框架結(jié)構教學樓設計1建筑設計 建筑設計工程概況工程名為框架結(jié)構教學樓設計。建筑面積5500平米，工程地點為北京大興。本教學樓層數(shù)為五層，采用框架結(jié)構。外墻裝飾為建筑涂料，窗戶為鋁合金窗，門采用實木門。1.2工程地質(zhì)與氣象資料基本風壓：0.45，基本雪壓：0.40，Ⅱ類場地土，地震設防烈度8度，土壤最大凍結(jié)深度：-1.2m地面粗糙度C級。1.3建筑材料混凝土：C30混凝土鋼筋：HRB400墻體：加氣混凝土砌塊1.4結(jié)構選型結(jié)構選擇框架結(jié)構。屋面結(jié)構為現(xiàn)澆混凝土肋型屋蓋，屋面板厚。樓梯采用鋼筋混凝土梁式樓梯。1.5建筑設計圖紙圖1.1首層平面圖圖1.2標準層平面圖圖1.3頂層平面圖圖1.4正立面圖圖1.5側(cè)立面圖圖1.6剖面圖2結(jié)構布置及剛度計算2.1梁柱截面初選2.1.1橫向框架梁：，取，取2.1.2縱向框架梁：，取2.1.3柱截面選擇：抗震框架柱按軸壓比限制進行計算：（2-1）該建筑所有柱都統(tǒng)一取相同的截面，首先取中柱來進行初步估計，建筑的恒載標準值估算取15kN/m2，活載標準值取2kN/m2。按中柱負荷面積估算底層柱的軸力：恒載：活載：柱軸力設計值：柱截面估算為：2.2結(jié)構布置平面圖圖2.1結(jié)構布置圖2.3剛度計算2.3.1梁線剛度計算：梁：中跨梁：2.3.2柱線剛度計算：柱：表2.1梁柱線剛度表構件位置截面跨度（高度）彈性模量E線剛度梁邊跨6000中跨3000柱2-5層3600底層4550表中梁的線剛度已乘2，柱的線剛度已乘以0.9的折減系數(shù)3豎向荷載下內(nèi)力計算3.1.恒荷載標準值計算：3.1.1不上人屋面：防水：SBS改性瀝青防水卷材結(jié)構層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板抹灰層：10厚混合砂漿保溫層：60厚苯板保護層找平層：20厚水泥砂漿合計：3.1.2標準層樓面：瓷面磚：8mm找平層：20厚水泥砂漿抹灰層：10厚混合砂漿結(jié)構層：120厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板合計：3.1.3梁自重：主梁：抹灰層：10厚水泥砂漿合計：次梁：抹灰層：10厚水泥砂漿合計:3.1.4柱自重：抹灰層：10厚水泥砂漿合計：3.1.5外墻自重：（1）標準層：縱墻與橫墻水刷石外墻面：水泥粉刷內(nèi)墻面：合計：（2）底層：縱墻：水刷石外墻面：水泥粉刷內(nèi)墻面：合計：3.1.6內(nèi)縱墻自重：標準層：縱墻：水泥粉刷墻面：合計：3.1.7內(nèi)橫墻自重：標準層：橫墻：水泥粉刷墻面：合計:3.1.8女兒墻自重：0.9m高300厚：水泥粉刷墻面：合計：3.2活荷載標準值計算3.2.1.屋面和樓面活荷載標準值不上人屋面：樓面：3.2.2雪荷載屋面活荷載與雪荷載不同時考慮，兩者取最大值。3.3梁上荷載計算圖3.1計算單元3.3.1恒載作用（1）頂層計算：是橫梁的自重荷載，為均布荷載形式=和為頂層的板傳給橫向框架的梁和走廊跨中的梁的等效荷載，、為該計算板的短邊和長邊，進行等效荷載計算。=和為縱梁直接傳給柱的恒載，包括主梁自重，樓板自重，次梁自重，女兒墻自重。沒有女兒墻自重，女兒墻對梁扭矩：梁對柱節(jié)點的彎矩：(2)對于2-4層包括自身的梁的重量和梁上的砌塊的墻的重量，為過道梁上荷載，這兩項荷載都是均布荷載，計算方法同上。為樓面板傳給橫梁和過道梁的等效荷載。A軸基礎頂面荷載=外縱墻自重+基礎梁自重B軸基礎頂面荷載=底層內(nèi)縱墻自重+基礎梁自重=邊縱墻重：邊縱梁對梁的扭矩：中縱墻自重：中縱梁對梁的扭矩：3.3.2活荷載作用:(1)對于第五層：不上人屋面活荷載：(2)對于二到四層：上人樓面活荷載：表3.1橫向框架荷載匯總層號位置梁上恒載柱上恒載梁上活載柱上活載5邊跨，柱13.64117.941.759.94中跨，柱9.59100.7212.019.941-4邊跨，柱13.28132.578.9251.05中跨，柱9.33125.806.2751.053.4梁的固端彎矩計算3.4.1恒載作用下第五層：第一到四層：3.4.2活載作用下第五層：第一到四層：圖3.2恒荷載作用下彎矩分配圖

