计算书 - 图文

1 工程概况

1.1建设项目名称：

太原市某中学学生公寓，见下图：

1.2建设地点：

太原市迎泽区

1.3建筑规模及标准：

1.3.1 建筑总面积：8000 m2(±5%) 1.3.2 建筑防火等级：二级 1.3.3 屋面防火等级：III级

1.4设计资料：

1.4.1 地质水文资料：

本工程无地质勘测报告，地基承载力特征值为160Kpa，一类场地。

1.4.2 气象资料：

基本风压为：0.40kN/m2 ，基本雪压为：0.35kN/m2 最冷月平均温度：-150C

2. 结构布置方案及结构选型

1

2.1结构承重方案选择

根据建筑功能要求以及建筑施工的布置图，本工程确定采用横向框架承重方案，框架梁、柱布置参见结构平面图，如图２．1所示。

图２.１ 结构平面图

2.2 主要构件选型及尺寸初步估算

2.2.1 主要构件选型

（１）梁﹑板﹑柱结构形式：现浇钢筋混凝土结构 （２）墙体采用：粉煤灰轻质砌块 （３）墙体厚度：外墙:250mm，内墙:200mm （４）基础采用：柱下独立基础

2.2.2 梁﹑柱截面尺寸估算

（１）横向框架梁:

边跨梁（AB、CD跨）： 因为梁的跨度为6900mm，则.

取L=6900mm h=(1/8～1/12)L=575mm～862mm 取h=650mm. ln662511==10.2>4 b=(～)h=300mm～200mm 取b=250mm h65023满足b>200mm且b?500/2=250mm

故主要框架梁初选截面尺寸为：b×h=250mm×650mm 同理，中跨梁（BC跨）可取：b×h=250mm×400mm

2

（２）其他梁：

主要纵向梁：

取L=3600mm h=(1/8～1/12)L=450mm～300mm 取h=500mm ln360011=7.2>4 b=(～)h=250mm～167mm 取b=250mm =h50023故主要纵向框架梁初选截面尺寸为：b×h=250mm×500mm 次梁：

同理：次梁初选截面尺寸为：b×h=250mm×400mm

（3）框架柱:

1111h=(～)H=(～)L×3300=220mm～165mm b=(1～2/3)h 取b=h

15201520① 按轴力估算:B、C列柱: No=8×16.2m2×15KN/m2=1944KN A、D列柱: No=8×12.4m2×15KN/m2=1488KN ② 按轴压比验算:此建筑抗震等级为一级，μ=0.65

选C40型混凝土 fc=19.1N/㎡ N=1.2No

N1.2?1944?1000 B、C列柱： A≥==187901mm2=433mm?433mm

μfc0.65?19.1N1.2?1488?1000 A﹑D列柱： A≥==143826mm2=379mm?379mm

μfc0.65?19.1故初选柱截面尺寸为：B、C列柱：底层：b×h=500mm×500mm 标准层：b×h=500mm×500mm

A﹑D列柱：底层：b×h=500mm×500mm

标准层：b×h=500mm×500mm

2.2.3 现浇板厚度

按单向板和双向板确定,在此为简化计算楼面板和屋面板均取100厚

2.3确定结构计算简图

2.3.1三个假设：

①平面结构假定：认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力；

②楼板在自身平面内在水平荷载作用下，框架之间不产生相对位移； ③不考虑水平荷载作用下的扭转作用。

2.3.2计算简图

3

根据结构平面布置图,选定第11轴线作为计算单元. 如图2.2

图２.２ 计算简图

框架梁跨度(按柱中心线确定)： AB、CD跨: 6625mm BC跨: 2400mm 框架柱高度：

取底层:H1=3300+450+(1900-900)-30 =4520mm （如图2.3） 其它层:H2=H3=H4=H5=H6=H7=H8 =3300mm

室外

4

图2.3 基础简图

框架计算简图如图2.4

图2.4 计算简图

2.4 梁﹑柱惯性矩,线刚度,相对线刚度计算

2.4.1 梁﹑柱惯性矩计算

计算梁截面惯性矩时,考虑到现浇楼板的作用,取I=2Io(Io为不考虑梁翼缘作用

的梁截面惯性矩) 边跨架梁：

2bh32?250?4003==1.3?109mm4 中跨架梁： Ib=1212bh3500?5003==5.21?109mm4 柱：Ic=12122.4.2 梁﹑柱线刚度计算

根据公式 i=EI/l,可以得出梁﹑柱的线刚度如下(E=EC)

梁：iAB=iCD=5.72×109E/6625=0.873E iBC=1.3×109E/2400=0.54E

5

柱：底层：i=5.21×10E/4520=1.153E 标准层i =5.21×109E/3300=1.579E

9

2.4.3 梁﹑柱相对线刚度计算

取iBC值作为基准值1.0，算得梁﹑柱的相对线刚度标于图2.4中

3 荷载标准值计算

3.1 永久荷载

3.1.1 作用于框架梁上的均布荷载

3.1.1.1 屋面恒载

防水层及保温层（按屋面材料分项计算累计） 2.64kN/m2 100厚现浇钢筋混凝土板 0.1×25=2.5kN/m2 20厚混合砂浆抹灰顶棚 0.02×17=0.34kN/m2 合计5.48kN/m2 3.1.1.2 楼面恒载

30厚细石混凝土面层 0.03×24=0.72kN/m2 100厚现浇钢筋混凝土板 0.10×25=2.5kN/m2 20厚混合砂浆抹灰顶棚 0.02×17=0.34kN/m2 合计3.56kN/m2 3.1.1.3 框架梁自重（含粉刷）

边跨框 0.25??0.65-0.1? ?25+2??0.65-0.1??0.02?17=3.81kN/m 中跨框架： 0.25??0.4-0.1? ?25+2??0.4-0.1??0.02?17=2.08kN/m

3.1.1.4墙体自重（含粉刷）

200厚墙: 0.2×（3.3-0.5）×8＋2×（3.3-0.5）×0.02×17=6.38kN/m 0.2×（3.3-0.65）×8＋2×（3.3-0.65）×0.02×17=6.04kN/m 100厚墙: 0.1×（3.3-0.4）×8＋2×（3.3-0.4）×0.02×17=4.29kN/m 250厚墙:标准层:0.25×（3.3-0.5）×8＋2×（3.3-0.5）×0.02×17=6.55kN/m 底层:0.25×(3.75-0.5)×8＋2×(3.75－0.5)×0.02×17=8.71kN/m 3.1.1.5 作用在框架梁上的恒载（走廊板按双向板计算） 顶层：（走廊板按双向板计算） AB、CD跨：

均布荷载： Q8AB1= Q8CD1= 3.81kN/m

梯形荷载：（峰值） Q8AB2=Q8CD2= 5.48×3.6=19.73kN/m

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BC跨：

均布荷载： QBC1= 2.08kN/m 三角形荷载：（峰值） Q8BC2 =5.48×2.1=11.51kN/m 标准层：（走廊板按双向板计算） AB、CD跨：

均布荷载 :Q7AB1= Q7CD1= ……= Q2CD1= Q2AB1 =3.81+6.04=9.85kN/m

梯形荷载：（峰值） Q7AB2= Q7CD2= ……= Q2CD2= Q2AB2 =3.56×3.6=12.82kN/m BC跨：

均布荷载： QBC1=2.08kN/m 三角形荷载：（峰值） QBC2=3.56×2.1=7.48kN/m

3.1.2作用于二～七层楼面框架梁上的集中荷载

G7= G6=……= G2=(0.4×0.25×

2.1?33.6+0.4×0.25×)×2×25+4.29×841.52.1?3(+)×2=21.63kN/m 283.1.3 作用于框架柱上的集中荷载

计算方法：每层柱分为上下两个截面，其中：

上截面集中荷载=与柱相连接的纵向框架梁自重以及其上墙体、次梁传来恒载、楼

面结构层传来恒载之和

下截面集中荷载=上截面传来荷载+该层柱自重

根据这一原则，按层次分别计算不同轴线柱的上下截面的集中荷载如下： A轴线列柱： 顶层：

① 1.4m高女儿墙自重 0.25×1.4×8×3.6=10.08kN ② 主要纵向梁自重 0.25×（0.5-0.1）×25×3.6=9kN ③ 通过主要纵向梁传来的结构层恒载 5.48×1.8×1.8=17.76kN ④ 次梁自重 0.25×（0.4-0.1）×25×(3.6+2.1)=10.69kN 上柱截面荷载： 10.8＋9＋17.76+10.69=43.21kN 对柱形心的偏心弯矩： 43.21×(0.25-0.125)=7.56 kN·m 下柱截面荷载 43.21＋0.5×0.5×3.3×25=63.84kN 七层：

① 外墙自重(250厚,未扣除门窗) 6.55×3.6=23.58kN ② 主要纵向梁自重 0.25×（0.5-0.1）×25×3.6=9kN ③ 通过主要纵向梁传来的结构层恒载 3.56×1.8×1.8=11.53kN ④与次梁相连的连续梁传来恒载 21.63KN

7

上柱截面荷载: 63.84＋23.58＋9+11.53+21.63=129.58kN

对柱形心的偏心弯矩: 65.74×(0.25-0.125)=11.50kN·m 下柱截面荷载: 129.58＋20.63=150.21kN 六层: 上柱截面恒载=150.21＋65.74=215.95kN 下柱截面恒载=215.95＋20.63=236.58kN 五层: 上柱截面恒载=236.58＋65.74=302.32kN 下柱截面恒载=302.32＋20.63=322.94kN 四层: 上柱截面恒载=322.94＋65.74=388.68kN 下柱截面恒载=388.68＋20.63=409.31kN 三层: 上柱截面恒载=409.31＋65.74=475.05kN 下柱截面恒载=475.05＋20.63=495.05kN 二层: 上柱截面恒载=495.05＋65.74=561.41kN 下柱截面恒载=561.41＋20.63=582.04kN

二至六层上节点对柱形心的偏心弯矩:65.74×(0.25-0.125)=11.50kN·m 底层: 上柱截面恒载=582.04＋65.74=647.78kN

对柱形心的偏心弯矩: 65.74×(0.3-0.125)=11.5kN·m 下柱截面恒载=647.78＋0.5×0.5×4.52×25=674.34 kN B轴线列柱: 顶层:

① 主要纵向梁自重 0.25×（0.5-0.1）×25×3.6=9kN ② 通过主要纵向梁传来的结构层恒载 5.48×1.8×1.8=17.76kN ③ 通过走廊板传来的结构层恒载 5.48×(1.5+3.6)×2.1/2=29.35kN ④ 次梁自重 0.25×（0.4-0.1）×25×(3.6+2.1)=10.69KN

上柱截面恒载: 9＋17.76＋29.35+10.69=66.8kN

对柱形心的偏心弯矩 66.8×0.175=11.69kN·m

下柱截面恒载: 66.8＋0.5×0.5×3.3×25=87.425kN

七层:

① 内墙自重(200厚,未扣除门窗) 6.38×3.6=22.97kN ② 主要纵向梁自重 0.25×（0.5-0.1）×25×3.6=9kN ③ 通过主要纵向梁传来的结构层恒载 3.56×1.8×1.8=11.53kN 3.56×(1.5+3.6)×2.1\\2=19.06kN ④ 与次梁相连的框架梁传来恒载 21.63KN 上柱截面恒载: 87.425＋22.97＋9＋11.53＋19.06+21.63=171.615kN

对柱形心的偏心弯矩 84.19×0.175=14.73kN·m

下柱截面恒载: 171.615＋0.5×0.5×3.3×25=192.24kN

8

六层：上柱截面恒载=192.24＋84.19=276.43kN 下柱截面恒载=276.43＋20.625=297.06kN 五层: 上柱截面恒载=276.06＋84.19=381.25kN 下柱截面恒载=381.25＋20.625=401.87kN 四层: 上柱截面恒载=401.87＋84.19=486.06kN 下柱截面恒载=486.06＋20.625=506.685kN 三层: 上柱截面恒载=506.685＋84.19=590.875kN 下柱截面恒载=590.875＋20.625=611.50kN 二层: 上柱截面恒载=611.50＋84.19=695.69kN 下柱截面恒载=695.69＋20.625=716.32kN

二～六层对柱形心的偏心弯矩:84.19×(0.3-0.125)=14.73 kN·m 底层: 上柱截面恒载=716.32＋84.19=800.51kN

对柱形心的偏心弯矩: 84.19×(0.3-0.125)=14.73 kN·m

下柱截面恒载=800.51＋0.5×0.5×4.52×25=828.4kN

C轴线列柱各截面恒载同B轴线列柱,D轴线列柱各截面恒载同A轴线列柱,各截面集中荷载大小标注如图3.1所示

作用于梁上的恒载 作用于柱上的恒载

图3.1 恒载作用下框架计算简图

3.2 活荷载

9

3.2.1作用于框架梁上的活荷载(走廊板按双向板计算)

