五層框架結(jié)構(gòu)計(jì)算書

建筑設(shè) 建筑工程資 建筑設(shè)計(jì)資 建筑設(shè)計(jì)說 結(jié)構(gòu)設(shè) 結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布 建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的選 梁柱截面尺寸確定 框架結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)值統(tǒng) 恒荷載標(biāo)準(zhǔn) 的統(tǒng) 水平風(fēng)荷載內(nèi)力統(tǒng) 水平作用內(nèi)力統(tǒng) 框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì) 恒載作用下的內(nèi)力計(jì) 確定內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn) 框架結(jié)構(gòu)的彎矩計(jì) 框架結(jié)構(gòu)的剪力計(jì) 框架結(jié)構(gòu)的軸力計(jì) 活載作用下的內(nèi)力計(jì) 豎向活載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖的確 框架結(jié)構(gòu)的彎矩計(jì) 框架結(jié)構(gòu)的剪力計(jì) 框架結(jié)構(gòu)的軸力計(jì) 水平風(fēng)載作用下的內(nèi)力計(jì) 內(nèi)力計(jì)算前相關(guān)量的計(jì) 水平風(fēng)載作用下框架結(jié)構(gòu)的彎矩計(jì) 水平風(fēng)載作用下框架結(jié)構(gòu)的剪力計(jì) 水平風(fēng)載作用下框架結(jié)構(gòu)的軸力計(jì) 水平作用下的內(nèi)力計(jì) 內(nèi)力計(jì)算前相關(guān)項(xiàng)的計(jì) 水平作用下框架結(jié)構(gòu)的彎矩計(jì) 水平作用下框架結(jié)構(gòu)的剪力計(jì) 水平作用下框架結(jié)構(gòu)的軸力計(jì) 水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的變形驗(yàn) 風(fēng)載作用下的水平位移變形驗(yàn)算 水平作用下的水平位移變形驗(yàn)算 結(jié)構(gòu)內(nèi)力組 框架梁、柱的內(nèi)力組 內(nèi)力最不利組合設(shè) 結(jié)構(gòu)內(nèi)力調(diào) 梁柱端彎矩內(nèi)力調(diào) 梁柱端剪力內(nèi)力調(diào) 框架結(jié)構(gòu)截面設(shè) 框架梁的正截面配筋計(jì)算 框架梁斜截面承載力計(jì)算 框架柱的配筋計(jì)算 框架柱的斜截面配筋設(shè)計(jì) 樓梯的設(shè) 樓梯斜板設(shè) 樓梯平臺(tái)板設(shè) 樓梯平臺(tái)梁設(shè) 樓板設(shè) 框架結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層樓面板的設(shè) 框架結(jié)構(gòu)頂層屋面板的設(shè) 建筑工程資10000m2C字形，中間整體建筑總長(zhǎng)度為61.2m，總寬度為41.4m（所選建筑單體的總長(zhǎng)和總寬分20.4m層層高均為3.9m，整個(gè)教學(xué)樓建筑房間布置多為教室和。建筑室內(nèi)外高0.60m。詳細(xì)可見建筑結(jié)構(gòu)施工圖。1.1建筑設(shè)計(jì)資煙臺(tái)地區(qū)的氣象資料（50基本風(fēng)壓：ωo=0.55KN/m（當(dāng)導(dǎo)風(fēng)向：夏季為西南風(fēng)，冬季為東風(fēng)基本雪壓：so基承載力的設(shè)計(jì)值R=350KN/m，工程所在地的水位是-6.35m。查規(guī)范可知煙臺(tái)地區(qū)烈度為8度，Ⅱ類區(qū)，建筑工程即按此基本烈度設(shè)防建筑設(shè)計(jì)說由于該設(shè)計(jì)是教學(xué)樓設(shè)計(jì)，所以平面房間布置大部分是教室和，房間7.2m開間為9.6m?？紤]到學(xué)生人數(shù)，每層各設(shè)有兩個(gè)男、女衛(wèi)生間，另外有兩個(gè)大廳供學(xué)生交流活動(dòng)之用。對(duì)于教學(xué)樓，考慮到人流量較大，所以走廊寬取了3.6找平層：20mm1:2水泥砂漿找坡層：120mm厚水泥焦渣保溫層：150mm結(jié)構(gòu)層：120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板樓面做法：教 為水磨石地面，10mm面層，衛(wèi)生間為白色瓷磚鋪面20120（現(xiàn)澆）15該教學(xué)樓建筑的主副出大門采用全玻璃門教室和采用帶有小玻2.1m,2.7m。200mm，容7.0KN/m2。2.結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布首先確定所選建筑單體的柱網(wǎng)布置，該教學(xué)樓設(shè)計(jì)橫向柱距為兩端教室2.1B—B軸框架。所選的一2.20.90w表示框架柱軸壓比的限值，那么框架柱截面尺寸可以用下11.1；依照經(jīng)驗(yàn)估算，現(xiàn)澆的鋼筋混凝土多建筑大約為12—對(duì)于邊柱同中間柱一樣取 截面2.3取一榀典型B軸橫向框架進(jìn)行估算，負(fù)荷面積A=4.8框架柱 500500(采用方形柱梁高：h=(1/12～1/8)L,梁寬：b=(1/3～1/2)h,200mm,該框架300mm。板厚：h=(1/45～1/35)LL/45=4800/45=106.67,120mmG一層:G柱=0.50.5 G梁=0.70.3(8.4+3.6+8.4) G板=25 G墻=80.2（3.9+4.2）/2底層合計(jì)：G恒載=962.27KNG標(biāo)準(zhǔn)層:G柱=0.5 G梁=0.70.3 G板=250. G墻=80.23.920.4=127.3KN標(biāo)準(zhǔn)層合計(jì)：G恒載=956.46KNG頂層:G柱=24.38/2=12.19KNG梁=63KNG板=697.68/2=348.84KNG墻=127.3/2=63.65KN頂層合計(jì)：G恒載=487.68KN=962.27+956.463+487.68KN活荷載估算，2.0KN/m,以底層為計(jì)算截面，且承載面積為4.8取0.9，五層從4~6取0.65。則G活載標(biāo)準(zhǔn)值=2 N=5985.161760.34 2.4 中柱:K==(204.2+476.4)/124=5.489 =2而 滿足側(cè)移要因此，選擇 的框架柱滿足抗側(cè)移要求，驗(yàn)算完畢恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值的統(tǒng)屋面豎向恒荷載：按屋面的做法逐項(xiàng)計(jì)算均布荷載屋面面積。