宾馆框架结构设计及及概述

沈阳禹城宾馆框架结构设计摘要本设计为沈阳禹城宾馆框架结构设计，该建筑位于中国辽宁省沈阳市。建筑面积5000㎡，共有6层，高度ｍ（室外地坪算起），室内外高度差。本文从建筑施工到结构对宾馆进行了设计，建筑设计主要包括周围环境特点，内外布置风格简洁大方。结构设计的计算采取手算的方法，计算出结构荷载，具体包括自重、雪荷载，地震荷载及风荷载等。该结构结合现代管理理念，突出宾馆的实用性和舒适性，采用大门大窗设计，以及合理的交通线流，给入住的人一个舒适、便捷的休息环境。在规划中充分考虑经济、社会和环境的综合优化。以经济、实用、美观为根本，在规划中合理配置、合理利用，在土地、物力等资源上做到节约化设计：节水、节地、节能；既适应周边的长期可持续发展，又能够为社会节约资源，让建筑更吸引人，更贴近人，符合现代建筑特点。关键词：宾馆；框架结构；荷载；抗震FrameStructureDesignofShenYangYuchengHotelAbstractThisdesignisforShenYangYuChengHotelinframestructure.LocatedinShenYang,LiaoNingprovince.Thisbuildingcoversanareaof5000squaremeters.Andsixfloorswiththeheightofmeters,Theheightdifferencebetweeninsideandoutsideis.Thisarticleshowadesignbothinbuildingconstructionandstructurearea,andthemainpurposeincludingthesurroundingenvironmentcondition,thecharacteristicisbasedonConciseandeasy.ThecomputingmethodonstructuredesignisallHand-computing.Andinsistofselfload,snowload,earthquakeload,windloadandsoon.ThisstructurehasAcombinationofmodernmanagementconcept,highlightthepracticalapplicabilityandcomfortofthehotel,withthedesignofbigdoorsandbigwindowsandreasonabletrafficflowprovideacomfortableandconvenientenvironment.Wetaketheeconomic,societyandenvironmentinthefirstplace.Andtryourbesttomaketheeconomicaldesigninlandsourceaandmaterialresources,andmakethebuildingmoreattractive,morehumanity.Keywords:Hotel,Framestructure,Load,anti-earthquake目录前言 1第1章建筑设计 2建筑概况 2工程概况 2设计资料 2气象条件 2抗震烈度 2工程地质条件 2屋面做法 3楼面做法 3材料 4建筑要求 4采光、通风、防火设计 4采光、通风设计 4防火设计 4建筑细部设计 5参考资料 5第2章结构设计 6框架结构的设计 6工程概况 6设计资料 7设计依据 8框架结构设计计算 8梁柱面、梁跨度及柱高的确定 8载荷计算 12载荷分层总汇 15水平地震力作用下框架的侧移验算 17水平地震作用下，横向框架得内力分析 25竖向荷载作用下横梁框架的内力分析 31内力组合 55第3章截面设计 67承载力抗力调整系数 67横向框架梁截面设计 68梁的正截面强度 68梁的斜截面强度计算 73柱截面设计 76轴压比验算 77正截面承载力的计算 78斜截面承载力计算 86节点设计 88基础设计 88荷载设计值 89外柱独立基础的计算 90内柱独立基础的计算 95楼板设计 97楼板类型及设计方法的选择 97荷载设计值 98计算跨度 98弯矩计算 100截面设计 100总结 107致谢 108参考文献 109前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是深化、拓宽、综合教和学的重要过程,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本组毕业设计题目为《沈阳禹城宾馆框架结构设计》。在毕设前期，我温习了《结构力学》、《钢筋混凝土》、《建筑结构抗震设计》等知识，并借阅了《抗震规范》、《混凝土规范》、《荷载规范》等规范。