活荷载取值:查荷载规范,上人屋面2.0 kN/m2 ,厕所、走廊、楼梯、办公室均为

2.0 kN/m2 ,因为活荷载取值均小于4.0 kN/m2 ,故可采用活荷载满布计算。 AB、CD跨：

梯形荷载:（峰值） Q 8AB= Q 8CD= 2.0×3.6=7.2kN/m BC跨:

三角形荷载（峰值）: Q8BC=2×2.1=4.2kN/m

3.2.2作用于框架柱上的集中荷载

A轴线列柱:

顶层: 主要纵向框架梁传来的结构层活载 2×1.8×1.8=6.48kN

柱中集中荷载: 6.48kN 对柱形心的偏心弯矩: 6.48×(0.25-0.125)=1.134kN·m

七层: 主要纵向框架梁传来的结构层活载 2×1.8×1.8=6.48kN

柱中集合荷载: 6.48＋6.48=12.96kN 对柱形心的偏心弯矩: 6.48×(0.25-0.125)=1.134kN·m 六层: 柱中集合荷载: 6.48＋6.48＋6.48=19.44kN 对柱形心的偏心弯矩: 6.48×(0.25-0.125)=1.134kN·m 五层: 柱中集合荷载: 6.48＋6.48＋6.48＋6.48=25.92kN 对柱形心的偏心弯矩: 6.48×(0.25-0.125)=1.134kN·m 四层: 柱中集合荷载: 6.48＋6.48＋6.48＋6.48＋6.48=32.40kN 对柱形心的偏心弯矩: 6.48×(0.25-0.125)=1.134kN·m 三层: 柱中集合荷载: 6.48＋6.48＋6.48＋6.48＋6.48＋6.48=38.88kN 对柱形心的偏心弯矩: 6.48×(0.25-0.125)=1.134kN·m 二层: 柱中集合荷载: 6.48＋6.48＋6.48＋6.48＋6.48＋6.48＋6.48=45.36kN

对柱形心的偏心弯矩: 6.48×(0.25-0.125)=1.134kN·m 底层: 柱中集合荷载:

6.48＋6.48＋6.48＋6.48＋6.48＋6.48＋6.48+6.48=51.84kN

对柱形心的偏心弯矩: 6.48×(0.25-0.125)=1.134kN·m B轴线列柱:

顶层:① 主要纵向框架梁传来的结构层活载 2×1.8×1.8=6.48kN

2×(1.5+3.6)×2.1\\2=10.71kN

柱中集中荷载: 17.19kN 对柱形心的偏心弯矩: 17.19×(0.25-0.125)=3.0kN·m

七层: 主要纵向框架梁传来的结构层活载 2×1.8×1.8=6.48kN

10

2×(1.5+3.6)×2.1\\2=10.71kN

柱中集中荷载: 17.19+17.19=34.38kN 对柱形心的偏心弯矩: 17.19×(0.25-0.125)=3.0kN·m

六层:柱中集中荷载: 17.19＋17.19＋17.19=51.57kN 五层:柱中集中荷载: 17.19＋17.19＋17.19＋17.19=68.76kN 四层:柱中集中荷载: 17.19×5=85.95kN 三层:柱中集中荷载: 17.19×6=103.14kN 二层:柱中集中荷载: 17.19×7=120.33kN 底层:柱中集中荷载: 17.19×8=137.52kN

一～六层对柱形心的偏心弯矩: 17.19×(0.25-0.125)=3.0kN·m

C轴线列柱各柱中集中荷载同B轴线列柱,D轴线列柱各柱中集中荷载及偏心弯矩

同A轴线列柱, 楼面活荷载分布如图3.2所示。

作用于梁上的活载 作用于柱上的活载

图3.2 活载作用下框架计算简图

3.3 风荷载

风荷载计算单元为3.6m宽,沿竖向分布的单位面积荷载计算公式为w=βZμSμZω0 ,

11

其中w0=0.35kN/m,分迎风面和背风面计算分布荷载,然后转化成节点荷载。

βZ 计算表 表3.1

2

层 8 7 6 5 4 3 2 1

高度H 26.85 23.55 20.25 16.95 13.65 10.35 7.05 3.75 Z/H 1.000 0.877 0.754 0.631 0.508 0.385 0.263 0.140 μZ 0.950 0.897 0.844 0.779 0.74 0.74 0.74 0.74 φZ 1.000 0.844 0.698 0.500 0.350 0.217 0.110 0.036 βZ 1.569 1.508 1.447 1.347 1.255 1.158 1.080 1.026 风荷载计算 表3.2

层 8 7 6 5 4 3 2 1 βZ μs Z(m) 26.85 23.55 20.25 16.95 13.65 10.35 7.05 3.75 μz ω0 kN/m2 A(m2) PW(kN) 1.569 1.3 1.508 1.3 1.447 1.3 1.347 1.3 1.255 1.3 1.158 1.3 1.080 1.3 1.026 1.3 0.950 0.35 0.897 0.35 0.844 0.35 0.779 0.35 0.74 0.74 0.74 0.74 0.35 0.35 0.35 0.35 10.98 7.45 11.88 7.31 11.88 6.60 11.88 5.67 11.88 5.02 11.88 4.63 11.88 4.32 13.50 4.66 风荷载计算过程见上表3.1,表3.2,风荷载计算简图如图3.3所示.

12

图3.3 风荷载作用下框架计算简图

3.4地震荷载

3.4.1 重力荷载代表值计算

所谓重力荷载代表值是指的一个变形缝范围内楼层所有恒载与活荷载标准值的

组合值，即恒载＋0.5活载,具体计算结果如下: ① 柱自重统计:

二～八层各层柱自重及抹灰: 4*18×(0.5×0. 5×3.3×25+4×0.5×0.02×3.3×17)=1646.57kN

底层柱自重及抹灰: 72×(0.5×0.5×4.52×25+4×0.5×0.02×4.52×17)=2255.30kN ② 梁自重统计:

一～八层梁自重及抹灰: a. 主要纵向梁 250×500

68×[0.25×(0.5-0.1)×3.6×25＋2×0.02×(0.5-0.1)×3.6×17] =678.58kN

b. AB、CD跨横向梁 250×650

36×[0.25×(0.65-0.1)×6.9×25＋2×0.02×(0.65-0.1)×6.9×17] =946.78kN

13

c. BC跨横向梁 250×400

18×[0.25×(0.4-0.1)×2.1×25＋2×0.02×(0.4-0.1)×2.1×17] =78.58kN d. 次梁 250×400

24×[0.25×(0.4-0.1)×(3.6+2.1)×25＋2×0.02×(0.4-0.1)×(3.6+2.1)×17] =284.4kN ③ 墙体门窗重 二～八层:

门窗自重: 1.8×1.8×8×0.25×0.4+0.9×1.2×0.25×20×0.4+1.5×1.8×0.25×20×0.4+1.5×3×0.25×2×0.4+1×2.1×22×0.2×0.4+1.8×2.4×0.2×2×0.4+1.5×2.1×0.2×0.4+0.8×2.1×0.1×20×0.4=33.534kN 内墙自重(含抹灰): [(6.9-0.375-0.4)×17×3.3-1×2.1×2]×（0.2×8+0.02×17×2 ）+[(3.6-0.5)×3.3-1.0×2.1]×20×（0.2×8+0.02×17×2+[(1.5+2.1)×3.3-0.8×2.1]×20×（0.1×8+0.02×17×2）+(3.6-0.25-0.375)×2×3.3×（0.2×8+0.02×17×2 ）+[(3.6-0.5)×3.3-1.5×2.1]×2×(0.2×8+2×0.02×17）+[(3.6-0.5)×3.3-1.8×2.4]×2×(0.2×8+2×0.02×17)+[(3.6-0.5)×3.3-1×2.1]×(0.2×8+0.02×17×2 )+[(3.6-0.125-0.375)×3.3-1.5×2.1]×(0.2×8+0.02×17×2 ) +2.4×3.3×2×(0.2×8+0.02×17×2)=1621.3kN 外墙自重(含抹灰):｛[(61.45-18×0.5)×3.3-0.9×1.2×13-1.5×1.8×13-1.8×1.8×2+[3.3×(16.15-4×0.5)-1.8×1.8]×2+3.3×(61.45-3.6-16×0.5)-0.9×1.2×7-1.5×1.8×7-1.8×1.8×4-3×1.5-3×1.5+2.05×3.3×2+0.6×2×3.3+2.6×3.3+1.27×2×3.3｝×(0.25×8+0.02×17×2)=837.96kN 底层:

外墙自重(含抹灰):[(61.45-18×0.5-3.6×2)×4.52-0.9×1.2×7-1.5×1.8×7-1.8×1.8×4+1.27×2×4.52+1.6×2×3+2.05×2×4.52]×（0.25×8+0.02×17×2）+[(16.15-0.5×4)×4.52-1.8×1.8]×2×0.25×8+[(16.15-0.5×4)×4.52-1.8×1.8]×2×0.02×17×2+[(61.45-16×0.5)×4.52-0.9×1.2×9-1.5×1.8×9-1.8×1.8×3-3×2.7×2]×（0.25×8+0.02×17×2 ）=1213.15kN

内墙自重(含抹灰):[(61.45-14×0.5-3.6×2-1×11-1.5)+(61.45-14×0.5-3.6×2-1.5×2-1.8×2)]×3.3×(0.2×8+0.02×19×2)+(6.9-0.375-0.4)×(0.2×3.3×27×8+0.02×3.3×19×2×27)-1×2.1×0.02×19×2×2+(1.5+2.1-0.8)×0.1×3.3×8×17-1×2.1×0.02×19×

14

2×2+(1.5+2.1-0.8)×3.3×0.02×19×16-1.2×1.8×0.2×8×2=1869.12kN

门窗自重: [1.8×1.8×0.25×7+1.2×1.8×0.2×2+1.5×3×0.25×2+0.9×1.2×0.25×18+1.5×1.8×0.25×18+1.8×2.4×0.2×2+1.5×2.1×0.2+1×2.1×0.2×20+3×2.7×0.25×2]×0.4+0.8×2.1×0.1×16×0.4=34.678kN ④ 突出屋面部分自重

女儿墙自重(含抹灰): (61.45＋16.15)×2×2×0.02×17×1.4＋(0.25×61.45×1.4+0.25×16.15×1.4))×2×8=528.28kN

突出屋面楼梯间墙体(含抹灰):[3.6+6.9+6.9-0.5×3+1.8+1.0×2+2.05×2+0.6×2]×2.7×0.25×8+1.6×2.5×0.3×0.4+1.8×2.4×0.25×0.4+[3.6+6.9+6.9-0.5×3+1.8+1.27×2+2.6+0.6]×2.7×0.25×8+1.6×2.5×0.3×0.4+1.8×2.4×0.25×0.4+[3.6+6.9+6.9-0.5×3+1.8+1.0×2+2.05×2+0.6×2]×2×0.02×17×2.7+[3.6+6.9+6.9-0.5×3+1.8+1.27×2+2.6+0.6]×2×0.02×17×2.7=352.34kN

突出屋面电梯间墙体(含抹灰):2×[(3.6+6.9+6.9-0.5×3+2-0.5)×4.7×0.25×8+1.0×0.25×0.4×2.1]+2×[(3.6+6.9+6.9-0.5×4+2)4.7×0.02×17×2]=438.76kN

突出屋面柱子自重(含抹灰):6×0.5×0.5×2.7×25＋6×0.5×0.5×4.7×25＋6×4×0.5×2.7×0.02×17＋6×4×0.5×4.7×17=384.40kN

突出屋面梁重（含抹灰）：4*[0.25×(0.5-0.1)×3.6×25＋2×0.02×(0.5-0.1)×3.6×17] +3*[0.25×(0.65-0.1)×6.9×25＋2×0.02×(0.65-0.1)×6.9×17] =118.94KN ⑤ 屋面及楼面恒载

屋面恒载: 5.48×61.45×16.15=5438.45kN 楼面恒载: 3.56×(61.45×16.15-4×3.6×6.9)=3179.28kN ⑥ 楼梯间恒载 1.5×3.56×2×3.6×6.9=265.29kN ⑦ 活荷载

屋面活荷载： 2×61.45×16.15=1752.28kN 一～八层楼面活荷载： 2×61.45×16.15=1752.28kN

经统计，G1=10192.98kN G8=11247.5kN G9=3526.5kN

G2=G3=G4=G5=G6=G7=9610.35kN

15

3.4.2 柱抗侧移刚度D的计算

梁柱线刚度计算见表3.3，D值计算见表3.4

梁柱线刚度计算 表3.3 构件 截面 0.25×0.65 梁 0.25×0.4 0.5×0.5 柱 0.5×0.5

柱D值计算 表3.4

跨度 6.625 2.4 3.3 4.52 E(kN/m2) 3.0×107 3.0×107 3.25×107 3.25×107 Ib 5.72×10-3 1.33×10-3 5.21×10-3 5.21×10-3 ib 25902 16625 47364 34580 线刚度K k=∑ib/2ic（一般层） k=∑ib/ic（底层） α=k/(2+k) α=（0.5+k）/(2+k) D=α12ii2( kN/m) 2hj16

