五层宿舍楼毕业设计计算书

毕业

姓 名： 学 号： 系 别：

年级专业： xx级土木工程专业 设计题目： XX宿舍楼设计

指导教师： xx

xxxxxxx 2013年3月14日

目 录

1 绪论 ............................................................. - 1 - 2 结构设计 ......................................................... - 3 - 2.1 工程概况 ....................................................... - 3 - 2.2 结构设计条件 ................................................... - 3 - 2.3 结构选型和布置 ................................................ - 3 - 3 框架计算简图 ..................................................... - 5 - 3.1 说明 ........................................................... - 5 - 3.2框架梁柱的界面特性 .............................................. - 5 - 3.3 框架梁柱的线刚度计算 ........................................... - 6 - 4 荷载计算 ......................................................... - 9 - 4.1 恒荷载标准值计算 ............................................... - 9 - 4.2 活荷载标准值计算 .............................................. - 11 - 5 竖向荷载作用下框架受载总图 ...................................... - 11 - 5.1 顶层梁柱 ...................................................... - 13 - 5.2 标准层梁柱 .................................................... - 15 - 5.3底层梁柱 ....................................................... - 17 - 6 水平地震作用计算与位移验算 ...................................... - 19 - 6.1 总重力荷载代表值统计 .......................................... - 19 - 6.2 框架自振周期的计算 ............................................ - 21 - 6.3 多遇水平地震作用标准值计算 .................................... - 21 - 6.4地震作用下的内力计算和水平侧移验算 ............................. - 23 - 7 风荷载作用下的框架侧移与内力计算 ................................ - 29 - 7.1风荷载作用下的水平侧移验算 ..................................... - 29 - 7.2 风荷载作用下内力计算 .......................................... - 30 - 8 迭代法计算竖向荷载作用下框架结构内力 ............................ - 35 - 8.1 恒载和活载作用下的内力分析 .................................... - 36 - 8.2 弯矩调幅 ...................................................... - 41 - 8.3 内力组合 ...................................................... - 42 - 9 截面设计与配筋计算 .............................................. - 47 - 9.1 框架柱截面设计 ................................................ - 47 - 9.2 框架梁截面设计 ................................................ - 49 - 9.3 板的配筋 ...................................................... - 51 - 9.4 次梁配筋 ...................................................... - 54 -

参 考 文 献 ....................................................... - 57 - 致 谢 ............................................................. - 58 -

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1 绪论

根据设计材料提供的建筑场地的地质条件及所在地区的抗震烈度（8度），确定出拟建建筑物的抗震等级为二级，建筑物的设计过程包括建筑设计和结构设计两部分，我们主要以结构设计为主。

建筑设计部分：对影响建筑物的各种因素加以考虑，使其满足使用功能的要求，同时又比较经济、美观。在高宽比、隔音、安全出口、消防、节能等方面，根据相关规范进行设计

结构设计部分：主要对结构的内力计算。包括地震计算、风荷载计算、恒载内力分析和进行主要方面的内力组合，找出最不利的组合进行配筋。结构计算大致分为以下几个步骤：构件布置，按建筑方案中的平、立、剖面进行设计，确定各构件的截面及布置，绘出结构计算简图并初选梁、柱截面；荷载统计，在初选截面的基础上，按从上到下的顺序进行，荷载的取值按各房间的使用功能及位置查找荷载规范，完成恒载及活载的统计，并求重力荷载代表值；框架水平地震作用下侧移验算，先算出各个构件的侧移刚度，再根据顶点位移法计算结构的自振周期，按底部剪力法求水平地震剪力，顶点无附加水平地震作用；横向框架内力分析，分析了横向框架在水平地震剪力和竖向荷载作用下的内力，用迭代法计算梁端、柱端弯矩、剪力；内力组合，对恒载、活载及地震作用下横的向框架的内力进行组合，找出最不利的内力组合，作为对框架梁、柱进行截面设计，和截面配筋计算的依据； 板的设计，用弹性理论对板进行设计，求出板的配筋；设计成果，建筑图七张，平面图三张、立面两张、剖面图一张。配筋图三张，柱配筋图一张、梁配筋图一张、板配筋图一张。以及建筑和结构设计说明等；计算机应用，使用了AUTO CAD绘图、EXCL表格制作和WORD排版设计。 在设计过程中，我们严格按照现行规范进行设计，并取一榀框架进行内力配筋计算，绘制结构配筋图。此外，还参考了有关的图集和教材，如《房屋建筑学》、《混凝土结构》（上、中册）、《建筑抗震简明教程》等，但是由于水平和时间所限，设计中不合宜之处，希望各位老师批评指正。

