钢筋混凝土框架结构毕业设计

'共72页第72页钢筋混凝土框架结构毕业设计学生：1.建筑设计1．1工程概况本工程为该工程采用钢筋混凝土框架结构，抗震设防烈度为7度(0.1g)，设计地震分组为第一组，抗震等级为三级。1．2地质资料工程重要性等级为三级，本地区属亚热带大陆行季风气候，1．3平面布置在平面布置中1．4立面布置1．5各种用房和交通联系的设计本工程工程重要性等级为三级，根据《旅馆建筑设计规范》1．6建筑各构件用料、装饰及做法1.墙体：2.结构设计2．1．1结构布置方案及结构选型根据建筑使用功能要求，本工程采用框架承重方案。框架柱网布置如下图2.1.1：2．1．2确定结构计算简图（1）计算基本假定： 共72页第72页一片框架可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小，可以忽略（因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载，垂直于该方向的结构不参加受力）；楼板在其自身平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略（因而在侧向力作用下，楼板可做刚体平移或转动，各个平面抗侧力结构之间通过楼板无相互联系和协同工作）。图2.1.1：框架柱网布置图框架近似计算补充假定：a．忽略梁、柱轴向变形及剪切变形；b．杆件为等截面等刚度，以杆件轴线作为框架计算轴线；c．在竖向荷载的作用下结构的侧移很小，因此，在计算竖向荷载作用时，假定结构无侧移。（2）计算简图如下图2.1.2（1）根据图2.1.1框架柱网布置图，如图2.1.2（1）所示，选定阴影部分作为框架结构的计算单元，假定框架柱嵌固于基础顶面，框架梁与柱刚接。由于各层柱的截面尺寸不变，故梁跨等于柱截面形心轴线间的距离。底层柱高为：3.9m＋0.6＋0.6＝5.1m，其中3.9m为层高，0.6m为室内外高差和基层顶面到室外地面的高度；二层柱高为3.9m，标准层柱高从楼面算至上一层楼面，均为3m，由此可汇出横向框架的竖向计算简图如图2.1.2（2）所示。 共72页第72页图2.1.2（1）框架计算单元简图框架梁跨度（按柱中心线确定）：AB、CD跨：5400m；BC跨：7800m框架柱高度：底层：Z1＝5100mm；二层：Z2＝3900mm；标准层：Z3＝3000mm，框架计算简图如下图所示。2.2主要构件选型及尺寸初步估算2．2．1主要构件选型（1）梁、柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构；（2）板结构形式：现浇钢筋混凝土结构；（3）墙体：采用陶粒空心砌块填充墙，厚度200mm； 共72页第72页（4）基础：柱下独立基础。2．2．2梁、柱截面尺寸估算(1)主梁截面尺寸估算：主梁横向的跨度主要有边跨5400mm和中间跨7800mm，纵向为7500mm，为满足施工方便的要求，取相同的截面，故可以以跨度较大的中间跨为计算标准进行设计。图2.1.2（2）横向框架竖向计算简图对中间间跨，取L=7800mm，h=（1/8～1/14）=975～557.1mm，取h=600mm，b=（1/2～1/4）h=300～150mm，取b=300mm，满足b＞200mm 共72页第72页故主要框架主梁梁初选截面尺寸为：b×h=300mm×600mm(2)次梁截面尺寸估算：次梁的跨度横向和纵向的主要有7500mm、5400mm、2700mm三种跨度，也以跨度较大的7500mm为计算标准进行设计。L=7500mm，h=（1/12～1/18）=625～416.7mm，取h=500mm，b=（1/2～1/4）h=250～125mm，取b=200mm，满足b＞150mm故框架次梁初选截面尺寸为：b×h=200mm×500mm（3）柱截面尺寸估算：柱截面初估时，可用下列经验公式初略确定：式中G-折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可根据实际荷载计算，也可以近似取12～14KN/m2；F-按简支状态计算的柱的负荷面积；n-验算截面以上楼层数；β-考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取1.3，中柱取1.2；-混凝土轴压强度设计值；-框架柱轴压比限值，见《抗震规范》第6.3.76条；A-柱截面面积，取方形是边长为a；取底层柱的混凝土强度等级为C35，=16.7N/mm2；其他层柱的混凝土强度等级为C30，=14.3N/mm2；结构抗震强度等级为三级，因此，轴压比为=0.9；各层G近似取12KN/m2，所以第一层柱截面面积为：中柱边柱 共72页第72页柱取方形截面，则中柱与边柱边长分别为576mm和369mm。故可取中柱的截面尺寸为:b×h=600mm×600mm；边柱截面尺寸为b×h=400×400。2.3梁、柱惯性矩、线刚度、相对线刚度计算2．3．1梁、柱惯性矩计算梁：柱子：2．3．2梁、柱线刚度计算根据公式i=EI/l，可以得出梁、柱的线刚度如下边梁：I=3.0×107KN/m2×5.4×10-3m4/5.4m=3.0×104KN·m中梁：I=3.0×107KN/m2×5.4×10-3m4/7.8m=2.1×104KN·m底层柱：I=3.15×107KN/m2×10.8×10-3m4/5.1m=6.7×104KN·m二层柱：I=3.15×107KN/m2×10.8×10-3m4/3.9m=8.7×104KN·m其他层柱：I=3.0×107KN/m2×10.8×10-3m4/3.0m=10.8×104KN·m1.荷载计算3.1恒荷载计算3．1．1恒荷载标准值计算（1）屋面恒荷载（98ZJ001屋11）高聚物改性沥青卷材防水屋面（有隔热层、保温层）3.61kN/m²结构层：120厚C30现浇钢筋混凝土板25kN/m³×0.12m=3.0kN/m²抹灰层：12厚水泥砂浆20kN/m³×0.012m=0.24kN/m²合计6.85kN/m² 共72页第72页（2）楼面恒荷载（98ZJ001楼6）楼面：水磨石楼面0.65kN/m²结构层：120厚C30现浇钢筋混凝土板3.0kN/m²抹灰层：12厚水泥砂浆0.24kN/m²合计3.89kN/m²（3）梁自重主梁b×h=300mm×600mm：25kN/m³×0.3m×（0.6-0.12）m=3.6kN/m抹灰层：12厚水泥砂浆20kN/m³×[0.3m+（0.6-0.12）m×2]×0.012m=0.302kN/m合计4.205kN/m次梁b×h=200mm×500mm：25kN/m³×0.2m×（0.5-0.12）m=1.9kN/m抹灰层：12厚水泥砂浆20kN/m³×[0.2m+（0.5-0.12）m×2]×0.012m=0.235kN/m合计2.135kN/m（4）柱自重中柱b×h=600mm×600mm：25kN/m³×0.6m×0.6m=9kN/m抹灰层：12厚水泥砂浆20kN/m³×0.6m×0.012m×4=0.576kN/m合计9.576kN/m边柱b×h=400mm×400mm：25kN/m³×0.4m×0.4m=4kN/m抹灰层：12厚水泥砂浆20kN/m³×0.4m×0.012m×4=0.384kN/m合计4.384kN/m（5）墙自重标准层外纵墙自重：墙体：5.0kN/m³×[（7.5-0.4）m×3.0m-2.1m×1.5m]×0.2m=18.15kN铝合金窗：0.35kN/㎡×2.1m×1.5m=1.103kN面砖外墙面：0.5kN/㎡×[（7.5-0.4）m×3.0m-2.1m×1.5m]=9.075kN 共72页第72页水泥砂浆涂料内墙面：0.36kN/m³×（7.5m×3.0m-2.1m×1.5m）×0.02m=0.139kN合计28.328kN标准层内纵墙自重：墙体：5.0kN/m³×(7.5-0.6-0.95×2)m×3.0m×0.2m=15kN水泥砂浆涂料内墙面：0.36kN/m³×(7.5-0.6-0.95×2)m×3.0m×0.02m=0.108kN合计15.108kN标准层C、D轴线间走廊纵墙自重墙体：5.0kN/m³×[7.5m×3.0m-2.1m×（0.9m×2+0.6m）]×0.2m=17.46kN木门：0.2kN/㎡×（2.1m×0.9m×2+2.1m×0.6m）=1.008kN水泥砂浆涂料内墙面：0.36kN/m³×[7.5m×3.0m-2.1m×（0.9m×2+0.6m）]×0.02m=0.126kN合计18.594kN标准层横墙自重：墙体：5.0kN/m³×3.0m×0.2m=3.0kN/m水泥砂浆涂料内墙面：0.36kN/m³×0.02m×3.0m×2=0.043kN/m合计3.043kN/m底层、二层外纵墙自重：墙体：5.0kN/m³×[（7.5-0.4）m×3.9m-2.1m×1.8m）]×0.2m=23.91kN铝合金窗：0.35kN/㎡×2.1m×1.8m=1.323kN面砖外墙面：0.5kN/㎡×[（7.5-0.4）m×3.9m-2.1m×1.8m）]=11.955kN水泥砂浆涂料内墙面：0.36kN/m³×（7.5m×3.9m-2.1m×1.8m）×0.02m=0.183kN合计37.188kN底层、二层C、D轴线间走廊纵墙自重（按二层计算）墙体：5.0kN/m³×(7.5m×3.9m-2.1m×0.9m×2)×0.2m=25.47kN木门0.2kN/㎡×2.1m×0.9m×2=0.756kN水泥砂浆涂料内墙面： 