[东南大学本科毕业设计]某医院毕业设计建筑结构图(含计算书)
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东南大学本科毕业设计
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[东南大学本科毕业设计]某医院毕业设计建筑结构图(含计算书),东南大学本科毕业设计,东南大学,东大,本科,毕业设计,医院,病院,建筑,结构图,计算
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毕业设计（论文）报告纸桂林东城第一商场设计摘要本设计为一中型商场的结构设计。考虑建筑布置的要求，结构选型选择框架结构，结构布置尽量满足使用，耐久，美观三方面的要求。本设计书选取商场的一榀作为计算模型，采用手算。其中恒载，活载的计算采用二次弯矩分配法，风荷载的计算采用D值法。在内力组合的过程中考虑荷载满跨布置，求出荷载的最不利组合，并由此进行这一榀框架的配筋。在计算书中还进行了配筋的计算和基础的计算。商场的其余结构由PKPM软件进行计算。关键词：框架，商场，D值法，二次弯矩分配法This design of a medium emporium in GuilinAbstractThis design is a structure design for a medium emporium. Considering the requirement to architecture distribution, choose frame as the structure, the distribution of structure try to meet the requirements in 3 aspects of utility, Durability and Aesthetics. This design chooses one story of the emporium as the calculation model, and calculated by hand. Herein the calculation of Dead Load and Live Load applied the Moment Redistribution Method. The calculation of Wind Load applied Matrix Displacement Method. During the process of internal force combination, consider the calculation of full span distribution load, to get the most disadvantageous Load Effect Combination, hence carry out the reinforcement for this frame. In the calculation sheet,also there are calculation to the beam，column reinforcement and foundation. Other structure of the emporium will be calculated by Software PKPM.Keywords: Frame; medium emporium; Matrix Displacement Method; Moment Redistribution Method第一章 设计任务1.1.1 设计内容本工程为桂林东城第一商场设计。其内容包括建筑设计和结构设计两部分。结构形式采用钢筋混凝土框架结构。1.1.2 设计原始资料建设地点：桂林工程名称：桂林东城第一商场设计总建筑面积：约总建筑高度：总建筑层数：4设计使用年限：50环境类别：二类；重要性等级为三级；场地等级为二级；地基等级为二级，地基基础设计等级为丙级，岩土工程勘察等级为乙级工程地质资料：另附工程地质报告第二章 结构设计2.1结构布置及计算简图2.1.1结构布置 根据房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，主体结构共4层，层高均为4.5m。由于本设计中商场长度为133.8m,跨度较大，一般60m长度需设置防震缝，故在柱9处横向设置防震缝，取右半部分做结构设计。 填充墙正面及侧面采用200mm厚的玻璃幕墙。门为玻璃门，M1尺寸为5.6m3.3m,M2尺寸为3.73.3m,M3尺寸为1.8m2.4m,M4尺寸为1.5m2.4m,M5尺寸为0.9m2.4m。窗为铝合金窗，洞口尺寸C1为1.5m1.8m,C2尺寸为1.2m1.8m。楼盖及屋盖均采用现浇钢筋混凝土结构，楼板厚度取100mm。梁截面高度取梁跨度的1/12-1/8估算，由此可得到的梁截面尺寸见表1.1，并将各层梁柱和板的混凝土强度等级。