6层框架住宅毕业设计结构计算书 - 图文

1. 工程概况

黑龙江省某市兴建六层商店住宅，建筑面积4770平方米左右，拟建房屋所在地震动参数?max?0.08，Tg?0.40，基本雪压S0?0.6KN?m-2，基本风压?0?0.40KN?m-2，地面粗糙度为B类。

地质资料见表1。

表1 地质资料

土层深编号 1 2 3 土 质 度（m） 人工填土 粉质粘土 粘 土 1 5 10 ?(KNm-3) ?(%) 15 18.8 18.5 53 24.2 e 0.93 0.82 IL 0.35 0.40 Es(kpa) fak(kpa) 10 12 190 210 2. 结构布置及计算简图

根据该房屋的使用功能及建筑设计的要求，进行了建筑平面、立面及剖面设计，其标准层建筑平面、结构平面和剖面示意图分别1见图纸。主体结构共6层，层高1层为3.6m，2～6层为2.8m。

填充墙采用陶粒空心砌块砌筑：外墙400mm；内墙200mm。窗户均采用铝合金窗，门采用钢门和木门。

楼盖及屋面均采用现浇钢筋砼结构，楼板厚度取120mm，梁截面高度按跨度的

1/12～1/8估算，尺寸见表2，砼强度采用C30(fc?14.3KN?mm-2,ft?1.43N?mm-2)。

屋面采用彩钢板屋面。

表2 梁截面尺寸（mm）

层次 混凝土强度等级 横梁(b?h) 纵梁(b?h) 次梁(b?h) 1～6 C30 300?500 300?600 300?400 柱截面尺寸可根据式Ac?N估算。因为抗震烈度为7度，总高度?30m，查表

[?N]fc可知该框架结构的抗震等级为二级，其轴压比限值[?N]?0.8；各层的重力荷载代表值近似取12KN?m-2，由图2.2可知边柱及中柱的负载面积分别为4.5?3m2和4.5?4.8m2。由公式可得第一层柱截面面积为

1.3?4.5?3?12?103?6边柱 Ac??98182mm2

0.8?14.31.25?4.5?4.8?12?103?6?151049mm2 中柱 Ac?0.8?14.3如取柱截面为正方形，则边柱和中柱截面高度分别为371mm和389mm。根据上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计框架柱截面尺寸取值均为600mm?600mm，构造柱取

400mm?400mm。

基础采用柱下独立基础，基础埋深标高-2.40m，承台高度取1100mm。框架结构计算简图如图1所示。取顶层柱的形心线作为框架柱的轴线；梁轴线取至板底，2～6层柱高度即为层高，取2.8m；底层柱高度从基础顶面取至一层板底，取4.9m。

4.9m2.8 5=14m5.0m5.0m5.8m3.6m5.4m2.7m5.4m3.6m

图1.框架结构计算简图

3. 重力荷载计算

3.1 屋面及楼面的永久荷载标准值

屋面（上人）：

20厚水泥砂浆找平层 20?0.02?0.40KN?m-2 150厚水泥蛭石保温层 5.0?0.15?0.75KN?m-2 100厚钢筋混凝土板 25?0.10?2.5KN?m-2 20厚石灰砂浆 17?0.02?0.34KN?m-2

合计 4.11KN?m-2 1～5层楼面：

瓷砖地面（包括水泥粗砂打底） 0.55KN?m-2 120厚钢筋混凝土板 25?0.10?2.5KN?m-2 V型轻钢龙骨吊顶或20厚水泥砂浆 0.34KN?m-2 合计 3.39KN?m-2

3.2 屋面及楼面可变荷载标准值

上人屋面均布荷载标准值 2.0KN?m-2 楼面活荷载标准值 2.0KN?m-2 屋面雪荷载标准值 Sk??r?S0?1.0?0.6?0.6KN?m?2

3.3 梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算

梁、柱可根据截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出单位长度上的重力荷载；对墙、

门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载了。具体计算过程从略，计算结果见表3。

表3 梁、柱重力荷载标准值

层构件 次 横梁 纵梁 纵梁 1 柱 横梁 纵梁 纵梁

续表3

0.3 0.3 0.3 0.5 0.6 0.6 25 25 25 1.05 1.05 1.05 3.938 4.725 4.725 3.0 4.8 2.1 11 16 12 129.95 362.88 119.07 0.6 0.6 25 1.05 9.450 4.9 66 3056.13 4288.76 　　?bh -3 (KN?m)(m)(m)0.3 0.3 0.3 0.5 0.6 0.6 25 25 25 ? 1.05 1.05 1.05 g(KN?m-1) li(m) n 14 12 4 Gi(KN) ?Gi(KN) 3.938 4.725 4.725 5.4 3.0 2.8 397.71 170.10 52.92 注:1)表中?为考虑梁、柱的粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数；

纵梁 纵梁 纵梁 纵梁 柱 2～6 0.3 0.3 0.3 0.3 0.6 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 1.05 4.725 4.725 4.725 4.725 9.45 3.938 3.938 3.15 3.15 3.0 4.8 2.1 2.8 2.8 5.4 3.0 3.2 3.5 5.2 3.4 18 255.15 16 362.88 12 119.07 6 79.38 66 1746.36 22 467.83 3588.57 22 259.91 8 2 8 6 80.64 22.05 131.04 64.26 横梁 横梁 次梁 次梁 次梁 次梁 1.05 3.15 1.05 3.15 g表示单位长度构件重力荷载；n为构件数量

2）梁长度取净长；柱高取层高。

外墙为400厚陶粒空心砌块（5KN?m-2），外墙面贴瓷砖（0.5KN?m-2），内墙面为20mm厚抹灰，则外墙单位墙面 重力荷载为：

0.5?15?0.40?17?0.02?6.84KN?m-2；

内墙为200厚陶粒空心砌块，两侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为： 15?0.20?17?0.02?2?3.68KN?m-2。 木门单位面积重力荷载为0.2KN?m-2； 铝合金窗单位面积重力荷载取0.4KN?m-2； 钢铁门单位面积重力荷载为0.4KN?m-2。

3.4 重力荷载代表值（见图4）

集中于各楼层标高处的重力荷载代表值，为计算单元范围内的各楼层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙柱等重量。计算时，各可变荷载的组合按规定采用，屋面上的可变荷载均取雪荷载，具体过程略，计算简图见图2。

2800G6G54940.39KN28006880.28KN189002800G46880.28KN2800G36880.28KN2800G26880.28KNG17058.88KN4900

图 2

4. 横向框架侧移刚度计算

横梁线刚度ib计算过程见表4；柱线刚度ic计算见表5。

表4 横梁线刚度ib计算表

类别 层次 I0Lb?hEcI0/L1.5EcI0/L2EcI0/L -24(mm)(mm?mm)(N?mm)(N?mm)(N?mm)(N?mm)(mm)Ec4AB 1~6 3.0?10 300?500 3.125?109 3600 2.604?1010 3.906?10 105.208?1010 BC 1～6 3.0?10 4300?500 3.125?109

6000 1.562?10 102.343?10 103.124?1010 表5 柱线刚度ic计算表

层次 hc(mm) 4900 2800 Ec(N?mm)3.0?104 3.0?104 -2 b?h (mm?mm)600?600 600?600 Ic(mm)4 EcIC/hc(N?mm) 1 1.08?1010 1.08?1010 6.612?1010 11.57?1010 2~6

柱的侧移刚度D值按下式计算：D??c12ic。根据梁柱线刚度比K的不同，柱可分2h为中框架中柱和边柱、边框架中柱和边柱以及楼、电梯间柱等，计算结果分别见表6、

表7、表8。

表6 中框架柱侧移刚度D值(N?mm-1)

层 次 1 左边柱（18根） 右中柱（18根） 中柱（18根） K ?c Di2 11996 16292 K 0.519 0.338 ?c 0.421 0.145 Di1 13910 25678 K 1.26 0.72 ?c 0.54 0.265 Di2 17845 46929 ?Di 787518 1366066 0.354 0.363 2～6 0.203 0.092 表7 边框架柱侧移刚度D值(N?mm-1)

层 A-1，A-15，A-16，A-30 次 1 D-1，D-15，D-16，D-30 B-1，B-15，B-16，B-30 K ?c Di2 13910 25678 K 0.354 0.203 ?c 0.363 0.092

Di1 K ?c 0.49 0.213 Di2 16193 37721 ?Di 168396 318764 0.591 0.421 11996 0.945 16292 0.54 2～6 0.338 0.145 将上述不同情况下同层框架侧移刚度相加，即得框架各层层间侧移刚度?Di，见表8。 由表8可见，?D1/?D2?1194642/1684830?0.709?0.7，故该框架为横向规则框架。

表8 横向框架层间侧移刚度D值(N/mm)

层 次 1 1194642 2 1684830 3 1684830 4 1684830 5 1684830 6 1684830 ?Di 5. 横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算

5.1 横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算

5.1.1 横向自振周期计算

结构顶点的假想位移计算见表9。

表9 结构顶点的假想位移计算

层 G(KN) i次 6 4940.39 4940.39 1684830 2.930 88.58 VGi(KN) ?Di(N/mm) ??i(mm) ?i(mm) 5 4 3 2 1 6880.28 6880.28 6880.28 6880.28 7058.88 11820.67 18700.95 25581.23 32461.51 39520.39 1684830 1684830 1684830 1684830 1194642 7.020 11.10 15.180 19.270 33.080 85.65 78.63 67.53 52.35 33.08

结构基本自震周期T1?1.7?T?T，其中υT的量纲为m，取?T?0.7，则

T1?1.7?0.7?0.1711?0.492S

5.1.2 水平地震作用及楼层地震剪力计算

本方案结构高度小于40m，质量和刚度沿高度分布较均匀，变形以剪切型为主，故可

用底部剪力法计算水平地震作用。因为是多质点结构，所以

Geq?0.85?Gi?0.85?（4940.39?6880.28?4?7058.88）?33592.33KN 设防烈度按7度考虑，场地特征周期分区为二区，场地土为Ⅱ类，查表得： 特征周期Tg=0.40s 水平地震影响系数最大值?max?0.08

