【《框架结构教学楼设计》12000字】

框架结构教学楼设计1建筑设计 建筑设计工程概况工程名为框架结构教学楼设计。建筑面积5500平米，工程地点为北京大兴。本教学楼层数为五层，采用框架结构。外墙装饰为建筑涂料，窗户为铝合金窗，门采用实木门。1.2工程地质与气象资料基本风压：0.45，基本雪压：0.40，Ⅱ类场地土，地震设防烈度8度，土壤最大冻结深度：-1.2m地面粗糙度C级。1.3建筑材料混凝土：C30混凝土钢筋：HRB400墙体：加气混凝土砌块1.4结构选型结构选择框架结构。屋面结构为现浇混凝土肋型屋盖，屋面板厚。楼梯采用钢筋混凝土梁式楼梯。1.5建筑设计图纸图1.1首层平面图图1.2标准层平面图图1.3顶层平面图图1.4正立面图图1.5侧立面图图1.6剖面图2结构布置及刚度计算2.1梁柱截面初选2.1.1横向框架梁：，取，取2.1.2纵向框架梁：，取2.1.3柱截面选择：抗震框架柱按轴压比限制进行计算：（2-1）该建筑所有柱都统一取相同的截面，首先取中柱来进行初步估计，建筑的恒载标准值估算取15kN/m2，活载标准值取2kN/m2。按中柱负荷面积估算底层柱的轴力：恒载：活载：柱轴力设计值：柱截面估算为：2.2结构布置平面图图2.1结构布置图2.3刚度计算2.3.1梁线刚度计算：梁：中跨梁：2.3.2柱线刚度计算：柱：表2.1梁柱线刚度表构件位置截面跨度（高度）弹性模量E线刚度梁边跨6000中跨3000柱2-5层3600底层4550表中梁的线刚度已乘2，柱的线刚度已乘以0.9的折减系数3竖向荷载下内力计算3.1.恒荷载标准值计算：3.1.1不上人屋面：防水：SBS改性沥青防水卷材结构层：120厚现浇钢筋混凝土板抹灰层：10厚混合砂浆保温层：60厚苯板保护层找平层：20厚水泥砂浆合计：3.1.2标准层楼面：瓷面砖：8mm找平层：20厚水泥砂浆抹灰层：10厚混合砂浆结构层：120厚现浇钢筋混凝土板合计：3.1.3梁自重：主梁：抹灰层：10厚水泥砂浆合计：次梁：抹灰层：10厚水泥砂浆合计:3.1.4柱自重：抹灰层：10厚水泥砂浆合计：3.1.5外墙自重：（1）标准层：纵墙与横墙水刷石外墙面：水泥粉刷内墙面：合计：（2）底层：纵墙：水刷石外墙面：水泥粉刷内墙面：合计：3.1.6内纵墙自重：标准层：纵墙：水泥粉刷墙面：合计：3.1.7内横墙自重：标准层：横墙：水泥粉刷墙面：合计:3.1.8女儿墙自重：0.9m高300厚：水泥粉刷墙面：合计：3.2活荷载标准值计算3.2.1.屋面和楼面活荷载标准值不上人屋面：楼面：3.2.2雪荷载屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者取最大值。3.3梁上荷载计算图3.1计算单元3.3.1恒载作用（1）顶层计算：是横梁的自重荷载，为均布荷载形式=和为顶层的板传给横向框架的梁和走廊跨中的梁的等效荷载，、为该计算板的短边和长边，进行等效荷载计算。=和为纵梁直接传给柱的恒载，包括主梁自重，楼板自重，次梁自重，女儿墙自重。没有女儿墙自重，女儿墙对梁扭矩：梁对柱节点的弯矩：(2)对于2-4层包括自身的梁的重量和梁上的砌块的墙的重量，为过道梁上荷载，这两项荷载都是均布荷载，计算方法同上。为楼面板传给横梁和过道梁的等效荷载。A轴基础顶面荷载=外纵墙自重+基础梁自重B轴基础顶面荷载=底层内纵墙自重+基础梁自重=边纵墙重：边纵梁对梁的扭矩：中纵墙自重：中纵梁对梁的扭矩：3.3.2活荷载作用:(1)对于第五层：不上人屋面活荷载：(2)对于二到四层：上人楼面活荷载：表3.1横向框架荷载汇总层号位置梁上恒载柱上恒载梁上活载柱上活载5边跨，柱13.64117.941.759.94中跨，柱9.59100.7212.019.941-4边跨，柱13.28132.578.9251.05中跨，柱9.33125.806.2751.053.4梁的固端弯矩计算3.4.1恒载作用下第五层：第一到四层：3.4.2活载作用下第五层：第一到四层：图3.2恒荷载作用下弯矩分配图