混凝土的设计强度：底层取C35(=16.7, =1.57),2-4层取C30(=14.3,=1.43)表2.1 梁截面尺寸层次混凝土强度等级梁截面尺寸（bh）1C3530075024C30300750柱截面尺寸确定:框架柱的截面尺寸一般根据柱的轴压比限值按下式计算： 。由任务书知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值=0.8，各层的重力荷载代表值近似取12。按较大开间计算，由建筑图可知A柱的负载面积为7.83.9，B柱的负载面积为7.87.8，C柱的负载面积为7.86.0,D柱的负载面积为7.82.1。则得第一层柱截面的面积为：A柱：Ac1.37.83.91210007/(0.816.7)=229516B柱：Ac1.257.87.81210007/(0.816.7)=478959C柱：Ac1.257.86.01210008/(0.816.7)=420360D柱：Ac1.37.82.11210008/(0.816.7)=153011取截面为正方形，根据以上的计算结果并综合考虑其它因素，柱截面尺寸可取为：700mm700mm基础选用柱下条形基础，基础埋深取0.5m。柱的高度：2-4层柱高即为层高，即4.5m；底层柱高从基础顶面取至一层板底，为4.5+0.5=5.0m。图2.1 横向框架计算简图2.2重力荷载计算2.2.1屋面及楼面的永久荷载标准值屋面（上人）： 30mm厚细石保护层： 220.03=0.66三毡四油防水层： =0.4 20mm厚水泥砂浆找平层： 200.02=0.4 150mm厚水泥石保温层： 50.15=0.75 100mm厚钢筋混凝土板： 250.1=2.5 V型轻钢龙骨吊顶： 0.25 合计 4.96一至三层楼面： 瓷砖地面（包括水泥粗沙打底）： 0.55 100mm厚钢筋混凝土面板： 250.1=2.5 V型轻钢龙骨吊顶： 0.25 合计： 3.30（2）楼面均布活荷载：3.5（3）屋面均布活荷载：2.02.2.2梁、柱、窗、门重力荷载计算梁柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长上的重力荷载；对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载。计算结果见表1-2。墙体为：正面侧面200mm厚的玻璃幕墙，背面200mm厚的粘土空心砖，外墙面贴瓷砖（0.5）内墙面为20mm的厚抹灰，则正面侧面单位墙面重力荷载为：0.4，背面单位强面重力荷载为：0.5+170.02+150.20=3.84。内墙为200mm粘土空心砖，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：170.022+150.20=3.68玻璃门单位面积重力荷载为0.3，铝合金窗单位面积重力荷载取0.4。4.底层构件重量计算,计算过程见表2.2。表2.2 梁柱重力荷载标准值层次 构件b/mh/m/()g/(kN/m)/mn/kN/kN1AB，BC跨横梁0.30.75251.055.917.819875.865365.11CD跨横梁0.30.75251.055.914.210248.22纵梁0.30.75251.055.917.8351613.43柱0.70.7251.1013.4755392627.62-4AB，BC跨横梁0.30.75251.055.917.819875.865102.41CD跨横梁0.30.75251.055.914.210248.22纵梁0.30.75251.055.917.8351613.43柱0.70.7251.1013.4754.5392364.9注：（1）表中为考虑梁柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；g表示单位长度构件重力荷载；n为构件数量（2）梁长度取净长；柱长度取层高9-10-A-B一框的楼面板自重：3.37.8m7.8m=200.77kN9-10-C-D一框的楼面板自重：3.37.8m4.2m=108.11kNCD跨梁自重标准值：0.30.75254.2=23.625kNAB,BC跨梁自重标准值：0.30.75257.8=43.875KN内隔墙标准值：3.68（6.32m+19.8m）4.5m=536.544kN外隔墙标准值：0.461.7m4.5m+3.84(69.9m+15.6m)4.5m=1588.5Kn楼面板总重为：200.77kN17+108.11kN9=4386.08kN梁总重为：43.875kN(35+19)+23.625kN10=2605.5kN一层柱总重为：0.7m0.7m5m2539=2388.75kN二到四层柱总重为：0.7m0.7m4.5m2539=2149.88kN6.重力荷载代表值计算：重力荷载代表值是指结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和，是表示地震发生时根据遇合概率确定的“有效重力”。