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[T0052]六层4019平米L型行政办公楼设计

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t0052 平米 行政 办公楼 设计
资源描述：

摘 要


拟在上虞市建造办公楼一栋。办公楼为六层，层高3.6米，总高度21.9米；总长度36.9米，总宽度27.9米；建筑面积为4019平方米。建筑设计为满足办公要求，设置了大开间，并设置了两部楼梯，每层设置厕所。本工程采用框架结构，有关本工程结构的计算详后面的内容。

关键词：框架结构；荷载；建筑设计；结构设计；办公楼


Abstract

There is a office building to build in shangyu’s suburb。The building has six floor and each of the height is 3.6m ,and its overall height is 21.9m；The building’s length is 36.9m，and its width is27.9m；the area of the building is 4019m2。For the sake of the builder’ office work, the design use big space ，and the building has two stairs，each of the floor has toilet.office。This building adopts frame structure .the framework calculate about this building is below this summary。

Key word：frame structure；load；building design；structure；office building


工程概况


本设计采用普通框架结构，为L形，其中南北走向的柱网布置为7200*4500，为内廊式结构，走廊宽度为2.4m，东西走向的柱网布置为6900*4500及3600*4500，为外廊式结构，走廊悬挑，宽度为1.8m，本设计选取南北向的一榀框架进行计算。

本设计的框架梁的截面尺寸为：250mm*700mm，次梁的截面尺寸为250mm*400mm。框架柱的截面尺寸为400mm*500mm。层高为3.6m。

屋面为不上人屋面，屋面活荷载为0.5KN/m2，楼面的活荷载为2.0KN/m2。基本风压为0.3KN/m。上虞的抗震设防烈度为6度，故不考虑地震作用，水平方向只考虑风荷载的影响。


一、板的计算

板和框架及联系梁现浇，根据板的长宽比将板分成双向板和单向板分别进行计算，双向板和单向板均采用表格法，并配以一定的计算简图。由于板的周边支撑梁对板的有利影响，对于连续板的中间区格，其跨中截面及中间支座截面的弯矩可予以折减，设计中取0.8的折减系数。


