城市职业技术学院教学楼设计计算书(正稿)

'城市职业技术学院教学楼设计1建筑及结构设计概况工程名称:城市职业技术学院教学楼设计1.1基本资料(1)基本风压(南阳地区0.35kN/m2(50年重现期);冬季主导风向：北偏东风；夏季主导风向：东南风；C类粗糙地面。(2)抗震设防烈度：7度(0.1g)；框架抗震等级为三级(高度<30m)。(3)南阳市地区基本雪荷载标准值：S0=0.45kN/m2(50年重现期)。(4)地质条件：根据某地质勘探部门提供的工程地质勘察报告，本设计地基位于南阳市城市职业技术学院内，该地质勘察报告主要内容有：①地层结构及地层评述。自然地面以下土层依次为：第一层素填土层：底部埋深为0.40-0.70m；第二层粘土层：底部埋深为0.90-1.30m，承载力特征值fak=120kPa；第三层粉质粘土层：底部埋深为3.50-4.30m，承载力特征值fak=150kPa；第四层细砂层：底部埋深为4.50-5.20m，承载力特征值fak=150kPa；第五层中砂层：底部埋深为5.50-7.30m，承载力特征值fak=170kPa；第六层粗砂层：底部埋深为7.30-9.80m，承载力特征值fak=180kPa；第七层含砾粗砂层：底部埋深为17.00-18.40m，承载力特征值fak=200kPa；第八层含卵砾砂层：底部未揭穿，最大揭露厚度13.0m。②水文地质条件地下水埋深13.3-16.4m,本场区地下水对混凝土结构中钢筋无腐蚀性。场地土类型为中硬场地土，建筑场地类别为II类，地震烈度7度时不会产生地震液化。③勘察结论与建议本工程采用柱下独立基础或条形基础，地基采用天然地基，持力层为粉质粘土层，持力层地基承载力标准值为150kPa。本工程室内地坪±0.000,室外地坪-0.45m。1.2结构选型及结构材料1.2.1结构体系选型采用钢筋混凝土双向现浇框架体系。对于六层教学楼，因功能上要求其建筑跨度大，房间布置灵活，同时考虑该建筑处于7度防震区，将承受纵、横向水平地震作用，故选用纵、横向承重的双向现浇框架体系。40 城市职业技术学院教学楼设计1.2.2其他结构选项(1)屋面结构：按上人屋面设计，活荷载标准值取2.00kN/m2；采用卷材刚性双防水屋面，做法选自05ZJ201(3/7)；女儿墙高1.5m；(2)楼面结构：走道、无水房间做法选自05ZJ001(楼)10；有水房间选自05ZJ103（1/14)；(3)地面结构：选自05ZJ001(地)19；(4)楼梯结构：由于楼梯梯段的水平投影长度为3.3m，采用钢筋混凝土板式楼梯，05ZJ4.0(Y/14)；(5)天沟：采用内天沟，做法选自05ZJ201(4/14)；(6)过梁：采用钢筋混凝土过梁180×250；(7)基础：因荷载不是很大，地基承载力较大，采用柱下独立基础；(8)基础梁：因持力层较深，采用现浇钢筋混凝土基础梁，按构造要求定；(9)室内门采用木质门，楼梯、门厅门采用钢玻门；窗采用钢框窗。1.2.3材料(1)外墙粉刷：选自05ZJ001(外墙)2；内墙粉刷：选自05ZJ001(内墙)7；顶棚抹灰：选自05ZJ001(顶)3；吊顶：选自98ZJ521(8/8)；(2)墙体：墙体为250mm厚的粉煤灰轻质砌块；(3)混凝土的选用：梁柱采用C30(Ec=30×kN/m2)；板采用混凝土的强度等级同梁；(4)钢筋：主钢筋采用HRB335级钢筋和HRB400级钢筋，箍筋采用HPB300级钢筋。1.3结构的计算说明1.3.1结构的设计内容第一部分：计算书结构设计计算书包括以下步骤及内容：（1）进行结构方案选择、比较，确定结构方案。根据地质报告及建筑要求，选择基础方案及上部结构方案，并充分说明理由。（2）绘制结构平面布置图。草图（手绘），进行柱、梁、板编号，划分计算单元，估算构件截面尺寸。（3）进行结构的荷载计算。考虑恒载、活载、水平地震和风荷载的作用。（4）建立计算简图。分别绘出恒、活载及水平地震单独作用时的计算简图。每人计算横向框架一榀。（5）框架内力计算。40 城市职业技术学院教学楼设计横向框架：竖向荷载（恒、活）作用下的内力计算，用分层法、弯矩二次分配法或迭代法；水平地震作用下的内力计算，用D值法。（6）内力组合。分别对横向框架梁、柱，考虑活载的不利布置及组合并绘出弯矩包络图。（7）配筋计算。手算一榀框架梁、柱和一块（有代表性）现浇板的配筋。（8）基础设计。独立基础，应选择和计算基础尺寸及配筋，验算抗弯、抗剪、抗冲切强度。（9）楼梯、雨蓬等构件的设计，至少要选择1～2个构件进行配筋计算。第二部分：电算校核运用PKPM结构设计计算软件完成结构的简图输入，内力计算，配筋计算，并与手算比较以下内容：（1）荷载、计算简图是否一致；（2）单工况下的内力、组合内力及包络图是否相同；（3）配筋数量是否一样。第三部分：结构施工图结构施工图的绘制是毕业设计的具体结果，直接表达了设计质量的优劣，要求每人采用机绘4～7张。1、基础平面图1:100及基础构件详图1:302、 标准层结构平面布置图1:1003、 一榀框架配筋图1：604、 楼梯结构布置及构件配筋图1:501:205、梁、柱平法施工图1：1001.3.2本结构计算的特别说明本结构为纵、横向双向三跨6层框架，但本结构设计只计算横向框架，且本结构只计算主体结构，附属阶梯教室不再计算。1.4设计依据（1）《民用建筑设计通则》（GB50352－2005）；（2）《建筑制图标准》（GB/T50104－2010）；（3）《建筑结构制图标准》（GB/T50105－2010）；（４）《建筑设计防火规范》（GB50016－2006）；（５）《建筑结构荷载规范》（GB50009－2012）；（６）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010）；（７）《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）；40 城市职业技术学院教学楼设计（８）《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011）；（９）《混凝土结构施工钢筋排布规则和构造详图》（12G901－1～3）；（1０）《建筑结构静力计算手册》；（1１）《中南地区建筑构配件图集》；（1２）《土建专业实训指导与示例》（中国建材工业出版社）；（1３）教学楼相关设计规范；（1４）其它相关专业课程教材。2结构布置及计算单元、计算简图的确定2.1柱网布置及计算单元采用小柱距，在每一个主轴线交点上布置柱子，外围及走道柱子外皮与填充墙平，即轴线到外皮尺寸为125mm；柱网布置及计算单元如图2-1所示：图2-1柱网布置及计算单元图（图中阴影部分为计算单元）2.2构件选择及计算简图的确定根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面的设计，填充墙采用250mm厚的混凝土空心小砌块，楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取120mm。2.2.1材料选择框架梁、板、柱采用现浇钢筋混凝土构件；混凝土强度等级：板、梁、柱、基础均采用C30混凝土钢筋采用HPB300、HRB335，HRB400。2.2.2框架梁截面尺寸的估算及框架柱截面尺寸的估算(1)横向框架梁截面估算：40 城市职业技术学院教学楼设计①外边梁：，取600mm，取为250mm；②走廊：取400mm，取为250mm；(2)纵向框架梁截面估算：按4.2m开间算：取400mm，取为250mm；各层梁截面尺寸及混凝土强度等级如表2-1所示表2-1梁截面尺寸(mm)及混凝土强度等级层次混凝土强度等级纵梁尺寸(b×h)外围边横梁走道横粱1～6C30250×400250×600250×400(3)框架柱截面尺寸初估根据构造要求，框架柱子抗震区截面尺寸bc、hc≥300mm，轴压比(抗震等级为三级)；由经验公式：（2-1）式中——分项系数，取=；w——单位面积重量，框架柱取（12～14）,此处取13；S——每个柱子承载的楼层面积；Ns——估算截面以上的楼层数；b1——角柱调整系数，抗震一、二级取1.3，其他取1.0，本结构为抗震三级，取b1=1.0;b2——水平力使轴力增大的系数，非抗震6，7度时取1.058，8度时取1.1，9度时取1.2，本结构为7度抗震设防，取b2=1.058。对于边柱：对于中柱：40 城市职业技术学院教学楼设计根据上述结果，并综合考虑其他因素，本设计柱截面尺寸取值如下：1至6层：；基础选用柱下独立基础，基础顶面距室外地面500mm。(4)板的选择按高跨比条件，要求板厚h=4200/50=84mm，按构造要求，双向板h80mm,可取板厚h=120mm。2.2.3结构计算简图取编号8号框架进行计算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，故柱距等于柱截面形心轴线间的距离，底层柱高从基础顶面算至二楼面，室内外高差定为-0.45m，底层层高为3.6m，则底层柱高为4.55m，其余各层柱高为层高，取3.6m，由此可绘制出框架的计算简图如图2-2所示：图2-2计算简图3刚度计算3.1框架梁、柱的线刚度计算3.1.1框架梁的线刚度表3-1框架梁的线刚度位置尺寸(mm)混凝土类别Ec(kN/cm2)I0=边框边梁边框中梁中框边梁柱中框中梁横边跨250×6004.5002.9143.88540 城市职业技术学院教学楼设计C303.0×10³横中跨250×4001.3332.0332.711注：I0单位(105cm4)；ib单位()3.1.2框架柱的线刚度表3-2框架柱的线刚度计算层次混凝土等级EC(kN/cm2)尺寸Hi一C303×103500×5004.855.20833.222二～六C303×103500×5003.65.20834.340注：I0单位(cm4)；ic单位()3.2各层柱横向侧移刚度计算（3-1）K值计算公式见下表：表3-3K值计算公式楼层边柱中柱K一般层iciiiciiii底层iciicii列表计算每层层间柱的D值：表3-42～10轴间各榀框架层次类型icibKhDn尺寸左右一外边柱3.43303.8851.1320.5214.8510367.40318500×500186613.254中柱3.4333.8852.7111.9210.6174.8512277.71118500×500220998.798二～六外边柱4.34003.8850.8950.3093.612417.22218500×500223509.996中柱4.3403.8852.7111.5200.4323.617360.00018500×500312480.000注：ic、ib单位()；n单位(根/层)40 城市职业技术学院教学楼设计表3-51、11轴两榀框架层次类型icibKD尺寸左右一外边柱3.43302.9140.8490.4734.8509412.2494500×50037648.995中柱3.4332.9142.0331.4410.5644.85011223.0624500×50044892.248二～六外边柱4.34002.9140.6710.2513.60010086.4814500×50040345.924中柱4.3402.9142.0331.1400.3633.60014587.2224500×50058348.889注：ic、ib单位()；n单位(根/层)；40 城市职业技术学院教学楼设计4荷载及重力荷载代表值计算4.1屋面及楼面永久荷载标准值计算(1)屋面永久荷载标准值计算(上人屋面选自05ZJ201(3/7)合成高分子卷材屋面)：屋面永久荷载标准值计算(上人屋面选自05ZJ201(3/7)合成高分子卷材屋面)：8mm厚地砖铺平　　　0.008×19.8=0.158kN/m²25mm厚1：4干硬性水泥砂浆　　　0.025×20=0.5kN/m²1.2mm厚氯化聚乙烯橡胶共防水卷材　　0.3kN/m²20mm厚1：2.5水泥砂浆找平　　0.02×20=0.4kN/m²20mm厚(最薄处)1:8水泥珍珠岩找2%坡，平均100mm0.34kN/m²干铺50mm厚聚苯乙烯泡沫塑料板　　　0.05×0.5=0.025kN/m²20mm厚1:2.5水泥砂浆找平　　　0.02×20=0.4kN/m²120mm钢筋混凝土楼板　　　0.12×25=3kN/m²12mm厚屋顶粉刷层　　　0.24kN/m²∑g1　　=5.363kN/m²取5.5kN/m²(2)走廊、无水房间楼面永久荷载标准值计算(选自05ZJ001(楼)10)：10mm厚地砖铺实拍平　　0.01×19.8=0.198kN/m²120mm厚钢筋混凝土楼板　0.12×25=3kN/m²12mm屋顶粉刷0.24kN/m²其他0.02kN/m²∑g2　　　=3.458kN/m²　　　取3.5kN/m²(3)有水房间楼面永久荷载标准值计算(选自05ZJ103(1/14))：10mm厚专用胶铺地砖　　　0.01×19.8=0.198kN/m²20mm厚1:3水泥砂浆找平　　　　0.02×20=0.4kN/m²120mm厚钢筋混凝土楼板　　　0.12×25=3kN/m²12mm厚屋顶粉刷层　　　0.24kN/m²15mm厚1：2水泥砂浆找平　　0.015×20=0.3kN/m²50mm厚C20细石混凝土找1%坡　　　0.05×22=1.1kN/m²其他　　　0.002kN/m²∑g3　　5.24kN/m²　　　取5.5kN/m²40 