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目录
目录 .................................................................................................................................................. 1 1. 绪 论.......................................................................................................................................... 3 2.设计说明........................................................................................................................................ 4
2.1 工程概况 .......................................................................................................................... 4 2.2 建筑设计 .......................................................................................................................... 4 2.3 结构设计 .......................................................................................................................... 5 3. 结构布置 ...................................................................................................................................... 6
3.1 结构布置方案................................................................................................................... 6 3.2截面尺寸初步估计 ............................................................................................................ 7 3.3 确定结构计算简图 ........................................................................................................... 8 3.4 梁、柱线刚度计算 ........................................................................................................... 9 3.5 柱侧移刚度计算............................................................................................................. 11 4.荷载计算 ................................................................................................................................... 12
4.1 恒载标准值计算............................................................................................................. 12 4.2 活载标准值计算............................................................................................................. 16 4.3 风荷载标准值计算 ......................................................................................................... 18 4.4地震荷载标准值计算 ...................................................................................................... 20 5.内力计算 ................................................................................................................................... 26
5.1恒荷载作用下的内力计算 .............................................................................................. 26 5.2活载作用下的内力计算 .................................................................................................. 38 5.3风荷载作用下的内力计算 .............................................................................................. 44 5.4地震作用下的内力计算 .................................................................................................. 50 6.内力组合 ................................................................................................................................... 56
6.1竖向荷载弯矩调幅 .......................................................................................................... 57 6.2框架梁内力组合.............................................................................................................. 59 6.3框架柱内力组合.............................................................................................................. 63 7.截面设计 ................................................................................................................................... 70
7.1框架梁截面设计.............................................................................................................. 70 7.2框架柱截面设计.............................................................................................................. 78 8.板的设计...................................................................................................................................... 84
8.1 A区格板计算 ............................................................................................................... 84 8.2 B区格板计算 ............................................................................................................... 85
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8.3 C区格板计算 ............................................................................................................... 87 8.4 D区格板计算 ............................................................................................................... 8.5 E区格板计算 ............................................................................................................... 90 9.楼梯设计...................................................................................................................................... 92
9.1 梯段板设计 .................................................................................................................... 92 9.2 平台板设计 .................................................................................................................... 94 9.3 平台梁设计 .................................................................................................................... 94 10. 基础设计 .................................................................................................................................. 96
10.1 A轴柱下基础设计 ............................................................................................. 96
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1. 绪 论
本设计项目为郑州市中原区某办公教学综合楼设计,按毕业设计任务书的要求且基于AutoCAD、PKPM等专业软件完成的。
在设计过程中,通过之前做过的专业课课程设计和在校学习所积累的知识,自己设计出了初期的设计图,并且通过老师的多次指导并且找出设计中的问题所在,从而进一步完善了整套的毕业设计,让我成功的完成了毕业设计,非常感谢老师的耐心指导,让我学到了更多的专业知识。
框架结构设计的计算工作量大,在手算后,还使用CAD、Word、Excel等工具进行电脑输入,并对手算的结构进行了分析和检查。
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2.设计说明
2.1 工程概况
本工程建于郑州市(郑州市中原区),办公教学综合用楼,工程采用钢筋混凝土框架结构,设计使用年限为50年,建筑抗震设防类别为乙类(重点设防类),抗震设防烈度为7度 (0.15g),地震分组为第二组,基本风压为0.45kN/m2,基本雪压为0.4kN/m2,建筑场地类别为Ⅱ类建筑场地,地面粗糙程度类别为B类,地基允许承载力为fak=190kPa。
2.2 建筑设计
1.建筑方案设计
根据房屋建筑学、民用建筑设计通则、民用建筑设计防火规范等相关建筑知识进行建筑方案设计,针对工程的使用性质作出具体的设计。功能分区要细致合理、符合规范,使建筑物发挥出其应有的功能。
2.屋面、楼面构造做法
表1-1 屋面及楼面构造做法
名 称 用 料 做 法 40厚C20防水细石混凝土 隔离层(干铺玻纤布或低强度等级砂浆)一道 4厚高聚物改性沥青防水卷材 刷基层处理剂一道 屋面做法 20厚1:2水泥砂浆抹平 硬质聚氨酯泡沫板保温层 20厚1:3水泥砂浆找平 40厚(最薄处)水泥珍珠岩2%找坡层 现浇钢筋混凝土屋面板 20厚1:2水泥砂浆抹平 10厚地面砖,砖背面刮水泥浆粘贴,稀水泥浆(或彩色水泥浆)擦缝 楼面做法 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层 1.5厚合成高分子防水涂料 刷基层处理剂一道 30厚C20细石混凝土随打随抹找坡抹平 厚度(mm) 使用部位 40 20 100 20 40 120 20 10 30 30 普通楼面 上人屋面
现浇钢筋混凝土楼板 20厚1:2水泥砂浆抹平
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120 20 表1-2 墙体构造做法
名 称 外墙涂料 女儿墙 20厚水泥砂浆 加气混凝土砌块 20厚水泥砂浆 内墙 20厚水泥砂浆抹灰 加气混凝土砌块 20厚水泥砂浆抹灰 外墙涂料 外墙 20厚水泥砂浆 加气混凝土砌块 20厚水泥砂浆 用 料 做 法 厚度(mm) 使用部位 20 240 20 20 200 20 20 240 20 所有外墙面 所有内墙面 所有女儿墙
2.3 结构设计
1.结构设计方法
a.结构类型的选择,包括结构的布置,估算梁、板、柱的截面尺寸。 b.竖向荷载,水平荷载计算,包括框架柱侧移刚度的计算。 c.内力计算包括恒载、活载、风荷载、地震荷载计算。 d.内力组合包括恒荷载、活荷载、风荷载、地震荷载组合。 e.框架梁、柱正截面设计以及斜截面设计。 f.板的布置以及配筋计算。
g.楼梯设计,包括楼梯踏步板,平台板,楼梯梁等设计。 h.基础的尺寸确定,承载力验算,基础高度确定,配筋计算。 2.使用活载标准值
屋面:上人屋面:2kN/m2
楼面:教室、卫生间2.5kN/m²,教学楼走廊3.5kN/m²。 楼梯间:3.5kN/m2 3.抗震设防及自然条件
表1-3 工程抗震及自然条件
项目 抗震设防类 地震分组 设防烈度 地震加速度 抗震等级 4.使用材料
表1-4 工程使用材料
构件 梁 柱 板 楼梯 基础 混凝土 C30 C30 C30 C30 C30 钢筋 取值 乙类 第二组 7度 0.15g 二级抗震 项目 基本风压 基本雪压 地面粗糙类别 场地类别 承载力特征值 第 6 页
取值 0.45kN/m2 0.4kN/m2 B Ⅱ 190kPa HRB400(箍筋HRB400) HRB400(箍筋HRB400) HRB400 HRB400 HRB400 3. 结构布置
3.1 结构布置方案
根据建筑的使用功能要求结合建筑施工图,这项工程确定采用钢筋混凝土框架结构方案,框架梁、柱的布置图如图2-1所示,根据工程的建筑布局,选取③轴线框架进行计算,选取到的计算单元如图2-2,。
2-1 结构布置图
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图2-2 结构计算单元选取
3.2截面尺寸初步估计
1. 梁截面尺寸估算 a. 横向框架梁
AB梁:l06000mm,h(1/8~1/12)l0750mm~500mm,取h700mm b(h/2~h/3)350mm~233.33mm,取b300mm
BC梁:l04200mm,h(1/8~1/12)l0525mm~350mm,取h500mm b(h/2~h/3)250mm~166.67mm,取b300mm
CD梁:l06000mm,h(1/8~1/12)l0750mm~500mm,取h700mm b(h/2~h/3)350mm~233.33mm,取b300mm b.纵向框架梁
l09000mm,h(1/8~1/12)l01125mm~750mm,取h800mm
b(h/2~h/3)400mm~266.67mm,取b300mm
c. 横向次梁
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l06000mm,h(1/12~1/18)l0500mm~333.33mm,取h500mm
b(h/2~h/3) 250mm~166.67mm,取b250mm
2. 柱截面尺寸估算
初估框架柱截面尺寸,以A柱(C30混凝土)为例 S 18/2×6/2=27m2
NGqsn121.2×14×27×5×1.05×1.2×1=2858kN
ACbchcNNfc2858×1000
516.2mm
0.75×14.3 =2680.19mm=516.2mm×
式中µN为框架柱的轴压比限值;Ac 为框架柱的截面面积 ;f c柱混凝土抗压强度设计值;N为柱轴向压力估算值 ;γG为竖向荷载分项系数 ;q每层单位面积的竖向荷载,可取14kN/m² ;S为柱一层的受荷面积 ;n为本工程层数;α为考虑水平力产生的附加系数取1.05;α2边柱轴向力增大系数,边柱α2 =1.1;β柱由框架梁与剪力墙连接时,柱轴力折减系数,本工程取1。
柱截面尺寸A柱600mm×600mm,B柱600mm×600mm,C柱600mm×600mm,D柱600mm×600mm 3. 板厚度确定
根据规范《混凝土结构设计规范 GB50010-2010》9.1.2板的跨厚比单向板不大于30,双向板不大于40要求,综合考虑本工程取屋面板厚为120mm,楼面板厚为120mm。
3.3 确定结构计算简图
根据工程地质条件,假设基础底标高为-1.7m,基础假设高度0.6m,则底层柱计算高度为4+1.7-0.6=5.1m,其他层柱高度同层高,框架计算简图见图2-3。
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图2-3 框架立面图
3.4 梁、柱线刚度计算
构件惯性矩公式:Ibh3/12,其中平行于弯矩平面的截面宽度定义为h,中框架梁取I=2Ib,边框架梁取I=1.5Ib,线刚度计算公式iEI/l。梁混凝土等级为C30,弹性模量Eb=30000000kPa,柱混凝土等级为 C30,弹性模量Ec=30000000kPa。
中框架梁
2×0.3×0.7³Ebbh330000000×
AB梁线刚度:ib = 85750kN·m
12×612l2×0.3×0.5³Ebbh330000000×
BC梁线刚度:ib = 443kN·m
12×4.212l2×0.3×0.7³Ebbh330000000×
CD梁线刚度:ib = 85750kN·m
12×612l
边框架梁
1.5×0.3×0.7³Ebbh330000000×
AB梁线刚度:ib = 313kN·m
12×612l1.5×0.3×0.5³Ebbh330000000×
iBC梁线刚度:b = 33482kN·m 12×4.212l1.5×0.3×0.7³Ebbh330000000×
CD梁线刚度:ib = 313kN·m
12×612l0.6×0.6³Ecbh330000000×
标准层柱的线刚度:ic = 90000kN·m
12×3.612l0.6×0.6³Ecbh330000000×
底层柱的线刚度:ic = 800kN·m
12×512l
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图2-4 框架线刚度(kN·m)
3.5 柱侧移刚度计算
标准层刚度计算:Kib/ic,c12iK,Dc2c
h2Kh 第 11 页
ic 底层刚度计算:Kib/ic,c0.5K,Dc1222K
表2-1 横向框架各层侧向D值
层次 框架 柱轴号 A 中框架 5~2层 B C D A 边框架 B C D A 中框架 1层 B C D A 边框架 B C D K 0.953 1.449 1.449 0.953 0.715 1.087 1.087 0.715 1.323 2.012 2.012 1.323 0.992 1.509 1.509 0.992 αc 0.323 0.42 0.42 0.323 0.263 0.352 0.352 0.263 0.549 0.626 0.626 0.549 0.499 0.573 0.573 0.499
D(kN/m) 26917 35000 35000 26917 21917 29333 29333 21917 17076 19471 19471 17076 15521 17823 17823 15521 柱根数 6 6 6 6 2 2 2 2 6 6 6 6 2 2 2 2 571940 948004 ∑D(kN/m)
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4.荷载计算
4.1 恒载标准值计算
4.1.1恒载面荷载标准值计
屋面面荷载计算
40厚C20防水细石混凝土 4厚高聚物改性沥青防水卷材 20厚1:2水泥砂浆抹平 硬质聚氨酯泡沫板保温层 20厚1:3水泥砂浆找平
40厚(最薄处)水泥珍珠岩2%找坡层 现浇钢筋混凝土屋面板 20厚1:2水泥砂浆抹平 屋面荷载合计
楼面面荷载计算
10厚地面砖,砖背面刮水泥浆粘贴 30厚1:3干硬性水泥砂浆结合层
30厚C20细石混凝土随打随抹找坡抹平现浇钢筋混凝土楼板 20厚1:2水泥砂浆抹平 楼面荷载合计
4.1.2框架梁恒载线荷载
屋面框架梁线荷载计算 AB梁自重 AB梁抹灰
0.04×24=0.96kN/m²
0.2kN/m²
0.02×20=0.4kN/m² 0.1×2=0.2kN/m² 0.02×20=0.4kN/m²
(0.04×2+8.1×0.02)/2×5=0.605kN/m²
0.12×25=3kN/m² 0.02×20=0.4kN/m²
6.165kN/m²
0.01×20=0.2kN/m² 0.03×30=0.9kN/m²
0.03×24=0.72kN/m² 0.12×25=3kN/m² 0.02×20=0.4kN/m²
5.22kN/m²
0.3×0.7×25=5.25kN/m
2×(0.7-0.12)×0.02×20=0.4kN/m
合计
BC梁自重 BC梁抹灰 合计
CD梁自重 CD梁抹灰 合计 楼面框架梁线荷载计算AB梁自重 AB梁抹灰 AB梁上墙自重 AB梁上墙面抹灰 合计
BC梁自重 BC梁抹灰 合计
CD梁自重 CD梁抹灰 CD梁上墙自重 CD梁上墙面抹灰 合计
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5.714kN/m
0.3×0.5×25=3.75kN/m
(2×(0.5-0.12)+0.3)×0.02×20=0.424kN/m