二、次梁的计算

 次梁的支座为框架梁，由于本设计中的次梁的相邻跨度差小于10%，忽略框架梁的抗扭刚度，连续梁的计算简图取为以框架为铰支座的多跨连续梁，按塑性内力重分别计算。


内容简介：
工程概况本设计采用普通框架结构，为L形，其中南北走向的柱网布置为7200*4500，为内廊式结构，走廊宽度为2.4m，东西走向的柱网布置为6900*4500及3600*4500，为外廊式结构，走廊悬挑，宽度为1.8m，本设计选取南北向的一榀框架进行计算。本设计的框架梁的截面尺寸为：250mm*700mm，次梁的截面尺寸为250mm*400mm。框架柱的截面尺寸为400mm*500mm。层高为3.6m。屋面为不上人屋面，屋面活荷载为0.5KN/m2，楼面的活荷载为2.0KN/m2。基本风压为0.3KN/m。上虞的抗震设防烈度为6度，故不考虑地震作用，水平方向只考虑风荷载的影响。一、板的计算板和框架及联系梁现浇，根据板的长宽比将板分成双向板和单向板分别进行计算，双向板和单向板均采用表格法，并配以一定的计算简图。由于板的周边支撑梁对板的有利影响，对于连续板的中间区格，其跨中截面及中间支座截面的弯矩可予以折减，设计中取0.8的折减系数。二、次梁的计算 次梁的支座为框架梁，由于本设计中的次梁的相邻跨度差小于10%，忽略框架梁的抗扭刚度，连续梁的计算简图取为以框架为铰支座的多跨连续梁，按塑性内力重分别计算。 三、框架的计算 框架的计算包括框架梁的计算和框架柱的计算。 本设计中框架的柱网尺寸为 (7.2+7.2)*4.5,层高为3.6m。横行框架承重，取一榀框架进行计算，设计中初估框架梁的截面尺寸为250mm*700mm，框架柱的截面尺寸为400mm*500mm。在计算内力前先计算梁柱线刚度，然后求出框架内力，进行组合，最后选配钢筋。（一） 框架内力计算 框架梁的竖向荷载包括恒载和活载，其中，恒载作用下的内力采用弯矩分配法（两次分配，一次传递）进行计算，根据所得弯矩值可求得剪力，由于在框架梁上作用有集中力，所以在集中力处，剪力会有突变。由所求得的剪力，再根据结构简图和计算公式求出集中力处的弯矩，进一步得到框架的轴力图为考虑活载的不利组合，活载采用分层法进行计算。由于顶层荷载较小，按满布进行考虑，25层和底层分别考虑左跨和右跨。画出对应的内力简图。 框架在水平风荷载作用下的弯矩采用D值法计算，先将反弯点求出，继而可得到风荷载作用下的内力。据规范，对框架柱进行侧移验算。（二）内力组合及内力控制值的计算框架的荷载组合和内力组合考虑三种情况： 恒载活载 恒载风载 恒载0.85*（活风） 在进行内力组合时，要先对活载进行不利组合。在对框架柱进行内力组合时，由于对活荷载作用下的内力用分层法进行计算，因此，在组合弯矩时，只考虑在柱相邻层布置活荷载：在组合轴力时，则考虑在该柱以上各层布置活荷载。 由于内力分析的结果是框架柱轴线处梁的弯矩和剪力，因此，在截面配筋计算时，须将其换算成梁端截面的弯矩和剪力。（三）框架的配筋计算 根据所求出的内力值，对框架梁和框架柱分别进行配筋，配筋要满足规范，必须满足最小配筋率。 由于e0l/50=3600/50=72mm,现浇板的最小厚度为80mm，故h=100mm80mm。二、楼面板的计算及配筋（一）、标准层楼面做法及荷载计算恒载： 20厚水磨石面层 0.02*25=0.500KN/m2 20厚水泥砂浆找平层 0.02*20=0.400KN/m2 100厚钢筋混凝土板 0.10*25=2.50KN/m2 15厚底板抹灰 0.015*17=0.255KN/m2 g1=1.2*(0.500+0.400+2.50+0.255)=4.39KN/m2活载：根据规范查得办公楼楼面活荷载标准值qk=2.0KN/m2活载设计值q1=1.4*2.0=2.8KN/m2因此，楼面板的荷载设计值g1+ q1=4.39+2.8=7.19KN/m2 g1+ q1/2=5.79 KN/m2, q1/2=1.4KN/m2（二）、计算跨度 内跨：l0=lc, lc为轴线间距，边跨：l0=ln+b, 行为净跨，ln为梁宽。（三）、弯矩计算 跨中最大弯矩发生在活荷载为棋盘式布置时，可简化为内支座固定时g+q/2作用下的跨中弯矩值和内支座铰支时q/2作用下的跨中弯矩值两者之和。取泊松比rc=0.2。双向板界定lox /loy3,按双向板计算，查混凝土与砌体结构上册表8-3，计算板的跨中弯矩和支座负弯矩。（四）板的配筋计算 截面有效高度：选用不小于6的钢筋作为受力主筋，则 lox（长跨方向）跨中截面的hox=h-20=80mm, loy（短跨方向）跨中截面的hoy=h-30=70mm, 支座截面处为ho=80mm。 对于周边与梁整体连接的双向板，除角区格外，可考虑周边支承梁对板的有利影响，故弯矩设计值应进行一定的折减，对于连续板的中间区格，其跨中截面及中间支座截面的折减系数为0.8。计算配筋量时，取内力臂系数rs=0.95,As=m/(0.95h0fy)。 楼面板的配筋图详见结构施工图。取其中三块板计算如下：板一 1.1.0 计算跨度 Lx 4800mm，计算跨度 Ly 4500mm，板的厚度 h 100mm1.1.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mxk 2.54kNm，Mxq 2.00kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max3.22, 3.09 3.22kNm Asx 222mm，as 29mm， 0.055， 0.31%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.1.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My Myk 3.34kNm，Myq 2.63kNm； My MaxMy(L), My(D) Max4.24, 4.07 4.24kNm Asy 256mm，as 19mm， 0.056， 0.32%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.1.3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mxk -6.41kNm，Mxq -5.05kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max-8.14, -7.82 -8.14kNm Asx 514mm，as 20mm， 0.113， 0.64%； 实配纵筋：10200 1.1.4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My Myk -7.32kNm，Myq -5.77kNm； My MaxMy(L), My(D) Max-9.31, -8.93 -9.31kNm Asy 593mm，as 20mm， 0.130， 0.74%； 实配纵筋：10180板二2.1.0 计算跨度 Lx 4500mm，计算跨度 Ly 3500mm，板的厚度 h 100mm 2.1.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mxk 1.35kNm，Mxq 1.06kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max1.71, 1.64 1.71kNm Asx 116mm，as 29mm， 0.029， 0.16%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 2.1.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My Myk 2.15kNm，Myq 1.69kNm； My MaxMy(L), My(D) Max2.73, 2.62 2.73kNm Asy 163mm，as 19mm， 0.035， 0.20%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 2.1.3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mxk -3.89kNm，Mxq -3.07kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max-4.95, -4.75 -4.95kNm Asx 301mm，as 19mm， 0.065， 0.37%； 实配纵筋： 8150 2.1.4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My Myk -4.72kNm，Myq -3.72kNm； My MaxMy(L), My(D) Max-5.99, -5.75 -5.99kNm Asy 372mm，as 20mm， 0.082， 0.47%； 实配纵筋： 8100板三3.1.0 计算跨度 Lx 4500mm，计算跨度 Ly 3400mm，板的厚度 h 100mm3.1.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mxk 1.87kNm，Mxq 1.47kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max2.38, 2.28 2.38kNm Asx 163mm，as 29mm， 0.040， 0.23%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 3.1.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My Myk 2.84kNm，Myq 2.24kNm； My MaxMy(L), My(D) Max3.6, 3.46 3.60kNm Asy 217mm，as 19mm， 0.047， 0.27%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 3.1.3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mxk -4.96kNm，Mxq -3.91kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max-6.31, -6.05 -6.31kNm Asx 392mm，as 20mm， 0.086， 0.49%； 实配纵筋： 10200 （As 393） 3.1.4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My Myk -6.10kNm，Myq -4.80kNm； My MaxMy(L), My(D) Max-7.75, -7.43 -7.75kNm Asy 481mm，as 19mm， 0.104， 0.59%； 实配纵筋： 8100 （As 503）三、屋面板的计算及配筋（一）、屋面做法及荷载计算恒载： 二毡三油铺小石子 0.35 KN/m2 20厚1：3水泥砂浆找平 0.02*17=0.34 KN/m2 150厚石灰炉渣保温层 0.15*12=1.8 KN/m2 100厚钢筋混凝土板 0.10*25=2.50 KN/m2 15厚底板抹灰 0.015*17=0.255 KN/m2 g2=1.2*(0.35+0.34+1.8+2.5+0.255) =6.29 KN/m2 活载： 根据规范查得办公楼不上人屋面活荷载标准值qk=0.5 KN/m2活载设计值q2=1.4*0.5=0.7 KN/m2因此，屋面板的荷载设计值g2+ q2=6.29+0.7=6.99 KN/m2 g2+ q2/2=6.64 KN/m2, q2/2=0.35 KN/m2（二）、计算跨度 内跨：l0=lc, lc为轴线间距，边跨：l0=ln+b, ln为净跨，b为梁宽。（三）、弯矩计算 跨中最大弯矩发生在活荷载为棋盘式布置时，可简化为内支座固定时g+q/2作用下的跨中弯矩值和内支座铰支时q/2作用下的跨中弯矩值两者之和。取泊松比rc=0.2。 其弯矩计算同楼面板。分别计算其弯矩，然后在计算其对应的配筋。