3.5恒載作用下計算結(jié)果在豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)0.8，跨中計算按來計算。表3.2恒載作用下梁端彎矩結(jié)果層數(shù)AB跨BC跨跨中彎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：柱軸力：表3.3剪力結(jié)果層數(shù)總剪力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柱軸力結(jié)果層數(shù)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

圖3.3恒荷載作用下彎矩圖圖3.4恒荷載作用下剪力圖圖3.5恒荷載作用下柱軸力圖圖3.6活荷載作用下彎矩分配圖3.5活載作用下計算結(jié)果在豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)0.8，。表3.5恒載作用下梁端彎矩結(jié)果層數(shù)AB跨BC跨跨中彎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：柱軸力：表3.6剪力結(jié)果層數(shù)總剪力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柱軸力結(jié)果層數(shù)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

圖3.7活荷載作用下彎矩圖圖3.8活荷載作用下剪力圖圖3.8活荷載作用下柱軸力圖4水平方向荷載作用計算4.1重力荷載匯總4.1.1外墻自重首層：A軸線上外墻面積D軸線上外墻面積：1、9軸線上外墻面積：總面積：總重：2-5層：A軸線上外墻面積：D軸線上外墻面積：1、9軸線上外墻面積：總面積：總重：4.1.2.內(nèi)墻自重首層：B軸線上內(nèi)墻面積：C軸線上內(nèi)墻面積：1-9軸線上內(nèi)橫墻總面積：總重：2-5層：B軸線上內(nèi)墻面積：C軸線上內(nèi)墻面積：內(nèi)橫墻總面積：總重：4.1.3女兒墻總重女兒墻面積：總重：4.1.4梁、板、柱、門窗重力荷載匯總（1）梁：主梁:縱梁：過道梁：次梁：梁總重：（2）板：頂層：標準層：（3）柱：首層：其他層：（4）門：首層：其他層：（5）窗：首層：其他層：4.2重力荷載代表值計算頂層的荷載代表值包括：屋面荷載、取一半的頂層雪荷載值、頂層縱墻自身的重量、頂層一半的墻與柱自身的重量。其他層重力荷載代表值包括：上人樓板的恒載、0.5樓面均布荷載、縱墻框架橫梁自重、上下各半層柱及墻體自重。各層重力荷載如下：頂層:墻：梁：899.29板：柱：門：窗：雪荷載：標準層：墻：梁：899.29板：柱：門：窗：活荷載：首層：下部墻：上部墻；梁:899.29板：柱：門：窗：活荷載：4.3水平地震影響下框架的側(cè)移以及內(nèi)力計算4.3.1各層橫向抗側(cè)移剛度邊跨梁剛度考慮混凝土板的有效寬度，取1.5倍來計算梁的剛度。底層抗側(cè)移剛度計算如下：（1）邊框架柱A-1、A-9、D-1、D-9（四根）（2）邊跨架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）其他層抗側(cè)移剛度如下：1）邊框架柱A-1、A-9、D-1、D-9（四根）（2）邊跨架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橫向自振周期計算方法采用結(jié)構頂點的假想位移法，由于本結(jié)構為剛度和質(zhì)量沿高度分布均勻的結(jié)構，故可以把一到五層的重力荷載結(jié)果視為水平的荷載施加在每層樓處，之后的假想位移采用D值法進行計算。表4.1D值法計算結(jié)構的假想頂點位移層數(shù)54776477618166622.6257.86455161029218166625.6755.24355161580818166628.7049.572551621324181666211.7440.87166132793795912229.1329.13，為考慮非承重墻剛度對結(jié)構自振周期影響的折減系數(shù)。對于框架結(jié)構取0.65。則結(jié)構自振頻率4.3.3橫向地震作用計算及多遇地震作用下的位移驗算Ⅱ類場地土，8度設防區(qū)，設計地震分組為第二組，可得：結(jié)構的特征周期，水平地震影響系數(shù)最大值結(jié)構總水平地震作用標準計算：結(jié)構等效重力荷載：計算的結(jié)果顯示，那么就不用再考慮頂部附加水平地震作用。對于多質(zhì)點體系，結(jié)構底部縱向水平地震作用標準值：表4.2各質(zhì)點橫向水平地震作用、各樓層地震剪力及樓層間位移計算匯總層數(shù)5477618.95905053150031637.411637.4118166620.904551615.35846711531.863168.7218166621.743551611.75648131172.594341.3118166622.39255168.1544955813.325154.6318166622.83166134.5530089544.3756999591225.9由表中計算可知第一層產(chǎn)生的位移是最大的，一層產(chǎn)生的位移與一層的高度之比為：則滿足要求。4.3.4框架內(nèi)力計算框架第i層j柱分配到的剪力以及框架柱的上下彎矩和分別按下列各式計算:式中——框架柱的標準反彎點高度比；——上、下梁線剛度變化時對反彎點高度比的修正值；——上、下層層高變化時對反彎點高度比的修正值；——第i層第j根柱子的底端彎矩；——第i層第j根柱子的頂端彎矩。表4.3框架柱反彎點高度樓層柱位置njk5邊柱551.530.371010100.37中柱552.400.421010100.424邊柱541.530.421010100.42中柱542.400.471010100.473邊柱531.530.481010100.48中柱532.400.521010100.522邊柱521.530.5310101.2600.53中柱522.400.5210101.2600.521邊柱511.940.70100.790——0.70中柱513.030.55100.790——0.55剪力分配：根據(jù)每根框架柱的D所占的比例來將各個層的總剪力按照比例來分配到各個框架柱。表4.4柱剪力分配情況層數(shù)樓層剪力