3.5恒载作用下计算结果在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，取弯矩调幅系数0.8，跨中计算按来计算。表3.2恒载作用下梁端弯矩结果层数AB跨BC跨跨中弯矩左梁右梁左梁右梁AB跨BC跨5-23.6131.47-15.6415.6433.84-4.854-28.6230.74-11.1911.1930.08-0.693-25.4730.88-10.9210.9231.59-0.422-25.3530.93-10.8210.8231.62-0.321-26.3030.51-12.7312.7331.36-2.23梁端剪力：柱轴力：表3.3剪力结果层数总剪力ABBCABBC140.9214.39-1.31039.6142.2314.39239.8413.99-0.35039.4940.1913.99339.8413.99-0.90038.9440.7413.99439.8413.99-0.93038.9140.7713.99539.8413.99-0.70039.1440.5413.99

表3.4柱轴力结果层数P集中力A柱B柱A柱集中力B柱集中力柱重5117.94100.7232.41581901571894132.57125.8032.43623943694013132.57125.8032.45665985826142132.57125.8032.47698017958271132.57125.8040.95973100510071039

图3.3恒荷载作用下弯矩图图3.4恒荷载作用下剪力图图3.5恒荷载作用下柱轴力图图3.6活荷载作用下弯矩分配图3.5活载作用下计算结果在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，取弯矩调幅系数0.8，。表3.5恒载作用下梁端弯矩结果层数AB跨BC跨跨中弯矩左梁右梁左梁右梁AB跨BC跨5-4.096.32-5.735.732.677.784-18.2220.15-8.278.2720.96-1.223-17.4120.79-7.027.0221.040.332-17.4120.82-6.976.9721.030.081-17.4120.57-8.138.1320.85-1.08梁端剪力：柱轴力：表3.6剪力结果层数总剪力ABBCABBC15.2518.02-0.3704.885.6218.02226.769.41-0.32026.4427.089.41326.769.41-0.56026.2027.329.41426.769.41-0.57026.1927.339.41526.769.41-0.43026.3327.199.41

表3.7柱轴力结果层数P集中力A柱B柱A柱集中力B柱集中力柱重59.949.9432.415473466451.0551.0532.4124156154186351.0551.0532.4233265274306251.0551.0532.4342374394426151.0551.0540.95451492492555

图3.7活荷载作用下弯矩图图3.8活荷载作用下剪力图图3.8活荷载作用下柱轴力图4水平方向荷载作用计算4.1重力荷载汇总4.1.1外墙自重首层：A轴线上外墙面积D轴线上外墙面积：1、9轴线上外墙面积：总面积：总重：2-5层：A轴线上外墙面积：D轴线上外墙面积：1、9轴线上外墙面积：总面积：总重：4.1.2.内墙自重首层：B轴线上内墙面积：C轴线上内墙面积：1-9轴线上内横墙总面积：总重：2-5层：B轴线上内墙面积：C轴线上内墙面积：内横墙总面积：总重：4.1.3女儿墙总重女儿墙面积：总重：4.1.4梁、板、柱、门窗重力荷载汇总（1）梁：主梁:纵梁：过道梁：次梁：梁总重：（2）板：顶层：标准层：（3）柱：首层：其他层：（4）门：首层：其他层：（5）窗：首层：其他层：4.2重力荷载代表值计算顶层的荷载代表值包括：屋面荷载、取一半的顶层雪荷载值、顶层纵墙自身的重量、顶层一半的墙与柱自身的重量。其他层重力荷载代表值包括：上人楼板的恒载、0.5楼面均布荷载、纵墙框架横梁自重、上下各半层柱及墙体自重。各层重力荷载如下：顶层:墙：梁：899.29板：柱：门：窗：雪荷载：标准层：墙：梁：899.29板：柱：门：窗：活荷载：首层：下部墙：上部墙；梁:899.29板：柱：门：窗：活荷载：4.3水平地震影响下框架的侧移以及内力计算4.3.1各层横向抗侧移刚度边跨梁刚度考虑混凝土板的有效宽度，取1.5倍来计算梁的刚度。底层抗侧移刚度计算如下：（1）边框架柱A-1、A-9、D-1、D-9（四根）（2）边跨架B-1、B-9、C-1、C-9（四根）（3）A2-8，D2-8柱（14根）（4）B2-8，C2-8（14根）其他层抗侧移刚度如下：1）边框架柱A-1、A-9、D-1、D-9（四根）（2）边跨架B-1、B-9、C-1、C-9（四根）（3）A2-8，D2-8柱（14根）（4）B2-8，C2-8（14根）4.3.2横向自振周期计算方法采用结构顶点的假想位移法，由于本结构为刚度和质量沿高度分布均匀的结构，故可以把一到五层的重力荷载结果视为水平的荷载施加在每层楼处，之后的假想位移采用D值法进行计算。表4.1D值法计算结构的假想顶点位移层数54776477618166622.6257.86455161029218166625.6755.24355161580818166628.7049.572551621324181666211.7440.87166132793795912229.1329.13，为考虑非承重墙刚度对结构自振周期影响的折减系数。对于框架结构取0.65。则结构自振频率4.3.3横向地震作用计算及多遇地震作用下的位移验算Ⅱ类场地土，8度设防区，设计地震分组为第二组，可得：结构的特征周期，水平地震影响系数最大值结构总水平地震作用标准计算：结构等效重力荷载：计算的结果显示，那么就不用再考虑顶部附加水平地震作用。对于多质点体系，结构底部纵向水平地震作用标准值：表4.2各质点横向水平地震作用、各楼层地震剪力及楼层间位移计算汇总层数5477618.95905053150031637.411637.4118166620.904551615.35846711531.863168.7218166621.743551611.75648131172.594341.3118166622.39255168.1544955813.325154.6318166622.83166134.5530089544.3756999591225.9由表中计算可知第一层产生的位移是最大的，一层产生的位移与一层的高度之比为：则满足要求。4.3.4框架内力计算框架第i层j柱分配到的剪力以及框架柱的上下弯矩和分别按下列各式计算:式中——框架柱的标准反弯点高度比；——上、下梁线刚度变化时对反弯点高度比的修正值；——上、下层层高变化时对反弯点高度比的修正值；——第i层第j根柱子的底端弯矩；——第i层第j根柱子的顶端弯矩。表4.3框架柱反弯点高度楼层柱位置njk5边柱551.530.371010100.37中柱552.400.421010100.424边柱541.530.421010100.42中柱542.400.471010100.473边柱531.530.481010100.48中柱532.400.521010100.522边柱521.530.5310101.2600.53中柱522.400.5210101.2600.521边柱511.940.70100.790——0.70中柱513.030.55100.790——0.55剪力分配：根据每根框架柱的D所占的比例来将各个层的总剪力按照比例来分配到各个框架柱。表4.4柱剪力分配情况层数楼层剪力