?Tg??0.40? ?1????max????0.08?0.066

T0.492???1?0.90.9 FEK??1Geq?0.066?33592.33?2217.09KN

因为1.4Tg?1.4?0.4?0.56S?T1?0.492S，所以不应考虑顶部附加水平地震作用。 各质点的水平地震作用：

Fi?GiHin?GHjj?1?1??n??FEK?2217.09jGiHi?GHjj?1n

j

表10各质点横向水平地震作用及楼层地震剪力计算表

层次 6 Hi（m） 18.9 Gi（KN） 4940.39 GiHi（KN） 93373.37 GiHi?GjHj0.27 Fi（KN） 1116.79 Vi （KN） 1116.79 5 4 3 2 1 16.1 13.3 10.5 7.7 4.9 6880.28 6880.28 6880.28 6880.28 7058.88 110772.51 91507.72 72242.94 52978.16 34588.51 0.223 0.185 0.146 0.107 0.07 922.386 765.208 603.984 442.58 289.54 2039.176 2804.384 3408.278 3850.858 4140.398 各质点水平地震作用及楼层地震剪力沿房屋高度的分布如下图3。

V6F6F5V5F4V4F3F2V3V2F1V1

（a）纵向水平地震作用分布 （b）层间剪力分布 图3 纵向水平地震作用及层间剪力分布图

5.1.3 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??i和顶点位移?i按下式计算

（??）（??） ，各层的层间弹性位移角i?Vi/?Dij 和 ???j?1k?1ksn?e???i/hi，计算结果如表11。

表11 横向水平地震作用下的位移验算

层 次 6 5 4 V（ iKN）1116.79 2039.176 2804.384 ?Di(N/mm) 1684830 1684830 1684830 ??i(mm) 0.66 1.21 1.66 ?i(mm) 11.31 10.65 9.44 h（） imm2800 2800 2800 ?e???i hi?30.236?10 0.432?10 0.593?10 ?3?33 2 1 3408.278 3850.858 4140.398 1684830 1684830 1194642 2.02 2.29 3.47 7.78 5.76 3.47 2800 2800 4900 0.721?10 0.818?10 0.708?10 ?3?3?3由表可见，最大层间弹性位移角发生在第2层，其值0.818?10?3〈1/550,满足要求,其中[??/h]?1/550是由弹性层间位移角限值查得。

5.1.4 水平地震作用下框架内力计算

以4轴线框架内力计算，其余框架计算从略。 框架柱端剪力及弯矩按式Vij?Dij?Dj?1sVi ；

ijMbij?Vij?yh ；

u Mij?V（ij1?y）h

各柱反弯点高度比y?yn?y1?y2?y3 本例中底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y1和y3，其余柱均无修正。计算结果见表12。

梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按式

ilbbuM?l(M?Mi?1,jij) ； rib?iblbirbbuM?l(M?M) ； i?i,jijrib?ibrb2M1b?MbVb? ；

LNi??(Vbl?Vbr) ；

k?ikn计算结果见表12。

表12 各层柱端弯矩及剪力计算 层次 hi /m Vi /kN ΣDij N·m Di1 Vi1 右 边 柱 中 柱 ??k 0.130 y Mbi1 Mui1 Di2 Vi2 k 0.149 y Mib2 3.8 Miu2 72.16 6 2.8 1116.79 1684830 35678 17.02 0.1 3.162 28.46 39753 25.32 0.050 5 2.8 2039.176 1684830 25678 31.08 0.131 0.15 10.19 57.76 39753 54.44 0.149 0.1 16.33 146.99 4 2.8 2804.384 1684830 25678 42.74 0.131 0.2 19.65 78.6 39753 78.7 0.149 0.25 59.03 177.08 3 2.8 3408.278 1684830 25678 51.94 0.131 0.35 14.27 79.5 39753 97.99 0.149 0.35 102.89 191.08 2 2.8 3850.858 1684830 25678 58.69 0.157 0.6 98.8 54.89 26711 108.39 0.173 0.53 206.81 183.4 1 4.9 4140.398 1194642 13910 48.21 0.23 0.95 305.83 16.1 25471 83.58 0.416 0.9 368.59 40.59 注:表中M的量纲为kN·m,V量纲为kN

续表12

层次 hi /m Vi /kN ΣDij N·m Di1 Vi1 边 柱 ?k y Mib1 3.162 Miu1 28.46 6 3.0 761 1194603 16541 10.54 0.130 0.1 5 3.0 1635.87 1194603 16541 22.65 0.131 0.15 10.19 57.76 4 3.0 2364.93 1194603 16541 32.75 0.131 0.2 19.65 78.6 3 3.0 2944.53 1194603 16541 40.77 0.131 0.35 14.27 79.5 2 3.6 3363.74 828963 11271 45.74 0.157 0.6 98.8 54.89 1 4.9 3640.79 1109593 20022 65.7 0.23 0.95 305.83 16.1

表13梁端弯矩、剪力及柱轴力计算

层次 6 5 4 边梁 边梁 Vb 柱轴力 L Vb 6.55 9.83 右边柱 17.88 48.27 93.21 中柱N1 -11.33 -31.89 -64.87 左边柱 -6.55 -16.38 -28.34 Mlb 39.602 67.317 99.564 Mrb L Mlb Mrb 24.754 3.6 17.88 42.073 3.6 30.39 62.228 3.6 44.94 28.577 10.716 6.0 42.909 16.09 6.0 52.172 19.565 6.0 11.96 71.692 26.885 6.0 16.43 78.338 29.377 6.0 17.95 3 127.857 79.911 3.6 57.71 2 31.756 19.848 3.6 14.33 150.92 -106.15 -44.77 165.25 -102.53 -62.72 291 -204.93 -86.07 1 278.574 174.11 3.6 125.75 101.90 38.211 6.0 23.35 注:1)柱轴力中的负号表示拉力。当为左地震时，左侧两根柱为拉力,对应的右侧两根柱为压力。 2）表中单位为kN·m，V单位N，l的单位为m。

28.5828.5839.6016.0910.7224.7525.2639.66.55-6.559.86-16.3811.96-28.3416.43-44.7717.95-62.7223.356.5517.88-11.3317.8817.8830.3948.2744.9493.2157.71150.9214.33165.25125.7542.0741.251.6642.9167.3219.5662.2361.8538.295.428.0559.269.8630.39-31.8944.94-64.8799.5626.8952.1779.9113.9750.76120.2963.62146.1929.3871.827.7611.9679.99127.8671.6919.8520.9336.8198.4247.8716.4357.71-106.15-46.5565.4433.69174.1117.9514.33-102.9378.3434.4331.7638.2141.53119.61123.95198.0280.55101.9278.5767.46346.8823.35125.75-86.07155.68-204.93291169.31179.11.

（a）框架弯矩图 （b）梁端剪力及柱轴力图 图4 左地震作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图

5.2 横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算

5.2.1 风荷载标准值

风荷载标准值按式?k??z?s?z?o，基本风压w0=0.40KN/m2。由《荷载规范》查得?s?0.8（迎风面）和?s??0.5（背风面），B类地区，H/B=18.9/82.9=0.23，查表得： 脉动影响系数υ=0.42. T1=0.492S ，W0T12=0.097KNS2/m2. 查表得脉动增大系数ξ=1.23。 ?z?1????z1.23?0.42Hi ?1???z?zH仍取图4轴线横向框架，其负载宽度4.05m，沿房屋高度分布风荷载标准值

q(z)?4.05?0.4?z?z?s

根据各楼层标高处高度Hi查取?z，q(z)沿房屋高度的分布见表14。 q(z)沿房屋高度的分布见图5（a）。

表14 沿房屋高度分布风荷载标准值

层次 6 5 4 3 2 1 Hi（m） 18.9 16.1 13.3 10.5 7.7 4.9 Hi（m） 1.00 0.852 0.703 0.556 0.407 0.259 ?z 1.226 1.164 1.092 1.014 1.0 1.0 ?z 1.421 1.378 1.333 1.283 1.210 1.134 q1(z)(KN/m) 2.26 2.08 1.89 1.69 1.57 1.47 q2(z)(KN/m) 1.41 1.30 1.18 1.05 0.98 0.92

《荷载规范》规定，对于高度大于30m且高宽比大于1.5的房屋结构，应采用风振系数?z来考虑风压脉动的影响，本例房屋高度H=18.9m<30m,H/B<0.23,因此，该房屋应不考虑风压脉动的影响。

框架结构分析时，应按静力等效原理将分布风荷载转化为节点集中荷载，节点集中荷载见图5（b），例第5层集中荷载F5的计算如下：

F5=(2.08+1.3+1.89+1.18)×2.8×1/2

+［（2.26-2.08）+（1.41-1.3）］×2.8×1/2×1/3 +［（2.08-1.89）+（1.3-1.18）］×2.8×1/2×2/3 =9.45KN

2.261.411.39.451.891.188.591.691.057.741.570.987.151.470.928.432.0810.97

（a）风荷载沿房屋高度的分布 （b）等效节点集中风荷载 图5 框架上的风荷载

5.2.2 风荷载作用下的水平位移验算

根据图5（b）所示水平荷载，由式Vi??Fk计算层间剪力Vi，然后依据表6求

k?in出轴-4线框架的层间侧移刚度，再按式

(??)i?Vi/?Dij；

j?1s???(??)

