出现在端部，为保证塑性铰的延性，设计时要求端部截面必须配置一定的受压钢筋（双筋截面），并控制名义受压区高度如下：对于二、三级抗震抗震结构中的梁最小配筋率为：支座0.25<取跨中0.20<取当构件为单排筋时，，，可得：当构件为双排筋时，，，可得由于跨中的配筋要伸入支座内，所以可把它当着端支座的受压钢筋进行计算。设受压钢筋为，受拉钢筋为，则再把代入单筋梁中进行计算。对于T型截面，，有两种情况，一种是，一种是，其配筋公式是不同的。对于T型梁单排筋，，，可得：对于T型梁双排筋，，，可得：判断是那种形式，是第一种则：是第二种则：代入矩形梁中求得。最后得通过上面的式子就可以求得各梁的配筋量，并进行配筋。第三层梁的配筋计算：AC跨中，代入公式得：选用218，实际配筋（满足）CE跨中，代入公式得：选用218，实际配筋（满足）A支座，可见受压钢筋过多，则取选用218，实际配筋（满足）（满足）C支座左，受压钢筋过多，则取选用222+10，实际配筋（满足）（满足）C支座右，同上知选用222＋20，实际配筋即可满足要求。E支座,同A支座配筋，知选用218实际配筋，即可满足要求。第二层梁的配筋计算：AC跨中，代入公式得：选用416，实际配筋（满足）CE跨中，同AC跨中配筋知，选用416，实际配筋，即满足要求。A支座，可见受压钢筋过多，则取选用222+218，实际配筋（满足）（满足）C支座左，受压钢筋过多，则取选用222+218，实际配筋（满足）（满足）C支座右，同上知，选用222+218，实际配筋即可满足要求。E支座,同A支座配筋知，选用222+218，实际配筋，即可满足要求。第一层梁的配筋计算：AC跨中，代入公式得：选用222+220，实际配筋（满足）CE跨中，同AC跨中配筋知，选用222+220，实际配筋，即满足要求。A支座，可见受压钢筋过多，则取250.25mm1407mm选用225+218，实际配筋（满足）（满足）C支座左，同A支座配筋可知，选用225+218，实际配筋，即可满足要求C支座右，同上知，选用225+218，实际配筋即可满足要求。E支座,同上知，选用225+218，实际配筋即可满足要求。由于梁高为，在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋，每侧纵向构造钢筋的截面面积不应小于扣除翼缘厚度后的梁截面面积的0.1%。则每侧各加两根12的构造钢筋。10.1.2斜截面受弯承载力的计算表10-1考虑地震作用的梁剪力计算层数截面左地震右地震3AC跨5.745.7496.884CE跨5.745.74100.1172AC跨24.3824.38131.353CE跨24.3824.38135.0731AC跨42.6642.66151.461CE跨42.6642.66155.181在地震作用下，梁抗剪承载力验算公式为当梁的截面尺寸太小或混凝土强度等级太低时，按抗弯承载力公式计算的箍筋数量会很多，由试验可知，箍筋过多并比能充分发挥箍筋的作用。因此，在设计时要限制梁的截面平均剪应力，使箍筋数量不至于太多，同时，也可有效地防止斜裂缝过早出现，减轻混凝土碎裂程度。在地震作用组合时：跨高比大于2.5的梁跨高比不大于2.5的梁经过计算，所有梁都满足上两式的要求，说明梁的尺寸和混凝土强度等级都满足要求。由于混凝土为C30，箍筋取HPB235，因为梁高为，，按地震作用下非加密区取箍筋最大间距：梁中箍筋最小直径为。因为三层的箍筋计算：AC跨：<根据公式：故已满足要求，按构造要求配筋即可。此处取的构造钢筋。CE跨：<同AC跨取的钢筋满足构造要求。二层的箍筋计算：AC跨：>故取的构造钢筋进行试算：<满足要求。CE跨：<故取的钢筋即可满足构造要求。一层的箍筋计算：取的钢筋满足构造要求。AC跨：<取的钢筋满足构造要求。经计算CE跨取的钢筋也满足构造要求。沿梁全长箍筋的面积配筋率的验算：由于本工程为三级抗震等级由于每一层每跨的梁的箍筋都是，进行验算即可：（满足）由于框架梁按照强剪弱弯原则设计的箍筋主要配置在粱端塑性铰区，称为箍筋加密区。通过试验可知，箍筋加密区长度对二~四级抗震不得小于，同时也不得小于。在箍筋加密区必须采取的措施：（1）不能用弯起钢筋抗剪，第一个箍筋应设置在距支座边缘处。（2）钢筋数量除满足承载力计算要求外，钢箍最小直径和最大间距应满足下表的要求。