G1=0.5(4386.08+2605.5+2388.75+536.544+1588.5)+0.5(4386.08+2605.5+2149.88+536.544+1588.5)=11385.97kN；G2=G3=4386.08+2605.5+2149.88+536.544+1588.5=11266.48kNG4=0.5(4386.08+2605.5+2149.88+536.544+1588.5)=5633.29kN图2.2各质点的重力荷载代表值2.3框架侧移刚度计算梁的线刚度=/l。其中为混凝土弹性模量，为梁截面惯性矩。对于本设计中的现浇楼面，取中框架柱=2.0,边框架柱=1.5。柱的线刚度=/h。其中为柱的弹性模量，为柱截面惯性矩，h为柱的高度。横梁线刚度及柱线刚度计算分别见表3.1和3.2。表2.3 横梁线刚度ib计算表类别层次/()bh/mmmm=/l/mm/1.5/2/AB跨横梁13.153007501.05578004.2616.3928.5222-43.03007501.05578004.0586.0878.116BC跨横梁13.153007501.05578004.2616.3928.5222-43.03007501.05578004.0586.0878.116CD跨横梁13.153007501.05542007.91311.87015.8262-43.03007501.05542007.53611.30415.072表2.4柱线刚度ic计算表层次/mm/()bh/mmmm=/150003.157007002.0012.62-445003.07007002.0013.3柱的侧移刚度D可按下式计算： D=其中为柱侧移刚度修正系数。按上式计算柱侧移刚度，将计算单元范围内同层所有柱的侧移刚度相加，为该层框架的总的侧移刚度值。当某些楼层刚度小于上层时，其侧移刚度比值不应小于0.7 现以第二层B10柱为例说明柱侧移刚度D的计算过程：B10柱及其相连的梁的相对线刚度如图3.1：图2.3 B10柱及其相连的梁的相对线刚度由此可得梁柱线刚度比为：=1.320=0.3976D=0.3976=29687N/mm其他柱依上面的计算过程计算，列表如下：表2.5 A柱，B柱侧移刚度计算表层次A柱侧移刚度D（N/mm）B柱侧移刚度D（N/mm）DD10.64080.2427191281.28150.39053077720.66020.2482185321.3200.3976296873-40.64410.2436181891.2880.391729247 表2.6 C柱，D柱侧移刚度计算表层次C柱侧移刚度D（N/mm）D柱侧移刚度D（N/mm）DD11.83080.4780376731.19000.37302939821.88630.4854362431.22610.3801283813-41.84030.4792357801.19620.374327948将上述不同轴线上同层框架柱侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度，见下表表2.7 横向框架层间侧移刚度层次1234Di1052784101558710004761000476由上表可见： =1052784/1015587=1.0370.7，故该框架为规则框架.2.4横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算2.4.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算横向自振周期计算。表2.8 结构顶点的假想侧移计算层次/kN/kN/(N/mm)=/mm/mm45633.245633.2410004765.630687.5253311266.4816899.72100047616.891782.1947211266.4828166.2101558727.734065.3030111385.9739552.17105278437.569037.5690则基本周期可按下式计算： = 即=1.70.7=0.353s水平地震作用及楼层地震剪力计算 本设计中，结构高度不超过40m,质量和刚度沿高度分布必较均匀，变形以剪切型为主，故可以用底部剪力法计算水平地震作用。结构总水平地震作用标准值按下式计算： =0.85=0.8539552.17=33619.3kN；=0.138；=0.138 33619.3=4639.46kN；因1.4=1.40.3=0.42s0.353s,所以可不考虑顶部附加水平地震作用。各质点的水平地震作用按下式计算：=4639.46具体的计算见下表2.9，框架第i层的层间剪力=。