k?1kn计算各层的相对侧移和绝对侧移，计算结果见表15。

表15风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算

层次 Fi（KN） Vi（KN） 1 10.97 52.33 43751 1.196 1.196 0.244?2 7.15 41.36 88899 0.465 1.661 0.166?3 7.74 34.21 88899 0.385 2.046 0.138?4 8.59 26.47 88899 0.298 2.344 0.106?5 9.45 17.88 88899 0.201 2.545 0.072?6 8.43 8.43 88899 0.094 2.639 0.034??D(N/mm) ??（）imm ?（imm）??i/hi 10?3 10?3 10?3 10?3 10?3 10?3 由表15可见，风荷载作用下框架最大层间位移角为0.244?10?3，远小于1/550，满足规范要求。

5.2.3 风荷载作用下框架结构内力计算

风荷载作用下框架结构内力计算过程与水平地震作用下的相同。4轴线横向框架在风荷作用下的弯矩，梁端剪力及柱轴力见图6。计算结果见表16表17；

表17 风荷作用梁端弯矩剪力及柱轴力计算

层次 6 5 左边梁 右边梁 L Vb 0.76 柱轴力 Vb 右边柱 -0.76 -2.085 -4.157 -6.857 -9.73 中柱N1 -1.792 -2.085 -4.157 -6.857 -9.73 左边柱 2.552 7.512 15.394 26.129 28.652 59.402 Mlb 4.075 7.097 Mrb Mlb 5.654 Mrb L 0.489 6.0 3.534 3.6 2.552 6.868 3.6 4.96 0.852 6.0 1.325 10.989 4 11.097 3 14.463 2 15.392 1 25.615 1.332 6.0 2.072 17.461 10.913 3.6 7.882 1.736 6.0 2.70 23.783 14.864 3.6 10.735 5.59 3.494 3.6 2.523 1.847 6.0 2.873 3.074 6.0 4.782 68.123 42.577 3.6 30.75 -14.512 -14.51

4轴线横向框架在风荷载作用下的弯矩、梁端剪力及柱轴力见图6。

表16 风荷作用各层柱端弯矩及剪力计算 层次 hi /m Vi /kN ΣDij N·m Di1 Vi1 左 边 柱 中 柱 ??k y Mbi1 Mui1 Di2 Vi2 k y Mib2 8.847 Miu2 3.613 6 2.8 8.43 88899 16292 1.54 0.203 0.055 0.237 4.075 46929 4.45 0.72 0.71 5 2.8 17.88 43751 16292 3.28 0.203 0.253 2.324 6.86 46929 9.439 0.72 0.4 10.572 15.857 4 2.8 26.47 43751 16292 4.85 0.203 0.354 4.807 8.773 46929 13.973 0.72 0.45 17.606 21.518 3 2.8 34.21 43751 16292 6.27 0.203 0.45 7.9 9.656 46929 18.059 0.72 0.45 22.754 27.811 2 2.8 41.36 43751 16292 7.58 0.203 0.647 13.732 7.492 46929 21.834 0.72 1.16 70.917 -9.781 1 4.9 52.33 43751 11996 14.35 0.354 0.831 58.432 11.883 17845 21.344 1.26 0.59 61.706 42.88 续表16

层次 hi /m Vi /kN ΣDij N·m ?右 边 柱 Di1 Vi1 k y Mib1 1.15 Miu1 5.654 6 2.8 8.43 88899 25678 2.43 0.338 0.169 5 2.8 17.88 43751 25678 5.16 0.338 0.319 4.609 9.839 4 2.8 26.47 43751 25678 7.65 0.338 0.4 8.568 12.852 3 2.8 34.21 43751 25678 9.88 0.338 0.45 12.449 15.215 2 2.8 41.36 43751 25678 11.95 0.338 1.205 40.319 -6.859 1 4.9 52.33 43751 13910 16.64 0.591 0.659 53.732 27.804 4.0754.0756.868 3.5340.4893.6135.6540.76-0.761.325-2.0852.072-4.1572.7-6.8572.873-9.734.782-14.5120.762.552-6.7922.5522.5524.967.5127.88215.39410.73526.1292.52328.65230.756.860.2377.0975.6540.85210.9891.33210.9038.8478.77315.8571.1521.5189.8391.3254.96-5.42711.09717.4611.73614.8642.32410.57212.8524.60915.2153.4942.0727.882-11.2379.65617.60627.8118.568-9.78112.44942.8815.3892.710.735-19.27214.4637.49223.7831.8474.807-6.85942.5172.8732.523-18.92225.61568.12311.88370.91713.73215.3925.593.0747.922.75427.8044.78230.75-44.8959.40258.43261.70653.732

（a）框架弯矩图 （b）梁端剪力及柱轴力图 图6横向框架在水平风荷载作用下框架弯矩图、梁端剪力及柱轴力图

6. 竖向荷载作用下框架结构的内力计算 6.1 横向框架内力计算

6.1.1 计算单元

取8轴线横向框架进行计算，计算单元宽度为3.6m，如图9所示。由于房间内布置有次梁，故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影线所示，计算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架，作用于各节点上。由于纵向框架的中心线与柱的中心线不重合，因此在框架节点上还作用有集中力矩。

6.1.2 荷载计算

6.1.2.1 恒荷计算

在图7中，q1代表横梁自重，为均布荷载。

对于第6层：q1'=q1?3.938KN/m，q2为房间板传给横梁的梯形荷载，

由图7所示，几何关系得

18004501800D33003300C27002700B180036001800A36003600789

图7 横向框架计算单元

P1M1q 2P2q 2P3q 2P4M3Aq 13600B2700Cq 13300D

图8各层梁上作用的恒荷载

' q2=q2?4.11?7.2?14.796KN/m 2 P1、P2分别为由边纵梁、中纵梁直接传给柱的恒载，它包括梁自重、楼板重和女儿墙

等的重力荷载，计算如下：

1P1?3.6?1.8??4.11?4.725?3.6?6.84?0.6?3.6?45.1KN21P2?3.6?1.8??4.11?2+4.725?3.6=43.64KN

21P3?3.6?1.8??4.11?4.725?3.6?6.84?0.6?3.6?45.1KN

20.6?0.3?6.725KN?m 集中力矩 M1?M4=P1e1?45.1?2 对2～5层，q1包括梁自重和其上横墙自重，为均布荷载。其它荷载计算方法同第6层：

' q1?q1?q1''?3.938?3.68?(2.8?0.5)?12.402KN/m

q2?3.39?3.6?12.204KN/m q'2?3.39?2.7?9.153KN/m q''2?3.39?3.3?11.187KN/m

1P1?(3.6?1.8??3.39)?4.725?3.6?6.84?[3?(2.8?0.6)?2.1?1.5?2]? 20.4?2.1?1.5?2?32.57KN1 P2?[3.6?1.8??(0.45?1.8)?1.35]?3.39?4.725?3.6?3.68?3?2.2?62.58KN

2

P3?[(0.45?1.8)?1.35?(0.15?1.8)?1.65]?3.39?3.15?3.6?3.68?3.6?(2.8?0.4)?63.34KN

P4?(0.15?1.8)?1.65?3.39?4.725?3.6?6.84?(3?2.2?2.1?1.5?2)?0.4?2.1?1.5?2?32.49KN

M1?M4=45.1?0.6-0.3=6.765KN?m 2''' 对1层：q1?q1?q1?3.938?3.68?(4.2?0.5)?17.55KN/m ''' q2?12.204 q2?11.187 ?9.153 q2 P1?32.57KN

P2?62.58KN P3?63.34KN

P4?32.49KN

0.6?0.3?4.89KN?m 20.6?0.3?4.87KN?m M4?P4e4?32.49?2 M1?P1e1?32.57?6.1.2.2 活荷载计算

活荷载作用下各层框架梁上的荷载分布如图9所示。

' q2?2.0?3.6?7.2KN?m?1 q2?2?6?12KN/m

1 P1?P4?(3.6?1.8?)?2.0?6.48KN

21 P2?3.6?1.8??2?2=12.96KN

2

M1?P1e1?6.48?1.6?1.3?0.972KN?m 2 M2?0KN?m

M4?P4e4?6.48?0.6?0.3?6.48?0.15?0.972KN?m 2P1M1A3600

P2q 2B6000'q 2P4M4D

图9 各层梁上作用的活荷载

在雪荷载作用下：

q2?6?0.2?1.2KN?m?1

P1?0.648KN M1?Pe11?0.097KN?m P2?12.96KN M1?0KN?m

P3?0.648KN M3?P3e3?0.097KN?m 对于1～5层：

q2?3.6?2?7.2KN/m q'2?2.7?2?5.4KN/m

q''2?3.3?2?6.6KN/m

11 P1?3.6?1.8??2=6.48KN P2?6.48?(0.9?3.6)?1.35??2=12.56KN

2211P3?(0.9?3.6)?1.35??2+(0.3+3.6)?1.65??2=12.51KN

221P4?(0.3?3.6)?1.65??2=6.435KN

20.6-0.3M1=6.48?=0.972KN?m M2=M3=0KN?m

2M4=6.435?0.15=0.965KN?m

将以上计算结果汇总，见表18，表19。

表18 横向框架恒荷汇总表

层 次 6 2～12.402 12.204 5 1 17.55 12.204 9.153 9

9.153 9 11.132.57 62.58 4 9 q1 3.938 q2 q '2q2 0 11.1''P1 45.1 32.57 P2 43.64 62.58 P3 0 63.34 63.3P4 M1 M2M3 0 0 0 0 M4 6.765 4.87 14.796 14.796 45.1 6.77 32.44.89 9 32.44.89 0 0 4.87

表19 横向框架活荷汇总表

层 次 6 1～5 q2 7.2 7.2 q2' 12 5.4 q2'' 0 6.6 P1 6.48 6.48 P2 12.96 12.56 P3 25.92 25.92 P3 M1 0.972 0.972 M2 0 0 M3 0 0 M4 0 12.51 0.972 0.965

