阳光旅馆建筑设计计算书（三维建模CAD图纸）.pdf

第一章 第一章 建筑设计建筑设计 一 建筑概况 1 设计题目 阳光旅馆 2 建筑面积 6500 3 建筑总高度 19 650 室外地坪算起 4 建筑层数 五层 5 结构类型 框架结构 二 工程概况 该旅馆为五层钢筋框架结构体系 建筑面积约 6500m 2 建筑物平面为 V 字形 走廊宽度2 4m 标准层高3 6m 室内外高差0 45m 其它轴网尺寸等详见平面简图 三 设计资料 1 气象条件 本地区基本风压 0 40KN 基本雪压 0 35KN 2 抗震烈度 7 度第一组 设计基本地震加速度值 0 01g 3 工程地质条件 建筑地点冰冻深度 0 7M 建筑场地类别 类场地土 建筑地层一览表 标准值 序 号 岩 土 分 类 土层深度 M 厚度范围 M 地基承载力 fk KPa 桩端阻力 KPa 桩周摩擦力 KPa 1 杂填土 0 0 0 5 0 5 110 2 粉土 0 5 1 5 1 0 170 10 3 粗砂 1 5 4 5 3 0 250 25 4 砾砂 4 5 340 2400 30 注 1 地下稳定水位居地坪 6M 以下 2 表中给定土层深度由自然地坪算起 4 屋面做法 防水层 二毡三油或三毡四油 结合层 冷底子油热马蹄脂二道 保温层 水泥石保温层 200mm 厚 找平层 20mm 厚 1 3 水泥砂浆 结构层 100mm 厚钢筋砼屋面板 板底抹灰 粉底 15mm 厚 5 楼面做法 水磨石地面 120 现浇砼板 粉底 或吊顶 15mm 厚 6 材料 梁 柱 板统一采用混凝土强度等级为C30 纵筋采用HPB335 箍筋采用HPB235 板筋采用 HPB235 级钢筋 四 建筑要求 建筑等级 耐火等级为 级 抗震等级为 级 设计使用年限 50 年 五 采光 通风 防火设计 1 采光 通风设计 在设计中选择合适的门窗位置 从而形成 穿堂风 取得良好的效果以便于 通风 2 防火设计 本工程耐火等级为二级 建筑的内部装修 陈设均应做到难燃化 以减少火 灾的发生及降低蔓延速度 公共安全出口设有三个 可以方便人员疏散 因该为 旅馆的总高度超过 21m 属多层建筑 因而根据 高层民用建筑设计防火规范 2001 版 GB50045 95 规定 楼梯间应采用封闭式 防止烟火侵袭 在疏散门处应设有 明显的标志 各层均应设有手动 自动报警器及高压灭火水枪 六 建筑细部设计 1 建筑热工设计应做到因地制宜 保证室内基本的热环境要求 发挥投资的 经济效益 2 建筑体型设计应有利于减少空调与采暖的冷热负荷 做好建筑围护结构的 保温和隔热 以利节能 3 采暖地区的保温隔热标准应符合现行的 民用建筑节能设计标准 的规定 4 室内应尽量利用天然采光 5 客房之间的送风和排风管道采取消声处理措施 6 为满足防火和安全疏散要求 设有三部楼梯 7 客房内的布置与装修以清新自然为主 卫生间的地面铺有防滑地板砖 墙 面贴瓷砖 七 参考资料 总图制图标准 GB50103 2001 房屋建筑制图统一标准 GBJ50001 2001 建筑结构制图标准 GBJ50105 2001 高层民用建筑设计防火规范 GB50045 95 民用建筑设计通则 JGJ37 87 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 砌体结构设计规范 GB50003 2001 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程 JGJ3 91 建筑地基基础设计规范 GB50007 2001 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 第二章 第二章 结构设计结构设计 第一节 框架结构的设计 一 工程概况 旅馆为六层钢筋框架结构体系 建筑面积约 6500m 2 建筑物平面为 V 字形 底层层高 3 9m 其它层为 3 6m 室内外高差 0 45m 因毕业设计未给定 0 000 标高所对应绝对标高 框架平面柱网布置如图 2 1 所示 图 2 1 框架平面柱网布置 二 设计资料 1 气象条件 基本风压 0 40N m 2 基本雪压 0 35 N m 2 2 抗震设防烈度 7 度第一组 设计基本地震加速度值为 0 01g 3 工程地质条件 地层由杂填土 粉土 粗砂 砾砂组成 地质情况见表 2 1 地下稳定水位距 地坪 6m 以下 建筑地层一览表 表 2 1 序 号 岩 土 分 类 土层深 度 M 厚度范围 M 地基承载 fk KPa 桩端阻力 qp KPa 桩周摩擦力 qs KPa 1 杂填土 0 0 0 5 0 5 110 2 粉 土 0 5 1 5 1 0 170 10 3 粗 砂 1 5 4 5 3 0 250 25 4 砾 砂 4 5 340 2400 30 注 1 地下稳定水位居地坪 6M 以下 2 表中给定土层深度由自然地坪算起 4 屋面及楼面做法 屋面做法 防水层 二毡三油或三毡四油 结合层 冷底子油热马蹄脂二道 保温层 水泥石保温层 200mm 厚 找平层 20mm 厚 1 3 水泥砂浆 结构层 120mm 厚钢筋砼屋面板 板底抹灰 粉底 15mm 厚 楼面做法 水磨石地面 120 现浇砼板 粉底 或吊顶 15mm 厚 5 材料 砼强度等级为 C30 纵筋 HRB335 篐筋 HPB235 6 设计依据 1 建筑地基基础设计规范 GB50007 