全民健身活动中心设计毕业论文.doc

1 全民健身活动中心设计全民健身活动中心设计 毕业论文毕业论文 目 录 全民健身活动中心设计全民健身活动中心设计 1 1 1 绪论绪论 1 1 1 序言 1 1 2 建筑设计说明 1 1 2 1 平面设计 1 1 2 2 剖面设计 1 1 2 3 立面设计 1 2 2 结构设计结构设计 2 2 1 工程概况 2 2 1 1 气象条件 2 2 1 2 工程地质条件 3 2 1 3 地震条件 3 2 1 4 材料 3 2 2 结构布置及计算简图 4 2 2 1 结构体系选型 4 2 2 2 其他结构选型 4 2 2 3 结构布置 4 2 3 重力荷载计算 9 2 3 1 屋面及楼面的永久荷载标准值 9 2 3 2 屋面及楼面可变荷载标准值 10 2 3 3 梁 柱 墙 窗 门重力荷载计算 11 2 3 4 重力荷载代表值 12 2 4 框架侧移刚度计算 14 2 5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 17 2 5 1 横向自振周期计算 17 2 5 2 水平地震作用及楼层地震剪力计算 18 2 5 3 水平地震作用下的位移验算 19 2 5 4 水平地震作用下的框架内力计算 20 2 6 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 22 2 2 6 1 横向框架内力计算 22 2 6 2 横向框架内力组合 30 2 7 截面设计 39 2 7 1 框架梁 339 2 7 2 框架柱 43 2 7 3 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算 48 2 8 基础设计 50 2 8 1 尺寸确定 50 2 8 2 桩基础的配筋 51 3 PKPM3 PKPM 电算校核电算校核 52 4 4 参考文献参考文献 71 5 附附 表表 72 附表 1 柱侧移刚度修正系数 c 72 附表 2 弹性层间位移角限值 72 附表 3 倒三角形分布水平荷载下各层柱标准反弯点高度比 n y 72 附表 4 上 下层高不同的修正值 2 y和 3 y 73 附表 5 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值 73 附表 6 现浇钢筋混凝土房屋的抗震等级 73 6 6 结结 论论 74 7 7 致致 谢谢 77 1 1 1 绪论绪论 1 11 1 序言序言 随着社会的发展 钢筋混凝土框架结构的建筑物越来越普遍 由于钢 筋混凝土结构与砌体结构相比较具有承载力大 结构自重轻 抗震性能好 建造的工业化程度高等优点 与钢结构相比又具有造价低 材料来源广泛 耐火性好 结构刚度大 使用维修费用低等优点 因此 在我国钢筋混凝 土结构是多层框架最常用的结构型式 近年来 世界各地的钢筋混凝土多 层框架结构的发展很快 应用很多 一般框架结构是由楼板 梁 柱及基础 4 种承重构件组成的 由主梁 柱与基础构成平面框架 各平面框架再由连续梁连接起来而形成的空间结 构体系 在合理的高度和层数的情况下 框架结构能够提供较大的建筑空 间 其平面布置比较的灵活 可适合多种工艺与使用功能的要求 毕业设计是我们在毕业前最后的学习和综合训练阶段 是深化 拓宽 综合学习的重要过程 因此毕业设计对提高我们的专业水平具有十分重要 的意义 作为土木工程专业的毕业设计 采用了健身活动中心作为我们的 题目 具有广泛的应用性 本设计正文包括建筑设计说明部分 结构设计 计算书部分 1 21 2 建筑设计说明建筑设计说明 1 2 11 2 1 平面设计平面设计 本设计为全民健身活动中心 因此本设计的原则是 满足各种功能的 前提下 提高技术水平 做到舒适使用 第一层设有乒乓球室 浴室 棋 牌室 健身房 羽毛球室 多功能厅等 第二层主要是休闲楼 第三层设 2 有会议室 办公室 瑜伽室 跆拳道等 可供人们自由的活动空间 1 2 21 2 2 剖面设计剖面设计 根据平面设计进行剖面设计 层数为 3 层 层高均为 4 2 米 其中根据 层高对楼梯踏步进行了设计 1 2 31 2 3 立面设计立面设计 根据建筑内部空间组合的 平面和剖面关系 对立面进行了设计 2 2 结构设计结构设计 2 1 工程概况 本工程全名为某商业办公楼 建设地点为兰州市中心 地面绝对标高为 1396 27m 占地面积约 1267 20m2 建筑面积约 3801 60m2 建筑采用 L 形 总长度为 53 70m 总宽度为 46 0m 主体为三层 总高度 19 10m 层高 4 2m 局部突出屋面的塔楼为楼梯 层高 3 5m 室内外高差 0 45m 内设 健身房 多功能厅 羽毛球室 餐厅 办公室 会议室等 2 1 12 1 1 气象条件气象条件 1 最热月平均为 30 1 最冷月平均为 4 2 夏季最高气温 39 8 冬季极端最低 12 5 2 相对湿度 最热月平均 73 3 主导风向 全年为偏南风南风 夏季为西南风 基本风压 0 30kN m2 4 基本雪压 0 15kN m2 5 年降雨量 634mm 日最大降雨量 92mm 时最大降雨量 56mm 雨 3 季集中在 9 10 月份 5 土壤最大冻结深度 500mm 2 1 22 1 2 工程地质条件工程地质条件 1 地形概述 拟建场地地形平坦 地面标高在 1396 12 1396 41m 之间 最大高差为 0 29m 2 自然地表 