扬州市某高中教学楼设计【毕业设计论文计算说明书CAD图纸平面】
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目 录摘 要IIIAbstractIV1工程概况11.1工程概况11.2建筑设计12 设计资料22.1工程地质条件22.2气象资料22.3抗震设防烈度22.4材料23 结构平面布置及荷载计算33.1 结构平面布置33.2 框架梁柱的截面尺寸确定43.3恒载计算73.4楼面活荷载计算134 楼板设计154.1楼板荷载154.2楼板配筋计算165 横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算325.1横向框架在恒荷载作用下的计算简图325.2横向框架在活荷载作用下的计算简图345.3横向框架在恒荷载作用下的内力计算355.4横向框架在活荷载作用下的内力计算436 横向框架在风荷载作用下的内力计算476.1横向框架在风荷载作用下的计算简图476.2横向框架在风荷载作用下的内力计算477 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算527.1重力荷载代表值计算527.2横向框架的水平地震作用和位移计算547.3横向框架在水平地震作用下的内力计算558 框架梁柱内力组合588.1框架柱内力组合608.2框架梁内力组合669 框架梁柱截面设计709.1框架梁抗震截面设计709.2框架柱抗震截面设计7510板式楼梯计算7810.1楼梯设计简图及参数7810.2梯段板计算7910.3休息平台板计算7910.4梯段梁TL1计算8011 基础设计8111.1边柱下独立基础设计8111.2 中柱联合基础的设计83总 结87参考文献88致谢9090扬州市某高中教学楼设计摘 要本设计为扬州市某高中教学楼设计,设计建筑面积3800m2左右,建筑层数4层,耐火等级为二级,建筑耐久年限为50年。结构体系为框架结构,主体结构设计使用年限为50年,安全等级为二级。设计内容包括建筑设计部分和结构设计部分。建筑设计部分包括建筑平立剖以及建筑说明。在进行结构设计时,选取具有代表性的一榀框架进行设计。结构计算书的内容包括荷载计算;楼板设计;内力计算;内力组合;截面设计等。在楼盖的设计中,除走廊采用单向板设计外,其余均采用双向板设计。确定计算简图后,按照有关设计规范和规定,采用相应的计算方法计算结构内力、重力荷载代表值、自振周期和水平地震荷载作用。然后用D值法求出在水平地震作用和风荷载作用下的结构内力(弯矩、剪力、轴力)。再由所求得的各项内力进行内力组合,找出最不利的一组或几组内力组合来设计梁、柱的截面配筋。在进行截面的抗震设计时,还要考虑“强柱弱梁、强剪弱弯”的原则对计算出的内力进行调整。接着进行基础的设计,本设计所有基础均选用柱下的独立基础,同时考虑是边柱还是中柱以确定基础的详情;设计内容包括荷载计算、基础承载力计算、冲切计算、基础配筋计算等等。关键词:框架结构;结构设计;抗震设计;基础设计The design of a high school teaching building in YangzhouAbstractThis design is designed for a high school teaching building, Yangzhou city, designed around construction area of 3800m2, Number of floors 4, fire-resistance rating of the secondary construction durable life span of 50 years. Structure system for frame structure, the main structure of the designed life span of 50 security level II. Design elements include architectural and structural design section. State profile and construction of architectural design includes architectural descriptions. At design time, select a representative frame design. Structural calculations include load calculations; floor design; internal force calculation; internal force combination; section design. In the design of floor, aside from outside corridors using slab, the rest are using bi-directional Board designs. After you determine the calculation diagram, designed in accordance with the relevant norms and regulations, and corresponding calculation method was used to calculate internal force, gravity load values, the level of natural vibration period and seismic loads. Then use the d-value method and the horizontal seismic action and structures under wind loads (bending moment, shear and axial force). Obtained by the combination of internal forces of the internal forces, identify the most disadvantaged groups or groups of internal force combination design of reinforcement of beam and column. In the seismic design of the section, should also be considered strong column-weak beam strong shear-weak bending principle to calculate internal force adjustment. Foundation design, this design all the base are made of single Foundation under column, also consider are side columns or column basis to determine the details of the design elements including loading calculations, based on calculation of bearing capacity of reinforcement calculation, calculation of punching shear, basis, and so on.Keywords: Frame structure; Structural design; Seismic design; Foundation design1工程概况1.1工程概况教学楼有四层,结构体系为钢筋混凝土框架结构,建筑面积为3800。14层的建筑层高除首层为4.2m外,其余均为3.6m。14层的结构的层高除首层为5.45m(从基顶标高算起,包含埋入深度1.25m)外,其余均为3.6m,室内地坪标高为0.000标高,室外地坪标高为-0.450。建筑设计使用年限为50年。(1)建设位置:位于扬州市广陵区某居住区周边;(2)建筑规模:约3800m2;(3)建筑层数:4层,层高3.5-4.5米,标准层层高可取为3.6米;(4)结构形式:钢筋混凝土框架结构;(5)地震资料:工程所在地为7度抗震设防,基本地震加速度值为0.15g,设计地震分组为第一组,场地类别为类。(6)功能要求:1)房间条式布置,根据中学教室的功能需求,设计普通教室、实验室、多媒体教室、音乐教室、计算机教室、教师办公室、卫生间等,面积大小根据规范要求确定,屋面为不上人屋面。抗震设防类别为乙类。2)水文地质资料 场区地貌及地基土层:以勘测资料分析,地基土自上而下分层情况见表1.1。地下水位常年稳定在-2.5m。表1.1 地质情况一览表(标准值)序号岩土分类土层深度m厚度范围m地基承载力kPa1杂填土0.0-0.60.62粉质黏土0.6-3.02.41703中、粗砂3.0-5.12.11904圆砾5.1-137.94503)气象资料:基本的雪压力荷载:0.40kN/m2;基本的风压力荷载:0.35kN/m2,地面的粗糙程度为C类。4)荷载资料:根据建筑结构荷载规范GB 500092001的规定取值。1.2建筑设计根据扬州市某高中教学楼设计任务书要求,严格按照住宅室内防水工程技术规范(JGJ 298-2013)、建筑设计防火规范(GB 50016-2014)等相关建筑设计规范,进行建筑设计,设计成果详见建筑施工图纸(建施-01建施-10)。2 设计资料2.1工程地质条件依据地质勘查报告,场区范围内的地下水位距地表稳定在2.5m,不考虑土的液化。土质构成从地面表层逐层往下依次为:表2.1 地质情况一览表(标准值)序号岩土分类土层深度m厚度范围m地基承载力kPa1杂填土0.0-0.60.62粉质黏土0.6-3.02.41703中、粗砂3.0-5.12.11904圆砾5.1-137.94502.2气象资料表2.2 气象资料一览表基本的雪压力荷载:0.40kN/m2;基本的风压力荷载:0.35kN/m2,地面粗糙度为C类。2.3抗震设防烈度工程所在地抗震为7度设防,基本地震加速度值为0.15g,第一组设计地震分组,类场地土。框架抗震等级为三级。2.4材料框架梁柱采用C40的混凝土,楼盖采用C35的混凝土;框架梁柱主要受力钢筋为HRB400,箍筋采用HPB300,板的受力钢筋采用HRB400。3 结构平面布置及荷载计算3.1 结构平面布置根据框架结构体系及建筑功能要求,通过分析荷载传递的路线确定梁的体系布置方案,见图3.1各层结构平面布置图图3.1 各层结构平面布置图3.2 框架梁柱的截面尺寸确定(1)初步估计框架梁截面尺寸1)横向的框架结构梁A-B跨:, ,取,取B-C跨:取,取C-D跨:,取,取2)纵向的框架结构梁。,取,取(2)初步估算框架柱的截面尺寸。1)根据轴向压力比,初步估算框架柱的截面尺寸、。 框架柱的受荷面积见图 3.2 框架柱的受荷面积。框架柱选用强度为C40的混凝土,框架抗震等级为三级抗震,轴向压力比为。在进行初步估算截面尺寸时,按照公式进行计算。框架柱的轴压比设计值用公式进行估算。图3.2 框架柱的受荷面积轴线交轴线中柱:取轴线交轴线中柱取轴线交轴线中柱:取轴线交轴线中柱:取轴线交轴线边柱:取轴线交轴线边柱:取轴线交轴线边柱:取轴线交轴线边柱:取轴线交轴线边柱:取轴线交轴线角柱:取综上,所有框架柱截面尺寸均为。2)校验框架柱截面是不是符合构造要求:依据构造,框架柱的截面高度,截面宽度。本工程满足该构造要求。为了避免框架柱由于受剪而产生破坏,框架柱的净高与框架柱的截面高度之比要大于4。故:取标准层较短框架柱的高度,满足该构造要求。