4.174kN/m
0.3×0.7×25=5.25kN/m
2×(0.7-0.12)×0.02×20=0.4kN/m
5.714kN/m
0.3×0.7×25=5.25kN/m
2×(0.7-0.12)×0.02×20=0.4kN/m
(3.6-0.7)×0.2×7.5=4.35kN/m (3.6-0.7)×0.02×20=2.32kN/m
12.384kN/m
0.3×0.5×25=3.75kN/m
(2×(0.5-0.12)+0.3)×0.02×20=0.424kN/m
4.174kN/m
0.3×0.7×25=5.25kN/m
2×(0.7-0.12)×0.02×20=0.4kN/m
(3.6-0.7)×0.2×7.5=4.35kN/m (3.6-0.7)×0.02×20=2.32kN/m
12.384kN/m
板传给顶层框架梁恒载线荷载
AB跨梯形板恒载线荷载:(6.165+6.165)×4.5/2=27.74kN/m BC跨三角形板恒载线荷载:(6.165+6.165)×4.2/2=25.kN/m CD跨梯形板恒载线荷载:(6.165+6.165)×4.5/2=27.74kN/m 板传给标准层框架梁恒载线荷载
AB跨梯形板恒载线荷载:(5.22+5.22)×4.5/2=23.49kN/m BC跨三角形板恒载线荷载:(5.22+5.22)×4.2/2=21.92kN/m CD跨梯形板恒载线荷载:(5.22+5.22)×4.5/2=23.49kN/m
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4.1.3框架节点集中恒载标准值
A轴柱顶层集中恒载 连系梁自重 联系梁抹灰 1.2m女儿墙自重 女儿墙抹灰 板传给联系梁 次梁自重 次梁抹灰 板传给次梁 合计
B轴柱顶层集中恒载 连系梁自重 联系梁抹灰 板传给联系梁 次梁自重 次梁抹灰 板传给次梁 合计
(4.5+4.5)×0.3×0.8×25=54kN (0.8-0.12)×2×0.02×20×9=4.6kN (5.063+14.49+5.063)×6.165/2=151.752kN
0.25×0.5×6×25×0.5=9.375kN
(0.5-0.12)×2×0.02×6×20×0.5=1.212kN
(8.438+8.438)×6.165×0.5=52.017kN
272.962kN
(4.5+4.5)×0.3×0.8×25=54kN (0.8-0.12)×2×0.02×20×9=4.6kN
9×1.2×0.24×16=41.472kN 9×1.2×0.02×2×20=8.kN
(2.25×2.25+2.25×2.25)×6.165=62.42kN
0.25×0.5×6×25×0.5=9.375kN
(0.5-0.12)×2×6×0.02×20×0.5=0.912kN
(8.438+8.438)×6.165×0.5/2=26.01kN
233.736kN
A轴柱标准层集中恒载 连系梁自重 连系梁抹灰 连系梁上窗自重 连系梁上墙自重 连系梁上墙抹灰 板传给联系梁 次梁自重 次梁抹灰 板传给次梁 合计 B轴柱标准层集中恒载 连系梁自重 连系梁抹灰 连系梁上门自重 连系梁上墙自重 连系梁上墙抹灰 板传给联系梁 次梁自重 次梁抹灰 板传给次梁 合计
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(4.5+4.5)×0.3×0.8×25=54kN (0.8-0.12)×2×0.02×20×9=4.6kN
2.7×0.45/2+2.7×0.45/2=1.215kN (18×2.8-2.7-2.7)×0.24×16/2=86.4kN
(18×2.8-2.7-2.7)×0.02×20=18kN (2.25×2.25+2.25×2.25)×5.22=52.853kN
0.25×0.5×6×25×0.5=9.375kN
(0.5-0.12)×2×6×0.02×20×0.5=0.912kN
(8.438+8.438)×5.22×0.5=44.044kN
271.695kN
(4.5+4.5)×0.3×0.8×25=54kN (0.8-0.12)×2×0.02×20×9=4.6kN 4.41×0.45/2+4.41×0.45/2=1.985kN (18×2.8-4.41-4.41)×0.2×7.5=31.185kN (18×2.8-4.41-4.41)×0.02×20=16.632kN
(5.063+14.49+5.063)×5.22=128.49kN
0.25×0.5×6×25×0.5=9.375kN
(0.5-0.12)×2×0.02×6×20×0.5=0.912kN
(8.438+8.438)×5.22×0.5=44.044kN
291.52kN
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图3-1 恒载作用下结构计算简图
4.2 活载标准值计算
4.2.1 屋面框架梁线活载标准值
根据屋面的使用功能查询《建筑结构荷载规范GB50009-2012》5.1.1,屋面2kN/m²,教室2.5kN/m²,教学楼走廊3.5kN/m²。
板传给顶层框架梁活载线荷载
AB跨梯形板活载线荷载:(2+2)×4.5/2=9kN/m BC跨三角形板活载线荷载:(2+2)×4.2/2=8.4kN/m CD跨梯形板活载线荷载:(2+2)×4.5/2=9kN/m 板传给标准层框架梁活载线荷载
AB跨梯形板活载线荷载:(2.5+2.5)×4.5/2=11.25kN/m
上人
BC跨三角形板活载线荷载:(3.5+3.5)×4.2/2=14.7kN/m CD跨梯形板活载线荷载:(2.5+2.5)×4.5/2=11.25kN/m
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4.2.2 框架节点集中活载标准值
A轴柱顶层集中活荷载 板传给连系梁 板传给次梁 合计
B轴柱顶层集中活荷载 板传给连系梁 板传给次梁 合计
A轴柱标准层集中活荷载板传给连系梁 板传给次梁 合计
B轴柱标准层集中活荷载 板传给连系梁 板传给次梁 合计
(2.25×2.25+2.25×2.25)×2=20.25kN (8.438+8.438)×2)×0.5/2=16.875kN
37.126kN
(5.063+14.49+5.063)×2=49.23kN (8.438+8.438)×2)×0.5=16.875kN
66.106kN
(2.25×2.25+2.25×2.25)×2.5=25.313kN (8.438+8.438)×2.5)×0.5/2=21.094kN
46.406kN
(5.063×2.5+14.49×3.5+5.063×2.5)=76.028kN
(8.438+8.438)×2.5)×0.5=21.094kN
97.122kN
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图3-2 活载作用下结构计算简图
4.3 风荷载标准值计算
4.3.1 风荷载标准值
为了简化计算,作用在外墙面上的风荷载可近似用作用在框架节点处的等效集中荷载替代,即基本风压与受风面积以及相应系数的乘积,作用在框架节点处的集中风荷载标准值计算公式为WKZSZ0(hihj)B/2
式中βZ为风阵系数,βz=1.0; μS为风荷载体型系数,根据建筑物的体型查得
μS=1.3;μZ风压高度变化系数,查表并使用线插法计算;ω0为基本风压;hi为
节点下层柱高,对底层为底层层高与室内外高差之和; hj为节点上层柱高,对顶
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层为女儿墙的2倍;B为迎风面宽度,为简化计算取计算框架两边框架之间距离的一半。
表3-1 风荷载计算
层次 5 4 3 2 1 βz 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 μs 1.30 1.30 1.30 1.30 1.30 μz 1.207 1.135 1.043 1.000 1.000 ω0 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45
hi 3.6 3.6 3.6 3.6 4.45 hj 2.4 3.6 3.6 3.6 3.6 B 9 9 9 9 9 wk 19.065 21.513 19.769 18.954 21.192
图5-4 框架受风荷载作用图(kN)
4.3.2 风荷载作用下框架侧移计算
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水平风荷载作用下的层间侧移可按下式计算ΔμiVi/Di,其中Vi为第i层的总剪力;Di为第i层的侧移刚度和,当迎风面宽度只计算一榀框架时只取一榀框架的侧移刚度;层间侧移最大值如表3-2所示:1/3636Δμi为第i层的层间侧移,﹤1/550(满足要求)。
表3-2 风荷载作用下的框架侧移计算
层次 5 4 3 2 1 h(m) 3.6 3.6 3.6 3.6 5 Wk(kN) 19.065 21.513 19.769 18.954 21.192 V(kN) 19.065 40.578 60.347 79.301 100.493
∑D/(kN/m) 123834 123834 123834 123834 73094 Δui(mm) 0.154 0.328 0.487 0. 1.375 Δui/hi 1/23377 1/10976 1/7392 1/5625 1/3636 4.4地震荷载标准值计算
4.4.1重力荷载代表值计算
1.屋面楼面板恒载计算
屋面层:9×6×6.165=332.91kN 5层:52.2×16.2×6.165=5213.37kN 4层:52.2×16.2×5.22=4414.24kN 3层:52.2×16.2×5.22=4414.24kN 2层:52.2×16.2×5.22=4414.24kN 1层:52.2×16.2×5.22=4414.24kN 2.屋面楼面板活载计算
屋面层:=0.4kN
5层:52.2×16.2×0.4=338.26kN
4层:52.2×12×2.5+52.2×4.2×3.5=2333.34kN 3层:52.2×12×2.5+52.2×4.2×3.5=2333.34kN
2层:52.2×12×2.5+52.2×4.2×3.5=2333.34kN 1层:52.2×12×2.5+52.2×4.2×3.5=2333.34kN 3.梁荷载计算
屋面层:
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0.3×0.8×9×2×25×1.05+0.3×0.7×6×2×25×1.05+0.25×0.5×6×1×25×1.05=199.24kN
5层:
0.25×0.8×52.2×4×25×1.05+0.3×0.7×6×16×25×1.05+0.3×0.5×4.2×8×25×1.05+0.25×0.5×6×10×25×1.05=1954.58kN
4层:
0.25×0.8×52.2×4×25×1.05+0.3×0.7×6×16×25×1.05+0.3×0.5×4.2×8×25×1.05+0.25×0.5×6×10×25×1.05=1954.58kN
3层:
0.25×0.8×52.2×4×25×1.05+0.3×0.7×6×16×25×1.05+0.3×0.5×4.2×8×25×1.05+0.25×0.5×6×10×25×1.05=1954.58kN
2层:
0.25×0.8×52.2×4×25×1.05+0.3×0.7×6×16×25×1.05+0.3×0.5×4.2×8×25×1.05+0.25×0.5×6×10×25×1.05=1954.58kN
1层:
0.25×0.8×52.2×4×25×1.05+0.3×0.7×6×16×25×1.05+0.3×0.5×4.2×8×25×1.05+0.25×0.5×6×10×25×1.05=1954.58kN 4.柱荷载计算
屋面层:0.6×0.6×3.6×4×25×1.05=136.08kN 5层:0.6×0.6×3.6×32×25×1.05=1088.kN 4层:0.6×0.6×3.6×32×25×1.05=1088.kN 3层:0.6×0.6×3.6×32×25×1.05=1088.kN 2层:0.6×0.6×3.6×32×25×1.05=1088.kN 1层:0.6×0.6×5×32×25×1.05=1512kN 5.门、窗荷载计算
屋面层:2.1×2.1×1×0.45=1.98kN 5层:
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1.8×1.5×18×0.45+1.2×0.9×2×0.45+1.8×2.1×4×0.45+2.1×2.1×10×0.45+1.8×2.1×2×0.45=52.kN
4层:
1.8×1.5×18×0.45+1.2×0.9×2×0.45+1.8×2.1×4×0.45+2.1×2.1×9×0.45+1.8×2.1×2×0.45=50.9kN
3层:
1.8×1.5×18×0.45+1.2×0.9×2×0.45+1.8×2.1×4×0.45+2.1×2.1×9×0.45+1.8×2.1×2×0.45=50.9kN
2层:
1.8×1.5×18×0.45+1.2×0.9×2×0.45+1.8×2.1×4×0.45+2.1×2.1×9×0.45+1.8×2.1×2×0.45=50.9kN
1层:
1.8×1.5×16×0.45+1.2×0.9×2×0.45+1.8×2.1×2×0.45+2.1×2.1×8×0.45+2.4×2.4×2×0.45+5.4×3.3×1×0.45=52.kN 6.墙荷载计算
屋面层女儿墙:(1.2×52.2×2+1.2×16.2×2)×4.=761.7kN 屋面层外墙:(2.8×9×2+2.9×6×2-2.1×2.1×1)×4.=374.87kN 5层外墙:
(2.8×52.2×2+2.9×12×2+3.1×4×2-1.8×1.5×18-1.2×0.9×2-1.8×2.1×4)×4.=1488.7kN
4层外墙:
(2.8×52.2×2+2.9×12×2+3.1×4×2-1.8×1.5×18-1.2×0.9×2-1.8×2.1×4)×4.=1488.7kN
3层外墙:
(2.8×52.2×2+2.9×12×2+3.1×4×2-1.8×1.5×18-1.2×0.9×2-1.8×2.1×4)×4.=1488.7kN
2层外墙:
(2.8×52.2×2+2.9×12×2+3.1×4×2-1.8×1.5×18-1.2×0.9×2-1.8×2.1×4)×4.=1488.7kN
1层外墙:
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(2.8×52.2×2+2.9×12×2+3.1×4×2-1.8×1.5×16-1.2×0.9×2-1.8×2.1×2-2.4×2.4×2-5.4×3.3×1)×4.=1412.69kN
屋面层内墙:0 kN
5层内墙:(2.9×6×12+2.8×54×2-2.1×2.1×10-1.8×2.1×2)×2.3=1056.94kN 4层内墙:(2.9×6×12+2.8×54×2-2.1×2.1×9-1.8×2.1×2)×2.3=1067.09kN 3层内墙:(2.9×6×12+2.8×54×2-2.1×2.1×9-1.8×2.1×2)×2.3=1067.09kN 2层内墙:(2.9×6×12+2.8×54×2-2.1×2.1×9-1.8×2.1×2)×2.3=1067.09kN 1层内墙:(2.9×6×12+2.8×54×2-2.1×2.1×8)×2.3=1094.62kN 7.重力荷载代表值计算
集中于各层楼层标高处的重力荷载代表值Gi为计算单元内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的门、窗、墙、柱等重量(其中女儿墙荷载全部计入顶层重力荷载)。具体计算过程如下。
G5=332.91+5213.37+338.26/2+199.24+1954.58+136.08+1088./2+1.98+52./2+761.7+374.87+1488.7/2+1056.94/2=10987.445kN
G4=4414.24+2333.34/2+1954.58+1088./2+1088./2+52./2+50.9/2+1488.7/2+1488.7/2+1056.94/2+1067.09/2=11226.74kN
G3=4414.24+2333.34/2+1954.58+1088./2+1088./2+50.9/2+50.9/2+1488.7/2+1488.7/2+1067.09/2+1067.09/2=11230.82kN
G2=4414.24+2333.34/2+1954.58+1088./2+1088./2+50.9/2+50.9/2+1488.7/2+1488.7/2+1067.09/2+1067.09/2=11230.82kN
G1=4414.24+2333.34/2+1954.58+1088./2+1512/2+50.9/2+52./2+1488.7/2+1412.69/2+1067.09/2+1094.62/2=11419.255kN
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图5-5 各质点的重力荷载代表值
4.4.2框架自振周期的计算
VGiGi ;uiVGi/Di;uTui
i1i1nn表3-3 结构顶点的假想侧移计算
层次 5 4 3 2 1 Gi(kN) 10987.45 11226.74 11230.82 11230.82 11419.26 1/2Vgi(kN) 10987.445 22214.185 33445.005 44675.825 56095.08 ΣDi(kN/m) 948004 948004 948004 948004 571940 Δui(m) 0.01159 0.023433 0.035279 0.047126 0.098079 uT(m) 0.2155 0.2039 0.1805 0.1452 0.0981 由T11.7ΨTTT11.7ΨTT1/2计算基本周期取ΨT=0.7,由表可知T0.2155m,所以
=0.552s
4.4.3 水平地震作用下的剪力计算
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根据本工程抗震设防烈度为7度(0.15g),场地类别为Ⅱ类场地,设计地震分组为第二组,查《建筑抗震设计规范》特征周期Tg0.4s,αmax =0.12
Tgα1=T1
0.9
0.4αmax =0.552
0.9
× 0.12=0.08
结构等效总重力荷载: Geq=0.85GL= 0.85×56095.08=47680.818kN 由于T1≤1.4Tg=1.4×0.4=0.56s 因此顶部附加地震作用系数δn=0 ∑GiHi= 681236.3 kN·m ∆Fn=δn·FEK= 0×4281.737=0kN 框架横向水平地震作用标准值为: 结构底部:FEK1Geq
Fi=Fn+ΔFn(顶层),FiGiHiFEK(1-n)(其他层) GiHi表3-4 各质点横向水平地震剪力计算
层次 5 4 3 2 1 Hi(m) 19.4 15.8 12.2 8.6 5 Gi(kN) 10987.445 11226.74 11230.82 11230.82 11419.255 GiHi(kN·m) 213156.43 177382.49 137016 96585.05 57096.28 Fi(kN) 1339.74 1114. 861.18 607.06 358.86 Vi(kN) 1339.75 2454. 3315.82 3922.88 4281.74 4.4.4 水平地震作用下的位移验算
水平地震作用下框架结构的层间位移△μi和顶点位移μ按下列两式计算
nViuiuiu
Dii1表3-5 横向水平地震作用下的位移验算
层次 5 Vi(kN) 1339.75 ∑Di(N/m) 948004 △μi(mm) 1.413 hi(m) 3.6 △μi/hi 1/2548
4 3 2 1 2454. 3315.82 3922.88 4281.74 948004 948004 948004 571940 2.5 3.498 4.138 7.486 3.6 3.6 3.6 5 第 26 页
1/1390 1/1029 1/870 1/668 在上表计算了各层的层间弹性位移角θe=△μi/hi,由表中数值可知,最大层间弹性位移角发生在第1层,其值为1/668<1/550,满足要求。
5.内力计算
竖向荷载、水平荷载内力计算弯矩、剪力以顺时针转动为正,逆时针为负,轴力受压为正,受拉为负,弯矩单位为kN·m,剪力轴力单位为kN。
5.1恒荷载作用下的内力计算
5.1.1弯矩分配系数计算
1.确定各杆件在该节点的转动刚度
2.计算弯矩分配系数
SSAAABSACSAD ABACAD
SSABS,ACAC,ADAD SSSAAAABA5节点弯矩分配系数
4×90000Si =0.512 4×(90000+85750)Si4×85750S右梁μi4× =0.488
(90000+85750)Si下柱μB5节点弯矩分配系数
4×85750S左梁μi4× =0.3
(85750+90000+443)Si4×90000S下柱μi4× =0.408
(85750+90000+443)Si4×443Si右梁μ(85750+90000+443) =0.203 Si4×C5节点弯矩分配系数
4×443Siμ左梁
(443+90000+85750) =0.203 Si4×
4×90000S下柱μi4×
(443+90000+85750) =0.408 Si4×85750S右梁μi4×
(443+90000+85750) =0.3 SiD5节点弯矩分配系数
4×85750S左梁μi4×
(85750+90000) =0.488 Si4×90000S下柱μi4× =0.512
(85750+90000)SiA4、A3、A2节点弯矩分配系数
4×90000S上柱μi4× =0.339
(90000+90000+85750)Si4×90000S下柱μi4× =0.339
(90000+90000+85750)Si4×85750S右梁μi4× =0.323
(90000+90000+85750)SiB4、B3、B2节点弯矩分配系数
4×85750S左梁μi4× =0.276
(85750+90000+90000+443)Si4×90000S上柱μi4× =0.29
(85750+90000+90000+443)Si4×90000S下柱μi4× =0.29
(85750+90000+90000+443)Si4×443S右梁μi4× =0.144
(85750+90000+90000+443)SiC4、C3、C2节点弯矩分配系数
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4×443Si =0.144 4×(443+90000+90000+85750)Si4×90000S上柱μi4× =0.29
(443+90000+90000+85750)Si4×90000Siμ下柱
(443+90000+90000+85750) =0.29 Si4×
4×85750S右梁μi4×
(443+90000+90000+85750) =0.276 Si左梁μD4、D3、D2节点弯矩分配系数
4×85750Si左梁μ(85750+90000+90000) =0.323 Si4×
4×90000S上柱μi4×
(85750+90000+90000) =0.339 Si4×90000S下柱μi4× =0.339
(85750+90000+90000)Si A1节点弯矩分配系数
4×90000Siμ上柱
(90000+800+85750) =0.374 Si4×
4×800S下柱μi4×
(90000+800+85750) =0.269 Si4×85750S右梁μi4× =0.356
(90000+800+85750)SiB1节点弯矩分配系数
4×85750S左梁μi4×
(85750+90000+800+443) =0.301 Si4×90000S上柱μi4× =0.316
(85750+90000+800+443)Si4×800S下柱μi4× =0.227
(85750+90000+800+443)Si4×443S右梁μi =0.157
4×(85750+90000+800+443)SiC1节点弯矩分配系数
4×443S左梁μi4× =0.157