2001 2 建筑结构荷载规范 GB50009 2001 3 混凝土结构设计规范 GB500010 2002 4 建筑抗震设计规范 GB500011 2001 5 混凝土设计规范理解与应用 北京 中国建筑工业出版社 2002 6 混凝土结构设计规范算例 中国建筑工业出版社 2003 7 房屋结构毕业设计指南 第二节 框架结构设计计算 一 梁柱面 梁跨度及柱高的确定 1 初估截面尺寸 板厚 取h 40 1 l 40 3900 97 5mm 取 120mm 横梁 高h 8 1 l l 12 1 8 1 12 1 6900 862 5 575 取 600mm 纵梁 高h 8 1 l l 12 1 8 1 12 1 6900 487 5 325 取 500mm 梁宽 b 3 1 2 1 h 且 b h 1 1 5 为了便于施工 统一取梁的宽度 b 250mm 2 框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值 按下列公式计算 1 柱组合的轴压力设计值 n Fg N E 注 考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数 F 按简支状态计算柱的负载面积 E g 折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值 可近似取 14kN m 2 n 为验算截面以上的楼层层数 2 c n c f u N A 注 n u 为框架柱轴压比限值 本方案为三级框架 则 n u 取 0 9 c f 为混凝土轴心抗压强度设计值 本方案为 C30 混凝土 则 c f 取 14 3kN 2 3 计算过程 对于边柱 n Fg N E 1 3 13 5 14 5 1228 5 kN c n c f u N A 1228 5 10 3 0 9 14 3 95454 55 mm 2 对于内柱 n Fg N E 1 2 18 18 14 5 1527 12 kN c n c f u N A 1527 12 10 3 0 9 14 3 118657 34 mm 2 因此 取柱 b h 500mm 500 mm 即可满足设计要求 柱 一 二 三 四 五层 b h 500mm 500mm 梁 梁编号见图 2 2 其中 L1 b h 250mm 600mm L2 b h 250mm 600mm L3 b h 250mm 600mm L4 b h 250mm 400mm L5 b h 250mm 500mm L6 b h 250mm 500mm 图 2 2 框架梁编号 3 梁的计算跨度 如图 2 3 所示 框架梁的计算跨度以上柱柱形心线为准 由于建筑轴线与墙重 合 故建筑轴线与结构计算跨度不同 图 2 3 梁的计算跨度 4 柱高度 底层高度 h 3 9m 0 45m 4 35m 其中 3 9m 为底层层高 0 45 为室内外高差 其它柱高等于层高即 3 6m 由此得框架计算简图 图 2 4 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 1 Z 1 Z 1 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 2 Z 1 图 2 4 横向框架计算简图及柱编号 二 载荷计算 1 屋面均布恒载 按屋面得做法逐项计算均布载荷 计算时注意 吊顶处布做粉底 无吊顶处做粉底 近似取吊顶粉底为相同重量 二毡三油防水层 0 35 kN 冷底子油两道结合层 0 05 kN 200 mm 厚水泥石保温层 0 2 6 5 1 3 kN 20 mm 厚 1 3 水泥砂浆找平层 0 02 20 0 4 kN 120 mm 钢筋砼屋面板结构层 0 120 25 3 kN 粉底或吊顶 0 5 kN 共 计 5 6kN 屋面恒载标准值为 7 3 9 0 25 6 9 2 2 4 0 25 5 6 2538KN 2 楼面均布恒载 按楼面做法逐项计算 水磨石地面 0 65KN 120mm 厚钢筋混凝土整浇层 0 12 25 3 KN 粉底或吊顶 0 5 KN 共计 4 15 KN 楼面恒载标准值为 7 3 9 0 25 6 9 2 2 4 0 25 4 15 1881 KN 3 屋面均布活载 计算重力载荷代表值时 仅考虑屋面雪载荷 0 35 KN 由于屋面雪荷载 0 35 KN 应考虑顶点附加地震作用 由于 35 0 35 0 s T g 固按 07 0 08 0 1 T 计算 n 按底部剪力法求得的基底剪力 若按 EK i i i i i F H G H G F 分配给各层质点 则水平地震作用呈倒三角形分布 对一般层 这种分布基本符合实际 但对结构上部 水平作用小于按时程分析法和振型分析 法求得的结果 特别对周期较长的结果相差更大 地震的宏观震害也表明 结果 上部往往震害严重 因此引入 n 即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加 大 n 考虑了结构周期和场地的影响 且使修正后的剪力分布与实际更加吻合 因此引入 n n 07 0 08 0 1 T 0 08 0 53 0 07 0 112 结构横向总水平地震作用标准值 5 1 max 9 0 1 85 0 i i g EK G T T F 1133 24215 85 0 08 0 53 