防水層：三氈四油上鋪小石 找平層：20mm厚1:2水泥砂 =0.4找坡層：120mm厚水泥焦 =0.84保溫層：150mm厚水泥蛭石保溫 5=0.75結(jié)構(gòu)層：120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓 =3.0吊頂：鋁合金龍骨吊 0屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 5.460.300.70×255.25, 教室面層：水磨石地 0.65結(jié)構(gòu)層：120mm厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓 =3.0吊頂（同屋面）鋁合金龍骨吊 0樓面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值 5.46框架梁自重 0.30×0.70×25=5.25, 邊柱縱向框架梁自重：0.30 =25.2粉刷層自重 =1.958200mm：0.2×1.5×17粉刷層自重 =4.896框架縱梁傳來(lái)的屋面自重 =28.57頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載 =中柱縱向框架梁自重 0.30=25.2粉刷層自重 =1.958框架橫梁傳來(lái)的屋面荷載：=57.14頂層中間節(jié)點(diǎn)集中荷載 =84.298KN邊柱縱向框架梁自重：0.30 =25.2粉刷層自重 =1.958窗下部墻：0.2×0.9×（4.8-0.4）×7.05.544==鋁合金窗：(2.4×2.1/2+3.0×2.1/2)×0.452.552框架柱自重：0.5×0.5×3.9×2524.3750.02×3.9×1.2×171.591框架縱梁傳來(lái)的樓面荷載 ==中柱縱向框架梁自重 0.30=25.2粉刷層自重 =1.9580.5×0.5×3.9×25=24.3750.02×3.9×1.2×17=1.591框架縱梁傳來(lái)的樓面荷載：2× =中間層中間節(jié)點(diǎn)集中荷載 3.1豎向恒載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖（活荷載標(biāo)準(zhǔn)值的統(tǒng).0KNm2.KNm2.0Km22.0Km2.5Km2?？傻茫喉攲踊詈奢d的標(biāo)準(zhǔn)值：q5,12q5,34=2.0×4.8q5,23=q5,34=2.0×4.8=q12=q34=2.0×4.8=9.6KN/mq23=q5,34=2.5×4.8=12.0KN/m頂層框架梁集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：P51P54=1/2×4.8×1/2×4.8×2.011.52P52=P53=2.0×1/2×4.8×1/2×4.8×2.0一般層框架梁集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值：P1P4=1/2×4.8×1/2×4.8×2.011.52P2==25.923.2豎向活載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖（按ωk=βz·μs·μz·ωo煙臺(tái)地區(qū)（50年一遇）基本風(fēng)壓ωo0.55根據(jù)風(fēng)載體形系數(shù)表能得到μs0.8－（-0.5）30mβz1.0風(fēng)壓高度系數(shù)，μz建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范可得煙臺(tái)地區(qū)該地地面粗糙程度為B類首層頂點(diǎn)高度Z1=4.2+0.6=4.8m,μz=1.00，框架節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積A1=(4.8+3.9)/2×4.8=20.88m2P1=βz·μs·μz·ωA11.0×1.3×1.00×0.55×20.8814.929二層頂點(diǎn)高度：Z2=4.8+3.9=8.7m,μz=1.00，本層框架節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積A2=(3.9+3.9)/2×4.8）=18.72m2=βz·μs·μz·ωA三層頂點(diǎn)高度：Z3=8.73.9=12.6m,μz=1.0728，查表由線性內(nèi)插法（μz-1.00）/（1.14-1.00）=（12.6-10）/（15-10）得μz1.0728，本層框架節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積A3=(3.9+3.9)/2×4.8=18.72m2P3=βz·μs·μz·ωA31.0×1.3×1.0728×0.55×18.72四層頂點(diǎn)高度Z4=12.6+3.9=16.5m,（μ受風(fēng)面積A4=(3.9+3.9)/2×4.8=18.72m2P4=βz·μs·μz·ωA41.0×1.3×1.173×0.55×18.72=15.70五層頂點(diǎn)高度Z5=16.5+3.9=20.4m,查表得μz=1.25，本層框架節(jié)點(diǎn)的受風(fēng)面積A5=(1.5+3.9/2)×4.8=16.56m2P5=βz·μs·μz·ωA51.0×1.3×1.25×0.55×16.56=14.818KN。3.1ZiAiPi3.3（水平作用內(nèi)力統(tǒng)按設(shè)計(jì)要求，煙臺(tái)地區(qū)的設(shè)防裂度為7度,II類場(chǎng)地,由作用的計(jì)荷載代表值，按公式GE=DK+∑ψi·LkI計(jì)算。下面對(duì)結(jié)構(gòu)各層的重力荷載代表值該框架結(jié)構(gòu)頂層總的重力荷載代表值=+50+框架梁自重+上半層框架柱自重+上半層墻及門窗重。具體統(tǒng)計(jì)過程如下：屋面恒荷（建筑單體東西長(zhǎng)41.6米南北寬20.6米 ×5.46=4679.002（41.6×20.6）×0.40=（41.6×20.6）+41.6×2.6=（2×20.6粉刷層自重：2.0×0.02×（2×20.641.6×2-17）×1.5×0.20×1721.91+（3×4.8+3×4.2+4×3.6）×4×25]=1695.5+－0.12）×（3×4.8+3×4.2+4×3.6）×4×25]=170.707柱子的自重：0.5×0.5×3.9×25×11×4=1072.5柱粉刷層重：0.02×[0.5+（0.5－0.24）×33.9×17×11×4=74.68[8.4×9×2（41.4×4-8.4×2-×墻粉刷層重：2.0×0.02×[8.4×9×2+（41.4×4-8.4×2）-1.05×2.7×19]×1.95×7+ +1/2×1072.5+1/2×74.68+671.949+326.375+172.05+34.7=9788.663對(duì)于中間層：GE4=GE3=GE2=9691.565KN；H3對(duì)于底層：GE1=H3本結(jié)構(gòu)基本自振周期T