(443+90000+800+85750)Si4×90000S上柱μi4× =0.316
(443+90000+800+85750)Si4×800S下柱μi4× =0.227 (443+90000+800+85750)Si 第 28 页
右梁μ4×85750Si =0.301 4×(443+90000+800+85750)Si 第 29 页
D1节点弯矩分配系数
4×85750S左梁μi4× =0.356
(85750+90000+800)Si4×90000S上柱μi4× =0.374
(85750+90000+800)Si4×800S下柱μi4× =0.269
(85750+90000+800)Si5.1.2恒载作用下固端弯矩计算
恒载作用下梁固端计算: 顶层AB跨
均布荷载:M左-M右-梯形荷载: M左M右125.714×6²=-17.142kN.m ql=-1/12×
121ql2(12a2/l2a3/l3) 12=-1/12×27.74×6²×(1-2×2.25²/6²+2.25³/6³)=-.203 kN.m 合计:M左-M右-81.35 kN.m 顶层BC跨
124.174×4.2²=-6.136kN.m ql=-1/12×
125三角形荷载: M左M右ql2=-5/96×25.×4.2²=-23.786 kN.m
96均布荷载:M左-M右-合计:M左-M右-29.92 kN.m 顶层CD跨
均布荷载:M左-M右-梯形荷载: M左M右125.714×6²=-17.142kN.m ql=-1/12×
121ql2(12a2/l2a3/l3) 12=-1/12×27.74×6²×(1-2×2.25²/6²+2.25³/6³)=-.203 kN.m 合计:M左-M右-81.35 kN.m 标准层AB跨
均布荷载:M左-M右-1212.384×6²=-37.152kN.m ql=-1/12×
12
梯形荷载: M左M右12ql(12a2/l2a3/l3) 12 第 30 页
=-1/12×23.49×6²×(1-2×2.25²/6²+2.25³/6³)=-54.367 kN.m 合计:M左-M右-91.52 kN.m 标准层BC跨
124.174×4.2²=-6.136kN.m ql=-1/12×
125三角形荷载: M左M右ql2=-5/96×21.92×4.2²=-20.139 kN.m
96均布荷载:M左-M右-合计:M左-M右-26.28 kN.m 标准层CD跨
均布荷载:M左-M右-梯形荷载: M左M右1212.384×6²=-37.152kN.m ql=-1/12×
121ql2(12a2/l2a3/l3) 12=-1/12×23.49×6²×(1-2×2.25²/6²+2.25³/6³)=-54.367 kN.m 合计:M左-M右-91.52 kN.m
5.1.3恒载作用下弯矩二次分配过程
弯矩二次分配过程如下:
上柱下柱0.512右梁0.488-81.3539.70-10.00-2.69-54.340.323-91.5229.56-9.00-8.83-79.790.323-91.5229.56-9.00-7.11-78.080.323-91.5229.56-9.00-7.63-78.590.356-91.5232.58-9.82-2.03-70.78左梁0.381.35-20.0119.85-6.0775.120.27691.52-18.0114.780.1388.420.27691.52-18.0114.78-0.1588.140.27691.52-18.0114.780.0888.370.30191.52-19.16.29-3.6084.580.29-18.92-10.490.14-29.270.29-18.92-9.46-0.16-28.540.29-18.92-9.460.08-28.300.32-20.62-9.46-3.78-33.85-8.76B上柱下柱0.408右梁0.203-29.92-10.445.22-3.17-38.310.144-26.28-9.394.700.07-30.910.144-26.28-9.394.70-0.08-31.060.144-26.28-9.394.700.04-30.940.157-26.28-10.245.12-1.88-33.28左梁0.20329.9210.44-5.223.1738.310.14426.2.39-4.70-0.0730.910.14426.2.39-4.700.0831.060.14426.2.39-4.70-0.0430.940.15726.2810.24-5.121.8833.280.2918.9210.49-0.1429.270.2918.929.460.1628.540.2918.929.46-0.0828.300.31620.629.463.7833.858.76C上柱下柱0.408右梁0.3-81.3520.01-19.856.07-75.120.276-91.5218.01-14.78-0.13-88.420.276-91.5218.01-14.780.15-88.140.276-91.5218.01-14.78-0.08-88.370.301-91.5219.-16.293.60-84.58左梁0.48881.35-39.7010.002.6954.340.32391.52-29.569.008.8379.790.32391.52-29.569.007.1178.080.32391.52-29.569.007.6378.590.35691.52-32.5.822.0370.780.339-31.03-20.839.27-42.580.339-31.03-15.517.47-39.070.339-31.03-15.518.01-38.530.374-34.23-15.512.13-47.61上柱 第 31 页
下柱0.51241.6515.51-2.8254.340.33931.0320.83-9.2742.580.33931.0315.51-7.4739.070.33931.0315.51-8.0138.530.37434.2315.51-2.1347.6111.55A0.33931.0315.51-9.2737.270.33931.0315.51-7.4739.070.33931.0317.11-8.0140.130.26924.620.00-1.5323.09-20.98-9.46-6.37-36.810.29-18.92-9.460.14-28.240.29-18.92-9.46-0.16-28.540.29-18.92-10.310.08-29.140.227-14.810.00-2.71-17.5220.9.466.3736.810.2918.929.46-0.1428.240.2918.929.460.1628.540.2918.9210.31-0.0829.140.22714.810.002.7117.52-41.65-15.512.82-54.340.339-31.03-15.519.27-37.270.339-31.03-15.517.47-39.070.339-31.03-17.118.01-40.130.269-24.620.001.53-23.09-11.55D
第 32 页
图4-1 恒载作用下的弯矩图(kN.m)
5.1.4恒载作用下梁柱剪力的计算
竖向荷载作用下梁左右端剪力按公式V左R左(MlMr)/l;
V右R右(MlMr)/l计算,其中R左,R右分别为梁简支状态下的梁左右端剪力;Ml为梁左右端弯矩,Mr,柱子剪力按公式V(M上M下)/ll为梁的计算跨度。
计算,其中M上,M下为柱上下端弯矩,l为柱的计算高度。
恒载作用下梁简支状态下的支座反力计算: 顶层AB跨
均布荷载:R左R右ql/2=1/2×5.714×6=17.142kN
梯形荷载:R左R右q(6-2.25)=52.013 kN (la)=27.74/2×
2 第 33 页
合计:R左R右=69.15 kN 顶层BC跨
均布荷载:R左R右ql/2=1/2×4.174×4.2=8.765kN 三角形荷载:R左R右ql/4=25.×4.2/4=27.185 kN 合计:R左R右=35.95 kN 顶层CD跨
均布荷载:R左R右ql/2=1/2×5.714×6=17.142kN 梯形荷载:R左R右q(6-2.25)=52.013 kN (la)=27.74/2×
2合计:R左R右=69.15 kN 标准层AB跨
均布荷载:R左R右ql/2=1/2×12.384×6=37.152kN 梯形荷载:R左R右q(6-2.25)=44.044 kN (la)=23.49/2×
2合计:R左R右=81.2 kN 标准层BC跨
均布荷载:R左R右ql/2=1/2×4.174×4.2=8.765kN 三角形荷载:R左R右ql/4=21.92×4.2/4=23.016 kN 合计:R左R右=31.78 kN 标准层CD跨
均布荷载:R左R右ql/2=1/2×12.384×6=37.152kN 梯形荷载:R左R右q(6-2.25)=44.044 kN (la)=23.49/2×
2合计:R左R右=81.2 kN
表4-1 恒载作用下AB框架梁剪力(kN)
层次 V左R左(MlMr)/l =69.15-(-54.34+75.12)/6=65.69 =81.2-(-79.79+88.42)/6=79.76 =81.2-(-78.08+88.14)/6=79.52 =81.2-(-78.59+88.37)/6=79.57 =81.2-(-70.78+84.58)/6=78.9 第 34 页
V右R右(MlMr)/l =-69.15-(-54.34+75.12)/6=-72.61 =-81.2-(-79.79+88.42)/6=-82. =-81.2-(-78.08+88.14)/6=-82.88 =-81.2-(-78.59+88.37)/6=-82.83 =-81.2-(-70.78+84.58)/6=-83.5 5 4 3 2 1
表4-2 恒载作用下BC框架梁剪力(kN)
层次 V左R左(MlMr)/l =35.95-(-38.31+38.31)/4.2=35.95 =31.78-(-30.91+30.91)/4.2=31.78 =31.78-(-31.06+31.06)/4.2=31.78 =31.78-(-30.94+30.94)/4.2=31.78 =31.78-(-33.28+33.28)/4.2=31.78 V右R右(MlMr)/l =-35.95-(-38.31+38.31)/4.2=-35.95 =-31.78-(-30.91+30.91)/4.2=-31.78 =-31.78-(-31.06+31.06)/4.2=-31.78 =-31.78-(-30.94+30.94)/4.2=-31.78 =-31.78-(-33.28+33.28)/4.2=-31.78 5 4 3 2 1
表4-3 恒载作用下CD框架梁剪力(kN)
层次 V左R左(MlMr)/l =69.15-(-75.12+54.34)/6=72.61 =81.2-(-88.42+79.79)/6=82. =81.2-(-88.14+78.08)/6=82.88 =81.2-(-88.37+78.59)/6=82.83 =81.2-(-84.58+70.78)/6=83.5 V右R右(MlMr)/l =-69.15-(-75.12+54.34)/6=-65.69 =-81.2-(-88.42+79.79)/6=-79.76 =-81.2-(-88.14+78.08)/6=-79.52 =-81.2-(-88.37+78.59)/6=-79.57 =-81.2-(-84.58+70.78)/6=-78.9 5 4 3 2 1
表4-4 恒载作用下A、B轴柱剪力(kN)
层次 A轴柱V(M上M下)/l =-(54.34+42.58)/3.6=-26.92 =-(37.27+39.07)/3.6=-21.21 =-(39.07+38.53)/3.6=-21.56 =-(40.13+47.61)/3.6=-24.37 B轴柱V(M上M下)/l =-(-36.81-29.27)/3.6=18.36 =-(-28.24-28.54)/3.6=15.77 =-(-28.54-28.3)/3.6=15.79 =-(-29.14-33.85)/3.6=17.5 5 4 3 2
1
表4-5 恒载作用下C、D轴柱剪力(kN)
层次 C轴柱V(M上M下)/l =-(36.81+29.27)/3.6=-18.36 =-(28.24+28.54)/3.6=-15.77 =-(28.54+28.3)/3.6=-15.79 =-(29.14+33.85)/3.6=-17.5 =-(17.52+8.76)/5=-5.26 =-(23.09+11.55)/5=-6.93 =-(-17.52-8.76)/5=5.26 第 35 页
D轴柱V(M上M下)/l =-(-54.34-42.58)/3.6=26.92 =-(-37.27-39.07)/3.6=21.21 =-(-39.07-38.53)/3.6=21.56 =-(-40.13-47.61)/3.6=24.37 =-(-23.09-11.55)/5=6.93 5 4 3 2 1
图4-2 恒载作用下的剪力图(kN)
5.1.5恒载作用下柱子轴力计算
第 36 页
恒载作用下的柱轴力按下列公式:柱顶轴力上层柱底轴力FV左V右;
柱底轴力柱顶轴力柱自重,其中F为前面计算的框架柱节点荷载;V右为柱
子右端梁剪力;V右为柱子左端梁剪力。
表4-6 恒载作用下A轴柱轴力(kN)
层次柱顶轴力上层柱底轴力FV左V右 柱底轴力柱顶轴力柱自重 5 4 3 2 1
表4-7 恒载作用下B轴柱轴力(kN)
层次柱顶轴力上层柱底轴力FV左V右 柱底轴力柱顶轴力柱自重 =233.736-0+65.69=299.4 =331.8+271.695-0+79.76=683.3 =715.7+271.695-0+79.52=1066.9 =1099.3+271.695-0+79.57=1450.6 =1483+271.695-0+78.9=1833.6 =299.4+0.6×0.6×3.6×25=331.8 =683.3+0.6×0.6×3.6×25=715.7 =1066.9+0.6×0.6×3.6×25=1099.3 =1450.6+0.6×0.6×3.6×25=1483 =1833.6+0.6×0.6×5×25=1878.6 5 4 3 2 1
表4-8 恒载作用下C轴柱轴力(kN)
层次柱顶轴力上层柱底轴力FV左V右 柱底轴力柱顶轴力柱自重 =272.962--72.61+35.95=381.5 =413.9+291.52--82.+31.78=819.8 =852.2+291.52--82.88+31.78=1258.4 =1290.8+291.52--82.83+31.78=1696.9 =1729.3+291.52--83.5+31.78=2136.1 =381.5+0.6×0.6×3.6×25=413.9 =819.8+0.6×0.6×3.6×25=852.2 =1258.4+0.6×0.6×3.6×25=1290.8 =1696.9+0.6×0.6×3.6×25=1729.3 =2136.1+0.6×0.6×5×25=2181.1 5 4 3 2 =272.962--35.95+72.61=381.5 =413.9+291.52--31.78+82.=819.8 =852.2+291.52--31.78+82.88=1258.4 =1290.8+291.52--31.78+82.83=1696.9 =381.5+0.6×0.6×3.6×25=413.9 =819.8+0.6×0.6×3.6×25=852.2 =1258.4+0.6×0.6×3.6×25=1290.8 =1696.9+0.6×0.6×3.6×25=1729.3
1
表4-9 恒载作用下D轴柱轴力(kN)
层次=1729.3+291.52--31.78+83.5=2136.1 第 37 页
=2136.1+0.6×0.6×5×25=2181.1 柱顶轴力上层柱底轴力FV左V右 柱底轴力柱顶轴力柱自重 5 4 3 2 1 =233.736--65.69+0=299.4 =331.8+271.695--79.76+0=683.3 =715.7+271.695--79.52+0=1066.9 =1099.3+271.695--79.57+0=1450.6 =1483+271.695--78.9+0=1833.6
=299.4+0.6×0.6×3.6×25=331.8 =683.3+0.6×0.6×3.6×25=715.7 =1066.9+0.6×0.6×3.6×25=1099.3 =1450.6+0.6×0.6×3.6×25=1483 =1833.6+0.6×0.6×5×25=1878.6 图4-3 恒载作用下的轴力图(kN)
5.2活载作用下的内力计算
5.2.1活载作用下固端弯矩计算
第 38 页
活载作用下梁固端计算:
顶层AB跨梯形荷载: M左M右12ql(12a2/l2a3/l3) 12528.4×4.2²=-7.718 kN.m ql=-5/96×
96=-1/12×9×6²×(1-2×2.25²/6²+2.25³/6³)=-20.83 kN.m 顶层BC跨三角形荷载: M左M右顶层CD跨梯形荷载: M左M右12ql(12a2/l2a3/l3) 1212ql(12a2/l2a3/l3) 125214.7×4.2²=-13.506 ql=-5/96×
96=-1/12×9×6²×(1-2×2.25²/6²+2.25³/6³)=-20.83 kN.m 标准层AB跨梯形荷载: M左M右=-1/12×11.25×6²×(1-2×2.25²/6²+2.25³/6³)=-26.038 kN.m 标准层BC跨三角形荷载: M左M右kN.m
标准层CD跨梯形荷载: M左M右12ql(12a2/l2a3/l3) 12=-1/12×11.25×6²×(1-2×2.25²/6²+2.25³/6³)=-26.038 kN.m
5.2.2活载作用弯矩二次分配过程
弯矩分配过程如下。
上柱下柱0.512右梁0.488-20.8310.17-2.55-0.91-14.120.323-26.048.41-1.73-2.59-21.950.323-26.048.41-1.73-2.29-21.650.323-26.048.41-1.73-2.44-21.800.356-26.049.27-1.-0.90-19.56左梁0.320.83-5.105.08-1.7919.020.27626.04-3.4.21-0.1726.620.27626.04-3.4.21-0.4126.380.27626.04-3.4.21-0.3626.430.30126.04-3.774.-1.1425.760.29-3.63-2.67-0.18-6.490.29-3.63-1.82-0.43-5.880.29-3.63-1.82-0.38-5.830.32-3.96-1.82-1.20-6.98-1.86B上柱下柱0.408右梁0.203-7.72-2.661.33-0.93-9.980.144-13.51-1.800.90-0.09-14.500.144-13.51-1.800.90-0.21-14.620.144-13.51-1.800.90-0.19-14.600.157-13.51-1.970.98-0.60-15.09左梁0.2037.722.66-1.330.939.980.14413.511.80-0.900.0914.500.14413.511.80-0.900.2114.620.14413.511.80-0.900.1914.600.15713.511.97-0.980.6015.090.293.632.670.186.490.293.631.820.435.880.293.631.820.385.830.3163.961.821.206.981.86C上柱下柱0.408右梁0.3-20.835.10-5.081.79-19.020.276-26.043.46-4.210.17-26.620.276-26.043.46-4.210.41-26.380.276-26.043.46-4.210.36-26.430.301-26.043.77-4.1.14-25.76左梁0.48820.83-10.172.550.9114.120.32326.04-8.411.732.5921.950.32326.04-8.411.732.2921.650.32326.04-8.411.732.4421.800.35626.04-9.271.0.9019.560.339-8.83-5.332.72-11.440.339-8.83-4.412.41-10.830.339-8.83-4.412.56-10.680.374-9.74-4.410.95-13.21-3.16D上柱下柱0.512 第 39 页
10.6.41-0.9514.120.3398.835.33-2.7211.440.3398.834.41-2.4110.830.3398.834.41-2.5610.680.3749.744.41-0.9513.213.16A0.3398.834.41-2.7210.520.3398.834.41-2.4110.830.3398.834.87-2.5611.140.2697.000.00-0.686.32-5.35-1.82-1.88-9.040.29-3.63-1.82-0.18-5.630.29-3.63-1.82-0.43-5.880.29-3.63-1.98-0.38-5.990.227-2.840.00-0.86-3.715.351.821.8.040.293.631.820.185.630.293.631.820.435.880.293.631.980.385.990.2272.840.000.863.71-10.66-4.410.95-14.120.339-8.83-4.412.72-10.520.339-8.83-4.412.41-10.830.339-8.83-4.872.56-11.140.269-7.000.000.68-6.32
第 40 页
图4-4 活载作用下的弯矩图(kN.m)
5.2.3活载作用下梁柱剪力的计算
活载作用下梁简支状态下的支座反力计算: 顶层AB跨梯形荷载:R左R右q(6-2.25)=16.875 kN (la)=9/2×
2顶层BC跨三角形荷载:R左R右ql/4=8.4×4.2/4=8.82 kN
q(6-2.25)=16.875 kN (la)=9/2×
2q标准层AB跨梯形荷载:R左R右(la)=11.25/2×(6-2.25)=21.094 kN
2顶层CD跨梯形荷载:R左R右标准层BC跨三角形荷载:R左R右ql/4=14.7×4.2/4=15.435 kN 顶层CD跨梯形荷载:R左R右q(6-2.25)=21.094 kN (la)=11.25/2×
2
表4-10 活载作用下AB框架梁剪力(kN)
层次 V左R左(MlMr)/l =16.88-(-14.12+19.02)/6=16.06 =21.09-(-21.95+26.62)/6=20.31 =21.09-(-21.65+26.38)/6=20.3 =21.09-(-21.8+26.43)/6=20.32 =21.09-(-19.56+25.76)/6=20.06 第 41 页
V右R右(MlMr)/l =-16.88-(-14.12+19.02)/6=-17.7 =-21.09-(-21.95+26.62)/6=-21.87 =-21.09-(-21.65+26.38)/6=-21.88 =-21.09-(-21.8+26.43)/6=-21.86 =-21.09-(-19.56+25.76)/6=-22.12 5 4 3 2 1
表4-11 活载作用下BC框架梁剪力(kN)
层次 V左R左(MlMr)/l =8.82-(-9.98+9.98)/4.2=8.82 =15.44-(-14.5+14.5)/4.2=15.44 =15.44-(-14.62+14.62)/4.2=15.44 =15.44-(-14.6+14.6)/4.2=15.44 =15.44-(-15.09+15.09)/4.2=15.44 V右R右(MlMr)/l =-8.82-(-9.98+9.98)/4.2=-8.82 =-15.44-(-14.5+14.5)/4.2=-15.44 =-15.44-(-14.62+14.62)/4.2=-15.44 =-15.44-(-14.6+14.6)/4.2=-15.44 =-15.44-(-15.09+15.09)/4.2=-15.44 5 4 3 2 1
