.3.2框架柱斜截面計(jì)算（1）柱截面驗(yàn)算以首層邊柱為例，柱截面b×h為600×600mm，剪力設(shè)計(jì)值為330.11kN。ho=600-35=565mm首層結(jié)構(gòu)高度為4.6m，故首層凈高Hn=4.6-0.7=3.9m剪跨比3.9/2/0.565=3當(dāng)時(shí)，取。剪力應(yīng)滿足0.20×14.3×600×565/1000=969.54kN330.11<969.54kN，滿足要求。（2）柱截面驗(yàn)算柱截面剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)滿足如下公式：N為有震組合下（與剪力設(shè)計(jì)值V同一組合）柱軸力設(shè)計(jì)值，且該值≤。表8-12框架柱斜截面計(jì)算層號(hào)柱NVmaxh0fyvftλAsv/s實(shí)配箍筋類型6F邊柱154.44183.185653601.432.5660.02C8@200/1000.75復(fù)合0.6中柱159.82206.695653601.432.5660.12C8@200/1000.75復(fù)合0.65F邊柱382.58204.185653601.432.5660.05C8@200/1000.75復(fù)合0.6中柱357.65252.375653601.432.5660.25C8@200/1000.75復(fù)合0.64F邊柱676.04262.725653601.432.5660.21C8@200/1000.75復(fù)合0.6中柱577.03331.075653601.432.5660.52C8@200/1000.75復(fù)合0.63F邊柱964.44304.255653601.432.5660.3C8@200/1000.75復(fù)合0.6中柱766.6394.485653601.432.5660.74C8@200/1000.75復(fù)合0.62F邊柱1266.02349.485653601.432.5660.41C8@200/1000.75復(fù)合0.6中柱942.3456.355653601.432.5660.95C8@200/1000.75復(fù)合0.61F邊柱1544.4330.115653601.4330.33C8@200/1000.75復(fù)合0.6中柱1121.19390.255653601.4330.7C8@200/1000.75復(fù)合0.69.板截面設(shè)計(jì)圖9-1板的平面布置圖9.1荷載計(jì)算表9-1樓板面荷載板區(qū)隔編號(hào)gk（kN/m2）qk（kN/m2）g（kN/m2）q（kN/m2）g+pg+p/2p/2A4.3625.6738.677.171.5B4.3625.6738.677.171.5恒載分項(xiàng)系數(shù)為1.3，活載分項(xiàng)系數(shù)1.5。9.2板的彎矩計(jì)算根據(jù)板的寬長比查表可以求出雙向板的彎矩系數(shù)。對(duì)于編號(hào)A板，寬長比為0.56，板的跨中系數(shù)為0.0396、0.0095，支座系數(shù)為-0.0824、-0.057，周邊簡支時(shí)的跨中系數(shù)為0.0878、0.0216。對(duì)于編號(hào)B板，寬長比為0.714，板的跨中系數(shù)為0.0314、0.0118，支座系數(shù)為-0.0725、-0.0568，周邊簡支時(shí)的跨中系數(shù)為0.0665、0.0302。雙向板跨中彎矩雙向板支座彎矩其中、、分別為跨中彎矩系數(shù)、支座彎矩系數(shù)、簡支時(shí)跨中彎矩系數(shù)。表9-2彎矩計(jì)算區(qū)格截面彎矩(kN.m)彎矩調(diào)整(kN.m)A跨中（短板）0.0396×7.17×4.22+0.0878×1.5×4.22=7.337.33+1.77×0.2=7.68跨中（長板）0.0095×7.17×4.22+0.0216×1.5×4.22=1.771.77+7.33×0.2=3.24支座（短板）-0.0824×8.67×4.22=-12.6-12.6支座（長板）-0.057×8.67×4.22=-8.72-8.72B跨中（短板）0.0314×7.17×32+0.0665×1.5×32=2.922.92+1.17×0.2=3.15跨中（長板）0.0118×7.17×32+0.0302×1.5×32=1.171.17+2.92×0.2=1.75支座（短板）-0.0725×8.67×32=-5.66-5.66支座（長板）-0.0568×8.67×32=-4.43-4.439.3板的配筋計(jì)算板的厚度h=120mm，根據(jù)環(huán)境類別取板的保護(hù)層厚度為15mm，假定板底鋼筋直徑d為10mm，短邊方向跨中配筋計(jì)算時(shí)，板的有效高度ho=h-15-d/2=100mm；由于板底為雙向受力鋼筋，短邊鋼筋在下，故長邊方向跨中配筋計(jì)算時(shí)，板的有效高度ho=h-15-d-d/2=90mm。