0 35 0 9 0 注 5 1 85 0 i i G 为多质点体系结构等效总重力荷载按规定应取总重力荷载代表值得 85 顶点附加水平地震作用 kN F F EK n n 127 113 112 0 各层横向地震剪力计算见表 2 8 其中 1 5 1 n EK J i i i i i F H G H G F 格层横向地震作用及楼层地震剪力 表 2 8 层 次 i h i H i G i i H G 5 1 j i i i i H G H G i F i V 5 3 6 18 75 4377 82069 0 298 426 82 426 82 4 3 6 15 15 4949 74977 0 272 273 66 700 48 3 3 6 11 55 4949 57161 0 208 209 27 909 75 2 3 6 7 95 4949 39344 0 143 143 86 1053 61 1 4 35 4 35 4991 21711 0 079 79 48 1133 09 注 表中第五层 i F 中加入了 n F 横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图 2 6 a b 图 2 6 横向框架各层水平地震作用和地震剪力 a 水平地震作用 b 地震剪力 5 横向框架抗震变动验算 多遇地震作用下 层间弹性位移验算见表 2 9 层间弹性相对转角均满足要 求 550 1 e e 横向变形验算 表 2 9 层 次 层间剪力 kN V i 层间刚度 kN D i 层间位移 m D V i i 层高 m h i 层间相对弹性 转角 e 5 426 82 496244 0 00086 3 6 1 4186 4 700 48 496244 0 00141 3 6 1 2553 3 909 75 496244 0 00183 3 6 1 1967 2 1053 61 496244 0 00212 3 6 1 1698 1 1133 09 422216 0 00268 4 35 1 1623 四 水平地震作用下 横向框架得内力分析 以中框架为例进行计算 边框架和纵向框架的计算方法 步骤与横向中框架 完全相同 故不再在赘述 框架柱剪力及弯矩计算 采用 D 值法 其结果见表 2 10 框架柱剪力及弯矩计算表 表 2 10 层 次 5 4 3 2 1 层 高h 3 6 3 6 3 6 3 6 4 35 层间剪力 i V 426 82 700 48 909 75 1053 6 1133 1 层间刚度 i D 496244 496244 496244 496244 422216 L 轴 柱 Q im D 12659 12659 12659 12659 11716 kN V im 11 18 23 27 31 K 0 92 0 92 0 92 0 92 1 11 m y 0 35 0 40 0 45 0 50 0 64 上 m M kN 25 74 38 88 45 54 48 6 48 55 下 m M kN 13 86 25 92 37 26 48 6 86 3 M 轴 柱 P im D 17884 17884 17884 17884 13977 kN V im 15 23 33 38 38 K 1 6 1 6 1 6 1 6 1 93 m y 0 37 0 42 0 47 0 5 0 57 上 m M kN 34 02 52 2 62 96 68 4 71 08 下 m M kN 19 98 37 8 55 84 68 4 94 22 注 3 2 1 0 y y y y i im i im D D V V i i im h y V M 1 上 i i i h y V M 下 框架梁端弯矩 剪力及柱轴力见表 2 11 地震作用下框架深端弯矩及柱轴力 表 2 11 层次n 5 4 3 2 1 LM 跨 m l 6 775 6 775 6 775 6 775 6 775 m kN M 左 25 74 52 74 71 46 85 86 97 15 m kN M 右 19 59 41 56 58 01 71 53 80 31 V b kN 6 69 13 92 19 11 23 23 26 19 MP 跨 m l 2 65 2 65 2 65 2 65 2 65 m kN M 左 14 43 30 62 42 75 52 71 59 17 m kN M 右 14 43 30 62 42 75 52 71 59 17 V b kN 10 81 23 11 32 26 39 78 44 66 柱轴力 N L kN 6 69 20 61 39 72 62 95 89 14 N M kN 4 12 6 69 27 3 67 02 129 97 中柱两侧梁端弯矩按深线刚度分配 地震力作用下框架弯矩见图 2 7 剪力及 柱轴力见图 2 8 58 01 62 96 37 8 42 75 48 55 48 6 45 54 62 96 42 75 37 8 71 53 55 84 68 4 52 71 68 4 71 53 55 84 52 71 68 4 80 31 59 17 71 08 48 6 85 86 37 26 97 15 48 55 48 6 86 3 94 22 45 54 71 46 25 92 80 31 71 08 58 01 38 88 52 74 30 62 52 