6.1.3 内力计算

梁端、柱端弯矩采用弯矩二次分配法计算。弯矩计算过程如图10所示，所得弯矩图如图11所示。梁端剪力可根据梁上竖向荷载引起的剪力与梁端弯矩引起的剪力相叠加而得；柱轴力可由梁端剪力和节点集中力叠加得到，计算柱底轴力还需要考虑柱的自重，如表20和表21所列。

上柱下柱0.69右梁0.316.765-39.9819.91810.2978.8391.383-7.586-3.32719.798-31.3270.1840.4080.408-48.244.8917.67717.67710.21411.4578.8394.920-9.602-9.602-4.31418.32416.671-38.7170.1840.4084.89-48.2417.67717.67710.2144.5708.8398.839-4.066-9.017-9.01716.33316.314-38.1910.4080.40817.6778.839-9.01716.3330.4080.4080.1844.89-48.2417.67710.2148.8394.570-9.017-4.06616.314-38.1910.184-48.2410.2144.57-3.915-37.9190.282-48.248.6275.164-3.949-38.076左梁0.15739.982.7665.148-1.73445.944上柱下柱0.581右梁0.2620.0990.36848.249.14033.4165.1075.118-1.623-5.17661.98633.427-57.610.2374.61616.708-5.41-9.374-3.76527.272-61.9820.1650.368-134.4833.41612.3416.708-9.39-5.176-2.76245.172-123.829左梁0.21357.6-10.822.3134.52153.8260.119129.621-18.7816.174.537110.762上柱下柱0.787-6.765-40-24.62717.314-47.3130.441-4.87-49.253-49.253-20-24.62717.20617.2060.4410.1650.0990.3680.36848.24-134.489.14033.41633.41612.345.10716.70816.708-9.390-2.924-3.048-6.765-6.76560.76243.42143.421-124.8290.3680.0990.36848.249.14033.41633.4165.10716.70816.708-2.924-6.765-6.76560.76243.42143.4210.165-134.4812.34-9.390-3.048-124.829-52.719-56.2130.1190.4410.441-4.87129.621-18.781-49.253-49.2536.17-24.627-24.6275.62320.42420.424111.157-53.234-53.2340.119129.621-18.7816.175.623111.1570.119129.621-18.7816.174.8710.4410.441-4.87-49.253-49.253-24.627-24.62720.42420.424-53.234-53.2340.441-49.253-24.62719.2760.441-4.87-49.253-24.62719.276-52.3900.404-4.870.4084.8917.67717.6778.8398.806-8.767-8.76717.05617.960.3590.3594.8917.21214.2128.839-5.014-5.01420.1048.9244.4620.3680.0990.3680.16548.24-134.489.14033.41633.41612.3416.70816.464-9.395.07-2.781-10.371-10.371-2.97960.56249.87949.728-123.7170.14548.240.3070.30732.9280.241-134.4814.179-9.525-2.945-131.27110.876-54.3900.1910.404129.02110.32932.928-19.051-48.964-48.9647.089-20.6271.4514.157119.328-65.5164.157-44.807-22.4034.31316.708-1.667-3.075-3.07561.13146.04628.62314.311

（a） 恒荷作用下

图10 横向框架弯矩的二次分配法

上柱下柱0.69右梁0.31-4.861.2052.012-0.87-2.5130.184-4.860.8990.719-0.525-3.7670.184-4.860.8990.719-0.424-3.6660.9722.6830.793-1.9352.5130.4080.4080.9721.5861.5861.3420.793-1.164-1.1641.7642.1870.4081.5860.793-0.941.4390.4081.5860.793-0.941.4390.4081.5860.793-0.9021.4770.4080.9721.5860.793-0.942.411左梁0.1574.864.0240.603-0.0219.4660.0994.851.4370.450-0.9425.7950.0994.851.4370.45-0.4696.2680.0994.851.4370.45-0.4696.268上柱下柱0.58114.8912.672右梁0.262-30.496.715-3.144-0.034-26.9530.165-19.372.396-1.054-1.57-19.5980.165-19.372.396-1.054-0.782-18.810.165-19.372.396-1.054-0.782-18.810.165-19.372.396-1.054-0.07617.4870.3680.3685.3437.446-3.5019.2880.3685.3432.672-3.5014.5140.368左梁0.21330.49-6.2873.3580.11627.6770.11918.61-2.1071.1981.70419.465上柱下柱0.787-0.972-23.231-3.9040.43-27.6770.441-0.965-7.808-7.808-11.616-3.9046.3166.3160.4415.3435.3432.6722.672-1.744-1.7446.2716.2710.3680.368-13.108-6.3610.1190.4410.441-0.96518.67-2.107-7.808-7.8081.198-3.904-3.9040.7872.9152.91518.548-8.797-9.7620.1190.4410.441-0.96518.67-2.107-7.808-7.8081.198-3.904-3.9040.7872.9152.91518.548-8.797-9.7620.11918.67-2.1071.1980.74818.5090.441-7.808-3.9042.771-8.9410.441-0.965-7.808-3.5772.771-9.5790.404-0.965-7.1530.87-7.248-3.6240.4080.1840.972-4.860.8991.5860.7930.719-0.94-0.4242.411-3.6660.4080.184-4.860.9721.5860.8990.6980.719-0.902-0.4072.354-3.6495.3435.3432.6722.672-1.744-1.7446.2716.2710.3680.0990.3684.851.4375.3432.6720.45-0.425-1.5816.3126.4340.1454.852.1050.548-0.2227.2810.3074.4585.3432.229-1.581-0.7096.434-18.7370.3074.4580.241-19.373.499-1.691-0.368-17.930.2820.3590.3590.972-4.861.0961.3961.3960.7931.053-0.663-0.663-0.5211.5261.705-3.2320.8532.672-0.469-0.4696.6613.9891.9950.1910.40418.67-3.382-7.1531.75-3.9040.4110.8717.449-10.187

（b）活荷作用下

图10 横向框架弯矩的二次分配法

45.944123.82961.98219.78827.27238.71761.98616.67145.17256.213124.829111.157110.76253.82631.62747.31338.19118.32416.31460.76233.42751.71943.42153.234111.15738.19160.762124.82916.33316.31443.42153.23443.42153.234110.87617.9637.91960.56216.33343.421123.71753.23449.72852.39119.3288.92438.07661.131131.2717.05649.87953.39028.62344.80765.51620.10446.0464.462A14.311B（a）恒荷作用下

22.403C

图11竖向荷载作用下框架弯矩图

26.9532.51327.6779.4662.51317.48727.6773.76719.5985.7952.1874.5146.36118.54819.4653.6662.4116.26818.811.7649.28813.1084.6518.819.76218.5481.4393.6666.2684.658.7972.4114.6518.7379.76218.5091.4393.6496.3124.658.7972.3546.43417.939.57917.4491.4773.2327.2816.4348.9411.7053.9896.6617.24810.1871.5260.853A1.995B（b）活荷作用下

3.624C

图11 竖向荷载作用下框架弯矩图

表20 恒荷作用下梁端剪力及柱轴力

层 次 AB 跨 VA=VB 6 5 4 3 2 1 23.31 53.98 53.98 53.98 53.98 53.98 VB 51.07 100.73 100.73 100.73 100.73 100.73 BC 跨 VC 51.07 93.43 93.43 93.43 93.43 93.43 AB 跨 VA=-VB -3.977 -6.464 -6.27 -6.27 -6.29 -6.404 BC 跨 VB=VC 1.359 2.178 2.279 2.279 2.14 1.99 VA 19.333 47.516 47.71 47.71 47.69 47.576 AB跨 VB 27.287 60.444 60.25 60.25 60.27 60.384 VB 49.711 91.252 91.151 91.151 91.29 91.44 BC跨 VC 49.711 98.552 98.451 98.451 98.59 98.74 A 柱 N顶 64.433 203.354 322.624 441.894 561.144 680.28 N底 110.738 229.814 349.084 468.354 587.604 706.74 N顶 120.638 369.579 598.38 827.181 1056.141 1285.365 B 柱 N底 166.943 396.039 624.84 853.641 1082.601 1311.825 N顶 94.811 277.468 440.179 602.89 765.74 928.74 C 柱 N底 141.116 303.928 466.639 629.35 792.2 955.2 荷载引起的剪力 弯矩引起的剪力 总 剪 力 柱 轴 力

表21 活荷作用下梁端剪力及柱轴力

层 次 AB 跨 VA=VB 6 5 4 3 2 1 6.48 6.48 6.48 6.48 6.48 6.48 BC 跨 VB 25.20 15.64 15.64 15.64 15.64 15.64 VC 25.20 15.05 15.05 15.05 15.05 15.05 AB 跨 VA=-VB -1.931 -0.563 -0.723 -0.723 -0.74 -1.125 BC 跨 VB=VC 0.121 0.022 0.044 0.044 0.038 0.08 VA 4.549 5.917 5.757 5.757 5.74 5.355 AB跨 VB 8.411 7.043 7.212 7.212 7.22 7.605 VB 25.321 15.662 15.684 15.684 15.678 15.72 BC 跨 VC 25.079 15.028 15.006 15.006 15.012 14.97 A 柱 N顶=N底 11.029 12.397 12.237 12.237 12.22 11.835 B 柱 N顶=N底 46.692 35.265 35.456 35.456 35.458 35.885 C 柱 N顶=N底 31.559 21.463 21.441 21.441 21.447 21.405 荷载引起的剪力 弯矩引起的剪力 总 剪 力 柱 轴 力 6.2 横向框架内力组合 6.2.1 结构抗震等级