二至八层 边柱 中柱 边柱 中柱 25902?2=0.547 47364?20.21 0.31 0.454 0.536 11308 16155 11793 11232 (25902+16625)?2=0.898 47364?225902=0.749 3458025902+16625=1.230 34580底层

3.4.3 自振周期的计算

结构顶点的假想位移计算见表3.5。

层间弹性相对弹性转角验算 表3.5

层 8 7 6 5 4 3 2 1 Gi(KN) 10196.33 9610.35 9610.35 9610.35 9610.35 9610.35 9610.35 10192.98 VGi(KN) ?Di(N/mm) ??i(mm) 10196.33 19806.68 29417.03 39027.38 48637.73 58248.08 67858.43 78051.41 1043594 1043594 1043594 1043594 1043594 1043594 1043594 874950 9.77 18.98 28.19 37.40 46.60 55.69 65.02 89.21 ?i(mm) 350.86 341.09 322.11 293.92 256.52 209.92 154.23 89.21 将上述不同情况下同层框架侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度?Di，见表3.5。由表可见，?D1/?D2?874950/1043594?0.838?0.7，故该框架为横向规则框架。 结构基本自震周期T1?1.7?T?T，其中υT的量纲为m，取?T?0.6，则

T1?1.7?0.6?0.3509?0.604S

3.4.4 计算底部剪力

经判别场地类别为一类,设计地震分组为第一组,得Tg=0.25。本建筑按多遇8度设防设计,设计地震加速度为0.20g,水平地震影响系数最大值αmax=0.16

17

因为Tg＜T1＜5Tg,查地震影响系数曲线,地震影响系数

Tg0.90.250.9 α=()ε2αmax=()?1.0?0.16=0.072

T10.604总横向水平地震作用标准值:

FEK=α1Geq=0.072?0.85??10192.98+9610.35?6+11247.5+3526.5?3?=5488.54kN

3.4.5 计算横向地震作用

本建筑工程条件符合底部剪力法计算,横向水平地震作用计算步骤如下:

因T1=0.43<1.4Tg=0.30s,所以不考虑顶部附加水平地震作用 水平地震作用震作用计算公式: Fi=GiHiFEK

nGH∑ii=1i水平地震作用计算 表3.5

GiHi层 8 7 6 5 4 3 2 1 总 Hi (m) 27.62 24.32 21.02 17.72 14.42 11.12 7.82 4.52 Gi (kN) 10196.33 9610.35 9610.35 9610.35 9610.35 9610.35 9610.35 10192.98 GiHi(kN-m) 281622.63 233723.71 202009.56 170295.40 138581.25 106867.09 75152.94 46072.27 1254324.85 GH∑ii=1n iFi Vi （KN） 0.225 0.186 0.161 0.136 0.110 0.085 0.060 0.037 1 1234.92 1234.92 1020.87 2255.79 883.65 3139.44 746.44 3885.88 603.74 4489.62 446.53 4936.15 329.31 5265.46 203.08 5468.54 5488.54 每一层的水平地震作用见表,应将地震作用按柱刚度转化为计算单元的那一榀框架(11轴线框架),转化后地震作用下框架计算简图如图3.6所示。

18

图3.6 地震作用下框架计算简图

（a）纵向水平地震作用分布 （b）层间剪力分布

4. 框架侧移计算

层间弹性相对弹性转角验算过程见表4.1,经验算,层间弹性相对弹性转角

1ζe

550

19

横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算

层间弹性相对弹性转角验算 表4.1

层 8 7 6 5 4 3 2 1 Vi 1234.92 2255.79 3139.44 3885.88 4489.62 4936.15 5265.46 5468.54 ∑Di 1043594 1043594 1043594 1043594 1043594 1043594 1043594 874950 ΔUe 0.0012 0.0022 0.0030 0.0037 0.0043 0.0047 0.0050 0.0063 hi 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 4.52 ζe 1/2750 1/1500 1/1100 1/891 1/767 1/702 1/660 1/717

5. 内力分析

作用于框架上的荷载总的分为两大类型,即水平作用和竖向作用,对竖向作用可不考虑框架的侧移,故可采用弯矩二次分配法计算;水平作用考虑框架节点转动,采用D值法分析,各种作用的内力计算分述如下:

5.1恒载作用下的内力计算

5.1.1固端弯矩计算

5.1.1.1 恒荷载作用下框架梁两端的固端弯矩

AB跨： 八层

将作用于框架梁上的梯形分布荷载转化为均布荷载得q=21.2KN/m

MAB=-ql2/12=-21.2×6.6252/12=-84.2KN·m,

MBA=ql2/12=21.2×6.6252/12=84.2KN·m 一～七层

将作用于框架梁上的梯形分布荷载转化为均布荷载得q=24.25KN/m

20

MAB=-ql2/12=-24.25×6.6252/12=-96.2KN·m MBA=ql2/12=24.25×6.6252/12=96.2KN·m BC跨：八层

将作用于框架梁上的梯形分布荷载转化为均布荷载得q=9.27KN/m

MAB=-ql2/12=-9.27×2.42/12=-3.4KN·m,

MBA=ql2/12=9.27×2.42/12=3.4KN·m 一～七层

将作用于框架梁上的梯形分布荷载转化为均布荷载得q=6.75KN/m

MAB=-ql2/12=-6.75×2.42/12=-2.5KN·m MBA=ql2/12=6.75×2.42/12=2.5KN·m

利用《结构力学》知识，分别求出了每层每根梁在恒荷载作用下梁两端的固端弯矩，然后（注意考虑节点的偏心弯矩）进行叠加，总的固端弯矩标注于表5.1中。

5.1.2节点分配系数计算

4?1.64?2.9=0.36 μA8A7==0.64

4?1.6+4?2.94?1.6+4?2.9 其余分配系数见表5.1

μA8B8=5.1.3弯矩分配、传递

具体计算可在表中进行，计算过程和结果参见表5.1

恒载作用下内力计算 表5.1

上柱 下柱 右梁 0.64 0.36 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 0.29 0.53 0.18 0.18 0.53 0.29 0.36 0.64 21

7.6 -84.2 84.2 -11.7 -3.4 3.4 11.7 -84.2 84.2 -7.6 -49 -16.5 4.2 -61.3 49 27.6 -20 16.5 -10 13.8 -4.2 -2.3 -1.8 61.3 -68.9 76.2 -36.6 -12.4 12.4 36.6 20 -27.6 -13.9 6.2 -6.2 13.9 -13.8 10 -3.2 -1.1 1.1 3.2 1.8 2.3 -53.7 -10.7 10.7 53.7 -76.2 68.9 0.39 0.39 0.22 0.19 0.35 0.35 0.12 0.12 0.35 0.35 0.19 0.22 0.39 0.39 11.5 -96.2 96.2 -14.7 -2.5 2.5 14.7 -96.2 96.2 -11.5 33 33 18.6 24.5 16.5 -7.5 -13.1 -13.1 -7.4 44.4 36.4 -92.5 0.39 0.39 0.22 11.5 -96.2 33 33 18.6 16.5 16.5 -7.5 -9.9 -9.9 -5.6 39.6 39.6 -90.7 0.39 0.39 0.22 11.5 -96.2 33 33 18.6 16.5 16.5 -7.5 -9.9 -9.9 -5.6 39.6 39.6 -90.7 0.39 0.39 0.22 11.5 -96.2 33 33 18.6 16.5 16.5 -7.5 -9.9 -9.9 -5.6 39.6 39.6 -90.7 0.39 0.39 0.22 11.5 -96.2 33 33 18.6 16.5 16.5 -7.5 -15 -27.7 -27.7 -9.5 9.3 -18.3 -13.9 4.8 3.4 6.3 6.3 2.2 93.9 -39.7 -35.3 -5 0.19 0.35 0.35 0.12 96.2 -14.7 -2.5 -15 -27.7 -27.7 -9.5 9.3 -13.9 -13.9 4.8 2.6 4.8 4.8 1.6 93.1 -36.8 -36.8 -5.6 0.19 0.35 0.35 0.12 96.2 -14.7 -2.5 -15 -27.7 -27.7 -9.5 9.3 -13.9 -13.9 4.8 2.6 4.8 4.8 1.6 93.1 -36.8 -36.8 -5.6 0.19 0.35 0.35 0.12 96.2 -14.7 -2.5 -15 -27.7 -27.7 -9.5 9.3 -13.9 -13.9 4.8 2.6 4.8 4.8 1.6 93.1 -36.8 -36.8 -5.6 0.19 0.35 0.35 0.12 96.2 -14.7 -2.5 -15 -27.7 -27.7 -9.5 9.3 -13.9 -13.9 4.8 22

9.5 27.7 27.7 15 -18.6 -33 -33 -4.8 18.3 13.9 -9.3 7.5 -24.5 -16.5 -2.2 -6.3 -6.3 -3.4 7.4 13.1 13.1 5 39.7 35.3 -93.9 92.5 -44.4 -36.4 0.12 0.35 0.35 0.19 0.22 0.39 0.39 2.5 14.7 -96.2 96.2 -11.5 9.5 27.7 27.7 15 -18.6 -33 -33 -4.8 13.9 13.9 -9.3 7.5 -16.5 -16.5 -1.6 -4.8 -4.8 -2.6 5.6 9.9 9.9 5.6 36.8 36.8 -93.1 90.7 -39.6 -39.6 0.12 0.35 0.35 0.19 0.22 0.39 0.39 2.5 14.7 -96.2 96.2 -11.5 9.5 27.7 27.7 15 -18.6 -33 -33 -4.8 13.9 13.9 -9.3 7.5 -16.5 -16.5 -1.6 -4.8 -4.8 -2.6 5.6 9.9 9.9 5.6 36.8 36.8 -93.1 90.7 -39.6 -39.6 0.12 0.35 0.35 0.19 0.22 0.39 0.39 2.5 14.7 -96.2 96.2 -11.5 9.5 27.7 27.7 15 -18.6 -33 -33 -4.8 13.9 13.9 -9.3 7.5 -16.5 -16.5 -1.6 -4.8 -4.8 -2.6 5.6 9.9 9.9 5.6 36.8 36.8 -93.1 90.7 -39.6 -39.6 0.12 0.35 0.35 0.19 0.22 0.39 0.39 2.5 14.7 -96.2 96.2 -11.5 9.5 27.7 27.7 15 -18.6 -33 -33 -4.8 13.9 13.9 -9.3 7.5 -16.5 -16.5 -9.9 -9.9 -5.6 2.6 4.8 4.8 1.6 -1.6 -4.8 -4.8 -2.6 5.6 9.9 9.9 39.6 39.6 -90.7 93.1 -36.8 -36.8 -5.6 5.6 36.8 36.8 -93.1 90.7 -39.6 -39.6 0.39 0.39 0.22 0.19 0.35 0.35 0.12 0.12 0.35 0.35 0.19 0.22 0.39 0.39 11.5 33 -96.2 96.2 -14.7 -2.5 2.5 14.7 -96.2 96.2 -11.5 33 18.6 -15 -27.7 -27.7 -9.5 9.5 27.7 27.7 15 -18.6 -33 -33 16.5 18.7 -7.5 9.3 -13.9 -15 4.8 -4.8 13.9 15 -9.3 7.5 -16.5 -18.7 -10.8 -10.8 -6.1 2.8 5.2 5.2 1.8 -1.8 -5.2 -5.2 -2.8 6.1 10.8 10.8 38.7 40.9 -91.2 93.3 -36.4 -37.5 -5.4 5.4 36.4 37.5 -93.3 91.2 -38.7 -40.9 0.44 0.32 0.24 0.21 0.38 0.28 0.13 0.13 0.38 0.28 0.21 0.24 0.44 0.32 11.5 -96.2 96.2 -14.7 -2.5 2.5 14.7 -96.2 96.2 -11.5 37.3 27.1 20.3 -16.6 -30 -22.1 -10.3 10.3 30 22.1 16.6 -20.3 -37.3 -27.1 16.5 -8.3 10.2 -13.9 5.2 -5.2 13.9 -10.2 8.3 -16.5 2 -3.6 -2.6 -2 -0.3 -0.6 -0.4 -0.2 0.2 0.6 0.4 0.3 3.6 2.6 50.2 24.5 -86.2 89.5 -44.5 -22.5 -7.8 7.8 44.5 22.5 -89.5 86.2 -50.2 -24.5 13.6 -11.1 -13.6 11.1 注：表格中方框里数据为节点弯矩。

5.1.4画内力图

根据计算结果先画出各杆件弯矩图，如图所示，括号里弯矩值为框架梁在恒荷

载作用下经过调幅（调幅系数取0.85）后的弯矩,其中跨中弯矩是根据等效均布荷载作用下由平衡条件计算所得。杆件弯矩求出后，按力的平衡可求出剪力和轴力，恒荷载作用下的框架内力图如图5.1所示。

