畢業(yè)設(shè)計(jì)多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算一、設(shè)計(jì)題目本組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題目為多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，框架柱平面布置圖如圖2所示(其中a=6000mm，b=3000mm，c=6000mm)。此鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的建筑層數(shù)為4層，每層層高為3.4m，建筑總高度13.6m。二、設(shè)計(jì)條件1）工程地質(zhì)勘探資料地表填土為0.6m，填土下為2.5m厚的亞粘土層，承載力設(shè)計(jì)值為245kn/m2；再下層為1.8m中砂層，承載力設(shè)計(jì)值為320kn/m2；再往下為礫石層，承載力設(shè)計(jì)值為400kn/m2。不考慮地下水位的影響。凍土深度按照附表說(shuō)明中實(shí)際建設(shè)區(qū)域的情況確定。2）氣候條件云南大理市基本風(fēng)壓 0.45 kn/m23）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料1、工程

2、情況抗震設(shè)防烈度按不小于7度設(shè)防，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，建筑場(chǎng)地土類(lèi)別為類(lèi)，場(chǎng)地特征周期為0.35s，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g?；撅L(fēng)壓為w0=0.35kn/m2。地面粗糙程度為c類(lèi)。2、設(shè)計(jì)標(biāo)高室內(nèi)設(shè)計(jì)標(biāo)高±0.000，室內(nèi)外高差0.450m。3、樓面做法40mm厚水磨石面層，20mm厚水泥砂漿找平層，80mm厚鋼筋混凝土板，20mm 厚水泥砂漿板底抹灰。 4、屋面做法 20mm厚細(xì)石混凝土保護(hù)層，40厚c20細(xì)石混凝土剛性防水，三氈四油鋪小石子柔性防水，聚苯乙烯板隔熱層2%找坡，20mm厚1：3水泥砂漿找平層，80mm厚鋼筋混凝土板，20mm厚1：3水泥細(xì)砂漿板底抹灰。5

3、、墻體做法外墻和內(nèi)墻采用實(shí)心磚。6、活荷載樓面2.5 kn/m2，走廊2.5 kn/m2，不上人屋面0.5 kn/m2。7、上部結(jié)構(gòu)方案本工程采用現(xiàn)澆樓板，現(xiàn)澆框架承重體系。由于是空間的現(xiàn)澆框架，采用現(xiàn)澆樓板，荷載由板傳到次梁，由次梁傳給主梁，再由主梁將荷載傳到柱上，最后傳到基礎(chǔ)上。8、下部結(jié)構(gòu)方案該工程采用鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面到第一層樓板頂面的距離為5.20m。三、結(jié)構(gòu)計(jì)算1、構(gòu)件材料選用：混凝土：強(qiáng)度等級(jí)采用c45（f=21.1n/mm2，ft=1.80n/mm2）；鋼筋：梁、柱縱向受力鋼筋均采用hrb335，箍筋及其他用筋采用hpb235；2、構(gòu)件截面初估：梁截面高度估算，尺

4、寸見(jiàn)表2.1：表2.1 梁截面尺寸（mm）層次混凝土強(qiáng)度等級(jí)橫梁縱梁c45300×400300×500柱截面尺寸可根據(jù)式估算，因?yàn)榭拐鹆叶葹?度，總高度，查表可知該框架結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)為三級(jí)，其軸壓比限值；各層的重力荷載代表值近似取12，由公式可得第一層柱截面面積為：邊柱 中柱 取柱截面為正方形，根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果并綜合考慮其它因素，本設(shè)計(jì)框架柱截面尺寸取值均為。表2.2柱截面尺寸（mm）層次混凝土等級(jí)b×h14c45400×4003、框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2所示，取頂層柱的形心線(xiàn)作為框架柱的軸線(xiàn)；梁軸線(xiàn)取至板底，24層柱高度即為層高，取3.4

5、m，底層柱高為5.2m。橫向框架組成的空間結(jié)構(gòu)縱向框架組成的空間結(jié)構(gòu)4、框架側(cè)移剛度的計(jì)算由于樓面板與框架梁的混凝土一起澆筑，對(duì)于中框架梁取，邊框架i=梁線(xiàn)剛度計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表一、二；柱線(xiàn)剛度計(jì)算見(jiàn)表三。一、 橫梁線(xiàn)剛度i b的計(jì)算：類(lèi)別ec（n/mm2）b×h（mm×mm）i0（mm4）l（mm）eci0/l（n·mm）1.5eci0/l（n·mm）2eci0/l（n·mm）ab跨、cd跨3.35×104300×4001.6×10960000.89×10101.34×10101.78×1

