某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)

某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)摘要本畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目為：某高層混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)，鑒于以往教學(xué)樓的畢業(yè)設(shè)計(jì)一般為雙排教室，本畢業(yè)設(shè)計(jì)采用兩排教室，中間一走廊式。結(jié)構(gòu)類型為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的流程為：結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件尺寸的確定；框架、剪力墻剛度計(jì)算；豎向荷載、水平荷載計(jì)算與結(jié)構(gòu)變形驗(yàn)算；結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算；框架的內(nèi)力組合；構(gòu)件截面設(shè)計(jì)與驗(yàn)算；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；PKPM建模與計(jì)算；施工圖的繪制。關(guān)鍵詞：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)；內(nèi)力組合；PKPM軟件。AbstractThegraduationdesigntopicis:Designofahigh-riseconcretebuilding,inviewofthegraduationdesigntheteachingbuildingisgenerallydoubletheclassroom,thegraduationdesignusingthetworowoftheclassroom,themiddlecorridortype.Structureforthetypeofframe-shearwallstructure,thestructuredesignprocess:determinethestructurallayoutandcomponentsize;calculationofframe,theshearwallstiffness;verticalload,horizontalloadcalculationandstructuraldeformationcalculation;structuralinternalforcecalculation;internalforcecombinationframework;componentdesignandcheckingsection;foundationdesign;modelingandcalculationofPKPMtheconstructiondrawing.Keywords:frame-shearwallstructure;internalforcecombination;PKPMsoftware目錄第一章工程概況與結(jié)構(gòu)平面布置 下圖所示。10m10m黏土（e=0.8，IL=0.75）黏土：＝18kN/m3fk=190kN/m2Es=10800kN/m2礫砂：＝18kN/m3fk=400kN/m2Es=90000kN/m27m礫砂細(xì)砂：＝19.8kN/m3fk=380kN/m2Es=38000kN/m2細(xì)砂圖1.1工程地質(zhì)剖面圖材料和做法：外圍護(hù)墻采用200mm加氣混凝土砌塊或陶?？招拇u，內(nèi)或外做80mm厚增強(qiáng)水泥聚苯保溫板；內(nèi)墻采用150mm加氣混凝土砌塊或陶?？招拇u及輕鋼龍骨石膏板。本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下，擁有很好的抗側(cè)性能，結(jié)構(gòu)計(jì)算按橫向框架承重分析。圖1.2建筑平面布置圖1.2結(jié)構(gòu)方案與布置該建筑為教學(xué)樓，建筑平面布置靈活，有較大空間。該工程采用鋼筋混凝土框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，根據(jù)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)布置原則，標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面布置如圖2所示。圖1.3結(jié)構(gòu)平面布置圖第二章構(gòu)件尺寸初估與計(jì)算簡(jiǎn)圖2.1樓板厚度如圖1.2所示，對(duì)于四邊支承的板，當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊的比值小于3時(shí)，宜按雙向板計(jì)算。連續(xù)雙向板厚度h≥(80mm,lx/50),lx為樓板短跨跨度，初步取板厚h=100mm。2.2框架梁截面高度與寬度框架梁hb=(1/18~1/10)lb，lb為框架梁的計(jì)算跨度；且hb不宜大于1/4凈跨。本設(shè)計(jì)按彈性理論計(jì)算，橫向框架梁的計(jì)算跨度lb=lc，lc為支座中心線間距離，lc=7.8m，故hb=(1/18~1/10)×7200=400~720mm。初步取hb=600mm。橫向框架梁bb≥(hb/4,bc/2,200mm),bc為柱寬。一般bb=(1/2~1/3)hb,故bb≥(600/4,800/2,200)mm.初步取bb=400mm。同理，初步取次梁截面尺寸為300×450mm?？v向框架梁的高度與寬度初步取與橫向框架梁相同。2.3框架柱截面高度與寬度高層建筑中，框架柱所受的軸向力較大，柱的截面尺寸一般根據(jù)軸壓比限值估算。根據(jù)柱從屬面積荷載上的軸向力設(shè)計(jì)值N，并考慮水平荷載影響，初步確定柱截面面積Ac。本設(shè)計(jì)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)中的框架抗震等級(jí)為三級(jí)，軸壓比的限值為[μN(yùn)]=0.90。單位面積上的重力荷載代表值近似取12kN/m2，底層混凝土強(qiáng)度等級(jí)取C30(fc=14.3N/mm2)?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)柱的截面面積為Ac=N/([μN(yùn)]fc)=(1.2×7.2×9×12×9)/(0.90×14.3×103=0.653m2另外，柱截面邊長(zhǎng)不宜小于300mm，柱凈高與截面長(zhǎng)邊尺寸之比宜大于4，柱截面的高度與寬度的比值不宜大于3。綜合考慮，柱截面尺寸選取為700×700mm，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)選取為C30。2.4剪力墻布置和厚度剪力墻的布置應(yīng)遵循“均勻，分散，對(duì)稱，周邊”的原則，宜布置在豎向荷載較大處，建筑物端部附近，樓梯、電梯間，平面形狀變化處。剪力墻宜自上而下連續(xù)布置，避免剛度突變。本設(shè)計(jì)剪力墻的抗震等級(jí)為二級(jí)，bw≥(H/20,160mm)，初步選取bw=300mm。2.5計(jì)算簡(jiǎn)圖在橫向水平力作用下，剪力墻與框架之間有連梁連接，但考慮到連梁對(duì)墻肢的約束很弱，因此將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為鉸接體系。因該建筑沒有地下室，因而底層柱的下端取至室內(nèi)基礎(chǔ)地面；主體結(jié)構(gòu)的高度為H=6.0+3.6×9=38.4m,因梁板現(xiàn)澆，所以其他各層取板底為梁截面的形心線。圖2.1框架—剪力墻結(jié)構(gòu)鉸接體系計(jì)算簡(jiǎn)圖第三章電算主要計(jì)算結(jié)果經(jīng)過PKPM計(jì)算，主要計(jì)算結(jié)果如下?？