鄭州朝陽中學教學樓建筑結(jié)構(gòu)設計計算書

本科畢業(yè)設計鄭州朝陽中學教學樓建筑結(jié)構(gòu)設計DESIGNOFTEACHINGBUILDINGSTRUCTURESOFZHENGZHOUZHAOYANGMIDDLESCHOOL學院名稱土木與建筑工程學院專業(yè)班級土木工程102學生姓名學號指導教師姓名指導教師職稱副教授2014年5月目錄摘要IABSTRACTII引言1第1章建筑設計說明部分211工程概況212建筑物功能與特點213設計依據(jù)214工程做法3第2章計算簡圖521平面設計522柱截面設計523梁截面設計6第3章框架內(nèi)力計算731框架側(cè)移剛度的計算732豎向荷載及其內(nèi)力計算1033水平荷載及其內(nèi)力計算27第4章框架的內(nèi)力組合3641梁柱的內(nèi)力組合3642柱端彎矩設計值的調(diào)整44第5章框架截面設計4551框架梁截面設計4552框架柱截面設計48第6章樓梯設計5461梯段板計算5462休息平臺計算5563梯梁TL計算56第7章樓板設計5871樓板類型及設計方法的選擇5872設計荷載5873彎矩計算5874板截面設計60第8章基礎設計6281荷載設計628282A、D柱獨立基礎的計算6283B、C柱基礎配筋66結(jié)論68致謝69參考文獻70鄭州朝陽中學教學樓建筑結(jié)構(gòu)設計摘要根據(jù)教學樓設計規(guī)范和其它相關(guān)標準，以及設計要求和提供的地質(zhì)資料，設計該框架結(jié)構(gòu)教學樓。按照先建筑后結(jié)構(gòu)，先整體布局后局部節(jié)點設計步驟設計。主要內(nèi)容包括設計資料、建筑設計總說明、建筑的平面、立面、剖面圖設計說明，以及其它部分的設計說明；結(jié)構(gòu)平面布置及計算簡圖確定、荷載計算、內(nèi)力計算、內(nèi)力組合、主梁截面設計和配筋計算、框架柱截面設計和配筋計算、次梁截面設計配筋計算、樓板和屋面設計、樓梯設計，基礎設計等。其中附有風荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖；縱向和橫向地震荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖；恒荷載和活荷載作用下的框架彎矩、剪力和軸力圖以及梁柱的內(nèi)力組合表。關(guān)鍵詞框架、重力荷載代表值；現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；內(nèi)力組合；彎矩調(diào)幅。DESIGNOFTEACHINGBUILDINGSTRUCTURESOFZHENGZHOUZHAOYANGMIDDLESCHOOLABSTRACTACCORDINGTOBUILDINGDESIGNSPECIFICATIONSANDOTHERRELEVANTSTANDARDSANDDESIGNREQUIREMENTSANDPROVIDEGEOLOGICALDATA,THEDESIGNOFTHEFRAMEWORKOFTHECLASSROOMBUILDINGAFTERTHEFIRSTBUILDINGINACCORDANCEWITHTHESTRUCTUREANDLAYOUTOFTHEOVERALLAFTERTHEFIRSTLOCALNODEDESIGNSTEPSDESIGNMAINCONTENTSINCLUDEDESIGN,ARCHITECTURALDESIGNOFTHETOTALSHOWSTHATTHECONSTRUCTIONOFTHEPLANE,FACADE,PROFILEDESIGNSPECIFICATIONS,ANDOTHERPARTSOFTHEDESIGNSTRUCTURALLAYOUTANDSCHEMATICCALCULATIONOFIDENTIFICATION,LOAD,STRESS,THECOMBINATIONOFINTERNALFORCES,MAINBEAMREINFORCEMENTDESIGNANDCALCULATION,FRAMESECTIONDESIGNANDREINFORCEMENT,MEETINGBEAMREINFORCEMENTDESIGN,FLOORANDROOFDESIGN,STAIRDESIGN,INFRASTRUCTUREDESIGNENCLOSINGWINDLOADUNDERTHEFRAMEWORKMOMENT,SHEARANDAXIALBIDVERTICALANDHORIZONTALSEISMICLOADSUNDERTHEFRAMEWORKOFTHEMOMENT,SHEARANDAXIALBIDCONSTANTLOADANDLIVELOADUNDERTHEFRAMEWORKMOMENT,SHEARANDAXIALTRYINGTOINTERNALFORCESANDTHECOMBINATIONOFBEAMCOLUMNTABLEKEYWORDSFRAME,GRAVITYLOADCHARACTERVALUE,CASTINPLACEREINFORCEDCONCRETESTRUCTURE,INTERNALFORCEMAKEUP,CURVEDSQUAREAMPLITUDEMODULATION引言畢業(yè)設計是大學本科教育培養(yǎng)目標實現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學習階段，也是深化、拓寬的重要過程，同時也是對大學階段學習的全面總結(jié)。