城市职业技术学院教学楼设计4.2屋面及楼面可变荷载标准值计算(1)屋面：按上人屋面设计，活荷载标准值取2.0kN/m²，雪荷载标准值S0=0.45kN/m²；(2)教室、实验室、会议室取2.5kN/m²；(3)卫生间取2.5kN/m²；(4)走廊、门厅取3.5kN/m²4.3楼梯梯段永久荷载标准值计算表4-1楼梯梯段斜板荷载计算表(kN/m2)荷载种类荷载标准值荷载栏杆自重0.2锯齿形斜板自重10mm厚地砖板底20厚纸筋灰粉刷恒荷载合计g5.257取5.5活荷载q2.54.4梁、柱重力荷载代表值计算其中梁、柱荷载标准值乘以β=1.05，则不再计及各自表层粉刷层；(1)梁荷标准值计算：g=b(m)×h(m)×γ×β，单位：kN/m（4-1）表4-2梁荷载标准值计算构件位置bbhbγβgLnnGi/6层次Gi边横梁边轴250600251.0503.9386.4504101.6006609.602其他250600251.0503.9386.45018457.20262743.211中横梁边轴250400251.0502.6252.450212.863677.175其他250400251.0502.6252.450957.8816347.288纵梁3.9m开间250400251.0502.6253.40012107.1006642.6004.2m开间250400251.0502.6253.70028271.95061631.7001008.5966051.576(2)柱荷载标准值计算：40 城市职业技术学院教学楼设计表4-3柱荷载标准值计算层次bchcγgβghinGi一500500251.0506.5634.850441313.913二～六500500251.0506.5633.600441039.5794.5墙体重力荷载代表值计算4.5.1墙体永久荷载标准值计算墙内、外粉刷层各按20mm厚水泥砂浆计算，则：250mm填充墙0.25×8.5+0.4×2=2.925kN/m²4.5.2各楼层各类填充墙体长度、高度计算(1)底层填充墙：对于纵向：墙高：3.9-0.4=3.5m；层高上半部：；长度：A上L1＝（4.2-0.5）×5+（4.2-0.625）+（3.9-0.5）=25.475mC上L2=（4.2-0.9-0.5）×5+（4.2-0.375-0.9）＝16.925mD上L3=（4.2-0.9-0.5）×6+（4.2-0.375-0.9）+（3.9-0.5-1.2）×2＝24.125mC上L4=4.2×9＋3.9－(0.375×4＋0.5×8)＝36.2mE上L5=（4.2-0.5）×6+（4.2-0.625）+（3.9-0.625)+（3.9-0.5）×2＝35.85m1╱D上L6=（3.9-0.5-1.5）×2＝3.8m对于横向：墙高：3.9-0.4=3.5m，层高上半部：长度：1轴上L1＝7.2×2-0.375×4+（0.3-0.125）×2＝13.25m4轴上L2＝1.85+（7.2-0.375×2）＝8.3m3、5、7、9轴上L3＝（7.2-0.375×2）×2＝12.9m8、10轴上L4＝7.2-0.375×2＝6.45m11轴上L5＝（7.2-0.375×2）+（2.7-0.125×2）＝8.9m(2)二至五层填充墙：对于纵向：墙高3.6-0.4=3.2m；层高一半：3.6/2=1.8m；长度：A轴上：L1＝4.2×7+3.9×3-0.5×9-0.375×2=35.85mC轴上：L2＝4.2×7+3.9-0.9×7-0.5×6-0.375-0.5-0.25＝22.875mD轴上：L3＝4.2×7+3.9×2-0.9×6-0.5×8-0.375-1.2×2-0.25＝24.775mE轴上：L4＝4.2×7+3.9×2-0.5×9-0.375-0.25＝32.075m对于横向：墙高3.6-0.6=3.0m，层高一半：3.6/2=1.8m；长度：1轴上L1＝7.2×2＋2.7－(0.5×2＋0.375×2)＝155.14m40 城市职业技术学院教学楼设计3、4、5、8、10轴上L2＝7.2×2－0.375×4＝12.900m11轴上L3＝7.2＋2.7－0.5×2＝8.9m(3)六层填充墙：对于纵向：长度同二～五层；层高3.6m，半层上半部高m对于横向：高度：3.6-0.6=3.0m；层高一半：3.6/2=1.8m；长度：同二至五层(4)隔墙250mm厚：高3.6-0.4=3.2m长8.1-0.25×2=7.6m层高上半部：m(5)女儿墙：250mm填充墙：高1.6m；长度：L=(4.2×7+3.9×3)×2＋7.2×2+2.7=99.30m(6)屋顶楼梯间：250mm填充墙：高度：3.6-0.4=3.2m，墙长：L=(7.2-0.25)×2+（3.9-0.5）×2-0.375×2=19.700m。4.5.3各楼层中门、窗、洞口等面积及门、窗重力荷载计算(1)门窗永久荷载标准值计算：内门采用木门，荷载标准值0.2kN/m²；外门采用钢框玻璃门，荷载标准值0.3kN/m²；窗采用钢框玻璃窗，荷载标准值0.3kN/m²；(2)每个门、窗的重力荷载值计算：表4-4门、窗重力荷载值计算类型尺寸A(m2)g(kN/个)h′A′g′3.6m3.6m3.6mC13700×23000.38.512.5531.45.181.554C23400×23000.37.822.3461.44.761.428C32100×23000.34.831.4491.22.520.756C41500×23000.33.451.0351.42.100.63M1900×24000.22.160.4320.60.540.108M2800×24000.21.920.3840.60.480.096M43400×32000.310.883.2641.44.761.428注：A洞口面积；h′洞口在半层高以上所占高度；A′洞口在半层层高以上所占面积；g为每个门或窗重量；g′每个门或窗在半层层高以上所占面积的重量；(3)层间门、窗重力荷载计算：表4-5层间门、窗荷载计算位置C1C2C3C4M1M2M4∑Gi六层上n14412132040 城市职业技术学院教学楼设计Gi21.7565.7120.7561.261.4040.192031.080六层下n144121320Gi13.9863.6720.6930.814.2120.576023.949二层上n144121320Gi21.7565.7120.7561.261.4040.192031.080二层下n144121320Gi13.9863.6720.6930.814.2120.576023.949一层上n132121323Gi20.2022.8560.7561.261.4040.1924.28430.954一层下n132121323Gi12.9871.8360.6930.814.2120.5765.50826.622注：n为个数，Gi为构件重力荷载(4)楼层门、窗洞口面积计算：表4-6楼层门、窗洞口面积计算位置C1C2C3C4M1M2M4∑Ai六层上n144121320Gi72.5219.042.524.27.020.960106.26六层下n144121320Gi46.6212.242.312.721.063.648087.578二层上n144121320Gi72.5219.042.524.27.020.960106.26二层下n144121320Gi46.6212.242.312.721.063.648087.578一层上n132121323Gi67.349.522.524.27.020.9614.28105.84一层下n132121323Gi43.296.122.312.721.063.64818.3697.488注：n为个数，Ai为构件重力荷载4.5.4填充墙重力荷载计算表4-7墙体面积计算：六层上六层下五层上五层下女儿墙纵横隔纵横隔纵横隔纵横隔墙高1.4001.2001.5001.8001.8001.8001.4001.2001.5001.8001.8001.8001.600墙长132.789.007.30132.789.007.30132.789.007.30132.789.07.3099.30Ai185.78106.8010.95238.86160.2013.14185.78106.8010.95238.86160.2013.14158.88∑Ai292.5810.95399.0613.14292.5810.95399.0613.14158.99续表4-7二层上二层下一层上一层下楼梯纵横隔纵横隔纵横隔纵横隔墙高1.4001.2001.5001.8001.8001.8001.4001.2001.5001.8001.8001.8003.200墙长132.7089.007.300132.7089.007.300128.6096.607.300128.6096.607.30019.7040 城市职业技术学院教学楼设计Ai185.78106.8010.95238.86160.2013.14180.04115.9210.95231.48173.8813.1463.04∑Ai292.5810.95399.0613.14295.9610.95405.3613.1463.04表4-8填充墙重力荷载计算六五～二一女儿墙出屋顶楼梯六层上六层下二层上二层下一层上A158.8863.04303.53412.20303.53412.20306.91A110.27106.2687.578106.2687.578105.84A2A′158.8852.77197.27324.622197.27324.622201.07g2.9252.9252.9252.9252.9252.9252.925Gi467.724154.352577.015949.519577.015949.519588.130∑Gi1196.0911526.5341537.649注：A——忽略洞口；A1——门窗面积；A2——洞口面积。4.5.5总重力荷载代表值计算GE=GK+(4-2)其中顶层：GE=GK+50%雪荷载标准值；其它层：GE=GK+50%活荷载标准值。(1)各个楼层层间板所承受的荷载面积计算:对于屋顶:A0=（7.2×2＋2.7－0.25）×（41.1－0.25）-3.9×7.2＝660.243m²；对于六层：有水房间：A1=（3.9-0.25)×（7.2－0.25）×2=50.735m²；对于二、五、六层：无水房间及走廊：三层：四层：对于四层楼梯：A5=1.725×11×0.26×2=9.867m²；平台：A6=（3.9-0.25）×（11×0.3）=12.045m²平台：A7=（7.2-11×0.26-0.25）×（3.9-0.25-0.2）×2=28.221m²；(2)各层楼板的恒、活荷载计算：40 城市职业技术学院教学楼设计表4-9各层楼板恒、活荷载计算层次位置面积(m2)恒荷载活荷载GiGi一、四五、六有水房间50.7355.50279.0432.50126.838其他549.0533.501921.6862.501372.633二有水房间50.7355.50279.0432.50126.838其他523.6853.501832.8982.501309.213三有水房间50.7355.50279.0432.50126.838其他523.6853.501832.8982.501309.213楼梯平台14.1113.5049.3892.5035.278梯段9.8675.5054.2692.5024.668阶梯教室转角处平台13.3233.5046.6312.5033.308梯段12.0455.5066.2482.5030.113屋顶660.2435.503631.3372.001320.486注：梯段恒荷载计算为：面积×；屋面为雪荷载代表值；(3)总重力荷载代表值计算：表4-10总重力荷载代表值计算类型六层四、五层三层二层一层恒荷载梁荷载1008.5961008.5961008.5961008.5961008.596柱荷载1039.5791039.5791039.5791039.5791039.579墙荷载1196.0911526.5341526.5341526.5341537.649门窗荷载58.11055.02955.02955.02957.576楼板荷载3631.3372200.7292111.9412111.9412200.729楼梯荷载110.564103.658216.537103.658103.658∑7044.2775941.0315973.5535852.2435954.693活荷载1320.4861499.4711436.0511436.0511499.471总重力荷载GK+0.5QK7704.5206690.7676691.5796570.2696704.42940 城市职业技术学院教学楼设计5横向水平地震作用及内力计算5.1横向结构自振周期计算（5-1）式中——对于框架，为0.6～0.7，可取0.7表5-1横向结构位移的计算层次Gi∑Gi∑D△u∑△u六7704.5207704.520634684.8090.0120.25五6690.76714395.287634684.8090.0230.238四6690.76721086.054634684.8090.0330.215三6691.57927777.633634684.8090.0440.182二6570.26934347.902634684.8090.0540.138一6704.42941052.331490153.2950.0840.084注：，单位：(m)，5.2横向水平地震作用标准值及位移计算5.2.1横向水平地震作用标准值计算(1)取值计算：因为建筑场地类型为Ⅱ类，设计地震分组为7度(0.1g，第一组)，则Tg=0.35s；由Tg=0.35s，则查地震影响系数曲线得：(5-2)本地区采用阻尼比0.05，则=0.9，=1.0；因本地区位于地震设防烈度7度去(0.1g)多遇地震带，则=0.08；则：(2)结构等效总重力荷载Geq计算：Geq=0.85∑Gi则：(3)各质点(楼层位置)水平地震作用值计算：40 城市职业技术学院教学楼设计（5-3），因T1=0.595s>1.4Tg=1.4×0.35=0.49s，则顶部附加地震作用系数:Tn=0.08T1+0.07=0.118=227.02kN表5-2层间水平地震作用值计算层次GiHiGiHiFEK(1-Fn)Fi(kN)67704.5222.550173736.9261744.7240.882472.43456690.76718.950126790.0351744.7240.882344.77346690.76715.350102703.2731744.7240.882279.27636691.57911.75078626.0531744.7240.882213.80426570.2698.15053547.6921744.7240.882145.60916704.4294.55030505.1521744.7240.88281.382∑565909.1315.2.2横向水平地震作用下水平位移计算查规范知，钢筋混凝土框架弹性层间位移角限值[]=1/550=18.18×10-4，其中，；具体计算见表5-3：表5-3横向水平地震作用下水平位移计算FiVi∑Due(mm)定点位移hiue/hi(10-4)6472.434472.434634684.8090.74411.2543.62.0675344.773817.207634684.8091.28810.5103.63.5784279.2761096.483634684.8091.7289.2223.64.8003213.8041310.287634684.8092.0647.4943.65.7332145.6091455.896634684.8092.2945.4303.66.372181.3821537.278490153.2953.1363.1364.856.892注：由表中可以看到，最大层间弹性位移角发生在第一层，6.892<1/550,满足要求。