框架柱的截面宽度和高度取值范围均为故: (取首层柱高5.45m)此处不满足构造要求,故取截面尺寸3.3恒载计算(1)屋面上的框架梁的线荷载的标准值:4mm厚的高聚物改性的沥青卷材防水层(三毡四油上铺小石子) 20mm厚的配合比为1:3水泥砂浆层找平层 1:6配合比的水泥焦渣找2%坡,最薄处厚度为30mm50mm厚的材料为聚苯乙烯泡沫塑料板的保温层 材料为钢筋混凝土的结构基层 材料为铝合金的条板式吊顶 屋面上的恒荷载合计: 顶层上的框架结构梁边跨(DC、BA跨)框架结构梁的自重 结构粉刷层自重 中跨(BC跨)框架结构梁的自重 结构粉刷层自重 因此,作用在顶层上的框架结构梁上的线荷载表示为(图3.3 框架结构线荷载):图3.3 框架结构线荷载(2)楼面上框架结构梁的线荷载标准值30mm厚的材料为水磨石的地面(10mm面层,20mm水泥砂浆打底) 40mm厚的材料为C20强度的细石混凝土的垫层 100mm厚的材料为钢筋混凝土的楼面结构板 材料为铝合金的条板式的吊顶 楼面上的恒荷载合计标准值: 34层上的框架结构构件梁边跨(DC、BA跨)上的框架结构构件梁的自重 边跨上的填充墙体的自重 墙体表面的粉刷层 中跨(BC跨)上的框架结构梁体的自重 梁的两侧表面的粉刷层 因此,作用在34层上的框架结构梁上的线荷载标准值及表示为(图3.3框架结构线荷载):2层上的框架结构梁体边跨(DC、BA跨)上的框架结构梁体的自重 边跨上的填充墙体的自重计算 墙体表面的粉刷层为 中跨上的框架结构梁体的自重荷载 梁体表面两侧的粉刷层荷载 因此,作用在2层上的框架结构梁体上的线荷载标准值及表示为(图3.3框架结构线荷载):(3)屋面上的框架结构中的节点式集中荷载的标准值计算A轴线框架结构梁体的自重荷载 梁体表面的粉刷层 1300mm高的女儿墙体的自重荷载 墙体表面的粉刷层荷载 框架结构梁体传过来的屋面的自重荷载 结构梁上的自重荷载 作用在结构梁上面的屋面板的自重荷载 框架结构梁体传过来的结构梁体的自重 顶层上的A轴线节点的集中式荷载标准值得计算 B轴线上框架结构梁体的自重及梁体表面的粉刷层荷载 框架结构梁体传过来的屋面板的自重荷载 框架结构梁体传过来的结构梁体的自重荷载 顶层上的B轴线的节点的集中式的荷载标准值 C轴线上的框架结构梁体额自重及其表面上的粉刷层 框架结构的梁体传过来的屋面板的自重荷载 结构梁体的自重荷载 作用在结构梁体上的屋面板的自荷载重 框架结构的梁体传过来的结构梁体自重 顶层上的C轴线的节点的集中式的荷载标准值为 D轴线上的框架结构梁体的自重及粉刷层的荷载标准值 屋面女儿墙体上的自重及女儿墙体表面的粉刷层荷载标准值 框架结构梁体传过来的屋面板的自重荷载标准值 框架结构梁体传过来的结构梁体上的自重荷载标准值为 顶层上的D轴线里的节点的集中式荷载标准值为 (4)34层上的楼面上的框架结构的节点色集中式荷载标准值A轴线上的框架结构梁体的自重及框架结构梁体表面上的粉刷層荷载 材料为塑钢的窗户体的自重荷载标准值 窗户下的墙体的自重荷载标准值 梁体表面的实内上的粉刷层荷载标准值 墙体室外表面上贴的面砖的自重荷载 有窗户的边墙上的自重荷载标准值 墙体室内表面上的粉刷层 墙体室外表面上的贴合的饰面面砖荷载 框架结构的梁体传过来的楼面上的自重荷载 结构梁体上的自重荷载标准值 作用在结构梁体上的墙体的自重荷载 结构梁上的粉刷层荷载 作用在结构梁体上的楼面板的自重荷载值 框架结构梁体传过来的结构梁体的自重荷载 框架结构的柱的自重荷载 框架结构的柱的室内表面粉刷层的荷载 框架结构的柱的室外表面贴和的面砖荷载 34层上的A轴线中的节点的集中式荷载标准值 B轴线上的框架结构梁体的自重荷载及其表面上的粉刷层荷载 室内里的纵向墙体的自重荷载 室内上的粉刷层荷载 需要被扣除减掉的门窗洞口重的重力荷载 室内的门的自重荷载标准值 框架结构的梁体传过来的楼面自重荷载 结构梁体的自重荷载标准值 作用在结构构件梁体上的墙体的自重及其所有的粉刷层荷载 作用在结构梁体上的楼面板的自重荷载标准值 框架结构梁体传过来的结构梁体的自重荷载 框架结构柱上的自重荷载标准值 框架结构柱上的粉刷层荷载标准值 34层上的B轴线的节点的集中式荷载标准值 C轴线上的框架结构梁体的自重及框架结构梁体表面的粉刷层荷载 室内纵向墙体的自重荷载标准值 室内纵向墙体表面的粉刷层荷载 需要被扣除的门窗洞口的自重荷载 需要加上的门的自重荷载 框架结构梁体传过来的楼面的自重荷载 结构梁体的自重荷载 作用在结构梁体上墙的自重及其表面的粉刷层荷载 作用在结构梁体上的楼板板面的自重荷载 框架结构梁体传过来的结构梁体的自重荷载 框架结构柱体的自重荷载标准值 框架结构主体的表面粉刷岑荷载 34层C轴节点集中荷载 D轴框架梁自重及粉刷 墙体自重 框架梁传来楼面自重 框架梁传来次梁自重 框架柱自重 粉刷加面砖 34层上的D轴线的节点的集中式荷载 (5)2层楼面上的框架上的节点上的集中式的荷载标准值A轴线上的框架结构梁体的自重及其表面上的粉刷层荷载标准值 材料为塑钢的窗户的自重荷载标准值 窗户下的墙体的自重荷载标准值 框架结构梁体的室内表面上的粉刷层荷载 梁体室外贴和的饰面面砖荷载 有窗户的外边墙体的自重荷载 墙体室内表面上的粉刷层荷载 墙体室外贴合的饰面面砖的自重荷载 框架结构梁体传过来的楼面板的自重荷载 结构梁体的自重荷载标准值 作用在次梁上的墙体的自重及其粉刷层荷载 作用在结构梁体上的楼面板的自重荷载 框架结构梁体传过来的结构梁体的自重荷载 框架结构柱体的自重荷载 首层框架柱体的自重荷载 框架结构柱体室内表面的粉刷层荷载 框架结构柱室外表面贴和的饰面面砖荷载 2层A轴节点集中荷载 B轴线框架结构梁体的自重及其表面上的粉刷层荷载 室内纵向墙体的自重荷载 框架结构梁体的粉刷层荷载标准值 需要扣除的门窗的洞口的自重荷载 需要加上的门的自重荷载标准值 框架结构梁体传过来的楼面板的自重荷载标准值 框架结构梁体传过来结构梁体的自重荷载标准值 框架结构柱体的自重荷载标准值 框架柱体的表面上的粉刷层荷载标准值 2层上的B轴线的节点的集中式荷载标准值 C轴线上的框架结构梁体的自重及其表面上的粉刷层自重 室内的纵向墙体的自重荷载标准值 框架梁体表面上的粉刷层的标准值 需要扣除的门窗洞口的自重荷载标准值 需要加上的门的自重荷载标准值 框架结构梁体传过来的楼面板的自重荷载标准值 结构梁体的自重荷载标准值 作用在结构梁体上的墙体的自重及粉刷 作用在结构梁体上的楼面板的自重荷载标准值 框架结构梁体传过来的结构梁体的自重荷载标准值 框架结构柱体的自重荷载标准值 框架柱体表面的粉刷层的荷载标准会 2层上的C轴线上的节点的集中式荷载标准值合计 D轴线上的框架结构梁体的自重及其表面粉刷层的荷载标准值 墙体的自重荷载标准值 框架结构梁体传过来的楼面板的自重荷载标准值 框架结构梁体传过来的结构梁体的自重荷载标准值 框架结构的柱体的自重荷载标准值 框架柱体的表面的粉刷层的荷载及其表面贴合的饰面面砖的荷载标准值 2层上的D轴线上的节点中的集中式的荷载标准值合计为 3.4楼面活荷载计算楼面在活荷载作用下时的结构的计算简图如图3.4 活荷载作用下时的结构的计算简图所示。图3.4 活荷载作用下时的结构的计算简图图中各荷载的计算过程如下:(1)屋面上的框架结构梁体的线性荷载的标准值计算:(2)楼面上的框架结构梁体的线性荷载标准值的计算:(3)屋面上的框架结构的节点的集中式荷载的标准值计算:A轴线上的荷载计算: 由框架结构梁体传过来的屋面上的荷载标准值 由框架结构梁体传过来的结构梁上的荷载 B轴线上的荷载计算: 由框架结构梁体传过来的屋面上的荷载标准值 由框架结构梁体传过来的结构梁上的荷载 C轴线上的荷载计算: 由框架结构梁体传过来的屋面上的荷载标准值 由框架结构梁体传过来的结构梁上的荷载 D轴线上的荷载计算: 由框架结构梁体传过来的屋面上的荷载标准值 由框架结构梁体传过来的结构梁上的荷载 (4)楼面框架节点集中荷载标准值A轴线上的荷载计算: 由框架结构梁体传过来的楼面上的荷载标准值 由框架结构梁体传过来的结构梁上的荷载 B轴线上的荷载计算: 由框架结构梁体传过来的楼面上的荷载标准 由框架结构梁体传过来的结构梁上的荷载 C轴线上的荷载计算: 由框架结构梁体传过来的楼面上的荷载标准值 由框架结构梁体传过来的结构梁上的荷载 D轴线上的荷载计算: 由框架结构梁体传过来的楼面上的荷载标准值 由框架结构梁体传过来的结构梁上的荷载 4 楼板设计各层楼盖均采用整体式现浇钢筋混凝土梁板结构,梁系把楼盖分为一些单向板和双向板。板厚除了雨棚、卫生间的板厚取l00mm外,其余及屋顶均取120mm板厚。首层至顶层楼板平面图可参照图3.2 框架柱的受荷面积:4.1楼板荷载(1)板面恒载:1)不上人屋面恒荷载(板厚120mm)当板厚为120mm时,不上人屋面恒荷载按照表4.1确定。表4.1 不上人屋面恒荷载(板厚120mm)构 造 层面荷载(kN/m2)找平层:15厚水泥砂浆0.01520=0.30防水层(刚性):40厚C20细石混凝土防水1.0防水层(柔性):三毡四油铺小石子0.4找平层:15厚水泥砂浆0.01520=0.30找坡层:40厚水泥石灰焦渣砂浆3找平0.0414=0.56保温层:80厚矿渣水泥0.0814.5=1.16结构层:120厚现浇钢筋混凝土板0.1225=3抹灰层:10厚混合砂浆0.0117=0.17合计6.89取7.02)标准层楼面恒荷载(板厚120mm)当板厚为120mm时,标准层楼面恒荷载按照表4.2确定。表4.2 标准层楼面恒荷载(板厚120mm)构 造 层面荷载(kN/m2)板面装修荷载1.10结构层:120厚现浇钢筋混凝土板0.1225=3抹灰层:10厚混合砂浆0.0117=0.17合计4.27取4.53)雨棚恒荷载(板厚100mm)当板厚为100mm时,雨棚恒荷载按照表4.3确定。表4.3 雨棚恒荷载(板厚100mm)构 造 层面荷载(kN/m2)构 造 层面荷载(kN/m2)40细石混凝土面层1.10找平层0.40防水层0.30100厚现浇钢筋混凝土板结构层0.1225=3找坡0.50板底粉刷0.0120=0.20防水层0.30合计5.74)卫生间恒荷载(板厚100mm)当板厚为100mm时,卫生间恒荷载按照表4.4确定。表4.4 卫生间恒荷载(板厚100mm)构 造 层面荷载(kN/m2)楼面装修荷载1.10找平层:15厚水泥砂浆0.01520=0.30结构层:100厚现浇钢筋混凝土板0.125=2.5防水层0.30蹲位折算荷载(考虑局部20厚炉渣填高)1.5抹灰层:10厚混合砂浆0.0117=0.17合计5.87取6.0(2)板面活载板面活载均按下表4.5进行确定。表4.5 活荷载取值序号构 造 层面荷载(kN/m2)1不上人屋面活荷载0.52教室办公室等一般房间活荷载2.03走廊、门厅、楼梯活荷载2.54雨棚活荷载(按不上人屋面考虑)0.55卫生间活荷载2.04.2楼板配筋计算(1)屋面AB12区格板配筋计算,按双向板计算。1) 荷载设计值恒荷载设计值: 活荷载设计值:2) 内力计算,单位板宽跨中弯矩:先算时的弯矩:当时:单位板宽支座弯矩:3) 截面设计板的保护层厚度取为20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧,以获得较大的截面有效高度):方向跨中截面有效高度:支座处均为95mm。截面弯矩设计值不考虑折减。取内力臂系数,。板钢筋选用HRB400,。配筋计算结果见下表。表4.6 屋面AB12区格板配筋计算位置截面选配钢筋实配钢筋跨中方向958.6326610250314方向854.2614710350236支座A边支座(向)95-17.353210150550边支座(向)95-12.2737810200393(2)屋面AB23区格板配筋计算,按双向板计算。1) 荷载设计值恒荷载设计值: 活荷载设计值:2) 内力计算,单位板宽跨中弯矩:先算时的弯矩:当时:单位板宽支座弯矩:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧,以获得较大的截面有效高度):方向跨中截面有效高度:支座处均为95mm。截面弯矩设计值不考虑折减。取内力臂系数,。板钢筋选用HRB400,。配筋计算结果见下表。表4.7 屋面AB23区格板配筋计算位置截面选配钢筋实配钢筋跨中方向957.3822710250314方向853.7611610350236支座A边支座(向)95-14.4344410180471边支座(向)95-10.5432410180471(3)屋面AB34区格板配筋计算,按双向板计算。1) 荷载设计值恒荷载设计值: 活荷载设计值:2) 内力计算,单位板宽跨中弯矩:先算时的弯矩:当时:单位板宽支座弯矩:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧,以获得较大的截面有效高度):方向跨中截面有效高度:支座处均为95mm。截面弯矩设计值不考虑折减。取内力臂系数,。板钢筋选用HRB400,。配筋计算结果见下表。表4.8 屋面AB34区格板配筋计算位置截面选配钢筋实配钢筋跨中方向956.63204C10250314方向853.19110C10350236支座A边支座(向)95-12.84395C10180471边支座(向)95-9.18283C10200393(4)屋面AB45区格板配筋计算,按双向板计算。1) 荷载设计值恒荷载设计值: 活荷载设计值:2) 内力计算,单位板宽跨中弯矩:先算时的弯矩:当时:单位板宽支座弯矩:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧,以获得较大的截面有效高度):方向跨中截面有效高度:支座处均为95mm。截面弯矩设计值不考虑折减。取内力臂系数,。板钢筋选用HRB400,。配筋计算结果见下表。表4.9 屋面AB45区格板配筋计算位置截面选配钢筋实配钢筋跨中方向9510.1731310200393方向857.4522910250314支座A边支座(向)95-21.5266210120707边支座(向)95-18.4156710120707(5)屋面BC13区格板配筋计算,故按单向板计算。1) 荷载组合设计值由可变荷载效应控制的组合: 由永久荷载效应控制的组合:故取由永久荷载效应控制的组合:2) 内力计算取1M板宽并按照弹性理论进行计算。取。