某鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

某鋼筋混凝土多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)班級(jí)：學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師一、工程概況與設(shè)計(jì)條件（一）、工程概況與結(jié)構(gòu)選型1、該工程為某辦公樓，地面以上為2層辦公樓，首層層高3.6m，標(biāo)準(zhǔn)層層高為3.6m，室內(nèi)外地面高差為0.45m，建筑物總高度為3.6X2+0.45=7.65m，建筑物沿X方向的寬度為33m，沿Y方向的寬度為11.4m。2、根據(jù)建筑的使用功能，房屋的高度和層數(shù)，地址條件，結(jié)構(gòu)材料以及施工技術(shù)等因素綜合考慮，抗側(cè)力結(jié)構(gòu)擬采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系。（二）、設(shè)計(jì)依據(jù)本工程依據(jù)下列現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：1、《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068——20012、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2012版）GB50009——20123、《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223---20084、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（2012版）GB50011——20105、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010——20106、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)過(guò)程》JGJ3---2010（三）、設(shè)計(jì)的基本條件建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限、安全等級(jí)及建筑抗震設(shè)防類別本工程為普通多層民用辦公樓，屬于一般的建筑物。根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068——2001第1.0.5條，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為50年。按照《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068——2001第1.0.8條和第7.0.3條，建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)為二級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)Y0=1.0。根據(jù)《建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223---2008第3.0.2條和3.0.3條，建筑抗震設(shè)防類別為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類，簡(jiǎn)稱丙類；地震作用和抗震措施按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。建筑室外地面至檐口的高度為3.6X2+0.45=7.65m，高寬比為7.65/14.1=0.543<4滿足鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)七度設(shè)防烈度最大高寬比要求。雪荷載根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2012版）GB50009---2012建筑物所在地區(qū)的基本雪壓北京地區(qū)的基本雪壓So=0.40KN/m2風(fēng)荷載（1）基本風(fēng)壓根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2012版）GB50009——2012建筑物所在地區(qū)的基本風(fēng)壓北京地區(qū)的基本風(fēng)壓So=0.45KN/m2（2）地面粗糙度《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（2012版）GB50009——2012第8.2.1條規(guī)定，本工程位于有密集建筑群的城市市區(qū)，地面粗糙度類別為C類。（四）、混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010---2010環(huán)境類別為I類環(huán)境。二、主要結(jié)構(gòu)材料（一）、鋼筋本工程梁、柱的主筋采用HRB400級(jí)，其余鋼筋均采用HPB300級(jí)，鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與彈性模量按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010----2010第4.2.3條和第4.2.4條的規(guī)定采用，見(jiàn)表1表1鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與彈性模量鋼筋種類符號(hào)fy(N/mmP)fy(N/mmP)Es=(3.0x105N/mmS2)HPB3002702702.1HRB4003603602.0（二）、混凝土在本工程中，結(jié)構(gòu)各樓層采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)的情況參見(jiàn)表2?；炷翉?qiáng)度設(shè)計(jì)值與彈性模量按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500010—2010第4.1.1條和第4.1.5的規(guī)定采用，見(jiàn)表3。阻尼比=0.05表2結(jié)構(gòu)各樓層采用混凝土強(qiáng)度等級(jí)情況部位梁柱樓板底層C30C30C30二層-三層C30C30C30表3混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與彈性模量混凝土強(qiáng)度等級(jí)fc(N/mm2)ft(N/mm2)Ec(X104N//mm2)C3014.31.433.00（三）、結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的要求按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500010—2010第3.5.2條的規(guī)定，結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合表4的要求。環(huán)境類別一類最大水灰比0.65最小水泥用量（kg/m）3225最大氯離子含量（%）1.0最大堿含量（kg/m）3不限制