箖A覆驗(yàn)算結(jié)果：抗傾覆彎矩Mr傾覆彎矩Mov比值Mr/Mo零應(yīng)力區(qū)(%)X風(fēng)荷載5873004.511602.7506.180.00Y風(fēng)荷載1253204.154375.923.050.00X地震5873004.596781.460.680.00Y地震1253204.1127268.59.850.00結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定驗(yàn)算結(jié)果:X向剛重比EJd/GH**2=6.64;Y向剛重比EJd/GH**2=13.74。該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH**2大于1.4,能夠通過高規(guī)(5.4.4)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算;該結(jié)構(gòu)剛重比EJd/GH**2大于2.7,可以不考慮重力二階效應(yīng)。樓層抗剪承載力、及承載力比值：Ratio_Bu:表示本層與上一層的承載力之比層號(hào)塔號(hào)X向承載力Y向承載力Ratio_Bu:X,Y1010.1777E+050.2345E+051.001.00910.2052E+050.2581E+051.151.10810.2318E+050.2897E+051.131.12710.2550E+050.3150E+051.101.09610.2767E+050.3386E+051.091.07510.2986E+050.3605E+051.081.06410.3196E+050.3809E+051.071.06310.3336E+050.3998E+051.041.05210.3468E+050.4144E+051.041.04110.2455E+050.2923E+050.710.71結(jié)構(gòu)震動(dòng)周期為1.4597s，第一轉(zhuǎn)動(dòng)周期與第一平動(dòng)周期之比為0.674，滿足高規(guī)的規(guī)定?？蚣苤卣饍A覆彎矩百分比：柱傾覆彎矩墻傾覆彎矩柱傾覆彎矩百分比10層X向地震:3581.03506.450.53%10層Y向地震:5243.12486.267.83%9層X向地震:6486.77231.647.28%9層Y向地震:9652.44944.866.12%8層X向地震:9679.611643.245.40%8層Y向地震:14890.78082.764.82%7層X向地震:12972.815798.345.09%7層Y向地震:20677.213426.460.63%6層X向地震:16316.421351.543.32%6層Y向地震:26937.719712.757.74%5層X向地震:19644.327774.741.43%5層Y向地震:33510.427026.955.35%4層X向地震:22891.435323.839.32%4層Y向地震:40167.635526.253.07%3層X向地震:25936.844185.936.99%3層Y向地震:46552.345455.850.60%2層X向地震:28830.354183.234.73%2層Y向地震:52462.456797.948.02%1層X向地震:32429.573328.130.66%1層Y向地震:56937.782169.540.93%0.2Q0調(diào)整系數(shù)：0.2Qox=756.101.5Vxmax=1491.640.2Qoy=994.281.5Vymax=2773.49FloorCoef_xCoef_yVcxVcy11.0001.000599.767745.74721.0001.000803.6041641.43431.0001.000845.7861773.27341.0001.000901.8441848.99151.0001.000924.3131825.61261.0001.000928.6501738.92571.0001.000914.6231607.21081.0001.000886.6831454.65191.0001.000806.8561224.060101.0001.000994.4301454.628以上計(jì)算結(jié)果均能滿足規(guī)范要求，因此進(jìn)行下一步的手算，詳細(xì)的計(jì)算結(jié)果見附錄部分。第四章框架、剪力墻剛度計(jì)算4.1.框架剛度計(jì)算4.1.1框架梁線剛度計(jì)算框架梁線剛度的計(jì)算見下表4.1。表中I為矩形截面計(jì)算的梁慣性矩。表4.1框架梁線剛度ib計(jì)算表跨度lb/mm截面bb×hb/(mm×mm)慣性矩I0=bb×hb3/12(×109)/mm4Ec(×104)/(N/mm2)邊框架中框架Ib=1.5I0(×109)/mm4ib=EcIb/lb(×1010)/(N.mm)Ib=2.0I0(×109)/mm4ib=EcIb/lb(×1010)/(N.mm)7200400×6007.203.0010.804.5014.406.004600400×6007.203.0010.807.0414.409.392500400×6007.203.0010.8012.9614.4017.281200400×6007.203.0010.8027.0014.4036.004.1.2框架柱線剛度計(jì)算框架柱線剛度的計(jì)算見下表4.2。對(duì)于高度小50m且高度比小于4的建筑物，僅考慮柱梁彎曲變形引起的柱側(cè)移剛度，忽略柱的軸向變形。表4.2柱線剛度ic計(jì)算表(×109)/(N.mm2)(×1010)/(N.mm)4.1.3框架柱側(cè)移剛度計(jì)算抗側(cè)剛度是指上下端產(chǎn)生單位相對(duì)側(cè)向位移時(shí)所需施加的側(cè)向力。在考慮了住上下端節(jié)點(diǎn)的彈性約束作用后，柱的抗側(cè)移剛度以D值表示。柱的抗側(cè)剛度D值計(jì)算見下表。表4.3首層柱側(cè)移剛度計(jì)算表首層柱根數(shù)h(mm)K=(i1+i2)/icα=(0.5+K)/(2+K)D/(N/mm)邊榀框架中柱460003.9960.75025000中榀框架中柱1160002.3280.65321766.67460002.6670.67922633.33560005.3280.79526500中榀框架邊柱1160000.6000.42314100∑D=717566.69表4.42~10層柱側(cè)移剛度計(jì)算表2~10層柱根數(shù)h(mm)K=(i1+i2+i3+i4)/2icα=K/(2+K)D/(N/mm)邊榀框架中柱436002.3980.54584106.62中榀框架中柱1136001.3970.41163427.19436001.6000.44468519.89536003.1970.61594909.31中榀框架邊柱1136000.3600.15323611.58∑D=2042479.064.1.4框架抗推剛度計(jì)算總框架的抗推剛度Cf為使總框架層間產(chǎn)生單位剪切變形角時(shí)所需要的水平剪力，即Cf=∑D，計(jì)算結(jié)果見下表4.5。表4.5各層框架抗推剛度計(jì)算表層數(shù)D/(N/mm)h/(mm)Cf=h∑D(×108)/N首層柱717566.69600043.052~10層柱2042479.06360073.53總框架各層抗側(cè)剛度沿結(jié)構(gòu)高度不完全相同，總框架的抗推剛度取各層抗推剛度的加權(quán)平均值。4.2剪力墻抗彎剛度計(jì)算4.2.1剪力墻類型確定橫向剪力墻有如圖所示四種類型。整體墻為沒有門窗洞口或只有很小洞口的墻，計(jì)算時(shí)可以忽略洞口對(duì)內(nèi)力的影響。這種類型的剪力墻實(shí)際上是一個(gè)整體的豎向懸臂墻，符合平面假定，水平截面正應(yīng)力為直線分布。W-1W-2W-3W-4圖4.1剪力墻圖剪力墻在平面內(nèi)剛度無窮大，平面外剛度可以忽略。但計(jì)算內(nèi)力和位移時(shí)，每一個(gè)方向水平力作用下只考慮本方向剪力墻，另一個(gè)方向剪力墻只按翼緣考慮。