5.1.4.1恒荷载作用下框架梁的跨内最大弯矩和梁两端剪力 以八层AB跨框架梁为例：

跨中弯矩Mm=0.5×(58.6+64.8)-21.2×6.6252×1/8=-61.6KN·m(梁下侧受拉) 梁两端剪力 QA8B8=21.2×6.625/2-(68.9-76.2)/6.625=72.7KN

(方向与图中所示相反，即顺时针方向)

QB8A8=21.2×6.625/2+(76.2-68.9)/6.625=74.5KN

（方向与图中所示相同，即逆时针方向）

23

76.2(64.8)10.7(64.6)68.9(58.6)61.35.653.736.444.490.7(77.1)93.1(79.1)36.8(65.1)39.639.690.7(77.1)93.1(79.1)36.8(66.2)39.639.690.7(77.1)93.1(79.1)36.8(66.2)39.639.690.7(77.1)93.1(79.1)36.8(66.2)39.639.691.2(77.5)93.3(79.3)36.4(66.2)40.938.786.2(73.3)89.5(76.1)44.5(65.9)7.85.45.65.65.65.693.9(79.8)5.039.792.5(78.6)1.335.31.936.81.936.81.936.81.936.81.737.524.550.2(69.6)4.122.513.6A-11.1弯矩图（单位:KN-M）注:括号里面数据为调幅后弯矩值BCD

图5.1（a） 恒载作用下内力图

72.29.774.384.083.432.028.37.183.9175.083.323.021.87.184.0266.183.324.022.37.184.0357.283.324.022.37.184.0448.383.324.022.37.184.0539.483.323.722.27.184.0630.583.227.624.87.184.1721.78.47.4A剪力图（单位:KN）BC轴力图（单位:KN）655.2572.1488.8405.5322.2238.9155.672.2D

图5.1(b) 恒载作用下内力图

24

5.2 活荷载作用下的内力计算

楼面活荷载作用位置具有随机性,因此内力计算时应该分析活荷载在不同位置作用下框架的内力,然后进行内力组合得出活荷载最不利位置下框架各杆件的内力.计算方法有两种:活荷载逐层逐跨布置法和最不利位置法.前已述及,对于楼面活荷载不大(≤4.0kN/㎡)的情况,下可采用满布的方法,从而可以使计算过程得以大大简化,同时也能满足工程精度要求

5.2.1固端弯矩计算

5.2.1.1活荷载作用下框架梁两端的固端弯矩

AB跨： 一～八层

将作用于框架梁上的梯形分布荷载转化为均布荷载得q=6.4KN/m

MAB=-ql2/12=-6.4×6.6252/12=-25.4KN·m,MBA=ql2/12=6.4×6.6252/12=25.4KN·m BC跨：

一～八层

将作用于框架梁上的三角形分布荷载转化为均布荷载得q=2.6KN/m

MAB=-ql2/12=-2.6×2.42/12=-1.0KN·m MBA=ql2/12=2.6×2.42/12=1.0KN·m

具体计算过程、方法同恒载,利用≤结构力学≥知识,分别求出每层每根梁在不同荷载形式作用下梁两端的固端弯矩,然后进行叠加,总的固端弯矩标于表5.2中.

5.2.2 节点分配系数计算

μA8B8=4?1.64?2.9=0.36 μA8A7==0.64

4?1.6+4?2.94?1.6+4?2.9 其余分配系数见表5.2

5.2.3弯矩分配、传递

25

具体计算可在表中进行，计算过程和结果参见表5.2

活载作用下内力计算 表5.2

上柱 下柱 右梁 0.64 0.36 1.1 -25.4 15.6 8.7 4.8 -3.1 -1.1 -0.6 19.3 -20.4 0.39 0.39 0.22 1.1 -25.4 9.5 9.5 5.3 7.8 4.8 -2.1 -4.1 -4.1 -2.8 13.2 10.2 -25 0.39 0.39 0.22 1.1 -25.4 9.5 9.5 5.3 4.8 4.8 -2.1 -2.9 -2.9 -1.7 11.4 11.4 -23.9 0.39 0.39 0.22 1.1 -25.4 9.5 9.5 5.3 4.8 4.8 -2.1 -2.9 -2.9 -1.7 11.4 11.4 -23.9 0.39 0.39 0.22 1.1 -25.4 9.5 9.5 5.3 4.8 4.8 -2.1 -2.9 -2.9 -1.7 11.4 11.4 -23.9 左梁 上柱 下柱 右梁 左梁 上柱 下柱 右梁 0.29 0.53 0.18 0.18 0.53 0.29 25.4 -3 -1 1 3 -25.4 -6.2 -11.3 -3.9 3.9 11.3 6.2 4.4 -3.8 2 -2 3.8 -4.4 -0.8 -1.4 -0.5 0.5 1.4 0.8 22.8 -16.5 -3.4 3.4 16.5 -22.8 0.19 0.35 0.35 0.12 0.12 0.35 0.35 0.19 25.4 -3 -1 1 3 -25.4 -4.1 -7.5 -7.5 -2.6 2.6 7.5 7.5 4.1 2.7 -5.7 -3.8 1.3 -1.3 5.7 3.8 -2.7 1 1.9 1.9 0.7 -0.7 -1.9 -1.9 -1 25 -11.3 -9.4 -1.6 1.6 11.3 9.4 -25 0.19 0.35 0.35 0.12 0.12 0.35 0.35 0.19 25.4 -3 -1 1 3 -25.4 -4.1 -7.5 -7.5 -2.6 2.6 7.5 7.5 4.1 2.7 -3.8 -3.8 1.3 -1.3 3.8 3.8 -2.7 0.7 1.3 1.3 0.4 -0.4 -1.3 -1.3 -0.7 24.7 -10 -10 -1.9 1.9 10 10 -24.7 0.19 0.35 0.35 0.12 0.12 0.35 0.35 0.19 25.4 -3 -1 1 3 -25.4 -4.1 -7.5 -7.5 -2.6 2.6 7.5 7.5 4.1 2.7 -3.8 -3.8 1.3 -1.3 3.8 3.8 -2.7 0.7 1.3 1.3 0.4 -0.4 -1.3 -1.3 -0.7 24.7 -10 -10 -1.9 1.9 10 10 -24.7 0.19 0.35 0.35 0.12 0.12 0.35 0.35 0.19 25.4 -3 -1 1 3 -25.4 -4.1 -7.5 -7.5 -2.6 2.6 7.5 7.5 4.1 2.7 -3.8 -3.8 1.3 -1.3 3.8 3.8 -2.7 0.7 1.3 1.3 0.4 -0.4 -1.3 -1.3 -0.7 24.7 -10 -10 -1.9 1.9 10 10 -24.7 26

左梁 上柱 下柱 0.36 0.64 25.4 -1.1 -8.7 -15.6 3.1 -4.4 0.6 1.1 20.4 -18.9 0.22 0.39 0.39 25.4 -1.1 -5.3 -9.5 -9.5 2.1 -7.8 -4.8 2.8 4.1 4.1 25 -13.2 -10.2 0.22 0.39 0.39 25.4 -1.1 -5.3 -9.5 -9.5 2.1 -4.8 -4.8 1.7 2.9 2.9 23.9 -11.4 -11.4 0.22 0.39 0.39 25.4 -1.1 -5.3 -9.5 -9.5 2.1 -4.8 -4.8 1.7 2.9 2.9 23.9 -11.4 -11.4 0.22 0.39 0.39 25.4 -1.1 -5.3 -9.5 -9.5 2.1 -4.8 -4.8 1.7 2.9 2.9 23.9 -11.4 -11.4 0.39 0.39 0.22 1.1 9.5 9.5 -25.4 5.3 0.19 0.35 0.35 0.12 25.4 -3 -1 0.12 0.35 0.35 0.19 1 3 -25.4 0.22 0.39 0.39 25.4 -1.1 -4.1 -7.5 -7.5 -2.6 2.7 -3.8 -3.8 1.3 0.7 1.3 1.3 0.4 24.7 -10 -10 -1.9 0.19 0.35 0.35 0.12 25.4 -3 -1 2.6 7.5 7.5 4.1 -1.3 3.8 3.8 -2.7 -0.4 -1.3 -1.3 -0.7 1.9 10 10 -24.7 -5.3 -9.5 -9.5 2.1 -4.8 -4.8 1.7 2.9 2.9 23.9 -11.4 -11.4 0.22 0.39 0.39 25.4 -1.1 4.8 4.8 -2.1 -2.9 -2.9 -1.7 11.4 11.4 -23.9 0.39 0.39 0.22 1.1 9.5 9.5 -25.4 5.3 0.12 0.35 0.35 0.19 1 3 -25.4 -4.1 -7.5 -7.5 -2.6 2.7 -3.8 -3.8 1.3 0.7 1.3 1.3 0.4 24.7 -10 -10 -1.9 0.21 0.38 0.28 0.13 25.4 -4.5 -8.1 2.9 -3.8 -3 -1 2.6 7.5 7.5 4.1 -1.3 3.8 3.8 -2.7 -0.4 -1.3 -1.3 -0.7 1.9 10 10 -24.7 -5.3 -9.5 -9.5 2.1 -4.8 -5.4 1.8 3.2 3.2 24 -11.1 -11.7 0.24 0.44 0.32 25.4 -1.1 4.8 5.4 -2.1 -3.2 -3.2 -1.8 11.1 11.7 -24 0.44 0.32 0.24 1.1 10.7 7.8 4.8 -25.4 5.8 -2.3 0.13 0.38 0.28 0.21 1 3 -25.4 6 4.5 -2.9 -6 -2.8 1.4 2.8 8.1 -1.4 3.8 -5.8 -10.7 -7.8 2.3 -4.8 0.6 1.1 0.8 22.5 -14.4 -3.9 -7 -1.1 -0.8 -0.6 14.4 7 -22.5 3.9 -0.1 -0.2 -0.1 -0.1 23.7 -12.1 -6.1 -2.5 -3 0.1 0.2 0.1 0.1 2.5 12.1 6.1 -23.7 3 注:表中方框里的数据为节点弯矩.

5.2.4画内力图

根据计算结果先画出各杆件弯矩图，如图所示，括号里弯矩值为框架梁在活荷载作用下经过调幅（调幅系数取0.85）后的弯矩,其中跨中弯矩是根据等效均布荷载作用下由平衡条件计算所得。杆件弯矩求出后，按力的平衡可求出剪力和轴力，活恒荷载作用下的框架内力图如图5.2所示。

5.2.4.1活荷载作用下框架梁的跨内最大弯矩和梁两端剪力 以八层AB跨框架梁为例：

跨中弯矩Mm=0.5×(17.3+19.4)-6.4×6.6252×1/8=-19.8KN·m(梁下侧受拉)

27

梁两端剪力 QA8B8=6.4×6.625/2-(20.4-22.8)/6.625=21.7KN

(方向与图中所示相反，即顺时针方向)

QB8A8=6.4×6.625/2+(22.8-20.4)/6.625=22.4KN

（方向与图中所示相同，即逆时针方向）

20.4(17.3)22.8(19.4)3.4(19.8)19.325.0(21.3)25.0(21.3)9.416.510.213.21.611.323.9(20.3)(16.8)24.7(21.0)10.011.411.41.910.023.9(20.3)24.7(21.0)10.0(17.5)11.411.41.910.023.9(20.3)24.7(21.0)10.0(17.5)11.411.41.910.023.9(20.3)24.7(21.0)10.0(17.5)11.411.41.910.024.0(20.4)24.7(21.0)10.0(17.5)11.711.11.910.022.5(19.1)(17.4)23.7(20.1)12.17.014.4(18.5)2.56.13.9A3.0弯矩图（单位:KN-M）注:括号里面数据为调幅后弯矩值BCD

图5.2(a) 活载作用下内力图

21.72.522.424.922.19.88.42.522.149.522.06.55.92.522.274.222.06.96.12.522.298.922.06.96.12.522.2123.622.06.96.12.522.2148.322..06.86.12.522.2173.021.97.96.72.522.3197.82.42.0A剪力图（单位:KN）BC轴力图（单位:KN）175.7153.8131.8109.887.865.843.821.7D

图5.2(b) 活载作用下内力图

28

5.3 风荷载作用下的内力计算

风荷载节点荷载已经求出，在节点弯矩荷载作用下,内力的计算步骤如下:

① 计算层间剪力;② 求剪力分配系数以及各柱反弯点处剪力;③ 求反弯点高度;④ 计算柱端弯矩;⑤ 计算梁端弯矩;⑥ 画内力图 风荷载内力计算见表5.3,风荷载作用下内力图见图5.3