板配筋不僅要滿足計(jì)算的要求還得滿足最小配筋率的要求。由規(guī)范可知板的最小配筋率。最小配筋面積為0.2×0.01×1000×120=240mm2板配筋計(jì)算按如下公式計(jì)算：；；表9-3板配筋計(jì)算A區(qū)格跨中B區(qū)格跨中支座短邊方向長邊方向短邊方向長邊方向A/AA/BB/BM7.683.243.151.75-12.6-8.72-4.430.0540.0280.0220.0150.0880.0610.0310.9720.9860.9890.9920.9540.9690.984219.48101.4288.4754.45366.88249.97125.06實(shí)際配筋C8@200C8@200C8@200C8@200C10@200C8@200C8@200配筋面積(mm2)251251251251393251251(mm2)240240240240240240240滿足要求10.樓梯設(shè)計(jì)由樓梯平面和剖面可知，標(biāo)準(zhǔn)層踏步尺寸為150×300mm，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3600mm。樓梯梁板混凝土等級(jí)為C30，梯柱混凝土等級(jí)為C30，梯板鋼筋為HRB400，梯梁梯柱縱向受力鋼筋與箍筋級(jí)別同框架梁柱鋼筋。樓梯面層為30mm厚現(xiàn)制水磨石面層，底部為15mm厚水泥石灰砂漿，樓梯活載為3.5kN/m2。10.1梯板設(shè)計(jì)計(jì)算（1）梯板厚度的估算b=(1502+3002)^0.5=335.4mm，故cosα=300/335.4=0.894梯板的水平投影長度ln=3300mm，梯板的斜向凈長為ln/cosα=3300/0.894=3691mm；梯板厚度h=（1/30~1/25）×3691=123~147.6mm，取h=130mm（2）荷載統(tǒng)計(jì)表10-1梯板荷載計(jì)算荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值（kN/m2）永久荷載30mm水磨石面層0.65×（0.15+0.3）/0.3=0.975————踏步自重0.15×0.5×25=1.875————梯板自重0.13×25/0.894=3.635————板底粉刷0.015×17/0.894=0.285————小計(jì)6.771.3g=6.77×1.3=8.801可變荷載3.51.5q=3.5×1.5=5.25合計(jì)————14.051（3）跨度計(jì)算梯段板單跨兩端與支撐構(gòu)件整澆，lo=ln=3300mm。（4）內(nèi)力計(jì)算跨中彎矩14.051×3.32/10=15.3kN.m130-25=105mm，b=1000mm1000000×15.3/14.3/1052=0.0971-(1-2×0.097)^0.5=0.1020.5×(1+(1-2×0.097)^0.5)=0.9491000000×15.3/0.949/360/105=427mm20.2%0.2×130×1000×0.01=260mm2板底受力鋼筋選用C10@180（AS=436mm2），梯板支座筋選用C8@200(251mm2)，分布鋼筋C8@300，每踏步下一根。10.2平臺(tái)板設(shè)計(jì)計(jì)算（1）平臺(tái)板厚度的估算平臺(tái)板ln=1900mm；平臺(tái)板厚度h≥1/30ln=63.33mm，取h=100mm（2）荷載統(tǒng)計(jì)表10-2平臺(tái)板荷載計(jì)算荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m2）分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值（kN/m2）永久荷載30mm水磨石面層0.65————平臺(tái)板自重0.1×25=2.5————板底粉刷0.015×17=0.255————小計(jì)3.4051.3g=3.405×1.3=4.427可變荷載3.51.5q=3.5×1.5=5.25合計(jì)————9.677（3）跨度計(jì)算平臺(tái)板lo=ln=1900mm。（4）內(nèi)力計(jì)算跨中彎矩9.677×1.92/8=4.37kN.m100-15-5=80mm，b=1000mm1000000×4.37/14.3/1000/802=0.0481-(1-2×0.048)^0.5=0.0490.5×(1+(1-2×0.048)^0.5)=0.9751000000×4.37/0.975/360/80=156mm20.2×100×1000×0.01=200mm2板底受力鋼筋C8@200（AS=251mm2），分布鋼筋C8@200（AS=251mm2），布置時(shí)雙層雙向拉通鋼筋。