表4-12 活载作用下CD框架梁剪力(kN)
层次 V左R左(MlMr)/l =16.88-(-19.02+14.12)/6=17.7 =21.09-(-26.62+21.95)/6=21.87 =21.09-(-26.38+21.65)/6=21.88 =21.09-(-26.43+21.8)/6=21.86 =21.09-(-25.76+19.56)/6=22.12 V右R右(MlMr)/l =-16.88-(-19.02+14.12)/6=-16.06 =-21.09-(-26.62+21.95)/6=-20.31 =-21.09-(-26.38+21.65)/6=-20.3 =-21.09-(-26.43+21.8)/6=-20.32 =-21.09-(-25.76+19.56)/6=-20.06 5 4 3 2 1
表4-13 活载作用下A、B轴柱剪力(kN)
层次 A轴柱V(M上M下)/l =-(14.12+11.44)/3.6=-7.1 =-(10.52+10.83)/3.6=-5.93 =-(10.83+10.68)/3.6=-5.98 B轴柱V(M上M下)/l =-(-9.04-6.49)/3.6=4.31 =-(-5.63-5.88)/3.6=3.2 =-(-5.88-5.83)/3.6=3.25 5 4 3
2 1
表4-14 活载作用下C、D轴柱剪力(kN)
层次 C轴柱V(M上M下)/l =-(9.04+6.49)/3.6=-4.31 =-(5.63+5.88)/3.6=-3.2 =-(5.88+5.83)/3.6=-3.25 =-(5.99+6.98)/3.6=-3.6 =-(3.71+1.86)/5=-1.11 =-(11.14+13.21)/3.6=-6.76 =-(6.32+3.16)/5=-1.9 =-(-5.99-6.98)/3.6=3.6 =-(-3.71-1.86)/5=1.11 第 42 页
D轴柱V(M上M下)/l =-(-14.12-11.44)/3.6=7.1 =-(-10.52-10.83)/3.6=5.93 =-(-10.83-10.68)/3.6=5.98 =-(-11.14-13.21)/3.6=6.76 =-(-6.32-3.16)/5=1.9 5 4 3 2 1
图4-5 活载作用下的剪力图(kN)
5.2.4活载作用柱子轴力计算
第 43 页
活载作用下柱子轴力:柱顶轴力柱底轴力上层柱底轴力FV右V左,其中F为前面计算的框架柱节点荷载;V右为柱子右端梁剪力;V左为柱子左端梁剪力。
表4-15 活载作用下A、B轴柱轴力(kN)
层次 A柱轴力 =37.126-0+16.06=53.2 =53.2+46.406-0+20.31=119.9 =119.9+46.406-0+20.3=186.6 =186.6+46.406-0+20.32=253.3 =253.3+46.406-0+20.06=319.8 B柱轴力 =66.106--17.7+8.82=92.6 =92.6+97.122--21.87+15.44=227 =227+97.122--21.88+15.44=361.4 =361.4+97.122--21.86+15.44=495.8 =495.8+97.122--22.12+15.44=630.5 5 4 3 2 1
表4-16 活载作用下C、D轴柱轴力(kN)
层次 C柱轴力 =66.106--8.82+17.7=92.6 =92.6+97.122--15.44+21.87=227 =227+97.122--15.44+21.88=361.4 =361.4+97.122--15.44+21.86=495.8 =495.8+97.122--15.44+22.12=630.5
D柱轴力 =37.126--16.06+0=53.2 =53.2+46.406--20.31+0=119.9 =119.9+46.406--20.3+0=186.6 =186.6+46.406--20.32+0=253.3 =253.3+46.406--20.06+0=319.8 5 4 3 2 1
第 44 页
图4-6 活载作用下的轴力图(kN)
5.3风荷载作用下的内力计算
5.3.1风荷载作用下柱子剪力计算
水平风荷载计算使用D值法即修正反弯点法,先将该层层间剪力分配到每层的每根柱子,柱子剪力分配公式为:VjkDjkDjkF,其中Vjk为第j根柱子的剪
力;Djk为第j根柱子的侧移刚度;Djk为每层柱子侧移刚度总和;F为风荷载作用下的层间剪力。
表4-17 风荷载作用下的柱子剪力
层次 柱轴号 A 5 B D(kN/m) 26917 35000 ∑D(kN/m) 123834 123834 F(kN) 19.065 19.065 V(kN) 4.14 5.39
C D A 4 B C D A 3 B C D A 2 B C D A 1 B C D 35000 26917 26917 35000 35000 26917 26917 35000 35000 26917 26917 35000 35000 26917 17076 19471 19471 17076
123834 123834 123834 123834 123834 123834 123834 123834 123834 123834 123834 123834 123834 123834 73094 73094 73094 73094 19.065 19.065 40.578 40.578 40.578 40.578 60.347 60.347 60.347 60.347 79.301 79.301 79.301 79.301 100.493 100.493 100.493 100.493 第 45 页
5.39 4.14 8.82 11.47 11.47 8.82 13.12 17.06 17.06 13.12 17.24 22.41 22.41 17.24 23.48 26.77 26.77 23.48 5.3.2风荷载作用下柱子弯矩计算
柱的反弯点高度比计算式:yy0y1y2y3,其中y0为标准反弯点高度,
y1为因上下层梁刚度比变化的修正值,y2为因上层层高变化的修正值,y3为因
下层层高变化的修正值,风荷载作用下的标准反弯点高度应按均布水平力考虑,各参数的取值可查表获取,柱上下端弯矩计算M下Vhy,M上Vh(1y)其中
M下、M上分别为柱上下端弯矩;V为柱子剪力;y为反弯点高度比。
表4-18 风载作用下A柱弯矩(kN.m)
层次 M下Vhy =-4.14×3.6×0.35=-5.22 =-8.82×3.6×0.4=-12.7 M上Vh(1y) =-4.14×3.6×(1-0.35)=-9.69 =-8.82×3.6×(1-0.4)=-19.05 5 4
3 2 1
表4-19 风载作用下B柱弯矩(kN.m)
层次 M下Vhy =-5.39×3.6×0.372=-7.22 =-11.47×3.6×0.422=-17.43 =-17.06×3.6×0.472=-28.99 =-22.41×3.6×0.5=-40.34 =-26.77×5×0.55=-73.62 =-13.12×3.6×0.45=-21.25 =-17.24×3.6×0.5=-31.03 =-23.48×5×0.618=-72.55 第 46 页
=-13.12×3.6×(1-0.45)=-25.98 =-17.24×3.6×(1-0.5)=-31.03 =-23.48×5×(1-0.618)=-44.85 M上Vh(1y) =-5.39×3.6×(1-0.372)=-12.19 =-11.47×3.6×(1-0.422)=-23.87 =-17.06×3.6×(1-0.472)=-32.43 =-22.41×3.6×(1-0.5)=-40.34 =-26.77×5×(1-0.55)=-60.23 5 4 3 2 1
表4-20 风载作用下C柱弯矩(kN.m)
层次 M下Vhy =-5.39×3.6×0.372=-7.22 =-11.47×3.6×0.422=-17.43 =-17.06×3.6×0.472=-28.99 =-22.41×3.6×0.5=-40.34 =-26.77×5×0.55=-73.62 M上Vh(1y) =-5.39×3.6×(1-0.372)=-12.19 =-11.47×3.6×(1-0.422)=-23.87 =-17.06×3.6×(1-0.472)=-32.43 =-22.41×3.6×(1-0.5)=-40.34 =-26.77×5×(1-0.55)=-60.23 5 4 3 2 1
表4-21 风载作用下D柱弯矩(kN.m)
层次 M下Vhy =-4.14×3.6×0.35=-5.22 =-8.82×3.6×0.4=-12.7 =-13.12×3.6×0.45=-21.25 =-17.24×3.6×0.5=-31.03 =-23.48×5×0.618=-72.55 M上Vh(1y) =-4.14×3.6×(1-0.35)=-9.69 =-8.82×3.6×(1-0.4)=-19.05 =-13.12×3.6×(1-0.45)=-25.98 =-17.24×3.6×(1-0.5)=-31.03 =-23.48×5×(1-0.618)=-44.85 5 4 3 2 1
5.3.3风荷载作用下梁端弯矩计算
根据所计算的柱端弯矩的值,依据节点平恒条件,根据梁弯矩按照其线刚度大小分配的原则计算梁端弯矩
lb 第 47 页
lribibii1r梁左弯矩:Mlr(McMc);梁右弯矩: Mblr(MciMci1),
ibibibibllMb、ibr为节、Mbr为节点左右梁端弯矩;Mci、Mci1分别为节点上下端柱弯矩;ib点左右端梁线刚度。
表4-22 风荷载作用梁端弯矩计算(kN·m)
层次 5 4 3 2 1 AB梁左 9.69 24.27 38.68 52.28 75.88 AB梁右 8.02 20.45 32.79 45.59 66.14 BC梁左 4.17 10. 17.07 23.74 34.43
BC梁右 4.17 10. 17.07 23.74 34.43 CD梁左 8.02 20.45 32.79 45.59 66.14 CD梁右 9.69 24.27 38.68 52.28 75.88
图4-7 风荷载作用下的弯矩图(kN.m)
5.3.4风荷载作用下梁剪力及柱轴力计算
第 48 页
水平荷载作用下的梁剪力计算公式V(M左M右)/l,M左、M右分别为梁左、右端弯矩,l为梁计算跨度,按下列公式计算
柱顶轴力柱底轴力上层柱底轴力V右V左,其中V右、V左分别为柱子右、左
端梁剪力。
表4-23 风载作用下梁剪力计算(kN)
层次AB跨梁 BC跨梁 CD跨梁 5 4 3 2 1
表4-24 风载作用下A、B柱轴力(kN)
层次 A柱轴力 =-2.95=-2.95 =-2.95-7.45=-10.4 =-10.4-11.91=-22.31 =-22.31-16.31=-38.62 =-38.62-23.67=-62.29 B柱轴力 =-1.99--2.95=0.96 =0.96-5.07--7.45=3.34 =3.34-8.13--11.91=7.12 =7.12-11.3--16.31=12.13 =12.13-16.4--23.67=19.4 =-(9.69+8.02)/6=-2.95 =-(24.27+20.45)/6=-7.45 =-(4.17+4.17)/4.2=-1.99 =-(8.02+9.69)/6=-2.95 =-(10.+10.)/4.2=-5.07 =-(20.45+24.27)/6=-7.45 =-(38.68+32.79)/6=-11.91 =-(17.07+17.07)/4.2=-8.13 =-(32.79+38.68)/6=-11.91 =-(52.28+45.59)/6=-16.31 =-(23.74+23.74)/4.2=-11.3 =-(45.59+52.28)/6=-16.31 =-(75.88+66.14)/6=-23.67 =-(34.43+34.43)/4.2=-16.4 =-(66.14+75.88)/6=-23.67 5 4 3 2 1
表4-25 风载作用下C、D柱轴力(kN)
层次 C柱轴力 =-2.95--1.99=-0.96 =-0.96-7.45--5.07=-3.34 =-3.34-11.91--8.13=-7.12 =-7.12-16.31--11.3=-12.13 =-12.13-23.67--16.4=-19.4 D柱轴力 =--2.95=2.95 =2.95--7.45=10.4 =10.4--11.91=22.31 =22.31--16.31=38.62 =38.62--23.67=62.29 5 4 3 2 1
第 49 页
图4-8 风荷载作用下的剪力图(kN)
第 50 页
图4-9 风荷载作用下的轴力图(kN)
5.4地震作用下的内力计算
5.4.1地震作用下柱剪力计算
表4-26 水平地震作用下的柱子剪力
层次 柱轴号 A 5 B C D A 4 B C D(kN/m) 26917 35000 35000 26917 26917 35000 35000 ∑D(kN/m) 948004 948004 948004 948004 948004 948004 948004 F(kN) 1339.75 1339.75 1339.75 1339.75 2454. 2454. 2454. V(kN) 38.04 49.46 49.46 38.04 69.7 90.62 90.62
D A 3 B C D A 2 B C D A 1 B C D 26917 26917 35000 35000 26917 26917 35000 35000 26917 17076 19471 19471 17076
948004 948004 948004 948004 948004 948004 948004 948004 948004 571940 571940 571940 571940 2454. 3315.82 3315.82 3315.82 3315.82 3922.88 3922.88 3922.88 3922.88 4281.74 4281.74 4281.74 4281.74 第 51 页
69.7 94.15 122.42 122.42 94.15 111.38 144.83 144.83 111.38 127.84 145.77 145.77 127.84 5.4.2地震作用下柱子弯矩计算
地震荷载作用下的标准反弯点高度比应按倒三角形荷载考虑,其他内力计算方法同风荷载计算。
表4-27 地震荷载作用下A柱弯矩(kN.m)
层次 M下Vhy =-38.04×3.6×0.35=-47.93 =-69.7×3.6×0.427=-107.14 =-94.15×3.6×0.45=-152.52 =-111.38×3.6×0.5=-200.48 =-127.84×5×0.65=-415.48 M上Vh(1y) =-38.04×3.6×(1-0.35)=-.01 =-69.7×3.6×(1-0.427)=-143.78 =-94.15×3.6×(1-0.45)=-186.42 =-111.38×3.6×(1-0.5)=-200.48 =-127.84×5×(1-0.65)=-223.72 5 4 3 2 1
表4-28 地震荷载作用下B柱弯矩(kN.m)
层次 M下Vhy =-49.46×3.6×0.372=-66.24 =-90.62×3.6×0.45=-146.8 =-122.42×3.6×0.472=-208.02 =-144.83×3.6×0.5=-260.69 M上Vh(1y) =-49.46×3.6×(1-0.372)=-111.82 =-90.62×3.6×(1-0.45)=-179.43 =-122.42×3.6×(1-0.472)=-232.7 =-144.83×3.6×(1-0.5)=-260.69 5 4 3 2
1
表4-29 地震荷载作用下C柱弯矩(kN.m)
层次 M下Vhy =-49.46×3.6×0.372=-66.24 =-90.62×3.6×0.45=-146.8 =-122.42×3.6×0.472=-208.02 =-144.83×3.6×0.5=-260.69 =-145.77×5×0.9=-473.02 =-145.77×5×0.9=-473.02 第 52 页
=-145.77×5×(1-0.9)=-255.83 M上Vh(1y) =-49.46×3.6×(1-0.372)=-111.82 =-90.62×3.6×(1-0.45)=-179.43 =-122.42×3.6×(1-0.472)=-232.7 =-144.83×3.6×(1-0.5)=-260.69 =-145.77×5×(1-0.9)=-255.83 5 4 3 2 1
表4-30 地震荷载作用下D柱弯矩(kN.m)
层次 M下Vhy =-38.04×3.6×0.35=-47.93 =-69.7×3.6×0.427=-107.14 =-94.15×3.6×0.45=-152.52 =-111.38×3.6×0.5=-200.48 =-127.84×5×0.65=-415.48 M上Vh(1y) =-38.04×3.6×(1-0.35)=-.01 =-69.7×3.6×(1-0.427)=-143.78 =-94.15×3.6×(1-0.45)=-186.42 =-111.38×3.6×(1-0.5)=-200.48 =-127.84×5×(1-0.65)=-223.72 5 4 3 2 1
5.4.3地震作用下梁端弯矩计算
表4-31 水平地震作用下梁端弯矩计算(kN·m)
层次 5 4 3 2 1 AB梁左 .01 191.71 293.56 353 424.2 AB梁右 73.54 161.56 249.57 308.24 339.68 BC梁左 38.28 84.11 129.93 160.47 176.84
BC梁右 38.28 84.11 129.93 160.47 176.84 CD梁左 73.54 161.56 249.57 308.24 339.68 CD梁右 .01 191.71 293.56 353 424.2
第 53 页
图4-10 地震荷载作用下的弯矩图(kN.m)
5.4.4地震作用下梁剪力及柱轴力计算
表4-32 地震荷载作用下梁剪力计算(kN)
层次 AB跨梁 =-(.01+73.54)/6=-27.09 =-(191.71+161.56)/6=-58.88 BC跨梁 =-(38.28+38.28)/4.2=-18.23 CD跨梁 =-(73.54+.01)/6=-27.09 5 4 3 2 1 =-(84.11+84.11)/4.2=-40.05 =-(161.56+191.71)/6=-58.88 =-(293.56+249.57)/6=-90.52 =-(129.93+129.93)/4.2=-61.8=-(249.57+293.56)/6=-90.52 7 =-(353+308.24)/6=-110.21 =-(160.47+160.47)/4.2=-76.41 =-(424.2+339.68)/6=-127.31 =-(176.84+176.84)/4.2=-84.2=-(339.68+424.2)/6=-127.31 1 =-(308.24+353)/6=-110.21
表4-33 地震荷载作用下A、B柱轴力(kN)
层次 A柱轴力 =-27.09=-27.09 =-27.09-58.88=-85.97 =-85.97-90.52=-176.49 =-176.49-110.21=-286.7 =-286.7-127.31=-414.01 B柱轴力 =-18.23--27.09=8.86 第 54 页
5 4 3 2 1
=8.86-40.05--58.88=27.69 =27.69-61.87--90.52=56.34 =56.34-76.41--110.21=90.14 =90.14-84.21--127.31=133.24 表4-34 地震荷载作用下C、D柱轴力(kN)
层次 C柱轴力 =-27.09--18.23=-8.86 =-8.86-58.88--40.05=-27.69 =-27.69-90.52--61.87=-56.34 =-56.34-110.21--76.41=-90.14 =-90.14-127.31--84.21=-133.24 D柱轴力 =--27.09=27.09 =27.09--58.88=85.97 =85.97--90.52=176.49 =176.49--110.21=286.7 =286.7--127.31=414.01 5 4 3 2 1
第 55 页
图4-11 地震荷载作用下的剪力图(kN)
第 56 页
图4-12 地震荷载作用下的轴力图(kN)
6.内力组合
1.内力组合(M、N、V)
基本组合可采用简化规则,取下列组合值中的最不利值确定 1) 1.2SGk1.4SQk 2) 1.35SGk0.71.4SQk 3)1.2(SGK0.5SQK)1.3SEK 2.本章各内力组合时的单位及方向
a.柱的内力及梁的剪力仍沿用结构力学的规定(与前几章规定相同): b.梁的弯矩方向以下部受拉为正,上部受拉为负(与前几章规定不同)。
6.1竖向荷载弯矩调幅
第 57 页
在竖向荷载作用下,可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,并应符合下列规定: 1.现浇框架梁端负弯矩调幅系数β可取为0.8~0.9
MlMl0 MrMr0Ml0、Mr0:调幅前梁左梁右的弯矩。
2.框架梁端负弯矩调幅后,梁跨中弯矩应按平衡条件相应增大
1MM中(1)(Ml0Mr0)
2M中:弯矩调幅前梁跨中弯矩标准值
Mlo, Mro:梁的左右支座截面弯矩调幅前的弯矩标准值; M:弯矩调幅后梁跨中弯矩标准值
表5-1 恒载作用下的梁端弯矩调幅
层次 梁跨 AB 5 BC CD AB 4 BC CD AB 3 BC CD AB 2 BC CD AB 1
β 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 调幅前弯矩标准值 梁左 -54.34 -38.31 -75.12 -79.79 -30.91 -88.42 -78.08 -31.06 -88.14 -78.59 -30.94 -88.37 -70.78 -33.28 -84.58 跨中 62.41 8.95 62.41 57.51 10.52 57.51 58.5 10.37 58.50 58.13 10.49 58.13 63.93 8.15 63.93 梁右 -75.12 -38.31 -54.34 -88.42 -30.91 -79.79 -88.14 -31.06 -78.08 -88.37 -30.94 -78.59 -84.58 -33.28 -70.78 调幅后弯矩标准值 梁左 -43.47 -30.65 -60.1 -63.83 -24.73 -70.74 -62.46 -24.85 -70.51 -62.87 -24.75 -70.7 -56.62 -26.62 -67.66 跨中 75.36 16.61 75.36 74.33 16.7 74.33 75.12 16.58 75.12 74.83 16.68 74.83 79.47 14.81 79.47 梁右 -60.1 -30.65 -43.47 -70.74 -24.73 -63.83 -70.51 -24.85 -62.46 -70.7 -24.75 -62.87 -67.66 -26.62 -56.62 BC CD
第 58 页
表5-2 活载作用下的梁端弯矩调幅
层次 梁跨 AB 5 BC CD AB 4 BC CD AB 3 BC CD AB 2 BC CD AB 1
BC CD β 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 调幅前弯矩标准值 梁左 -14.12 -9.98 -19.02 -21.95 -14.5 -26.62 -21.65 -14.62 -26.38 -21.8 -14.6 -26.43 -19.56 -15.09 -25.76 跨中 16.34 2.37 16.34 16.85 7.11 16.85 17.12 6.99 17.12 17.02 7.01 17.02 18.47 6.52 18.47 梁右 -19.02 -9.98 -14.12 -26.62 -14.5 -21.95 -26.38 -14.62 -21.65 -26.43 -14.6 -21.8 -25.76 -15.09 -19.56 调幅后弯矩标准值 梁左 -11.3 -7.98 -15.22 -17.56 -11.6 -21.3 -17.32 -11.7 -21.1 -17.44 -11.68 -21.14 -15.65 -12.07 -20.61 跨中 19.65 4.37 19.65 21.71 10.01 21.71 21.92 9.91 21.92 21.84 9.93 21.84 23 9.54 23 梁右 -15.22 -7.98 -11.3 -21.3 -11.6 -17.56 -21.1 -11.7 -17.32 -21.14 -11.68 -17.44 -20.61 -12.07 -15.65