三、、結(jié)構(gòu)布置及計(jì)算簡(jiǎn)圖（一）結(jié)構(gòu)布置1、截面尺寸的初步確定（1）.梁截面尺寸跨（AB、BC）梁各梁截面尺寸確定如下:跨（AB、BC）梁h=(—--)l=—l=—x6000=600mmb148b10b10=Lh=300mm2b次梁:取hb=次梁:取hb=(—-—)l=—x6000=400mm1218b152hb=200mm（2）.板厚?56000nJ3600邊跨長(zhǎng)短邊之比按雙向版設(shè)計(jì)雙向板h=（&?W）l=40x3300=82.5mm取h=100mm當(dāng)為屋面板時(shí)取h=120mm2、柱截面尺寸由軸壓比限值按下列公式估算：［日］為框架柱軸壓比限值，根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011——2010N第6.3.6條山州］=0.85。（抗震等級(jí)為三級(jí)）框架柱的負(fù)荷面積內(nèi)每平米按14kN/m2初估角柱：N=1.3x14x3.3x3x3=540.54珈540.54x10540.54x1030.85x14.3=44471mmJA=211mm邊柱：N=1.2x14x(3.3x3x2)x3=997.92KN997.92x10997.92x1030.85x14.3=82100mmb=h=287mm中柱：N=1.1x14x(3.3x3x2+3.3x1.05x2)x3=1234.93KNAZ皿AZ皿93x103=101598mmb=h=319mm一、二、三級(jí)框架結(jié)構(gòu)柱截面的寬度和高度當(dāng)超過(guò)2層時(shí)不宜小于400mm,取bxh=400mmx400mm驗(yàn)算剪跨比，避免形成短柱：H(3.6-0.6)x103人=—n==4.17>2滿足要求2h2x(400-40)03、計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)結(jié)構(gòu)平面布置確定框架計(jì)算簡(jiǎn)圖，計(jì)算簡(jiǎn)圖用梁、柱的軸線表示，梁、柱軸線取各自的形心線；因梁板整澆，取板底為梁軸線。對(duì)于底層柱的下端一般取至基礎(chǔ)頂面，北京地區(qū)土壤凍結(jié)深度取0.7m，承臺(tái)厚度取400mm，承臺(tái)底面在冰凍線以下200mm，基礎(chǔ)埋深d=0.7+0.2-0.4=0.5m,底層柱高h(yuǎn)=3.9+0.45+0.5-0.1=4.75m,計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖1：ggm6000OI—圖1計(jì)算簡(jiǎn)圖