2 41 56 52 2 30 62 41 56 38 88 68 4 59 17 94 22 97 15 85 86 71 46 52 74 25 92 37 26 48 6 86 3 13 86 19 98 19 98 13 86 25 74 25 74 14 43 34 02 34 02 19 59 25 74 25 74 19 59 14 43 图 2 7 地震作用下框架弯矩图 kN m 6 69 6 69 10 81 9 04 6 69 10 81 6 69 6 69 4 12 4 12 6 69 13 92 13 92 23 11 23 11 13 92 13 92 19 11 19 11 32 26 32 26 19 11 19 11 23 23 23 23 39 78 39 78 23 23 23 23 26 19 26 19 44 66 44 66 26 19 26 19 20 61 6 69 6 69 20 61 39 72 27 3 27 3 39 72 62 95 67 02 67 02 62 95 89 14 129 97 129 97 89 14 图 2 8 地震力作用下框架梁端剪力及柱轴力 kN 五 竖向荷载作用下横梁框架的内力分析 仍取中柱架计算 1 荷载计算 第五层梁的均布线荷载 LM 跨 屋面均布恒载传给梁 5 6 3 9 21 84kN m 横梁自重 包括抹灰 0 29 0 6 25 4 35kN m 恒载 26 19 kN m MP 跨 屋面均布恒载传给梁 5 6 3 9 21 84kN m 横梁自重 包括抹灰 0 29 0 4 25 2 9kN m 恒载 24 74 kN m 第五层活载 0 5 3 9 1 95kN m 第一 二 三 四层梁均布线荷载 LM 跨 楼面均布恒载传给梁 4 15 3 9 16 185 kN m 横梁自重 包括抹灰 0 29 0 4 25 2 9 kN m 内横墙自重包括抹灰 0 29 5 5 3 6 0 6 4 785 kN m 恒载 23 87 kN m MP 跨 楼面均布恒载传给梁 4 15 3 9 16 185 kN m 横梁自重 包括粉刷 0 29 0 4 25 2 9 kN m 恒载 19 085 kN m 第一 二 三 四层活载 2 0 3 9 7 8 kN m 第一 二 三 四层集中荷载 纵梁自重 包括抹灰 0 29 0 5 25 3 9 14 14 kN 纵墙自重 包括抹灰 0 29 5 5 3 9 3 6 0 5 19 28kN 柱自重 包括抹灰 0 54 0 54 3 6 25 26 244 kN 总计 P 59 67 kN 第一层柱自重 0 54 0 54 4 35 25 31 7 kN 中框架恒载及活荷载见图 2 9 N 1 24 74kN m 26 19kN m 19 08kN m 23 87kN m 23 87kN m 23 87kN m 19 08kN m 23 87kN m 23 87kN m 19 08kN m 23 87kN m 23 87kN m 19 08kN m 23 87kN m 26 19kN m N 5 N 4 N 3 N 2 L M P Q N 4 59 67kN N 3 59 67kN N 2 59 67kN N1 59 67kN a L M P Q b 1 9 5k N m 7 8k N m 7 8k N m 7 8k N m 7 8k N m 见图 2 9 框架竖向荷载示意 a 恒载示意 b 活载示意 2 用弯矩分配法计算框架弯矩 竖向荷载作用下框架的内力分析 除活荷载较大的工业厂房外 对一般的工 业与民用建筑可不考虑活荷载的不利布置 这样求得的框架内力 梁跨中弯矩较 考虑活荷载不利布置法求得的弯矩偏低 但当荷载占总荷载比例较小时 其影响 很小 若活荷载占总荷载比例较大 可在截面陪筋时 将跨中弯矩乘 1 1 1 2 的 放大系数予以调整 1 固端弯矩计算 将框架梁视为两端固定梁计算固端弯矩 计算结果见表 2 12 固端弯矩计算表 2 12 LM 跨 MP 跨 简 图 固端弯矩 简 图 固端弯矩 2650 2650 2650 24 74kN m 2650 19 08kN m M M 7 8kN m M M 1 95kN m P P P P 1 12 7 8 6 775 2 29 84 6775 L 7 8kN m M 1 12 1 95 6 775 2 7 46 6775 1 95kN m L M 1 12 23 87 6 775 2 91 3 23 87kN m 6775 L M M L 1 12 26 19 6 775 2 100 18 6775 26 19kN m 1 12 7 8 2 65 2 4 56 1 12 1 95 2 65 2 1 14 1 12 19 08 2 65 2 11 17 1 12 24 74 2 65 2 14 48 2 分配系数计算 考虑框架计算性 取半框架计算 半框架的梁柱线刚度如图 2 10 所示 切断的横 梁线刚度为原来的一倍 分配系数按与节点连接的转动刚度比值计算 3600 4350 1325 6775 1 47 1 47 1 47 1 47 3 59 4 34 4 34 4 34 3 59 3 99 4 34 3 99 4 34 3 99 4 34 3 99 1 47 3600 3600 3600 4 34 4 34 3 99 L M 图 2 