结构的抗震等级根据结构类型、地震烈度、房屋高度等因素查表得，本商场框架结构为二级抗震等级。

6.2.2 框架梁内力组合

本方案考虑了四种内力组合，即1.2SGk?1.4SQk，1.2SGk?0.9?1.4(SQk?Swk)，

1.35SGk?1.0SQk及1.2SGE?1.3SEk。此外，对于本方案，1.2SGk?1.4Swk这种内力组合与考虑地震作用的组合相比一般较小，对结构设计不起控制作用，故不予考虑。各层梁的内力组合结果见表22，表中SGk，SQk两列中的梁端弯矩M为经过调幅后的弯矩（调幅系数取0.8）。

6.2.3 框架柱内力组合

取每层柱顶和柱底两个控制截面进行组合，组合结果以及柱端弯矩设计值的调整见表6.6～表6.9。在考虑地震作用效应的组合中，取屋面为雪荷载时的内力进行组合。

表22框架梁内力组合表

层次 截面 内力 SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ?RE?1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK?1.35SGK? 1.2SGK? V??MB RRE[?vb(Mb?l SQK SQK -40.174 64.588 -66.841 83.108 -146.101 140.496 134.097 72.604 162.89 201.94 -40.77 65.312 -65.352 82.397 -140.903 140.099 127.484 130.39 157.54 160.03 )/ln?VGb]? 一 层 B右 ? 135.546 107.638 -7.229 40.658 -181.969 147.191 138.401 65.909 46.39 174.42 -74.066 80.341 -44.538 67.368 -161.151 143.879 129.915 126.61 31.45 148.31 ? 243.031 -77.378 -216.393 180.374 -1.62 73.174 54.942 68.237 111.37 299.37 95.843 -10.738 -123.919 113.738 -26.749 79.644 60.497 104.808 151.13 218.76 ? -300.188 167.843 123.122 -64.838 -200.318 118.706 129.453 22.704 153.72 189.38 -153.478 101.797 31.908 1.203 -166.548 111.683 112.924 72.769 270.56 153 -43.708 69.583 -71.847 89.123 -156.116 149.019 142.833 73.071 48.48 272.31 -44.18 70.166 -70.638 88.55 -149.863 148.593 134.888 138.06 34.53 163.87 A M V -30.461 -2.586 47.576 5.355 B左 M V M V M V -48.905 -5.825 60.384 7.605 -105.02 -14.344 98.74 95.462 43.038 15.72 13.959 14.97 C 跨间 ?68.123 ?30.75 ?42.58 ?30.75 ?25.62 ?4.782 ?3.074 ?4.782 ?278.574 ?125.75 ?174.11 ?125.75 ?101.896 ?23.35 ?38.211 ?23.35 53.999 21.538 -126.453 126.158 -110.233 133.801 129.793 79.298 75.26 230.18 -7.474 50.283 -86.165 97.426 -120.655 136.319 125.054 134.17 68.98 176.56 177.843 128.706 MAB MBC M V 111.797 三 A -30.553 -2.933 47.71 -48.61 60.25 5.757 -5.014 7.212 B左 M V 层 B右 M V M V MAB MBC -99.863 -15.048 98.451 88.926 91.151 15.684 14.838 15.006 C右 跨间 ?23.783 ?10.735 ?14.867 ?10.735 ?14.463 ?2.7 ?1.736 ?2.7 ?127.857 ?57.71 ?79.911 ?57.71 ?71.692 ?16.43 ?26.885 ?16.43 121.683

续表22

层截内力 SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ?RE?1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK? 1.35SGK? 1.2SGK? V??MB RRE[?vb(Mb?l次 面 六 A ? -25.261 25.995 49.761 48.093 -83.985 94.039 81.987 95.828 78.11 96.27 ? -41.092 33.141 59.656 40.947 -95.395 96.167 83.357 93.7 43.26 93.94 ? 14.936 2.014 12.352 45.776 -26.468 49.748 38.271 62.412 62.87 94.37 ? -62.288 36.88 60.623 10.91 -82.193 62.521 59.167 49.639 66.14 84.63 SQK -36.168 30.639 57.192 45.248 -88.503 92.431 80.274 92.189 32.45 150.72 SQK -33.176 29.568 54.708 44.52 -89.68 95.103 82.672 94.764 132.32 93.27 )/ln?VGb]M V M V -25.302 -2.01 19.333 36.755 27.287 4.549 7.573 8.411 ?5.654 ?2.552 ?3.534 ?2.552 ?4.075 ?0.76 ?0.489 ?0.76 ?39.602 ?17.88 ?24.754 ?17.88 ?28.577 ?6.55 ?10.716 ?6.55 46.88 层 B左 B右 -49.586 -21.562 49.711 43.061 49.711 25.321 22.142 25.079 93.357 C M V MAB MBC 跨间

表23(a) 横向框架A柱弯矩和轴力组合

层截内SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ?RE?1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK?1.35SGK? 1.2SGK? 次 面 力 SQK SQK MMAX Nmin M -19.663 45.520 -9.433 87.194 -41.793 141.534 11.720 165.348 -54.240 204.989 31.325 228.803 -62.221 256.064 47.793 279.878 -15.623 349.410 185.908 398.105 Nmax M 29.240 98.014 -26.501 160.525 24.693 286.925 -23.489 322.646 24.435 447.779 -23.489 483.500 24.435 608.794 -24.503 644.515 26.600 769.764 -28.666 805.485 ? 柱M 19.798 64.433 -18.324 110.738 16.671 203.354 -16.333 229.814 16.314 322.624 -16.333 349.084 16.314 441.894 -17.056 468.354 17.960 561.144 -20.104 587.604 ? ? ? 57.561 80.386 -25.138 122.060 73.769 235.661 -42.414 259.475 85.775 386.748 -62.020 410.562 93.756 550.358 -79.823 574.172 50.069 671.647 -225.973 741.825 29.240 98.014 -26.501 160.525 24.693 286.925 -23.489 322.646 24.435 447.779 -23.489 483.500 24.435 608.794 -24.503 644.515 26.600 769.764 -28.666 805.485 N 27.276 57.561 92.760 80.386 -24.458 -25.138 148.326 122.060 23.067 73.769 261.381 235.661 -21.614 -42.414 293.133 259.475 22.952 85.775 404.281 386.748 -21.614 -62.020 436.033 410.562 22.952 93.756 547.405 550.358 -22.535 -79.823 579.157 574.172 24.848 50.069 690.481 671.647 -26.261 -225.973 722.233 741.825 2.513 11.029 -1.764 11.029 2.187 12.397 -1.439 12.397 2.411 12.237 -1.439 12.237 2.411 12.237 -1.477 12.237 2.354 12.220 -1.526 12.220 6 顶 N 柱M 底 N 柱M 5 顶 N 柱M 底 N 柱M 4 顶 N 柱M 底 N 柱M 3 顶 N 柱M 底 N 柱M 2 顶 N 柱M 底 N ?5.654 ?39.602 ?2.552 ?17.880 ?1.150 ?8.054 ?2.552 ?17.880 ?9.839 ?59.263 ?7.512 ?48.270 ?4.609 ?27.761 ?7.512 ?48.270 ?12.852 ?71.803 ?15.394 ?93.210 ?8.568 ?47.869 ?15.394 ?93.210 ?15.215 ?79.988 ?26.129 ?150.92 ?12.449 ?65.444 ?26.129 ?150.92 ?2.859 ?33.688 ?28.652 ?165.25 ?40.319 ?198.02 ?28.652 ?165.25 19.360 89.187 39.191 -19.663 96.333 45.520 -22.848 -26.068 -9.433 144.753 151.899 87.194 9.292 36.842 -41.793 250.864 271.897 141.534 -15.162 -28.067 11.720 282.616 303.649 165.348 4.959 40.945 -54.240 382.729 425.832 204.989 -9.619 -33.609 31.325 414.481 457.584 228.803 1.651 44.253 -62.221 510.824 583.985 256.064 -5.106 -39.964 47.793 542.576 615.737 279.878 15.245 34.450 -15.623 650.368 730.594 349.410 30.185 -82.708 185.908 682.120 762.346 398.105 续表23(a)

层截内SGK 8.924 680.280 -4.462 SQK 1.705 11.835 -0.853 SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ?RE?1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK? 1.35SGK? 1.2SGK? MMAX Nmin M -74.391 356.110 157.209 381.511 Nmax M 13.752 930.213 -6.877 965.934 次 面 力 柱M ? -25.830 749.742 68.676 ? 52.021 916.068 -81.773 ? -74.391 356.110 157.209 ? 93.162 961.390 -166.595 SQK 13.752 930.213 -6.877 SQK 13.096 832.905 -6.549 N 93.162 961.390 -166.595 1 顶 N 柱M 11.835 947.820 381.511 986.791 965.934 864.657 986.791 底 N 706.740 781.494 注：表中M以左侧受拉为正，单位为KN.m。N以受压为正，单位为KN。SQK一列中括号内的数值为屋面作用雪荷载，其它层楼面作用活荷载对应的内力值。 ?27.804 ?59.402 ?53.732 ?59.402 ?80.554 ?291.00 ?155.68 ?291.00

表23(b) 横向框架A柱柱端组合弯矩设计值调整

层 次 截 面 ?RE??Mc??c?Mb? ?REN 6 柱 顶 柱 底 5 柱 顶 柱 底 4 柱 顶 柱 底 3 柱 顶 柱 底 2 柱 顶 78.41 671.647 柱 底 132.82 741.825 1 柱 顶 105.15 961.39 柱 底 340.29 986.791 注：表中弯矩为相应于本层柱净高上、下两端弯矩设计值

表24 横向框架A柱剪力组合（KN） 层 次 6 5 4 3 2 1 -13.615 -11.787 -11.787 -33.370 -13.594 -1.821 -1.528 -1.295 -1.375 -1.388 -1.386 -0.348 SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ? -15.075 -8.733 -5.359 -28.155 -1.523 20.624 ? -21.879 -23.181 -26.779 -55.819 -34.983 -25.968 ?RE1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK ??1.35SGK? 1.2SGK? ??Mb?Mt??cc?RE??vc???H????n ? 3.653 19.112 30.444 19.984 44.364 45.209