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2 结构设计

2.1 工程概况

1工程名称：廊坊市xx宿舍楼设计 2.工程地点：河北省廊坊市市区 3.建筑面积约：4700平方米

4.建筑物为五层，底层层高为3.6m，其他层高为3.3m,室内外高差450mm 5.结构形式为钢筋混凝土框架结构 6.设计使用年限为50年

7.建筑物重要性类别为丙类，安全等级为二级 8.建筑物耐火等级为二级

9.抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为Ⅱ类 10.基本雪压：0.4kN/m2

11.基本风压：0.45kN/m2，地面粗糙度C类

12.场区内地势平坦，符合施工要求，可不考虑地下水影响

2.2 结构设计条件

本工程抗震设防类别为丙类，廊坊市的抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度值为0.2g，设计地震分组为第一组），基本风压：0.45 kN/m2,雪压：0.4 kN/m2 ，地面粗糙程度类别为C类。本建筑物为单体建筑，可不考虑周围建筑物影响。本建筑功能要求：宿舍、卫生间、宿管办公室等。采用三跨柱网对称布置。混凝土强度等级：混凝土采用C30。钢筋：本工程钢筋采用HPB235和HRB335级钢筋。墙体：外墙采用标准砖，内墙采用加气混凝土小型砌块。

2.3 结构选型和布置

2.3.1 结构选型

根据设计任务书要求，本结构设计采用钢筋混凝土框架结构。

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2.3.2结构布置

采用横向框架承重方案，施工方案采用现浇整体式梁、板、柱。楼板为单向肋梁楼板结构，楼梯为整体现浇板式楼梯，外墙为370mm的标准砖，内墙为加气混凝土小型砌块。

2.3.3 初估截面尺寸

本工程抗震设防烈度为8度，横向框架承重方案。房屋高度为16.8m,长度为64.8m。查相关规范得出抗震等级为二级，全部混凝土标号为C30，纵向受力钢筋为HRB335级钢筋，其他采用HPB235。楼盖和屋盖采用现浇钢筋混凝土结构。楼板板厚

?1板跨(板跨为402m)，且民用建筑楼板h>=60mm，根据要求取h=100mm。

根据柱网平面布置图，边柱及中柱的承载力范围为7.2m x 3m和7.2m x 4.1m。估算截面尺寸时楼面荷载可以近似取为9.5kN/m2（以中柱计算为例)。 梁截面尺寸估算：

框架结构的主梁截面高和宽可由下式决定

11—）主梁跨，梁跨为6m，取h=600mm 151011 B=（—）h，取b=300mm

32 h=（

次梁高宽可由下式决定

11—）次梁跨，梁跨为7.2m，取h=500mm 181211 B=（—）h，取b=200mm

32 h=（

柱截面尺寸估算：

NACAC

f?0.8CN1.2?0.0095N/mm2?7.2?4.1?4???1176.7mm220.8fc0.8?14.3N/mm

所以得出柱子的尺寸为343mm x 343mm 。由于800mm以下的柱子截面宜取50mm的倍数，则可以取400mm x 400mm。抗震方面:梁内钢筋伸至边柱内长度≥

0.4Lae?0.4?41?22?360.8mm，则柱截面满足要求。

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3 框架计算简图

3.1 说明

框架计算单元：取三轴上一榀框架进行计算，假定框架柱嵌固在基础顶面，框架梁与柱刚接。各楼层的柱截面不变故梁的跨度就是柱截面行心轴线之间的距离。首层层高3.6m，其它层层高3.3m。

3.2框架梁柱的界面特

由构件的几何尺寸、截面尺寸和材料强度，则梁和柱的I和i等截面特征如下表。

表3-1 梁截面特征表

中框架梁 层数 混凝土强度 C30 C30 C30 梁编号 AB BC CD 300×600 300×600 300×600 6000 2200 6000 边框架梁 层数 混凝土强度 C30 C30 C30 梁编号 AB BC CD 300×600 300×600 300×600 6000 2200 6000

截面宽高 梁跨 混凝土弹性30000 30000 30000 截面惯mm× 5.410 1-5 5.4×10 5.4×10 9994截面宽高 梁跨 混凝土弹性30000 30000 30000 截面惯mm× 5.410 94线刚度i/N·mm 相对线刚模量EC /Pa 性矩I/ 10I’ 5.4×10 度0.28 1-5 5.4×10 5.4×10 991.4727×10 5.4×10 10110.77 0.28 线刚度i/N·mm 4.05×10 1.1045×10 4.05×10 101110相对线刚度I’ 0.21 0.57 0.21 模量EC /Pa 性矩I/

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表3-1 柱截面特征表

层数 1 混凝土强度 C30 C30 柱子编号 柱面宽高 柱高 4.6 3.3 混凝土弹性30000 30000 截面惯mm ×2.1310 2.13×10 994线刚度1.3910 1.9410 1010相对线刚度I’ 0.72 1.0 模量EC /Pa 性矩I/ i/N·mm ××A B C 400×400 D A B C 400×400 D 2~5 3.3 框架梁柱的线刚度计算