本畢業(yè)設計題目為中學實驗樓，結(jié)構(gòu)選型為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，框架結(jié)構(gòu)體系由梁和柱通過節(jié)點構(gòu)造承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在水平力作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移，在強震下結(jié)構(gòu)整體位移都很大，容易發(fā)生震害，不適合層數(shù)過度的建筑，但對于一般中學實驗樓、教室等是很好的選擇。畢業(yè)設計以手算為主，同時輔以計算軟件的校正。畢業(yè)設計的幾個月里，在輔導老師的幫助下，記過資料查閱，設計計算，使我加深的對新規(guī)范，規(guī)程等相關(guān)內(nèi)容的理解，也鞏固的專業(yè)知識，提高了綜合分析，解決問題的能力，為以后的相關(guān)工作打下了良好的基礎。第1章建筑設計說明部分11工程概況本設計教學樓位于鄭州市，用地755，總建筑面積約3800，層高33M，平面尺2M寸為178M424M。采用柱下獨立基礎，室內(nèi)地坪為0000M，室外內(nèi)高差045M?？蚣芰?、柱、樓面、屋面板，樓梯等均采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土。場地土的特征周期（卓越周期）為035S，勘測時間，勘測范圍內(nèi)未見地下水。地震烈度7度，設計基本地震加速度為01G，類場地，設計地震分組為第一組，抗震等級三級。地面粗糙度類別為B類。結(jié)構(gòu)使用年限50年。上人屋面活荷為20KN/M2，走廊、樓梯活荷載為25KN/M2，衛(wèi)生間樓面活荷載為20KN/KN/M2，教室樓面活荷為20KN/M212建筑物功能與特點該地段地勢平坦，環(huán)境較好，在選址和環(huán)境營造方面，注意自然景色的優(yōu)美，也重學習環(huán)境各交通條件的因素，更強調(diào)人與自然環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，比較適合教學樓功能的充分利用。本教學樓建筑要求的主要功能有門衛(wèi)室，儲藏室，大教室，小教室等。13設計依據(jù)131建筑地點及擬建基地平面圖本建筑位于鄭州市,場地地形平坦,地貌類型屬渾河沖積階地。由主管批準擬建基地平面圖如圖11。主要街道北5M南20M建筑用地紅線次要街道60M圖11建筑地層一覽表132建筑面積和層數(shù)1建筑物的總層數(shù)應控制在5層，層高33M。2總建筑面積4000M2，根據(jù)具體情況可適當調(diào)整。133結(jié)構(gòu)形式框架結(jié)構(gòu)134氣象條件基本風壓040KNM2，基本雪壓030KNM2135工程地質(zhì)條件建筑場地的地質(zhì)鉆孔資料如下表表11地質(zhì)資料巖土名稱土層厚度（M）層底高程（M）承載力特征值AKA（KPA）雜填土050580粘土131828014工程做法墻身做法墻身采用250厚的加氣混凝土塊。內(nèi)粉刷為混合沙漿漿底，紙筋抹灰面，厚20MM,內(nèi)墻涮兩度涂料,外墻貼磚。門窗做法塑鋼窗和木門。地面做法人造大理石板地面。20厚12水泥砂漿找平層，100厚C30混凝土，100厚素土夯實。樓面做法人造大理石板地面，20厚12水泥砂漿找平層，100厚C30混凝土樓板，20厚底板抹灰。踢腳臺度做法釉面瓷磚踢腳臺度，5厚釉面磚（白瓷磚）水泥擦縫，5厚11水泥細砂結(jié)合層，12厚13水泥砂漿打底。內(nèi)墻面做法水泥砂漿粉面刷（噴）內(nèi)墻涂料，10厚12水泥砂漿抹面，15厚13水泥砂漿打底。五層上人屋面做法小瓷磚面層，高聚物改性瀝青防水層，18水泥砂漿找坡層，20厚12水泥砂漿找平層，150厚水泥蛭石保溫層，20厚底板抹灰。水泥臺階做法花崗巖面層，20厚125水泥砂漿抹面壓實抹光，素水泥漿一道70厚C15號混凝土（厚度不包括踏步三角部分）臺階面向外坡1，200厚碎石或碎磚石灌M25號混合砂漿，素土夯實（坡度按工程設計）。散水做法20厚12水泥砂漿抹面、壓實抹光，60厚C15混凝土，素土夯實向外坡4。第2章計算簡圖21平面設計該建筑物總長度為424M，總寬度為178M，共五層，總建筑面積為37736M2,主體結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。圖21建筑平面圖22柱截面設計該結(jié)構(gòu)選用C30的混凝土，選用二級鋼筋HRB335。2143/CFNM230/YFNM結(jié)構(gòu)抗震等級為三級，由公式AFC式中取08取143103KN/M2FCN15A（其中15為面荷載）從而得到N153（7230）230KN21可得A0101M2101000MM2NNFC305814BH317MMA取BH400MM23梁的截面設計梁的截面寬度B框架梁取300MM,樓面連系梁取200MM。梁的截面高度H取值如下框架梁H1（）L82AB、CD跨H1L600MM取H1600MM70BC跨在AB和CD之間，考慮到整體性，故也取H1600MM連系梁H2L250MM13取H2400MM。