40 城市职业技术学院教学楼设计5.2.3内力计算(D值法)只计算8轴线一榀框架；层间柱反弯点高度的确定：(倒三角形节点荷载)表5-4层间柱反弯点高度的确定六五四三二一边跨中跨边跨中跨边跨中跨边跨中跨边跨中跨边跨中跨K0.8951.5200.8951.5200.8951.5200.8951.5200.8951.5201.3201.921h3.6003.6003.6003.6003.6003.6003.6003.6003.6003.6004.8504.850y00.3500.3760.4480.4500.4500.4760.4500.5000.5000.5000.6500.604y2000000000000y300000000-0.05000∑yi0.3500.3760.4480.4500.4500.4760.4500.5000.4500.5000.6500.604注：因同一根柱的上、下端梁截面相同，线刚度相同，则修正项y1=0表5-5列表计算各柱、梁端内力层高Vi边柱中柱DijVij∑yiMc上Mc下DijVij∑yiMc上Mc下六3.6472.434634684.80912417.2229.2430.3521.62911.64617360.0012.9220.3829.02817.491五3.6817.207634684.80912417.22215.9880.4531.77125.78517360.0022.3520.4544.25736.210四3.61096.483634684.80912417.22221.4520.4542.47534.75217360.0029.9910.4856.57551.393三3.61310.287634684.80912417.22225.6350.4550.75741.52917360.0035.8390.5064.51064.510二3.61455.896634684.80912417.22228.4840.4556.39846.52917360.0039.8210.5071.67871.678一4.851537.278490153.29510367.40332.5160.6551.78296.16612277.7138.5070.6069.382105.825表5-6中柱层间节点两端梁弯矩分配及弯矩值计算六五四三二一LRLRLRLRLRLRib(105kN/m)3.8852.7113.8852.7113.8852.7113.8852.7113.8852.7113.8852.711分配系数0.5890.4110.5890.4110.5890.4110.5890.4110.5890.4110.5890.411柱端合M29.02861.74892.785115.903136.188141.06040 城市职业技术学院教学楼设计分配弯矩17.09711.93136.37025.37854.65038.13568.26747.63680.21555.97383.08457.976表5-7梁端弯矩、剪力及轴力计算边梁走廊梁边柱轴力中柱轴力MbLMbRLVbMbLMbRLVbNN六21.62917.0976.955.57211.93111.9312.958.0895.5722.517五43.41736.3706.9511.48025.37825.3782.9517.20517.0528.242四68.26054.6506.9517.68538.13538.1352.9525.85434.73716.411三85.50968.2676.9522.12647.63647.6362.9532.29656.86326.581二97.90780.2156.9525.63255.97355.9732.9537.94882.49538.897一97.90683.0846.9526.04557.97657.9762.9539.306108.54052.158绘制其左震作用下轴框架内力图（柱剪力值见表8-8）：图5-1弯矩图图5-2梁剪力图图5-3柱轴力图6横向风荷载作用下框架结构内力及侧移计算6.1风荷载标准值计算垂直于建筑物表面上的风荷载标准值当计算主要承重结构时按下式来计算：40 城市职业技术学院教学楼设计（6-1）风载体型系数由《荷载规范》第7.3节查得：=0.8(迎风面)和=-0.5(背风面)。《荷载规范》规定，对于高度大于30m，或高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数来考虑风压脉动的影响。本设计中取=1.0。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载公式为：（6-2）式中A——迎风面面积列表计算轴线上这榀框架横向风荷载标准值：表6-1横向风荷载标准值计算层次Z(m)61.022.0501.3000.8730.35014.2805.67251.018.4501.3000.8090.35015.1205.56641.014.8501.3000.7400.35015.1205.09131.011.2501.3000.7400.35015.1205.09121.07.6501.3000.7400.35015.1205.09111.04.0501.3000.7400.35016.0655.409其中，A为一榀框架各层节点的受风面积，取上层的一半和下层的一半之和，顶层取到女儿墙顶，底层只取到下层的一半。风荷载作用下结构计算简图如图6-2所示：图6-1风荷载作用下结构受力图图6-2风荷载作用下结构计算简图6.2横向风荷载作用下水平位移计算(1)各楼层处层间剪力(水平力)汇总：(2)横向风荷载作用下水平位移计算：表6-2风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算40 城市职业技术学院教学楼设计层次65.6725.67229777.2220.1904.1340.05355.56611.23829777.2220.3773.9440.10545.09116.32929777.2220.5483.5671.52235.09121.42029777.2220.7193.0191.99725.09126.51129777.2220.8902.3002.47215.40931.92022645.1141.4101.4103.4816.3横向风荷载作用下框架内力计算只计算第9轴线上这一榀框架；(1)列表计算框架柱端内力：表6-3列表计算各柱、梁端内力层高Vi边柱中柱DijVij∑yiM上M下DijVij∑yiM上M下六3.65.67229777.22212417.222.3650.355.1082.98017360.0003.3070.387.4294.476五3.611.23829777.22212417.224.6860.459.3127.55817360.0006.5520.4512.92310.614四3.616.32929777.22212417.226.8090.4511.03111.03117360.0009.52004817.95916.313三3.621.42029777.22212417.228.9320.4517.68514.47017360.00012.4880.5022.47822.478二3.626.51129777.22212417.2211.0550.4521.88917.90917360.00015.4560.5027.82127.821一3.931.92022645.11410367.4014.6140.6520.71538.47112277.71118.6090.6029.84545.521(2)中柱层间节点两端梁弯矩分配值：表6-4中柱层间节点两端梁弯矩分配及弯矩值计算六五四三二一LRLRLRLRLRLRib(105kN/m)3.8852.7113.8852.7113.8852.7113.8852.7113.8852.7113.8852.711分配系数0.5890.4110.5890.4110.5890.4110.5890.4110.5890.4110.5890.411柱端合M7.42917.39928.57338.79150.29057.666分配弯矩4.3763.05310.2487.15116.82911.74422.8415.94329.62120.66933.96523.701(3)梁端弯矩、剪力及柱轴力计算：表6-5梁端弯矩、剪力及轴力计算边梁走廊梁边柱轴力中柱轴力MbLMbRLVbMbLMbRLVbNN六5.1084.3766.9501.3653.0533.0532.9502.0701.3650.13840 城市职业技术学院教学楼设计五12.29210.2486.9503.2437.1517.1512.9504.8483.2431.743四18.58916.8296.9505.09611.74411.7442.9507.9625.0964.609三28.71622.8486.9507.41915.94315.9432.95010.8097.4197.999二36.35929.6216.9509.49420.66920.6692.95014.0139.49412.518一38.62433.9656.95010.44423.70123.7012.95016.06810.44418.142(4)绘制轴框架在横向风荷载作用下框架梁、柱内力图（柱剪力值见表8-8）：图6-3框架横向风载下弯矩图图6-4框架横向梁剪力图、柱轴力图40 城市职业技术学院教学楼设计7竖向荷载作用下横向框架结构内力计算7.1计算单元的确定以9轴线上这一榀框架为计算单元跨，则以其柱、梁交点以45°划分区域的计算单元，如7-1图中所示阴影部分，边跨为等腰梯形，中跨为等腰三角形。图7-1计算单元7.2荷载计算7.2.1恒载计算(1)各层梁上填充墙的线荷载计算：C、D轴间及A、B轴间边跨：g=(3.6-0.6)×2.925=8.775kN/m；B、C轴间中跨：g=0；(2)各层梁的自重线荷载：边跨：3.938kN/m；中跨：2.625kN/m；(3)各层梁所承担的楼板的线荷载：对于边跨：为等腰梯形分布：屋顶：其他层：对于中跨：为等腰三角形分布：40 城市职业技术学院教学楼设计屋顶：其他层：(4)各层柱自重：对于二～六层：3.6×6.563=23.627kN；对于底层：4.55×6.563=29.862kN。(5)纵向框架传递给此计算框架梁柱的荷载值计算：①填充墙：对于二层及以上：边跨：[(3.6-0.4)×(4.2-0.5)-(4.2-05)×(3.6-0.4-0.9)]×2.925=9.740kN；中跨：(3.6-0.4)×2.925×3.7=34.632kN；对于底层：边跨：[(4.2-0.5)×(4.55-0.4)-3.7×(3.6-1.3)]×2.925=20.022kN；中跨：(4.55-0.4)×2.925×3.7=44.913kN；②窗：C1窗2.553kN/个；③纵梁的荷载：(4.2-0.5)×2.625=9.713kN；④女儿墙：4.2×1.6×2.925=19.656kN；⑤楼板：对于边跨：屋顶：；其它层：；对于中跨：屋顶：其他层：；则纵向传递给柱的荷载为：填充墙荷载+窗荷载+纵梁荷载+板荷载⑥绘制出其在恒载作用下，计算单元的分布图如7-2所示：G——柱子自重；40 城市职业技术学院教学楼设计M——纵向传递给柱子的弯矩；——纵向传递给柱子的集中荷载；表7-1荷载计算纵向荷载类型12561314G′MG′MG′MG′MG′MG′M填充墙0.0000.0000.0000.0009.740-1.21834.6324.32920.022-2.50344.9135.614窗0.0000.0000.0000.0002.553-0.3190.0000.0002.553-0.3190.0000.000梁9.713-1.2149.7131.2149.713-1.2149.7131.2149.713-1.2149.7131.214女儿墙19.656-2.4570.