kN边柱D值

N/mm中柱D值

N/mm∑D

N/mm每根边柱

的剪力

kN每根中柱

的剪力

kN51637.414833355000181666243.5549.5643168.724833355000181666284.2995.9134341.3148333550001816662115.49131.4225154.6348333550001816662137.14156.04156992558828889959122152.04171.66由于梁两端产生的弯矩与梁自身的线刚度成正比，则梁两端的弯矩按照下式计算：式中、——分别为节点左、右两根梁的梁端弯矩；、——分别表示节点左、右两根梁的线刚度。对于边跨梁端弯矩：=Mijt+表4.5水平地震作用下的框架梁柱端弯矩层数柱位置层高h

my柱剪力

kN

kN·m

kN·m

kN·m

kN·m5边柱3.60.3743.5598.7858.098.78中柱3.60.4249.56103.574.95.210.434.5694边柱3.60.4284.29175.9127.4233.9中柱3.60.4795.91182.9162.35.210.485.9171.93边柱3.60.48115.5216.2199.6343.6中柱3.60.52131.4227.1245.95.210.4129.8259.62边柱3.60.53137.1231.9261.6431.5中柱3.60.52156.0269.6292.05.210.4171.8343.71边柱4.550.70152.0207.5484.1469.1中柱4.550.55171.7350.1427.95.210.4214.0428.1表4.6水平地震作用下框架柱轴力和梁端剪力层数梁端剪力/kN柱轴力/kN边跨中跨A轴B轴C轴D轴522.246-22.2-23.423.422.2453.3114.6-75.5-84.784.775.5378.9173.1-154.4-178.9178.9154.42100.6229.1-255.0-307.4307.4255.01113.85285.4-368.9-478.9478.9368.9

图4.1地震作用下弯矩图图4.2地震作用下梁剪力与柱轴力4.4横向风荷载作用下框架结构内力和侧移的计算4.4.1风荷载标准值作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：Wk=βzμsμzW0（hi+hj）B/2式中W0—基本风压=0.45kN/㎡；μz—风的作用沿高度的影响而变化的参数，按照地面粗糙度来取值；μs—风压体型系数，查得=1.3；βz—风振系数，对与本建筑18米的层高，取值为1.3；hi—下层柱高；hj—上层柱高，若为第五层则取第五层上女儿墙的二倍高；B—计算单元迎风面的宽度，B=15m。表4.7各层楼面处集中风荷载标准值层数离地高度