共72页第72页0.36kN/m³×(7.5m×3.9m-2.1m×0.9m×2)×0.02m=0.183kN合计26.409kN底层、二层横墙自重：墙体：5.0kN/m³×3.9m×0.2m=3.9kN/m水泥砂浆涂料内墙面：0.36kN/m³×0.02m×3.9m×2=0.056kN/m合计3.956kN/m（6）女儿墙自重（墙高1230mm，70mm厚260宽的混凝土压顶）及天沟自重女儿墙自重（包括墙体和水泥砂浆涂料内墙面和面砖外墙面）：5.0kN/m³×1.23m×0.24m+25kN/m³×0.1m×0.26m+0.36kN/m³×0.02m×1.3m+0.5kN/㎡×1.23m=2.459kN/m天沟自重（包括天沟内侧水泥砂浆涂料和外侧面砖）：25kN/m³×（0.5m×0.08m+0.07m×0.35m）+0.36kN/m³×0.02m×（0.36+0.27）m+0.5kN/㎡×1.23m×（0.33+0.36）m=2.072kN/m3.1.2竖向恒荷载作用下框架受荷图（1）A～B轴间框架梁屋面板传荷载：6.85kkN/m²×7.5m=51.375kN/m楼面板传荷载：3.89kN/m²×7.5m=29.175kN/m梁自重：4.205kN/mA～B轴间框架梁均布荷载为：屋面梁恒载=梁自重+屋面板传荷载=4.205kN/m+51.375kN/m=55.58kN/m楼面梁恒载=梁自重+楼面板传荷载=4.205kN/m+29.175kN/m=33.38kN/m（2）B～C轴间框架梁屋面梁恒载、楼面梁恒载均与B～C跨相同屋面梁恒载=55.58kN/m；楼面梁恒载=33.38kN/m（3）C～D轴间框架梁屋面梁恒载、楼面梁恒载均与A～B跨相同 共72页第72页屋面梁恒载=55.58kN/m；楼面梁恒载=33.38kN/m（4）A轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=女儿墙自重+天沟自重+梁自重=(2.459+2.072)kN/m×7.8m+4.205kN/m×（7.5-0.4）m=65.197kN标准层柱恒载=纵墙自重+梁自重=28.328kN+4.205kN/m×（7.5-0.4）m=58.184kN二层柱恒载=纵墙自重+梁自重=37.188kN+4.205kN/m×（7.5-0.4）m=67.044kN基础顶面荷载=纵墙自重+基础梁自重=37.188kN+4.205kN/m×（7.5-0.4）m=67.044kN（5）B轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重=4.205kN/m×（7.5-0.6）m=29.015kN标准层柱恒载=纵墙自重+梁自重=15.108kN+4.205kN/m×（7.5-0.6）m=44.123kN标准层次梁上恒载=纵墙自重+梁自重=18.594kN+2.135kN/m×（7.5-0.6）m=33.323kN二层柱恒载=梁自重=4.205kN/m×（7.5-0.6）m=29.015kN二层次梁上恒载=纵墙自重+梁自重=26.409kN+2.135kN/m×（7.5-0.6）m=41.141kN（6）C轴柱纵向集中荷载的计算C轴柱列的集中荷载与B柱列相同（7）D轴柱纵向集中荷载的计算D轴柱列的集中荷载与A柱列相同。则竖向受荷总图如下图3.1.23.2活荷载的计算 共72页第72页3.2.1活荷载标准值计算（1）屋面和楼面活荷载标准值根据《荷载规范》查得，上人屋面为2.0kN/m2，走道为2.0kN/m2，旅馆为2.0kN/m2（2）雪荷载宜昌地区的基本雪压为3.5kN/㎡，平屋顶的屋面积雪分布系数为1.0因此S=1.0×0.35kN/㎡=0.35kN/㎡雪荷载与屋面活荷载不同时考虑，两者中取其较大者（3）屋面、楼面竖向活荷载因为屋面活荷载大于雪荷载，故屋面板传活载=2.0kN/㎡×7.5m=15kN/m楼面板传活载=2.0kN/㎡×7.5m=15kN/m框架竖向活荷载受荷总图如图3.2.1图3.1.2恒载竖向受荷总图 共72页第72页注：图中集中荷载的单位为kN，均布荷载的单位为kN/m3.3水平地震作用计算3.3.1重力荷载代表值计算（1）各楼层重力荷载代表值水平地震作用计算简图如图3.3.1（1）所示G10屋面重力荷载代表值包括：屋面、女儿墙及天沟自重、50%屋面雪荷载、梁自重、半层柱自重、半层墙体重屋面6.85kN/㎡×45m×18.6m=5733.45kN女儿墙及天沟（2.459+2.072）kN/m×（45+18.6）m×2=127.2=576.343kN50％雪荷载0.5×0.35kN/㎡×45m×18.6m=146.475kN梁自重4.205kN/m×7.0m×24+4.205kN/m×（18.6-0.6×2-0.4）m×7+2.135kN/m×（18.6-2.4）m×6+2.135kN/m×45m×2=1606.507kN半层柱：（9.576+4.384）kN/m×1.5m×14=293.16kN半层墙：（28.328+15.108+18.594）kN×6+3.043kN/m×5.4×6=470.773kN合计8646.708kNG6=G5=G4=G3包括楼面恒载、50％均布荷载、梁自重、柱及墙自重楼面恒载：3.89kN/㎡×45m×18.6m=3255.93kN50％均布活载：0.5×2.0kN/㎡×45m×18.6m=795kN梁自重：1606.507kN柱自重：293.16kN×2=586.32kN墙自重：470.773kN×2=941.546kN合计7227.303kNG1=G2包括楼面恒载、50％均布活载、梁自重、柱自重、墙自重楼梯自重，除柱自重和梁自重外，其他均同上柱自重：（9.576+4.384）kN/m×3.9m×14=762.216kN墙自重：（37.188+26.409）kN×12+3.956kN/m×5.4×12=1019.513kN 共72页第72页G1=G2=3255.93kN+795kN+1606.507kN+762.216kN+1019.513kN=7439.166kN则各质点的重力荷载代表值及质点高度如图3.3.1（2）图3.2.1活载竖向受荷总图（单位：kN/m） 共72页第72页图3.3.1（1）水平地震作用计算简图3.3.2横向框架侧移刚度计算边梁：I=3.0×104KN·m中梁：I=2.1×104KN·m底层柱：I=6.7×104KN·m二层柱：I=8.7×104KN·m其他层柱：I=10.8×104KN·m3.3.3横向框架侧移刚度D值横向框架刚度D值计算表见表3.3.33.3.4横向框架自振周期计算由于框架质量和刚度沿高度比较均匀，所以其自振周期可按《高层建筑混凝土结构技术规范》JGJ3-2002附录13.0.2规定计算式中－计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移(m);－结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，框架结构取0.6～0.7；该框架取0.7。横向框架结构顶点假想位移计算如表3.3.4 共72页第72页图3.3.1（2）各质点重力荷载代表值及质点高度（单位：mm）因此，3.3.5横向地震作用计算根据《抗震规范》GB50011-2001第5.1.2条规定，对于高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法等简化方法计算抗震作用。因此，本框架结构采用底部剪力法计算抗震作用。采用底部剪力法时，各楼层可仅取一个自由度，结构的水平地震作用标准值为：式中－相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；－结构等效总重力荷载，单质点取总重力荷载代表值；多质点取总重力荷载代表值的85％（等效重力荷载系数）。楼层柱类型根数底层边柱0.4480.3871196314中柱0.7610.4571422614∑D366772二层边柱0.3450.1471008914中柱0.5860.2271558114∑D359380其他层边柱0.2780.1221756814中柱0.4720.1912750414 共72页第72页∑D631008在多遇的地震作用下，由地震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.1g；建筑场地土类别为Ⅱ类，由《抗震规范》GB50011-2001表5.1.4-1和表5.1.4-2可以查得：表3.3.3横向框架侧移刚度D值楼层(KN)∑（kN）∑（kN/m）（m）（m）78646.7088648.7086310080.01370.451267227.30315876.0116310080.02520.437557227.30323103.3146310080.03660.412347227.30330330.6176310080.04810.375737227.30337557.926310080.05950.327627439.16644997.0863593800.12520.268117439.16652426.2523667720.14290.1429表3.3.4横向框架结构顶点假想位移计算表且横向地震影响系数为：对于多质点体系，结构底部总横向水平地震作用标准值为：由算得的作用于各层质点上横向水平地震作用标准值计算见表3.3.5 共72页第72页则横向框架各层水平地震作用及地震剪力分布图如图3.3.5所示楼层（m）（kN）(kN)724.08646.708207520.9920.2630.866392.938621.07227.303151773.3630.1920.866286.860518.07227.303130091.4540.1650.866246.520415.07227.303108409.5450.1370.866204.686312.07227.30386727.6360.1100.866164.34729.07439.16666952.4940.0850.866126.99515.17439.16637939.7470.0480.86671.715表3.3.5各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力3.3.6抗震作用验算结构任一楼层的水平地震剪力应符合下式要求：其中λ为剪力系数，此处按抗震规范取0.016第七层：第六层：依次验证第五层、第四层、第三层、第二层、底层，均满足要求。