kN邊柱D值

N/mm中柱D值

N/mm∑D

N/mm每根邊柱

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由于梁兩端產(chǎn)生的彎矩與梁自身的線剛度成正比，則梁兩端的彎矩按照下式計算：式中、——分別為節(jié)點左、右兩根梁的梁端彎矩；、——分別表示節(jié)點左、右兩根梁的線剛度。對于邊跨梁端彎矩：=Mijt+表4.5水平地震作用下的框架梁柱端彎矩層數(shù)柱位置層高h

my柱剪力

kN

kN·m

kN·m

kN·m

kN·m5邊柱3.60.3743.5598.7858.098.78中柱3.60.4249.56103.574.95.210.434.5694邊柱3.60.4284.29175.9127.4233.9中柱3.60.4795.91182.9162.35.210.485.9171.93邊柱3.60.48115.5216.2199.6343.6中柱3.60.52131.4227.1245.95.210.4129.8259.62邊柱3.60.53137.1231.9261.6431.5中柱3.60.52156.0269.6292.05.210.4171.8343.71邊柱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軸力和梁端剪力層數(shù)梁端剪力/kN柱軸力/kN邊跨中跨A軸B軸C軸D軸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

圖4.1地震作用下彎矩圖圖4.2地震作用下梁剪力與柱軸力4.4橫向風荷載作用下框架結(jié)構內(nèi)力和側(cè)移的計算4.4.1風荷載標準值作用在屋面梁和樓面梁節(jié)點處的集中風荷載標準值：Wk=βzμsμzW0（hi+hj）B/2式中W0—基本風壓=0.45kN/㎡；μz—風的作用沿高度的影響而變化的參數(shù)，按照地面粗糙度來取值；μs—風壓體型系數(shù)，查得=1.3；βz—風振系數(shù)，對與本建筑18米的層高，取值為1.3；hi—下層柱高；hj—上層柱高，若為第五層則取第五層上女兒墻的二倍高；B—計算單元迎風面的寬度，B=15m。表4.7各層樓面處集中風荷載標準值層數(shù)離地高度