10 半框架梁柱刚度示意 kN m 例 L 柱顶层节点 521 0 99 3 34 4 34 4 下柱 479 0 99 3 34 4 3 99 右梁 3 传递系数 远端固定 传递系为 1 2 远端滑动铰支传递系数为 1 4 弯矩分配 恒荷载作用下 框架的弯矩分配计算见图 2 11 框架的弯矩图见图 2 13 活荷载作用下 框架的弯矩分配计算见图 2 12 框架的弯矩图见图 2 14 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 48 11 27 58 72 99 1 47 1 22 1 36 3 6 0 45 1 35 1 12 1 25 15 66 11 94 33 23 27 48 30 59 91 3 80 89 22 55 20 43 37 85 0 31 0 28 0 12 0 34 0 63 1 68 0 89 0 8 0 33 0 93 15 30 12 3 23 88 21 47 8 81 25 96 91 3 11 7 36 74 41 85 78 52 0 43 0 43 0 39 3 47 0 68 1 54 7 2 7 2 6 61 15 66 16 62 11 3 31 32 31 32 28 76 91 3 83 38 34 12 18 18 31 09 0 54 0 58 0 2 0 58 3 31 0 47 1 88 3 07 3 35 1 13 3 35 14 38 12 98 12 3 22 6 24 6 8 33 24 6 91 3 11 17 37 26 38 89 76 18 2 44 2 44 2 24 5 23 3 6 1 73 6 93 6 93 6 31 15 66 15 66 11 3 31 32 31 32 28 67 91 3 83 06 31 81 18 11 30 9 0 31 0 34 0 12 0 34 3 16 1 68 2 59 3 45 3 75 1 27 3 75 14 38 12 3 12 3 22 6 24 6 8 33 24 6 91 3 11 17 47 66 33 27 80 86 0 21 0 21 0 19 0 48 3 47 2 38 10 45 10 45 9 59 26 10 15 66 11 3 31 32 31 32 28 76 91 3 84 59 28 5 17 18 39 27 1 55 1 69 0 57 1 69 4 8 1 88 2 59 4 76 5 18 1 75 5 18 14 38 12 3 18 95 22 60 24 60 8 33 24 60 91 3 11 17 83 82 54 13 35 53 1 24 1 35 6 46 0 45 2 59 4 67 5 18 1 76 24 00 12 3 34 81 37 89 12 83 100 18 14 48 67 44 67 44 3 96 3 65 5 23 2 38 0 96 0 89 15 56 17 41 52 19 47 99 100 18 0 298 0 268 0 110 0 324 0 364 0 301 0 335 0 282 0 307 0 104 0 307 0 343 0 343 0 315 0 282 0 307 0 104 0 307 0 343 0 343 0 315 0 282 0 307 0 104 0 307 0 343 0 315 0 407 0 443 0 15 0 521 0 479 0 343 图 2 11 恒载弯矩分配图 kN M 13 19 11 28 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 0 298 0 286 0 100 0 324 0 364 0 301 0 335 14 78 8 89 23 77 0 5 0 41 0 46 1 2 0 17 0 50 0 41 0 46 5 12 3 76 10 86 8 98 10 00 29 84 26 75 7 06 7 54 11 91 0 01 0 01 0 00 0 01 0 23 0 5 0 34 0 3 0 12 0 37 5 3 87 7 51 6 75 2 77 8 16 29 84 4 65 0 282 0 307 0 104 0 307 0 343 0 343 0 315 12 13 13 34 25 31 0 32 0 32 0 43 1 15 0 25 0 46 2 4 2 4 2 21 5 12 5 43 3 55 10 24 10 24 9 40 29 84 27 39 10 86 6 88 9 99 0 13 0 14 0 05 0 14 1 11 0 19 0 47 0 92 1 00 0 34 1 00 4 7 4 08 3 87 7 10 7 73 2 62 7 73 29 84 4 65 12 93 12 34 25 24 0 47 0 47 0 43 0 61 0 12 0 43 2 29 2 29 2 11 5 12 5 12 3 55 10 24 10 24 9 40 29 84 0 282 0 307 0 104 0 307 0 343 0 343 0 315 27 37 10 03 6 9 10 44 0 13 0 14 0 05 0 14 1 06 0 50 0 09 