表2.9各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表层次/m/kN/kNm/kN/kN4185633.24101398.30.2501159.871159.87313.511266.48152097.50.3751739.802899.672911266.48101398.30.2501159.874059.5414.511385.9751236.90.125579.934639.47=406131各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如下图：（a）水平地震作用分布 （b）层间剪力分布图2.5 横向水平地震作用及楼层地震剪力水平地震下的位移验算。 水平地震作用下框架结构的层间位移和顶点位移分别按下式计算：u=具体的计算见表2.11，各层的层间弹性位移角也一并列出。表2.11 横向水平地震下的位移验算层次/kN/(N/mm)/mm/mm/mm41159.8710004761.1612.4745001/387932899.6710004762.9011.3145001/155224059.5410155874.008.4145001/112514639.4710527844.414.4145001/1020由表2.11可知，最大层间弹性位移角发生在第一层，其值为1/1020=1/550，符合位移角限值的要求。水平地震作用下框架内力计算确定反弯点高度：各柱的反弯点高度比y由下式确定：y=+其中：为上下层梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值，、为上下层层高变化时反弯点高度比的修正值，均可查表。计算结果列表如下。表2.12 水平地震作用下各层柱反弯点计算层次轴线A上轴线B上轴线C上轴线D上40.64410.321.2880.411.84030.441.19620.4130.64410.401.2880.451.84030.451.19620.4520.66020.501.3200.501.88630.501.22610.5010.64080.701.2820.621.83080.571.19000.63上下层横梁线刚度比对的修正值近似为0。由于上下层高均相等，故层高对的修正值均为0。框架柱端弯矩及剪力分别按下列式计算：=yh (1-y)h表2.13 水平地震作用下各层柱端弯矩及剪力计算注：表中M量纲为kNm,V量纲为kN梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按下列式计算：=表2.14 水平地震作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次AB跨梁BC跨梁柱轴力llA柱B柱464.5045.027.814.0445.0281.537.816.22-14.04-2.183172.7136.197.839.60136.19264.267.851.34-53.64-13.922261.6219.347.861.66219.34418.057.881.72-115.30-33.981280.5249.477.867.94249.47504.827.896.70-183.24-62.74层次CD跨梁柱轴力lC柱D柱423.0086.024.225.96-9.74-25.96 344.53260.264.272.57-30.97-98.53 2117.91419.294.2127.90-77.15-226.43 1142.39470.964.2146.04-126.49-372.47注：1）柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。2）表中M单位为kN m, 剪力V单位为kN,轴力N单位为Kn， l单位为m。2.4.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算风荷载标准值。风荷载标准值按下式计算：= 桂林市基本风压=0.20kN/,查荷载规范得到=0.8（迎风面）和。=-0.5（背风面）。桂林市属于D类地区，H/B=18m/66.7m=0.27，查表得脉动影响系数=0.42；=0.353s，则=0.025kN,由此可查表得脉动增大系数=1.15，则 =1+=1+则沿房屋高度分布的风荷载标准值q(z)=7.20.2,=1.44由各楼层标高处的高度H，查得代入上式可得各楼层标高处的q(z)，见下表2.15。并将风荷载沿房屋高度的分布列于图2.6中。表2.15 沿房屋高度分布风荷载标准值层次/m/H(kN/m)(kN/m)41811.7991.2682.6281.642313.53/4 1.7711.2052.4581.537290.51.7431.1392.2871.42914.51/41.7151.0702.1141.321图2.6 风荷载沿房屋高度的分布图本设计中，房屋高度1730m,且H/B=17/14.941.141.5，故可不考虑风压脉动的影响。按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载： =13.09kN=16.72kN=17.98 kN=19.01 kN等效节点集中风荷载如图2.7所示。