在毕设中期，我们通过所学的基本理论、专业知识和基本技能进行建筑、结构设计。在毕设后期，主要进行电脑设计计算和绘图，并得到刘娟老师的审批和指正，使我圆满的完成了任务，在此表示衷心的感谢。毕业设计的一个学期里，在指导老师的帮助下，经过资料查阅、设计计算、论文撰写以及外文的翻译，加深了对新规范、规程、手册等相关内容的理解。巩固了专业知识、提高了综合分析、解决问题的能力。在进行内力组合的计算时，进一步了解了Excel。在绘图时熟练掌握了AutoCAD软件，以上所有这些从不同方面达到了毕业设计的目的与要求。框架结构设计的计算工作量很大，由于自己水平有限，难免有不妥和疏忽之处，敬请各位老师批评指正。第1章建筑设计建筑概况（1）设计题目：沈阳禹城宾馆框架结构设计（2）建筑面积：5000㎡（3）建筑总高度：ｍ（室外地坪算起）（4）建筑层数：六层（5）结构类型：框架结构工程概况该宾馆为六层钢筋框架结构体系，建筑面积约5000m2，建筑物平面一层为“L"形，二—六层为“一”字形。走廊宽度,底层高,标准层高，室内外高差，。其它轴网尺寸等详见平面简图。设计资料气象条件本地区基本风压㎡，基本雪压㎡抗震烈度7度第一组，设计基本地震加速度值工程地质条件建筑地点冰冻深度；建筑场地类别：Ⅱ类场地土；建筑地层一览表（标准值）表1-1工程地质表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杂填土粉土粗砂砾砂340240030注：1）地下稳定水位居地坪-6m以下,地下水对一般建筑材料无侵蚀作用；不考虑土的液化.2）表中给定土层深度由自然地坪算起。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10mm厚楼面做法：水磨石地面：120㎜现浇砼板粉底（或吊顶）15mm厚材料梁、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级钢筋建筑要求建筑等级:耐火等级为Ⅱ级抗震等级为Ⅲ级设计使用年限50年采光、通风、防火设计采光、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。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。因该为宾馆的总高度超过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。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。(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。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）《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2章结构设计框架结构的设计工程概况宾馆为六层钢筋框架结构体系，建筑面积约5000m2，建筑物平面一层为“L”形，二—六层为“一”字形。底层层高，其它层为，室内外高差。框架平面柱网布置如图2—1所示图2-1框架平面柱网布置设计资料气象条件基本风压m2,基本雪压N/m2抗震设防烈度7度第一组，设计基本地震加速度值为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。表2-1建筑地层一览表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杂填土粉土粗砂砾砂340240030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。材料：砼强度等级为C30，纵筋HRB335篐筋HPB235设计依据1、《建筑地基基础设计规范》GB50007—20012、《建筑结构荷载规范》GB50009—20013、《混凝土结构设计规范》GB500010—20024、《建筑抗震设计规范》GB500011—20015、《混凝土设计规范理解与应用》北京：中国建筑工业出版社20026、《混凝土结构设计规范算例》中国建筑工业出版社20037、《房屋结构毕业设计指南》框架结构设计计算梁柱面、梁跨度及柱高的确定初估截面尺寸板厚：取=/40=2600/40=65mm取120mm采用横梁承重框架：主粱：高=~=（~）7800=520~780取600mm次粱：高=~=（~）7200=400~600取400mm梁宽：b=（）且=2～3为了便于施工，统一取梁的宽度b=250mm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