6.2框架梁内力组合
表5-3 5层框架梁内力组合
梁跨 截面 内力 恒载① 活载② 风载③ 梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD 跨中 梁右 M V M V M V M V M V M V M V M V M V -43.47 65.69 75.36 -3.46 -60.1 -72.61 -30.65 35.95 16.61 0 -30.65 -35.95 -60.1 72.61 75.36 3.46 -43.47 -65.69 -11.3 16.06 19.65 -0.82 -15.22 -17.7 -7.98 8.82 4.37 0 -7.98 -8.82 -15.22 17.7 19.65 0.82 -11.3 -16.06 9.69 -2.95 0.835 -2.95 -8.02 -2.95 4.17 -1.99 0 -1.99 -4.17 -1.99 8.02 -2.95 -0.835 -2.95 -9.69 -2.95 地震④ .01 -27.09 7.735 -27.09 -73.54 -27.09 38.28 -18.23 0 -18.23 -38.28 -18.23 73.54 -27.09 -7.735 -27.09 -.01 -27.09 1.2×①+1.4×② -67.98 101.31 117.94 -5.3 -93.43 -111.91 -47.95 55.49 26.05 0 -47.95 -55.49 -93.43 111.91 117.94 5.3 -67.98 -101.31 1.35×①+0.7×1.4×② -69.76 104.42 120.99 -5.47 -96.05 -115.37 -49.2 57.18 26.71 0 -49.2 -57.18 -96.05 115.37 120.99 5.47 -69.76 -104.42 1.2×(①+0.5②)±1.3×④) 左震 56.77 53.25 112.28 -39.86 -176.85 -132.97 8.2 24.73 22.55 -23.7 -91.33 -72.13 14.35 62.54 92.17 -30.57 -174.66 -123.68 右震 -174.66 123.68 92.17 30.57 14.35 -62.54 -91.33 72.13 22.55 23.7 8.2 -24.73 -176.85 132.97 112.28 39.86 56.77 -53.25 设计值 -174.66 123.68 120.99 -39.86 -176.85 -132.97 -91.33 72.13 26.71 -23.7 -91.33 -72.13 -176.85 132.97 120.99 39.86 -174.66 -123.68
第 59 页
表5-4 4层梁内力组合
1.2×①+1.4×② -101.18 124.15 119.59 -2.82 -114.71 -129.79 -45.92 59.75 34.05 0 -45.92 -59.75 -114.71 129.79 119.59 2.82 -101.18 -124.15 1.35×①+0.7×1.4×② -103.38 127.58 121.62 -2.71 -116.37 -133 -44.75 58.03 32.35 0 -44.75 -58.03 -116.37 133 121.62 2.71 -103.38 -127.58 1.2×(①+0.5②)±1.3×④) 左震 162.09 31.35 121.82 -78.74 -307.7 -188.83 72.71 -4.67 26.05 -52.07 -145.98 -99.47 112.36 35.75 82.62 -74.35 -336.36 -184.44 右震 -336.36 184.44 82.62 74.35 112.36 -35.75 -145.98 99.47 26.05 52.07 72.71 4.67 -307.7 188.83 121.82 78.74 162.09 -31.35 第 60 页
梁跨 截面 内力 恒载① 活载② 风载③ 梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD 跨中 梁右 M V M V M V M V M V M V M V M V M V -63.83 79.76 74.33 -1.44 -70.74 -82. -24.73 31.78 16.7 0 -24.73 -31.78 -70.74 82. 74.33 1.44 -63.83 -79.76 -17.56 20.31 21.71 -0.78 -21.3 -21.87 -11.6 15.44 10.01 0 -11.6 -15.44 -21.3 21.87 21.71 0.78 -17.56 -20.31 24.27 -7.45 1.91 -7.45 -20.45 -7.45 10. -5.07 0 -5.07 -10. -5.07 20.45 -7.45 -1.91 -7.45 -24.27 -7.45 地震④ 191.71 -58.88 15.075 -58.88 -161.56 -58.88 84.11 -40.05 0 -40.05 -84.11 -40.05 161.56 -58.88 -15.075 -58.88 -191.71 -58.88 设计值 -336.36 184.44 121.82 -78.74 -307.7 -188.83 -145.98 99.47 34.05 -52.07 -145.98 -99.47 -307.7 188.83 121.82 78.74 -336.36 -184.44
表5-5 3层框架梁内力组合
1.2×①+1.4×② -99.2 123.84 120.83 -3.12 -114.15 -130.09 -46.2 59.75 33.77 0 -46.2 -59.75 -114.15 130.09 120.83 3.12 -99.2 -123.84 1.35×①+0.7×1.4×② -101.29 127.25 122. -3.04 -115.87 -133.33 -45.01 58.03 32.09 0 -45.01 -58.03 -115.87 133.33 122. 3.04 -101.29 -127.25 1.2×(①+0.5②)±1.3×④) 左震 296.28 -10.07 131. -120.17 -421.71 -230.26 132.07 -33.03 25.84 -80.43 -205.75 -127.83 227.17 -5.09 74.7 -115.19 -466.97 -225.28 右震 -466.97 225.28 74.7 115.19 227.17 5.09 -205.75 127.83 25.84 80.43 132.07 33.03 -421.71 230.26 131. 120.17 296.28 10.07 第 61 页
梁跨 截面 内力 恒载① 活载② 风载③ 梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD 跨中 梁右 M V M V M V M V M V M V M V M V M V -62.46 79.52 75.12 -1.68 -70.51 -82.88 -24.85 31.78 16.58 0 -24.85 -31.78 -70.51 82.88 75.12 1.68 -62.46 -79.52 -17.32 20.3 21.92 -0.79 -21.1 -21.88 -11.7 15.44 9.91 0 -11.7 -15.44 -21.1 21.88 21.92 0.79 -17.32 -20.3 38.68 -11.91 2.945 -11.91 -32.79 -11.91 17.07 -8.13 0 -8.13 -17.07 -8.13 32.79 -11.91 -2.945 -11.91 -38.68 -11.91 地震④ 293.56 -90.52 21.995 -90.52 -249.57 -90.52 129.93 -61.87 0 -61.87 -129.93 -61.87 249.57 -90.52 -21.995 -90.52 -293.56 -90.52 设计值 -466.97 225.28 131. -120.17 -421.71 -230.26 -205.75 127.83 33.77 -80.43 -205.75 -127.83 -421.71 230.26 131. 120.17 -466.97 -225.28
表5-6 2层框架梁内力组合
1.2×①+1.4×② -99.86 123.93 120.37 -3.03 -114.44 -130 -46.05 59.75 33.92 0 -46.05 -59.75 -114.44 130 120.37 3.03 -99.86 -123.93 1.35×①+0.7×1.4×② -101.97 127.33 122.42 -2.96 -116.16 -133.24 -44.86 58.03 32.25 0 -44.86 -58.03 -116.16 133.24 122.42 2.96 -101.97 -127.33 1.2×(①+0.5②)±1.3×④) 左震 372.99 -35.6 131.99 -145.69 -498.24 -255.79 171.9 -51.93 25.97 -99.33 -245.32 -146.73 303.19 -30.76 73.81 -140.86 -544.81 -250.95 右震 -544.81 250.95 73.81 140.86 303.19 30.76 -245.32 146.73 25.97 99.33 171.9 51.93 -498.24 255.79 131.99 145.69 372.99 35.6 -544.81 250.95 131.99 -145.69 -498.24 -255.79 -245.32 146.73 33.92 -99.33 -245.32 -146.73 -498.24 255.79 131.99 145.69 -544.81 -250.95 第 62 页
梁跨 截面 内力 恒载① 活载② 风载③ M V M V M V M V M V M V M V M V M V -62.87 79.57 74.83 -1.63 -70.7 -82.83 -24.75 31.78 16.68 0 -24.75 -31.78 -70.7 82.83 74.83 1.63 -62.87 -79.57 -17.44 20.32 21.84 -0.77 -21.14 -21.86 -11.68 15.44 9.93 0 -11.68 -15.44 -21.14 21.86 21.84 0.77 -17.44 -20.32 52.28 -16.31 3.345 -16.31 -45.59 -16.31 23.74 -11.3 0 -11.3 -23.74 -11.3 45.59 -16.31 -3.345 -16.31 -52.28 -16.31 地震④ 353 -110.21 22.38 -110.21 -308.24 -110.21 160.47 -76.41 0 -76.41 -160.47 -76.41 308.24 -110.21 -22.38 -110.21 -353 -110.21 设计值
梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD 跨中 梁右 表5-7 1层框架梁内力组合
1.2×①+1.4×② -.85 122.76 127.56 -4.2 -110.05 -131.17 -48.84 59.75 31.13 0 -48.84 -59.75 -110.05 131.17 127.56 4.2 -.85 -122.76 1.35×①+0.7×1.4×② -91.77 126.17 129.82 -4.11 -111.54 -134.4 -47.77 58.03 29.34 0 -47.77 -58.03 -111.54 134.4 129.82 4.11 -91.77 -126.17 1.2×(①+0.5②)±1.3×④) 左震 474.13 -58.79 1.1 -168.88 -535.14 -278.98 190.71 -62.07 23.5 -109.47 -269.08 -156.87 348.03 -52.03 54.23 -162.13 -628.79 -272.22 右震 -628.79 272.22 54.23 162.13 348.03 52.03 -269.08 156.87 23.5 109.47 190.71 62.07 -535.14 278.98 1.1 168.88 474.13 58.79 第 63 页
梁跨 截面 内力 恒载① 活载② 风载③ 梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD 跨中 梁右 M V M V M V M V M V M V M V M V M V -56.62 78.9 79.47 -2.3 -67.66 -83.5 -26.62 31.78 14.81 0 -26.62 -31.78 -67.66 83.5 79.47 2.3 -56.62 -78.9 -15.65 20.06 23 -1.03 -20.61 -22.12 -12.07 15.44 9.54 0 -12.07 -15.44 -20.61 22.12 23 1.03 -15.65 -20.06 75.88 -23.67 4.87 -23.67 -66.14 -23.67 34.43 -16.4 0 -16.4 -34.43 -16.4 66.14 -23.67 -4.87 -23.67 -75.88 -23.67 地震④ 424.2 -127.31 42.26 -127.31 -339.68 -127.31 176.84 -84.21 0 -84.21 -176.84 -84.21 339.68 -127.31 -42.26 -127.31 -424.2 -127.31 设计值 -628.79 272.22 1.1 -168.88 -535.14 -278.98 -269.08 156.87 31.13 -109.47 -269.08 -156.87 -535.14 278.98 1.1 168.88 -628.79 -272.22
6.3框架柱内力组合
表5-8 A轴柱内力组合
层截内1.2×①1.35×①1.2×(①+0.5②)±1.3×④) |M|max及Nmin及Nmax及恒载① 活载② 风载③ 地震④ 次 面 力 +1.4×② +0.7×1.4×② 相应的N 相应的M 相应的M 左震 右震 柱顶 5 柱底 柱顶 4 柱底 柱顶 3 柱底 柱顶 2 柱M N V M N V M N V M N V M V M V M V M N 54.34 299.4 -26.92 42.58 331.8 -26.92 37.27 14.12 53.20 -7.1 11.44 53.2 -7.1 -9.69 -2.95 4.14 -5.22 -2.95 4.14 -.01 -27.09 38.04 -47.93 -27.09 38.04 -85.97 69.7 -85.97 69.7 84.98 433.76 -42.24 67.11 472. -42.24 59.45 987.82 -33.75 62.05 1026.7 -33.75 62.05 -34.24 61.19 1580.4 -34.24 63.75 2095.34 -38.71 75.63 2134.22 87.2 456.33 -43.3 68.69 500.07 -43.3 60.62 1039.96 -34.44 63.36 1083.7 -34.44 63.36 1623.18 -34.97 62.48 1666.92 -34.97 65.09 2206.54 -39.52 77.22 2250.28 -42.03 355.98 12. -4.35 394.86 12. -135.88 780.14 61.6 -85.9 819.02 61.6 -188.96 1162.8 92.94 -145.63 1201.68 92.94 -205.78 1519.99 111.49 -195.57 1558.87 1.39 426.42 -86.02 120.27 465.3 -86.02 237.95 1003.66 -119.62 192.66 1042.54 -119.62 295.73 1621.68 -151.86 250.92 1660.56 -151.86 315.46 2265.41 -178.09 325.68 2304.29 1.39 426.42 -86.02 120.27 465.3 -86.02 237.95 1003.66 -119.62 192.66 1042.54 -119.62 295.73 1621.68 -151.86 250.92 1660.56 -151.86 315.46 2265.41 -178.09 325.68 2304.29 -42.03 355.98 12. -4.35 394.86 12. -135.88 780.14 61.6 -85.9 819.02 61.6 -188.96 1162.8 92.94 -145.63 1201.68 92.94 -205.78 1519.99 111.49 -195.57 1558.87 1.39 426.42 -86.02 120.27 465.3 -86.02 237.95 1003.66 -119.62 192.66 1042.54 -119.62 295.73 1621.68 -151.86 250.92 1660.56 -151.86 315.46 2265.41 -178.09 325.68 2304.29 第 页
10.52 -19.05 -143.78 8.82 -10.4 8.82 683.3 119.90 -10.4 -21.21 -5.93 39.07 715.7 39.07 10.83 119.9 -12.7 -107.14 -21.21 -5.93 10.83 -25.98 -186.42 13.12 94.15 N 1066.9 186.6 -22.31 -176.49 1541.52 -21.56 -5.98 38.53 10.68 -21.25 -152.52 13.12 94.15 N 1099.3 186.6 -22.31 -176.49 -21.56 -5.98 40.13 11.14 -31.03 -200.48 17.24 111.38 N 1450.6 253.3 -38.62 -286.7 -24.37 -6.76 47.61 1483 13.21 -31.03 -200.48 253.3 -38.62 -286.7
底 柱顶 1 柱底 V M V M V -24.37 -6.76 23.09 -6.93 11.55 -6.93 6.32 -1.9 3.16 -1.9 17.24 111.38 -44.85 -223.72 23.48 127.84 -72.55 -415.48 23.48 127.84 -38.71 36.56 -10.98 18.28 -10.98 -39.52 37.37 2788.76 -11.22 18.69 2849.51 -11.22 111.49 -259.34 1853.99 156.74 -524.37 1907.99 156.74 -178.09 322.34 2930.41 -175.65 555.88 2984.41 -175.65 -178.09 322.34 2930.41 -175.65 555.88 2984.41 -175.65 111.49 -259.34 1853.99 156.74 -524.37 1907.99 156.74 -178.09 322.34 2930.41 -175.65 555.88 2984.41 -175.65
第 65 页
N 1833.6 319.8 -62.29 -414.01 28.04 N 1878.6 319.8 -62.29 -414.01 2702.04 表5-9 B轴柱内力组合 层截内1.2×①1.35×①1.2×(①+0.5②)±1.3×④) |M|max及Nmin及Nmax及恒载① 活载② 风载③ 地震④ 次 面 力 +1.4×② +0.7×1.4×② 相应的N 相应的M 相应的M 左震 右震 柱顶 5 柱底 柱顶 4 柱底 柱M -36.81 -9.04 -12.19 -111.82 N V N V N V N V 381.5 18.36 413.9 18.36 819.8 15.77 852.2 15.77 92.6 4.31 92.6 4.31 227 3.2 227 3.2 0.96 5.39 -7.22 0.96 5.39 3.34 11.47 3.34 11.47 8.86 49.46 -66.24 8.86 49.46 27.69 90.62 27.69 90.62 -56.83 587.44 28.07 -44.21 626.32 28.07 -41.77 1301.56 23.4 -42.48 1340.44 23.4 -42.48 -58.55 605.77 29.01 -45.87 9.51 29.01 -43. 1329.19 24.43 -44.29 1372.93 24.43 -44.29 -194.96 524.88 88.92 -125.13 563.76 88.92 -270.53 1155.96 138.65 -228.62 1194.84 138.65 -340.29 95.77 501.84 -39.68 47.09 540.72 -39.68 195.99 1083.96 -96.96 153.06 1122.84 -96.96 2.73 -194.96 524.88 88.92 -125.13 563.76 88.92 -270.53 1155.96 138.65 -228.62 1194.84 138.65 -340.29 95.77 501.84 -39.68 47.09 540.72 -39.68 195.99 1083.96 -96.96 153.06 1122.84 -96.96 2.73 -194.96 524.88 88.92 -125.13 563.76 88.92 -270.53 1155.96 138.65 -228.62 1194.84 138.65 -340.29 M -29.27 -6.49 M -28.24 -5.63 -23.87 -179.43 M -28.54 -5.88 -17.43 -146.8 M -28.54 -5.88 -32.43 -232.7
顶 N 1258.4 361.4 V 柱底 柱顶 2 柱底 柱顶 1 柱底 M V 15.79 -28.3 15.79 3.25 7.12 56.34 2016.04 23.5 -42.12 2054.92 23.5 -43.35 2730.4 26.04 -50.39 2769.28 26.04 -26.22 3446.02 7.87 -13.12 3500.02 7.87 2053.01 24.5 -43.92 2096.75 24.5 -45.21 2776.7 27.15 -52.54 2820.44 27.15 -27.29 3501.63 8.19 -13.65 3562.38 8.19 1800.16 180.04 -307.88 1839.04 180.04 -377.46 2450.94 211.44 -383.71 24.82 211.44 -355.83 3114.83 196.48 -626.55 3168.83 196.48 1653.68 -138.25 232.97 1692.56 -138.25 300.34 2216.58 -165.12 294.09 2255.46 -165.12 309.33 2768.41 -182.52 603.3 2822.41 -182.52 1800.16 180.04 -307.88 1839.04 180.04 -377.46 2450.94 211.44 -383.71 24.82 211.44 -355.83 3114.83 196.48 -626.55 3168.83 196.48 1653.68 -138.25 232.97 1692.56 -138.25 300.34 2216.58 -165.12 294.09 2255.46 -165.12 309.33 2768.41 -182.52 603.3 2822.41 -182.52 1800.16 180.04 -307.88 1839.04 180.04 -377.46 2450.94 211.44 -383.71 24.82 211.44 -355.83 3114.83 196.48 -626.55 3168.83 196.48 第 66 页