6、010bc跨3.35×104300×4001.6×10930001.78×10102.67×10103.56×1010二、 縱梁線(xiàn)剛度i b的計(jì)算：類(lèi)別ec（n/mm2）b×h（mm×mm）i0（mm4）l（mm）eci0/l（n·mm）1.5eci0/l（n·mm）2eci0/l（n·mm）17跨3.35×104300×5003.13×10960001.75×10102.63×10103.50×1010三、 柱線(xiàn)剛度i c的

7、計(jì)算：i=bh3/12層次hc（mm）ec（n/mm2）b×h（mm×mm）ic（mm4）ecic/hc（n·mm）2634003.35×104400×4002.14×1092.11×1010152003.35×104400×4002.14×1091.38×1010令：，則其它各桿件的相對(duì)線(xiàn)剛度為：（如圖所示）四 荷載計(jì)算1、 豎向荷載作用（1） 恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1.屋面（不上人） 保護(hù)層：20mm厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 防水層：（剛性）40厚c20細(xì)石混凝土 防水層：（柔性）三氈四油鋪小

8、石子 找平層：20mm厚1：3水泥砂漿找平層 找坡層：聚苯乙烯板隔熱層2%找坡 結(jié)構(gòu)層：80mm厚鋼筋混凝土板 抹灰層：20mm厚1：3水泥細(xì)砂漿板底抹灰 合計(jì) 5.042. 各層樓面40mm厚水磨石面層 20×0.04=0.820mm厚水泥砂漿找平層 80mm厚鋼筋混凝土板 20mm厚水泥砂漿板底抹灰 合計(jì) 3.54 3.梁類(lèi)別凈 跨（mm）截 面（mm）密 度（kn/m3）體 積（m3）數(shù) 量(根)單 重（kn）總 重（kn）橫梁6000300×400250.7214182523300300×400250.4071070縱梁6000300×50025

9、0.92422.55404.柱類(lèi)別計(jì)算高度（mm）截 面（mm）密 度（kn/m3）體 積（m3）數(shù) 量（根）單 重（kn）總 重（kn）標(biāo)準(zhǔn)層柱3400400×400250.552813.75385底層柱5200400×400250.832820.755815.橫墻：ab跨、cd跨墻：墻厚240mm，計(jì)算長(zhǎng)度6000-400=5600mm，計(jì)算高度3400-400=3000mm。單跨體積：0.24×5.6×3=4.032m3單跨重量：4.032×5.24=21.13kn數(shù)量：14總重：21.13×14=295.79knbc跨墻：墻厚

10、240mm，計(jì)算長(zhǎng)度3300-400=2900mm，計(jì)算高度3400-400=3000mm。單跨體積：2.9×3×0.24=2.088m3單跨重量：2.088×5.24=10.94kn數(shù)量：2總重：10.94×2=21.88kn6.縱墻：墻后180mm單個(gè)體積：2.9×5.6×0.18=2.92 m3單個(gè)重量：2.92×5.24=15.32kn數(shù)量：24總重：15.32×24=367.62kn（2）屋面、樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值及基本風(fēng)壓不上人屋面均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.5 樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5 走廊活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 2.5

11、屋面活荷載與雪荷載不同時(shí)考慮，兩者取較大值?；撅L(fēng)壓 0.7根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范恒荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.2，因樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值大于4.0 kn /m²，其變異系數(shù)一般較小，此時(shí)從經(jīng)濟(jì)上考慮，活荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.3。（3）豎向荷載作用下框架受荷總圖1、 （）軸間框架梁屋面板傳給梁的荷載（板傳梯形或至梁上的三角形荷載可等效為均布荷載）： 恒載： 活載： 樓面板傳給梁的荷載 恒載： 活載： 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值： 3.00（）軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒載=梁自重 + 板傳荷載 = 3 + 18.9= 21.9 活載 = 板傳活載 = 1.88樓面梁：恒載=梁自重 + 板傳荷載 = 3 + 13.