mμzμsβzW0

kN/m2hi

mhj

mWk

kN518.450.811.310.453.61.819.2414.850.741.310.453.63.623.4311.250.741.310.453.63.623.427.650.741.310.453.63.623.414.050.741.310.454.053.624.84.4.2风荷载作用下的位移计算风荷载作用下的层间侧移：层间剪力：表4.8横向风荷载作用、每层楼间剪力以及楼层间位移计算层数层高h

mWk

kNVi

kN∑Di

N/mm△μi

mm△μi/h53.619.219.218166620.00110.000000343.623.442.618166620.00230.000000633.623.466.018166620.00360.00000123.623.489.418166620.0050.000001414.5524.8114.29591220.1190.000026本结构产生的最大位移与楼层高度的比值处于第一层，其值为0.000026＜1/550=0.008182，计算结果可知满足要求。4.4.3风荷载作用下的内力计算同样采用D值法。表4.9风荷载作用下的框架梁柱端弯矩层数柱位置层高h

my柱剪力

kN

kN·m

kN·m

kN·m

kN·m5边柱3.60.370.511.230.681.23中柱3.60.420.581.210.885.210.40.400.814边柱3.60.421.132.361.713.04中柱3.60.471.292.462.185.210.41.112.233边柱3.60.481.763.293.045.00中柱3.60.521.993.443.735.210.41.873.752边柱3.60.532.384.034.547.07中柱3.60.522.704.675.055.210.42.805.601边柱4.550.73.044.159.688.69中柱4.550.553.447.048.615.210.44.038.06表4.10风荷载作用下框架柱轴力和梁端剪力层数梁端剪力/kN柱轴力/kN边跨中跨A轴B轴C轴D轴50.270.54-0.27-0.270.270.2740.691.49-0.96-1.071.070.9631.152.50-2.11-2.422.422.1121.653.73-3.76-4.54.53.7612.125.37-5.88-7.757.755.885框架结构的内力组合5.1梁的内力组合进行组合时，要考虑梁的塑性变形产生的内力重分布，对荷载作用下的内力进行调幅。把弯矩与剪力的计算结果经过换算之后，整合到截面的边缘处，接着再进行内力组合的计算。梁端控制截面的弯矩与剪力按下式来调幅：式中——梁端控制截面的剪力和弯矩；——内力计算后的梁与柱端剪力和弯矩结果；q——梁上作用的均布荷载；b——柱的宽度。若调幅后跨中弯矩小于ql2/16,为防止跨中正截面抗弯承载力不足，取M中=ql2/16。表5.1中将轴线处的内力计算结果换算到控制截面处，竖向荷载作用下的梁端弯矩、和跨中弯矩已经进行了调幅。表5.1和表5.3分别为各层梁、柱的内力标准值。对于梁、柱组合了两种情况：无地震作用时由永久荷载控制的组合，以及有地震作用时的组合，组合后的设计值见表5.2、表5.4和表5.5.

表5.1框架梁的内力标准值荷载

类型层

数梁

位置Mbl0

kN•mMbl

kN•mMb中Mbr

kN•mMbr0

kN•mVbl0

kNVbl

kNVbr0

kNVbr

kN恒载①5边跨-23.6-12.933.8-20.07-31.539.635.542.238.1中跨-15.6-12.24.9-12.2-15.614.311.414.311.44边跨-28.6-16.830.1-19.8-30.739.535.540.236.2中跨-11.2-7.90.7-7.9-11.213.911.113.911.13边跨-25.6-13.931.6-19.9-30.938.934.940.736.7中跨-10.9-7.70.4-7.7-10.913.911.113.911.12边跨-25.4-13.731.6-19.9-30.938.934.940.836.7中跨-10.8-7.50.3-7.5-10.813.911.113.911.11边跨-26.3-14.631.3-19.6-30.539.135.140.536.5中跨-12.7-9.42.2-9.4-12.713.911.113.911.1活载②5边跨-4.1-2.62.7-4.8-6.34.94.45.65.1中跨-5.7-1.47.8-1.4-5.718.014.418.014.44边跨-18.2-10.320.9-12.9-20.226.423.727.124.4中跨-8.3-6.11.2-6.1-8.39.47.59.47.53边跨-17.4-10.421.0-13.4-20.826.223.527.324.6中跨-7.0-4.80.3-4.8-7.09.47.59.47.52边跨-17.4-10.421.0-13.4-20.826.223.527.324.6中跨-7.0-4.80.08-4.8-7.09.47.59.47.51边跨-17.4-11.220.9-13.3-20.626.323.627.224.5中跨-8.1-5.91.1-5.9-8.19.47.59.47.5重力