如果该区格板两端完全简支,则跨中弯矩为。考虑到该区格板两端梁的嵌固作用,故跨中弯矩取为。 该区格板如果两端是完全嵌固,则支座弯矩为。考虑到支座两端不是完全嵌固,故取支座弯矩为。具体弯矩计算如下:跨中:支座:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则板的截面有效高度为:混凝土采用C35,则;板受力钢筋选用HRB400,。该区格板计算如下:表4.10 屋面BC13区格板的配筋计算截面跨中支座截面跨中支座8.95-6.392701910.05940.0424选配钢筋10250103500.9690.978实配钢筋(mm)314236(6)屋面BC35区格板配筋计算,故按单向板计算。1) 荷载组合设计值由可变荷载效应控制的组合: 由永久荷载效应控制的组合:故取由永久荷载效应控制的组合:2) 内力计算取1M板宽并按照弹性理论进行计算。取。如果该区格板两端完全简支,则跨中弯矩为。考虑到该区格板两端梁的嵌固作用,故跨中弯矩取为。 该区格板如果两端是完全嵌固,则支座弯矩为。考虑到支座两端不是完全嵌固,故取支座弯矩为。具体弯矩计算如下:跨中:支座:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则板的截面有效高度为:混凝土采用C35,则;板受力钢筋选用HRB400,。该区格板计算如下:表4.11 屋面BC35区格板的配筋计算截面跨中支座截面跨中支座8.95-6.392701910.05940.0424选配钢筋10250103500.9690.978实配钢筋(mm)314236(7)屋面BC57区格板配筋计算,故按单向板计算。1) 荷载组合设计值由可变荷载效应控制的组合: 由永久荷载效应控制的组合:故取由永久荷载效应控制的组合:2) 内力计算取1M板宽并按照弹性理论进行计算。取。如果该区格板两端完全简支,则跨中弯矩为。考虑到该区格板两端梁的嵌固作用,故跨中弯矩取为。 该区格板如果两端是完全嵌固,则支座弯矩为。考虑到支座两端不是完全嵌固,故取支座弯矩为。具体弯矩计算如下:跨中:支座:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则板的截面有效高度为:混凝土采用C35,则;板受力钢筋选用HRB400,。该区格板计算如下:表4.12 屋面BC57区格板的配筋计算截面跨中支座截面跨中支座8.95-6.392701910.05940.0424选配钢筋10250103500.9690.978实配钢筋(mm)314236(8)楼面AB12区格板配筋计算,按双向板计算。1) 荷载设计值恒荷载设计值: 活荷载设计值:2) 内力计算,单位板宽跨中弯矩:先算时的弯矩:当时:单位板宽支座弯矩:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧,以获得较大的截面有效高度):方向跨中截面有效高度:支座处均为95mm。截面弯矩设计值不考虑折减。取内力臂系数,。板钢筋选用HRB400,。配筋计算结果见下表。表4.13 楼面AB12区格板配筋计算位置截面选配钢筋实配钢筋跨中方向957.1221910250314方向853.4511910350236支座A边支座(向)95-15.5948010150550边支座(向)95-11.0634010200393(9)楼面AB23区格板配筋计算,按双向板计算。1) 荷载设计值恒荷载设计值: 活荷载设计值:2) 内力计算,单位板宽跨中弯矩:先算时的弯矩:当时:单位板宽支座弯矩:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧,以获得较大的截面有效高度):方向跨中截面有效高度:支座处均为95mm。截面弯矩设计值不考虑折减。取内力臂系数,。板钢筋选用HRB400,。配筋计算结果见下表。表4.14 楼面AB23区格板配筋计算位置截面选配钢筋实配钢筋跨中方向957.4823010250314方向853.9013410350236支座A边支座(向)95-13.0040010180471边支座(向)95-9.5029210200393(10)楼面AB34区格板配筋计算,按双向板计算。1) 荷载设计值恒荷载设计值: 活荷载设计值:2) 内力计算,单位板宽跨中弯矩:先算时的弯矩:当时:单位板宽支座弯矩:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧,以获得较大的截面有效高度):方向跨中截面有效高度:支座处均为95mm。截面弯矩设计值不考虑折减。取内力臂系数,。板钢筋选用HRB400,。配筋计算结果见下表。表4.15 楼面AB34区格板配筋计算位置截面选配钢筋实配钢筋跨中方向955.8117910250314方向852.899910350236支座A边支座(向)95-11.5735610180471边支座(向)95-8.2725510200393(11)楼面AB45区格板配筋计算,按双向板计算。1) 荷载设计值恒荷载设计值: 活荷载设计值:2) 内力计算,单位板宽跨中弯矩:先算时的弯矩:当时:单位板宽支座弯矩:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧,以获得较大的截面有效高度):方向跨中截面有效高度:支座处均为95mm。截面弯矩设计值不考虑折减。取内力臂系数,。板钢筋选用HRB400,。配筋计算结果见下表。表4.16 楼面AB45区格板配筋计算位置截面选配钢筋实配钢筋跨中方向958.4826110250314方向856.5022410250314支座A边支座(向)95-19.3959710120707边支座(向)95-16.5951110120707(12)楼面BC13区格板配筋计算,故按单向板计算。1) 荷载组合设计值由可变荷载效应控制的组合: 由永久荷载效应控制的组合:故取由可变荷载效应控制的组合:2) 内力计算取1M板宽并按照弹性理论进行计算。取。如果该区格板两端完全简支,则跨中弯矩为。考虑到该区格板两端梁的嵌固作用,故跨中弯矩取为。 该区格板如果两端是完全嵌固,则支座弯矩为。考虑到支座两端不是完全嵌固,故取支座弯矩为。具体弯矩计算如下:跨中:支座:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则板的截面有效高度为:混凝土采用C35,则;板受力钢筋选用HRB400,。该区格板计算如下:表4.17 楼面BC13区格板的配筋计算截面跨中支座截面跨中支座8.01-5.722411700.05310.0380选配钢筋10250103500.9730.981实配钢筋(mm)314236(13)楼面BC35区格板配筋计算,故按单向板计算。1) 荷载组合设计值由可变荷载效应控制的组合: 由永久荷载效应控制的组合:故取由可变荷载效应控制的组合:2) 内力计算取1M板宽并按照弹性理论进行计算。取。如果该区格板两端完全简支,则跨中弯矩为。考虑到该区格板两端梁的嵌固作用,故跨中弯矩取为。 该区格板如果两端是完全嵌固,则支座弯矩为。考虑到支座两端不是完全嵌固,故取支座弯矩为。具体弯矩计算如下:跨中:支座:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则板的截面有效高度为:混凝土采用C35,则;板受力钢筋选用HRB400,。该区格板计算如下:表4.18 楼面BC35区格板的配筋计算截面跨中支座截面跨中支座8.01-5.722411700.05310.0380选配钢筋10250103500.9730.981实配钢筋(mm)314236(14)楼面BC57区格板配筋计算,故按单向板计算。1) 荷载组合设计值由可变荷载效应控制的组合: 由永久荷载效应控制的组合:故取由可变荷载效应控制的组合:2) 内力计算取1M板宽并按照弹性理论进行计算。取。如果该区格板两端完全简支,则跨中弯矩为。考虑到该区格板两端梁的嵌固作用,故跨中弯矩取为。 该区格板如果两端是完全嵌固,则支座弯矩为。考虑到支座两端不是完全嵌固,故取支座弯矩为。具体弯矩计算如下:跨中:支座:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则板的截面有效高度为:混凝土采用C35,则;板受力钢筋选用HRB400,。该区格板计算如下:表4.19 楼面BC57区格板的配筋计算截面跨中支座截面跨中支座8.01-5.722411700.05310.0380选配钢筋10250103500.9730.981实配钢筋(mm)314236(15)楼面CD12区格板(卫生间)配筋计算,按双向板计算。1) 荷载设计值恒荷载设计值: 活荷载设计值:2) 内力计算,单位板宽跨中弯矩:先算时的弯矩:当时:单位板宽支座弯矩:3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则短跨方向跨中截面有效高度(短跨方向钢筋放置在长跨方向钢筋的外侧,以获得较大的截面有效高度):方向跨中截面有效高度:支座处均为95mm。截面弯矩设计值不考虑折减。取内力臂系数,。板钢筋选用HRB400,。配筋计算结果见下表。表4.20 楼面CD12区格板(卫生间)配筋计算位置截面选配钢筋实配钢筋跨中方向758.7934310250393方向654.2819310300314支座A边支座(向)75-19.0174110100785边支座(向)75-13.4952610150550(16)雨棚板配筋计算,故按单向板计算。(1) 荷载组合设计值由可变荷载效应控制的组合: 由永久荷载效应控制的组合:故取由可变荷载效应控制的组合:(2) 内力计算取1M板宽并按照弹性理论进行计算。取。如果该区格板两端完全简支,则跨中弯矩为。考虑到该区格板两端梁的嵌固作用,故跨中弯矩取为。 该区格板如果两端是完全嵌固,则支座弯矩为。考虑到支座两端不是完全嵌固,故取支座弯矩为。具体弯矩计算如下:跨中:支座:(3) 截面设计板保护层厚度取20mm ,选用10 钢筋作为受力主筋,则板的截面有效高度为:混凝土采用C35,则;板受力钢筋选用HRB400,。该区格板计算如下:表4.21 雨棚板的配筋计算截面跨中支座截面跨中支座7.37-5.272852010.07850.0561选配钢筋10250103500.9590.971实配钢筋(mm)3142365 横向框架在竖向荷载作用下的计算简图及内力计算根据地质资料,确定基础顶面离室外地面为800mm,由此求得底层层高为5.45m。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图5.1 横向框架简图,其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用,边跨梁取,中跨梁取(为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩)。DC跨梁: CB跨梁: BA跨梁: 34层柱子:2层柱子: 首层柱子: 5.1横向框架在恒荷载作用下的计算简图(1)横向框架简图图5.1横向框架简图由于板为三角形荷载和梯形荷载,当三角形荷载作用时,可等效为均布荷载,即;当梯形荷载作用时,同样可等效为均布荷载,即。其中:为等效荷载;以屋面DC跨为例:,为楼板恒荷载,为框架梁恒荷载,表示板的宽,表示板的跨度。恒载作用下结构计算简图如图5.2所示:图5.2 恒载作用下结构计算简图5.2横向框架在活荷载作用下的计算简图同理,当三角形荷载作用时,可等效为均布荷载,即;当梯形荷载作用时,同样可等效为均布荷载,即。其中:为等效荷载;以DC跨为例:,为楼面活荷载,为屋面活荷载。活荷载作用下结构计算简图如图5.3所示:图5.3 活载作用下结构计算简图5.3横向框架在恒荷载作用下的内力计算竖向恒载作用下的内力计算采用分层法。(1)荷载简化图5.2 恒载作用下结构计算简图中梁上分布荷载由矩形和梯形两部分组成,在求固端弯矩时,将梯形分布荷载及三角形荷载化作等效均布荷载。1)顶层:DC跨CB跨BA跨2)34层:DC跨CB跨BA跨3)2层:DC跨CB跨BA跨(2)柱的线刚度调整由于采用的是分层法,计算时,假定上、下柱的远端为固定则与实际情况有出入。因此,除底层外,其余各层线刚度应乘以0.9的修正系数,且其传递系数由改为。1)梁的线刚度:DC跨:CB跨:BA跨:2)柱的线刚度:34层:2层: 1层: (3)弯矩分配系数节点标号见图5.4 节点标号(中间层省略)图5.4节点标号节点1: 节点2: 节点3: 节点4: 节点5: 节点6: 节点7: 节点8: 节点9: 节点10:节点11: 节点12: 节点13:节点14: 节点15: 节点16:(4)杆件固端弯矩(5)、分层法求内力具体过程见图5.5 横载下顶层杆端弯矩,图5.6 横载下三层杆端弯矩,图5.7 横载下二层杆端弯矩,图5.8横载下首层杆端弯矩,求得杆端内力后,通过静力平衡条件,可求得相应的剪力和轴力,见图5.9 恒荷载作用下的弯矩图,图5.10 恒荷载下梁的剪力图,图5.11 恒荷载下柱的轴力图。