土木工程工民建畢業(yè)設(shè)計(jì)橫向框架軸框架的抗震設(shè)計(jì)

摘要1Abstract2前言3第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)書41設(shè)計(jì)題目42設(shè)計(jì)目的及要求43建筑功能及要求43.1建筑功能要求43.2建筑等級53.3規(guī)劃及其他要求53.4結(jié)構(gòu)類型54設(shè)計(jì)內(nèi)容圖紙及歸檔要求54.1建筑部分54.2結(jié)構(gòu)部分54.3圖面要求6第二部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明71設(shè)計(jì)的基本條件和內(nèi)容71.1設(shè)計(jì)基本條件7氣象條件7抗震設(shè)防7地基土承載力7其它條件8鋼筋混凝土81.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容82結(jié)構(gòu)類型8設(shè)計(jì)方案8柱網(wǎng)布置及一榀框架圖83框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算[2]103.1梁柱截面，梁跨度及柱高確定10初估截面尺寸10柱的計(jì)算高度113.2荷載計(jì)算[1]11屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值11屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值11梁、柱、墻、窗、門重力荷載計(jì)算123.4計(jì)算重力荷載代表值[7]123.4.1第5層的重力荷載代表值：123.4.2第2～4層的重力荷載代表值133.4.3第一層的重力荷載代表值：133.5橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算133.5.1計(jì)算梁、柱的線剛度133.5.2計(jì)算柱的側(cè)移剛度143.6橫向水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和側(cè)移計(jì)算[15]153.6.1橫向自振周期的計(jì)算153.6.2水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算163.6.3水平地震作用下的位移驗(yàn)算183.6.4水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算193.7橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算[16]233.7.1風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值23風(fēng)荷載作用下的水平位移驗(yàn)算253.8豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算273.8.1計(jì)算單元273.8.2荷載計(jì)算283.8.3內(nèi)力計(jì)算303.8.4計(jì)算恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力343.9框架內(nèi)力組合363.9.1結(jié)構(gòu)抗震等級363.9.2框架梁內(nèi)力組合363.9.3框架柱內(nèi)力組合403.10截面設(shè)計(jì)46截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施要求46框架梁47框架柱504現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)[4]575基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[3]60基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)力60初步確定底面尺寸605.3計(jì)算基底壓力60地基抗沖切驗(yàn)算625.5基礎(chǔ)底板配筋636樓梯設(shè)計(jì)676.1樓梯梯段板設(shè)計(jì)676.1.1板厚確定676.1.2荷載計(jì)算686.2平臺板設(shè)計(jì)686.3平臺梁設(shè)計(jì)69結(jié)束語70參考文獻(xiàn)71致謝72摘要本設(shè)計(jì)主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中橫向框架軸框架的抗震設(shè)計(jì)。在確定框架布局之后，先進(jìn)行了層間荷載代表值的計(jì)算,接著利用頂點(diǎn)位移法求出自震周期，進(jìn)而按底部剪力法計(jì)算水平地震荷載作用下大小，進(jìn)而求出在水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力（彎矩、剪力、軸力）。同樣的過程計(jì)算風(fēng)荷載作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。接著計(jì)算豎向荷載（恒載及活荷載）作用下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力，找出最不利的一組或幾組內(nèi)力組合。選取最安全的結(jié)果計(jì)算配筋并繪圖。此外還進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方案中的樓梯的設(shè)計(jì)。完成了平臺板，梯段板，平臺梁等構(gòu)件的內(nèi)力和配筋計(jì)算及施工圖繪制。關(guān)鍵詞：框架結(jié)構(gòu)，建筑設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)AbstractThepurposeofthedesignistodotheanti-seismicdesigninthelongitudinalframesofaxis.Whenthedirectionsoftheframesisdetermined,firstlytheweightofeachflooriscalculated.Thenthevibratecycleiscalculatedbyutilizingthepeak-displacementmethod,thenmakingtheamountofthehorizontalseismicforcecanbegotbywayofthebottom-shearforcemethod.Theseismicforcecanbeassignedaccordingtotheshearingstiffnessoftheframesofthedifferentaxis.Thentheinternalforce(bendingmoment,shearingforceandaxialforce)inthestructureunderthehorizontalloadscanbeeasilycalculated.Afterthedeterminationoftheinternalforceunderthedeadandliveloads,thecombinationofinternalforcecanbemadebyusingtheExcelsoftware,whosepurposeistofindoneorseveralsetsofthemostadverseinternalforceofthewalllimbsandthecoterminousgirders,whichwillbethebasisofprotractingthereinforcingdrawingsofthecomponents.Thedesignofthestairsisalsobeapproachedbycalculatingtheinternalforceandreinforcingsuchcomponentsaslandingslab,stepboardandlandinggirderwhoseshopdrawingsarecompletedintheend.KEYWORDS:Frames,Architectural,design,Structural,designAnti-seismicdesign前言畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要階段，是畢業(yè)前的綜合學(xué)習(xí)階段,是深化、拓寬、綜合教和學(xué)的重要過程,是對大學(xué)期間所學(xué)專業(yè)知識的全面總結(jié)。本組畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為《框架結(jié)構(gòu)教學(xué)樓設(shè)計(jì)》。在畢業(yè)設(shè)計(jì)前期，我溫習(xí)了《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》等知識，并查閱了《結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《荷載規(guī)范》等規(guī)范。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中期，我們通過所學(xué)的基本理論、專業(yè)知識和基本技能進(jìn)行建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本組全體成員齊心協(xié)力、互助合作，發(fā)揮了積極合作的團(tuán)隊(duì)精神。在畢業(yè)設(shè)計(jì)后期，主要進(jìn)行設(shè)計(jì)手稿的電子排版整理，并得到徐道富老師的審批和指正，使我圓滿地完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，在此我表示衷心的感謝！畢業(yè)設(shè)計(jì)的三個月里，在指導(dǎo)老師的幫助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計(jì)計(jì)算、論文撰寫以及外文的翻譯，使我加深了對新規(guī)范、規(guī)程、手冊等相關(guān)內(nèi)容的理解。鞏固了專業(yè)知識，提高了綜合分析、解決問題的能力。在繪圖時熟練掌握了AutoCAD，天正建筑制圖軟件，TSSD探索者結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。以上所有這些從不同方面達(dá)到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的與要求。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算工作量很大，在計(jì)算過程中以手算為主，輔以一些計(jì)算軟件的校正。由于自己水平有限，難免有不妥和疏漏之處，敬請各位老師批評指正！第一部分設(shè)計(jì)任務(wù)書1設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目：《淮南第一人民醫(yī)院門診樓設(shè)計(jì)》。2設(shè)計(jì)目的及要求設(shè)計(jì)目的：通過本畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識分析和解決土木建筑工程設(shè)計(jì)問題的能力，同時也培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際及動手能力，養(yǎng)成嚴(yán)、求實(shí)、創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng)及調(diào)查研究、查閱資料、綜合分析的能力，為具有土木工程技術(shù)人員所必備的基本素質(zhì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。具體要求：堅(jiān)持“適用、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀”的設(shè)計(jì)原則。掌握與本設(shè)計(jì)有關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范及有關(guān)規(guī)定，并會正確應(yīng)用。要求建筑設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)方案合理、適用、美觀。結(jié)構(gòu)部分合理選擇結(jié)構(gòu)形式，掌握框架結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法及結(jié)構(gòu)要求。培養(yǎng)繪制施工圖的能力，圖紙不僅達(dá)到數(shù)量要求，而且要確保質(zhì)量。建筑功能及要求。3建筑功能及要求擬建本門診樓為永久性建筑，建筑主樓5層，局部4層。建筑總面積約為4500㎡，高m，底層層高m。3.1建筑功能要求建筑規(guī)模：本門診樓就診要求達(dá)到600人次/日。布局描述：1、內(nèi)科、外科、五官科、小兒科、婦產(chǎn)科、放射科、急診分別為八~十一間；2、中醫(yī)科、皮膚科、化驗(yàn)及功能檢查、理療分別為四~六間；3、公共用房十~十五間，包括掛號、病歷、保健、藥房、接待、男女廁所等；4、另外安排候診、辦公等用房若干間。3.2建筑等級耐久性II級，耐火等級2級3.3規(guī)劃及其他要求立面處理簡潔大方，突出綜合醫(yī)院的特色，體現(xiàn)均質(zhì)、健康、有序的建筑特點(diǎn)，符合城市總體規(guī)劃要求。3.4結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)型式：框架結(jié)構(gòu)4設(shè)計(jì)內(nèi)容圖紙及歸檔要求4.1建筑部分按照：建施1、建施2……排序，設(shè)計(jì)的建筑施工圖有：總平面圖 1:500建筑平面圖（包括首層、標(biāo)準(zhǔn)層、頂層） 1:100頂層排水平面圖 1:200/1:300立面圖（2~4個） 1:100剖面圖（通過門窗或較復(fù)雜部位剖切） 1:100/1:50樓梯間詳圖 1:50/1:20/1:10設(shè)計(jì)說明書（材料做法表、門窗數(shù)量表）4.2結(jié)構(gòu)部分按照：結(jié)施1、結(jié)施2……排序，設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)施工圖有：基礎(chǔ)平面、剖面圖平面結(jié)構(gòu)布置圖（2~4張）梁板模板圖局部大樣圖4.3圖面要求圖紙可用計(jì)算機(jī)繪制，也要有手工繪制。