荷载

③=

①+

0.5×②5边跨-25.7-14.235.2-22.5-34.742.137.745.040.7中跨-21.2-12.98.8-12.9-18.523.318.623.313.94边跨-37.7-21.940.6-26.3-40.852.747.453.848.4中跨-15.4-11.01.3-10.9-15.418.614.918.614.93边跨-34.3-19.142.1-26.6-41.352.046.754.449.0中跨-14.4-10.10.6-10.1-14.443.614.918.614.92边跨-34.1-18.942.1-26.6-41.352.046.754.549.0中跨-14.3-9.90.3-9.9-14.343.614.918.614.91边跨-35.0-20.241.8-26.3-40.852.046.954.148.8中跨-16.8-12.42.8-12.4-16.843.614.918.614.9地震

④5边跨±98.8±92.232.2±27.9±22±22±22±22±22中跨±69.0±33.30±33.3±46±46±46±46±464边跨±233.9±21874.0±70±53±53±53±53±53中跨±171.9±137.70±137.7±114±114±114±114±1143边跨±343.6±319.9107±106.1±79±79±79±79±79中跨±259.6±207.70±207.7±173±173±173±173±1732边跨±431.5±401.2130±141.5±101±101±101±101±101中跨±343.7±2750±275±229±229±229±229±2291边跨±469.1±434.9127±179.8±114±114±114±114±114中跨±428.1±342.60±342.6±285±285±285±285±285表5.2框架梁的内力组合设计值楼层截

面内

力恒

①活

②地震

④1.2(①+

0.5②)+1.3④1.35①

+1.5②→←5AM-12.9-2.692.2102.8-136.9-20.7V35.54.4-2216.6473.8452.8B左M-20.07-4.8-27.9-63.29.3-33.3V-38.1-5.1-22-77.4-20.2-57.2B右M-12.2-1.433.327.8-58.8-17.9V11.414.4-46-37.582.136.4跨中MAB33.82.732.284.00.348.0MBC4.97.8010.610.618.14AM-16.8-10.3218257.1-309.7-37.3V35.523.7-53-12.1125.781.7B左M-19.8-12.9-70-122.559.5-45.1V-36.2-24.4-53-126.9-10.8-83.7B右M-7.9-6.1137.7165.9-192.2-19.4V11.17.5-114-130.4166.0225.7跨中MAB30.120.974144.9-47.570.5MBC0.71.201.61.62.73AM-13.9-10.4319.9392.9-438.8-33.7V34.923.5-79-46.7158.780.6B左M-19.9-13.4-106.1-169.9106.0-46.0V-36.7-7.5-79-151.254.2-59.0B右M-7.7-4.8207.7257.9-282.1-17.2V11.17.5-173-207.1242.725.7跨中MAB31.621.0107189.6-88.672.6MBC0.40.300.660.660.972AM-13.7-10.4401.2498.9-544.2-33.4V34.923.5-101-75.3187.380.6B左M-19.9-13.4-141.5-215.9152.0-46.0V-36.7-24.6-101-190.172.5-84.6B右M-7.5-4.8275345.6-369.4-17.0V11.17.5-229-279.9315.525.7跨中MAB31.621.0130219.5118.572.6MBC0.30.0800.30.30.511AM-14.6-11.2434.9541.1-589.6-35.8V35.123.6-114-91.9204.581.0B左M-19.6-13.3-179.8-265.2202.2-45.4V-36.5-24.5-114-206.789.7-84.2B右M-9.4-5.9342.6430.6-460.2-21.1V11.17.5-285-352.7388.325.7跨中MAB31.320.9127.0215.2-11572.0MBC2.21.103.33.34.55.2框架结构柱内力组合表5.3框架柱的内力标准值荷载类型层数位置Mct0

kN•mMct

kN•mMcb0

kN•mMcb

kN•mVc

kN恒载①5边柱31.2326.7322.7818.2815.00中柱19.7916.8515.5312.599.814边柱15.4412.1324.3421.0311.05中柱12.059.8814.0411.877.253边柱9.947.0624.5721.699.59中柱10.908.8313.9511.886.902边柱9.576.9022.4919.828.91中柱14.3111.7616.2413.698.491边柱12.7111.456.365.104.19中柱9.138.234.573.673.01活载②5边柱5.123.7810.969.624.47中柱0.740.146.445.841.994边柱11.829.5015.9713.657.72中柱8.416.998.607.184.733边柱5.803.9716.1214.296.09中柱8.607.178.551.124.762边柱5.553.8614.7313.045.63中柱8.777.219.958.395.201边柱7.777.003.893.122.56中柱5.595.042.802.251.84地震③5边柱98.7885.7258.0044.9443.55中柱103.588.6374.960.0349.564边柱175.9150.63127.4102.1384.25中柱182.9154.13162.3133.5395.893边柱216.2181.55199.6164.95115.5中柱227.1187.68245.9206.48131.392边柱231.9190.78261.6220.48137.08中柱269.6222.8292.0245.2156.001边柱207.5161.9484.1438.5152.00中柱350.1298.80427.9376.60170.99表5.4框架柱弯矩和轴力组合设计值柱标号层

