钢筋混凝土框架结构土木工程毕业设计计算书

'目录【摘要】5【关键词】5一、结构选型61.1板61.2梁61.3柱的截面尺寸6二、重力荷载计算72.1屋面及楼面恒载标准值72.1.1屋面恒载标准值72.1.2楼面恒载标准值72.2屋面及楼面活载标准值82.3重力荷载计算82.3.1门、窗重力荷载82.3.2墙重力荷载102.4各质点重力荷载计算12三、横向框架侧移刚度计算133.1梁线刚度计算133.2柱线刚度计算133.3各层侧向刚度计算14四、水平地震作用下横向框架结构内力与侧移计算164.1横向自振周期计算164.1.1能量法计算自震周期164.1.2顶点位移法计算自震周期17120 4.2水平地震作用及楼层地震剪力计算174.3水平地震作用下位移计算194.4剪重比验算204.5水平地震作用下框架内力计算20五、风荷载作用下横向框架结构内力与侧移计算255.1风荷载标准值255.2风荷载作用下的水平位移验算265.3风荷载作用下的框架内力计算27六、竖向荷载作用下框架结构内力计算336.1计算单元336.2荷载计算336.2.1恒载计算336.2.2活载计算356.3内力计算366.3.1梯形荷载转化成等效荷载366.3.2采用分层法计算竖向荷载下的结构内力36七、横向框架作用效应组合567.1内力组合方式的确定567.2框架梁内力组合577.2.1内力换算及梁端负弯矩调幅577.2.2框架梁的内力组合617.3框架柱的内力组合65八、截面计算728.1设计信息72120 8.2横向框架梁配筋计算728.2.1框架梁正截面承载力计算728.2.2梁斜截面承载力计算768.3横向框架柱配筋计算778.3.1框架柱的剪跨比及轴压比验算778.3.2框架柱正截面承载力计算788.3.3框架柱斜截面承载力计算878.4框架节点抗震设计90九、板的计算939.1楼面板配筋计算939.2屋面板配筋计算102十、楼梯设计10710.1设计信息10710.2梯段板设计10710.2.1尺寸确定10810.2.2荷载计算10810.2.3内力计算10910.3平台板设计10910.3.1尺寸确定10910.3.2荷载计算10910.3.3内力计算11010.3.4配筋计算11110.4平台梁计算11210.4.1尺寸确定112120 10.4.2荷载计算11210.4.3内力计算11210.4.4配筋计算112十一、基础设计11411.1设计信息11411.2单桩承载力设计值11511.3桩基础设计11511.3.1基础尺寸确定11511.3.2桩承台底面尺寸设计11611.4承台抗弯计算和配筋设计11611.4.1求荷载设计值11611.4.2承台设计及材料11711.4.3I-I与II-II截面验算11711.5承台抗弯计算和配筋设计11811.5.1柱对承台的向下冲切验算11811.5.2角桩冲切验算118【参考文献】120致谢121英文摘要和关键词错误!未定义书签。6120 【摘要】本工程为*******钢筋混凝土框架结构，共8层，首层高3.3m,其余各层层高均为3.3m，室内外高差为0.45m。建筑高度为26.4m。该办公大楼内外墙均采用混凝土空心小砌块，内外墙厚为190mm。结构设计使用年限为50年，设计基准期为50年。所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g；建筑场地为二类，设计地震分组为第一组，地面粗糙度B类。基本风压为0.75kN/m2,地基承载力特征值为200kPa，持力层为含水比小于0.8的红黏土，无软弱下卧土层，不考虑地下水的影响。混凝土结构的环境类别为：基础为二a类，其它构件均为一类，基础采用独立基础和联合基础。【关键词】办公大楼框架结构抗震等级桩基础120 一、结构选型1.1板板采用C30混凝土浇注。根据《混凝土结构设计规范》:当长边与短边长度之比不大于2.0时,应按双向板计算;当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0时宜按双向板计算。对于双向板，一般不做刚度验算时板的要求，l1为双向板的短向计算跨度。综合考虑，板的厚度均取为。1.2梁梁采用C30混凝土浇注。《高规》规定：框架结构主梁截面高，次梁截面高度，，确定，梁净跨与截面高度之比不宜小于4，高宽比不宜大于4。由此估算的梁截面尺寸如下：主梁bh=300mm×600mm一级次梁bh=250mm500mm二级次梁bh=250mm400mm1.3柱的截面尺寸柱的混凝土强度为C40，该框架结构总高度小于30m，抗震设防烈度为7度，查抗震规范知该结构抗震等级为二级，轴压比为0.75，各层荷载标准值为12kN/m2~14kN/m2,取13kN/m2。首层柱的最大负荷面积分别为5.4m×6.0m由轴压比公式可计算各柱尺寸，C40混凝土fc=19.1N/mm2柱子截面取为正方形，开方得485mm，为方便计算，取边柱截面尺寸为500mm×500mm对于角柱，虽然负荷面积较小，但由于角柱受双向偏心荷载的作用，受力复杂，并考虑结构的整体性（抗扭转），截面尺寸亦取为500mm×500mm其余层柱，经过优化，取450mm×450mm。120 二、重力荷载计算2.1屋面及楼面恒载标准值2.1.1屋面恒载标准值饰面层：10厚防滑地砖，素水泥浆擦缝0.55kN/m2结合层：20厚1:3水泥砂浆0.01m×20kN/m3=0.2kN/m2隔热层：50厚的膨胀珍珠岩隔热层0.05m×6kN/m3=0.3kN/m2防水层：2厚聚胺脂防水涂料0.2kN/m2找平层：20厚1:2.5水泥砂浆0.02m×20kN/m3=0.4kN/m2结构层：120厚钢筋混凝土屋面板0.12m×25kN/m3=3kN/m2管道荷载0.5kN/m2_______________________________________________________________________________合计gk=5.15kN/m22.1.2楼面恒载标准值饰面层：10厚地砖，素水泥浆擦缝0.55kN/m2找平结合层：25厚1:3水泥砂浆0.025m×20kN/m3=0.5kN/m2结构层：100厚钢筋混凝土楼面板0.10m×25kN/m3=2.5kN/m2顶棚抹灰：15厚水泥石灰浆打底5厚纸筋灰批面0.02m×17kN/m3=0.34kN/m2管道荷载0.5kN/m2_______________________________________________________________________________合计gk=4.39kN/m2卫生间恒载标准值：10厚瓷砖，白水泥勾缝：0.55kN/m230厚1:4干硬性水泥砂浆：0.03m×20kN/m3=0.6kN/m2平均25厚C20混凝土0.5%找坡0.025m×20kN/m3=0.625kN/m220厚1:2.5水泥砂浆找平0.02m×20kN/m3=0.4kN/m21.5厚防水涂料0.2kN/m2100厚钢筋混凝土板0.10m×25kN/m3=2.5kN/m2120 20厚板底粉刷0.02m×17kN/m3=0.34kN/m2恒载标准值：gk=5.22kN/m2_______________________________________________________________________________卫生间盎洗室浴室面积：楼梯面积：普通楼面面积：总屋面面积：2-7层楼面永久荷载：8层楼面永久荷载：7层屋面永久荷载：8层屋面永久荷载：2.2屋面及楼面活载标准值上人屋面活载标准值：qk=2.0kN/m2不上人屋面活载标准值：qk=0.5kN/m2楼面均布活载标准值：qk=2.0kN/m2，走廊、档案室及门厅为qk=2.5kN/m2楼梯：qk=3.5kN/m22-7层楼面可变荷载：8层楼可变荷载：8层屋面可变荷载：2.3重力荷载计算2.3.1门、窗重力荷载M1钢门带上窗，单位面积重力荷载：M3627单位面积重力荷载：M2钢门带上窗，单位面积重力荷载：FM1521单位面积重力荷载：M3钢门带上窗，单位面积重力荷载：所有窗都采用钢框玻璃窗，单位面积重力荷载：120 表2.3.1门窗尺寸数量统计首层门窗表类型设计编号洞口尺寸(mm)数量普通门M11000X250030M2800X25006M3900X25004M36273600X27001乙级防火门FM乙15211500X21002普通窗C11800X180035C21500X18006C33600X18002C5600X9004标准层门窗表类型设计编号洞口尺寸(mm)数量普通门M11000X250032M2800X25006M3900X25004乙级防火门FM乙15211500X21002普通窗C11800X180035C21500X18006C33600X18003C5600X9004顶层门窗表类型设计编号洞口尺寸(mm)数量普通门M11000X250012乙级防火门FM乙15211500X21002普通窗C11800X120016C43600X18006表2.3.2门窗重力荷载计算门窗重力荷载计算楼层门面积（m2）单位面积重力荷载（kN/m2）门重力荷载（kN）窗面积（m2）单位面积重力荷载（kN/m2）窗重力荷载（kN）1105.720.4547.574144.720.4565.1242107.30.4548.285151.20.4568.043107.30.4548.285151.20.4568.044107.30.4548.285151.20.4568.045107.30.4548.285151.20.4568.046107.30.4548.285151.20.4568.047107.30.4548.285151.20.4568.04836.30.4516.33573.440.4533.048总785.823.6353.621125.363.6506.41120 2.3.2墙重力荷载外墙面：外墙面采用条形无釉面砖混泥土空心小砌块10厚面砖，素水泥浆擦缝外墙两侧20mm厚抹灰外墙单位墙面重力荷载：内墙面：墙体采用混泥土空心小砌块内墙两侧20mm厚抹灰内墙单位墙面重力荷载：女儿墙：墙体采用加气混凝土砌块外墙面瓷砖贴面内墙面20mm厚抹灰单位墙面重力荷载：11.8kN/m3×0.19m+0.5kN/m2+0.34kN/m2=3.08kN/m2首层外墙总面积：首层内墙总面积：标准层外墙总面积：标准层内墙总面积：顶层外墙总面积：顶层内墙总面积：女儿墙总面积：其重力荷载为：表2.3.3内外墙重力荷载计算外墙重力荷载计算楼层表总面积门面积窗面积外墙面积单位墙重力荷载外墙重力荷载（m2）（m2）（m2）（m2）（kN/m2）（kN）1541.179.72142.56388.893.421330.002463.860149.04314.823.421076.683463.860149.04314.823.421076.684463.860149.04314.823.421076.685463.860149.04314.823.421076.686463.860149.04314.823.421076.687463.860149.04314.823.421076.688267.846.373.44188.13.42643.30总3592.1716.021110.242465.9127.368433.41内墙重力荷载计算楼层表总面积门面积窗面积内墙面积单位墙重力荷载内墙重力荷载（m2）（m2）（m2）（m2）（kN/m2）（kN）1428.1962.16329.942.92963.42120 2463.86107.32.16354.42.921034.853463.86107.32.16354.42.921034.854463.86107.32.16354.42.921034.855463.86107.32.16354.42.921034.856463.86107.32.16354.42.921034.857463.86107.32.16354.42.921034.858281.34300251.342.92733.91总3492.6769.815.122707.6823.367906.432.3.3梁、柱重力荷载表2.3.4梁柱重力荷载标准值梁柱重力荷载标准值楼层构件跨度b(m)h(m)Γ(kN/m3)βg(kN/m3)1主梁6m0.30.5251.053.945.8561278.9主梁2.4m0.30.5251.053.942.212103.95主梁3m0.30.5251.053.942.818198.45主梁5.4m0.30.5251.053.945.222450.452223.38次梁6m0.250.4251.052.635.810152.25次梁3m0.250.3251.051.972.8422.05次梁2.4m0.250.3251.051.972.2417.325框架柱0.50.5251.16.884.6662087.252087.252~7主梁6m0.30.5251.053.945.8561278.9主梁2.4m0.30.5251.053.942.212103.95主梁3m0.30.5251.053.942.818198.45主梁5.4m0.30.5251.053.945.222450.452223.38次梁6m0.250.4251.052.635.810152.25次梁3m0.250.3251.051.972.8422.05次梁2.4m0.250.3251.051.972.2417.325框架柱0.450.45251.15.573.2661176.121176.128层主梁6m0.30.5251.053.945.832730.8120 主梁2.4m0.30.5251.053.942.2869.3主梁3m0.30.5251.053.942.800主梁5.4m0.30.5251.053.945.212245.71093.58次梁6m0.250.4251.052.635.8230.45次梁3m0.250.3251.051.972.800次梁2.4m0.250.3251.051.972.2417.325框架柱0.450.45251.15.573.232570.24570.24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数，g为单位长度构件重力荷载，n为构件数量；h取梁高减去板厚，梁的li取净跨，柱的li取层高减去板厚，其中首层柱l1=4.7-0.1=4.60。2.4各质点重力荷载计算表2.4.1各质点重力荷载计算永久荷载可变荷载门窗外墙内墙梁柱合计1层下0047.60665.0481.701043.62237.91层上4981.22540.00.065.1665.0481.72223.41043.612000.02层下0048.30538.3517.40588.11692.12层上4981.22540.00.068.0538.3517.42223.4588.111456.43层下0048.30538.3517.40588.11692.13层上4981.22540.00.068.0538.3517.42223.4588.111456.44层下0048.30538.3517.40588.11692.14层上4981.22540.00.068.0538.3517.42223.4588.111456.45层下0048.30538.3517.40588.11692.15层上4981.22540.00.068.0538.3517.42223.4588.111456.46层下0048.30538.3517.40588.11692.16层上4981.22540.00.068.0538.3517.42223.4588.111456.47层下0048.30538.3517.40588.11692.17层上5195.32265.20.068.0538.3517.42223.4588.111395.78层下0016.30729.7367.00285.11398.18层上2981.2289.40.033.0321.7367.01093.6285.15371.0120 各质点重力荷载代表值质点12345678142381314913149131491314913149130886769三、横向框架侧移刚度计算取⑧轴线一榀框架进行计算。框架梁的截面尺寸皆为：300mm×600mm，底层框架柱截面尺寸皆为：500mm×500mm，其余框架柱截面尺寸皆为：450mm×450mm。假定框架柱嵌固于基础顶面上。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，室内外高差为-0.45m，基础顶面至室外地坪的距离通常为-0.50m为方便计算，取基础顶面至室外地坪的距离为-0.95m，二层楼面标高为+3.300m，故底层柱高为3.3+0.45+0.95=4.70m，其余各层柱高从楼面算至上一层楼面（即层高），故均为3.3m。由此可绘出框架的计算简图，如图3.1所示。