（四）板的配筋计算 截面有效高度：选用不小于6的钢筋作为受力主筋，则 lox（长跨方向）跨中截面的hox=h-20=80mm, loy（短跨方向）跨中截面的hoy=h-30=70mm, 支座截面处为ho=80mm。 对于周边与梁整体连接的双向板，除角区格外，可考虑周边支承梁对板的有利影响，故弯矩设计值应进行一定的折减，对于连续板的中间区格，其跨中截面及中间支座截面的折减系数为0.8。计算配筋量时，取内力臂系数rs=0.95,As=m/(0.95h0fy),截面配筋计算见 A-F（表1-4），G-M（表1-5），O-T（表1-6）。屋面板的配筋图详见结构施工图。取其中三块板计算如下：板一1.1.0 计算跨度 Lx 4800mm，计算跨度 Ly 4500mm，板的厚度 h 100mm1.1.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mxk 2.58kNm，Mxq 2.44kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max3.14, 3.39 3.39kNm Asx 234mm，as 29mm， 0.058， 0.33%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.1.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My Myk 3.39kNm，Myq 3.21kNm； My MaxMy(L), My(D) Max4.13, 4.47 4.47kNm Asy 271mm，as 19mm， 0.059， 0.33%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.1.3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mxk -6.51kNm，Mxq -6.17kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max-7.93, -8.58 -8.58kNm Asx 543mm，as 20mm， 0.119， 0.68%； 实配纵筋：10180 1.1.4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My Myk -7.44kNm，Myq -7.05kNm； My MaxMy(L), My(D) Max-9.06, -9.81 -9.81kNm Asy 627mm，as 20mm， 0.138， 0.78%；实配纵筋：10170板二2.1.0 计算跨度 Lx 4500mm，计算跨度 Ly 3500mm，板的厚度 h 100mm2.1.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mxk 1.37kNm，Mxq 1.30kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max1.67, 1.8 1.80kNm Asx 123mm，as 29mm， 0.030， 0.17%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 2.1.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My Myk 2.18kNm，Myq 2.07kNm； My MaxMy(L), My(D) Max2.66, 2.87 2.87kNm Asy 172mm，as 19mm， 0.037， 0.21%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 2.1.3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mxk -3.96kNm，Mxq -3.75kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max-4.82, -5.21 -5.21kNm Asx 317mm，as 19mm， 0.069， 0.39%； 实配纵筋： 8130 （As 387） 2.1.4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My Myk -4.79kNm，Myq -4.54kNm； My MaxMy(L), My(D) Max-5.83, -6.32 -6.32kNm Asy 393mm，as 20mm， 0.086， 0.49%； 实配纵筋： 8100 （As 503）板三3.1.0 计算跨度 Lx 4500mm，计算跨度 Ly 3400mm，板的厚度 h 100mm3.1.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mxk 1.90kNm，Mxq 1.80kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max2.31, 2.5 2.50kNm Asx 172mm，as 29mm， 0.042， 0.24%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 3.1.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My Myk 2.88kNm，Myq 2.73kNm； My MaxMy(L), My(D) Max3.51, 3.8 3.80kNm Asy 229mm，as 19mm， 0.050， 0.28%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 3.1.3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mxk -5.04kNm，Mxq -4.78kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max-6.14, -6.65 -6.65kNm Asx 414mm，as 20mm， 0.091， 0.52%； 实配纵筋： 10180 （As 436） 3.1.4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My Myk -6.19kNm，Myq -5.87kNm； My MaxMy(L), My(D) Max-7.54, -8.16 -8.16kNm Asy 515mm，as 20mm， 0.113， 0.64%； 实配纵筋： 10140 （As 561）单向板的计算取1m板宽计算, b=1000mm。由静力手册查得： K板和R板的跨中最大弯矩Mmax=9ql2/128,支座处弯矩MB=ql2/8，N板的跨中最大弯矩Mmax=ql2/12，支座处弯矩MB=ql2/24。h0=10020=80mm,fcm=13.5 N/mm2,fy=210N/mm2楼面和屋面的计算算例如下：楼面单向板一1.1.0 计算跨度 Lx 7200mm，计算跨度 Ly 1800mm，板的厚度 h 100mm 1.2.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mxk 0.18kNm，Mxq 0.14kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max0.23, 0.22 0.23kNm Asx 15mm，as 29mm， 0.004， 0.02%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.2.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My Myk 0.78kNm，Myq 0.61kNm； My MaxMy(L), My(D) Max0.98, 0.95 0.98kNm Asy 58mm，as 19mm， 0.013， 0.07%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.2.3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mxk -1.05kNm，Mxq -0.83kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max-1.34, -1.28 -1.34kNm Asx 79mm，as 19mm， 0.017， 0.10%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.2.4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My Myk -1.54kNm，Myq -1.21kNm； My MaxMy(L), My(D) Max-1.95, -1.88 -1.95kNm Asy 116mm，as 19mm， 0.025， 0.14%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279）屋面单向板一1.1.0 计算跨度 Lx 7200mm，计算跨度 Ly 1800mm，板的厚度 h 100mm 1.1.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx Mxk 0.18kNm，Mxq 0.17kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max0.22, 0.24 0.24kNm Asx 16mm，as 29mm， 0.004， 0.02%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.1.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My Myk 0.78kNm，Myq 0.74kNm； My MaxMy(L), My(D) Max0.95, 1.03 1.03kNm Asy 61mm，as 19mm， 0.013， 0.08%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.1.3 沿 Lx 方向的支座弯矩 Mx Mxk -1.06kNm，Mxq -1.01kNm； Mx MaxMx(L), Mx(D) Max-1.29, -1.4 -1.40kNm Asx 83mm，as 19mm， 0.018， 0.10%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 1.1.4 沿 Ly 方向的支座弯矩 My Myk -1.55kNm，Myq -1.47kNm； My MaxMy(L), My(D) Max-1.89, -2.05 -2.05kNm Asy 122mm，as 19mm， 0.026， 0.15%； min 0.27%， As,min 272mm； 实配纵筋： 8180 （As 279） 第二章 次梁的计算次梁的计算按塑性内力重分布计算，取标准层的进行计算。一、 初估次梁的截面尺寸h=(1/81/14)l=(1/81/14)*4500=562321mm,取h=400mmb=(1/21/3)h=(1/21/3)*400=200133mm，考虑到部分梁上有240的墙，故取h=250mm次梁的截面尺寸h*b=400*250mm。本设计所采用的材料有C25,受力筋采用级钢筋。二、 次梁8（轴号为8）的计算 （一） 次梁的计算跨度由于连续梁的两端与主梁或柱整体现浇，故连续梁的跨度计算：边跨： 4.50.120.25/2=4.375m中间跨：4.50.25=4.25m因跨度差（4.3754.25）/4.25=2.9%10%，故可按等跨计算。（二） 次梁的荷载计算 图21 板传给次梁的荷载 为了方便计算，将由板传来的三角形荷载和梯形荷载等效为均布荷载。