六层框架结构办公楼设计计算书

'六层框架结构办公楼设计1工程概况1.1概况本工程为某政府机关办公楼，本工程为六层钢筋混凝土框架结构体系，建筑面积约4000m2左右，建筑平面一字型，受场地限制，宽度≤17m,长度≤40m。开间长4.5m，进深长6.6m，层高3.6m，走廊宽2.4m。框架梁、板、柱均采用现浇混凝土。1.2地质资料1.2.1场地概况拟建建筑场地已经人工填土平整，地形平坦，地面高程4.6m。1.2.2地层构成勘察揭露的地层，自上而下除第一层为近期人工填土外，其余均属第四全新世海陆交相互沉积。勘察深度范围内所揭露的地层，厚度变化很小，分布较均匀，其各层概况为：⑴杂填土：以粘土为主，含大量垃圾和有机质，不宜作为天然地基，平均厚度2.5m。⑵淤泥质粉质粘土：深灰色，流塑状态。平均厚度7.1m。⑶细砂：以细砂为主，少量粉砂，含粘粒，饱和，松散稍密状。平均厚度为2.4m⑷中砂：以中粗砂为主，饱和，属密实状态，承载力特征值为220kpa，工程地质性良好，可以做桩尖持力层。本层为揭穿。1.2.3地下水情况场地地下水在勘探深度范围内分上下两个含水层，第一含水层位于第⑵层淤泥质粉质粘土层中，属上层空隙滞水，水位高程约为4.2m；第二层含水层主要存于第⑶层细砂层中，属空隙潜水，具有一定的静水压力。经取水样进行水质分析，判定该地下水对混凝土无侵蚀性。1.2.4工程地质评价⑴-99- 六层框架结构办公楼设计场地土类型与场地类别：经计算，本场地15m深度以内土层平均剪切波速（按各层厚度加权平均）为Vsm=140~160m/s，即场地土类型为中软场地土；另据区域资料表明，该场地覆盖层厚度Dov为60m，按《建筑抗震设计规范.》划分该场地类别为Ⅱ类土。⑵场地地基液化判别：第⑶层细砂层为液化土层，IIE=11.3，属中等液化。⑶地基持力层选择与评价：第⑴层杂填土不宜作天然地基；第⑵层淤泥质粉质粘土位软弱下卧层；第⑶层细砂层属中等液化土层，未经处理不可作为地基持力层；第⑷层中砂层物理学性质较好，可作为桩尖持力层。有关桩的设计和要求，详见《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008），各层土的承载力特征值及桩设计参数见下表1.1:各层土的承载力特征值及桩设计参数表1.1层序土层名称平均厚度（m）实际标贯击数/临界标贯击数承载力特征值沉管灌注桩预制桩桩侧阻力特征值桩端端阻力特征值桩侧阻力特征值桩端端阻力特征值fak（kPa）qsia（kPa）qpa（kPa）qsia（kPa）qpa（kPa）①杂填土2.5②淤泥质粉质粘土7.1652024③细砂2.40.601502938④中砂未揭穿2304216004721001.2.5地基方案-99- 六层框架结构办公楼设计根据拟建建筑物的特点及场地岩土工程条件，基础形式可采用桩基础。建议采用④层中砂作为桩尖持力层，桩型可考虑灌注桩或预制桩。1.3地震资料根据国家地震局审批的《××地震区划图及其说明》，本场地属于强震区，其地震基本烈度为8度，设计基本地震的加速度为0.2g，设计地震分组为第一组。1.4气象条件基本风压0.75kN/m2，基本雪压0-99- 六层框架结构办公楼设计2构件估算及布置2.1框架梁、柱的截面尺寸估算2.1.1框架梁估算纵向主梁最大跨度l1=4500mmh=（1/8~1/12）×l1=（1/8~1/12）×4500mm=（563~375）mm取500mmb=（1/2~1/3）×h=（1/2~1/3）×500mm=（250~167）mm取200mm横向主梁最大跨度l2=6600mmh=（1/8~1/12）×l2=（825~550）mm取700mmb=（1/2~1/3）×h=（360~240）mm取300mm次梁最大跨度l2=6600mmh=（1/12~1/18）×l2=（550~367）mm取450mmb=（1/2~1/3）×h=（225~150）mm取200mm考虑到走廊处横向主梁跨度较小，故取其截面为200mm×500mm各梁截面尺寸如下表：各梁截面尺寸估算表表2.1横向主梁KL1（mm×mm）横向主梁KL2（mm×mm）横向主梁KL3（mm×mm）次梁L1、L2（mm×mm）300×700200×500200×500200×4502.1.2框架柱计算框架高度3.6×5+5=23m，烈度为8度查《构筑物抗震设计规范》得该框架结构抗震等级为二级，框架柱轴压比限值为〔μN〕=0.8采用C30混凝土，由于N=βFgn中柱和边柱的负荷面积分别是4.5×6.75m2和3.3×6.75m2所以中柱Ac≥βFgn/μfc=1.25×4.5×6.75×15×103×6/（0.8×14.3）=298705mm2-99- 六层框架结构办公楼设计边柱Ac≥βFgn/μfc=1.25×3.3×6.75×15×103×6/（0.8×14.3）=227813mm2根据以上计算结果，并以安全起见，标准层统一取600×600mm2，首层统一取800×800mm22.2屋（楼）盖的结构平面布置图图2-1屋（楼）盖平面布置图2.3框架计算简图底层高h取5m，其他层高3.6m图2-2框架计算简图-99- 六层框架结构办公楼设计3屋（楼）盖设计3.1荷载计算3.1.1办公室、走廊荷载计算⑴办公室恒载标准值25mm厚水泥砂浆找平层0.025×20=0.5kN/m2120mm厚现浇钢筋混凝土板0.12×25=3.0kN/m215mm厚板底纸筋灰抹灰0.015×16=0.24kN/m2小计3.74kN/m2⑵活载标准值走道2.5kN/m2办公室2.0kN/m2设计值：走道g=1.2×3.74=4.49kN/m2q=1.4×2.5=3.5kN/m2g+q=7.99kN/m2g+q/2=6.24kN/m2办公室g=1.2×3.74=4.49kN/m2q=1.4×2.0=2.8kN/m2g+q=7.29kN/m2g+q/2=5.89kN/m23.1.2卫生间荷载计算⑴恒载标准值陶瓷锦砖0.12kN/m220mm厚防水砂浆找平层0.02×20=0.4kN/m2120mm厚钢筋混凝土板自重0.12×25=3kN/m215mm厚板底纸筋灰抹灰0.015×16=0.24kN/m2小计3.76kN/m2⑵活载标准值-99- 六层框架结构办公楼设计活载标准值2.5kN/m2设计值：g=1.4×2.5=3.5kN/m2q=1.2×3.76=4.51kN/m2g+q/2=6.26kN/m2g+q=8.01kN/m23.1.3屋面荷载计算（不上人屋面）⑴恒载标准值180mm厚砖砌架空隔热层1.1kN/m2三毡四油上铺绿豆砂0.4kN/m225mm厚1:3水泥砂浆找平层0.025×20=0.5kN/m21:6水泥焦渣找坡（最薄30mm）0.085×10=0.85kN/m2100mm厚混凝土板自重0.1×25=2.5kN/m215mm厚板底纸筋灰抹灰0.015×16=0.24kN/m2小计5.59kN/m2⑵活载标准值标准值：qk=0.5kN/m2设计值：g=1.2×5.59=6.71kN/m2q=1.4×0.5=0.7kN/m2g+q/2=7.06kN/m2g+q=7.41kN/m2q/2=0.35kN/m23.2弯矩计算本设计中lo1/lo2＜3，所以只有双向板，设计时按弹性理论方法设计，跨中最大弯矩的情况，荷载分布情况可以分解为满布荷载q+q/2及间隔布置±q/2两种情况，请一种情况可以近似认为各区格板都固定支承在中间支承上，对后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的，支座最大负弯矩可近似按活载满布求得，即支座g+q下的支座弯矩，考虑泊松比的影响，取ν=0.2，查表“双向板按弹性分析的系数表”（见《混凝土结构》中册）对各区格楼盖弯矩进行计算，列于表3.1、3.2中：-99- 六层框架结构办公楼设计楼盖弯矩表3.1区格项目B1B2B3B4lo1(m)3.33.33.32.4lo2(m)4.54.54.54.5lo1/lo20.7330.7330.7330.533m1(kN·m)（0.0402+0.2×0.0183）×5.89×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.4×3.32=3.89（0.0337+0.2×0.0104）×5.89×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.4×3.32=3.37（0.0305+0.2×0.0124）×5.89×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.4×3.32=3.19（0.0539+0.2×0.0096）×6.42×2.42+（0.0917+0.2×0.0198）×1.75×2.42=3.02m2(kN·m)（0.0402×0.2+0.0183）×5.89×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.4×3.32=2.36（0.0337×0.2+0.0104）×5.89×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.4×3.32=1.77（0.0305×0.2+0.0124）×5.89×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.4×3.32=1.85（0.0539×0.2+0.0096）×6.42×2.42+（0.0917×0.2+0.0198）×1.75×2.42=1.14m1’(kN·m)-0.0956×7.29×3.32=-7.59-0.0758×7.29×3.32=-6.02-0.0713×7.29×3.32=-5.66-0.1150×7.29×2.42=-5.29m2’(kN·m)-0.0752×7.29×3.32=-5.97-0.0572×7.29×3.32=-4.54-0.0566×7.29×3.32=-4.49-0.0785×7.29×2.42=-3.61m1”(kN·m)-7.59-6.02-5.66-5.29m2”(kN·m)-5.97-4.54-4.49-3.61-99- 六层框架结构办公楼设计续表3.1区格项目B5B6B7lo1(m)2.43.33.3lo2(m)4.54.54.5lo1/lo20.5330.7330.733m1(kN·m)（0.0390+0.2×0.0050）×6.42×2.42+（0.0917+0.2×0.0198）×1.75×2.42=2.44（0.0402+0.2×0.0183）×6.26×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.75×3.32=4.33（0.0337+0.2×0.0104）×6.26×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×1.75×3.32=3.78m2(kN·m)（0.0390×0.2+0.0050）×6.42×2.42+（0.0917×0.2+0.0198）×1.75×2.42=3.45（0.0402×0.2+0.0183）×6.26×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.75×3.32=2.63（0.0337×0.2+0.0104）×6.26×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×1.75×3.32=1.77m1’(kN·m)-0.0819×7.99×2.42=-3.77-0.0956×8.01×3.32=-8.34-0.0758×8.01×3.32=-6.61m2’(kN·m)-0.0571×7.99×2.42=-2.36-0.0733×8.01×3.32=-6.74-0.0572×8.01×3.32=-4.99m1”(kN·m)-3.77-8.34-6.61m2”(kN·m)-2.36-6.74-4.99-99- 六层框架结构办公楼设计屋盖弯矩图表3.2区格项目B1B2B3B4lo1(m)3.33.33.32.4lo2(m)4.54.54.54.5lo1/lo20.7330.7330.7330.533m1(kN·m)（0.0402+0.2×0.0183）×7.06×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×0.35×3.32=3.64（0.0337+0.2×0.0104）×7.06×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×0.35×3.32=3.02（0.0305+0.2×0.0124）×7.06×3.32+（0.0641+0.2×0.0310）×0.35×3.32=2.80（0.0539+0.2×0.0096）×7.06×2.42+（0.0917+0.2×0.0198）×0.35×2.42=2.46m2(kN·m)（0.0402×0.2+0.0183）×7.06×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×0.35×3.32=2.19（0.0337×0.2+0.0104）×7.06×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×0.35×3.32=1.48（0.0305×0.2+0.0124）×7.06×3.32+（0.0641×0.2+0.0310）×0.35×3.32=1.59（0.0539×0.2+0.0096）×7.06×2.42+（0.0917×0.2+0.0198）×0.35×2.42=0.90m1’(kN·m)-0.0956×7.41×3.32=-7.71-0.0758×7.41×3.32=-6.12-0.0713×7.41×3.32=-5.75-0.1150×7.41×2.42=-4.91m2’(kN·m)-0.0773×7.41×3.32=-6.24-0.0572×7.41×3.32=-4.62-0.0566×7.41×3.32=-4.57-0.0785×7.41×2.42=-3.35m1”(kN·m)-7.71-6.12-5.75-4.91m2”-6.24-4.62-4.57-3.35-99- 六层框架结构办公楼设计(kN·m)续表3.2区格项目B5B6B7lo1(m)2.43.33.3lo2(m)4.54.54.5lo1/lo20.5330.7330.733m1(kN·m)（0.0390+0.2×0.0050）×7.06×2.42+（0.0917+0.2×0.0198）×0.35×2.42=1.823.643.02m2(kN·m)（0.0390×0.2+0.0050）×7.06×2.42+（0.0917×0.2+0.0198）×0.35×2.42=0.602.191.48m1’(kN·m)-0.0819×7.41×2.42=-3.50-7.71-6.12m2’(kN·m)-0.0571×7.41×2.42=-2.44-6.24-4.62m1”(kN·m)-3.50-7.71-6.12m2”(kN·m)-2.44-6.24-4.62-99- 六层框架结构办公楼设计3.3配筋计算楼板选用φ8钢筋作为受力主筋，采用C30混凝土，fy=210N/mm2lo1（短跨）方向跨中截面的ho1=h-20=120-20=100mmlo2（长跨）方向跨中截面的ho2=h-30=120-30=90mm支座截面处ho=100mm截面设计用的弯矩：中间跨和跨中截面及中间支座截面减小20%，边跨中截面及楼板边缘算起第二个支座截面lb/lo＜1.5时，减小20%，楼板的角区格不折减。