抗震变形验算：式中—多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移—弹性层间位移角限值，这里钢筋混凝土框架取1/550 共72页第72页H—为计算楼层层高图3.3.5横向框架各层水平地震作用及地震剪力分布图第七层：第六层：依次验证第五层、第四层、第三层、第二层、底层，均满足要求。抗震变形验算：式中为多遇地震作用标准值产生的楼层内最大的弹性层间位移为弹性层间位移角限值，这里钢筋混凝土框架取1/550 共72页第72页h为计算楼层层高对底层，=V/ΣD=1494.061kN/366772kN/m=4.07mmh=1/550×5100mm=9.27mm＞4.07（满足要求）对二层，=V/ΣD=1422.346kN/359380kN/m=3.96mmh=1/550×3900mm=7.09mm＞3.96（满足要求）由此可知，其他层必也满足要求，故结构的抗震变形满足要求。4.荷载作用下框架的内力分析荷载取为设计值，它等于荷载标准值乘以相应的荷载分项系数4．1恒荷载作用下框架的内力恒荷载设计值=1.2×恒荷载标准值，恒荷载作用下框架的受荷简图如图3.1.24．1．1恒荷载作用下框架的弯矩、剪力、轴力计算根据竖向恒载受荷总图3.1.2，输入相应数据即可计算得恒载作用下框架的弯矩图、剪力图、轴力图分别如图4.1.1（1）、4.1.1（2）、4.1.1（3）所示4．1．2活荷载作用下框架的弯矩、剪力、轴力计算根据竖向活载受荷总图3.2.1，输入相应数据即可计算得恒载作用下框架的弯矩图、剪力图、轴力图分别如图4.1.2（1）、4.1.2（2）、4.1.2（3）所示4．2水平地震作用下框架的内力因为梁柱的线刚度比＜3，所以在计算水平力作用下的内力时，可采用D值法做内力的近似计算，取底层柱的反弯点在2h/3处，其他各层反弯点在柱的中点，由此可计算得每根柱分配的剪力为：,， 共72页第72页， 共72页第72页图4.1.1（1）恒载作用弯矩图（单位：） 共72页第72页图4.1.1（2）恒载作用剪力图（单位:kN）图4.1.1（3）恒载作用轴力图（单位：kN） 共72页第72页根据各柱分配到的剪力反弯点位置，由以下公式计算第i层第j个柱柱端弯矩。上端弯矩：下端弯矩：由柱端弯矩，并根据节点平衡计算梁端弯矩。对于边跨梁梁端弯矩：图4.1.2（1）活荷载作用下弯矩图（单位：） 共72页第72页对于中跨，由于梁的端弯矩与梁的线刚度成正比，因此，根据力平衡原理，由梁端弯矩和作用在该梁上的竖向荷载求出梁跨中弯矩和剪力、轴力，计算得其弯矩、剪力、轴力分别如图4.2.1（1），4.2.1（2），4.2.1（3）所示。图4.1.2（2）活荷载作用下剪力图（单位：kN） 共72页第72页图4.1.2（3）活荷载作用下轴力图（单位：kN）5.荷载组合与内力组合 共72页第72页考虑三种荷载组合：由于构件控制截面的的内力值应取自支座边缘，为此在进行组合时，应先计算各控制截面处的（支座边缘处的）内力值。为了简化起见，本设计采用轴线处内力值，这样算的的钢筋用量比需要的钢筋用量略微多一点。 共72页第72页图4.2.1（1）水平地震作用弯矩图（单位：kN•m）图4.2.1（2）水平地震作用剪力图（单位：kN） 共72页第72页1、地震作用不参与组合2、地震作用参与组合 共72页第72页图4.2.1（3）水平地震作用轴力图（单位：kN）在组合各种荷载的内力时，地震荷载分别考虑左震和右震，由于活荷载较小，均按满布考虑，对活荷载产生的跨中弯矩乘以扩大系数1.2。在恒荷载和活荷载竖向荷载组合时，跨间可近似取跨中的弯矩代替，即:式中左、右为梁左、右端弯矩。若跨中弯矩小于，则应取。弯矩调幅：考虑到塑性内力重分布，现浇框架的支座调幅系数可采用0.8～0.9，取0.85，跨中弯矩为组合得最不利内力，故不必调整。5.1横梁内力组合表框架横梁的控制截面是支座截面和跨中截面。支座处一般产生最大负弯矩和最大剪力（水平荷载作用下还有正弯矩产生，故也要组合可能出现的正弯矩；跨中截面产生的最大正弯矩，也要注意组合可能出现的负弯矩）。横梁内力组合按上式组合，结果如下列表所示。（注，图中所有弯矩的单位为kN•m，剪力的单位为kN）表5.1（1）第七层横梁内力组合杆件号截面内力种类恒载（梁端弯矩×0.85）活载（跨中弯矩×1.2）地震荷载内力组合控制值左右1.35恒+1.4活1.2（恒+0.5活）+1.3左震1.2（恒+0.5活）+1.3右震A7B7B7右M44.815.3-17.617.681.940.0685.8285.82V124.233.7-7.37.3214.85159.77178.75214.85跨中M-86.0-32.62.2-2.2-161.74-119.9-125.62-161.74C7左M163.551.521.9-21.9292.83255.57198.63292.83V-175.9-47.2-7.37.3-303.55-248.89-229.91-303.55 共72页第72页B7C7C7右M233.273.9-18.118.1418.28300.65347.71418.28V216.858.4-4.64.6374.44289.22301.18374.44跨中M-126.1-48.100-237.58-180.18-180.18-237.58D7左M233.273.918.1-18.1418.28347.71300.65418.28V-216.8-58.4-4.64.6-374.44-301.18-289.22-374.44C7D7D7右M163.551.5-21.921.9292.83198.63255.57292.83V175.947.2-7.37.3303.55229.91248.89303.55跨中M-86.0-32.6-2.22.2-161.74-125.62-119.9-161.74E7左M44.815.317.6-17.681.985.8240.685.82V-124.2-33.7-7.37.3-214.85-178.75-159.77-214.85表5.1（2）第六层横梁内力组合杆件号截面内力种类恒载（梁端弯矩×0.85）活载（跨中弯矩×1.2）地震荷载内力组合控制值左右1.35恒+1.4活1.2（恒+0.5活）+1.3左震1.2（恒+0.5活）+1.3右震A6B6B6右M28.824.5-38.338.373.18-0.5399.0599.05V82.036.8-15.115.1162.22100.85140.11162.22跨中M-42.8-24.42.5-2.5-91.88-62.73-69.23-91.88C6左M52.944.343.3-43.3133.39146.3133.73146.31V-40.7-44.1-15.115.1-116.69-94.93-55.67-116.69B6C6C6右M190.775.1-33.533.5362.59230.35317.45362.59V163.558.4-8.68.6302.49220.06242.42302.49跨中M-119.446.700-95.81-115.26-115.26-226.57D6左M190.775.133.5-33.5362.59317.45230.35362.59V-163.5-58.4-8.68.6-302.49-242.42-220.06-302.49C6D6D6右M52.944.3-43.343.3133.4433.77146.35146.35V98.344.1-15.115.1194.45124.79164.05194.45跨中M-42.824.4-2.52.5-23.62-39.97-33.47-91.94E6左M28.824.538.3-38.373.1899.05-0.5399.05V38.3-36.8-15.115.10.194.2543.5143.51　表5.1（3）第五层横梁内力组合杆件号截面恒载（梁端弯矩×0.85）活载（跨中弯矩×1.2）地震荷载内力组合控制值 