恒载1、由板传来的板的荷载图见图21 ，=（2400/2）/4500=0.275/8*4.39*4.5/2+（12*0.272+0.273）*4.39*2.40/2=10.8KN/m2、次梁的自重： 1.2*0.2*（0.40.1）*25=1.8 KN/m3、梁的抹灰重： 1.2*（0.40.1）*2*0.02*17=0.245 KN/m 4、墙的重量： 1.2*（3.6-0.4）*4.1*10.9*2.1/（3.6-0.4）*4.5=13.7 KN/m g=10.8+1.8+0.245+13.7=26.6 KN/m 活载 由板传来：5/8*2.8*4.5/2+（12*0.272+0.273）*4.39*2.40/2=10.8KN/m q=10.8 KN/m梁可以看成承受g+q=26.6+10.8=33.48 KN/m的均布荷载（三）次梁正截面受弯承载力及配筋计算因为次梁按内力塑性重分布方法计算，且可看成是受均布荷载作用的五跨等截面等跨连续梁，所以可以查对应的表格，查得弯矩系数。计算结果见表2-1。本设计为现浇混凝土梁和板，次梁跨中截面按T型截面计算，边跨： bf=l/3=4325/3=1458mm中间跨：bf=l/3=4250/3=1417mm梁高h=400mm，h0=400-35=365mm（四）次梁正截面受剪承载力及配筋计算 查表得对应的剪力系数,然后进行计算,算出配筋.见表2-2 表2-1 次梁正截面配筋截面A支座边跨中B支座中间跨中C支座弯矩系数1/241/141/111/161/14M=(g+q)l2/226.745.7758.2337.845.77A0=M/fCMbh020.0590.01750.130.01480.102r0=(1+1-2A0)/20.970.990.930.9930.946As=M/r0fy h02251538572347.6442选配214212+216212+216212+216212+216实配308628628383465表2-2 次梁斜截面配筋截面A支座B支座(左)B支座(右)C支座剪力系数0.50.550.550.55V=(g+q)l71.2378.3578.2671.23V/fCMbh00.058V68.99+32.54=101.53V68.99+32.54=101.53V68.99+32.54=101.53V三、 次梁3（轴号为10）的计算 （一）次梁的计算跨度由于连续梁的两端与主梁或柱整体现浇，故连续梁的跨度计算：边跨： 4.50.120.25/2=4.375m中间跨：4.50.25=4.25m因跨度差（4.3754.25）/4.25=2.9%10%，故可按等跨计算。（二）次梁的荷载计算为了方便计算，将由板传来的三角形荷载和梯形荷载等效为均布荷载。恒载1、由板传来的 5/8*4.39*4.5/2=6.2KN/m2、次梁的自重： 1.2*0.2*（0.40.1）*25=1.8 KN/m3、梁的抹灰重： 1.2*（0.40.1）*2*0.02*17=0.245 KN/m 4、墙的重量： 1.2*（3.6-0.4）*4.1*13.9*2.1/（3.6-0.4）*4.5=6.79 KN/m g=6.2+1.8+0.245+6.79=15.035 KN/m 活载 由板传来：5/8*2.8*4.5/2=3.94KN/m，q=3.94 KN/m梁可以看成承受g+q=15.035+3.94=18.975 KN/m的均布荷载（三）次梁正截面受弯承载力及配筋计算计算同次梁8，计算结果见表2-3。梁高h=400mm，h0=400-35=365mm（四）次梁正截面受剪承载力及配筋计算 查表得对应的剪力系数,然后进行计算,算出配筋.计算结果见表2-4表2-3 次梁正截面配筋截面A支座边跨中B支座中间跨中C支座弯矩系数1/241/141/111/161/14M=(g+q)l2/215.0124.4831.1621.4224.48A0=M/fCMbh020.0340.00930.0640.00840.0093r0=(1+1-2A0)/20.9830.9950.9670.9960.995As=M/r0fy h02140224.7294196.4224.7选配210212214212212实配157226308226226表2-4 次梁斜截面配筋截面A支座B支座(左)B支座(右)C支座剪力系数0.50.550.550.55V=(g+q)l40.3744.4144.3544.35V/fCMbh00.032V68.99+32.54=101.53V68.99+32.54=101.53V68.99+32.54=101.53V 第三章 框架的计算 取一榀框架进行计算一、框架计算简图及梁柱截面估计 （一）计算简图杆件以轴线表示，跨度方向取柱截面的形心线，高度方向取横梁截面的形心线。框架层高除底层外取建筑层高，底层从基础顶面到一层楼盖梁截面形心处，尚为确定基础埋深之前，假定底层高度=3.6+1=4.6m。框架计算简图见图3-1 图3-1 框架计算简图 （二）框架梁，框架柱的截面估计框架梁h=(1/121/8)l=(1/121/8)*7200=600900mm取梁高h=700mm,b=(1/21/3)h=(1/21/3)*700=350233mm取梁宽b=250mm。框架梁的截面b*h=700mm*250mm框架柱按层高确定柱截面尺寸，取底层h=4600mm，b=(1/201/15)=(1/201/15)*4600=230307mm取框架梁的截面尺寸b*h=400mm*500mm（三） 梁柱线刚度计算计算梁柱截面的惯性矩时，柱按实际截面考虑，框架梁应考虑楼板作用。当采用现浇板时，可简化为：一边有楼板，Ib=1.5I0, 一边有楼板，Ib=2.0I0。梁柱线刚度表见表3-1表3-1 梁柱线刚度表构件截面惯性矩I0(m4)2 I0杆件线刚度i0相对线刚度梁bh3/12=2.6*1035.2*1037.22*103Ec1柱底层bh3/12=4.17*1039.07*103Ec1.26非底层bh3/12=4.17*1031.04*104Ec1.44i0=EI/l 框架梁柱的相对线刚度见图3-2 图3-2 框架梁柱的相对线刚度二、荷载计算计算集中力时，次梁传给框架梁柱的集中力等于主梁的支座反力，由于其为对称结构，故按下面方法计算即可。恒载作用下框架的计算见表3-2活载作用下框架的计算见表3-3恒载分布图见图3-3活载分布图见图3-4表3-2 恒载计算荷载类别荷载计算屋面均布荷载屋面板传来 A-D 2*(12*0.472*0.473)*6.29*3.6/2=18.74KN/m B-C 2*5/8*6.29*3.6/2=14.15 KN/m B-D 2*5/8*4.39*2.4/2=9.44 KN/m框架梁自重 1.2*0.25*（0.5-0.1）*25=3.0KN/m梁底抹灰 1.2*（0.5-0.1）*2*0.02*17=0.33 KN/m 小计 A-D 18.74+3+0.33=22.07KN/m B-C 14.15+3+0.33=17.48 KN/m B-D 9.44+3+0.33=12.77 KN/m集力中D （1-2*0.272+0.273）*6.29*2.4/2+8.85*4.5=69.53KN E 8.42*2*4.5=75.78KN 楼面均布荷载楼面板传来A-D 2*(12*0.472*0.473)*4.39*4.5/2=13.08KN/m B-C 2*5/8*4.39*3.6/2=9.88 KN/m B-D 2*5/8*4.39*2.4/2=6.585 KN/m框架梁自重 1.2*0.25*（0.5-0.1）*25=3.0KN/m梁底抹灰 1.2*（0.5-0.1）*2*0.02*17=0.33 KN/m墙重 1.2*（3.6-0.5）*4.1=15.25 KN/m小计 A-D 13.08+3+0.33+15.25=31.66KN/m B-C 9.88+3+0.33=13.21 KN/m B-D 6.585+3+0.33=9.915 KN/m集力中D 26.6*4.5=119.7KNE 2*（1-2*0.42+0.43）*4.39*3.6/2=11.76KN/m (11.76+1.8+0.245)*4.5=13.81 KN表3-3 活载计算荷载类别荷载计算屋面均布荷载屋面板传来A-D 2*(12*0.472*0.473)*0.7*3.6/2=2.34KN/m B-C 2*5/8*0.7*3.6/2=1.575 KN/m B-D 2*5/8*0.7*2.4/2=1.05 KN/m集力中D （1-2*0.272+0.273）*0.7*2.4/2+0.98*4.5=8.01KN E 0.94*2*4.5=8.46KN 楼面均布荷载楼面板传来 A-D 2*(12*0.472*0.473)*2.8*4.5/2=8.34KN/m B-C 2*5/8*2.8*3.6/2=7.875 KN/m B-D 2*5/8*2.8*2.4/2=4.2 KN/m集力中D 6.88*4.5=30.96KNE 2*（1-2*0.42+0.43）*2.8*3.6/2=7.5KN/m 7.5*4.5=33.75 KN恒载分布图见图3-3 活载分布图见图3-4三、恒载作用下框架的内力计算 （一）恒载作用下框架弯矩计算 （1）梁的固端弯矩计算 因作用在梁上的荷载不能直接查表计算，须进行叠加。计算结果见表34 恒载作用下受荷简图及计算公式见图35表34 恒载作用下梁的固端弯矩（KN/m）分项屋面A-B楼面A-BMAB=84.7MBA=56.51MAB=121.51MBA=81.05MAB=6.13MBA=22.48MAB=4.76MBA=17.46MAB=37.08MBA=74.17MAB=63.84MBA=127.69小计MAB=127.91MBA=153.15MAB=190.1MBA=226.2分项屋面B-C楼面B-CMBC=75.51 MCB=75.51MBC=57.07MCB=57.07MBC=68.2 MCB=68.2MBC=55.94 MCB=55.94小计MBC=143.71 MCB=143.71MBC=113.01 MCB=113.01图35 恒载作用下受荷简图及固端弯矩计算公式（2）恒载作用下框架的弯矩计算根据梁柱的线刚度，求出各个节点的弯矩分配系数，ij用弯矩分配法计算框架内力，传递系数为1/2，各节点传递2次即可。计算过程及结果见表35。表35 弯矩分配法计算框架弯矩上柱下柱左梁右梁上柱下柱左梁右梁下柱上柱 0.5900.4100.2910.4180.2910.4100.590-127.91153.15-143.7143.7175.47 52.44 -2.7535.27 -1.38 26.22-20.0 -13.89 5.8-3.94 -2.75 -58.92 -84.79-16.7 -29.46 -1.38 -20.978.34 5.8 9.16 13.1990.74-90.74182.42-12.3-170.1292.57-92.570.3710.3710.2580.2050.2950.2950.2050.2580.3710.371-190.1226.2-113.01113.0170.5337.74-22.7870.53 49.04 -23.20 -33.435.27 -11.6 24.52 -1.97-22.78 -15.85 1.79 2.58-33.4 -23.2 -29.15 -41.93-16.7 -14.58 -11.6 -20.972.58 1.79 19.33 27.82-41.93-42.4027.8285.4983.02-168.51229.73-32.79-47.52-14991.59-35.08-56.510.3710.3710.2580.2050.2950.2950.2050.2580.3710.371-190.1226.2-113.01113.0170.5335.27-21.8770.53 49.04 -23.20 -33.435.27 -11.6 24.52 -16.7-21.87 -15.2 1.79 6.92-33.4 -23.2 -29.15 -41.93-16.7 -14.58 -11.6 -20.976.92 4.81 13.82 19.86-41.93-20.9719.8683.9383.93-167.86232.33-43.18-43.18-145.9886.08-43.04-43.040.3710.3710.2580.2050.2950.2950.2050.2580.3710.371-190.1226.2-113.01113.0170.5335.27-22.570.53 49.04 -23.20 -33.436.98 -11.6 24.52 -16.7-22.5 -15.65 4.94 7.1-33.4 -23.2 -29.15 -41.93-17.32 -14.58 -11.6 -21.987.1 4.94 14.07 20.24-41.93-20.9720.2483.384.96-168.31232.46-43-43.62-145.8586.33-43.67-42.660.3890.3410.270.2130.3060.2680.2130.270.3410.38973.9535.27-9.0364.82 51.33 -24.11 -34.64 -12.06 25.67 -16.7-7.91 -6.27 1.34 1.92-30.33 -24.11 -32.51 -38.54 -15.26 -12.06 1.69 1.34 8.92 11.26-43.96-20.9712.85100.1956.91-157.1229.1-49.42-28.64151.0479.36-27.28-52.0836.98-3.96-17.320.85-21.985.6333.02-16.47-16.35（3）恒载作用下框架的剪力计算将集中力等效成均布荷载，然后计算两端剪力，A6B6 (22.07*4.8+12.77*2.4+69.53)/7.2=28.63KN/m B6C6 75.78/7.2 +17.18=28.01KN/mA5B5 (31.66*4.8+9.92*2.4+119.7)/7.2=41.04KN/m B6C6 62.15/7.2 +13.21=21.84KN/m据简图图36和推导公式进行计算。 