[毕业设计]某六层商场建筑扩初图（含计算书）
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某小区框架结构商场结构计算书一、工程概况：本设计为北京某小区框架结构商场。1、建筑层数及层高：6层、底层层高5.100m，其余层高为4.200m。2、结构形式：框架结构。二、建筑的耐火等级、安全等级、设计使用年限、混凝土的环境类别等：1、建筑耐火等级为一级。2、建筑结构安全等级为二级。3、建筑结构的设计使用年限为50年。4、建筑抗震设防类别：乙类。5、地基基础设计等级：乙级。6、混凝土结构的环境类别：一般环境（类），环境作用等级：轻微（-A）。基础环境作用等级：轻度（-B）。三、自然条件：1、基本风压：0.45kN/m2，地面粗糙度：C类。2、基本雪压：0.4kN/m2。3、地震基本烈度：8度（0.20g）；设计地震分组第一组；建筑场地类别为类，属于抗震有利地段。框架抗震等级为二级；抗震构造措施提高一度，抗震等级按一级考虑。柱网如下图所示： 四、框架结构承重方案的选择：竖向荷载的传力途径：楼板的均布活载和恒载经次梁间接或直接传至主梁，再由主梁传至框架柱，最后传至地基。根据以上楼盖的平面布置及竖向荷载的传力途径，本框架的承重方案为纵横向框架承重方案。框架结构的计算简图如下： 五、主要结构材料：1、墙体（1）0.000以上墙体：填充外墙体：采用M7.5混合砂浆砌250厚MU5轻集料混凝土空心小砌块；填充内墙体：采用M7.5混合砂浆砌200厚MU5轻集料混凝土空心小砌块。外墙贴90厚聚苯板。（2）0.000以下墙体：采用M10水泥砂浆砌MU10烧结普通砖。2、混凝土（1）屋面框架梁、楼屋面板、框架柱、除特别注明者外混凝土强度等级均采用C30；最大水胶比0.55。（2）构造柱、水平系梁、雨篷、过梁采用C25，最大水胶比0.60。（3）基础垫层：C15素混凝土；基础及基础拉梁混凝土强度等级采用C30，最大水胶比0.55。六、梁、柱截面尺寸的初步确定1、梁截面尺寸初估L=7500mmh=(1/101/12)L，取h=700mmb=(1/31/2)h，取b=300mm即主梁截面尺寸为：bh=300mm700mm2、框架柱的截面尺寸初估根据地震作用下轴压比计算得，截面为600mm600mm。七、框架侧移刚度的计算1、横梁线刚度I b的计算类别Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）横跨3.01043007005.4010957002.8410104.2610105.6810102、纵梁线刚度I b的计算类别Ec（N/mm2）bh（mmmm）I0（mm4）l（mm）EcI0/l（Nmm）1.5EcI0/l（Nmm）2EcI0/l（Nmm）纵跨3.01043007005.410972002.2510103.3810104.5010103、柱线刚度I c的计算I=bh3/12层次hc（mm）Ec（N/mm2）bh（mmmm）Ic（mm4）EcIc/hc（Nmm）172003.01046006002.001101012.5010102642003.01046006001.08010109.001010八、各层横向侧移刚度计算(D值法)1、底层（1）、A-2、A-3、A-4、A-5、D-2、D-3、D-4、D-5（8根）K=5.68/12.5=0.454 c =(0.5+K)/(2+K)=0.389 Di1=c12ic/h2=0.3891212.51010/48002=25326（2）、A-1、A-6、D-1、D-6（4根）K=4.26/12.5=0.341c=(0.5+K)/(2+K)=0.359Di2=c12ic/h2 =0.3591212.51010/48002=23382（3）、B-1、C-1、B-6、C-6 （4根）K=（4,26+2.5）/12.5=0.541c=(0.5+K)/(2+K)=0.410Di3=c12ic/h2 =0.411212.51010/48002 =26667（4）、B-2、C-2、B-3、C-3、C-4、B-4、C-5、B-5（8根）K=（3.34+5.68）/12.5=0.722c=(0.5+K)/(2+K)=0.449Di4=c12ic/h2 =0.4491212.51010/48002 =29218D1=253268+233824+292188+266674=6365482、二六层（1）、A-2、A-3、A-4、A-5、D-2、D-3、D-4、D-5（8根）K=5.682/（92）=0.631c=K/(2+K)=0.24Di1=c12ic/h2 =0.241291010/36002 =19989（2）、A-1、A-6、D-1、D-6（4根）K=4.262/（92）=0.473c=K/(2+K)=0.191Di2=c12ic/h2 =0.1911291010/36002 =15950（3）、B-1、C-1、B-6、C-6 （4根）K=（4,26+2.5）2/92=0.751c=(0.5+K)/(2+K)=0.273Di3=c12ic/h2 =0.2731291010/36002 =22752（4）、B-2、C-2、B-3、C-3、C-4、B-4、C-5、B-5（8根）K=（3.34+5.68）2/（92）=1.002c=K/(2+K)=0.334Di6=c12ic/h2 =0.3341291010/36002 =27796D2=199898+159504+277968+227524=729530D1/D2=636548/4915850.7，故该框架为规则框架。九、重力荷载代表值的计算1、荷载计算查建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（2006年版）可取：屋面恒荷载标准值（上人）4厚SBS改性沥青防水卷材(着色涂料保护层) 0.350.004=0.0014 KN/m2 20厚1:3水泥砂浆找平层 200.02=0.4KN/m21:6水泥焦渣找2%坡(最薄处30厚) 14.30.03=0.42 KN/m260厚聚苯乙烯泡沫板 0.50.0.06=0.03 KN/m2钢筋混凝土板100厚 250.1=2.5KN/m220厚板底抹灰 0.0217=0.35 KN/m2合计 3.7 KN/m21-5层楼面：瓷砖地面（包括水泥,粗砂打底） 0.55 KN/m2100厚钢筋混凝土板 250.10=2.5 KN/m220厚板底抹灰 0.0217=0.34 KN/m2 合计 3.39KN/m2屋面及楼面可变荷载标准值：不上人屋面均布活荷载标准值 0.7 