應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)公式T

=0.22+

計(jì)算,4.8+3.9×4=20.4m，B=8.4×2+3.6=20.4m.T

=0.22+0.0353.9

=30.4813s。查規(guī)范，煙臺(tái)地區(qū)設(shè)防裂度7度,那么該地水平影響系數(shù)最大值是：αmax=0.08。煙臺(tái)地區(qū)處在分組第一組，則在II類場(chǎng)地的條件下.它的特征周期為:Tg=0.35s。因?yàn)門g＜T1＜5Tg所以水平影響系數(shù)α1=3結(jié)構(gòu)總的重力荷載代表值 FEK=α1×GEq=α1×0.85×GE=FEK1=1/11×FEK=2521.844×1/11=229.259驗(yàn)證得，T1=0.4818s1.4×Tg=1.4×0.35=0.49s，δn=0Fi

GjH5

×Gjj1

H為簡(jiǎn)便起見將各層在水平作用下的剪力計(jì)算過程整理成下面的表格形式表3.2荷載統(tǒng)計(jì)Gi((Fi(54321下面是在水平作用下結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖圖3.4水 作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位恒載作用下的內(nèi)力計(jì)確定內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn) 對(duì)于頂層邊跨梁，=22.539 =5/826.208=16.38頂層邊跨梁總的（矩形）均布荷載=15.564 =5/8一般層邊跨梁總的（矩形）均布荷載一般層中跨梁總的（矩形）均布荷載4.1在用彎矩二次分配法計(jì)算結(jié)構(gòu)內(nèi)力之前還需要進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)梁柱線剛度的（計(jì)算梁柱構(gòu)件截面慣性矩I.52.0對(duì)邊跨梁，i1=1.5EI/H1.5×E×1/12×0.3×0.73/8.415.31×10-4E（m3）對(duì)中間跨，i2=2.0×E×1/12×0.3×0.73/3.6=47.64×10-4E（m3）對(duì)底層框架柱，i4=E×1/12×0.5×0.53/4.8=10.85×10-4E（m3） i3=E×1/12×0.5×0.53/3.9=13.35×10-4E（m3）圖4.2框架結(jié)構(gòu)各層梁柱的線剛度（單位：框架結(jié)構(gòu)的彎矩計(jì)（M51=M52M53=M54=1/12×27.798×8.42=163.45M52=M53=1/12×21.630×3.6223.36M1=M2=M3=M4=1/12×20.814×8.42=122.39M2=M3=1/12×16.56×3.62=17.82應(yīng)用彎矩二次分配法進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算的過程如下表（附注：在計(jì)算過程間跨1/2）4.1豎向恒載作用下彎矩二次分配過程表（上柱00M中1.02×Mo–0.5×（MlM此處彎矩值是經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩值。.對(duì)于現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)，調(diào)幅系數(shù)β取為0.85Mo計(jì)算過程：對(duì)于頂層邊跨梁，Mo1×q×l2o8對(duì)中間跨梁，Mo1×q×l2o8