风荷载内力计算 表5.3 层 8 7 6 5 4 3 2 1 层 8 7 6 5 4 3 2 1 H 3.3 中柱（B、C） ∑y 0.35 0.40 0.45 0.45 0.50 0.50 0.50 D/∑D 0.294 0.294 0.294 0.294 0.294 0.294 0.294 0.27 M上 =（1-∑y）Hi Vij 4.7 8.59 11.40 14.42 15.55 17.79 19.89 18.11 M下 =∑yHi Vij 2.53 5.73 9.33 11.80 15.55 17.79 19.89 37.61 H 3.3 边柱（A、D） ∑y D/∑D M上 =（1-∑y）Hi Vij 3.68 6.28 8.36 10.11 11.98 12.47 12.54 15.36 M下 =∑yHi Vij 1.39 3.75 6.16 8.27 9.80 12.47 15.33 31.90 0.274 0.206 Vi 7.45 3.3 14.76 0.374 0.206 3.3 21.36 0.424 0.206 3.3 27.03 3.3 32.05 3.3 36.68 3.3 41 0.45 0.45 0.50 0.55 0.206 0.206 0.206 0.206 4.52 45.66 0.675 0.229 Vi 7.45 3.3 14.76 3.3 21.36 3.3 27.03 3.3 32.05 3.3 36.68 3.3 41 4.52 45.66 0.675 29

3.73.71.82.94.71.71.00.71.46.32.56.88.67.74.34.12.12.03.88.45.710.511.412.26.66.33.33.06.210.116.39.314.614.49.18.74.58.312.011.816.915.620.310.510.05.44.69.812.515.622.312.820.617.812.26.216.36.87.910.97.04.26.46.022.56.329.512.512.525.014.517.823.219.913.815.315.419.930.714.923.818.814.23.11.031.9A37.6BCD

弯矩图（单位:KN-M）梁剪力.柱轴力图（单位:KN） 图 5.3 风荷载作用下内力图

5.4 地震水平作用下的内力计算

地震荷载节点荷载已经求出，在节点弯矩荷载作用下,内力的计算步骤如下:

② 计算层间剪力;② 求剪力分配系数以及各柱反弯点处剪力;③ 求反弯点高度;④ 计算柱端弯矩;⑤ 计算梁端弯矩;⑥ 画内力图 地震荷载内力计算见表5.4,地震荷载作用下内力图见图5.4

地震荷载作用下柱上下截面弯矩计算 表5.4

层 H Vi 边柱（A、D） ∑y D/∑D M上 =（1-∑y）Hi Vij 33.2 52.3 67.0 79.2 91.5 30

M下 =∑yHi Vij 12.5 31.2 49.3 64.8 74.8 8 3.3 68.61 0.274 0.206 7 3.3 125.32 0.374 0.206 6 3.3 174.41 0.424 0.206 5 3.3 215.88 4 3.3 249.42 0.45 0.45 0.206 0.206 37.4

3 3.3 274.23 2 3.3 292.53 1 4.52 0.50 0.55 0.206 0.206 91.8 88.1 100.6 中柱（B、C） 91.8 107.6 208.9 303.81 0.675 0.229 层 H Vi ∑y 0.35 0.40 0.45 0.45 0.50 0.50 0.50 D/∑D M上 =（1-∑y）Hi Vij 0.294 0.294 0.294 0.294 0.294 0.294 0.294 0.27 42.44 71.54 91.24 112.97 118.66 130.98 139.66 118.6 M下 =∑yHi Vij 22.85 47.69 74.66 92.43 118.66 130.98 139.66 246.31 8 3.3 68.61 7 3.3 125.32 6 3.3 174.41 5 3.3 215.88 4 3.3 249.42 3 3.3 274.23 2 3.3 292.53 1 4.52 303.81 0.675 5.5 重力荷载代表值作用下的内力计算

31

33.216.326.133.242.415.58.66.912.552.364.822.958.171.536.325.017.831.267.098.253.447.785.591.250.926.624.349.379.2128.574.7115.5113.072.268.835.433.464.891.592.4156.3129.9118.781.273.341.531.874.891.8131.0118.7166.6153.796.0166.891.888.1140.0179.9104.2131.045.0107.6100.6140.0208.299.5159.1118.653.294.841.649.0226.599.250.2176.391.446.4129.988.453.026.47.28.6208.9A246.3BCD 弯矩图（单位:KN-M）梁剪力.柱轴力图（单位:KN） 图5.4 地震荷载作用下内力图

6内力组合

多种荷载作用在结构上必须考虑荷载组合,依据不同荷载内力计算结果,取控制截面进行内力组合,梁控制截面选取左、右支座和跨中截面,柱取上、下截面.一般列表进行(组合过程详见表6.1和表6.2)

梁内力组合表 表6.1

梁 截 内 ① ② 层 跨 面 力 SGK SQK 左 ③ SWK ④ SQE ⑤ 1.35①+ 1.2①+ 1.2①+ 1.2④+ 1.3⑤- ④ SEhK 1.4×0.7② 1.4(②+0.6③) 1.4(0.7②+③) 1.3⑤ -96.1 118.7 106.6 -106.5 -122.3 -17.8 15.5 32

M -58.6 -17.3 ±3.7 -67.3 ±33.2 V 72.2 21.7 ?1.0 83.1 ?8.6 74.5 -97.6 117.9 105.2 -107.4 -121.4 -19.1 16.6 -92.5 109.3 96.9 -100.8 -112.5 -18.7 16.5 289.7-123.9 -24.09 110.8 89.4 AB 中 M 64.6 19.8 八 右 M -64.8 -19.4 ?2.9 -74.5 ?26.1 V -74.3 -22.4 ?1.0 -85.5 ?8.6 -123.3 -40.57 -113.8 梁 M -10.7 -3.4 ±1.8 -12.4 ±16.3 BC 端 V 9.7 2.5 ?1.7 11.0 ?15.5 -36.1 8.79 33.3 中 M -5.6 -1.9 左 0.0 -6.6 0.0 -9.4 -127.0 134.2 104.3 -128.6 -134.9 -8.3 12.0 -1.9 -124.0 134.0 106.5 -127.4 -135.2 -9.4 12.0 -3.0 -9.4 -130.6 132.8 101.6 -131.3 -133.4 -11.9 15.5 -1.7 -131.2 133.5 103.9 -133.1 -134.7 -14.9 17.3 -2.8 -134.6 134.5 103.9 -136.6 -135.7 -17.0 19.3 -2.8 -138.0 135.3 103.9 -138.5 -136.4 -18.2 20.4 -2.8 -8.6 -126.0 124.7 94.6 -126.2 -125.3 -13.6 16.7 -1.7 -129.5 126.1 96.6 -130.2 -127.2 -17.8 19.8 -2.7 -135.2 127.8 96.6 -135.9 -128.9 -21.3 23.2 -2.7 -140.8 129.1 96.6 -139.2 -130.1 -23.3 25.0 -2.7 -7.9 M -78.6 -21.3 ±7.7 -89.3 ±64.8 V 83.4 22.1 ?2.1 94.5 ?17.8 73.5 -191.3 -5.01 136.5 88.2 AB 中 M 65.1 16.8 七 右 M -79.8 -21.3 ?6.8 -90.5 ?58.1 V -83.9 -22.1 ?2.1 -95.0 ?17.8 -184.1 -14.92 -137.1 梁 M -5.0 -1.6 ±4.3 -5.8 ±36.3 BC 端 V 7.1 2.5 中 M -1.3 -0.1 左 ?4.1 0.0 8.4 ?25.0 -1.4 0.0 -54.2 41.39 42.5 -1.6 M -77.1 -20.3 ±12.2 -87.3 ±98.2 V 83.3 22.0 ?3.3 94.3 ?26.6 75.0 -232.4 40.41 147.7 89.9 AB 中 M 66.2 17.5 六 右 M -79.1 -21.0 ?10.5 -89.6 ?85.5 V -84.0 -22.2 ?3.3 -95.1 ?26.6 -218.7 21.55 -148.7 梁 M -5.6 -1.9 ±6.6 -6.6 ±53.4 BC 端 V 7.1 2.5 中 M -1.9 -0.4 左 ?6.3 0.0 8.4 ?50.9 -2.1 0.0 -77.3 62.87 76.2 -2.5 M -77.1 -20.3 ±16.3 -87.3 ±128.5 -124.0 V 83.3 22.0 ?4.5 94.3 ?35.4 75.0 134.0 106.5 -127.4 -135.2 -9.4 12.0 -3.0 -271.8 79.8 159.2 89.9 AB 中 M 66.2 17.5 五 右 M -79.1 -21.0 ?14.6 -89.6 ?115.5 V -84.0 -22.2 ?4.5 -95.1 ?35.4 -257.7 60.55 -160.1 梁 M -5.6 -1.9 ±9.1 -6.6 ±72.2 BC 端 V 7.1 2.5 中 M -1.9 -0.4 左 ?8.7 0.0 8.4 ?68.8 -2.1 0.0 -101.7 87.31 99.5 -2.5 M -77.1 -20.3 ±20.3 -87.3 ±156.3 -124.0 V 83.3 22.0 ?5.4 94.3 ?41.5 75.0 134.0 106.5 -127.4 -135.2 -9.4 12.0 -3.0 33

-307.9 115.94 167.1 89.9 AB 中 M 66.2 17.5 四 右 M -79.1 -21.0 ?16.9 -89.6 ?129.9 V -84.0 -22.2 ?5.4 -95.1 ?41.5 -276.4 79.27 -168.1 梁 M -5.6 -1.9 ±10.5 -6.6 ±81.2 BC 端 V 7.1 2.5 ?10.0 8.4 ?73.3 中 M -1.9 -0.4 0.0 -2.1 0.0 -113.4 99.01 105.3 -2.5 左 M -77.1 -20.3 ±22.3 -87.3 ±166.6 -124.0 V 83.3 22.0 ?6.2 94.3 ?46.4 75.0 134.0 106.5 -127.4 -135.2 -9.4 12.0 -3.0 -139.7 136.0 103.9 -141.6 -137.1 -20.1 22.3 -2.8 -142.6 136.6 103.4 -144.0 -137.8 -21.3 23.6 -2.6 -140.5 137.1 109.4 -139.5 -138.8 -25.4 23.9 -6.3 -143.6 130.2 96.6 -144.3 -131.2 -26.5 28.1 -2.7 -148.0 131.3 96.1 -148.2 -132.4 -28.6 30.3 -2.4 -149.7 132.4 101.7 -144.3 -133.8 -32.7 30.9 -5.9 -321.3 129.33 173.5 89.9 AB 中 M 66.2 17.5 三 右 M -79.1 -21.0 ?20.6 -89.6 ?153.7 V -84.0 -22.2 ?6.2 -95.1 ?46.4 -307.3 110.21 -174.4 梁 M -5.6 -1.9 ±12.8 -6.6 ±96.0 BC 端 V 7.1 2.5 ?12.2 8.4 ?91.4 中 M -1.9 -0.4 左 0.0 -2.1 0.0 -132.7 118.25 128.8 -2.5 M -77.5 -20.4 ±25.0 -87.7 ±179.9 -124.6 V 83.3 22.0 ?7.0 94.3 ?50.2 74.6 134.0 106.0 -127.6 -135.2 -9.2 12.0 -2.7 -339.1 146.17 178.4 89.5 AB 中 M 65.9 17.4 二 右 M -79.3 -21.0 ?23.2 -89.8 ?166.8 V -84.0 -22.2 ?7.0 -95.1 ?50.2 -324.6 127.04 -179.4 梁 M -5.4 -1.9 ±14.5 -6.4 ±104.2 BC 端 V 7.1 2.5 ?13.8 8.4 ?99.2 中 M -1.7 -0.4 左 0.0 -1.9 0.0 -143.1 129.11 139.0 -2.3 M -73.3 -19.1 ±30.7 -82.9 ±208.2 -117.7 V 83.2 21.9 ?7.9 94.2 ?53.2 78.9 133.8 112.1 -122.4 -135.4 -13.0 12.0 -6.5 171.2 187.81 182.1 94.6 AB 中 M 69.6 18.5 一 右 M -76.1 -20.1 ?23.8 -86.2 ?159.1 V -84.1 -22.3 ?7.9 -95.3 ?53.2 -310.2 120.68 -183.5 梁 M -7.8 -2.5 ±14.9 -9.1 ±99.5 BC 端 V 7.1 2.5 ?14.2 8.4 ?94.8 中 M -4.1 -1.0

0.0 -4.6 0.0 -140.2 120.3 133.3 -5.5 按<高层建筑混凝土结构技术规程>(JGJ-2002)规定，需有无地震及有震两种组合，次工程考虑如下：

无震组合： ①S=1.35恒+0.7×1.4活; (以恒载为主) ②S=1.2恒+1.4(活+0.6×风); (以活载为主) ③S=1.2恒+1.4(0.7×活+风); (以活载为主) 有震组合: S=1.2×重力荷载代表值+1.3×水平地震作用

值得注意的是，一般情况下梁端部下截面正弯矩在跨中钢筋不弯起、不截断时，跨中配筋可满足抵抗端部正弯矩。对于水平荷载较大情况下，端部正弯矩可能大于跨中正弯矩，此时尚需考虑梁端下截面正弯矩组合，其组合表达式为：S=1.3MEK-1.0MGE。