20mm厚板底抹灰0.02X17=0.3420mm厚板底抹灰0.02X17=0.34KN/m2樓面活載：衛(wèi)生間：辦公室：走廊、樓梯:Gk=Sgk=3.49KN/m22.0kN/m22.0kN/m22.5kN/m2梁、柱、墻重力荷載1）梁重：（考慮梁上抹灰，取梁自重26kN/m3）主梁：26X0.3X0.6=4.68kN/m次梁：26X0.20X0.40=2.08kN/m2）柱：（考慮到柱子抹灰，取柱子自重26kN/m3）各層：26X0.4X0.4=4.16kN/m3）墻重：內(nèi)墻200厚陶礫混凝土：6X0.2=1.2kN/m2外墻300厚陶礫混凝土：6X0.3=1.8kN/m2二層樓面：3.49x33x14.1=1623.90KN主梁：4.68x14.1x6=395.93KN縱梁：4.68x（6.6-0.3）x4x5=589.68KN次梁：2.08x(6-0.3)x2x5=118.56KN柱子：4.16x(3.6-0.6)x4x6=299.52KN1.8x=448.16KN'((3.6-0.12)x33-1.8x2.1x10)x2+'<(3.6-0.12)x14.1-0.9x2.1)1.2x((3.6-0.12)x6x8+((3.6-0.12)x6.6-0.9x2.1x2)x10)=430.70KN1.8x=448.16KN活載：2.0x(6.6-0.3)(6-0.3)x10+2.5x33x(2.1-0.2)=874.95KNg2=￡恒載+0.5Z活載二1623.90+395.93+589.68+118.56299.52+448.16+430.70299.52+448.16+430.70++0.5x874.95=4343.92^^一層樓面：3.49x33x14.1=1623.90KN主梁：4.68x14.1x6=395.93KN縱梁：4.68x(6.6-0.3)x4x5=589.68KN次梁：3.25x(6-0.3)x2x5=185.25KN柱子：4.16x(5.2-0.6)x4x6=459.26KN1.8x'((3.9-0.12)x33-1.8x2.1x10)x2+'?3.9-0.12)x14.1-0.9xM)/=499.02KN1.2x((3.9-0.12)x6x8+((3.9-0.12)x6.6-0.9x2.1x2)x10)=471.74KN活載：2.0x(6.6-0.3)(6-0.3)x10+2.5x33x(2.1-0.2)=874.95KN%=Z恒載+0立活載=1623.90+395.93+589.68+185.25459.26+499.02+471.74299.52+448.16+430.70++0.5x874.95=4469.75KN一、框架側(cè)移剛度計(jì)算現(xiàn)澆鋼筋砼梁：邊框架梁二1.51°中框架梁=21°梁采用C30混凝土，Ec=3.0X104N/mm2柱采用C30混凝土，Ec=3.0x104N/mm2I=1/12Xbh3(mm4)/0橫梁線剛度匕計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表4,柱線剛度lc計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表5類層次EbxhI0lEI—^-0-l1.5EI2EIcc0lc0l表4橫梁線剛度lb計(jì)算別N/mm2mmxmmmm4mmN?mmN?mmN?mm邊橫梁13.0x104300x6005.4x10960002.7x10104.05x10105.4x101023.0X104300x6005.4x1092.7x10104.05x10105.4x1010走道梁13.0x104300x6005.4x10921007.71x101011.6x101015.4x101023.0x104300x6005.4x1097.71x101011.6x101015.4x1010表5柱線剛度七計(jì)算表層次h/mmE/(n/mm2)bxh/mmxmmI/mm4EI……—/N?mmN/mmhc136003.0x104400x4002.13x1091.64x1010236003.0x104400x4002.13x1091.78x1010柱的側(cè)移剛度計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表6,表7表6框架柱側(cè)移剛度D值（N/mm）層數(shù)KacDijKacDijSD22.27530.53228771.48.79210.814713427.1266382.211.08540.51386648.49.54270.870011257.4214870.1將上述不同情況下同層框架柱側(cè)移剛度相加，即得框架各層層間側(cè)移剛度EDi，見(jiàn)表8表7橫向框架層間側(cè)移剛度（N/mm）層數(shù)12EDi266381.8266381.84）驗(yàn)算剪重比水平地震作用計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)各樓層對(duì)應(yīng)于地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的剪力應(yīng)符合下式要求:V.Z空Gj=i式中：vEkl~第'層對(duì)應(yīng)于水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值的樓層剪力；人一水平地震剪力系數(shù)，查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》表5.2.5,7度0.10g樓層最小地震剪力系數(shù)0.016。Gj—第j層重力荷載代表值。驗(yàn)算過(guò)程見(jiàn)表9表9剪重比驗(yàn)算V./kN0.016^Gj=i比較V/kN、0.016YGV874.82969.503大于匕1104.67771.516大于5）水平地震作用下的位移驗(yàn)算水平地震作用下框架結(jié)構(gòu)的層間位移Aw.和頂點(diǎn)位移七按下式確定△u=V/Ydu=YAuJ=1.=1層間彈性位移角七二Au./々，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表10表10橫向水平地震作用下的位移驗(yàn)算層數(shù)V/KNi￡D.(N/mm)Au/mmiu/mmh/mm0Au.ehi2874.829266382.233.2848.42536001/109611104.677214870.135.1415.14152001/1011由表10可見(jiàn)，最大層間彈性位移角發(fā)生在第1層，其值為1/1263<1/550，滿足彈性層間位移角限值佰]。其中S]=1/550查《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》表5.5.1確定。ee6）水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算框架柱端剪力及彎矩按下式確定ij丈D1ijj=iMbij=V.yh]ijJMuJ=V?(1—y)h其中D取自表6,’D取自表8’具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表11表11各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層數(shù)h/mV/kNiZD/(N/mm)邊柱Di1Vi1KyMbi1Mui123.6874.83266382.22638771.38828.812.27530.5051.8551.8515.21104.68214870.12726648.42434.181.08540.564100.2477.49層數(shù)h/mV/kNiZD/(N/mm)中柱Di2Vi2KyMbi2Mui223.6874.83266382.226313427.1344.108.79210.5079.3779.3715.21104.68214870.127211257.4257.889.54270.55165.53135.43注：表中M量綱為kN/mm,V量綱為kN。梁端彎矩、剪力及柱軸力分別按下式計(jì)算，其中梁線剛度取自表6,具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表12。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"M'b=代件E+、)bb>,,ir…、Mr—蚓_(Mbi+Mu,)bbvMl+Mr\o"CurrentDocument"V=bbblnN三(Vl-Vr)k=i表12梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算邊梁走道梁柱軸力層數(shù)MibMrblVbMlbMrblVb邊柱N中柱N278.3532.21618.4392.2492.242.187.85-25.77-93.901129.3555.59630.82159.21159.212.1151.63-56.59-214.71