12、28= 16.28 活載 = 板傳活載 = 18.752、 軸間框架梁屋面板傳給梁的荷載 恒載： 活載： 樓面板傳給梁的荷載 恒載： 活載： 梁自重標(biāo)準(zhǔn)值： 3軸間框架梁均布荷載為：屋面梁：恒載=梁自重 + 板傳荷載 = 3 + 6.62= 9.62 活載 = 板傳活載 = 0.66樓面梁：恒載=梁自重 + 板傳荷載 = 3 + 4.65= 7.65 活載 = 板傳活載 = 6.573、 a（d）軸框架柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱：女兒墻自重：（做法：墻高900 mm，100 mm的混凝土壓頂） 0.24×0.9×18+25×0.1×0.24+（1

13、5;2+0.24）×0.55.61 kn/m頂層柱恒載女兒墻自重+梁自重+板傳荷載 5.61×6+3×（6-0.4）+6.62/2×670.32 kn 頂層柱活載板傳活載 0.66/2×61.98kn15層柱恒載墻自重+梁自重+板傳荷載 （21.13+15.32）/2+3×（6-0.4）+7.65/2×657.98kn 15層柱活載板傳活載 6.57/2×619.71kn4、 b（c）軸框架柱縱向集中荷載的計(jì)算頂層柱恒載女兒墻自重+梁自重+板傳荷載 5.61×3.3+3×（3.3-0.4）+6.

14、62/2×3.334.50 kn 頂層柱活載板傳活載 0.66/2×3.31.09kn15層柱恒載墻自重+梁自重+板傳荷載 21.13+15.32/2+3×（3.3-0.4）+7.65/2×3.350.11kn 15層柱活載板傳活載 6.57/2×3.310.84kn框架在豎向荷載作用下的受荷總圖如圖4.3所示（圖中數(shù)據(jù)均為標(biāo)準(zhǔn)值,由于是對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，圖中只標(biāo)出一半，括號(hào)里為活荷載），由于a、d軸的縱梁中軸線(xiàn)與柱中軸線(xiàn)相交，故此a、d軸上的豎向荷載作用于柱軸心，框架柱軸心受壓。圖4.3 框架在豎向荷載作用下的受荷總圖（4） 豎向荷載作用下框架的內(nèi)力

15、計(jì)算1、 恒載作用下的內(nèi)力計(jì)算恒載為對(duì)稱(chēng)荷載，利用結(jié)構(gòu)的對(duì)稱(chēng)性，取半榀框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4.5所示，右端為定向支座。對(duì)于一端固定一端為定向支坐，在均布荷載作用下的桿端彎距為：（如圖4.4所示）圖4.4 有定向支坐桿端彎距 ，采用分層法計(jì)算，計(jì)算前對(duì)二層以上各柱線(xiàn)剛度乘以0.9的系數(shù)，二層以上各層柱彎距傳遞系數(shù)取為，荷載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示：將各計(jì)算單元的彎距圖疊加，得出最后的彎距圖圖4.13所示（節(jié)點(diǎn)不平衡彎距較大時(shí)，再分配一次）；根據(jù)彎距與剪力的關(guān)系算出各桿件剪力，根據(jù)剪力與軸力的平衡，算出各柱的軸力，計(jì)算結(jié)果于表4.1所示。圖4.13 豎向恒荷載作用下框架彎矩圖表4.1 恒荷載

16、作用下梁端剪力及柱軸力層次總剪力柱軸力ab跨bc跨a柱b柱va=vbvb=vcn頂n底n頂n底665.715.87136.02149.77116.07129.82548.8412.62256.59270.34198.93212.68448.8412.62377.16390.91281.79295.54348.8412.62497.73511.48364.65378.4248.8412.62618.3632.05447.51461.26148.8412.62738.87759.62530.37551.122、 活載作用下的內(nèi)力計(jì)算活荷載作用下的框架內(nèi)力計(jì)算方法同恒荷載作用的計(jì)算方法，此處計(jì)算過(guò)程