34

7 梁柱截面设计

本工程选用材料：混凝土C30，钢筋：纵筋HRB335级；箍筋HPB235级

7.1 框架梁截面设计

以第8层AB跨框架梁(b×h=250×650㎜)为例来说明框架梁的截面设计。从表6.1中选取梁的最不利内力组合如下：

A支座截面：M=-123.9KN·M V=110.8KN (有震组合) 跨中截面: M=106.6KN·M (无震组合) B支座截面：M=-123.2KN·M V=113.8KN (有震组合)

7.1.1 梁正截面承载力计算

A支座:(支座截面上部受拉,按矩形截面计算)

① 求ho:本工程属于一类环境,钢筋保护层最小厚度C=25,假定钢筋一排布置,则ho=h-as=650-35=615㎜ ② 求受压区高度X:

2γREM2?0.75?123.9?106)h0=(1-1-)?615=43.8㎜ X=(1-1-22α1fcbh01.0?14.3?250?615X<0.35ho=0.35×615=338.3㎜

则截面处于适筋状态,且满足塑性铰要求

35

柱内力组合表 表6.2 层 柱 截 内 ① 位 面 力 SGK M 61.3 上 N 115.4 V 32 A M -44.4 下 N 136 V 32 八 M -53.7 上 N 150.8 V -28.3 B M 39.7 下 N 171.4 V -28.3 M 36.4 上 N 285.2 V 23 A M -39.6 下 N 305.8 V 23 七 M -35.3 上 N 346.6 V -21.8 B M 36.8 下 N 367.2 V -21.8 ② ③ SQK SWK 19.3 ?3.7 28.2 ?1.0 9.8 ?1.5 -13.2 ±1.4 28.2 ?1.0 9.8 ?1.5 -16.5 ?4.7 42.1 ?0.7 -8.4 ?2.2 9.4 ±2.5 42.1 ?0.7 -8.4 ?2.2 10.2 ?6.3 56.8 ?3.1 6.5 ?3.1 -11.4 ±3.8 56.8 ?3.1 6.5 ?3.1 -11.3 ?8.6 83.9 ?2.7 -5.9 ?4.3 10 ±5.7 83.9 ?2.7 -5.9 ?4.3 ④ SQE 71 129.5 36.9 -51 150.1 36.9 -62 171.9 -32.5 44.4 192.5 -32.5 41.5 313.6 26.3 -45.3 334.2 26.3 -41 388.6 -24.8 41.8 409.2 -24.8 ⑤ SEhK ?33.2 ?8.6 ?13.8 ±12.5 ?8.6 ?13.8 ?42.4 ?6.9 ?19.8 ±22.9 ?6.9 ?19.8 ?52.3 ?26.4 ?25.3 ±31.2 ?26.4 ?25.3 ?71.5 ?14.1 ?36.1 ±47.7 ?14.1 ?36.1 1.35①+1.4×0.7② |Mmax| Nmax Nmin 101.7 101.7 82.8 183.4 183.4 155.8 52.8 52.8 43.2 -72.9 -72.9 -59.9 211.2 211.2 183.6 52.8 52.8 43.2 -88.7 -88.7 -72.5 244.8 244.8 203.6 -46.4 -46.4 -38.2 62.8 62.8 53.6 272.6 272.6 231.4 -46.4 -46.4 -38.2 59.1 59.1 49.1 440.7 440.7 385 37.4 37.4 31.1 -64.6 -64.6 -53.5 468.5 468.5 412.8 37.4 37.4 31.1 -58.7 -58.7 -47.7 550.1 550.1 467.9 -35.2 -35.2 -29.4 59.5 59.5 49.7 577.9 577.9 495.7 -35.2 -35.2 -29.4 36

1.2①+1.4(②+0.6③) |Mmax| Nmax Nmin 103.7 103.7 70.5 178.8 178.8 137.6 53.4 53.4 37.1 -72.9 -72.9 -52.1 203.5 203.5 162.4 53.4 53.4 37.1 -91.5 -83.6 -68.4 239.3 240.5 180.4 -47.6 -43.9 -35.8 62.9 58.7 49.7 264 265.2 205.1 -47.6 -43.9 -35.8 63.3 63.3 38.4 424.4 424.4 339.6 39.3 39.3 25 -66.7 -66.7 -44.3 449.1 449.1 364.4 39.3 39.3 25 -65.4 -51 -49.6 531.1 535.6 413.7 -38 -30.8 -29.8 62.9 53.4 48.9 555.8 560.4 438.4 -38 -30.8 -29.8 1.2①+1.4(0.7②+③) |Mmax| Nmax Nmin 97.7 97.7 68.4 167.5 167.5 137.1 50.1 50.1 36.3 -68.2 -68.2 -51.3 192.2 192.2 161.8 50.1 50.1 36.3 -87.2 -74 -71 221.2 223.2 180 -45.3 -39.1 -37 60.4 53.4 51.1 246 247.9 204.7 -45.3 -39.1 -37 62.5 62.5 34.9 402.2 402.2 337.9 38.3 38.3 23.3 -64 -64 -42.2 427 427 362.6 38.3 38.3 23.3 -65.5 -41.4 -54.4 494.4 501.9 412.1 -38 -25.9 -32.2 61.9 46 52.1 519.1 526.6 436.9 -38 -25.9 -32.2 1.2④+1.3⑤ |Mmax| Nmax Nmin 128.3 128.3 42 166.6 166.6 144.2 62.2 62.2 26.3 -77.5 -77.5 -45 191.3 191.3 168.9 62.2 62.2 26.3 -129.5 -19.2 -129.5 197.3 215.2 197.3 -64.7 -13.3 -64.7 83.1 23.5 83.1 222 239.9 222 -64.7 -13.3 -64.7 117.8 117.8 -18.2 410.6 410.6 342 64.4 64.4 -1.4 -94.9 -94.9 -13.8 435.4 435.4 366.7 -1.4 -1.4 64.4 -142.1 43.8 -142.1 447.9 484.6 447.9 -76.6 17.2 -76.6 112.2 -11.9 112.2 472.7 509.3 472.7 -76.6 17.2 -76.6

层 柱 截 内 ① 位 面 力 SGK M 39.6 上 N 454.9 V 24 A M -39.6 下 N 475.5 V 24 六 M -36.8 上 N 542.5 V -22.3 B M 36.8 下 N 563.2 V -22.3 M 39.6 上 N 624.5 V 24 A M -39.6 下 N 645.1 V 24 五 M -36.8 上 N 738.5 V -22.3 B M 36.8 下 N 759.1 V -22.3 ② ③ ④ SQK SWK SQE 11.4 ?8.4 45.3 85.2 ?6.4 497.5 6.9 ?4.4 27.5 -11.4 ±6.2 -45.3 85.2 ?6.4 518.1 6.9 ?4.4 27.5 -10 ?11.4 -41.8 125.8 ?5.7 605.4 -6.1 ?6.3 -25.4 10 ±9.3 41.8 125.8 ?5.7 626.1 -6.1 ?6.3 -25.4 11.4 ?10.1 45.3 113.7 ?10.9 681.4 6.9 ?5.6 27.5 -11.4 ±8.3 -45.3 113.7 ?10.9 702 6.9 ?5.6 27.5 -10 ?14.4 -41.8 167.7 ?9.9 822.4 -6.1 ?7.9 -25.4 10 ±11.8 41.8 167.7 ?9.9 843 -6.1 ?7.9 -25.4 ⑤ SEhK ?67.0 ?53.0 ?35.2 ±49.3 ?53.0 ?35.2 ?91.2 ?38.4 ?50.3 ±74.7 ?38.4 ?50.3 ?79.2 ?88.4 ?43.6 ±64.8 ?88.4 ?43.6 ?113.0 ?71.8 ?62.2 ±92.4 ?71.8 ?62.2 1.35①+1.4×0.7② |Mmax| Nmax Nmin 64.6 64.6 53.5 697.6 697.6 614.1 39.2 39.2 32.4 -64.6 -64.6 -53.5 725.4 725.4 641.9 39.2 39.2 32.4 -59.5 -59.5 -49.7 855.7 855.7 732.4 -36.1 -36.1 -30.1 59.5 59.5 49.7 883.6 883.6 760.3 -36.1 -36.1 -30.1 64.6 64.6 53.5 954.5 954.5 843.1 39.2 39.2 32.4 -64.6 -64.6 -53.5 982.3 982.3 870.9 39.2 39.2 32.4 -59.5 -59.5 -49.7 1161.3 1161.3 997 -36.1 -36.1 -30.1 59.5 59.5 49.7 1189.1 1189.1 1024.8 -36.1 -36.1 -30.1 37

1.2①+1.4(②+0.6③) |Mmax| Nmax Nmin 70.5 70.5 40.5 670.5 670.5 540.5 42.2 42.2 25.1 -68.7 -68.7 -42.3 695.3 695.3 565.2 42.2 42.2 25.1 -67.7 -48.6 -53.7 822.3 831.9 646.2 -40.6 -30 -32.1 66 50.3 52 847.2 856.7 671.1 -40.6 -30 -32.1 72 72 39 917.7 917.7 740.2 43.2 43.2 24.1 -70.5 -70.5 -40.5 942.5 942.5 765 43.2 43.2 24.1 -70.3 -46.1 -56.3 1112.7 1129.3 877.9 -41.9 -28.7 -33.4 68.1 48.2 54.1 1137.4 1154 902.6 -41.9 -28.7 -33.4 1.2①+1.4(0.7②+③) 1.2④+1.3⑤ |Mmax| Nmax Nmin |Mmax| Nmax Nmin 70.5 70.5 35.8 141.5 141.5 -32.7 638.3 638.3 536.9 665.9 665.9 528.1 41.7 41.7 22.6 78.7 78.7 -12.8 -67.4 -67.4 -38.8 -118.5 -118.5 9.7 663.1 663.1 561.6 690.6 690.6 552.8 41.7 41.7 22.6 78.7 78.7 -12.8 -69.9 -38 -60.1 -168.7 68.4 -168.7 766.3 782.3 643 676.6 776.4 676.6 -41.6 -23.9 -35.6 -95.8 35 -95.8 67 40.9 57.2 147.3 -47 147.3 791.1 807.1 667.9 701.4 801.2 701.4 -41.6 -23.9 -35.6 -95.8 35 -95.8 72.8 72.8 33.4 157.3 157.3 -48.6 876.1 876.1 734.1 932.5 932.5 702.7 43.4 43.4 21 89.6 89.6 -23.7 -70.3 -70.3 -35.9 -138.6 -138.6 29.9 900.8 900.8 758.9 957.3 957.3 727.4 43.4 43.4 21 89.6 89.6 -23.7 -74.1 -33.8 -64.3 -197.1 96.7 -197.1 1036.7 1064.4 872.3 893.5 1080.2 893.5 -43.8 -21.7 -37.8 -111.3 50.4 -111.3 70.5 37.4 60.7 170.3 -70 170.3 1061.4 1089.1 897.1 918.2 1104.9 918.2 -43.8 -21.7 -37.8 -111.3 50.4 -111.3