图2.7 等效节点集中风荷载作用图风荷载作用下的水平位移验算。根据上面所算出的水平荷载，可求出十号轴线框架的层间侧移刚度，进而可得各层的相对侧移和绝对侧移，计算过程见下表2.16。表中为十号轴线框架的侧移刚度，包括两根边柱和两根中柱，可根据前表求得。表2.16 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算 层次1234/kN13.0916.7217.9819.01/kN66.8053.7136.9919.01/(N/mm)1052784101558710004761000476/mm0.0630.0530.0370.019/mm0.0630.1160.1530.1721/714291/849061/1216221/236842 由表2.16可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/71429，远小于1/550，满足规范要求。风荷载作用下框架结构的内力计算。 风荷载作用下，框架结构的内力计算过程与前面水平地震作用下的内力计算过程相同。具体计算见表2.17及2.18表2.17 风荷载下各层柱端弯矩及剪力计算注：表中M量纲为kNm,V量纲为KN表2.18 风荷载作用下梁端弯矩、剪力及柱轴力计算层次AB跨梁BC跨梁柱轴力llA柱B柱41.070.7457.80.2330.7451.3737.80.272-0.233-0.03932.311.857.80.5331.853.6357.80.703-0.766-0.20923.422.867.80.8052.865.4527.81.066-1.571-0.47013.843.437.80.9323.436.9737.81.334-2.5030.872层次CD跨梁柱轴力lC柱D柱40.381.414.20.428-0.156-0.428 31.0253.534.21.085-0.538-1.513 21.5385.474.21.669-1.141-3.182 11.9676.494.22.014-1.821-5.196注：1）柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震作用时，左侧两根柱为拉力，对应的右侧两根柱为压力。2）表中M量纲为kN m, N量纲为kN, l量纲为m。2.5 竖向荷载作用下框架结构的内力计算2.5.1横向框架内力计算计算单元取十号轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为7.8m,直接传给框架的楼面荷载如图2.8中的水平阴影所示图2.8 横向框架计算单元荷载计算恒载计算:图2.11 各层梁上作用的荷载上图中为横梁自重，为均布荷载形式。对于第4层，即顶层：= 5.91 kN/m、为楼板和屋板传给横梁的三角形荷载（直接传递）， =4.967.8=38.688 kN/m =4.964.2=20.832 kN/m、为纵梁直接传递给柱的恒载，对于第4层，它包括梁自重、屋板重和女儿墙等的重力荷载，具体计算如下：=7.83.90.524.96+5.917.8+3.841.27.8=232.92 kN=7.83.90.544.96+5.917.8=347.86 kN=7.83.90.52+（3.6+7.8）/22.124.96+5.917.8=315.73 kN=（3.6+7.8）/22.124.96+5.917.8+3.841.27.8=200.78 kN对于1-3层，为楼板传给横梁荷载=5.91 kN/m =3.37.8=25.74kN/m=3.34.2=13.86 kN/m=7.83.90.523.3+5.917.8+0.47.84.5=160.53kN; =7.83.90.543.3+5.917.8=246.87kN; =7.83.90.52+（3.6+7.8）/22.123.3+5.917.8=225.49 kN =（3.6+7.8）/22.123.3+5.917.8+3.847.84.5=259.88 kN活荷载计算:活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如下图所示。图2.11 各层梁上作用的荷载 各层梁上作用的活载本设计楼顶为上人屋面，楼面均布活荷载：2.0 kN/m屋面均布活荷载：2.0 kN/m=2.07.8=15.6kN/m =2.04.2=8.4kN/m= 7.83.90.522 =60.84kN =7.83.90.542=121.68 kN=7.83.90.52+（3.6+7.8）/22.122=108.72 kN=（3.6+7.8）/22.122=47.88 kN将以上恒载及活载的计算结果汇总于表2.19及2.20。