为便于计算，近似取γ=0.95，As=M/0.95fyho楼面配筋计算结果及实际配筋列于表3.3中楼面计算及配筋表3.3跨中截面ho（mm）M（kN·m）As（mm2/m）配筋实际B1lo1方向1003.89195φ8@120419lo2方向902.36131φ8@120419B2lo1方向1000.8×3.37=2.70135φ8@120419lo2方向901.7799φ8@120419B3lo1方向1000.8×3.19=2.55128φ8@120419lo2方向900.8×1.85=1.4882φ8@120419B4lo1方向1003.02151φ8@120419lo2方向901.1463φ8@120419B5lo1方向1000.8×2.44=1.9598φ8@120419lo2方向900.8×3.45=2.76154φ8@120419B6lo1方向1004.33217φ8@120419lo2方向902.63146φ8@120419B7lo1方向1000.8×3.78=3.02151φ8@120419lo2方向902.0111φ8@120419支1-2100-0.8×5.97=-4.78240φ8@120419-99- 六层框架结构办公楼设计座2-3lo1方向100-0.8×7.59=-6.07304φ8@120419lo2方向100-0.8×5.97=-4.78240φ8@1204192-4100-0.8×6.02=-4.82242φ8@1204192-5100-0.8×6.02=-4.82242φ8@1204192-6100-0.8×6.74=-5.39270φ8@1204193-3100-0.8×4.49=-3.59180φ8@1204193-5100-0.8×5.66=-4.53227φ8@1204193-7100-0.8×4.99=-3.99200φ8@1204194-5100-0.8×3.61=-2.89145φ8@1204194-7100-0.8×6.61=-5.29265φ8@1204196-7100-0.8×8.34=-6.67334φ8@120419边缘支座B1lo1方向100-7.59380φ8@120419lo2方向100-5.97299φ8@120419B2lo1方向100-4.54228φ8@120419lo2方向100-5.29265φ8@120419B4lo1方向100-8.34418φ8@120419lo2方向100-3.61181φ8@120419B6lo2方向100-6.74338φ8@120419B7lo2方向100-4.99250φ8@1204190.45ft/fy=0.45×1.43/210=0.306%＞0.2%，取ρmin=0.306%ρ=As/bho=419/1000×100=0.419%＞ρmin·h/ho=0.306%×120/90=0.408%∴合格屋面配筋计算：楼板选用φ8钢筋作为受力主筋，采用C30混凝土，fy=210N/mm2lo1（短跨）方向跨中截面的ho1=h-20=100-20=80mmlo2（长跨）方向跨中截面的ho2=h-30=100-30=70mm支座截面处ho=80mm屋面计算及配筋表3.4截面ho（mm）M（kN·m）As（mm2/m）配筋实际-99- 六层框架结构办公楼设计跨中B1lo1方向803.64228φ8@160314lo2方向702.19157φ8@160314B2lo1方向800.8×3.02=2.42152φ8@160314lo2方向701.48106φ8@160314B3lo1方向800.8×2.8=2.24140φ8@160314lo2方向700.8×1.59=1.2791φ8@160314B4lo1方向802.46154φ8@160314lo2方向700.9064φ8@160314B5lo1方向800.8×1.82=1.4691φ8@160314lo2方向700.8×0.6=0.4834φ8@160314B6lo1方向803.64228φ8@160314lo2方向702.19157φ8@160314B7lo1方向800.8×3.02=2.42152φ8@160314lo2方向701.48106φ8@160314支座1-280-0.8×6.24=-4.99313φ8@1005032-3lo1方向80-0.8×4.62=-3.70232φ8@100503lo2方向80-0.8×6.12=-4.90307φ8@1005032-480-0.8×6.12=-4.90307φ8@1005032-580-0.8×6.12=-4.90307φ8@1005032-680-0.8×6.24=-4.99313φ8@1005033-380-0.8×4.57=-3.67230φ8@1005033-580-0.8×5.75=-4.60288φ8@1005033-780-0.8×4.62=-3.70232φ8@1005034-580-0.8×3.35=-2.68168φ8@1005034-780-0.8×6.12=-4.90307φ8@1005036-780-0.8×7.71=-6.17387φ8@100503边缘支座B1lo1方向80-7.71483φ8@100503lo2方向80-6.24391φ8@100503B2lo1方向80-4.91308φ8@100503lo2方向80-4.26289φ8@100503B4lo1方向80-7.71483φ8@100503lo2方向80-3.35210φ8@100503-99- 六层框架结构办公楼设计B6lo2方向80-6.24391φ8@100503B7lo2方向80-4.62289φ8@1005030.45ft/fy=0.45×1.43/210=0.306%＞0.2%，取ρmin=0.306%ρ=As/bho=314/1000×100=0.393%＞ρmin·h/ho=0.306%×100/80=0.383%∴合格-99- 六层框架结构办公楼设计4次梁设计4.1楼盖次梁设计4.1.1荷载计算⑴卫生间恒载设计值：板传来的面荷载g=4.51×2=9.02kN/m2q=1.4×2.5×2=7kN/m2p1’=（g+q）×lo1/2=(9.02+7)×3.3/2=26.43kN/m（梯形荷载）次梁自重0.2×（0.45-0.12）×25×1.2=1.98kN/m20mm厚次梁粉刷0.02×（0.45-0.12）×20×1.2=0.32kN/m小计p=2.3kN/m（均布荷载）次梁承重为p1’与p的叠加⑵办公室板传来的面荷载g=4.49×2=8.98kN/m2q=1.42×2.0×2=5.6kN/m2p2’=（g+q）×lo1/2=(8.98+5.6)×3.2/2=24.06kN/m（梯形荷载）p=2.3kN/m（均布荷载）次梁承重为p2’与p的叠加4.1.2弯矩计算及配筋⑴对次梁L2其受力情况如下图4-1-99- 六层框架结构办公楼设计图4-1次梁L2上受力图跨中最大弯矩由结构力学求解器得分别为（kN·m）：34.70,16.84，20.58,20.58,16.84,34.70支座负弯矩为（kN·m）：-45.12，-32.82，-36.92，-32.82，-45.12取其最大值M=-45.12kN·m其剪力如图4-2所示：图4-2次梁L2剪力图（kN）取其最大值V=49.47kN次梁采用C30混凝土，用HRB335钢筋受弯筋，箍筋HPB235ho=450-25-10=415mmαs=45.12×106/1.0×14.3×200×4152=0.092ξ=0.097γs=1-0.5ξ=1-0.5×0.097=0.952As=M/γsfyho=45.12×106/0.952×300×415=381mm2选4Φ12，As=452mm2As/bho=452/200×415=0.545%＞ρmin·h/ho=0.45ft/fy·h/ho=0.45×1.43×450/300×415=0.233%＞0.2%h/ho=0.2%×450/415=0.217%-99- 六层框架结构办公楼设计∴满足最小配筋率要求斜截面承载力验算：hw=ho-hf=415-120=295mmhw/b=295/400=1.475＜40.25βcfcho=0.25×1.0×14.3×200×415=296725N=296.725kN＞Vmax=49.47kN∴截面合格0.7ftbho=0.7×1.43×200×415=83.083kN＞Vmax∴按构造配筋ρsv，min=0.24ft/fyv=0.24×1.43/210=0.163%选φ8@200∴ρsv=2×50.3/200×200=0.25%＞0.163%＞0.2%∴合格⑵对次梁L1图4-3次梁L1受力图由结构力学求解器得：跨中最大弯矩分别为（kN·m）：34.72,16.77,20.77,19.60,19.52,21.06,15.99,38.45支座最大负弯矩分别为（kN·m）：-45.08，-32.98，-36.30，-35.14，-36.47，-32.31，-47.59∴Mmax=-47.59kN·m其剪力图如图4-4所示：-99- 六层框架结构办公楼设计图4-4次梁L1剪力图（kN·m）∴Vmax=52.39kNαs=47.59×106/1.0×14.3×200×4152=0.097γs=0.952As=M/γsfyho=47.59×106/0.952×300×415=402mm2选4Φ12，As=452mm2As/bho=452/200×415=0.545%＞ρmin·h/ho=0.45ft/fy·h/ho=0.45×1.43×450/300×415=0.233%＞0.2%h/ho=0.2%×450/415=0.217%∴满足最小配筋率要求斜截面承载力验算：hw=ho-hf=415-120=295mmhw/b=295/400=1.475＜40.25βcfcho=0.25×1.0×14.3×200×415=296725N=296.725kN＞Vmax=52.39kN∴截面合格0.7ftbho=0.7×1.43×200×415=83.083kN＞Vmax∴按构造配筋ρsv，min=0.24ft/fyv=0.24×1.43/210=0.163%选φ8@200∴ρsv=2×50.3/200×200=0.25%＞0.163%-99- 六层框架结构办公楼设计＞0.2%4.2屋盖次梁设计板传来的面荷载：g=6.71×2=13.42kN/m2q=0.7×2=1.4kN/m2p3’=（g+q）×lo1/2=(13.42+1.4)×3.3/2=24.45kN/m（梯形荷载）次梁自重0.2×（0.45-0.1）×25×1.2=2.1kN/m20mm厚次梁粉刷0.02×（0.45-0.1）×20×1.2=0.17kN/m小计p=2.27kN/m（均布荷载）次梁承重为p3’与p的叠加与楼板荷载相差不大，可按楼板次梁配筋-99- 六层框架结构办公楼设计5楼梯设计图5-1标准层楼梯平面布置图5.1标准层楼梯段设计混凝土采用C30，板采用钢筋HPB235，梁纵筋采用HRB335，楼梯间尺寸为6600mm×4500mm，现浇楼梯，踏步尺寸为150mm×300mm，取板厚h=120mm，tanα=150/300=0.5，cosα=0.8945.1.1标准层楼梯段板的荷载计算（取1m宽板带）⑴恒载标准值30mm厚水磨石面层（0.3+0.15）×0.65/0.3=0.98kN/m三角形踏步0.5×0.3×0.15×25/0.3=1.88kN/m120mm厚混凝土斜板0.12×25/0.894=3.36kN/m-99- 六层框架结构办公楼设计板底抹灰0.02×17/0.894=0.38kN/m小计gk=6.6kN/m⑵活载标准值qk=2.5kN/m21m宽板带qk=2.5kN/mg+q=1.2gk+1.4qk=1.2×6.6+1.4×2.5=11.42kN/mg+q=1.35gk+1.4×0.7qk=1.35×6.6+1.4×0.7×2.5=11.36kN/m∴活载起控制作用，g+q=11.42kN/m5.1.2内力计算及配筋平台板的计算跨度lo=3.3m跨中弯矩：M=plo2/10=11.42×3.32/10=12.44kN·m配筋计算：ho=h-as=120-20=100(mm)αs=12.44×106/1.0×14.3×1000×1002=0.087ξ=0.0911γs=1-0.5ξ=1-0.5×0.0911=0.954As=M/γsfyho=21.44×106/0.954×210×100=621mm2选φ10@120，As=654mm2ρ=As/bho=654/1000×100=0.654%ρmin=max（0.45ft/fy，0.2%）=0.272%ρ＞ρmin·h/ho=0.272%×120/100=0.327%∴合格5.2标准层平台板计算设平台板厚80mm，取1m宽板带计算5.2.1荷载计算⑴恒载标准值平台自重0.08×25×1=2kN/m水磨石面层0.65kN/m20mm厚板底抹灰0.02×17=0.34kN/m-99- 六层框架结构办公楼设计小计gk=2.99kN/m⑵活载标准值qk=2.5kN/mg+q=1.2gk+1.4qk=1.2×2.99+1.4×2.5=7.09kN/mg+q=1.35gk+1.4×0.7qk=1.35×2.99+1.4×0.7×2.5=6.49kN/m∴可变荷载起控制作用5.2.2内力计算及配筋平台的计算跨度：lo=2.4×0.5×0.2+0.12/2=2.36m跨中弯矩：M=plo2/10=7.09×2.362/10=3.95kN·mho=h-as=120-20=100(mm)αs=3.95×106/1.0×14.3×1000×602=0.077ξ=0.0080γs=1-0.5ξ=1-0.5×0.0080=0.960As=M/γsfyho=3.95×106/0.960×210×60=327mm2选φ8@150，As=335mm2ρ=As/bho=335/1000×60=0.654%ρmin=max（0.45ft/fy，0.2%）=0.306%ρ＞ρmin·h/ho=0.306%×80/60=0.408%分布钢筋配筋率不宜小于0.15%，且不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%As=0.15%×1000×80=1200mm2＞0.15×335=50.25mm2选用φ8@250As=201mm25.3平台梁设计平台梁尺寸取200mm×350mm5.3.1荷载计算⑴恒载标准值梁自重0.2×（0.35-0.08）×25=1.25kN/m梁侧粉刷0.02×（0.35-0.08）×2×17=0.18kN/m-99- 六层框架结构办公楼设计平台板传来2.99×2.4/2=3.59kN/m楼梯板传来6.6×3.3/2=10.89kN/m⑵活载标准值gk=2.5×（3.3×0.5+2.4×0.5）=7.13kN/mg+q=1.2gk+1.4qk=1.2×15.91+1.4×7.13=29.07kN/mg+q=1.35gk+1.4×0.7qk=1.35×15.91+1.4×0.7×7.13=28.47kN/m由此知可变荷载起控制作用，取g+q=29.07kN5.3.2内力计算及配筋计算跨度lo=1.05ln=1.05×（4.5-0.24）=4.47m弯矩设计值M=plo2/8=29.07×4.472/8=72.61kN·m最大剪力设计值V=pln/2=29.07×（4.5-0.24）/2=61.91kN截面按倒L形计算bf=b+5hf’=200+5×80=600mmM=α1fcbf’hf’(ho-hf’/2)=1.0×14.3×600×80×(315-80/2)×10-6=188.76kN·m＞M=72.61kN·m∴属于第一类截面αs=72.61×106/1.0×14.3×600×3152=0.085ξ=0.089γs=1-0.5ξ=1-0.5×0.089=0.955As=M/γsfyho=72.61×106/0.955×300×315=804mm2选4Φ16，As=804mm2ρ=As/bho=804/200×315=1.28%ρ＞ρmin=max（0.45ft/fy，0.2%）·h/ho=0.238%∴合格5.3.3斜截面配筋验算截面尺寸hw=ho-hf=315-80=235mmhw/b=235/200=1.175＜40.25βcfcho=0.25×1.0×14.3×200×315=225.23kN＞Vmax=61.91kN-99- 六层框架结构办公楼设计∴截面合格0.7ftbho=0.7×1.43×200×315=63.06kN＞Vmax∴按构造配筋ρsv，min=0.24ft/fyv=0.24×1.43/210=0.163%选φ8@250ρsv=2×50.3/200×250=0.202%＞0.163%∴满足5.4底层楼梯设计平面布置如图5-2图5-2底层楼梯明面布置图地层踏步尺寸取150mm×300mm首层楼梯的平台处净高=1.8+0.6-0.35-0.02=2.13m＞2m楼梯下的净高=1.8+0.6+0.8-0.02=3.18m＞2.2m-99- 六层框架结构办公楼设计∴符合房屋建筑学的规定其梯段板、平台板、平台梁的配筋取与标准层相同-99- 六层框架结构办公楼设计6水平地震作用下框架分析6.1荷载计算6.1.1计算跨度横向首层：6600-800=5800mm（边跨）2400-800=1600mm（中跨）横向标准层：6600-600=6000mm（边跨）2400-600=1800mm（中跨）纵向首层：4500-800=3700mm4500-600=3900mm6.1.2屋（楼）盖荷载计算楼面恒载标准值（4.5×8+0.24）×（15.6+0.24）×3.76=2158.40kN屋面恒载标准值（4.5×8+0.24）×（15.6+0.24）×5.59=3208.89kN女儿墙（1.2m高，0.2m宽，含边长0.2m的压顶，0.02m的女儿墙两侧粉刷）（4.5×8+15.6）×2×1.2×（0.2×5.5+0.02×17×2）+（4.5×8+15.6）×0.2×0.2×25×2=323.64kN6.1.3梁的荷载计算顶层次梁L10.2×（0.45-0.1）×25×3.9×6+0.02×（0.45-0.1）×3.9×20×2×6=47.50kN次梁L20.2×（0.45-0.1）×25×3.9×8+0.02×（0.45-0.1）×3.9×20×2×8=63.34kN纵向框架梁KL30.2×（0.5-0.1）×25×3.9×16+0.02×（0.5-0.1）×20×3.9×16×2=144.77kN横向框架梁KL10.3×（0.7-0.1）×25×6.0×9×2+0.02×（0.7-0.1）×20×6.0×9×2×2=537.84kN横向框架梁KL20.2×（0.5-0.1）×25×1.8×9+0.02×（0.5-0.1）×20×1.8×9×2=37.58kN小计831.03kN-99- 