梁：MA=0,MAMB-ql2/2QBl=0 QB=(MAMB)/l-ql/2 MB=0,MAMB+ql2/2QAl=0 QB=(MAMB)/l+ql/2 柱：MC=0,MCMDQDh=0 QD=(MC+MD)/h MD=0,MCMDQDh=0 QC=(MC+MD)/h 因在横梁D，E处有集中力，故剪力有突变，剪力改变大小即为集中力的大小。框架剪力图见图37。再根据所求D，E处的剪力反求D，E处的弯矩。据 图36 恒载作用下框架的剪力计算简图图37 恒载作用下的框架剪力图计算简图38和推导公式计算。 对A取矩-MA+M+ql2/2+(P-QD)l=0M= MA- ql2/2-(P-QD)l 框架弯矩图见图39 图38 集中力处的弯矩计算简图 图39 恒载作用下的框架弯矩图（四）恒载作用下框架的轴力计算恒载作用下框架轴力包括次梁传来的荷载及柱自重，（1）次梁及墙传来的荷载计算见表36表36 次梁及墙传给框架的轴力荷载计算屋面A （5/8*6.29*4.5/2+0.245+0.1.8）*4.5+20=69.03KNB （1-2*0.42+0.43）*6.29*3.6/2+6.6*4.5=67.6KN C 8.42*4.5+20=57.89 KN楼面A 15.03*4.5=67.66KNB （11.76/2+4.6+1.8+0.245+13.7）*4.5=118.04KN C （11.76/2+1.8+0.245+6.79）*4.5=66.24 KN（2）柱的自重底层： 1.2*0.4*0.5*25*4.6=27.6KN 标准层: 1.2*0.4*0.5*25*3.6=21.6KN 恒载作用下框架的轴力见图310图310 恒载作用下框架的轴力图四、活载作用下框架的内力计算活荷载受荷简图前面已绘出，见图34，由于内力计算采用分层法，因而除底层柱外，其他各层柱的线刚度（或相对线刚度）均乘以0.9，并取相应的传递系数为1/3（底层的传递系数仍为1/2）。分配系数和固端弯矩的计算方法同恒载计算。表34 活载作用下梁的固端弯矩（KN/m）屋面A-B楼面A-BMAB=13.75MBA=16.39MAB=50.53MBA=61.81屋面B-C楼面B-CMBC=14.42 MCB=14.42MBC=64.4 MCB=64.4 （1）顶层计算单元（h=3.6m） 因屋面活荷载较小，不考虑活荷载的最不利组合，将活荷载满跨布置，计算结果见图311（2）25层计算单元（h3.6m） 为便于内力组合将活荷载分跨进行计算：左跨布置活荷载时，计算结果见图312，右跨布置活荷载时，计算结果见图313，（3）底层计算单元（h4.6m） 为便于内力组合将活荷载分跨进行计算：左跨布置活荷载时，计算结果见图314，右跨布置活荷载时，计算结果见图315，图311 顶层布置活荷载的计算结果图312 25层左跨布置活荷载的计算结果图313 25层右跨布置活荷载的计算结果图314底层左跨布置活荷载的计算结果图315底层右跨布置活荷载的计算结果五、风荷载作用下框架的内力计算 1、基本系数基本风压值为0.30 KN/m风振系数z，因房屋总高度h30m，所以取z1.0风载体型系数 s0.8-（-0.5）1.3风压高度变化系数z，按B类地区查建筑结构荷载规范GB500092001 表7.2.1。风载标准值按下式计算 风压高度变化系数z及风载标准值计算结果见表3-5 表3-5 风压高度系数z及风载标准值计算结果离地面高度Z0（m）3.67.210.814.41821.6z1.01.01.01.141.211.30Wk0.390.390.390.4450.4720.507 为简化计算，将沿高度分布得风载简化为集中荷载，FwikWik*A 6层：Fw6k4.5*（0.9+3.6/2）*0.5076.16KN5层：Fw5k4.5*3.6*（0.472+0.507）/27.93 KN4层：Fw4k4.5*3.6*（0.445+0.47）/27.43KN3层：Fw3k4.5*3.6*（0.390+0.445）/26.76KN2层：Fw2k4.5*3.6*（0.39+0.39）/26.32KN1层：Fw1k4.5*3.6*（0.39+0.39）/26.32 KN 风荷载分布图见图3-16图3-16 风荷载分布2、风荷载作用下的侧移计算（1）框架柱的侧移刚度表3-6 框架柱的侧移刚度层次柱号K=Kb/2KcK=Kb/Kc=k/(2+k)=(0.5+k)/(2+k)D=12i/h2D一般层中柱K=4/（2*1.44） =1.39=1.39/(2+1.39)=0.41D=11.05*1032.50*104外柱K=(1*20)/(2*1.44)=0.695=0.695/(2+0.695)=0.41D=6.96*103底层中柱K=1/1.26=0.794=(0.5+0.794)/(2+0.695)=0.463D=6.67*1032.17*104外柱K=2/1.26=1.59=(0.5+1.59)/(2+1.59)=0.582D=8.38*103取刚度折减系数c0.85采用D值法计算框架的侧移，层间相对侧移框架的总侧移值为各层相对侧移之和，即风荷载标准值，侧移刚度值等于相对侧移刚度值乘以相对线刚度等于1.0时的截面刚度（，Ec2.80*104N/mm2） 表3-7 侧移值及侧移限制值位置Fwk（KN）(N/mm)/h限制第6层6.162.5*0.2901/124141/500第5层14.092.5*0.6631/54301/500第4层21.522.5*1.0131/35541/500第3层28.282.5*1.3311/27051/500第2层34.62.5*1.6281/22111/500第1层40.92.5*1.891/24341/500顶点2.17*7.061/32011/650由表中可知顶层最大侧移和层间最大侧移均满足要求3、风荷载作用下框架的内力分析（采用D值法）风荷载设计值=风荷载标准值*1.46层：Fw6k1.4*6.16=8.62KN5层：Fw5k1.4*14.09 =19.73KN4层：Fw4k1.4*21.52=30.13KN3层：Fw3k1.4*2.28=39.59KN2层：Fw2k1.4*34.6=48.44KN1层：Fw1k1.4*40.92 =57.29KN（1）各柱剪力值V：见表3-表3-8 5，6层各柱的剪力计算系数6层：Fw6k8.62 KN5层：Fw5k19.73KNDA6A5B6B5C6C5A5A4B5B4C5C4K=Kb/2Kc0.6951.390.6950.6951.390.6951.334=k/(2+k)0.2580.410.2580.2580.410.258D=ic0.3720.590.3720.3720.590.3722.4043.8122.4045.5023.8125.502表3-9 3，4层各柱的剪力计算系数4层：Fw4k30.13KN3层：Fw3k39.59KNDA4A3B4B3C4C3A3A2B3B2C3C2K=Kb/2Kc0.6951.390.6950.6951.390.6951.334=k/(2+k)0.2580.410.2580.2580.410.258D=ic0.3720.590.3720.3720.590.3728.40213.3268.40211.0417.5111.04表3-10 1，2层各柱的剪力计算系数2层：Fw2k48.44KND1层：Fw1k57.29KNDA4A3B4B3C4C3A3A2B3B2C3C2K=Kb/2Kc0.6951.390.6951.3340.6951.390.6951.89=k/(2+k)0.2580.410.2580.2580.410.258D=ic0.3720.590.3720.3720.590.3728.40213.3268.40211.0417.5111.04（2）、各层柱反弯点高度比的计算主要与框架的层数n，梁柱刚度比k及所在层的层数i及荷载形式有关。y=yn+y1+y2+y3 式中 yn：标准反弯点高度比 y1：上下梁高度变化时的反弯点高度修正值y2，y3：上下层高度变化时的反弯点高度修正值查混凝土结构设计原理附表12.1、12.2、12.3列于表中，并计算各层柱反弯点高度，计算结果见表3-11表3-11 反弯点高度计算层数6层：m=6，n=6，h=3.6m柱号KY0a1Y1a2 Y2a3Y3yy/A6A50.6950.301000100.301.08B6B51.390.371000100.371.33层数5层：m=6，n=5，h=3.6m柱号KY0a1Y1a2 Y2a3Y3yy/A6A50.6950.401010100.401.44B6B51.390.421010100.421.51层数4层：m=6，n=4，h=3.6m柱号KY0a1Y1a2 Y2a3Y3yy/A6A50.6950.401010100.401.44B6B51.390.451010100.451.62层数3层：m=6，n=3，h=3.6m柱号KY0a1Y1a2 Y2a3Y3yy/A6A50.6950.451010100.451.62B6B51.390.471010100.471.69层数2层：m=6，n=2，h=3.6m柱号KY0a1Y1a2 Y2a3Y3yy/A6A50.6950.501010100.501.8B6B51.390.501010100.501.8层数1层：m=6，n=1，h=4.6m柱号KY0a1Y1a2 Y2a3Y3yy/A6A50.7940.65000.780000.652.99B6B51.590.59000.780000.592.71（3）、风荷载作用下框架的内力值柱端弯矩柱上端的弯矩 M上=Vh（1-y）柱下端的弯矩 M下=Vhy梁端弯矩：由节点平衡求得，先求出每个节点柱端弯矩之和，然后在按梁的线刚度分配 梁端剪力 梁两端的弯矩的代数值相加在除以跨度 柱的轴力即梁的剪力的代数和。风载作用下框架的内力图见图 317图317 风载作用下框架的内力图六、荷载组合和内力组合 考虑三种荷载组合：A 恒荷载活荷载 B 恒荷载风荷载 C 恒荷载0.85（活风）其中：恒载，6层活载，25层左右跨布置活载分别为、，底层布置活载分别为、，左风，右风。在组合各种内力值时，考虑风荷载的最不利即可。（一）横梁内力组合61层的横梁内力组合见表312表 317。