布局勻稱、圖面整潔、線條圓滑、符號正確、符合《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》、尺寸完善。計(jì)算正確、說明清楚、詞語簡練、用詞恰當(dāng)、字跡工整。第二部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明本門診大樓是一個集多項(xiàng)功能為一體的多層公共民用建筑，不同的使用功能要求應(yīng)設(shè)計(jì)不同的構(gòu)造形式與之相適應(yīng)，從而方便使用，因此，在設(shè)計(jì)中，我們在建筑設(shè)計(jì)上進(jìn)行了精心的設(shè)計(jì)，使之盡量滿足綜合大樓的各項(xiàng)功能，并使結(jié)構(gòu)盡量做到簡單。1設(shè)計(jì)的基本條件和內(nèi)容1.1設(shè)計(jì)基本條件本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是在淮南市的一所門診大樓。建筑地點(diǎn)：安徽省淮南市建筑規(guī)模：建筑面積：4000~4500層數(shù)：4～5層建筑場地：占地9000，其中東西長100m,南北寬90m，距離路中心為90m.1.1.1氣象條件主導(dǎo)風(fēng)向：東南風(fēng)，全年平均風(fēng)速為，最大風(fēng)速為18m/s，基本風(fēng)壓為。全年平均降雨量：818.9mm。最熱月相對濕度：80%。雪荷載：基本雪壓0.45(水平投影)。風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓(10m標(biāo)高處)。1.1.2抗震設(shè)防按7級抗震：II類場地設(shè)計(jì)，地震分區(qū)為一區(qū)1.1.3地基土承載力地基土承載力為1.1.4其它條件基礎(chǔ)設(shè)計(jì)均不考慮地基土的變形驗(yàn)算，室內(nèi)外高差600mm，其中標(biāo)高相當(dāng)于馬路中心相對標(biāo)高。1.1.5鋼筋混凝土梁板混凝土采用C30混凝土，縱筋采用II級，箍筋采用I級。1.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容結(jié)構(gòu)計(jì)算書包括結(jié)構(gòu)布置，設(shè)計(jì)依據(jù)及步驟和主要計(jì)算的過程及計(jì)算結(jié)果，計(jì)算簡圖，及如下內(nèi)容：地震作用計(jì)算；框架內(nèi)力分析，配筋計(jì)算（取一榀）；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算；板、樓梯的設(shè)計(jì)計(jì)算。其它構(gòu)件計(jì)算視設(shè)計(jì)情況而定。2結(jié)構(gòu)類型設(shè)計(jì)方案本建筑設(shè)計(jì)方案采用框架結(jié)構(gòu)梁、板、柱、樓面均采用現(xiàn)澆型混凝土柱網(wǎng)布置及一榀框架圖計(jì)算簡圖見圖2-1：圖2-1（A）計(jì)算簡圖根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，板厚去100mm。柱、板的混凝土強(qiáng)度等級玉與梁相同，為C30混凝土。框架結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖所示，取頂層柱的形心線作為框架柱的軸線，同時要求邊跨的外邊面平齊，而中跨柱上下層形心對齊；梁軸線取到板底，一般層柱高度即為層高，取；由于底層層高，室內(nèi)外高差和基礎(chǔ)頂部至室外地面，所以底層暫取h=3900+600+600=5100mm.AABCDC5B5D5A5A4C4B4D4A2C2B2D2A3C3B3D3A1C1B1D1A0C0B0D0360036003600600060004200300051003600圖2-1（B）15軸線一榀框架圖3框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算[2]3.1梁柱截面，梁跨度及柱高確定初估截面尺寸（1）柱：底層：b×h=700mm×700mm，其余各層均為600mm×600mm（2）梁：為滿足承載力、剛度及延性要求截面高度h取1/12~1/8的跨度，梁截面寬度一般取1/3~1/2梁高，同時不宜小于1/2柱寬，且不應(yīng)小于250mm。表3-1梁截面尺寸及混凝土強(qiáng)度等級層次混凝土強(qiáng)度等級橫梁（）縱梁AB跨BC跨1～4C30300×500300×400300×450柱的計(jì)算高度底層柱高度：=m注：底層層高3.9m,高差0.6m基礎(chǔ)頂部至室外地面0.其他各層為3.6m初選柱的截面：底層b×h=700mm×700mm；其余各層b×h=600mm×600mm。3.2荷載計(jì)算[1]3.屋面及樓面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面（上人）：30厚細(xì)石混凝土保護(hù)層22×0.03=0.66三氈四油防水層0.420mm厚1：2水泥砂漿找平層20×0.02=0.4100~180厚找坡膨脹珍珠巖3×（）/2=0.84100厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板25×0.1=2.5V型輕鋼龍骨吊頂合計(jì)1~4層邊跨和過道樓面：瓷磚地面（包括水泥粗砂打底）100mm厚鋼筋混凝土板25×V型輕鋼龍骨吊頂合計(jì)3.353.2.2屋面及樓面可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值上人屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值走廊、門廳、樓梯活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.0屋面雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值=μr0.45=0.45式中：μr為屋面積雪分布系數(shù)，取μr＝梁、柱、墻、窗、門重力荷載計(jì)算梁、柱可根據(jù)截面尺寸、材料容重及粉刷等計(jì)算出單位長度上的重力荷載，對墻、門等可計(jì)算出單位面積上的重力荷載，其具體計(jì)算過程如下表所示。墻體墻為240mm的填充墻，外墻面貼瓷磚（kN/m），內(nèi)墻面為20mm厚抹灰，則外墻單位墻面重力荷載為：0.5+15×0.24+17×0.02=4.44kN/m：內(nèi)墻也為200mm的填充墻，兩側(cè)均為20mm厚抹灰，則內(nèi)墻單位面積重力荷載為：15×0.24+17×0.02=4.28kN/m木門單位面積重力荷載為kN/m2；塑鋼窗單位面積重力荷載取kN/m。表3-2梁、柱重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值層次構(gòu)件(m)(m)(kN/m3)(kN/m)(m)(kN)(kN)1邊橫梁0.502518中橫梁2511縱梁*2536柱25382～5邊橫梁0.502518中橫梁2511縱梁2536柱2538注:1）表中為考慮梁、柱的粉刷層重力荷載而對其重力荷載的增大系數(shù)；n為每層構(gòu)件根數(shù)。