【五層】5185平米框架教學(xué)樓（計算書、部分建筑、結(jié)構(gòu)圖、計算簡圖）

【五層】5185平米框架教學(xué)樓（計算書、部分建筑、結(jié)構(gòu)圖、計算簡圖）,【溫馨提示】壓縮包內(nèi)含CAD圖有預(yù)覽點開可看。打包內(nèi)容里dwg后綴的文件為CAD圖,可編輯,無水印,高清圖,壓縮包內(nèi)文檔可直接點開預(yù)覽,需要原稿請自助充值下載,所見才能所得,請細(xì)心查看有疑問可以咨詢QQ：11970985或197216396 目錄 第一章 設(shè)計任務(wù)及要求 ………………………………………（2） 第一節(jié) 設(shè)計原始數(shù)據(jù) ………………………………………（2） 第二節(jié) 建筑設(shè)計任務(wù)及要求…………………………………（2） 第三節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)及要求…………………………………（2） 第二章 建筑設(shè)計 …………………………………………………（4） 第一節(jié) 建筑設(shè)計總說明………………………………………（4） 第二節(jié) 平面設(shè)計………………………………………………（5） 第三節(jié) 剖面設(shè)計………………………………………………（6） 第四節(jié) 立面設(shè)計………………………………………………（7） 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 …………………………………………………（7） 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)方案的選擇及結(jié)構(gòu)布置…………………………（7） 第二節(jié) 橫向平面框架的內(nèi)力計算……………………………（11） 第三節(jié) 橫向平面框架的內(nèi)力組合與配筋計算………………（34） 第四節(jié) 樓梯設(shè)計計算…………………………………………（42） 第五節(jié) 地基基礎(chǔ)設(shè)計計算……………………………………（44） 第六節(jié) 細(xì)部構(gòu)件設(shè)計計算……………………………………（49） 第一章 設(shè)計任務(wù)及要求 第一節(jié) 設(shè)計原始數(shù)據(jù) 一、工程概況 本結(jié)構(gòu)為五層框架教學(xué)樓，占地 m2，建筑面積 m2。采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)計使用年限為50年。結(jié)構(gòu)安全等級為二級。建筑抗震設(shè)防分類為丙類，抗震設(shè)計防烈度為7度，設(shè)計地震分組為第一組，框架的抗震等級為三級。 二、設(shè)計條件 根據(jù)地質(zhì)勘察報告，參照勘察結(jié)論和建議，本工程地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級，基持力層選定為粉質(zhì)黏土層，該層為褐黃色，呈可塑堅硬壯，質(zhì)地均勻，網(wǎng)狀裂隙發(fā)育，層內(nèi)夾有少量呈褐黑色的鐵錳質(zhì)結(jié)核。 基本風(fēng)壓ω0=0.55KN/m2。 地面粗糙度屬B類。余略 第二節(jié) 建筑設(shè)計任務(wù)及要求 五層教學(xué)樓，余略。 具體見圖紙建筑設(shè)計總說明（建施-1）。 第三節(jié) 結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)及要求 五層框架結(jié)構(gòu)，余略。 具體見圖紙結(jié)構(gòu)設(shè)計總說明（結(jié)施-1）。 第二章 建筑設(shè)計 第一節(jié) 建筑設(shè)計總說明 1、 設(shè)計標(biāo)高： 室內(nèi)設(shè)計標(biāo)高為±0.00，室內(nèi)外高差600mm。 2、 墻身做法： 墻身為普通機制磚填充墻， M5水泥沙漿砌筑。內(nèi)粉刷為混合沙漿底，紙筋灰面，厚20mm，“803”內(nèi)墻涂料兩度。外粉刷為1：3水泥沙漿底，厚20mm，馬賽克貼面。 3、 樓面做法： 頂層為20mm厚水泥沙漿找平，5mm厚沙漿加“107”膠水著色粉面層；底層為15mm厚紙筋面石抹底，涂料兩度。 4、 面層做法： 現(xiàn)澆樓板上鋪膨脹珍珠巖保溫層（檐口處厚100mm，2%自兩側(cè)檐口向中間找坡），1：2水泥沙漿找平層厚20mm，二氈三油防水層。 5、 門窗做法 門廳處為鋁合金門窗，其它均為木門鋼窗。 6、 地質(zhì)資料 屬Ⅱ類建筑場地，于略。 7． 基本風(fēng)壓 ω0＝0.55 KN/m2，地面粗糙屬于B類。 8． 