次截

面内

力恒载

①活载

②地震

③1.2(①+0.5②)+1.3③1.35①

+1.05②Nmin

MNmax

M→←A柱5柱顶M-26.73-3.7885.7277-146-39-14677N15815-22170227221170227柱底M18.289.62-44.94-318634-3186N19047-222282852962282964柱顶M-12.13-9.50150.63175-216-26-216175N362124-76410608601410608柱底M21.0313.65-102.1-9916642-99166N394156-764686656764686763柱顶M-7.06-3.97181.55225-247-13-247225N566274-154643104410246431044柱底M21.6914.29-164.9-17924943-179249N598306-1547011101109970111012柱顶M-6.90-3.86190.78237-259-13-259237N769394-255828149114138281491柱底M19.8213.04-220.48-25531839-255318N801426-2558851548148988515481柱顶M-11.45-7.00161.9193-228-22-228193N973492-369983194317829831943柱底M5.103.12-438.5-56257810-562578N1005555-36910592019188910592019B柱5柱顶M16.850.1488.63136-9522-95136N15734-23179239240179240柱底M-12.59-5.84-60.03-9759-22-9759N18966-232372963152373154柱顶M12.136.99154.13219-18223-182219N369154-85425646641425646柱底M-11.87-7.18-133.53-192155-23-192155N401186-854827037174827173柱顶M8.837.17187.68259-22919-229259N582274-179630109610446301096柱底M-11.88-1.12-206.48-283253-17-283253N614306-1796881153112068811532柱顶M11.767.21222.80308-27123-271308N795394-307791159014477911590柱底M-13.69-8.39-245.2-340297-27-340297N827426-3078491647152284916471柱顶M8.235.04298.80401-37616-376401N1007492-479881212618268812126柱底M-3.67-2.25-376.60-495484-7-495484N1039555-479957220319339572203表5.5框架柱剪力组合设计值柱编号层

次恒载

①活载

②地震

③1.2(①+0.5②)+1.3③1.35①

+1.05②→←A柱5-15.00-4.4743.5536-77-244-11.05-7.7284.2592-127-223-9.59-6.09115.5135-165-192-8.91-5.63137.08164-192-171-4.19-2.56152.00191-204-8B柱59.811.9949.5677-511547.254.7395.89136-1131436.904.76131.39182-1591428.495.20156.00216-1891613.011.84170.99227-21766框架梁柱的截面设计6.1框架梁的配筋计算框架梁混凝土等级为C30，，。钢筋强度(HRB400级)。边跨梁截面为500mm×250mm，取，。中跨梁截面为500mm×250mm，。考虑抗震要求，承载力抗震调整系数见表6.1.表6.1承载力抗震调整系数材料结构构件γRE钢筋混凝土梁0.75轴压比小于0.15的柱0.75轴压比大于0.15的柱0.8墙0.85其他各种构件0.856.1.1正截面纵向钢筋设计首层框架梁的截面设计（1）AB梁跨中计算最不利内力为式中——截面抵抗矩系数；——内力矩的内力臂系数。下部实配3D25，上部按构造要求配筋。（2）A右最不利内力为梁端的截面设计采用双筋，下部的钢筋选取按正弯矩来取：选7D22，。负弯矩作用下，受压钢筋。梁端上部钢筋选用5D28，三级抗震等级时，，，满足要求。（3）B左最不利内力为梁端的截面设计采用双筋，下部的钢筋选取按正弯矩来取：选3D22，。负弯矩作用下，受压钢筋。梁端上部钢筋选用3D25，三级抗震等级时，，满足要求。（4）B右最不利内力为梁端的截面设计采用双筋，下部钢筋由正弯矩控制：选4D28，。负弯矩作用下，受压钢筋。梁端上部钢筋选用4D28，三级抗震等级时，，满足要求。第四层梁的截面设计（1）AB梁跨中计算最不利内力为式中——截面抵抗矩系数；——内力矩的内力臂系数。下部实配3D18，上部按构造要求配筋。（2）A右最不利内力为·梁端按双筋截面设计，下部钢筋由正弯矩控制：选3D28，。负弯矩作用下，受压钢筋。梁端上部钢筋选用3D28，三级抗震等级时，，满足要求。（3）B左最不利内力为梁端按双筋截面设计，下部钢筋由正弯矩控制：选3D18，。负弯矩作用下，受压钢筋。梁端上部钢筋选用5D20，三级抗震等级时，，满足要求。（4）B右最不利内力为梁端按双筋截面设计，下部钢筋由正弯矩控制：选3D20，。负弯矩作用下，受压钢筋。梁端上部钢筋选用3D22，三级抗震等级时，，满足要求。表6.2AB梁跨中配筋层数M