2）梁長度取凈長；柱長長度取層高；縱梁的根數(shù)按計(jì)算長度3.3.4計(jì)算重力荷載代表值[7]第5層的重力荷載代表值：第五層重力荷載代表值：×(15×31.2+18)+2×(14.76×30.96+5.76×3-(18×5.3+27×2.9+5×5.3+2×2.3-1.2×2.4×16)×0.24)+825.3+(2492.75+1292.76)×0.5+4.28×(15×5.4×(1.8+2.55-0.5)+(14×2.9+3×5.3)×(1.8+2.55-0.45)-1.2×2.4×16-2.1×2.1×2)+4.44×(18.8×(1.8+2.55-0.5)+(14×2.9+2×5.3)×(1.8+2.55-0.45)-2.1×2.1×15)+(1.2×2.4×16×0.2+2.1×2.1×17×0.5)=5732.59kN第2～4層的重力荷載代表值第二~四層重力荷載代表值：×(15×31.2+18)+2×××3)-(18×5.4+27×3+5×5.4+2×××16)××(15××(3.6-0.5)+(14×3+3×5.4)×××××(3.6-0.5)+(14×3+2×5.4)×××××16×××15×0.5)kN第一層的重力荷載代表值：第一層重力荷載代表值：×(15×31.2+18)+2×××3-(18×5.3+27×2.9+5×5.3+2×××16)×0.24)+825.3+(2492.75+1292.76)××(15××(1.8+2.55-0.5)+(14×2.9+3×5.3)×××××××(1.8+2.55-0.5)+(14×2.9+2×5.3)×××××16×××17×0.5)kN各層重力荷載代表值見圖3-13.5橫向框架側(cè)移剛度計(jì)算計(jì)算梁、柱的線剛度梁線剛度計(jì)算：梁柱混凝土標(biāo)號均為，。在框架結(jié)構(gòu)中，現(xiàn)澆樓面或預(yù)制樓板但只有現(xiàn)澆層的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移?？紤]這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時，對現(xiàn)澆樓面的邊框架梁取，對中框架梁取。具體計(jì)算值計(jì)算如下表所示：類別（N/mm2）（mm×mm）（mm4）(mm）（N·mm）（N·mm）（N·mm）邊橫梁×104300×500×1096000×1010×1010×1010走道梁×104300×400×1093000×1010×1010×1010層次（N/mm2）（mm×mm）（mm4）(mm）（N·mm）1×104700×700×10105100×10102～5×104600×600×10103600×1010計(jì)算柱的側(cè)移剛度柱的側(cè)移剛度D計(jì)算公式：其中為柱側(cè)移剛度修正系數(shù)，為梁柱線剛度比，不同情況下，、取值不同。對于一般層對于底層：（3-4）（3-5）具體計(jì)算如下表：層次邊柱(11根)中柱(13根)10.2660.3380.537092～50.3470.1480.7030.260層次A-19AC-19B-1910.1990.3180.4030.376224132～50.2600.3360.5270922168層次E-12C-16C-17B-11E-1112～5層次D-1212～5∑D1/∑D23.6橫向水平地震作用下的框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算和側(cè)移計(jì)算[15]橫向自振周期的計(jì)算運(yùn)用頂點(diǎn)位移法來計(jì)算，對于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架結(jié)構(gòu)，基本自振周期可按下式來計(jì)算：計(jì)算結(jié)構(gòu)基本自振周期用的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)假想位移，即假想把集中在各層樓面處的重力荷載代表值作為水平荷載而算得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移；——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0.7；故先計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想側(cè)移，計(jì)算過程如下表：層次584321T1=1.7××水平地震作用及樓層地震剪力計(jì)算該建筑結(jié)構(gòu)高度遠(yuǎn)小于40m，質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻，變形以剪切為主，因此用底部剪力法來計(jì)算水平地震作用。0.85×(8222.25+3×7047.24+5732.59)＝29832.08kN層次54321各質(zhì)點(diǎn)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3-2橫向水平地震作用及層間地震剪力水平地震作用下的位移驗(yàn)算層次j5360043600336002360015100水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算均布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比m6654321注：m表示結(jié)構(gòu)總層婁；,n表示該柱所在的樓層位置；表示梁柱線剛度比，按表計(jì)算。倒三角形分布水平荷載下各層柱標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比m6654321上、下層梁相對剛度變化的修正值注：當(dāng)時，，相應(yīng)的為正值；當(dāng)時，，相應(yīng)的為負(fù)值；對底層柱不作修正。上、下層層高不同的修正值和a2a3注：為上層層高變化的修正值，按照求得，上層較高時為正值，但對于最上層可不考慮；為下層層高變化的修正值，按照求得，對于最上層可不考慮。表3-9各層邊柱柱端彎矩及剪力計(jì)算層次y512327412327312327212327118348表3-10各層中柱柱端彎矩及剪力計(jì)算層次y5216682166842166821668321668216682216682166812220022200（3-21）hhyh計(jì)算結(jié)果如下表所示：層次邊梁走道梁柱軸力邊柱N中柱N563463363263163圖3-3地震作用下框架彎矩圖圖3-4左地震作用下梁端剪力及柱軸力3.7橫向風(fēng)荷載作用下框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力和側(cè)移計(jì)算[16]風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值＝19.5/18＝=。風(fēng)壓高度變化系數(shù)離地面或海平面平均高度/m地面粗糙度類別備注ABCDA類指近海面、海島、海岸、湖岸及沙漠地區(qū)；B類指田野、鄉(xiāng)村、叢林、丘陵以及房屋比較稀疏的鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城市郊區(qū)；C類指有密集建筑群的城市市區(qū)；D類指密集建筑群且房屋較高的城市市區(qū)。51015203040q(z)=3.6×0.35×××根據(jù)各樓層標(biāo)高處的高度Hi由上表可查取，代入上式可求得各樓層標(biāo)高處的水平方向荷載q(z)，q(z)沿房屋高度的分布見圖3-5。