表10-2框架梁端箍筋加密区钢箍构造要求抗震等级箍筋最大间距（取较小值）箍筋最小直径（取较大值）一，，，二，，，三，，，四，，，（3）箍筋肢距：一级不宜大于和20倍箍筋直径的较大值；二、三级不宜大于和20倍箍筋直径较大值，四级不应大于。（4）钢箍必须做成封闭箍，加弯钩，弯钩端头直段长度应为，且不小于。（5）保证施工质量，使钢箍与纵筋贴紧，混凝土浇注应当密实。通过上面的构造要求对本工程箍筋加密区的箍筋进行设计箍筋加密区长度取加密区长度为1200mm箍筋加密区的直径取直径为加密区箍筋最大间距取间距为则一至三层加密区箍筋为@100，加密区长度为1200mm10.2柱的截面设计10.2.1柱正截面受弯承载力的计算(1)轴压比验算框架为三级抗震，柱轴压比限值为0.8(2)正截面承载力的计算考虑地震作用组合计算公式为安全起见，统一取抗震调整系数为0.80。由于框架柱为对称配筋，经变形得：大偏心时，大偏心时，）小偏心时（小偏心受压）在抗震结构中要符合强柱弱梁设计原则，即在一个节点上下柱端截面抗弯承载能力要大于左右两梁截面的抗弯承载能力。因此，在计算纵向钢筋时，一个节点上下端柱截面的设计弯矩值之和应取满足下式的值：由于本工程为三级抗震取。对于框架结构底层柱下端的弯矩设计值，对于三级框架应按考虑地震作用组合的弯矩设计值乘上1.25的系数来确定。框架柱截面抗弯钢筋需要量，除按压弯构件承载力计算外，还应满足最小含钢率要求。抗震结构中柱截面最小含钢率要求比非抗震结构提高，特别是角柱的纵向钢筋含钢率要求更高。纵向钢筋最小配筋率应满足下表的要求：表10-3框架柱纵向钢筋最小配筋率柱类型抗震等级非抗震一级二级三级四级框架中柱、边柱1.00.80.70.60.6框架角柱、框支柱1.21.00.90.80.6柱的弯矩调整：对于一、二级抗震等级的顶层柱和轴压比小于0.15的柱子可直采用地震作用组合所得的弯矩设计值。三级抗震弯矩调整如下：A柱：顶层不调2层：梁：左地震右地震=6.11+98.56=104.67KN.M根据节点上下柱弯矩比进行分配有：故调整后柱的弯矩为=14.71KN取1层梁：左地震右地震=6.11+98.56=104.67KN.M根据节点上下柱弯矩比进行分配有：故调整后柱的弯矩为=14.71KN取C柱：顶层不调2层：梁：左地震右地震=6.11+98.56=104.67KN.M根据节点上下柱弯矩比进行分配有：故调整后柱的弯矩为=14.71KN取1层梁：左地震右地震=6.11+98.56=104.67KN.M根据节点上下柱弯矩比进行分配有：故调整后柱的弯矩为=14.71KN取E柱：顶层不用调整2层：梁：左地震右地震=6.11+98.56=104.67KN.M根据节点上下柱弯矩比进行分配有：故调整后柱的弯矩为=14.71KN取1层梁：左地震右地震=6.11+98.56=104.67KN.M根据节点上下柱弯矩比进行分配有：故调整后柱的弯矩为=14.71KN取由于框架柱的受力有偏心，则其正截面受压承载能力计算有两种情况，一种大偏心，一种小偏心，其判别方法是根据相对受压区高度来判别截面破坏形式，当时为大偏心构件。当时为小偏心受压构件。令，变形得则控制截面的轴力小于属于大偏心受压构件，控制截面的轴力大于属于小偏心受压构件。控制截面的选择：大偏心，M不变时，N越小，越大；大偏心，N不变时，M越大，越大；小偏心，M不变时，N越大，越大；小偏心，N不变时，M越大，越大；设柱子保护层厚度为40，则柱子配筋内力的选择：A柱：因为属于大偏心受压构件，应选取弯矩值较大的，轴力值较小的四层：M=129.0104N=287.8048三层：M=150.5968N=648.1376二层：M=193.0696N=1026.2272一层：M=329.434N=1491.6486B柱：因为属于大偏心受压构件，应选取弯矩值较大的，轴力值较小的四层：M=97.3896N=443.3528三层:M=166.88N=990.1216二层：M=202.0008N=1490.7392一层：M=365.2144N=1990.6264C柱：因为属于大偏心受压构件，应选取弯矩值较大的，轴力值较小的四层：M=88.14N=449.7504三层:M=162.656N=968.3904二层：M=197.4024N=1464.8928一层：M=366.3712N=2019.4752表10－4框架A柱正截面配筋计算表截面一层二层三层378.85200