kN•m选用钢筋实际配筋

mm25843D1876341453D1876331903D25147322183D25147312153D251473表6.3A右截面配筋设计层数Mmax

kN•m选用钢筋下部

实配mm2Mmin

kN•m选用钢筋上部实配mm251033D281847-1373D28184742573D281847-3103D28184733937D222661-4395D28307924997D222661-5445D28307915417D222661-5905D283079表6.4B左截面配筋设计层数Mmax

kN•m选用

钢筋下部

实配

筋mm2Mmin

kN•m选用钢筋上部

实际

配mm259.33D18763-635D2015704603D18763-1235D20157031063D221140-1693D25147321523D221140-2163D25147312023D221140-2653D251473表6.5B右截面配筋设计层数Mmax

kN•m选用

钢筋下部

实配

mm2Mmin

kN•m选用钢筋上部

实配

mm25283D20942-593D22114041663D20942-1923D22114032584D282463-2824D28246323464D282463-3694D28246314314D282463-4604D2824636.1.2梁箍筋设计以一层框架梁为例。（1）AB跨在抗震等级为三级的条件下，同时要兼顾强剪弱弯的原则，则梁端剪力设计值选取为：（6-8）大于内力组合的结果中的最大值，取为277kN梁跨高比：l0/h=6/0.5=12＞2.5，框架梁截面剪压比验算：，满足要求。抗剪配筋：配双肢箍，D10，，可以箍筋配筋率符合要求，则选2D10@100非加密区由组合剪力值计算箍筋：非加密区箍筋为2D10@200。箍筋加密区长度，取。（2）BC跨在抗震等级为三级的条件下，同时要兼顾强剪弱弯的原则，则梁端剪力设计值选取为：小于内力组合的结果中的最大值，取为387kN梁跨高比：l0/h=3/0.5=6.0＞2.5，框架梁截面剪压比验算：，满足要求。抗剪配筋：配双肢箍，D14，，可以箍筋配筋率，符合要求，选2D14@100AB跨的加密区长度为750mm，而对于走廊的过道梁而言，跨度较小，那么加密区可以按照其全长来选取。经验算，满足最小配箍率要求。表6.6AB跨箍筋设计汇总层数Vb,max加密区

长度加密区

箍筋选用非加密区

箍筋选用5777502D10@1002D10@20041262D10@1002D10@20031582D10@1002D10@20021902D10@1002D10@20012072D10@1002D10@200表6.7BC跨箍筋设计汇总层数Vb,max加密区

长度箍筋选用582BC全跨2D10@10041662D10@10032422D14@10023152D14@10013882D14@1006.2框架柱的配筋计算6.2.1正截面受压钢筋设计（1）中柱截面设计一层中柱框架柱混凝土等级为C30，，。钢筋强度(HRB400级)。底层边柱截面为600×600mm，取，。柱高度。中柱的设计内力由考虑地震作用的内力组合来选取：一层柱：，，，；二层柱：，。用最大轴力设计值验算轴压比：本设计为框架结构，抗震等级三级。柱轴压比限值取0.85。<0.85满足要求计算柱弯矩设计值：由梁端弯矩设计值计算柱弯矩设计值：柱弯矩设计值在1层柱顶的弯矩设计值为：2层柱底的设计弯矩为：1层柱底截面弯矩值乘以增大系数1.3作为柱底截面弯矩设计值，即：1层柱按柱底截面弯矩设计配筋：矩形截面的回转半径，。首层的柱不需要考虑二阶效应，取η=1.0.取附加偏心距,则＞0.3×hc0=168.属于大偏心受压情况。所以选用3D25,每边配筋率，满足最小配筋率的要求。底层柱应该按柱底不利情况配筋。（2）边柱截面设计一层边柱框架柱混凝土等级为C30，，。钢筋强度(HRB400级)。底层边柱截面为600×600mm，取，。柱高度。边柱的设计内力由有地震作用的组合控制：一层柱：，，，；二层柱：，。用最大轴力设计值验算轴压比：本教学楼为框架结构，在抗震等级为三级的情况下。柱轴压比限值取0.85。<0.85满足要求计算柱弯矩设计值：由梁端弯矩设计值计算柱弯矩设计值：柱弯矩设计值在1层柱顶的弯矩设计值为：2层柱底的设计弯矩为：首层柱底截面弯矩值乘上增大系数1.3作为最后的计算弯矩值，即：矩形截面的回转半径，。首层的边柱不需要考虑二阶效应，取η=1.0.取附加偏心距,则＞0.3×hc0=168.属于大偏心受压情况。所以选用3D22,每边配筋率，满足最小配筋率的要求。（三）四层中柱框架柱混凝土等级为C30，，。钢筋强度(HRB400级)。截面为600×600mm，取，。柱高度。中柱的设计内力由有地震作用的组合控制：四层柱：，，，；五层柱：，。用最大轴力设计值验算轴压比：本设计为框架结构，抗震等级三级。柱轴压比限值取0.85。<0.85满足要求计算柱弯矩设计值：由梁端弯矩设计值计算柱弯矩设计值：柱弯矩设计值在1层柱顶的弯矩设计值为：5层柱底的设计弯矩为：柱底截面弯矩值乘以增大系数1.3作为柱底截面弯矩设计值，即：按柱底截面弯矩设计配筋：矩形截面的回转半径，。因1层柱端弯矩异号，故不用考虑二阶效应的影响，η=1.0.取附加偏心距,则＞0.3×hc0=168.属于大偏心受压情况。所以选用3D18,每边配筋率，满足最小配筋率的要求。表6.8柱配筋汇总编