綜上可知，各梁的截面如下框架梁B1H1300MM600MM（AB跨、BC跨、CD跨）連樓面系梁B3H3200MM400MM第3章框架內(nèi)力計算31框架側(cè)移剛度的計算根據(jù)規(guī)范可知，對于現(xiàn)澆樓板其梁的線剛度應進行修正邊框架梁15I0中框架梁2取結(jié)構(gòu)圖中5號軸線的一榀框架進行計算圖31框架示意圖311橫梁線剛度IB的計算表31橫梁線剛度IB計算表類別ECN/MM2BMMHMMI0MM4LMMECI0/LKNM15ECI0/LKNM2ECI0/LKNMAB、CD跨301043006005410972002251010451010BC跨30104300400161093000161010321010312柱線剛度IC的計算表32柱線剛度IC計算表層次ECN/MM2B（MM）H（MM）HC（MM）IC（MM4）ECIO/L（KNM）1301044004004500211091410102430104400400330021109191010圖32線剛度示意圖313各層橫向側(cè)移剛度計算底層A、D柱I237C05I/2I066D11C12IC/H206612191010/3300213818B，C柱I4532/19618C05I/2I082D12C12IC/H208212191010/3300217168第二層1，4號柱I452/（192）237CI/2I054D21C12IC/H205412191010/33002113052，3號柱I452322/（192）405CI/2I067D22C12IC/H206712191010/3300214028三、四、五層三層，四層和五層的計算結(jié)果與二層相同D31D3411305D32D3314028D41D4411305D42D4314028D51D5411305D52D5314028表33橫向側(cè)移剛度統(tǒng)計表層次12345DI（N/MM）61972159295805066615759990759990759990759990該框架為橫向承重框架，不計算縱向側(cè)移剛度。D1/D2929580/75999007，故該框架為規(guī)則框架。32豎向荷載及其內(nèi)力計算321計算單元的選擇確定計算單元寬度為72M，4軸線至6軸線間，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示。322豎向荷載統(tǒng)計3221屋面及樓面恒載屋面小瓷磚層055KN/M2高聚物改性瀝青防水層05KN/M220厚水泥砂漿找平0022004KN/M218水泥砂漿找坡層144KN/M2150厚水泥蛭石保溫層0155075KN/M2100厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層012525KN/M220厚底板抹灰00217034KN/M2KN/M2486樓面12厚人造大理石板面層0012280336KN/M2100厚砼板0102525KN/M220厚板底抹灰034KN/M2KN/M56733222屋面及樓面活載樓面活載教室20KN/M2廁所20KN/M2走廊、門廳、樓梯25KN/M2屋面活載上人屋面20KN/M2雪載本題目基本雪壓S003KN/M2,屋面積雪分布系數(shù)R10屋面水平投影面積上的雪荷載標準值為SKRS0100303KN/M23223梁荷載標準值框架梁B1H1300600MM2梁自重03（06001）25375KN/M10厚水泥石灰膏砂漿001（0601）214014KN/MKN/M389縱向連系梁B2H2200400MM2梁自重02（0401）25150KN/M10厚水泥石灰膏砂漿001（0401）2140084KN/MKN/M1583224墻荷載標準值外250MM厚加氣混凝土砌塊0257175KN/M220厚底板抹灰00217034KN/M26厚外墻貼面磚000619801188KN/M2KN/M221內(nèi)250MM厚加氣混凝土砌塊0257175KN/M220厚底板抹灰00217034KN/M20厚刷墻面00217034KN/M2KN/M2243女兒墻6厚水泥砂漿罩面000620012KN/M212水泥砂漿打底001220024KN/M2240粘土空心磚02411264KN/M26厚外墻貼磚00061980119KN/M2KN/M2193門,窗及樓梯間荷載門窗荷載標準值塑鋼玻璃窗單位面積取04KN/M2，木門取02KN/M2塑鋼玻璃門取040KN/M2。樓梯荷載標準值樓梯底板厚取為100，平臺梁截面尺寸為200400樓梯板自重05（00740150074）032503373KN/M2人造理石面層（03015）0336030504KN/M2板底20厚紙筋抹灰0340021203036KN/M2合計4594KN/M2平臺梁兩端擱置在樓梯間兩側(cè)的梁上，計算長度取L33003003000，其自重0302302545KN，323豎向荷載內(nèi)力計算圖33荷載示意圖3231恒載作用下柱的內(nèi)力計算恒荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示圖34恒荷載作用下的荷載分布圖對于第5層，Q1表橫梁自重，為均布荷載形式。Q1389KN/MQ2分別上人屋面板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。Q2648301944KN/MP1、P2分別由邊縱梁、中縱梁、邊縱梁直接傳給柱的恒載，PE是由縱向次梁直接傳給橫向主梁的恒載，它們包括主梁自重、次梁自重、樓板重、及女兒墻等重力荷載，計算如下P115151/22356715830311930142587P215151/243567158302079KN集中力矩M1PBEB2587（0402）/2259KNMM2PDED2079（0402）/2208KNM對于14層，Q1是包括梁自重和其上部墻重,為均布荷載，其它荷載的計算方法同第5層。Q1389KN/MQ2、Q2和Q2，分別為樓面板和走道板傳給橫梁的梯形荷載和三角形荷載。