② ③ ④ ⑤ 1.35①+1.4×0.7② 1.2①+1.4(②+0.6③) 1.2①+1.4(0.7②+③) 1.2④+1.3⑤ 层 柱 截 内 ① 位 面 力 SGK SQK SWK SQE SEhK |Mmax| Nmax Nmin |Mmax| Nmax Nmin |Mmax| Nmax Nmin |Mmax| Nmax Nmin M 39.6 11.4 ?12.0 45.3 ?91.5 64.6 64.6 53.5 73.6 73.6 37.4 75.5 75.5 30.7 173.3 173.3 -64.6 上 N 794.2 142.2 ?16.3 865.3 ?129.9 1211.5 1211.5 1072.2 1165.8 1165.8 939.3 1115.2 1115.2 930.2 1207.2 1207.2 869.5 V 24 6.9 ?6.6 27.5 ?50.4 39.2 39.2 32.4 44 44 23.3 44.8 44.8 19.6 98.5 98.5 -32.6 A M -39.6 -11.4 ±9.8 -45.3 ±74.8 -64.6 -64.6 -53.5 -71.7 -71.7 -39.3 -72.4 -72.4 -33.8 -151.6 -151.6 42.9 下 N 814.8 142.2 ?16.3 885.9 ?129.9 1239.3 1239.3 1100 1190.5 1190.5 964.1 1139.9 1139.9 954.9 1232 1232 894.2 V 24 6.9 ?6.6 27.5 ?50.4 39.2 39.2 32.4 44 44 23.3 44.8 44.8 19.6 98.5 98.5 -32.6 四 M -36.8 -10 ?15.6 -41.8 ?118.7 -59.5 -59.5 -49.7 -71.3 -45.1 -57.3 -75.8 -32.1 -66 -204.5 104.2 -204.5 上 N 934.4 209.6 ?14.5 1039.2 ?103.6 1466.8 1466.8 1261.4 1402.5 1426.9 1109.1 1306.4 1347 1101 1112.4 1381.7 1112.4 V -22.3 -6.1 ?9.5 -25.4 ?71.9 -36.1 -36.1 -30.1 -43.3 -27.3 -34.7 -46 -19.4 -40.1 -123.9 63.1 -123.9 B M 36.8 10 ±15.6 41.8 ±118.7 59.5 59.5 49.7 71.3 45.1 57.3 75.8 32.1 66 204.5 -104.2 204.5 下 N 955 209.6 ?14.5 1059.8 ?103.6 1494.7 1494.7 1289.3 1427.3 1451.6 1133.8 1331.1 1371.7 1125.7 1137.1 1406.4 1137.1 V -22.3 -6.1 ?9.5 -25.4 ?71.9 -36.1 -36.1 -30.1 -43.3 -27.3 -34.7 -46 -19.4 -40.1 -123.9 63.1 -123.9 M 39.6 11.4 ?12.5 45.3 ?91.8 64.6 64.6 53.5 74 74 37 76.2 76.2 30 173.7 173.7 -65 上 N 963.9 170.7 ?22.5 1049.3 ?176.3 1468.6 1468.6 1301.3 1414.6 1414.6 1137.8 1355.5 1355.5 1125.2 1488.3 1488.3 1029.9 V 23.7 6.8 ?7.6 27.1 ?55.6 38.7 38.7 32 44.3 44.3 22.1 45.7 45.7 17.8 104.8 104.8 -39.8 A M -38.7 -11.1 ±17.8 -44.3 ±91.8 -63.1 -63.1 -52.2 -76.9 -76.9 -31.5 -82.2 -82.2 -21.5 -172.4 -172.4 66.2 下 N 984.5 170.7 ?20.5 1069.9 ?176.3 1496.4 1496.4 1329.1 1437.6 1437.6 1164.2 1377.4 1377.4 1152.7 1513 1513 1054.6 V 23.7 6.8 ?10.8 27.1 ?55.6 38.7 38.7 32 47 47 19.4 50.2 50.2 13.3 104.8 104.8 -39.8 三 M -36.8 -10 ?17.8 -41.8 ?131.0 -59.5 -59.5 -49.7 -73.1 -43.2 -59.1 -78.9 -29 -69.1 -220.5 120.1 -220.5 上 N 1130.3 251.4 ?20.5 1256 ?148.6 1772.3 1772.3 1525.9 1691.1 1725.5 1339.1 1574 1631.4 1327.7 1314 1700.4 1314 V -22.2 -6.1 ?10.8 -25.3 ?79.4 -35.9 -35.9 -30 -44.3 -26.1 -35.7 -47.7 -17.5 -41.8 -133.5 72.9 -133.5 B M 36.4 10 ±17.8 41.4 ±131.0 58.9 58.9 49.1 72.6 42.7 58.6 78.4 28.6 68.6 220 -120.6 220 下 N 1150.9 251.4 ?20.5 1276.6 ?148.6 1800.1 1800.1 1553.7 1715.8 1750.3 1363.9 1598.8 1656.2 1352.4 1338.7 1725.1 1338.7 V -22.2 6.1 ?10.8 -19.2 ?79.4 -24 -24 -30 -27.2 -9 -35.7 -35.8 -5.5 -41.8 -126.2 80.2 -126.2

38

② ③ ④ ⑤ 1.35①+1.4×0.7② 1.2①+1.4(②+0.6③) 1.2①+1.4(0.7②+③) 1.2④+1.3⑤ 层 柱 截 内 ① 位 面 力 SGK SQK SWK SQE SEhK |Mmax| Nmax Nmin |Mmax| Nmax Nmin |Mmax| Nmax Nmin |Mmax| Nmax Nmin M 40.9 11.7 ?12.5 46.8 ?88.1 66.7 66.7 55.2 76 76 38.6 78 78 31.6 170.6 170.6 -58.4 上 N 1133.5 199.2 ?29.5 1233.1 ?226.5 1725.4 1725.4 1530.2 1663.9 1663.9 1335.4 1596.7 1596.7 1318.9 1774.2 1774.2 1185.3 V 27.6 7.9 ?8.4 31.6 ?59.3 45 45 37.3 51.2 51.2 26.1 52.6 52.6 21.4 115 115 -39.2 A M -50.2 -14.4 ±15.3 -57.4 ±107.6 -81.9 -81.9 -67.8 -93.3 -93.3 -47.4 -95.8 -95.8 -38.8 -208.8 -208.8 71 下 N 1154.1 199.2 ?29.5 1253.7 ?226.5 1753.3 1753.3 1558 1688.6 1688.6 1360.1 1621.4 1621.4 1343.6 1798.9 1798.9 1210 V 27.6 7.9 ?8.4 31.6 ?59.3 45 45 37.3 51.2 51.2 26.1 52.6 52.6 21.4 115 115 -39.2 二 M -37.5 -10 ?19.9 -42.5 ?140.0 -60.4 -60.4 -50.6 -75.7 -42.3 -61.7 -82.7 -26.9 -72.9 -233 131 -233 上 N 1326.2 293.3 ?27.3 1472.9 ?197.6 2077.8 2077.8 1790.4 1979.1 2025 1568.5 1840.7 1917.1 1553.2 1510.5 2024.3 1510.5 V -24.8 -6.7 ?12.1 -28.2 ?84.8 -40 -40 -33.5 -49.3 -29 -39.9 -53.3 -19.4 -46.7 -144 76.5 -144 B M 44.5 12.1 ±19.9 50.6 ±140.0 71.9 71.9 60.1 87.1 53.6 70.1 93.1 37.4 81.3 242.7 -121.3 242.7 下 N 1346.8 293.3 ?27.3 1493.5 ?197.6 2105.6 2105.6 1818.2 2003.8 2049.7 1593.2 1865.4 1941.8 1577.9 1535.3 2049 1535.3 V -24.8 -6.7 ?12.1 -28.2 ?84.8 -40 -40 -33.5 -49.3 -29 -39.9 -53.3 -19.4 -46.7 -144 76.5 -144 M 24.5 7 ?15.4 28 ?100.6 39.9 39.9 33.1 52.1 52.1 16.5 57.8 57.8 7.8 164.4 164.4 -97.2 上 N 1303 227.5 ?37.4 1416.8 ?289.7 1982 1982 1759.1 1913.5 1913.5 1532.2 1838.9 1838.9 1511.2 2076.7 2076.7 1323.5 V 8.4 2.4 ?10.5 9.6 ?68.5 13.7 13.7 11.3 22.3 22.3 1.3 27.1 27.1 -4.6 100.6 100.6 -77.5 A M -13.6 -3.9 ±31.9 -15.6 ±208.9 -22.2 -22.2 -18.4 -48.6 -48.6 10.5 -64.8 -64.8 28.3 -290.2 -290.2 252.9 下 N 1329.5 227.5 ?37.4 1443.3 ?289.7 2017.8 2017.8 1794.8 1945.3 1945.3 1564 1870.7 1870.7 1543 2108.5 2108.5 1355.3 V 8.4 2.4 ?10.5 9.6 ?68.5 13.7 13.7 11.3 22.3 22.3 1.3 27.1 27.1 -4.6 100.6 100.6 -77.5 一 M -22.5 -6.1 ?18.8 -25.6 ?118.6 -36.4 -36.4 -30.4 -51.3 -19.7 -42.8 -59.3 -6.7 -53.3 -184.8 123.5 -184.8 上 N 1522.2 335.3 ?33.6 1689.9 ?239.2 2383.6 2383.6 2055 2267.8 2324.3 1798.4 2108.2 2202.3 1779.6 1716.9 2338.8 1716.9 V -7.4 -2 ?12.5 -8.4 ?80.7 -12 -12 -10 -22.2 -1.2 -19.4 -28.3 6.7 -26.4 -115 94.8 -115 B M 11.1 3 ±37.6 12.6 ±246.3 17.9 17.9 15 49.1 -14.1 44.9 68.9 -36.4 66 335.3 -305.1 335.3 下 N 1549.8 335.3 ?33.6 1717.5 ?239.2 2420.8 2420.8 2092.2 2301 2357.4 1831.5 2141.3 2235.4 1812.7 1750 2371.9 1750 V -7.4 -2 ?12.5 -8.4 ?80.7 -12 -12 -10 -22.2 -1.2 -19.4 -28.3 6.7 -26.4 -115 94.8 -115

39

③ 纵向受拉钢筋:As=α1fcbx1.0?14.3?250?43.8==522.0mm2 fy300④ 验算配筋率:ρ=而最小配筋率

As522.0==0.34% bho250?615ρmin=MAX?0.25%,0.45ft/fy?=MAX?0.25%,0.21%?=0.25% ρ>ρmin,则满足最小配筋率要求.

⑤ 选择钢筋316 (As实=603mm2>522.0mm2),故满足承载力要求. 跨中截面:

梁板整浇,下部受拉按T形截面计算,其翼缘宽度b'f按以下几种情况考虑:

① 按计算跨度考虑b'f=

lo6625==2208㎜ 33② 按梁肋净跨考虑b'f=b+Sn=250+3350=3600㎜ ③ 按h'f/ho=0.1/0.615=0.16>0.1,不受限制 以上三种取小值,即取翼缘计算宽度b'f=2208㎜ 1) 判别T形截面类型

'' α1fcb'h(h-0.5hffof)=1.0×14.3×2208×100×(615-0.5×100)

=1784.0KN·M>106.6 KN·M,属于第一类T形截面,按b'f×h矩形截面

计算

2) 求受压区高度X:

2?106.6?1062M)h0=(1-1-)?615=5.5㎜ X=(1-1-22α1fcbh01.0?14.3?2208?615'α1fcbfx1.0?14.3?2208?5.53) 纵向受拉钢筋: As===578.9mm2

fy3004) 验算配筋率: ρ= 最小配筋率:

As578.6==0.38% bho250?615ρmin=MAX?0.20%,0.45ft/fy?=MAX?0.20%,0.21%?=0.21%

40

ρ>ρmin,则满足最小配筋率要求选择钢筋218+116，（As=710.1mm2>550.6mm2）,满足承载力要求

5) 选择钢筋316，（As=603mm2>578.9mm2）,满足承载力要求 B支座:(支座截面上部受拉,按矩形截面计算)

① 求ho:本工程属于一类环境,钢筋保护层最小厚度C=25mm,假定钢筋一排布置,则ho=h-as=650-35=615㎜ ② 求受压区高度X:

2γREM2?0.75?140?106)h0=(1-1-)?615=49.8㎜ X=(1-1-2α1fcbh01.0?14.3?250?6152X<0.35ho=0.35×615=215.3㎜ 则截面处于适筋状态,且满足塑性铰要求

③ 纵向受拉钢筋:As=α1fcbx1.0?14.3?250?49.8==593.5mm2 fy300④ 选择钢筋216+118(As实=656.2mm2>593.5mm2),故满足承载力要求.

7.1.2 梁斜截面受剪承载力计算

① 计算设计剪力V

r V=εVb(Mlb+Mb)/ln+VGb=1.1×(123.9+123.3)/6.125+0.5×(21.21+0.5

×6.4)×6.125=119.2KN

② 验算截面尺寸:

Lo/h=6.625/0.65=10.2>2.5

1γRE(0.20βcfvbho)=0.2×1.0×14.3×250×615/0.85=517.0KN>119.2KN

截面尺寸满足要求 ③ 验算是否需按计算配置箍筋: 0.7βhftbho/γRE=0.7

×

1.0

×

1.43

×

250

×

615

×

/0.85=180.1KN>119.2KN

则不需按计算配置箍筋,只须按构造要求配置箍筋即可 ④ 按构造要求配置箍筋:

最小配筋率 ρsv.min=0.26ft/fyv=0.26?1.43/210=0.17%

41

选取φ8@200的双肢箍

ρsv=ASV/(bs)=2×50.3/(250×200)=0.20%>ρsv.min,满足要求

其他梁的配筋计算可根据最不利组合内力,利用<混凝土结构计算图表>逐一查表计算,具体见表7.1、7.2。

AB

跨

梁

截

面

配

筋

计

表7.1

算

层 截面位置 |Mmax| |Vmax| AB跨中 8 B支座截面 A支座截面 7 AB跨中 B支座截面 A支座截面 6 AB跨中 B支座截面 A支座截面 5 AB跨中 B支座截面 A支座截面 4 AB跨中 B支座截面 A支座截面 3 AB跨中 B支座截面 A支座截A支座截面 -92.9 106.6 119.2 578.9 316 216+1-92.5 593.5 18 -143.5 104.3 -138.1 -174.3 106.5 -164.0 -203.9 106.5 -193.3 -230.9 86.9* -207.3 -240.1 97.0* -230.5 -254.3 197.0 189.0 179.2 165.5 151.5 830 590 830 1030 630 990 1230 630 1150 1390 510 1230 1470 550 1390 1590 42