2 0m 内为填土 填土下层为 2 5m 厚黄土状粉质粘土层 黄土湿陷等级为 级非自重湿陷性 黄土状粉土下层为 1 5m 厚的细沙层 稍密状态 水平向均匀性较好 细沙层下层为卵石层 卵石层未钻穿 密 室状态 颗粒粒径一般为 20 60mm 级配良好 填充物主要为中粗砂和园 砾 桩的极限端阻力标准值 KPqpk2500 3 地下水位 地表以下 15 0m 无侵蚀性 2 1 32 1 3 地震条件地震条件 本工程设防烈度为 8 度第二组 地震加速度为 0 2g 场地类别为二类 甲类建筑 地基基础设计等级为丙级 2 1 42 1 4 材料材料 1 混凝土 梁柱 1 3 层 设计强度 弹 22 43 1 3 14mmNfmmNf tc 性模量 基础采用 设计强度 24 c 1000 3 mmNE 35 C 22 mm 57 1 7 16NfmNf tc 24 1015 3 mmNEc 2 钢筋 纵向受力钢筋采用热轧钢筋 HRB400 2 360mmNfy 3 墙体 内外墙采用加气混泥土填充墙 4 门窗 木门 玻璃门 0 45KN m2 2 2 0mKN 窗 铝合金窗 0 4KN m2 4 2 2 结构布置及计算简图 2 2 12 2 1 结构体系选型结构体系选型 采用钢筋混凝土现浇框架结构 纵横向承重框架 体系 对于三层全民健身活动中心 可选用钢筋混凝土框架结构 混合结构 底层框架或内框架砖房结构 该建筑开间和跨度较大 要求布置灵活 同时 考虑该建筑处于 8 度抗震设防区 故选用框架结构 由于结构将承受纵横 向水平地震作用 选用纵横向承重框架体系 2 2 2 其他结构选型其他结构选型 1 屋面结构 现浇钢筋混凝土屋盖 刚柔性相结合的屋面 屋面板 厚 100mm 屋面板按上人屋面的使用荷载选用 2 楼面结构 现浇钢筋混凝土楼盖 板厚 100mm 3 楼梯结构 采用钢筋混凝土板式楼梯 4 过梁 窗过梁以及带雨篷的门过梁均采用钢筋混凝土梁 并采用 纵向框架梁兼作窗过梁 5 基础梁 因持力层较深 采用现浇钢筋混凝土基础梁 6 基础 采用人工挖孔灌注桩基础 7 电梯间 采用加气混凝土填充墙 2 2 32 2 3 结构布置结构布置 1 确定计算简图 标准层楼面结构布置如图 1 所示 5 图 1 建筑平面图 图 2 结构平面图 6 图 3 剖面图 框架结构计算简图如图 4 所示 a 横向框架 7 b 纵向框架 图 4 结构计算简图 2 截面初估 梁截面高度按梁跨度的 1 10 1 8 估算 由此估算的梁截面尺寸见表 1 1 表中列出了各层梁柱和板的混凝土强度等级 表 1 1 梁截面尺寸 mm 及混凝土强度等级 横梁 b h 层次 混凝土强度 等级 AB 跨 CD 跨BC 跨 纵梁 b h 次梁 b h 1 30 C350 700350 500350 700200 500 2 3 30 C300 600300 500300 600200 500 估算过称如下 1 一层横梁 AB 跨 CD 跨 1 12 7200mm 600mm 取 h 700mm lh 12 1 b 1 3h 233mm 取 b 350mm BC 跨 1 12 2400mm 200mm 取 h 500mm b 1 3h 167mm 取lh 12 1 b 350mm 8 2 3 层横梁 AB 跨 CD 跨 1 12 7200mm 600mm 取 h 600mm lh 12 1 b 1 3h 233mm 取 b 300mm BC 跨 1 12 2400mm 200mm 取 h 500mm b 1 3h 167mm 取lh 12 1 b 300mm 2 一层纵梁 1 12 7200mm 600mm 取 h 700mm b 1 3h 217mm lh 12 1 取 b 350mm 2 3 层纵梁 1 12 7200mm 600mm 取lh 12 1 h 600mm b 1 3h 217mm 取 b 300mm 3 次梁 h 1 15L 1 15 7200mm 480mm 取 h 500mm b 1 3h 167mm 取 b 200mm 柱截面尺寸可根据式 1 1 估算 cN E cN C f nF f N A g 该框架结构的抗震等级为一级 H 30m 8 度 其轴压比限值取 为折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值 各层重力荷载7 0 N E g 代表值近似取 14KN m2 为考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数 边 柱 1 3 不等跨内柱取 1 25 n 为验算截面以上楼层层数 为柱截面 c A 面积 为混凝土轴心抗压强度设计值 由图 1 可知边柱及中柱的负载面 c f 积分别为 7 2m 3 6m 和 7 2m 3 6 1 2 m 由式 1 1 得柱截面面积为 边柱 1 3 7 2 3 6 14 103 3 0 7 14 3 109963 6mm2 c A 中柱 1 25 7 2 4 8 14 103 3 0 7 14 3 140979 1mm2 c A 9 在地震区框架柱采用方柱较为合适 故取柱截面如下表 表 1 2 柱截面尺寸 mm 层 数柱 b h 1 700 700 2 3 600 600 取 6 轴上的一榀框架计算 假定框架柱嵌固于基础顶面 框架梁与柱 刚接 取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线 