注：1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。2）表中M量綱為kN/mm，V量綱為kN，N量綱為kNl量綱為m。水平地震作用下框架的彎矩圖，梁端剪力圖及柱軸力圖如下圖2圖2：彎矩、軸力、剪力2.橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移驗(yàn)算（1）自然情況基本風(fēng)壓為0.65kN/m22,即?0=0.65kN/m22,c類粗糙度。（2）荷載計(jì)算：1）.風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值：①=。日日①F=wxAkzsz0wkiki。Bz-高度z處的風(fēng)振系數(shù)，高度小于30m，取Bz=1.0。風(fēng)壓高度變化系數(shù)：R廣0.74

◎風(fēng)荷載體型系數(shù)：u=0.8-（-0.5）=1.3s計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表13:表13風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值層數(shù)PzRsPz①0①kAFwkVi21.01.30.740.650.63118.874.29123.8111.01.30.740.650.63123.7577.38201.19（1）風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算計(jì)算過(guò)程如下表14表14風(fēng)荷載作用下框架層間位移計(jì)算層數(shù)F人/kNV/KNiZD(N/mm)Au/mmiu/mmh/mmAu9=—iehi349.5249.52266381.8130.1861.587360019364274.29123.81266382.22630.4651.40136007746177.38201.19214870.12720.9360.93652005554由表14可見(jiàn)，風(fēng)荷載作用下框架的最大層間位移角為1/5554，遠(yuǎn)小于1/550，滿足規(guī)范要求。（2）風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算過(guò)程與水平地震作用下的相同，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表15，表16。表15各層柱端彎矩及剪力計(jì)算層數(shù)h/mV/kNiZD/(N/mm)邊柱Di1Vi1KJMbi1Mui123.6123.81266382.22638771.3884.082.27530.507.347.3415.2201.19214870.12726648.4246.231.08540.56418.2614.11層數(shù)h/mV/kNiZD/(N/mm)中柱Di2Vi2KJMbi2Mui223.6123.81266382.226313427.136.248.79210.5011.2311.2315.2201.19214870.127211257.4210.549.54270.56430.9123.90注：表中M量綱為kN/mm，V量綱為kN。表16梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算層數(shù)邊梁走道梁柱軸力MibMrblVbMibMrblVb邊柱N中柱N29.983.9562.3211.3211.322.110.78-3.07-11.20121.45|9.09|6|5.09|26.04|26.04|2.1|24.80|-8.16|-30.91注：1）柱軸力中的負(fù)號(hào)表示拉力。當(dāng)為左地震作用時(shí)，左側(cè)兩根柱為拉力，對(duì)應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力。2）表中M量綱為kN/mm，V量綱為kN，N量綱為kNl量綱為m。七、豎向荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算1.橫向框架內(nèi)力計(jì)算（1）計(jì)算單元取曲軸線橫向框架進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算單元寬度為6.6m，如圖3所示，由于房間內(nèi)布置由次梁，故直接傳給該框架的樓面荷載如圖中的水平陰影所示，計(jì)算單元范圍內(nèi)的其余樓面荷載則通過(guò)次梁和縱向框架梁以集中力的形式傳給橫向框架，作用于各節(jié)點(diǎn)上。由于縱向框架梁的中心與柱的中心不重合，因此在框架節(jié)點(diǎn)上還作用有集中力矩。圖3橫向框架計(jì)算單元（2）荷載計(jì)算1）恒荷載計(jì)算在圖4中％、％'代表橫梁自重，為均布荷載。對(duì)于第3層%=4.68kN/mq、=4.68kN/mq2為房間和走道板傳給橫梁的梯形荷載

q=4.65x3.3=15.35kN/mP1、p分別為由邊縱梁、中縱梁直接傳給柱的荷載，它包括梁自重、樓板重和女兒墻等的重力荷載：圖4各層梁上作用的恒載~(1、27+6一P=3.3x1.65x-x2+x1.65x4.651I2J26(…—1A一(3.3xL65x2『2++4.68x6.6+2.08x—+25x0.08x0.6x6.6=103.74kN22(…—1A一(3.3xL65x2『2+22+4.68x6.6+2.08x-=128.05kN2集中力矩0.4-0.3M1=Pe^=103.74x—g—=5.19kN?m對(duì)于1、2層q1=4.68+6x0.2x(3.6—0.6)=8.28kN/m氣=4.68kN/mq2=3.49x3.3=11.52kN/m~(1A27+6一P=3.3x1.65x-x2+x1.65x3.491I2J2