Q2，3567301070KN/M外縱墻線密度（30291818）221181804/30445KN/M內(nèi)縱墻線密度（3029）243/30705KN/MP1P415151/22356715830445302612P2P315151/24356715830705304194KN集中力矩M1PBEB2612（0402）/2261KNMM2PDED4194（0402）/2419KNM3232恒荷載作用下梁的固端彎矩計算等效于均布荷載與梯形、三角形荷載的疊加。梯形Q（12）Q2本設計中AB,CD跨15/72021Q092Q2三角形Q0625Q2，對于第5層，AB,CD跨梁Q09219443892177KN/MBC跨Q062519443891604KN/MAB,CD跨梁端彎矩MABMBAQL2AB/122177722/129405（KNM）BC跨梁端彎矩MBCMCBQL2AB/122177302/121633（KNM）對于第14層，AB,CD跨梁Q09210703891373KN/MBC跨Q，062510703891058KN/MAB,CD跨梁端彎矩MBDMDBQL2BD/121373722/125931（KNM）BC跨梁端彎矩MBCMCBQL2AB/121058302/12794（KNM）3233恒載作用下框架的彎矩計算分配系數(shù)的計算IS其中為轉(zhuǎn)動剛度IS采用分層法計算時，假定上下柱的遠端為固定時與實際情況有出入。因此，除底層外，其余各層的線剛度應乘以09的修正系數(shù)，其傳遞系數(shù)由05改為033。圖35恒載作用下彎矩分配圖圖36恒載彎矩圖3234活載作用下柱的內(nèi)力計算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如下圖所示圖37活荷載作用下的荷載分布圖對于第5層，Q1203060KN/MP115151/222015830924KNP215151/2420158301374KN集中力矩M1M4PBEB924（0402）/2092KNMM2M3PDED1374（0402）/2137KNM同理，在屋面雪荷載的作用下Q1033009KN/MP115151/220315830542KNP215151/240315830609KN集中力矩M1PBEB542（0402）/2054KNMM2PDED609（0402）/2061KNM對于第14層，Q1203060KN/MQ2253075KN/MP115151/222015830924KNP215151/222015151/2225158301487KN集中力矩M1PBEB924（0402）/2092KNMM2PDED1487（0402）/2149KNM將計算結(jié)果匯總?cè)缦聝杀肀?4橫向框架恒載匯總表層次Q1KN/MQ2KN/MP1P4KNP2P3KNM1M4KNMM2M3KNM538919442587207925920814389107026124194261419表35橫向框架活載匯總表層次Q1KN/MQ2KN/MP1P4KNP2P3KNM1M4KNMM2M3KNM56060924137409213714607592414780921483235活荷載作用下梁的內(nèi)力計算對于第5層，AB,CD跨梁Q09260552KN/MBC跨Q062560375KN/MAB,CD跨梁端彎矩MABMBAQL2AB/12552722/122385（KNM）BC跨梁端彎矩MBCMCBQL2AB/12375302/12281（KNM）對于第14層，AB,CD跨梁Q09260552KN/MBC跨Q，062575469KN/MAB,CD跨梁端彎矩MBDMDBQL2BD/12552722/122385（KNM）BC跨梁端彎矩MBCMCBQL2AB/12469302/12352（KNM）圖38活載作用下彎矩分配圖圖39活載彎矩圖3236跨中彎矩計算恒載作用下梁的跨中彎矩，按實際荷載利用兩端帶彎矩的簡支求得。以下結(jié)果為彎矩調(diào)幅后的結(jié)果。對于5層MAB中M0（M左M右）08/29616KNMMBC中M0（M左M右）08/22651KNM對于4層MBD中5254KNMME748KNM對于3層MBD中5388KNMME798KNM對于2層MBD中6588KNMME798KNM對于1層MBD中5519KNMME853KNM對梁彎矩進行調(diào)幅，調(diào)幅系數(shù)為，取08。調(diào)幅后梁端彎矩M1M1M2M2跨中彎矩M中M中M1M2）/2注這里彎矩帶正負號，梁上邊受拉為負，下邊受拉為正?；詈奢d作用下的梁跨中彎矩，利用兩端帶彎矩的簡支求得。對于5層MAB中M0（M左M右）08/22427KNMMBC中M0（M左M右）08/2527KNM對于4層MBD中2152KNMME291KNM對于3層MBD中2166KNMME296KNM對于2層MBD中2166KNMME296KNM對于1層MBD中2219KNMME318KNM又考慮荷載最不利位置，將跨中彎矩乘以11，計算結(jié)果如下對于5層MAB中2427112670KNMMBC中52711580KNM對于4層MBD中2152112368KNMME29111320KNM對于3層MBD中2166112382KNMME29611326KNM對于2層MBD中2166112382KNMME29611326KNM對于1層MBD中2219112441KNMME31811350KNM3237梁端剪力和柱軸力的計算恒載作用下表36恒載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱層次VAVBVBVCVAVBVBVCVAVBVBVCNUNBNUNB578372240650407333834124069920112001282614106449431587161047825104158718594198742340924689349431587195047