17、略。最后的彎距圖圖4.13所示（節(jié)點(diǎn)不平衡彎距較大時(shí)，再分配一次）；剪力、軸力計(jì)算結(jié)果于表4.2所示。圖4.13 活荷載作用下的框架彎距圖（單位kn·m）表4.2 活荷載作用下梁端剪力及柱軸力層次總剪力柱軸力ab跨bc跨a柱b柱va=vbvb=vcn頂n底n頂n底65.641.097.6221.377.8221.57556.2510.8497.33111.0899.5113.25456.2510.84187.04200.79191.18204.93356.2510.84276.75290.5282.86296.61256.2510.84366.46380.21374.54388.29

18、156.2510.84456.17476.92466.22486.972、 橫向風(fēng)荷載作用（1）風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算基本風(fēng)壓o=0.70kn/；風(fēng)載體型變化系數(shù)s=0.5；風(fēng)振系數(shù)z=1.0（因h=20.85m<30m）；風(fēng)載高度變化系數(shù)z按c類(lèi)地區(qū)，查表可得結(jié)果見(jiàn)表2.5.1。表2.5.1 風(fēng)荷載高度變化系數(shù)離地面高度(m)510152030z0.740.740.740.841.00表2.5.2 柱頂風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 層次h（m）a（m2） （kn/）（kn）61.00.520.850.840.7010.20.2943.0051.00.517.450.740.7020.40.2595.284

19、1.00.514.050.740.7020.40.2595.2831.00.510.650.740.7020.40.2595.2821.00.57.250.740.7020.40.2595.2811.00.53.850.740.7021.750.2595.63一、 風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）風(fēng)荷載作用下的位移驗(yàn)算1、側(cè)移剛度d的計(jì)算 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4.4、4.5如下：（一榀框架）表4.4 橫向26層d值的計(jì)算構(gòu)件名稱(chēng)=a（d）軸柱0.306546b（c）軸柱0.5512001表4.5 橫向底層d值的計(jì)算 構(gòu)件名稱(chēng)= =a（d）軸柱0.507514b（c）軸柱0.6910370（3）風(fēng)荷載作用

20、下框架側(cè)移計(jì)算水平荷載作用下框架的層間側(cè)移可按下面公式計(jì)算：框架在風(fēng)荷載作用下側(cè)移的計(jì)算如下表4.6：表4.6 風(fēng)荷載作用下框架樓層層間位移與層高之比計(jì)算層次（kn）（kn）(kn/m)/m/h63.003.00370940.000081/1200055.288.28370940.00021/450045.2813.56370940.00041/250035.2818.84370940.00051/200025.2824.12370940.00061/150015.6329.75357680.00081/1250側(cè)移驗(yàn)算：風(fēng)荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)樓層層間最大位移與層高之比的限值為：1/550。由

21、上表4.6可見(jiàn)，本框架層間最大位移與層高之比在底層，為1/1250。滿(mǎn)足：1/1250 1/550。滿(mǎn)足規(guī)范要求。（4）風(fēng)荷載作用下框架的內(nèi)力計(jì)算框架柱端剪力及彎矩分別采用公式各柱反彎點(diǎn)高度比y按式確定為框架柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比為上下層梁線(xiàn)剛度變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值、為上下層層高變化時(shí)反彎點(diǎn)高度比的修正值底層考慮修正值，二層考慮修正值，其余柱均無(wú)修正，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表表2.5.12 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次/m/kn/(n/mm)邊柱63.43.003709465460.5290.850.320.571.2253.48.283709465461.460.850.401.992.9843.4

22、13.563709465462.390.850.453.664.4733.418.843709465463.320.850.455.096.2223.424.123709465464.260.850.516.228.2515.229.753576875146.250.960.7121.7710.72層次/m/kn/(n/mm)中柱63.43.0037094120010.972.400.471.551.7553.48.2837094120012.682.400.504.554.5543.413.5637094120014.392.400.527.767.1633.418.843709412001

23、6.102.400.5511.409.3323.424.1237094120017.802.400.5514.5911.9415.229.7535768103708.632.720.6026.9117.94梁端彎矩，剪力按柱軸力。表2.5.10 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層次ab跨（cd跨）梁bc跨梁柱軸力邊柱中柱61.220.8160.340.940.943.30.57-0.34-0.2353.552.3760.993.743.743.32.27-1.32-1.5146.464.3161.797.417.413.34.49-3.12-4.2039.886.5962.7410.5010.503