.58154.391491.651026.23648.146100.004875.004875.00600×560600×560600×560253.98195.45238.21273.98215.45258.21308.00308.00308.0010.178.138.131.001.001.001.001.001.001.151.121.10315.33241.86284.61575.33501.86544.6124.61173.85119.6175.54偏心性质大偏心大偏心大偏心977.7110.94102.26选筋4Φ204Φ204Φ20实配面积1256.001256.001256.00977.7110.94102.26选筋4Φ204Φ204Φ20实配面积（mm21256.001256.001256.00配筋率0.698%>0.6%0.698%>0.6%0.698%>0.6%表10－5框架B柱正截面配筋计算表截面一层二层三层422.62202.01182.651990.631490.74990.126100.004875.004875.00600×560600×560600×560212.31135.51184.47232.31155.51204.47308.00308.00308.0010.178.138.131.001.001.001.001.001.001.181.171.13273.65181.91230.88533.65441.91490.88232.01173.75115.40偏心性质大偏心大偏心大偏心1144.01-298.26-72.50选筋4Φ204Φ204Φ20实配面积1256.001256.001256.001144.01-298.26-72.50选筋4Φ204Φ204Φ20实配面积（mm21256.001256.001256.00配筋率0.698%>0.6%0.698%>0.6%0.698%>0.6%表10－6框架C柱正截面配筋计算表截面一层二层三层421.33217.15179.112019.481464.89968.396100.004875.004875.00600×560600×560600×560208.63148.24184.96228.63168.24204.96308.00308.00308.0010.178.138.131.001.001.001.001.001.001.181.161.13269.98194.64231.36529.98454.64491.36235.37170.73112.87偏心性质大偏心大偏心大偏心1134.83-187.72-75.76选筋4Φ204Φ204Φ20实配面积1256.001256.001256.001134.83-187.72-75.76选筋4Φ204Φ204Φ20实配面积（mm21256.001256.001256.00配筋率0.698%>0.6%0.698%>0.6%0.698%>0.6%10.2.2柱斜截面受弯承载力的计算为了抗剪安全，柱的截面也不能太小，用下式保证柱截面面积：在地震作用组合时：剪跨比大于2的柱柱剪跨比不大于2的柱柱经过计算，所有柱都满足上两式的要求，说明柱的尺寸和混凝土强度等级都满足要求。剪力设计值按下式调整：式中：——柱净高；——分别为柱上、下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值。底层柱考虑1.15的弯矩增大系数。在地震作用下，柱抗剪承载力验算公式为由于混凝土为C30，箍筋取HPB235一层柱剪力计算:A柱上端下端柱净高6.1mB柱上端下端柱净高6.1mC柱上端：下端：柱净高6.1m5.537>3取=126.126+58.72=184.85KN所以只需按构造配筋。二层柱剪力计算A柱上端：下端：柱净高3.9mB柱上端：下端：柱净高3.9mC柱上端:M=下端:M=柱净高3.9m取所以只需按构造配筋。三层柱剪力计算A柱上端下端柱净高3.9mB柱上端下端C柱上端下端取所以只需按构造配筋。对于抗震结构中，要考虑塑性铰区的特殊配箍要求。即在箍筋加密区设置足够数量的箍筋，以保证柱子具有一定的延性。加密箍筋的长度一层取加密区长度为。二层到四层取加密区长度为。