KN/m2楼面活荷载标准值 2.0 KN/m2屋面雪荷载标准值 0.45 KN/m2梁柱密度 25 KN/m2轻集料空心砌块 5.0KN/m32、重力荷载代表值的计算（1）梁、柱类别净 跨（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量(根)单 重（KN）总 重（KN）横梁7500300600250.91.051222.5283.51700250400250.171.0564.2526.78纵梁6500300600251.171.052029.25614.25次梁5400300450250.731.051018.23191.42类别计算高度（mm）截 面（mm）密 度（KN/m3）体 积（m3）数 量（根）单 重（KN）总 重（KN）柱4200700700252.3521.102458.81552.3 外墙体250mm厚轻集料空心砌块，外贴90厚聚苯板，内墙为20mm厚抹灰,则外墙单位墙面重力荷载为0.5+5 0.25+ 170.02=2.09 KN/m2内墙为200mm厚陶粒空心砌块,两侧均为20mm抹灰,则内墙单位墙面重力荷载为50.2+170.022=1.68 KN/m2（2）内外填充墙重的计算横墙：AB跨、CD跨墙： 外墙厚250mm，计算长度5000mm，计算高度4200-700=3500mm。单跨体积：0.2553=3.75m3单跨重量：3.755=18.75KN数量：4总重：18.754=75KNBC跨墙：外墙厚250mm，计算长度1700mm，计算高度3600-600=3000mm。单跨体积：（1.73-0.91.8）0.25=0.87m3单跨重量：0.875=4.35KN数量：2总重：4.352=8.7KNAB跨、CD跨墙： 内墙厚200mm，计算长度5000mm，计算高度3600-600=3000mm。单跨体积：0.253=3 m3单跨重量：35=15KN数量：15总重：1515=300KN 纵墙：外墙：单个体积：（6.53.0）-（1.82.12） 0.25=2.99 m3数量：8总重：2.9985=119.4KN内纵墙：1：(6.53.07.5-12.12) 0.25=114.75m32: 0.25.5385+0.25.53.1555=218.63KN 厕所墙：0.24.83.4853=50.11KN3、楼板恒载、活载计算（楼梯间按楼板计算）面积：(3.6-0.6) (5.4-0.6) 20+(2.4-0.6) (7.25-0.6-0.254)=349.92（m2）恒载：39.3349.92=1186.23KN活载：2.0349.92=699.84KN十、风荷载作用下内力分析1、风荷载计算风压标准值计算公式w=zw0us uz基本风压0.45KN/m2,风载体型变化系数us =1.3,风震系数z =1.0,查表, uz可查荷载规范,地面粗糙类别为C类,将风荷载换算成作用于框架节点上的集中荷载,计算过程如下表,表中z为框架节点至室外地面的高度,A为一品框架各层节点的受风面积，计算结果见下图风荷载计算层次zusz (m)uzw0（KN/m）APW = w0A61.01.322.80.880.419.448.951.01.319.20.820.425.9211.0541.01.315.60.750.425.9210.131.01.312.00.740.425.929.9721.01.38.40.740.425.929.9711.01.34.80.740.427.5410.62、风荷载作用下，横向框架的内力分析各层柱端弯矩及剪力计算（中柱）层次hi（m）Vi（KN）D ij（N/mm）边 柱Di2（N/mm）Vi2（KN）kY（m）M bi2（KNm）M ui2（KNm）64.28.9156688227521.290.7510.41.862.7954.219.95156688227522.890.7510.434.475.9344.230.05156688227524.360.7510.436.758.9534.240.02156688227525.800.7510.459.4011.4824.249.99156688227527.250.7510.47512.4013.7015.160.59170206266673.440.5410.731.8813.67各层柱端弯矩及剪力计算（边柱）层次hi（m）Vi（KN）D ij（N/mm）边 柱Di1（N/mm）Vi1（KN）ky（m）M bi1（KNm）M ui1（KNm）64.28.9156688277961.581.0020.351.993.7054.219.95156688277963.531.0020.45.087.6244.230.05156688277965.321.0020.458.6210.5334.240.02156688277967.081.0020.4511.5014.0223.649.99156688277968.851.0020.515.9315.9314.860.591702062921810.400.7720.6331.4518.47十一、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算7.1横向自振周期的计算 横向自振周期的计算采用结构顶点的假想位移法。基本自振周期T1（s）可按下式计算：T1=1.7T （uT）1/2注：uT假想把集中在各层楼面处的重力荷载代表值Gi作为水平荷载而算得的结构顶点位移。T结构基本自振周期考虑非承重砖墙影响的折减系数，取0.8。uT按以下公式计算：VGi=Gk（u）i= VGi/D ijuT=（u）k注：D ij 为第i层的层间侧移刚度。（u）i为第i层的层间侧移。（u）k为第k层的层间侧移。 s为同层内框架柱的总数。结构顶点的假想侧移计算过程见下表，其中第六层的Gi为G6和Ge之和。结构顶点的侧移计算层次Gi（KN）VGi（KN）D i（N/mm）ui（mm）ui（mm）640014001491585813916524954185816849158516616157114418512371491585336791153283418516556491585336791153282418520741491585421928164914375251166365483945739457T1=1.7T （uT）1/2 =1.70.8(0.165249)1/2=0.553(s)1、水平地震作用及楼层地震剪力的计算本结构高度不超过40m，质量和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切型为主，故可用底部剪力法计算水平地震作用。 