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000楼板21.453-2.68238.1604.77013.652-1.70724.2843.0360.0000.0000.0000.000∑50.822-6.35347.8735.98435.658-4.45769.6298.57932.288-4.03654.6266.828注：梁、柱偏心距为：125mmG5′G1′G2′G3′G4′G6′G7′G8′G9′G10′G11′G13′G12′G14′G15′G16′G16G15G14G13G12G11G10G9G8G7G6G5M4M3M2M1M5M6M7M8M9M10M11M12M13M14M15M16g1g2g3g4g5g5g6g6g4图7-2恒载作用下的荷载分布简图列表计算g、G如下：表7-2柱的自重G顶层、其他层底层边柱23.62729.862中柱23.62729.862表7-3g的计算g顶层其他层边跨中跨边跨中跨填充墙008.7750梁3.9382.6253.9382.625楼板21.72514.85013.8259.45均布值3.9382.62512.7132.625gmax25.66317.47526.53812.0757.2.2框架计算单元的活荷载计算此8轴线的框架中，边跨为教室类，可变荷载标准值为2.5kN/m²；中跨为走道，荷载标准值为3.5kN/m²；屋顶可变荷载标准值为2.0kN/m²；则：(1)计算单元中梁上可变线荷载计算如下：40 城市职业技术学院教学楼设计顶层；边跨线荷载计算：，梯形荷载分布；中跨线荷载计算：，等腰三角形荷载分布；其它层：边跨线荷载计算：，梯形荷载分布；中跨线荷载计算：，等腰三角形荷载分布；(2)纵向传递给计算单元框架柱的集中可变荷载：边跨：中跨：(3)绘出8轴线上这榀计算框架在活荷载作用下的活荷载分布图如7-3所示：其中，纵向传递给计算框架柱的集中可变荷载产生的弯矩为：边跨：M1=9.752×0.125=1.219kN/m；中跨：M2=20.086×0.125=2.511kN/m；图7-3活载作用下的荷载分布简图M1M2M2M1M1M1M1M1M1M2M2M2Q2′Q2′Q2′Q2′Q2′Q2′Q1′Q1′Q1′Q1′Q1′Q1′q1,maxq1,maxq1,maxq1,maxq1,maxq1,maxq2,maxq2,maxq2,max7.3竖向荷载的内力计算7.3.1恒荷载作用9轴线上这榀框架梁柱的内力计算(1)把计算单元上的梯形、三角形分布荷载等效为均布荷载(节点弯矩等效原则)：对于边跨：40 城市职业技术学院教学楼设计顶层：其他层：对于中跨：顶层：其他层：(2)绘制此框架结构计算单元梁间荷载的计算简图如7-4所示，并把梁柱线刚度值标注其上：图7-4梁间荷载的计算简图(3)计算8轴线上这榀框架在梁间恒荷载作用下的框架梁、柱的内力，(利用其对称性)，其中，固端弯矩：表7-4固端弯矩公式两端支座类型梁的两端为固定端支座梁的一端为固定端支座，另一端为定向支座注：g——梁上换算线荷载；l——梁的计算长度(净跨)；弯矩分配系数：40 城市职业技术学院教学楼设计，，，。7.3.2计算恒荷载作用下固端弯矩梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成，在求固端弯矩时可直接根据图示荷载计算，也可根据固端弯矩相等的原则，先将梯形分布荷载以及三角形分布荷载，化为等效均布荷载，等效均布荷载的计算公式如图所示。对于跨：两端均为固定支座对于跨：一端为固定支座，一端为滑动支座同理，其余层各层的固端弯矩为：由于集中力偏心产生了弯矩，故需要进行调整:对于第六层：对于第一到五层：对于底层：7.3.3用弯矩二次分配法来计算恒载作用下的梁端、柱端弯矩分配系数可见表7-540 城市职业技术学院教学楼设计表7-5恒载作用下框架弯矩二次分配法上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.5280.4720.3550.2970.248-88.08288.451-9.25846.50741.575-28.114-31.440-19.63916.685-14.05720.788-13.419-1.388-1.240-2.616-2.925-1.82861.804-61.80478.509-47.784-30.7250.3450.3450.3100.2790.3120.3120.097-96.72192.599-6.58333.36933.36929.983-23.998-26.837-26.837-8.34423.25416.685-11.99914.992-15.720-13.419-9.639-9.639-8.6623.9474.4144.4141.37246.98440.415-87.39987.540-38.143-35.842-13.5550.3450.3450.3100.2790.3120.3120.097-96.72192.599-6.58333.36933.36929.983-23.998-26.837-26.837-8.34416.68516.685-11.99914.992-13.419-13.419-7.373-7.373-6.6253.3053.6963.6961.14942.68142.681-85.36286.898-36.560-36.560-13.7780.3450.3450.3100.2790.3120.3120.097-96.72192.599-6.58333.36933.36929.983-23.998-26.837-26.837-8.34416.68516.685-11.99914.992-13.419-13.419-7.373-7.373-6.6253.3053.6963.6961.14942.68142.681-85.36286.898-36.560-36.560-13.7780.3450.3450.3100.2790.3120.3120.097-96.72192.5970.0000.000-6.58333.36933.36929.983-23.998-26.837-26.827-8.34416.68518.069-11.99914.992-13.419-14.613-7.850-7.850-7.0544.5165.0505.0501.57042.20443.58885.79188.109-33.206-36.400-13.3570.3720.2950.3330.2990.3330.2640.104-97.14294.350-6.58336.13728.65732.348-26.242-29.226-23.171-9.12816.685-13.12116.174-13.419-1.326-1.051-1.181-0.824-0.917-0.727-0.28751.49627.606-79.10283.458-43.562-23.898-15.42413.803-11.94940 城市职业技术学院教学楼设计图7-5恒载作用下的框架弯矩图()7.3.4计算恒载作用下梁端剪力和柱轴力梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得，而柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算恒载作用时的柱底轴力，要考虑柱的自重。(1)梁端剪力由两部分组成：①荷载引起的剪力，计算公式为：，、分别为矩形和梯形荷载：对于顶层，，；对于其它层，。，、分别为矩形和三角形荷载：对于顶层，，；对于其它层，。所以对于顶层：AB跨：；40 城市职业技术学院教学楼设计BC跨：；对于一到五层：AB跨：；BC跨：。②弯矩引起的剪力，计算原理是杆件弯矩平衡，即跨（7-1）跨由于两端弯矩相等，故计算结果见表7-6表7-6恒载作用下的梁端剪力层次由荷载产生由弯矩产生总剪力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨669.71514.824-2.7600.00066.955-72.47514.824579.83310.841-0.0200.00079.813-79.85310.841479.83310.841-1.5360.00078.297-81.36910.841379.83310.841-1.5360.00078.297-81.36910.841279.83310.841-0.3340.00079.499-80.16710.841179.83310.841-0.6270.00079.206-80.46010.841(2)柱的轴力计算：顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到，柱底轴力为柱顶轴力加上柱的自重；其余层轴力计算同顶层，但需要考虑该层上部柱的轴力的传递。表7-7柱轴力表层次A柱B柱6117.777141.404135.172158.7995256.875280.502318.122341.7484394.457418.084502.588526.2153532.039555.666687.054710.6812670.823694.450870.318893.9451805.944835.8061039.8721069.73440 城市职业技术学院教学楼设计图7-6恒载作用下梁剪力、柱轴力图(3)柱的剪力计算柱的剪力：（7-2）其中、分别为经弯矩分配后柱的上、下端弯矩，为柱长度。表7-8竖向恒载作用下柱剪力表层次边柱中柱630.99030.99023.86923.869523.08223.08220.11220.112423.71123.71120.31120.311323.57923.57919.93519.935226.41226.41222.21222.21219.1019.1017.8787.8787.3.5计算活荷载作用下固端弯矩当活荷载产生的内力远小于恒荷载及水平力所产生的内力时，可不考虑活荷载的不利布置，而把活荷载同时作用于所有的框架梁上，这样求得的内力在支座处与按最不利荷载位置法求得内力极为相近，可直接进行内力组合。但求得的梁的跨中弯矩却比最不利荷载位置法的计算结果要小，因此对梁跨中弯矩应乘以1.1～1.2的系数予以增大。40 城市职业技术学院教学楼设计顶层梯形荷载化为等效均布荷载其它层：则顶层各杆的固端弯矩为：跨：两端均为固定支座跨：一端为固定支座，一端为滑动支座同理，其余层各层的固端弯矩为：考虑纵向传递给柱的集中可变荷载产生的弯矩，各层7.3.6用弯矩二次分配法来计算活荷载下的梁端、柱端弯矩表7-9活载作用下框架弯矩二次分配法上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.5280.4720.3550.3910.248-25.65724.365-2.44813.54712.110-7.781-8.701-5.4364.426-3.8916.055-3.1330.2820.0.253-1.037-1.160-0.72540 城市职业技术学院教学楼设计17.691-17.69121.602-12.994-8.609上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁0.3450.3450.3100.2790.3120.3120.097-25.65724.365-4.2838.8528.8527.954-5.603-6.266-6.266-1.9486.7744.426-2.8023.977-3.133-3.133-2.897-2.897-2.6030.9781.0941.0940.34012.72910.381-23.10823.717-9.523-8.305-5.8910.3450.3450.3100.2790.3120.3120.097-25.65724.365-4.2838.8528.8527.954-5.603-6.266-6.266-1.9486.7744.426-2.8023.977-3.133-3.133-2.087-2.087-1.8760.6390.7140.7140.22211.19111.191-22.38123.378-8.685-8.685-6.0090.3450.3450.3100.2790.3120.3120.097-25.65724.365-4.2838.8528.8527.954-5.603-6.266-6.266-1.9486.7744.426-2.8023.977-3.133-3.133-2.087-2.087-1.8760.6390.7140.7140.22211.19111.191-22.38123.378-8.685-8.685-6.0090.3450.3450.3100.2790.3120.3120.097-25.65724.3650.0000.000-4.2838.8528.8527.954-5.603-6.266-6.266-1.9484.4264.772-2.8023.977-3.133-3.344-2.207-2.207-1.9830.6980.7800.7800.24311.07111.417-22.48823.437-8.619-8.830-5.9880.3720.2950.3330.2990.3330.2640.104-25.65724.3650.0000.000-4.2839.5447.5698.544-6.005-6.687-5.302-2.0894.426-3.0034.272-3.133-0.529-0.420-0.474-0.341-0.379-0.301-0.11813.4417.149-20.59022.291-9.441-5.603-6.4903.575-2.80240 城市职业技术学院教学楼设计图7-8活载作用下框架弯矩图7.3.7计算活荷载作用下梁端剪力和柱轴力活载作用下梁的剪力以及柱的轴力、剪力计算(1)梁端剪力由两部分组成：荷载引起的剪力，计算公式为：（7-4）式中——梯形荷载（7-5）式中——三角形荷载故对于顶层：边跨中跨对于其它层：边跨中跨40 城市职业技术学院教学楼设计弯矩引起的剪力，计算原理是杆件弯矩平衡见下表(2)柱的轴力计算：顶层柱顶轴力由节点剪力和节点集中力叠加得到，柱底轴力等于柱顶轴力；其余层轴力计算同顶层，但需要考虑该层上部柱的轴力的传递。