加密箍筋的直径和间距根据有下表选配：表10-7柱端箍筋加密区的构造要求抗震等级箍筋最大间距（取较小值）箍筋最小直径（取较大值）一，，二，，三，（柱根），四，（柱根），（柱根）由于本工程为三级抗震，则箍筋直径为取箍筋直径为，间距为，即选用的箍筋。在非加密区，箍筋不应小于加密区箍筋数量的50%，箍筋间距不大于（一、二级抗震）及（三、四级抗震）。如果非加密区箍筋配置过少，破坏部位可能转移带非加密区。则选取非加密箍筋为。配筋率的验算，对于三级抗震，不应小于0.6%，柱端箍筋加密区最小含箍特征值按下表取：表10-8柱端箍筋加密区最小含箍特征值抗震等级箍筋形式柱轴压比0.400.500.600.700.800.901.001.05一普通箍、复合箍0.100.110.130.150.170.200.23——螺旋箍、复合或连续复合螺旋箍0.080.090.110.130.150.180.21——二普通箍、复合箍0.080.090.110.130.150.170.190.220.24螺旋箍、复合或连续复合螺旋箍0.060.070.090.110.130.160.170.200.22三普通箍、复合箍0.060.070.090.110.130.150.170.200.22螺旋箍、复合或连续复合螺0.050.050.070.090.110.130.150.180.20则：非加密区：>0.4%（满足）加密区：>0.4%（满足）第11章板的计算取8轴与9轴间的3.6m跨作为计算单元，依次分作A,B,C,D四个板块，按照塑性绞线法计算弯矩。则计算过程如下：11．1.荷载计算恒载：屋面（不上人）：1.屋面荷载（不上人）30mm厚细石混凝土保护层

三毡四油防水层

150mm厚水泥保温层

120mm厚钢筋混凝土板

吊顶

合计：楼面：大理石楼面（总厚73mm）120厚钢筋混凝土（现浇层）吊顶合计不上人屋面均布荷载标准值楼面活荷载标准值故3层：1、2层：各区格相应数据的计算表11-1各区格相应数据的计算层数计算内容A区格B区格C区格D区格12层Lx4.23.62.43.6Ly3.63.63.65.4Lx/Ly1.16666666710.6666666670.666666667α1.36111111110.4444444440.444444444my=αmxmy=1.36mxmy=mxmy=0.44mxmy=0.44mxmx'=1.5mxmx'=1.5mxmx'=1.5mxmx'=1.5mxmx'=1.5mxmx"=1.5mxmx"=1.5mxmx"=1.5mxmx"=1.5mxmx"=1.5mxmy'=1.5mymy'=2.04mxmy'=1.5mxmy'=0.66mxmy'=0.66mxmy"=1.5mymy"=2.04mxmy"=1.5mxmy"=0.66mxmy"=0.66mxmx总计8.44mx6mx4.32mx4.32mxg+q6.846.846.846.84Ly*Ly*(3*Lx-Ly)*(1/12)*(g+q)66.484853.1878426.5939289.754483层Lx4.23.62.43.6Ly3.63.63.65.4Lx/Ly1.16666666710.6666666670.666666667α1.36111111110.4444444440.444444444my=αmxmy=1.36mxmy=mxmy=0.44mxmy=0.44mxmx'=1.5mxmx'=1.5mxmx'=1.5mxmx'=1.5mxmx'=1.5mxmx"=1.5mxmx"=1.5mxmx"=1.5mxmx"=1.5mxmx"=1.5mxmy'=1.5mymy'=2.04mxmy'=1.5mxmy'=0.66mxmy'=0.66mxmy"=1.5mymy"=2.04mxmy"=1.5mxmy"=0.66mxmy"=0.66mxmx总计8.44mx6mx4.32mx4.32mxg+q5.965.965.965.96Ly*Ly*(3*Lx-Ly)*(1/12)*(g+q)57.931246.3449623.1724878.2071211.2．