485138158727234285143402635306249431587195047485138158735874371544464345923149431587223047205166158744486457665528856568表37活載作用下梁端剪力及柱軸力（KN）荷載引起的剪力彎矩引起的剪力總剪力柱軸力AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱層次VAVBVBVCVAVBVBVCVAVBVBVCNUNBNUNB5198756311801869210556327934073404253224198770407701910206470469078187957710857319877040810190620687041101712297151161639621987704081019062068704151271640720655219351198770409201895207970419226205062620527485324重力荷載代表值計算及荷載匯總3241第一層重力荷載代表值計算及荷載匯總梁、柱表38梁重力統(tǒng)計類別凈跨（MM）截面（MM）荷載標準值（KN/M2）數(shù)量根單重（KN）總重（KN）72003006003893028018403橫梁300030060038915116717505縱向連系梁30002004001585647425644合計127149表39柱重力統(tǒng)計類別計算高度（MM）截面（MM）密度（KN/M3）體積（M3）數(shù)量（根）單重（KN）總重（KN）柱320040040025051260128768合計768內(nèi)外填充墻重的計算表310柱重力統(tǒng)計類別總計算長度（M）墻計算高度（M）墻厚計算值（M）荷載標準值（KN/M2）總重（KN）外墻12042702575688986427025740824內(nèi)墻72829025736946合計134659樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板的12倍計算）樓板面積42417860727230266832（M2）樓梯面積607230722864（M2）恒載樓梯恒載樓板恒載86435671266832356727537KN活載25（607230722）1220（5424178607272302）159584KN由以上計算可知，一層重力荷載代表值為G1G恒05G活768105127149134659275371595840569761KN注柱剩上粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)105。3242第二層至第四層重力荷載代表值計算及荷載匯總第二層至四層的重力荷載代表值同第一層的計算差異不大,僅多一面內(nèi)墻,所以二層、三層、四層的重力荷載代表值為G2700655KNG3700655KNG4700655KN3243第五層重力荷載代表值計算及荷載匯總梁重力荷載（同一層）127149KN柱重力荷載（同一層）768KN內(nèi)外填充墻及女兒墻重的計算表311墻重力統(tǒng)計類別總計算長度（M）墻計算高度（M）墻厚計算值（M）荷載標準值（KN/M2）總重（KN）女兒墻1204140241144500外墻12042702575688986427025740824內(nèi)墻78829025739991合計182204屋面板及樓板恒載、活載計算同一四層樓板恒載、活載計算（樓梯間按樓板的12倍計算）樓板面積42417860727230266832（M2）樓梯面積607230722864（M2）恒載樓梯恒載樓板恒載8643567126683264846389KN活載25（607230722）1220（5424178607272302）159584KN雪載40320416128KN由以上計算可知，五層重力荷載代表值為G5G恒05G活768001051271491458784638915958405933675KN集中于各樓層標高處的重力荷載代表值GI的計算結(jié)果如下圖所示圖310重力荷載代表值33水平荷載計算331風荷載計算垂直作用在建筑物表面的風荷載按下式計算KWZSO式中風荷載標準值（KN/M2）；K高度Z處的風振系數(shù)；ZS風荷載體型系數(shù)；風壓高度變化系數(shù)；Z基本風壓（KN/M2）。OW根據(jù)所給條件基本風壓WO04KN/M2。則風壓高度變化系數(shù)Z由建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范確定橫向風荷載的標準值WK為WKZSZWO表312WK值計算表離地高度UZBSUSWOHIHJWK16500771751304033028064114051320074162130403303306187896990074147130403303305593302660074131130403303304998708330074116130403303304404114圖311風荷載示意圖表313側(cè)移值計算表WKVJEDUU/H64114056415066600000013000000861878961260506660000002500000195593302181950666000000360000036框架柱端剪力及彎矩分別按下列公式計算VIJDIJVI/DIJMBIJVIJYHMUIJVIJ（1Y）HYYNY1Y2Y3注YN框架柱的標準反彎點高度比。Y1為上下層梁線剛度變化時反彎點高度比的修正值。Y2、Y3為上下層層高變化時反彎點高度比的修正值。Y框架柱的反彎點高度比。