表312 横梁内力组合（6层）杆件号截面内力恒载活荷载风内力组合控制值组合内力值恒+活恒+风恒0.85（活+风）A6B6 A6M-90.74-8.286.06-99.02-96.8-102.93-76.62V90.3716.07-1.44106.4491.81105.2598.53D6M271.6548.54-0.87320.19272.52259.65320.19B6M-182.42-18.68-4.33-201.1-186.8-201.98-170.72V-115.83-5.67-1.44-121.5-186.8-121.87-114.08B6C6B6M-170.12-17.914.33-188.0-174.5-189.02-156.54V116.114.9-1.44131117.54129.19123.31跨中M262.8140.76-0.87303.57263.68298.19303.57C6M-92.57-8.68-6.06-101.3-98.63-105.1-81.24V-90.07-4.9-1.44-94.97-91.51-95.46-87.87表313 横梁内力组合（5层）杆件号截面内力恒载活荷载风内力组合控制值组合内力值恒+活恒+风恒0.85(活+风）A5B5 A5M-168.51+-47.7814.48-216.3-183.0-221.43同上层V156.24+42.71-3.63198.95-159.8195.63同上层D5M575.17+174.76-2.95749.93578.12726.22同上层B5M-229.73+-69.22-11.66-298.9-241.4-298.48同上层V-139.24+-45.97-3.63-185.2142.87-181.4同上层B5C5B5M-145.98+-71.8211.66-217.8-157.6-216.94同上层V139.77+45.32-3.63185.09143.4181.38同上层跨中M131.65+106.67-1.41238.32133.06223.52同上层C5M-86.08+-57.88-14.48-143.9-100.6-147.59同上层V-155.71+-50.46-3.63-206.259.34201.69同上层表314 横梁内力组合（4层）杆件号截面内力恒载活荷载风内力组合控制值组合内力值恒+活恒+风恒0.85(活+风）A4B4 A4M-167.86+-47.7826.04-215.6193.9230.61同上层V159.4+42.71-6.37202.11165.77201.12同上层D4M590.99+174.76-4.52765.75595.51743.38同上层B4M-232.33+-69.22-19.8301.55252.13307.99同上层V-136.08+45.97-6.37-182.1-142.5-180.57同上层B4C4B4M-145.85+-71.8219.8-217.7-165.7-223.73同上层V139.42+45.32-6.37184.74145.79183.37同上层跨中M134.67+106.67-3.12241.34137.79227.99同上层C4M-86.33+-57.88-26.04-144.2-112.4-157.66同上层V-156.06+-50.46-6.37-206.5-162.4-204.37同上层表315 横梁内力组合（3层）杆件号截面内力恒载活荷载风内力组合控制值组合内力值恒+活恒+风恒0.85(活+风）A3B3 A3M-167.86+-47.7833.96-215.6-201.8-237.34同上层V159.4+42.71-8.54202.11167.94202.96同上层D3M590.99+174.76-7.03765.75598.02745.51同上层B3M-232.33+-69.22-27.52-301.5-259.9-280.7同上层V-136.08+-45.97-8.54-182.1-144.6-182.41同上层B3C3B3M-145.85+-71.8227.52-217.7-173.4-230.29同上层V139.42+45.32-8.54184.74147.96185.20同上层跨中M134.67+106.67-3.22241.34137.89228.08同上层C3M-86.33+-57.46-33.96-144.2-120.3-164.39同上层V-156.06+-50.46-8.54-206.5-164.6-206.21同上层表316 横梁内力组合（2层）杆件号截面内力恒载活荷载风内力组合控制值组合内力值恒+活恒+风恒0.85(活+风）A2B2 A2M-168.31+-47.7841.98-216.1-210.3-244.61同上层V159.32+42.71-10.53201.91169.85204.57同上层D2M590.15+174.76-8.61764.91598.76746.01同上层B2M-232.46+-69.22-33.9-301.7-266.4-320.09同上层V-136.16+-45.97-10.53-182.4-146.7-184.19同上层B2C2B2M-145.85+-71.8233.9-217.7-179.8-235.71同上层V139.47+45.32-10.53184.79150.0186.94同上层跨中M133.72+106.67-4.04240.39137.76227.82同上层C2M-86.33+-57.46-41.98-144.2-128.3-171.21同上层V-156+-50.46-10.53-206.5-166.5-207.84同上层表317 横梁内力组合（1层）杆件号截面内力恒载活荷载风内力组合控制值组合内力值恒+活恒+风恒0.85(活+风）A1B1 A1M-157.1+-47.3951.53-204.5-208.6-241.18同上层V161.66+37.33-12.6198.99174.26204.1同上层D1M612.60+117.05-9.06729.65621.66719.79同上层B1M-229.1+-69.58-39.35-298.7-268.5-321.69同上层V-133.82+-49.65-12.6-183.5-146.4-186.73同上层B1C1B1M-151.04+-72.1539.35-223.2-190.4-245.82同上层V137.78+60.78-12.6198.56150.38200.15同上层跨中M122.44+106.19-6.09228.63128.53217.88同上层C1M-79.36+-57.36-51.53-136.7-130.9-171.92同上层V-157.7+-66.3-12.6-224-170.3-224.77同上层框架内力控制值的计算 由于框架内力分析的结果是框架柱轴线处梁的弯矩和剪力，因此在截面配筋计算时，应经换算求得梁端截面的弯矩和剪力。 M 1=M-Vb/2 V1=V-(g+q)b/2 式中，M1， V 1分别表示梁截面的弯矩和剪力 V，M表示柱轴线处由内力计算得到的剪力和弯矩 g，q表示作用于梁上的竖向分布恒载和活载 由前表知，除屋顶横梁内力较小外，其余各层内力均相近，从而可取屋面、底层横梁作为控制值计算。 屋面、楼面控制值分别见表318，319表318 屋面横梁控制值位置截面荷载MV控制值计算M1V1左跨g=28.63q=3.02A6-90.7490.37M1=-90.74+90.37*0.35V1=90.37-28.63*0.35-59.1180.35-8.2816.07M1=-8.28+16.07*0.35V1=16.07-3.02*0.35-2.6615.02-6.061.44M1=-6.06+1.44*0.35V1=1.44-5.561.44M:+0.85(+) V: +-66.1081.79B6左-182.4-115.8M1=-182.4+115.83*0.35V1=-115.83+28.63*0.35-141.9-105.8-18.68-5.67M1=-18.68+5.67*0.35V1=-5.67+3.02*0.35-16.7-4.61-4.33-1.44M1=-4.33+1.44*0.35V1=-1.44-3.83-1.44V:+0.85(+) M: +-158.6-110.9右跨g=28.0q=2.75B6右-170.190.37M1=-170.1+116.1*0.35V1=116.1-28.0*0.35-129.5-106.3-17.9116.07M1=-17.91+14.9*0.35V1=14.9-2.75*0.35-12.7-16.95-4.331.44M1=-4.33+1.44*0.35V1=-1.44-3.83-1.44M:+0.85(+) V: +-143.5-123.3C6-92.5790.07M1=-92.57+90.07*0.35V1=90.0728.0*0.35-61.05-80.27-8.684.9M1=-8.68+4.9*0.35V1=4.9+2.75*0.35-6.97-3.94-4.331.44M1=-6.06+1.44*0.35V1=-1.44-5.56-1.44M,V:+0.85(+)-71.7-84.84319 楼面横梁控制值位置截面荷载MV控制值计算M1V1左跨g=41.04q=14.04A1-157.1161.66M1=-157.1+161.66*0.35V1=161.66-41.04*0.35-100.5147.3+-47.3937.33M1=-47.39+37.33*0.35V1=37.33-14.04*0.35-34.3232.42-51.5312.6M1=-51.53+12.6*0.35V1=12.6-47.1212.6M，V:+0.85(+) -169.7185.57B1左-229.1-133.82M1=-229.1+133.82*0.35V1=-133.82+41.04*0.35-182.3-119.5+-69.58-49.65M1=-69.58+49.65*0.35V1=-49.65+14.04*0.35-52.2-44.74-39.35-12.6M1=-39.65+12.6*0.35V1=-12.6-35.24-12.6M，V:+0.85(+)-256.6168.24右跨g=21.84q=12.56B1右-151.0137.78M1=-151.0+137.78*0.35V1=137.78-21.84*0.35-102.8130.14+-72.1560.78M1=-72.15+60.78*0.35V1=60.78-12.56*0.35-50.8856.38-39.3512.6M1=-39.65+12.6*0.35V1=12.6-35.2412.6M，V:+0.85(+)-176.0188.77C1-79.36-157.7M1=-79.36+157.7*0.35V1=157.721.84*0.35-24.17-150.1+-57.36-66.3M1=-57.36+66.3*0.35V1=66.3+12.56*0.35-38.03-61.9-51.53-12.6M1=-51.53+12.6*0.35V1=-12.6-47.12-12.6M,V:+0.85(+)-96.55-213.4（二）框架柱的内力组合 对活荷载作用下的内力用分层法进行计算，因此在组合弯矩时，只考虑在柱相邻层布置活荷载；在组合轴力时，则考虑在该柱以上各层布置活荷载，列表计算时将活荷载产生的最不利内力列入荷载组合表中。 