10.3平臺(tái)梁設(shè)計(jì)計(jì)算（1）平臺(tái)梁截面估算平臺(tái)梁跨度lc=4200mm；梁高h(yuǎn)≥1/12lc=350mm，取h=200mm，b=400mm。（2）荷載統(tǒng)計(jì)表10-3梯梁荷載計(jì)算荷載種類荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）分項(xiàng)系數(shù)荷載設(shè)計(jì)值（kN/m）永久荷載平臺(tái)板傳遞荷載3.405×1.9/2=3.23————梯板傳遞荷載6.77×3.3/2=11.17————平臺(tái)梁自重0.2×（0.4-0.1）×25=1.5————梁底抹灰自重0.015×（0.4-0.1）×2×17=0.15————小計(jì)16.051.3g=16.05×1.3=20.87可變荷載3.5×（1.9/2+3.3/2+0.2）=9.81.5q=9.8×1.5=14.7合計(jì)————35.57（3）跨度計(jì)算平臺(tái)板lo=lc=4200mm，凈跨為ln=4200-200=4000mm（4）內(nèi)力計(jì)算跨中彎矩35.57×3.32/8=48.42kN.m35.57×0.5×4=71.14kN400-35=365mm，b=200mm48.42×1000000/14.3/200/3652=0.1271－(1－2×0.127)^0.5=0.1360.5×(1+(1-2×0.127)^0.5)=0.9321000000×48.42/0.932/360/365=395mm20.25×200×400×0.01=200mm2梁底受力鋼筋選用2C16（As=402mm2），梁頂配筋與梁底一致。0.7×1.43×200×365/1000=73.07kNV=71.14kN<73.07kN，故按構(gòu)造要求配置箍筋；×0.28=0.28×1.43/360=0.111%故梯梁箍筋選配C8@200，實(shí)際配箍率為0.502%，故滿足要求。11.基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)地基土的分布，第①層是填土層，第②層是黃土狀粉土，第③層是卵石層，設(shè)計(jì)以第③層為持力層。樁端進(jìn)入持力層1.5m。表11-1基礎(chǔ)的控制內(nèi)力柱編號(hào)N(kN)M(kN.m)V(kN)中柱標(biāo)準(zhǔn)值1585.68-29.7712.94設(shè)計(jì)值2131.550.727.8711.1材料選用根據(jù)以上樁基設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求，初步設(shè)計(jì)承臺(tái)厚800mm，承臺(tái)混凝土選用C30，ft=1.43N/mm2，fc=14.3N/mm2；樁身混凝土強(qiáng)度為C30，ft=1.43N/mm2，fc=14.3N/mm2，承臺(tái)鋼筋選用HRB400，fy=360N/mm2。11.2單樁承載力計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí)選擇預(yù)制圓樁,圓樁直徑為500mm,且以第③號(hào)土層作為樁端持力層。樁端進(jìn)入持力層深度為1500mm。假設(shè)工程樁入土深度為h，故h=1.2+5.6+1.5=8.3m由于第①層厚1.2m，承臺(tái)的埋深為1.2m，暫定承臺(tái)高度為0.8m，樁深入承臺(tái)0.05m；樁的全長為=8.3-1.2+0.05=7.15m；樁基的有效樁長即為7.15-0.05=7.1m。表11-2土層參數(shù)層序土層名稱厚度（m）qsikqpk①填土層1.221②黃土狀粉土5.632③卵石層101333250選擇第③層卵石層（極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值qpk＝3250KPa）作為樁端持力層，樁端進(jìn)入持力層的深度為1~3d，單樁承載力設(shè)計(jì)值計(jì)算如下：公式：其中：按經(jīng)驗(yàn)參數(shù)法確定單樁豎向承載設(shè)計(jì)值力：Qsk=3.14×0.5×(5.6×32+1.5×133+)=594.6kNQpk=3.14×0.25×0.25×3250=637.8kN(極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值3250kpa)R=Quk/2=(Qsk+Qpk)/2=(594.6+637.8)=616.2kN11.3承臺(tái)設(shè)計(jì)11.3.1確定樁數(shù)初步估算樁數(shù),由于柱子是偏心受壓，故考慮一定的系數(shù)，規(guī)范中建議取1.1~1.2，柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值：Fk=1585.68，Mk=-29.77kN.m，Hk=12.94kN現(xiàn)在取1.1的系數(shù)，即：n≥1.1Fk/R，故n≥1585.68/616.2×1.1=2.83，故取n=4。