1×27.798×8.42=245.17881×21.63×3.62=35.0418Mo=8

2o

18

=183.58對(duì)中間跨梁，Mo1×q×l2o8

1×16.56×3.62=26.8278=1.02×245.178–0.5×0.85×（107.27+152.61）=146.130KN，=1.02×35.041–0.5×0.85×（99.43+99.43）=-43.802KN，=1.02×183.58–0.5×0.85×（108.52+121.83）=95.112KN，=1.02×26.827–0.5×0.85×（53.45+53.45）=-15.396KN，=1.02×183.38–0.5×0.85×（99.72+120.17）=99.296KN，=1.02×26.827–0.5×0.85×（56.05+56.05）=-=1.02×183.58–0.5×0.85×（100.17+120.26）=99.08KN，=1.02×26.827–0.5×0.85×（55.90+55.90）=-17.356KN，=1.02×183.58–0.5×0.85×（90.32+117.89）=103.968KN，=1.02×26.827–0.5×0.85×（58.05+58.05）=-（4.3框架結(jié)構(gòu)的剪力計(jì)（∑M2=08.4×V1＋122.09-85.82- /2=V1=112.43再列豎向力平衡方程，∑=0V2=-∑M3=03.6×V1＋79.54-79.54- /2=V1=38.93再列豎向力平衡方程，∑=0V2=-（21.633.6-38.93）=-4.3各層框架梁的剪力計(jì)算表(單位層次頂層邊柱剪力：V=(107.27＋66.35)/3.9=44.52KN頂層中柱剪力：V53.18＋37.78)/3.923.324.4V4.4框架結(jié)構(gòu)的軸力計(jì)（邊柱柱子頂端軸力：N5上=G51＋V1=85.104＋112.43=197.53KN柱子底端軸力：N5下G51＋V1＋Gx(Gx代表柱重及粉刷層重。 中柱柱子頂端軸力：N5上= =84.298＋121.07+38.93=244.30KN柱子底端軸力：N5下=G52＋V1＋Gx(Gx代表柱重及粉刷層重。 4.5層次4.5活載作用下的內(nèi)力計(jì)豎向活載作用下計(jì)算簡(jiǎn)圖的確 （1）對(duì)于頂層邊跨梁，=8.256 =5/89.6=6.0=8.256 =5/84.6等效轉(zhuǎn)化后豎向活載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖（單位框架結(jié)構(gòu)的彎矩計(jì)（M51M52M53M541/12×8.256×8.4248.55KN·MM52=M53=1/12×6.0×3.62=6.48KN·MM1=M2=M3=M4=1/12×8.256×8.42=48.55M2=M3=1/12×7.5×3.62=8.1（1/2）-----------------------------------------4.6活荷載作用下的彎矩二次分配過程（單位上柱00------------------------------- -------------------- --M中1.02×Mo–0.5×（MlM此處彎矩值是經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩值。.對(duì)于現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)，調(diào)幅系數(shù)β取為下面是結(jié)構(gòu)每層每跨梁端彎矩Mo（附注，本設(shè)計(jì)活荷載部分內(nèi)1.1）對(duì)于頂層邊跨梁，Mo1×q×l2o8對(duì)中間跨梁，Mo1×q×l2o8

1×8.256×8.42=72.8281×6.0×3.62=9.728Mo=8

2o

18

=72.82對(duì)中間跨梁，Mo1×q×l2o8

1×7.5×3.62=12.158=1.1[1.02×72.82–0.5×0.85×（32.81+45.48）]=47.26KN，=-1.1[1.02×9.72–0.5×0.85×（28.85+28.85）]=-14.48KN，=1.1[1.02×72.82–0.5×0.85×（41.39+48.15）]=42.31KN，=-1.1[1.02×12.15–0.5×0.85×（22.52+22.52）]=-6.19KN，=1.1[1.02×72.82–0.5×0.85×（39.48+47.95）]=43.23KN，=-1.1[1.02×12.15–0.5×0.85×（22.66+22.66）]=-6.31KN，=1.1[1.02×72.82–0.5×0.85×（39.67+=-1.1[1.02×12.15–0.5×0.85×（22.91+22.91）]=-6.53KN，=1.1[1.02×72.82–0.5×0.85×（35.75+46.88）]=47.26KN，=-1.1[1.02×12.15–0.5×0.85×（25.30+25.30）]=-（4.7框架結(jié)構(gòu)的剪力計(jì)（∑M2=08.4×V1＋36.38-26.25- /2=V1=33.47再列豎向力平衡方程 =0V2=- ∑M3=03.6×V1＋23.08-23.08- /2=V1再列豎向力平衡方程，∑=0V2=-（6.03.6-10.8）=-4.7各層框架梁的剪力計(jì)算表(單位層次頂層邊柱剪力：V=(32.81＋23.32)/3.9=14.39KN頂層中柱剪力：V16.63＋13.43)/3.97.964.8V4.8框架結(jié)構(gòu)的軸力計(jì)（頂層邊柱柱子軸力：N5邊=P51＋V1=11.52＋33.47=44.99KN頂層中柱柱子軸力：N5中= =23.04＋35.88+10.8=69.72KN四層邊柱柱子軸力：N5邊P41＋V1＋N5邊11.52＋34.03＋44.99四層中柱柱子軸力：N5中=P42＋ N5中=25.29＋35.32+13.5＋4.9各層框架柱的軸力計(jì)算表(單位層次4.9水平風(fēng)載作用下的內(nèi)力計(jì)內(nèi)力計(jì)算前相關(guān)量的用的是D值法。前面已經(jīng)畫出了結(jié)構(gòu)在水平風(fēng)載作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖。一層總剪力：V5P5V4=P4＋V5=15.70＋14.818=30.518KNV3=P3＋V4=14.36＋30.518=44.878KNV2=P2＋V3=13.385＋44.878=58.263KNV1=P1＋V2=14.929＋58.263=73.192KN下面計(jì)算每層柱子的抗側(cè)移剛度D值, ,(單位:E).,=3.0×104×(500×5003)/(12×3900)=4.006×104i4c=EI/h=3.0×104×(500×5003)/(12×4800)=3.255×104首先計(jì)算頂層和中間層柱子的D一般層邊柱：Ki1i1)/(2×i315.31+15.312×13.35（修正系數(shù)