17.06 122.42 7.12 56.34 -5.83 -28.99 -208.02 3.25 17.06 122.42 90.14 N 1290.8 361.4 M -29.14 -5.99 -40.34 -260.69 N 1696.9 495.8 12.13 V 17.5 3.6 22.41 144.83 90.14 M -33.85 -6.98 -40.34 -260.69 N 1729.3 495.8 12.13 V 17.5 3.6 22.41 144.83 19.4 133.24 M -17.52 -3.71 -60.23 -255.83 N 2136.1 630.5 V M V 5.26 -8.76 5.26 1.11 26.77 145.77 19.4 133.24 -1.86 -73.62 -473.02 1.11 26.77 145.77 N 2181.1 630.5 表5-10 C轴柱内力组合
层截内1.2×①1.35×①1.2×(①+0.5②)±1.3×④) |M|max及Nmin及Nmax及恒载① 活载② 风载③ 地震④ 次 面 力 +1.4×② +0.7×1.4×② 相应的N 相应的M 相应的M 左震 右震 柱M N 36.81 381.5 9.04 -12.19 -111.82 92.6 -0.96 -8.86 56.83 587.44 58.55 605.77 -95.77 501.84 194.96 524.88 194.96 524.88 -95.77 501.84 194.96 524.88
顶 柱底 柱顶 4 柱底 柱顶 3 柱底 柱顶 2 柱底 柱顶 1 V M N V M N V M N V M V M V M V M V M V -18.36 -4.31 29.27 413.9 28.24 819.8 -15.77 28.54 852.2 -15.77 28.54 6.49 92.6 5.39 -7.22 -0.96 5.39 -3.34 11.47 -3.34 11.47 -7.12 49.46 -66.24 -8.86 49.46 -27.69 90.62 -27.69 90.62 -56.34 -28.07 44.21 626.32 -28.07 41.77 1301.56 -23.4 42.48 1340.44 -23.4 42.48 2016.04 -23.5 42.12 2054.92 -23.5 43.35 2730.4 -26.04 50.39 2769.28 -26.04 26.22 -7.87 -29.01 45.87 9.51 -29.01 43. 1329.19 -24.43 44.29 1372.93 -24.43 44.29 2053.01 -24.5 43.92 2096.75 -24.5 45.21 2776.7 -27.15 52.54 2820.44 -27.15 27.29 3501.63 -8.19 39.68 -47.09 540.72 39.68 -195.99 1083.96 96.96 -153.06 1122.84 96.96 -2.73 1653.68 138.25 -232.97 1692.56 138.25 -300.34 2216.58 165.12 -294.09 2255.46 165.12 -309.33 2768.41 182.52 -88.92 125.13 563.76 -88.92 270.53 1155.96 -138.65 228.62 1194.84 -138.65 340.29 1800.16 -180.04 307.88 1839.04 -180.04 377.46 2450.94 -211.44 383.71 24.82 -211.44 355.83 3114.83 -196.48 -88.92 125.13 563.76 -88.92 270.53 1155.96 -138.65 228.62 1194.84 -138.65 340.29 1800.16 -180.04 307.88 1839.04 -180.04 377.46 2450.94 -211.44 383.71 24.82 -211.44 355.83 3114.83 -196.48 39.68 -47.09 540.72 39.68 -195.99 1083.96 96.96 -153.06 1122.84 96.96 -2.73 1653.68 138.25 -232.97 1692.56 138.25 -300.34 2216.58 165.12 -294.09 2255.46 165.12 -309.33 2768.41 182.52 -88.92 125.13 563.76 -88.92 270.53 1155.96 -138.65 228.62 1194.84 -138.65 340.29 1800.16 -180.04 307.88 1839.04 -180.04 377.46 2450.94 -211.44 383.71 24.82 -211.44 355.83 3114.83 -196.48 第 67 页
-18.36 -4.31 227 -3.2 227 -3.2 5.63 -23.87 -179.43 5.88 -17.43 -146.8 5.88 -32.43 -232.7 17.06 122.42 -7.12 -56.34 N 1258.4 361.4 -15.79 -3.25 28.3 5.83 -28.99 -208.02 17.06 122.42 N 1290.8 361.4 -15.79 -3.25 29.14 -17.5 33.85 -17.5 17.52 -5.26 5.99 -40.34 -260.69 -3.6 22.41 144.83 N 1696.9 495.8 -12.13 -90.14 6.98 -40.34 -260.69 -3.6 22.41 144.83 N 1729.3 495.8 -12.13 -90.14 3.71 -60.23 -255.83 -1.11 26.77 145.77 N 2136.1 630.5 -19.4 -133.24 3446.02
柱底 M V 8.76 -5.26 1.86 -73.62 -473.02 -1.11 26.77 145.77 13.12 -7.87 13.65 3562.38 -8.19 -603.3 2822.41 182.52 626.55 3168.83 -196.48 626.55 3168.83 -196.48 -603.3 2822.41 182.52 626.55 3168.83 -196.48 第 68 页
N 2181.1 630.5 -19.4 -133.24 3500.02 表5-11 D轴柱内力组合
层截内1.2×①1.35×①1.2×(①+0.5②)±1.3×④) |M|max及Nmin及Nmax及恒载① 活载② 风载③ 地震④ 次 面 力 +1.4×② +0.7×1.4×② 相应的N 相应的M 相应的M 左震 右震 柱顶 5 柱底 柱顶 4 柱底 柱顶 3 柱M -54.34 -14.12 -9.69 N V N V N V N V 299.4 26.92 331.8 26.92 683.3 21.21 715.7 21.21 53.2 7.1 53.2 7.1 119.9 5.93 119.9 5.93 2.95 4.14 2.95 4.14 10.4 8.82 10.4 8.82 -.01 27.09 38.04 -47.93 27.09 38.04 85.97 69.7 85.97 69.7 -84.98 433.76 42.24 -67.11 472. 42.24 -59.45 987.82 33.75 -62.05 1026.7 33.75 -62.05 1541.52 34.24 -61.19 -87.2 456.33 43.3 -68.69 500.07 43.3 -60.62 1039.96 34.44 -63.36 1083.7 34.44 -63.36 1623.18 34.97 -62.48 -1.39 426.42 86.02 -120.27 465.3 86.02 -237.95 1003.66 119.62 -192.66 1042.54 119.62 -295.73 1621.68 151.86 -250.92 42.03 355.98 -12. 4.35 394.86 -12. 135.88 780.14 -61.6 85.9 819.02 -61.6 188.96 1162.8 -92.94 145.63 -1.39 426.42 86.02 -120.27 465.3 86.02 -237.95 1003.66 119.62 -192.66 1042.54 119.62 -295.73 1621.68 151.86 -250.92 42.03 355.98 -12. 4.35 394.86 -12. 135.88 780.14 -61.6 85.9 819.02 -61.6 188.96 1162.8 -92.94 145.63 -1.39 426.42 86.02 -120.27 465.3 86.02 -237.95 1003.66 119.62 -192.66 1042.54 119.62 -295.73 1621.68 151.86 -250.92 M -42.58 -11.44 -5.22 M -37.27 -10.52 -19.05 -143.78 M -39.07 -10.83 -12.7 -107.14 M -39.07 -10.83 -25.98 -186.42 N 1066.9 186.6 22.31 176.49 V 21.56 5.98 13.12 94.15 M -38.53 -10.68 -21.25 -152.52
底 N 1099.3 186.6 22.31 176.49 V 柱顶 2 柱底 柱顶 1 柱底 21.56 5.98 13.12 94.15 286.7 M -40.13 -11.14 -31.03 -200.48 N 1450.6 253.3 38.62 V N V 24.37 1483 24.37 6.76 17.24 111.38 286.7 1580.4 34.24 -63.75 2095.34 38.71 -75.63 2134.22 38.71 -36.56 28.04 10.98 -18.28 2702.04 10.98 1666.92 34.97 -65.09 2206.54 39.52 -77.22 2250.28 39.52 -37.37 2788.76 11.22 -18.69 2849.51 11.22 1660.56 151.86 -315.46 2265.41 178.09 -325.68 2304.29 178.09 -322.34 2930.41 175.65 -555.88 2984.41 175.65 1201.68 -92.94 205.78 1519.99 -111.49 195.57 1558.87 -111.49 259.34 1853.99 -156.74 524.37 1907.99 -156.74 1660.56 151.86 -315.46 2265.41 178.09 -325.68 2304.29 178.09 -322.34 2930.41 175.65 -555.88 2984.41 175.65 1201.68 -92.94 205.78 1519.99 -111.49 195.57 1558.87 -111.49 259.34 1853.99 -156.74 524.37 1907.99 -156.74 1660.56 151.86 -315.46 2265.41 178.09 -325.68 2304.29 178.09 -322.34 2930.41 175.65 -555.88 2984.41 175.65
第 69 页
M -47.61 -13.21 -31.03 -200.48 253.3 38.62 6.76 17.24 111.38 M -23.09 -6.32 -44.85 -223.72 N 1833.6 319.8 62.29 414.01 V 6.93 1.9 23.48 127.84 M -11.55 -3.16 -72.55 -415.48 N 1878.6 319.8 62.29 414.01 V 6.93 1.9 23.48 127.84
第 70 页
7.截面设计
7.1框架梁截面设计
1.设计基本信息(取5层AB跨梁截面进行计算)
梁混凝土等级C30(fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2);纵筋HRB400(fy360 N/mm2);箍筋HRB400(fyv360N/mm2);环境内别为一类,
asa′s40mm (保护层+20mm),抗震等级为二级抗震
2.梁跨中正截面设计
M120.99kN.m;l06000mm;b300mm;h700mm;h′f120mm;
sn4200mm,跨中截面按T形截面设计,根据《混凝土结构设计规范》5.2.4,
l0T形截面的翼缘计算宽度按下式确定b′min,bsn,b12h′ff
3其中l0为梁计算跨度,b为梁截面宽度,sn为板净跨,h′f为板厚,当h′f/h0≧0.1时,不考虑b+12h′f,得b′f=2000mm,h0=h-as=700-40=660mm
1fcb′′′fhf(h0hf/2)
1.0×14.3×2000×120×(660-120/2)=2059.2kN•m>120.99kN•m 跨中截面属于第一类T形截面,承载力抗震调整系数γRE=0.75
sREM1fcb′fh02=0.75×120.99×1000000/(1.0×14.3×2000×660×660)=0.007
1-12s1-1-2×0.007= 0.007<ζb=0.518
As 第 71 页
1fcb′fh0fy0.007×1.0×14.3×2000×660/360=367mm2
根据《混凝土结构设计规范》11.3.6
300×660=396mm2 Asminminbhmax(0.2,45ft/fy)%bh=0.2%×
跨中配筋2C20,AS= 628.4mm2,配筋率ρ=628.4/300/660=0.32%<2.5% 3.梁左支座正截面设计
M-174.66kN.m;l06000mm;b300mm;h700mm;h0=h-as=700-40=660mm,承载力抗震调整系数γRE=0.75
sREM=0.75×174.66×1000000/(1.0×14.3×300×660×660)=0.07 21fcbh01-12s1-1-2×0.07= 0.073<ζb=0.518
As1fcbh0fy0.073×1.0×14.3×300×660/360=574.1mm2
Asminminbhmax( 0.25,55 ft/fy)% bh=0.25%×300×660=495mm2
支座配筋2C20,AS=628.4mm2,配筋率ρ=628.4/300/660=0.32%<2.5% 4.梁右支座正截面设计
M-176.85kN.m;l06000mm;b300mm;h700mm。h0=h-as=700-40=660mm,承载力抗震调整系数γRE=0.75
sREM=0.75×176.85×1000000/(1.0×14.3×300×660×660)=0.071 21fcbh01-12s1-1-2×0.071= 0.074<ζb=0.518
As1fcbh0fy0.074×1.0×14.3×300×660/360=582mm2
Asminminbhmax( 0.25,55 ft/fy)% bh=0.25%×300×660=495mm2
支座配筋2C20,AS=628.4mm2,配筋率ρ=628.4/300/660=0.32%<2.5%
5.梁斜截面设计
梁左V123.68kN;跨中V-39.86kN;梁右V-132.97kN 根据《建筑抗震设计规范》6.2.9验算受剪截面
跨高比l0/h=6000/700=8.57>2.5,AB跨梁截面受剪验算如下:
第 72 页
梁左: (0.2βcfcbh0)/γRE=0.2×1.0×14.3×300×660/0.85=666.21kN>123.68kN 跨中: (0.2βcfcbh0) /γRE =0.2×1.0×14.3×300×660/0.85=666.21kN>39.86kN 梁右: (0.2βcfcbh0) /γRE =0.2×1.0×14.3×300×660/0.85=666.21kN>132.97kN 根据《建筑抗震设计规范》6.3.3梁选配箍筋为C8@100/200(2),梁两端加密区长度1050mm。
V左1A0.42ftbh0fyvsvh0(见《混凝土结构设计规范》11.3.4) REsV左=(0.42×1.43×300×660+360×100.6/100×660)/0.85=421.11kN>123.68kN
V中1A0.42ftbh0fyvsvh0 REsV中=(0.42×1.43×300×660+360×100.6/200×660)/0.85=280.51kN>39.86kN
V右1A0.42ftbh0fyvsvh0 REsV右=(0.42×1.43×300×660+360×100.6/100×660)/0.85=421.11kN>132.97kN 梁左、梁右加密区配箍率ρsv=n·Asv/bs=2×50.3/300/100=0.335% 跨中非加密区配箍率ρsv=n·Asv/bs=2×50.3/300/200=0.168% ρsv=(0.335%×1050+0.168%×3900+0.335%×1050)/6000=0.226%
svsvmin0.26ft/fyv=0.26×1.43/360=0.103%满足要求
表6-1 5层框架梁正截面设计
梁跨 截面 b/b′f 梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD
表6-2 4层框架梁正截面设计
梁跨 截面 b/b′f 梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD
跨中 梁右 300 2000 300 300 1400 300 300 2000 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 h′f 120 120 120 120 120 120 120 120 120 fc fy M 截面类型 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 αs 0.135 0.007 0.123 0.121 0.006 0.121 0.123 0.007 0.135 ξb 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 ξ 0.007 0.129 0.006 0.129 0.007 As 367 707.1 153.5 707.1 367 跨中 梁右 300 2000 300 300 1400 300 300 2000 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 h′f 120 120 120 120 120 120 120 120 120 fc fy M 截面类型 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 αs 0.07 0.007 0.071 0.075 0.005 0.075 0.071 0.007 0.07 ξb 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 ξ 0.073 0.007 0.074 0.078 0.005 0.078 0.074 0.007 0.073 As 574.1 367 582 427.6 127.9 427.6 582 367 574.1 第 73 页
As(min) 实配钢筋 实配面积 配筋率ρ% 495 396 495 345 276 345 495 396 495 2C20 2C20 2C20 2C20 2C20 2C20 2C20 2C20 2C20 628.4 628.4 628.4 628.4 628.4 628.4 628.4 628.4 628.4 0.32 0.32 0.32 0.46 0.46 0.46 0.32 0.32 0.32 14.3 360 -174.66 14.3 360 120.99 14.3 360 -176.85 14.3 360 14.3 360 14.3 360 -91.33 26.71 -91.33 14.3 360 -176.85 14.3 360 120.99 14.3 360 -174.66 As(min) 实配钢筋 实配面积 配筋率ρ% 495 396 495 345 276 345 495 396 495 4C20 2C20 4C20 3C20 2C20 3C20 4C20 2C20 4C20 1256.8 628.4 1256.8 942.6 628.4 942.6 1256.8 628.4 1256.8 0.63 0.32 0.63 0.68 0.46 0.68 0.63 0.32 0.63 14.3 360 -336.36 14.3 360 121.82 14.3 360 14.3 360 14.3 360 -307.7 34.05 -307.7 14.3 360 -145.98 14.3 360 -145.98 14.3 360 121.82 14.3 360 -336.36 0.146 1148.3 0.132 1038.2 0.132 1038.2 0.146 1148.3
表6-3 3层框架梁正截面设计
梁跨 截面 b/b′f 梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD
表6-4 2层框架梁正截面设计
梁跨 截面 b/b′f 梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD
跨中 梁右 300 2000 300 300 1400 300 300 2000 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 h′f 120 120 120 120 120 120 120 120 120 fc fy M 截面类型 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 αs 0.219 0.008 0.2 0.203 0.006 0.203 0.2 0.008 0.219 ξb 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 ξ 0.25 0.008 As 1966.3 419.5 跨中 梁右 300 2000 300 300 1400 300 300 2000 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 h′f 120 120 120 120 120 120 120 120 120 fc fy M 截面类型 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 αs 0.187 0.008 0.169 0.17 0.006 0.17 0.169 0.008 0.187 ξb 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 ξ 0.008 As 419.5 第 74 页