各層剪力墻的厚度或者混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同，計(jì)算等效剛度的式中E，Iw，Aw，μ應(yīng)取沿高度的加權(quán)平均值。4.2.2橫向各剪力墻等效抗彎剛度計(jì)算表4.6剪力墻W-1等效剛度EIeq計(jì)算表4.7剪力墻W-2等效剛度EIeq計(jì)算表4.8剪力墻W-3等效剛度EIeq計(jì)算表4.9剪力墻W-4等效剛度EIeq計(jì)算W-1有四片，W-2有六片，W-3有四片，W-14有兩片，總剪力墻等效抗彎剛度EIeq=201.92×4+268.48×6+27.39×4+41.08×2=2610.28×106kN/m24.3結(jié)構(gòu)剛度特征值計(jì)算按鉸接體系，則第五章荷載計(jì)算5.1樓、屋面板的荷載計(jì)算樓、屋面板的荷載計(jì)算見表5.1、表5.2。表5.1樓面板荷載計(jì)算荷載項(xiàng)目辦公室、會(huì)議室/（KN/m2）衛(wèi)生間/（KN/m2）走廊/（KN/m2）樓面活荷載2.52.5003.500樓面做法30mm水磨石地面0.650.650.65現(xiàn)澆板100厚2.5002.5002.500頂棚做法頂棚20mm石灰砂漿抹灰0.340.340.34活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.5002.5003.500恒載標(biāo)準(zhǔn)值3.4903.4903.490荷載標(biāo)準(zhǔn)值合計(jì)5.9905.9906.990表5.2屋面板荷載計(jì)算荷載項(xiàng)目荷載/（kN/m2）屋面活荷載2.000屋面做法屋31.500現(xiàn)澆板100厚2.500頂棚做法頂棚20mm石灰砂漿抹灰0.160活荷載標(biāo)準(zhǔn)值2.000恒載標(biāo)準(zhǔn)值4.160荷載標(biāo)準(zhǔn)值合計(jì)6.1605.2墻體、梁、柱荷載計(jì)算外墻采用200mm厚加氣混凝土砌塊（6.5kN/m2）。內(nèi)墻采用150mm厚陶?？招拇u（6.0kN/m2）。內(nèi)墻兩側(cè)采用水泥砂漿墻面（20kN/m3）。女兒墻采用240mm厚普通磚（18kN/m2），外側(cè)采用噴多層花紋涂料墻面，內(nèi)側(cè)抹石灰砂漿（17kN/m3）。（1）單位面積墻體荷載。外墻：200厚加氣混凝土空心砌體0.20×6.5=1.30kN/m2100厚加強(qiáng)性水泥石膏聚苯保溫板0.17×0.1=0.017kN/m2外墻19C0.012×20+0.005×20=0.34kN/m2內(nèi)墻5D220×0.005+20×0.008+20×0.003=0.32kN/m2∑=1.977kN/m2內(nèi)墻：150厚陶?？招拇u0.15×6.0=0.9kN/m2雙面內(nèi)墻5D22×(20×0.005+20×0.008+20×0.003)=0.64kN/m2∑=1.54kN/m2女兒墻：240厚普通磚0.24×18=4.32kN/m2外墻19C0.012×20+0.005×20=0.34kN/m2內(nèi)抹灰20厚0.02×17=0.34kN/m2∑=5.000kN/m2剪力墻300厚C30混凝土0.30×25=7.50kN/m2雙面內(nèi)墻5D22×(20×0.005+20×0.008+20×0.003)=0.64kN/m2∑=8.140kN/m2（2）單位長(zhǎng)度梁、柱荷載?？蚣芰海嚎蚣芰?橫向和縱向)：400×600自重0.4×（0.6-0.10）×25=5kN/m雙側(cè)內(nèi)抹灰2×0.02×（0.6-0.10）×17=0.34kN/m∑=5.34kN/m框架梁(橫向和縱向)：300×450自重0.30×(0.45-0.10)×25=2.625kN/m雙側(cè)內(nèi)抹灰2×0.02×(0.45-0.10)×17=0.238kN/m∑=2.863kN/m框架柱：柱:700×700柱自重0.7×0.7×25=12.250kN/m四面抹灰4×0.02×0.7×17=0.952kN/m∑=13.202kN/m5.3重力荷載代表值單位面積樓(屋)面、墻面荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以面積，單位長(zhǎng)度梁、柱重量乘以長(zhǎng)度就可得到相應(yīng)的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值。各樓層重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值等于該層樓板標(biāo)高處上、下各取半層層高范圍內(nèi)的永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值和樓(屋)面可變荷載組合值之和?？紤]地震作用，屋面取雪荷載，計(jì)算重力荷載代表值時(shí)雪荷載取50%，樓面活荷載取50%。各層重力荷載代表值計(jì)算結(jié)果見下表。表5.3各層重力荷載代表值計(jì)算總建筑面積1388.48m2，建筑總重125610.72kN，建筑結(jié)構(gòu)平均重量為9.05kN/m2。5.4地震作用的計(jì)算5.4.1結(jié)構(gòu)基本自振周期1)假想頂點(diǎn)位移法。對(duì)于質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。把集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi作為水平荷載，折算為沿高度均勻分布的荷載q，則q=∑Gi/H=125610.72/38.4=3.271kN/m假想結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移=0.30847m基本自振周期經(jīng)驗(yàn)公式法。用經(jīng)驗(yàn)公式估算基本自振周期T1，則或3)結(jié)構(gòu)基本自振周期取以上計(jì)算結(jié)果的平均值。T1=(0.76+0.73+0.75)/3=0.75s5.4.2地震作用計(jì)算底部剪力法的適用條件：高度不超過40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)。本設(shè)計(jì)高度為38.4m＜40m，但結(jié)構(gòu)變形為彎剪形。考慮到手算等多方面原因，仍采用底部剪力法，進(jìn)行近似計(jì)算。建筑結(jié)構(gòu)的地震影響系數(shù)應(yīng)根據(jù)設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別、設(shè)計(jì)地震分組和結(jié)構(gòu)自振周期以及結(jié)構(gòu)阻尼比確定，αmax=0.08,Tg=0.35s,η2=1。1)底部剪力法計(jì)算。結(jié)構(gòu)等效總重力荷載地震影響系數(shù)結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值各層地震作用。因T1=0.75s≥1.4Tg=0.49s,所以應(yīng)考慮頂部附加水平地震作用△Fn。頂部附加地震作用系數(shù)頂部附加地震作用標(biāo)準(zhǔn)值則3)樓層剪力。各層地震作用與樓層剪力見下表。表5.4橫向水平地震作用計(jì)算抗震驗(yàn)算時(shí)，計(jì)算出的樓層水平地震剪力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)符合下列要求:式中λ水平地震剪力系數(shù)，對(duì)于基本周期小于3.5s的結(jié)構(gòu)，當(dāng)設(shè)防烈度為7度、設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.1g時(shí)，λ=0.016；Gj第j層的重力荷載代表值。驗(yàn)算見下表5.5。由表中計(jì)算結(jié)果可知，滿足要求。