共72页第72页内力种类左右1.35恒+1.4活1.2（恒+0.5活）1.2（恒+0.5活）+1.3左震+1.3右震A5B5B5右M43.523.8-56.156.192.05-6.45139.41139.41V80.336.6-22.222.2159.6589.46147.18159.65跨中M-45.0-24.64-4-95.19-63.56-73.96-95.19C5左M88.644.864.1-64.1182.33216.5349.87216.53V-99.9-44.3-22.222.2-196.89-175.32-117.60-196.89B5C5C5右M190.775-49.949.9362.38208.92338.66362.38V163.558.4-12.812.8302.49214.60247.88302.49跨中M-119.5-46.700-226.71-171.42-171.42-226.71D5左M190.77549.9-49.9362.45338.71208.97362.45V-163.5-58.4-12.8-12.8-302.49-247.88-247.88-302.49C5D5D5右M88.644.8-64.164.1182.3349.87216.53216.53V99.944.3-22.222.2196.89117.60175.32196.89跨中M-45.0-24.6-44-95.19-73.96-63.56-95.19E5左M43.523.856.1-56.192.05139.41-6.45139.41V-80.3-36.6-22.222.2-159.65-147.18-89.46-159.65表5.1（4）第四层横梁内力组合杆件号截面内力种类恒载（梁端弯矩×0.85）活载（跨中弯矩×1.2）地震荷载内力组合控制值左右1.35恒+1.4活1.2（恒+0.5活）+1.3左震1.2（恒+0.5活）+1.3右震A4B4B4右M43.723.8-72.472.492.32-27.40160.84160.84V80.336.6-28.728.7159.6581.01155.63159.65跨中M-44.8-24.65.2-5.2-94.92-61.76-75.28-94.92C4左M88.744.882.7-82.7182.47240.8325.81240.83V-99.9-44.3-28.728.7-196.89-183.77-109.15-196.89B4C4C4右M190.675-64.364.3362.31190.13357.31362.31V163.558.4-16.516.5302.49209.79252.69302.49跨中M-119.6-46.700-226.84-171.54-171.54-226.84D4左M190.67564.3-64.3362.31357.31190.13362.31V-163.5-58.4-16.516.5-302.49-252.69-209.79-302.49C4D4D4右M88.744.8-82.782.7182.4725.81240.83240.83V99.944.3-28.728.7196.89109.15183.77196.89跨中M-44.8-24.6-5.25.2-94.92-75.28-61.76-94.92 共72页第72页E4左M43.723.872.4-72.492.32160.84-27.40160.84V-80.3-36.6-28.728.7-159.65-155.63-81.01-159.65表5.1（5）第三层横梁内力组合杆件号截面内力种类恒载（梁端弯矩×0.85）活载（跨中弯矩×1.2）地震荷载内力组合控制值左右1.35恒+1.4活1.2（恒+0.5活）+1.3左震1.2（恒+0.5活）+1.3右震A3B3B3右M43.723.8-88.288.292.32-47.94181.38181.38V80.336.6-34.934.9159.6572.95163.69163.69跨中M-44.8-24.66-6-94.92-60.72-76.32-94.92C3左M88.744.8100.2-100.2182.47263.583.06263.58V-99.9-44.3-34.934.9-196.89-191.83-101.09-196.89B3C3C3右M190.675-77.777.7362.31172.71374.73362.32V163.558.4-19.919.9302.49205.37257.11302.49跨中M-119.6-46.800-226.98-171.60-171.60-226.98D3左M190.67577.7-77.7362.31374.73172.71374.73V-163.5-58.4-19.919.9-302.49-257.11-205.37302.49C3D3D3右M88.744.8-100.2100.2182.473.06263.58263.58V99.944.3-34.934.9196.89101.09191.83196.89跨中M-44.8-24.6-66-94.92-76.32-60.72-94.92E3左M43.723.888.2-88.292.32181.38-47.94181.38V-80.3-36.6-34.934.9-159.65-163.69-72.95-163.69表5.1（6）第二层横梁内力组合杆件号截面内力种类恒载（梁端弯矩×0.85）活载（跨中弯矩×1.2）地震荷载内力组合控制值左右1.35恒+1.4活1.2（恒+0.5活）+1.3左震1.2（恒+0.5活）+1.3右震A2B2B2右M41.922.9-109.1109.188.63-77.81205.85205.85V79.736.3-43.443.4158.4261.00173.84173.84跨中M-45.5-258.2-8.2-96.43-58.94-80.26-96.43C2左M89.845.4125.4-125.4184.79298.02-28.02298.02V-100.6-44.6-43.443.4-198.25-203.90-91.06-203.9B2C2C2右M190.774.9-98.198.1362.31146.25401.31401.31 共72页第72页V163.558.4-25.125.1302.49198.61263.87263.87跨中M-119.746.800-96.08-115.56-115.56-115.56D2左M190.774.998.1-98.1362.31401.31146.25401.31V-163.5-58.4-25.125.1-302.49-263.87-198.61-302.49C2D2D2右M89.845.4-125.4125.4184.79-28.02298.02298.02V100.644.6-43.343.4198.2591.19203.90203.9跨中M-45.5-25-8.28.2-96.43-80.26-58.94-96.43E2左M41.922.9109.1-109.188.63205.85-77.81205.85V-79.7-36.3-43.443.4-158.42-173.84-61.00-173.84表5.1（7）底层横梁内力组合杆件号截面内力种类恒载（梁端弯矩×0.85）活载（跨中弯矩×1.2）地震荷载内力组合控制值左右1.35恒+1.4活1.2（恒+0.5活）+1.3左震1.2（恒+0.5活）+1.3右震A1B1B1右M32.618.5-117.9117.969.91-103.05203.49203.49V75.434.9-4949150.6547.72175.12175.12跨中M-46.7-26.414.5-14.5-100.01-53.03-90.73-100.01C1左M100.348.7146.8-146.8203.59340.42-41.26340.42V-104.9-46-4949-206.02-217.18-89.78-217.18B1C1C1右M199.574.5-121.7121.7373.63125.89442.31442.31V171.358.4-31.231.2313.02200.04281.16313.02跨中M-130.247.400-109.41-127.80-127.80-127.8D1左M199.574.5121.7-121.7373.63442.31125.89442.31V-171.3-58.431.231.2-313.02-200.04-200.04-313.02C1D1D1右M100.348.7-146.8146.8203.59-41.26340.42340.42V104.946-4949206.0289.78217.18217.78跨中M-46.7-26.4-14.514.5-100.01-90.73-53.03-100.01E1左M32.618.5117.9-117.969.91203.49-103.05203.49V-75.4-34.9-4949-150.65-175.12-47.72-175.125．2框架柱内力组合柱控制截面上最不利内力类型为：（1）及相应的轴力N和剪力V；（2）及相应的弯矩M和剪力V；（3）及相应的弯矩M和剪力V； 共72页第72页组合方式有三种：地震作用不参与组合：①地震作用参与组合：②③由此可得A柱、B柱的计算表如表5.2（1）、5.2（2）所示。6.框架梁柱配筋6．1框架横梁配筋考虑地震作用时，横向框架梁的截面设计采用下面的表达式：确定式中－框架梁内力组合设计值，包括组合的弯矩和剪力的设计值；－框架梁承载力设计值；－承载力抗震调整系数，由《混凝土结构设计规范》GB50010-2002表11.1.6查得因此，框架梁截面设计时，组合表中与地震作用组合的内力均应乘以后再与恒载和活荷载组合的内力进行比较，挑选出最不利内力，进行框架梁截面配筋。根据横梁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公式，算出所需纵筋及箍筋并进行配筋。