2、结构等效总重力荷载代表值GeqGeq=0.85Gi=0.85（4375+41854+4001）=21348.6（KN）3、计算水平地震影响系数1查表得二类场地近震特征周期值Tg=0.35s。Tg=0.35T1 =0.5535 Tg= 1.75查表得设防烈度为8度的max=0.161=（Tg/T1）0.9max =（0.35/0.553）0.90.16 =0.1064、结构总的水平地震作用标准值FEkFEk=1Geq =0.10621348.6 =2262.9516（KN）因1.4Tg=1.40.35=0.49sT1=0.553s，所以应考虑顶部附加水平地震作用。顶部附加地震作用系数 n=0.08T1+0.07=0.080.553+0.07=0.1142 F6=0.11422262.95=258.519KN各质点横向水平地震作用按下式计算： Fi=GiHiFEk（1-n）/（GkHk） =4342.333（KN）地震作用下各楼层水平地震层间剪力Vi为 Vi=Fk（i=1，2，n）计算过程如下表：各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次Hi（m）Gi（KN）GiHi（KNm）GiHi/GjHjFi（KN）Vi（KN）622.8400191222.80.266533.203533.203519.24185803520.234469.0531002.256415.64185652860.190380.8551383.111312.04185502200.146292.6571675.76828.44185351540.102204.4601880.22815.14375210000.062124.2802004.507343234.8各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布见下图： （具体数值见上表）5、多遇水平地震作用下的位移验算水平地震作用下框架结构的层间位移（u）i和顶点位移u i分别按下列公式计算：（u）i = Vi/D iju i=（u）k各层的层间弹性位移角e=（u）i/hi，根据抗震规范，考虑砖填充墙抗侧力作用的框架，层间弹性位移角限值e1/550。计算过程如下表：横向水平地震作用下的位移验算层次Vi（KN）D i（N/mm）（u）i （mm）ui（mm）hi（mm）e=（u）i /hi6533.2034915851.08516.3236000.0003051002.2564915852.03915.23536000.00056641383.1114915852.81313.19636000.0007831675.7684915853.40910.38336000.0009521880.2284915853.8256.97436000.0010612004.5086365483.1493.14948000.0006由此可见，最大层间弹性位移角发生在第二层，1/0.001060，说明xal，则x=（VA+alq2/2）/（q1+q2）可得跨间最大正弯矩值：Mmax=MA+VAx-（q1+ q2）x2/2+alq2（x-al/3）/2若VA0，则Mmax=MA同理，三角形分布荷载和均布荷载作用下，如下图：VA= -（MA+MB）/l+q1l/2+q2l/4 x可由下式解得： VA=q1x+x2q2/l可得跨间最大正弯矩值：Mmax=MA+VAx-q1x2/2-x3q2/3l第1层AB跨梁：梁上荷载设计值：q1=1.27.875=9.45 KN/m q2=1.2（12.20+0.57.2）=18.96 KN/m左震： MA=244.18 KNm MB=-357.43 KNmVA= -（MA-MB）/l+q1l/2+（1-a）lq2/2 =-（244.18+357.43）/5.7+9.455.7/2+18.965.7/3 =-42.59 KN0，故xal=l/3=1.9mx=（VA+alq2/2）/（q1+q2）=（167.25+1.218.96）/（9.45+18.96）=7.06m Mmax=MA+VAx-（q1+q2）x2/2+alq2（x-al/3）/2=-326.62+167.257.06-（9.45+18.96）（7.06）2/2+18.961.9（7.06-1.9/3）/2=261.9 KNm 其它跨间的最大弯矩计算结果见下表： 跨间最大弯矩计算结果表层次123跨ABBCABBCABBCMmax314.57178.48296.43160.87245.57146.22层次456跨ABBCABBCABBCMmax192.79108.78111.5372.1643.2227.07梁端剪力的调整：抗震设计中，二级框架梁和抗震墙中跨高比大于2.5，其梁端剪力设计值应按下式调整：V=Revb（M lb +M rb）/ln +V Gb对于第6层，AB跨：受力如图所示：梁上荷载设计值：q1=1.24.725=5.67 KN/m q2=1.2（13.32 +0.57.2）=20.30 KN/m V Gb=5.675.7/2+20.33.8/2=54.73 KN ln=5.7-0.6=5.1 m左震：M lb=36.96 KNm M rb=-100.05 KNm V=vb（M lb +M rb）/ln +V Gb =1.2（39.96+100.05）/5.1+54.73 =87.67 KN右震：M lb=-112.1 KNm M rb=15.47 KNm V=vb（M lb +M rb）/ln +V Gb =1.2（112.1+15.47）/5.1+54.73 =84.75 KNBC跨：受力如图所示：梁上荷载设计值：q1=1.22.625=3.15 KN/m q2=1.2（8.88+0.5*4.8）=13.54 KN/m V Gb=3.152.4/2+13.541.2/2=11.90 KN ln=2.4-0.6=1.8 m左震：M lb= M rb=25.69 KNm V=Revb（M lb +M rb）/ln +V Gb =0.751.2225.69/1.8+11.9 =46.08 KN右震：M lb= M rb=42.25 KNm V=vb（M lb +M rb）/ln +V Gb =1.2242.25/1.8+11.9 =68.23 KN对于第1-5层， AB跨：q1=1.27.875=9.45 KN/m q2=1.2（12.20+0.57.2）=18.96 KN/m V Gb=9.455.7/2+18.963.8/2=62.95 KN BC跨：q1=1.22.625=3.15 KN/m q2=1.2（8.14+0.54.8）=12.65 KN/m V Gb=3.152.4/2+12.651.2/2=11.37 KN剪力调整方法同上，结果见47页各层梁的内力组合和梁端剪力调整表。