+4.68x6.6+2.08x|+1.8x(3.6-0.6)x6.6=116.82SYnP-3.3xl.65x—x2+TOC\o"1-5"\h\z2.7+62.1x1.65+——YnP-3.3xl.65x—x2++4.68x6.6+2.08x?+1.2x(3.6—0.6)x6.6=129.13S04-03M=Pe=116.82x——=5B4kN?miii22)活荷載計(jì)算活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖對(duì)于第3層q=3.3x0.5=1.65kN/m2Q^-7zS￡二(3.3x1.65+—^—xl.65)x0.5=6.31SQ^7iQ1P=(3.3x1.65+-——xl.65+—x6.6)x0.5=9.23kN22204-03M=Pe=6.3lx——=0.32kN?miii同理，在屋面雪荷載作用下q=lA6kN/m2P=4.42P=4.42辨1M=「.22kN?miP=6.46kN2對(duì)于1、2層q=3.3x2=6.6kN/m2C<7I式(3.3x1.65+——x1.65)x2=25.25kNP=(3.3xl.65+^l^xl.65+—x6.6)x2.0=39.1W222\.26kN?mM=Pe=25.25x04~—ii\.26kN?m將以上計(jì)算結(jié)果匯總，見(jiàn)表21,表22表21橫向框架恒載匯總表

層數(shù)q1/(kN/m)q；/(kN/m)q2/(kN/m)P1/kNP2/kNM1kN?m34.684.6815.35103.74128.055.191、28.284.6811.52116.82129.135.84表22橫向框架活載匯總表層數(shù)q/(kN/m)P/kN1P/kN2M/kNm131.65(1.16)6.31(4.42)9.78(6.84)0.32(0.22)1、26.6025.2539.111.26注：表中括號(hào)內(nèi)的數(shù)值對(duì)應(yīng)于屋面雪荷載作用情況。(3)恒、活荷載作用下的內(nèi)力計(jì)算在求固端彎矩時(shí)根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形分布荷載，化為等效均布荷載。3=淄=0.275)6恒載：頂層g邊=q1+(1-2d2+83)q2=4.68+(1-2x0.2752+0.2753)x15.35=18.02kN/mg中=q'=4.68kN/m余層g邊=q1+(1-2d2+d3)q2=8.28+(1-2x0.2752+0.2753)x11.52=18.29kN/mg中=q'=4.68kN/m則等效的均布荷載布置如圖3所示：

18.02KV/r'8.02K\HIKJJJ-i-i-|4h5KN/nr-rJJjjujjojJ18,29KN/r-'&2北卜/(■■1UJi1Ji1I山山川川LiJIJJJir11L11JJ1IJJIJJ118.291^^/r-1H.29K\/r-ffl1IU1]JJtHiJJJJ；JTT-16SKN/mTjjimdJIJJ]6C0G710C-6C0C-圖3恒荷載等效的均布荷載布置圖活載：頂層：g邊=q1+（1-2仞+仞）q2=（1-2x0.2752+0.2753）x1.65（1.16）=1.43（1.00）kN/m余層：g邊=q1+（1-252+徹）q2=（1-2x0.2752+0.2753）x6.60=5.74kN/m梁固端彎矩荷載部位邊跨中跨跨度均布荷載固端彎矩跨度均布荷載固端彎矩左右左右恒荷載頂層618.02-54.0754.072.14.68-1.721.72其它層618.29-54.8854.882.14.68-1.721.72活荷載頂層61.43（1.00）-4.30（-3.01）4.30（3.01）2.1000其它層65.74-17.2217.222.1000梁端彎矩以繞桿端順時(shí)針為正，反之為負(fù)。固端彎矩二（均布荷載X跨度）/12=ql2/12具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表23表23豎向荷載作用下框架梁的固端彎矩注：括號(hào)中數(shù)值表示雪荷載表24框架彎矩分配系數(shù)3軸線橫向框架彎矩分配系數(shù)層次節(jié)點(diǎn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)剛度相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)分配系數(shù)左梁右梁上柱下柱剛度之和左梁右梁上柱下柱3A4.051.785.830.00000.69470.00000.3053B4.0511.61.7817.430.23240.66550.00000.10212A4.051.781.787.610.00000.53220.23390.2339B4.0511.61.781.7819.210.21080.60390.09270.09271A4.051.781.647.470.00000.54220.23830.2195B4.0511.61.781.6419.070.21240.60830.09330.0860彎矩二次分配法計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表25——27彎矩圖如圖下圖豎向荷載作用下梁、柱內(nèi)力計(jì)算梁端、柱端彎矩見(jiàn)彎矩圖。梁端剪力：MI31VII\/1I?梁端剪力示意圖ql1V=匕+-(Mi-Mr)