0 86 0 93 0 32 0 93 4 70 3 87 3 87 7 10 7 73 2 62 7 73 29 84 4 65 10 69 13 71 24 37 0 71 0 71 0 65 1 00 1 15 0 08 1 21 1 21 1 11 1 95 5 12 3 55 10 24 10 24 9 40 29 84 26 94 11 07 7 26 8 61 0 1 0 11 0 04 0 11 0 56 0 47 0 46 0 16 0 17 0 05 0 17 4 70 3 87 1 4 7 10 7 73 2 62 7 73 29 84 4 65 6 95 5 29 1 66 0 34 0 37 0 12 0 92 0 09 0 85 0 92 0 31 1 79 3 87 1 79 3 87 7 46 1 14 6 49 6 49 0 09 0 09 0 61 0 43 2 00 1 83 5 12 1 29 3 89 3 57 7 46 0 407 0 443 0 15 0 521 0 479 0 282 0 307 0 104 0 307 0 343 0 315 0 343 图 2 12 活载弯矩分配图 kN M 4 49 3 53 67 44 53 95 83 82 67 06 35 53 28 42 67 44 33 27 38 89 41 85 27 58 13 79 48 11 72 99 58 39 36 74 78 52 62 82 37 26 79 18 60 94 80 86 64 69 47 66 84 59 67 67 39 27 83 06 66 45 30 9 83 38 66 7 31 09 37 85 80 89 64 71 11 28 54 13 17 18 13 74 28 5 18 11 14 49 31 81 18 17 14 54 34 12 20 43 16 34 22 55 L M 图 2 13 恒荷载作用下框架弯矩图 kN m L M 6 49 13 71 12 34 13 34 8 98 6 49 5 19 24 37 19 5 10 69 25 24 20 19 12 93 25 31 20 25 12 13 23 77 19 02 14 78 4 49 6 95 5 56 26 94 21 55 8 61 27 37 21 91 10 44 27 39 21 91 9 99 26 75 21 4 11 91 3 53 7 06 7 54 6 03 10 86 6 88 5 5 10 03 6 9 5 52 11 07 7 26 5 81 5 29 1 66 1 33 图 2 14 活荷载作用下框架弯矩图 kN m 3 梁端剪力及柱轴力计算 梁端剪力 m q V V V q V 梁上均布荷载引起的剪力 ql V q 2 1 m V 梁端弯矩引起的剪力 l M M V m 右 左 柱轴力 P V N 式中 V 梁端剪力 P 节点集中力及柱自重 以 LM 跨四 五层梁在恒荷载作用下 梁端剪力及柱轴力计算为例 由框架竖向荷载示意图查得梁上均布荷载为 四层 m kN q 87 23 集中荷载 kN 67 59 柱自重 kN 2 26 五层 m kN q 19 26 由恒载作用下框架弯矩图查得 四层梁端弯矩 69 64 86 80 m kN m kN M 左 67 67 59 84 m kN m kN M 右 五层梁端弯矩 95 53 44 67 m kN m kN M 左 06 67 82 83 m kN m kN M 右 括号内为调幅后的数值 五层两端剪力 kN ql V V qM qL 72 88 775 6 19 26 2 1 2 1 调幅前 kN V V mM mL 42 2 775 6 82 83 44 67 kN V V V mL qL L 3 86 42 2 72 88 kN V V V mM qM M 14 91 42 2 72 88 调幅后 kN V V mM mL 94 1 775 6 06 67 95 53 kN V V V mL qL L 78 86 94 1 72 88 kN V V V mM qM M 06 90 94 1 72 88 同理可得四层梁端剪力 调幅前 kN V L 31 80 775 6 59 84 86 80 775 6 87 23 2 1 kN V M 41 81 775 6 59 84 86 80 775 6 87 23 2 1 调幅后 kN V L 42 80 775 6 67 67 69 64 775 6 87 23 2 1 kN V M 3 81 775 6 67 67 69 64 775 6 87 23 2 1 五层 L 柱柱顶记柱底轴力 kN N 78 86 0 78 86 P V 顶 kN N 98 112 2 26 78 86 底 四层 L 柱柱顶及柱底轴力 kN P V N 87 226 67 59 42 80 78 86 顶 kN N 07 253 2 26 87 226 底 其它梁端剪力及柱轴力 见表 2 13 恒载作用下梁端剪力及柱轴里 kN 表 2 13 层 次 5 4 3 2 1 荷载 引起 剪力 LM 跨 qM qL V V 88 72 80 86 80 86 80 86 80 86 MP 跨 qP qM V V 32 78 25 28 25 28 25 28 25 28 