2、框架柱的内力组合取每层柱顶和柱底两个控制截面，组合结果如下表：横向框架A柱弯矩和轴力组合层次截面内力SGk调幅后SQk调幅后SEk（1）SEk（2）1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk1.35SGk +1.0SQk1.2SGk+1.4SQkMmaxMM12NNminNmax6柱顶M16. 857.472.7957.33-49.8399.2330.22-25.3199.23-49.8330.22N148.7744.640.917.85182.11228.52245.48241.02228.52182.11245.48柱底M-11.4-5.211.8620.7210.13-43.75-20.6-20.9743.7510.13-20.6N181.1744.640.917.85220.98267.4289.22279.9267.4220.98289.225柱顶M8.664.055.9393.08-108.2133.8215.7416.06133.82-108.1815.74N306.2889.283.3355.54348.90493.3502.76492.53493.3348.90502.76柱底M-9.7-4.494.4753.6255.37-81.66-17.59-17.93-81.6655.37-17.59N338.6889.283.3355.54387.78532.18546.50531.41532.18387.78546.504柱顶M9.74.498.95121.47-143.6172.3217.5917.93172.32-143.58172.32N463.79133.927.38112.39490.79783.01760.04744.04783.01490.79783.01柱底M-9.7-4.496.7580.9890.84-119.5-17.59-17.93-119.590.84-119.5N496.19133.927.38112.39529.67821.89803.78782.92821.89529.67821.893柱顶M9.74.4911.48134.71-160.8189.4517.5917.93189.45-160.7917.59N621.30178.5613.08184.97470.12951.041017.32995.54951.04470.121017.32柱底M-9.91-4.679.40110.22128.6-157.98-18.05-18.43157.98128.6157.98N653.70178.5613.08184.97651.121132.041061.061034.41132.04651.121132.042柱顶M6.374.213.7144.49-177.7198.0011.8413.52198.00-177.68198.00N778.81223.2020.16267.77720.391416.591274.591247.11416.59720.391416.59柱底M-10.26-4.3212.40130.73-155.1184.8-18.08-18.23184.8-155.1184.8N811.21223.2020.16267.72759.351455.391318.3312861455.39759.351455.391柱顶M8.63.2513.6788.81-103.2127.7214.8614.87127.72-103.18127.72N936.32267.8428.54348.48831.271737.31531.871498.61737.4831.271137.3柱底M-4.3-1.6331.88226.81288.71-300.99-7.447.44300.99288.71-300.99N995.12267.8428.54348.48901.831807.91611.31569.11807.87901.831807.87横向框架B柱弯矩和轴力组合层次截面内力SGk调幅后SQk调幅后SEk（1）SEk（2） 1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk1.35SGk +1.0SQk1.2SGk+1.4SQkMmaxMM12NNminNmax6柱顶M-11.5 -3.973.7070.56-107.9175.55-19.50-19.36-107.91-107.91-19.50N169.9961.920.242.46237.94244.33291.44287.08237.94237.94291.41柱底M7.283.271.9937.9960.09-38.6913.1013.3160.0960.0913.10N202.3961.920.242.46276.82283.23335.15329.56276.82287.82335.155柱顶M-5.36-2.657.62122.41-167.16151.11-9.89-10.14-167.16-167.16-10.14N326.33123.840.7814.23369.74406.74564.39564.97369.74369.74564.97柱底M6.002.865.0881.61115.01-97.1710.7511.20115.01115.0110.75N358.37123.840.7814.23485.84522.84607.64603.42485.84485.84607.644柱顶M6.00-2.86-10.53154.84-210.21187.02-10.75-11.20-210.21-210.21-11.20N482.67185.761.5230.29651.28730.04837.36839.27651.28651.28839.27柱底M6.002.868.62126.68173.60155.7610.7511.20173.60173.2011.20N439.13185.761.5230.29599.04677.79778.59787.02599.04599.04787.023柱顶M-6.00 -2.8614.02187.60-252.80234.96-10.75-11.20-252.80-252.80-11.20N639.01 