注：考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数按简支状态计算柱的负载面积折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取14kN/m为验算截面以上的楼层层数（2）注：为框架柱轴压比限值，本方案为三级框架，则取为混凝土轴心抗压强度设计值，本方案为C30混凝土，则取㎜2（3）计算过程对于边柱：=××14×6=（kN）=×103/×=238255（mm2）对于内柱：=××14×6=（kN）=×103/×=287597（mm2）因此：取柱b×h=550mm×550mm即可满足设计要求①柱：一、二、三、四、五、六层，b×h＝550mm×550mm②梁：梁编号见图2-2其中：L1：b×h＝250mm×600mmL2：b×h＝250mm×300mmL3：b×h＝250mm×400mmL4：b×h＝250mm×400mmL5：b×h＝250mm×400mmL6：b×h＝250mm×400mmL7：b×h＝250mm×400mmL8：b×h＝250mm×400mmL9：b×h＝250mm×400mm图2-2框架梁编号梁的计算跨度：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梁的计算跨度柱高度：底层高度h＝+＝，其中为底层层高，为室内外高差。其它柱高等于层高即，由此得框架计图2-4横向框架计算简图及柱编号载荷计算屋面均布恒载按屋面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kN/㎡冷底子油两道结合层kN/㎡200mm厚水泥石保温层×=kN/㎡20mm厚1：3水泥砂浆找平层×20=kN/㎡120mm钢筋砼屋面板结构层×25=3kN/㎡粉底或吊顶kN/㎡——————————————————————————————共计㎡屋面恒载标准值为：（+）×（18+）×=4613KN楼面均布恒载按楼面做法逐项计算水磨石地面㎡120mm厚钢筋混凝土整浇层×25=3KN/㎡粉底或吊顶KN/㎡共计KN/㎡楼面恒载标准值为：一层：KN二~六层：（+）×（18+）×=3419KN屋面均布活载计算重力载荷代表值时，仅考虑屋面雪载荷KN/㎡由于屋面雪荷载KN/㎡<KN/㎡则屋面均布活荷载取KN/㎡则屋面荷载标准值为×(45+×(18+=1510kN楼面均布活荷载楼面均布活荷载对宾馆的一般房间为m2，会议室、走廊、楼梯、门厅等处为m2。为方便计算，此处偏安全地统一取均布载荷为m2。楼面均布活荷载标准值为：×（+）×（18+）=1648kN梁柱自重（包括梁侧、梁底、柱的抹灰重量）如表2－2所示梁侧、梁底抹灰、柱周抹灰，近似按加大梁宽及柱宽考虑。例:梁的净长为。则每根的重量为：其它梁柱自重见表2-2表2-2梁柱自重编号截面㎡长度m根数每根重量kN×36×64=220×9×6=54×4×61=25×4×61=25025×.12×61=73×8×6=48962=56 墙体自重墙体均为200厚填充墙，两面抹灰，近似按加厚墙体考虑抹灰重量。单位面积墙体重量为：×=㎡墙体自重计算见表2－3表2－3墙体自重墙体每片面积（㎡）片数重量kN底层纵墙底层横墙×标准层纵墙×标准层横墙×载荷分层总汇顶层重力载荷代表值包括：层面载荷，50％屋面雪荷载，纵横梁自重，半层柱自重，半层墙的自重。其它层重力载荷代表值包括：楼面恒载50％楼面均布活载荷，纵、横梁自重，楼面上、下各半层的柱及纵墙的自重。将前述分项载荷相加，得集中于各层楼面得重力载荷代表值如下：第六层：第五层：第四层：第三层：第二层：第一层：建筑物总重力荷载代表值为：质点重力载荷值见图2-5图2-5质点重力荷载值水平地震力作用下框架的侧移验算横梁线刚度混凝土C30，Ec=3×107kN/㎡在框架结构中，现浇层的楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减小框架侧移，为考虑这一有利作用，在计算梁截面惯性矩时，对现浇楼面的便框架梁取I=（I0为梁的截面惯性矩），对中框架梁取I=，若为装配楼板，带现浇层的楼面，则对边框架梁取I=，对中框梁取I=。横梁的线刚度计算结果列于表2-4：表2-4横梁线刚度梁号截面跨度惯性矩边框架梁中框架梁××10-3×10-3×10910××10-4×10-4×10××10-3×10×10××10-3×10××10-3×10×10-3××10-3×10×10-3横向框架柱的侧移刚度D值柱线刚度列于表2-5，横向框架柱侧移刚度D值计算见表2-6表2-5柱线刚度柱号截面柱高度惯性矩线刚度××10-3×104××10-3×104表2-6横向框架柱侧移刚度D值计算柱层类型项目根数底层边框架柱136764边框架中柱153441367641续表2-6中框架边柱1501114中框架中柱1901416678143656140二三四五层边框架边柱130014边框架中柱175894中框架边柱1682414中框架中柱2141314657678横向框架自振周期按顶点位移法计算框架的自振周期。