六层框架结构办公楼设计标准层次梁L10.2×（0.45-0.12）×25×3.9×6+0.02×（0.45-0.12）×3.9×20×2×6=44.79kN次梁L20.2×（0.45-0.12）×25×3.9×8+0.02×（0.45-0.12）×3.9×20×2×8=59.72kN纵向框架梁KL30.2×（0.5-0.12）×25×3.7×16+0.02×（0.5-0.12）×20×3.7×16×2=130.48kN横向框架梁KL10.3×（0.7-0.12）×25×6.0×9×2+0.02×（0.7-0.1）×20×6.0×9×2×2=519.91kN横向框架梁KL20.2×（0.5-0.12）×25×1.6×9+0.02×（0.5-0.12）×20×1.6×9×2=31.74kN小计763.94kN6.1.4墙体荷载计算外墙厚240mm，采用瓷砖贴面，内墙厚120mm，内外墙均采用粉煤灰空心砌块砌筑单位面积外墙体重为7.0×0.24=1.68kN/m2单位面积内墙体重为7.0×0.12=0.84kN/m2单位面积外墙贴面重为0.5kN/m2单位面积外墙内面抹灰为0.02×20=0.4kN/m2单位面积内墙双面抹灰为0.02×20×2=0.8kN/m2首层纵向内墙重（0.84+0.8）×3.7×（5-0.5）×16=436.90kN横向KL1内墙重（0.84+0.8）×5.8×（5-0.7）×7×2=572.62kN纵向外墙重（1.68+0.5+0.4）×3.7×（5-0.5）×16=687.31kN横向KL1外墙重（1.68+0.5+0.4）×5.8×（5-0.7）×4=257.38kN横向KL2外墙重（1.68+0.5+0.4）×1.6×（5-0.5）×2=37.15kN-99- 六层框架结构办公楼设计小计1991.36kN标准层纵向内墙重（0.84+0.8）×3.9×（3.6-0.5）×16=317.24kN横向KL1内墙重（0.84+0.8）×6×（3.6-0.7）×7×2=399.50kN纵向外墙重（1.68+0.5+0.4）×3.9×（3.6-0.5）×16=499.08kN横向KL1外墙重（1.68+0.5+0.4）×6×（3.6-0.7）×4=179.57kN横向KL2外墙重（1.68+0.5+0.4）×1.8×（3.6-0.5）×2=28.79kN小计1424.18kN6.1.5柱自重计算标准层柱自重0.6×0.6×3.6×25×4×9=1166.4kN地层柱自重0.8×0.8×5×25×4×9=2880kN6.1.6门窗荷载计算门窗布置见图6-1，FM1、FM1均采用钢框门，单位面积钢框门重量为0.4kN/m2，C1采用钢框玻璃窗，单位面积钢框玻璃窗重量为0.45kN/m2，1至6层门窗数量、形式、大小均相同（楼梯平台处洞口可不扣）门窗重量计算表表6.1层数门窗号每扇面积（m2）数量重量(kN)1至6FM11.5×2.1=3.1522.52FM10.9×2.1=1.891410.58C11.8×1.8=3.241420.41小计33.15kN-99- 六层框架结构办公楼设计图6-1门窗布置图由于前面在计算时，未扣除墙体上门窗洞口所占的体积，故此部分应当扣除∴标准层墙体的实际重量=1424.18+33.51-1.5×2.1×2×（0.84+0.8）-0.9×2.1×14×（0.84+0.8）-1.8×1.8×（1.68+0.4+0.5）×14=1286.93kN底层墙体的实际重量=1991.36+33.51-1.5×2.1×2×（0.84+0.8）-0.9×2.1×14×（0.84+0.8）-1.8×1.8×（1.68+0.4+0.5）×14=1854.11kN6.1.7楼梯荷载计算楼梯斜段重4.5×3.3×2×6.6=196.02kN楼梯休息平台重4.5×2.4×2.99=32.29kN楼梯段梁重（1.25×4.5+0.18×4.5）×2=12.87kN6.1.8荷载汇总⑴顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载+纵横梁自重+半层柱自重+半层墙体自重+女儿墙自重屋面荷载Q1=3208.89kN顶层梁自重Q2=931.03kN-99- 六层框架结构办公楼设计顶层柱自重Q3=1166.4kN顶层墙自重Q4=1286.93kN女儿墙自重Q5=323.64kNQ6=Q1+Q2+Q5=4363.56kNQ7=Q3+Q4=2453.33kNG6=Q6+0.5×Q7=4363.56+0.5×2453.33=5590.23kN⑵其他层重力荷载代表值包括：楼面恒载+纵横梁自重+楼面上下各半层柱及墙体自重+50%楼面活载楼面荷载Q1’=2158.40kN楼面梁自重Q2’=797.65kN柱自重Q3’=1166.4kN墙自重Q4’=1286.93kN楼梯荷载Q5’=196.02+32.29+12.87=241.18kN楼面活载Q6’=2.5×（36+0.24）×2.4+（4.5+0.12）×（6.6+0.12）×2.5+2.0×（36+0.24）×（6.6+0.12）+2.0×（31.5+0.12）×（6.6+0.12）=1207.09kNQ7’=Q1’+Q2’=2956.05kNQ8’=Q3’+Q4’+Q5’=2694.51kNG5=Q7’+0.5×(Q8’+Q7）+0.5×Q6’=2956.05+0.5×(2694.51+2453.33)+0.5×1207.09=6133.52kNG2=G3=G4=Q7’+0.5×(Q8’+Q8’）+0.5×Q6’=2956.05+2694.51+0.5×1207.09=6254.11kN⑶首层重力荷载代表值楼面荷载Q1”=2158.40kN楼面梁自重Q2”=763.94kN柱自重Q3”=2880kN-99- 六层框架结构办公楼设计墙自重Q4”=1854.11kN楼梯荷载Q5”=196.02+32.29+12.87=241.18kN楼面活载Q6”=2.5×（36+0.24）×2.4+（4.5+0.12）×（6.6+0.12）×2.5+2.0×（36+0.24）×（6.6+0.12）+2.0×（31.5+0.12）×（6.6+0.12）=1207.09kNQ7”=Q1”+Q2”=2922.34kNQ8”=Q3”+Q4”+Q5”=4975.29kNG1=Q7”+0.5×(Q8’+Q5”）+0.5×Q6”=7360.79kN6.2梁柱的线刚度、柱的侧移刚度梁柱的混凝土标号均为C30，Ec=3.0×107kN/m26.2.1梁的线刚度在计算框架梁惯性矩时应考虑到楼板的影响，在框架梁两端节点附近，梁承受负弯矩，顶部的楼板手拉，楼板对梁截面弯曲刚度影响较小，梁跨中承受正弯矩，楼板处于受压区形成T形截面梁，对梁的截面弯曲刚度影响较大，为方便计算。假定梁的截面惯性矩I延轴线不变，现浇楼盖边框架取I=1.5I0，对中框架取I=2.0I0，横向刚度计算见表6.2梁的线刚度表表6.2梁号截面宽（mm）截面高（mm）长度L（m）线刚度i（×10-4mEc）边框架1.5i（×10-4mEc）中框架2.0i（×10-4mEc）KL13007006.612.9919.4925.98KL22005002.48.6813.0217.366.2.2柱的线刚度柱的线刚度表6.3层号截面b×h（m×m）柱高度H（m）线刚度i（×10-4mEc）10.8×0.8568.272-60.6×0.63.6306.2.3横向框架柱的侧移刚度D值-99- 六层框架结构办公楼设计横向框架柱的D值表6.4柱类型项目层号K=∑Kb/∑Kc（一般层）K=∑Kb/Kc（底层）α=K/（2+K）（一般层）α=（0.5+K）/（2+K）（底层）D=12αcic/h2（kN/m）根数底层边框边柱0.2850.344338184边框中柱0.4760.394387344中框边柱0.3810.3703637414中框中柱0.6340.43142371142至6层边框边柱0.6500.245204174边框中柱1.080.351292504中框边柱0.4340.1781483314中框中柱1.4450.4193491714底层∑D1=1392638，2-6层每层∑D2=895168kN/m∑D1/∑D2=1392638/895168=1.56＞0.7∴为规则框架6.3横向框架地震作用下计算6.3.1横向框架自振周期按顶点位移法计算框架自振周期，顶点位移法是求结构基本频率的一种近似方法，将结构按质量分布情况简化为无限质点的悬臂直杆如图6-2-99- 六层框架结构办公楼设计图6-2框架简化图位移计算表6.5层数Gi（kN）VGi(kN)Di(kN/m)δi(m)Δi(m)GiΔi(kN·m)GiΔ2i(kN·m2)65590.235590.238951680.0060.128714.0291.2056133.5211723.758951680.0130.121745.1190.5246254.1117977.868951680.0200.108677.8673.4736254.1124231.978951680.0270.088552.2548.7726254.1130486.088951680.0340.061382.9623.4517360.7937846.8713926380.0270.027200.045.44T=2πψT（∑GiΔ2i/∑GiΔi·g）0.5=2×3.14×0.7×（332.84/3272.24×9.8）0.5=0.448s其中∑GiΔ2i=332.84kN·m2∑GiΔi=3272.24kN·m6.3.2楼层地震剪力计算该建筑结构高度小于40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，因此可以用底部剪力法来计算水平地震作用首先，计算总水平地震作用标准值，即底部剪力FEK=α1Geqα1——相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数Geq——结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的85%∴Geq=0.85∑Gi=0.85×37846.87=32169.84kN本场地地震烈度为8度，设计基本地震的加速度为0.2g，设计地震分组为第一类，场地类别为Ⅱ类，其特征周期为Tg=0.35s查表得水平地震影响系数最大值αmax=0.16由于Tg=0.35s＜T=0.448s＜5Tgξ=0.05，η2=1.0，γ=0.9∴α=（Tg/T）γη2αmax=（0.35/0.448）0.9×1.0×0.16=0.128FEK=α1Geq=0.128×32169.84=4117.74kN-99- 六层框架结构办公楼设计T1=0.448s＜1.4Tg=1.4×0.35=0.49s∴不修正则质点i的水平地震作用标准值为Fi=GiHiFEK/∑GkHk其中Gi、Gk分别为质点i、k的重力荷载代表值，Hi、Hk分别为i、k的计算高度，具体计算过程如表6.6，各楼层间地震剪力按Vi=∑Fk来计算，列入表中计算楼层地震剪力表6.6层数hi（m）Hi（m）Gi（kN）GiHi（kN·m）Fi(kN)Vi（kN）∑D（kN/m）Δui（m）Δui/hi63.6235590.23128575.291031.501031.508951680.00120.0003253.619.46133.52118990.29954.611986.118951680.00220.0006243.615.86254.1198814.94792.752778.868951680.00310.0008633.612.26254.1176300.14612.123390.988951680.00380.0010523.68.66254.1153785.35431.503822.488951680.00430.001191557360.7936803.95295.264117.7413926380.00300.00059各质点水平地震作用及楼层剪力沿结构高度的分布见图6-3-99- 六层框架结构办公楼设计图6-3横向水平地震作用及层间地震剪力6.3.3水平地震作用下的框架侧移验算Δui/hi=0.00119＜1/550，满足位移要求6.3.4水平地震作用下框架内力计算框架柱剪力和柱端弯矩采用D值法，将层间剪力分配到该层的各个柱子，即求出柱子的剪力，再由柱子的剪力和反弯点高度求柱上、下端弯矩。柱上下端弯矩Mbij=VijyhMuij=Vijyh（1-y）y=y0+y1+y2+y3式中Dij——i层j柱的侧移刚度，h为该层柱的计算高度y——反弯点高度y0——标准反弯点高比，根据上下梁的平均线刚度Kb和柱的相对刚度Kc的比值、总层数m、该层位置n查表确定y1——上下梁的相对变化线刚度的修正值，由上下梁相对刚度比值α1及i查表得y2——上下层层高变化的修正值，由上层层高对该层层高比值α2及i查表得y3——下层层高对该层层高的比值α3及i查表得yn是根据倒三角分布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比yn查得可先求出柱的剪力-99- 六层框架结构办公楼设计柱的剪力分配表6.7中框架层剪力（kN）边柱D值（kN/m）中柱D值（kN/m）ΣD（kN/m）每根边柱剪力（kN）每根中柱剪力（kN）61031.50148333491789516817.0940.2351986.11148333491789516832.9177.4742778.86148333491789516846.05108.3933390.98148333491789516856.19132.2723822.48148333491789516863.34149.1014117.7436374423711392638107.55125.28查表得各层的反弯点修正值得：标准层：y1=0，y2=0，y3=0∴y=0底层修正y2=-0.048中框架各层柱端弯矩表6.8层次柱号yyh(m)h(1-y)(m)V(kN)M上(kN·m)M下(kN·m)6中框边柱0.351.262.3417.094021.5450.431.552.0532.9167.5350.9440.451.621.9846.0591.1774.5930.451.621.9856.19111.2591.0320.51.801.8063.34114.01114.0110.81-0.048=0.7621.191.19107.55127.98409.776中框边柱0.372.772.7740.2391.2553.5950.451.981.9877.47153.39125.540.471.911.91108.39206.81138.430.501.801.80132.27238.08238.0820.501.801.80149.10268.38368.3810.70-0.048=0.6523.261.74125.28217.99408.42-99- 六层框架结构办公楼设计梁的弯矩及柱轴力表6.9层次AB/CD梁BC梁柱轴力MblMbllVbMblMbllVb边柱边柱64054.86.614.436.536.52.430.414.416.1589.1124.26.632.382.882.82.469.046.730.44142.1199.46.651.7132.9132.92.4110.898.477.13185.8225.96.662.4150.6150.62.4125.5160.8175.52205.0303.96.677.1202.6202.62.4168.8237.9336.31242.0291.86.680.9194.6194.62.4162.1318.8574.2其中M的单位为kN·mN的单位为kN19.49/（19.49+13.02）=0.600梁端弯矩、剪力及柱轴力的计算按下式进行：Mbl=ibl(Mbi+1,j+Muij)/(ibl+ibr)Mbr=ibr(Mbi+1,j+Muij)/(ibl+ibr)Vb=(Mbl+Mbr)/lNi=∑(Vbl-Vbr)图6-10框架在地震（左震）作用下弯矩图（kN·m）-99- 六层框架结构办公楼设计∵B柱与C柱弯矩相等，A柱弯矩与D柱对称∴C、D柱弯矩不再画出图6-11框架在地震（左震）作用下的剪力（kN）CD梁与AB梁的剪力相同，故没有画出图6-12框架在地震(左震)作用下柱轴力（kN）C、D柱分别与A、B柱轴力相等，故没有画出-99- 六层框架结构办公楼设计7竖向荷载下框架分析7.1框架竖向恒载计算7.1.1恒载作用下框架的分析计算⑴梁线荷载计算屋面：屋面恒载5.59kN/m2屋面板传来的恒载5.59×3.3=18.45kN/m框架梁自重0.3×（0.7-0.1）×25=5.25kN/m梁侧粉刷0.02×（0.7-0.1）×17×2=0.41kN/m∴办公室横梁的矩形线荷载合计5.56kN/m办公室横梁的三角形线荷载合计18.45kN/m走廊：走廊板传来的恒载5.59×2.4=13.42kN/m走廊梁自重0.3×（0.5-0.1）×25=3kN/m梁侧粉刷0.02×（0.5-0.1）×17×2=0.27kN/m∴走廊横梁的矩形线荷载合计3.27kN/m走廊横梁的三角形线荷载合计13.42kN/m楼面：楼面恒载3.74kN/m2楼面板传来的恒载3.74×3.3=12.34kN/m框架梁自重0.3×（0.7-0.12）×25=4.35kN/m梁侧粉刷0.02×（0.7-0.12）×17×2=0.39kN/m办公室梁上墙自重（7.0×0.12+0.02×20×2）×（3.6-0.7）=4.76kN/m∴办公室横梁的矩形线荷载合计9.5kN/m办公室横梁的三角形线荷载合计12.34kN/m-99- 