活荷載： 屋面活荷載1.5 KN/m2：教室樓面活荷載2.0 KN/m2；走廊樓面活荷載2.0 KN/m2. 第二節(jié) 平面設(shè)計 一、建筑總平面布置 見圖紙建筑設(shè)計總說明（建施-1）。 二、柱網(wǎng)布置（框架結(jié)構(gòu)） 三、建筑平面布置 第三節(jié) 剖面設(shè)計 一、樓層層高與房間凈高 樓層層高3.2m，房間凈高2.7m。 二、室內(nèi)外高差 室內(nèi)外高差0.60m 三、門、窗寬度及高度 門廳處為鋁合金門窗，其它均為木門鋼窗。 m1（1000×2100）；m2（1500×2100）；m3（1500×2100） c1（3000，1800）；c2（1800，1800） 四、各種用途房間的樓、地面做法及說明 頂層為20mm厚水泥沙漿找平，5mm厚1：2水泥沙漿加“107”膠水著色粉面層；底層為15mm厚的紙筋面石灰抹底，涂料兩度。 五、屋面構(gòu)造做法及說明 現(xiàn)澆樓板上鋪膨脹珍珠巖保溫層（檐口處厚100mm，2%自兩側(cè)檐口向中間找坡），1：2水泥沙漿找平厚20mm，二氈三油防水層。 六、內(nèi)外墻體及細(xì)部構(gòu)造說明 墻身為普通機制磚填充墻，M5水泥沙漿砌筑。內(nèi)粉刷為混合沙漿底，紙筋灰，厚20mm，“803”內(nèi)墻涂料兩度。外粉刷為1：3水泥沙漿底，厚20mm，馬賽克貼面。 第四節(jié) 立面設(shè)計 一、立面設(shè)計說明 二、外墻面做法 第三章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)方案的選擇及結(jié)構(gòu)布置 一、結(jié)構(gòu)方案的確定 全澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 二、基礎(chǔ)類型的確定 上部結(jié)構(gòu)荷載不大，且地基比較均勻、地基承載力適中故可選獨立基礎(chǔ)設(shè)計。 三、結(jié)構(gòu)布置 1、柱網(wǎng)尺寸 縱向：2*4500+2*3500+10*4500 橫向：1*7000+1*3000+1*7000 2、平面尺寸 平面尺寸為：61000*17000 初步不設(shè)次梁 3、變形縫 因為縱向尺寸不是很大地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較單一穩(wěn)定，故可不設(shè)置變形縫。 四、結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件尺寸確定 板尺寸：4500*7000；3500*7000；4500*3000；3500*3000 梁尺寸： 過梁 250*600 內(nèi)梁 250*400 柱尺寸：邊柱 250*700 第二節(jié) 板的內(nèi)力及配筋計算（雙向板） 一、 板荷載導(dǎo)算 1. 恒荷載計算： 1） 屋面恒荷載線標(biāo)準(zhǔn)值計算： 20厚1：2水泥沙漿找平 0.20*2.0=0.4 kn/m2 100厚~400厚（2%找坡）膨脹珍珠巖 （0.1+0.14）*7/2=0.84 kn/m2 100厚現(xiàn)澆鋼筋混泥土板 0.1*25=2.5 kn/m2 15厚紙筋石灰抹灰抹底 0.015*16=0.24 kn/m2 屋面恒荷載 3.98 kn/m2 2） 樓面恒荷載線標(biāo)準(zhǔn)值計算： 20厚水泥沙漿面層 0.20*2.0=0.4 kn/m2 100厚現(xiàn)澆鋼筋混泥土樓板 0.1*25=2.5 kn/m2 20厚紙筋石灰抹灰抹底 0.02*16=0.32 kn/m2 樓面恒荷載 3.22 kn/m2 2. 活荷載計算： 1） 屋面恒荷載線標(biāo)準(zhǔn)值 q=1.5 kn/m2 2） 樓面恒荷載線標(biāo)準(zhǔn)值 q=2.0 kn/m2 二、 內(nèi)力計算 1. 屋蓋 q=1.2*q恒+1.4*q活=1.2*3.98+1.4*1.5=6.88 kn/m 2. 樓蓋 q=1.2*q恒+1.4*q活=1.2*3.22+1.4*2.0=6.66 kn/m2 三、 配筋計算 按彈性雙向板設(shè)計；跨中彎距放大0.2倍（×1.2）；計算跨度，跨中時L0=LN，邊跨時L0=LN+b；泊松比系數(shù)μc=0.2。 1）樓蓋、屋蓋的區(qū)格劃分如下圖所示： 1. 樓蓋板區(qū)格 2. 