表3-12風(fēng)荷載作用下標(biāo)準(zhǔn)值層次迎風(fēng)面背風(fēng)面5432111框架結(jié)構(gòu)分析時，應(yīng)按靜力等效原理將圖(a)的分布風(fēng)荷載轉(zhuǎn)化為節(jié)點(diǎn)集中荷載，如圖(b)所示。集中荷載等效方法如圖所示。AB=AB=+靜力等效原理計(jì)算方法和圖3-5框架受風(fēng)荷載圖（標(biāo)準(zhǔn)值）(a)風(fēng)荷載沿房屋高度的分布(kN/m)(b)等效節(jié)點(diǎn)集中風(fēng)荷載(kN)層次5360043600336002360015100表3-14各層邊柱端彎矩及剪力計(jì)算層次(m)(kN)(N/m)邊柱58109712327000481097123270003810971232700028109712327001679921834800注:表中M單位為kN·m，V的單位為kN。表3-15各層中柱端彎矩及剪力計(jì)算層次(m)(kN)(N/m)中柱571610721668000471610721668000371610721668000271610721668001739461222003200表3-16各層中柱端彎矩及剪力計(jì)算層次邊梁走道梁柱軸力（）邊柱中柱563-463-363-263-163-注：1）柱軸力中的負(fù)號表示拉力。當(dāng)為左地震作用時，左側(cè)兩根柱為拉力，對應(yīng)的右側(cè)兩根柱為壓力；2）表中M單位為kN·m，V的單位為kN，N的單位為kN，l的單位為m。橫向框架在風(fēng)荷載作用下的彎矩、梁端剪力及柱軸力見圖 （a）框架彎矩圖（kN·m）b）梁端剪力及柱軸力圖（kN）圖3-6橫向框架風(fēng)荷載作用下框架彎矩圖、梁端剪力及柱軸力圖3.8豎向荷載作用下橫向框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算計(jì)算單元圖3-7橫向框架計(jì)算單元荷載計(jì)算恒荷載：×3集中力：P1=（△板）3.6×1.8×0.5×+（縱梁）3.544×3.6+（女兒墻）×1.2×3.6=P2=（△板）（3.）×1.5×0.5×+（縱梁）3.544×3.6=一～四層:恒荷載：+×(3.6-0.5)=3.35×3.6=集中力：（△板）3.6×1.8×0.5×3.35+（縱梁）3.544×3.6+（外墻）=P2=（△板）4.2×1.5×0.5×3.35+（縱梁）3.544×3.6+（內(nèi)墻）4.28×[(3.6-0.5)×(3.6-0.6)-1.2×2.4]+0.24×1.2×2.4=62.043.6×2.0=對于第一～五層：集中力：P1=(△板)3.6×1.8×0.5×2.0=P2=(△板)×1.5×0.5×2.0×2=同理，在屋面雪荷載作用下:3.6×0.45=P1=(△板)3.6×1.5×0.5×0.45=P2=(△板)3.6×1.5詳見下表3-12：表3-17橫向框架恒載層次5001~400表3-18橫向框架活載層次5（）（）（）12.6(2.44)001~400內(nèi)力計(jì)算（3-23）（3-24）（3-25）對于邊節(jié)點(diǎn)，與節(jié)點(diǎn)相連的各桿件均為固接，因此桿端近端的轉(zhuǎn)動剛度，為桿件的線剛度，分配系數(shù)為；對于中間節(jié)點(diǎn)，與該節(jié)點(diǎn)相連的走道梁的遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)化為滑動支座，因此轉(zhuǎn)動剛度，其余桿端，分配系數(shù)計(jì)算過程如下：遠(yuǎn)端支撐情況為固定，故勁度系數(shù)，傳遞系數(shù)，分配系數(shù)，具體計(jì)算如下：層數(shù)邊結(jié)點(diǎn)中結(jié)點(diǎn)50.7420.1172~40.0710.4930.3530.462用彎矩二次分配法來計(jì)算恒載作用下的梁端、柱端彎矩。具體彎矩分配見圖3-10和3-11：所以可根據(jù)以上繪制荷載作用下彎矩圖，具體恒載和活載作用下彎矩圖見圖3-12和3-13：圖3-13恒載作用下的框架彎矩圖()圖3-14活載作用下的框架彎矩圖()計(jì)算恒載和活載作用下梁端剪力和柱軸力邊柱由于偏心產(chǎn)生的彎矩中柱由于偏心產(chǎn)生的彎矩所以由以上公式求得的梁端剪力和柱軸力見表3-15及3-16：表3-20恒載作用下梁端剪力及柱軸力(kN)層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力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5040302010表3-21活載（雪載）作用下梁端剪力及柱軸力(kN)層次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力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5(3.65)(1.22)(-0.15)0(3.49)(3.90)(1.22)(4.71)(7.45)4(-0.10)0(16.10)(16.30)(26.21)(41.75)30(47.71)(76.05)20(69.2)(110.36)10(90.69)(144.67)注：剪力V以向上為正。括號內(nèi)數(shù)值為屋面作用雪荷載，其它層樓面作用活荷載對應(yīng)的內(nèi)力?？蚣軆?nèi)力組合結(jié)構(gòu)抗震等級框架梁內(nèi)力組合受彎梁偏壓柱受剪軸壓比軸壓比表3-23豎向荷載作用下梁端負(fù)彎矩調(diào)幅（單位kN·m）層次恒載作用活載作用彎矩調(diào)整前彎矩調(diào)整后彎矩調(diào)整前彎矩調(diào)整后AB左B右AB左B右AB左B右AB左B右5(-4.34)(-4.43)(-0.87)(-3.472)(-3.544)(-0.696)4(-17.26)(-17.97)(-4.24)(-13.808)(-14.376)(-3.392)321注：表中M以梁下部受拉為正。層次截面位置內(nèi)力支座邊V一層AM--48VB左MVB右MV13.77.跨間MABMBC三層AMVB左M--4VB右M--2V跨間MABMBC五層AM--(3.47)V(3.49)87B左M--(-3.54)1.11V(3.8)0.45B右M--(-0.7)20.78-V1(1.22)0.76跨間MABMBC注:表中MAB和MBC分別為AB跨和BC跨的跨間最大正彎矩。M以下部受拉為正，V以向上為正。SQk一項(xiàng)中括號內(nèi)的數(shù)值表示屋面作用雪荷載時對應(yīng)的內(nèi)力。表3-24(b)框架梁內(nèi)力組合表（２,4層,僅用于計(jì)算柱的內(nèi)力）層次截面位置內(nèi)力二層AMVB左MVB右MV四層AMVB左MVB右MV最不利截面處的彎矩設(shè)計(jì)值：從表中分別選出AB跨和BC跨的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?？蚣芰鹤畈焕孛嫣幍膹澗卦O(shè)計(jì)值計(jì)算結(jié)果見表。表3-25框架梁最不利截面處的彎矩設(shè)計(jì)值層次截面/m/mm支座計(jì)算中心處支座邊緣或跨中備注/kN·m/kN/kN·m1支座A右震時支座Bl左震時支座Br右震時跨間恒載控制下組合左震左端,荷載重組3支座A右震時支座Bl左震時支座Br右震時跨間恒載控制下組合左震左端,荷載重組5支座A活載控制下組合支座Bl活載控制下組合支座Br右震時跨間恒載控制下組合在跨中,不用調(diào)整注：表中V為支座計(jì)算中心處的剪力；抗震組合時，表中彎矩與剪力分別要還原成不考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)。