六层框架结构办公楼设计走廊：楼面板传来的恒载3.74×2.4=8.98kN/m走廊梁自重0.3×（0.5-0.12）×25=2.85kN/m梁侧粉刷0.02×（0.5-0.12）×17×2=0.26kN/m∴走廊横梁的矩形线荷载合计3.11kN/m走廊横梁的三角形线荷载合计8.98kN/m⑵集中荷载次梁传来的集中荷载：屋面：板传来的恒载（梯形）5.59×3.3=18.45kN/m次梁自重0.2×（0.45-0.1）×25=1.75kN/m次梁粉刷0.02×（0.45-0.1）×17×2=0.24kN/m∴集中荷载=0.5×（4.5×2-3.3）×18.45+1.75×4.5+0.24×4.5=61.54（kN）楼面：板传来的恒载（梯形）3.74×3.3=12.34kN/m次梁自重0.2×（0.45-0.12）×25=1.65kN/m次梁粉刷0.02×（0.45-0.12）×17×2=0.22kN/m∴集中荷载=0.5×（4.5×2-3.3）×12.34+1.65×4.5+0.22×4.5=43.58（kN）屋面框架节点集中荷载：边柱联系梁自重0.2×（0.5-0.12）×25×4.5=8.55kN粉刷0.02×（0.5-0.12）×2×17×4.5=1.16kN1.2m高女儿墙含粉刷压顶4.5×1.2×（0.2×5.5+0.02×17-99- 六层框架结构办公楼设计×2）+4.5×0.2×0.2×25=14.11kN边柱联系梁传来的屋面荷载0.5×（4.5×2-3.3）×3.3×0.5×5.59=26.29kN∴顶层边节点集中荷载小计50.11kN中柱联系梁自重0.2×（0.5-0.12）×25×4.5=8.55kN粉刷0.02×（0.5-0.12）×2×17×4.5=1.16kN中柱联系梁传来的屋面荷载0.5×（4.5×2-3.3）×3.3×0.5×5.59=26.29kN0.5×（4.5×2-2.4）×2.4×0.5×5.59=18.45kN楼面框架节点集中荷载：边柱联系梁自重0.2×（0.5-0.12）×25×4.5=8.55kN粉刷0.02×（0.5-0.12）×2×17×4.5=1.16kN塑钢窗1.8×1.8×0.45=1.46kN墙重（含贴面粉刷）（1.68+0.5+0.4）×3.9×（3.6-0.5）-1.8×1.8×（1.68+0.5+0.4）=22.83kN框架柱自重0.6×0.6×3.6×25=32.4kN联系梁传来的楼面自重0.5×（4.5×2-3.3）×3.3×0.5×3.74=17.59kN∴楼面层边节点集中荷载小计83.93kN中柱联系梁自重0.2×（0.5-0.12）×25×4.5=8.55kN-99- 六层框架结构办公楼设计粉刷0.02×（0.5-0.12）×2×17×4.5=1.16kN内纵墙自重加粉刷(0.84+0.8)×3.9×(3.6-0.5)=19.83kN扣除门洞-（0.84+0.8）×0.9×2.1+0.4×0.9×2.1=-2.34kN框架柱自重0.6×0.6×3.6×25=32.4kN联系梁传来的楼面自重0.5×（4.5×2-3.3）×3.3×0.5×3.74=17.59kN0.5×（4.5×2-2.4）×2.4×0.5×3.74=14.81kN∴楼面中节点集中荷载91.94kN7.1.2屋面层梁上作用的恒载图7-1屋面层梁上荷载图7-1中，gk1、gk1’分别表示横梁自重，是均布荷载形式：gk2和gk2’分别代表房间和走廊传给横梁的两个三角形荷载和三角形荷载，gk代表跨中次梁集中荷载gk1=5.66kN/mgk2=18.45kN/mgk1’=3.27kN/mgk2’=13.42kN/mgk=61.54kN-99- 六层框架结构办公楼设计gk2、gk2’和gk代表房间传给横梁的梯形、三角形和跨中集中荷载，需将其转化为等效均布荷载两个三角形荷载的等效荷载=17×gk2/32=17×18.45/32=9.80kN/m三角形荷载的等效荷载=5×gk2/8=5×13.42/8=8.39kN/m跨中集中荷载的等效荷载=3gk/2l=3×61.54/2×6.6=13.99kN/m∴横向框架恒荷载：屋面板：5.66+9.80+13.99=29.45kN/m（6.6m跨）3.27+8.39=11.66kN/m（2.4m跨）7.1.3楼面层梁上作用的恒载图7-2楼面层梁上荷载两个三角形荷载的等效荷载=17×gk2/32=17×12.34/32=6.56kN/m三角形荷载的等效荷载=5×gk2/8=5×8.98/8=5.61kN/m跨中集中荷载的等效荷载=3gk/2l=3×43.58/2×6.6=9.90kN/m∴横向框架恒荷载：屋面板：9.5+6.56+9.90=25.96kN/m（6.6m跨）5.61+3.11=8.72kN/m（2.4m跨）7.2恒载内力计算弯矩计算：（对称结构，取一半框架计算）7.2.1固端弯矩计算顶层边跨M6AB=29.45×6.62/12=106.90kN·m-99- 六层框架结构办公楼设计顶层中跨M6BC=11.66×1.22/3=5.60kN·m中间层边跨MAB=25.96×6.62/12=94.23kN·m中间层中跨M6BC=11.66×1.22/3=5.60kN·m7.2.2分配系数计算⑴顶层（如图7-3）μ12=25.98×4/（25.98×4+30×4）=0.464μ14=1-μ12=0.536μ21=25.98×4/（25.98×4+30×4+17.36×2）=0.402μ23=17.36×2/（25.98×4+30×4+17.36×2）=0.134μ25=1-μ21-μ23=1-0.402-0.134=0.464图7-3顶层计算简图⑵中间层（如图7-4）μ31=μ36=30×4/（25.98×4+30×4+30×4）=0.349μ14=1-2μ31=0.302μ42=μ47=30×4/（25.98×4+30×4×2+17.36×2）=0.317μ43=25.98×4/（25.98×4+30×4×2+17.36×2）=0.274μ45=1-2μ42-μ43=0.092-99- 六层框架结构办公楼设计图7-4中间层计算简图⑶底层μ31=30×4/（25.98×4+30×4+68.27×4）=0.241μ34=25.98×4/（25.98×4+30×4+68.27×4）=0.209μ14=1-μ31-μ34=0.55μ42=30×4/（25.98×4+30×4+17.36×2+4×68.27）=0.226μ43=25.98×4/（25.98×4+30×4+17.36×2+4×68.27）=0.195μ47=4×68.27/（25.98×4+30×4+17.36×2+4×68.27）=0.514μ45=1-μ43-μ42-μ47=0.065图7-5底层计算简图7.2.3弯矩分配恒载作用下弯矩分配(kN·m)表7.16上柱下柱右梁传递　左梁上柱下柱右梁分配系数　0.5360.464　0.402　0.4640.134　　　-106.9　106.90　　-5.60分配　57.3049.60　-40.72　-47.00-13.57　　16.44-20.36　24.80　-14.27　分配　2.101.82　-4.23　-4.89-1.41∑　75.84-75.84　86.75　-66.16-20.595上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数0.3490.3490.302　0.2740.3170.3170.092-99- 六层框架结构办公楼设计　　　-94.23　94.23　　-4.19分配32.8932.8928.46　-24.67-28.54-28.54-8.28　28.6516.44-12.34　14.23-23.50-14.27　分配-11.43-11.43-9.89　6.457.467.462.17∑50.1037.90-88.00　90.24-44.58-35.35-10.314上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数0.3490.3490.302　0.2740.3170.3170.092　　　-94.23　94.23　　-4.19分配32.8932.8928.46　-24.67-28.54-28.54-8.28　16.4416.44-12.34　14.23-14.27-14.27　分配-7.17-7.17-6.21　3.924.544.541.32∑42.1642.16-84.31　87.71-38.28-38.28-11.163上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数0.3490.3490.302　0.2740.3170.3170.092　　　-94.23　94.23　　-4.19分配32.8932.8928.46　-24.67-28.54-28.54-8.28　16.4416.44-12.34　14.23-14.27-14.27　分配-7.17-7.17-6.21　3.924.544.541.32∑42.1642.16-84.31　87.71-38.28-38.28-11.162上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数0.3490.3490.302　0.2740.3170.3170.092　　　-94.23　94.23　　-4.19分配32.8932.8928.46　-24.67-28.54-28.54-8.28　16.4411.35-12.34　14.23-14.27-10.17　分配-5.40-5.40-4.67　2.803.243.240.94∑43.9338.84-82.78　86.59-39.58-35.48-11.531上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数0.2410.550.209　0.1950.2260.5140.065　　　-94.23　94.23　　-4.19-99- 六层框架结构办公楼设计分配22.7151.8319.69　-17.56-20.35-46.28-5.85　16.44　-8.78　9.85-14.27　　分配-1.85-4.22-1.60　0.861.002.270.29∑37.3147.61-84.92　87.38-33.62-44.01-9.767.3框架竖向活载计算7.3.1活荷载计算⑴线荷载屋面：屋面活载0.5kN/m2屋面板传来的活载0.5×3.3=1.65kN/m走廊板传来的活载0.5×2.4=1.2kN/m楼面：楼面活载2.0kN/m2走廊活载2.5kN/m2楼面板传来的活载2.0×3.3=6.6kN/m楼面板传来的活载2.5×2.4=6kN/m⑵集中荷载次梁传来的集中荷载：屋面：板传来的活载0.5×3.3=1.65kN/m0.5×（4.5×2-3.3）×1.65=4.70kN∴次梁传来的集中荷载4.70kN楼面：板传来的活载2.0×3.3=6.6kN/m0.5×（4.5×2-3.3）×6.6=18.81kN∴次梁传来的集中荷载18.81kN屋面框架节点集中荷载：边柱联系梁传来的屋面活载0.5×（4.5×2-3.3）×3.3×0.5×0.5=2.35kN∴顶层边节点集中荷载2.35kN-99- 六层框架结构办公楼设计中柱联系梁传来的屋面活载：0.5×（4.5×2-3.3）×3.3×0.5×0.5=2.35kN0.5×（4.5×2-2.4）×2.4×0.5×0.5=1.98kN∴顶层中节点集中荷载4.33kN楼面框架节点集中荷载：边柱联系梁传来的屋面活载0.5×（4.5×2-3.3）×3.3×0.5×2.0=9.41kN∴楼面层边节点集中荷载9.41kN中柱联系梁传来的楼面活载0.5×（4.5×2-3.3）×3.3×0.5×2.0=9.41kN0.5×（4.5×2-2.4）×2.4×0.5×2.0=7.92kN∴楼面层中节点集中荷载17.33kN7.3.2屋面梁上作用的活载图7-6屋面梁上活载图7-6中，qk1=1.65kN/m-99- 六层框架结构办公楼设计qk2=1.20kN/mqk=1.70kNqk1、qk2和qk均需转化为等效均布荷载qk1转化为17×1.65/32=0.88kN/mqk2转化为5×1.65/8=0.75kN/mqk转化为3×4.70/2×6.6=1.07kN/m∴横向框架活载：（屋面）屋面板：0.88+1.07=1.95kN/m（6.6m跨）0.75kN/m（2.4m跨）7.3.3楼面梁上作用的活载图7-7楼面梁上活载图7-7中，qk1=6.6kN/mqk1’=6kN/mqk=18.81kNqk1、qk1’和qk均需转化为等效均布荷载qk1转化为17×6.6/32=3.51kN/mqk1’转化为5×6/8=3.75kN/mqk转化为3×18.81/2×6.6=4.28kN/m∴横向框架活载：（屋面）屋面板：3.51+4.28=7.79kN/m（6.6m跨）3.75kN/m（2.4m跨）7.4活载内力计算-99- 六层框架结构办公楼设计7.4.1固端弯矩计算顶层边跨M6AB=1.95×6.62/12=7.08kN·m顶层中跨M6BC=0.75×1.22/3=0.36kN·m中间层边跨MAB=7.79×6.62/12=28.28kN·m中间层中跨M6BC=3.75×1.22/3=1.8kN·m7.4.2弯矩分配活载作用下弯矩分配(kN·m)表7.26上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数　0.5360.464　0.402　0.4640.134　　　-7.08　7.08　　-0.36分配　3.793.29　-2.70　-3.12-0.90　　4.93-1.35　1.64　-4.20　分配　-1.92-1.66　1.03　1.190.34∑　6.81-6.81　7.05　-6.13-0.925上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数0.3490.3490.302　0.2740.3170.3170.092　　　-28.28　28.28　　-1.80分配9.879.878.54　-7.26-8.39-8.39-2.44　1.904.93-3.63　4.27-1.56-4.20　分配-1.12-1.12-0.97　0.410.470.470.14∑10.6513.69-24.33　25.70-9.48-12.12-4.104上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数0.3490.3490.302　0.2740.3170.3170.092　　　-28.28　28.28　　-1.80分配9.879.878.54　-7.26-8.39-8.39-2.44　4.934.93-3.63　4.27-4.20-4.20　分配-2.18-2.18-1.89　1.131.311.310.38∑12.6312.63-25.25　26.42-11.28-11.28-3.863上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁-99- 六层框架结构办公楼设计分配系数0.3490.3490.302　0.2740.3170.3170.092　　　-28.28　28.28　　-1.80分配9.879.878.54　-7.26-8.39-8.39-2.44　4.934.93-3.63　4.27-4.20-4.20　分配-2.18-2.18-1.89　1.131.311.310.38∑12.6312.63-25.25　26.42-11.28-11.28-3.862上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数0.3490.3490.302　0.2740.3170.3170.092　　　-28.28　28.28　　-1.80分配9.879.878.54　-7.26-8.39-8.39-2.44　4.933.41-3.63　4.27-4.20-2.99　分配-1.65-1.65-1.42　0.800.930.930.27∑13.1611.63-24.79　26.09-11.67-10.46-3.971上柱下柱右梁　左梁上柱下柱右梁分配系数0.2410.550.209　0.1950.2260.5140.065　　　-28.28　28.28　　-1.80分配6.8215.555.91　-5.16-5.98-13.61-1.72　16.44　-2.58　2.96-4.20　　分配-3.34-7.62-2.90　0.240.280.640.08∑19.927.93-27.85　26.31-9.90-12.97-3.447.5弯矩调幅因为按照框架结构的合理破坏形式，在梁端出现塑性铰是允许的，所以梁端对梁端弯矩进行调幅，取β=0.85，调幅后的弯矩MA、MB的平均值与跨中最大弯矩Mco之和应大于简支梁计算的跨中弯矩Mo，即︳MA+MB︳/2+Mco≥Mo，且跨中弯矩不小于简直弯矩的50%7.5.1框架梁跨中弯矩中叠加弯矩的计算⑴一个三角形荷载（如图7-8）时-99- 六层框架结构办公楼设计图7-8Mmax=ql2/12对于BC跨，Mmax=2.42q/12=0.48q⑵两个三角形荷载（如图7-9）时图7-9Mmax=ql2/16对于AB、CD跨，Mmax=6.62q/16=2.72q⑶跨中集中力时Mmax=ql/4=6.6q/4=1.65q∴恒载作用下屋面：MAB，max=5.66×6.62/8+61.54×6.6/4+2.72×18.45=182.54（kN·m）MBC，max=3.27×6.62/8+0.48×13.42=24.25（kN·m）楼面：MAB，max=9.5×6.62/8+43.58×6.6/4+2.72×8.98=148.06（kN·m）MBC，max=3.11×6.62/8+0.48×5.61=19.63（kN·m）-99- 