247.82.8054.61844.50986.491110.51113.7844.50844.501113.7柱底M6.083.0011.50153.49208.63 190.4311.2111.50208.83208.6311.50N635.67247.82.8054.61839.70981.691105.951109.7839.70839.701109.72柱顶M-5.83 -2.5715.93191.35-255.87-241.67-10.44-10.59255.87-25.87-10.59N795.35309.64.3681.751033.911246.461383.321387.91033.911033.911387.86柱底M6.122.2615.93191.35257.46-240.0610.5210.51257.46257.4610.52N832.21309.64.3681.751078.141290.691433.071432.11078.141078.141433.071柱顶M-5.45-1.6718.47190.4-255.06239.989.038.88-255.06-255.068.88N951.69371.526.59118.751210.571519.321656.301662.21210.571210.571662.2柱底M2.730.8431.45353.61463.47-455.914.534.45463.47463.474.53N1055.2371.526.59118.751334.721643.471795.971786.31334.721334.721795.97柱端弯矩设计值的调整A柱：第6层，按抗震规范，无需调整。第5层，柱顶轴压比uN = N/Ac fc=493.3103/14.3/6002=0.0950.15，无需调整。 柱底轴压比uN = N/Ac fc=532.18103/14.3/6002=0.1030.15。 可知，一、二、三层柱端组合的弯矩设计值应符合下式要求： Mc=cMb 注：Mc为节点上下柱端截面顺时针或逆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。 Mb为节点左右梁端截面顺时针或逆时针方向组合的弯矩设计值之和。 c柱端弯矩增大系数，二级取1.2。横向框架A柱柱端组合弯矩设计值的调整（相当于本层柱净高上下端的弯矩设计值）层次654321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底RE（Mc=cMb）74.4232.81100.3661.25129.2489.63142.109158.80199.07185.42128.14300.90REN171.39200.53369.98399.14587.26616.42713.28905.631133.271164.411389.851446.29B柱： 第6层，按抗震规范，无需调整。 经计算当轴力N=fc Ac=0.1514.36002/103=1029.6 KN 时， 方符合调整的条件， 横向框架B柱柱端组合弯矩设计值的调整层次654321截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底RE（Mc=cMb）80.9345.07125.3786.25157.66130.2189.6209.89257.41220.55218.50463.47REN178.46207.62277.31364.38488.46449.78633.38671.76827.13862.52968.461067.78柱端剪力组合和设计值的调整例：第6层：恒载SGk =（M上+M下）/h=（-16.85-11.4）/3.6=-7.85 活载SQk =（M上+M下）/h=（-7.47-5.21）/3.6=-3.52 地震作用SEk =（M上+M下）/h=（57.33+20.72）/3.6=21.68 调整：1.2（99.23+43.75）/3.6=53.11 横向框架A柱剪力组合与调整（KN）层次SGkSQkSEk1SEk2Re1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk1.35SGk +1.0SQk1.2SGk+1.4SQkV=Revc（M bc +M lc）/hn 126-7.85-3.5221.68-28.7916.652-39.716-14.12-24.3539.835-5.1-2.3740.75-74.798.116-73.384-4.26-9.41453.864-5.39-2.3756.24-70.7865.22-81-9.65-9.7972.963-5.19-2.5468.04-85.1780.392-96.51-9.89-10.1092.652-4.62-4.2276.45-99.5691.31-107.43-10.46-11.45102.081-3.07-1.5575.15-118.1693.09-102.31-5.70-5.85114.32同理，横向框架B柱剪力组合与调整（KN）层次SGkSQkSEk1SEk2Re1.2（SGk+0.5SQk）+1.3SEk1.35SGk +1.0SQk1.2SGk+1.4SQkV=Revc（M bc +M lc）/hn 1265.222.0130.15-44.8746.67-31.739.069.0842.0053.161.5356.67-80.96-78.38-68.965.805.9370.5443.331.5978.2-110.31106.61-96.716.096.2295.5933.361.6394.75-132.74128.19-118.176.176.31123.0523.321.34106.31-155.16142.99-133.415.825.86136.8912.590.59129.53-139.05171.85-164.934.093.93143.70十三、截面设计1、框架梁 以第1层AB跨框架梁的计算为例。（1）梁的最不利内力经以上计算可知，梁的最不利内力如下： 跨间： Mmax=235.93 KNm 支座A：Mmax=244.97 KNm 支座Bl：Mmax=268.07 KNm 调整后剪力：V=153.38 KN（2）梁正截面受弯承载力计算抗震设计中，对于楼面现浇的框架结构，梁支座负弯矩按矩形截面计算纵筋数量。