图5.5 横载下顶层杆端弯矩()图5.6 横载下三层杆端弯矩()图5.7 横载下二层杆端弯矩()13.41-10.3710.52-13.2640.22-31.1131.55-39.793.893.89-3.4636.3327.65-36.330.430.320.320.43上柱上柱上柱上柱下柱左梁右梁下柱左梁右梁下柱左梁右梁下柱0.320.250.190.240.250.250.240.190.250.32-84.0084.00-9.239.23-84.0084.0026.6721.0010.50-10.50-21.00-26.6710.6721.3420.3015.987.99-8.99-17.98-22.84-24.01-12.00-2.00-2.542.852.253.002.862.2529.52-69.7476.52-22.84-22.5621.5623.15-76.2768.99-29.2014.76-11.4211.58-14.60图5.8 横载下首层杆端弯矩()52.8661.3621.7820.4960.9351.9451.9452.8639.5940.4477.7580.8016.3815.4380.6777.0136.4736.7441.0033.2431.1831.5133.7340.5477.1380.6216.6115.7080.4777.3337.3639.3137.8131.4932.5231.8632.9239.9774.8978.2720.2319.2078.0471.9425.4625.7449.1537.4320.6120.9037.9446.4914.7611.4211.5814.60图5.9 恒荷载作用下的弯矩图()59.2919.9961.9461.8719.1359.2275.9018.7776.9276.8218.1475.8175.8318.7676.8476.8918.1475.8975.8518.7977.2976.8718.1175.44图5.10 恒荷载下梁的剪力图()181.06208.74207.96180.99213.46241.14240.36213.39492.10503.31501.86491.93524.50535.71534.26524.33803.07797.89795.77802.95835.47830.29828.17835.351058.161082.931080.541057.641107.661132.431130.041107.14图5.11 恒荷载下柱的轴力图()5.4横向框架在活荷载作用下的内力计算(1)荷载简化(2)杆件固端弯矩(3)分层法求内力具体过程见图5.12 活荷载下顶层杆端弯矩,图5.13 活荷载下三层杆端弯矩,图5.14活荷载下二层杆端弯矩,图5.15 活荷载下首层杆端弯矩,同理,可求得相应的剪力和轴力,见图5.16 活荷载作用下的弯矩图,图5.17 活荷载下梁的剪力图,图5.18 活荷载下柱的轴力图。图5.12 活荷载下顶层杆端弯矩()图5.13 活荷载下三层杆端弯矩() 图5.14 活荷载下二层杆端弯矩()3.15-2.372.40-3.129.45-7.107.19-9.350.890.89-0.798.566.31-8.560.430.320.320.43上柱上柱上柱上柱下柱左梁右梁下柱左梁右梁下柱左梁右梁下柱0.320.250.190.240.250.250.240.190.250.32-19.7919.79-2.812.81-19.7919.796.284.952.47-2.47-4.95-6.282.434.874.633.641.82-2.05-4.10-5.21-5.48-2.74-0.46-0.580.650.510.690.650.516.93-16.3818.16-5.21-5.855.635.28-18.1016.21-6.863.47-2.602.64-3.43图5.15 活荷载下首层杆端弯矩()4.634.901.131.034.874.554.554.633.773.8517.6818.834.854.6418.7917.529.569.648.046.357.637.726.437.9618.1219.094.504.2919.0517.609.779.238.887.187.417.267.507.8317.5918.565.325.0918.5016.905.986.0411.548.534.704.778.6510.923.472.602.643.43图5.16 活荷载作用下的弯矩图()4.461.444.554.541.374.4517.815.6918.1818.165.5617.7917.815.6918.1818.135.5617.7717.815.6918.1818.135.5517.74图5.17 活荷载下梁的剪力图()10.5316.5516.4910.5252.6482.7182.5352.6294.76148.84148.5594.68136.87214.96214.58136.73图5.18 活荷载下柱的轴力图()6 横向框架在风荷载作用下的内力计算风压标准值计算公式为因结构高度H=16.25,B=16.20,H/B=1.001应按下式计算 对于框架结构T=(0.080.1)n, T=0.640.8,取T=0.7则, 所以,。地面粗糙程度为C类 各层标高处见表6.1 横向风荷载计算对于矩形平面;可查荷载规范,当查得的时,取。将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载,计算过程如表6.1 横向风荷载计算所示。表中A为一榀框架各层节点的受风面积,计算结果如图6.1 风荷载计算简图所示。表6.1 横向风荷载计算层次 40.741.3015.451.000.3718.606.5830.741.3011.851.000.3721.607.6420.741.308.251.000.3721.607.6410.741.304.651.000.3724.758.756.1横向框架在风荷载作用下的计算简图图6.1风荷载计算简图6.2横向框架在风荷载作用下的内力计算风荷载作用下的结构计算如图6.1 风荷载计算简图所示。内力计算采用D值法,计算过程见图6.2 风荷载下剪力在各柱间分配和图6.3 风荷载下反弯点及柱端弯矩求解,其中可通过有关表格查得反弯点高度。风荷载下的弯矩图见图6.4 风荷载下弯矩图。柱轴力和梁剪力图见图6.5 风荷载下柱的轴力合梁的剪力图。(1)计算简图,见图6.1 风荷载计算简图。(2)柱值表6.2 柱值计算层数截面(m2)混凝土强度等级惯性矩Ic(m4)I/h(m3)Kc=EcIc/h(KNm)340.60.60C40KC320.60.60C40KC210.60.60C40KC1(3)梁值边跨(DC、BA)梁中跨(CB)梁6.60m梁:3.00m梁:6.60m梁:(4)及的值1)34层D轴柱: C轴柱: B轴柱: A轴柱: 2)2层D轴柱: C轴柱: B轴柱: A轴柱: 3)底层D轴柱: C轴柱: B轴柱: A轴柱: (5)D值(见表6.3 框架柱D值计算,)表6.3 框架柱D值计算DjD轴C轴B轴A轴Dj34层 2层 底层 6.586.58K=0.48k=1.12k=1.12k=0.48a=0.19a=0.36a=0.36a=0.19V8H=1.15V8G=2.14V8F=2.14V8E=1.157.6414.21K=0.48K=1.12K=1.12K=0.48a=0.19a=0.36a=0.36a=0.19V3H=2.49V3G=4.62V3F=4.62V3E=2.497.6421.85K=0.48K=1.12K=1.12K=0.48a=0.19a=0.36a=0.36a=0.19V2H=3.83V2G=7.10V2F=7.10V2E=3.838.7530.60K=0.73K=1.70K=1.70K=0.73a=0.45a=0.59a=0.59a=0.45V1H=6.59V1G=8.71V1F=8.71V1E=6.59图6.2 风荷载下剪力在各柱间分配()y0=0.26y0=0.37y0=0.37y0=0.26M上=3.07M上=4.85M上=4.85M上=3.07M下=1.08M下=2.85M下=2.85M下=1.08y0=0.50y0=0.50y0=0.50y0=0.50M上=4.48M上=8.31M上=8.31M上=4.48M下=4.48M下=8.31M下=8.31M下=4.48y0=0.60y0=0.50y0=0.50y0=0.60M上=5.51M上=12.78M上=12.78M上=5.51M下=8.26M下=12.78M下=12.78M下=8.26y0=0.75y0=0.64y0=0.64y0=0.75M上=8.98M上=17.08M上=17.08M上=8.98M下=26.94M下=30.37M下=30.37M下=26.94图6.3 风荷载下反弯点及柱端弯矩求解()3.072.084.852.774.853.073.073.072.772.081.084.484.788.316.388.315.564.485.562.856.382.854.781.084.485.519.0312.7812.0612.789.995.519.998.3112.068.319.034.488.268.9812.7917.0817.0717.0817.248.9817.2412.7817.0712.7812.798.2626.9430.3730.3726.94图6.4:风荷载下弯矩图()0.781.850.780.781.071.070.781.574.251.572.353.753.752.352.888.042.885.238.918.915.234.5511.384.559.7815.7415.749.78图6.5 风荷载下柱的轴力合梁的剪力图()7 横向框架在水平地震作用下的内力和位移计算本设计仅考虑水平地震作用即可,并可采用基底剪力法计算水平地震作用力。由于该结构的刚度比较均匀,可取一个计算单元进行计算。7.1重力荷载代表值计算(1)4层:1)女儿墙自重:2)屋面自重:屋面恒载:屋面面积:屋面自重:3)梁重:主梁:连梁:次梁:梁重:4)墙重(扣门窗洞口加门窗自重)外墙:内墙:墙重:5)柱重:6)0.5倍雪荷载:7)4层重力荷载代表值:(2)3层:1)楼面自重:楼面恒载:楼面面积:楼面自重:2)梁重:主梁:连梁:次梁:梁重:3)墙重(扣门窗洞口加门窗自重)外墙:内墙:墙重:4)柱重:5)0.5倍楼面活荷载:6)3层重力荷载代表值:(3)2层:1)楼面自重:楼面恒载:楼面面积:楼面自重:2)梁重:主梁:连梁:次梁:梁重:3)墙重(扣门窗洞口加门窗自重)外墙:内墙:墙重:4)柱重:5)0.5倍楼面活荷载:6)2层重力荷载代表值:(4)首层:1)楼面自重:楼面恒载:楼面面积:楼面自重:2)梁重:主梁:连梁:次梁:梁重:3)墙重(扣门窗洞口加门窗自重)外墙:内墙:墙重:4)柱重:5)0.5倍楼面活荷载:6)首层重力荷载代表值:(5)各层重力荷载代表值为:按顶点位移法计算,考虑轻质填充墙对刚度的影响,取基本周期调整系数,见表7.1 自振周期计算。表7.1自振周期计算层次Gi(kN)Gi(kN)Dii-i-1=Gi/D(m)i4 1032.63 1032.63 99809.97 0.01 0.16 3 1258.96 2291.59 99809.97 0.02 0.15 2 1196.48 3488.07 99809.97 0.03 0.12 1 1268.78 4756.85 54339.57 0.09 0.09 T1=0.508s7.2横向框架的水平地震作用和位移计算地震作用按7度类场地,地震动参数区划的特征周期分组按一组考虑,则,采用底部剪力法计算。取结构底部剪力为:顶点附加地震作用为:计算结果列于表7.2 各层地震作用及楼层地震剪力。表7.2 各层地震作用及楼层地震剪力层次hi(m)Hi (m)Gi (KN)GiHi(KN)GiHi/GiHiFi (KN)Vi (KN)4 3.60 16.25 1032.63 16780.16 0.33 136.27 154.33 3 3.60 12.65 1258.96 15925.90 0.32 129.34 283.66 2 3.60 9.05 1196.48 10828.12 0.21 87.94 371.60 1 5.45 5.45 1268.78 6914.87 0.14 56.16 427.76 7.3横向框架在水平地震作用下的内力计算地震作用下结构内力计算简图如图所示,地震作用力沿竖向呈倒三角形分布。内力计算也采用D值法,其计算过程如图7.1 地震作用下剪力在各柱间分配和图7.2 地震作用下反弯点及柱端弯矩求解所示,其结果如图7.3 地震作用下弯矩图和图7.4 地震作用下柱的轴力合梁的剪力图所示。