六层框架结构办公楼设计∴活载作用下屋面：MAB，max=4.7×6.6/4+2.72×1.65=12.24（kN·m）MBC，max=0.48×1.2=0.58（kN·m）楼面：MAB，max=4.28×6.6/4+2.72×3.51=16.61（kN·m）MBC，max=0.48×6=2.88（kN·m）7.5.2恒载作用下弯矩调幅恒载调幅表7.3其中M的单位为kN·m，V的单位为kNVbr=0.5ql+（M左+M右）/lVbl=0.5ql-（M左+M右）/l跨中弯矩=max（1/2（右-左）-M，0.5×ql2/8）7.5.3活载作用下弯矩调幅活载调幅表7.4-99- 六层框架结构办公楼设计调幅系数取0.85，跨中M=max（1/2（右-左）-M，0.5×ql2/8）表中M的单位是kN·mN的单位是kN7.6竖向荷载作用下弯矩图7.6.1恒载作用下的弯矩图（两边对称）-99- 六层框架结构办公楼设计图7-10恒载作用下弯矩图（kN·m）7.6.2活载作用下的弯矩图（两边对称）-99- 六层框架结构办公楼设计图7-11活载作用下弯矩图（kN·m）7.7框架梁端柱边弯矩剪力7.7.1恒载作用下框架梁端柱边弯矩剪力恒载作用下梁端弯矩剪力表7.5AB/CDM左M右VblVbrV梁lV梁r梁端M左梁端M右6-64.4773.7395.7898.5986.9589.75-38.3846.815-74.8076.7085.3885.9677.5976.97-51.5253.614-71.6774.5585.2386.1177.4477.12-48.4351.423-71.6774.5585.2386.1177.4477.12-48.4351.42-99- 六层框架结构办公楼设计2-70.3673.6085.1886.1677.3977.17-47.1450.451-72.1874.2785.3585.9974.9774.00-42.1944.67CDM左M右VblVbrV梁lV梁r梁端M左梁端M右6-17.50-17.5013.9913.9910.4910.49-14.35-14.355-8.76-8.7610.4610.467.857.85-6.41-6.414-9.48-9.4810.4610.467.857.85-7.13-7.133-9.48-9.4810.4610.467.857.85-7.13-7.132-9.80-9.8010.4610.467.857.85-7.45-7.451-8.29-8.2910.4610.466.986.98-5.50-5.50其中M的单位为kN·m，V的单位为kN7.7.2活载作用下框架梁端柱边弯矩剪力活作用下梁端弯矩剪力表7.6AB/CDM左M右VblVbrV梁lV梁r梁端M左梁端M右6-5.795.996.406.475.825.88-4.044.235-20.6821.8525.5325.8823.1923.55-13.7314.784-21.4622.4625.5625.8623.2223.52-14.5015.403-21.4622.4625.5625.8623.2223.52-14.5015.402-21.0722.1825.5425.8723.2023.54-14.1115.121-23.6722.3725.9025.5122.7922.39-14.5615.65CDM左M右VblVbrV梁lV梁r梁端M左梁端M右6-0.78-0.780.900.900.680.68-0.58-0.585-3.48-3.484.504.503.383.38-2.47-2.474-3.28-3.284.504.503.383.38-2.27-2.273-3.28-3.284.504.503.383.38-2.27-2.272-3.37-3.374.504.503.383.38-2.36-2.361-2.92-2.924.504.503.003.00-1.72-1.72其中M的单位为kN·m，V的单位为kN7.7.3地震作用下框架梁端柱边弯矩剪力-99- 六层框架结构办公楼设计地震用下梁端弯矩剪力表7.7层数M左M右V梁端M左梁端M右M中梁端M中640.00-54.7514.3635.69-50.4436.5027.37589.07-124.1932.3179.38-114.5082.7962.094142.11-199.3951.74126.59-183.87132.9399.703185.84-225.8962.38167.13-207.18150.59112.942205.04-303.8877.11181.91-280.75202.59151.941241.99-291.8280.88209.64-259.47194.55129.70其中M的单位为kN·m，V的单位为kN7.8柱轴力计算7.8.1恒载作用下柱轴力恒载作用下柱轴力=轴自重+集中荷载+剪力标准层柱截面0.6m×0.6m，层高3.6m，容重25kN/m3∴自重=0.62×3.6×25=32.4kN底层柱截面0.8m×0.8m，层高5m，容重25kN/m3∴自重=0.82×5×25=80kN恒载作用下柱轴力（kN）表7.8层数集中荷载边跨剪力中跨剪力A柱　B柱　边跨中跨VblVbrVblVbrN顶N底N顶N底650.1154.4595.7898.5913.9913.99145.89178.29167.03199.43583.9391.9485.3885.9610.4610.46347.60380.00387.79420.19483.9391.9485.2386.1110.4610.46549.16581.56608.70641.10383.9391.9485.2386.1110.4610.46750.72783.12829.61862.01283.9391.9485.1886.1610.4610.46952.23984.631050.571082.97183.9391.9485.3585.9910.4610.461153.911233.911271.361351.367.8.2活载作用下柱轴力活载作用下柱轴力=集中荷载+剪力∴柱顶柱底轴力一样-99- 六层框架结构办公楼设计活载作用下柱轴力(kN)表7.9层数集中荷载边跨剪力　中跨剪力　柱轴力边跨中跨VblVbrVblVbrA柱B柱62.354.336.406.470.900.908.7511.7059.4117.3325.5325.884.504.5043.7059.4149.4117.3325.5625.864.504.5078.66107.1039.4117.3325.5625.864.504.50113.63154.7829.4117.3325.5425.874.504.50148.58202.4919.4117.3325.9025.514.504.50183.89249.83-99- 六层框架结构办公楼设计8框架内力组合8.1内力组合原则8.1.1一般结构内力组合有一下四种：⑴1.2SGK+1.4SQK⑵1.35SGK+0.7×1.4SQK⑶1.2(SGK+0.5SQK)±1.3SEK⑷1.0(SGK+0.5SQK)±1.3SEk水平地震作用效应与重力荷载代表值效应组合，考虑水平地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合，其表达式为：S=γGSGK+γEHSEK,其中S为结构构件内力组合的设计值，包括弯矩、剪力和轴力设计值。γG为重力荷载代表值分项系数.一般情况下取1.2，当重力荷载效应对构件承载力有利时，不应大于1.0，取1.0.γEH为水平地震作用分项系数，取1.3;SGK为重力荷载代表值的效应，SEK为水平地震作用标准值的效应，应乘以增大系数或调整系数竖向荷载一般比重力荷载代表值要大，且计算截面承载力时不存在承载力抗震调整系数。所以框架柱在竖向荷载作用下所需的构件承载力有可能超过地震作用时构件承载力。因此尚需按无地震作用时正常竖向荷载下内力组合进行计算：S=γGSGK+γGSQK,式中S代表内力组合的设计值，包括弯矩，轴力，剪力的设计值。RG为恒载分项系数.一般取1.2.恒载有利时取1.0.γG为活载分项系数，一般取1.4。SGK,SQK分别为恒载标准值和楼面活载标准值在构件计算截面上产生的内力标准组合8.1.2框架梁、柱截面最不利组合框架梁的控制截面取梁端柱边截面和跨中截面。柱取柱顶和柱底截面，对称配筋。不利组合为：⑴|M|MAX及其N⑵NMAX及其M⑶NMIN及其M8.2内力组合-99- 六层框架结构办公楼设计梁的内力组合表8.1层次位置内力荷载类别竖向荷载组合恒载①活载②地震作用③ⅠⅡ6A右M-38.38-4.0435.69-51.72-55.78V86.955.82-14.36112.48123.08B左M-46.81-4.23-50.44-62.09-67.33V-89.75-5.88-14.36-115.94-126.93B右M-14.35-0.5827.37-18.03-19.94V10.490.68-30.4213.5414.83跨中Mab113.447.30-7.38146.35160.30Mbc6.752.35011.3911.425A右M-51.52-13.7379.38-81.04-83.01V77.5923.19-32.31125.58127.48B左M-53.61-14.78-114.50-85.03-86.86V-76.97-23.55-32.31-125.33-126.98B右M-6.41-2.4762.09-11.15-11.07V7.853.38-68.9914.1413.90跨中Mab72.3124.39-17.56120.92121.52Mbc10.8711.74029.4826.184A右M-48.43-14.50126.59-78.42-79.60V77.4423.22-51.74125.44127.30B左M-51.42-15.40-183.87-83.27-84.51V-77.12-23.52-51.74-125.47-127.16B右M-7.13-2.2799.70-11.73-11.84V7.853.38-110.7714.1413.90-99- 六层框架结构办公楼设计跨中Mab74.9524.39-28.64124.09125.08Mbc10.1511.74028.6125.203A右M-48.43-14.50167.13-78.42-79.60V77.4423.22-62.38125.44127.30B左M-51.42-15.40-207.18-83.27-84.51V-77.12-23.52-62.38-125.47-127.16B右M-7.13-2.27112.94-11.73-11.84V7.853.38-125.4914.1413.90跨中Mab74.9524.39-20.03124.09125.08Mbc10.1511.74028.6125.202A右M-47.14-14.11181.91-76.33-77.47V77.3923.20-77.11125.35127.21B左M-50.45-15.12-280.75-81.70-82.92V-77.17-23.54-77.11-125.56-127.25B右M-7.45-2.36151.94-12.24-12.37V7.853.38-168.8214.1413.90跨中Mab76.0824.39-49.42125.44126.61Mbc9.8311.74028.2324.771A右M-42.19-14.56209.64-71.01-71.22V74.9722.79-80.88121.86123.54B左M-44.67-15.65-259.47-75.52-75.65V-74.00-22.39-80.88-120.15-121.85B右M-5.50-1.72129.70-9.02-9.12V6.983.00-162.1212.5712.36跨中Mab74.8324.39-24.92123.95124.93Mbc11.3411.74030.0426.81表中M的单位是kN·mN和V的单位是kNⅠ代表1.2①+1.4②Ⅱ代表1.35①+1.4×0.7×②-99- 六层框架结构办公楼设计续表8.1层次位置内力竖向荷载与地震作用组合MaxMinⅢⅣⅤⅥ6A右M-2.08-94.886.00-86.806.00-94.88V89.16126.4971.19108.52126.4971.19B左M-124.286.87-114.5016.6516.65-124.28V-129.90-92.57-111.36-74.03-74.03-129.90B右M18.02-53.1520.95-50.2220.95-53.15V-26.5552.54-28.7150.3852.54-28.71跨中Mab130.92150.10107.50126.69160.30107.50Mbc9.519.517.937.9311.427.935A右M33.13-173.2544.80-161.5844.80-173.25V65.02149.0347.19131.19149.0347.19B左M-222.0575.64-209.8587.8487.84-222.05V-148.49-64.49-130.74-46.74-46.74-148.49B右M71.55-89.8973.08-88.3673.08-89.89V-78.24101.13-80.1599.22101.13-80.15跨中Mab78.58124.2361.67107.33124.2361.67Mbc20.0920.0916.7416.7429.4816.744A右M97.74-231.38108.88-220.25108.88-231.38V39.60174.1221.79156.31174.1221.79B左M-309.97168.08-298.15179.91179.91-309.97V-173.92-39.39-156.14-21.62-21.62-173.92B右M119.69-139.52121.35-137.87121.35-139.52V-132.56155.44-134.47153.54155.44-134.47跨中Mab67.34141.8149.91124.38141.8149.91-99- 六层框架结构办公楼设计Mbc19.2219.2216.0216.0228.6116.023A右M150.44-284.08161.58-272.95161.58-284.08V25.77187.967.96170.15187.967.96B左M-340.27198.38-328.45210.21210.21-340.27V-187.75-25.56-169.97-7.78-7.78-187.75B右M136.91-156.74138.56-155.09138.56-156.74V-151.69174.58-153.60172.67174.58-153.60跨中Mab78.54130.6161.11113.18130.6161.11Mbc19.2219.2216.0216.0228.6116.022A右M171.44-301.52182.28-290.68182.28-301.52V6.55207.03-11.25189.23207.03-11.25B左M-434.58295.36-422.98306.96306.96-434.58V-206.97-6.48-189.1811.3011.30-206.97B右M187.17-207.88188.90-206.16188.90-207.88V-208.02230.91-209.93229.00230.91-209.93跨中Mab41.68170.1824.03152.52170.1824.03Mbc18.8418.8415.7015.7028.2315.701A右M213.16-331.89223.06-322.00223.06-331.89V-1.51208.78-18.78191.50208.78-18.78B左M-400.31274.31-389.81284.81284.81-400.31V-207.382.91-190.3419.9519.95-207.38B右M160.98-176.25162.25-174.98162.25-176.25V-200.58220.93-202.28219.23220.93-202.28跨中Mab72.04136.8254.64119.42136.8254.64Mbc20.6520.6517.2117.2130.0417.21Ⅲ代表1.2(①+0.5②)+1.3③Ⅳ代表1.2(①+0.5②)-1.3③Ⅴ代表(①+0.5②)+1.3③Ⅵ代表(①+0.5②)-1.3③-99- 六层框架结构办公楼设计A柱的内力组合表8.2层次位置内力荷载类别竖向荷载组合竖向荷载与地震作用组合恒载①活载②地震③ⅠⅡⅢⅣ6柱顶M75.86.8-40.0100.5109.143.1147.1N145.98.8-14.4187.3205.5161.7199.0柱底M50.110.7-21.575.078.138.594.5N178.38.8-14.4226.2249.3200.5237.95柱顶M37.913.7-67.564.664.6-34.1141.5N347.643.7-46.7478.3512.1382.7504.0柱底M42.212.6-50.968.369.3-8.1124.4N380.043.7-46.7517.2555.8421.5542.94柱顶M42.212.6-91.268.369.3-60.4176.7N549.278.7-98.4769.1818.5578.3834.1柱底M42.212.6-74.668.369.3-38.8155.1N581.678.7-98.4808.0862.2617.1873.03柱顶M42.212.6-111.368.369.3-86.5202.8N750.7113.6-160.81059.91124.8760.01178.1柱底M43.913.2-91.071.172.2-57.7179.0N783.1113.6-160.81098.81168.6798.91216.92柱顶M38.811.6-114.062.963.8-94.6201.8N952.2148.6-237.91350.71431.1922.61541.1柱底M37.319.9-114.072.769.9-91.5204.9N984.6148.6-237.91389.61474.9961.41580.01柱顶M47.67.9-128.068.272.0-104.5228.3N1153.9183.9-318.81642.11738.01080.61909.4-99- 