24、.36.36-5.86-7.82213.348.8963.7114.4414.443.38.75-9.57-12.87116.9411.2964.7121.2421.243.312.87-14.27-21.033、 水平地震作用1重力荷載代表值的計(jì)算 屋面處的重力荷載代表值 = 結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值 + 0.5雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓面處的重力荷載代表值 = 結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重標(biāo)準(zhǔn)值 + 0.5樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值其中結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重取樓面上、下各半層層高范圍內(nèi)（屋面處取頂層一半）的結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重（1）、屋面處的重力荷載代表值的計(jì)算： （2）、其余各層樓面處的重力荷載代表值的計(jì)算： （3）、底層樓面處的重

25、力荷載代表值的計(jì)算： （4）、屋頂雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算：（5）、樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算：（6）、底層樓面處的重力荷載代表值的計(jì)算：（計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示）屋面處： = 屋面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重 + 0.5雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 = 5154.58 + 0.5×285.74 = 5297.45標(biāo)準(zhǔn)層樓面處： = 樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重 + 0.5活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 = 4597.46 + 0.5×2857.4 = 6026.12頂層樓面處： = 樓面處結(jié)構(gòu)和構(gòu)配件自重 + 0.5活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 = 4698.26 + 0.5×2857.4 = 6126.962地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力（1）、結(jié)

26、構(gòu)的基本自振周期 表2.5.6 結(jié)構(gòu)自震周期計(jì)算層次（kn）（kn）d i（n/mm）(m)(m)65297.455297.45370940.14283.331856026.1211323.57370940.30533.189046026.1217349.69370940.46772.883736026.1223375.81370940.63012.416026026.1229401.93370940.79261.785916126.9635528.89357680.99330.9933按頂點(diǎn)位移計(jì)算，考慮填充墻對(duì)框架剛度的影響，取基本周期調(diào)整系數(shù)=0.6,計(jì)算公式為=,式中為頂點(diǎn)位移（單位為

27、m）（2）、水平地震作用下位移驗(yàn)算：（框架樓層層間位移計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4.10）設(shè)防烈度按7度考慮，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，場(chǎng)地土為類(lèi)，查表得：特征周期tg=0.35s ，水平地震影響系數(shù)最大值。 tg< t1 <5tg則： 1.4 tg = 0.49應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用，頂部附加水平地震作用系數(shù)為：一榀框架結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：由：，可得一榀各層水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為： 同理可算得:、 、故頂層水平地震作用為： + = 14.51+116.44=130.95kn表4.10 水平地震作用下框架樓層層間位移計(jì)算表層次hi（m）fi（kn）vi （kn）622.2116.44116

28、.44370940.00307518.829.88146.32370940.00386415.437.50183.82370940.0048531239.37223.19370940.0058928.635.49258.68370940.0069715.226.36285.04357680.00797樓層最大位移與樓層高之比：滿(mǎn)足位移要求。（4）、水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算：（還是以2軸線(xiàn)一榀框架進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算過(guò)程與風(fēng)荷載作用下的相同）框架柱端剪力及彎矩按式: ； ； 各柱反彎點(diǎn)高度比， 本設(shè)計(jì)中底層柱需考慮修正值y2，第二層柱需考慮修正值y3，其余柱均無(wú)修正。由

29、所求的查表可知： =0、=0。 柱端彎距及剪力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4.11,由于結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)，表中只算出a軸柱和b軸柱柱端剪力和彎距，彎距c軸柱同b大小相同，d軸柱同a大小相同。表2.5.12 各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層次/m/kn/(n/mm)邊柱63.4116.4437094654620.550.850.3222.3647.5153.4146.3237094654625.820.850.4035.1252.6843.4183.8237094654632.440.850.4549.6360.6633.4223.1937094654639.390.850.4560.2673.6523.4258.683709

30、4654645.650.850.5179.1676.0515.2285.0435768751459.880.960.71221.0890.30層次/m/kn/(n/mm)中柱63.4116.44370941200137.672.400.4760.2067.8853.4146.32370941200147.342.400.5080.4880.4843.4183.82370941200159.472.400.52105.1597.0633.4223.19370941200172.212.400.55135.03110.4823.4258.68370941200183.692.400.55156.5