第1層A、D柱的反彎點高度為查表得Y0055Y10Y20Y30所以Y055同理可算出各層的反彎點高度，各層的反彎點高度詳見彎矩計算表中。表314A、D柱彎矩計算表層號HI/MKVDIJDI/DIJDIVIYYHMC上MC下MB總5332376415066611305022314304213927419814784332371260506661130502232810451495104177093332371819506661130502234060501656706701087233237231950666113050223517050165854854152313323727596197213818022361505518291411171767表315B、C柱彎矩計算表層號HI/MKVDIJDI/DIJDIVIYYHMC上MC下MB總533405641506661402802771770451493222643224334051046506661402802772900501654784787413334051451506661402802774020501656636631141233405185650666140280277514050165848848151149987082319506660000004600000694404114275961972000000450000135133618247461972171680277685055182101812441866表316風載作用下柱端剪力和軸力計算圖AB,CD梁剪力計算BC梁剪力計算柱軸力計算層次M1M2LVA,DM3M4LVB,CA,D柱軸力B,C柱軸力5274188720641341343089064025470943372159308308320622307231087666722444754753316466145215238827233462962934198002301176710907239777677635181197351圖312風荷載作用下框架的彎矩剪力及軸力圖332地震荷載計算3321橫向自振周期的計算橫向自振周期的計算采用結(jié)構(gòu)頂點的假想位移法?；咀哉裰芷赥1（S）可按下式計算T11T（UT）1/2注UT假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值GI作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點位移。T結(jié)構(gòu)基本自振周期考慮非承重磚墻影響的折減系數(shù)，取06。UT按以下公式計算VGIGK（U）IVGI/DIJUT（U）K注DIJ為第I層的層間側(cè)移剛度。（U）I為第I層的層間側(cè)移。（U）K為第K層的層間側(cè)移。S為同層內(nèi)框架柱的總數(shù)。結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算過程見下表，其中第四層的GI為G4和GE之和。表317結(jié)構(gòu)頂點的假想側(cè)移計算層次GI（KN）DI（N/M）UI（M）UI（M）5933675759990122810347441034700655759990922103351610337006557599909221032594103270065575999092210316721031697610929580750103750103T117T（UT）1/2170647441031/20222S3322水平地震作用及樓層地震剪力的計算本結(jié)構(gòu)高度不超過40M，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切型為主，故可用底部剪力法計算水平地震作用，即結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值GEQGEQ085GI085（9336757006553697610）3173263（KN）計算水平地震影響系數(shù)1查表得二類場地近震特征周期值TG035S。查表得設防烈度為7度的MAX008結(jié)構(gòu)總的水平地震作用標準值FEKFEK1GEQ0083173263253861（KN）因14TG14035049ST10216S，所以不考慮頂部附加水平地震作用。各質(zhì)點橫向水平地震作用按下式計算FIGIHIFEK（1N）/（GKHK）地震作用下各樓層水平地震層間剪力VI為VIFK（I1，2，N）計算過程如下表表318各質(zhì)點橫向水平地震作用及樓層地震剪力計算表層次HI（M）GI（KN）GIHI（KNM）GIHI/GJHJFI（KN）VI（KN）51659336751540563804041025361025364132700655924864602426155616409239970065569364850182461672102602667006554624323012130778241038133697610230211300601532225636038141816各質(zhì)點水平地震作用及樓層地震剪力沿房屋高度的分布見下圖圖313水平地震剪力作用分布3333多遇水平地震作用下的位移驗算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移（U）I和頂點位移UI分別按下列公式計算（U）IVI/DIJUI（U）K各層的層間彈性位移角E（U）I/HI，根據(jù)抗震規(guī)范，考慮磚填充墻抗側(cè)力作用的框架，層間彈性位移角限值E015可知，1、2、3、4層柱端組合的彎矩設計值應符合下式要求MCCMB注MC為節(jié)點上下柱端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設計值之和。