六层框架结构办公楼设计柱底M23.84.0-409.834.136.0-501.7563.7N1233.9183.9-317.81738.11846.01177.92004.1续表8.2层次位置内力　　|M|max，NNmax，MNmin，MⅤⅥMNMNMN6柱顶M27.2131.2147.1199.0　　　　N131.6168.9　　109.1205.527.2131.6柱底M27.483.494.5237.9　　　　N164.0201.3　　78.1249.327.4164.05柱顶M-43.0132.5141.5504.0　　　　N308.8430.1　　64.6512.1-43.0308.8柱底M-17.7114.7124.4542.9　　　　N341.2462.5　　69.3555.8-17.7341.24柱顶M-70.0167.0176.7834.1　　　　N460.6716.4　　176.7834.1-70.0460.6柱底M-48.5145.4155.1873.0　　　　N493.0748.8　　155.1873.0-48.5493.03柱顶M-96.2193.1202.81178.1　　　　N598.51016.6　　202.81178.1-96.2598.5柱底M-67.8168.8179.01216.9　　　　N630.91049.0　　179.01216.9-67.8630.92柱顶M-103.6192.9201.81541.1　　　　N717.21335.8　　201.81541.1-103.6717.2柱底M-100.9195.5204.91580.0　　　　N749.61368.2　　204.91580.0-100.9749.61柱顶M-114.8217.9228.31909.4　　　　N831.41660.3　　228.31909.4-114.8831.4-99- 六层框架结构办公楼设计柱底M-506.9558.5563.72004.1　　　　N912.71739.0　　563.72004.1-506.9912.7表中M的单位是kN·mN的单位是kN其中Ⅰ代表1.2①+1.4②Ⅱ代表1.35①+1.4×0.7×②Ⅲ代表1.2(①+0.5②)+1.3③Ⅳ代表1.2(①+0.5②)-1.3③Ⅴ代表(①+0.5②)+1.3③Ⅵ代表(①+0.5②)-1.3③B柱的内力组合表8.3层次位置内力荷载类别竖向荷载组合竖向荷载与地震作用组合恒载①活载②地震③ⅠⅡⅢⅣ6柱顶M-21.0-6.1-91.3-33.7-34.3-147.489.8N167.011.7-16.1216.8237.0186.6228.3柱底M-44.9-9.5-54.0-67.1-69.8-129.610.6N199.411.7-16.1255.7280.7225.5267.25柱顶M-35.4-12.1-153.4-59.4-59.6-249.1149.7N387.859.4-30.4548.5581.7461.4540.5柱底M-38.3-11.3-125.5-61.7-62.7-215.9110.4N420.259.4-30.4587.4625.5500.3579.44柱顶M-38.3-11.3-206.8-61.7-62.7-321.6216.1N608.7107.1-77.1880.4926.7694.5894.9柱底M-38.3-11.3-138.4-61.7-62.7-232.6127.2N641.1107.1-77.1919.3970.4733.4933.83柱顶M-38.3-11.3-238.1-61.7-62.7-362.2256.8N829.6154.8-175.51212.21271.7860.31316.6M-39.6-11.7-238.1-63.8-64.9-364.0255.0-99- 六层框架结构办公楼设计柱底N862.0154.8-175.51251.11315.4899.11355.42柱顶M-35.5-10.5-268.4-57.2-58.1-397.7300.0N1050.6202.5-336.31544.21616.7945.01819.4柱底M-33.6-9.9-268.4-54.2-55.1-395.2302.6N1083.0202.5-336.31583.11660.5983.91858.21柱顶M-44.0-13.0-218.0-71.0-72.1-344.0222.8N1271.4249.8-574.21875.41961.2929.12422.0柱底M-22.0-6.5-408.4-35.5-36.1-561.3500.6N1351.4249.8-574.21971.42069.21025.12518.0续表8.3层次位置内力　　|M|max，NNmax，MNmin，MⅤⅥMNMNMN6柱顶M-142.694.6-147.4186.6　　　　N152.0193.8　　-34.3237.0-142.6152.0柱底M-119.720.5-129.6225.5　　　　N184.4226.2　　-69.8280.7-119.7184.45柱顶M-240.8158.0-249.1461.4　　　　N377.9457.0　　-59.6581.7-240.8377.9柱底M-207.1119.2-215.9500.3　　　　N410.3489.4　　-62.7625.5-207.1410.34柱顶M-312.8224.9-321.6694.5　　　　N562.0762.5　　-62.7926.7-312.8562.0柱底M-223.8136.0-232.6733.4　　　　N594.4794.9　　-62.7970.4-223.8594.43柱顶M-353.4265.6-362.2860.3　　　　N678.91135.2　　256.81316.6-353.4678.9M-354.9264.1-364.0899.1　　　　-99- 六层框架结构办公楼设计柱底N711.31167.6　　255.01355.4-354.9711.32柱顶M-389.6308.2-397.7945.0　　　　N714.61589.0　　300.01819.4-389.6714.6柱底M-387.5310.3-395.2983.9　　　　N747.01621.4　　302.61858.2-387.5747.01柱顶M-333.9232.9-344.0929.1　　　　N649.82142.7　　222.82422.0-333.9649.8柱底M-556.2505.7-561.31025.1　　　　N729.82222.7　　500.62518.0-556.2729.8表中M的单位是kN·mN的单位是kN其中Ⅰ代表1.2①+1.4②Ⅱ代表1.35①+1.4×0.7×②Ⅲ代表1.2(①+0.5②)+1.3③Ⅳ代表1.2(①+0.5②)-1.3③Ⅴ代表(①+0.5②)+1.3③Ⅵ代表(①+0.5②)-1.3③8.3框架内力组合调整8.3.1对框架梁的调整对其梁端剪力组合设计值应按下调整V=ηVb（Mbl+Mbr）/ln+VGb式中V为梁端剪力设计值ln为梁净跨VGb为梁重力荷载代表值Mbl、Mbr为梁左右端截面弯矩设计值ηVb为梁端增大系数，一级1.3，二级1.2，三级1.1梁剪力设计值表8.4层梁Mbl（kN·m）Mbr（kN·m）ln（m）VGb（kN）Vb（kN）V（kN）6AB6124.286.097.19123.24129.90BC20.9553.156.013.9928.8152.54-99- 六层框架结构办公楼设计5AB44.80222.056.085.67139.04149.03BC73.0889.896.010.4643.06101.134AB108.88309.976.085.67169.44174.12BC121.35139.526.010.4662.64155.443AB161.58340.276.085.67186.04187.96BC138.56156.746.010.4668.52174.582AB182.28434.586.085.67209.04209.04BC188.90207.886.010.4689.82230.911AB223.06400.315.885.67214.64214.64BC162.25176.255.810.4680.50220.938.3.2框架柱端剪力设计值调整“强剪弱弯”按下式调整V=ηVc（Mct+Mcb）/Hn式中Hn为柱净高Mct、Mcb为柱上下端截面弯矩设计值ηVb为柱端增大系数，一级1.4，二级1.2，三级1.1框架柱剪力设计值、剪跨比与轴压比表8.5层数柱Mct（kN·m）Mcb（kN·m）Hn（m）V（kN）Mc/VcbhoN/fcbho6A147.0994.512.999.972.6750.053B147.44129.642.9114.662.3380.0595A141.48124.392.9110.022.3380.118B249.10215.852.9192.392.3540.1334A176.69155.142.9137.312.3400.185B321.56232.622.9229.322.5500.2063A202.80178.952.9157.962.3340.258B362.21364.002.9300.502.2020.2872A201.80204.942.9168.302.2140.335B397.75395.182.9328.112.2040.394-99- 六层框架结构办公楼设计1A228.26563.664.3221.003.4470.237B343.98561.254.3252.623.0020.297轴压比＜0.8∴合格8.3.3柱端弯矩设计值的调整⑴一、二、三级框架的梁柱节点处除框架顶层的轴压比小于0.15者及框架支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下列公式要求:∑Mc=ηc∑Mb∑Mc为节点上下柱端弯矩设计值之和∑Mb为节点左右梁端弯矩设计值之和ηc为柱弯矩增大系数，一级1.4，二级1.2，三级1.1⑵为避免过早出现塑性铰，一、二、三级框架结构的底层柱下端截面和弯矩设计值应分别乘以增大系数1.5、1.25和1.15经验证，表中数值均满足以上条件，只需将底层弯矩扩大1.25倍8.4梁内力设计值汇总梁内力设计值汇总表8.6楼层截面ABBC左中右边中6M+（kN·m）6.00160.3016.6520.9511.42M-（kN·m）-94.88——-124.28-53.15——V（kN）129.90——52.54——5M+（kN·m）44.80124.2387.8473.0829.48M-（kN·m）-173.25——-222.05-89.89——V（kN）-149.03——101.13——4M+108.88141.81179.91121.3528.61-99- 六层框架结构办公楼设计（kN·m）M-（kN·m）-231.38——-309.97-139.52——V（kN）174.12——155.44————3M+（kN·m）161.58130.61210.21138.5628.61M-（kN·m）-284.08——-340.27-156.74——V（kN）187.96————174.58——2M+（kN·m）182.28170.18306.96188.9028.23M-（kN·m）-301.52——-434.58-207.88——V（kN）209.04————230.91——1M+（kN·m）223.06136.82284.81162.2530.04M-（kN·m）-331.89——-400.31-176.25——V（kN）214.64————200.93——-99- 六层框架结构办公楼设计9截面设计9.1梁的截面设计9.1.1正截面受弯承载力运算⑴已知条件：混泥土强度等级取C30,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2,纵向受力钢筋选用HRB335（fy=fy’=300N/mm2）箍筋选用HPB235（fy=fy’=210N/mm2）梁的截面尺寸为300mm×700mm,200mm×500mm..则ho1=700－45=655mm,ho2=500－45=455mm⑵构造要求①承载力抗震调整系数γRE=0.75②二级抗震设防要求，框架的混泥土受压区高度x=0.35ho则x1=229.25mm,x2=159.25mm③梁纵筋最小配筋率：支座：0.3%×300×700=630mm2<0.65×1.43/300×300×700=650.65mm2-99- 六层框架结构办公楼设计0.3%×200×500=300mm2<0.65×1.43/300×200×500=309.83mm2跨中：0.25%×300×700=525mm2<0.55×1.43/300×300×700=550.55mm20.25%×200×500=250mm2<0.55×1.43/300×200×500=262.17mm2As1min=550.55mm2As2min=262.17mm2④最小配筋率：ρsvmin=0.24×ft/fyv=0.24×1.43/210=0.16%⑶配筋计算：因为结构荷载对称，故整个框架采用左右对称配筋，当梁下部受拉时，按T形截面控制，当梁上不受拉时，按矩形截面设计，以第六层AB跨为例，给出计算方法和过程，其他各层梁配筋见表9-1①跨中受拉，按T截面设计，取bf=lo/3=6600/3=2200mm.γRE=0.75.弯矩设计值为160.30kN·m∵α1fcbf’hf’（ho-hf’/2）=1.0×14.3×2200×100×（655-50）=1903.33kN＞120.23kN∴属于第一类T型截面αs=160.30×106/1.0×14.3×2200×6552=0.012ξ=0.012γs=1-0.5ξ=1-0.5×0.012=0.994As=M/γsfyho=160.30×106/0.994×300×655=820.7mm2＞As1min=550.55mm2选4Φ20，As=1256mm2∴合格②支座（以左支座为例）弯矩设计值为94.88×0.75=71.16kN·mαs=[71.16×106-300×763×（655-45）]/1.0×14.3×300×6552＜0∴按单筋计算αs=71.16×106/1.0×14.3×300×6552=0.0387ξ=0.039＜ξb=0.550γs=1-0.5ξ=1-0.5×0.039=0.98As=M/γsfyho=71.16×106/0.98×300×655=369.53mm2-99- 六层框架结构办公楼设计取As1min=550.55mm2B支座负弯矩M=-124.90kN设计值为-0.75×124.90=-93.675kN·mαs=93.675×106/1.0×14.3×300×6552=0.051ξ=0.052＜ξb=0.550γs=1-0.5ξ=1-0.5×0.052=0.974As=M/γsfyho=93.675×106/0.974×300×655=489mm2取As1min=550.55mm2选4Φ25，As=1964（mm2）梁正截面配筋表9.1层数计算公式支座AAB跨中支座BBC跨中6b(mm)300300300200ho(mm)655655655455M(kN·m)94.88160.3124.2820.95修正71.160160.30093.21015.713αs=M/α1fcbho20.0390.051αs=M/α1fcbfho20.0120.007ξ=1-（1-2αs）0.50.0390.0120.0520.007γs=1-0.5ξ0.9800.9940.9740.997As=M/γsfyho（mm2）369.42820.68487.01115.49Asmin（mm2）650.65550.55309.83262.17选用面积（mm2）650.65820.68487.01262.17实配钢筋4Φ254Φ204Φ253Φ22实配面积（mm2）19641256196411405b(mm)300300300200ho(mm)655655655455M(kN·m)173.25124.23222.0573.08修正129.93893.173166.53854.810αs=M/α1fcbho20.0710.090-99- 