屋蓋板區(qū)格 2）查混泥土上冊p31~33表1.19及計算列表得： A類板 lx/ly= 0.64 k= 0.03966 kmax= 0.00405 mx= 0.0468 my= 0.01466 mx,max= 0.04716 my,max= 0.01802 m`x,= -0.1055 m`y,= -0.07784 B類板 lx/ly= 0.64 k= 0.002386 kmax= 0.002418 mx= 0.03712 my= 0.00726 mx,max= 0.0374 my,max= 0.01138 m`x,= -0.07996 m`y,= -0.05718 C類板 lx/ly= 0.50 k= 0.00468 kmax= 0.00741 mx= 0.0559 my= 0.0079 mx,max= 0.0562 my,max= 0.0135 m`x,= -0.1179 m`y,= -0.0786 D類板 lx/ly= 0.50 k= 0.00257 kmax= 0.00258 mx= 0.0408 my= 0.0028 mx,max= 0.0409 my,max= 0.0089 m`x,= -0.0836 m`y,= -0.0569 E類板 lx/ly= 0.67 k= 0.03966 kmax= 0.00405 mx= 0.03608 my= 0.00826 mx,max= 0.03642 my,max= 0.01204 m`x,= -0.07872 m`y,= -0.0572 F類板 lx/ly= 0.67 k= 0.002188 mx= 0.03114 my=0.01022 m`x,= -0.07536 m`y,= -0.05702 G類板 lx/ly= 0.86 k= 0.00218 kmax= 0.002276 mx= 0.02256 my= 0.02486 mx,max= 0.02316 my,max= 0.0280 m`x,= -0.06776 m`y,= -0.06994 H類板 lx/ly= 0.067 k= 0.003388 kmax= 0.0.003498 mx= 0.01826 my= 0.03952 mx,max= 0.01892 my,max= 0.04276 m`x,= -0.07564 m`y,= -0.09968 I類板 lx/ly= 0.86 k= 0.00276 kmax= 0.00281 mx= 0.03158 my= 0.02168 mx,max= 0.03218 my,max= 0.02308 m`x,= -0.08184 m`y,= -0.07296 J類板 lx/ly= 0.86 k= 0.00165 mx= 0.0241 my= 0.01578 m`x,= -0.06184 m`y,= -0.0549 3）樓蓋設(shè)計計算，列表如下：（見excel 板配筋計算表） 第二節(jié) 橫向平面框架的內(nèi)力計算 一、框架梁、柱幾何參數(shù)計算 1.柱的尺寸確定如下： 邊跨（AB、CD）梁：取h=（1/12）*l=（1/12）*1700=600mm，B=250mm 中跨（BC）梁：取h=500mm，b=250mm 邊柱（A軸、D軸）連續(xù)梁：取b×h=250*700mm 中柱（B軸、C軸）連續(xù)梁：取b×h=250*400mm 柱截面均為b×h=500*500mm 現(xiàn)澆板厚為100mm 2.結(jié)構(gòu)平面布置圖及結(jié)構(gòu)計算簡圖 取軸線⑨，4.5m寬為代表性的一榀橫向框架如下圖所示 3.梁柱截面慣性矩計算如下： 其中梁由于考慮現(xiàn)澆樓板的作用，古I=2Io，Io為考慮樓板翼緣作用的梁截面慣性矩。 AB、CD跨梁： i=2E*0.25*0.603/（12*7.0）=12.86×105E BC跨梁： i=2E*0.25*0.503/（12*3.0）=13.35×105E 上部各層柱： i=E*0.50*0.503/（12*3.2）=13.02×105E 底層柱： i=E*0.50*0.503/（12*4.3）=9.69×105E 二、靜荷載作用下框架內(nèi)力計算 1、框架靜荷載導(dǎo)算 ①屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算： 20厚水泥沙漿面層 0.02*20=0.4 KN/m2 100~400厚2%找坡膨脹珍珠巖 （0.1+0.14）*7/2=0.84KN/m2 100厚紙筋石灰抹底 0.10*25=2.5KN/m2 15厚紙筋石灰抹底 0.015*16=0.24 KN/m2 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 屋面恒荷載 3.98 KN/m2 邊跨（AB、CD）框架梁自重 0.25*0.6*25=3.75 KN/m2 梁側(cè)粉刷 2*（0.6-0.1）*0.02*17=0.34 KN/m2 中跨（BC）框架梁自重 0.25*0.4*25=2.5 KN/m2 梁側(cè)粉刷 2*（0.40.1）*0.02*17=0.2KN/m2 ∴作用在屋頂框架上的線荷載為： q5AB1= qCD1=3.75+0.34=4.09 KN/m2 q5BC1= 2.5+0.2=2.7 KN/m2 q5AB2= 3.98*4.5=17.91 KN/m2 q5BC2= 3.98*3.0=11.94KN/m2 ②樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算： 