? -29.536 -41.494 -52.899 -81.299 -70.081 -48.800 SQK -19.908 -17.2707 -17.287 -46.438 -19.738 -2.806 1.4 SQK -18.477 -15.957 -16.069 -41.987 -18.253 -2.672 ?? 18.66 26.22 33.35 39.17 62.29 68.62 ?2.43 ?17.02 ?5.16 ?31.08 ?7.65 ?42.74 ?9.88 ?51.94 ?11.95 ?58.69 ?16.64 ?48.21 ??n??Mb?Mt??cc注: 表中V以绕柱端顺时针为正。?RE??vc???H????为相

表25(a) 横向框架B柱弯矩和轴力组合

层截内SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ?RE?1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK?1.35SGK? 1.2SGK? 次 面 力 SQK SQK 57.208 210.132 -53.116 265.700 60.526 492.866 MMAX Nmin M 7.784 118.538 26.037 160.213 -50.352 317.398 20.125 341.212 -80.406 524.003 57.662 549.405 -107.345 Nmax M 54.304 209.551 -54.414 272.065 65.496 534.197 -64.889 569.918 64.889 843.278 -64.889 878.999 64.889 ? 柱M 27.272 17.487 120.638 46.690 -33.427 -9.288 166.943 46.692 45.172 4.514 6 顶 N 柱M ? 62.266 212.640 -65.501 268.209 82.726 500.464 -75.685 532.216 91.010 783.439 -85.533 815.191 ? 7.784 118.538 26.037 160.213 -50.352 317.398 ? 57.043 140.631 -94.565 182.307 135.725 379.583 54.304 209.551 -54.414 272.065 65.496 534.197 -64.889 569.918 64.889 843.278 -64.889 878.999 64.889 N 57.043 140.631 -94.565 182.307 135.725 379.583 底 N 柱M 5 顶 N 柱M 369.579 35.265 -43.421 -6.271 396.039 35.265 43.421 6.271 底 N 柱M 4 顶 N 柱M 598.380 35.465 -43.421 -6.271 624.840 35.465 43.421 6.271 底 N 柱M 3 顶 N 柱M 827.181 35.456 -49.879 -6.434 853.641 35.456 49.728 6.434 底 N 柱M 2 顶 N 1056.141 35.458 柱M -46.046 -6.661 底 N 1082.601 35.458

?3.613 ?1.792 ?8.847 ?1.792 ?15.857 ?5.427 ?10.572 ?5.427 ?21.518 ?11.237 ?17.606 ?11.237 ?27.811 ?19.272 ?22.754 ?19.272 ?9.781 ?18.922 ?70.917 ?18.922 ?25.261 ?11.330 ?61.847 ?11.330 ?95.424 ?31.890 ?63.616 ?31.890 ?120.289 ?64.870 ?98.419 ?64.870 ?146.192 ?106.150 ?119.612 ?106.150 ?46.551 ?102.530 ?346.879 ?102.530 52.150 207.623 -40.730 263.192 38.326 485.268 -46.084 517.020 30.759 751.975 -36.236 783.727 21.949 1015.275 -37.007 1047.027 54.988 1290.520 34.703 1322.272 20.125 -103.926 341.212 -80.406 524.003 403.397 169.795 658.933 -60.885 -103.926 524.618 60.885 767.707 403.397 169.795 658.933 57.662 -147.050 549.405 684.334 196.734 -60.885 -147.050 799.459 60.885 684.334 196.734 921.509 99.820 -107.345 1069.236 -100.718 1100.988 82.375 1343.501 -163.864 1375.253 700.717 921.509 1152.150 1042.256 -73.771 700.717 1152.150 73.424 -73.771 73.424 -175.369 726.118 2.414 -68.862 -175.369 946.910 99.240 946.910 1187.871 1074.008 99.240 73.567 68.681 726.118 1187.871 2.414 73.567 924.284 1137.546 1461.248 1317.010 1137.546 313.353 -408.156 -68.823 -64.581 -408.156 924.284 1461.248 313.353 -68.823 949.686 1162.948 1496.969 1348.762 1162.948 949.686 1496.969

续表25(a)

层截内SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ?RE?1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK?1.35SGK?1.2SGK? MMAX Nmin M Nmax M 次 面 力 SQK N 158.305 1464.302 -200.972 1489.704 ? 柱M 28.623 3.989 ? 99.964 ? -99.519 ? 158.305 SQK 42.630 39.932 -99.519 42.630 ?42.88 ?44.89 ?61.71 ?44.89

?123.954 -20.100 1 顶 N 1285.365 35.89 ?204.930 1529.83 1655.523 1038.048 1464.302 1771.128 1592.677 1038.048 1771.128 柱底 M -14.311 -1.99 ?179.111 66.422 -106.355 171.579 -200.972 -21.315 -19.966 171.579 -21.315 N 1311.825 35.89 ?204.930 1561.58 1687.275 1063.450 1489.704 1806.849 1624.429 1063.450 1806.849 注：表中M以左侧受拉为正，单位为KN.m。N以受压为正，单位为KN。SQK一列中括号内的数值为屋面作用雪荷载，其它层楼面作用活荷载对应的内力值。 表25(b) 横向框架B柱柱端组合弯矩设计值调整

层 次 截 面 ?RE??Mc??c?Mb? ?REN 6 柱 顶 柱 底 5 柱 顶 柱 底 4 柱 顶 柱 底 3 柱 顶 157.22 921.509 柱 底 104.21 946.91 2 柱 顶 303.42 柱 底 344.27 1 柱 顶 155.059 柱 底 551.215 1137.546 1162.948 1464.302 1489.704 注：表中弯矩为相应于本层柱净高上、下两端弯矩设计

表27(b) 横向框架C柱柱端组合弯矩设计值调整

层 次 截 面 ?RE??Mc??c?Mb? ?REN 6 柱 顶 柱 底 5 柱 顶 柱 底 4 柱 顶 柱 底 3 柱 顶 111.21 635.627 柱 底 74.34 661.28 2 柱 顶 53.82 810.634 柱 底 187.347 836.035 1 柱 顶 67.29 991.378 柱 底 249.16 1016.779 注：表中弯矩为相应于本层柱净高上、下两端弯矩设计

表26 横向框架B柱剪力组合（KN） 层 次 6 5 4 3 2 1 21.678 31.64 31.015 33.321 34.205 5.841 9.563 3.852 4.479 4.538 4.677 0.814 SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ? ? 33.1718 30.1462 23.9264 21.0558 17.0262 -22.4188 ?RE1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK ??1.35SGK? 1.2SGK? ??Mb?Mtcc?RE??vc??H?? ? 54.1458 85.5894 106.0863 124.5878 137.4677 65.92695

? -6.5187 -25.1706 -46.2282 -60.5258 -71.6894 -54.6806 SQK 38.8283 46.566 46.34925 49.52135 50.85375 8.69935 1.4 SQK 39.4018 43.3608 43.4886 46.3384 47.5938 8.1488 ?????n?? 34.27 54.08 71.5 83.97 114.5 181.08 ?4.45 ?9.439 ?13.973 ?18.059 ?21.834 ?21.834 ??n?31.11 ?56.8 ?78.11 ?94.93 ?107.26 ?61.85 ??45.6318 56.5754 63.0508 71.621 78.1614 38.7164 ??Mb?Mt??cc注: 表中V以绕柱端顺时针为正。?RE??vc???H??为相

表28 横向框架C柱剪力组合（KN） 层 次 6 5 4 3 2 1

-35.726 -39.088 -38.024 -38.437 -42.109 -9.144 -14.566 -5.414 -6.628 -6.68 -7.059 -1.479 SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ? ? -66.666 -61.709 -65.618 -69.308 -77.143 -36.339 ?RE1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK ??1.35SGK? 1.2SGK? ??Mb?Mt??cc?RE??vc???H????n ? -28.178 -18.389 -16.612 -5.463 -4.766 31.645 ? -49.238 -56.843 -57.796 -69.735 -77.384 -49.436 SQK -62.796 -58.183 -57.960 -58.570 -63.906 -13.823 1.4 SQK -63.264 -54.485 -54.908 -55.476 -60.413 -13.043 ?? 34.27 54.08 71.5 83.97 114.5 181.08 ?2.43 ?5.16 ?7.65 ?9.88 ?11.95 ?16.64 ?10.8 ?19.72 ?21.12 ?32.96 ?37.24 ?41.58 -59.862 -47.261 -44.198 -41.644 -43.683 10.253