顶点位移法时求结构基频得一种近似方法，将结构按质量分布情况简化成无限质点的悬臂直杆。导出以直杆顶点位移表示的基频公式，这样，只要求出结构的顶点水平位移，就可按下式求得结构的基本周期。式中：——基本周期调整系数，考虑填充墙使框架自振周期减小的影响，取——框架的定点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移。是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得假想框架的定点位移，然后由求出，再用求得框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架顶点位移计算见表2-7：表2－7横向框架顶点位移层次层间相对位移67519751965767858341158606576784834124201657678383413254265767828341408836576781906649949656140横向地震作用计算在Ⅱ类场地，7度设防烈度，结构的特征周期和地震影响系数为：=（s）=由于，应考虑顶点附加地震作用。由于固按计算按底部剪力法求得的基底剪力，若按：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，即顶部附加地震作用系数考虑顶部地震力的加大。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δn==×+=结构横向总水平地震作用标准值：=注：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：各层横向地震剪力计算见表2-8，其中：表2－8横向地震作用及楼层地震剪力层次675191567715834114638548341118859383419133428341638091906639437注：表中第六层中加入了横向框架各层水平地震作用和地震剪力见图2-6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表2-9横向变形验算层次层间剪力层间刚度层间位移层高层间相对弹性转角续表2-966576781/532356576781/275046576781/196436576781/161826576781/143516561401/1768水平地震作用下，横向框架得内力分析以轴线框架为例进行计算，边框架和纵向框架的计算方法、步骤与轴线框架完全相同。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表2-10框架柱剪力及弯矩计算表层次654321层高层间剪力层间刚度657678657678657678657678657678656140A轴柱（Q）16824168241682468241682415011102028343937续表2-10B轴柱（P）214132141321413214132141319014132636444953注：；；；

框架梁端弯矩、剪力及柱轴力见表2－11表2-11地震作用下框架深端弯矩及柱轴力层次654321AB跨BC跨续表2-11柱轴力123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图2-7地震作用下框架弯矩图（kN·m）图2-8地震力作用下框架梁端剪力及柱轴力（kN）竖向荷载作用下横梁框架的内力分析确定结构计算简图=1\*GB2⑴.三个假设：=1\*GB3①平面结构假定：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力；=2\*GB3②楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移；=3\*GB3③不考虑水平荷载作用下的扭转作用。=2\*GB2⑵.计算简图根据结构平面布置图,选定第(8)轴线作为计算单元.