计算As 522.0 钢筋选用 316 实际As 603 箍筋选用 梁端加密区箍筋取603 φ8@150,非加密区656.2 φ8@200 1473 763 1473 1473 763 1473 梁端加密区1473 箍筋取763 φ8@100,非加密区1473 φ8@150 1473 763 1473 1473 763 1473 1900 梁端加密区325 318 325 325 318 325 325 318 325 325 318 325 325 318 325 522

2 面 AB跨中 109.7* -243.5 -277.6 140.9* -232.7 203.3 630 1470 1750 206.3 830 1430 318 522 620 320 620 B支座截面 A支座截面 1 AB跨中 B支座截面

箍筋取φ8@100,非763 加密区φ8@150 1900 1884 梁端加密区箍筋取941 φ8@150,非加密区1884 φ8@200 BC

表7.2

跨梁截面配筋计算

层 8 7 6 5 4 截面位置 |Mmax| 计算As 钢筋选用 实际As 箍筋选用 B支座截面 -92.5 BC跨中 -7.1 593.5 216+118 656.2 梁端加密区箍200.0 212 226 筋 φ8@150 C支座截面 -92.5 B支座截面 -138.1 BC跨中 31.1* 593.5 216+118 656.2 830 430 830 990 630 990 1150 830 1150 1230 1030 1230 325 325 325 325 325 325 325 325 325 325 325 325 1473 1473 1473 1473 1473 1473 1473 1473 1473 1473 1473 1473 C支座截面 -138.1 B支座截面 -164.0 BC跨中 47.1* C支座截面 -164.0 B支座截面 -193.3 BC跨中 65.5* 梁端加密区箍筋取φ8@100 C支座截面 -193.3 B支座截面 -207.3 BC跨中 74.3* C支座截面 -207.3 43

3 2 1 B支座截面 -230.5 BC跨中 88.7* 1390 1270 1390 1470 1430 1470 1430 1310 1430 325 325 325 522 325 522 620 325 620 1473 1473 1473 1900 2013 1900 1884 梁端加密区箍2013 1884 筋取?8@150 梁端加密区箍筋取φ8@100 C支座截面 -230.5 B支座截面 -243.5 BC跨中 96.8* C支座截面 -243.5 B支座截面 -232.7 BC跨中 90.2* C支座截面 -232.7 注带”*”号为梁端正弯矩组合值,表中抗震组合均乘上调整系数,BC跨B、C支

座截面配筋同AB跨B支座截面配筋.

7.2 框架柱截面设计

7.2.1 选取最不利内力

以底层B柱为例,上下控制截面共有24组内力,选择时先判别大小偏心类型,

最后按同类型确定最不利内力,经判别选两组最不利内力如下:

① M=17.9KN·M N=2420.8KN(小偏压) ② M=335.3KN·M N=1750.0KN(大偏压)

7.2.2 轴压比验算

n=N/fcbh=2420.8×103/(14.3×500×500)=0.67<0.9,满足要求。

7.2.3 B柱正截面承载力计算(采用对称配筋)

柱的计算长度 ln=1.0H1=1.0×4.52=4.52m

1) 第①组内力: M=17.9KN·M N=2420.8KN;此组内力是非地震组合情况,且无水平荷载效应,故不必进行调整,按此组内力计算步骤如下: ① 求偏心距增大系数η

eo=M/N=17.9?106/2420.8?103=7.4mm ea=Max?20,h/30?=Max?20,16.7?=20mm

44

ei=eo+ea=5.3+20=27.4mm,ei/ho=27.4/460=0.06

Lo/h=4520/500=9.04<15, ?2=1.0

δ1=0.5fcA/N=0.5?14.3?500?500/2420.8?103=0.74

ε=1+l11(o)2δ1δ2=1+?9.042?0.74?1.0=1.72

1400ei/hoh1400?0.05① 判别大小偏心受压

εei=1.72?27.4=47.1mm<0.3ho=138mm

2420.8?103N X===338.6mm>Xb=δhho=0.55?460=253mm

α1fcb1.0?14.3?500则为小偏心受压. ② 计算As及As＇

e=εei+h/2-as=47.1+500/2-40=267.1mm δ=N-δbα1fcbho+δb 2Ne-0.43α1fcbho+α1fcbho'(β1-δb)(h0-as)2420.8?103-0.55?1.0?14.3?500?460=+0.55=0.7382420.8?103?267.1-0.43?14.3?1.0?500?460+1.0?14.3?500?4602(0.8-0.55)(460-40)2Ne-δ(1-0.5δ)α1fcbho As＇=As= ''f(h-a)yos

2420.8?103?267.1-0.738?(1-0.5?0.738)?14.3?500?4602=

300?(460-40) =-372mm2<0 故按构造要求配置纵筋.

2) 第②组内力: M=335.3KN·M N=1750.0KN;此组内力是地震组合情况,考虑抗震调整系数(γRE=0.8)后,内力为

M=268.2KN·M N=1400KN

① 求偏心距增大系数η

45

eo=M/N=268.2?106/1400?103=191.6mm ea=Max?20,h/30?=Max?20,16.7?=20mm

ei=eo+ea=191.6+20=211.6mm,ei/ho=211.6/460=0.46

Lo/h=4520/500=9.04<15, δ2=1.0

δ1=0.5fcA/N=0.5?14.3?500?500/1400?103=1.28

ε=1+l11(o)2δ1δ2=1+?9.042?1.28?1.0=1.16

1400ei/hoh1400?0.46② 判别大小偏心

εei=1.16?211.6=246.7mm>0.3h0=138mm

1400?103N X===195.8mm

α1fcb1.0?14.3?500则为大偏心受压. ③ 计算As及As＇

e=εei+h/2-as=246.7+500/2-40=456.7mm

As＇=As=

1400?103?456.7-1.0?14.3?500?195.8?(460-0.5?195.8)=

300?(460-40)Ne-α1fcbx(ho-0.5x) 'fy'(ho-as) =1003.4mm2

比较第①组计算结果,B柱底层配筋按As=As＇=1003.4mm2确定,

单侧选择420(As=1256mm2>1030mm2)钢筋可满足承载力要求.

7.2.4 B柱斜截面承载力计算

从内力组合表中选取剪力最大的一组内力

上截面: M=-184.8KN·M N=1716.9KN V=-115.0KN 下截面: M=335.3KN·M N=1750.0KN V=-115.0KN

t 考虑抗震调整系数(γRE=0.85)后,Mc=-157.1 KN·M Mcb=285.0KN·M

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① 计算设计剪力V

tb V=εvb(Mc+Mc)/Hn=1.1?(157.1+285.0)/(4.52-0.5)=121.0KN

λ=M/Vho=335.3?106/(115.0?103?460)=6.3>2 ② 验算柱截面尺寸

0.20fcbho/γRE=0.2×14.3×500×460/0.85=773.9?103N>V

则截面尺寸满足抗剪要求. ③ 验算是否需按计算配置箍筋

11.0511.05 (ftbho)=(?1.43?500?460)=101.6?103N

按柱中箍筋构造要求,结合抗震等级,本工程必须采用四肢箍.

0.3fcA=0.3?14.3?500?500=1072.5?103N

A11.05由公式V≤(ftbho+fyvsvho+0.056N)有

γREλ+1s1.05γREV-ftbho-0.056NAsvλ+1≥ sfyvho0.85?121?103-=

1.05?1.43?500?460-0.056?1072.5?1033+1

210?460=-0.45mm2<0,故只能按构造确定箍筋

⑤ 确定箍筋用量

先确定柱端加密区箍筋,非加密区取不少于端部一半即可. 轴压比n=0.67,体积配箍率

ρsv.min=λvfc16.7=0.12?=0.95%(当fc<16.7时取16.7) fyv2102nAsv1≥ρsv.min=0.95% Acors假定采用?10四肢箍,则

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则s≤2nAsv12?4?78.5?(500-2?30)==150.0mm,取s=120mm2

Acor0.95D0?440?0.95%由此,非加密区可取?10@200(四肢箍)即可满足要求.

其它柱的配筋计算可利用<混凝土结构计算图表>逐一查表计算，见表7.2

柱截面配筋计算 表

7.2

层 柱 内 最不利内位 力 力组合 M N M 102.6 133.3 138.9 偏心距增大系aS/h0 ω值 λ值 β值 数ε 1.25 0.09 0.04 0.1 89.9 构造配筋 985 418 1017 AS=AS‘ 钢筋选用 AS实 8 A A 3～8 B N 1190.6 M 135 1.05 0.09 0.45 0.14 500 414 615 N 541．3 M 232.2 322+11.03 0.09 0.2 0.12 121.9 1336.4 1395 18 1.09 0.09 0.51 0.1 构造配筋 500 414 615 A 1～2 B N 1686.8 M 17.9 N 2420.8 1.16 1003 420 1256 注：柱端加密区箍筋取φ10@120,非加密区φ10@200,表中最不利内力组合为抗震组

合时均乘以调整系数

8 楼板设计

8.1 楼面板设计 选标准层

AB跨（10）～（12）轴线区域计算,现浇板为连续双向板(3.6m

×4.8m),按弹性法查表计算.

计算取板厚h=100㎜,恒载设计值g=1.2×3.56=4.3KN/㎡,活载设计值

p=1.4×2.0=2.8KN/㎡.

(1) 当q=g+p/2=4.3+0.5×2.8=5.7KN/㎡时,按四边固定计算支座及跨中弯矩

跨中弯矩:

MX1=(0.0296+0.2?0.0130)?5.7?3.62=2.4KN·m My2=(0.0130+0.2?0.0296)?5.7?3.62=1.4KN·m

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支座弯矩:

Mx＇=-0.0701?5.7?3.62=-5.2KN? My＇=-0.565?5.7?3.62=-4.2KN?m

(2) 当q=p/2=0.5×2.8=1.4KN/㎡时,按四边简支计算跨中弯矩. MX2=(0.062+0.2?0.0317)?1.4?3.62=1.2KN?m MY2=(0.062?0.2+0.0317)×1.4×3.62=0.8KN?

两种情况叠加后得: Mx=3.6KN·m My =2.2KN·m Mx＇ =-5.2 KN·m My＇=-4.2KN·m

ASX=M3600000 ==238m2,选取φ8@200（As=251mm2）0.9fyho0.9?210?80M2200000 ==166m2,选取φ8@200（As=180mm2）0.9fyho0.9?210?70M5200000 ==344m2,选取φ10@200（As=393mm2）0.9fyho0.9?210?80M4200000 ==317m2,选取φ8@150（As=325mm2）0.9fyho0.9?210?70 ASY =

ASX＇=ASY＇=9.基础设计

基础材料:混凝土C30,钢筋:纵筋HRB335级.基础形式:柱下独立基础.

9.1 A柱基础设计 (1) 最不利内力确定

由A柱的内力组合表中,选择三组最不利内力对基础进行设计 M1=22.2KN·m N1=2017.8KN V1=13.7KN M2=290.2KN·m N2=2108.5KN V2=100.6KN M3=252.9KN·m N3=1355.2KN V3=-77.5KN (2)确定地基承载力特征值设计值fa

按地质勘察资料提供的数据计算fa,一般情况下也可以利用下述公式求fa:

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fa=1.1fak=1.1×160=176kpa (3)确定基础底面尺寸

A柱下基础为偏心受压基础,计算时可先按轴心受压估算基础底面尺寸,

然后按偏心受压公式复核.

基础平均埋深d=1.9+0.5×0.45=2.13m

A≥N/(fa-γmd)=2108.5/(176-20×2.13)=15.8㎡

不管独立基础怎么布置，底面积均不能满足设计要求，需要将地基承

载力提高或者布置桩筏基础，由于本工程未提供详细的勘察报告，拟将地基承载力提高，地基处理方式采用太原市普遍采用的CFG桩处理方式，处理后fa=350kpa。 处理后独立基础底面尺寸计算：

A≥N/(fa-γmd)=2108.5/(350*1.1-20×2.13)=6.16㎡

初步选定基础底面尺寸A=a×b=3.6×2.8=10.08㎡ 基础截面抵抗矩 W=a2b/6=3.62×2.8/6=6.05m3 (4)附加荷载统计

基础和覆盖土层共重:G1=γmabd=20×3.6×2.8×2.13=429.4KN 基础梁传来外墙以及梁自重:G2

墙 0.25×(4.52-1.2)×(3.6-0.5)×8=20.6KN 梁 0.25×0.7×(3.6-0.5)×25=13.6KN Gk=20.6+13.6=34.2KN

对基础顶面产生的偏心弯矩:M=Gkew=34.2×0.125=4.3KN·m (5)基地尺寸验算 假定基础高度h=900㎜ 第一种组合

基础顶面总弯矩:∑M=22.2-1.2(4.3-13.7×0.9)=31.8KN·m 基础顶面总轴力: ∑N=2017.8+1.2(429.4+34.2)=2943.5KN Pmax=∑N/A+∑M/W=2943.5/10.08+31.8/6.05=297.3kpa<1.2fa Pmin=∑N/A-∑M/W=2943.5/10.08-31.8/6.05=286.8kpa>0

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