20厚水泥沙漿面層 0.02*20=0.4 KN/m2 100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板 0.1*25=2.5 KN/m2 20厚紙筋石灰抹底 0.02*16=0.32 KN/m2 ----------------------------------------------------------------------------------------------- 樓面荷載 3.22 KN/m2 邊跨框架梁及梁側(cè)粉刷 4.09 KN/m2 邊跨填充墻自重 0.24*（3.2-0.5）*19=12.31 KN/m2 墻面粉刷 （3.2-0.5）*0.02*2.17=1.84 KN/m2 中跨框架梁及梁側(cè)粉刷 2.7 KN/m2 ∴作用在中間層框架上的線荷載為： g5AB1= gCD1=4.09+（12.31=1.84）=18.24 KN/m2 g5BC1= 2.7 KN/m2 g5AB2= 3.22*4.5=14.49KN/m2 g5BC2= 3.22*3.0=9.66KN/m2 ③屋面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算： 邊柱連續(xù)梁自重 0.25*0.6*4.5*25=16.88 KN 梁側(cè)粉刷 0.02*（0.6-0.1）*2.4.5*17=1.53 KN 1m高女兒墻自重 1*4.5*0.24*19=20.52 KN 墻側(cè)粉刷 1*0.02*2*4.5*17=3.06 KN 連續(xù)梁傳來屋面自重 0.5*4.5*0.5*4.5*3.98=20.15 KN ----------------------------------------------------------------------------------------------- 頂層邊節(jié)點集中荷載 G5A= G5D=62.14 KN 中柱連續(xù)梁自重 0.25*0.4*4.5*25=11.25 KN 梁側(cè)粉刷 0.02*（0.4-0.1）*2*4.5*17=0.92 KN 連續(xù)梁傳來屋面自重 0.5*（4.5+4.5-2.5）*0.5*2.5*3.98=16.17 0.5*4.5*0.5*4.5*3.98=20.15 KN ---------------------------------------------------------------------------------------------- 頂層中節(jié)點集中荷載 G5B= G5C=48.49 KN ④樓面框架節(jié)點集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算： 邊柱連續(xù)梁自重 16.88 KN 粉刷 1.53 KN 鋼窗自重 3.0*1.8*0.45=2.43 KN 窗下墻體自重 0.24*0.9*4.1*19=16.82 KN 粉刷 2*0.02*0.9*4.1*17=2.51 KN 窗邊墻體自重 1.1*1.8*0.24*19=9.02 KN 粉刷 1.1*1.8*0.02*17=0.61 KN 框架柱自重 0.4*0.5*3.2*25=16 KN 粉刷 0.9*0.02*3.2*17=0.98 KN 連續(xù)梁傳來樓面自重 0.5*4.5*0.5*4.5*3.22=16.3 KN ----------------------------------------------------------------------------------------------- 中間層邊節(jié)點集中荷載 GA= GD=83.14KN 中柱連續(xù)梁自重 11.25 KN 粉刷 0.92 KN 內(nèi)縱墻自重 （4.5-0.4）*2.8*0.24*19= KN 粉刷 4.1*2.8*2*0.02*17=7.81 KN 扣除門洞重 -2.1*1.5*（5.24-0.2）=-16.44 KN 框架柱自重 0.4*0.5*3.2*25=16 KN 粉刷 0.9*0.02*3.2*17=0.98 KN 連續(xù)梁傳來樓面自重 0.5*6.5*0.5*2.5*3.24=13.16 KN 0.5*4.5*0.5*4.5*3.24=16.4 KN ----------------------------------------------------------------------------------------------- 中間層邊節(jié)點集中荷載 GB= GC=102.43KN 2、靜荷載作用下框架內(nèi)力計算及內(nèi)力圖繪制 ①恒荷載荷載簡圖： ②恒荷載內(nèi)力計算（分層法） 1. 荷載 線剛度取框架柱實際線剛度的0.9倍計算，底層柱除外?。