表2.19 横向框架恒载汇总表层次/kN/m/kN/m/kN/m/kN/kN/kN/kN45.9138.68820.832232.92347.86315.73200.781-35.9125.7413.86160.53246.87225.49259.88表2.20 横向框架活载汇总表层次/kN/m/kN/m/kN/kN/kN/kN1-415.68.460.84121.68108.7247.88内力计算：内力计算时需先求得固端弯矩，然后梁端，柱端弯矩采用弯矩二次分配法进行计算。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，柱轴力可根据梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算柱底轴力时还需考虑柱的自重。固端弯矩的求解：恒载作用下： 横向框架梁上分布荷载由三角形和矩形两部分组成，在求由荷载引起的固端弯矩时，可以根据固端弯矩相等的原则，先将三角形分布荷载，化为等效均布荷载，具体的计算如下：恒载作用下：对于第四层（顶层）AB，BC跨三角形荷载等效为均布荷载： CD跨三角形荷载等效为均布荷载： 则AB，BC跨梁上所受荷载为： CD跨梁上所受荷载为： 则固端弯矩AB，BC跨梁：CD跨梁：对于一至三层：AB，BC跨三角形荷载等效为均布荷载：CD跨三角形荷载等效为均布荷载：则AB，BC跨梁上所受荷载为： CD跨梁上所受荷载为： 则固端弯矩AB，BC跨梁：CD跨梁：活载作用下：AB，BC跨三角形荷载等效为均布荷载：CD跨三角形荷载等效为均布荷载：则固端弯矩AB，BC跨梁：CD跨梁：梁端，柱端弯矩的计算：图2.12恒载作用下横向框架弯矩的二次分配图2.13 活载作用下横向框架弯矩的二次分配梁端剪力的计算：荷载引起的剪力按公式：计算弯矩引起的剪力按公式：计算具体计算过程见表2.21,2.22。表2.21 恒载作用下的梁端剪力（KN）表2.22 活载作用下的梁端剪力（KN）柱轴力的计算：计算过程见表2.23，2.24表2。23 恒载作用下的柱轴力（KN）层次A柱B柱C柱D柱N顶N底N顶N底N顶N底N顶N底4360.05415.18342.44397.57417.21472.34260.05315.183666.09972.13641.98935.77766.131115.05616.64973.2321223.041529.081180.181479.721408.841757.761274.691631.2811780.252092.671723.982029.492052.042407.571933.122296.21表2.24 活载作用下的柱轴力（KN）层次A柱B柱C柱D柱N顶N底N顶N底N顶N底N顶N底4102.05157.18120.97176.10143.52198.6565.24120.373258.1414.15296.72472.47340.24536.96184.16303.082515.07671.12548.09723.84678.55875.27366.87485.791772.15934.43844.41026.211017.081220.14549.75674.962.5.2横向框架内力组合（1）结构抗震等级本结构为现浇混凝土框架结构，高度18m0x=0.98m=265.19=0.75265.19=198.89右震：=188.43KNx=5.39m=172.68=0.75172.68=129.51剪力计算：AB净跨：=7.8-0.7=7.1m左震=44.56kN =207.00N=258.68+44.560.35=274.58;=-477.36+207.000.35=-404.91;右震=214.53kN =30.35kN=-470.62+214.530.35=-395.53;=171.27+30.250.35=181.89;+=274.28+404.91=679.19359.53+181.89=577.42;=0.57.097.1+40.25(7.1-3.9)=89.57kN;=1.2577.42/7.1+89.57=187.16kN =1.2679.19/7.1+89.57=204.36kN;=0.75187.16=140.37kN; =0.75204.36=153.27kN。2.6 截面设计2.6.1 框架梁以第一层AB梁为例，说明计算方法及过程（1） 梁的正截面受弯承载力计算。 从梁的内力组合表中分别选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行计算。 支座弯矩=352.97/0.75-165.90/0.850.70/2=402.31；=0.75402.31=301.74；=358.02/0.75-155.25/0.850.70/2=413.44；=0.75413.44=310.08；跨间弯矩取控制截面，即支座边缘处的正弯矩。可求得剪力V=-1.367.94+（90.64+0.540.19）=22.41kN；则在支座边缘处=198.89/0.75-22.410.7/2=257.34；=0.75257.34=193.01。