图3.1横向框架计算简图3.1梁线刚度计算本设计为现浇楼板，对于现浇楼板，边框架梁截面惯性矩取I=1.5I0，中间框架梁截面惯性矩取I=2.0I0，梁线刚度,框架梁截面的惯梁采用C30混凝土，则Ec=3.0x104N/mm2120 表3.1框架梁线刚度ib计算类别Ec(N/mm2)b×h(mm2)Ib(mm4)l(mm)1.5EcIb/l(kN·m)2.0EcIb/l(kN·m)首层边跨3.0×104300×6005.4×1096000首层中跨3.0×104300×6005.4×1092400余层边跨3.0×104300×6005.4×1096000余层中跨3.0×104300×6005.4×10924003.2柱线刚度计算框架柱截面惯性矩为：框架柱采用C40混凝土，则Ec=3.25×104N/mm2表3.2框架柱线刚度ic计算类别Ec(N/mm2)b×h(mm2)Ic(mm4)hc(mm)EcIc/h(N·mm)首层柱3.25×104500×5004700其余柱3.25×104450×45033003.3各层侧向刚度计算各层侧向刚度采用D值法计算，,式中为柱抗侧移刚度修正系数，刚度修正系数，按柱抗侧移刚度修正系数表计算。120 令中跨梁线刚度，则边框架和中间框架各杆件的相对线刚度如下图图3.3.1中间框架相对线刚度图图3.3.2边框架相对线刚度图120 表3.3框架柱侧移刚度D值框架柱位置柱数量niD(kN/m)8层中框架底层边柱161.500.5711173.27底层中柱165.250.7915508.75余层边柱161.600.4416519.12余层中柱165.610.7427374.157层边框架底层边柱41.120.5210167.62左底层中柱43.930.7514607.92右底层中柱22.250.6512652.29余层边柱41.000.3312378.33左余层中柱44.200.6825153.48右余层中柱20.940.3211838.677层中间框架底层边柱121.500.5711173.27左底层中柱105.250.7915508.75右底层中柱63.000.7013687.69余层边柱101.000.3312378.33左余层中柱105.610.7427374.15右余层中柱41.250.3814268.62将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加，即得各层层间侧移刚度。如表3.4。表3.4横向框架层间侧移刚度楼层12345678922612133069613306961330696133069613306961330696702292，首层刚度比不满足要求,将首层当作薄弱层处理，薄弱层地震剪力需放大1.25倍。四、水平地震作用下横向框架结构内力与侧移计算4.1横向自振周期计算4.1.1能量法计算自震周期横向自振周期采用顶点位移法计算，计算公式如下：120 表4.1结构顶点的假想侧移计算楼层86769998407022920.1420.4297130889307113306960.0700.2876131497998313306960.0600.2175131496683413306960.0500.1574131495368513306960.0400.1073131494053613306960.0300.0662131492738713306960.0210.036114238142389226120.0150.0154.1.2顶点位移法计算自震周期故取基本周期T1=0.789s4.2水平地震作用及楼层地震剪力计算该办公楼框架的质量和刚度沿高度分布比较均匀、高度不超过40m，故采用底部剪力法计算横向水平地震作用。办公楼所在地区的抗震设防烈度为7度，建筑场地为二类，设计地震分组为第一组，地面粗糙度B类。查抗震设计规范可知：水平地震影响系数最大值αmax=0.08，特征周期故地震影响系数为：120 结构等效总重力荷载代表值按下式计算：故结构底部总横向水平地震作用标准值为：因T1=0.789s>1.4Tg=0.49s，故需考虑顶部附加水平地震作用。故顶部附加地震作用系数：则顶部附加水平地震作用，作用于主体结构顶部，即第8层。各质点水平地震作用标准值按式计算，如表4.2所示。表4.2各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算楼层Hi(m)Gi(kN)GiHi(kN·m)Fi(kN)Vi(kN)827.86769188178.20.12781.87781.87724.5130883206560.21591.311373.19621.213149278758.80.18514.051887.24517.913149235367.10.15434.032321.27414.613149191975.40.13354.022675.29311.313149148583.70.10274.002949.2928131491051920.07193.983143.2714.71423866918.60.04123.404083.34注意：首层是薄弱层，地震剪力放大1.25倍120 （1）重力荷载代表值（2）水平地震作用分布（3）楼层地震剪力分布图4.1横向水平地震作用及楼层地震剪力4.3水平地震作用下位移计算水平地震作用下框架结构的层间位移Δui和顶点位移ui分别按下列公式计算：各层层间弹性位移角，根据抗震规范，考虑填充墙抗侧力作用的框架结构，层间弹性位移角限值。表4.3横向水平地震作用下的位移验算楼层Vi(kN)(kN)(mm)(mm)hi(mm)8781.87702292.311.1116.3233001/296471373.191330696.121.0315.2133001/319861887.241330696.121.4214.1833001/232752321.271330696.121.7412.7633001/189242675.291330696.122.0111.0133001/164132949.291330696.122.229.0033001/148923143.271330696.122.366.7933001/139714083.34922611.934.434.4347001/1062120 可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，=<，满足要求。4.4剪重比验算抗震规范规定，抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：为剪力系数，抗震设计规范,结构基本周期T1=0.789s，故取=0.016。表4.4剪重比验算楼层12345678Veki(kN)4083.343143.272949.292675.292321.271887.241373.19781.87Gj(kN)998408560272453593044615533006198576769Veki//Gj0.0410.0370.0410.0450.0500.0570.0690.116由表4.4可得，0.037>=0.016，满足要求。4.5水平地震作用下框架内力计算取⑧轴框架为例计算，计算过程相见表4.5-4.9。框架柱端剪力和弯矩按以下公式计算：Vij——第i层第j根柱所分配的地震剪力Dij——第i层第j根柱的侧移刚度、——柱的下、上端弯矩h——该层柱的计算高度y——各柱反弯点高度比y0——标准反弯点高度比y1——因上、下层梁刚度变化的修正值y2——因上层层高变化的修正值y3——因下层层高变化的修正值表4.5A、D轴框架柱反弯点高度比计算楼层h(m)y0y1y2y3yyh(m)83.31.6030.3800000.3801.2573.31.6030.4300000.4301.4263.31.6030.4500000.4501.4953.31.6030.4800000.4801.58120 43.31.6030.4800000.4801.5833.31.6030.5000000.5001.6523.31.6030.50000-0.0450.4551.5014.71.4990.6000000.6002.82表4.6B、C轴框架柱反弯点高度比计算楼层h(m)y0y1y2y3yyh(m)83.35.6090.450000.4501.4973.35.6090.500000.5001.6563.35.6090.500000.5001.6553.35.6090.500000.5001.6543.35.6090.500000.5001.6533.35.6090.500000.5001.6523.35.6090.500000.5001.6514.75.2470.550000.5502.59表4.7A、D轴框架柱端弯矩及剪力计算楼层Vi(kN)(kN/m)Dim(kN/m)Dim/Vim(kN)yh(m)(kN·m)(kN·m)8781.87702292165190.02418.3911.2537.6323.0671373.191330696165190.01217.0471.4232.0624.1961887.241330696165190.01223.4281.4942.5234.7952321.271330696165190.01228.8161.5849.4545.6442675.291330696165190.01233.2111.5856.9952.6132949.291330696165190.01236.6121.6560.4160.4123143.271330696165190.01239.0201.5070.1858.5914083.34922612111730.01249.4512.8292.97139.45表4.8B、C轴框架柱端弯矩及剪力计算楼层Vi(kN)(kN/m)Dim(kN/m)Dim/DiVim(kN)yh(m)(kN·m)(kN·m)8781.87702292273740.03930.4761.4955.3145.2671373.191330696273740.02128.2481.6546.6146.6161887.241330696273740.02138.8231.6564.0664.0652321.271330696273740.02147.7521.6578.7978.7942675.291330696273740.02155.0341.6590.8190.8132949.291330696273740.02160.6711.65100.11100.1123143.271330696273740.02164.6611.65106.69106.6914083.34922612155090.01768.6392.59145.17177.43120 框架梁端弯矩、剪力及框架柱轴力计算：梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上下柱弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配。(1)边节点：顶部节点：一般边节点：(2)中节点：，梁端剪力：柱轴力：表4.9框架梁端弯矩、剪力及框架柱轴力计算楼层边跨梁（A、B和C、D轴间）中间跨梁（B、C）柱轴压力NlVblVb边柱（A轴）中柱（B轴）837.6315.806-8.9139.5139.512.4-32.93-8.91-24.02755.1326.256-13.5665.6265.622.4-54.68-22.47-65.14666.7131.626-16.3979.0579.052.4-65.87-38.86-114.62584.2440.816-20.84102.03102.032.4-85.03-59.70-178.814102.6348.466-25.18121.14121.142.4-100.95-84.88-254.583113.0254.556-27.93136.37136.372.4-113.64-112.81-340.292130.5959.086-31.61147.71147.712.4-123.09-144.42-431.771151.5671.966-37.25179.90179.902.4-149.92-181.67-544.44注：1、表中梁端剪力以绕杆端顺时针为正，柱轴力负号表示拉力。2、表中M单位为kN·m，V单位为kN，N单位为kN120 图4.2水平地震（左震）作用下⑦轴线框架弯矩图（单位：kN·m）120 图4.3水平地震（左震）作用下⑦轴线框架梁端剪力图（单位：kN）图4.4水平地震（左震）作用下⑦轴线框架柱轴力图（单位：kN）120 五、风荷载作用下横向框架结构内力与侧移计算5.1风荷载标准值风荷载标准值按计算——风荷载标准值(kN/m2ω0——基本风压(kN/m2)μz——风压高度变化系数μs——风荷载体型系数βz——z高度处的风振系数本设计基本风压ω0=0.75kN/m2地面粗糙度B类。基本风压为0.75kN/m2查《建筑结构荷载规范》得：该建筑迎风面=0.90与0.80,背风面=-0.5，即=1.3与1.4，地面粗糙度类别为B类，风压高度变化系数可根据楼面高度线性插值查表得出：风振系数按计算。g—峰值因子，可取2.5；I10—10m高度名义湍流强度，B类地面粗糙度，取0.14；R—脉动风荷载的共振分量因子，；Bz—脉动风荷载的背景分量因子，；,k、a1系数根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）表8.4.5-1取k=0.670，a1=0.187，，。本设计为纯框架结构体系，结构总高度为26.85m，基本风压为0.75kN/m2,地面粗糙度为B类，结构基本自振周期T1=0.789,结构迎风面宽度B=69m。计算如下表所示，初始数据如下：因为迎风面宽度B=48.6m＞2H=2×22.6=45.2m,所以取B=69m，则120 表5.1风振系数计算过程层号Hi(m)Hi/HgI10R826.8512.50.1411.610.9180.5331.506723.550.882.50.140.8361.620.9180.4431.421620.250.752.50.140.7051.630.9180.3711.353516.950.632.50.140.5161.650.9180.2681.255413.650.512.50.140.391.670.9180.2001.190310.350.392.50.140.261.70.9180.1311.12527.050.262.50.140.1341.70.9180.0681.06413.750.142.50.140.0441.70.9180.0221.021为简化计算，将外墙面上的风荷载近似转化为作用在屋面梁和楼面梁处的集中风荷载，按计算——下层柱高——上层柱高，对顶层取女儿墙的两倍——迎风面计算宽度，本设计为6m风荷载标准值计算如表5.25.2风荷载作用下的水平位移验算风荷载作用下⑧轴框架的层间位移Δui和顶点位移ui分别按下列公式计算：(如表5.3)，120 表5.2沿房屋高度分布风荷载标准值计算楼层Hi(m)Hi/H（kN/m2）hi(m)Hi+1(m)(kN)826.8511.341.5061.30.753.3019.48723.550.881.291.4211.30.753.33.335.38620.250.751.231.3531.30.753.33.332.12516.950.631.171.2551.30.753.33.328.34413.650.511.091.1901.30.753.33.325.05310.350.391.011.1251.30.753.33.321.9327.050.2611.0641.30.753.33.320.5513.750.1411.0211.30.753.753.321.06表5.3风荷载作用下的水平位移验算楼层Wk(kN)Vi(kN)(kN/m)(m)(m)hi(m)819.4819.48877870.0002220.0125033.31/14870735.3854.86877870.0006250.0122813.31/5281632.1286.98877870.0009910.0116563.31/3331528.34115.32877870.0013140.0106653.31/2512425.05140.37877870.0015990.0093513.31/2064321.93162.30877870.0018490.0077523.31/1785220.55182.84877870.0020830.0059043.31/1584121.06203.90533640.0038210.0038213.751/981可见，最大层间弹性位移角发生在第一层，=<=，满足要求。5.3风荷载作用下的框架内力计算同样取⑦轴框架计算，计算简图如图5.1所示。