上下柱端的彎矩設計值可按彈性分析分配。MB為節(jié)點左右梁端截面順時針或逆時針方向組合的彎矩設計值之和。C柱端彎矩增大系數(shù)，三級取11表44橫向框架A、D號柱柱端組合彎矩設計值的調(diào)整層次4321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底CM85717642983898331091810918988810787N2520726743383633989952181537176612167657422B、C柱彎矩值調(diào)整第4層，柱頂軸壓比UNN/ACFC44827103/143/40020201015可知，1、2、3、4層柱端組合的彎矩設計值應符合下式要求MCCMB表45橫向框架B、C號柱柱端組合彎矩設計值的調(diào)整層次4321截面柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底柱頂柱底CM93279415113641136412662127001160912842N3903442183574726068675732789159397197120第5章框架截面設計51框架梁截面設計以第1層AB跨框架梁的計算為例。梁的最不利內(nèi)力經(jīng)以上計算可知，梁的最不利內(nèi)力如下跨間MMAX14979KNM支座AMMAX764KNM支座BMMAX9940KNM511梁正截面受彎承載力計算抗震設計中，對于樓面現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)，梁支座負彎矩按矩形截面計算縱筋數(shù)量?？缰姓龔澗匕碩形截面計算縱筋數(shù)量，跨中截面的計算彎矩，應取該跨的跨間最大正彎矩或支座彎矩與1/2簡支梁彎矩之中的較大者，依據(jù)上述理論，得考慮跨間最大彎矩處按T形截面設計，翼緣計算寬度BF，按跨度考慮，取BF，L/372/324M2400MM，梁內(nèi)縱向鋼筋選II級熱扎鋼筋，（FYFY，300N/MM2），H0HA60035565MM，因為FCMBF，HF，（H0HF，/2）1432400100（565100/2）173316KNM14979KNM屬第一類T形截面。下部跨間截面按單筋T形截面計算SM/（FCMBF，H02）14979106/143/2400/565200141（12S）1/20014ASFCMBF，H0/FY00141432400565/3003116MM2實配鋼筋3B20，AS942MM2。942/300/565056MIN0215，滿足要求。對于第一類T型截面,MIN03，512梁斜截面受剪承載力計算驗算截面尺寸HWH0565MMHW/B565/300188V13517KN可知，截面尺寸符合條件。驗算是否需要計算配置箍筋007FCMBH000714330056516967NV13517KN可知，需按構(gòu)造配箍。513箍筋選擇梁端加密區(qū)箍筋取8150，箍筋用I級Q235熱扎鋼筋，F(xiàn)YV210N/MM,加密區(qū)長度取090M，非加密區(qū)箍筋取8250。箍筋配置，滿足構(gòu)造要求。表51梁的配筋計算層次截面REMKNA或SAS/MM2AS/MM2AMIN/MM2實配鋼筋AS/MM2A6113600450046369123603B16402支座B795200580060483623603B16603AB、CD跨間14979001400148903603B20942支座B、C53280039004032073602B164025BC跨間3539002600262123602B16402A10164800740077623773602B20628支座B8993600660068549273603B16603AB、CD跨間10664001000106323603B18763支座B、C5083200370038305683602B164024BC跨間106600080008633602B16402A12219200890094756293603B18763支座B11057600810084681073603B18763AB、CD跨間10835001000106423603B18763支座B、C671360049005040633603B144613BC跨間11600080009693602B16402A14581601060113911713603B20942支座B12489600910096773923603B20942AB、CD跨間10835001000106423603B18763支座B、C7724800560058469373602B185092BC跨間116900090009693602B16402A14828801080115928173603B20942支座B12752800930098791113603B20942AB、CD跨間11076001000106573603B18763支座B、C8085600590061492013602B185091BC跨間133400100010793602B16402根據(jù)抗震規(guī)范，梁全長頂面除負彎矩筋外設置2B16的鋼筋。52框架柱截面設計521剪跨比和軸壓比計算根據(jù)抗震規(guī)范，對于三級抗震等級，應滿足以下要求剪跨比宜大于2、軸壓比宜小于09。下表給出了框架柱各層剪跨比和軸壓比計算結(jié)果，注意，表中的M、V和N都不應考慮抗震調(diào)整系數(shù)，由表可見，各柱的剪跨比和軸壓比均滿足規(guī)范要求。