136.27154.33K=0.48k=1.12k=1.12k=0.48a=0.19a=0.36a=0.36a=0.19V8H=27.02V8G=50.14V8F=50.14V8E=27.02129.34283.66K=0.48K=1.12K=1.12K=0.48a=0.19a=0.36a=0.36a=0.19V3H=49.67V3G=92.16V3F=92.16V3E=49.6787.94371.60K=0.48K=1.12K=1.12K=0.48a=0.19a=0.36a=0.36a=0.19V2H=65.07V2G=120.73V2F=120.73V2E=65.0756.16427.76K=0.73K=1.70K=1.70K=0.73a=0.45a=0.59a=0.59a=0.45V1H=92.15V1G=121.73V1F=121.73V1E=92.15图7.1地震作用下剪力在各柱间分配()y0=0.26y0=0.37y0=0.37y0=0.26M上=71.99M上=113.72M上=113.72M上=71.99M下=25.29M下=66.79M下=66.79M下=25.29y0=0.50y0=0.50y0=0.50y0=0.50M上=89.40M上=165.89M上=165.89M上=89.40M下=89.40M下=165.89M下=165.89M下=89.40y0=0.60y0=0.50y0=0.50y0=0.60M上=93.70M上=217.32M上=217.32M上=93.70M下=140.54M下=217.32M下=217.32M下=140.54y0=0.75y0=0.64y0=0.64y0=0.75M上=125.56M上=238.83M上=238.83M上=125.56M下=376.67M下=424.58M下=424.58M下=376.67图7.2 地震作用下反弯点及柱端弯矩求解()71.9948.70113.7265.02113.7271.9971.9971.9965.0248.7025.2989.4099.64165.89133.04165.89114.7089.40114.7066.79133.0466.7999.6425.2989.4093.70164.11217.32219.11217.32183.1093.70183.10165.89219.11165.89164.1189.40140.54125.56195.34238.83260.81238.83266.10125.56266.10217.32260.81217.32195.34140.54376.67424.58424.58376.67图7.3 地震作用下弯矩图()18.2943.3518.2918.2925.0625.0618.2932.4888.6932.4850.7681.2881.2850.7652.61146.0752.61103.37174.74174.74103.3769.91173.8769.91173.28278.70278.70173.28图7.4 地震作用下柱的轴力合梁的剪力图()8 框架梁柱内力组合根据以上内力计算结果,即可进行各梁柱各控制截面上的内力组合,其中梁的控制截面为梁端及跨中,每层共有9个截面。柱每层有两个控制截面,及柱顶和柱底。为了施工方便,对梁端弯矩进行调幅(只对恒载和活载下弯矩进行调幅),结果见图8.1 恒荷载下经弯矩调幅后的梁弯矩图和图8.2 活荷载下经弯矩调幅后的梁弯矩图。内力组合见表8.1 A轴柱内力组合至表8.13首层框架横梁内力组合42.2949.0917.4216.3948.7541.5554.272.2454.8162.2064.6413.1012.3464.5361.6062.581.1262.9361.7064.4913.2912.5664.3761.8762.900.9162.8859.9262.6116.1815.3662.4357.5664.731.9366.01图8.1 恒荷载下经弯矩调幅后的梁弯矩图()3.703.920.900.823.903.643.610.193.6514.1415.063.883.7115.0314.0215.080.4215.1514.4915.273.603.4315.2414.0814.800.7115.0214.0714.854.264.0714.8013.5215.220.0615.52图8.2 活荷载下经弯矩调幅后的梁弯矩图()8.1框架柱内力组合表8.1 A轴柱内力组合恒荷载活荷载风荷载可变荷载效应控制组合 永久荷载效应控制MGMQMWN=1.2MG+1.4MQM=1.2MG+0.9x1.4x(MQ+MW)M=1.35MG+1.4x0.7MQME1.3ME1.2MGre(1.2MG+1.3ME)MmaxNmax层次NGNQNWN=1.2NG+1.4NQN=1.2NG+0.9x1.4x(NQ+NW)N=1.35NG+ 1.4X0.7NQNE1.3NE1.2NGre(1.2NG+1.3NE)及相应的N及相应的M4柱顶M51.94 4.55 -3.07 68.70 64.19 74.57 -71.99 -93.58 65.44 -22.51 -22.51 74.57 N180.99 10.52 0.78 231.92 231.43 254.65 18.29 23.77 228.05 201.45 201.45 254.65 柱底M40.54 7.96 1.08 59.79 60.04 62.53 25.29 32.88 51.08 67.17 67.17 62.53 N213.39 10.52 0.78 270.80 270.31 298.39 18.29 23.77 268.87 234.11 234.11 298.39 3柱顶M-36.47 -9.56 -4.48 -53.13 -61.45 -55.79 -89.40 -116.22 -45.95 -129.74 -129.74 -55.79 N491.93 52.62 2.35 641.88 639.68 700.20 50.76 65.99 619.83 548.66 548.66 700.20 柱底M39.97 7.83 4.48 55.64 63.48 61.63 89.40 116.22 50.36 133.27 133.27 61.63 N524.33 52.62 2.35 680.76 678.56 743.94 50.76 65.99 660.66 581.32 581.32 743.94 2柱顶M-37.36 -9.77 -5.51 -53.72 -64.08 -60.01 -93.70 -121.80 -47.08 -135.10 -135.10 -60.01 N802.95 94.68 5.23 1049.71 1047.68 1144.30 103.37 134.38 1011.72 916.88 916.88 1144.30 柱底M46.49 10.92 8.26 65.72 79.95 73.46 140.54 182.71 58.57 193.02 193.02 73.46 N835.35 94.68 5.23 1088.59 1086.56 1188.04 103.37 134.38 1052.55 949.54 949.54 1188.04 1柱顶M-25.46 -5.98 -8.98 -35.99 -49.40 -40.23 -125.56 -163.22 -32.08 -156.24 -156.24 -40.23 N1057.64 136.73 9.78 1393.59 1393.46 1514.91 173.28 225.27 1332.62 1246.31 1246.31 1514.91 柱底M14.60 3.43 26.94 20.64 55.79 23.07 376.67 489.67 18.40 406.46 406.46 23.07 N1107.14 136.73 9.78 1452.99 1452.86 1581.73 173.28 225.27 1394.99 1296.21 1296.21 1581.73 表8.2 B轴柱内力组合恒荷载活荷载风荷载可变荷载效应控制组合 永久荷载效应控制MGMQMWN=1.2MG+1.4MQM=1.2MG+0.9x 1.4x(MQ+MW)M=1.35MG+1.4x0.7MQME1.3ME1.2MGre(1.2MG+1.3ME)MmaxNmax层次NGNQNWN=1.2NG+1.4NQN=1.2NG+0.9x 1.4x(NQ+NW)N=1.35NG+ 1.4X0.7NQNE1.3NE1.2NGre(1.2NG+1.3NE)及相应的N及相应的M4柱顶M40.44 3.85 4.85 53.92 59.49 58.37 113.72 147.84 50.96 159.04 159.04 58.37 N207.96 16.49 1.07 272.64 271.67 296.90 25.06 32.58 262.02 235.68 235.68 296.90 柱底M-33.73 -6.43 -2.85 -49.48 -52.16 -51.84 -66.79 -86.83 -42.50 -103.46 -103.46 -51.84 N240.36 16.49 1.07 311.52 310.55 340.64 25.06 32.58 302.85 268.34 268.34 340.64 3柱顶M-31.51 -7.72 8.31 -45.38 -37.06 -47.83 165.89 215.66 -39.70 140.77 140.77 -47.83 N501.86 82.53 3.75 683.11 679.76 734.13 81.28 105.66 632.35 590.41 590.41 734.13 柱底M32.92 7.50 -8.31 46.85 38.48 51.79 -165.89 -215.66 41.48 -139.35 -139.35 51.79 N534.26 82.53 3.75 721.99 718.64 777.87 81.28 105.66 673.17 623.07 623.07 777.87 2柱顶M-31.86 -7.26 12.78 -44.83 -31.28 -50.12 217.32 282.52 -40.14 193.90 193.90 -50.12 N795.77 148.55 8.91 1090.11 1087.82 1168.92 174.74 227.17 1002.67 983.87 983.87 1168.92 柱底M37.94 8.65 -12.78 53.40 40.32 59.69 -217.32 -282.52 47.80 -187.77 -187.77 59.69 N828.17 148.55 8.91 1128.99 1126.70 1212.66 174.74 227.17 1043.50 1016.53 1016.53 1212.66 1柱顶M-20.90 -4.77 17.08 -29.42 -9.57 -32.89 238.83 310.47 -26.34 227.31 227.31 -32.89 N1080.54 214.58 15.74 1491.91 1492.22 1595.41 278.70 362.31 1361.48 1379.03 1379.03 1595.41 柱底M-11.58 -2.64 -30.37 -16.30 -55.49 -18.22 -424.58 -551.95 -14.59 -453.23 -453.23 -18.22 N1130.04 214.58 15.74 1551.31 1551.62 1662.24 278.70 362.31 1423.85 1428.92 1428.92 1662.24 表8.3 C轴柱内力组合恒荷载活荷载风荷载可变荷载效应控制组合 永久荷载效应控制MGMQMWN=1.2MG+1.4MQM=1.2MG+0.9x 1.4x(MQ+MW)M=1.35MG+1.4x0.7MQME1.3ME1.2MGre(1.2MG+1.3ME)MmaxNmax层次NGNQNWN=1.2NG+1.4NQN=1.2NG+0.9x 1.4x(NQ+NW)N=1.35NG+ 1.4X0.7NQNE1.3NE1.2NGre(1.2NG+1.3NE)及相应的N及相应的M4柱顶M39.59 3.77 -4.85 52.79 46.16 57.14 -113.72 -147.84 49.88 -78.37 -78.37 57.14 N208.74 16.55 1.07 273.66 272.69 298.02 25.06 32.58 263.01 236.47 236.47 298.02 柱底M33.24 6.35 2.85 48.78 51.48 51.10 66.79 86.83 41.88 102.97 102.97 51.10 N241.14 16.55 1.07 312.54 311.57 341.76 25.06 32.58 303.84 269.13 269.13 341.76 