梁轴线取至板底 2 3 层柱 高度即为层高 取 4 2m 底层柱高度从基础顶面取至一层板底 基础顶标高 根据地质条件 室内外高差定为 0 45m 底层柱标高为 4 2 0 7 0 1 5 0m 如图 3 框架结构计算简图所示 2 3 重力荷载计算 2 3 1 屋面及楼面的永久荷载标准值 屋面 上人 30 厚细石混凝土保护层 22KN m 0 03m 0 66KN m2 4mmSBS 防水层 0 4KN m2 100 厚水泥石灰焦渣砂浆 3 找平找坡 14KN m 0 1m 1 4KN m2 100 厚挤塑聚苯板保温层 0 15KN m2 20 厚水泥砂浆找平层 20KN m 0 02m 0 40KN m2 100 厚钢筋混凝土板 25KN m 0 10m 2 50KN m2 20mm 石灰砂浆抹灰 17KN m 0 02m 0 34 KN m2 合计 5 85KN m2 10 1 3 层楼面 瓷砖地面 包括水泥粗砂打底 0 55KN m2 100 厚钢筋混凝土板 25KN m 0 10m 2 50KN m2 20mm 石灰砂浆抹灰 17KN m 0 02m 0 34 KN m2 合计 3 39KN m2 楼梯间折算为 0 14m 的板厚来计算 瓷砖地面 包括水泥粗砂打底 0 55KN m2 140 厚钢筋混凝土板 25KN m 0 14m 3 50KN m2 20mm 石灰砂浆抹灰 17KN m 0 02m 0 34 KN m2 合计 4 39KN m2 电梯 加气混凝土墙 7KN m3 0 2m 1 4KN m2 水刷石外侧 0 5KN m2 水泥粉刷内面 0 36KN m2 合计 2 26KN m2 2 3 22 3 2 屋面及楼面可变荷载标准值屋面及楼面可变荷载标准值 根据 荷载规范 查得 上人屋面均布活荷载标准值 2 0KN m2 楼面活荷载标准值 2 0KN m2 屋面雪荷载标准值 1 0 0 15 KN m2 0 15KN m2 0 SS rk 式中 为屋面积雪分布系数 取 屋面活荷载与雪荷载不同 r 0 1 r 11 时考虑 两者中取大值 2 3 32 3 3 梁 柱 墙 窗 门重力荷载计算梁 柱 墙 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度的重力荷载 对墙 门窗等 可计算出单位面积上的重力荷载 具体计算过程从略 计算结果见表 1 2 墙体为 300mm 的加气混泥土填充墙 外墙面贴瓷砖 0 5KN m2 内 墙面为 20mm 厚抹灰 则外墙单位墙面重力荷载为 0 5KN m2 7KN m3 0 3m 17KN m3 0 02m 2 94KN m2 内墙为 200mm 加气混泥土填充墙 两侧均为 20mm 厚抹灰 则内墙单位 墙面重力荷载为 7KN m3 0 2m 17KN m3 0 02m 2 2 08KN m2 表 1 3 梁 柱重力荷载标准值 层次构件b mh m r KN m3 g KN m Li mnGi KN Gi KN 边横梁0 350 7251 056 4316 115588 437 中横梁0 350 5251 054 5942 2770 748 次梁 10 20 5251 052 6256 8518323 663 次梁 20 20 5251 052 6253 25217 063 纵梁 10 350 7251 056 4316 354163 347 纵梁 20 350 7251 056 4316 514585 221 纵梁 30 350 7251 056 4312 9474 560 纵梁 40 350 7251 056 4312 75470 741 1893 780 1 柱0 70 7251 113 4755 0302021 252021 25 边横梁0 300 6251 054 7256 315446 513 中横梁0 300 5251 053 9382 2770 748 次梁 10 20 5251 052 6256 918326 025 次梁 20 20 5251 052 6253 3217 325 纵梁 10 300 6251 054 7256 54122 85 纵梁 20 300 6251 054 7256 614436 59 纵梁 30 300 6251 054 7253 0456 7 纵梁 40 300 6251 054 7252 9454 81 1531 561 2 3 柱0 60 6251 19 94 2301247 41247 4 12 注 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 梁长度取净长 柱长度取层高 木门单位面积重力荷载为 0 2KN m2 玻璃门单位面积重力荷载为 0 45KN m2 钢铁门 电梯门 单位面积重力荷载取 0 45KN m2 铝合金窗单位 面积重力荷载取 0 4KN m2 图 5 重力荷载代表值 2 3 42 3 4 重力荷载代表值重力荷载代表值 集中于各楼层标高处的重力荷载代表值 Gi 如图 4 所示 各层重力荷载代 表值计算 图 4 各质点的重力荷载代表值 楼梯间突出部分 2 94 KN m2 7 2m 2 3 6m 2 1 75 0 15 KN m2 7 2m 3 6m 5 85KN m2 7 2m 3 6m 4 39KN m2 7 2m 3 6m 453 470KN G4 453 470KN 三层上半层 女儿墙 2 94KN m 39 6 16 