弯矩 引起 剪力 LM 跨 mM mL V V 2 24 1 94 0 55 0 44 1 02 0 81 0 72 0 57 1 17 0 93 MP 跨 mP mM V V 0 0 0 0 0 总 剪 力 LM 跨 L V 86 3 86 78 80 31 80 42 79 84 80 04 80 14 80 29 79 69 79 93 M V 91 14 90 66 81 41 81 3 81 88 81 69 81 58 81 43 82 03 81 79 MP 跨 P M V V 23 78 25 28 25 28 25 28 25 28 柱 轴 力 A 柱 顶 N 86 78 226 87 366 58 506 54 646 14 底 N 112 98 253 07 392 78 532 74 677 84 B 柱 顶 N 123 92 290 28 457 11 623 64 790 62 底 N 150 12 316 48 483 31 649 84 822 32 注 括号内为调幅后的剪力值 活荷载作用下梁端剪力及柱轴力计算见表 2 14 活载作用下梁端剪力及柱轴里 kN 2 14 层 次 5 4 3 2 1 荷载 引起 剪力 LM 跨 qM qL V V 6 61 26 42 26 42 26 42 26 42 MP 跨 qP qM V V 2 58 10 34 10 34 10 34 10 34 弯矩 引起 剪力 LM 跨 mM mL V V 0 07 0 05 0 38 0 30 0 31 0 25 0 31 0 25 0 44 0 35 MP 跨 mP mM V V 0 0 0 0 0 总 剪 力 LM 跨 L V 6 54 6 56 26 04 26 12 26 11 26 17 26 11 26 17 25 98 26 07 M V 6 68 6 66 26 8 26 72 26 73 26 67 26 73 26 67 26 86 26 77 MP 跨 P M V V 2 58 10 34 10 34 10 34 10 34 柱 轴 力 A 柱 顶 N 底 N 6 56 32 68 58 85 85 02 111 09 B 柱 顶 N 底 N 9 26 46 4 83 47 120 54 157 74 注 括号内为调幅后的剪力值 六 内力组合 1 框架梁内力组合 在恒荷载和活荷载作用下 跨间 max M 可近似取跨中的M 代替 2 8 1 2 max 右 左 M M ql M 式中 右 左 M M 梁左右端弯矩 见图 2 13 2 14 括号内的数值 跨中M 若小于 2 16 1 ql 应取 2 16 1 ql M 在竖向荷载与地震力组合时 跨间最大弯矩 GE M 采用数解法计算 则 GE M 及其 1 x 的 具体取值见表 2 15 MGE 及 Xi 值计算 表 2 15 项 层 目 跨 次 1 2 恒 0 5 活 1 3 地震 q m kN M GL m kN M GM m kN M EL m kN M EM m kN LM 跨 5 67 85 83 81 33 46 25 47 32 6 4 89 33 94 13 68 56 54 03 33 32 3 85 24 92 88 92 9 75 41 2 87 53 93 19 111 62 92 99 1 81 48 76 61 126 3 104 4 MP 跨 5 34 9 34 9 18 76 18 76 30 86 4 19 97 19 97 39 81 39 81 27 58 3 20 7 20 7 55 58 55 58 2 20 75 20 75 68 52 68 52 1 23 23 23 23 16 92 76 92 项 层 目 跨 次 m l kN R M L 1 m x m kN M GE LM 跨 5 6 775 99 38 116 77 3 05 3 58 117 08 107 83 4 94 07 130 26 2 82 3 91 112 01 96 72 3 86 9 136 59 2 61 4 1 120 98 101 81 2 81 84 142 24 2 46 4 27 124 58 104 437 1 79 54 147 64 2 39 4 43 139 75 119 32 MP 跨 5 2 650 26 73 55 05 0 87 1 78 4 56 4 57 4 6 5 66 59 0 24 2 41 20 6 20 6 3 5 4 78 49 0 2 2 85 34 88 34 88 2 15 17 88 26 0 55 3 2 47 77 47 77 1 21 51 94 6 0 78 3 43 53 69 53 69 注 当 l x 1 或 0 1 69 221 91 13 78 207 72 239 9 194 82 44 kN V Gb 55 104 275 6 5 0 2 1 8 7 5 0 87 23 MP 跨 m kN M M r b l b 85 153 15 100 7 53 kN V Gb 64 29 15 2 5 0 2 1 8 7 5 0 08 19 57kN 146 55 104 275 6 72 239 1 1 M 左 右 V V L 35kN 108 29 64 2 15 153 85 1 1 M 右 V 考虑承载力抗震调整系数 85 0 RE 124 