=2

=D邊12αi3c/h212×0.0.364×4.006×104)/3.9211504.410對(duì)于一般層中柱：Ki1i2i1i2)/(2×i315.3147.6415.3147.64（修正系數(shù)

2

=2

=D中12αi3c/h212×0.702×4.006×104)/3.9222187.007接下來(lái)再計(jì)算底層柱子的D底層邊柱K=i1/i4=15.31/10.85（修正系數(shù)

0.52

=（0.5+1.411）/（2+D1邊12αi3c/h1212×0.560×3.255×104)/4.829493.75對(duì)于底層中柱，K=（i1i2)/i415.31+47.64)/10.85=（修正系數(shù)

0.52

=（0.5+5.802）/（2D1中=12αi3c/h1212×0.8849×1.3333×104)/4.82=6144.9853對(duì)于底層，K12×（D1邊+D1中）=2×（9493.75+13698.125）=46383.75K2=K3=K4=K5=2×（D邊+D中）= （V5V5

D=D5D=D5

D2（DD2（D

5=11504.410×14.818=5=22187.077×14.818=4.8794.10各層柱分配剪力表（單位設(shè)計(jì)值V邊柱剪力經(jīng)過修正之后的柱底至反彎點(diǎn)的高度yhy·h式中，y0稱作標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比y1y2、y3對(duì)于本設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)，經(jīng)對(duì)照后可知修正系數(shù)y1=y2=y3=0，至于y0可以通過查表得到。下面以頂層為例來(lái)說明y0值的得出過程：

15.3115.31=1.147,n=5,柱子位于的層數(shù)j=2結(jié)合線性內(nèi)插法查表y0

15.31

15.3147.64=4.715n=2柱子位于的層數(shù)j5,結(jié)合線性內(nèi)插法查表y0y0值，下面將剩下各層柱對(duì)應(yīng)的y0整理成表格的形式：4.11標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比y0柱，中柱y0水平風(fēng)載作用下框架結(jié)構(gòu)的彎矩（對(duì)于頂層邊柱，M5邊上V5邊×（1－y0）×h2.530×（1－0.357）×3.96.34KN·MM5邊下=V5邊×y0×h=2.530×0.357×3.9=3.52KN·M中上M5中下V5中×y0×h4.879×0.45×3.98.56對(duì)于頂層邊節(jié)點(diǎn)，M512=M5邊上=6.34KN·M對(duì)于中間節(jié)點(diǎn)，M521M523

i1i1

15.31 15.31

×10.47=2.55×10.47=7.924.12邊柱由以上計(jì)算可得到風(fēng)荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)彎矩圖4.10水平風(fēng)載作用下框架結(jié)構(gòu)的剪力對(duì)于頂層邊柱，V=(6.34＋3.52)/3.9=2.53KN對(duì)于頂層中柱：V（10.47＋8.56）/3.9對(duì)于頂層邊跨梁：V=－（6.34＋2.55）/8.4=－1.06對(duì)于頂層中跨梁：V=－（7.92＋7.92）/3.6=－4.44.13層次由以上計(jì)算可得到風(fēng)荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)剪力圖4.11水平風(fēng)載作用下框架結(jié)構(gòu)的軸力對(duì)于頂層邊柱，N5邊=V1=－1.06KN（受拉，對(duì)于頂層中柱，N5中（V1-V2）=-（4.4-1.06）14.87KN（受拉對(duì)于四層邊柱，N4邊（V1＋N5邊）（2.67+1.06）3.73KN（受拉對(duì)于四層中柱，N4中=-（V1－V2＋N5中）=-（11.84－2.67＋3.34）=-（受拉4.14N----------以上計(jì)算可得到風(fēng)荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)軸力圖4.12水平作用下的內(nèi)力計(jì)內(nèi)力計(jì)算前相關(guān)項(xiàng)的同水平風(fēng)載作用下結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算水平作用下的內(nèi)力計(jì)算依然使用值法。前面已經(jīng)畫出了結(jié)構(gòu)在水平作用下的計(jì)算簡(jiǎn)圖一層總剪力：V5P5V4=P4＋V5=59.472＋74.266=133.738KNV3=P3＋V4=45.415＋133.738=179.153KNV2=P2＋V3=31.358＋179.153=210.511KNV1=P1＋V2=18.748＋210.511=229.259KN對(duì)于底層，K12×（D1邊+D1中）=2×（9493.75+13698.125）=46383.75K2=K3=K4=K5=2×（D邊+D中）= （V5V5