如图2-9所示图2-9结构计算单元荷载计算永久荷载屋面及楼面均布恒载①、屋面均布恒载按屋面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kN/㎡冷底子油两道结合层kN/㎡200mm厚水泥石保温层×=kN/㎡20mm厚1：3水泥砂浆找平层×20=kN/㎡120mm钢筋砼屋面板结构层×25=3kN/㎡粉底或吊顶kN/㎡————————————————————————————————共计㎡②、楼面均布恒载按楼面做法逐项计算水磨石地面㎡120mm厚钢筋混凝土整浇层×25=3KN/㎡粉底或吊顶KN/㎡————————————————————————————————共计KN/㎡③梁自重：主要框架梁：25=m次要框架梁：25=m④墙自重及两面抹灰：女儿墙：8=m两面抹灰：m2~6层：（）8=m底层：（）8=m作用在框架梁上的恒载楼面荷载分配按单向板进行荷载分配15层：/m/m顶层：/m/m恒荷载作用在框架柱上的集中荷载次梁自重：梁自重：梁自重：梁自重：梁自重：15层：板传给次梁的荷载：板传给主梁的荷载：边柱集中荷载：中柱集中荷载：顶层：板传给次梁的荷载：板传给主梁的荷载：边柱集中荷载：中柱集中荷载：图2-10恒荷载作用下的荷载竖向可变荷载：屋面均布活载：计算重力载荷代表值时，仅考虑屋面雪载荷KN/㎡由于屋面雪荷载KN/㎡<KN/㎡则屋面均布活荷载取KN/㎡楼面均布活荷载：楼面均布活荷载对宾馆的一般房间为m2，会议室、走廊、楼梯、门等处为m2。为方便计算，此处偏安全地统一取均布载荷为m2。作用在框架梁上的活载：活荷载作用在框架柱上的集中荷载：边柱：中柱：活荷载作用下的荷载简图如下图2-11图2-11活荷载作用下的荷载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～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表2-12固端弯矩计算恒载顶层ABBC1一5层ABBC续表2-12活载1一6层ABBC0（2）分配系数计算考虑框架对称性,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.梁﹑柱惯性矩计算主要框架梁：次要框架梁：边框架梁：中框架梁：柱：梁﹑柱线刚度计算根据公式i=EI/l,可以得出梁﹑柱的线刚度如下(E=EC)梁：=×109E/7625=×106E=×109E/2750=×106E柱：=×109E/4350=×106E=×109E/3300=×106E3、梁﹑柱相对线刚度计算取106E值作为基准值1.算得梁﹑柱的相对线刚度标于图2-11中图2-11半框架梁柱刚度示意(kN/m)例：A柱顶层节点。（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2-12，框架的弯矩图见图2-14活荷载作用下,框架的弯矩分配计算见图2-13,框架的弯矩图见图2-15图2-12恒载载弯矩分配图（kN·M）图2-13活载弯矩分配图（kN·M）图2-14恒荷载作用下的弯矩图(kN/m)图2-15活荷载作用下框架弯矩图(kN/m)梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力—梁上均布荷载引起的剪力,—梁端弯矩引起的剪力,柱轴力式中：—梁端剪力—柱的节点集中力及柱自重以AB跨五、六层梁在恒荷载、集中荷载作用下,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五层：柱的集中荷载：二—六层柱自重：一层柱自重：六层：由恒载作用下框架弯矩图查得：五层梁端弯矩六层梁端弯矩括号内为调幅后的数值六层梁端剪力调幅前调幅后同理可得五层梁端剪力调幅前调幅后六层A柱柱顶及柱底轴力五层A柱柱顶及柱底轴力其它梁端剪力及柱轴力见表2-13表2-13恒载作用下梁端剪力及柱轴里（kN）层次654321荷载引起剪力AB跨BC跨弯矩引起剪力AB跨（）-044（）（）（）（）（）BC跨000000续表2-13总剪力AB跨（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）BC跨柱轴力A柱B柱注: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2-142-14活载作用下梁端剪力及柱轴里（kN）层次654321荷载引起剪力AB跨BC跨弯矩引起剪力AB跨）（）（）（）BC跨000000总剪力AB跨（）（）（））续表2-14）（）（））BC跨柱轴力A柱=B柱=注:括号内为调幅后的剪力值内力组合框架梁内力组合在恒荷载和活荷载作用下,跨间可近似取跨中的代替。式中：—梁左右端弯矩，见图2-13、2-14括号内的数值，跨中若小于，应取表2-16梁内力组合表层次位置内力荷载类别竖向何载组合竖向何载与地震力组合恒载①活载②地震何载③①+②①+②）±③6ＭＶＭＶＭＶ跨中ＭLMＭMP5Ｍ续表2-16ＶＭＶＭＶ跨中ＭLMＭMP4ＭＶＭＶＭ续表2-16Ｖ跨中ＭLMＭMP3ＭＶＭＶＭＶ跨中ＭLMＭMP续表2-16层次位置内力荷载类别竖向何载组合竖向何载与地震力组合恒载①活载②地震何载③①+②（①+②）±③2ＭＶＭＶＭＶ跨中1ＭＶ续表2-16ＭＶＭＶ跨中注：表中弯矩的单位为kN·m，剪力的单位为kN。