层次荷载引起剪力弯矩引起剪力总剪力柱轴力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱619.1623.983-0.616018.546-19.7783.98328.29843.847523.9526.969-0.096023.856-24.0486.96961.90692.368423.9526.969-0.157023.795-24.1096.96995.453143.532323.9526.969-0.157023.795-24.1096.969129.000194.696223.9526.969-0.149023.803-24.1016.969162.555245.852123.9526.969-0.268023.684-24.2206.969195.991297.127表7-10活荷载作用下梁端剪力及柱轴力图7-9活载作用下梁剪力、柱轴力图(3)柱端剪力计算：(7-6)表7-11竖向活载作用下柱剪力表40 城市职业技术学院教学楼设计层次边柱中柱68.4508.4506.2416.34155.9925.9924.7194.71946.2176.2174.8254.82536.1846.1844.8074.80726.9056.9055.0575.07512.3502.3501.8471.84740 城市职业技术学院教学楼设计8框架内力组合8.1结构抗震等级结构的抗震等级可根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素，查规范得到，该框架结构，高度小于30m，地处抗震设防烈度为7度的地区，因此该框架为三级抗震等级。8.2框架梁内力组合梁内力控制截面一般取两端支座截面及跨中截面。支座截面内力有支座正、负弯矩及剪力，跨中截面一般为跨中正截面。8.2.1作用效应组合结构或结构构件在使用期间，可能遇到同时承受永久荷载和两种以上可变荷载的情况。但这些荷载同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，且对某些控制截面来说，并非全部可变荷载同时作用时其内力最大，因此应进行荷载效应的最不利组合。永久荷载的分项系数按规定来取：当其效应对结构不利时，对由可变荷载效应控制的组合取1.2，对由永久荷载效应控制的组合取1.35；当其效应对结构有利时，一般情况下取1.0，对结构的倾覆、滑移或漂移验算取0.9。可变荷载的分项系数，一般情况下取1.4。均布活荷载的组合系数为0.7，风荷载组合值系数为0.6，地震荷载组合值系数为1.3。8.2.2承载力抗震调整系数从理论上讲，抗震设计中采用的材料强度设计值应高于非抗震设计时的材料强度设计值。但为了应用方便，在抗震设计中仍采用非抗震设计时的材料强度设计值，而是通过引入承载力抗震调整系数来提高其承载力。表8-1承载力抗震调整系数受弯梁偏压柱受剪轴压比<0.15轴压比>0.150.750.750.800.858.2.3弯矩调幅为了减小支座处负钢筋的数量，方便钢筋的绑扎与混凝土的浇捣；同时为了充分利用钢筋，以达到节约钢筋的目的。在内力组合前将竖向荷载作用下支座处梁端负弯矩(使梁上面受拉)调幅，调幅系数β＝0.9。以顶层边跨梁在恒载作用下的梁端负弯矩为例：40 城市职业技术学院教学楼设计图8-1弯矩调幅示意图该梁在恒载作用下，梁端负弯矩分别为：，跨中正弯矩为(见图4.1实线),现将其调幅：因为满足条件！其中，是按简支梁计算的跨中弯矩。每一根梁均按以上介绍的方法进行支座负弯矩与跨中正弯矩调幅，结果如下表所示：表8-2恒载作用下梁端弯矩调幅梁类型层号梁端弯距(kN·m²)跨中弯距(kN·m²)调幅后梁端弯距(kN·m²)调幅后跨中弯距(kN·m²)左右左右边跨6-61.80478.50971.497-55.62470.65878.5135-87.39987.54064.297-78.65978.78673.0444-85.36286.69665.636-76.82678.20874.2493-85.36286.89665.636-76.82678.20874.2492-85.79188.10964.816-77.21279.29873.5111-79.10283.45870.486-71.19275.11278.614续表8-240 城市职业技术学院教学楼设计中跨6-30.72530.725-2.698-27.653-27.6530.3755-13.55513.555-3.680-12.199-12.199-2.3254-13.77813.778-3.903-12.400-12.400-2.5253-13.77813.778-3.903-12.400-12.400-2.5252-13.35713.357-3.482-12.021-12.021-10.6851-15.42415.424-5.549-13.882-13.882-4.007表8-3活载作用下梁端弯矩调幅梁类型层号轴线处梁端弯距(kN·m)跨中弯距(kN·m)调幅后梁端弯距(kN·m)调幅后跨中弯距(kN·m)左右左右边跨6-17.69121.60220.668-15.92219.44222.6335-23.10823.71726.979-20.79721.34529.3204-22.38123.37827.512-20.14321.04029.8003-22.38123.37827.512-20.14321.04029.8002-22.48823.43727.429-20.213921.09329.7251-20.59022.29128.951-18.53120.06231.095中跨6-8.6095.891-4.938-7.7487.748-4.0775-5.8915.891-0.534-5.3025.3021.1234-6.0096.009-0.416-5.4085.4081.0173-6.0095.009-0.416-5.4085.4081.0172-5.9885.988-0.436-5.3895.3891.0351-6.4906.490-0.065-5.8415.8410.5848.2.4梁内力组合该框架内力组合共考虑了九种内力组合(考虑左风、右风，左震和右震)：40 城市职业技术学院教学楼设计表8-4:梁内力组合表层次截面内力SGK（kN）SQK（kN）SEK（kN）SWK（kN）1.2SGk+1.4SQk1.2SGk+1.4SWK1.35SGk+1.4(0.7SQk+0.6SWK）1.2SGk+0.9×1.4(SQk+SWK）1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEkV=ηvb（Mlb+Mrb）/Ln+VGb　　　　　　　　左风右风左风右风左风右风左震右震左震右震左震右震61M-55.62415.92221.6295.108-89.04-59.598-73.900-86.405-94.987-74.356-87.228-48.184-104.42101.24494.37051.43233.335V66.95518.546-5.572-1.365106.3178.43582.257107.418109.71194.98498.42384.2398.7173M70.65819.44217.0974.376112.00890.91678.663118.117110.766107.45196.424118.68174.229V-72.475-19.778-5.572-1.365-114.659-88.881-85.059-118.37-116.077-106.134-102.694-106.08-91.5934M-27.633-7.74811.9313.053-44.007-28.885-37.434-42.333-47.462-36.147-43.84-22.298-53.319V14.8243.983-8.089-2.0723.36514.89120.68722.17725.65518.69423.919.66330.694跨中M278.51322.6332.2660.366125.90294.72893.703128.48127.865114.639113.717110.741104.85M50.375-4.07700-5.2580.450.45-3.489-3.489-3.146-3.146-1.996-1.99651M-78.659-20.79743.41712.292-123.507-77.182-111.6-116.245-136.896-97.246-128.222-50.427-163.31188.94688.78262.85062.419V79.81323.856-11.48-3.243129.17491.235100.316128.402133.851112.73120.90395.165125.0133M78.78621.34536.3710.248124.426108.8980.196135.888118.671126.282100.457154.63160.069V-79.853-24.048-11.48-3.243-129.491-100.364-91.283-134.093-128.644-121.12-112.948-125.176-95.3284M-12.199-5.30225.3787.151-22.062-4.627-24.65-15.658-27.671-10.305-28.32515.171-50.811V10.8416.969-17.205-4.84822.7666.22219.79617.39325.53713.04725.264-5.17639.557跨中M273.04429.323.5241.022128.70189.08486.222128.201126.485114.801112.225109.826100.664M5-2.5251.12300-1.458-3.03-3.03-2.308-2.308-2.04-2.04-2.356-2.35641M-76.826-20.14368.2618.589-120.391-66.167-118.216-107.84-139.07-86.535-133.379-15.539-193.01598.79598.04688.77986.806V78.29723.795-17.685-5.096127.26986.822101.091124.739133.301108.523121.36585.243131.2243M78.20821.0454.6316.829123.306117.4170.289140.336112.064133.61191.202177.49335.455V-81.369-24.109-17.685-5.096-131.395-104.777-90.508-137.756-129.194-125.328-112.486-135.099-89.1184M-12.4-5.40838.13511.744-22.4511.562-31.322-12.175-31.905-4.852-34.44731.451-67.7V10.8416.969-25.854-7.96222.7661.86224.15614.77728.1539.12429.188-16.4250.801M274.24929.86.8150.88130.81990.33187.867130.179128.701116.491114.274115.83898.11942 城市职业技术学院教学楼设计跨中M5-2.525-1.01700-4.454-3.03-3.03-4.405-4.405-3.927-3.927-3.64-3.6442 