8 165 816KN 13 屋面 5 85KN m2 39 6m 16 8m 0 5 0 15KN m2 39 6m 16 8m 3941 7 84KN 梁 1531 561KN 柱 1247 4 2 623 7KN 门洞面积 M2 2 4 1 1 10 21 78m2 M6 2 4 1 5 9 21 60m2 窗洞面积 C1 2 4 1 8 22 95 04m2 C2 2 4 1 5 8 34 56m2 窗所占的外墙体重量 95 04m2 2 94KN m2 279 418KN 窗所占的内墙体重量 34 56m2 2 08KN m2 71 885KN 门所占的内墙体重量 21 78m2 21 60m2 2 08 90 230KN 外墙 2 94KN m2 6 5m 2 6 6m 7 3m 2 2 9m 2 6 3m 4 2 2m 2 1 2 279 418KN 75 498KN 内墙 2 08KN m2 6 5m 2 6 6m 7 3m 2 2 9m 2 6 3m 11 1 2 71 885KN 90 230KN 180 074KN 电梯间 2 26KN m2 3 6 m 2 7 m 2 4 2 2 0 6 m 1 5m 4 2 2 1 2 m 1 5m 4 2 2 1 2 m 0 45KN m2 40 271KN 7000 237KN 3 G 二层上半层及三层下半层 楼面 3 39KN m2 39 6m 16 8m 0 5 2 5KN m2 39 6m 16 8m 14 3086 90KN 楼梯 折算为 0 14 的板 4 39KN m2 7 2 3 6 2 227 578KN 梁 1531 561KN 柱 1247 4KN 外墙 354 916KN 2 709 832KN 内墙 342 189KN 2 684 378KN 木门及窗 68 196KN 电梯 40 271KN 7596 116KN 2 G 一层上半层及二层下半层 楼面 3086 90KN 楼梯 折算为 0 14 的板 227 578KN 梁 1893 780KN 柱 2021 25 1247 4 2 1634 325KN 外墙 1064 75KN 内墙 1050 566KN 木门及窗 68 196KN 电梯 52 204KN 9078 299KN 1 G 2 4 框架侧移刚度计算 15 图 6 D 5 柱及与其相的梁的相对线刚度 在计算梁线刚度时 考虑楼板对梁线刚度的有利影响 即板作为翼 缘工作 在工程上 为简化计算 通常梁均先按矩形截面计算某惯性矩如 图五 I 然后乘以增大系数 中框架梁 I 2 0I 边框架梁 I 1 5I 横梁线刚 000 度 i 计算过程见表 1 3 柱线刚度 i 计算过程见表 1 4 bc 柱的侧移刚度 D 1 2 c c i h 12 2 式中由查附表 1 所列公式计算 c 根据梁柱线刚度比的不同 图 1 1 中的柱可分为中框架中柱和边柱 K 边框架中柱和边柱以及楼梯间柱等 现以第二层 D 5 柱的侧移刚度为例 说明计算过程 其余柱的计算过程从略 第二层 D 5 柱及与其相连的梁的相对线刚度如图 1 4 所示 图中数据 取自表 1 4 1 5 由附表 2 可得梁柱线刚度比为 K 0 858 0 300 K 10 1010 10714 7 2 105 41075 8 858 02 858 0 c 由式得 D 0 300 15742 2 12 h i D c c 2 10 4200 10714 7 12 mmN 表 1 4 横梁线刚度 i 计算表 b 16 类 别 层 次 2 mmEC mmmm hb 4 0 mm Imml mmN lIEc 0 mmN lIEc 5 1 0 mmN lIEc 0 2 0 13 0 4 10300 4502 278 9 102 071 10 103 107 10 104 142 10 10边 横 梁 1 2 4 3 0 4 10300 450 2 278 9 10 3300 2 071 10 103 107 10 104 142 10 10 13 0 4 10300 450 2 278 9 10 1 898 10 102 847 10 10 3 796 10 10 边 横 梁 2 2 4 3 0 4 10300 4502 278 9 10 3600 1 898 10 102 847 10 103 796 10 10 13 0 4 10300 4001 6 9 101 778 10 102 667 10 103 556 10 10中 横 梁 1 2 43 0 4 10300 4001 6 9 10 2700 1 778 10 102 667 10 103 556 10 10 13 0 4 10300 4001 6 9 101 714 10 102 571 10 103 428 10 10中 横 梁 2 2 43 0 4 10300 4001 6 9 10 2800 1 714 10 102 571 10 103 428 10 10 表 1 5 柱梁线刚度 i 计算表c 层次 mmhc 2 mmNEc mmmm hb 4 mmIc mmN hIE ccC 14250 3 0 4 10 500 5005 208 9 10 3 676 10 10 2 43000 3 0 4 10 400 4002 133 9 10 2 133 10 10 表 1 6 中框架柱侧移刚度 D 值 N mm 边柱 7 根 中柱 7 根 层次 K c 1i D K