ㄉ现鵬=13.02*0.9=11.72N/mm） 梁上分布由三角形和梯形荷載組成，可采用等效均布荷載法（取α=0.325算） 頂層 g`5邊= g5AB1+（1-2α2+α3）g5AB2=4.09+（1-2*0.3252+0.3253）*17.91=18.83 KN﹒m g`5中= g5BC1+（5/8）g5BC2=2.7+5*11.94/8=10.16 KN﹒m 頂層以下層 g`邊= gAB1+（1-2α2+α3）gAB2=18.24+（1-2*0.3252+0.3253）*14.49=31.70 KN﹒m g`中= gBC1+（5/8）gBC2=2.7+5*9.66/8=8.74 KN﹒m 2. 固端彎矩 頂層 M5AB= g`5邊*l2邊/12=18.83*7*7/12=76.89 KN﹒m M5BC= g`5中*l2中/3=10.16*1.5*1.5/3=7.61 KN﹒m M5CB= g`5中*l2中/6=10.16*1.5*1.5/6=3.81 KN﹒m 頂層以下層 MAB= g`邊*l2邊/12=31.70*7*7/12=129.44 KN﹒m MBC= g`中*l2中/3=8.74*1.5*1.5/3=6.56 KN﹒m MCB= g`中*l2中/6=8.74*1.5*1.5/6=3.28 KN﹒m 3. 計算 ① ② ③ 4. 畫出恒荷載作用下的內(nèi)力圖 ① ② ③ 三、活荷載作用下框架內(nèi)力計算 1、框架活荷載導(dǎo)算 P5AB= P5CD=1.5*4.5=6.75 KN/m P5BC= 1.5*3.0= 4.5KN P5A= P5D =0.5*4.5*0.5*4.5*1.5=7.59KN P5B= P5C=0.5*（4.5+4.5-2.5）*0.5*2.5*1.5+0.24*4.5*4.5*1.5=16.69KN PAB= PCD=2.0*4.5=9KN/m PBC= 2.0*3.0= 6KN PA= PD =0.5*4.5*0.5*4.5*2.0=10.12KN PB= PC=0.5*（4.5+4.5-2.5）*0.5*2.5*2.0+0.24*4.5*4.5*2.0=18.25KN 2、活荷載作用下框架內(nèi)力計算及內(nèi)力圖繪制 ①活荷載荷載簡圖： ②活荷載內(nèi)力計算（分層法） 1.荷載 同恒荷載，線剛度取框架柱實際線剛度的0.9倍計算，底層柱除外?。ㄉ现鵬=13.02*0.9=11.72N/mm） 梁上分布由三角形或梯形荷載，可采用等效均布荷載法（取α=0.325算） 頂層 q`5邊=（1-2α2+α3）P5AB=5.56 KN﹒m q `5中=（5/8）P5BC=2.81 KN﹒m 頂層以下層 q`邊=（1-2α2+α3）PAB=4.94 KN﹒m q`中= gBC1+（5/8）PBC2=2.7+5*9.66/8=8.74 KN﹒m 2.固端彎矩 頂層 M5AB= g`5邊*l2邊/12=18.83*7*7/12=76.89 KN﹒m M5BC= g`5中*l2中/3=10.16*1.5*1.5/3=7.61 KN﹒m M5CB= g`5中*l2中/6=10.16*1.5*1.5/6=3.81 KN﹒m 頂層以下層 MAB= g`邊*l2邊/12=31.70*7*7/12=129.44 KN﹒m MBC= g`中*l2中/3=8.74*1.5*1.5/3=6.56 KN﹒m MCB= g`中*l2中/6=8.74*1.5*1.5/6=3.28 KN﹒m 3計算 ① ② ③ 4畫出活荷載作用下的內(nèi)力圖 ① ② ③ 四、風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計算 1、框架風(fēng)荷載導(dǎo)算 ①風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算公式 ωk=βzμsμzωo 其中：ωk 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值KN/m2 βz 高處z處的風(fēng)振系數(shù) μs 風(fēng)荷載體型系數(shù) μz 風(fēng)荷載體型系數(shù) ωo 基本風(fēng)壓KN/m2 ②因結(jié)構(gòu)高度小于30mm，取βz =1.0；對于矩形截面μs =1.3；μz可查規(guī)范，（μz＜1.0時，取μz =1.0）；將風(fēng)荷載換算成作用于框架每層節(jié)點上的集中荷載，計算過程如下表： 層次 βz μs Z（m） μz ωo A（m2） Pω（KN） 5 1.0 1.3 16.6 1.14 0.55 44.2 36.03 4 1.0 1.3 13.4 1.1 0.55 54.2 42.63 3 1.0 1.3 10.2 1.0 0.55 54.2 38.75 2 1.0 1.3 7.0 1.0 0.55 54.2 38.75 1 1.0 1.3 3.8 1.0 0.55 100.3 71.71 ③風(fēng)荷載計算簡圖 2、風(fēng)荷載作用下框架內(nèi)力計算（D值法）及內(nèi)力圖繪制 ①梁柱相對線剛度計算： 線剛度i=EI/l （N·mm） 相對線剛度i` 1~5層梁 12.86×105E 0.963 走道梁 13.35×105E 1.000 2~5層梁 13.02×105E 0.975 底層柱 9.69×105E 0.726 ②各柱剪力值和反彎點高度比計算： （見excel 風(fēng)載計算sheet1和sheet2表） ￣ ③由公式｛上柱：M上=V（1-y）h；下柱：M下=Vyh｝和節(jié)點平衡條件與梁的線剛度比求出梁柱彎矩。