当梁下部受拉时，按T形梁设计，当梁上部受拉时，按矩形截面设计。翼缘计算宽度当按跨度考虑时，=l/3=7.8/3=2600mm；按梁间距计算时，=b+=300+7500=7800mm;按翼缘厚度考虑时，=h-=750-35=715mm,/ =100/715=0.140.1,这种情况不起控制作用，故取=2600mm。 梁内纵向钢筋选用HRB400级钢筋（=360），=0.518。下部跨间截面按单筋T形截面计算。因为（-/2）=1.016.72600100（715-100/2）=2887.43193.01属第一类T形截面。=M/=193.01/(1.016.72600715715)=0.0087；=1-=0.009=/=0.0091.016.72600715/360=776.13；实际配筋416（=804），=804/（300715）=0.374%0.25%,满足要求。 将下部跨间截面的4?16钢筋伸入支座，作为支座作用下的负弯矩作用下的受压钢筋（=804），再计算相应的受拉钢筋，即支座A上部：=301.74-360804（715-35）/（1.016.7300715715） =0.041=0.0420.3%,满足要求。梁斜截面受剪承载力计算。AB跨V=153.27153.27kN。加密区长度取0.85m,非加密区箍筋取4肢6150,箍筋设置满足要求。2.6.2 框架柱（1）剪跨比和轴压比的验算。表2.32 柱的剪跨比和轴压比验算柱号层次b/mm/mm/kNN/kNA柱270066014.3280.71124.62387.453.4120.34120.40520.32220.38320.39020.46320.36320.4455,故需考虑偏心距增大系数。=0.5A/N=0.514.3700700/(1624.35)=2.161.0,取1.0。/h=9.4715,=1.0。=1+=1+=1.184e=+h/2-=1.184230.31+700/2-40=582.69mm。对称配筋=x/=N/(b)=1624.35/(14.3700660)=0.2461,取1.0，=1.0，=2.025=2.02526.02=52.69mmb及Ne0.43b,而N=2789.04kN0.51814.3700660=3422.22kN故可按构造配筋，且应满足=0.8%，单侧配筋率0.2%，故=0.2%700700=980。选420（=1256）总配筋率=1.12%（2） 柱斜截面受剪承载力计算。以第一层B柱为例计算。根据以上的计算可知，上柱柱端弯矩设计值=254.29对二级抗震等级，柱底弯矩设计值=1.25494.93=618.66则框架柱的剪力设计值V=1.2(+)/=1.2(254.29+618.66)/(5-0.4)=227.73V/(b)=0.75227.731000/(1.016.7700660)=0.0223,取=3。其中，取较大的柱下端值， 、不应考虑， 为从横向框架B柱弯矩和轴力组合表中查得的值除以0.75，为B柱剪力组合表中查得的值除以0.75。可求得与相应的轴力：N=1870.39/0.8 =2493.85kN=0.316.7700700/1000=2454.9kN,取N=2454.9kN。/s=V-1.05/(+1)b-0.056N/ =0故该层柱应按照构造配置钢筋。 柱端加密区的箍筋选用4肢10100。由表5-1可得一层柱底的轴压比n=0.463,查表可得=0.10，则最小体积配筋率=/=0.1016.7/210=0.795%/s=0.795700700/(1008700)=0.696选用10，=78.5，则s112.79。根据构造上的要求，取加密区箍筋为410100，加密区位置及长度按规范要求确定，非加密区还应满足s50.26kN。满足要求。3.2 基础设计本设计采用桩基础，沿柱列平行布置。基础采用C35混凝土，埋置深度2.0m。钢筋采用HRB335级 (=300)。以横向框架十号轴线C柱为例计算。(1).计算参数信息: (1).计算参数信息: 柱传至承台的竖向力标准值: F=4527.28kN ，柱传至承台底面X方向的弯矩标准值: Mx= 27.17kN.m 混凝土强度等级: C35 钢筋级别:HRB335 承台以上土的厚度: Hd=0.5m 混凝土保护层的厚度: H=30.00mm 桩的入土深度: d=5m 承台以上土的重度: 0=18.00kN/m3圆桩直径: Ds = 500 mm 承台间距：1800m (2). 承台弯矩设计值计算: 计算简图如下： 图3.1桩基础计算简图桩顶竖向力的计算 其中 F作用于桩基承台顶面的竖向力设计值，F=1.24597.28=5516.74kN；G桩基承台的自重，G=1.2（25.05.760.6+185.760.5)=165.89kN； Mx,My作用于承台底面通过桩群桩形心的x,y轴的弯矩设计值(kN.m)； xi,yi第i复合基桩或基桩x,y轴的距离(m)； Ni基桩的竖向力设计值(kN)。 