c 2i D i D 10 6940 443268051 4440 56434127426524 20 8580 300157421 9740 49626028292390 30 5830 226118601 5880 44223194245378 表 1 7 边框架柱侧移刚度 D 值 N mm 17 A 1 D 1 C 1 B 1 层次 K c 1i D K c 2i D i D 10 5210 404244461 080 73144232137356 20 6440 243127521 480 4252230270108 30 4380 18094461 190 3731957458040 将上述不同情况下同层框架柱侧移刚度相加 即得框架各层层间侧移刚度 见表 1 8 i D 表 1 8 横向框架层间侧移刚度 N mm 层间12 4 i D10251951139005 由表 1 8 可见 1025195 1139005 0 900 0 7 故该框 1 D 2 D 架为规则框架 2 5 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算 2 5 12 5 1 横向自振周期计算 横向自振周期计算 按式 1 3 H h GG ne 1 1 2 3 1 将 图 4 折算到主体结构的顶层 即 6 G 453 47KN 1 651 44KN e G 2 3 4 13 5 3 结构顶点的假想侧移由式 1 4 计算 18 1 4 k n k s j ijGiiu n ik kGi uu DV GV 1 1 计算过程见表 1 9 其中第三层的 7000 237KN 651 440KN 7651 677KN i G 4 G e G 表 1 10 结构顶点的假想侧移计算 层次KNGi KNVGi mmNDi mmui mmui 37651 6777651 67745139616 973 0 27596 11615247 79354039228 256 1 19078 29924326 09287066027 927 9 按式计算基本周期 其中的量纲为 m 取 则 u 7 1 1 u7 0 s322 0 073 0 7 07 1 1 2 5 22 5 2 水平地震作用及楼层地震剪力计算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 40 米 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 结构总水平地 震作用标准值按式 1 5 ieq GG85 0 计算 即 19 ieq GG85 0 0 85 9 78 299 7596 116 7651 677 KN 0 85 24326 092 20677 18KN 0 19416 0 322 0 4 0 9 0 max 9 0 1 1 g 0 194 20677 18 4011 37KN eqEk GF 1 因 1 4 0 4 0 56s 0 322s 所以不考虑顶部附加水平地震作用 g 4 1 1 由式 1 6 3 2 1 1 niF HG HG F Ek n j jj ii i 计算各质点的地震作用 具体计算过程见表 1 11 各楼层地震剪力按式 计算 结果列入表 1 11 n ik ki FV 表 1 11 各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表 层次mHi KNGi mKNHG ii jj ii HG HG KNFi KNVi 16 9453 4707845 0310 036144 4144 4 313 47000 23793803 1760 431724 81869 2 29 27596 11669884 2670 3221291 73160 9 15 09078 29945391 4950 209838 43999 3 各质点水平地震作用及楼层剪力沿房屋高度的分布见图 6 20 图 7 横向水平地震作用及楼层地震剪力 2 5 32 5 3 水平地震作用下的位移验算水平地震作用下的位移验算 水平地震作用下框架结构层间位移和顶点位移分别按式 i u i u 1 7 k n k s j ijii uu DVu 1 1 计算 计算过程见表 1 12 表中还计算了各层的层间弹性位移角 iie hu 表 1 12 横向水平地震作用下的位移验算 层次 KNVi mmNDi mmUi mmUi mmhi iie hu 31869 24513964 1414 5842001 1014 23160 95403925 8510 4442001 717 13999 38706604 594 5950001 1089 由表 1 12 可见 最大层间弹性位移角发生在第二层 其值为 1 717 0KN38 3734 2 64 12513 5 2 2 1 78 401 2 4mmx17 3 64 12513 5 64 124 25 078 401 剪力计算 BC 净跨 mln2 2 左震 kNV l d 92 331 85 0 13 282 kNV r d 92 331 mkNM mkNM r d l d 66 270 2 7 0 92 33183 386 06 254 2 6 0 7 0 92 33183 386 边 边 右震 kNV l d 51 370 85 0 93 314 kNV r d 51 370 