又平衡條件或公式求剪力｛V=｝。計算過程如下圖所示： 五、地震作用下框架內(nèi)力計算 1、框架地震荷載導(dǎo)算 ① 框架的抗震等級 為抗震設(shè)防烈度7度。因為框架未超過30m，所以抗震等級為三級。 ② 場地及特征周期值 第Ⅱ類場地，由規(guī)范可查得特征周期值為Tg=0.35 s ③ 重力荷載代表值 取中間計算單元4.5m寬度范圍的重力特征代表值。 列表： 位置 5層 4層 3層 2 層 1層 Gk （KN） 515.36 925.3 925.3 925.3 925.3 ΨQk（KN） 67.42 68.58 68.58 68.58 68.58 GE（KN） 582.78 993.88 993.88 993.88 993.88 ④ 結(jié)構(gòu)自振周期T1 利用經(jīng)驗公式 T1=0.085n ∴ T1=0.085 *5=0.43 s ⑤ 地震影響系數(shù)α 由Tg=0.35s，其中T1=0.645s，則由地震影響曲線，有 α=（Tg/ T1）0.9*αmax=（0.35/0.645）0.9*0.08=0.05 ⑥ 計算水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 ∵T1＞1.4 Tg=0.49s 且Tg=0.35s，故σn=0.08 T1+0.07=0.114 由公式： Fi=∑【GiHiFEk（1-σn）/GjHj】 △Fn=σnFEk FEk=αGeg=α*0.85∑Gi 得：FEk =0.05*0.85*（582.78+4*993.88）=193.73 KN △Fn=0.114*193.73=22.08 KN 列表如下： 位置 Gi（KN0 Xi（m） Gi Xi FEk（1-σn） Fi（KN） 5層 582.78 17.1 9965.54 171.64 37.07 4層 993.88 13.9 13814.93 171.64 51.39 3層 993.88 10.7 10634.52 171.64 39.56 2層 993.88 7.5 7454.1 171.64 27.73 1層 993.88 4.3 4273.68 171.64 15.90 ∑GiHj=46142.77 ∑Fi =171.65 2、地震荷載作用下框架內(nèi)力計算（D值法）及內(nèi)力圖繪制 ① 各柱剪刀力值 計算方法與風(fēng)荷載作用下計算同，由前所算出的各層柱D值可列表計算出各柱剪力值如下表： 位置 5層 4層 3層 2層 1層 ∑Vi（KN） 37.07 88.46 128.02 155.75 171.65 A柱剪力值 7.66 18.28 26.44 32.17 38.33 B柱剪力值 21.24 27.70 40.08 48.77 47.50 ② 各柱反彎點高度 計算方法與風(fēng)荷載作用下計算類似，采用倒三角型荷載查表 5層 4層 3層 2層 1層 邊柱 中柱 邊柱 中柱 邊柱 中柱 邊柱 中柱 邊柱 中柱 y 0.35 0.40 0.44 0.45 0.45 0.50 0.50 0.50 0.65 0.58 M上柱 15.93 40.78 32.76 48.25 46.53 64.13 51.47 78.03 57.69 85.79 M下柱 8.58 27.19 25.74 39.89 38.07 64.13 51.47 78.03 107.13 118.47 ③ 畫出水平地震作用下的內(nèi)力圖 3、重力荷載代表值產(chǎn)生的框架內(nèi)力及內(nèi)力圖繪制 ① 重力荷載代表值GE已算出，見表。假設(shè)其分布方式與框架的恒荷載分布方式相同，即按集中荷載分布。如下圖 ② 每個集中荷載值G=GE/9，其等效均部荷載值qe=8G/（3l）=8 GE /（27l） ③ 其中柱軸力近似按豎向荷載作用范圍取值，即沒層中柱取3G，邊柱取1.5G （共9G即GE） 如下圖示： ④ 重力荷載代表值作用下框架內(nèi)力計算：（用分層法計算過程同恒、活內(nèi)力計算！