120 图5.1⑦轴线横向框架在风荷载作用下的计算简图（kN）风荷载作用下⑧轴框架的层间位移Δui和顶点位移ui分别按下列公式计算：Vij——第i层第j根柱所分配的风剪力Dij——第i层第j根柱的侧移刚度、——柱的下、上端弯矩h——该层柱的计算高度y——各柱反弯点高度比y0——标准反弯点高度比y1——因上、下层梁刚度变化的修正值y2——因上层层高变化的修正值y3——因下层层高变化的修正值120 表5.4A、D轴框架柱反弯点高度比计算楼层h(m)y0y1y2y3yyh(m)83.31.6030.380　000.3801.2573.31.6030.4300000.4301.4263.31.6030.4500000.4501.4953.31.6030.4800000.4801.5843.31.6030.4800000.4801.5833.31.6030.5000000.5001.6523.31.6030.50000-0.0450.4551.5014.71.6030.6000000.6002.82表5.5B、C轴框架柱反弯点高度比计算楼层h(m)y0y1y2y3yyh(m)83.35.6090.450000.4501.4973.35.6090.500000.5001.6563.35.6090.500000.5001.6553.35.6090.500000.5001.6543.35.6090.500000.5001.6533.35.6090.500000.5001.6523.35.6090.500000.5001.6514.70.0000.550000.5502.59表5.6A、D轴框架柱端弯矩及剪力计算楼层Vi(kN)(kN/m)Dim(kN/m)Dim/Vim(kN)yh(m)(kN·m)(kN·m)819.4887787165190.193.671.257.504.60754.8687787165190.1910.321.4219.4214.65686.9887787165190.1916.371.4929.7124.305115.3287787165190.1921.701.5837.2434.374140.3787787165190.1926.411.5845.3341.843162.3087787165190.1930.541.6550.3950.392182.8487787165190.1934.411.5061.8851.661203.9053364111730.2142.692.8280.26120.39120 表5.7B、C轴框架柱端弯矩及剪力计算楼层Vi(kN)Di(kN/m)Dim(kN/m)Dim/DiVim(kN)yh(m)(kN·m)(kN·m)819.4887787273740.316.081.4911.039.02754.8687787273740.3117.111.6528.2328.23686.9887787273740.3127.121.6544.7544.755115.3287787273740.3135.961.6559.3359.334140.3787787273740.3143.771.6572.2272.223162.3087787273740.3150.611.6583.5083.502182.8487787273740.3157.021.6594.0794.071203.9053364155090.2959.262.59125.33153.18框架梁端弯矩、剪力及框架柱轴力计算：梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上下柱弯矩之和按左右梁的线刚度比例分配。(1)边节点：顶部节点：Mb=Mc一般边节点：Mb=Mc1+Mc2(2)中节点：，梁端剪力：柱轴力表5.8框架梁端弯矩、剪力及框架柱轴力计算楼层边跨梁（A、B和C、D轴间）中间跨梁（B、C）柱轴压力NlVblVb边柱中柱87.503.156-1.787.887.882.4-6.56-1.78-4.79724.0210.646-5.7826.6126.612.4-22.17-7.55-21.18644.3520.856-10.8752.1352.132.4-43.44-18.42-53.75561.5429.746-15.2174.3574.352.4-61.96-33.63-100.50479.7037.596-19.5593.9793.972.4-78.31-53.18-159.26392.2344.496-22.79111.23111.232.4-92.69-75.97-229.162112.2750.746-27.17126.84126.842.4-105.70-103.14-307.701131.9262.696-32.43156.72156.722.4-130.60-135.57-405.86注：1、表中梁端剪力以绕杆端顺时针为正，柱轴力负号表示拉力。2、表中M单位为kN·m，V单位为kN，N单位为kN。120 24.0220.8544.3529.7461.5437.679.744.4992.2350.74112.2762.69131.9294947.5019.424.6029.7114.6537.2424.3045.3334.3750.3941.8461.8859.3980.2651.66120.397.8826.628.2352.1344.7574.437.6111.244.49126.650.74153.18156.762.699.0244.7559.3372.2283.594.1125.328.237.53.1524.0210.6426.644.3520.8561.5429.7479.759.3392.2372.22112.2783.5131.9294.1126.8111.274.411.0352.13156.77.887.57.504.6014.6524.3034.3756.0650.3951.6619.4229.7137.2445.3350.3961.8880.26196.2120.393.1510.64图5.2风荷载（左风）作用下⑦轴线框架弯矩图（单位：kN·m）120 图5.3风荷载（左风）作用下轴线⑦框架梁端剪力图（单位：kN）图5.4风荷载（左风）作用下轴线⑦框架柱轴力图（单位：kN）120 六、竖向荷载作用下框架结构内力计算6.1计算单元取⑦轴线横向框架进行计算。由于楼面荷载均匀，计算单元宽度，即6m。荷载分布图如下图所示图6.1横向框架计算单元6.2荷载计算6.2.1恒载计算恒荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图6.2所示图6.2各层横向框架梁上的恒载简图对于第1~7层：、包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载为楼面板传给横梁的三角形荷载，120 为楼面板传给横梁的三角形与梯形荷载，G1、G2为边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，包括楼面板的自重，纵梁自重，次梁传来的荷载。G1的计算：楼板自重及墙自重：83.99kN纵梁自重：21.67kN次梁传来的荷载（包括楼面板的自重，次梁自重）：21.37kN故G2的计算：楼板自重及墙自重：110.41kN纵梁自重：21.67kN次梁传来的荷载（包括楼面板的自重，次梁自重）：21.37kN故G3的计算：楼板自重及墙自重：92.00kN纵梁自重：21.67kN故集中力矩：对于第8层：、包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载为屋面板传给横梁的三角形荷载，G1、G2为边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，包括楼面板的自重，纵梁自重。G1的计算：屋面板自重：纵梁自重：故G2的计算：屋面板自重：纵梁自重：故120 集中力矩：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所示图6.3各层横向框架梁上的活载简图对于1~7层：为楼面板传给横梁的三角形加梯形荷载，为楼面板传给横梁的梯形荷载，Q1、Q3为边纵梁、Q2为中纵梁传给柱的板的活载Q1=20.25kNQ2=38.25kNQ3=18kN集中力矩：对于第8层：为楼面板传给横梁的三角形荷载，Q1、Q2为边纵梁、中纵梁传给柱的板的活载Q1=4.5kNQ2=12.6kN集中力矩：将以上荷载汇总，得到表6.1120 表6.1横向框架荷载总表楼层g1/q1(kN/m)g2/q2(kN/m)g3/q3(kN/m)g4/q4(kN/m)G1/Q1(kN)G2/Q2(kN)G3/Q3(kN)M1(kN·m)M2(kN·m)M3(kN·m)恒载1-711.8226.343.9428.83127.02153.45113.6712.7015.3411.3783.9430.903.940.0068.02105.100.006.8010.510.00活载1-712.0012.000.000.0020.2538.2518.002.033.831.8083.000.000.000.004.5012.600.000.451.260.006.3内力计算6.3.1梯形荷载转化成等效荷载图6.4分布荷载转化为等效荷载将表6.1中的三角形荷载换为均布荷载，如表6.2所示表6.2横向框架等效后荷载总表楼层g1/q1(kN/m)g2/q2(kN/m)g3/q3(kN/m)g4/q4(kN/m)G1/Q1(kN)G2/Q2(kN)G3/Q3(kN)M1(kN·m)M2(kN·m)M3(kN·m)恒载1-711.8216.463.9422.18127.02153.45113.6712.7015.3411.3783.9419.313.94068.02105.100.6.8010.510活载1-77.227.500020.2538.2518.002.033.831.8081.880004.5012.600.0.451.2606.3.2采用分层法计算竖向荷载下的结构内力基本假定：（1）在竖向荷载作用下，框架侧移小，可忽略不计（2）每层梁上的荷载对其他各层梁的影响很小，可以忽略不计。因此，每层梁上的荷载只在该层梁及与该层梁相连的柱上分配和传递。注意事项：（1）采用分层法计算时，假定上、下柱的远端为固定端是与实际情况有出入，各个单元上下柱的远端并不是固定端，而是弹性嵌固的。因此，除了底层外，其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数（如图6.5），且其传递系数由1/2改为1/3（如图6.6）（2）分层法计算的各梁弯矩为最终弯矩，各柱的最终弯矩为与各柱相连的两层计算弯矩叠加。若节点弯矩不平衡，可将节点不平衡弯矩再进行一次分配。120 修正后的梁柱相对线刚度图6.5框架各杆的相对线刚度修正图6.6框架各杆的传递系数修正恒载及活载示意图如图6.7a，b所示：120 （a）恒载示意图（b）活载示意图图6.7横向框架荷载示意图根据分层法线刚度图按式计算各节点弯矩分配系数，式中S的取值为：对于远端为固定支座，。计算见表6.3表6.3各节点分配系数计算楼层A轴B轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁8/0.3590.6410.246/0.1380.6162~70.2640.2640.4720.2160.1210.1210.54110.2510.3000.4480.2110.1180.1420.529楼层C轴D轴左梁上柱下柱右梁上柱下柱左梁80.616/0.1380.246/0.3590.6412~70.5410.1210.1210.2160.2640.2640.47210.5290.1180.1420.2110.2510.3000.448初始梁端弯矩计算：恒载作用下：第8层：120 第2~7层：第1层：（2）活载作用下：第8层：第2~7层：120 第1层：120 表6.4恒载作用下顶层杆端弯矩计算结点RSTUVWXY杆端RVSWTXUYVRVWWVWSWXXWXTXYYXYU分配系数////0.3590.6410.2460.1380.6160.6160.1380.2460.6410.359固端弯矩kN·m6.802-69.75869.758-10.510-1.8911.89110.510-69.75869.758-6.802节点W弯矩分配传递-2.637-7.064-14.127-7.911-35.318-17.659节点V弯矩分配传递8.37825.13544.88422.442节点W弯矩分配传递-1.032-2.764-5.528-3.095-13.819-6.909节点X弯矩分配传递3.76725.22350.44611.30020.17910.089节点Y弯矩分配传递-8.740-23.412-46.824-26.221节点X弯矩分配传递1.0767.20814.4163.2295.7662.883节点W弯矩分配传递-1.491-3.994-7.988-4.473-19.970-9.985节点V弯矩分配传递0.8092.4264.3322.166节点W弯矩分配传递-0.100-0.267-0.533-0.299-1.334-0.667节点X弯矩分配传递0.4903.2806.5591.4692.6241.312节点Y弯矩分配传递-0.502-1.345-2.689-1.506节点X弯矩分配传递0.0620.4140.8280.1850.3310.166节点W弯矩分配传递-0.170-0.455-0.910-0.509-2.274-1.137节点V弯矩分配传递0.0860.2590.4630.231节点W弯矩分配传递-0.011-0.028-0.057-0.032-0.142-0.071节点X弯矩分配传递0.0560.3720.7440.1670.2980.149节点Y弯矩分配传递0.0180.0480.0950.053节点X弯矩分配传递-0.002-0.015-0.029-0.007-0.012-0.006节点W弯矩分配传递-0.016-0.044-0.088-0.049-0.220-0.110最后弯矩kN·m9.273-5.4565.448-9.22527.820-34.69465.366-16.369-38.48738.31716.344-65.28134.933-27.674120 表6.5恒载作用下2-7层杆端弯矩计算结点　I　　J　　　K　　　L　E(M)F(N)G(O)H(P)杆端IEIMIJJIJNJFJKKJKOKGKLLKLPLHEI(MI)FJ(NJ)GK(OK)HL(PL)分配系数0.30.30.50.20.10.10.50.50.10.10.20.50.30.3////固端弯矩kN·m12.7　-102.0102.0　-15.3-1.91.9　15.3-84.984.9　-11.4　　　　节点L弯矩分配传递　　　　　　　　　　-17.3-34.7-19.4-22.4　　-7.5节点K弯矩分配传递　　　　　　23.046.010.310.318.49.2　　　　3.4　节点J弯矩分配传递　　-11.7-23.3-13.1-13.1-58.3-29.2　　　　　　　-4.4　　节点I弯矩分配传递26.726.747.623.8　　　　　　　　　　8.9　　　节点J弯矩分配传递　　-2.6-5.2-2.9-2.9-12.9-6.4　　　　　　　-1.0　　节点K弯矩分配传递　　　　　　9.619.34.34.37.73.9　　　　1.4　节点L弯矩分配传递　　　　　　　　　　-3.1-6.2-3.4-3.4　　　-1.1节点K弯矩分配传递　　　　　　0.81.70.40.40.70.3　　　　0.1　节点J弯矩分配传递　　-1.1-2.3-1.3-1.3-5.7-2.8　　　　　　　-0.4　　节点I弯矩分配传递1.01.01.70.9　　　　　　　　　　0.3　　　节点J弯矩分配传递　　-0.1-0.2-0.1-0.1-0.5-0.2　　　　　　　0.0　　节点K弯矩分配传递　　　　　　0.81.70.40.40.70.3　　　　0.1　节点L弯矩分配传递　　　　　　　　　　-0.2-0.3-0.2-0.2　　　-0.1节点K弯矩分配传递　　　　　　0.00.10.00.00.00.0　　　　0.0　节点J弯矩分配传递　　-0.1-0.2-0.1-0.1-0.5-0.2　　　　　　　0.0　　节点I弯矩分配传递0.00.00.10.0　　　　　　　　　　0.0　　　节点J弯矩分配传递　　0.00.00.00.00.00.0　　　　　　　0.0　　节点K弯矩分配传递　　　　　　0.10.10.00.00.10.0　　　　0.0　节点L弯矩分配传递　　　　　　　　　　0.00.00.00.0　　　0.0最后弯矩kN·m27.727.7-68.195.6-17.4-17.4-45.331.815.415.4-77.957.5-23.0-26.09.2-5.85.1-8.7120 