mkNVMM mkNVMM r dD r d l dC l d 32 32635 0 51 370456 2 7 0 80 3073 07 051 370456 2 6 0 7 0 边 边 NV mkNmKNMM Gb r c l c 65 13 22 14 25 0 25 039 3 2 12 2513 5 2 1 12 63432 326 8 30726 52566 27006 254 边边 KNV KNV D C 53 35965 13 2 2 12 634 2 1 16 30065 13 2 2 26 525 2 1 左 右 37 KNVr BRE 14 25516 30085 0 右 KNVr DRE 60 30553 35985 0 左 3 框架柱内力组合 取每层柱顶和柱底两个控制截面 按抗震设计和 EkGE MMM3 12 1 进行组合 组合结果及柱端弯矩设计值的调整见表 1 20 EkGE NNN3 12 1 表 1 21 表 1 22 注意 在考虑地震作用效应的组合中 取屋面为雪荷载时 的内力进行组合 表 1 20 a 横向框架 A 柱弯矩和轴力组合 3 1 5 0 2 1 EK QKGKRE S SS 层 次 截 面 内 力 Gk S Qk S Ek S QK GK S S 4 1 2 1 QK GK S S 35 1 N Mmax M Nmin M Nmax M121 94 41 85 1 39 144 38 16 26287 31206 47204 92287 31 16 26206 47 柱 顶 N354 35 53 27 3 4 33 02 331 39400 09531 64499 80400 09331 39531 64 M 141 32 23 47 3 4 61 88 77 42 257 40 214 25 202 44 257 46 77 42 214 25 3 柱 底 N395 93 53 27 3 4 33 02 348 11412 50587 78549 69412 50348 11587 78 M141 32 23 47 4 54 212 70 69 63345 13214 25202 44345 13 69 63214 25 柱 顶 N749 71 107 01 56 79 96 71 628 60817 861119 121049 47817 86628 601119 12 M 91 41 19 66174 03 83 80 278 56 143 06 137 22 278 5683 80 143 06 2 柱 底N791 29 107 01 56 79 96 71 666 02854 611175 821099 36854 61666 021175 82 M102 1221 36221 63 114 57317 61159 22152 45317 61 114 57159 22 柱 顶 N1039 39160 47193 35 819 151196 181563 651471 931196 18819 151563 65 M 51 0610 68394 02 325 32 425 49 58 25 46 32 425 49325 32 58 25 1 柱 底 N 1106 77160 47 193 35 879 791256 821654 611552 781256 82879 791654 61 注 表中 M 以左侧受拉为正 单位 N 以受压为正 单位为 KN 一列中括号内的数值mKN QK S 38 为屋面作用雪荷载 其它层楼面作用活荷载对应的内力值 表 1 20 b 横向框架 A 柱端组合弯矩设计值的调整 层次321 截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底 bCcRE MM 一一一一345 13278 56317 61425 49 N RE 一一一一817 86854 61 1196 181256 82 注 表中弯矩为相应于本层柱层高上 下两端的弯矩设计值 表 1 21 横向框架 A 剪力组合 KN 3 1 5 0 2 1 EK QKGKRE S SS 层 次 Gk S Qk S Ek S QK GK S S 35 1 EK GK S S 14 2 1 n t c b cvcRE HMMV 3 62 68 15 55 1 41 49 11 15 53 111 29 100 17 96 99176 38 2 55 41 10 27 5 76 92 08 37 04 153 89 85 07 80 87189 33 1 30 64 6 41123 13 95 56 160 55 47 77 45 74189 49 注 表中 V 以绕柱端顺时针为正 为相应于本层柱层高上 下两端的剪力设计 n t c b cvcRE HMM 值 表 1 22 a 横向框架 B 柱弯矩和轴力组合 3 1 5 0 2 1 EK QKGKRE S SS 层 次 截 面 内 力 Gk S Qk S Ek S QK GK S S 4 1 2 1 QK GK S S 35 1 N Mmax M Nmin M Nmax M 95 45 32 69 0 22 254 12 348 38147 15 156 78 160 31 348 38 348 38 156 78 柱 顶 N391 11 72 01 4 50 100 96 285 99482 84600 01570 15285 