表52柱的剪跨比和軸壓比驗算柱號層次B/MMH0/MMFC/N/MM2MVNM/VH0N/FCBH5400360143833642251930654820080844003601437795446735181485201508340036014389445420510774582022082400360143992560706705454202908A14003601439807560683026476203608540036014381474180243785722011084400360143855939564482748720208340036014310331488165496477202908240036014311511601086644472203808B1400360143116746697107906484204708例第5層、號柱柱截面寬度B400MM柱截面有效高度H040040360MM混凝土軸心抗壓強度設計值FCM143N/MM2柱端彎矩計算值M取上下端彎矩的最大值。M83360756252（KNM）柱端剪力計算值VC4225KN柱軸力N取柱頂、柱底的最大值N19306KN剪跨比MC/VCH08336103/4225/3605482軸壓比N/FCMBH019306103/143/400/36000810，213051485CMFAN取，又L0/H102130514096CMFAN取又L0/H08。表53柱的配筋計算表柱號層次MKNMNKNHMHMM0EM/MMAMMULL012AS,MINAS,MIN實配鋼筋AS/MM262521085233400576132059613330100100103773630054782940042241930633400218792023879330100100107416290091471540057461101533400677320877333010010012026523005976940062362016633400309242032924413100100108516590103659540037073465633400106972012697413100100122314310175557400437231941933400191722021172413100100113399070091133640071553191933400224172024417084084413100100111431600163308340040265090933400790820990841310010012828643025154164003447526999334001657520185754131001001153730901310320400794042974334001847620204760840844131001001133922002131229400425866477334006405208405413100100133271400322111540025456339163340016087201808741310010011536821016133764004B168047846541263340014495201649508400037210010011334714026194264002507824753340030402050404131001001542377404043096400AD15725406463340014085201608541310010011734820020100464004B14615BC56110151093340040442204244241310010010661176007417024004B160MEAI210/4HLEIISHEA2105SCYNEFBHAA253924378334001041520124154131001001223115001269054007434150423340049422205142241310010010570156007555794006847337463340020290202229004904937910010011040593016265144002336448273340052112072114131001001382594602228651400480182693133400297722031772413100100109505070134730140082654854933400170242019024049049379100100112373260242816940058086549633400886820108684131001001252960203245884003991838350334002586220278624131001001104659601955722400920960586334001520020172000490493791001001133550202930281400695486644334008026201002641310010012728761042301840021113649585334002245820244584131001001114319302459540400804933977696334001202020140200490003541001001143203703822894400998010790633400924920112494131001001242998305238394400110333607823340017000201900041310010011437735030446234004B14615523柱斜截面受剪承載力計算以第5層AD號柱為例，查表可知框架柱的剪力設計值VC4225KN剪跨比45483，取3考慮地震作用組合的柱軸向壓力設計值N110