经计算得到单桩桩顶竖向力设计值: 最大压力： N=(5516.27+165.89)/4+26.07(1.40/ 2)/2.56+0.00(1.6/ 2)/2.56=1430.65N 2. 矩形承台弯矩的计算： 其中 Mx1,My1垂直X轴和Y轴方向计算截面处的弯矩设计值； xi,yi垂直Y轴和X轴方向自桩轴线至相应计算截面的距离； Ni1扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值(kN)，Ni1=Ni-G/n。 经过计算得到弯矩设计值： Mx1=2(522.82-165.89/4)(1.40/2-0.65)=144.40 My1=2(522.82-165.89/4)(1.40/2-0.65)=144.40 受弯构件承载力计算： 式中 1系数，当混凝土强度不超过C50时，1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时， 1取为0.94,期间按线性内插法确定； fc混凝土抗压强度设计值； h0承台的计算高度； fy钢筋受拉强度设计值，fy=300N/mm2。 X方向配筋，计算得: s=144.40106/(1.0014.302.401000570.002)=0.0130 =1-(1-20.0130)0.5=0.0130 s=1-0.0130/2=0.9935 Asx=144.404106/(0.9935570.00300.00)=850.01mm2 承台截面主筋，X方向选用: 614120(As=924mm2) Y方向配筋，计算得: s=144.40106/(1.0014.302.401000570.002)=0.0130 =1-(1-20.0130)0.5=0.0130 s=1-0.0130/2=0.9935 Asy=144.404106/(0.9935570.00300.00)=850.01mm2 Y方向选用:614120(As=924mm2)(4). 承台受冲切验算: 图3.2 承台冲切验算简图 对四桩承台可按下列公式计算受冲切承载力： 式中 Fl作用于冲切破坏锥体上的冲切力设计值，取 1892.80kN bx,by矩形截面柱或局部荷载作用面积的边长 ax,ay冲跨，冲切破坏锥体侧面顶边与底边间的水平距离； x,y分别与冲跨比x,y对应的冲切承载力系数，按下式计算 柱对承台冲切验算: 取： ax=0.28m,ay=0.28m x=0.48,y=0.48 x=1.06,y=1.06 bx=0.65m,by=0.65m 0=1.20,ft=1.43N/mm2 h0=0.570m 计算得： F=21.06(0.65+0.28)+1.06(0.65+0.28)1430.000.57=3181.78kN 经过计算,由于抗冲切力 F=3181.78kN = 1892.801.20=2271.36kN，所以满足要求。 四桩承台受角桩冲切按下式验算： 式中 N作用于角桩顶的竖向压力设计值，取 522.82kN bx,by承台边缘至桩内边缘的水平距离 ax,ay冲跨，为桩边缘至柱边或承台变阶处的水平距离，当大于h0时，取h0； x,y分别与冲跨比x,y对应的冲切承载力系数，按下式计算 角桩对承台的冲切验算(与柱边形成的破坏锥体) 取： ax=0.28m,ay=0.28m x=0.48,y=0.48 x=0.70,y=0.70 bx=0.60m,by=0.60m 0=1.20,ft=1.43N/mm2 h0=0.570m 计算得：N=0.703(0.60+0.14)+0.703(0.60+0.14)1430.000.57=845.61kN 经过计算,由于抗冲切力 N=845.61kN = 522.821.20=627.38kN，所以满足要求。(5). 承台截面抗剪切计算: 根据第二步的计算方案可以得到XY方向桩对承台的最大剪切力 记为V=(522.82-41.47)2=962.69kN 我们考虑承台配置箍筋的情况，斜截面受剪承载力满足下面公式： 其中 0建筑桩基重要性系数，取 1.20； 剪切系数，XY方向分别为:0.17，0.17； fc混凝土轴心抗压强度设计值，fc=14.30N/mm2； b0承台计算截面处的计算宽度，XY方向分别为:2400.00mm，2400.00mm； h0承台计算截面处的计算高度，h0=570mm； fy箍筋受拉强度设计值，fy=300.00N/mm2。 柱边处的斜截面受剪承载力计算： X方向: 验算是否按计算配置箍筋 fcb0h0=0.1714.302400570=3378960.00N0V=1155228.60N 已满足抗剪要求，只需按构造配箍筋。 Y方向: 验算是否按计算配置箍筋 fcb0h0=0.1714.302400570=3378960.00N0V=1155228.60N 已满足抗剪要求，只需按构造配箍筋。(6). 承台的局部受压承载力验算: 当柱或桩的混凝土强度等级高于
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