六层框架结构办公楼设计αs=M/α1fcbfho20.0070.023ξ=1-（1-2αs）0.50.0730.0070.0950.023γs=1-0.5ξ0.9630.9970.9530.988As=M/γsfyho（mm2）686.41475.81889.78406.30Asmin（mm2）650.65550.55309.83262.17选用面积（mm2）686.41550.55889.78406.30实配钢筋4Φ254Φ204Φ253Φ22实配面积（mm2）19641256196411404b(mm)300300300200ho(mm)655655655455M(kN·m)231.38179.91309.97121.35修正173.535134.933232.47891.013αs=M/α1fcbho20.0940.126αs=M/α1fcbfho20.0100.038ξ=1-（1-2αs）0.50.0990.0100.1350.039γs=1-0.5ξ0.9500.9950.9320.980As=M/γsfyho（mm2）929.22690.151269.06680.09Asmin（mm2）650.65550.55309.83262.17选用面积（mm2）929.22690.151269.06680.09实配钢筋4Φ254Φ204Φ253Φ22实配面积（mm2）19641256196411403b(mm)300300300200ho(mm)655655655455M(kN·m)284.08210.21340.27138.56修正213.060157.658255.203103.920αs=M/α1fcbho20.1160.139αs=M/α1fcbfho20.0120.044ξ=1-（1-2αs）0.50.1230.0120.1500.045γs=1-0.5ξ0.9380.9940.9250.978-99- 六层框架结构办公楼设计As=M/γsfyho（mm2）1155.56807.071403.96778.80Asmin（mm2)650.65550.55309.83262.17选用面积（mm2）1155.56807.071403.96778.80实配钢筋4Φ254Φ204Φ253Φ22实配面积（mm2）19641256196411402b(mm)300300300200ho(mm)655655655455M(kN·m)301.52306.96434.58188.9修正226.140230.220325.935141.675αs=M/α1fcbho20.1230.177αs=M/α1fcbfho20.0170.060ξ=1-（1-2αs）0.50.1320.0170.1960.062γs=1-0.5ξ0.9340.9910.9020.969As=M/γsfyho（mm2）1231.841181.771839.291070.96Asmin（mm2）650.65550.55309.83262.17选用面积（mm2）1231.841181.771839.291070.96实配钢筋4Φ254Φ204Φ253Φ22实配面积（mm2）19641256196411401b(mm)300300300200ho(mm)655655655455M(kN·m)331.89284.81400.31162.25修正248.918213.608300.233121.688αs=M/α1fcbho20.1350.163αs=M/α1fcbfho20.0160.051ξ=1-（1-2αs）0.50.1460.0160.1790.053γs=1-0.5ξ0.9270.9920.9100.974As=M/γsfyho（mm2）1366.431095.801678.25915.64Asmin（mm2）650.65550.55309.83262.17选用面积（mm2）1366.431095.801678.25915.64-99- 六层框架结构办公楼设计实配钢筋4Φ254Φ204Φ253Φ22实配面积（mm2）19641256196411409.1.2斜截面受剪承载力计算承载力抗震调整系数γRE=0.85，以第六层为例，给出计算方法，其他梁配筋见表9.2AB跨：γREV=0.85×129.90=110.42kN＜0.2fcβcbho=0.2×14.3×300×655=561.99kN∴截面满足要求梁端箍筋加密区取双肢φ8@100，采用HPB235（fyv=210N/mm2）则0.42ftbho+1.25Asvfyvho/s=0.42×1.43×300×655+1.25×210×101×655/100=291.67kN＞110.42kN∴满足要求箍筋加密区长度1200mm，非加密区取双肢φ8@150，设置满足要求BC跨：γREV=0.85×52.54=44.66kN＜0.2fcbho=0.2×14.3×200×455=260.26kN∴截面满足要求梁端箍筋加密区取双肢φ8@100，采用HPB235（fyv=210N/mm2）则0.42ftbho+1.25Asvfyvho/s=0.42×1.43×200×455+1.25×210×101×455/100=175.29kN＞44.66kN∴满足要求由于非加密区长度较小，故可全长按加密区配置框架梁斜截面受剪计算及配筋表9.2楼层梁VγREV0.2fcbhoAsv/s加密区非加密区6AB129.90110.42561.99-0.04双肢φ8@100双肢φ8@150BC52.5444.66260.26-0.08双肢φ8@100双肢φ8@1005AB149.03126.68561.990.05双肢φ8@100双肢φ8@150-99- 六层框架结构办公楼设计BC101.1385.96260.260.26双肢φ8@100双肢φ8@1004AB174.12148.01561.990.17双肢φ8@100双肢φ8@150BC155.44132.13260.260.65双肢φ8@100双肢φ8@1003AB187.96159.76561.990.24双肢φ8@100双肢φ8@150BC174.58148.39260.260.78双肢φ8@100双肢φ8@1002AB209.04177.68561.990.35双肢φ8@100双肢φ8@150BC230.91196.27260.261.19双肢φ10@100双肢φ10@1001AB214.64182.44561.990.37双肢φ8@100双肢φ8@150BC220.93187.79260.261.11双肢φ10@100双肢φ10@100表中V、γREV、0.2fcbho的单位是kN，Asv/s的单位是mm双肢φ8@100的Asv/s=1.01,双肢φ8@150的Asv/s=0.673,双肢φ10@100的Asv/s=1.57分别满足Asv/s的要求9.2柱的截面设计9.2.1正截面受弯承载力运算⑴已知条件混泥土强度等级取C30,fc=14.3N/mm2,ft=1.43N/mm2,纵向受力钢筋选用HRB335（fy=fy’=300N/mm2）箍筋选用HPB235（fy=fy’=210N/mm2），柱的截面尺寸标准层为600mm×600mm,ho=555mm，底层柱为800mm×800mm..则ho=755mm⑵构造要求①承载力抗震调整系数在轴压比不小于0.15时，取γRE=0.8；轴压比小于0.15时，取γRE=0.75②二级抗震设防要求，框架的柱最小纵筋配筋率应满足0.8%Asmin=0.008×600×600=2880mm2①剪跨比和轴压比，见表8.5②柱正截面计算要点：aξb=0.550，，当ξ＜ξb时为大偏心受压柱；当ξ＞ξb-99- 六层框架结构办公楼设计时为小偏心受压柱bea取20mm和h/30两者中的较大值c当ei/h0≥0.3时，ζ1=1.0；当ei/h0＜0.3时，ζ1=0.2+2.7ei/h0且≤1.0d柱计算长度底层柱l0=1.0H，其它层l0=0.7Hel0/h≤15时，ζ2=1.0；l0/h>15时，ζ2=1.15-0.01l0/h且≤1.0fgx=N/0.5fcbx＞2as’时，As=As’=N(ηei－h/2+as’)/fy(ho-as’)x＜2as’时，As=As’=[Ne－α1fcbx(ho－x/2)]/fy(ho-as’)h最小配筋率：单侧最小配筋率：标准层Asmin=Asmin’=0.2%bho=0.2%×600×555=666mm2首层Asmin=Asmin’=0.2%bho=0.2%×800×755=1208mm2全部最小配筋率：标准层Asmin=Asmin’=0.7%bho=0.7%×600×555=2331mm2首层Asmin=Asmin’=0.7%bho=0.2%×800×755=4228mm2i最大配筋率：标准层Asmin=5%bho=5%×600×555=16650mm2标准层Asmin=5%bho=5%×800×755=4228mm2柱的正截面配筋如表9.3、9.4A柱正截面设计及配筋9.3边柱A六层五层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNminho/mm555555555555555555-99- 六层框架结构办公楼设计γREM/kN·m110.3258.55204.19106.1151.9732.28γREN/kN149.24186.9598.70378.01416.87231.59ξ0.0310.0390.0210.0790.0880.049ξb0.550.550.550.550.550.55e/mm739.18313.192068.77280.71124.66139.39ea/mm202020202020ei=ea+eo/mm759.18333.192088.77300.71144.66159.39ei/ho1.370.603.760.540.260.290.5fcbh/N17.2513.7726.086.816.1711.11lo/h7.57.57.57.57.57.5η1.0291.0671.0111.0741.1541.140ηei/mm781.48355.492111.07323.01166.96181.690.3ho/mm166.5166.5166.5166.5166.5166.5x/mm17.3921.7911.5044.0648.5926.99x/2as0.220.270.140.550.610.340.55ho/mm305.25305.25305.25305.25305.25305.25e/mm1041.48615.492371.07583.01426.96441.69As=As"/mm2503.74115.551182.53154.16-251.03-117.39Asmin/mm211651165实际配筋4Φ204Φ20面积/mm212561256续表9.3边柱A四层三层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNminho/mm555555555555555555γ141.35124.1156.04162.24143.1676.92-99- 六层框架结构办公楼设计REM/kN·mγREN/kN667.30698.40368.45942.46973.56478.81ξ0.1400.1470.0770.1980.2040.101ξb0.550.550.550.550.550.55e/mm211.83177.71152.10172.15147.05160.65ea/mm2020.0020.00202020ei=ea+eo/mm231.83197.71172.10192.15167.05180.65ei/ho0.420.360.310.350.300.330.5fcbh/N3.863.696.992.732.645.38lo/h7.57.57.57.57.57.5η1.0961.1131.1301.1161.1331.123ηei/mm254.13220.01194.40214.45189.35202.950.3ho/mm166.5166.5166.5166.5166.5166.5x/mm77.7781.4042.94109.84113.4755.81x/2as0.971.020.541.371.420.700.55ho/mm305.25305.25305.25305.25305.25305.25e/mm514.13480.01454.40474.45449.35462.95As=As"/mm2-25.37-155.02-156.45-156.36-308.25-176.81Asmin/mm211651165实际配筋4Φ204Φ20面积/mm212561256续表9.3边柱A二层一层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNminho/mm555555555755755755γREM/kN·m163.95163.9582.85563.66563.66144.80-99- 六层框架结构办公楼设计γREN/kN1263.981263.98573.802004.142004.14831.44ξ0.2650.2650.1200.2320.2320.096ξb0.550.550.550.550.550.55e/mm129.71129.71144.38281.25281.25174.16ea/mm2020202026.6726.67ei=ea+eo/mm149.71149.71164.38301.25307.91200.82ei/ho0.270.270.300.400.410.270.5fcbh/N2.042.044.492.282.285.50lo/h7.57.57.56.256.256.25η1.1491.1491.1361.0701.0681.105ηei/mm172.01172.01186.68322.31328.98221.890.3ho/mm166.5166.5166.5226.5226.5226.5x/mm147.32147.3266.88175.19175.1972.68x/2as1.841.840.842.192.190.910.55ho/mm305.25305.25305.25415.25415.25415.25e/mm432.01432.01446.68682.31688.98581.89As=As"/mm2-403.58-403.58-272.29139.28201.57-535.35Asmin/mm211652114实际配筋4Φ204Φ28面积/mm212561463其中M的单位为kN·m，V的单位为kNB柱正截面设计及配筋表9.4中柱B六层五层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNminho/mm555555555555555555γ110.5852.38106.98186.8347.05180.62-99- 六层框架结构办公楼设计REM/kN·mγREN/kN139.94210.52114.00346.09469.11283.46ξ0.0290.0440.0240.0730.0990.060ξb0.550.550.550.550.550.55e/mm790.22248.82938.42539.82100.29637.17ea/mm202020202020ei=ea+eo/mm810.22268.82958.42559.82120.29657.17ei/ho1.460.481.731.010.221.180.5fcbh/N18.3912.2322.587.445.499.08lo/h7.57.57.57.57.57.5η1.0281.0831.0231.0401.1851.034ηei/mm832.52291.11980.72582.12142.59679.470.3ho/mm166.5166.5166.5166.5166.5166.5x/mm16.3124.5413.2940.3454.6733.04x/2as0.200.310.170.500.680.410.55ho/mm305.25305.25305.25305.25305.25305.25e/mm1092.52551.111240.72842.12402.59939.47As=As"/mm2518.5542.40531.79721.56-356.49769.61Asmin/mm211651165实际配筋4Φ204Φ20面积/mm212561256续表9.4中柱B四层三层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNmin-99- 六层框架结构办公楼设计ho/mm555555555555555555γREM/kN·m257.2550.18250.22291.20204.01282.74γREN/kN555.60776.35449.64719.301084.34543.08ξ0.1170.1630.0940.1510.2280.114ξb0.550.550.550.550.550.55e/mm463.0164.64556.48404.84188.14520.62ea/mm202020202020ei=ea+eo/mm483.0184.64576.48424.84208.14540.62ei/ho0.870.151.040.770.380.970.5fcbh/N4.633.325.723.582.374.74lo/h7.57.57.57.57.57.5η1.0461.2631.0391.0521.1071.041ηei/mm505.31106.94598.78447.13230.44562.910.3ho/mm166.5166.5166.5166.5166.5166.5x/mm64.7690.4852.4183.83126.3863.30x/2as0.811.130.661.051.580.790.55ho/mm305.25305.25305.25305.25305.25305.25e/mm765.31366.94858.78707.13490.44822.91As=As"/mm2882.16-717.65985.95903.45-9.621064.77Asmin/mm211651165实际配筋4Φ204Φ20面积/mm212561256续表9.4中柱B二层一层组合方式|M|maxNmaxNmin|M|maxNmaxNmin-99- 六层框架结构办公楼设计ho/mm555555555755755755γREM/kN·m318.20242.09311.68561.25500.64333.88γREN/kN756.001486.59571.711025.092517.98649.83ξ0.1590.3120.1200.1190.2920.075ξb0.550.550.550.550.550.55e/mm420.90162.85545.17547.51198.83513.80ea/mm2020202026.6726.67ei=ea+eo/mm440.90182.85565.17567.51225.49540.46ei/ho0.790.331.020.750.300.720.5fcbh/N3.401.734.504.461.827.04lo/h7.57.57.56.256.256.25η1.0511.1221.0391.0371.0931.039ηei/mm463.20205.15587.47588.58246.56561.530.3ho/mm166.5166.5166.5226.5226.5226.5x/mm88.11173.2666.6389.61220.1056.80x/2as1.102.170.831.122.750.710.55ho/mm305.25305.25305.25415.25415.25415.25e/mm723.20465.15847.47948.58606.56921.53As=As"/mm21038.60-31.001211.771139.22-450.65610.53Asmin/mm211652114实际配筋4Φ204Φ28面积/mm212561463其中M的单位为kN·m，V的单位为kN9.2.2柱的斜截面受剪承载力计算计算要点：⑴框架柱斜截面计算时的抗震调整系数为γRE=0.85。