現(xiàn)只給出計算結(jié)果即彎剪軸內(nèi)力圖）如下 4、地震作用效應(yīng)的基本組合 按組合公式SE=γGSGE+γEHSEHk，對框架梁柱控制截面分別進(jìn)行組合 ①考慮地震作用組合的框架梁彎矩值： 見excel梁、柱彎地震組合sheet1 表 ②考慮地震作用組合的框架梁剪力設(shè)計 ▲ 重力荷載代表值作用下的簡支剪力VGb ▼對屋面框架梁 VGb=1.2GE/9=1.2*582.78/9=77.7 KN ▼對二三四層樓面框架梁VGb=1.2GE/9=1.2*993.88/9=132.52 KN ▼一樓樓面框架梁VGb=1.2GE/9=1.2*993.88/9=132.52 KN ▲ 剪力值計算 利用梁端彎矩與剪力的關(guān)系式，并考慮順時針和逆時針方向的組合，由V=1.1*（Mlb+Mrb）/ln+VGb 列表如下： 層數(shù) 五層 四層 三層 二層 一層 構(gòu)件 AB BC AB BC AB BC AB BC AB BC VGb 77.7 132.52 132.52 132.52 132.52 Ml 88.77 101.59 179.91 163.22 175.5 181.81 165.9 207.07 150.32 223.33 Mr 140.48 101.59 247.87 163.22 265.78 181.81 290.1 207.07 248.03 223.33 ln 7 3 7 3 7 3 7 3 7 3 V 113.73 152.2 199.74 252.21 201.86 265.85 204.18 284.37 195.12 296.3 ③ 框架柱 本結(jié)構(gòu)為抗震等級為三級的框架柱 ▼柱的剪力設(shè)計值Vc=1.1*（Mlc+Mrc）/Hn ▼節(jié)點柱端彎矩設(shè)計值 ∑Mc =1.1∑Mb ▼底層柱下端彎矩設(shè)計值按考慮地震作用組合的彎矩設(shè)計值的1.15倍確定 計算列表 見excel梁、柱彎地震組合 sheet2表 六、水平荷載作用下框架的側(cè)移驗算 1. 風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗算 風(fēng)內(nèi)力計算（D值法）中的相對線剛度為1時的絕對值為13.35×105E，對C25混凝土，E值為2.8×104N/mm2。由相對Di`值，可得各柱實際Di值，列表如下： 公式：Uj=∑Fwk/（0.85） 其中：Uj 第j層層間相對側(cè)移 ∑Fwk 作用于j層以上水平作用標(biāo)準(zhǔn)值之和 Dji 第j層i柱的側(cè)移剛度 位置 ∑Fwk（KN） （KN/mm） △Uj（mm） △Uj /hi 限值 5層 36.03 253.65 0.17 4層 78.66 253.65 0.36 3層 117.41 253.65 0.54 2層 156.16 253.65 0.72 1層 227.87 154.86 1.73 頂點位移 =3.52 3. 水平地震荷載作用下的框架側(cè)移驗算 與風(fēng)荷載作用下的側(cè)移驗算同，其樓層內(nèi)的最大彈性層間位移△Ue應(yīng)滿足△Ue≤〔θe〕h的要求。列表如下 位置 ∑Fwhk（KN） （KN/mm） △Ue（mm） △Ue/hj 〔θe〕 5層 37.07 253.65 0.17 4層 78.66 253.65 0.41 3層 128.02 253.65 0.59 2層 155.75 253.65 0.72 1層 171.65 154.86 0.80 第三節(jié) 橫向平面框架的內(nèi)力組合與配筋計算 一、框架內(nèi)力組合計算 算以下4種內(nèi)力組合 ① 1.2靜＋1.4活 ② 1.2靜＋1.4風(fēng) ③ 1.2靜＋0.9×(1.4活＋1.4風(fēng)) ④ 1.2靜＋0.7活＋1.3震 1、框架梁的內(nèi)力組合 見excel梁、住內(nèi)力組合表 sheet1表 2、框架柱的內(nèi)力組合 見excel梁、住內(nèi)力組合表 sheet2表 二、框架梁、柱配筋計算 1）框架梁配筋 1. 縱向受力鋼筋計算 各層框架梁控制截面的彎矩設(shè)計值 截面位置 AB跨 B跨 A 跨中 B左 B右 跨中 5層 γ0M -180.00 194.72 -271.55 -94.56 27.22 4層 γ0M -362.11 303.78 -468.98 -267.39 52.59 3層 γ0M -356.38 318.28 -491.87 -291.56 52.59 2層 γ0M -343.90 340.34 -523.49 -324.39 52.59 1層 γ0M -380.26 435.14 -468.32 -332.49 50.39 2. 配筋計算 各樓層框架可采用底層框架柱梁的彎矩設(shè)計值進(jìn)行計算配筋，屋面框架梁獨立計算 屋面框架梁配筋計算下表： 控制截面 A左 AB跨中 B左 B右 BC跨中 γ0M（γREMb） -135 146.04 -203.66 -94.56 27.22 b×h0 250*600 2333*600 250*600 250*500 1000*500 ε=1- 0.135 0.015 0.213 0.136 .0009 As=fcbh0ε/fy 669 694 1056 562 149 實配鋼筋 420（1256） 樓面框架梁配筋計算下表： 控制截面 A左 AB跨中 B左 B右 BC跨中 γ0M（γREMb） -380.26 326.36 -351.24 -249.37 37.79 b×h0 250*600 2333*600 250*600 250*500 1000*500 ε=1- 0.462 0.033 0.413 0.426 0.013 As=fcbh0ε/fy 2280 1527 2048 1760 215 實配鋼筋 622（2281） 注：fc=11.9 N/mm2 fy=fy`=360 N/mm2 （HRB400級） 跨中按T型計算 3. 