表5.5水平地震剪力驗(yàn)算第六章變形驗(yàn)算框架—剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作分析時(shí)，應(yīng)將沿房屋高度實(shí)際分布的水平地震作用轉(zhuǎn)化為水平分布荷載。先將突出間的水平地震作用折算為作用于主體結(jié)構(gòu)頂部的集中力Fe和集中力矩Ml，再按照結(jié)構(gòu)底部彎矩和底部剪力分別相等的條件將原水平地震作用折算為倒三角形分布荷載和頂點(diǎn)集中荷載之和。由于本設(shè)計(jì)的計(jì)算模型將突出間的重力荷載疊加到頂層的重力荷載中，故Fe=0，Ml=0。折算前主體結(jié)構(gòu)由水平地震作用產(chǎn)生的底部彎矩和底部剪力為4270.764kN折算倒三角形分布荷載集度qmax和頂點(diǎn)集中荷載F為利用倒三角形分布荷載與頂點(diǎn)集中荷載作用時(shí)的結(jié)構(gòu)側(cè)移計(jì)算公式，可求得兩種荷載分別作用時(shí)的層位移。樓層總位移樓層層間最大位移,計(jì)算見表6.1。在正常使用條件下，高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的剛度，避免產(chǎn)生過大的位移二影響結(jié)構(gòu)的承載力、穩(wěn)定性和使用要求?？蚣艚Y(jié)構(gòu)在水平力作用下，水平位移是由樓層層間位移層高之比控制的。多遇地震作用下，高度不大于150m的高層建筑，框剪結(jié)構(gòu)層間彈性位移與層高之比應(yīng)滿足，驗(yàn)算見表6.1。由表中計(jì)算結(jié)果可知，滿足要求。表6.1樓層位移計(jì)算第七章總框架與總剪力墻內(nèi)力橫向水平地震作用下總框架、總剪力墻內(nèi)力用下列公式計(jì)算，結(jié)果見下表7.1和表7.2。倒三角形水平荷載作用下頂點(diǎn)集中水平荷載作用下表7.1橫向水平地震作用下內(nèi)力計(jì)算樓層ζ=Hi/HHi/m倒三角形分布荷載作用頂點(diǎn)集中荷載作用Mw1/(kN?m)Vw1/kNVf1/kNMw2/(kN?m)Vw2/kNVf2/kN10138.40.0001118.9303699.3020.000236.685628.41690.90634.8-2939.428524.4193252.653859.231240.755624.34680.81331.2-3879.68213.4422873.6111738.295252.928612.17370.71927.6-3089.311-442.5952536.4232686.381273.886591.21560.62524-738.749-853.4952229.7863726.852304.262560.83950.53120.43034.974-1233.3891939.5704895.488345.102519.99940.43816.88082.584-1591.5431655.7896217.214397.181467.92030.34413.214470.594-1947.9971360.0007765.992463.413401.68820.259.622153.536-2311.0851042.9929581.840545.582319.51910.156631177.759-2693.294692.28011727.205646.513218.588表7.2橫向水平地震作用下總框架、總剪力墻內(nèi)力計(jì)算樓層Hi/mMw/(kN?m)Vw/kNVf(頂)/kNVf(中)/kN1038.40.0001355.6154327.7184102.358934.8-2080.197765.1743876.9983681.391831.2-2141.387266.3703485.7843306.711727.6-402.930-168.7093127.6382959.1316242988.102-549.2322790.6242625.097520.47930.462-888.2872459.5692291.639416.814299.798-1194.3622123.7081942.698313.222236.586-1484.5841761.6881562.10029.631735.376-1765.5031362.5121136.6901642904.963-2046.781910.868455.434在橫向水平地震作用下，總剪力墻的彎矩、剪力、總框架的剪力以及樓層側(cè)移沿高度的分布規(guī)律如下圖所示。圖7.1總剪力墻彎矩分布圖圖7.2總剪力墻剪力分布圖圖7.3總框架剪力分布圖圖7.4層間位移分布第八章水平地震作用下框架內(nèi)力計(jì)算8.1框架各層總剪力調(diào)整當(dāng)Vf≥0.2V0時(shí)，不必調(diào)整。當(dāng)Vf≤0.2V0時(shí)，設(shè)計(jì)值Vf取1.5Vf,max和0.2V0中的較小值。本設(shè)計(jì)V0=4270.764Vf,max=4327.718Vf的調(diào)整值見下表。表8.1Vf的調(diào)整值10987654321由表16可見，第一層以上Vf＞0.2V0，故第一層以上各層的框架總剪力不必調(diào)整；第一層的框架總剪力應(yīng)予以調(diào)整，第一層調(diào)整后的總框架剪力取為0.2V0。各層框架總剪力調(diào)整后，按調(diào)整前后總剪力的比值調(diào)整柱和梁的剪力及端部彎矩，柱的軸力不必調(diào)整。8.2框架柱剪力及彎矩計(jì)算柱端剪力及彎矩計(jì)算利用D值法，取橫向水平地震作用下②軸線框架為例計(jì)算。因同一層內(nèi)各柱的層間位移相等，層間剪力Vfi按各柱D值比例分配給該層各個(gè)柱子柱端彎矩：下端上端表8.2中框架邊柱柱端剪力及彎矩計(jì)算樓層hi/mVf/kN∑Di/(N/mm)Di/(N/mm)Vcij/kNyMcb/(kN?m)Mct/(kN?m)103.64102.3582042479.0623611.5847.4240.16027.316143.41193.63681.3912042479.0623611.5842.5580.33050.559102.64983.63306.7112042479.0623611.5838.2260.38052.29485.32173.62959.1312042479.0623611.5834.2080.40049.26073.89063.62625.0972042479.0623611.5830.3470.43046.97762.27253.62291.6392042479.0623611.5826.4920.45042.91752.45443.61942.6982042479.0623611.5822.4580.45036.38244.46733.61562.1002042479.0623611.5818.0580.50032.50532.50523.61136.6902042479.0623611.5837.4030.65187.65746.99316854.128717566.6914100.0016.7830.79079.55321.147表8.3中框架中柱柱端剪力及彎矩計(jì)算樓層hi/mVf/kN∑Di/(N/mm)Di/(N/mm)Vcij/kNyMcb/(kN?m)Mct/(kN?m)103.64102.3582042479.0663427.19127.3950.370169.690288.93193.63681.3912042479.0663427.19114.3220.420172.855238.70483.63306.7112042479.0663427.19102.6870.450166.352203.32073.62959.1312042479.0663427.1991.8930.470155.483175.33263.62625.0972042479.0663427.1981.5200.470137.932155.54053.62291.6392042479.0663427.1971.1650.500128.096128.09643.61942.6982042479.0663427.1960.3290.500108.591108.59133.61562.1002042479.0663427.1948.5090.50087.31787.31723.61136.6902042479.0663427.1935.2990.53768.24058.83616854.128717566.6921766.6725.9090.63097.93657.5188.3框架梁端彎矩、剪力及柱軸力計(jì)算框架梁端彎矩根據(jù)節(jié)點(diǎn)平衡計(jì)算。