表6.6恒载作用下底层杆端弯矩计算结点EFGHIJKLABCD杆端EIEAEFFEFJFBFGGFGKGCGHHGHLHDIEJFKGLHAEBFCGDH分配系数0.30.30.40.20.10.10.50.50.10.10.20.40.30.3////////固端弯矩kN·m12.7-102.0102.0-15.3-1.91.915.3-84.984.9-11.4节点H弯矩分配传递-16.5-33.0-18.5-25.5-6.2-12.7节点G弯矩分配传递22.244.510.011.917.88.93.36.0节点F弯矩分配传递-11.3-22.6-12.7-15.2-56.6-28.3-4.2-7.6节点E弯矩分配传递25.330.245.122.68.415.1节点F弯矩分配传递-2.4-4.8-2.7-3.2-11.9-6.0-0.9-1.6节点G弯矩分配传递9.018.14.14.87.23.61.42.4节点H弯矩分配传递-2.8-5.6-3.1-3.8-1.0-1.9节点G弯矩分配传递0.71.50.30.40.60.30.10.2节点F弯矩分配传递-1.0-2.1-1.2-1.4-5.2-2.6-0.4-0.7节点E弯矩分配传递0.91.01.50.80.30.5节点F弯矩分配传递-0.1-0.2-0.1-0.1-0.4-0.20.0-0.1节点G弯矩分配传递0.71.50.30.40.60.30.10.2节点H弯矩分配传递-0.1-0.3-0.1-0.20.0-0.1节点G弯矩分配传递0.00.10.00.00.00.00.00.0节点F弯矩分配传递-0.1-0.2-0.1-0.1-0.4-0.20.0-0.1节点H弯矩分配传递0.00.00.10.00.00.0节点G弯矩分配传递0.00.00.00.00.00.00.00.0节点F弯矩分配传递0.10.10.00.00.00.00.00.0节点H弯矩分配传递0.00.00.00.00.00.0最后弯矩kN·m26.231.3-70.295.6-16.7-20.0-43.530.314.717.6-78.059.1-21.8-29.48.7-5.64.9-7.315.7-10.08.8-14.7120 表6.7活载作用下顶层杆端弯矩计算结点RSTUVWXY杆端RVSWTXUYVRVWWVWSWXXWXTXYYXYU分配系数////0.360.640.250.140.620.620.140.250.640.36固端弯矩kN·m0.45-5.635.63-1.260.000.001.26-5.635.63-0.45节点W弯矩分配传递-0.20-0.54-1.08-0.60-2.69-1.34节点V弯矩分配传递0.682.053.661.83节点W弯矩分配传递-0.08-0.23-0.45-0.25-1.13-0.56节点X弯矩分配传递0.291.933.860.871.540.77节点Y弯矩分配传递-0.71-1.91-3.81-2.13节点X弯矩分配传递0.090.591.170.260.470.23节点W弯矩分配传递-0.12-0.31-0.62-0.35-1.55-0.78节点V弯矩分配传递0.060.190.340.17节点W弯矩分配传递-0.01-0.02-0.04-0.02-0.11-0.05节点X弯矩分配传递0.040.250.510.110.200.10节点Y弯矩分配传递-0.04-0.11-0.22-0.12节点X弯矩分配传递0.000.030.070.010.030.01节点W弯矩分配传递-0.01-0.04-0.07-0.04-0.18-0.09节点V弯矩分配传递0.010.020.040.02节点W弯矩分配传递0.000.000.000.00-0.01-0.01节点X弯矩分配传递0.000.030.060.010.020.01节点Y弯矩分配传递0.000.000.010.00节点X弯矩分配传递0.000.000.000.000.000.00节点W弯矩分配传递0.000.00-0.010.00-0.02-0.01最后弯矩kN·m0.75-0.420.42-0.752.26-2.725.37-1.27-2.842.831.27-5.372.74-2.25120 表6.8活载作用下2－7层杆端弯矩计算结点IJKLE(M)F(N)G(O)H(P)杆端IEIMIJJIJNJFJKKJKOKGKLLKLPLHEI(MI)FJ(NJ)GK(OK)HL(PL)分配系数0.260.260.470.220.120.120.540.540.120.120.220.470.260.26////固端弯矩kN·m2.03-21.6621.66-3.830.000.003.83-22.5022.50-1.80节点L弯矩分配传递-4.88-9.76-5.47-5.94-1.98节点K弯矩分配传递6.3712.752.862.865.102.550.95节点J弯矩分配传递-2.62-5.24-2.93-2.93-13.10-6.55-0.98节点I弯矩分配传递5.885.8810.505.251.96节点J弯矩分配传递-0.57-1.14-0.64-0.64-2.84-1.42-0.21节点K弯矩分配传递2.164.310.970.971.720.860.32节点L弯矩分配传递-0.80-1.61-0.90-0.90-0.30节点K弯矩分配传递0.220.440.100.100.170.090.03节点J弯矩分配传递-0.26-0.51-0.29-0.29-1.28-0.64-0.10节点I弯矩分配传递0.220.220.390.190.07节点J弯矩分配传递-0.02-0.04-0.02-0.02-0.11-0.05-0.01节点K弯矩分配传递0.190.380.080.080.150.080.03节点L弯矩分配传递-0.04-0.08-0.04-0.04-0.01节点K弯矩分配传递0.010.020.000.000.010.000.00节点J弯矩分配传递-0.02-0.04-0.02-0.02-0.11-0.05-0.01节点I弯矩分配传递0.010.010.020.010.00节点J弯矩分配传递0.000.000.000.00-0.010.000.00节点K弯矩分配传递0.020.030.010.010.010.010.00节点L弯矩分配传递0.000.000.000.000.00最后弯矩kN·m6.116.11-14.2420.13-3.91-3.91-8.489.204.014.01-21.0614.63-6.41-6.892.04-1.301.34-2.30120 表6.9活载作用下底层杆端弯矩计算结点EFGHIJKLABCD杆端EIEAEFFEFJFBFGGFGKGCGHHGHLHDIEJFKGLHAEBFCGDH分配系数0.250.300.450.210.120.140.530.530.120.140.210.450.250.30////////固端弯矩kN·m2.03-21.6621.66-3.830.000.003.83-22.5022.50-1.80节点H弯矩分配传递-4.64-9.28-5.20-6.76-1.73-3.38节点G弯矩分配传递6.1612.322.763.304.932.460.921.65节点F弯矩分配传递-2.54-5.07-2.84-3.40-12.68-6.34-0.95-1.70节点E弯矩分配传递5.576.669.944.971.863.33节点F弯矩分配传递-0.53-1.05-0.59-0.70-2.63-1.31-0.20-0.35节点G弯矩分配传递2.024.050.911.081.620.810.300.54节点H弯矩分配传递-0.73-1.47-0.82-0.98-0.27-0.49节点G弯矩分配传递0.190.390.090.100.160.080.030.05节点F弯矩分配传递-0.23-0.47-0.26-0.31-1.17-0.59-0.09-0.16节点E弯矩分配传递0.190.230.340.170.060.11节点F弯矩分配传递-0.02-0.04-0.02-0.02-0.09-0.05-0.01-0.01节点G弯矩分配传递0.170.330.070.090.130.070.020.04节点H弯矩分配传递-0.03-0.06-0.04-0.04-0.01-0.02节点G弯矩分配传递0.010.020.000.000.010.000.000.00节点F弯矩分配传递-0.02-0.04-0.02-0.02-0.09-0.05-0.01-0.01节点H弯矩分配传递0.010.010.020.010.000.01最后弯矩kN·m5.776.90-14.6920.14-3.73-4.47-8.108.803.844.59-21.0615.11-6.06-7.791.92-1.241.28-2.023.45-2.232.30-3.89120 表6.10恒载作用下节点不平衡弯矩再次分配楼层A轴B轴C轴D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁上柱下柱左梁顶层分配系数/0.3590.6410.246/0.1380.6160.616/0.1380.246/0.3590.641分配弯矩(kN·m)/9.233/-5.811/5.136/-8.683分配到的弯矩(kN·m)/-3.315-5.9191.431/0.8023.578-3.162/-0.708-1.265/3.1175.566原弯矩(kN·m)/27.820-34.69465.366/-16.369-38.48738.317/16.344-65.281/-27.67434.933分配后弯矩(kN·m)/33.74-40.6166.80/-21.38-34.9135.15/20.77-66.55/-33.2440.50第7层分配系数0.2640.2640.4720.2160.1210.1210.5410.5410.1210.1210.2160.2640.2640.472分配弯矩(kN·m)9.2739.233-5.456-5.8115.4485.136-9.225-8.683分配到的弯矩(kN·m)-4.889-4.889-8.7302.4391.3661.3666.097-5.727-1.283-1.283-2.2914.7304.7308.447原弯矩(kN·m)27.70027.700-68.10895.609-17.434-17.434-45.33031.75715.40715.407-77.925-23.047-26.04957.460分配后弯矩(kN·m)32.0932.05-76.8498.05-21.52-21.88-39.2326.0319.5719.26-80.22-27.54-30.0065.91第3-6层分配系数0.2640.2640.4720.2160.1210.1210.5410.5410.1210.1210.2160.2640.2640.472分配弯矩(kN·m)9.2339.233-5.811-5.8115.1365.136-8.683-8.683分配到的弯矩(kN·m)-4.878-4.878-8.7112.5161.4091.4096.289-5.558-1.245-1.245-2.2234.5874.5878.192原弯矩(kN·m)27.70027.700-68.10895.609-17.434-17.434-45.33031.75715.40715.407-77.925-23.047-26.04957.460分配后弯矩(kN·m)32.0632.06-76.8298.12-21.84-21.84-39.0426.2019.3019.30-80.15-27.14-30.1565.65第2层分配系数0.2640.2640.4720.2160.1210.1210.5410.5410.1210.1210.2160.2640.2640.472分配弯矩(kN·m)9.2338.722-5.811-5.5615.1364.905-8.683-7.252分配到的弯矩(kN·m)-4.743-4.743-8.4702.4621.3781.3786.154-5.433-1.217-1.217-2.1734.2094.2097.516原弯矩(kN·m)27.70027.700-68.10895.609-17.434-17.434-45.33031.75715.40715.407-77.925-23.047-26.04957.460分配后弯矩(kN·m)32.1931.68-76.5898.07-21.87-21.62-39.1826.3219.3319.09-80.10-27.52-29.0964.98首层分配系数0.2510.3000.4480.2110.1180.1420.5290.5290.1180.1420.2110.2510.3000.448分配弯矩(kN·m)9.233-5.8115.136-8.683分配到的弯矩(kN·m)-2.319-2.774-4.1411.2290.6880.8233.071-2.714-0.608-0.727-1.0862.1812.6093.894原弯矩(kN·m)26.1731.31-70.1895.58-16.68-19.96-43.5330.3414.7117.60-78.01-21.75-29.4459.15分配后弯矩(kN·m)33.0828.53-74.3296.81-21.81-19.14-40.4627.6219.2416.88-79.09-28.26-26.8363.04120 表6.11活载作用下节点不平衡弯矩再次分配楼层A轴B轴C轴D轴上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁上柱下柱左梁顶层分配系数/0.3590.6410.246/0.1380.6160.616/0.1380.246/0.3590.641分配弯矩(kN·m)/2.036/-1.302/1.338/-2.297分配到的弯矩(kN·m)/-0.731-1.3050.321/0.1800.802-0.824/-0.185-0.330/0.8241.472原弯矩(kN·m)/2.263-2.7195.375/-1.272-2.8432.830/1.270-5.368/-2.2522.738分配后弯矩(kN·m)/3.57-4.025.70/-2.39-2.042.01/2.42-5.70/-3.724.21第7层分配系数0.2640.2640.4720.2160.1210.1210.5410.5410.1210.1210.2160.2640.2640.472分配弯矩(kN·m)0.7542.036-0.424-1.3020.4231.338-0.751-2.297分配到的弯矩(kN·m)-0.737-0.737-1.3160.3740.2090.2090.934-0.953-0.214-0.214-0.3810.8050.8051.437原弯矩(kN·m)6.1076.107-14.23920.133-3.907-3.907-8.4799.2024.0154.015-21.059-6.415-6.89014.630分配后弯矩(kN·m)6.127.41-15.5620.51-4.12-5.00-7.558.254.225.14-21.44-6.36-8.3816.07第3-6层分配系数0.2640.2640.4720.2160.1210.1210.5410.5410.1210.1210.2160.2640.2640.472分配弯矩(kN·m)2.0362.036-1.302-1.3021.3381.338-2.297-2.297分配到的弯矩(kN·m)-1.075-1.075-1.9200.5640.3160.3161.409-1.448-0.324-0.324-0.5791.2131.2132.167原弯矩(kN·m)6.1076.107-14.23920.133-3.907-3.907-8.4799.2024.0154.015-21.059-6.415-6.89014.630分配后弯矩(kN·m)7.077.07-16.1620.70-4.89-4.89-7.077.755.035.03-21.64-7.50-7.9716.80第2层分配系数0.2640.2640.4720.2160.1210.1210.5410.5410.1210.1210.2160.2640.2640.472分配弯矩(kN·m)2.0361.922-1.302-1.2441.3381.279-2.297-2.020分配到的弯矩(kN·m)-1.045-1.045-1.8670.5510.3090.3091.378-1.416-0.317-0.317-0.5671.1401.1402.036原弯矩(kN·m)6.1076.107-14.23920.133-3.907-3.907-8.4799.2024.0154.015-21.059-6.415-6.89014.630分配后弯矩(kN·m)7.106.98-16.1120.68-4.90-4.84-7.107.795.044.98-21.63-7.57-7.7716.67首层分配系数0.2510.3000.4480.2110.1180.1420.5290.5290.1180.1420.2110.2510.3000.448分配弯矩(kN·m)2.036-1.3021.338-2.297分配到的弯矩(kN·m)-0.511-0.612-0.9130.2750.1540.1840.688-0.707-0.158-0.190-0.2830.5770.6901.030原弯矩(kN·m)5.7676.899-14.69220.138-3.733-4.467-8.1008.8003.8384.592-21.056-6.059-7.79015.108分配后弯矩(kN·m)7.296.29-15.6020.41-4.88-4.28-7.418.095.024.40-21.34-7.78-7.1016.14120 图6.8恒载作用下框架弯矩图(kN·m)120 7.977.57.977.57.977.54.894.894.894.894.894.892.042.014.023.577.417.076.896.35.75.74.211.091.093.728.387.976.1215.5620.514.157.558.254.25.121.446.367.0716.0620.74.894.897.077.753.693.6921.6416.0716.807.57.1016.1120.684.94.87.107.7921.6316.677.577.777.2915.620.44.884.37.48.121.316.17.787.14.33.73.152.152.153.557.077.0716.0620.77.077.753.693.6921.6416.807.077.0716.0620.77.077.753.693.6921.6416.807.077.0716.0620.77.077.753.693.6921.6416.803.73.7图6.9活载作用下框架弯矩图(kN·m)120 梁端剪力计算：根据框架弯矩图，采用结构力学取脱离体的方法计算。