3柱顶M-31.18 -7.63 -8.31 -44.89 -57.50 -47.32 -165.89 -215.66 -39.28 -203.96 -203.96 -47.32 N503.31 82.71 3.75 685.03 681.66 736.21 81.28 105.66 634.18 591.87 591.87 736.21 柱底M31.49 7.18 8.31 44.82 57.30 49.54 165.89 215.66 39.67 204.27 204.27 49.54 N535.71 82.71 3.75 723.91 720.54 779.95 81.28 105.66 675.00 624.53 624.53 779.95 2柱顶M-32.52 -7.41 -12.78 -45.76 -64.46 -51.16 -217.32 -282.52 -40.97 -258.79 -258.79 -51.16 N797.89 148.84 8.91 1092.91 1090.59 1171.96 174.74 227.17 1005.34 986.00 986.00 1171.96 柱底M37.43 8.53 12.78 52.68 71.77 58.89 217.32 282.52 47.16 263.74 263.74 58.89 N830.29 148.84 8.91 1131.79 1129.47 1215.70 174.74 227.17 1046.16 1018.66 1018.66 1215.70 1柱顶M-20.61 -4.70 -17.08 -29.01 -52.18 -32.43 -238.83 -310.47 -25.97 -269.16 -269.16 -32.43 N1082.93 214.96 15.74 1495.13 1495.40 1598.88 278.70 362.31 1364.49 1381.44 1381.44 1598.88 柱底M11.42 2.60 30.37 16.07 55.25 17.97 424.58 551.95 14.39 453.07 453.07 17.97 N1132.43 214.96 15.74 1554.53 1554.80 1665.71 278.70 362.31 1426.86 1431.33 1431.33 1665.71 表8.4 D轴柱内力组合恒荷载活荷载风荷载可变荷载效应控制组合 永久荷载效应控制MGMQMWN=1.2MG+1.4MQM=1.2MG+0.9x 1.4x(MQ+MW)M=1.35MG+1.4x0.7MQME1.3ME1.2MGre(1.2MG+1.3ME)MmaxNmax层次NGNQNWN=1.2NG+1.4NQN=1.2NG+0.9x 1.4x(NQ+NW)N=1.35NG+ 1.4X0.7NQNE1.3NE1.2NGre(1.2NG+1.3NE)及相应的N及相应的M4柱顶M52.86 4.63 3.07 69.91 73.13 75.90 71.99 93.58 66.60 128.15 128.15 75.90 N181.06 10.53 0.78 232.02 231.53 254.76 18.29 23.77 228.14 201.53 201.53 254.76 柱底M-41.00 -8.04 -1.08 -60.46 -60.69 -63.23 -25.29 -32.88 -51.66 -67.63 -67.63 -63.23 N213.46 10.53 0.78 270.90 270.41 298.50 18.29 23.77 268.96 234.19 234.19 298.50 3柱顶M36.74 9.64 4.48 53.54 61.88 56.22 89.40 116.22 46.30 130.02 130.02 56.22 N492.10 52.64 2.35 642.11 639.90 700.45 50.76 65.99 620.04 548.83 548.83 700.45 柱底M-37.81 -8.88 -4.48 -54.08 -62.21 -59.75 -89.40 -116.22 -47.65 -131.10 -131.10 -59.75 N524.50 52.64 2.35 680.99 678.78 744.19 50.76 65.99 660.87 581.49 581.49 744.19 2柱顶M39.31 9.23 5.51 55.58 65.75 62.12 93.70 121.80 49.53 137.07 137.07 62.12 N803.07 94.76 5.23 1049.91 1047.87 1144.50 103.37 134.38 1011.86 916.99 916.99 1144.50 柱底M49.15 11.54 -8.26 69.49 63.12 77.67 -140.54 -182.71 61.93 -96.62 -96.62 77.67 N835.47 94.76 5.23 1088.79 1086.75 1188.24 103.37 134.38 1052.69 949.65 949.65 1188.24 1柱顶M-25.74 -6.04 8.98 -36.39 -27.19 -40.67 125.56 163.22 -32.43 104.63 104.63 -40.67 N1058.16 136.87 9.78 1394.35 1394.21 1515.71 173.28 225.27 1333.29 1246.84 1246.84 1515.71 柱底M-14.76 -3.47 -26.94 -20.87 -56.03 -23.32 -376.67 -489.67 -18.60 -406.62 -406.62 -23.32 N1107.66 136.87 9.78 1453.75 1453.61 1582.53 173.28 225.27 1395.66 1296.74 1296.74 1582.53 注:1.弯矩单位为kNm,轴力单位为kN 2.此处符号为考虑楼层层数的活荷载折减系数,12层取0.65,34层取0.70,56层取0.85,78层取1.0表8.5 A轴柱剪力组合非抗震抗震调整内力组合取值恒荷载活荷载风荷载柱上柱下组合层次 VgVqVwV=1.2Vg+1.4VqV=1.2Vg+0.91.4(Vq+Vw)V=1.35Vg+1.40.7VqVe1.3Ve1.2VgRe(1.2Vg+1.3Ve)V4-3.17 0.95 1.15 -2.47 -1.15 -3.35 27.02 35.13 -3.23 27.11 22.51 67.17 27.95 27.95 321.23 4.83 2.49 32.24 34.70 33.40 49.67 64.57 28.38 79.00 129.74 133.27 81.97 81.97 223.29 5.75 3.83 35.99 40.01 37.07 65.07 84.59 31.40 98.59 135.10 193.02 102.27 102.27 17.35 1.73 6.59 11.24 19.30 11.61 92.15 119.80 9.86 110.21 156.24 406.46 115.84 115.84 表8.6B轴柱剪力组合非抗震抗震调整内力组合取值恒荷载活荷载风荷载柱上柱下组合层次 VgVqVwV=1.2Vg+1.4VqV=1.2Vg+0.91.4(Vq+Vw)V=1.35Vg+1.40.7VqVe1.3Ve1.2VgRe(1.2Vg+1.3Ve)V420.60 2.86 2.14 28.72 31.01 30.61 50.14 65.18 26.44 77.88 159.04 103.46 81.81 81.81 3-17.90 -4.23 4.62 -27.40 -20.99 -28.30 92.16 119.81 -24.01 81.43 140.77 139.35 87.30 87.30 2-19.39 -4.42 7.10 -29.45 -19.89 -30.50 120.73 156.95 -25.92 111.38 193.90 187.77 118.96 118.96 1-1.71 -0.39 8.71 -2.60 8.43 -2.69 121.73 158.24 -2.29 132.56 227.31 453.23 140.10 140.10 表8.7C轴柱剪力组合非抗震抗震调整内力组合取值恒荷载活荷载风荷载柱上柱下组合层次 VgVqVwV=1.2Vg+1.4VqV=1.2Vg+0.91.4(Vq+Vw)V=1.35Vg+1.40.7VqVe1.3Ve1.2VgRe(1.2Vg+1.3Ve)V4-1.76 0.72 2.14 -1.11 1.48 -1.68 50.14 65.18 -1.69 53.97 78.37 102.97 56.52 56.52 317.41 4.11 4.62 26.65 31.89 27.53 92.16 119.81 23.36 121.69 203.96 204.27 127.23 127.23 219.43 4.43 7.10 29.52 37.84 30.57 120.73 156.95 25.97 155.49 258.79 263.74 162.85 162.85 15.88 1.34 8.71 8.93 19.71 9.25 121.73 158.24 7.86 141.18 269.16 453.07 148.69 148.69 表8.8 D轴柱剪力组合非抗震抗震调整内力组合取值恒荷载活荷载风荷载柱上柱下组合层次 VgVqVwV=1.2Vg+1.4VqV=1.2Vg+0.91.4(Vq+Vw)V=1.35Vg+1.40.7VqVe1.3Ve1.2VgRe(1.2Vg+1.3Ve)V426.07 3.52 1.15 36.21 37.17 38.65 27.02 35.13 33.40 58.25 128.15 67.63 61.02 61.02 320.71 5.14 2.49 32.05 34.47 33.00 49.67 64.57 27.94 78.63 130.02 131.10 81.38 81.38 2-2.73 -0.64 3.83 -4.18 0.73 -4.32 65.07 84.59 -3.67 68.78 137.07 96.62 72.83 72.83 1-2.01 -0.47 6.59 -3.08 5.29 -3.18 92.15 119.80 -2.70 99.53 104.63 406.62 105.25 105.25 表8.9 DC轴MGE的计算层次qgqqqgelMelMerMGlMQlMGlMGrMQrMGrRaMGE418.36 1.36 19.04 6.60 71.99-48.70 42.29 3.70 44.14 -49.09 -3.92 -51.05 30.12 111.86 323.14 5.45 25.87 6.60 114.70-99.64 62.20 14.14 69.27 -64.64 -15.06 -72.17 31.45 146.91 223.14 5.45 25.87 6.60 183.10-164.11 61.70 14.49 68.95 -64.49 -15.27 -72.13 11.37 148.74 123.14 5.45 25.87 6.60 266.10-195.34 59.92 14.07 66.95 -62.61 -14.85 -70.04 -5.31 0.00 CB轴MGE的计算层次qgqqqgelMelMerMGlMQlMGlMGrMQrMGrRaMGE413.04 0.94 13.51 3.00 65.02-65.02 17.42 0.90 17.87 -16.39 -0.82 -16.80 -34.64 0.00 312.30 3.75 14.18 3.00 133.04-133.04 -13.10 -3.88 -15.04 12.34 3.71 14.20 -57.68 0.00 212.30 3.75 14.18 3.00 219.11-219.11 -13.29 -3.60 -15.09 12.56 3.43 14.27 -115.02 0.00 112.30 3.75 14.18 3.00 260.81-260.81 -16.18 -4.26 -18.31 15.36 4.07 17.39 -140.71 0.00 BA轴MGE的计算层次qgqqqgelMelMerMGlMQlMGlMGrMQrMGrRaMGE418.36 1.36 19.04 6.60 48.70-71.99 48.75 3.90 50.70 -41.55 -3.64 -43.37 30.29 95.69 323.14 5.45 25.87 6.60 99.64-114.70 64.53 15.03 72.05 -61.60 -14.02 -68.61 31.57 135.03 223.14 5.45 25.87 6.60 164.11-183.10 0.00 15.24 7.62 -61.87 -14.08 -68.91 21.15 100.70 123.14 5.45 25.87 6.60 195.34-266.10 62.43 14.80 69.83 -57.56 -13.52 -64.31 -4.88 0.00 8.2框架梁内力组合表8.10 顶层框架横梁内力组合层次截面非抗震抗震内力组合取值部位恒荷载活荷载风荷载可变荷载效应永久荷载效应M=1.2Mg+1.4MqM=1.2Mg+0.91.4(Mq+Mw)M=1.35Mg+1.40.7MqRe(1.2Mg+1.3Me)Re(1.3Me-1.0Mg)MgMqMwMe1.3Me1.2MgMge支座+M支座-M跨中M4支座D-42.29 -3.70 3.07 -55.93 -51.54 -60.72 71.99 93.58 -52.97 30.46 -103.29 103.29 -30.46 C左 49.09 3.92 2.08 64.40 66.46 70.12 48.70 63.31 61.26 93.43 -9.19 9.19 -93.43 C右 -17.42 -0.90 2.77 -22.17 -18.55 -24.40 65.02 84.53 -21.45 47.31 -76.80 76.80 -47.31 B左16.39 0.82 2.77 20.82 24.19 22.93 65.02 63.31 20.16 62.60 -34.88 34.88 -62.60 B右-48.75 -3.90 2.08 -63.95 -60.79 -69.63 48.70 93.58 -60.83 24.56 -108.21 108.21 -24.56 A41.55 3.64 3.07 54.96 58.31 59.66 71.99 93.58 52.04 109.22 -37.66 37.66 -109.22 跨中DC54.27 3.61 70.17 76.80 111.86 111.86 CB-2.24 0.19-2.41 -2.83 0.00 0.00 BA54.81 3.65 70.88 77.57 95.69 95.69 VgVqVwV=1.2Vg+1.4VqV=1.2Vg+0.91.4(Vq+Vw)V=1.35Vg+1.40.7VqVe1.3Ve1.2VgRe(1.2Vg+1.3Ve)支座V支座D59.29 4.46 0.78 77.39 77.75 84.41 18.29 23.77 73.82 82.96 84.41 C左 61.87 4.54 0.78 80.60 80.94 87.97 18.29 23.77 76.97 85.63 87.97 C右 19.99 1.44 1.85 26.00 28.13 28.40 43.35 56.35 24.85 69.02 69.02 B左19.13 1.37 1.85 24.88 27.01 27.17 43.35 56.35 23.78 68.11 68.11 B右61.94 4.55 0.78 80.70 81.04 88.08 18.29 23.77 77.06 85.71 88.08 A59.22 4.45 0.78 77.29 77.65 84.30 18.29 23.77 73.73 82.88 84.30 表8.11 三层框架横梁内力组合层次截面非抗震抗震内力组合取值部位恒荷载活荷载风荷载可变荷载效应永久荷载效应M=1.2Mg+1.4MqM=1.2Mg+0.91.4(Mq+Mw)M=1.35Mg+1.40.7MqRe(1.2Mg+1.3Me)Re(1.3Me-1.0Mg)MgMqMwMe1.3Me1.2MgMge支座+M支座-M跨中M3支座D-62.20 -14.14 5.56 -94.44 -85.45 -97.82 114.70 149.11 -83.12 49.49 -163.78 163.78 -49.49 C左 64.64 15.06 4.78 98.65 102.56 102.02 99.64 129.54 86.60 162.10 -43.03 43.03 -162.10 C右 -13.10 -3.88 6.38 -21.15 -12.57 -21.48 133.04 172.95 -18.05 116.18 -140.99 140.99 -116.18 B左12.34 3.71 6.38 20.01 27.53 20.30 133.04 172.95 17.04 142.49 -119.06 119.06 -142.49 B右-64.53 -15.03 4.78 -98.48 -90.36 -101.85 99.64 129.54 -86.46 32.31 -151.19 151.19 -32.31 A61.60 14.02 5.56 93.55 98.59 96.90 114.70 149.11 82.34 173.58 -60.37 60.37 -173.58 跨中DC62.58 15.08 96.21 99.26 146.91 146.91 CB1.12 0.421.93 1.92 0.00 1.93 BA62.93 15.15 99.80 135.03 135.03 VgVqVwV=1.2Vg+1.4VqV=1.2Vg+0.91.4(Vq+Vw)V=1.35Vg+1.40.7VqVe1.3Ve1.2VgRe(1.2Vg+1.3Ve)支座V支座D75.90 17.81 1.57 116.02 115.50 119.92 32.48 42.22 101.77 122.39 122.39 C左 76.82 18.16 1.57 117.61 117.04 121.51 32.48 42.22 103.09 123.51 123.51 C右 18.77 5.69 4.25 30.49 35.05 30.91 88.69 115.30 25.94 120.05 120.05 B左18.14 5.56 4.25 29.54 34.12 29.93 88.69 115.30 25.10 119.34 119.34 B右76.92 18.18 1.57 117.75 117.18 121.65 32.48 42.22 103.21 123.61 123.61 A75.81 17.79 1.57 115.88 115.36 119.78 32.48 42.22 101.65 122.28 122.28 表8.12 二层框架横梁内力组合层次截面非抗震抗震内力组合取值部位恒荷载活荷载风荷载可变荷载效应永久荷载效应M=1.2Mg+1.4MqM=1.2Mg+0.91.4(Mq+Mw)M=1.35Mg+1.40.7MqRe(1.2Mg+1.3Me)Re(1.3Me-1.0Mg)MgMqMwMe1.3Me1.2MgMge支座+M支座-M跨中M2支座D-61.70 -14.49 9.99 -94.33 -79.72 -97.50 183.10 238.03 -82.74 116.47 -230.23 230.23 -116.47 C左 64.49 15.27 9.03 98.77 108.01 102.03 164.11 213.34 86.55 224.92 -105.91 105.91 -224.92 C右 -13.29 -3.60 12.06 -20.99 -5.29 -21.47 219.11 284.84 -18.11 200.05 -224.95 224.95 -200.05 B左12.56 3.43 12.06 19.87 34.58 20.31 219.11 284.84 17.13 226.47 -202.93 202.93 -226.47 B右-64.37 -15.24 9.03 -98.59 -85.07 -101.84 164.11 213.34 -86.39 95.21 -214.00 214.00 -95.21 A61.87 14.08 9.99 93.95 104.56 97.32 183.10 238.03 82.69 240.54 -126.84 126.84 -240.54 跨中DC62.90 14.80 96.20 99.42 148.74 148.74 CB0.91 0.712.08 1.92 0.00 2.08 BA62.88 15.02 96.48 99.60 100.70 100.70 VgVqVwV=1.2Vg+1.4VqV=1.2Vg+0.91.4(Vq+Vw)V=1.35Vg+1.40.7VqVe1.3Ve1.2VgRe(1.2Vg+1.3Ve)支座V支座D75.83 17.81 2.88 115.94 117.08 119.83 52.61 68.39 101.69 144.57 144.57 C左 76.89 18.13 2.88 117.66 118.75 121.57 52.61 68.39 103.15 145.81 145.81 C右 18.76 5.69 8.04 30.48 39.81 30.90 146.07 189.89 25.92 183.44 183.44 B左18.14 5.56 8.04 29.55 38.90 29.94 146.07 189.89 25.11 182.75 182.75 B右76.84 18.18 2.88 117.66 118.74 121.55 52.61 68.39 103.11 145.78 145.78 A75.89 17.77 2.88 115.94 117.08 119.86 52.61 68.39 101.72 144.60 144.60 表8.13 首层框架横梁内力组合层次截面非抗震抗震内力组合取值部位恒荷载活荷载风荷载可变荷载效应永久荷载效应M=1.2Mg+1.4MqM=1.2Mg+0.91.4(Mq+Mw)M=1.35Mg+1.40.7MqRe(1.2Mg+1.3Me)Re(1.3Me-1.0Mg)MgMqMwMe1.3Me1.2MgMge支座+M支座-M跨中M1支座D-59.92 -14.07 17.24 -91.60 -67.90 -94.68 266.10 345.93 -80.34 199.19 -309.66 309.66 -199.19 C左 62.61 14.85 12.79 95.92 109.95 99.08 195.34 253.94 84.04 253.49 -137.93 137.93 -253.49 C右 -16.18 -4.26 17.07 -25.38 -3.27 -26.02 260.81 339.05 -21.97 237.81 -268.02 268.02 -237.81 B左15.36 4.07 17.07 24.13 45.07 24.72 260.81 339.05 20.87 269.94 -241.24 241.24 -269.94 B右-62.43 -14.80 12.79 -95.64 -77.46 -98.79 195.34 253.94 -83.80 127.61 -242.83 242.83 -127.61 A57.56 13.52 17.24 87.99 107.83 90.95 266.10 345.93 77.18 317.33 -211.21 211.21 -317.33 跨中DC64.73 15.22 98.99 102.31 0.00 102.31 CB-1.93 0.06-2.24 -2.55 0.00 0.00 BA66.01 15.52 100.93 104.31 0.00 104.31 VgVqVwV=1.2Vg+1.4VqV=1.2Vg+0.91.4(Vq+Vw)V=1.35Vg+1.40.7VqVe1.3Ve1.2VgRe(1.2Vg+1.3Ve)支座V支座D75.85 17.81 4.55 115.96 119.20 119.86 69.91 90.89 101.71 163.71 163.71 C左 76.87 18.13 4.55 117.64 120.83 121.55 69.91 90.89 103.13 164.91 164.91 C右 18.79 5.69 11.38 30.52 44.07 30.95 173.87 226.03 25.97 214.20 214.20 B左18.11 5.55 11.38 29.49 43.06 29.88 173.87 226.03 25.06 213.43 213.43 B右77.29 18.18 4.55 118.19 121.38 122.15 69.91 90.89 103.65 165.36 165.36 A75.44 17.74 4.55 115.37 118.62 119.23 69.91 90.89 101.17 163.25 163.25 注:1.震调整系数RE,抗弯取0.75,抗剪取0.85 2.MGE为相应于本跨内的RE(1.2MG+1.3ME)max,见表 3.