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風荷載作用下的位移計算風荷載作用下的層間側(cè)移：層間剪力：表4.8橫向風荷載作用、每層樓間剪力以及樓層間位移計算層數(shù)層高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本結(jié)構產(chǎn)生的最大位移與樓層高度的比值處于第一層，其值為0.000026＜1/550=0.008182，計算結(jié)果可知滿足要求。4.4.3風荷載作用下的內(nèi)力計算同樣采用D值法。表4.9風荷載作用下的框架梁柱端彎矩層數(shù)柱位置層高h

my柱剪力

kN

kN·m

kN·m

kN·m

kN·m5邊柱3.60.370.511.230.681.23中柱3.60.420.581.210.885.210.40.400.814邊柱3.60.421.132.361.713.04中柱3.60.471.292.462.185.210.41.112.233邊柱3.60.481.763.293.045.00中柱3.60.521.993.443.735.210.41.873.752邊柱3.60.532.384.034.547.07中柱3.60.522.704.675.055.210.42.805.601邊柱4.550.73.044.159.688.69中柱4.550.553.447.048.615.210.44.038.06表4.10風荷載作用下框架柱軸力和梁端剪力層數(shù)梁端剪力/kN柱軸力/kN邊跨中跨A軸B軸C軸D軸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框架結(jié)構的內(nèi)力組合5.1梁的內(nèi)力組合進行組合時，要考慮梁的塑性變形產(chǎn)生的內(nèi)力重分布，對荷載作用下的內(nèi)力進行調(diào)幅。把彎矩與剪力的計算結(jié)果經(jīng)過換算之后，整合到截面的邊緣處，接著再進行內(nèi)力組合的計算。梁端控制截面的彎矩與剪力按下式來調(diào)幅：式中——梁端控制截面的剪力和彎矩；——內(nèi)力計算后的梁與柱端剪力和彎矩結(jié)果；q——梁上作用的均布荷載；b——柱的寬度。若調(diào)幅后跨中彎矩小于ql2/16,為防止跨中正截面抗彎承載力不足，取M中=ql2/16。表5.1中將軸線處的內(nèi)力計算結(jié)果換算到控制截面處，豎向荷載作用下的梁端彎矩、和跨中彎矩已經(jīng)進行了調(diào)幅。表5.1和表5.3分別為各層梁、柱的內(nèi)力標準值。對于梁、柱組合了兩種情況：無地震作用時由永久荷載控制的組合，以及有地震作用時的組合，組合后的設計值見表5.2、表5.4和表5.5.

表5.1框架梁的內(nèi)力標準值荷載

類型層

數(shù)梁

位置Mbl0

kN?mMbl

kN?mMb中Mbr

kN?mMbr0

kN?mVbl0

kNVbl

kNVbr0

kNVbr

kN恒載①5邊跨-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邊跨-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邊跨-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邊跨-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邊跨-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活載②5邊跨-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邊跨-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邊跨-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邊跨-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邊跨-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

荷載

③=

①+

0.5×②5邊跨-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邊跨-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邊跨-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邊跨-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邊跨-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邊跨±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邊跨±233.9±21874.0±70±53±53±53±53±53中跨±171.9±137.70±137.7±114±114±114±114±1143邊跨±343.6±319.9107±106.1±79±79±79±79±79中跨±259.6±207.70±207.7±173±173±173±173±1732邊跨±431.5±401.2130±141.5±101±101±101±101±101中跨±343.7±2750±275±229±229±229±229±2291邊跨±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框架梁的內(nèi)力組合設計值樓層截

面內(nèi)

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框架結(jié)構柱內(nèi)力組合表5.3框架柱的內(nèi)力標準值荷載類型層數(shù)位置Mct0