梁左端梁右端梁端剪力計(jì)算軸力計(jì)算計(jì)算結(jié)果見下表。表8.4AB跨梁端剪力計(jì)算樓層l/mMbl/(kN?m)Mbr/(kN?m)Vbl=Vbr/kN107.2143.41137.00025.05797.2129.96633.53122.70887.2135.88035.05723.74177.2126.18432.55522.04767.2111.53228.77519.48757.299.43125.65317.37347.287.38422.54515.26837.268.88717.77312.03627.279.49820.51013.89017.2108.80428.07219.011表8.5BC跨梁端剪力計(jì)算表8.6柱軸力計(jì)算注：柱軸力中負(fù)號(hào)表示拉力。第九章豎向荷載作用下框架內(nèi)力計(jì)算豎向荷載作用下框架內(nèi)力的計(jì)算方法采用力矩分配法，多層多跨框架在豎向荷載作用側(cè)移是不大的，可近似按無側(cè)移框架進(jìn)行分析。本設(shè)計(jì)基本符合力矩分配法的適用條件，。由于樓面荷載均勻分布，故取兩軸線中線之間的長(zhǎng)度為計(jì)算單元寬度。因梁板為整體現(xiàn)澆，且各區(qū)格為雙向板，故直接傳給橫梁的樓面荷載為三角形荷載，計(jì)算單元范圍內(nèi)無其余荷載。另外，縱橫梁軸線與柱軸線重合，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖所示。圖9.1框架計(jì)算單元示意圖圖9.2豎向荷載作用下框架計(jì)算簡(jiǎn)圖9.1恒荷載的計(jì)算9.1.1屋面梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值A(chǔ)B跨：屋面均布恒載傳給梁的梯形荷載集度4.160×4.5=18.72kN/m梯形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載0.8352×18.72=15.635kN/m框架梁自重5.34kN/m總均布恒載q=15.635+5.34=20.975kN/mBC跨：屋面均布恒載傳給梁的三角形荷載集度4.160×2.5=10.4kN/m三角形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載5/8×10.4=6.5kN/m框架梁自重5.34kN/m總均布恒載q=6.5+5.34=11.84kN/m9.1.2樓面梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值A(chǔ)B跨：樓面均布恒載傳給梁的梯形荷載集度3.490×4.5=15.705kN/m梯形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載0.8352×15.705=13.117kN/m框架梁自重5.34kN/m墻體自重1.54×(3.6-0.6)=4.62kN/m均布恒載q=13.117+5.34+4.62=23.077kN/mBC跨：樓面均布恒載傳給梁的三角形荷載集度3.490×2.5=8.725kN/m三角形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載5/8×8.725=5.453kN/m框架梁自重5.34kN/m墻體自重0kN/m均布恒載q=5.453+5.34+0=10.793kN/m9.2活荷載的計(jì)算9.2.1屋面梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值A(chǔ)B跨：屋面均布活載傳給梁的梯形荷載集度2.0×4.5=9.0kN/m梯形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載0.8352×9.0=7.517kN/m屋面均布雪載傳給梁的梯形荷載集度0.4×4.5=1.8kN/m梯形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載0.8352×1.8=1.503kN/mBC跨：屋面均布活載傳給梁的三角形荷載集度2.0×2.5=5.0kN/m三角形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載5/8×5.0=3.125kN/m屋面均布雪載傳給梁的三角形荷載集度0.4×2.5=1.0kN/m三角形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載5/8×1.0=0.625kN/m9.2.2樓面梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值A(chǔ)B跨：樓面均布活載傳給梁的梯形荷載集度2.5×4.5=11.25kN/m梯形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載0.8352×11.25=9.396kN/mBC跨：樓面均布活載傳給梁的三角形荷載集度3.5×2.5=8.75kN/m三角形荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載5/8×8.75=5.469kN/m9.3豎向荷載作用下框架彎矩計(jì)算計(jì)算步驟如下：根據(jù)梁、柱線剛度計(jì)算節(jié)點(diǎn)分配系數(shù)。(2)計(jì)算梁固端彎矩。恒載作用下活載作用下(3)一次分配：所有節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩分配，負(fù)號(hào)與固端彎矩反號(hào)。(4)一次傳遞：同層柱上下互相傳遞，同根梁兩端互相傳遞。(5)二次分配：分配第一次傳遞后的節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩。圖9.3恒載作用下框架彎矩圖圖9.4活載作用下框架彎矩圖9.4豎向荷載作用下梁端剪力計(jì)算豎向荷載作用下梁端剪力按下式計(jì)算，即式中Vq梁上均布荷載引起的剪力，Vq=ql/2；Vm梁端彎矩引起的剪力，。計(jì)算結(jié)果見下表。表9.1AB跨梁端剪力(恒)MlGE/(kN/m)MrGE/(kN/m)Vm/kN表9.2BC跨梁端剪力(恒)MlGE/(kN/m)MrGE/(kN/m)Vm/kN表9.3AB跨梁端剪力(活)MlGE/(kN/m)MrGE/(kN/m)Vm/kN表9.4BC跨梁端剪力(活)MlGE/(kN/m)MrGE/(kN/m)Vm/kN表9.5AB跨梁端剪力(雪)MlGE/(kN/m)MrGE/(kN/m)Vm/kN表9.6BC跨梁端剪力(雪)MlGE/(kN/m)MrGE/(kN/m)Vm/kN9.5豎向荷載作用下柱軸力計(jì)算豎向荷載作用下柱軸力N=V+P，V為梁傳給節(jié)點(diǎn)的剪力，P為節(jié)點(diǎn)集中力及柱自重。KZ1、KZ2、KZ3和KZ4柱分別為A、C、E、G軸線的框架柱，柱軸力計(jì)算見下表。