31、0128.0515.2285.04357681037082.642.720.60257.84171.89梁端彎矩，剪力按柱軸力。表2.5.10 梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層次ab跨（cd跨）梁bc跨梁柱軸力邊柱中柱647.5131.67613.2036.2136.213.321.95-13.20-8.75575.0350.02620.8490.6590.653.354.94-34.04-42.85495.7863.85626.60113.68113.683.368.90-60.64-85.143123.2882.19634.25133.43133.433.380.87-94.89-131.77

32、2136.3190.88637.86172.20172.203.3104.36-132.75-198.271169.46112.97647.07215.42215.423.3130.56-179.82-281.75五 橫向框架內(nèi)力組合本結(jié)構(gòu)的抗震等級(jí)根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型、地震烈度、房屋高度等因素查表得，本住宅框架結(jié)構(gòu)為三級(jí)抗震。按照框架結(jié)構(gòu)合理的破壞形式，在梁端出現(xiàn)塑性鉸是允許的，為了便于澆搗混凝土，也往往希望節(jié)點(diǎn)區(qū)的負(fù)鋼筋放少些，因而在進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般均對(duì)梁端彎矩進(jìn)行調(diào)幅，對(duì)于現(xiàn)澆框架，調(diào)幅系數(shù)一般取0.70.8，本設(shè)計(jì)中取0.8。梁端彎矩調(diào)幅計(jì)算過(guò)程如表2.5.16表2.5.16梁端彎矩調(diào)

33、幅表層次恒載調(diào)幅前恒載調(diào)幅后活載調(diào)幅前活載調(diào)幅后6a-43.26-34.608-7.91-6.328b左-64.63-51.704-6.72-5.376b右-40.92-32.736-1.02-0.8165a-44.93-35.944-46.18-36.944b左-49.3-39.44-55.01-44.008b右-20.51-16.408-26.12-20.8964a-42.19-33.752-48.66-38.928b左-48.66-38.928-55.89-44.712b右-21.8-17.44-24.36-19.4883a-42.19-33.752-48.66-38.928b左-48.

34、66-38.928-55.89-44.712b右-21.8-17.44-24.36-19.4882a-42.54-34.032-49.07-39.256b左-48.58-38.864-55.8-44.64b右-21.94-17.552-24.53-19.6241a-38.56-30.848-44.49-35.592b左-46.21-36.968-53-42.4b右-14.05-11.24-15.28-12.224梁端調(diào)幅后，在相應(yīng)荷載作用下的跨中彎矩必將增加，這時(shí)應(yīng)根據(jù)靜力平衡條件求跨中彎矩。,且/2調(diào)幅后梁跨中彎矩；簡(jiǎn)支梁作用下跨中彎矩；,調(diào)幅后梁支座彎矩。注意：我國(guó)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，彎矩調(diào)幅只

35、對(duì)豎向荷載（包括恒載和活載）作用下的內(nèi)力進(jìn)行，且在內(nèi)力組合前進(jìn)行。1）ab跨中彎矩：（計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)前面）恒荷載：頂層：=98.55kn.m kn.m中間層：=73.26kn.m 五層： kn.m三、四層： kn.m二層： kn.m一層： kn.m活荷載：頂層： =8.46kn.m kn.m中間層：=84.38 kn.m 五層： kn.m三、四層： kn.m二層： kn.m一層： kn.m2）bc跨跨中彎矩 恒載下：m=1/8×9.62×3.3=13.10kn.m 六層： -32.74+13.10=-19.64kn.m恒載下：m=1/8×7.65×3.3=1

36、0.41kn.m五層： -16.41+10.41=-6.00kn.m三、四層：-17.44+10.41=-7.03kn.m二層： -17.55+10.41=-7.14kn.m一層： -11.24+10.41=-0.83kn.m活載下：m=1/8×0.66×3.3=0.90kn.m 六層： -0.82+0.90=0.08kn.m活載下：m=1/8×6.57×3.3=8.94kn.m五層： -20.90+8.94=-11.96kn.m三、四層：-19.49+8.94=-10.55kn.m二層： -19.62+8.94=-10.68kn.m一層： -12.22