bl2lVbrq-1(Ml-Mr)2Vbrq-1(Ml-Mr)2l，-i+1，-bb■■■■>IJl..iINC柱軸力示意圖=￡(匕］r+Vj)邊柱（上）：NI=8匕7l（r）中柱（上）：=￡(匕］r+Vj)邊柱(下)：N=X(Vl(r)+G)中柱(下)：N=X(Vr+Vl+G)cil(m)bil(m)il(m)cil(m)bi,j-1bijiji=1i=1恒、活、雪載作用下，根據(jù)公式，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)下表28——表30表28豎向恒荷載作用下梁端剪力及柱軸力梁端荷載引起剪力梁端彎矩引起剪力梁端總剪力柱軸力層次AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=-VBVB=VCVAVBVB=VCN頂N底N頂N底354.074.91-5.01049.0659.074.91152.81167.21192.04206.44254.884.91-2.79052.1057.674.91284.03298.43398.14412.54154.884.91-3.54051.3558.424.91415.25436.05605.00625.80梁端荷載引起剪力表29活荷載作用下梁端剪力及柱軸力梁端彎矩引起剪力梁端總剪力柱軸力層次AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨BC跨A柱B柱VA=VBVB=VCVA=-VBVB=VCVAVBVB=VCN頂=N底N頂=N底

34.300-0.2404.064.540.0010.3814.32217.220-1.00016.2218.220.0055.7871.64117.220-1.08016.1418.300.00113.02129.04表30雪荷載作用下梁端剪力及柱軸力梁端荷載引起剪力梁端彎矩引起剪力梁端總剪力柱軸力層次AB跨VA=VBBC跨VB=VCAB跨VA=-VBBC跨VB=VCAB跨BC跨VB=VCA柱N頂=N底B柱N頂=N底VAVB33.010-0.2002.813.210.007.2210.06217.220-1.10016.1218.320.0051.4267.48117.220-1.17016.0518.390.00108.77124.97構(gòu)件截面設(shè)計(jì)從內(nèi)力組合表中分別選出AB跨跨間截面及支座截面的最不利內(nèi)力，并將支座中心線處的彎矩?fù)Q算為支座邊緣控制截面的彎矩進(jìn)行配筋計(jì)算，計(jì)算第一層。最不利內(nèi)力選取見(jiàn)下表31，表32。y=0.75表31梁最不利內(nèi)力選取AB左B右M-211.47144.92-231.59V116.26-116.26202.37M-V*b/2188.21121.67191.120.75M141.1691.26143.34表32柱最不利內(nèi)力選取上端下端AM(kN?m)117.24138.56N(kN)639.68664.64BM(kNm)-184.37-222.32N(kN)1082.551107.511.框架橫梁的配筋（1）梁的正截面受彎承載力計(jì)算C30混凝土：f=14.3N/mm2f=1.43N/mm2HRB400級(jí)鋼：f=f，=360N/mm2梁截面：b=300mmh=600mma-35mmh'=100mmh=600一35=565mma=1.0當(dāng)梁下部受拉時(shí)按T形截面設(shè)計(jì)，當(dāng)梁上部受拉時(shí)按矩形截面設(shè)計(jì)，框架橫梁配筋：梁內(nèi)縱向鋼筋選HRB400級(jí)鋼&b=0.550，下部按T形截面設(shè)計(jì)，將梁端左、右支坐最大