D=D5D=D5

D2（DD2（D

D中D中

5=11504.410×74.266=5=22187.077×74.266=24.454.15各層柱分配剪力表（單位設(shè)計(jì)值V邊柱剪力同水平風(fēng)載作用下一樣，在水平作用下每層框架柱的反彎點(diǎn)高度比如下表4.16標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比y0柱，中柱y0水平作用下框架結(jié)構(gòu)的彎矩計(jì)（對(duì)于頂層邊柱，M5邊上V5邊×（1－y0）×h12.68×（1－0.357）×3.931.80KN·MM5邊下=V5邊×y0×h=12.68×0.357×3.9=17.65KN·M中上M5中下=V5中×y0×h=24.45×0.45×3.9=42.91KN·M對(duì)于頂層邊節(jié)點(diǎn)，M512=M5邊上=31.80KN·M對(duì)于中間節(jié)點(diǎn)，M521

i1

15.31

×52.45=12.76M523

i1

15.31

×52.45=39.694.17邊柱由以上計(jì)算可得到水平荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)彎矩圖圖4.13水平作用下的彎矩水平作用下框架結(jié)構(gòu)的剪力計(jì)對(duì)于頂層邊柱，V=(31.80＋17.65)/3.9=12.68KN對(duì)于頂層中柱：V（52.45＋42.91）/3.9對(duì)于頂層邊跨梁：V=－（31.80＋12.76）/8.4=－5.30對(duì)于頂層中跨梁：V=－（39.69＋39.69）/3.6=－22.054.18邊柱由以上計(jì)算可得到荷載作用下的框架結(jié)構(gòu)剪力圖圖4.14水平作用下的剪力水平作用下框架結(jié)構(gòu)的軸力計(jì)對(duì)于頂層邊柱，N5邊=V1=－5.30KN（受拉，對(duì)于頂層中柱，N5中（V1-V2）=-（22.05-5.30）14.75KN（受拉對(duì)于四層邊柱，N4邊（V1＋N5邊）（12.12+5.30）17.42KN（受拉對(duì)于四層中柱，N4中（V1－V2＋N5中）（55.28－12.12＋14.75）（受拉4.19----------以上計(jì)算可得到水平作用下的框架結(jié)構(gòu)軸力圖圖4.15水平作用下的軸力水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的變形驗(yàn)風(fēng)載作用下的水平位移變形驗(yàn)算（1）首層：Δu1=(Δu1/H1=0. U=Δu1+Δu2+Δu3+Δu4+Δu5 U/H= /(4.8+3.9×4)

1

1水平作用下的水平位移變形驗(yàn)算（1）首層：Δu1=FEk1/K1=229.259/46383.175= Δu1/H1=0. U=Δu1+Δu2+Δu3+Δu4 = U/H= /(4.8+3.9×4)

1

11、2、3、4、56、75.15.1首層梁內(nèi)力組合（KN.M,控制12345內(nèi)力MVMVMVMVMV------0------0-----0----0-----0----0A-----0B-------C-----D------0E------F-----5.2（KN.M,控制12345內(nèi)力MVMVMVMVMV------0------0-----0----0-----0----0A------0B-------C-----D------0E------F-----5.3（KN.M,控制12345內(nèi)力MVMVMVMVMV------0------0-----0----0-17----0----0A------0B-------C-----D------0E------F-----5.4四層梁內(nèi)力組合（單位:KN.M,控制12345內(nèi)力MVMVMVMVMV------0------0-----0----0-----0----0A------0B-------C-----D------0E-------F-----5.5（KN.M,控制12345內(nèi)力MVMVMVMVMV------0------0-----0----0-----0----0A-----0B-------C------D------0E-------F------5.6首層柱內(nèi)力組合（KN.M,KN,控制6767內(nèi)力MNMNVMNMNV--------------------------A---B---C--D---E----F--5.7二層柱內(nèi)力組合（KN.M,KN,控制截面6767內(nèi)力MNMNVMNMNV--------------------------A---B---C---D---E----F--5.8三層柱內(nèi)力組合（KN.M,KN,控制6767內(nèi)力MNMNVMNMNV--------------------------A---B---C---D---E---F--5.9四層柱內(nèi)力組合（KN.M,KN,控6767內(nèi)MNMNVMNMNV--------------------------A---B---C---D---E----F--5.10頂層柱內(nèi)力組合（KN.M,KN,控制6767內(nèi)力MNMNVMNMNV--------------------------A---B---C---D---E---F--5.1112345M--M----V--M--M----V--M--M----V--M---M----V--M----M----V--5.12NN----------------------------------梁柱端彎矩內(nèi)力調(diào)Mc1.1MbMc（其中，∑Mc為節(jié)點(diǎn)上下柱∑MbMcMcMc∑MMbMbtMctMcG---------G--------G-------G---------G------G---------G----G---------G----G------（1.212.52節(jié)點(diǎn)上表里面，tMc上Mc上/∑Mc×ηc·∑MbtMc下Mc下/∑Mc×ηc·∑Mb代表重力作用，E代表作用。tMC為調(diào)整后的柱端彎矩值G＋E組合類別下，對(duì)于邊柱：MC=1.15×201.16=231.33KN·M，G－E組合類別下，MC=1.15×（－155.45）=－178.77KN·MG＋E組合類別下，對(duì)于中柱：MC1.15×217.96250.65KN·MG－E組合類別下，MC=1.15×（－246.79）=－283.81KN.M梁柱端剪力內(nèi)力調(diào)（1）梁端剪力設(shè)計(jì)值VbV1.1(MlMr)/l