表中跨中弯矩中组合弯矩未填写处均为跨间最大弯矩发生在支座处，其值与支座正弯矩组合值相同。柱A、B内力组合见表2-17、2-18 表2-17A柱内力组合表层次位置内力荷载类别竖向何载组合竖向何载与地震力组合恒载①活载，②地震何载③①+②（①+②）±③6柱顶MN柱底MN5柱顶MN柱底MN续表2-174柱顶MN柱底MN3柱顶MN柱底MN2柱顶MN柱底MN1柱M续表2-17N123柱底MN123注:表中弯矩单位为kN·m，轴力单位为kN。表2-18B柱内力组合表层次位置内力荷载类别竖向何载组合竖向何载与地震力组合恒载①活载，②地震何载③①+②（①+②）±③6柱顶M续表2-18N柱底MN5柱顶MN柱底MN4柱顶MN柱底MN3柱顶M续表2-18N柱底MN2柱顶MN柱底MN1柱顶MN柱底MN第3章截面设计承载力抗力调整系数考虑地震作用时,结构构件的截面设计采用下面的表达式:式中---承载力抗震调整系数取值见表2-19S---地震作用效应或地震作用效应与其它荷载效应的基本组合R—结构构件的组合注意在截面配筋时,组合表中与地震力组合的内力均应乘以后再与静力组合的内力进行比较,挑选出最不利内力表3-1承载力抗震调整系数材料结构构件受力状态钢筋混凝土梁受弯梁轴压比﹤的墙偏压轴压比的墙偏压抗震墙偏压各类构件受剪、偏压横向框架梁截面设计以第一层梁为例,梁控制截面的内力如图3-1所示,图中单位为单位为砼强度等级C30,,纵筋为HRB335，，箍筋为HPB235，图3-1第一层梁内力示意梁的正截面强度计算见表3-2表3-2框架梁正截面强度计算一层截面Ⅰ-ⅠⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅢ-ⅢⅣ-ⅣⅣ-ⅣⅤ-ⅤM()b×h0(mm2)250×565250×265续表3-2M0()()(mm2)193419961540选筋4Φ22，2Φ182Φ184Φ221Φ184Φ222Φ184Φ222Φ184Φ223Φ222Φ183Φ222Φ183Φ222Φ18实配面积(mm2)20292029177520292029164916491649ρ%二层截面Ⅰ-ⅠⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅢ-ⅢⅣ-ⅣⅣ-ⅣⅤ-ⅤM()b×h0(mm2)250×565250×265M0()续表3-2()(mm2)1925564选筋4Φ22，2Φ182Φ184Φ221Φ184Φ222Φ184Φ222Φ184Φ223Φ222Φ183Φ222Φ183Φ222Φ18实配面积(mm2)20292029177520292029164916491649ρ%三层截面Ⅰ-ⅠⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅢ-ⅢⅣ-ⅣⅣ-ⅣⅤ-ⅤM()b×h0(mm2)250×565250×265()M0()()续表3-2(mm2)选筋4Φ222Φ182Φ184Φ224Φ221Φ182Φ184Φ222Φ184Φ223Φ222Φ183Φ222Φ183Φ222Φ18实配面积(mm2)20292029177520292029164916491649ρ%四层截面Ⅰ-ⅠⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅢ-ⅢⅣ-ⅣⅣ-ⅣⅤ-ⅤM()b×h0(mm2)250×565250×265()M0()()续表3-2(mm2)选筋4Φ22，2Φ182Φ184Φ221Φ184Φ222Φ184Φ222Φ184Φ223Φ222Φ183Φ222Φ183Φ222Φ18实配面积(mm2)20292029177520292029164916491649ρ%五层截面Ⅰ-ⅠⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅢ-ⅢⅣ-ⅣⅣ-ⅣⅤ-ⅤM()b×h0(mm2)250×565250×365()M0()()(mm2)选筋4Φ22，2Φ182Φ184Φ221Φ184Φ222Φ184Φ222Φ184Φ223Φ222Φ183Φ222Φ183Φ222Φ18实配面积(mm2)20292029177520292029164916491649续表3-2ρ%六层截面Ⅰ-ⅠⅠ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢⅢ-ⅢⅣ-ⅣⅣ-ⅣⅤ-ⅤM()b×h0(mm2)250×565250×265(M0()()(mm2)1765选筋3Φ223Φ203Φ223Φ206Φ203Φ223Φ203Φ223Φ202Φ223Φ202Φ223Φ202Φ223Φ20实配面积(mm2)20812081188420812081170117011701ρ%梁的斜截面强度计算为了防止梁在弯曲屈服前先发生剪切破坏，截面设计时，对剪力设计进行调整如下：—剪力增大系数，对三级框架取—梁的净跨，对第一层,—梁在重力荷载作用下，按简支梁分析的梁端截面剪力设计值，—分别为梁左、右端顺时针方向和逆时针方向截面组合弯矩值，由表-----，查得。