⑵当λ＜1时，取λ=1；当λ＞3时，取λ=3。-99- 六层框架结构办公楼设计⑶时截面满足要求。⑷当N≤0.3fcA时取实际值计算；当N＞0.3fcbh时取0.3fcbh计算。⑸时按构造配箍，否则按计算配箍。⑹箍筋加密区长度底层柱根部取1500mm，其他端部取为600mm。具体计算与配筋过程见表9.5、9.6A柱斜截面配筋表9.5层次六层五层四层三层二层一层Hn(m)2.92.92.92.92.94.3ho(mm)555555555555555755λ=Hn/2ho2.612.612.612.612.612.85Vc(kN)99.97110.02137.31157.96168.30221.00γREVc(kN)84.9793.52116.71134.27143.06187.850.2fcbho(kN)952.38952.38952.38952.38952.381727.4是否满足要求满足满足满足满足满足满足1.05ftbho/（λ+1）(kN)138.40138.40138.40138.40138.40235.700.3fcbh(kN)1544.41544.41544.41544.41544.42745.6N(kN)186.9416.8698.4973.51263.92004.10.056N(kN)10.4723.3439.1154.5270.78112.231.05ftbho/（λ+1）+0.056N(kN)148.87161.75177.51192.92209.19347.93Asv/s(mm)<0<0<0<0<0<0λvfc/fyv(%)0.690.690.690.690.690.69加密区Φ10@100Φ10@100Φ10@100Φ10@100Φ10@100Φ10@100非加密区Φ10@150Φ10@150Φ10@150Φ10@150Φ10@150Φ10@150-99- 六层框架结构办公楼设计经验算：标准层体积配箍率：ρv=Asvlsv/l1l2s=78.5×(600-30×2)×8/540×540×100=1.16%＞0.69%首层体积配箍率：ρv=Asvlsv/l1l2s=113.1×(800-30×2)×8/740×740×100=1.68%＞0.69%∴合格B柱斜截面配筋表9.6层次六层五层四层三层二层一层Hn(m)2.92.92.92.92.94.3ho(mm)555555555555555755λ=Hn/2ho2.612.612.612.612.612.85Vc(kN)114.66192.39229.32300.50328.11252.62γREVc(kN)97.46163.53194.92255.43278.89214.730.2fcbho(kN)952.38952.38952.38952.38952.381727.4是否满足要求满足满足满足满足满足满足1.05ftbho/（λ+1）(kN)138.40138.40138.40138.40138.40235.700.3fcbh(kN)1544.41544.41544.41544.41544.42745.6N(kN)210.5469.1776.41084.31486.62518.00.056N(kN)11.7926.2743.4860.7283.25141.011.05ftbho/（λ+1）+0.056N(kN)150.19164.67181.88199.13221.65376.71Asv/s(mm)<0<0<0<0<0<0λvfc/fyv(%)0.690.690.690.690.690.69加密区Φ10@100Φ10@100Φ10@100Φ10@100Φ10@100Φ10@100非加密区Φ10@150Φ10@150Φ10@150Φ10@150Φ10@150Φ10@150-99- 六层框架结构办公楼设计经验算：标准层体积配箍率：ρv=Asvlsv/l1l2s=78.5×(600-30×2)×8/540×540×100=1.16%＞0.69%首层体积配箍率：ρv=Asvlsv/l1l2s=113.1×(800-30×2)×8/740×740×100=1.68%＞0.69%∴合格-99- 六层框架结构办公楼设计10基础设计10.1荷载标准值组合底层柱荷载标准值组合表10.1位置内力荷载类别荷载组合恒载①活载②地震作用③①+0.5②+③①+0.5②-③柱顶M47.617.93-127.98-76.41179.56N1153.91183.89-318.78927.081564.64柱底M23.813.97-409.77-383.98435.57N1233.91183.89-317.781008.081643.64柱顶M-44.01-12.97-217.99-268.49167.50N1271.36249.83-574.19822.091970.47柱底M-22.01-6.49-408.42-433.68383.17N1351.36249.83-574.19902.092050.47续表10.1位置内力荷载组合MaxMinMmaxNmax①+③①-③柱顶M-80.37175.59179.56-80.37179.56N835.131472.691564.64835.131564.64柱底M-385.96433.58435.57-385.96435.57N916.131551.691643.64916.131643.64柱顶M-262.00173.98173.98-268.49-268.49N697.171845.551970.47697.171970.47柱底M-430.43386.41386.41-433.68-433.68N777.171925.552050.47777.172050.47表中M的单位是kN·mN的单位是kN10.2承台设计10.2.1桩选型及桩长确定-99- 六层框架结构办公楼设计根据地质条件资料，本工程采用④层中砂为桩尖持力层，基础形式采用桩基础，采用预制桩。初选承台埋深0.8m，承台高1m，装订嵌入承台50mm，进入持力层长度1.2m，锥形桩尖0.6m，桩径采用400mm×400mm总装长度l=0.05+0.7+7.1+2.4+1.2+0.6=12.05m桩的埋深及布置图见图10-1图10-1-99- 六层框架结构办公楼设计10.2.2单桩竖向极限承载力Ra=0.4×4×（24×7.1+2.4×38+1.2×47）+2100×0.42=844.8kN承台桩最小中心距离为3d=1.2m承台边长为1.2+0.35×2=1.9m承台尺寸取1.9m×1.9m10.2.3估算桩数及平面布置A柱的标准组合代表值为：M=435.57kN·m，N=1643.64kN，V=113.10kNB柱的标准组合代表值为：M=386.41kN·m，N=2050.47kN，V=121.53kN取承台上平均重度为γa=20kN/m3Gk=20×1.92×1.8=129.96kNA：n=（Fk+Gk）/Ra=（1643.64+129.96）/844.8=2.10取n=4根B：n=（Fk+Gk）/Ra=（2050.47+129.96）/844.8=2.58取n=4根10.2.4桩基受力验算⑴单桩受力验算（抗震）A：轴心受力Qk=（Fk+Gk）/n=（1643.64+129.96）/4=443.4＜Ra=844.8kNQk，max=（Fk+Gk）/n+MyXi/∑xi2+Mxyi/∑yi2=443.4+（435.57+113.10）×0.6/4×0.62=672.01kN＜1.2Ra=1013.76kNQk，min＞0∴满足B：轴心受力Qk=（Fk+Gk）/n=（2050.47+129.96）/4=545.11＜Ra=844.8kNQk，max=（Fk+Gk）/n+MyXi/∑xi2+Mxyi/∑yi2=545.11+（386.41+121.53）×0.6/4×0.62=756.75kN＜1.2Ra=1013.76kNQk，min＞0∴满足-99- 六层框架结构办公楼设计⑵桩基沉降验算由于本工程模型体型简单，桩下为良好的地基层，且为端承型桩，故可不验算沉降，且不考虑群桩效应。10.2.5承台受力验算承台尺寸取1.9m×1.9m，桩与混凝土强度等级为C30，HRB335钢筋⑴各桩顶反力设计值A：M=563.66kN·m，N=2004.14kN，V=221kNB：M=383.17kN·m，N=2050.47kN，V=252.62kN对A柱：Nmax=F/n+MyXi/∑xi2+Mxyi/∑yi2=2004.14/4+（563.66+221）×0.6/4×0.62=827.98kN对B柱：Nmax=F/n+MyXi/∑xi2+Mxyi/∑yi2=2050.47/4+（383.17+252.62）×0.6/4×0.62=777.53kN⑵抗冲切验算①柱的向下冲切验算承台厚h=1000mm，取ho=900mmaox=aoy=600-400/2-800/2＜0.2ho=0.2×900=180mm取180mmλox=λoy=aox/ho=180/900=0.2ac=bc=0.8mβox=βoy=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.2+0.2)=2.1βhp=1100×0.1/1200+0.9=0.992则抗力=2[βox(bc+aoy)+βoy（ac+aox）]βhpftho=2×2.1×（0.8+0.18）×2×0.992×1430×0.9=10510kN＞FA=2004.14kN＞FB=2050.47kN-99- 六层框架结构办公楼设计∴满足要求①角柱的冲切验算a1x=aox=a1y=aoy=180mmc1=c2=350+400/2=550mmλ1x=λox=λ1y=0.2β1x=β1x=0.56/(λ1x+0.2)=1.4则抗冲切力=[β1x(c2+a1y/2)+β1y（c1+a1x/2）]βhpftho=2×1.4×（0.55+0.18/2）×0.992×1430×0.9=2288kN＞NAl=827.98kN＞NBl=777.53kN∴合格②抗剪切验算ax=0.18mλx=0.2βhs=(800/ho)0.25=(800/900)0.25=0.971b=1.9mβ=1.75/(0.2+1.0)=1.458A:γoVA=2Nmax=2×827.95=1656kNB:γoVB=2Nmax=2×777.53=1555kNβhsβbftho=0.971×1.458×1430×0.9×1.9=3462kN＞γoVA=1656kN＞γoVB=1555kN③抗弯计算A：Mx=My=2Nmax·xi=2×827.98×（0.6-0.8/2）=331.19kN·mAsx=Asy=Mx/0.9fyho=331.19×106/0.9×300×900=1363mm2选10Φ14@190，As=1539mm2B：Mx=My=2Nmax·xi=2×777.53×（0.6-0.8/2）=311.01kN·mAsx=Asy=Mx/0.9fyho=311.01×106/0.9×300×900=1280mm2选10Φ14@190，As=1539mm210.3预制桩设计预制桩采用C30混凝土，纵筋采用HRB335,（fy=fy’=300N/mm2-99- 六层框架结构办公楼设计），采用静压法沉桩，由工程经验可知，桩身一般由吊装起控制作用，本工程l=12.05m＜20m，采用双点起吊，吊点布置按吊点与跨中政府弯矩相等的条件确定，如图10-2M1=M2=0.0214kql2k为吊装过程中受到的冲力、震动取的动力系数，取1.3q为每米桩的重量设计值:q=0.42×25×1.2=4.8kN/m图10-2桩吊装弯矩M1=M2=0.0214×1.3×4.8×12.052=19.39kN·m按受弯构件设计as=40mmho=400-40=360mmαs=19.39×106/1.0×14.3×400×3602=0.026ξ=0.0265＜ξbAs=ξα1fcbho/fy=0.02651.0×14.3×400×360/300=181.95mm2Amin=0.6%×400×400=960mm2∵对静力桩钢筋有要求∴选8Φ16，As=1608mm210.4连梁设计连梁顶面与承台顶面位于同一标高，取梁截面300mm×600mm，混凝土采用C30，纵向钢筋采用HRB335，箍筋采用HPB235-99- 六层框架结构办公楼设计荷载计算：梁自重q1=25×0.3×0.6=4.5kN/m梁上砌块自重q2=(5-0.6)×(0.24×19+0.02×17×2)=23.06kN/m跨中弯矩计算Mp=ql2/8=1.2×(4.5+23.06)×(6.6-1.9)=91.32kN/mho=555mm取γs=0.9As=M/γsfyho=91.32×106/0.9×300×555=609.41mm2N=10%Nmax=0.1×2050.47=205kNAs=N/fy=205000/300=683mm2∴按轴心受拉控制，上下各4Φ16，As=804mm2斜截面设计：0.7ftbho=0.7×1.43×300×555=166.67kN＞1.2×（4.5+23.06）×（6.6-1.9）/2=77.72kN∴按构造配筋选双肢φ8@200ρsv，min=0.24ft/fyv=0.24×1.43/210=0.163%ρsv=2×50.3/200×300=0.168%＞ρsv，min∴合格-99- 六层框架结构办公楼设计致谢通过本次毕业设计，让我更加深刻的了所学知识，学习和体会到建筑结构设计的基本技能和思想，加强了专业领域各科目之间的融会贯通，更加熟练的使用PKPM及结构力学求解器等软件，提高了自己查阅相关规范、资料从而得到解决实际问题的能力，在本次设计中也培养了我勤奋、踏实、认真和严谨的工作作风，为以后的学习工作打下了坚实的基础。虽然有些方面仍有不足，但我会在以后的日子里会更加注意并加以改正。本次设计的完成离不开各位老师们的悉心教导和辛勤培养，特别感谢高洪波老师不辞辛苦的答疑和搜集各种资料，肖天崟老师和王宏老师耐心的讲解和审阅，杨竹娟老师的点评，当然还有同学们的帮助，在此，我衷心地向他们表示感谢！郭琪2010年5月6日参考文献-99- 六层框架结构办公楼设计1.建筑结构荷载规范GB50009-2001(2006年版)2.混泥土结构设计规范GB50010-20023.高层建筑结构技术规范JGJ3-20024.建筑抗震设计规范GB50011-2001(2008年版)5.建筑桩基技术规范JGJ94-20086.建筑地基基础设计规范GB50007-20027.建筑结构制图标准GB/T50105-20018.建筑结构静力计算手册中国建筑工业出版社.1998年9月第二版9.混泥土结构计算图表中国建筑工业出版社.2002年10.工民建专业课程设计指南贾韵琦主编.中国建筑工业出版社.2001年11.混泥土结构设计规范算例国建筑工业出版社.2003年10月第一版12.高层建筑框架-剪力墙结构设计郭仁俊主编，中国建筑工业出版社.2004年3月第一版13.筋混泥土框架结构设计与实例熊丹安主编，武汉理工大学出版社，2005年1月第一版14.混泥土结构计算图表中南建筑设计院，中国建筑工业出版社，2002年8月第一版15.框架结构计算分析与设计实例杨杰编著，中国水利水电出版社，知识产权出版社16.标准图集17.相关专业和专业基础课教材-99-'