弯矩单位为kNm,剪力单位为kN。9 框架梁柱截面设计框架梁、柱截面配筋除满足承载力要求外,对于梁和的偏心受压柱还应满足裂缝宽度要求。9.1框架梁抗震截面设计(1)梁的支座截面考虑了柱支座宽度的影响,按支座边缘截面的弯矩计算,其值为:M=M组-V组b/2式中,M组为梁内力组合表中支座轴线上的弯矩值;V组为相应组合的支座剪力;b为柱的支承宽度, 1-2层b=0.6,3-4层b=0.6,按上式的计算结果列入表9.1 梁支座边缘弯矩计算中。表9.1 梁支座边缘弯矩计算截面支座内力bM截面支座内力bM位置M组V组mKNm位置M组V组mKNmD-4-30.46 84.41 0.60 -5.14 C左-4-93.43 87.97 0.60 -67.04 D-3-49.49 122.39 0.60 -12.77 C左-3-162.10 123.51 0.60 -125.05 D-2-116.47 144.57 0.60 -73.10 C左-2-224.92 145.81 0.60 -181.18 D-1-199.19 163.71 0.60 -150.08 C左-1-253.49 164.91 0.60 -204.01 C右-4-47.31 69.02 0.60 -26.60 B左-4-62.60 68.11 0.60 -42.17 C右-3-116.18 120.05 0.60 -80.16 B左-3-142.49 119.34 0.60 -106.69 C右-2-200.05 183.44 0.60 -145.02 B左-2-226.47 182.75 0.60 -171.65 C右-1-237.81 214.20 0.60 -173.55 B左-1-269.94 213.43 0.60 -205.91 B右-4-24.56 88.08 0.60 1.86 A-4-109.22 84.30 0.60 -83.93 B右-3-32.31 123.61 0.60 4.78 A-3-173.58 122.28 0.60 -136.90 B右-2-95.21 145.78 0.60 -51.48 A-2-240.54 144.60 0.60 -197.16 B右-1-127.61 165.36 0.60 -78.00 A-1-317.33 163.25 0.60 -268.36 (2)计算纵向受拉钢筋当梁下部受拉时,按T形截面设计,当梁上部受拉时按矩形截面设计。对于BA跨翼缘计算宽度当按跨度考虑时,对于BA跨翼缘计算宽度当按梁间距考虑时,按翼缘高度考虑,无须考虑这种情况。故取同理:DC跨:CB跨:梁内纵向钢筋选HRB400级钢,混凝土采用C40,查混凝土结构设计规范得,。下部跨间截面按单筋T形截面计算。因为对于FE跨属于第一类T形截面,同理DC,CB跨梁也为第一类T形截面。具体计算过程见表9.2 框架梁配筋计算表9.2 框架梁配筋计算截面D4DC中4C左-4C右-4CB中4B左-4B右-4BA中4A4弯矩设计值-5.14 103.29 111.86 -67.04 9.19 -26.60 76.80 0.00 -42.17 34.88 1.86 108.21 95.69 -83.93 37.66 s0.00 0.09 0.10 0.06 0.01 0.06 0.17 0.00 0.09 0.08 0.00 0.10 0.09 0.07 0.03 0.00 0.10 0.11 0.06 0.01 0.06 0.18 0.00 0.10 0.08 0.00 0.10 0.09 0.08 0.03 r1.00 0.95 0.95 0.97 1.00 0.97 0.91 1.00 0.95 0.96 1.00 0.95 0.96 0.96 0.98 As33.40 703.80 765.56 448.49 59.86 324.36 999.82 0.00 523.96 429.51 -12.06 739.20 649.42 566.24 248.43 选配钢筋216216216216216216216216216216216216216216216实配面积402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 (%)0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 续表9.2 框架梁配筋计算截面D3DC中3C左-3C右-3CB中3B左-3B右-3BA中3A3弯矩设计值-12.77 163.78 146.91 -125.05 43.03 -80.16 140.99 1.93 -106.69 119.06 4.78 151.19 135.03 -136.90 60.37 s0.01 0.15 0.13 0.11 0.04 0.17 0.30 0.00 0.23 0.26 0.00 0.13 0.12 0.12 0.05 0.01 0.16 0.14 0.12 0.04 0.19 0.37 0.00 0.27 0.30 0.00 0.15 0.13 0.13 0.06 r0.99 0.92 0.93 0.94 0.98 0.90 0.81 1.00 0.87 0.85 1.00 0.93 0.94 0.93 0.97 As83.29 1153.43 1024.81 861.89 284.55 1048.75 2052.30 22.92 1455.54 1660.02 -30.90 1057.16 935.73 949.64 402.57 选配钢筋216216216216216216216216216216216216216216216实配面积402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 (%)0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 续表9.2 框架梁配筋计算截面D2DC中2C左-2C右-2CB中2B左-2B右-2BA中2A2弯矩设计值-73.10 230.23 148.74 -181.18 105.91 -145.02 224.95 2.08 -171.65 202.93 -51.48 214.00 100.70 -197.16 126.84 s0.07 0.21 0.13 0.16 0.09 0.31 0.49 0.00 0.37 0.44 0.05 0.19 0.09 0.18 0.11 0.07 0.23 0.14 0.18 0.10 0.39 0.83 0.00 0.49 0.65 0.05 0.21 0.09 0.19 0.12 r0.97 0.88 0.93 0.91 0.95 0.81 0.59 1.00 0.75 0.68 0.98 0.89 0.95 0.90 0.94 As490.51 1689.01 1038.62 1289.01 722.61 2129.25 4548.55 24.71 2691.69 3551.10 341.79 1553.56 685.21 1416.32 875.10 选配钢筋216216216216216216216216216216216216216216216实配面积402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 (%)0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 续表9.2 框架梁配筋计算截面D1DC中1C左-1C右-1CB中1B左-1B右-1BA中1A1弯矩设计值-150.08 309.66 102.31 -204.01 137.93 -173.55 268.02 0.00 -205.91 241.24 -78.00 242.83 104.31 -268.36 211.21 s0.13 0.28 0.09 0.18 0.12 0.37 0.58 0.00 0.44 0.52 0.07 0.22 0.09 0.24 0.19 0.14 0.33 0.10 0.20 0.13 0.50 0.48 0.00 0.67 0.65 0.07 0.25 0.10 0.28 0.21 r0.93 0.83 0.95 0.90 0.93 0.75 0.73 1.00 0.67 0.65 0.96 0.88 0.95 0.86 0.89 As1048.74 2405.95 696.72 1471.79 957.34 2736.18 2631.20 0.00 3654.18 3563.08 524.67 1796.44 711.14 2020.88 1530.61 选配钢筋216216216216216216216216216216216216216216216实配面积402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 402.00 (%)0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.21 0.21 0.21 0.21 0.21 注:表中b在求跨中受拉钢筋时取bf。(3)梁斜截面受剪承载力计算故截面尺寸满足要求。对于DC、BA跨,梁端加密区箍筋取4肢8100,箍筋用HPB300级钢筋(),则:由于跨度小,加密区长度取整跨。其余计算过程见表9.3 框架梁箍筋配筋计算。表9.3 框架梁箍筋配筋计算层次截面梁端加密区实配钢筋非加密区实配钢筋4D84.41 0.00 双肢8100双肢8200C左87.97 0.02 双肢8100双肢8200C右69.02 -0.07 双肢8100双肢8200B左68.11 -0.08 双肢8100双肢8200B右88.08 0.02 双肢8100双肢8200A84.30 0.00 双肢8100双肢82003D122.39 0.18 双肢8100双肢8200C左123.51 0.19 双肢8100双肢8200C右120.05 0.17 双肢8100双肢8200B左119.34 0.17 双肢8100双肢8200B右123.61 0.19 双肢8100双肢8200A122.28 0.18 双肢8100双肢82002D144.57 0.29 双肢8100双肢8200C左145.81 0.29 双肢8100双肢8200C右183.44 0.47 双肢8100双肢8200B左182.75 0.47 双肢8100双肢8200B右145.78 0.29 双肢8100双肢8200A144.60 0.29 双肢8100双肢82001D163.71 0.38 双肢8100双肢8200C左164.91 0.38 双肢8100双肢8200C右214.20 0.62 双肢8100双肢8200B左213.43 0.62 双肢8100双肢8200B右165.36 0.39 双肢8100双肢8200A163.25 0.38 双肢8100双肢82009.2框架柱抗震截面设计(1)剪跨比和轴压比验算表9.4 柱的剪跨比和轴向压力比验算给出了框架梁各层剪跨比和轴向压力比计算结果,其中剪跨比也可取,表中的、和N不应考虑承载力抗震调整系数。各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。可知剪跨比均满足2的要求,轴压比均满足0.8的要求。表9.4 柱的剪跨比和轴向压力比验算柱子层次b(mm)ho(mm)fc(N/mm2)M(kNm)V(kN)N(kN)Mc(kNm)Vc(KN)Nc(KN)Mc/Vc/hoN/fc/b/hoD轴460055519.1128.1561.02 201.53 160.19 71.76 251.91 4.020.04 360055519.1130.0281.38 548.83 162.52 95.70 686.03 3.060.11 260055519.1137.0772.83 916.99 171.34 85.65 1146.24 3.600.18 160055519.1104.63105.25 1246.84 130.79 123.78 1558.55 1.90 0.25 C轴860055519.1-78.37 56.52 236.47 -97.96 66.46 295.59 -2.66 0.05 360055519.1-203.96 127.23 591.87 -254.95 149.62 739.84 -3.07 0.12 260055519.1-258.79 162.85 986.00 -323.49 191.52 1232.50 -3.04 0.19 160055519.1-269.16 148.69 1381.44 -336.44 174.85 1726.80 -3.47 0.27 B轴460055519.1159.04 81.81 235.68 198.80 96.21 294.60 3.72
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