kN?mMct

kN?mMcb0

kN?mMcb

kN?mVc

kN恒載①5邊柱31.2326.7322.7818.2815.00中柱19.7916.8515.5312.599.814邊柱15.4412.1324.3421.0311.05中柱12.059.8814.0411.877.253邊柱9.947.0624.5721.699.59中柱10.908.8313.9511.886.902邊柱9.576.9022.4919.828.91中柱14.3111.7616.2413.698.491邊柱12.7111.456.365.104.19中柱9.138.234.573.673.01活載②5邊柱5.123.7810.969.624.47中柱0.740.146.445.841.994邊柱11.829.5015.9713.657.72中柱8.416.998.607.184.733邊柱5.803.9716.1214.296.09中柱8.607.178.551.124.762邊柱5.553.8614.7313.045.63中柱8.777.219.958.395.201邊柱7.777.003.893.122.56中柱5.595.042.802.251.84地震③5邊柱98.7885.7258.0044.9443.55中柱103.588.6374.960.0349.564邊柱175.9150.63127.4102.1384.25中柱182.9154.13162.3133.5395.893邊柱216.2181.55199.6164.95115.5中柱227.1187.68245.9206.48131.392邊柱231.9190.78261.6220.48137.08中柱269.6222.8292.0245.2156.001邊柱207.5161.9484.1438.5152.00中柱350.1298.80427.9376.60170.99表5.4框架柱彎矩和軸力組合設計值柱標號層

次截

面內(nèi)

力恒載

①活載

②地震

③1.2(①+0.5②)+1.3③1.35①

+1.05②Nmin

MNmax

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

次恒載

①活載

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框架梁柱的截面設計6.1框架梁的配筋計算框架梁混凝土等級為C30，，。鋼筋強度(HRB400級)。邊跨梁截面為500mm×250mm，取，。中跨梁截面為500mm×250mm，?？紤]抗震要求，承載力抗震調(diào)整系數(shù)見表6.1.表6.1承載力抗震調(diào)整系數(shù)材料結(jié)構構件γRE鋼筋混凝土梁0.75軸壓比小于0.15的柱0.75軸壓比大于0.15的柱0.8墻0.85其他各種構件0.856.1.1正截面縱向鋼筋設計首層框架梁的截面設計（1）AB梁跨中計算最不利內(nèi)力為式中——截面抵抗矩系數(shù)；——內(nèi)力矩的內(nèi)力臂系數(shù)。下部實配3D25，上部按構造要求配筋。（2）A右最不利內(nèi)力為梁端的截面設計采用雙筋，下部的鋼筋選取按正彎矩來?。哼x7D22，。負彎矩作用下，受壓鋼筋。梁端上部鋼筋選用5D28，三級抗震等級時，，，滿足要求。（3）B左最不利內(nèi)力為梁端的截面設計采用雙筋，下部的鋼筋選取按正彎矩來?。哼x3D22，。負彎矩作用下，受壓鋼筋。梁端上部鋼筋選用3D25，三級抗震等級時，，滿足要求。（4）B右最不利內(nèi)力為梁端的截面設計采用雙筋，下部鋼筋由正彎矩控制：選4D28，。負彎矩作用下，受壓鋼筋。梁端上部鋼筋選用4D28，三級抗震等級時，，滿足要求。第四層梁的截面設計（1）AB梁跨中計算最不利內(nèi)力為式中——截面抵抗矩系數(shù)；——內(nèi)力矩的內(nèi)力臂系數(shù)。下部實配3D18，上部按構造要求配筋。（2）A右最不利內(nèi)力為·梁端按雙筋截面設計，下部鋼筋由正彎矩控制：選3D28，。負彎矩作用下，受壓鋼筋。梁端上部鋼筋選用3D28，三級抗震等級時，，滿足要求。（3）B左最不利內(nèi)力為梁端按雙筋截面設計，下部鋼筋由正彎矩控制：選3D18，。負彎矩作用下，受壓鋼筋。梁端上部鋼筋選用5D20，三級抗震等級時，，滿足要求。（4）B右最不利內(nèi)力為梁端按雙筋截面設計，下部鋼筋由正彎矩控制：選3D20，。負彎矩作用下，受壓鋼筋。梁端上部鋼筋選用3D22，三級抗震等級時，，滿足要求。表6.2AB梁跨中配筋層數(shù)M

kN?m選用鋼筋實際配筋

mm25843D1876341453D1876331903D25147322183D25147312153D251473表6.3A右截面配筋設計層數(shù)Mmax

kN?m選用鋼筋下部

實配mm2Mmin

kN?m選用鋼筋上部實配mm251033D281847-1373D28184742573D281847-3103D28184733937D222661-4395D28307924997D222661-5445D28307915417D222661-5905D283079表6.4B左截面配筋設計層數(shù)Mmax

kN?m選用

鋼筋下部

實配

筋mm2Mmin

kN?m選用鋼筋上部

實際

配mm259.33D18763-635D2015704603D18763-1235D20157031063D221140-1693D25147321523D221140-2163D25147312023D221140-2653D251473表6.5B右截面配筋設計層數(shù)Mmax