号层

数截

面MN

kN初步偏心类型每侧

配筋实际

As实际

配筋率A柱5上146227大偏心3D2211400.36%下86296大偏心3D2211400.36%4上216608大偏心3D2211400.36%下166676大偏心3D2211400.36%3上2471044大偏心3D2211400.36%下2491101大偏心3D2211400.36%2上2371491大偏心3D2211400.36%下3181548大偏心3D2211400.36%1上2281943大偏心3D2211400.36%下5782019大偏心3D2211400.36%B柱5上136240大偏心3D187630.24%下97315大偏心3D187630.24%4上219646大偏心3D187630.24%下192717大偏心3D187630.24%3上2591096大偏心3D2514730.47%下2831153大偏心3D2514730.47%2上3081590大偏心3D2514730.47%下3401522大偏心3D2514730.47%1上4012126大偏心3D2514730.47%下4952203大偏心3D2514730.47%6.2.2柱箍筋设计以底层中柱为例:在三级抗震等级的要求下，同时兼顾强剪弱弯的设计原则，取剪力的设计值为：用345kN进行抗剪配筋计算：γRE=0.85，取加密区箍筋为：取复式箍筋4肢D8，则三级抗震等级，按最小配筋要求配。柱顶端箍筋加密区长度取、500mm的较大值，取800mm。柱根加密区长度为柱净高的1/3，取为1500mm。柱非加密区按构造要求配箍，取.柱剪压比验算：，满足要求。表6.9柱箍筋设计汇总柱编号层数Vc

kN加密区

配箍顶端加

密区长度底端加

密区长度非加密

区配箍A柱5364D8@1005005004D8@2004924D8@1005005004D8@20031354D8@1005005004D8@20021644D8@1005005004D8@2001191顶4D8@100底4D8@10080015004D8@200B柱5774D8@1005005004D8@20041364D8@1005005004D8@20031824D8@1005005004D8@20022164D8@1005005004D8@2001227顶4D8@100底4D8@10080015004D8@2006.2.3节点设计以底层中间节点为例。节点区混凝土强度为C30.节点区剪力设计值：计算得。——正交梁对节点的约束影响系数：当楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的1/2，且正交方向梁高度不小于较高框架梁高度的3/4时，可取。核心区箍筋：核心区箍筋，取4肢D8，则实际配。节点核心区截面受剪承载力验算表6.10各层节点设计汇总层数端节点

箍筋中间节

点箍筋54D8@2004D8@20044D8@2004D8@20034D8@2004D8@20024D8@2004D8@20014D8@2004D8@2007.双向板配筋计算7.1.楼板图图7.1典型楼板示意图7.2配筋计算7.2.1内力计算首先对双向板Ⅰ进行设计，计算双向板的方法采用塑性绞线法设计板，由于板两端与梁（柱）整体连接，计算跨度应减去柱宽。长跨：短跨：得，按双向板计算该板为三边连续一长边简支，由以上可知，其中：，由虚功方程可得，内力做功等于外力做功，可得：永久荷载控制的组合：可变荷载控制的组合：由此确定设计用荷载取由上述方程解得：7.2.2.双向板配筋计算表7.1双向板Ⅰ配筋l1l2l1l2设计内力1.300.1952.600.39h120mm120mm120mm120mmε=1−0.00640.0010.0130.002计算所需钢筋A30.504.7761.969.53实配钢筋φ8@200Aφ8@200Aφ8@200Aφ8@200A最小配筋率验算ρ=0.21%>ρ=0