梁端剪力由荷载引起的剪力和弯矩引起的剪力两部分组成。其中，q为框架梁上等效后的荷载。计算见表6.12、表6.13。表6.12恒载作用下梁端剪力计算（单位：kN）楼层A、B轴间l(m)q(kN/m)A、B轴间B、C轴间l(m)q(kN/m)B、C轴间(kN·m)(kN·m)(kN)(kN)(kN·m）(kN·m）(kN)(kN)840.6166.80623.2565.39-74.1234.9135.152.43.944.63-4.83776.8498.05634.0098.47-105.5439.2326.032.43.9410.230.77676.8298.12634.0098.46-105.5639.0426.202.43.9410.080.62576.8298.12634.0098.46-105.5639.0426.202.43.9410.080.62476.8298.12634.0098.46-105.5639.0426.202.43.9410.080.62376.8298.12634.0098.46-105.5639.0426.202.43.9410.080.62276.5898.07634.0098.43-105.5939.1826.322.43.9410.080.63174.3296.81634.0098.26-105.7640.4627.622.43.9410.080.62注：剪力中正值表示方向与原假定方向一致，负号表示与原假定方向相反。故梁两端对柱均为压力。表6.13活载作用下梁端剪力计算（单位：kN）楼层A、B轴间l(m)q(kN/m)A、B轴间B、C轴间l(m)q(kN/m)B、C轴间(kN·m)(kN·m)(kN)(kN)(kN·m）(kN·m）(kN)(kN)84.025.7061.885.346-5.9042.042.012.40.000.0150.015715.5620.5167.2220.831-22.4817.558.252.40.00-0.293-0.293616.1620.7067.2220.900-22.4127.077.752.40.00-0.285-0.285516.1620.7067.2220.900-22.4127.077.752.40.00-0.285-0.285416.1620.7067.2220.900-22.4127.077.752.40.00-0.285-0.285316.1620.7067.2220.900-22.4127.077.752.40.00-0.285-0.285216.1120.6867.2220.893-22.4197.107.792.40.00-0.285-0.285115.6020.4167.2220.855-22.4587.418.092.40.00-0.284-0.284注：剪力中正值表示方向与原假定方向一致，负号表示与原假定方向相反。故梁两端对柱均为压力。120 柱轴力计算：柱轴力包括梁传递给柱的恒、活载，柱自重以及梁端与柱之间的相互作用力。表6.14恒载作用下柱轴力计算（单位：kN）轴号楼层G1/G2VLVR柱自重NuNbA轴868.0265.39/15.03133.41148.457127.0298.47/15.03373.94388.986127.0298.46/15.03614.46629.495127.0298.46/15.03854.97870.004127.0298.46/15.031095.481110.523127.0298.46/15.031336.001351.032127.0298.43/15.031576.481591.511127.0298.26/28.191816.791844.98B轴8105.10-74.124.6315.03183.85198.887153.45-105.5410.2315.03468.10483.136153.45-105.5610.0815.03752.22767.255153.45-105.5610.0815.031036.331051.374153.45-105.5610.0815.031320.451335.493153.45-105.5610.0815.031604.571619.602153.45-105.5910.0815.031888.721903.761153.45-105.7610.0828.192173.042201.22表6.15活载作用下柱轴力计算（单位：kN）轴号楼层Q1/Q2VLVRNuNbA轴84.505.35/9.859.85720.2520.83/50.9350.93620.2520.90/92.0892.08520.2520.90/133.23133.23420.2520.90/174.38174.38320.2520.90/215.53215.53220.2520.89/256.67256.67120.2520.85/297.78297.78B轴812.60-5.900.0118.5218.52738.25-22.48-0.2978.9678.96638.25-22.41-0.28139.33139.33538.25-22.41-0.28199.71199.71438.25-22.41-0.28260.09260.09338.25-22.41-0.28320.47320.47238.25-22.42-0.29380.85380.85138.25-22.46-0.28441.27441.27120 柱端剪力计算：计算方法同梁剪力计算，取脱离体，按下式计算。计算见表6.16表6.16恒载和活载作用下柱剪力计算（单位：kN）楼层恒载作用下活载作用下A轴B轴A轴B轴8-17.5211.72-2.561.777-16.9011.89-3.852.706-16.9111.87-3.732.665-16.9111.87-3.732.664-16.9111.87-3.732.663-16.9111.87-3.732.662-17.349.71-3.822.661-10.447.00-2.301.31120 恒活载作用下框架剪力图、轴力图见图6.24~6.27。图6.24恒作用下框架剪力图(kN)图6.25活作用下框架剪力图(kN)120 图6.26恒载作用下框架轴力图(kN)图6.27活载作用下框架轴力图(kN)120 七、横向框架作用效应组合7.1内力组合方式的确定查《建筑抗震设计规范》可知，对于7度设防的丙类框架结构，其抗震等级为二级。荷载效应和地震作用效应主要考虑以下组合：A.无地震作用效应组合:持久设计状况和短暂设计状况下，当荷载与荷载效应按线性关系考虑时，荷载基本组合的效应设计值应按式（7.1）确定（7.1）1、久荷载起控制作用时，永久荷载分项系数，且仅考虑楼面活载效应参与组合，考虑结构设计使用年限的荷载调整系数，当设计使用年限为50年时取=1.0；楼面活荷载组合值系数；楼面活荷载分项系数一般情况下取风荷载效应不参与组合（组合值系数为0）。故式（7.1）改写为：（7.2）2.可变荷载起控制作用时，永久荷载分项系数，荷载调整系数=1.0，楼面活荷载分项系数取，风荷载分项系数取，此时可分为楼面活载控制和风荷载控制两种情况：a、楼面活载其起控制作用时，楼面活荷载组合值系数，风荷载组合值系数取，故式（7.1）可改写为：(7.3)b、风荷载起控制作用时，楼面活荷载组合值系数，风荷载组合值系数取，故式（7.1）可改写为：(7.4)B.有地震作用效应组合：地震设计状况下，当作用与作用效应按线性关系考虑时，荷载效应和地震作用效应组合的设计值应按下式确定：（7.5）式（7.5）中各项分项系数按《高层建筑混凝土结构技术规程》表5.6.4取值。本办公楼属于高层建筑，且其高度小于60m，故不考虑风荷载作用下的组合。故式（7.5）可改写为：（7.6）其中，为重力荷载代表值的效应，即（顶层除外，顶层重力荷载代表值效应为），当重力荷载代表值对构件有利时，重力荷载分项系数取1.0。注：当荷载效应对结构有利时，永久荷载分项系数120 《建筑抗震设计规范》5.4.2规定：结构构件的截面抗震验算，应采用下列设计表达式：式中，R为结构构件承载力设计值，为承载力抗震调整系数，按表7.1取值。7.1承载力抗震调整系数构件类别梁轴压比小于0.15的柱轴压比不小于0.15的柱各类构件节点受力状态受弯偏压偏压受剪、偏拉受剪0.750.750.800.850.857.2框架梁内力组合7.2.1内力换算及梁端负弯矩调幅框架梁的控制截面取梁端支座截面(及其相应的V，及其相应的M)和跨中截面（及其相应的V），括号中为梁截面内力最不利组合。由于梁受力复杂，近似取跨中弯矩为最大跨中弯矩。结构受力分析所得内力是构件轴线处内力，梁支座截面是指住边缘处梁端截面。因此，进行内力组合前，应将各种荷载作用下梁轴线的弯矩值和剪力值换算到梁边缘处。梁边支座缘处的内力值按下式计算：，（其中b为柱截面高度，q为梁单位长度的均布荷载标准值）由于钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布性质，在竖向荷载作用下可以考虑适当降低梁端弯矩，进行调幅，以减少负弯矩钢筋的拥挤现象。本工程为现浇框架，调幅系数取=0.85。将调幅后的梁端弯矩叠加简支梁的弯矩，则可得到梁的跨中弯矩。支座弯矩调幅后，梁跨中弯矩相应的增加，且调幅后的跨中弯矩不应小于简支情况下跨中弯矩的50%。内力换算和梁端负弯矩调幅过程见表7.2120 120 120 120 120 7.2.2框架梁的内力组合表7.3框架梁内力组合120 120 120 7.3框架柱的内力组合试验研究表明，框架底层柱根部对整体框架延性起控制作用，柱脚过早出现塑性铰将影响整个结构的变形及耗能能力。随着底层框架梁铰的出现，底层柱根弯矩亦有增大趋势。为了延缓底层根部柱铰的发生，使整个结构塑性化过程得以充分发展，而且底层柱计算长度和反弯点有更大的不确定性，故应当适当加强底层柱的抗弯能力。为此，《建筑抗震设计规范》6.2.3规定：一、二、三、四级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和1.2。本结构为二级框架，故取1.5框架柱的控制截面取柱上、下两端截面，考虑到框架柱一般采用对称配筋，组合时只需选择最大的弯矩。柱控制截面上的最不利内力组合有以下几种：（1）及其相应的N、V；（2）及其相应的M、V；（3）及其相应的M、V；（4）及其相应的M、N。对于框架柱，为简化起见，可采用轴线处的内力值，不换算成柱边缘截面的内力值，这样算得的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一些。框架柱端弯矩设计值：（1）抗震设计时，“强柱弱梁”的概念要求在强烈的地震作用下，结构发生较大的侧移进入非弹性时，为使框架保持足够的竖向承载能力而免于倒塌，要求实现梁铰侧移机构，即塑性铰应首先在梁上形成，尽可能避免在危害更大的柱上出现塑性铰。为此，就承载力而言，要求同一节点上、下柱端截面极限抗弯承载力之和应大于同一平面内节点左、右梁端截面的极限抗弯承载力之和。因此，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者外（因为其具有和梁相似的变形能力故不需调整），柱端考虑地震作用组合的弯矩设计值应按下列公式予以调整：式中为节点上、下柱端截面顺时针或逆时针方向组合弯矩设计值之和；上下柱端的弯矩设计值可按弹性分析的弯矩比例进行分配。为节点左、右梁截面逆时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和。为柱端弯矩增大系数，对二级框架，取1.5（2）抗震设计时，对于二级框架结构，底层柱截面的弯矩设计值应等于考虑地震作用组合的弯矩设计值与增大系数1.5的乘积。底层框架柱纵向钢筋应按上下端的不利情况配置。柱端剪力设计值：为防止框架柱出现剪切破坏，应充分估算到柱下端出现塑性铰即达到极限抗弯承载力时有可能产生的最大剪力，并以此进行柱斜截面计算。抗震设计的框架柱端部截面的剪力设计值，一、二、三、四级应按下列公式计算：式中、为柱上、下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值为柱的净高；为柱端剪力增大系数，对于二级框架取1.3120 7.3.1框架柱控制截面的内力表7.4.1框架A柱控制截面的内力汇总楼层截面位置恒载作用下内力活载作用下内力风荷载作用下内力地震作用下内力MNVMNVMNVMNV8柱顶24.51133.41-17.521.539.85-2.56-7.50-1.783.67-37.93-8.9818.54柱底-22.81148.45-5.374.6023.257柱顶22.81373.94-16.905.3750.93-3.85-19.42-7.5510.32-32.37-22.6617.21柱底-22.82388.98-5.0314.6524.426柱顶22.82614.46-16.915.0392.08-3.73-29.71-18.4216.37-42.95-39.2123.67柱底-22.82629.49-5.0324.3035.145柱顶22.82854.97-16.915.03133.23-3.73-37.24-33.6321.70-49.96-60.2729.12柱底-22.82870.00-5.0334.3746.124柱顶22.821095.48-16.915.03174.38-3.73-45.33-53.1826.41-57.59-85.7133.56柱底-22.821110.52-5.0341.8453.163柱顶22.821336.00-16.915.03215.53-3.73-50.39-75.9730.54-61.06-113.9437.00柱底-22.961351.03-5.0650.3961.062柱顶22.961576.48-17.345.06256.67-3.82-61.88-103.1434.41-70.93-145.8939.44柱底-23.851591.51-5.351.6659.221柱顶28.531816.79-10.446.3297.78-2.30-80.26-135.5742.69-93.97-183.5449.98柱底-14.271844.98-3.14120.39140.96120 表7.4.2框架B柱控制截面的内力汇总楼层截面位置恒载作用下内力活载作用下内力风荷载作用下内力地震作用下内力MNVMNVMNVMNV8柱顶-15.57183.8511.72-1.0918.521.77-11.03-4.796.08-55.76-24.2130.72柱底16.07198.883.709.0245.627柱顶-16.07468.1011.89-3.7078.962.70-28.23-21.1817.11-47.06-65.6928.52柱底16.02483.133.5928.2347.066柱顶-16.02752.2211.87-3.59139.332.66-44.75-53.7527.12-64.71-115.6739.22柱底16.02767.253.5944.7564.715柱顶-16.021036.3311.87-3.59199.712.66-59.33-100.5035.96-79.61-180.5148.25柱底16.021051.373.5959.3379.614柱顶-16.021320.4511.87-3.59260.092.66-72.22-159.2643.77-91.77-257.0855.62柱底16.021335.493.5972.2291.773柱顶-16.021604.5711.87-3.59320.472.66-83.50-229.1650.61-101.18-343.7061.32柱底16.061619.603.6083.50101.182柱顶-16.061888.729.71-3.60380.852.66-94.07-307.7057.02-107.84-436.1665.36柱底16.001903.763.694.07107.841柱顶-19.142173.047.00-4.3441.271.31-125.33-405.8659.26-146.74-550.0469.38柱底9.572201.222.14153.18179.34注：表中M以左侧受拉为正，单位为kN·m；V以绕柱端顺时针转动为正，单位为kN；N以受压为正，单位为kN7.3.2框架柱的内力组合注：对于二级框架结构，底层柱截面的弯矩设计值应等于考虑地震作用组合的弯矩设计值与增大系数1.5的乘积。