kN?m選用

鋼筋下部

實配

mm2Mmin

kN?m選用鋼筋上部

實配

mm25283D20942-593D22114041663D20942-1923D22114032584D282463-2824D28246323464D282463-3694D28246314314D282463-4604D2824636.1.2梁箍筋設計以一層框架梁為例。（1）AB跨在抗震等級為三級的條件下，同時要兼顧強剪弱彎的原則，則梁端剪力設計值選取為：（6-8）大于內(nèi)力組合的結(jié)果中的最大值，取為277kN梁跨高比：l0/h=6/0.5=12＞2.5，框架梁截面剪壓比驗算：，滿足要求?？辜襞浣睿号潆p肢箍，D10，，可以箍筋配筋率符合要求，則選2D10@100非加密區(qū)由組合剪力值計算箍筋：非加密區(qū)箍筋為2D10@200。箍筋加密區(qū)長度，取。（2）BC跨在抗震等級為三級的條件下，同時要兼顧強剪弱彎的原則，則梁端剪力設計值選取為：小于內(nèi)力組合的結(jié)果中的最大值，取為387kN梁跨高比：l0/h=3/0.5=6.0＞2.5，框架梁截面剪壓比驗算：，滿足要求?？辜襞浣睿号潆p肢箍，D14，，可以箍筋配筋率，符合要求，選2D14@100AB跨的加密區(qū)長度為750mm，而對于走廊的過道梁而言，跨度較小，那么加密區(qū)可以按照其全長來選取。經(jīng)驗算，滿足最小配箍率要求。表6.6AB跨箍筋設計匯總層數(shù)Vb,max加密區(qū)

長度加密區(qū)

箍筋選用非加密區(qū)

箍筋選用5777502D10@1002D10@20041262D10@1002D10@20031582D10@1002D10@20021902D10@1002D10@20012072D10@1002D10@200表6.7BC跨箍筋設計匯總層數(shù)Vb,max加密區(qū)

長度箍筋選用582BC全跨2D10@10041662D10@10032422D14@10023152D14@10013882D14@1006.2框架柱的配筋計算6.2.1正截面受壓鋼筋設計（1）中柱截面設計一層中柱框架柱混凝土等級為C30，，。鋼筋強度(HRB400級)。底層邊柱截面為600×600mm，取，。柱高度。中柱的設計內(nèi)力由考慮地震作用的內(nèi)力組合來選?。阂粚又?，，，；二層柱：，。用最大軸力設計值驗算軸壓比：本設計為框架結(jié)構，抗震等級三級。柱軸壓比限值取0.85。<0.85滿足要求計算柱彎矩設計值：由梁端彎矩設計值計算柱彎矩設計值：柱彎矩設計值在1層柱頂?shù)膹澗卦O計值為：2層柱底的設計彎矩為：1層柱底截面彎矩值乘以增大系數(shù)1.3作為柱底截面彎矩設計值，即：1層柱按柱底截面彎矩設計配筋：矩形截面的回轉(zhuǎn)半徑，。首層的柱不需要考慮二階效應，取η=1.0.取附加偏心距,則＞0.3×hc0=168.屬于大偏心受壓情況。所以選用3D25,每邊配筋率，滿足最小配筋率的要求。底層柱應該按柱底不利情況配筋。（2）邊柱截面設計一層邊柱框架柱混凝土等級為C30，，。鋼筋強度(HRB400級)。底層邊柱截面為600×600mm，取，。柱高度。邊柱的設計內(nèi)力由有地震作用的組合控制：一層柱：，，，；二層柱：，。用最大軸力設計值驗算軸壓比：本教學樓為框架結(jié)構，在抗震等級為三級的情況下。柱軸壓比限值取0.85。<0.85滿足要求計算柱彎矩設計值：由梁端彎矩設計值計算柱彎矩設計值：柱彎矩設計值在1層柱頂?shù)膹澗卦O計值為：2層柱底的設計彎矩為：首層柱底截面彎矩值乘上增大系數(shù)1.3作為最后的計算彎矩值，即：矩形截面的回轉(zhuǎn)半徑，。首層的邊柱不需要考慮二階效應，取η=1.0.取附加偏心距,則＞0.3×hc0=168.屬于大偏心受壓情況。所以選用3D22,每邊配筋率，滿足最小配筋率的要求。（三）四層中柱框架柱混凝土等級為C30，，。鋼筋強度(HRB400級)。截面為600×600mm，取，。柱高度。中柱的設計內(nèi)力由有地震作用的組合控制：四層柱：，，，；五層柱：，。用最大軸力設計值驗算軸壓比：本設計為框架結(jié)構，抗震等級三級。柱軸壓比限值取0.85。<0.85滿足要求計算柱彎矩設計值：由梁端彎矩設計值計算柱彎矩設計值：柱彎矩設計值在1層柱頂?shù)膹澗卦O計值為：5層柱底的設計彎矩為：柱底截面彎矩值乘以增大系數(shù)1.3作為柱底截面彎矩設計值，即：按柱底截面彎矩設計配筋：矩形截面的回轉(zhuǎn)半徑，。因1層柱端彎矩異號，故不用考慮二階效應的影響，η=1.0.取附加偏心距,則＞0.3×hc0=168.屬于大偏心受壓情況。所以選用3D18,每邊配筋率，滿足最小配筋率的要求。表6.8柱配筋匯總編