按矩形截面计算，梁截面b×h=300mm×600mm，取=30mm，=600mm-30mm=570mm 共72页第72页表5.2（1）A柱内力组合计算表楼层恒载活载左震右震及相应的弯矩M和剪力V及相应的弯矩M和轴力N及相应的轴力N和剪力V组合方式计算值组合方式计算值组合方式计算值第七层上M52.715.3-17.617.6①92.56②49.54③95.3N189.433.8-7.37.3303.01238.07257.05下M-33.9-12.712.8-12.8①-63.55②-31.66③-64.94N201.445.7-4.74.7335.87262.99275.21V-28.8-9.310.1-10.1-51.9-27.01-53.27第六层上M23.111.7-25.425.4①47.57②1.72③67.76N201.445.7-10.410.4576.8445.96473下M-25.2-11.921.9-21.9①-50.68②-8.91③-65.85N353.694.6-1.51.5609.8479.13483.03V-16.1-7.915.7-15.7-32.8-3.65-44.47第五层上M25.911.9-34.234.2①51.63②-6.24③82.68N353.694.6-20.720.7848.15642，45696.27下M-25.8-11.930.9-30.9①-51.49②2.07③-78.27N504.2143.2-8.78.7881.15679.65702.27V-17.2-7.921.7-21.7-34.282.83-53.59第四层上M25.611.9-41.541.5①51.22②-16.09③91.81N504.2143.2-37.437.41119.5830.62927.86下M-25.6-11.938.2-38.2①-51.22②11.8③-87.52N654.8191.8-25.425.41152.5867.82933.86V-17.1-7.926.6-26.6-34.159.32-59.84第三层上M25.811.9-49.949.9①51.49②-26.77③102.97N654.8191.8-60.360.31390.851010.731167.51下M-26.5-12.246-46①-52.86②20.68③-98.92N805.4240.4-48.348.31423.851047.931173.51V-17.4-831.9-31.9-34.6915.79-67.15上M22.710.7-63.163.1①45.63②-48.37③115.69 共72页第72页第二层N805.4240.4-91.891.81660.981178.71417.38下M-24.4-11.763.8-63.8①-49.32②46.64③-119.24N958.9292.4-76.276.21703.881227.061425.18V-12.1-5.732.5-32.5-24.3224.31-60.19底层上M13.96.7-5454①28.15②-49.5③90.9N958.9292.4-125.2125.21944.981355.181680.7下M-7.1-3.466.4-66.4①-14.35②75.76③-96.88N1121.7347.7-104.8104.82001.081418.421690.9V-4.1-1.923.6-23.6-8.224.62-36.74表5.2（2）B柱内力组合计算表楼层恒载活载左震右震Nmax及相应的弯矩M和轴力NNmin及相应的弯矩M和轴力NMmax及相应的轴力N和剪力V组合方式计算值组合方式计算值组合方式计算值第七层上M81.922.3-40.140.1①141.79③163.79③163.79N421.8105.72.6-2.6717.41566.2566.2下M-62.2-1613.5-13.5①-106.37③-101.79①-106.37N448.8132.729.6-29.6791.66579.7791.66V-48-12.717.8-17.8-82.58-88.36-82.58第六层上M6114.8-63.363.3①103.07③164.37③164.37N754.8235.336.1-36.11348.41000.011000.01下M-61.1-15.234.9-34.9①-103.77③-127.81③-127.81N781.8262.363.1-63.11422.651013.511013.51V-40.7-1032.7-32.7-68.95-97.35-97.35第五层上M58.911.9-79.179.1①96.18③180.65③180.65N1089.5365.272.6-72.61982.111432.141432.14下M-59.6-11.954.1-54.1①-97.12③-148.99③-148.99N1116.5392.299.6-99.62056.361445.641445.64V-39.5-1044.4-44.4-67.33-111.12-111.12第四层上M60.215.1-92.992.9①102.41③202.07③202.07N1424.1495.1111.9-111.92615.681860.511860.51下M-60.4-15.269.6-69.6①-102.82③-172.08③-172.08N1451.1522.1138.9-138.82689.931874.141874.14V-40.2-10.154.1-54.1-68.41-124.63-124.63上M59.314.9-108.4108.4①100.92③221.02③221.02 共72页第72页第三层N1758.7625153.8-153.83249.252285.52285.5下M-59.7-15.373.1-73.1①-102.02③-175.85③-175.85N1785.7652180.8-180.83323.522992299V-39.6-10.160.5-60.5-67.6-132.23-132.23第二层上M58.714.1-150.3150.3①98.99③274.29③274.29N2094755.1199.1-199.13884.042707.032707.03下M-71.5-16118.8-118.8①-118.93③-249.84③-249.84N2129.1790.2234.2-234.23980.572724.582724.58V-33.4-7.769-69-55.87-134.4-134.4底层上M45.29.7-149.8149.8①74.6③254.8③254.8N2434.4894.8252-2524539.163130.563130.56下M-23.3-5.1273.9-273.9①-38.6③-387.09③-387.09N2480.3940.7297.9-297.94665.393153.513153.51V-13.4-2.983.1-83.1-22.15-125.85-125.856．1．1横梁框架正截面受弯承载力计算横梁配筋计算分三组计算，顶层为一组；2～6层为一组，采用相同的配筋；底层为一组,横梁中的架立筋采用2Φ16。有水平地震荷载参与的内力组合值应乘以框架梁承载力调整系数=0.75，然后与恒载与活载的组合值进行比较，并取其中较大者。先以AB跨A柱支座和跨中配筋计算为例进行计算。A1右M=85.82kN•m×0.75=64.37kN•m＜81.9kN•m，取M=81.9kN•mV=214.85kN（由恒载活活载组合控制）跨中M=-161.7kN•m（由恒载活活载组合控制）首先将支座中心处的弯矩换算成支座边缘控制截面的弯矩设计值，并进行配筋计算。A1右M=81.9kN•m-214.85kN×0.4m/2=38.9kN•m梁混凝土强度等级采用C30(=14.3N/mm²，=1.43N/mm²)，=1.0；纵向钢筋选用HRB335级钢筋(==300N/mm²)，=0.550；①首先计算支座处截面，按单筋截面进行配筋 共72页第72页，且不大于0.350（抗震要求）配筋212（=226mm²），固应按构造配筋=0.215％×300mm×570mm=367.65mm²配筋216（=402mm²）②跨中截面配筋计算，按单筋截面配筋，配钢筋418（=1017mm²），满足最小配筋率的要求。 共72页第72页表6.1.1框架横梁配筋计算表位置计算公式A支座AB跨中B支座BC跨中C支座CD跨中D支座顶层M（kN•m）-81.9161.7-418.28237.5418.28161.7-81.92～6层-136.0495.19-362.59226.98-362.5995.19-136.04底层-154.39100.01-373.63109.41-373.63100.01-154.39顶层0.0280.1160.3000.1700.3000.1160.0282～6层0.0980.0680.2600.1630.2600.0680.098底层0.1110.0720.2680.0780.2680.0720.111顶层0.0280.1240.3500.1880.350.1240.0282～6层0.1030.0700.3070.1790.3070.0700.103底层0.1180.0740.3190.0810.3190.0710.118顶层（mm²）228.231010.722852.851532.392852.851010.72228.232～6层839.55570.572502.361459.032502.36570.57839.55底层961.82603.172600.17660.232600.17603.17961.82最小配筋（mm²）367.65367.6367.6367.6367.6367.6367.6顶层配筋面积（mm²）416（804）418（1017）625（2945）422（1520）625（2945）418（1017）416（804）2～6层416（804）416（804）222+425（2724）422（1520）222+425（2724）416（804）416（804）底层418（1017）416（804）222+425（2724）416（804）222+425（2724）416（804）418（1017）6．