斜截面受剪承載力計算 ① 剪力設(shè)計值 截面位置 屋面梁 一層梁 γ0V γREV γ0V γREV A 177.6 296.73 B左 142.92 301.62 B右 40.58 303.65 ② 截面尺寸驗算 由表知，整體而言截面尺寸基本由抗震要求控制 因為 l0/h>2.5，由hvy=h0=600-35=565mm 所以 hw/b=565/250<4 （為厚腹梁） 0.25βcfcbh0=0.25*100*11.9*250*600=357KN> γREVb 故滿足要求 ③ 抗剪計算 各梁均?。é肦EVb）max=303.65 KN 驗算是否需要配置箍筋 0.7 ftbh0=0.7*1.27*250*565=125.57KN303.65 KN （滿足） 配筋率 ρsv=nAsv1/（bs）=2*78.54/（250*130）=0.48% 最小配筋率 ρsv，min=0.24ft/fyv=0.24*1.27/210=0.145%<ρsv （滿足） 所以，選Φ10@130雙肢箍，參考抗震構(gòu)造要求，在支座加密區(qū)取s=100mm 4. 梁截面配筋圖： 2）框架柱配筋 1. 五層柱 ①縱向受力鋼筋計算 a. A柱（b×h=500*500） 選用HRB400級鋼筋（fy=fy`=400N/mm2，ξb=0.517）C25混凝土，對稱配筋 Nb=αξb fc bh0=1.0*0.517*11.9*500*500*565=1390.42 KN 以區(qū)分大小偏壓 均屬于大偏心受壓（NγRE VA A柱：0.2βcfcbh0=0.2*1.0*11.9*500*465=553.35>γRE VA 均滿足要求 c. 箍筋計算 A柱： 0.3fcA=0.3*11.9*500*500=892.5KN>N=353.65KN 剪跨比 λ=Hn/2h0=（3200-500）/2*465=3 取λ=3 由公式： γRE V≤1.75*ftbh0/（λ+1.0）+1.0fyvAsvh0/s+0.07N ∴Asv/s=（100340-1.75*1.27*500*465-0.07*353650）/（1.0*210*465）＜0 ，由構(gòu)造規(guī)定。 B柱： 按A柱步驟計算，同樣由構(gòu)造規(guī)定。 d. 箍筋構(gòu)造計算 加密區(qū)長度：A/B柱≥h=500mm；≥Hn/6=2700/6=450mm 均取500 在±0.00上下600mm范圍也同樣加密。 直徑：d≥8，取d=10mm 間距：柱根處100mm，其余100mm 肢距：不大于250mm和20倍箍筋直徑（200mm） ③ 配筋圖及體積配筋率驗算 A柱： 全部縱向鋼筋配筋率 ρ=（1256+628）*2/（500*500）=1.5%＞0.6% B柱： ρ=（534+628）*2/（500*500）=0.93%＞0.6% 均滿足。 2. 四層柱 ①縱向受力鋼筋計算 配筋計算見excel柱配筋表 表 ② 斜截面受剪計算 V γREV A柱 153.77 123.02 B柱 117.96 100.27 注：按強剪力弱彎原則γRE=0.5，V=1.1（MrMl）/H 經(jīng)計算受剪截面滿足要求。箍筋計算均由構(gòu)造決定。箍筋構(gòu)造要求與第五層同！ ③ 配筋圖及體積配筋率驗算 與第五層同！ 3. 三層柱 ①縱向受力鋼筋計算 配筋計算見excel柱配筋表 表 ② 斜截面受剪計算 V γREV A柱 159.58 135.64 B柱 140.97 119.82 注：按強剪力弱彎原則γRE=0.5，V=1.1（MrMl）/H 經(jīng)計算受剪截面滿足要求。箍筋計算均由構(gòu)造決定。箍筋構(gòu)造要求與第五層同！ ③ 配筋圖及體積配筋率驗算 與第五層同！ 4. 二層柱 ①縱向受力鋼筋計算 配筋計算見excel柱配筋表 表 ② 斜截面受剪計算 V γREV A柱 171.51 145.78 B柱 162.42 138.06 注：按強剪力弱彎原則γRE=0.5，V=1.1（MrMl）/H 經(jīng)計算受剪截面滿足要求。箍筋計算均由構(gòu)造決定。箍筋構(gòu)造要求與第五層同！ ③ 配筋圖及體積配筋率驗算 A柱： ρ=（1964+628）*2/（500*500）=2.07%＞0.6% B柱： ρ=3695*2/（500*500）=2.96%＞0.6% 且 35*2+28*6+35*5=413＜500mm 均滿足。 5. 底層