As(min) 实配钢筋 实配面积 配筋率ρ% 495 396 495 345 276 345 495 396 495 6C20 2C20 5C20 4C20 2C20 4C20 5C20 2C20 6C20 1885.2 628.4 1571 1256.8 628.4 1256.8 1571 628.4 1885.2 0.95 0.32 0.79 0.91 0.46 0.91 0.79 0.32 0.95 14.3 360 -466.97 14.3 360 131. 14.3 360 -421.71 14.3 360 -205.75 14.3 360 33.77 14.3 360 -205.75 14.3 360 -421.71 14.3 360 131. 14.3 360 -466.97 0.209 13.8 0.186 1462.9 0.188 1030.6 0.006 153.5 0.188 1030.6 0.186 1462.9 0.008 419.5 0.209 13.8 As(min) 实配钢筋 实配面积 配筋率ρ% 495 396 495 345 276 345 495 396 495 7C20 2C20 6C20 4C20 2C20 4C20 6C20 2C20 7C20 2199.4 628.4 1885.2 1256.8 628.4 1256.8 1885.2 628.4 2199.4 1.11 0.32 0.95 0.91 0.46 0.91 0.95 0.32 1.11 14.3 360 -544.81 14.3 360 131.99 14.3 360 -498.24 14.3 360 -245.32 14.3 360 33.92 14.3 360 -245.32 14.3 360 -498.24 14.3 360 131.99 14.3 360 -544.81 0.225 1769.6 0.229 1255.3 0.006 153.5 0.229 1255.3 0.225 1769.6 0.008 0.25 419.5 1966.3
表6-5 1层框架梁正截面设计
梁跨 截面 b/b′f 梁左 AB 跨中 梁右 梁左 BC 跨中 梁右 梁左 CD
表6-6 5层框架梁斜截面设计
梁跨 AB l 6000 截面 梁左 跨中 梁右 梁左 BC 4200 跨中 梁右 梁左 CD
6000 跨中 梁右 b 300 300 300 300 300 300 300 300 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 V 123.68 -39.86 -132.97 72.13 -23.7 -72.13 132.97 39.86 -123.68 fc 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 fyv 360 360 360 360 360 360 360 360 360 Vc(KN) 666.21 666.21 666.21 4.33 4.33 4.33 666.21 666.21 666.21 选配箍筋 C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) 配箍范围 1050 3900 1050 750 2700 750 1050 3900 1050 Vcs(KN) 421.11 280.51 421.11 293.5 293.5 293.5 421.11 280.51 421.11 配箍率% 跨中 梁右 300 2000 300 300 1400 300 300 2000 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 h′f 120 120 120 120 120 120 120 120 120 fc fy M 1.1 截面类型 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 矩形截面 第一类T形 矩形截面 αs 0.252 0.01 0.215 0.222 0.006 0.222 0.215 0.01 0.252 ξb 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 0.518 ξ 0.296 0.01 As 2328 524.3 第 75 页
As(min) 实配钢筋 实配面积 配筋率ρ% 495 396 495 345 276 345 495 396 495 8C20 2C20 7C20 5C20 2C20 5C20 7C20 2C20 8C20 2513.6 628.4 2199.4 1571 628.4 1571 2199.4 628.4 2513.6 1.27 0.32 1.11 1.14 0.46 1.14 1.11 0.32 1.27 14.3 360 -628.79 14.3 360 14.3 360 -535.14 14.3 360 -269.08 14.3 360 31.13 14.3 360 -269.08 14.3 360 -535.14 14.3 360 1.1 14.3 360 -628.79 0.245 1926.9 0.254 1392.3 0.006 153.5 0.254 1392.3 0.245 1926.9 0.01 0.296 524.3 2328 0.226>0.26×1.43/360=0.103 0.335>0.26×1.43/360=0.103 0.226>0.26×1.43/360=0.103
表6-7 4层框架梁斜截面设计
梁跨 AB l 6000 截面 梁左 跨中 梁右 梁左 BC 4200 跨中 梁右 梁左 CD
表6-8 3层框架梁斜截面设计
梁跨 AB l 6000 截面 梁左 跨中 梁右 梁左 BC 4200 跨中 梁右 梁左 CD
6000 跨中 梁右 b 300 300 300 300 300 300 300 300 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 V 225.28 -120.17 -230.26 127.83 -80.43 -127.83 230.26 120.17 -225.28 fc 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 fyv 360 360 360 360 360 360 360 360 360 Vc(KN) 666.21 666.21 666.21 4.33 4.33 4.33 666.21 666.21 666.21 选配箍筋 C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) 配箍范围 1050 3900 1050 750 2700 750 1050 3900 1050 Vcs(KN) 421.11 280.51 421.11 293.5 293.5 293.5 421.11 280.51 421.11 配箍率% 6000 跨中 梁右 b 300 300 300 300 300 300 300 300 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 V 184.44 -78.74 -188.83 99.47 -52.07 -99.47 188.83 78.74 -184.44 fc 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 fyv 360 360 360 360 360 360 360 360 360 Vc(KN) 666.21 666.21 666.21 4.33 4.33 4.33 666.21 666.21 666.21 选配箍筋 C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) 配箍范围 1050 3900 1050 750 2700 750 1050 3900 1050 Vcs(KN) 421.11 280.51 421.11 293.5 293.5 293.5 421.11 280.51 421.11 配箍率% 第 76 页
0.226>0.26×1.43/360=0.103 0.335>0.26×1.43/360=0.103 0.226>0.26×1.43/360=0.103 0.226>0.26×1.43/360=0.103 0.335>0.26×1.43/360=0.103 0.226>0.26×1.43/360=0.103
表6-9 2层框架梁斜截面设计
梁跨 AB l 6000 截面 梁左 跨中 梁右 梁左 BC 4200 跨中 梁右 梁左 CD
表6-10 1层框架梁斜截面设计
梁跨 AB l 6000 截面 梁左 跨中 梁右 梁左 BC 4200 跨中 梁右 梁左 CD 6000 跨中 梁右 b 300 300 300 300 300 300 300 300 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 V 272.22 -168.88 -278.98 156.87 -109.47 -156.87 278.98 168.88 -272.22 fc 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 fyv 360 360 360 360 360 360 360 360 360 Vc(KN) 666.21 666.21 666.21 4.33 4.33 4.33 666.21 666.21 666.21 选配箍筋 C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) 配箍范围 1050 3900 1050 750 2700 750 1050 3900 1050 Vcs(KN) 421.11 280.51 421.11 293.5 293.5 293.5 421.11 280.51 421.11 配箍率% 6000 跨中 梁右 b 300 300 300 300 300 300 300 300 300 h 700 700 700 500 500 500 700 700 700 V 250.95 -145.69 -255.79 146.73 -99.33 -146.73 255.79 145.69 -250.95 fc 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 fyv 360 360 360 360 360 360 360 360 360 Vc(KN) 666.21 666.21 666.21 4.33 4.33 4.33 666.21 666.21 666.21 选配箍筋 C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@100(2) C8@200(2) C8@100(2) 配箍范围 1050 3900 1050 750 2700 750 1050 3900 1050 Vcs(KN) 421.11 280.51 421.11 293.5 293.5 293.5 421.11 280.51 421.11 配箍率% 第 77 页
0.226>0.26×1.43/360=0.103 0.335>0.26×1.43/360=0.103 0.226>0.26×1.43/360=0.103 0.226>0.26×1.43/360=0.103 0.335>0.26×1.43/360=0.103 0.226>0.26×1.43/360=0.103
7.2框架柱截面设计
1.设计基本信息(取A轴第5层柱计算)
第 78 页
框架柱混凝土C30(fc14.3N/mm2,ft1.43N/mm2);纵筋HRB400(fy360 ;箍筋HRB400(fy360N/mm2);抗震等级二级抗震,环境内别为一类,N/mm2)
asa′600。 s40mm (保护层+20mm),截面尺寸600×
2.柱子柱顶截面纵筋设计
取3组不利内力其中一组(|M|max及其相应的N)进行计算 柱顶M=1.39 kN.m;N=426.42kN;V=-86.02kN 柱底M=120.27 kN.m;N=465.3kN;V=-86.02kN
框架柱考虑轴向压力在杆件中产生的二阶效应后控制界面的弯矩设计值,应按下列公式计算
MCmnsM2;Cm0.70.3M1 M221ns11300(M2/Nea)/h00.5fcAlc c;cNh当Cmns小于1.0时取1.0,当Cm小于0.7时取0.7,c大于1.0时取1.0
Cm0.1;asa′s40mm;h0=h-as=600-40=560mm eab/30,20max20mm
c14.3×600×6000.5fcA 0.5×
= =6.036>1,取ζc=1。
426.42×10³N1ns11300(M2/Nea)/h0lcc h213600 2
=1+1300× ×1=1.033(1.39/426.42×1000+20)/560600Cmηns=0.1×1.033=0.92<1,取Cmηns=1 则MCmnsM21×1.39=1.39kN.m
eMh1000/426.42+600/2+20-40=724.1mm eaaS174.24×
N2
x 第 79 页
N426.42×1000/1.0/14.3/600=49.7mm<0.518×560=290.08mmbh0 1fcbN
1fcbh0判定偏压类型:大偏心受压,大偏心受压时小偏心受压时N1fcbh0bNe0.431fcbh01fcbh0(1b)(h0a′s)2b
轴压比
N426.42×1000/14.3/600/600=0.083<0.15,则γRE=0.75 fcbhAsA′s=
RENe1fcbh02(10.5)f′(′yh0as)
0.75×724.1×426.42×1000-1.0×14.3×600×560²×0.0×(1-0.5×0.0)2 =14.76 mm360×(560-40)
因此选择配筋为4C22,As=A′s=1520.4mm2 全部纵筋配筋为12C22,As=4561.2mm2
根据《建筑抗震设计规范》6.3.7规定柱子每一侧纵向钢筋不应小于0.2%,6.3.8规定全部纵向钢筋配筋率不应大于5%
单侧纵向钢筋配筋率ρ=As/bh0=1520.4/600/560=0.453%满足要求 全部纵向钢筋配筋率ρ=As/bh0=4561.2/600/560=1.358%满足要求 3.柱子柱底截面纵筋设计
柱顶M=1.39kN.m;N=426.42kN;V=-86.02kN 柱底M=120.27kN.m;N=465.3kN;V=-86.02kN
Cm0.1;as=a′s=40mm;h0=h-as=600-40=560mm eab/30,20max20mm
14.3×600×6000.5fcA 0.5×
c=
465.3×10³ =5.532>1,取ζc=1。 N1ns11300(M2/Nea)/h0lcc h213600 2
=1+1300× ×1=1.036(1.39/465.3×1000+20)/560600
Cmηns=0.1×1.036=0.923<1,取Cmηns=1 则MCmnsM21×237.95=237.95 kN.m
ex 第 80 页
Mh1000/465.3+600/2+20-40=687 eaa174.81×
N2N465.3×1000/1.0/14.3/600=54.23mm<0.518×560=290.08mmbh0 1fcbN
1fcbh0判定偏压类型为:大偏心受压,大偏心受压小偏心受压N1fcbh0bNe0.431fcbh01fcbh0(1b)(h0a′s)2b
轴压比
N465.3×1000/14.3/600/600=0.09<0.15,则γRE=0.75 fcbhAsA′s=
RENe1fcbh02(10.5)f′(′yh0as)
0.75×687×465.3×1000-1.0×14.3×600×560²×0.097×(1-0.5×0.097)2 =-45.9 mm360×(560-40)
因此选择配筋为4C22,As=A′s=1520.4mm2 全部纵筋配筋为12C22,As=4561.2mm2
单侧纵向钢筋配筋率ρ=As/bh0=1520.4/600/560=0.453%满足要求 全部纵向钢筋配筋率ρ=As/bh0=4561.2/600/560=1.358%满足要求 4.柱顶截面箍筋设计
M=1.39 kN.m;N=426.42kN;V=-86.02kN
根据《建筑抗震设计规范》6.3.7,配置箍筋为C8@100/200(4×4)
M1.39×1000/86.02/560=3.932>3取λ=3 Vh0Nmin0.3fcA,N426.42kN
VcsA11.05ftbh0fyvSVh00.056N RE1.0s
11.05×1.43×600×560360×4×50.3×560= 0.85 + +0.056×426.42×1000 3+1100=653.68kN>86.02kN满足抗剪要求。
根据《建筑抗震设计规范》6.3.9,框架柱顶体积配箍率为ρv=asklsk/(l1l2s) =50.3×[4×(600-80)+4×(600-80)]/[(600-80)×(600-80)×100]=0.774% 轴压比
第 81 页
N=0.083,所以取λv=0.06,对三级抗震框架柱,加密区范围内体积配箍fcbh率不应小于0.4%,最小配箍率vminmin(5.柱底截面箍筋设计
vfcfyv,0.4) =0.4<v
M=120.27kN.m;N=465.3kN;V=-86.02kN
M120.27×1000/86.02/560=2.497<3且>1取λ=2.497 Vh0Nmin0.3fcA,N465.3kN
VcsA11.05ftbh0fyvSVh00.056N RE1.0s11.05×1.43×600×560360×4×50.3×560= 0.85 + +0.056×465.3×1000 2.5+1100=677.59kN>86.02kN满足抗剪要求 轴压比
fN=0.09,取λv=0.06,最小配箍率vminmin(vc,0.4)=0.4<v
fyvfcbh
表6-11 A柱正截面压弯
层次 5 4 3 2 1
表6-12 B柱正截面压弯
层次 5 4 3 2 1
l0 3600 3600 3600 3600 5000 柱截面 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 M -194.96 -125.13 -270.53 -228.62 -340.29 -307.88 -377.46 -383.71 -355.83 -626.55 N 524.88 563.76 1155.96 1194.84 1800.16 1839.04 2450.94 24.82 3114.83 3168.83 γre 0.75 0.75 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 ea 20 20 20 20 20 20 20 20 ζc 1 1 1 1 1 1 1 1 Cm 0.3 0.3 0.954 0.954 0.971 0.971 0.995 0.995 0.87 0.87 ηns 1.04 1.042 1.061 1.063 1.074 1.076 1.088 1.0 1.112 1.111 e 651.4 625.8 516.9 509.6 477.1 473.3 449.5 447 481.2 477.7 偏压类型 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 小偏心 小偏心 小偏心 ζ 0.109 0.117 0.241 0.249 0.375 0.383 0.51 0.518 0.606 0.612 As -111.49 -169.84 -493.08 -531.28 -709.05 -731.05 -753.04 -760.84 334.33 3.26 配筋 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 单边ρ 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 l0 3600 3600 3600 3600 5000 柱截面 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 M 1.39 120.27 237.95 192.66 295.73 250.92 315.46 325.68 -259.34 -524.37 N 426.42 465.3 1003.66 1042.54 1621.68 1660.56 2265.41 2304.29 1853.99 1907.99 γre 0.75 0.75 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 ea 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ζc 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Cm 0.1 0.1 0.943 0.943 0.955 0.955 0.991 0.991 0.848 0.848 ηns 1.033 1.036 1.06 1.062 1.077 1.078 1.095 1.096 1.099 1.101 e 724.1 687 517.1 508.6 467.6 463.3 436 433.5 562.8 554.8 偏压类型 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 ζ 0.0 0.097 0.209 0.217 0.338 0.346 0.471 0.48 0.386 0.397 As 14.76 -45.9 -472.19 -514. -796.57 -825.05 -954.52 -974.55 -18.24 -49.8 配筋 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 单边ρ 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 第 82 页
ρ 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 ρ 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 20 0.83 20 0.81
表6-13 C柱正截面压弯
层次 5 4 3 2 1
表6-14 D柱正截面压弯
层次 5 4 3 2 1