1．2框架横梁斜截面受弯承载力计算为了防止梁在弯曲屈服前先发生剪切破坏，截面设计时，应按《抗震规范》第6.2.4条式6.2.4-1,对剪力设计值进行调整。 共72页第72页式中－梁端剪力增大系数，对三级框架取1.15；－梁的净跨－梁在重力荷载代表值作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值，；、－考虑地震作用组合的框架梁左右端弯矩设计值，一级框架两端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩应取零，由表5～14查得。对于底层边跨（AB）跨：左震=103.05kN•m；=340.42kN•m右震=203.49kN•m；=41.26kN•m计算时，取左震和右震中的较大者。=103.05+340.42=443.47kN•m＞203.49+41.26=244.75kN•m=1.2×（29.175+0.5×15）kN/m×4.9m/2=107.825kNV=1.15×443.47kN•m/4.9m+107.825kN=211.905kN考虑受剪承载力抗震调整系数=0.85=0.85×211.905kN=180.119kN调整后的剪力设计值小于组合表中的恒载、活载、地震组合剪力设计值，故按组合后的剪力设计值（175.12kN）进行斜截面的计算。根据《砼规范》第11.3.3条，考虑地震作用组合的框架梁，当跨高比时，其受剪截面应符合下列条件：式中－混凝土强度影响系数：当混凝土强度等级不超过C50时，取 共72页第72页；当混凝土强度等级为C80时，取；其间按线性内插法确定。＞180.119kN故其受剪截面尺寸满足要求。梁中箍筋根据《砼规范》表11.3.6-2的要求，梁端加密区箍筋选用Φ10@100，加密区长度取为900mm（1.5h和500的较大值），箍筋选用HPB235级钢筋(=210N/mm²),则=321.694kN＞0.85×175.12kN=148.852kN满足要求非加密区箍筋选用2Φ10@200故箍筋设置满足要求，其他层梁的箍筋计算结果见表6.1.2表6.1.2框架横梁斜截面配筋计算表位置截面AB左B右C左C右D顶层214.85303.55374.44374.44303．55214.852～6层181.38196.89302.49302.49196.89181.38底层175.12217.18313.02313.02217.18175.12顶层>V>V>V>V>VV>V>V>V>V>VV 共72页第72页2～6层底层>V>V>V>V>VV顶层>V>V>V>V>VV2～6层>V>V>V>V>VV底层>V>V>V>V>VV由上表可知，斜截面按构造配置箍筋即可：架立筋选用4Φ16；加密区箍筋选用2Φ10@100；非加密区箍筋选用2Φ10@2006．2框架柱配筋柱的截面尺寸b×h=600mm×600mm，底层和二层柱的混凝土强度等级为C35（=16.7N/mm²），其他层柱的混凝土强度等级为C30（=14.3N/mm²），柱的保护层厚度取==30mm，则=h-=600mm-30mm=570mm柱框架配筋分为三组，底层为一组，2～6层为一组，采用相同的配筋；顶层为一组。6．2．1剪跨比和轴压比验算表6.2.1柱剪跨比与轴压比验算表柱楼层b(mm)(mm)(N/mm²)M（kN•m）V（kN）N(kN)边柱顶层60057014.395.353.27303.013.14＞20.062＜0.92～6层60057014.3102.9767.151390.852.69＞20.284＜0.9底层60057016.7115.1960.191703.883.36＞20.298＜0.9顶层60057014.3163.7982.58566.23.48＞0.116＜0.9 共72页第72页中柱22～6层60057014.3221.02132.233249.252.93＞20.664＜0.9底层60057016.7274.29132.234539.163.64＞20.795＜0.9框架各层柱剪跨比和轴压比计算结果如表6.2.1所示，表中的M，V，N都不应考虑承载力抗震调整系数，表中的剪跨比也可取，此处为柱净高，当＜1.0时，取=1.0，当＞3.0时，取=3.0由表6.2.1知，框架柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。6.2.2框架柱正截面承载力计算以第一组的中柱（B柱）为例说明正截面承载力的计算过程。根据边柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算至支座边缘，并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利内力，进行配筋计算。在框架结构设计中，为了体现“强柱弱梁”的原则，《抗震规范》第6.2.2条规定，一、二、三级框架的梁柱节点处，柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求：式中－节点上下柱端截面顺时针或反时针方向组合的弯矩设计值之和，上下柱端的弯矩设计值，可按弹性分析分配；－节点左右梁端截面反时针或顺时针方向组合的弯矩设计值之和的较大者，一级抗震结构，当两端弯矩均为负弯矩时，绝对值较小的弯矩值应取零；－柱端弯矩增大系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。而且一、二、三级框架结构的底层，柱下端截面组合的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.5、1.25和1.15。左震：=340.42kN•m+125.89kN•m=466.31kN•m 共72页第72页=59.04kN•m+134.68kN•m=193.72kN•m右震：=41.26kN•m+442.31kN•m=483.57kN•m=249.84kN•m+254.8kN•m=503.64kN•m所以取梁端弯矩=483.57kN•m，柱端弯矩=503.64kN•m因为=1.1×483.57kN•m=531.93kN•m＞503.64kN•m故取=531.93kN•m将与的差值按柱的弹性分析弯矩值之比分配给节点上下柱端：∴=249.84kN•m+14.03kN•m=263.87kN•m=254.8kN•m+14.31kN•m=269.11kN•m对底层柱柱底的弯矩设计值应乘以增大系数1.25。=1.15×387.09kN•m=445.15kN•m根据中柱内力组合表5.2（2），选择最不利内力，并考虑上述各种调整及承载力抗震调整系数后，第一层边柱的柱顶及柱底的控制内力如下：柱顶截面①及相应的NM=254.8kN•m×0.8=203.84kN•mN=3130.56kN×0.8=2504.45kN②及相应的MM=254.8kN•m，N=3130.56kN③及相应的MM=74.6kN•m，N=4539.16kN柱底截面①及相应的NM=387.09kN•m×0.8=309.67kN•m 共72页第72页N=3153.51kN×0.8=2522.81kN②及相应的MM=387.09kN•m，N=3153.51kN③及相应的MM=38.6kN•m，N=4665.39kN柱截面采用对称配筋，混凝土采用C35（=16.7N/mm²，=1.57N/mm²），=1.0，纵向钢筋选用HRB400级钢筋（==360N/mm²），=0.518，横向箍筋选用HPB235级钢筋（=210N/mm²），=0.614。具体计算过程见表6.2.2（1），表6.2.2（1）中，取偏心方向截面尺寸的和20mm中的较大值，，当时，取；，当时，取；；；(大偏心受压)；(小偏心受压)；(小偏心受压)对于大偏心受压若 共72页第72页若，近似取式中－轴向压力对截面重心的偏心距；－附加偏心距；－初始偏心距；－偏心受压构件的截面曲率修正系数；－构件长细比对截面曲率的影响系数；－偏心距增大系数；－轴向压力作用点至受拉钢筋合力点的距离；－混凝土相对受压区高度。－柱的计算长度，对于两端固定的柱取=0.5A－柱的截面面积，本设计中A=600mm×600mm=360000mm－柱截面受压区高度，且有对于表中＜0的情况，应按构造配筋，即按=0.7%进行配筋 共72页第72页表6.2.2（1）底层中柱正截面承载力计算表柱截面柱顶柱底M（kN•m）203.8474.6309.6738.6N（kN）2504.454539.162522.814665.39（mm）2550255025502550（mm²）600×570600×570600×570600×570（mm）81.3916.43122.758.270.3(mm)171171171171(mm)20202020（mm）101.3936.43142.7528.274.25＜154.25＜154.25＜154.25＜151.00.6621.00.6441.01.01.01.01.0731.1341.0521.167108.79141.312150.17332.991e（mm）378.791311.312420.173302.9910.7080.7910.6430.812偏心性质小偏心小偏心小偏心小偏心（mm²）＜0＜0＜0＜0选用钢筋428428 