號層

數(shù)截

面MN

kN初步偏心類型每側(cè)

配筋實際

As實際

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柱箍筋設計以底層中柱為例:在三級抗震等級的要求下，同時兼顧強剪弱彎的設計原則，取剪力的設計值為：用345kN進行抗剪配筋計算：γRE=0.85，取加密區(qū)箍筋為：取復式箍筋4肢D8，則三級抗震等級，按最小配筋要求配。柱頂端箍筋加密區(qū)長度取、500mm的較大值，取800mm。柱根加密區(qū)長度為柱凈高的1/3，取為1500mm。柱非加密區(qū)按構造要求配箍，取.柱剪壓比驗算：，滿足要求。表6.9柱箍筋設計匯總柱編號層數(shù)Vc

kN加密區(qū)

配箍頂端加

密區(qū)長度底端加

密區(qū)長度非加密

區(qū)配箍A柱5364D8@1005005004D8@2004924D8@1005005004D8@20031354D8@1005005004D8@20021644D8@1005005004D8@2001191頂4D8@100底4D8@10080015004D8@200B柱5774D8@1005005004D8@20041364D8@1005005004D8@20031824D8@1005005004D8@20022164D8@1005005004D8@2001227頂4D8@100底4D8@10080015004D8@2006.2.3節(jié)點設計以底層中間節(jié)點為例。節(jié)點區(qū)混凝土強度為C30.節(jié)點區(qū)剪力設計值：計算得。——正交梁對節(jié)點的約束影響系數(shù)：當樓板為現(xiàn)澆、梁柱中線重合、四側(cè)各梁截面寬度不小于該側(cè)柱截面寬度的1/2，且正交方向梁高度不小于較高框架梁高度的3/4時，可取。核心區(qū)箍筋：核心區(qū)箍筋，取4肢D8，則實際配。節(jié)點核心區(qū)截面受剪承載力驗算表6.10各層節(jié)點設計匯總層數(shù)端節(jié)點

箍筋中間節(jié)

點箍筋54D8@2004D8@20044D8@2004D8@20034D8@2004D8@20024D8@2004D8@20014D8@2004D8@2007.雙向板配筋計算7.1.樓板圖圖7.1典型樓板示意圖7.2配筋計算7.2.1內(nèi)力計算首先對雙向板Ⅰ進行設計，計算雙向板的方法采用塑性絞線法設計板，由于板兩端與梁（柱）整體連接，計算跨度應減去柱寬。長跨：短跨：得，按雙向板計算該板為三邊連續(xù)一長邊簡支，由以上可知，其中：，由虛功方程可得，內(nèi)力做功等于外力做功，可得：永久荷載控制的組合：可變荷載控制的組合：由此確定設計用荷載取由上述方程解得：7.2.2.雙向板配筋計算表7.1雙向板Ⅰ配筋l1l2l1l2設計內(nèi)力1.300.1952.600.39h120mm120mm120mm120mmε=1?0.00640.0010.0130.002計算所需鋼筋A30.504.7761.969.53實配鋼筋φ8@200Aφ8@200Aφ8@200Aφ8@200A最小配筋率驗算ρ=0.21%>ρ=0