表9.7恒荷載作用下KZ1柱軸力計(jì)算層次女兒墻重縱梁重縱墻重橫梁梁端剪力柱自重N上N下1054.041.11874.90847.527170.026217.553941.11866.70483.06447.527408.439455.966841.11866.70482.89147.527646.679694.206741.11866.70482.93947.527884.967932.494641.11866.70482.92747.5271123.2431170.77541.11866.70482.92947.5271361.5211409.048441.11866.70482.93347.5271599.8031647.33341.11866.70482.91447.5271838.0661885.593241.11866.70482.98147.5272076.3962123.923141.118118.09882.77179.2122365.912445.122表9.8恒荷載作用下KZ2柱軸力計(jì)算層次縱梁重縱墻重橫梁梁端剪力柱自重N上N下1041.11854.12890.91247.527186.158233.685941.11854.12896.58247.527425.512473.039841.11854.12896.75547.527665.040712.567741.11854.12896.70647.527904.519952.046641.11854.12896.71947.5271144.0111191.538541.11854.12896.71747.5271383.5011431.028441.11854.12896.71247.5271622.9871670.514341.11854.12896.73247.5271862.4921910.019241.11854.12896.66547.5272101.9302149.457141.11897.96796.87579.2122385.4162464.628表9.9活荷載作用下(屋面取活載)KZ1、KZ2柱軸力層數(shù)KZ1柱軸力KZ2柱軸力橫梁梁端剪力N上N下橫梁梁端剪力N上N下1026.87426.87426.87431.15531.15531.155933.79733.79733.79740.69140.69140.691833.74933.74933.74940.73940.73940.739733.76233.76233.76240.72540.72540.725633.75933.75933.75940.72940.72940.729533.75933.75933.75940.72840.72840.728433.76133.76133.76140.72640.72640.726333.75333.75333.75340.73540.73540.735233.78133.78133.78140.70640.70640.706133.69233.69233.69240.79540.79540.795表9.10活荷載作用下(屋面取雪載)KZ1、KZ2柱軸力層數(shù)KZ1柱軸力KZ2柱軸力橫梁梁端剪力N上N下橫梁梁端剪力N上N下105.4475.4475.4476.1566.1566.156933.72233.72233.72240.76540.76540.765833.77133.77133.77140.71740.71740.717733.75633.75633.75640.73240.73240.732633.76033.76033.76040.72740.72740.727533.75933.75933.75940.72940.72940.729433.76133.76133.76140.72640.72640.726333.75333.75333.75340.73540.73540.735233.78133.78133.78140.70640.70640.706133.69233.69233.69240.79540.79540.795圖9.5豎向恒載作用下框架柱軸力圖9.6豎向活載作用下框架柱軸力第十章框架內(nèi)力組合作用于框架結(jié)構(gòu)上的豎向荷載有恒荷載和活荷載兩種，恒荷載對(duì)結(jié)構(gòu)作用的位置和大小是不變的，結(jié)構(gòu)分析時(shí)一般是將所有的恒荷載全部作用在結(jié)構(gòu)上一次性求出其內(nèi)力。豎向荷載的作用位置和大小是可變的，不同的活荷載布置方式會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生不同的內(nèi)力。因此，應(yīng)該根據(jù)不同的截面位置及內(nèi)力要求，根據(jù)最不利的活荷載布置方式計(jì)算內(nèi)力，求的豎向荷載作用下的截面最不利內(nèi)力。10.1框架梁內(nèi)力組合梁一般取梁端和跨中作為梁承載力設(shè)計(jì)的控制截面。一般情況下，梁端為抵抗負(fù)彎矩、剪力的設(shè)計(jì)控制截面，但在有震組合時(shí)也要組合梁端的正彎矩，因此梁的最不利組合內(nèi)力包括：(1)梁端負(fù)彎矩(-Mmax)。其中，正截面抗彎γRE=0.75。(2)梁端正彎矩。(3)梁跨內(nèi)彎矩有震時(shí)梁跨內(nèi)彎矩可按下式計(jì)算。左震時(shí)右震時(shí)，式中和反號(hào)。無震時(shí)跨內(nèi)彎矩計(jì)算公式為(4)AB跨與BC跨梁端-Mmax組合計(jì)算見表10.1和表10.2。AB跨與BC跨梁端+Mmax組合計(jì)算見表10.3和10.4。AB跨與BC跨梁跨內(nèi)Mmax組合計(jì)算見表10.5、表10.6以及表10.7、表10.8。(5)梁端剪力組合。AB跨梁端剪力組合計(jì)算(非地震組合)見表10.9。AB跨梁端剪力組合計(jì)算(非地震組合)見表10.10。BC跨梁端剪力組合計(jì)算(非地震組合)見表10.11。BC跨梁端剪力組合計(jì)算(地震組合)見表10.11。為實(shí)現(xiàn)“強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)目標(biāo)，應(yīng)根據(jù)梁端彎矩調(diào)整梁端剪力設(shè)計(jì)值?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，框架梁端部截面組合的剪力設(shè)計(jì)值公式為式中——梁剪力增大系數(shù)，取1.2；Mbl、Mbr——梁左、右端逆時(shí)針或順時(shí)針方向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值；VGb——考慮地震作用組合的重力荷載代表值作用下，按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值，VGb=ql/2；ln——梁的凈跨。某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)某高層混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.1AB跨梁端-Mmax組合計(jì)算某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)某高層混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)層數(shù)恒載eq\o\ac(○,1)活載eq\o\ac(○,2)（屋面活載）活載eq\o\ac(○,3)（屋面取雪載）重力荷載代表值eq\o\ac(○,4)=eq\o\ac(○,1)+0.5×eq\o\ac(○,3)地震力eq\o\ac(○,5)豎向荷載組合豎向荷載與地震力組合A端B端A端B端A端B端A端B端A端B端（1.2×eq\o\ac(○,1)+1.4×eq\o\ac(○,2))(1.35×eq\o\ac(○,1)+1.0×eq\o\ac(○,2)）1.3×eq\o\ac(○,5)+1.2×eq\o\ac(○,4)左震右震左震右震A端B端A端B端A左震A右震B(yǎng)左震B(yǎng)右震10987654321某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)某高層混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.2BC跨梁端-M某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)某高層混