3.9.3框架柱內(nèi)力組合柱端彎矩和軸力組合：及相應(yīng)的M對于抗震設(shè)計(jì)的組合或非抗震設(shè)計(jì)中考慮風(fēng)荷載的組合，應(yīng)注意從兩個方向的水平地震作用或風(fēng)荷載效應(yīng)中確定最不利內(nèi)力?！犊拐鹨?guī)范》規(guī)定在地震組合時，柱的承載力抗震調(diào)整系數(shù)按表中數(shù)值取用，對于軸壓比小于的上層偏壓柱，組合后的彎矩和剪力同時乘以；對于軸壓比大于的下層偏壓柱，則同時乘以0.8.注:表中M為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的彎矩設(shè)計(jì)值；由于只有第1，2兩層的柱的軸壓比大于，所以對這兩層不僅要求凈高端點(diǎn)彎矩，還要進(jìn)行了抗震的調(diào)整(1)柱的豎向荷載作用的彎矩和剪力設(shè)計(jì)值不考慮調(diào)幅。(2)地震作用組合時，要用雪荷載參與組合；(3)地震組合時，當(dāng)時，的抗震調(diào)整系數(shù)為；當(dāng)時，的抗震調(diào)整系數(shù)為，其中為組合軸力設(shè)計(jì)值，且不考慮地震調(diào)整系數(shù)。(4)在后面的柱的受壓正截面設(shè)計(jì)時，要同時考慮抗震組合()和非抗震組合()兩種組合。截面設(shè)計(jì)截面設(shè)計(jì)及構(gòu)造措施要求通過內(nèi)力組合求得梁、柱構(gòu)件各控制截面的最不利內(nèi)力設(shè)計(jì)值，并進(jìn)行必要的調(diào)整后，即可對其進(jìn)行截面配筋計(jì)算和采取構(gòu)件措施。材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)鋼筋混凝土梁受彎軸壓比〈的柱偏壓軸壓比的柱偏壓抗震墻偏壓各類構(gòu)件受剪，偏拉框架梁表3-33框架梁縱向受拉鋼筋最小配筋百分率（%）抗震等級梁中位置支座跨中一和80ft/fy中的較大值和65ft/fy中的較大值二和65ft/fy中的較大值和55ft/fy中的較大值三、四和55ft/fy中的較大值和45ft/fy中的較大值表3-34梁端箍筋加密區(qū)的長度、箍筋的最大間距和最小直徑抗震等級加密區(qū)長度（采用較大值）/mm箍筋最大間距（采用較小值）/mm箍筋最小直徑/mm一,500,,10010二,500,,1008三,500,,1508四,500,,1506注:：為縱向鋼筋直徑，為梁截面高度。表3-35框架梁縱向鋼筋計(jì)算層次截面M/kN·m/mm2/mm2實(shí)配鋼筋/%5支座A<0763218(733)6Bl<0763218(763)6AB跨間14318(763)支座Br<0402216(402)10.37BC跨間<0216(402)3支座A15763320(942)0.68Bl08763320(942)0.8AB跨間16318(763)支座Br5509318(763)0.7BC跨間27218(509)1支座A14763418(1017)0.75Bl763418(1017)5AB跨間318(763)支座Br29628320(942)0.670.86BC跨間220(628)注：混凝土界限相對受壓區(qū)高度，對非抗震設(shè)計(jì)，C50混凝土以下時，Ⅱ級鋼取；對抗震設(shè)計(jì)，三級抗震等級時，它取。表3-36框架梁箍筋數(shù)量計(jì)算表層次截面/kN/kN梁端加密區(qū)非加密區(qū)實(shí)配箍筋長度/m實(shí)配鋼筋()5A、Bl398.97>單肢8@150(0.67)900單肢8@200(0.17)Br313.17>單肢8@100(0.67)600單肢8@200(0.17)3A、Bl398.97>單肢8@150(0.67)900單肢8@200(0.17)Br313.17>單肢8@100(0.67)600單肢8@200(0.17)1A、Bl398.97>單肢8@150(0.67)900單肢8@200(0.17)Br313.17>單肢8@100(0.67)600單肢8@200(0.17)注：表中V為換算至支座邊緣處的梁端剪力；非加密區(qū)（1）梁的正截面受彎承載力計(jì)算當(dāng)梁下拉時，按T形截面設(shè)計(jì)，當(dāng)梁上部受拉時，按矩形截面設(shè)計(jì)。在AB梁段上翼緣板厚100mm計(jì)取。上翼緣計(jì)算寬度當(dāng)①按跨度考慮時，；②按梁間距考慮時，=0.3+3m；③按翼緣厚度考慮時，，《混泥土設(shè)計(jì)規(guī)范》，翼緣厚度不起控制作用，故取較小值2m。梁內(nèi)縱向鋼筋選用HRB335級鋼（300N/mm2），。下部跨間截面按單筋T形截面計(jì)算，因?yàn)閷儆诘谝活怲形截面計(jì)算，161<，實(shí)配鋼筋318（As=763mm2）,,滿足《混凝土規(guī)范》關(guān)于三級抗震最小配筋率要求。實(shí)取418（As=1017），雙肢8@150AB跨：BC跨：滿足斜截面承載力要求。=750mm。配箍率框架柱柱截面尺寸驗(yàn)算：柱截面尺寸宜滿足剪跨比和軸壓比的要求：（1）一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結(jié)構(gòu)的各層柱段，其計(jì)算長度可按下表的規(guī)定取用。表3-37框架結(jié)構(gòu)各層柱的計(jì)算長度樓蓋類型柱的類別計(jì)算長度現(xiàn)澆樓蓋底層柱其余各層柱注:表中H對底層柱為從基礎(chǔ)頂面到一層樓蓋頂面的高度,對其余各層柱為上、下兩層樓蓋頂面之間的高度。（2）水平荷載產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值占總彎矩設(shè)計(jì)值的75%以上時（即8、9度以上的設(shè)防烈度下才可能考慮），框架柱的計(jì)算長度可按下列兩個公式計(jì)算，并取其中較小值：ic1icic1ic2ic3ib22b5450ib4ib12b5—為、中的較小值；—為柱的計(jì)算長度，按表采用。表3-38柱截面縱向鋼筋的最小總配筋率（%）類別抗震等級一二三四中柱和邊柱角柱、框支柱框架柱中全部縱向受力鋼筋配筋率不應(yīng)大于5%；截面尺寸大于400mm的柱，縱向鋼筋的間距不宜大于200mm。表3-39柱箍筋加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑類別箍筋最大間距/mm（采用較小值）箍筋最小直徑/mm一10二8三8表3-40柱箍筋加密區(qū)箍筋的最小體積配筋率抗震等級箍筋形式柱軸壓比≤三普通箍、復(fù)合箍螺旋箍表3-41框架柱的剪跨比和軸壓比驗(yàn)算柱號層次/mm/mm/(N/mm2)/kN·m/kN/kNA柱5600560>23600560>21700660>2B柱5600560>23600560>21700660>2注:M取左、右地震組合下柱底和柱項(xiàng)計(jì)算中心處彎矩的最大絕對值；在取V時,地震方向要與M值一致；N是左、右地震組合下的最大壓力值。注：以上公式為表中計(jì)算所需公式。