58kN 57 146 85 0 M RE RE 左 右 V V L kN V E 1 92 35 108 85 0 M R 右 调整后的剪力值大于组合表中的静力组合的剪力值 故按调整后的剪力值进 行斜截面计算 梁的斜截面强度计算见下表表 2 21 梁斜截面强度计算 表 2 21 截面 支座 L 右 支座 M 左 支座 M 右 设计剪力 V kN 145 61 148 6 94 6 R V E kN 123 77 126 31 80 41 调整后剪力V kN 146 57 146 57 108 35 V E R kN 124 58 124 58 92 1 0 h b 2 mm 250 565 250 565 250 365 0 2 0 bh f c N V 403980 V 403980 V 260980 箍筋直径 mm 肢数 n 8 2 n 8 2 n 8 2 n V A S 2 mm 50 3 50 3 50 3 箍筋间距 mm s 100 100 100 0 0 25 1 7 0 h s A f bh f V sv yv t CS kN V RE 3 10 290 59 V RE 3 10 290 59 V RE 3 10 83 11 2 截面 支座 L 右 支座 M 左 支座 M 右 bs V A S sr 0 4 0 4 0 4 2 0 min yv t sr f f 0 2 0 2 0 2 3 柱截面设计 以第一 二层 L M 柱为例 对图 2 16 中的 截面进 行设计 砼强度等级 C30 2 43 1 mm N f t 2 3 14 mm N f c 纵筋为 HRB335 2 300 mm N f y 箍筋为 HPB235 2 210 mm N f y L M 图 2 16 柱计算截面示意 1 轴压比验算 轴压比限值见表 2 22 轴压比限值 表 2 22 类别 抗震等级 一 二 三 框架柱 0 7 0 8 0 9 框支柱 0 6 0 7 0 8 由 L M 柱内力组合表 2 17 2 18 查得 kN N L 14 772 kN N M 26 939 9 0 263 0 3 14 500 500 939260 9 0 216 0 3 14 500 500 772140 c cM c cL Af N Af N kN N L 940 957 kN N M 35 1212 9 0 339 0 3 14 500 500 1212350 9 0 268 0 3 14 500 500 957940 c cM c cL Af N Af N kN N L 94 995 kN N M 39 1250 9 0 350 0 3 14 500 500 1250390 9 0 279 0 3 14 500 500 995940 558 228 1 1 38 231 b c M m kN M 取 38 231 c M 将 c M 与 c M 的差值按柱的弹性分析弯矩值之比分配给节点上下柱端 即 截面 m kN M c 58 1 558 228 38 231 6 101 78 129 78 129 m kN M c 24 1 558 228 38 231 6 101 78 129 6 101 m kN M c 36 131 58 1 78 129 m kN M c 84 102 24 1 6 101 对底层柱底的弯矩设计值考虑增大系数 1 15 m kN M c 14 151 15 1 43 131 根据 L 柱内力组合表 2 17 选择最不利内力 并考虑上述各种调整及承载力 抗震调整系数后 各截面控制内力如下 截面 m kN M 08 105 8 0 36 131 kN N 17 617 8 0 14 772 m kN M 42 78 kN N 32 758 截面 m kN M 27 82 8 0 84 102 kN N 32 766 8 0 9 957 m kN M 67 45 kN N 89 930 截面 m kN M 13 121 8 0 41 151 kN N 75 796 8 0 94 995 m kN M 83 33 kN N 93 968 第一层梁与 M 柱节点的梁端弯矩值由内力组合表 2 16 查得 b M 左震 m kN 6 248 7 53 9 194 右震 m kN 06 114 15 100 91 13 取大值 m kN M b 6 248 第一层梁与 M 柱节点的柱端弯矩值由内力组合表 2 18 查得 c M 左震 m kN 19 265 7 123 49 141 右震 m kN 46 97 11 61 35 36 梁端 b M 取左震 c M 也取左震 46 273 1 1 19 265 b c M m kN M 取 46 273 c M 将 c M 与 c M 的差值按柱的弹性分析弯矩值之比分配给节点上下柱端 即 截面 m kN M c 41 4 19 256 46 273 7 123 49 141 49 141 m kN M c 86 3 19 256 46 273 7 123 49 141 7 123 m kN M c 9 145 41 4 49 141 m kN M c 56 127 86 3 7 123 对底层柱底的弯矩设计值考虑增大系数 1 15 m kN M c 86 158 15 1 4 138 根据 M 柱内力组合表 2 18 选择最不利内力 并考虑上述各种调整及承载力 抗震调整系