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)層數(shù)恒載eq\o\ac(○,1)活載eq\o\ac(○,2)（屋面活載）活載eq\o\ac(○,3)（屋面取雪載）重力荷載代表值eq\o\ac(○,4)=eq\o\ac(○,1)+0.5×eq\o\ac(○,3)地震力eq\o\ac(○,5)豎向荷載組合豎向荷載與地震力組合B端C端B端C端B端C端B端C端B端C端（1.2×eq\o\ac(○,1)+1.4×eq\o\ac(○,2))(1.35×eq\o\ac(○,1)+1.0×eq\o\ac(○,2)）1.3×eq\o\ac(○,5)+1.2×eq\o\ac(○,4)左震右震左震右震B(yǎng)端C端B端C端B左震B(yǎng)右震C左震C右震10987654321某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.3AB跨梁端+M某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)層數(shù)恒載eq\o\ac(○,1)活載eq\o\ac(○,2)（屋面活載）活載eq\o\ac(○,3)（屋面取雪載）重力荷載代表值eq\o\ac(○,4)=eq\o\ac(○,1)+0.5×eq\o\ac(○,3)地震力eq\o\ac(○,5)豎向荷載與地震力組合A端B端A端B端A端B端A端B端A端B端1.3×eq\o\ac(○,5)-1.0×eq\o\ac(○,4)左震右震左震右震A左震A右震B(yǎng)左震B(yǎng)右震10987654321某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.4BC跨梁端+Mmax組合計(jì)算某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)層數(shù)恒載eq\o\ac(○,1)活載eq\o\ac(○,2)（屋面活載）活載eq\o\ac(○,3)（屋面取雪載）重力荷載代表值eq\o\ac(○,4)=eq\o\ac(○,1)+0.5×eq\o\ac(○,3)地震力eq\o\ac(○,5)豎向荷載與地震力組合A端B端A端B端A端B端A端B端A端B端1.3×eq\o\ac(○,5)-1.0×eq\o\ac(○,4)左震右震左震右震A左震A右震B(yǎng)左震B(yǎng)右震10987654321某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.5AB跨梁跨內(nèi)Mmax組合計(jì)算（地震組合）層數(shù)恒載eq\o\ac(○,1)活載eq\o\ac(○,2)活載eq\o\ac(○,3)q/(kN/m)1.2×(eq\o\ac(○,1)+0.5×eq\o\ac(○,3))1.3地震q’/(kN/m)l/m左震右震A端B端A端B端A端B端恒載eq\o\ac(○,4)活載eq\o\ac(○,5)活載eq\o\ac(○,6)M

lGM

rGM

lEM

rE1.2×（eq\o\ac(○,4)+0.5×eq\o\ac(○,5))RA/kNx1/mMGERA/kNx1/mMGE10987654321某高層混某高層混鋼筋凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.6AB跨梁跨內(nèi)Mmax組合計(jì)算（非地震組合）層數(shù)l/mq/(kN/m)非地震組合恒載eq\o\ac(○,1)活載eq\o\ac(○,2)恒載活載恒載活載恒載應(yīng)滿足活載應(yīng)滿足1.2×eq\o\ac(○,1)+1.4×eq\o\ac(○,2)1.35×eq\o\ac(○,5)+1.2×eq\o\ac(○,4)10987654321某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.7BC跨梁跨內(nèi)Mmax組合計(jì)算（某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)層數(shù)恒載1活載2活載3q/(kN/m)1.2×(eq\o\ac(○,1)+0.5×eq\o\ac(○,3))1.3地震q’/(kN/m)l/m左震右震B(yǎng)端C端B端C端B端C端恒載eq\o\ac(○,4)活載eq\o\ac(○,5)活載eq\o\ac(○,6)M

lGM

rGM

lEM

rE1.2×（eq\o\ac(○,4)+0.5×eq\o\ac(○,5))RB/kNx1/mMGERB/kNx1/mMGE10987654321某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.8BC跨梁跨內(nèi)Mmax組合計(jì)算（某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)層數(shù)l/mq/(kN/m)非地震組合恒載eq\o\ac(○,1)活載eq\o\ac(○,2)恒載活載恒載活載恒載應(yīng)滿足活載應(yīng)滿足1.2×eq\o\ac(○,1)+1.4×eq\o\ac(○,2)1.35×eq\o\ac(○,5)+1.2×eq\o\ac(○,4)102.592.582.572.562.552.542.532.522.512.5表10.9AB跨梁端剪力組合計(jì)算(非地震組合)層數(shù)恒載eq\o\ac(○,1)活載eq\o\ac(○,2)1.2×eq\o\ac(○,1)+1.4×eq\o\ac(○,2)1.35×eq\o\ac(○,1)+1.0×eq\o\ac(○,2)VAVlBVAVlBVAVlBVAVlB10987654321注：剪力的量綱為kN。表10.10AB跨梁端剪力組合計(jì)算(地震組合)表10.11BC跨梁端剪力組合計(jì)算(非地震組合)層數(shù)恒載eq\o\ac(○,1)活載eq\o\ac(○,2)1.2×eq\o\ac(○,1)+1.4×eq\o\ac(○,2)1.35×eq\o\ac(○,1)+1.0×eq\o\ac(○,2)VBVlCVBVlCVBVlCVBVlC10987654321表10.12BC跨梁端剪力組合計(jì)算(地震組合)10.2柱的內(nèi)力組合(1)框架柱內(nèi)力組合?？蚣苤膹澗?、剪力和軸力沿柱高是線性變化的，因此可取各層柱的上、下端截面作為控制截面。考慮地震作用時(shí)柱一般采用對(duì)稱配筋，柱子控制截面的最不利組合內(nèi)力一般有：|Mmax|與相應(yīng)的N；Nmax與相應(yīng)的M；Nmin與相應(yīng)的M。(2)在抗震設(shè)計(jì)中，一般要求框架結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”的延性受力性能?！皬?qiáng)柱弱梁”是指梁的彎曲破壞先于柱的彎曲破壞發(fā)生。因?yàn)榧词沽憾顺霈F(xiàn)較多的塑性鉸，結(jié)構(gòu)依然是穩(wěn)定的，不會(huì)形成機(jī)動(dòng)體系而破壞。同時(shí)，梁端各個(gè)塑性鉸均能吸收和耗散地震作用能量，減小結(jié)構(gòu)震害。二級(jí)框架的梁、柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層和柱軸壓比小于0.15外，柱端考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)予以調(diào)整，即式中——節(jié)點(diǎn)上下柱端截面順時(shí)針或逆時(shí)針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和，上下柱端的彎矩設(shè)計(jì)值可按彈性分析分配；——柱端彎矩增大系數(shù)，對(duì)于三級(jí)框架取1.1；——節(jié)點(diǎn)左右梁端截面順時(shí)針或逆時(shí)針方向組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和?？