正彎矩?fù)Q算到支座邊緣，取支座邊緣及跨中最大正彎矩三者最大值計(jì)算梁下部配筋M=0.75x102.37=76.78kN?m確定翼緣計(jì)算寬度按梁跨度考慮：b'寸=3=6000=2000mm按凈距考慮：b'f=b+S=300+（3300-250）=3350mm按翼緣高度考慮：重=100=0.18>0.1（不受此限）h5650所以取b'=2000mmf判斷T形截面類型—L)=1.0x11.9x2000x100x(565-100)22=1225.7kN.m>M=76.78kN?m所以屬于第一類T形截面求gg=1-:'1M\；0.5afb，h211cf0=1—,]76.78x】°60.5x1.0x11.9x2000x5652=0.0102<gb=0.550求AsA=%"sfy1.0x11.9x2000x565x0.0102300=457mm2>maxl045^bh,0.002bh）=386.1mm2y實(shí)配鋼筋218,伸入支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋（A：=509mm2），在計(jì)算相應(yīng)的受拉鋼筋A(yù)^，即支座A上部（按矩形截面設(shè)計(jì)）M-fA'（h-a，）a=ys——0safbh21c01.0x11.9x300x5652124.22x106-300x1.0x11.9x300x5652&=1-（1-2x氣=1f1-2x0.0380=0.0388v虬=些=0.124h0565說(shuō)明A'富裕，且達(dá)不到屈服，可近似取s僅222106=781.3mm2人MA=sf（h-a'）300x（565-35）y0s>max（堅(jiān)匕bh,0.0025bh）=450mm2y實(shí)配鋼筋222（As=760mm2）相差不超過(guò)5%。A'509~A^=760=0,67>0.3（滿足要求）xfA—=y——s——hafbh01c0300x7601.0x11.9x300x565=0.113v0.35支座B右下部M=0.75x106.33=79.75kN.m&=1-,：1-M0.5afb'h21cf079.75x1060.5x1.0x11.9x2000x5652=0.0106v&b=0.550afbh&求AsA=］《ff0y1.0x11.9x2000x565x0.0106300=475mm2>max（。，”fbh,0.002bh）=386.1mm2y實(shí)配鋼筋218,伸入支座，作為支座負(fù)彎矩作用下的受壓鋼筋（A：=509mm2）在計(jì)算相應(yīng)的受拉鋼筋A(yù),,即支座8上部（按矩形截面設(shè)計(jì)）M-f'A'(h-a')a=^—s——osafbh21c0119.20x106—300x509x(565-35)==0.03351.0x11.9x300x5652g=1—、：'1—2xa=1—、1-2x0.0335=0.0341\sv虬=空=0.124h0565說(shuō)明A；富裕，且達(dá)不到屈服，可近似取,M119.20x106A===749.7mm2sf(h-a')300x(565-35)y0sbh,0.0025bh)=450mm2實(shí)配鋼筋222(As=760mm2)^-s=*^=0.67>0.3(滿足要求)A760xfA——=y_s—hafbh

01c0300x7601.0x11.9x300x565=0.113v0.35（2）梁斜截面受剪承載力計(jì)算1）截面限制條件AB、BC、CD跨:rRE，1…/(0.2pfbh)=——x(0.2x1.0x11.9x300x565)=474.6kNcc00.852）混凝土的抗剪承載力AB、BC、CD跨:0.42fbh。=0.42x1.27x300x565=90.4kN3）梁端剪力設(shè)計(jì)值的調(diào)整抗震設(shè)計(jì)中，按照強(qiáng)剪弱彎的原則，延性框架梁在塑性鉸出現(xiàn)以前，不應(yīng)發(fā)生剪切破壞，塑性鉸出現(xiàn)后，也不應(yīng)過(guò)早被剪壞，按下列公式調(diào)整，三級(jí)框架：V=1.1xMl+MrT7——bb+VlGb調(diào)整結(jié)果見(jiàn)表33表33底層項(xiàng)目AB左B右備注V(kN)123.07123.07212.11—(0.2Pfbh)=474.6kNrcc0RE>>>梁的截面限制條件滿足0.42fbh0=90.4kN<<<需計(jì)算配置箍筋A(yù)B跨:梁端加密區(qū)箍筋取2肢8@150，箍筋用HPB235級(jí)鋼筋(、=210N/mm2)，則V=0.42fbh+1.25fA^h

ut0yvs0=0.42x1.27x300x565+1.25x210x2X50.3x565

150=189.88S>0.85x123.07=104.61S根據(jù)抗震規(guī)范，加密區(qū)長(zhǎng)度取max(1.5hb,500),所以取加密區(qū)長(zhǎng)度900mm,TOC\o"1-5"\h\zP=Asv=2x50.3=0.224%>0.26《=0.157%箍筋設(shè)置滿足要求。

svbs300x150fyvA2x50.3f非加密區(qū)取2肢8@200，P=尸=CMCM=0.168%<0.26h=0.157%svbs300x200fy^BC跨:加密區(qū)箍筋取2肢8@150，箍筋用HPB235級(jí)鋼筋(匚=210N/mm2)V=0.42fbh+1.25fAvh