120 表7.5A轴线框架柱端弯矩和轴力组合楼层截面位置内力1.35SGK+1.0×0.7×1.4SQK1.2SGK+1.0×1.0×1.4SQK+0.6×1.4SWK1.2SGK+1.0×1.0×1.4SWK+0.7×1.4SQK1.2SGE+1.3SEhk|M|max-NNmax-MNmin-M左风右风左风右风左震右震8柱顶M34.5825.2537.8520.4141.41-24.8078.7178.7134.58-24.80柱底-36.06-31.03-38.75-26.20-39.077.41-57.60-57.60-36.067.417柱顶M36.0618.5851.205.4559.82-19.2769.4669.4636.06-19.27柱底-35.74-22.13-46.74-11.81-52.838.92-59.13-59.13-35.748.926柱顶M35.749.4859.38-9.2773.91-28.4583.2383.2335.74-28.45柱底-35.74-14.01-54.851.71-66.3422.86-73.07-73.07-35.7422.865柱顶M35.743.1565.71-19.8284.45-42.1392.3492.3435.74-42.13柱底-35.74-5.56-63.3015.81-80.4437.13-87.34-87.34-35.7437.134柱顶M35.74-3.6472.50-31.1495.77-52.05102.26102.2635.74-52.05柱底-35.740.71-69.5826.26-90.8946.29-96.50-96.50-35.7446.293柱顶M35.74-7.9076.76-38.23102.87-56.55106.76106.7635.74-56.55柱底-35.957.69-76.9638.04-103.0656.41-106.92-106.92-35.9556.412柱顶M35.95-17.3486.61-54.12119.14-69.25119.76119.7635.95-69.25柱底-37.347.42-79.3738.56-106.0953.14-105.60-106.09-37.3453.141柱顶M44.68-24.38110.46-71.96152.77-93.63156.40156.4044.68-93.63柱底-33.51119.41-183.97222.52-283.12260.60-300.54-300.54-33.51260.608柱顶N189.76172.39175.37167.26172.23148.43171.77171.77189.76148.43柱底210.05190.43193.41185.30190.27166.47189.81189.81210.05166.477柱顶N554.73513.69526.37488.07509.21419.27478.19478.19554.73419.27柱底575.03531.73544.41506.11527.25437.31496.23496.23575.03437.316柱顶N919.75850.78881.73801.80853.37686.37788.32788.32919.75686.37柱底940.05868.82899.77819.84871.41704.41806.36806.36940.05704.415柱顶N1284.771184.231240.731109.441203.61947.621104.311104.311284.77947.62柱底1305.071202.271258.771127.481221.65965.661122.351122.351305.07965.664柱顶N1649.791514.041603.381411.021559.921203.151426.011426.011649.791203.15柱底1670.091532.081621.421429.061577.961221.191444.051444.051670.091221.193柱顶N2014.811841.121968.751708.061920.771455.081751.311751.312014.811455.08柱底2035.111859.161986.791726.101938.811473.121769.351769.352035.111473.122柱顶N2379.782164.482337.751998.922287.701702.122081.432081.432379.781702.12柱底2400.082182.522355.792016.962305.741720.162099.472099.472400.081720.161柱顶N2744.492483.162710.922282.182661.771941.552418.762418.762744.491941.55柱底2782.552516.992744.742316.002695.601975.372452.582452.582782.551975.37120 表7.5A轴线框架柱端弯矩和轴力组合楼层截面位置内力1.35SGK+1.0×0.7×1.4SQK1.2SGK+1.0×1.0×1.4SQK+0.6×1.4SWK1.2SGK+1.0×1.0×1.4SWK+0.7×1.4SQK1.2SGE+1.3SEhk|M|max-NNmax-MNmin-M左风右风左风右风左震右震8柱顶M-22.09-29.47-10.95-35.19-4.31-91.1756.92-91.17-22.09-91.17柱底25.3132.0416.8835.5310.2778.59-43.2478.5925.3178.597柱顶M-25.31-48.17-0.75-62.4216.61-80.4545.10-80.45-25.31-80.45柱底25.1547.970.5562.27-16.7780.40-45.1580.4025.1580.406柱顶M-25.15-61.8513.33-85.4039.90-103.3568.09-103.35-25.15-103.35柱底25.1561.85-13.3385.40-39.90103.35-68.09103.3525.15103.355柱顶M-25.15-74.1025.58-105.8260.32-122.7287.47-122.7225.58-122.72柱底25.1574.10-25.58105.82-60.32122.72-87.47122.72-25.58122.724柱顶M-25.15-84.9236.41-123.8678.36-138.53103.27-138.5336.41-138.53柱底25.1584.92-36.41123.86-78.36138.53-103.27138.53-36.41138.533柱顶M-25.15-94.4045.89-139.6594.16-150.76115.50-150.7645.89-150.76柱底25.2094.45-45.84139.70-94.11150.79-115.47150.79-45.84150.792柱顶M-25.20-103.3354.72-154.50108.91-159.45124.13-159.45108.91-159.45柱底25.10103.23-54.82154.41-109.00159.38-124.19159.38-109.00159.381柱顶M-30.03-134.2476.32-202.62148.30-213.72171.62-213.72148.30-213.72柱底22.52214.73-171.29342.05-301.31366.95-335.37366.95-301.31366.95　　　8柱顶N266.34242.52250.56232.06245.47189.14252.09189.14266.34189.14柱底286.64260.56268.60250.10263.51207.18270.13207.18286.64207.187柱顶N709.31654.46690.05609.44668.75476.32647.12476.32709.31476.32柱底729.61672.50708.09627.48686.79494.36665.16494.36729.61494.366柱顶N1152.041052.571142.88963.951114.46752.291053.03752.291152.04752.29柱底1172.341070.611160.92981.991132.50770.331071.07770.331172.34770.335柱顶N1594.771438.781607.611298.621580.011008.931478.271008.931607.611008.93柱底1615.061456.821625.651316.661598.051026.971496.311026.971625.651026.974柱顶N2037.501814.892082.441616.472062.391250.341918.751250.342082.441250.34柱底2057.791832.932100.481634.512080.431268.381936.791268.382100.481268.383柱顶N2480.232181.642566.631918.712560.371478.672372.301478.672566.631478.67柱底2500.522199.682584.671936.752578.411496.712390.341496.712584.671496.712柱顶N2923.012541.193058.122208.933070.471699.452833.481699.453070.471699.45柱底2943.302559.233076.162226.973088.521717.492851.521717.493088.521717.491柱顶N3366.052884.503566.352471.893608.291892.593322.701892.593608.291892.59柱底3404.102918.333600.172505.713642.121926.413356.521926.413642.121926.41120 表7.6柱端弯矩调整（强柱弱梁）A轴B轴楼层截面位置ΣMc=ηbΣMb楼层截面位置ΣMc=ηbΣMb8柱顶78.718柱顶-91.17柱底-38.01柱底95.067柱顶79.247柱顶-97.31柱底-77.25柱底99.926柱顶108.726柱顶-128.43柱底-97.19柱底124.625柱顶122.825柱顶-147.98柱底-117.97柱底145.624柱顶138.124柱顶-164.37柱底-133.35柱底163.423柱顶147.533柱顶-177.85柱底-151.16柱底177.642柱顶169.312柱顶-187.85柱底-143.57柱底157.511柱顶211.651柱顶-211.21柱底-300.54柱底366.95注：对于顶层和轴压比小于0.15的柱不做调整，二级框架120 表7.7.1A轴线框架柱剪力组合楼层1.35SGK+1.0×0.7×1.4SQK1.2SGK+1.0×1.0×1.4SQK+0.6×1.4SWK1.2SGK+1.0×1.0×1.4SWK+0.7×1.4SQK1.2SGE+1.3SEhkηvc(Mct+Mcb)/Hn左风右风左风右风左震右震　8-48.71-21.53-27.69-18.40-28.675.30-46.66-56.207-60.57-17.00-34.35-9.60-38.513.55-44.97-75.346-59.35-11.76-39.25-1.03-46.8512.00-53.29-99.145-59.35-7.28-43.736.44-54.3219.08-60.37-115.934-59.35-3.32-47.6913.04-60.9224.86-66.15-130.703-59.350.15-51.1618.82-66.6929.34-70.63-143.812-60.852.75-55.0523.62-72.7232.03-74.37-150.651-36.6420.11-51.6144.99-74.5553.39-78.89-162.40表7.7.1B轴线框架柱剪力组合楼层1.35SGK+1.0×0.7×1.4SQK1.2SGK+1.0×1.0×1.4SQK+0.6×1.4SWK1.2SGK+1.0×1.0×1.4SWK+0.7×1.4SQK1.2SGE+1.3SEhkηvc(Mct+Mcb)/Hn左风右风左风右风左震右震　833.2021.6511.4424.307.2955.06-27.3389.66742.5032.413.6740.86-7.0452.96-23.8494.96642.0940.75-4.8154.82-21.1266.82-37.78121.84542.0948.17-12.2467.20-33.4978.56-49.52141.36442.0954.74-18.8078.13-44.4388.14-59.10157.83342.0960.48-24.5487.70-54.0095.55-66.51171.16239.1663.27-32.5294.08-65.5698.21-73.92166.28122.2960.01-39.5492.65-73.2799.38-82.54183.32注：式中，为柱端剪力增大系数，对于二级框架取1.3，为柱的上、下端顺时针或逆时针方向截面组合的弯矩设计值，应考虑强柱弱梁系数和底层柱下端弯矩放大系数的影响，即取表7.6中“调整后”值即可。为柱的净高，对于首层，=4.7-0.6=4.1m，对于其余层，=3.3-0.6=2.7120 八、截面计算8.1设计信息柱的混凝土强度等级采用C40，混凝土强度设计值，强度标准值柱的混凝土强度等级采用C30，混凝土强度设计值，强度标准值梁柱的纵筋强度等级采用HRB400，强度设计值；箍筋采用HPB300，主梁bh=300mm×600mm一级次梁bh=250mm500mm二级次梁bh=250mm400mm环境类别为二a类，由《混凝土结构设计规范》得，梁柱最小保护层厚度为25mm，取25mm。根据混凝土规范规定：1）梁正截面受弯承载力计算中，计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合：二级抗震等级；2）框架梁纵向钢筋的最小配筋率：支座截面；跨中截面3）框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值，除按计算确定外，二级抗震等级不应小于0.3；4）梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%；5）抗震设计时，梁端箍筋加密区长度应取1.5和500（mm）的较大值；箍筋最大间距应取/4,8d,100(mm)的最小值；箍筋最小直径取8mm8.2横向框架梁配筋计算根据内力组合和调整后的结果选出各控制截面内力设计值，利用受弯构件正截面承载力和斜截面承载力计算公式，计算框架梁支座和跨中配筋。