框架柱的内力组合表见表320表 32555构件号A6A5B6B5C6C5截面上端下端剪力上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNVMNMNV恒载90.74159.483.02181-48.9-12.3299.23-32.79320.8312.53-92.57147.96-56.51169.5641.41活载8.2820.52.7620.5-3.010.7728.4-0.2628.40.29-8.6813.36-2.8913.363.217.0321.1-7.81-6.27-20.167.470.872.6-0.96-0.93-2.781.037.1521.46-7.95-8.78-26.349.76活载组合14.3820.521.0820.5-9.79-0.3428.4-1.0428.4-0.19-17.4613.36-26.6313.3611.92风载6.061.44-2.61.44-2.40-8.650-5.0703.81-6.06-1.44-2.6-1.442.40内力组合恒+活105.1179.9104.1201.5-58.7-12.64327.53-31.75349.312.34-110.0161.32-83.14182.9253.33恒+风96.8160.8485.62182.4-51.4-20.95299.23-37.86320.8316.34-98.63149.4-59.1117143.81恒+0.85108.1178.05103.15199.7-59.3-19.94323.37-37.98344.9715.61-107.4160.54-81.36182.1453.58表320 框架柱内力组合表（6层）构件号A5A4B5B4C5C4截面上端下端剪力上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNVMNMNV恒载83.0240.4983.93426.6-83.5-47.52717.88-43.18749.4845.35-35.08339.99-43.04361.5939.06活载5层21.177.097.0377.09-7.81-20.1629.99-6.7229.997.472.632.910.8732.91-0.96-2.78-3.75-0.93-3.751.0321.4646.47.1546.4-7.95-26.3447.79-8.7847.799.766层7.0321.1-7.81-6.27-20.167.470.872.6-0.96-0.93-2.781.037.1521.46-7.95-8.78-26.349.76活载组合24.4273.7424.4273.74-13.61.7376.391.7376.39-0.96-31.6580.7-31.6580.717.6风载11.88-5.077.92-5.07-5.52-18.240-13.208.73-11.88-5.07-7.92-5.075.52内力组合恒+活107.44478.24108.35500.3-97.0-45.79794.27-41.45815.8744.39-66.73420.69-74.69442.2956.66恒+风94.9409.9791.85431.7-89-65.76717.88-56.38739.4854.08-46.96345.06-50.96366.6644.58恒+0.85113.88471.89114.42493.6-99.7-61.55782.81-55.87804.4151.95-72.08412.89-76.671051.858.71表321 框架柱内力组合表（5层）构件号A4A3B4B3C4C3截面上端下端剪力上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNVMNMNV恒载83.93653.5683.3675.2-83.6-43.181133.0-431154.643.09-35.08532.37-43.04553.9742.85活载4层21.1129.937.03129.9-7.81-20.1677.98-6.7277.987.472.677.980.87100.25-0.96-2.78-3.75-0.93-3.751.0321.4646.47.1546.4-7.95-26.3446.4-8.7847.799.763层7.0321.1-7.81-6.27-20.167.470.872.6-0.96-0.93-2.781.037.1521.46-7.95-8.78-26.349.76活载组合24.42126.1824.42126.2-13.61.73124.381.73124.38-0.96-31.65124.38-31.65148.0417.6风载18.12-11.4412.1-11.4-8.40-26.40-21.59013.33-18.12-11.44-12.1-11.448.40内力组合恒+活108.35779.74107.72801.3-97.2-41.451257.4-41.27127942.94-66.73680.77-74.69702.0160.45恒+风102.0566595.468.66-92.0-69.581133.0-64.59115456.42-53.2543.81-55.14565.4151.25恒+0.85120.09770.54770.54792.1-102-64.151238.7-59.88126053.60-77.38668.23-80.23689.5364.95表322 框架柱内力组合表（4层）构件号A3A2B3B2C3C2截面上端下端剪力上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNVMNMNV恒载83.93902.2283.3923.8-83.6-43.181548.2-431569.843.09-35.08724.75-43.04746.3542.85活载4层21.1182.377.03182.4-7.81-20.16125.97-6.72125.977.472.6167.590.87167.59-0.96-2.78-3.75-0.93-3.751.0321.4646.47.1546.4-7.95-26.3446.4-8.7847.799.763层7.0321.1-7.81-6.27-20.167.470.872.6-0.96-0.93-2.781.037.1521.46-7.95-8.78-26.349.76活载组合24.42178.6224.42178.6-13.61.73172.371.73172.37-0.96-31.65215.38-31.65215.3817.6风载21.86-19.9817.88-19.9-11.0-33.440-29.6017.51-21.86-19.98-17.88-19.9811.04内力组合恒+活108.351080.8107.721102-97.2-41.451720.5-41.271742.142.94-66.73940.13-74.69961.7360.45恒+风105.79922.2101.18943.8-94.7-76.621548.2-72.61569.860.6-56.94744.73-60.92766.3353.89恒+0.85123.271071.0119.261092-104-70.131694.7-69.631716.357.16-80.56924.81-85.14946.4167.19表323 框架柱内力组合表（3层）构件号A2A1B2B1C2C1截面上端下端剪力上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNVMNMNV恒载84.961083.1100.091105-92.6-43.621845.4-49.421866.946.52-43.67917.07-52.08938.6747.88活载2层21.1234.817.03234.8-7.81-20.16173.96-6.72125.977.472.6167.590.87167.59-0.96-2.78-3.75-0.93-3.751.0321.4646.47.1546.4-7.95-26.3446.4-8.7847.799.761层6.4922.22-7.98-6.17-20.877.510.832.851.02-0.89-3.031.096.5322.37-8.03-8.1-27.729.95活载组合23.92231.0625.29231.1-13.71.66220.361.93220.36-1-31.01282.72-32.78282.1217.73风载24.130.5124.130.51-13.4-38.20-38.2021.23-24.530.51-24.130.5113.38内力组合恒+活108.351314.2125.381336-106-41.962065.7-47.492087.345.52-74.681199.8-84.861221.465.61恒+风109.061113.6124.191135-106-81.821845.4-87.621867.067.75-67.77947.58-76.18969.1861.26恒+0.85125.781305.5142.071327-116-74.682032.7-80.252054.363.72-90.511183.0-100.41204.974.32表324 框架柱内力组合表（2层）构件号A1A0B1B0C1C0截面上端下端剪力上端下端剪力上端下端剪力内力种类MNMNVMNMNVMNMNV恒载56.911266.433.021294-20.5-28.642256.6-16.472284.222.56-27.281111.1-16.531138.721.83活载19.48283.179.74283.2-6.35-18.52211.42-9.26211.426.042.49304.941.25304.94-0.77-5.69-2.95-1.33-2.950.8719.5958.199.8058.19-6.39-24.360.76-12.1560.767.92活载组合13.79280.228.41280.2-5.661.07269.610.54269.61-0.25-21.81365.7-10.9365.77.15风载27.4343.1150.943.11-17.3-40.50-58.1021.44-27.4343.11-50.943.1117.35内力组合恒+活70.701546.641.431574-26.1-27.572526.2-15.932553.922.31-49.091476.8-27.25150.3928.97恒+风84.341309.583.921337-37.8-69.142256.6-74.572284.344-54.711154.2-37.251181.839.17恒+0.8591.951541.2111.50156840.03-62.162485.8-65.402531.440.5769.131459.6-68.881486.242.65表325 框架柱内力组合表（1层）七、框架梁柱的配筋 （一）框架横梁配筋 本设计采用强度等级为C25的混凝土， fc=12.5N/mm2,fcm=13.5 N/mm2 受力筋为级钢筋f y=300N/mm2， 采用单筋矩形截面公式，取混凝土保护层厚度为35mm （1）框架梁正截面承载力计算及受拉钢筋的配置 15层内力相差不大，可按相同配筋，顶层内力较小，可采用另一种配筋，可选用底层和顶层分别进行配筋计算。 以顶层横梁A6B6的A6端支座计算为例 M66.10KN/m，b*h=250*700mm 有效高度h0=h-35=665mm S=M/ fcmbh02-66.10/(13.5*250*6652)=0.0443S=（11S）/2=0.977AS=M/f ySh0=66.10/(300*0.977*665)=339mm2 查规范配筋表选216,实配402mm2 验算最小配筋率：=AS/bh=509/(250*665)=0.310.25 边支座最小配筋率 0.25 跨中最小配筋率 0.2 （2）框架梁斜截面承载力计算及箍筋的配置由表327可知，顶层的均按构造配筋，其他层均按计算配筋， a：其他层A支座 V=185.57KN，ASV/S(V-0.07 bh0fc)/1.5fyVh0 ASV/S(185.57-138.5)/(1.5*210*665) ASV/S0.225,选用单肢箍,配置6200 ASV/S（228.3）/200=0.2830.225b：其他层B支座左 V=168.24KN，ASV/S(V-0.07 bh0fc)/1.5fyVh0 ASV/S(168.24-138.5)/(1.5*210*665) ASV/S0.142,选用单肢箍,配置6200 ASV/S（228.3）/200=0.2830.142c：其他层B支座右 V=188.77KN，ASV/S(V-0.07 bh0fc)/1.5fyVh0 ASV/S(188.77-138.5)/(1.5*210*665) ASV/S0.240,选用单肢箍,配置6200 ASV/S（228.3）/200=0.2830.240d：其他层C支座 V=213.4KN，ASV/S(V-0.07 bh0fc)/1.5fyVh0 ASV/S(213.4-138.5)/(1.5*210*665) ASV/S0.358,选用单肢箍,配置6150 ASV/S（228.3）/150=0.3770.358 构造配筋：架立筋选用212， 箍筋选用 加密区 6100 其余部分 6200表326 框架梁正截面配筋计算层次杆件截面MSSAS选配实配顶层A6B6A6-66.100.04430.977339218509D6320.190.2190.87818215221900B6-158.60.1060.944842216+218911B6C6B6-143.50.0960.949758416804跨中303.570.2030.8851719220+3221768C6-71.70.0480.975368.6218509底层A1B1A1-160.70.1080.943854216+218911D1729.650.3330.78946358284926B1-256.60.1720.9051421218+3201451B1C1B1-1760.1180.937941.5216+218911跨中228.630.1530.9171250218+2221269C1-96.550.0650.966501218509表327 框架梁斜截面配筋计算层次截面AB左B右C顶层V(KN)81.79110.9123.384.84其他层V185.57168.24188.77213.4顶层0.25bh0fc=0.25*250*665*11.9=494594VVVV其他层VVVV顶层0.07 bh0fc=0.07*250*665*11.9=138486VVVV其他层VVVV（一）框架柱配筋 柱的配筋采用对称式（以利于不同方向风荷载的作用），为便于施工，将25层用同一种配筋，底层为另一种配筋，其内力均由前表查出最不利着，作为计 算值。