跨中正弯矩按T形截面计算纵筋数量，跨中截面的计算弯矩，应取该跨的跨间最大正弯矩或支座弯矩与1/2简支梁弯矩之中的较大者，依据上述理论，得：考虑跨间最大弯矩处： 按T形截面设计，翼缘计算宽度bf，按跨度考虑，取bf，=l/3=5.7/3=1.9m=1900mm，梁内纵向钢筋选HRB335，（fy=fy，=300N/mm2），h0=h-a=600-35=565mm，因为fcm bf，hf，（ h0- hf，/2）=13.41900100（565-100/2）=1311KNm994.06 KNm属第一类T形截面。下部跨间截面按单筋T形截面计算：s=M/（fcmbf，h02）=235.93106/14.3/1900/5652=0.027=1-（1-2s）1/2=0.027As=fcmbf，h0/fy=0.02714.31900565/300=1391.92 mm2实配钢筋225、222，As=1520 mm2。=1520/300/565=0.89%min=0.25%，满足要求。梁端截面受压区相对高度：=fyAs/（fcmbf，h0）=3001520/14.3/1900/565min=0.3%，又As，/ As =1520/1900=0.80.3，满足梁的抗震构造要求。（3）梁斜截面受剪承载力计算 验算截面尺寸： hw=h0=565mm hw/b=565/300=1.88V=1533800N 可知，截面符合条件。 验算是否需要计算配置箍筋： 0.07fcmbh0=0.0714.3300565 =169669.5N1533800N sv= nAsv1/bs=2*50.3/100/300=0.34%svmin=0.24fcm/fyv=0.241.43/300=0.11%加密区长度取0.85m，非加密区箍筋取8150。箍筋配置，满足构造要求。其它梁的配筋计算见下表：层次截面M（KNm）计算As，（mm2）实配As，（mm2）计算As（mm2）实配As（mm2）As/As，（%）配箍1支座A244.9701540.69425、222(2724)0.642.6加密区双肢8100,非加密区双肢8150Bl268.0701685.97425、222(2724)AB跨间235.930.101391.92422(1520)支座Br189.47*0.7501435.35525(2454)0.804.8加密区四肢880非加密区四肢8100BC跨间133.860.051398.83422(1520)2支座A279.5601785.24522(2454)0.622.3加密区双肢8100非加密区双肢8150Bl245.1802108.44525(2454)AB跨间222.320.091455.74422(1520)支座Br124.680.311259.39420(1256)0.874.3加密区四肢8100非加密区四肢8150BC跨间120.650.051259.39420(1256)3支座A241.6501519.8422(1520)0.602.0加密区双肢8100非加密区双肢8150Bl226.4601424.29422(1520)AB跨间184.180.081172.16420(1256)支座Br118.170.231261.19420(1256)0.843.80加密区四肢8100非加密区四肢8150BC跨间109.670.041155420(1256)4支座A202.0701270420(1256)0.541.6加密区双肢8100非加密区双肢8150Bl178.6301123.46420(1256)AB跨间144.590.07903.64320(941)支座Br89.780.16916.09320(941)0.853.0加密区双肢8100非加密区双肢8150BC跨间81.590.03822.42320(941)5支座A142.180894.21320(941)0.351.2加密区双肢8100非加密区双肢8150Bl131.990830.12320(941)AB跨间83.650.05546.96220(628)支座Br62.110.03609.91220(628)1.132.4加密区双肢8100非加密区双肢8150BC跨间54.120.03609.91220(628)6支座A84.080528.8316(603)0.310.8加密区双肢8100非加密区双肢8150Bl75.0420.05720.11020.17120.23620.30320.27420.05820.10120.13620.17620.22420.2022轴压比：N/fcmbh0=2328.83*103/14.3/700/660=0.3535，故应考虑偏心矩增大系数。1=0.5fcmA/N=0.514.37002/（1446.29103）=2.421.0取1=1.0又l0/h15，取2=1.0 得=1+ l0212h0/1400eih2 =1+6.712660/1400/231.38 =1.096 轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离 e=ei+h/2-as =1.096231.38+700/2-40 =563.59 mm 对称配筋： =x/h0=N/fcmbh0=1446.29103/14.3/700/660 =0.219b=0.544 为大偏压情况。 As,=As=Ne-(1-0.5) fcmb h02/fy,/(h0-as,) =1446.29103563.59-0.219(1-0.50.219) 14.37006602/300/(660-40)5，故应考虑偏心矩增大系数。1=0.5fcmA/N=0.514.37002/（901.83103）=1.5941.0 取1=1.0 又l0/h0.3h0=0.3660=198mm,故为大偏心受压。 轴向力作用点至受拉钢筋As合力点之间的距离 e=ei+h/2-as =1.604343.33+700/2-40 =675.45mm =（N-bfcmbh0）/ (Ne-0.45fcmbh02)/(0.8-b)/(h0-as,) +fcmbh0 +b 按上式计算时，应满足Nbfcmbh0及Ne0.43fcmbh02. 因为N=2198.06KN0.8%（2）柱斜截面受剪承载力计算以第1层A柱为例，查表可知：框架柱的剪力设计值V c=114.32KN剪跨比=3.913，取=3轴压比n=0.274考虑地震作用组合的柱轴向压力设计值 N=1446.29KN114320N故该层柱应按构造配置箍筋。柱端加密区的箍筋选用4肢10100。查表得，最小配筋率特征值v=0.09，则最小配筋率vmin=vfcm/fyv=0.0914.3/210=0.6%柱箍筋的体积配筋率v=（Asvili）/s/Acor=78.56508/100/650/650=1.0%0.6%,符合构造要求。