120 8.2.1框架梁正截面承载力计算以⑦轴线框架第二层边跨梁的跨中截面和支座截面的最不利内力为例进行配筋计算。第二层边跨梁的最不利内力：支座截面：,,跨中截面：梁跨间按单筋T形截面进行配筋计算：翼缘计算宽度按翼缘高度考虑，梁的受拉钢筋为一排，截面有效高度>192.52kN·m故属于第一类截面。截面抵抗矩系数相对受压区高度故受拉钢筋面积为选配420()截面相对受压区高度梁支座按矩形截面按单筋计算：对于A支座:，面有效高度120 故受拉钢筋面积为选配420（）截面相对受压区高度<0.35对于B支座，，面有效高度故受拉钢筋面积为选配420（）截面相对受压区高度<0.35120 表8.1框架梁纵筋配筋表楼层截面M（kN·m）判别跨中截面类型As(mm2)实配钢筋（mm2）（%）8支座A-55.901083.230.0420.0432863180.92AB跨中102.920.0160.0165193180.92B支座左-61.150.0460.0473133180.92B支座右-58.240.0440.0452983140.55BC跨中-45.011083.230.0070.0072263140.557支座A-97.211083.230.0740.0765063201.13AB跨中168.170.0250.0268533201.13B支座左-102.020.0770.0805323201.13B支座右-83.550.0630.0654323180.92BC跨中-54.561083.230.0080.0082743180.926支座A-123.981083.230.0940.0996533201.13AB跨中172.430.0260.0268753201.13B支座左-114.670.0870.0916013201.13B支座右-102.640.0780.0815353180.92BC跨中-53.941083.230.0080.0082713180.925支座A-146.671083.230.1110.1187803201.13AB跨中175.910.0270.0278923201.13B支座左-125.740.0950.1006633201.13B支座右-127.910.0970.1026753180.92BC跨中-53.941083.230.0080.0082713180.924支座A-170.721083.230.1290.1399184201.51AB跨中180.240.0270.0289154201.51B支座左-135.370.1020.1087164201.51B支座右-150.230.1140.1218004181.22BC跨中-53.941083.230.0080.0082714181.223支座A-187.251083.230.1420.15310154201.51AB跨中182.860.0280.0289284201.51B支座左-144.010.1090.1167654201.51B支座右-169.870.1290.1389134181.22BC跨中-53.941083.230.0080.0082714181.222支座A-213.641083.230.1620.17711734201.51AB跨中192.520.0290.0309784201.51B支座左-151.080.1140.1228054201.51B支座右-187.650.1420.15410174181.22BC跨中-53.971083.230.0080.0082714181.221支座A-236.821083.230.1790.19913164201.51120 AB跨中202.390.0310.03110294201.51B支座左-164.810.1250.1348844201.51B支座右-201.600.1530.16611014181.22BC跨中-25.451083.230.0040.0041284181.228.2.2梁斜截面承载力计算以首层框架梁为例：对于AB跨，截面最不利内力属于非地震组合AB梁最大剪力为，BC梁最大剪力为二级抗震设计时，梁端箍筋加密区长度应取,箍筋最大间距应取，箍筋直径d=8mm。梁端加密区的箍筋取2肢箍，8@100，箍筋采用HPB300级（），则>非加密区的箍筋按构造取2肢箍，8@200，箍筋设置满足要求。对于AB跨，截面最不利内力属于非地震组合梁端加密区的箍筋取2肢箍，8@100，箍筋采用HPB300级（），则>非加密区的箍筋按构造取2肢箍，8@200，箍筋设置满足要求。故梁AB、BC加密区配双肢箍8@100，非加密区配双肢箍8@200。120 8.3横向框架柱配筋计算《建筑抗震设计规范》关于框架柱构造要求的相关规定：第6.3.5条规定，矩形截面柱的边长，抗震设计是，二级不宜小于400mm；柱剪跨比宜大于2；柱截面高宽比不宜大于3。第6.3.6条规定，对于抗震等级为二级的框架结构，其柱轴压比限值为0.75。第6.3.7条规定，柱全部纵向钢筋的配筋率，对于二级框架，边柱最小配筋率为0.7%，中柱为0.8%，采用400MPa级纵向受力钢筋时，为0.75%及0.85%。而且柱截面每一侧的纵向钢筋配筋率不应小于0.2%。对于本设计，柱采用HRB400等级的钢筋，故边纵向钢筋的配筋率不小于0.75%、0.85%第6.3.8条规定，柱的纵向配筋，应满足下列规定：1、抗震设计时，宜采用对称配筋。2、截面尺寸大于400mm的柱，纵向钢筋间距不宜大于200mm。3、全部纵向钢筋的配筋率，抗震设计时不应大于5%。8.3.1框架柱的剪跨比及轴压比验算剪跨比按计算，轴压比按计算，为柱端截面的组合弯矩计算值，可取柱上、下端的较大值；为柱端截面与组合弯矩计算值对应的组合剪力计算值；N为柱轴力设计值。、、N为均不考虑承载力抗震调整系数。表8.2柱的剪跨比及轴压比验算柱号楼层b(m)h0(m)(N/mm2)M(kN·m)V(kN)N(kN)A柱80.450.4119.178.71-56.20210.053.420.0570.450.40519.179.24-75.34575.032.600.1360.450.40519.1108.72-99.14940.052.710.2150.450.40519.1122.82-115.931305.072.620.2940.450.40519.1138.12-130.701670.092.610.3730.450.40519.1147.53-143.812035.112.530.4620.450.40519.1169.31-150.652400.082.770.5410.50.45519.1-300.54-162.402782.554.070.51B柱80.450.40519.195.0689.66286.642.620.0770.450.40519.199.9294.96729.612.600.1760.450.40519.1-128.43121.841172.342.600.2850.450.40519.1-147.98141.361625.652.580.3940.450.40519.1-164.37157.832100.482.570.5030.450.40519.1-177.85171.162584.672.570.62120 20.450.40519.1-187.85166.283088.522.790.7410.50.45519.1366.95183.323642.124.400.70注：轴压比是影响柱子破坏形态和延性的主要因素之一。柱的位移延性随着柱轴压比的增大而急剧下降，尤其是在高轴压比条件下，箍筋对柱的变形能力的影响越来越不明显。随轴压比的大小，柱将呈现两种破坏状态，即混凝土压碎而受拉钢筋并未屈服的小偏压破坏和受拉钢筋首先屈服具有较好延性的大偏心受压破坏。框架柱的抗震设计一般应控制在大偏心受压的破坏的范围，因此必须控制轴压。8.3.2框架柱正截面承载力计算混凝土强度设计值，柱的纵筋强度等级采用HRB400，强度设计值；箍筋采用HPB300，。《混凝土规范》规定，梁柱刚接的框架结构，对于现浇楼盖，计算高度底层柱取1.0H，其余层柱取1.25H。其中H为底层柱从基础顶面到一层楼盖顶面的高度；对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。柱采用对称配筋，因为在不同方向的水平荷载作用下，实际的弯矩具有不确定性。取⑥轴一榀框架进行柱的配筋计算，按照偏心受压柱进行截面配筋计算。《混凝土结构设计规范》第6.2.3条规定：对纨绔作用平面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩不大于0.9且设计轴压比不大于0.9时，若构件的长细比满足下式的要求，即：可以不考虑该方向构件自身挠曲产生的附加弯矩影响。以A柱首层为例进行计算：1、取一组（M2=240.43kN·m,M1=-169.32kN·m，N=1962.07kN）（1）判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比：<0.9轴压比小于0.9截面回转半径：长细比：>故需考虑杆件自身挠曲变形的影响（2）判断偏压类型120 取初始偏心距，<且，判定为大偏心受压。（3）计算钢筋面积故可按构造配筋：420（）2、取一组（M2=44.68kN·m,M1=-33.51kN·m，N=2782.55kN）（1）判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比：<0.9轴压比小于0.9截面回转半径：长细比：>120 故需考虑杆件自身挠曲变形的影响（2）判断偏压类型取初始偏心距，>判定为小偏心受压。故从新计算（3）计算钢筋面积故可按构造配筋：420（）3、取一组（M1=208.48kN·m,M2=74.90kN·m，N=1580.38kN）（1）判断构件是否考虑附加弯矩杆端弯矩比：<0.9轴压比小于0.9120 截面回转半径：长细比：<故可以不考虑杆件自身挠曲变形的影响（2）判断偏压类型取初始偏心距，<且，判定为大偏心受压。（3）计算钢筋面积故可按构造配筋：420（）注：1、表8.3~8.4中，《混凝土结构设计规范》第6.2.3条规定，当为单曲率时，M1/M2120 取正值，否则取负值。在判断是否考虑杆件自身挠曲变形影响时，应根据《混凝土结构设计规范》第6.2.3条的三个条件，因本设计中所有柱轴压比均小于0.9，故表中不给予列出。表中的N为与M2相对应的轴力。2、当不考虑柱挠曲变形时，弯矩设计值M取M2。当考虑柱挠曲变形时，弯矩设计值，其中为构件截面偏心距调整系数，考虑柱两端截面弯矩差异影响，M1/M2的确定同第1点，当小于0.7时取0.7，为由二阶效应引起的临界截面弯矩增大系数，按下式确定，式中的，当时，取1；另外，当时，取。3、判断大小偏心受压类型：当时，为大偏心受压构件；当时，为小偏心受压构件。4、柱采用对称配筋，当时，即，说明纵向受压钢筋的应力没有达到抗压强度设计值，此时可近似取，，，然后取。而对于本设计，要么要么小于构造配筋的钢筋面积，故均按构造配筋。120 表8.3框架A柱配筋计算120 120 表8.3框架B柱配筋计算120 120 8.3.3框架柱斜截面承载力计算根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2010，抗震等级为二级的框架结构柱箍筋有以下要求：1.框架柱箍筋加密区长度=2.加密区箍筋最大间距3.加密区最小直径8mm4.加密区箍筋肢距：二级抗震不易大于5.箍筋非加密区：体积配箍率不宜小于加密区的一半，二级抗震等级箍筋不应大于10d6.体积配股率：加密区二级抗震等级不应小于0.6%非加密区：箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的50%：对一、二级抗震等级，箍筋间距不应大于10d,d为纵向钢筋直径。7.二级抗震等级的角柱应沿全柱高加密箍筋，底层柱根箍筋加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3。以第首层A柱为例：最不利内力为地震组合，《抗规》规定：剪跨比大于2的柱，其截面尺寸与剪力设计值应满足下式要求：，满足要求。研究表明，在反复荷载作用下，框架柱的斜截面破坏有斜拉、斜压和剪压等几种破坏形态。当配筋率能满足一定要求时，可防止斜拉破坏；当截面尺寸满足一定要求时，可防止斜压破坏。而对于剪压破坏，应通过配筋计算来防止。非抗震设计时：抗震设计时：式中为偏心受压构件计算截面的剪跨比，当>3时，取=3；N为与剪力设计值相应的轴向压力设计值，当时，取，其中A为构件截面面积。，取120 非抗震设计时：故可按构造配筋。抗震设计时：故可按构造配筋。柱端箍筋加密区的范围为：=700mm，对于底层柱，柱根不小于柱净高的1/3（取1400mm），地面上下各500mm。抗震等级为二级的框架柱端箍筋加密区的箍筋间距为：=100mm，底层柱下端箍筋加密区的箍筋间距为100mm，箍筋最小直径为d=8mm，本设计取d=10mm对于二级框架，柱端箍筋加密区的体积配箍率不应小于0.6%《建筑抗震设计规范》第6.3.9条规定，当柱每边纵筋不少于3根时，应设置复合箍，本设计采用四肢复合箍。柱箍筋加密区的体积配箍率应满足：，其中为混凝土轴心抗压强度设计值，强度低于C35时，取C35计算；为箍筋抗拉强度设计值，超过360N/mm2时取360N/mm2；为最小配箍特征值，查《建筑抗震设计规范》表6.3.9首层A柱轴压比，查《建筑抗震设计规范》得=0.126，，故柱箍筋加密区的最小体积配箍率为：>0.6%取10，，则120 故箍筋加密区箍筋选用410@100柱箍筋非加密区的箍筋体积配筋率不宜小于加密区的50%。对于二级框架，箍筋间距不大于10倍纵向钢筋直径，故非加密区的箍筋取410@150。附：加密柱端箍筋的作用：1、承担柱子剪力；2、约束混凝土，提高混凝土的抗压强度及变形能力；3、为纵筋提供侧向支承，防止纵筋压曲。120 8.4框架节点抗震设计1、剪力设计值《混凝土结构设计规范》第11.6.2条规定：抗震等级为三级的框架梁柱节点核心区的剪力设计值，应按下列规定进行计算：顶层中间节点和端节点：其他层中间节点和端节点：其中，为节点剪力增大系数，对于二级框架，取=1.35；为节点左右梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值为梁受压钢筋合力点至受压区边缘的距离，取=45mm为柱的计算高度，可采用节点上、下柱反弯点之间的距离2、剪压比限值为了防止节点核心区混凝土斜压破坏，同样要控制剪压比不得过大。但节点核芯区周围一般有梁的约束，抗剪面积实际比较大，故剪压比限值可适当放宽，一般应满足：其中，为正交梁的约束影响系数：当楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2，且正交方向梁高度不小于较高框架梁高度的3/4时，取=1.50，当不满足时，取=1.0。对于首层，取=1.0；对于其余层，取=1.50。为框架节点核芯区的高度，可采用验算方向的柱截面高度节点核芯区的截面有效验算高度，取=为承载力抗震调整系数，《抗规》规定可采用0.853、节点受剪承载力现浇框架节点的受剪承载力按下式计算：120 其中，为考虑地震作用组合的节点上柱底部的轴向压力较小设计值，当时，取，当为拉力时，取=0。为节点箍筋抗拉强度设计值为核芯区有效验算宽度范围内同一截面验算方向各肢箍筋的总截面面积。s为箍筋间距以第首层B节点为例计算：，，，，，故==>，满足要求。<=，取=>故受剪承载力满足要求。其余节点验算见表8.7120 表8.7梁柱节点核芯区抗震受剪承载力验算楼层节点（mm）Hc(mm)Vj(kN)(mm)(mm)受剪水平截面验算N(mm)s(mm)受剪承载力验算是否满足8A节点74.545552050127.91.56006002725.41166.525746003141001717.7是7A节点96.635553135204.31.56006002725.41437.325746003141001741.6是6A节点123.985553234264.61.56006002725.41704.425746003141001765.2是5A节点146.675553201312.11.56006002725.41965.725746003141001788.2是4A节点170.725553300366.61.56006002725.411221.225746003141001810.8是3A节点187.255553234399.71.56006002725.411473.125746003141001833.0是2A节点213.645553449464.31.56006002725.411720.225746003141001854.8是1A节点236.825553382511.91.56006002725.411975.425746003141001877.3是8B节点73.565551810112.71.56006002725.41207.225746003141001721.3是7B节点137.085553300294.31.56006002725.41494.425746003141001746.6是6B节点164.765553300353.71.56006002725.41770.325746003141001771.0是5B节点200.395553300430.31.56006002725.411027.025746003141001793.6是4B节点230.435553300494.71.56006002725.411268.425746003141001814.9是3B节点255.355553300548.21.56006002725.411496.725746003141001835.1是2B节点274.525553300589.41.56006002725.411717.525746003141001854.6是1B节点245.825553765545.81.56006002725.411926.425746003141001873.0是120 九、板的计算9.1楼面板配筋计算楼面板的布置图如下图所示：120 荷载计算：由前面计算可知楼面恒载标准值，公办室活荷载标准值走廊、卫生间活荷载标准值。