37、+8.94=-3.28kn.m表2.5.17 框架梁內(nèi)力組合表表2.5.18 框架柱邊柱（a、d軸柱）內(nèi)力組合表表2.5.19 框架柱中柱（b、c軸柱）內(nèi)力組合表表2.5.20 柱剪力組合柱端彎矩設(shè)計(jì)值的調(diào)整：1、a柱：第6層，按抗震規(guī)范，無(wú)需調(diào)整。第5層，柱頂軸壓比un = n/ac fc=444.17×103/21.1/4002=0.13<0.15，無(wú)需調(diào)整。 柱底軸壓比un = n/ac fc=479.92×103/21.1/4002=0.14<0.15，無(wú)需調(diào)整。 第4層，柱頂軸壓比un = n/ac fc=714.45×103/21.1/40

38、02=0.212>0.15。 可知，一、二、三、四層柱端組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合下式要求： mc=cmb 注：mc為節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和，上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值可按彈性分析分配。 mb為節(jié)點(diǎn)左右梁端截面順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪M合的彎矩設(shè)計(jì)值之和。 c柱端彎矩增大系數(shù)，取1.1。2、b柱：第6層，按抗震規(guī)范，無(wú)需調(diào)整。經(jīng)計(jì)算當(dāng)軸力n=fc ac=0.15×21.1×4002/103=506.4kn 時(shí)，方符合調(diào)整的條件。橫向框架a、b柱柱端組合彎矩、軸力、剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整六 截面設(shè)計(jì)1.框架梁：(1) 正截面受彎承載力的計(jì)算： 從表中分別選出a

39、b跨跨間截面及支座截面的最不利內(nèi)力，并將支座中心處的彎矩?fù)Q算為支座邊緣控制截面的彎矩進(jìn)行配筋計(jì)算。橫梁尺寸：，混凝土保護(hù)層厚度取25mm, ，則。第一層: a支座彎矩： mmax =209 b左支座彎矩：mmax=162跨中:mmax=88.41vmax=140.28kn按t形截面設(shè):翼緣計(jì)算寬度當(dāng)按跨度考慮時(shí): 按梁間距考慮時(shí): 按翼緣厚度考慮時(shí): 此種情況不起控制作用，取三者最小者，故取。梁內(nèi)縱向鋼筋選hrb400級(jí)鋼（），。下部跨間截面按單筋t形截面計(jì)算: 屬第一類(lèi)t形截面。ab跨：實(shí)配鋼筋418()>0.25%和0.%較大值，滿(mǎn)足要求?？紤]兩支座處：將下部跨間截面的418鋼筋伸入

40、支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋，同時(shí)梁截面上部配220鋼筋作為梁鋼筋骨架的架立鋼筋（），此時(shí)梁的配筋率為：2.5%，符合要求。支座a上部: 實(shí)配鋼筋425()>0.25%和0.%較大值，滿(mǎn)足要求。支座b上部: 實(shí)配鋼筋418()>0.25%和0.%較大值，滿(mǎn)足要求。（2）梁斜截面受剪承載力計(jì)算：hw=h0=365mmhw /b=365/300=1.22<4,屬厚腹梁。0.25fcmbh0=0.25×21.1×300×365=577612.5n>v=105130n可知，截面符合條件。asv/s=（vb-0.7ftbh0）/1.25fyv

41、h0=（140.28×103-0.7×1.71×300×365）/1.25/360/365<0按構(gòu)造要求配箍，取雙肢箍8150加密區(qū)長(zhǎng)度取0.85m，非加密區(qū)箍筋取8200。箍筋配置，滿(mǎn)足構(gòu)造要求。表6.1 框架梁橫向鋼筋表表6.2 框架梁箍筋數(shù)量表2框架柱（1） 剪跨比和軸壓比驗(yàn)算：表6.3柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算注：表中mc、vc和n都不應(yīng)考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)。由上表6.3柱的剪跨比和軸壓比計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，各柱的剪跨比和軸壓比均滿(mǎn)足規(guī)范要求。（2） 截面尺寸復(fù)核：取h0=400mm-35mm=365mm，vamax=68.89kn, vbmax=