注：Asvi、li为第i根箍筋的截面面积和长度。 Acor为箍筋包裹范围内的混凝土核芯面积。 s为箍筋间距。 非加密区还应满足s10d=200mm,故箍筋配置为410200，柱的配其它各层柱的配筋计算见下表：柱A柱层次123截面尺寸700700600600600600组合一二一二一二M（KNm）300.9288.71199.02-177.68158.814.07N（KN）1446.29901.831133.27720.39905.63813.86V（KN）114.32102.0892.65e0（mm）208.05320175.61246.64175.3517.29ea（mm）23.3323.3320202020l0（m）4.84.83.63.63.63.6ei（mm）231.38343.33195.61266.64195.3537.29l0/h6.856.85666611.01.01.01.01.01.021.01.01.01.01.01.01.0961.0641.0741.0541.0741.386e（mm）563.59675.45470.09541.03563.02311.690.2190.150.2340.150.188计算As=As（mm2）0222.60105.25331.470.8%1.12%0.8%1.12%0.8%偏心判断大大大大大小配箍加密区4肢10100，非加密区4肢10150加密区4肢10100，非加密区4肢10150加密区4肢10100，非加密区4肢10150柱A柱层次456截面尺寸600600600600600600组合一二一二一二M（KNm）129.24107.68100.3613.1974.4215.45N（KN）587.26368.09369.98409.88171.39216.92V（KN）72.9653.8039.83e0（mm）220.07292.54271.2532.18434.2171.22ea（mm）202020202020l0（m）3.63.63.63.63.63.6ei（mm）240.07312.54291.2552.18454.2191.22l0/h66666611.01.01.01.01.01.021.01.01.01.01.01.01.0601.0461.0491.2761.0331.158e（mm）254.47586.9565.65326.58729.20365.620.1220.0770.0770.0360.065计算As=As（mm2）0108.4789.890455.480.8%1.12%0.8%1.12%0.8%偏心判断大大大小大小配箍加密区4肢8100，非加密区4肢8150加密区4肢8100，非加密区4肢8150加密区4肢8100，非加密区4肢8150柱B柱层次123截面尺寸700700600600650650组合一二一二一二M（KNm）463.473.62257.418.42209.898.96N（KN）1067.731436.78827.131146.4671.76890.98V（KN）143.70136.89123.05e0（mm）434.072.52311.207.34312.4510.06ea（mm）23.3323.3320202020l0（m）4.84.83.63.63.63.6ei（mm）457.4025.85331.227.34332.4530.06l0/h6.856.85666611.01.01.01.01.01.021.01.01.01.01.01.01.0481.8561.0431.5271.0451.479e（mm）789.52357.97605.60301.74607.41304.460.1620.1720.140计算As=As（mm2）1041.38720499.44720369.91720实配单侧选420（1256）选420（1256）选420（1256）s0.82%0.8%1.12%0.8%1.12%0.8%偏心判断大小大小大小配箍加密区4肢10100，非加密区4肢10150加密区4肢10100，非加密区4肢10150加密区4肢10100，非加密区4肢10150柱B柱层次456截面尺寸650650600600650650组合一二一二一二M（KNm）157.668.4125.378.0680.939.83N（KN）488.46629.45277.31455.73178.46251.36V（KN）95.9570.5442.00e0（mm）322.7713.34452.0817.69453.4939.11ea（mm）202020202020l0（m）3.63.63.63.63.63.6ei（mm）342.7733.34472.0937.69473.4959.11l0/h66666611.01.01.01.01.01.021.01.01.01.01.01.01.0421.4321.0311.3821.0301.244e（mm）617.17307.74746.49312.09747.89333.570.1020.0580.037计算As=As（mm2）262.88720355.61720229.19720实配单侧选420（1256）选420（1256）选420（1256）s1.12%0.8%1.12%0.8%1.12%0.8%偏心判断大小大小大小配箍加密区4肢8100，非加密区4肢8150加密区4肢8100，非加密区4肢8150加密区4肢8100，非加密区4肢81502、框架梁柱节点核芯区截面抗震验算以第1层中节点为例，由节点两侧梁的受弯承载力计算节点核芯区的剪力设计值，因为节点两侧梁不等高，计算时取两侧梁的平均高度，即hb=(600+400)/2=500mmhb0=(565+365)/2=465mm二级框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值Vj按下式计算：Vj=(jbMb)1-(hb0-as,)/(Hc-hb)/ (hb0-as)注：Hc为柱的计算高度，可采用节点上、下柱反弯点之间的距离，即 Hc=0.543.6+0.654.7=5.0 m Mb为节点左右梁端逆时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和，即Mb=（367.14+226.77）/0.75=791.88 KNm 可知，剪力设计值Vj=(jbMb)1-(hb0-as,)/(Hc-hb)/ (hb0-as) =1.2791.881031-（465-35）/（5000-500）/（465-35） =1998.67 KN 节点核芯区截面的抗震验算是按箍筋和混凝土共同抗剪考虑的，设计时，应首先按下式对截面的剪压比予以控制： Vij0.30jfcmbjhj/RE 注：j为正交梁的约束影响系数，楼板为现浇，梁柱中心重合，可取1.5。 