表3-42(a)地震組合下計(jì)算參數(shù)與柱號層次/kN·m/kNh/mm/mm/mml0(mm)A柱545.54130.69600348.4620.00450019.701.06390.9645.54460.58300.37600201.6820.0045008.571.10244.1860.58380.12478.07600167.5920.0045005.381.12210.0980.12290.61710.15600127.5920.0045003.621.15170.0990.611301.39935.90700322.0323.3051003.741.07370.36301.39B柱552.43132.91600394.4820.00450019.371.05436.9852.43479.46303.26600262.0220.0045008.491.08304.5279.463108.18465.53600232.3820.0045005.531.09274.88108.182133.78663.43600201.6520.0045003.881.10244.15133.781299.76855.51700350.3923.3051004.101.07398.71299.76注：M是柱支座邊緣處的彎矩，且M、N是該層柱底部內(nèi)力；。表3-42(b)地震組合下對稱配筋柱正截面設(shè)計(jì)柱號層次/kN/mm/mm/(N/mm2)/(N/mm2)/mm/mm/(mm2)A柱55606004560600356060025606001660700B柱55606004560600356060025606001660700注：Ⅱ級鋼筋。表3-43(a)非地震組合下計(jì)算參數(shù)與柱號層次/kN/kN·mc/m/kN/kN·mh/mm/mm/mm/mm/mmA柱5202.2967.290.1042.3963.05600.00332.6420.00450012.7211.06375.144438.3162.570.1033.7859.19600.00142.7520.0045005.8711.14185.253674.0863.930.1035.1460.42600.0094.8420.0045003.8211.20137.342909.8568.510.1035.8964.92600.0075.3020.0045002.8311.24117.8011189.3126.850.1015.7925.27700.0022.5823.3351002.9511.5570.93B柱5237.4655.900.1034.2652.47600.00235.4120.00450010.8411.09277.914527.6654.150.1029.7651.17600.00102.6220.0045004.8811.18145.123818.1255.130.1030.3552.10600.0067.3920.0045003.1511.26109.8921108.5758.340.1030.8255.26600.0052.6320.0045002.3211.3195.1311440.5823.320.1013.7221.95700.0016.1923.3351002.4311.6364.54注：M是與Nmax對應(yīng)的柱底支座中心處彎矩，Mc是經(jīng)過調(diào)整所得的支座端點(diǎn)處彎矩；V是與Nmax對應(yīng)的剪力。表3-43(b)非地震組合下對稱配筋柱正截面設(shè)計(jì)柱號層次/kN/mm/mm/mm大小偏心判斷/(mm2)每側(cè)實(shí)配鋼筋(面積）A柱5202.295606000.14635.14大720418(1018)4438.315606000.14445.25大720418(1018)3674.085606000.14397.34小構(gòu)造配筋720418(1018)2909.855606000.14377.80小構(gòu)造配筋720418(1018)11189.316607000.12380.93小構(gòu)造配筋980420(1257)B柱5237.465606000.14537.91大720418(1018))4527.665606000.14405.12小720418(1018)3818.125606000.14369.89小構(gòu)造配筋720418(1018)21108.575606000.14355.13小構(gòu)造配筋720418(1018)11440.586607000.12374.54小構(gòu)造配筋980420(1257)注：Ⅱ級鋼筋；大小偏壓判別條件；表中表明，柱的截面尺寸太大，材料浪費(fèi)。表3-44框架柱斜截面設(shè)計(jì)計(jì)算表柱號層次/kN/kN/kN/kN/mm(kN)/%/%加密區(qū)非加密區(qū)實(shí)配箍筋（%）長度/mm實(shí)配箍筋（%）A柱5<0410@150(0.76)500410@200(0.57)3<0410@150(0.76)500410@200(0.57)1<0410@100(0.97)1600410@200(0.48)B柱5<0410@150(0.76)500410@200(0.57)3<0410@150(0.76)500410@200(0.57)1<0410@100(0.97)1600410@200(0.48)注：為柱的軸壓比，是與剪力對應(yīng)的地震組合下的柱底壓力比；加密區(qū)長度是指柱端開始的加密區(qū)箍筋最小長度值；上述和均是不考慮抗震調(diào)整系數(shù)；為與剪力對應(yīng)地震組合下的柱頂計(jì)算中心處壓力；A柱的內(nèi)力是由右震控制的，B柱則是左震控制。4現(xiàn)澆板設(shè)計(jì)[4]根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010—2002），樓板長邊與短邊之比小于2時，宜按雙向板計(jì)算。樓板長邊與短邊之比大于2，但小于3.0時，宜按雙向板計(jì)算，當(dāng)按沿短邊受力的單向板計(jì)算時，應(yīng)沿長邊方向布置足夠的構(gòu)造鋼筋。根據(jù)本工程的實(shí)際尺寸，樓板全為雙向板，樓板按照彈性方法進(jìn)行計(jì)算。雙向板按彈性理論的計(jì)算方法：①多跨連續(xù)雙向板跨中最大正彎矩：為了求得連續(xù)雙向板跨中最大正彎矩，荷載分布情況可以分解為滿布荷載g+q/2及間隔布置兩種情況，前一種情況可近似認(rèn)為各區(qū)格板都固定支承在中間支承上，對于后一種情況可近似認(rèn)為在中間支承處都是簡支的。沿樓蓋周邊則根據(jù)實(shí)際支承情況確定。分別求得各區(qū)格板的彎矩，然后疊加得到各區(qū)格板的跨中最大彎矩。②多跨連續(xù)雙向板支座最大負(fù)彎矩：支座最大負(fù)彎矩可按滿布活荷載時求得。（1）設(shè)計(jì)參數(shù)如下：邊橫梁：，中橫梁：，縱梁：。板為鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，按彈性理論分析計(jì)算?；炷敛捎肅30，mm2，鋼筋采用HPB235，fy=210N/mm2。a.荷載設(shè)計(jì)值板面荷載標(biāo)準(zhǔn)值：kN/m2，kN/m2則：2q=1.3×2.0=2.6kN/m22q/2=1.3kN/m2g+q/2=(g+q)-q/2=4.02+1.3=5.32kN/m2b.