Gb且不應(yīng)小于由公式算得的VbVGb（VGb1.2×(0.5活荷載)×Ln1，Ln2計(jì)算VGb：對(duì)頂層邊跨VGb=1.227.798＋0.5×8.256)×7.9×12頂層中跨VGb=1.221.63＋0.5×6.0)×3.1×1=45.812一般層邊跨VGb=1.220.814＋0.5×8.256)×7.9×1=118.232一般層中跨VGb=1.216.56＋0.5×7.5)×3.1×1=37.7825.14合類VMMηVb×(M梁左＋M梁桿件別左右左右1---1G-----1-1G------2---2G-----2-2G------3---3G-----3-3G------4---4G----4-4G------5---5G----5--5G-------（說明：上表中，12-123-5表示第五層中跨梁Vηvc×(Mc上＋Mc下)/HHnMc上是柱子上端的彎矩，Mc下是柱子下端的彎矩。本設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)柱是三級(jí)框架柱，則放大系數(shù)ηvc=1.15.15 MMV=ηVc×(M柱上＋M柱下)/Hn(KN)G-G-G-G-G-G-G-G-G-G-框架梁的正截面配筋計(jì)算T計(jì)算。該框架結(jié)構(gòu)梁采用強(qiáng)度等級(jí)為C25的混凝土，抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值11.9N/mm2 抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值=1.27N/mm2,=1.0,HRB335力鋼筋，==300N/mm2,箍筋一律采用HPB330級(jí)，==270確定T形截面框架梁翼緣計(jì)算寬度 /2)，經(jīng)過帶入關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得邊跨梁2733.53KN.M,中間跨梁1704.56KN.M遠(yuǎn)大于結(jié)構(gòu)截面彎矩所以屬于第一類T對(duì)邊跨框架梁，=Ln/3=(7500-500)/3=2333=b＋Sn=7500mmfhf/h0=100/(600－35)0.17＞0.1,起不到控制作用。b＇=2333mmf同理，對(duì)中間跨框架梁，=Ln/3=(2100-500)/3=533=b＋Sn=2100mmfhf/h0=100/(600－35)0.17＞0.1,起不到控制作用。根據(jù)要求，梁翼緣寬度應(yīng)取上述三項(xiàng)中較小的值，即b＇=533mm。f按一般情況框架梁的保護(hù)層厚度取35mm。邊跨框架梁有效高度=600-35=565mm，同理中間跨框架梁=600-35=565mm6.1首層邊首層中間跨----b00保護(hù)層厚或截面有效高度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度----=-3第一類T形截矩形截第一類T形截矩形截第一類T形截矩形截矩形截相對(duì)受壓區(qū)界限受壓區(qū)相對(duì)高度ξ計(jì)算配筋面44 4 42實(shí)際選鋼筋ρ=最小配筋率ρ最大配筋率ρ(說明：上表中彎矩單位:KN.M,截面尺寸單位:mm,強(qiáng)度單位N/ 對(duì)T形截面 相對(duì)受壓區(qū)高度ξ=1－。配筋面積計(jì)算As=α1·fc·b·h0·ξ/。最小配筋率ρmin=max｛0.2,45·ft/｝％)6.2二層邊二層中間跨----b保護(hù)層厚或截面有效高度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度----=-3第一類T形矩形截第一類T形截矩形截第一類T形截矩形截矩形截相對(duì)受壓區(qū)界限受壓區(qū)相對(duì)高度ξ計(jì)算配筋面4 4 42實(shí)際選鋼筋ρ=最小配筋率ρ最大配筋率ρ(說明：上表中彎矩單位:KN.M,截面尺寸單位:mm,強(qiáng)度單位N/ ；對(duì)T形截面 。相對(duì)受壓區(qū)度ξ=1－。配筋面積計(jì)算As=α1·fc·b·h0·ξ/。最小配筋率ρ｛0.2,45·ft/6.3三層邊三層中間跨----b0保護(hù)層厚或截面有效高度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度----=-3第一類T矩形截第一類T形截矩形截第一類T形截矩形截矩形截相對(duì)受壓區(qū)界限受壓區(qū)相對(duì)高度ξ計(jì)算配筋面實(shí)際選鋼筋4 4 42ρ=最小配筋率ρ最大配筋率ρ(說明：上表中彎矩單位:KN.M,截面尺寸單位:mm,強(qiáng)度單位N/ ；對(duì)T形截面 。相對(duì)受壓區(qū)度ξ=1－。配筋面積計(jì)算As=α1·fc·b·h0·ξ/。最小配筋率ρ 6.4四層邊四層中間跨----b保護(hù)層厚或截面有效高度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度----=-矩形截第一類T形截矩形截第一類T形截矩形截相對(duì)受壓區(qū)界限受壓區(qū)相對(duì)高度ξ計(jì)算配筋面4 4 42實(shí)際選鋼筋ρ=最小配筋率ρ最大配筋率ρ(說明：上表中彎矩單位:KN.M,截面尺寸單位:mm,強(qiáng)度單位N/ ；對(duì)T形截面 。相對(duì)受壓區(qū)度ξ=1－。配筋面積計(jì)算As=α1·fc·b·h0·ξ/。最小配筋率ρ｛0.2,45·ft/6.5頂層邊頂層中間跨----b保護(hù)層厚或截面有效高度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度----=-矩形截第一類T形截矩形截矩形截矩形截相對(duì)受壓區(qū)界限受壓區(qū)相對(duì)高度ξ計(jì)算配筋面4 4 42實(shí)際選鋼筋ρ=最小配筋率ρ最大配筋率ρ(說明：上表中彎矩單位:KN.M,截面尺寸單位:mm,強(qiáng)度單位N/ ；對(duì)T形截面 。相對(duì)受壓區(qū)度ξ=1－。配筋面積計(jì)算As=α1·fc·b·h0·ξ/。最小配筋率ρ｛0.2,45·ft/調(diào)整系數(shù)RE=0.85。下面是框架梁斜截面的受剪計(jì)算過程h<800mm6mmh>800mm的情的雙肢箍筋，對(duì)梁高300mmS<15（s<1516240mm400mm時(shí)，V0.7ftbh0筋相連拉筋直徑選為8，對(duì)區(qū)不允許設(shè)置彎起筋，所以只需要配置箍對(duì)于非抗震地區(qū)框架梁斜截面受剪承載力：hω/b4時(shí)，Vb≤0.25βcfcbh0；Vb≤0.7ftbh0＋1.25fyvnAsv1hω/b4時(shí)，Vb≤0.20βcfcbh0/γ同時(shí)還應(yīng)該滿足：Vb≤(0.42ftbh0＋1.25fyvnAsv1h0/s)/γ6.622（非抗震163.52（（非抗震梁截面尺寸b梁截面有效高度梁的跨高比121212222配箍率最小配箍率（注：上表抗震驗(yàn)算中=（0.42ftbh0＋1.25n/s)/ 單位KN；非抗震驗(yàn)算中=0.70ftbh0＋1.25 /(bs)× 6.722（非抗震155.03（165.09（抗震（非抗震梁截面尺寸b梁截面有效高度梁的跨高比1212120.2βcfcb222配箍率最小配箍率（注：上表抗震驗(yàn)算中=（0.42ftbh0＋1.25n/s)/單位KN；非抗震驗(yàn)算中=0.70ftbh0＋1.25n /(bs)× 6.822（非抗震148.66（178.06（抗震（非抗震梁截面尺寸b梁截面有效高度梁的跨高比1212120.2βcfcb222配箍率（注：上表抗震驗(yàn)算中=（0.42ftbh0＋1.25n/s)/單位KN；非抗震驗(yàn)算中=0.70ftbh0＋1.25n /(bs)× 6.922（非抗震88.54（抗震（非抗震梁截面尺寸b梁截面有效高度梁的跨高比1212120.2βcfcb222（注：上表抗震驗(yàn)算中=（0.42ftbh0＋1.25 KN；非抗震驗(yàn)算中=0.70ftbh0＋1.25 /s配箍率：=n/(b 6.1022（非抗震114.81（123.37（抗震（非抗震梁截面尺寸b梁截面有效高度梁的跨高比1212120.2βcfcb222（注：上表抗震驗(yàn)算中=（0.42ftbh0＋1.25n/s)/單位KN；非抗震驗(yàn)算中=0.70ftbh0＋1.25n /(bs)× ，y式，鋼筋采用HRB335級(jí)，=f＇=300N/mm2,采用C30混凝土抗拉強(qiáng)，y設(shè)計(jì)值fc=14.3N/mm2,抗壓強(qiáng)度=1.43N/，mm2.箍筋一律采用HPB235鋼筋，偏心受壓的框架柱正截面承載力抗震調(diào)整系 取成0.80按規(guī)范規(guī)定當(dāng)e0/h0>0.556.11柱底端最柱截面尺寸軸壓比（明120.5610.3620.4510.2720.3410.1920.2310.1020.13接下來(lái)驗(yàn)算框架柱的剪跨比（λ6.12彎矩M剪力V有效高度（15.2524.7814.1024.3614.4425.3714.4324.2615.2524.78(3) 1Ne