圖11-1四樁承臺(tái)11.3.2單樁承載力驗(yàn)算 1、承臺(tái)自重和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk：a＝2Sc+Sa＝2×0.5+1.5＝2.5mb＝2Sc+Sb＝2×0.5+1.5＝2.5m承臺(tái)底部面積Ab＝a×b＝2.5×2.5＝6.25m承臺(tái)體積Vct＝Ab×H1＝6.25×0.8＝5.000m承臺(tái)自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk''＝γc×Vct＝25×5＝125.0kN土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk'＝γs×(Ab-bc×hc)×ds＝18×(6.25-0.6×0.6)×0.4＝42.4kN承臺(tái)自重及其上土自重標(biāo)準(zhǔn)值Gk＝Gk''+Gk'＝125+42.4＝167.4kN圓樁換算樁截面邊寬bp＝0.866d＝0.866×500＝433mm2、承臺(tái)受彎計(jì)算：(1)、單樁樁頂豎向力計(jì)算：在軸心豎向力作用下Qk＝(Fk+Gk)/nQk＝(1585.7+167.4)/4＝438.3kN≤Ra＝616.2kN在偏心豎向力作用下Qik＝(Fk+Gk)/n±Mxk×Yi/∑Yi^2±Myk×Xi/∑Xi^2Q1k＝(Fk+Gk)/n+Mxk×Yi/∑Yi^2-Myk×Xi/∑Xi^2＝438.3+(0×1.5/2)/(1.5^2)-(-19.4×1.5/2)/(1.5^2)＝444.7kN≤1.2Ra＝739.4kNQ2k＝(Fk+Gk)/n+Mxk×Yi/∑Yi^2+Myk×Xi/∑Xi^2＝438.3+(0×1.5/2)/(1.5^2)+(-19.4×1.5/2)/(1.5^2)＝431.8kN≤1.2Ra＝739.4kNQ3k＝(Fk+Gk)/n-Mxk×Yi/∑Yi^2-Myk×Xi/∑Xi^2＝438.3-(0×1.5/2)/(1.5^2)-(-19.4×1.5/2)/(1.5^2)＝444.7kN≤1.2Ra＝739.4kNQ4k＝(Fk+Gk)/n-Mxk×Yi/∑Yi^2+Myk×Xi/∑Xi^2＝438.3-(0×1.5/2)/(1.5^2)+(-19.4×1.5/2)/(1.5^2)＝431.8kN≤1.2Ra＝739.4kN每根單樁所分配的承臺(tái)自重和承臺(tái)上土自重標(biāo)準(zhǔn)值Qgk：Qgk＝Gk/n＝167.4/4＝41.9kN扣除承臺(tái)和其上填土自重后的各樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的豎向力設(shè)計(jì)值：Ni＝γz×(Qik-Qgk)N1＝1.35×(444.7-41.9)＝543.9kNN2＝1.35×(431.8-41.9)＝526.4kNN3＝1.35×(444.7-41.9)＝543.9kNN4＝1.35×(431.8-41.9)＝526.4kN11.3.3承臺(tái)配筋計(jì)算根據(jù)以上樁基設(shè)計(jì)及構(gòu)造要求，承臺(tái)尺寸為2.5m×2.5m，初步設(shè)計(jì)承臺(tái)厚0.8m，承臺(tái)混凝土選用C30，；承臺(tái)鋼筋選用HRB400級(jí)，。X軸方向柱邊的彎矩設(shè)計(jì)值：（繞X軸）柱上邊緣MxctU＝(N3+N4)×(Sb-bc)/2＝(543.9+526.4)×(1.5-0.6)/2＝481.7kN·m柱下邊緣MxctD＝(N1+N2)×(Sb-bc)/2＝(543.9+526.4)×(1.5-0.6)/2＝481.7kN·mMxct＝Max{MxctU,MxctD}＝481.7kN·m故選配2014@120（As＝3079）Y軸方向柱邊的彎矩設(shè)計(jì)值：（繞X軸）柱左邊緣MyctL＝(N1+N3)×(Sa-hc)/2＝(543.9+543.9)×(1.5-0.6)/2＝489.5kN·m柱右邊緣MyctR＝(N2+N4)×(Sa-hc)/2＝(526.4+526.4)×(1.5-0.6)/2＝473.8kN·mMyct＝Max{MyctL,MyctR}＝489.5kN·m故選配2014@120（As＝3079）11.3.4承臺(tái)抗沖切驗(yàn)算 (1)、柱對(duì)承臺(tái)的沖切驗(yàn)算：扣除承臺(tái)及其上填土自重，作用在沖切破壞錐體上的沖切力設(shè)計(jì)值：Fl＝2140668N柱對(duì)承臺(tái)的沖切，可按下列公式計(jì)算：Fl≤2×[βox×(bc+aoy)+βoy×(hc+aox)]×βhp×ft×hoX方向上自柱邊到最近樁邊的水平距離：aox＝750-0.5hc-0.5bp＝750-600/2-433/2＝233mmλox＝aox/ho＝233/(800-110)＝0.338X方向上沖切系數(shù)βox＝0.84/(λox+0.2)βox＝0.84/(0.338+0.2)＝1.56Y方向上自柱邊到最近樁邊的水平距離：aoy＝750-0.5bc-0.5bp＝750-600/2-433/2＝233mmλoy＝aoy/ho＝233/(800-110)＝0.338Y方向上沖切系數(shù)βoy＝0.84/(λoy+0.2)βoy＝0.84/(0.338+0.2)＝1.562×[βox×(bc+aoy)+βoy×(hc+aox)]×βhp×ft×ho＝2×[1.56×(600+233)+1.56×(600+233)]×1×1.43×690＝5142821N≥Fl＝2140668N，滿足要求。(2)、角樁對(duì)承臺(tái)的沖切驗(yàn)算：扣除承臺(tái)和其上填土自重后的角樁樁頂相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)的豎向力設(shè)計(jì)值：Nl＝Nmax＝543905N承臺(tái)受角樁沖切的承載力按下列公式計(jì)算：Nl≤[β1x×(c2+a1y/2)+β1y×(c1+a1x/2)]×βhp×ft×hoX方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離：a1x＝750-0.5hc-0.5bp＝750-600/2-433/2＝233mmλ1x＝a1x/ho＝233/(800-110)＝0.338X方向上角樁沖切系數(shù)β1x＝0.56/(λ1x+0.2)β1x＝0.56/(0.338+0.2)＝1.04Y方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離：a1y＝750-0.5bc-0.5bp＝750-600/2-433/2＝233mmλ1y＝a1y/ho＝233/(800-110)＝0.338Y方向上角樁沖切系數(shù)β1y＝0.56/(λ1y+0.2)β1y＝0.56/(0.338+0.2)＝1.04樁內(nèi)邊緣到承臺(tái)外邊緣的水平距離：c1＝c2＝Sc+0.5bp＝500+433/2＝717mm[β1x×(c2+a1y/2)+β1y×(c1+a1x/2)]×βhp×ft×ho＝[1.04×(717+233/2)+1.04×(717+233/2)]×1×1.43×690＝1713779N≥Nl＝543905N，滿足要求。11.3.5承臺(tái)斜截面驗(yàn)算 (1)、X方向斜截面受剪承載力計(jì)算：(1)、X方向斜截面受剪承載力計(jì)算：扣除承臺(tái)及其上填土自重后X方向斜截面的最大剪力設(shè)計(jì)值：Vx＝Max{N1+N2,N3+N4}＝1070334N承臺(tái)斜截面受剪承載力按下列公式計(jì)算：Vx≤βhs×βy×ft×bxo×hoX方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離：ay＝750-0.5bc-0.5bp＝750-600/2-433/2＝233mmλy＝ay/ho＝233/(800-110)＝0.338βy＝1.75/(λy+1.0)＝1.75/(0.338+1.0)＝1.308βhs×βy×ft×bxo×ho＝1×1.308×1.43×2500×690＝3231881N≥Vx＝1070334N，滿足要求。(2)、Y方向斜截面受剪承載力計(jì)算：扣除承臺(tái)及其上填土自重后Y方向斜截面的最大剪力設(shè)計(jì)值：Vy＝Max{N1+N3,N2+N4}＝1087810N承臺(tái)斜截面受剪承載力按下列公式計(jì)算：Vy≤βhs×βx×ft×byo×hoY方向上自樁內(nèi)邊緣到最近柱邊的水平距離：ax＝750-0.5hc-0.5bp＝750-600/2-433/2＝233mmλx＝ax/ho＝233/(800-110)＝0.338βx＝1.75/(λx+1.0)＝1.75/(0.338+1.0)＝1.308βhs×βx×ft×byo×ho＝1×1.308×1.43×2500×690＝3231881N≥Vy＝1087810N，滿足要求。11.4樁身強(qiáng)度的驗(yàn)算預(yù)制樁除了考慮上述構(gòu)造要求外，還要考慮起吊、運(yùn)輸和錘擊過程中的強(qiáng)度驗(yàn)算。樁在起吊和運(yùn)輸過程中的受力狀態(tài)與梁相同，一般按兩支點(diǎn)起吊和運(yùn)輸；在打樁架下豎起時(shí)，按一支點(diǎn)吊起。圖4為樁吊裝驗(yàn)算簡圖。圖11-2樁吊裝驗(yàn)算簡圖1.樁身配筋驗(yàn)算按下列公式計(jì)算：樁身每延米的重量0.19625×25×1.2=5.9kN/m0.0214×1.5×5.9×7.22=9.82kN.m9.82×1000000/(14.3×500×4602)=0.006故樁身受