計(jì)算跨度板厚h=100mm內(nèi)跨，為軸線間距離邊跨，為凈跨，b為梁寬取鋼筋混凝土的泊松比為，則可求得A區(qū)格板的跨中和支座彎矩如下：按彈性理論計(jì)算的彎矩值區(qū)格ABCDEF項(xiàng)目3.003.603.003.533.005.933.605.933.535.935.935.930.830.610.850.600.511.002.074.122.114.932.116.611.491.671.512.142.926.48-3.82-6.04-4.02-9.11-4.67-15.76-3.820-4.020-4.670-3.30-6.920000-3.30-6.92-3.37-6.46-0.68-15.76按彈性理論設(shè)計(jì)的截面配筋項(xiàng)目配筋實(shí)有配筋率截面跨中A區(qū)格L01方向φ8@1503350.10L02方向φ8@1503350.08B區(qū)格L01方向φ8@1503350.25L02方向φ8@1503350.11C區(qū)格L01方向φ8@1503350.13L02方向φ8@1503350.10D區(qū)格L01方向φ8@1503350.30L02方向φ8@1503350.15E區(qū)格L01方向φ8@1503350.13L02方向φ8@1503350.20F區(qū)格L01方向φ8@806290.41L02方向φ8@806290.45支座A-A-2.64163.41φ8@1503350.16A-B-3.82236.34φ8@1503350.24A-C-3.37208.32φ8@1503350.21A-D-6.46399.71φ8@806290.40A-E-0.6842.03φ8@1503350.04B--6.92428.46φ8@806290.43B-D-6.46399.71φ8@150629B-F-15.76975.28φ10@75C-D-9.11563.57φ8@806290.56E-F-15.76975.28φ10@750.985基礎(chǔ)設(shè)計(jì)[3]表5-1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的不利內(nèi)力第1組第2組第3組求豎向力值時，應(yīng)考慮由基礎(chǔ)梁及磚墻傳給基礎(chǔ)頂面的豎向荷載設(shè)計(jì)值，基礎(chǔ)梁尺寸采用250×300mm。這樣因此，基礎(chǔ)底面面積初估㎡考慮偏心荷載作用下應(yīng)力分布不均，基礎(chǔ)面積適當(dāng)放大，取A=ab=3×2=6㎡。5.3計(jì)算基底壓力相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面處的彎矩、軸向壓力和剪力值分別按下式計(jì)算：式中，-為基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重，可近似取-為基礎(chǔ)梁中心至基礎(chǔ)底面中心線的距離，=（）/2=-為基礎(chǔ)高度相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時基礎(chǔ)底面邊緣處最大和最小壓力，可按下列公式計(jì)算：式中，W-為基礎(chǔ)底面的彈性抵抗矩。當(dāng)軸心力對截面計(jì)算中心距離=>a/6時，應(yīng)按下式重新計(jì)算最大基底壓力：，式中，k-為基礎(chǔ)底面偏心壓力作用點(diǎn)至最大基底壓力邊緣的距離，k=/2-±VMbNbG3000700400400750Nw100450圖5-1基礎(chǔ)荷載示意圖在圖中，上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)的彎矩、軸力和剪力所示方向?yàn)檎?20×3×2×基礎(chǔ)底面的彈性抵抗矩㎡。基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的三組不利內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值在基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的基底壓力計(jì)算列于表2中。表5-2基礎(chǔ)底面壓力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算第1組內(nèi)力第2組內(nèi)力第3組內(nèi)力注：。故地基承載力滿足要求。地基抗沖切驗(yàn)算表5-3基礎(chǔ)底面凈反力設(shè)計(jì)值計(jì)算內(nèi)力設(shè)計(jì)值第1組內(nèi)力第2組內(nèi)力第3組內(nèi)力16.121082.31-4.7337.27-66.661111.69-24.9937.27-26.851189.31-15.7937.271119.581148.961226.583.00-100.04-51.03185.60187.60224.84158.15221.44187.42注：在計(jì)算是已經(jīng)扣除基礎(chǔ)自重及其上的土重?；A(chǔ)設(shè)計(jì)的三組不利內(nèi)力設(shè)計(jì)值在基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的基底凈反力計(jì)算列于表5-3中。圖5-2變階處沖切破壞截面變階處截面兩個配筋方向截面有效高度平均值為：h0=600-(45+55)/2=550㎜上式中，當(dāng)有墊層時，45是長方向板筋合力至板底距離；55是短方向板筋合力至板底距離。h=600mm<800mm因此，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)滿足受沖切承載力要求。5.5基礎(chǔ)底板配筋5-5-1基礎(chǔ)底板配筋的一般原理將基礎(chǔ)底面劃分為相互沒有聯(lián)系的四個區(qū)塊，每個區(qū)塊都被視為固定于柱周邊的倒置的變截面懸臂板，見圖5.3所示。底板配筋按柱與基礎(chǔ)交接處（Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ）以及基礎(chǔ)變階處（Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ）的正截面受彎承載力計(jì)算確定。對于矩形基礎(chǔ)，當(dāng)臺階的寬高比1/6基礎(chǔ)寬度時，在軸心荷載或單向偏心作用下，底板柱與基礎(chǔ)交接處（Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ）截面的彎矩可按下列簡化公式（實(shí)質(zhì)上，它是各梯形面上單向偏心荷載作用對交接處的彎矩積分值）計(jì)算：(5-10)(5-11)ⅠⅠⅠⅡⅡⅢⅢⅣⅣb60004200ppsminpsmaxps,Ips,II1850圖5-3基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算截面截面（Ⅰ-Ⅰ）和（Ⅱ-Ⅱ）所需的受力鋼筋截面面積按下列公式計(jì)算：和(5-12)當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處。截面由基礎(chǔ)底面地基反力設(shè)計(jì)值產(chǎn)生的彎矩時，應(yīng)用臺階長度和寬度代替式(5-10)和(5-11)中的柱截面高度和截面寬度。（Ⅲ-Ⅲ）和（Ⅳ-Ⅳ）截面的鋼筋截面面積仍按式(5-12)計(jì)算，但公式中的應(yīng)為變階處截面有效高度。基礎(chǔ)底板兩個方向的配筋均應(yīng)為取柱與基礎(chǔ)交接處以及基礎(chǔ)變階處計(jì)算所得鋼筋截面面積的較大者。5-5-2柱邊及變階處基底反力計(jì)算基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算時長邊與短邊方向的計(jì)算截面如圖5.3所示?；A(chǔ)設(shè)計(jì)的三組不利內(nèi)力設(shè)計(jì)值在柱邊及變階處截面基礎(chǔ)底面凈反力計(jì)算見表5.3。5-5由圖5-3知，取三組中的