bj、hj分别为核芯区截面有效验算宽度、高度。 为验算方向柱截面宽度。 bj=bc=700mm, hj=700mm 可知，0.30jfcmbjhj=0.301.514.3700700/0.75=4204200NVj=1998670N，满足要求 节点核芯区的受剪承载力按下式计算： Vj1.1jftbjhj+0.05jNbj/bc+fyvAsvj(hb0-as,)/s/RE注：N取第2层柱底轴力N=1120.69KN和0.5fcmA=0.514.37002=3503.5KN二者中的较小值，故取N=1120.69KN。 该节点区配箍为410100，则 1.1jftbjhj+0.05jNbj/bc+fyvAsvj(hb0-as,)/s/RE=1.11.51.5700700+0.051.51078.140.75103+210478.5（465-35）/100/0.75=2248302NVj=658030N 故承载力满足要求。 其它框架梁柱节点核芯区截面抗震验算见下表：层次123节点边节点中节点边节点中节点边节点中节点hb（mm）600500600500600500hb0（mm）565465565465565465Hc（m）5.414.923.333.423.063.24Mb（KNm）326.62535.21372.74486.7322.2447.67Vj（KN）658.031350.88680.101158.21572.33877.71bj=bc（mm）700700600600600600hj（mm）7007006006006006000.30jfcmbjhj/RE（KN）3941.443941.442895.752895.752895.752895.75配箍4101004101004101004101004101004101001.1jftbjhj+0.05jNbj/bc+fyvAsvj(hb0-as,)/s/RE（KN）2137.62248.31971.81864.91941.41845.1结论合格合格合格合格合格合格层次456节点边节点中节点边节点中节点边节点中节点hb（mm）600500600500600500hb0（mm）565465565465565465Hc（m）2.763.062.272.72.592.52Mb（KNm）269.42345.94189.57247.48112.10125.74Vj（KN）492.87803.25293.00555.65391.08639.7bj=bc（mm）600600600600600600hj（mm）6006006006006006000.30jfcmbjhj/RE（KN）3088.83088.83088.83088.83088.83088.8配箍4810048100481004810048100481001.1jftbjhj+0.05jNbj/bc+fyvAsvj(hb0-as,)/s/RE（KN）1745.21687.31729.51663.31714.81659.9十五、 基础设计混凝土强度等级C30（14.3 N/mm，1.43 N/mm），钢筋为级HPB335（300 N/mm）。内力组合柱内力恒载+活载恒载+风载恒载+0.9（活载+风载）A柱M （KNm）-5.93-46.18-30.16N (KN)1262.961023.661261.86V (KN)0-8.07-6.85B柱M (KNm)3.5734.1831.79N (KN)1426.671061.741395.45V (KN)017.4318.231、A柱下基础设计M=30.16 KNm N=1261.86 KN V=6.85 KN求地基承载力设计值杂填土16KN/m，粉质粘土18 KN/m初选基础高度为1000 mm，埋置深度为2.1 m，上台阶400 mm,下台阶为600 mm。设拉梁JCL为：h=1/127500=800mm b=400mm G=250.60.4(7.2-0.7)=39 KN G= (7.2-0.7)(5-0.6-0.6)1.84-21.82.1(1.84-0.4)=33.96 KN 17.50 KN/m对持力层承载力进行修正：1.617.5（2.10.5）214.8Kpa基础底面积初算取20 KN/m 考虑偏心不利影响(1.11.4)(1.11.4)7.859.99取339地基承载力验算基础及上土自重k2.1920378 KN基础抵抗矩4.5 计算基底边缘最大与最小应力30.16/4.5188.91 175.51 Kpa验算基地应力182.21214.8 Kpa188.911.21.2214.8257.76 Kpa基础冲切承载力验算基础地面净反力为:=140.21+6.7=146.91 Kpa 133.51Kpa ，mm，mm（含垫层）20.520.962.42102.25KN变阶出冲切力，1.5，21.520.362.223取2.22m1.86m（）（） 146.91（0.36）3 146.91（1.4040.476） 136.33 KN0.70.71.01.431.860.361000670.27 KN136.33 KN配筋计算 长边（） 133.5113.4 141.33 Kpa（）（） （）（230.5） 243.9KNm927.8 （）（146.91133.51）140.21 Kpa（） 140.21（230.5） 237.33 KNm915.64 （） 133.5113.4141.54 Kpa（）（） （）（231.5） 104.35KNm1042.44 配筋为16100（） 140.21（231.5） 98.59 KNm1014.25 配筋为141202、B柱下基础设计M=31.79 KNm N=1395.45 KN V=18.23KN初选基础高度为1000 mm，埋置深度为2.1 m，上台阶600 mm,下台阶为400 mm。拉梁LL-2为：400500 LL-3为：400400 G=250.50.462=15 KN G=250.40.42.424.8 KNG=15+4.8+（6-0.5+2.4-0.5）(5-1.2)1.682=43.42 KN基础底面积初算取20 KN/m (1.11.4) (1.11.4)10.0412.78考虑偏心不利影响取33.610.8地基承载力验算基础及台阶上自重k2.110.820453.6 KN基础
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