ut0yvs02x503=0.42x1.27x300x565+1.25x210x土3x565150=189.88S>0.85x212.11=180.29SPsvA—svbs2x50.3=0.224%>PsvA—svbs300x150fy^^由于非加密區(qū)長(zhǎng)度較小，故全跨均按加密區(qū)配置。2.框架柱設(shè)計(jì)分別選出底層內(nèi)力組合表中最不利內(nèi)力，進(jìn)行配筋計(jì)算。對(duì)于彎矩和軸力，承載力抗震系數(shù)按軸壓比確定，當(dāng)軸壓比小于°.】5時(shí)，偵0.75,當(dāng)軸壓比大于0.15時(shí)，"=0.80，而剪力的系數(shù)都取0.85。(1)剪跨比和軸壓比驗(yàn)算驗(yàn)算過(guò)程如下表33表33柱的剪跨比與軸壓比驗(yàn)算

層次柱號(hào)b/mmh/mmf/(N/mm2)Mc/kN?mVc/kNN/kNMcVch0Nfbhc底層A40036014.3122.6746.49761.427.33>20.333<0.85B40036014.3150.3456.991027.337.33>20.499<0.85(2)柱正截面承載力驗(yàn)算C30混凝土：f=14.3N/mm2f=1.43N/mm2

ta1=1.0gb=0.55HRB335級(jí)鋼筋：fa1=1.0gb=0.55截面尺寸：bxh=400mmx400mmh=400-40=360mm0a=40mm為了避免柱腳過(guò)早屈服，三級(jí)框架底層柱下端截面彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以增大系數(shù)1.3。A柱：M=0.8x1.3x122.67=127.58kN/mN=0.8x761.42=609.14kNM127.58x106e=——==209.4mm0N609.14x103e取20mm和偏心方向截面尺寸的二較大值，即蘭=13.3mm3030，故取ea=20mm底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度l0=1.0H=4.9m=209.4+20=229.4mm4900=12.25>5故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)門(mén)4000.5fA0.5x14.3x4002人-=1.88>1.0(取g1=1.0)609.14，<15,取g=1.0ri￥

一0

1400ei/h0"h)1g1g2(12.25)2=1.17=1+1400x229.4/360h400e=ne.+^-a=1.17x229.4+—^~-40=428.4mmx對(duì)稱配筋：g=—hafbh14.3x400x36001c0609.14x103=0.296弋=0.5502a'>-h02x40=0.222360為大偏心情況Ne-afbh2頃1-0.5&)A=A=1-^~0ssf'(h-a')y0s609.14x103x428.4-1.0x14.3x400x3602x0.296x(1-0.5x0.296)300x(360-40)=770.9mm2>0.002bh=0.002x400x400=320mm2A+A'=2x770.9=1541.8mm2>0.006bh=960mm2每側(cè)選用318(A,=A:=763mm2)相差小于5%總配筋量=8x254.34=2035mm2>0.008bh=1280mm2B柱：M=0.8x1.3x150.34=156.35kN/mN=0.8x1027.33=821.86kNM156.35x106,=——=0N821.36x103=190.2mme取20mm和偏心方向截面尺寸的二較大值，即蘭=13.3mma3030，故取e=20mm底層柱的計(jì)算長(zhǎng)度l=1.0H=4.9m

0e.=e0+e=190.2+20=210.2mml4900黃==12.25>5故應(yīng)考慮偏心距增大系數(shù)門(mén)h4000.5fA0.5x14.3x4002g=c~=1N821.86=1.39>1.0(取&=1.0)1h<15,取q=1.0門(mén)=1+1r1￥-01400e./h0"h)1(12.25?=1.18=1+1400x210.2/360h400e=ne.+--a=1.18x210.2+亍-40=408.0mmxN821.86x103對(duì)稱配筋：g=h=f=14.3x400x360=0399十0.55001c0>生=W2=0.222

h0360為大偏心情況A,=A=Ne-%"七2頃1-0.5&)，_sf?c(h-a')y0s821.86x103x408.0-1.0x14.3x400x3602x0.399x(1-0.5x0.399)300x(360-40)=1026.5mm2>0.002bh=0.002x400x400=320mm2A+A'=2x1026.5=2053mm2>0.006bh=960mm2每側(cè)選用322(A=A'=1140mm2)‘總配筋量=8x380=3039mm2>0.008bh=1280mm2柱斜截面受剪承載力計(jì)算A柱：Mt=0.8x105.13=84.1kN?mMb=0.8x1.3x122.67=127.58kNm框架柱的剪力設(shè)計(jì)值k=1.2x84.1丁7,58=51.89kN4.9