共72页第72页实配面积24632463（%）0.720.72(%)0.7/5.00.7/5.06.2.2（2）底层边柱正截面承载力计算表柱截面柱顶柱底M（kN•m）72.7228.1577.5014.35N（kN）1344.561944.981352.712001.08（mm）2550255025502550（mm²）400×370400×370400×370400×370（mm）54.0814.4757.297.170.3(mm)111111111111(mm)20202020（mm）74.0834.4777.2927.176.38＜156.38＜156.38＜156.38＜151.01.01.01.01.01.01.01.01.1451.3121.1391.39684.8245.2288.0337.93e（mm）254.82215.22258.03207.930.5510.7600.5540.784偏心性质小偏心小偏心小偏心小偏心（mm²）＜0＜0＜0＜0选用钢筋420420 共72页第72页实配面积12561256（%）0.8490.849(%)0.7/5.00.7/5.06.2.2（3）2～6层中柱正截面承载力计算表柱截面柱顶柱底M（kN•m）92.5545.6395.3949.32N（kN）1133.901660.981140.141703.88（mm）1500150015001500（mm²）600×570600×570600×570600×570（mm）96.7130.0676.4930.700.3(mm)171171171171(mm)20202020（mm）116.7150.0696.4950.702.5＜152.5＜152.5＜152.5＜151.01.01.01.01.01.01.01.01.0221.0511.0261.050119.2854.7299.053.24e（mm）389.28324.72369.0323.240.2320.3400.2330.348偏心性质大偏心大偏心大偏心大偏心（mm²）＜0＜0＜0＜0选用钢筋428428 共72页第72页实配面积24632463（%）0.720.72(%)0.7/5.00.7/5.06.2.2（4）2～6层边柱正截面承载力计算表柱截面柱顶柱底M（kN•m）92.5545.6395.3949.32N（kN）1133.901660.981140.141703.88（mm）1500150015001500（mm²）400×370400×370400×370400×370（mm）81.6227.4683.6728.950.3(mm)111111111111(mm)20202020（mm）101.6247.46103.6748.953.75＜153.75＜153.75＜153.75＜151.00.6891.00.6711.01.01.01.01.0371.0781.0361.076105.3851.16107.4052.67e（mm）275.38221.16277.40222.670.5380.7500.5410.755偏心性质小偏心小偏心小偏心小偏心（mm²）3025993选用钢筋420420 共72页第72页实配面积12561256（%）0.8490.849(%)0.7/5.00.7/5.06.2.2（5）顶层中柱正截面承载力计算表柱截面柱顶柱底M（kN•m）131.03141.7985.10106.37N（kN）452.96717.41633.33791.66（mm）1500150015001500（mm²）600×570600×570600×570600×570（mm）307.61197.64134.37134.410.3(mm)171171171171(mm)20202020（mm）309.27217.64154.37154.412.5＜152.5＜152.5＜152.5＜151.01.01.01.01.01.01.01.01.0081.0121.0161.016311.744220.252156.840156.881e（mm）581.744490.252426.840426.8810.0930.1470.1290.162偏心性质大偏心大偏心大偏心大偏心（mm²）1355＜0＜0＜0选用钢筋428428 共72页第72页实配面积24632413（%）0.720.72(%)0.7/5.00.7/5.06.2.2（6）顶层边柱正截面承载力计算表柱截面柱顶柱底M（kN•m）76.2492.5651.9563.55N（kN）205.64303.01220.17335.87（mm）1500150015001500（mm²）400×370400×370400×370400×370（mm）370.74305.47235.95189.210.3(mm)111111111111(mm)20202020（mm）390.74325.47255.95209.213.75＜153.75＜153.75＜153.75＜151.01.01.01.01.01.01.01.01.0101.0111.0151.018394.65329.05259.79212.98e（mm）564.65499.05429.79382.980.0970.1430.1040.159偏心性质大偏心大偏心大偏心大偏心（mm²）94912357731050选用钢筋420420 共72页第72页实配面积12561256（%）0.8490.849(%)0.7/5.00.7/5.0由以上各表可知，中柱一律配筋428，边柱一律配4206．2．3框架柱斜截面受剪承载力计算以底层中柱为例进行计算。由框架柱正截面承载力可知，底层中柱的柱顶和柱底的弯矩设计值分别为254.8kN•m和387.09kN•m。根据《抗震规范》第6.2.5条规定，一、二、三级的框架柱组合的剪力设计值应按下列公式调整：式中、－分别为柱上、下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值；－柱的净高；－柱剪力增大系数，一级取1.4，二级取1.2，三级取1.1。则框架柱的剪力设计值为故其受剪截面尺寸满足要求。根据《砼规范》第11.4.9条，框架柱斜截面受剪承载力应符合下列公式：式中－框架柱的剪跨比。可取，此处，为柱净高；当时，取；当时，取； 共72页第72页N－考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值，当时，取。由，取；，取∵∴柱端加密区的箍筋按构造配筋柱端加密区的箍筋选用4Φ10@100，满足要求。由表19可得第一层中柱的轴压比，根据《砼规范》表11.4.17查得柱箍筋加密区的箍筋最小配筋特征值，则最小体积配箍率为，加密区长度上下端分别取850mm，1700mm，满足要求。非加密区还应满足，故箍筋取4Φ10@150。其他各层柱箍筋计算结果见表6.2.3。6.3　电算部分 共72页第72页6.4　手算与电算成果对比及分析7.基础的设计7.1确定基础顶面荷载本设计采用柱下独立基础，混凝土强度等级采用C30，钢筋采用HRB335级钢筋。对于B柱（边柱）初步拟定持力层为第二层强风化基岩，地基承载力特征值=380kPa，采用阶梯型，高度为600mm，分两阶，每阶高度为300mm，埋深为1.2m；B柱（中柱）初步拟定持力层为第三层中风化基岩，地基承载力特征值为=1200kPa，采用阶梯型，高度为900mm，分三阶，每阶高度为300mm，埋深为1.5m。由柱的内力可知基础内力设计值为：表6.2.3各层柱箍筋配筋表柱楼层（kN）（kN）加密区非加密区实配箍筋实配箍筋中柱顶层70.19978.12＜02Φ10@1002Φ10@1502～6层114.24978.12＜02Φ10@1002Φ10@150117.681142.28＜02Φ2Φ 共72页第72页底层10@10010@150边柱顶层45.23423.28＜02Φ10@1002Φ10@1502～6层57.08423.28＜02Φ10@1002Φ10@150底层36.74494.32＜02Φ10@1002Φ10@150A柱弯矩M=14.35kN•m，轴力N=2001.08kN，剪力V=8.2kNB柱弯矩M=38.6kN•m，轴力N=4665.39kN，剪力V=22.15kN7.2确定基础尺寸7.2.1初步确定基础尺寸（1）A柱基础尺寸：式中－混凝土基础及其台阶上填土的平均重度，通常采用20kN/m³；－基础的埋置深度。考虑到偏心荷载作用应力分布不均匀，故将计算出的基底面积增大20%~40%，取A=1.2×5.6m²=6.72m²，设长宽比为1.5，可取b=2.4m，l=3.2m；其平面图和截面图如图7.2.2（1）所示；（2）B柱基础尺寸：取A=1.2×4.0m²=4.8m²，设长宽比为1.5，可取b=1.8m，l=2.7m，其平面图及截面尺寸如图7.2.2（2）所示； 共72页第72页图7.2.1（1）A柱（边柱）下基础平面图及截面图图7.2.1（2）B柱（中柱）下基础平面图及截面图7.2.2计算基底最大压力（1）B柱基础及回填土重=20kN/m³×2.4m×3.2m×1.2m=184.32kN基底竖向合力=2001.08kN+184.32kN=2184.40kN基底总力矩=14.35kN•m+8.2kN×0.6m=19.27kN•m偏心距∴偏心矩作用点在基础平面内基底最大压力（2）B柱基础及回填土重=20kN/m³×1.8m×2.7m×1.5m=145.8kN 共72页第72页基底竖向合力=4665.39kN+145.8kN=4811.19kN基底总力矩=38.6kN•m+22.15kN×0.9m=58.54kN•m偏心距∴偏心矩作用点在基础平面内基底最大压力7.2.3地基承载力设计值及地基承载力验算当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，应按下式对地基承载力进行修正式中——修正后的地基承载力特征值；——地基承载力特征值；、——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数；b——基础底面宽度，当宽度小于3m时，按3m考虑，大于6m时按6m考虑；——基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取有效重度本设计统一取为20kN/m³；d——基础的埋置深度；（1）对于A柱，根据地质资料查表得，=2.0，=3.0∴=380+3.0×20×(1.2-0.5)=422kPa∴=289.12kPa＜1.2=1.2×422kPa=506.4kPa（满足要求）＜=422kPa因此，对于B柱，采用2.4m×3.2m的基础底面满足地基承载力要求。 