城市职业技术学院教学楼设计续表8-431M-76.856-20.14385.50928.716-120.427-52.025-132.43-99.374-147.617-73.811-146.1756.849-215.475105.637104.899106.790104.850V78.29723.795-22.126-7.419127.26983.57104.343122.788135.252105.596124.29279.47136.9973M78.20821.0468.26722.848123.306125.83761.862145.392107.008141.19583.618195.22117.727V-81.369-24.109-22.126-7.419-131.395-108.029-87.256-139.707-127.243-128.255-109.559-140.872-83.3444M-12.4-5.40847.63615.943-22.4517.44-37.2-8.648-35.4320.438-39.73843.802-80.052V10.8416.969-32.296-10.80922.766-2.12328.14212.38530.5455.53732.775-24.79459.175跨中M274.24929.88.6212.934130.81993.20684.991131.905126.976119.079111.686118.18695.772M5-2.5251.01700-1.606-3.03-3.03-2.412-2.412-2.133-2.133-2.42-2.4221M-77.212-20.23997.92736.359-120.989-41.752-143.557-93.529-154.612-64.693-156.31822.507-232.103111.184110.156121.396118.688V79.49923.803-25.632-9.494128.72382.107108.69122.676138.626104.431128.35576.359143.0023M79.29821.09380.21529.621124.688136.62753.688152.605102.842151.08476.439212.0933.534V-80.167-24.101-25.632-9.494-129.942-109.492-82.909-139.819-123.869-129.42-105.495-143.983-77.3394M-12.021-5.38955.97320.669-21.9714.511-43.362-4.148-38.8726.865-45.22155.106-90.423V10.8416.969-37.948-14.01322.766-6.60932.6279.69433.2361.49936.812-32.14266.523跨中M273.51129.7258.8563.369129.82892.9383.497131.2125.54118.676110.186117.56194.535M5-10.6851.03500-11.373-12.822-12.822-13.41-13.41-11.909-11.909-12.201-12.20111M-71.192-18.53197.92638.624-111.374-31.357-139.504-81.825-146.714-53.109-150.44130.755-223.853112.265110.347124.240113.949V79.20623.684-26.045-10.444128.20580.426109.669121.365138.911102.777129.09675.399143.1163M75.11220.06283.08433.965118.221137.68542.583149.59392.531150.62565.033210.181-5.838V-80.46-24.22-26.045-10.444-130.46-111.174-81.93-141.13-123.584-131.073-104.755-144.942-77.2254M-13.882-5.84157.97623.701-24.83616.523-49.84-4.556-44.3748.053-51.67355.206-95.532V10.8416.969-39.306-16.06822.766-9.48635.5047.96834.962-1.0939.402-33.90768.288跨中M278.61431.0957.4212.33137.8797.59991.075138.559134.645124.698118.827122.641103.347M5-4.0070.58400-3.991-4.808-4.808-4.837-4.837-4.293-4.293-4.458-4.45885 城市职业技术学院教学楼设计85 城市职业技术学院教学楼设计8.2.5梁端剪力调整抗震设计中，梁端剪力设计值应按下式调整：(8-1)对于第六层：AB跨梁上荷载设计值：BC跨梁上荷载设计值：对于第一到五层，AB跨：BC跨：剪力调整值见表8-4中。8.3框架柱内力组合8.3.1柱内力组合柱内力控制截面一般取柱上、下端截面，每个截面上有M、N、V。由于柱是偏心受力构件且一般采用对称配筋，故应从上述组合中求出下列最不利内力：及相应的N及相应的M及相应的M见表8-5，表8-685 城市职业技术学院教学楼设计表8-5：A柱内力组合层次截面内力SGK（kN）SQK（kN）SEK（kN）SWK（kN）1.2SGk+1.4SQk1.2SGk+1.4SWK1.35SGk+1.4(0.7SQk+0.6SWK）1.2SGk+0.9×1.4(SQk+SWK）1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk左风右风左风右风左风右风左震右震6柱顶M61.80417.691-21.629-5.10898.93267.01481.31696.482105.06383.33296.20456.662112.897N117.77728.298-5.572-1.365180.95139.421143.243185.584187.878164.571168.011151.068165.555柱底M46.98412.729-11.646-2.9874.20152.20960.55373.478.40663.85371.36348.87879.158N141.40428.298-5.572-1.365209.302167.774171.596217.481219.774192.924196.364179.42193.9075柱顶M40.41510.381-31.771-9.31263.03135.46161.53556.91272.55645.92169.38713.42496.029N256.87561.906-17.052-3.243394.918303.71312.79404.725410.173358.765366.937323.226367.561柱底M42.68111.191-25.785-7.55866.88540.63661.79862.23874.93551.56570.61124.41191.452N280.50261.906-17.052-3.243423.271332.062341.143436.621442.07387.117395.29351.578395.9144柱顶M42.68111.191-42.475-7.55866.88540.63661.79862.23874.93551.56570.6112.714113.149N394.45795.453-34.737-3.243606.983468.808477.889623.337628.785553.452561.624485.462575.778柱底M42.68111.191-34.752-11.03166.88535.77466.66159.3277.85347.18974.98712.754103.109N418.08495.456-34.737-5.096635.339494.566508.835653.68662.241579.472592.314513.816604.1333柱顶M42.68111.191-50.757-17.68566.88526.45875.97653.73183.44238.80583.371-8.052123.916N532.039129-56.863-7.419819.047628.06648.833838.441850.905742.877761.573641.925789.769柱底M42.20411.071-41.529-14.4766.14430.38770.90355.6779.9842.17778.6423.3111.275N555.666129-56.863-7.419847.399656.413677.186870.337882.801771.229789.925670.277818.1212柱顶M43.58811.417-56.398-21.88968.28921.66182.9551.64688.41934.79589.956-14.162132.473N670.823162.555-82.495-9.4941032.565791.696818.2791056.941072.89936.399960.324795.2771009.764柱底M51.49613.441-46.144-17.90980.61336.72386.86867.64897.73551.08596.2169.873129.847N694.45162.555-82.495-9.4941060.917820.048846.6321088.8361104.79964.751988.676823.631038.1171柱顶M27.6067.149-51.782-20.71543.1364.12662.12826.87461.67513.33265.534-29.9104.73385 城市职业技术学院教学楼设计N805.944195.997-108.54-10.4411241.529952.515981.751271.3311288.871126.8461153.16943.6291225.833柱底M13.8033.575-96.166-38.47121.569-37.29670.423-10.17854.453-28.75768.19-106.307143.724N835.806193.991-108.54-10.4441274.555988.3461017.591309.6761327.221160.9081187.227978.261260.464续表8-5：A柱内力组合层次截面位置内力6柱顶M112.89767.014105.063N165.555139.421187.878柱底M79.15852.20978.406N193.907167.774219.7745柱顶M96.02935.46172.556N367.561303.710410.173柱底M91.45240.63674.935N395.914332.067442.0704柱顶M113.14940.63674.935N575.778468.808628.785柱底M103.10935.74477.853N604.133494.566662.2413柱顶M123.91626.45883.905N789.769628.060850.905柱底M111.27530.38779.980N818.121656.413882.8012柱顶M132.47321.66188.490N1009.764791.6961072.890柱底M129.84736.72397.755N1038.117820.0481104.78685 城市职业技术学院教学楼设计1柱顶M104.733-29.90061.675N1225.833943.6291288.872柱底M143.724-106.30754.453N1260.464978.2601327.222表8-6：B柱内力组合层次截面位置内力SGK（kN）SQK（kN）SEK（kN）SWK（kN）1.2SGk+1.4SQk1.2SGk+1.4SWK1.35SGk+1.4(0.7SQk+0.6SWK）1.2SGk+0.9×1.4(SQk+SWK）1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk左风右风左风右风左风右风左震右震6柱顶M-47.784-12.994-29.028-7.429-75.532-67.741-46.94-83.483-71.002-78.162-59.441-102.874-27.401N135.17243.847-2.517-0.138223.592162.013162.4225.336225.568200.706201.053185.243191.787柱底M-38.143-9.523-17.491-4.476-59.104-52.038-39.505-64.585-57.066-59.811-48.531-74.224-28.747N158.79943.847-2.517-0.138251.945190.366190.752257.233257.465229.058229.406213.595220.1395柱顶M-35.842-8.437-44.257-12.923-54.822-61.103-24.918-67.51-45.8-66.735-34.169-105.6079.462N318.12292.368-8.242-1.743511.062379.306384.187518.521521.449461.019465.411426.453447.882柱底M-36.56-8.685-36.21-10.614-56.031-58.732-29.012-66.783-48.952-64.906-38.159-96.156-2.01N341.74992.368-8.242-1.743539.414407.659412.539550.418553.346489.371493.764454.805476.2344柱顶M-36.56-8.685-56.575-17.959-56.031-69.015-18.729-72.953-42.782-74.161-28.904-122.6324.465N502.588143.532-16.411-4.609804.05596.653609.558815.284823.027723.893735.508667.891710.559柱底M-36.56-8.685-51.393-16.313-56.031-66.71-21.034-71.57-44.164-72.087-30.978-115.89417.728N526.215143.532-16.411-4.609832.403625.005637.911847.18854.923752.246763.861696.243738.9123柱顶M-36.56-8.685-64.51-22.478-56.031-75.341-12.403-76.749-38.986-79.854-23.21-132.94634.78N687.054194.696-26.581-7.9991097.039813.266835.6631111.6061125.044986.1081006.265906.727975.838柱底M-35.206-8.619-64.51-22.478-54.314-73.716-10.778-74.856-37.093-78.171-21.527-131.28236.444N710.681194.696-26.581-7.9991125.392841.619864.0161143.5021156.9411014.461034.618935.081004.192柱顶M-36.4-8.83-71.678-27.821-56.042-82.629-4.731-81.163-34.424-86.523-16.414-142.15944.203N870.318245.852-38897-12.5181388.5741026.8561061.9071405.3491426.3791245.451276.996-49374.2151757.993柱底M-43.562-9.441-71.678-29.845-65.492-94.057-10.491-93.131-42.991-98.206-22.997-151.1235.24285 