fbh2

AA'

1 y0s f'y0s

a'x

2ax2a' AsAs

f'

a' 6.131(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩0.80.80.80.8設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η+h/2-偏心受壓配444444積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.0。

1400

/

/h

16.141(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩0.80.80.8設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η+h/2-偏心受壓配444444積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.0。1212

1400

/

/h)26.151(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩0.80.80.80.8設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η+h/2-偏心受壓配444444積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.0。1212

1400

/

/h)26.161(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩0.80.80.80.8設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η+h/2-偏心受壓配444444積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.0。1212

1400

/

/h)26.171(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩 5 7 7 6 3 0設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy)曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η-=N/α1fcbh0偏心受壓配 444444積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.0。1212

1400

/

/h)26.182(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩 6 0 6 9 6 9設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy)曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η+h/2-=N/α1fcbh0偏心受壓配 555555積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.01212

1400

/

/h)26.192(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩 5 5 5 8 3 8設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy)曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η+h/2-偏心受壓配筋計(jì)算444444積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.0。1212

1400

/

/h)26.202(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩 3 9 3 6 3 6設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy)曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η+h/2-偏心受壓配筋計(jì)算444444積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.0。1212

1400

/

/h)26.212(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩 9 7 9 3 9 3設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy)曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η+h/2-偏心受壓配筋計(jì)算444444積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.0。1212

1400

/

/h)26.222(M(N(N(M(N(N設(shè)計(jì)彎矩 8 6 8 8 4 8設(shè)計(jì)軸力計(jì)算長(zhǎng)度500500500500500500保護(hù)層fy)曲率修正系數(shù)長(zhǎng)細(xì)比影響偏心距增大e=η-偏心受壓配筋計(jì)算444444積單側(cè)縱筋最截面重心偏心矩，ea：附加偏心距，初始偏心矩：ei=e0+ea。曲率修正系數(shù)ζ1=0.5fcA/N1.0，長(zhǎng)細(xì)比影響系數(shù)ζ2=1.15-0.01L/h1.0。1212

1400

/

/h)2框架柱的斜截面配筋設(shè)計(jì)在大（?。￢

f

1.0

Asv

1.0

yv 經(jīng)過計(jì)算如果V

f

0.07N1.0