弯矩计算表11-2弯矩计算表层数计算内容A区格B区格C区格D区格12层弯矩总和66.4853.1926.5989.75mx总计系数8.4464.324.32mx9.6010.817.5125.33mx'14.4116.2111.2638.00mx"14.416.2111.2638my13.0610.813.3011.15my'19.5916.214.9516.72my"19.5916.214.9516.723层弯矩总和57.9346.3423.1778.21mx总计8.4464.324.32mx5.716.434.4615.07mx'8.579.646.6922.60mx"8.579.646.6922.60my7.776.431.966.63my'11.659.642.959.94my"11.659.642.959.9411.3．配筋验算表11-3一，二层配筋验算层数计算内容A区格B区格C区格D区格截面hoM(KN.M)(乘以系数0.8)X(mm)As(mm2)选配实际跨中A向120mm7.684.56310.61335向10.456.25425.78457B向120mm8.655.15350.78457向8.655.15350.78457C向120mm6.013.55424.08457向2.641.55105.44177D向120mm10.9712.46448457向8.925.31361.99335支座A-A120mm16.678.25561561B-B120mm12.977.81532.12561C-C120mm9.015.37365.72457D-D120mm13.385.37366.53457A边支座120mm11.536.92471.00471D边支座120mm8.725.19354457注:板钢筋采用HPB235,fy=210N/mm2表11-4三层配筋验算截面hoM(KN.M)(乘以系数0.8)X(mm)As(mm2)选配实际跨中A向120mm6.683.57310.61335向9.455.25425.78457B向120mm7.554.48350.78457向7.554.48350.78457C向120mm4.912.91424.08457向2.541.49105.44177D向120mm9.845.89.400457向7.964.73322335支座A-A120mm14.877.75528561B-B120mm10.996.59448561C-C120mm8.715.37359.76457D-D120mm12.675.37354.63457A边支座120mm10.566.92468471D边支座120mm7.595.19354457第12章楼梯设计12.1楼梯计算层高4.2m，踏步尺寸175*300mm板倾斜度α=30o板厚120mm取1m宽板计算，砼用C30荷载计算恒载：楼梯板恒荷载取6.50KN/m2活载：3.5KN/m2所以 P=1.2*6.50+1.4*3.5=12.7KN/m截面设计板面计算跨度ln=3.5m弯矩设计值M=1/8P*ln2=0.125*12.7*3.52=19.45kn/mh0=120-20=100mmαs=19.45*106/（14.3*1000*1002）=0.136∴==0.93选φ12@110(实际配筋面积1028mm2)12.2平台板设计设平台板厚h=80mm，取1m宽板带计算表12-1恒载计算水磨石面层0.65kn/m280厚砼板0.08*25=2.0kn/m2底板抹灰0.02*17/1.0=0.34kn/m2平台板恒荷载2.99kn/m2活载：3.5KN/m2所以 P=1.2*2.99+1.4*3.5=8.49KN/m板的计算跨度l0＝2.0mM=1/8P*l02=0.125*8.49*2.02=4.245KN/mh0=80-20=60mmαs=4.245*106/（14.3*1000*602）=0.0824选φ8@110As=457mm212.3平台梁计算设平台梁截面200*400mm(1)荷载计算表12-2恒载计算梁自重0.2*（0.4-0.07）*25=1.65kn/m2梁侧粉刷0.02*（0.4-0.07）*2*17=0.22kn/m2平台板传来2.99*2.0/2=3.0kn/m2楼梯板传来6.5*3.5/2=11.375kn/m2平台梁恒荷载16.245kn/m活载：3.5*（3.5/2+2.0/2）=9.625kn/m所以P=1.2*16.245+1.4*9.625=32.970kn/m(2)截面设计 计算跨度l0=1.05ln=1.05*3.6=3.78m内力设计值：M=Pl02/8=32.970*3.782/8=58.87KN.m