城市职业技术学院教学楼设计N893.945245.852-38.897-12.5181416.9271055.2091090.2591437.2461458.2761273.8031305.3481169.6791270.8111柱顶M-23.898-5.603-69.382-29.845-36.522-70.46113.105-62.823-12.683-71.2243.985-122.23658.157N1039.87297.127-52.158-18.1421663.8221222.4451273.2431679.771710.2481487.0511532.7691358.3151493.926柱底M-11.949-2.802-105.528-45.521-18.262-78.06849.391-57.11519.361-74.16740.546-153.206121.166N1069.73297.127-52.158-18.1421699.6541258.2771309.0751720.0811750.5591522.8831568.6011394.1471529.75885 城市职业技术学院教学楼设计续表8-6：B柱内力组合层次截面位置内力6柱顶M-102.874-67.741-71.002N185.243162.013225.568柱底M-74.224-52.038-57.066N213.595190.366257.4655柱顶M-105.607-61.103-45.800N426.453379.306521.449柱底M-96.156-58.732-48.952N454.805407.639553.3464柱顶M-122.631-69.015-42.782N667.891596.653823.027柱底M-115.894-66.710-44.164N696.243625.005854.9233柱顶M-132.946-75.341-38.986N906.727813.2661125.044柱底M-131.282-13.716-37.093N935.080841.6191156.9412柱顶M-142.160-82.629-34.424N1141.3271026.8561426.349柱底M-151.120-94.057-42.991N1169.6791055.2091458.2761柱顶M-122.236-70.461-12.683N1358.3151222.4451710.248柱底M-153.206-78.06819.361N1394.1471258.2771750.5598.3.2柱端弯矩值设计值的调整一、二、三级框架的梁柱节点处，除框架顶层和柱轴压比小于0.15者及框支梁与框支柱的节点外，柱端组合的弯矩设计值应符合下式的要求：(8-2)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来分配；——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；——柱端弯矩增大系数；三级框架为1.1为了避免框架柱脚过早屈服，一、二、三、四级框架结构的底层柱下端机面的弯矩设计值，应分别乘以增大系数1.7、1.5、1.3和1.2。以第一层中柱为例进行柱调整:查梁柱内力组合表附表1、2、3，得：对于第一层梁与B柱节点左、右梁端弯矩：左震：85 城市职业技术学院教学楼设计右震：对于第一层梁与B柱节点上、下柱端弯矩：左震：右震：取左震：，知：故结点处应按照弹性弯矩对上下柱端弯矩进行调整：右震时同理计算见表表8-7横向框架柱柱端组合弯矩设计值调整表柱号层次层次Mc上Mc下Mb左Mb右调后Mc上调后Mc下V=ηvc(Mcb+Mct)/Hn(kN)A柱1层左震048.878048.184045.05214.280右震079.1580104.42097.63331.7172层左震13.42424.411050.42716.72930.4212.034右震96.02991.4520163.31178.21274.48429.5763层左震2.71412.754015.5392.54911.985.41右震113.149103.1090193.01594.42486.04533.7184层左震8.0523.306.8494.5421.862-7.307右震123.916111.2750215.475106.14995.3237.06375层左震14.1629.873022.50712.48.644-8.401右震132.473129.8470232.103109.594107.42239.7486层左震29.9106.307030.7556.31222.443-10.155右震104.733143.7240223.10387.932120.66924.707B柱6层左震074.224118.68122.2980131.81531.661右震028.74774.22953.3190119.2577.3795层左震105.60796.156154.63115.17183.10175.66458.542右震9.4622.0160.06950.81185.50818.164-4.4214层左震122.631115.894117.49331.45171.59867.66570.574右震24.46517.72835.45567.755.92540.525-17.7193层左震132.946131.282195.22143.802112.447111.0484.763右震34.7836.44417.72780.05244.64446.78-31.9082层左震142.159151.12212.09355.106121.099128.73293.918右震44.20335.2423.53490.42448.8838.971-40.715左震122.236153.206210.18155.206110.118138.01875.17785 城市职业技术学院教学楼设计1层右震58.157121.1665.83895.53230.73964.042-36.57285 城市职业技术学院教学楼设计表8-8柱剪力组合柱号层次SGK（kN）SQK（kN）SEK（kN）SWK（kN）1.2SGk+1.4SQk1.2SGk+1.4SWK1.35SGk+1.4(0.7SQk+0.6SWK）1.2SGk+0.9×1.4(SQk+SWK）1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk左风右风左风右风左风右风左震右震A柱6-30.99-8.459.2432.365-49.018-33.877-40.499-48.131-52.104-41.661-47.621-30.242-54.2745-23.082-5.99215.9884.686-36.087-21.138-34.259-33.097-40.969-27.079-38.888-10.509-52.0784-23.711-6.21721.4526.809-37.157-18.921-37.986-32.383-43.822-25.357-42.516-4.296-60.0713-23.579-6.18425.6358.932-36.952-15.79-40.8-30.389-45.395-22.495-45.0031.32-65.3312-26.412-6.90528.48411.055-41.361-16.217-47.171-33.137-51.709-23.855-51.7141.192-72.8671-9.101-2.3532.51614.614-14.2119.538-31.381-2.314-26.8655.42-31.40829.94-54.602B柱623.8696.24112.3523.30737.3833.27324.01341.11735.56138.31429.98148.44516.33520.1124.71922.3526.55230.74133.30714.96237.2826.27236.55220.04156.023-2.092420.3114.82529.9919.5231.12837.70111.04540.14524.15240.62416.63466.257-11.72319.9354.80735.83912.48830.65241.4056.43942.11321.13343.89712.42773.397-19.784222.2125.07539.82115.45633.75948.2935.01647.94321.97750.60511.65681.467-22.06817.8781.84738.50718.60912.03935.506-16.59928.077-3.18634.53-12.36560.621-39.497注:柱剪力组合考虑左风、右风、左震、右震。以上为该框架梁柱各内力组合，此组合结果为进行后续设计步骤提供依据。85 城市职业技术学院教学楼设计9截面设计9.1框架梁截面设计梁设计内力的选择梁利用弯矩与剪力进行截面设计，具体来说，利用弯矩设计纵向钢筋，利用剪力设计箍筋。分别考虑抗震和非抗震情况下的内力。将左震和右震时的内力都乘以承载力抗震调整系数将此计算的内力结果与非抗震时的内力作比较，取最大值为设计内力即可，算出结果即为同时考虑抗震和非抗震两种情况。设计思路：对于边跨梁，首先利用跨中正弯矩设计值，以单筋T形截面来配置梁底纵筋(因为跨中梁顶负筋一般配置较少，以单筋截面设计带来的误差较小)；然后根据“跨中梁底纵筋全部锚入支座”的原则确定支座的梁底纵筋，利用支座负弯矩设计值以双筋矩形截面来配置梁顶纵筋。纵筋的截断、锚固以构造要求确定。钢筋采用电渣压力焊接长，所以不考虑钢筋的搭接。然后按《高规》有关要求配置抗剪箍筋，验算梁抗剪承载力。设计参数：梁混凝土：C30()；纵筋：HRB400()；箍筋：HPB300()；保护层厚：现以底层梁截面设计来说明其计算过程：(1)边跨AB截面设计①跨中截面设计内力经上述比较方法取：按T形单筋截面设计，首先确定截面几何参数：其中：；；，不需考虑；所以：,属于第Ⅰ类T形截面。85 城市职业技术学院教学楼设计(满足)。实配钢筋：322(满足)。(满足)②支座处正筋配置经比较取设计内力：(满足)所以，将跨中处的318直通支座，满足要求。③支座处负筋配置设计内力：已知支座负弯矩作用下，受压钢筋说明富余，且达不到屈服，可近似取：实取420，85 城市职业技术学院教学楼设计，(满足要求)。验算纵筋间距：；④箍筋配置经比较取支座控制剪力：（为非抗震时的内力）根据《高规》6.3.2验算受剪截面：截面满足要求。根据《高规》6.3.2配置箍筋：加密区——(梁左右端各1000mm)非加密区——查箍筋图表可得：(加密区)，(非加密区)所以，(满足)(2)中跨BC截面设计①跨内正弯矩截面设计经比较取设计内力：取（为非抗震组合下的内力）按T形单筋截面设计，首先确定截面几何参数：其中：；；，不需考虑；所以,。属于第Ⅰ类T形截面。85 城市职业技术学院教学楼设计(满足)。，实配钢筋：316(满足)。，(满足)②支座处负筋配置设计内力：已知支座负弯矩作用下，受压钢筋为316()说明富余，且达不到屈服，可近似取：，实取320，，，，(满足要求)。验算纵筋间距:；；③箍筋配置取支座控制剪力：（为经过乘以后的地震组合中的剪力）配置箍筋：加密区——(梁左右端各700mm)，(满足)85 城市职业技术学院教学楼设计其他各层梁配筋计算方法与底层相类似，在此不再赘述。本框架梁在1层与其他层各跨控制内力相差甚微，，故取其跟第1层同样配筋，其余层配筋计算同第一层。表9-1框架各层梁配筋计算表层次截面M实配钢筋1层支座D-223.8530.01311401219.24312560.910.91%C-95.5320.065603856.029420.641.06%CD跨间138.5590.013687.837630.55%支座Cr-223.8530.03811401155.0512560.610.91%BC跨间55.2060.035444.196030.68%注：以下端受拉为正，上端受拉为负。表9-2框架梁配箍计算表层次截面梁端加密区非加密区实配钢筋()实配钢筋1层D143.116496.038@1008@200CL143.116496.038@1008@200Cr60.164253.8258@1008@2009.2框架柱设计思路：柱按偏心受压构件设计。首先根据设计内力判断是属于“大偏心受压柱”还是“小偏心受压柱”，然后分别采用不同的方法进行截面设计。混凝土：C30()；纵筋：HRB335()；箍筋：HPB300()；钢筋保护层厚：。9.2.1柱截面尺寸验算柱截面尺寸宜满足剪跨比和轴压比的要求：剪跨比，其值宜大于2；轴压比，三级框架小于0.85。其中、、均不应考虑抗震承载力调整系数。9.2.2框架柱的截面设计85 城市职业技术学院教学楼设计对抗震情况下的弯矩值，采用表8-7中计算结果，其中底层柱顶和柱底弯矩尚再乘以1.3的增大系数。