AB跨：顺时针方向逆时针方向BC跨：顺时针方向逆时针方向计算中取顺时针或逆时针方向中较大者。AB跨：BC跨：考虑承载力抗震调整系数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3-3表3-3梁斜截面强度计算截面支座A右支座B左支座B右设计剪力调整后剪力250×565250×565250×365箍筋直径肢数（n）续表3-3箍筋间距100100100截面支座A右支座B左支座B右柱截面设计以第一、二层A，B柱为例，对图2-16中的Ⅰ—Ⅰ，Ⅱ—Ⅱ，Ⅲ—Ⅲ截面进行设计。砼强度等级C30，,,纵筋为HRB335，，箍筋为HPB235，图3-2柱计算截面示意轴压比验算轴压比限值见表3-4表3-4轴压比限值类别抗震等级一二三框架柱框支柱由A、B柱内力组合表2-17、2-18查得均满足轴压比限值得要求正截面承载力的计算框架结构的变形能力与框架的破坏机制密切相关，一般框架梁的延性远大于柱，梁先屈服可能使整个框架体系有较大的内力重分布和能量消耗能力，极限层间位移增大，抗震性能较好，若柱形成了塑性铰，则会伴随产生极大的层间位移，危及结构承受垂直荷载的能力并可能使结构成为机动体系。因此，在框架设计中，应体现“强柱弱梁”即一、二、三级框架的梁柱节点处除框架支层最上层的柱上端，框架顶层和柱轴压比小于外，柱端弯矩设计值应符合：（为强柱系数，一级框架取，二级框架取，三级框架为）本设计为三级框架故：地震往复作用，两个方向的弯矩设计均满足要求，当柱考虑顺时针弯矩和时，梁应考虑反时针方向弯矩和，反之亦然。若采用对称配筋，可取两组中较大者计算配筋。由于框架的变形能力。同时伴随着框架梁铰的出现。由于塑性内力重分布，底层柱的反弯点具有较大的不确定性。因此，对三级框架底层柱考虑的弯矩增大系数。第一层梁与A柱节点的梁端弯矩值由内力组合表2-16查得：：左震右震取大值第一层梁与A柱节点的柱端弯矩值由内力组合表2-17查得：：左震右震梁端取右震，也取右震：取将与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Ⅰ—Ⅰ，Ⅱ—Ⅱ截面）对底层柱底的弯矩设计值考虑增大系数根据A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：Ⅰ—Ⅰ截面：①②Ⅱ—Ⅱ截面：①②Ⅲ—Ⅲ截面：①②第一层梁与B柱节点的梁端弯矩值由内力组合表2-16查得：：左震右震取大值第一层梁与B柱节点的柱端弯矩值由内力组合表2-18查得：：左震右震梁端取左震，也取左震：取将与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Ⅰ—Ⅰ，Ⅱ—Ⅱ截面）对底层柱底的弯矩设计值考虑增大系数根据B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数后，各截面控制内力如下：Ⅰ—Ⅰ截面：①②Ⅱ—Ⅱ截面：①②Ⅲ—Ⅲ截面：①②截面采用对称配筋,具体配筋计算见表2-24、表2-25，表中，当时，取，当时，取；（大偏心受压）（小偏心受压）（大偏心受压）（小偏心受压）表3-5柱截面纵向钢筋的最小总配筋率（百分率）类别抗震等级一二三四中柱和边柱角柱、框支柱柱正截面受压承载力计算见表3-6表3-6柱正截面受压承载力计算（A柱）截面Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢM（）N（）（）450043504350（㎜2）550×515550×515550×515（㎜）（㎜）（㎜）0202020020（㎜）/9截面Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-Ⅲ（㎜）(㎜)(=续表3-6偏心性质大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压<0<0<0<0<0<0选筋4φ184φ184φ18实配面积㎜2101710171017﹪表3-7柱正截面受压承载力计算（B柱）截面Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-ⅢM（）N（）（）450043504350（㎜2）500×465500×465500×465（㎜）（㎜）（㎜）020020020（㎜）/9截面Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-Ⅲ续表3-7（㎜）(㎜)(=偏心性质大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压大偏压<0<0<0<0<0选筋4φ184φ184φ18实配面积㎜2101710171017﹪斜截面承载力计算以第一层柱为例，剪力设计值按下式调整：式中：—柱净高;,—分别为柱上下端顺时针或反时针方向截面组合的弯矩设计值，取调整后的弯矩值，一般层应满足，底层柱底应考虑的弯矩增大系数。由正截面计算中第Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截面的控制内力得：即=×柱的抗剪承载力能力式中框架的计算剪跨比。，当<1时，取=1；当>3时，取=3。N—考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值，当时，取，，取==××=，取由于：则按构造要求配筋，且柱受剪截面应符合如下条件即表3-8箍筋列表抗震等级箍筋最大间距箍筋最小直径一6d10010二8d1008三8d150（柱根100）8四8d150（柱根100）6（柱根8）节点设计《建筑结构抗震规范》（GBJ11-89规定），对一、二级抗震等级的框架节点必须进行受剪承载力计算，而三级抗震等级的框架节点，仅按构造要求配筋，不再进行受剪承载力计算。基础设计设计基础的荷载包括：①框架柱传来的弯矩，轴力和剪力（可取设计底层柱的相应控制内力）②基础类型的选取由于本建筑物柱距为3900mm，因而采用柱下独立基础在框架柱内力计算中所选的筋ABCD轴为一榀框架，该榀框架四根柱子，柱距分别为7625mm，2750mm，7625mm因而将柱分别做成柱下独立基础。荷载设计值外柱基础承受的上部荷载：框架柱A传来：梁自重：墙自重：地基梁传来：内柱基础承受的上部荷载：框架柱B传来：梁自重：墙自重：地基梁传来：回填土重：该工程框架层数不多，地基土较均匀且柱距较大，所以选择独立基础，根据地质报告，基础埋深需在粘土以下，取基础混凝土的强度等级为C30，，钢筋采用HRB335，，垫层100mm厚，C10素砼，每边比基础宽出100㎜。外柱独立基础的计算初步确定基底尺寸：（1）选择基础埋深，（2）地基承载力的深度修正根据资料提供：，、重度计算：杂填土：粘土：粗砂：则基础地面以上土的重度取平均重度：设基础宽度为基础地面尺度：先按中心荷载作用下计算基底面积：但考虑到偏心荷载作用应力分布不均匀，故将计算出的基底面积增大20%～40%，取选用矩形即宽×长：，满足要求：地基承载力不必对宽度进行修正：图3-3基础尺寸地基承载力验算：作用于基底中心的弯矩，轴力分别为：故承受力满足要求基础剖面尺寸的确定采用独立基础。冲切验算：土壤净反力的计算：基底净反力：基础底面配筋计算：基础在上部结构传来荷载与土壤净反力的共同作用，可把它倒过来，视为一均布荷载作用下支承于柱上的悬臂板。其弯矩及配筋计算：柱边Ⅰ-Ⅰ截面弯矩为：Ⅰ-Ⅰ截面选φ16@200Ⅱ-Ⅱ截面选φ16@200

内柱独立基础的计算初步确定基底尺寸：（1）选择基础埋深（同外柱），（2）地基承载力对深度修正（同外柱）（3）基础地面尺度先按中心荷载作用下计算基底面积：取，满足要求地基承载力不必对宽度进行修正（4）地基承载力验算作用于基底中心的弯矩，轴力分别为：故承受力满足要求（5）基础剖面尺寸的确定采用独立基础（6）冲切验算土壤净反力的计算：基底净反力：（不包括柱基础基回填土自重）土壤净反力计算：基础底面配筋计算同前基础在上部结构传来荷载与土壤净反力的共同作用，可把它倒过来，视为一均布荷载作用下支承于柱上的悬臂板。柱边Ⅰ-Ⅰ截面弯矩为：Ⅰ-Ⅰ截面选φ16@200Ⅱ-Ⅱ截面选φ16@200基础梁配筋基础梁按构造配筋，选用其基础配筋的1/10外柱选用4φ16As=804Ⅱ-Ⅱ截面对应的地基梁也选用4φ16内柱选用4φ14As=615Ⅱ-Ⅱ截面对应的地基梁也选用4φ14楼板设计楼板类型及设计方法的选择按受力特点，混凝土楼盖中的周边支承可分为单向板和双向板两类，只在一个方向弯曲或主要在一个方向弯曲的板，称为单向板，在两个方向弯曲且不能忽略任一方向弯曲的板称为双向板，在本方案中按双向板计算。图3-4板平面布置图荷载设计值一般层（1）活荷载（2）恒荷载顶层（1）活荷载（2）恒荷载计算跨度楼面弯矩计算见图表3-9表3-9楼面板的弯矩计算区格ABCDEFG（1）内跨（2）边跨弯矩计算