99285 99600 01 M121 24 26 67 0 14 149 25 266 64 32 54190 34182 83266 64266 64190 34 3 柱 底 N432 09 72 01 4 50 100 96 344 95520 26656 14620 04344 95344 95656 14 2 柱 顶 M 121 24 26 67 0 14 351 67 494 93236 54 190 34 190 34 182 83 494 93 190 34 39 N824 37 133 55 16 39 301 36 556 481182 961246 45 1176 21556 48556 481246 45 M76 828 99287 73 377 30 221 18112 69104 77377 30377 30112 69 柱 底N848 62 133 55 76 39 301 36 565 361192 191279 19 1205 31565 36565 361279 19 M 85 16 17 98337 03 440 89260 13 132 95 127 36 440 89 440 89 132 95 柱 顶N1127 13205 37 474 88 686 741674 501726 99 1640 07686 74686 741726 99 M42 588 99446 77 509 83 419 1664 3464 68509 83509 8364 34 1 柱 底N1194 51205 37 474 88 751 431739 181817 96 1720 93751 43751 431817 96 注 表中 M 以左侧受拉为正 单位 KN m N 以受压为正 单位为 KN 表 1 22 b 横向框架 B 柱柱端组合弯矩设计值的调整 层次321 截面柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底 bCcRE MM 一一一一494 93377 30 440 89 509 83 N RE 一一一一556 48565 36 686 74 751 43 注 表中弯矩为相应于本层柱层高上 下两端的弯矩设计值 表 1 23 横向框架 B 柱剪力组合 KN 3 1 5 0 2 1 EK QKGKRE S SS 层次 Gk S Qk S Ek S QK GK S S 4 1 2 1 QK GK S S 35 1 n t c b cvcRE HMMV 352 59 14 13 0 08 96 04146 43 40 8583 7881 69123 35 247 16 8 49 2 17 152 24207 68 108 9872 1668 48139 14 125 555 39 156 76190 15 135 9239 8838 21206 18 注 表中 V 以绕柱端顺时针为正 为相应于本层柱净高上 下两端的剪 n t c b cvcRE HMMV 力设计值 2 72 7 截面设计截面设计 40 2 7 1 2 7 1 框架梁框架梁 以第一层 AB 跨梁为例 说明计算方法和过程 其它层梁的配筋计算 结果见表 1 24 和 1 25 表 1 24 框架梁纵向钢筋计算表 层 次 截面 M kN m 2 mmAS 2 mmAS 实配钢筋 AS mm2 S S A A A 173 620 031615594 414 615 1 030 36 支 座 l B 146 63 0615495 414 615 1 200 36 AB 跨 间 95 200 024261 414 615 0 36 支座 r B 71 46 0615219 414 615 2 810 44 3 BC 跨间58 620 054341 414 615 0 44 A 435 560 0310172282 525 2425 0 451 44 支 座 l B 334 130 0310171751 422 1520 0 581 44 AB 跨 间 193 470 017854 420 1256 0 60 支座 r B 181 340 01610172014 422 1520 0 501 44 2 BC 跨间151 450 014859 418 1017 0 60 A 475 850 03110172098 525 2425 0 41 05 支 座 l B 406 87 010172392 525 2425 0 41 05 AB 跨 间 217 540 014887 418 1017 0 44 支座 r B 201 59 010171963 525 2454 0 41 05 1 BC 跨间190 240 013864 418 1017 0 44 表 1 25 框架梁箍筋数量计算表 41 梁端加密区非加密区 层 次 截面 kN REV 0 0 2 kN cc f bh 0 0 0 42 1 25 svREt yv AVf bh sf h sv A s 实配钢筋 实配钢筋 sv A l B104 49 484 77 V RE 0 0014 0双肢 10 100 2 01 双肢 10 150 0 224 3 r B87 61 467 06 V RE 0 034 双肢 10 100 2 01 双肢 10 100 0 766 A l B176 43 484 77 V RE 0 74 双肢 10 100 1 01 双肢 10 150 