办公室：由恒载效应控制组合时：由活荷载效应控制组合时：走廊：由恒载效应控制组合时：由活荷载效应控制组合时：，故取由活荷载效应控制的设计值进行计算。弯矩计算：区格B1（按塑性法计算）计算跨度：取B1区格为四边固支，内力折减系数0.8，采用分离式配筋，各塑性铰线上的总弯矩为：代入极限平衡方程解得：120 区格B2（按弹性法计算）卫生间恒荷载标准值的计算：活荷载标准值：由恒载效应控制组合时由活载效应控制组合时，故取由活荷载效应控制的设计值进行计算。恒载设计值：活载设计值：区格板B2按弹性法计算，在计算区格板跨内最大正弯矩时：在计算区格板支座最大负弯矩时，按恒载及活载均满布计算，取荷载：计算跨度：跨内弯矩：，，支座弯矩：区格B3（按塑性法计算）计算跨度，120 ，取，B3区格为四边固支，内力折减系数0.8，采用分离式配筋，各塑性铰线上的总弯矩为：代入极限平衡方程解得：区格B4（按塑性法计算）计算跨度，，取，B4区格为四边固支，内力折减系数为0.6，采用分离式配筋，各塑性铰线上的总弯矩为：代入极限平衡方程120 解得：区格B5（按弹性法计算）卫生间恒载设计值：活载设计值：区格板B5在计算区格板跨内最大正弯矩时：在计算区格板支座最大负弯矩时，按恒载及活载均满布计算，取荷载：计算跨度：，B5区格为四边固定板。跨内弯矩：，，支座弯矩：区格B6（按塑性法计算）计算跨度，，取，120 B6区格四边固支，内力折减系数0.8，采用分离式配筋，各塑性铰线上的总弯矩为：代入极限平衡方程解得：区格B7（按塑性法计算）计算跨度：取B7区格四边固支，内力折减系数0.8，采用分离式配筋，各塑性铰线上的总弯矩为：代入极限平衡方程解得：120 区格B8（按塑性法计算），跨中：支座：区格B9（按塑性法计算）计算跨度：取B9区格四边固支，内力折减系数0.8，采用分离式配筋，各塑性铰线上的总弯矩为：代入极限平衡方程解得：区格B10（按塑性法计算）计算跨度：120 取B10区格四边固支，内力折减系数0.8，采用分离式配筋，各塑性铰线上的总弯矩为：代入极限平衡方程解得：表9.1楼面板跨中截面配筋计算板块跨中截面选配钢筋实配面积(mm2)B1X方向2.87801058@200251Y方向2.3080848@200251B2X方向3.30801218@200251Y方向1.0380388@200251B3X方向2.92801078@200251Y方向2.92801078@200251120 B4X方向1.1480428@200251Y方向0.5480208@200251B5X方向0.9780358@200251Y方向0.3580138@200251B6X方向1.5080558@200251Y方向0.3480128@200251B7X方向1.0880398@200251Y方向0.158058@200251B8X方向5.06801858@200251B9X方向1.0480388@200251Y方向0.188068@200251B10X方向0.4780178@200251Y方向0.4380168@200251支座截面选配钢筋实配面积(mm2)B1-B25.74802108@200251B1-B94.59801688@200251B1-B65.74802108@200251B1-B84.59801688@200251B2-B35.84802138@200251B2-B73.76801378@200251B3-B45.84802138@200251B3-B55.84802138@200251B3-B75.84802138@200251B4-B51.08880408@200251B4-B62.99801098@200251B5-B62.99801098@200251B5-B72.1680798@200251B6-B72.1680798@200251B6-B83.62801328@200251B6-B102.99801098@200252B7-B90.3580138@200251B9-B102.0880768@200251表9.2楼面板支座截面配筋计算120 9.2屋面板配筋计算屋面板的布置图如下图所示：120 荷载计算：由上图可知屋面板B5、B6、B7按单向板计算，其余板均按双向板计算，屋面板均按弹性法计算。屋面恒载标准值上人屋面活荷载标准值不上人屋面活荷载标准值上人屋面：由恒载效应控制组合时：由活载效应控制组合时：，故取由活载效应控制的设计值进行计算。不上人屋面：由恒载效应控制组合时：由活载效应控制组合时：，故取由恒载效应控制的设计值进行计算。区格B5(按单向板)：,固按单向板计算跨中：支座：区格B6(按单向板)：,固按单向板计算跨中：支座：区格B7(按单向板)：跨中：支座：区格板B1（按弹性法计算）：在计算区格板跨内最大正弯矩时，按恒载均布及活载棋盘式布置计算，取荷载：120 在计算区格板支座最大负弯矩时，按恒载及活载均满布计算，取荷载：计算跨度：，B1区格为四边固定板。跨内弯矩：，支座弯矩：区格板B2（按弹性法计算）：在计算区格板跨内最大正弯矩时，按恒载均布及活载棋盘式布置计算，取荷载：计算跨度：，B3区格为四边固定板。跨内弯矩：，支座弯矩：120 区格板B3（按弹性法计算）：在计算区格板跨内最大正弯矩时，按恒载均布及活载棋盘式布置计算，取荷载：计算跨度：，B3区格为四边固定板。跨内弯矩：，支座弯矩：区格板B4与B3计算相同，但B4弯矩不折减区格板B8电梯机房屋顶板：在计算区格板跨内最大正弯矩时，按恒载均布及活载棋盘式布置计算，取荷载：屋面恒载标准值活荷载标准值由恒载效应控制组合时：由活载效应控制组合时：，故取由活载效应控制的设计值进行计算。计算跨度：，B7区格为四边固定板。跨内弯矩：跨中：支座：120 表9.3屋面板截面配筋计算板块跨中截面选配钢筋实配面积(mm2)B1X方向4.36801598@200251Y方向3.56801308@200251B2X方向4.45801638@200251Y方向4.45801638@200251B3X方向2.2780838@200251Y方向0.6580248@200251B4X方向2.2780838@200251Y方向0.6580248@200251B5X方向5.17801898@200251B6X方向5.17801898@200251B7X方向5.17801898@200251B8X方向10.1803698@120419表9.4屋面板截面配筋计算支座截面选配钢筋实配面积(mm2)B1-B210.06803688@120419B1-B76.30802308@180279B1-B46.95802548@180279B1-B36.95802548@180279B1-B56.3802308@180279B2-B37.32802688@180279B2-B67.06802588@180279B3-B63.95801448@180279B3-B41.04280388@180279B4-B57.06802588@180279B4-B63.95801448@180279B6-B85.45801998@180279B7-B83.69801358@180279120 十、楼梯设计10.1设计信息楼梯按消防楼梯计算，活荷载标准值取混凝土等级采用，，板受力钢筋采用HPB300，平台梁受力钢筋采用HRB400，10.2梯段板设计图10.1标准层楼梯平面图楼梯平面图如图10.1所示，梯段板AT1水平方向跨度为2.70m，采用板式楼梯。120 10.2.1尺寸确定斜板水平方向投影净长，高度为踏步尺寸取，斜板斜向净长为斜板厚度取1m宽板带为计算单元。10.2.2荷载计算恒载标准值：栏杆自重30mm水磨石面层踏步板自重斜板自重20厚板底刷粉合计活载标准值：由恒载效应控制时，由活载效应控制时，120 10.2.3内力计算楼段板与梁整体连接，其计算跨度取考虑到楼梯板梁端与平台梁、板整体浇筑，对板有约束作用，斜板跨中正截面最大正弯矩设计值近似取为：10.2.4配筋计算斜板保护层厚度取，有效高度选用6@120（）配8@200的分布钢筋。在板的支座处配置8@200的负弯矩构造筋，长度为，取700mm。10.3平台板设计10.3.1尺寸确定平台板PTB1净跨，长、宽比3000/2100=1.43，按双向板计算；平台板板厚取100mm，取1m宽板带为计算单元。平台板PTB2净跨，长、宽比3000/1200=2.5，按单向板计算；平台板板厚取100mm，取1m宽板带为计算单元。120 10.3.2荷载计算恒载标准值：30厚水磨石面层平台板自重20厚板底刷粉合计：活荷载标准值取：由恒载效应控制时：由活载效应控制时：，故取由活载效应控制时的设计值进行计算。10.3.3内力计算PTB1：按弹性法计算：在计算跨内最大正弯矩时，按恒载均布及活载棋盘式布置计算，取荷载：在计算支座最大负弯矩时，按恒载及活载均满布计算，取荷载：计算跨度：跨内弯矩：，120 支座弯矩：PTB2：弯矩设计值：10.3.4配筋计算平台板的保护层厚度取20mm，有效高度取PTB1：跨中：支座：选用8@200（），分布钢筋采用8@200.PTB2：120 选用8@200（），分布钢筋采用8@200.10.4平台梁计算10.4.1尺寸确定平台梁TL1两端搁置在梯柱上，计算跨度取梁截面尺寸取10.4.2荷载计算恒载标准值：由斜板传来的荷载由平台板传来的荷载平台梁自重20厚梁底侧面刷粉合计：活荷载标准值取：由恒载效应控制时：由活载效应控制时：，故取由活载效应控制时的设计值进行计算。10.4.3内力计算跨中弯矩设计值：120 支座剪力设计值：10.4.4配筋计算平台梁的保护层厚度取30mm，有效高度取正截面受弯承载力计算：平台梁按倒L型截面进行配筋计算，翼缘计算宽度按计算跨度考虑：故属于第一类T形截面。选配212（）斜截面承载力的计算：故可构造配置箍筋，选用双肢箍8@200。平台梁TL2可与平台梁TL1取相同截面，相同配筋。120 十一、基础设计11.1设计信息室内外高差为0.45m。混凝土结构的环境类别为：基础底板为二a类(板混凝土保护层厚度c=20mm)。地基承载力特征值为200kPa，持力层为含水比小于0.8的红黏土，无软弱下卧土层，不考虑地下水影响。各土层的物理力学性质列于下表：层次土层承载力(kN/m2)天然含水量（%)容重kN/m3孔隙比塑限%液限%塑性指数液性指数1杂填土8032172淤泥10037.5181.611932131.423粉土16926.719.50.8017.026.99.90.984粘土30020.819.70.7018.229.411.20.235砂岩根据勘察设计所提供的资料，分析表明，在柱下荷载作用下，天然地基基础难以满足设计要求，故选用桩基础。根据地址勘察资料，确定第5层砂岩为桩端持力层采用桩径500mm的预制钢筋混凝土桩。桩长为15.5m.承台埋深设计2m,桩顶嵌入承台0.05米，混凝土强度等级采用C30，保护层厚度取45mm，受力钢筋采用HRB400，箍筋采用HPB300，室外地坪标高-0.45m，基顶标高-0.95m。基础承受的荷载：120 （1）上层建筑传来的弯矩、轴力、剪力（取底层柱下端截面控制内力）（2）基础自重和回填土重量本工程地基基础设计等级为丙级，《建筑地基基础设计规范》规定：丙级建筑物可不进行地基变形验算。表11.1基础承受的上部荷载内力组合A柱基础-240.431962.07-162.40-89.641772.7-38.3544.682782.55-162.4054.821917.2212.88208.481580.30-162.401772.751772.7-38.35B柱基础293.561541.13183.32103.622293.1343.87-301.313642.12183.32103.622293.1343.87293.561541.13183.32-80.202109.31-27.2411.2单桩承载力设计值按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值：单桩竖向承载力设计值为：11.3桩基础设计11.3.1基础尺寸确定初步假定承台底面尺寸为，则，取4根桩120 11.3.2桩承台底面尺寸设计根据桩的外缘每边外伸净距为,则承台为方形且长边为。取承台及上覆土的平均重度，则承台及上覆土重图11.1桩的布置及承台尺寸单桩的平均竖向力为：单桩偏心荷载作用下最大竖向力为：按公式要求：由于水平力较小，此处不验算单桩水平承载力。11.4承台抗弯计算和配筋设计11.4.1求荷载设计值在承台结构计算中，取相应于荷载效应基本组合的设计值，可按下式计算：所以：120 11.4.2承台设计及材料对承台进一步设计为：取承台厚0.6m,下设100mm厚的C10的素混凝土垫层，两边各延长100mm，保护层厚度50mm,则；混凝土强度为C30，混凝土的抗拉强度为，受力钢筋选用HRB400级，如下图所示：图12.2承台设计计算图11.4.3I-I与II-II截面验算各桩不计承台及其上土重部分的净反力为各桩平均竖力：最大竖向力120 对于I-I截面：钢筋面积：采用14根直径为20钢筋，，平行于X轴布置。II-II截面配筋验算同上，采用12根直径为20的钢筋。11.5承台抗弯计算和配筋设计11.5.1柱对承台的向下冲切验算根据公式：式中：Fl-作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值（kN），即等于作用与桩的竖向荷载设计值F减去冲切破坏锥体范围内各基桩底的净反力设计值之和；--混凝土抗拉强度设计值（）--承台冲切破坏锥体的有效高度（）--冲切系数；--冲跨比，，为冲跨，即柱边或承台变阶处到桩边的水平距离，按圆桩的有效宽度进行计算。当，取；当，取。，满足要求。11.5.2角桩冲切验算对于四桩承台，受角桩冲切的承台应满足下式：式中：--作用于角桩顶的竖向力设计值(）120 --角桩的冲切系数；--角桩冲跨比，其比值满足0.2-1.0，--从承台底角桩内边缘引一45°冲切线与承台顶面相交点，至角桩内边缘的水平距离；当柱或承台边阶处位于该45°线内时，取由柱边或变阶处与柱内边缘连线为冲切锥体的锥线。；；抗冲切力=抗冲切力>，满足要求。120 【参考文献】[1]《房屋建筑学》，董黎主编，武汉理工大学出版社；[2]《土木工程专业毕业设计指导》，梁兴文主编，科学出版社；[3]《多层钢筋混凝土框架结构设计实例详解》，周俐俐主编，中国水利水电出版社；[4]《PKPM结构软件从入门到精通》，杨星主编，中国建筑工业出版社；[5]《结构力学》，朱慈勉主编，高等教育出版社；[6]《混凝土结构设计原理》，沈蒲生主编，高等教育出版社；[7]《混凝土结构设计》，沈蒲生主编，高等教育出版社；[8]《高层建筑结构设计》，沈蒲生主编，中国建筑工业出版社；[9]《抗震结构设计》，王社良主编，武汉理工大学出版社；[10]《土力学》，王泽云主编，重庆大学出版社；[11]《基础工程》，周景星主编，清华大学出版社；[12]《民用建筑设计通则》（GB50352—2005）；[13]《建筑设计防火规范》（GB50016—2014）；[14]《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）；[15]《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）；[16]《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）；[17]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）；[18]《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》（11G101-1）。120'