表27(a) 横向框架C柱弯矩和轴力组合

层截内SGK SQK SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) ?RE?1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK?1.35SGK? 1.2SGK? 次 面 力 SQK SQK 95.523 157.956 -81.614 213.522 76.361 363.010 -76.197 394.762 77.548 558.232 -76.197 589.984 77.548 753.485 -77.785 785.237 76.279 948.914 -92.881 980.666 MMAX Nmin M 27.174 93.145 -51.724 134.820 13.239 243.409 -38.249 267.223 15.057 378.178 -31.459 401.992 3.002 542.505 -13.315 567.907 16.612 Nmax M 91.550 159.554 -84.279 222.066 82.249 396.045 -80.663 431.766 81.628 615.683 -80.663 651.404 81.628 835.343 -82.368 871.064 80.306 ? 柱M 47.313 27.677 94.811 31.559 -52.719 -13.108 141.116 31.559 56.213 6.361 6 顶 N 柱M ? ? 27.174 93.145 -51.724 134.820 13.239 243.409 -38.249 267.223 15.057 378.178 -31.459 401.992 3.002 542.505 -13.315 567.907 16.612 680.176 ? 82.899 105.918 -54.967 147.592 93.669 275.350 -65.490 299.164 89.550 433.441 -72.280 457.255 108.579 635.627 -99.697 661.028 93.173 91.550 159.554 -84.279 222.066 82.249 396.045 -80.663 431.766 81.628 615.683 -80.663 651.404 81.628 835.343 -82.368 871.064 80.306 N 82.899 105.918 -54.967 147.592 93.669 275.350 -65.490 299.164 89.550 433.441 -72.280 457.255 108.579 635.627 -99.697 661.028 93.173 810.634 -137.948 836.035 底 N 柱M 5 顶 N 柱M 277.468 21.463 -53.234 -8.797 303.928 21.463 53.234 9.762 底 N 柱M 4 顶 N 柱M 440.179 21.441 -53.234 -8.797 466.639 21.441 53.234 9.762 底 N 柱M 3 顶 N 柱M 602.890 21.441 -54.390 -8.941 629.350 21.441 52.390 9.579 底 N 柱M 2 顶 N 柱M 765.740 21.447 -65.516 -10.187 792.200 21.447 底 N ?4.075 ?0.760 ?0.237 ?0.760 ?6.860 ?2.085 ?2.324 ?2.085 ?8.773 ?4.157 ?4.807 ?4.157 ?9.656 ?6.857 ?7.900 ?6.857 ?7.492 ?9.730 ?13.732 ?9.730 ?28.577 ?6.550 ?1.663 ?6.550 ?41.246 ?16.380 ?13.970 ?16.380 ?38.202 ?28.340 ?20.934 ?28.340 ?50.758 ?44.770 ?41.530 ?44.770 ?36.808 ?62.720 ?67.464 ?62.720 89.818 101.228 156.892 159.020 -81.282 -81.946 212.458 214.586 66.757 85.965 360.091 365.929 -72.943 -79.450 391.843 397.681 65.265 89.830 552.412 564.052 -69.467 -82.926 584.164 595.804 64.029 91.066 743.886 763.085 -66.725 -88.845 775.638 794.837 65.790 86.767 935.292 962.536 -73.656 -112.11 967.044 994.288 810.634 1055.196 -98.634 680.176 1055.196 2.377 -98.634 2.377 -137.948 705.578 836.035 1090.917 705.578 1090.917 续表27(a)

层截内?RE?1.2?SGK?0.5SQK??1.3SEK? 1.35SGK? SGK 44.807 SQK 7.248 SWK SEK 1.2SGK+1.4(SQK+SWK) 1.2SGK? MMAX Nmin M Nmax M 次 面 力 柱M ? 47.279 ? 80.552 ? 10.684 812.352 ? 82.303 SQK 67.737 SQK N 1 顶 N 柱M 928.740 21.405 -22.403 -3.624 955.200 21.405 底 N ?11.883 ?14.512 ?58.432 ?14.512 ?34.432 ?86.070 ?169.31 ?86.070 63.916 82.303 10.684 67.737 1144.455 991.378 812.352 1275.20 -31.957 -199.33 152.836 -33.868 1176.207 1016.78 837.754 1310.93 1124.138 1164.772 49.848 -113.762 1155.890 1196.524 991.378 1275.204 -33.868 152.836 -199.329 837.754 1016.779 1310.925 注：表中M以左侧受拉为正，单位为KN.m。N以受压为正，单位为KN。SQK一列中括号内的数值为屋面作用雪荷载，其它层楼面作用活荷载对应的内力值。

7. 截面设计

7.1 框架梁

表29框架梁横向钢筋计算表

层次 截面 M（KN.m） ξ 'As(mm2) As(mm2) 实配钢筋As A'/A ?(%) ss 本方案以第一层为例，说明计算方法和过程，各层梁的配筋计算结果见表29和表7.2。

3?16 A 支 座 BL 68.19 <0 603 368.21 (603) 3?16 Br 支 6 座 C 41.34 <0 603 299.24 (603) 3?16 AB跨 67.54 0.003 - 333.8 (603) 3?16 BC跨 127.59 0.001 - 547.64 (603) 5?20 A -255.758 支 座 BL -153.647 <0 1256 1081.69 (1271) 5?20 Br 支 1 座 C -208.02 <0 1256 1343.8 (1570) 4?20 AB跨 128.25 0.035 - 1073 (1256) 4?22 BC跨 137.34 0.034 - 1427 (1520) - 0.83 - 0.71 5?20 0.82 1.04 -168.9 <0 1256 1091.09 (1271) 1.16 0.65 <0 1256 1552.18 (1570) 5?20 1.16 0.82 0.52 0.67 - 0.517 - 0.369 3?16 1.0 0.421 107.26 <0 603 547.89 (603) 1.0 0.517 57.321 <0 603 427.28 (603) 3?16 1.0 0.421 1.0 0.421

7.1.1 梁的正截面承载力计算

从表22中分别选出AB跨跨间截面及支座截面的最不利内力，并将支座中心处的弯矩换算为支座边缘控制截面的弯矩进行配筋计算。

A支座弯矩： MA?400.25?197.462?（0.6?0.6/2）?341.011KN?m ?REMA?0.75?341.011?255.758KN?m B左支座弯矩： MB?228.534?212.204?0.6?164.863KN?m 2 ?REMB?0.75?164.863?153.647KN?m

跨间弯矩取控制截面，即支座边缘的正弯矩。由表6.5，可求得相应的剪力：

（47.576?0.5?5.355）?113.222KN V?1.3?125.75?1.0?则支座边缘处即跨中最大正弯矩：

Mmax?204.96?113.222?0.3?170.993KN?m

?REMmax?0.75?170.993?128.245KN?m

当梁下部受拉时，按T形截面设计；当梁上部受拉时，按矩形截面设计。翼缘计算宽度当按跨度考虑时，b?f?l3.6??1.2m 33按梁间距考虑时， b?f?b?Sn?300?3000?3300mm 按翼缘厚度考虑时，h0?h?as?500?35?465mm

h?fh0?120?0.26?0.1 465此种情况不起控制作用，取三者最小者，故h?f?1200mm。

梁内纵向钢筋选HRB400级钢（fy?fy??360N/mm2），?b?0.518。下部跨间截面按单筋T形截面计算，因为：

?1fcb?fh?f(h0?h?f2)?1.0?14.3?1200?120?(465?120)?833.976KN?m?128.245KN?m 2属第一类T形截面。 AB跨：

M128.245?106 ?s???0.034 ?22?1fcbfh01.0?14.3?1200?465 ??1?1?2?s?0.035 As???1fcb?fh0/fy?0.035?14.3?1200?465?1073mm2

3601256?0.837%?0.25%满足要求。 实配钢筋4Φ20(As?1256mm2),??300?500将下部跨间截面的4Φ20钢筋伸入支座，作为支座负弯矩作用下的受压钢筋（A?s?1256，再计算相应的受拉钢筋As，即支座A上部 mm2）

255.758?106?360?1256?(465?35)?0.119 ?s?1.0?14.3?300?4652 ??1?1?2?s?0.016?2?s?/h0?70/465?0.151

说明As?富裕，且达不到屈服，可近似取

M255.758?1062 As? ??1552.183mm?fy(h0??s)360?(465?35)实取5?20(As?1570mm2)，??0.66%?0.3%，As?/As?0.714?0.3，满足要求。 支座B上部

M168.9?1062 As? ??1091.085mm?fy(h0??s)360?(465?35)实取5?18(As?1271.7mm2)，??1.04%?0.3%，As?/As?0.81?0.3，满足要求。 支座C上部

M208.02?1062 As? ??1343.8mm?fy(h0??s)360?(465?35)实取5?20(As?1570mm2)

7.1.2 梁斜截面受剪承载力

表30 框架梁箍筋数量计算表

层 截?REV 0.2?cfcbhASV?REV?0.42ftbh0?S1.25fyvh0梁端加密区 非加密区 次 面 （KN） （KN） 570.57 实配筋Asv/s 三肢 实配筋(?sv%) 三肢 ABL 6 46.88 <0 >rREV 570.57 φ8@100(1.51) φ8@150(0.335) 三肢 <0 φ8@100(1.51) φ8@150(0.335) 四肢 0.14 φ8@100(3.14) φ8@150(0.447) 四肢 0.09 φ8@100(3.14) φ8@150(0.447) 四肢 四肢 三肢 BrC 93.36 >rREV 570.57 ABL 177.84 1 >rREV 570.57 BrC 128.71 >rREV AB跨：

?REV?177.84KN?0.2?cfcbh0?0.2?1.0?14.3?300?465?398.97KN

故截面满足要求。

梁端加密区箍筋取4肢φ8@100，箍筋用HPB235级钢筋（fyv?210N/mm2）

0.42ftbh0?1.25fyvAsv201h0?0.42?1.43?300?465?1.25?210??465 S100 ?863.47KN?162.59KN加密区长度取0.85m，非加密区箍筋取4肢φ8@150，箍筋设置满足要求。 BC跨：

?REV?128.71KN?0.2?cfcbh0?398.97KN

故截面满足要求。

0.42ftbh0?1.25fyvAsvh0?863.47KN?189.37KN S加密区长度取0.85m，非加密区箍筋取4肢φ8@150，箍筋设置满足要求。

7.2 框架柱

7.2.1 剪跨比和轴压比验算

表31柱的剪跨比和轴压比验算

柱 层次 号 A柱 Ｂ柱 Ｃ柱 ６ 1 ６ 1 ６ 1 c

c

B、H （mm） Fc 2M cV cN （KN） 162.75 740.09 243.076 （N/mm） （KN.m） （KN） 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 14.3 76.75 222.13 126.09 267.96 110.53 265.772 34.75 57.47 63.71 77.56 57.93 58.16 Mc cVh03.94>2 6.91>2 3.53>2 N fcbh0.031<0.8 0.144<0.8 0.047<0.8 0.386<0.8 0.038<0.8 0.263<0.8 600?560 600?560 600?560 600?560 1986.272 6.11>2 196.79 1355.71 3.41>2 8.16>2 600?560 600?560 注：表中M、V和N都不应考虑，承载力抗震调整系数。