l0 3600 3600 3600 3600 5000 柱截面 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 M -1.39 -120.27 -237.95 -192.66 -295.73 -250.92 -315.46 -325.68 259.34 524.37 N 426.42 465.3 1003.66 1042.54 1621.68 1660.56 2265.41 2304.29 1853.99 1907.99 γre 0.75 0.75 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 ea 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 ζc 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Cm 0.1 0.1 0.943 0.943 0.955 0.955 0.991 0.991 0.848 0.848 ηns 1.033 1.036 1.06 1.062 1.077 1.078 1.095 1.096 1.099 1.101 e 724.1 687 517.1 508.6 467.6 463.3 436 433.5 562.8 554.8 偏压类型 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 ζ 0.0 0.097 0.209 0.217 0.338 0.346 0.471 0.48 0.386 0.397 As 14.76 -45.9 -472.19 -514. -796.57 -825.05 -954.52 -974.55 -18.24 -49.8 配筋 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 单边ρ 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 l0 3600 3600 3600 3600 5000 柱截面 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 M 194.96 125.13 270.53 228.62 340.29 307.88 377.46 383.71 355.83 626.55 N 524.88 563.76 1155.96 1194.84 1800.16 1839.04 2450.94 24.82 3114.83 3168.83 γre 0.75 0.75 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 ea 20 20 20 20 20 20 20 20 ζc 1 1 1 1 1 1 1 1 Cm 0.3 0.3 0.954 0.954 0.971 0.971 0.995 0.995 0.87 0.87 ηns 1.04 1.042 1.061 1.063 1.074 1.076 1.088 1.0 1.112 1.111 e 651.4 625.8 516.9 509.6 477.1 473.3 449.5 447 481.2 477.7 偏压类型 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 小偏心 小偏心 小偏心 ζ 0.109 0.117 0.241 0.249 0.375 0.383 0.51 0.518 0.606 0.612 As -111.49 -169.84 -493.08 -531.28 -709.05 -731.05 -753.04 -760.84 334.33 3.26 配筋 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 4C22 单边ρ 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 0.453 第 83 页
ρ 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 20 0.83 20 0.81 ρ 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358 1.358
第 84 页
8.板的设计
图7-1 板的平面布置图
8.1 A区格板计算
1.设计基本信息
混凝土:C30,钢筋:HRB400,板厚度:120mm,保护层厚度15mm,板恒载:5.22kN/m2;板活载:2.5kN/m2,g=1.2×5.22=6.26kN/m2;q=1.4×2.5=3.5kN/m2;q/2=1.75kN/m2;g+q/2=8.01kN/m2;gq9.76kN/m2。
混凝土的泊松比取0.2,计算跨度l01=3600mm,l026000mm,
l01/l02=0.6,临边简支时,查表得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0498、
0.0169,支座弯矩系数分别为-0.1095、0、0、-0.0782;周边简支时,查表得
l01、l02跨中弯矩系数为0.082、0.0242。
2.弯矩计算
表7-1 按弹性理论计算的A区格板弯矩 计算步骤 m1=(0.0498+0.2×0.0169)×(g+q/2) ×l012+(0.082+0.2×0.0242)×ql012/2 m2=(0.0169+0.2×0.0498)×(g+q/2) ×l012+(0.0242+0.2×0.082)×ql012/2 计算结果 =0.05318×8.01×3.6×3.6+0.08684×1.75×3.6×3.6=7.49kN.m =0.02686×8.01×3.6×3.6+0.0406×1.75×3.6×3.6=3.71kN.m
m1'-0.1095(gq)l01 m1''0(gq)l01 'm20(gq)l01 ''m2-0.0782(gq)l01 第 85 页
2=-0.1095×9.76×3.6×3.6=-13.85kN.m 0kN.m 0kN.m 222=-0.0782×9.76×3.6×3.6=-9.kN.m
3.配筋计算
表7-1 A区格板配筋计算
计算公式 M/(kN.m/m) h0(mm) l01板底 l02板底 l01左支座 l01右支座 l02上支座 l02下支座 7.49 101 0.051 3.71 93 0.03 0.985 112.5 0.2% 240 -13.85 101 0.095 0.95 400.96 0.2% 240 0 101 0 1 0 0.2% 240 0 101 0 1 0 0.2% 240 -9. 101 0.068 0.965 281.87 0.2% 240 sM 1fcbh02S0.5(11-2S) 0.974 AsM(mm2) Sfyh0211.49 0.2% 240 ρmin Asmin 实配钢筋 实配面积(mm2)
C8@200 C8@200 C8@120 C8@200 C8@200 C8@160 251.5 251.5 419.2 251.5 251.5 314.4 8.2 B区格板计算
1.设计基本信息
第 86 页
混凝土:C30,钢筋:HRB400,板厚度:120mm,保护层厚度15mm,板恒载:5.22kN/m2;板活载:2.5kN/m2,g=1.2×5.22=6.26kN/m2;q=1.4×2.5=3.5kN/m2;q/2=1.75kN/m2;g+q/2=8.01kN/m2;gq9.76kN/m2。
混凝土的泊松比取0.2,计算跨度l01=4500mm,l02=6000mm,
l01/l02=0.75,三边固支短边简支时,查表得l01、l02跨中弯矩系数分别为
0.0335、0.0137,支座弯矩系数分别为-0.075、-0.075、0、-0.0572;周边简支时,查表得l01、l02跨中弯矩系数为0.062、0.0317。 2.弯矩计算
表7-1 按弹性理论计算的B区格板弯矩 计算步骤 m1=(0.0335+0.2×0.0137)×(g+q/2) ×l012+(0.062+0.2×0.0317)×ql012/2 m2=(0.0137+0.2×0.0335)×(g+q/2) ×l012+(0.0317+0.2×0.062)×ql012/2 m1'-0.075(gq)l01 m1''-0.075(gq)l01 'm20(gq)l01 ''m2-0.0572(gq)l01 计算结果 =0.03624×8.01×4.5×4.5+0.06834×1.75×4.5×4.5=8.3kN.m =0.0204×8.01×4.5×4.5+0.0441×1.75×4.5×4.5=4.87kN.m =-0.075×9.76×4.5×4.5=-14.82kN.m =-0.075×9.76×4.5×4.5=-14.82kN.m 0kN.m 2222=-0.0572×9.76×4.5×4.5=-11.31kN.m
3.配筋计算
表7-1 B区格板配筋计算
计算公式 M/(kN.m/m) h0(mm) l01板底 l02板底 l01左支座 l01右支座 l02上支座 l02下支座 8.3 101 4.87 93 -14.82 101 -14.82 101 0 101 -11.31 101
sM 21fcbh0 第 87 页
0.057 0.039 0.98 148.43 0.2% 240 0.102 0.946 430.86 0.2% 240 0.102 0.946 430.86 0.2% 240 0 1 0 0.2% 240 0.078 0.959 324.35 0.2% 240 S0.5(11-2S) 0.971 AsM(mm2) Sfyh0235.09 0.2% 240 ρmin Asmin 实配钢筋 实配面积(mm2)
C8@200 C8@200 C8@110 C8@110 C8@200 C8@140 251.5 251.5 457.3 457.3 251.5 359.3 8.3 C区格板计算
1.设计基本信息
混凝土:C30,钢筋:HRB400,板厚度:120mm,保护层厚度15mm,板恒载:5.22kN/m2;板活载:2.5kN/m2,g=1.2×5.22=6.26kN/m2;q=1.4×2.5=3.5kN/m2;q/2=1.75kN/m2;g+q/2=8.01kN/m2;gq9.76kN/m2。
混凝土的泊松比取0.2,计算跨度l01=4500mm,l02=6000mm,
l01/l02=0.75,临边简支时,查表得l01、l02跨中弯矩系数分别为0.0396、
0.0206,支座弯矩系数分别为-0.0938、0、0、-0.076;周边简支时,查表得l01、
l02跨中弯矩系数为0.062、0.0317。
2.弯矩计算
表7-1 按弹性理论计算的C区格板弯矩 计算步骤 计算结果
m1=(0.0396+0.2×0.0206)×(g+q/2) ×l012+(0.062+0.2×0.0317)×ql012/2 m2=(0.0206+0.2×0.0396)×(g+q/2) ×l012+(0.0317+0.2×0.062)×ql012/2 m1'-0.0938(gq)l01 m1''0(gq)l01 'm20(gq)l01 ''m2-0.076(gq)l01 第 88 页
=0.04372×8.01×4.5×4.5+0.06834×1.75×4.5×4.5=9.51kN.m =0.02852×8.01×4.5×4.5+0.0441×1.75×4.5×4.5=6.19kN.m =-0.0938×9.76×4.5×4.5=-18.54kN.m 0kN.m 0kN.m 2222=-0.076×9.76×4.5×4.5=-15.02kN.m
3.配筋计算
表7-1 C区格板配筋计算
计算公式 M/(kN.m/m) h0(mm) l01板底 l02板底 l01左支座 l01右支座 l02上支座 l02下支座 9.51 101 0.065 6.19 93 0.05 0.974 1.82 0.2% 240 -18.54 100 0.13 0.93 553.76 0.2% 240 0 101 0 1 0 0.2% 240 0 101 0 1 0 0.2% 240 -15.02 101 0.103 0.946 436.67 0.2% 240 sM2 1fcbh0S0.5(11-2S) 0.966 AsM(mm2) Sfyh0270.76 0.2% 240 ρmin Asmin 实配钢筋 实配面积(mm2)
C8@160 C8@200 C10@120 C8@200 C8@200 C8@110 314.4 251.5 654.2 251.5 251.5 457.3
8.4 D区格板计算
1.设计基本信息
第 页
混凝土:C30,钢筋:HRB400,板厚度:120mm,保护层厚度15mm,板恒载:5.22kN/m2;板活载:3.5kN/m2,g=1.2×5.22=6.26kN/m2;q=1.4×3.5=4.9kN/m2;q/2=2.45kN/m2;g+q/2=8.71kN/m2;
gq11.16kN/m2。
混凝土的泊松比取0.2,计算跨度l01=3600mm,l02=4200mm,
l01/l02=0.86,三边固支短边简支时,查表得l01、l02跨中弯矩系数分别为
0.02、0.01566,支座弯矩系数分别为-0.0687、-0.0687、0、-0.05662;周边简支时,查表得l01、l02跨中弯矩系数为0.0496、0.035。 2.弯矩计算
表7-1 按弹性理论计算的D区格板弯矩 计算步骤 m1=(0.02+0.2×0.01566)×(g+q/2) ×l012+(0.0496+0.2×0.035)×ql012/2 m2=(0.01566+0.2×0.02)×(g+q/2) ×l012+(0.035+0.2×0.0496)×ql012/2 m1'-0.0687(gq)l01 m1''-0.0687(gq)l01 'm20(gq)l01 ''m2-0.05662(gq)l01 计算结果 =0.03203×8.71×3.6×3.6+0.0566×2.45×3.6×3.6=5.41kN.m =0.02144×8.71×3.6×3.6+0.04492×2.45×3.6×3.6=3.85kN.m =-0.0687×11.16×3.6×3.6=-9.94kN.m =-0.0687×11.16×3.6×3.6=-9.94kN.m 0kN.m 2222=-0.05662×11.16×3.6×3.6=-8.19kN.m
3.配筋计算
表7-1 D区格板配筋计算
计算公式 M/(kN.m/m) h0(mm) 第 90 页
l01板底 l02板底 l01左支座 l01右支座 l02上支座 l02下支座 5.41 101 0.037 3.85 93 0.031 0.984 116.86 0.2% 240 -9.94 101 0.068 0.965 283.29 0.2% 240 -9.94 101 0.068 0.965 283.29 0.2% 240 0 101 0 1 0 0.2% 240 -8.19 101 0.056 0.971 231.97 0.2% 240 sM2 1fcbh0S0.5(11-2S) 0.981 AsM(mm2) Sfyh0151.67 0.2% 240 ρmin Asmin 实配钢筋 实配面积(mm2)
C8@200 C8@200 C8@160 C8@160 C8@200 C8@200 251.5 251.5 314.4 314.4 251.5 251.5 8.5 E区格板计算
1.设计基本信息
混凝土:C30,钢筋:HRB400,板厚度:120mm,保护层厚度15mm,板恒载:5.22kN/m2;板活载:3.5kN/m2,g=1.2×5.22=6.26kN/m2;q=1.4×3.5=4.9kN/m2;q/2=2.45kN/m2;g+q/2=8.71kN/m2;
gq11.16kN/m2。
混凝土的泊松比取0.2,计算跨度l01=4200mm,l02=9000mm,
l01/l02=0.5(比值小于0.5按0.5查表),四边固支时,查表得l01、l02跨中弯矩系
数分别为0.04、0.0038,支座弯矩系数分别为-0.0829、-0.0829、-0.057、-0.057;周边简支时,查表得l01、l02跨中弯矩系数为0.0965、0.0174。 2.弯矩计算
表7-1 按弹性理论计算的E区格板弯矩 计算步骤 m1=(0.04+0.2×0.0038)×(g+q/2) ×l012+(0.0965+0.2×0.0174)×ql012/2 m2=(0.0038+0.2×0.04)×(g+q/2) ×l012+(0.0174+0.2×0.0965)×ql012/2 m1'-0.0829(gq)l01 2 第 91 页
计算结果 =0.04076×8.71×4.2×4.2+0.09998×2.45×4.2×4.2=10.58kN.m =0.0118×8.71×4.2×4.2+0.0367×2.45×4.2×4.2=3.4kN.m =-0.0829×11.16×4.2×4.2=-16.32kN.m m1''-0.0829(gq)l01 2=-0.0829×11.16×4.2×4.2=-16.32kN.m 'm2-0.057(gq)l01 ''m2-0.057(gq)l01 2=-0.057×11.16×4.2×4.2=-11.22kN.m =-0.057×11.16×4.2×4.2=-11.22kN.m 2
3.配筋计算
表7-1 E区格板配筋计算
计算公式 M/(kN.m/m) h0(mm) l01板底 l02板底 l01左支座 l01右支座 l02上支座 l02下支座 10.58 101 0.073 3.4 93 0.027 0.986 103 0.2% 240 -16.32 101 0.112 0.94 477.49 0.2% 240 -16.32 101 0.112 0.94 477.49 0.2% 240 -11.22 101 0.077 0.96 321.44 0.2% 240 -11.22 101 0.077 0.96 321.44 0.2% 240 sM2 1fcbh0S0.5(11-2S) 0.962 AsM(mm2) Sfyh0302.47 0.2% 240 ρmin Asmin 实配钢筋 实配面积(mm2) C8@140 C8@200 C8@100 C8@100 C8@140 C8@140 359.3 251.5 503 503 359.3 359.3
第 92 页
9.楼梯设计
9.1 梯段板设计
1.荷载计算
取第1层楼梯进行计算。
TB-1踏步宽度为270mm,踏步高度为148mm,梯板净长ln 270×14=3780mm,cosα=0.877,板厚hln/303780/30=126mm,板厚
h=120mm。
TB-2踏步宽度为270mm,踏步高度为148mm,梯板净长ln 270×13=3510mm,cosα=0.877,板厚hln/303510/30=117mm,板厚
h=120mm。
楼梯间活载按规范取3.5 kN/m2 TB-1荷载计算 恒载: 花岗岩面层 三角形踏步 120mm混凝土斜板 板底抹灰 合计 荷载设计值P
TB-2荷载计算 恒载: 花岗岩面层
(0.4+0.015×28)×(0.27+0.148)/0.27=1.27kN/m
(0.4+0.015×28)×(0.27+0.148)/0.27=1.27kN/m
0.5×0.27×0.148×25/0.27=1.85kN/m
0.12×25/0.877=3.42kN/m 0.02×20/0.877=0.46kN/m
6.65kN/m
1.2×6.72+1.4×3.5=12.96kN/m
三角形踏步 120mm混凝土斜板 板底抹灰 合计 荷载设计值P 2.梯板跨中配筋计算 a) . TB-1配筋计算
板水平计算跨度ln3780mm,有效高度h0=120-20=100mm 弯矩设计值:M1/10Pln1/10×12.96×3.78×3.78=18.5kN.m
MαS==18.5×1000000/(1×14.3×1000×100×100)=0.129
α1fcbh022 第 93 页
0.5×0.27×0.148×25/0.27=1.85kN/m
0.12×25/0.877=3.42kN/m 0.02×20/0.877=0.46kN/m
7kN/m
1.2×7+1.4×3.5=13.3kN/m
γS=0.5(1+1-2αS) 得γs=0.938
MAS==18.5×1000000/(0.938×360×100)=547.86mm2
γSfyh00.45ft/fy)max0.2% 最小配筋率:min(0.2%,最小配筋面积Asminminbh0.2%×1000×120=240mm2
板底钢筋C12@200,As=547.86mm2,板面钢筋C8@200,分布钢筋C8@250。 b). TB-2配筋计算
板水平计算跨度ln3510mm,有效高度h0=120-20=100mm 弯矩设计值:M1/10Pln1/10×13.3×3.51×3.51=16.39kN.m
MαS==16.39×1000000/(1×14.3×1000×100×100)=0.115
α1fcbh022γS=0.5(1+1-2αS) 得γs=0.939
MAS==16.39×1000000/(0.939×360×100)=401.26mm2
γSfyh00.45ft/fy)max0.2% 最小配筋率:min(0.2%,
最小配筋面积Asminminbh0.2%×1000×120=240mm2
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板底钢筋C10@190,As=413.16mm2,板面钢筋C8@190,分布钢筋C8@250。
9.2 平台板设计
1.荷载计算
设板厚h=100mm,取1m宽板带计算,平台板为单向板。 恒载 花岗岩面层 100mm厚混凝土板 板底抹灰 合计 荷载设计值 2.配筋计算
平台板计算跨度:l0=900mm,有效高度h0=100-20=80mm 弯矩设计值:M=1/10Pl0=1/10×9.36×0.9×0.9=0.76kN.m
αs=M=0.76×1000000/(1×14.3×1000×80×80)=0.008
α1fcbh022
0.4+0.015×28=0.82kN/m
0.1×25=2.5kN/m 0.02×20=0.4kN/m
3.72kN/m
1.2×3.72+1.4×3.5=9.36kN/m
γS=0.5(1+1-2αS) 得γs=0.996
As=M=0.76×1000000/(1×14.3×1000×80×80)=0.008mm2
γSfyh00.45ft/fy)max0.2% 最小配筋率:min(0.2%,最小配筋面积Asminminbh0.2%×1000×100=200mm2 选配C8@200,As=251.5mm2,其他分布钢筋均为C8@200。
9.3 平台梁设计
1.荷载计算
平台梁截面尺寸为200mm×350mm。 恒载
梁自重 水泥砂浆抹灰 梯段板传来恒载 平台板传来恒载 恒载合计 活载
梯段板传来活载 平台板传来活载 活载合计 荷载设计值 2.配筋计算
梯梁计算跨度l=3600mm,截面有效高度h0=350-35=315mm 弯矩设计值:M1/8Pl21/8×28.83×3.6×3.6=46.7kN.m 剪力设计值: V=1/2Pl=1/2×28.83×3.6=51.kN
αs=M=46.7×1000000/(1×14.3×200×315×315)=0.033
α1fcbh02 第 95 页
0.2×0.35×25=1.75kN/m 2×0.35×0.02×20=0.28kN/m
(6.72×3.24/2+7×3.51/2)/2=11.59kN/m
3.72×0.9/2=1.67kN/m
15.29kN/m
(3.5×3.24/2+3.5×3.51/2)/2=5.91kN/m
3.5×0.9/2=1.58kN/m
7.49kN/m
1.2×15.29+1.4×7.49=28.83kN/m
γS=0.5(1+1-2αS) 得γs=0.983
AS=M=46.7×1000000/(0.983×360×315)=418.94mm2
γSfyh00.45ft/fy)max0.2% 最小配筋率:min(0.2%,最小配筋面积Asminminbh0.2%×200×350=140mm2 选配2C18,As=509mm2,上部通长钢筋采用2C14。
0.25CfCbh00.25×1×14.3×200×315=225.23=225.23kN>51.kN
选配箍筋C8@100/200(2),VCS=0.7ftbh0+fyvAsvh S0=0.7×1.43×200×315+360×2×50.3×315/100=177.14kN>51.kN
满足要求。
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10. 基础设计
10.1 A轴柱下基础设计
1.基础设计信息
取A轴柱下独基进行计算,混凝土设计强度等级采用C30,基础配筋采用HRB400级钢筋,基础底标高-1.6m,柱断面尺寸bc×hc= 600mm×600mm,地基承载力标准值fak190kPa。基础采用二阶基础,计算简图如上图所示。 2.确定基础底面面积
按地基承载力确定基础底面积时,应按使用极限状态下作用的标准组合。 Mk=11.55+3.16=14.71kN.m;Fk1878.6+319.8=2198.4 kN
基础尺寸初步计算:AFk/fak2198.4/190=11.57m2 假设b=3.5 m,l=3.5 m,A12.25m2
由于持力层为粉质粘土,ηb=0.3,d1.5,19 kN/m2。基础底面以上土的加权平均重度γm=(1.5×18.9+0.1×19)/1.6=18.906kN/m2。
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fafakb(b-3)dm(d-0.5)190+0.3×19×(3.5-3)+1.5×18.906×(1.6-0.
5)=224.04kPa
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