对非抗震情况下的弯矩值仍采用表8-5和表8-6中的计算结果。对抗震情况下的轴力，须将表8-5和表8-6抗震组合中的N乘以相应的调整系数。对非抗震情况下的轴力值仍采用表8-5和表8-6中的计算结果。将上述结果进行对比，分别找出及对应的N，及对应的M，及对应的M。(1)底层A柱(500×500)①纵筋设计:根据上述取值比较的原则，以下六组内力矩均可能为最危险内力：第一组：,；第二组：，；第三组：，；第四组：,;第五组：，；第六组：，。利用下式分别判断各组内力作用下，该柱是属于“大偏心受压柱”还是“小偏心受压柱”。（9-1）时，为大偏心受压构件；时，为小偏心受压构件。第一组：(大偏心受压)同理：其余各组经计算均为大偏心受压。根据相关曲线见图9.1，判断哪组内力为最危险内力：图9-1相关曲线85 城市职业技术学院教学楼设计因为在大偏心范围内，随着轴向压力的增加，正截面受弯承载力随之增加。分析比较后知第一组、第三组均能成为控制内力，现分别计算其配筋，取其中配筋最大者来设计截面。第一组：设计内力如下：,可得：(大偏心)=1.0l=1.04.85=4.85m取1实配：按最小配筋率可得：取318同时单侧配筋率也大于0.2%，满足。第二组：,可得：(大偏心)85 城市职业技术学院教学楼设计=1.0l=1.04.85=4.85m实配：按最小配筋率可得：验算配筋率：取318同时单侧配筋率也大于0.2%，满足。所以按第一组情况配置底层A柱纵筋为各318。②箍筋设计对抗震情况下的剪力，按表8-7中调整后的V再乘以调整系数来取值，对非抗震情况下的剪力，按表8-8中结果直接取值。将上述结果进行对比，找出最大的剪力即为控制剪力。经比较，设计剪力：（为抗震下的内力，已乘）按构造加密区——，非加密区——，均采用四肢箍最小截面尺寸的验算：85 城市职业技术学院教学楼设计(满足)截面受剪承载力验算：故取一层边柱为底层柱，所以柱头加密区范围根据《高规》柱底加密区范围根据《高规》查得：，(满足)验算平面外轴心受压承载力满足要求。(2)底层B柱(500×500)①纵筋设计：内力组合取值方法同A柱第一组：，；第二组：，；第三组：，；第四组：，；第五组：，；第六组：，；对于第一组内力：属大偏心同理：其余各组经计算均为大偏心受压。根据相关曲线见图9.1，判断最危险内力组为第四，设计内力为N=1394.147kNM=153.206kN.m85 城市职业技术学院教学楼设计可得：=1.0l=1.04850=4850mm实配：按最小配筋率可得：验算配筋率：同时单侧配筋率也大于0.2%，满足。②箍筋设计控制内力选取方法同A柱，有,先按构造配置箍筋：加密区——10@100，四肢箍,非加密区——10@200，四肢箍.最小截面尺寸的验算：(满足)85 城市职业技术学院教学楼设计所以按照构造配置即可满足要求。验算加密区箍筋配筋率：柱头加密区范围柱底加密区范围查得：,，(满足)验算平面外轴心受压承载力：满足要求。C、D柱配筋根据对称性可按A、B柱取值，其它层柱的配筋可同底层。10基础设计扩展基础系指柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础，本设计采用柱下钢筋混凝土扩展基础。材料：混凝土强度等级C30：()；纵向钢筋HRB335：()箍筋HPB300：()；取基础的埋深为d=1.5m,基础顶面距离室内地面0.95m，基础高度为0.9m,基底位于粉质粘土层，。当基础宽度大于或埋置深度大于0.5m时,应按下式修正(10-1)取杂填土自重为：；粘土层自重为：；粘土含姜石层自重为：。先按计算,有85 城市职业技术学院教学楼设计则10.1基础梁截面尺寸的选取=取=取10.2A柱下基础的计算本设计为高度大于24m的6层教学楼，根据规范规定须进行天然地基及基础的抗震承载力验算。(1)确定基础的底面尺寸：基础梁顶的机制砖墙砌到室内地面标高300mm处机制砖墙，其上砌块高，砌块重：机制砖重：基础梁重：则基础梁传来的荷载则考虑到偏心荷载作用下应力分布不均匀，将适当增加，则取：因为，故不必再对进行修正。其中为基础底面到室内地面与到室外地面的距离的平均值。(2)地基承载力验算与冲切验算选出最不利的基础顶面内力,A柱的不利荷载组合有三种：85 城市职业技术学院教学楼设计其中在柱子的配筋时不起控制作用，只需计算另外两组。同时还要考虑墙体传来的荷载。①地基承载力验算因为故满足承载力的要求冲切验算:对于矩形截面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处及变阶处的受冲切承载力。柱与基础交接处：受冲切承载力按下列公式计算：(10-2)(10-3)由于，的计算公式为：偏心受压，用代替故冲切验算满足要求。变阶处：基础分两阶，下阶，取，则：。85 城市职业技术学院教学楼设计——冲切验算取用的部分基底面积。由于，的计算公式为：故无需验算变阶处冲切力。②地基承载力验算因为,故满足承载力的要求冲切验算:柱与基础交接处：，——冲切验算取用的部分基底面积。由于，的计算公式为：且偏心受压，用代替故冲切验算满足要求。变阶处：,由于，的计算公式为：故无需验算变阶处冲切力。85 城市职业技术学院教学楼设计(3)基础底板配筋计算基础底板在地基反力的作用下,在两个方向都产生向上的弯曲,因此需在底板两个方向都配置受力钢筋.控制截面取在柱与基础的交接处,计算时把基础视作固定在柱周边的四面挑出的悬臂板。分别为第一组和第二组：第一组内力下计算基础长边的弯矩设计值，取柱边截面：取变阶处截面：故取进行配筋，现配置1510，即10@150，，满足要计算基础短边方向的弯矩，取柱边截面：已求得取变阶处截面：故取进行配筋，配置168，85 城市职业技术学院教学楼设计即8@180，，满足要求。第二组荷载计算配筋计算基础长边的弯矩设计值，取柱边截面：取变阶处截面：故取进行配筋，配置1312，即12@150，，满足要求。计算短边方向的弯矩，取柱边截面：取变阶处截面：故取进行配筋，现配置1610，即，满足要求。比较两组荷载，配筋不相同，即取较大值（第二组）配筋值。10.3B柱下基础的计算(1)确定基础的底面尺寸：85 城市职业技术学院教学楼设计基础梁顶的机制砖墙砌到室内地面标高处,机制砖墙高为,其上砌块高，墙高。砌块重：机制砖重：基础梁重：则基础梁传来的荷载：则考虑到偏心荷载作用下应力分布不均匀，将增加，取因为，故不必再对进行修正。(2)地基承载力验算与冲切验算选出最不利的基础顶面内力,A柱的不利荷载组合有三种：其中第二组在柱子的配筋时不起控制作用，只需计算另外两组。同时还要考虑墙体传来的荷载。①地基承载力验算因为85 城市职业技术学院教学楼设计故满足承载力的要求冲切验算对于矩形截面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处及变阶处的受冲切承载力。柱与基础交接处：受冲切承载力按下列公式计算：(10-4)(10-5)由于，的计算公式为：偏心受压，用代替故冲切验算满足要求。变阶处：基础分两阶，下阶，取，则：。——冲切验算取用的部分基底面积。由于，的计算公式为：故无需验算变阶处冲切力。②地基承载力验算85 城市职业技术学院教学楼设计因为故满足承载力的要求冲切验算柱与基础交接处：由于，的计算公式为：偏心受压，用代替故冲切验算满足要求。变阶处：。由于，的计算公式为：故无需验算变阶处冲切力。85 城市职业技术学院教学楼设计(3)基础底板配筋计算基础底板在计算时把基础视作固定在柱周边的四面挑出的悬臂板。第一组荷载：第二组荷载：第一组荷载计算弯矩计算基础有偏心边的弯矩设计值，取柱边截面：取变阶处截面：故取进行配筋，现配置1710，即10@17，，满足要求。计算基础无偏心边方向的弯矩，取柱边截面：已求得取变阶处截面：85 城市职业技术学院教学楼设计故取进行配筋，现配置1410，即10@14，，满足要求。第二组荷载计算计算基础有偏心边的弯矩设计值，取柱边截面：取变阶处截面：故取进行配筋，现配置1610，即，，满足要求计算基础无偏心边方向的弯矩，取柱边截面：取变阶处截面：85 城市职业技术学院教学楼设计故取进行配筋，现配置1610，即，满足要求。比较两组荷载，第一组荷载配较大，取第一组配筋。10.4基础梁的计算基础梁的尺寸为，采用C30混凝土和HRB335钢筋。对外墙基础梁，梁的最大跨度为，取墙高：机制砖墙，砌块，窗按简支梁计算：梁的自重：机制砖墙重：砌块砖墙重：窗重：合计：正截面承载力计算:选用218，，斜截面受剪承载力计算：截面满足要求。确定箍筋数量:选用8@100满足要求。85 城市职业技术学院教学楼设计对内墙基础梁，梁的最大跨度为，取墙高3.20m高进行计算:按简支梁计算：梁的自重：机制砖墙重：砌块墙重：合计：正截面承载力计算：选用218，,斜截面受剪承载力计算：截面满足要求。确定箍筋数量：选用满足要求。11楼梯设计11.1梯段板的计算本章以教学楼主楼梯为例进行设计。设计资料：混凝土：C30()；钢筋：采用HPB400()层高：3600mm；踏步尺寸：；85 城市职业技术学院教学楼设计楼梯均布活荷载：考虑到该楼梯可能会充当消防楼梯，所以活载取3.5。(1)梯段板的设计假定板厚取(2)荷载计算:按表4-1中计算结果，恒载标准值：活载标准值：总荷载设计值：(3)内力计算跨中弯矩：(4)配筋计算：选用()；沿梯段板横向需配置构造钢筋8,每级踏步一根11.2平台板的计算(1)荷载计算(取1板宽计算)假定板厚为恒载：平台板自重：厚找平层：厚底面抹灰：恒载标准值：活载标准值：总设计值：(2)内力计算计算跨度：板跨中弯矩:85 城市职业技术学院教学楼设计(3)配筋计算受力筋选用8@200()；分布筋选用8@20011.3平台梁的计算(1)荷载计算梯段板传来：平台板传来：梁自重(假定b×h=250mm×400mm)：梁侧粉刷：小计：活载：总荷载设计值：(1)内力计算平台梁计算跨度：=3.9m(3)配筋计算纵向钢筋计算(按第一类倒L形截面计算)翼缘宽度：,85 城市职业技术学院教学楼设计属于第一类L形截面。选配：318()(满足)(4)箍筋计算截面校核：,截面尺寸满足要求。判别是否需按计算配置箍筋：需构造配置箍筋，选用。11.4构造措施11.4.1锚固长度(1)板：；(2)梁：，。11.4.2平台梁构造依照梁顶、梁底钢筋的大值，采用对称配筋,且箍筋全长加密。85 城市职业技术学院教学楼设计12板的配筋设计资料：混凝土：C30()；钢筋：HPB335()板厚：120mm根据《混凝土结构设计规范》该楼板宜按双向板计算，用弹性方法。双向板按弹性理论的计算方法：(1)多跨连续双向板跨中最大正弯矩：为了求得连续双向板跨中最大正弯矩，荷载分布情况可以分解为满布荷载g+q/2及间隔布置q/2两种情况。前一种情况可近似认为各区格板都固定支承在中间支承上，对于后一种情况可近似认为在中间支承处都是简支的。沿楼盖周边则根据实际支承情况确定。分别求得各区格板的弯矩，然后叠加得到各区格板的跨中最大弯矩。(2)多跨连续双向板支座最大负弯矩：支座最大负弯矩可按满布活荷载时求得。图12-1连续双向板的计算图示12.1标准层楼板计算标准层楼板区格划分：85 城市职业技术学院教学楼设计图12-2标准层楼板区格12.1.1双向板设计(1)板B1板B1按四边固定计算：荷载设计值：；；弯矩计算，查表得：(2)板B2板B2按四边固定计算：荷载设计值：85 城市职业技术学院教学楼设计；；弯矩计算，查表得：(3)板B3板B3按四边固定计算：荷载设计值：；；弯矩计算，查表得：(4)板B4、B5板B4、B5按四边固定计算：荷载设计值：85 城市职业技术学院教学楼设计；；弯矩计算，查表得：(5)板B6、B7板B6、B7按四边固定计算：荷载设计值：；；弯矩计算，查表得：12.1.2配筋计算板假定选用10钢筋，则方向跨中截面的；方向跨中截面的；支座截面。最小配筋率：因为，故取，则。截面设计时取用的弯矩设计值：中间跨的跨中截面及中间支座截面减小20%。为了便于计算，近似取，。85 城市职业技术学院教学楼设计计算过程见表12-1表12-1二到五层板底配筋跨中截面配筋实配B1方向1006.795238.42112@200565方向902.736106.66710@200393B2方向1003.227113.22212@200565方向901.53159.68810@200393B3方向1001.91067.01812@200565方向900.70027.29010@200393B4方向1001.70059.64912@200565方向900.52720.54510@200393B5方向1001.70059.64912@200565方向900.52120.54510@200393B6方向1006.094213.82512@200565方向904.225164.77710@200393B7方向1006.094213.82512@200565方向904.225164.71710@200393表12-2二到五层板顶配筋跨中截面配筋实配B1方向1007.756272.14010@200393方向10010.866381.91212@150678B2方向1003.788132.91210@200393方向1005.108179.22810@200393B3方向1002.32481.54410@200393方向1003.313116.24610@200393B4方向1001.86565.43910@200393方向1002.71395.19310@200393B5方向1001.86565.43910@20039385 城市职业技术学院教学楼设计方向1002.71395.19310@200393B6方向1008.741306.70210@200393方向10011.260395.08812@150678B7方向1008.7441306.70210@200393方向10011.260395.08812@15067812.2屋顶楼板计算因屋面恒载与标准层有水房间相近，且屋面活荷载比标准层有水房间小，故屋顶板配筋可按标准层有水房间板的配筋。85'