由上表31柱的剪跨比和轴压比计算结果可见，各柱的剪跨比和轴压比均满足规范要求。

7.2.2 柱正截面承载力计算

以第二层B柱为例说明，根据B柱内力组合表，将支座中心处的弯矩换算到支座边缘，

并与柱端组合弯矩的调整值比较后，选出最不利的内力，进行配筋计算．

?4B节点左右梁端弯矩 ?288.52?9 267.00.621?2.2??2k2N4.m8? 6420.6139?.65?2k2N5.?m1 952B节点上下柱端弯矩 313.353? 0.8137.?470.?850.k1N2?m372.282 ?99.520.8?65.930.85?(0.5?0.12)??94.925kN?m

?M

B梁?224.864?225.195?450.059kN?m ?94.92?5372.?282 204k6N7.?m?M?MB柱B柱?MB梁?1.038kN? m1.2?MB梁?540.07kN?m

?MB?540.07?467.207?72.86kN?m

在节点处将其按弹性弯矩分配给上下柱端，即

94.925?109k.N72m MB上柱?540.0?7 994.92?5372.282372.282MB下柱?540.07??430.341kN.m

94.925?372.282.?RE.MB上柱?0.8?430.341?344.273kN.m

M344.273?106e???296.03mm 3N1162.948?10ea取20mm和偏心方向截面尺寸的1/30两者中较大值，即600/30=20mm,故取ea=20mm,柱的计算长度按公式确定，其中 柱的计算长度

11.57?2?2.777

5.208?3.12411.57?6.612?l??2.182

5.208?3.124?u?L0?[1?0.15(?u??l)]H?[1?0.15?(2.777?2.182)]?2.8?4.88m ei?e0?ea?296.03?20?316.03mm

因为L0/h=4880/600=8.13>5,故应考虑偏心矩增大系数?。

0.5fcA0.5?14.3?6002?1???2.213?1.0(取?1?1.0）3N1162.948?10L0 ?15,取?2?1.0hL11??1?(0)2?1?2?1??8.132?1.08311.031400ei/h0h1400?560e??ei?h600?as?1.08?316.03??40?601.31mm 22xN1162.948?103对称配筋?????0.242??b?0.518

h0fcbh014.3?600?560此为大偏心受压情况

Ne??(1?0.5?)?fcbh02As?AS?fy'(h0?as')'?1162.948?10?601.31?0.242?(1?0.5?0.242)?1.0?14.3?600?560?678.07mm2360?(560?40)32

再按Nmax及相应的M一组计算，N?1464.302kN 节点上，下端弯距；

M?68.823?50.85?0.12?62.721kN?m

M?40.63?8.7?(0.5?0.12)?39.324kN?m

此内力组合是非地震作用下的组合情况，且水平荷载等效，故不必进行调整，

M62.72?1610??42. 8取l0?1.25?2.8?3.5m e0?N1464.3?023103l03.5?10 ?5.83? 5ei?42.8?20?62.8 ?h6000.5fcA0.5?14.3?6002?1???1.76?1.0(取?1?1.0）N1464.302?103L同理可求得： 0?15,取?2?1.0

hL1??1?(0)2?1?2?1.221400ei/h0h ?ei?1.22?62.8?76.616mm?0.3h0?0.3?560?168mm　　故为小偏心受压

e??ei?h/2?as?76.616?600/2?40?336.616mm

N?2495.141KN??bfcbh0?0.518?14.3?600?560?2488.89KN　　故按构造配筋，且应满足?min?0.8%，单侧配筋率?smin?0.2%，故

?As?A?msinbh0?.2%?60?0s? 76?002mm203?1256?1.12%。

600?560选4?20(As?As??1256mm)，总配筋率?s?7.2.3 柱斜截面受剪承载力计算

以第一层柱为例进行计算，有前可知，上柱柱端弯矩设计值

t Mc?206.75KN?m

对二级抗震等级，柱底弯矩设计值

b Mc?1.25?551.215?689.019KN?m

则框架柱的剪力设计值

bMc?Mc206.75?689.02 V?1.2?1.2??237.82KN

Hn4.52?REV0.85?237.82?103 ??0.042?0.2，满足要求。

?cfcbh01.0?14.3?600?560Mc551.215?103 ??C??12.69?3(取??3.0)

Vh077.56?560其中Mc取较大的柱下端值，而且Mc,Vc不应考虑?RE，故Mc为将表25查得的值除以0.8，

Vc为将表26查得的值除以0.85。与Vc相应的轴力

N?1464.302KN?0.3fcbh?0.3?14.3?6002/103?1544.4KN 取N?1464.302KN

Asv?S?REV?1.05fbh?0.056N??1t0fyvh01.05?1.43?600?560?0.056?1464.3023?1?0210?560

0.85?257.82?　　　?故该层柱应按构造配置箍筋。

柱端加密区的箍筋选用4肢?10@100。一层柱底轴压比n?0.386,查表得柱箍筋最小配箍率特征值?V?0.088，则最小体积配箍率：

?vsin??v?fc/fyv?0.088?14.3/210?0.599%

AsvevAcor0.599?650?650???0.487 S?li100?8?650取?10,Asv?78.5mm2，则S?135.7mm，根据构造要求，取加密区箍筋为4?10@100，加密区位置及长度按规范要求确定。

非加密区还应满足S?10d?220mm，故箍筋取4?10@200，各层柱箍筋计算结果见表32。

表32 框架柱箍筋数量表

柱 层 ?REV0.2fc?cbh0N (KN)(KN)号 次 (KN) 0.3fcA(KN) ?vfcAsv实配箍筋(?v%) fyv S(mm)(%)加密区 非加密区 A 6 18.66 柱 1 68.62 B 6 34.27 960.96 960.96 960.96 274.64 1544.4 ?0 0.442 0.475 0.442 0.581 4φ10@100 4φ10@200 4φ10@100 4φ10@200 4φ10@100 4φ10@200 4φ10@100 4φ10@200 2209.718 1544.4 ?0 356.276 3067.42 1544.4 ?0 1544.4 ?0 柱 1 202.15 960.96 续表32

C 6 31.11 柱 1 90.53 960.96 960.96 299.22 1544.4 ?0 0.442 0.608 4φ10@100 4φ10@200 4φ10@100 4φ10@200 2339.029 1544.4 ?0 7.3 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算

以一层节点为例，由节点两侧梁的弯矩承载力计算节点核芯区的剪力设计值。因节点两侧梁不等高，故计算时取梁的平均高度．

hb?550mm，hb0?465?465?465mm 2二级框架梁柱节点核芯区组合的剪力设计值V；应按下式公式确定：

?hb0?as Vj?(1?) ?Hc?hbhb0?as?jb?MbHc为柱的计算高度，可采用节点上、下柱反弯点之间的距离。

Hc?1.155?2.8?0.41?4.9?5.243m

?Mb?288.524?267.09?555.614KN?m（左震）

剪力设计值

1.2?555.614?103465?35(1?)?1409.53KN Vj?465?355243?500因bb?bc/2?300mm，故取bj?hc?600mm，hj?600mm，?j?1.5则

1(0.3?jfcbjhj)?1(0.3?1.5?14.3?6002)＝2725.411KN?Vj?1409.53KN 0.85?RE满足要求。

?hb0?as节点核芯区的承载力按式(1.1?jftbjhj?0.05?jN?fjvAsvj)计算，其中N取

?REbc31bj二层柱底轴力N?949.6960.8?1187.11KN和0.5fcA?0.5?14.3?6002?2574KN二者中的较小者，故取N?1187.11KN。设节点区配箍为4?10@100则

1?RE ??hb0?as(1.1?jftbjhj?0.05?jN?fjvAsvj)bc3bj1465?35(1.1?1.5?1.43?6002?0.05?1.5?1187.11?103?210?4?78.5?) 0.85100?1437.641KN?Vj?1409.503KN故承载力满足要求。

８.基础设计

采用柱下独立基础，根据要求，基础埋深标高取-2.40m，承台高度标高取-1.3m，地质条件见表1.1。

８.1 地基承载力计算及基础底面积确定

根据所给地质条件查得基础宽度和深度修正系数?b?0，?d?1.0。先不考虑对地基宽

度进行修正，地基承载力特征值由fa?fak??d?m(d?0.5)计算，而土的加权平均重度

?m?(15?1.0?18.8?0.95)/1.95?16.85KN/m3，

所以fa?190?1.0?16.85?(1.95?0.5)?214.43kpa 基础平均埋深d?(2.4?1.95)/2?2.175m

８.1.1 Ａ柱

以Ａ柱为例进行计算，中心荷载作用下基底面积A按下式计算 A0?Fk706.74?11.835??4.23m2

fa??Gd214.43?20?2.175由于偏心距不大，所以基础底面可按20%增大。 故 A?1.2A0?1.2?4.23?5.076m2 取Ａ＝6m2 确定基础底的长度L和宽度b

由L/b=1.2～2.0 可取L=3m ，b=2m，b?3不需要对fa进行修正 基础上方回填土重 Gk??GdA?20?2.175?6?261KN 偏心距 eK?MK/(FK?GK)?5.315/(718.58?261)?0.005?基底压力

l 即满足Pmin?0。 6PkmaxFk?Gk6ek718.58?2616?0.005164.90?(1?)?(1?)?kpa Pkmin161.63Al63最大基底压力 Pkmax?164.9kpa?1.2fa?257.316

最小基底压力 Pkmin?161.63kpa?0 满足要求，所以该截面符合要求。 A柱设计值： Mmax?166.595 M??6.877 N?986.791 N?965.934 V?48.8 V??2.806

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