拐鹪O(shè)計(jì)時(shí)，三級(jí)框架結(jié)構(gòu)的底層柱截面的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)采用考慮地震作用組合的彎矩值與增大系數(shù)1.15的乘積。為了提高柱子的延性，框架柱的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足“強(qiáng)剪弱彎”的要求，即柱子的斜截面受剪承載力應(yīng)大于正截面受彎承載力。柱的剪力設(shè)計(jì)值調(diào)整為式中——柱端剪力增大系數(shù)，對(duì)于三級(jí)框架柱取1.1；、——柱上、下端順時(shí)針或逆時(shí)針截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值。某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.13KZ1內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值層次截面恒載內(nèi)力eq\o\ac(○,1)活載內(nèi)力（屋面）eq\o\ac(○,2)活載內(nèi)力（雪載）eq\o\ac(○,3)重力荷載代表值內(nèi)力eq\o\ac(○,4)地震內(nèi)力eq\o\ac(○,5)MGKNGKVGKMQKNQKVQKMQKNQKVQKMGENGEVGEMEKNEKVEK10上下9上下8上下7上下6上下5上下4上下3上下2上下1上下某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)某高層鋼筋混凝土教學(xué)樓設(shè)計(jì)表10.14KZ1內(nèi)力組合值層次截面非地震組合地震組合1.2×eq\o\ac(○,1)+1.4×eq\o\ac(○,2)1.35×eq\o\ac(○,1)+1.0×eq\o\ac(○,2)左震右震左震右震左震右震MNVMNVMMNNVV10上下9上下8上下7上下6上下5上下4上下3上下2上下1上下表10.15KZ1端彎矩調(diào)整層數(shù)截面 是否需要調(diào)整調(diào)整后的M/7上需調(diào)整下需調(diào)整6上需調(diào)整下需調(diào)整5上需調(diào)整下需調(diào)整4上需調(diào)整下需調(diào)整3上需調(diào)整下需調(diào)整2上需調(diào)整下需調(diào)整1上需調(diào)整下需調(diào)整表10.16柱剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算（抗震設(shè)計(jì)時(shí)）層次截面10上3.6下3.69上3.6下3.68上3.6下3.67上3.6下3.66上3.6下3.65上3.6下3.64上3.6下3.63上3.6下3.62上3.6下3.61上6.0下6.0第十一章截面設(shè)計(jì)與驗(yàn)算11.1框架梁11.1.1框架梁正截面強(qiáng)度設(shè)計(jì)框架梁鋼筋選用HRB335,fy=300N/mm2。受彎構(gòu)件承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE=0.75?？蚣芰褐ё孛嫔喜颗浣畎淳匦瘟河?jì)算，下部配筋按T形梁計(jì)算，T形截面翼緣計(jì)算寬度按肋形梁計(jì)算，取(l0/3,b+Sn)min，故bf=2400mm。以第10層框架AB梁為例計(jì)算計(jì)算見下表。表11.110層框架梁支座配筋計(jì)算截面A上A下Bl上Bl下Br上Br下Cl上Cl下表11.210層框架梁跨中配筋計(jì)算截面153.513115.1351767.48判斷類型一類0.0630.0650.967702選筋7690.3400.26211.1.2框架梁斜截面強(qiáng)度設(shè)計(jì)1)框架梁截面驗(yàn)算。有地震作用時(shí)跨高比大于2.5的梁跨高比小于2.5的梁式中βc——混凝土強(qiáng)度影響系數(shù)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C50時(shí)取1.0.2)框架梁斜截面受剪承載力抗震驗(yàn)算的一般公式?？傻檬街小渲迷谕唤孛鎯?nèi)箍筋各肢的全部截面面積，。框架梁沿梁全長(zhǎng)箍筋的面積配筋率應(yīng)符合ρsv＞0.28ft/fy(二級(jí))，即。當(dāng)0.7ftbh0﹤V時(shí)，需要進(jìn)行配箍計(jì)算；當(dāng)0.7ftbh0﹥V時(shí)，可進(jìn)行構(gòu)造配箍。以第10層框架AB梁為例計(jì)算，斜截面計(jì)算見下表。表11.310層框架梁AB受剪承載力計(jì)算11.1.3框架梁腰筋設(shè)計(jì)框架梁所需腰筋面積As≥0.1%bhw，則As≥120腰筋每側(cè)選配1B14。11.2框架柱截面設(shè)計(jì)11.2.1柱軸壓比驗(yàn)算軸壓比指考慮地震作用組合的軸壓力設(shè)計(jì)值與柱全截面面積和混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘積的比值。對(duì)于框—剪結(jié)構(gòu)，柱軸壓比限值為三級(jí)框架構(gòu)件破壞時(shí)的軸壓比實(shí)際上反映了偏心受壓構(gòu)件的破壞特征。當(dāng)軸壓比較小時(shí)，即柱的軸壓比設(shè)計(jì)值較小，柱截面受壓高度x較小，構(gòu)件將發(fā)生受拉鋼筋首先屈服的大偏心受壓破壞，破壞時(shí)有較大變形；當(dāng)軸壓比較大時(shí)，即柱的軸壓力設(shè)計(jì)值較大，柱截面受壓區(qū)高度x較大，屬小偏心受壓，破壞時(shí)受拉鋼筋并未屈服，構(gòu)件變形較小。為了保證框架結(jié)構(gòu)的延性，要求框架柱產(chǎn)生大偏心受壓破壞，根據(jù)這一要求可得框架柱的軸壓比控制條件。下面的計(jì)算以KZ1柱為例。KZ1柱軸壓比驗(yàn)算見下表。表11.4KZ1柱軸壓比驗(yàn)算11.2.2框架柱正截面強(qiáng)度設(shè)計(jì)1)柱的計(jì)算長(zhǎng)度：底層柱l0=1.0H;其余各層柱l0=1.25H。2)確定M、N，選擇進(jìn)行“強(qiáng)柱弱梁”鹽酸調(diào)整后的值。3)根據(jù)調(diào)整后的M、N計(jì)算e0、ea、ei。4)構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比l0/h﹤5,取考慮彎矩影響的偏心距增大系數(shù)η=1；否則，通過計(jì)算求式中——偏心受壓構(gòu)件截面曲率修正系數(shù)，=，且當(dāng)﹥1時(shí)取1；——偏心受壓構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)，當(dāng)l0/h﹤15時(shí)=1.0；當(dāng)時(shí)。5)確定e，e為軸向力作用點(diǎn)至受拉鋼筋A(yù)s合力點(diǎn)之間的距離。6)按對(duì)稱配筋矩形截面計(jì)算，截面兩側(cè)的配筋相同，即，判別大小偏心受壓。7)根據(jù)規(guī)定，框架柱(三級(jí))縱向鋼筋最小配筋百分率對(duì)角柱全部縱筋不少于0.9%，對(duì)于中柱、邊柱全部縱筋不少于0.7%，另外，柱截面每一冊(cè)縱向受壓鋼筋配筋率不應(yīng)小于0.2%。KZ1柱縱向鋼筋計(jì)算見表11.5。11.2.3斜截面承載力配筋計(jì)算1)柱的剪跨比。剪跨比是反映柱截面承受的彎矩與剪力比值的一個(gè)參數(shù)，也是影響框架柱延性的重要因素。表示為Mc、Vc為柱端截面未經(jīng)調(diào)整的彎矩值及其對(duì)應(yīng)的剪力值。2)框架柱受剪截面限制條件。為防止框架柱在側(cè)向力作用下發(fā)生脆性剪切破壞，保證柱內(nèi)縱筋和箍筋能夠有效的發(fā)揮作用，必須要限制柱子受剪截面尺寸不能太小。抗震設(shè)計(jì)時(shí)剪跨比大于2的柱剪跨比小于2的柱3)斜截面計(jì)算公式?？傻?/p>