共72页第72页（2）对于B柱，根据地质资料查表得，=3.0，=4.4∴=1200+4.4×20×(1.5-0.5)=1288kPa∴=1016.80kPa＜1.2=1.2×1288=1545.6kPa(满足要求)＜=1288kPa（满足要求）因此，对于C柱，采用1.8m×2.7m的基础底面满足地基承载力要求。7．3基础配筋计算7．3.1基础尺寸验算基础配筋采用HRB335，混凝土采用C30混凝土强度C30=14.3N/mm²=1.43N/mm²钢筋强度HRB335=300N/mm²根据《基础规范》第8.2.7条，应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力：（1）对于A柱，取=600-40=560mm，b=2.4m＞=0.6m+2×0.56m=1.72m∴冲切破坏锥体的底边落在基础底面积之内①基础顶面处冲切承载力验算按式（1）验算 共72页第72页∴又∵=1.0（当h≤800时，取1.0；当h≥2000时，取0.9；其间按先行内插法取用）∴A柱下基础顶面满足冲切承载力要求。②变阶处冲切承载力验算=1.2m，=1.6m，=0.26m按式（2）进行验算可求得∴A柱下基础变阶处也满足冲切承载力要求综上，A柱下基础选定的尺寸能满足冲切承载力的要求。（2）对于B柱，取=900-40=860mmb=1.8m＜=0.6m+2×0.86m=2.32ml=2.7m＞=0.6m+2×0.86m=2.32m∴冲切破坏面在短边以外，长边以内。①基础顶面处冲切承载力验算按式（3）验算，=0.99，计算得 共72页第72页∴B柱下基础顶面处满足冲切承载力的要求。②从基础顶面往下第一个变阶处冲切承载力验算=0.6m，=0.9m，=0.56m按式验算，代入算得∴B柱下基础顶面下第一个变阶处满足冲切承载力的要求。③从基础顶面往下第二个变阶处冲切承载力验算=1.2m，=1.8m，=0.26m按式验算，代入算得∴B柱下基础顶面下第二个变阶处满足冲切承载力的要求。综上，B柱下基础选定的尺寸满足冲切承载力的要求。7．3．2基础配筋计算（1）先求A柱下基础的配筋，计算基础长边方向的弯矩设计值，取1—1截面3—3截面 共72页第72页故长边方向应按配筋，配1516（=3015mm²）计算基础短边方向的弯矩，取2—2截面4—4截面故短边应按配筋，配1812（=2034mm²）（2）求B柱下基础的配筋1—1截面3—3截面 共72页第72页5—5截面故长边方向应按配筋，配618+620（=3411mm²）计算基础短边方向的弯矩，取2—2截面4—4截面6—6截面故短边应按配筋，配1814（=2769mm²）8.现浇钢筋混凝土楼板设计 共72页第72页以标准层楼面板为例进行楼板设计，现浇钢筋混凝土楼板的厚度为h=120mm，混凝土采用C30（fc=14.3N/mm²，ft=1.43N/mm²），钢筋采用HPB235级（fy=210N/mm²）；结构布置简图如下图8.0所示：图8.0楼板结构平面布置图取XJB-6、XJB-10、XJB-11、XJB-12四个板块为计算对象，按塑形理论进行计算，令每个区格板长度方向的跨度为，短边方向的长度为XJB-6＜2，所以应按双向板设计；XJB-10≥3，所以应按单向板设计； 共72页第72页XJB-11≤2，所以应按双向板设计；XJB-12≤2，所以应按双向板设计；8．1荷载设计值楼面恒荷载；楼面活荷载。∴8．2弯矩计算（1）XJB-6、XJB-11、XJB-12按双向板计算①XJB-6：计算跨度=3.75m-0.25m=3.5m，=5.4m-0.3m=5.1m，四端均为固定支座，查《混凝土结构设计》附录8附表8.6得：/m/m/m/m②XJB-11：=1.35m-0.25m=1.1m，=2.7m-0.25m=2.45m，四端均为固定支座，查《混凝土结构设计》附录8附表8.6得：/m/m 共72页第72页/m/m③XJB-12：=1.95m-0.2m=1.75m，=2.7m-0.25m=2.45m，四端均为固定支座，查《混凝土结构设计》附录8附表8.6得：/m/m/m/m（2）XJB-10按单向板计算计算跨度B区：l0=2.4m-0.2m=2.2m，则各截面弯矩为：支座截面跨中截面8．3配筋计算（1）XJB-6、XJB-11、XJB-12按公式，其中为内力臂系数，可取=0.9取截面有效高度，h0y=90mm对于不满足最小配筋率的情况，按最小配筋率计算，取0.2和45ft/fy中的较大值则配筋计算表如下表8.3（1）表8.3（1）双向板配筋计算表截面m（kN•m）h0(mm)As（mm²）选配钢筋实配面积（mm²） 共72页第72页跨中XJB-6方向方向1.0346.2379010060.8330Φ8@180Φ8@150279335XJB-11方向方向0.0341.794901002.094.9Φ8@180Φ8@170279296XJB-12方向方向0.2591.4399010015.276.1Φ8@180Φ8@170279296支座XJB-6方向方向5.20714.28190100306.1755.6Φ8@160Φ10@100314785XJB-11方向方向0.5153.7179010030.3196.7Φ8@180Φ8@170279296XJB-12方向方向1.3023.2969010076.5174.4Φ8@180Φ8@170279296（2）XJB-10单向板设计①对于支座截面，故取=0.3%∴ 共72页第72页∴按最小配筋率配筋，选配Φ8@170，。②由于跨中截面弯矩小于支座截面弯矩，由上可知，跨中截面也按最小配筋率计算，选配Φ8@170，。9现浇钢筋混凝土板式楼梯设计以标准层的两端部板式楼梯为例说明设计过程。混凝土采用C30级，钢筋选用HPB235级，平台梁纵筋采用HRB335级钢筋。9.1梯段板设计踏步尺寸为,板厚取，则截面平均高度为：板倾斜角，，取1m宽板带计算。，；，则板的水平计算跨度为， 共72页第72页选配Φ8@100，As=503mm²。分布筋每级踏步1根Φ8。9.2平台板设计平台板厚度取h=120，取1m宽板带计算平台板的计算跨度为，选配Φ6@200，As=141mm²。9.3平台梁设计平台梁的截面尺寸为b×h=200mm×300mm，平台梁的荷载计算见表9.3表9.3平台梁荷载计算荷载种类荷载标准值（kN/m）恒载梁自重0.2×0.3×25=1.520厚梁侧粉刷0.02×（0.18+0.3）×2×17=0.33平台板传荷载3.02×1.79/2=2.70梯段板传荷载5.37×3.1/2=8.32小计12.85 共72页第72页活载∴p=1.2×12.85+1.4×6.11=23.97kN/m平台梁的计算跨度为：按矩形截面计算，h0=h-as=300mm-35mm=265mm配钢筋2Φ16（As=402mm²），架立筋配2Φ6。，满足最小配筋率要求。箍筋配置Φ6@200，则斜截面受剪承载力为，，满足要求。致谢本论文是在XXX老师的悉心指导下完成的， 共72页第72页参考文献[1]中华人民共和国国家标准，建筑结构荷载规范(GB50009-2001)，北京：中国建筑工业出版社，2002[2]中华人民共和国国家标准，混凝土结构设计规范(GB50010-2002),北京：中国建筑工业出版社，2002[3]中华人民共和国国家标准，建筑抗震设计规范(GB50011-2001),北京：中国建筑工业出版社，2001[4]中华人民共和国国家标准，建筑地基基础设计规范(GB50007-2002),北京：中国建筑工业出版社，2001[5]中华人民共和国行业标准，高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002),北京：中国建筑工业出版社，2002[6]中华人民共和国国家标准，高层民用建筑设计防火规范(GB50045-1995),2001年版，北京：中国计划出版社，2001[7]东南大学等合编，混凝土结构，上、中册(第二版)，北京：中国建筑工业出版社，2003 共72页第72页[8]赵西安，钢筋混凝土高层建筑结构设计，北京：中国建筑工业出版社，1992[9]龚思礼主编，建筑抗震设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1994[10]梁兴文等主编，土木工程专业毕业设计指导，北京：科学出版社，2002[11]沈蒲生等主编，高等学校建筑工程专业毕业设计指导，北京：中国建筑工业出版社，2000[12]董军等编著，土木工程专业毕业设计指南，房屋建筑工程分册，北京：中国水利水电出版社，2002[13]贾韵琦等主编，工民建专业课程设计指南，北京：中国建材工业出版社，1999[14]《建筑设计资料集》编委会，《建筑设计资料集》，北京：中国建筑工业出版社第二版，2001[15]中华人民共和国国家标准，建筑结构制图标准(GB50009-2001)，北京：中国建筑工业出版社，2002'