42、168.20kn。因?yàn)?hw/b=365/400=0.91<4 所以 =0.25×21.1×400×365=770.15kn> vamax=68.89kn =0.25×21.1×400×365=770.15kn> vbmax=168.20kn滿(mǎn)足要求。（3） 柱正截面承載力計(jì)算柱同一截面分別承受正反向彎矩，故采用對(duì)稱(chēng)配筋。a軸柱：1層：從柱的內(nèi)力組合表可見(jiàn)，n>nb，為大偏壓， 最不利組合為： m=17.97 ，n=1579kn按柱底設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算： e0=m/n=17.97×106/1579

43、5;103=11.38mmea=20mm取偏心方向截面尺寸的1/30和20mm兩者中較大值，即400/30=14mm故取 =20mm。由柱的計(jì)算長(zhǎng)度根據(jù)規(guī)范可知：底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度： 因?yàn)閘0/h=5200/400=13>5,故應(yīng)考慮偏心矩增大系數(shù)。l0/h<15,取采用對(duì)稱(chēng)配筋：，為大偏心受壓情況。按構(gòu)造要求配筋，每側(cè)實(shí)配（）。（4） 柱斜截面受剪承載力計(jì)算 a軸柱第一層：因?yàn)?取 故該層柱應(yīng)按構(gòu)造配置箍筋。一層柱底軸壓比,查抗震規(guī)范得柱箍筋最小配箍率特征值，則最小體積配箍率： 取的箍筋，根據(jù)構(gòu)造要求，柱端加密區(qū)的箍筋選用3肢，則：%，合理。故加密區(qū)箍筋取為3肢符合要求，加密區(qū)位置

44、及長(zhǎng)度按規(guī)范要求確定。非加密區(qū)還應(yīng)滿(mǎn)足，故箍筋取3肢。表6.4各層柱配筋 表6.5各層柱配箍筋3樓板設(shè)計(jì)以邊跨板為例一、樓板類(lèi)型及設(shè)計(jì)方法的選擇：對(duì)于樓板，根據(jù)塑性理論，l02/l01<3時(shí)，在荷載作用下，在兩個(gè)正交方向受力且都不可忽略，在本方案中，l02/l01=1，故屬于雙向板。設(shè)計(jì)時(shí)按塑性鉸線(xiàn)法設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)參數(shù)：1、 計(jì)算跨度：（1）、內(nèi)跨：l01=lc-b=6000-300=5700mm （lc為軸線(xiàn)長(zhǎng)、b為梁寬）（2）、邊跨：l02=lc-250+50-b/2=6000-250+50-150=5650mm 2、 樓板采用c45混凝土，板中鋼筋采用i級(jí)鋼筋，屋面板厚總厚180m

45、m，h/ l01=180/5700=1/301/50，符合構(gòu)造要求。樓面板厚總厚160mm，h/ l02=160/5700=7/2501/50，符合構(gòu)造要求。三、內(nèi)力計(jì)算： 則 0 得：（2×4.2+2×5.09-11.29-2×11.63）mlu=3.75×5.7×5.7/12×（3×5.65-5.7） 求得： =-7.15kn.m -1.79kn.m 14.30kn.m 3.58 kn.m四、截面設(shè)計(jì)：受拉鋼筋的截面積按公式as=m/（rsh0fy），其中rs取0.9。對(duì)于四邊都與梁整結(jié)的板，中間跨的跨中截面及中間支座處

46、截面，其彎矩設(shè)計(jì)值減小20%。鋼筋的配置：符合內(nèi)力計(jì)算的假定，全板均勻布置。以第1層邊跨l1方向?yàn)槔?，截面有效高?h01=h-20=80-20=60 mmas=m/（rsh0fy）=7.15×106/0.9/360/60=367.80 mm2配筋10200，實(shí)有as=78.5×1000/200=392.5 mm2屋面板及樓板配筋表七 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1. 選擇基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)采用c45混凝土，hrb335級(jí)鋼筋，預(yù)估a柱柱下基礎(chǔ)高度1m，b柱柱下基礎(chǔ)高度0.8m?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中給出的地質(zhì)條件及基礎(chǔ)預(yù)估高度如下圖2. 選擇基礎(chǔ)埋置深度根據(jù)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求和工程地質(zhì)資料選取。選取室外地坪到基礎(chǔ)底面為5.2-3.4-0.45+1=2.35m。3. 求地基承載力特征值fa根據(jù)工程地質(zhì)資料，基底以上土的加權(quán)平均重度為4. 初步選擇基