材料C25, fc=12.5N/mm2,fcm=13.5 N/mm2受力筋为级钢筋f y=300N/mm2，b=0.544,取混凝土保护层厚度为35mm箍筋级，f yV=210N/mm2（1）框架柱正截面承载力计算及受力钢筋的配置 26层边柱 柱顶 l0=1.25*3.6=4.5m 内力设计值 M=125.78KN/m 偏心距ee0=M/N=95.70.3h0=139.5mm 附加偏心距ea=0.12(0.3h0-e0)=5.26mm ei= e0+ea=95.7+5.26=100.96mm 求偏向距增大系数ei/h0=0.2170.3l0/h=4500/500=915,故2110.22.7* ei/h0=0.786 按式1+1/(1400 ei/h0)* (l0/h)212=1.21 判断大小偏压=N/ fcmbh0=1314.2*103/(13.5*400*465)=0.5230.544属大偏压求钢筋面积AS,AS1 e=ei+h/2-a=1.21*100.96+500/2-35=337.16mm ASAS1Ne-fcmbx(h0-x/2)/fy1(h0-a)=673.3mm2 由表328可知，按构造配筋即可，查规范，纵向钢筋的最小总配筋率 框架角柱：0.8，框架中柱，边柱：0.6 则配筋，ASAS1minbh0=0.006*400*465=1116mm2 选用816，ASAS11608mm2表328 框架柱正截面配筋计算e=ei+h/2-a位置26层底层边柱边柱中柱边柱柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底柱顶柱底M125.78142.0781.8287.6291.95111.569.1474.57N1314.21568.832065.752087.351546.621574.222526.242553.91e0=M/N95.790.5681.82e0/h00.210.30.190.30.0850.30.090.30.1280.30.150.30.0590.30.0633时，取3， N0.3fcA时，取N=0.3fcA 验算截面尺寸 V0.25bh0fc，截面尺寸满足要求。 由表329可知，框架柱的箍筋均按构造配筋， 箍筋选用：加密区 8100双肢箍，高度600mm 纵筋搭接处：8100双肢箍 其余部分 8100 表329 框架梁斜截面配筋计算位置边柱中柱26层底层26层底层V(KN)115.5742.6567.7540.570.25bh0fc0.25*400*465*11.9=553V553V553V553V33330.2bh0fc/ (+1.5)0.2*400*465*11.9/(3+1.5)=98.498.498.498.4N(KN) 1326.771486.181866.992513.40.3fcAN0.3*11.9*400*500=714N7140.07N505050500.2bh0fc/ (+1.5) +0.07N98.4+50=148.4V148.4V148.4V148.4VAsv/s均按构造配筋 （3）框架柱的裂缝宽度验算 据规范，对偏心受压构件，当e0/h00.55时，裂缝宽度较小，均能符合要求，故框架柱的裂缝宽度可不进行验算。第四章 楼梯的计算一：楼梯的计算本设计采用现浇式板式楼梯，其模板简单，施工方便，板式楼梯的主要组成部分有踏步板、平台板、平台梁。本设计所采用的材料：混凝土强度等级为C25，钢筋为级钢筋。规范中办公楼楼梯的活载标准值为2KN/m2（一）踏步板的计算 踏步的装饰材料用水磨石，楼梯栏杆采用金属栏杆。（1）截面尺寸板厚h=l/25l/30=120100mm，取板厚h=100mm。（2）荷载计算恒载：踏步板自重 1.2*（0.112+0.262）*0.3*1/2*1.0*25*1/0.3=5.61KN/m踏步水磨石面层1.2*（0.3+0.15）*0.02*1.0*25*1/0.3=0.9 KN/m 底板抹灰重 1.2*0.335*0.02*1.0*17*1/0.3=0.46KN/m 栏杆自重 1.2*0.1=0.12 KN/m g=5.61+0.9+0.46+0.12=7.09 KN/m 活载：q=1.4*2.0=2.8 KN/m 因此 ，g+q=7.09+2.8=9.89 KN/m（3）内力计算及配筋 楼梯踏步板可近似简化成两端支承在平台梁上的简支斜板，作用在斜板上的荷载包括g+q（沿单位水平长度上的竖向荷载）。见图41。 图41 踏步板尺寸梯段板的水平投影计算跨度为 l01=ln+b=3.6+0.2=3.8m跨中最大弯矩M=(g+q)/10* l012=9.89/10*3.82=14.28kN.m板的有效高度h0=100-20=80mms=M/fcmbh02=14.28*106/（13.5*1000*802）=0.165rs=0.909As= M/ fyrsh0=14.28*106/（0.909*210*80）=935mm2选用受力钢筋12100,实配钢筋面积1131mm2 分布筋采用8300。（二）平台板的计算（1）截面尺寸平台板厚取80mm,取1m板宽作计算单元。（2）荷载计算 恒载：平台板自重 1.2*1.0*0.08*25=2.4KN/m 水磨石面层 1.2*1.0*0.02*25=0.6 KN/m 20厚底板抹灰重 1.2*1.0*0.02*17=0.41KN/ g=2.4+0.6+0.41=3.41 KN/m 活载：q=1.4*1.0*2.0=2.8 KN/m 因此 ，g+q=3.41+2.8=6.21 KN/m（3）内力计算及配筋 考虑平台板两端梁的嵌固作用，跨中最大弯矩M=(g+q)/10* l022=6.21/10*1.02=0.621kN.m 板的有效高度h0=80-20=60mms=M/fcmbh02=0.621*106/（13.5*1000*602）=0.128rs=0.999As= M/ fyrsh0=0.621*106/（0.999*210*60）=49mm2构造配筋，受力筋：6200,实配钢筋面积142mm2。 分布筋：6200。（三）平台梁的计算（1）截面尺寸平台梁的截面尺寸：200*400，计算简图见图4-2 图4-2 平台梁的计算简图（2）荷载计算 恒载：由平台板传来的 3.41*1.0/2=1.71KN/m 由梯段板传来的 7.09*3.8/2=13.47KN/m梁自重 1.2*0.2*（0.4-0.08）*25=1.92 KN/m 20厚底板抹灰重 1.2*0.02*（0.4-0.08）*2*17=0.26KN/m g=1.71+13.47+1.92+0.26=17.36KN/m 活载：q=1.4*2*（3.8/2+1.0/2+0.2）=7.28 KN/m 因此 ，g+q=3.41+2.8=6.21 KN/m（3）内力计算及配筋计算跨度l03=3.0m平台梁跨中最大弯矩： M=(g+q)/8* l032=24.64/8*3.02=27.72kN.m 平台梁支座处最大剪力：V= pl/2=24.64*3.0/2=36.96 kN a：正截面承载力计算 采用级钢筋，fy=300 N/mm2h0=400-35=365mms=M/fcmbh02=27.72*106/（13.5*200*4652）=0.077rs=0.96As= M/ fyrsh0=27.73*106/（300*300*365）=263.8mm2采用212，实配钢筋面积306mm2 b：斜截面承载力计算 V/ fcbh0=36.96/（11.9*200*365）=0.040.25 满足截面尺寸 且 V/ fcbh0=36.96/（11.9*200*365）=0.040.07 可按构造配筋 箍筋采用6200（四）楼梯配筋图 楼梯配筋图详见结构施工图第五章 基础的计算工程地质条件：自然地表1m内为填土，填土下层7m厚为砂质粉土，砂质粉土允许承载力为150KN/m，地基为二类场地土。地下水位：地表以下0.5m，水质对混凝土无侵蚀，据此工程地质条件，可选用砂质粉土层作为持力层，不进行软弱下卧层验算。该框架层数不多，地基土较均匀，且柱距较大，可选择独立柱基础，取基础混凝土的强度等级为C25。下面用100厚C10的混凝土垫层。一、荷载设计值 （1）外柱基础承受的上部荷载 框架柱传来 M=111.5KN.m2，N=1574.22 KN， V=42.65 KN（2）中柱基础承受的上部荷载 框架柱传来 M=74.57KN.m2，N=2553.91 KN， V=40.57 KN二、外柱独立基础的计算 1、初估基础的尺寸 选择基础埋深1.2m，地基承载力深度修正d=1.4 f=fk+br(b-3)+ drm(d-0.5) =220+1.4*10.4*(1.2-0.5) =230.34 KN/m21.1 fk=220 KN/m2 取f=230.34 KN/m22、基础截面尺寸中心荷载作用下计算底面积A1N/(f-rGd)=1574.22/(230.34-20*1.2)=8.10m2考虑到偏心荷载作用应力分布不均匀，将计算出的基底面积增大20%，取1.2A=1.2A1=1.2*8.10=9.72m2取作b*l=2.8*3.5=9.8m2 （满足要求）b=2.4m3.0m,地基承载力可不必对宽度进行修正。 3、轴心荷载作用下地基承载力验算计算公式：按建筑地基基础设计规范（GB 500072002）下列公式验算：pk = (FkGk)/A(5.2.21)Fk = FgkFqk = 0.000.00 = 0.00 kN Gk = 20Sd = 2039.201.20 = 940.80 kN pk = (FkGk)/S = (0.00940.80)/39.20 = 24.00 kPa fa，满足要求。4偏心荷载作用下地基承载力验算计算公式：按建筑地基基础设计规范（GB 500072002）下列公式验算：当eb/6时，pkmax = (FkGk)/AMk/W(5.2.22) pkmin = (FkGk)/AMk/W(5.2.23)当eb/6时，pkmax = 2(FkGk)/3la(5.2.24)X、Y方向同时受弯。偏心距exk = M0yk/(FkGk) = 29.86/(0.00940.80) = 0.03 me = exk = 0.03 m (B1B2)/6 = 7.00/6 = 1.17 mpkmaxX = (FkGk)/SM0yk/Wy = (0.00940.80)/39.2029.86/45.73 = 24.65 kPa偏心距eyk = M0xk/(FkGk) = 111.50/(0.00940.80) = 0.12 me = eyk = 0.12 m (A1A2)/6 = 5.60/6 = 0.93 m
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