0 224 2 r B254 61 467 06 V RE 2 11 四肢 10 100 3 14 四肢 10 100 0 974 A l B211 06 665 67 V RE 0 51 四肢 10 100 2 01 四肢 10 150 0 383 1 r B 305 60 481 02 V RE 2 04 四肢 10 100 3 14 四肢 10 100 0 974 注 表中 V 为换算至支座边缘处的梁端剪力 1 梁的正截面受弯承载力计算 从表 1 19 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成支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算 支座弯矩 mkNM A 47 634 2 6 0 7 0 85 0 70 238 75 0 10 560 mkNM ARE 85 47547 63475 0 mkNMB 50 542 2 7 0 85 0 76 244 75 0 46 482 mkNMB RE 87 40650 54275 0 跨间弯矩取控制截面 即支座边缘处的正弯矩 由表 1 19 可求得相应的 42 剪力 kNVA51 6 794 325 086 11264 963 1 则支座边缘处 mkNM 05 290 2 6 0 7 0 51 6 7 75 0 49 240 max mkNM RE 54 21705 29075 0 max 当梁下部受拉时 按 T 形截面设计 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 按梁间距考虑mmm l bf24004 2 3 2 7 3 时 按翼缘厚度考虑时 mmsbb n f0033 2 600 2 700 0063350 此种情况部起不控制作mmahh s 66535700 0 1 015 0 665 100 0 h hf 用 故取 梁内纵向钢筋选 HRB400 级钢 mmbf2400 2 360 mm N ff yy 下部跨间截面按单筋 T 形截面计算 因为518 0 b mkNmkN h hhbf f ff c 54 21768 1102 2 100 665 10024003 410 1 2 0 1 属第一类 T 形截面 2 0 1 2 6 2 1 5 887 360 66524003 410 1140 0 140 0211 140 0 66524003 410 1 1054 217 0 mmfhbfA hbf M y f cS s f c s 实配钢筋 4 18 满足要求 2 0171mmAs 3 0 44 0 665350 1017 将下部跨间截面的 418 钢筋伸入支座 作为支座负弯矩作用下的受压 钢筋 再计算相应的受拉钢筋 即支座 A 上部 2 0171mmAs s A 43 31 0 665 3522 11 0 11 0 6653503 411 35665 01713601085 475 0 2 6 h as S 说明富余 且达不到屈服 可近似取 s A 2 6 0982 35665 360 1085 475 mm ahf M A s oy S 实取 5 25 2 2454mmAs 25 0 14 1 615350 2454 支座上部 l B 2 6 2392 35665 360 1050 542 mm ahf M As s oy 实取 5 25 满足 2 1964mmAs 3 0 05 1 665350 2454 3 04 0 s A As 要求 2 梁斜截面受剪承载力计算 AB 跨 kNbhfkNV ccRE 67 6656653503 140 12 02 006 211 0 故截面尺寸满足要求 梁端加密区箍筋取 4 肢 10 100 箍筋用 HPB235 级钢筋 2 210N mm yv f kNkNh s A fbhf o sv yvt 06 21166 490665 100 201 21025 1 66535043 1 42 0 25 1 42 0 0 加密区长度取 1 05m 非加密区箍筋取 4 肢 10 150 箍筋设置满足要求 BC 跨 若梁端箍筋加密区取 4 肢10 100 则其承载力为 kNVkN ER 60 30502 481 35500 100 314 21025 1 35500 35043 1 42 0 由于非加密区长度较小 故全跨均可按加密区配置 44 2 7 22 7 2 框架柱框架柱 1 剪跨比和轴压比验算 表 1 26 给出了框架柱各层剪跨比和轴压比计算结果 其中剪跨比 也可取 注意 表中的 和 N 都不应考虑承载力抗震调整系数 0 2h Hn c M c V 由表可见 各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求 表 1 26 柱的剪跨比和轴压比验算 柱 号 层 次 mm b 0 mm h 2 N mm c f mKN M c kN c V kN N 0 c c M V h c N f bh 360056014 3383 08176 38531 643 80 20 01020 02220 02420 01220 02420 026 0 8 2 柱正截面承载力计算 以第二层 B 为例说明 根据 B 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 B 点左