3.3.1柱子计算

14??0.4?EI12 首层: i1???1.39?104kN/m

L4.6143.0?107???0.4?EI12 2~5层：i2???1.94?104kN/mL3.3

3.0?107?3.3.2 梁计算

3轴为中框架梁，考虑到整体现浇板结构中板对梁的有利作用，对中框架梁取I=2I0 ,边框架梁取I=1.5I0 ，其余梁截面相同。 边AB、CD跨梁: i边?2EI?L2?3.0?107?13?0.3??0.6?12?5.4?104kN/m 6.0 中间BC跨梁:i中?2EI?L2?3.0?107?13?0.3??0.6?12?1.4727?105kN/m 2.23.3.3 相对线刚度的计算

令二至五层柱子的线刚度为1.0，其余各杆件的相对线刚度为: 一层柱子: i,1.39?105kN/m??0.72 1.94?105kN/m,5.4?104kN/m AB、CD跨梁: i??0.28

1.94?105kN/m BC跨梁: i,?1.47?105kN/m?0.77

1.94?10kN/m5 同理可得边跨的梁相对线刚度:

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4.05?104kN/m AB、CD跨梁: i''?1.94?105kN/m?0.215

kN/mBC跨梁: i''?1.1045?10?0..571.94?105kN/m

根据以上结果可以画出框架梁柱的相对线刚度图:

0.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)0.720.77(0.57)1.00.77(0.57)1.00.771.00.77(0.57)1.00.77(0.57)0.721.01.01.01.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)1.00.28(0.21)0.720.724600

AD 注：括号内为边框架相对线刚度

图3.1 框架柱相对线刚度

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3300330033003300

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4 荷载计算

4.1 恒荷载标准值计算

4.1.1 不上人屋面恒载

保护层：浅色涂料 忽略 防水层:防水卷材[SBS(3+3)改性沥青防水卷材] 0.4kN/m2 找平层:20mm厚1:3水泥砂浆找平 0.02×20=0.4kN/m2 找坡层：30厚LC5.0轻集料混凝土 8×0.03=0.24kN/m2 保温层：100厚岩棉 2.5×0.1=0.25kN/m2 结构层：120mm厚现浇混凝土板 0.12×25=3kN/m2 板底抹灰：10mm厚 0.01×17=0.17 kN/m2 合计 4.46 kN/m2 4.1.2 楼面恒载

楼面：10mm厚花岗岩地砖，聚合物水泥砂浆铺砌 0.01×35.4=0.354 kN/m2 结合层:5mm厚聚合物水泥砂浆 0.005×20=0.1 kN/m2

找平层：20mm厚1:3水泥砂浆 0.02×20=0.4kN/m2

找坡层：5mm厚聚合物水泥砂浆 0.005×20=0.1 kN/m2 结构层：100mm厚现浇混凝土板 0.10×25=2.5kN/m2 合计 3.454 kN/m2 4.1.3 梁自重

主梁：b×h=300mm×600mm 25kN/m3 ×0.3m×（0.6-0.1）=3.75kN/m 次梁：b×h=250mm×250mm 25kN/m3 ×0.25m×（0.5-0.1）=2.5kN/m 4.1.4 基础梁自重：

b×h=250mm×400mm 25kN/m3 ×0.25m×0.4=2.5kN/m

4.1.5 柱自重

KZ1：b×h=400mm×400mm 25kN/m3 ×0.4m×0.4m=4kN/m 抹灰层：10mm厚 17kN/m3 ×0.01m×4×0.4=0.272kN/m 合计 4.272kN/m

板底抹灰：10mm厚 0.01×17=0.17 kN/m2

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4.1.6 墙自重 外纵墙自重 首层：

纵墙 11.8kN/m3 ×0.9m×0.37m=3.93kN/m 铝合金窗 0.35kN/m3 ×1.5=0.525kN/m 外墙面贴瓷砖 0.5kN/m3 ×（3.6-1.5）m=1.05kN/m 内墙面20mm厚抹灰 17kN/m3 ×0.02m×（3.6-1.5）m=0.714kN/m 合计 6.22kN/m 标准层

纵墙 11.8kN/m3 ×0.9m×0.37m=3.93kN/m 铝合金窗 0.35kN/m3 ×1.5=0.525kN/m 外墙面贴瓷砖 0.5kN/m3 ×（3.3-1.5）m=0.9kN/m 内墙面20mm厚抹灰 17kN/m3 ×0.02m×（3.3-1.5）m=0.612kN/m 合计 5.97kN/m 内纵墙自重 首层

纵墙（横墙） 11.8kN/m3×3.6m×0.2m=8.50kN/m 抹灰层20mm厚（两侧） 17kN/m3 ×0.02m×3.6m=1.22kN/m 合计 9.72kN/m 标准层

纵墙（横墙） 11.8kN/m3 ×3.3m×0.2m=7.79kN/m 抹灰层20mm厚（两侧） 17kN/m3×0.02m×3.3m=1.12kN/m 合计 8.91kN/m 女儿墙自重 墙重及压顶重

11.8kN/m3 ×0.9m×0.2m + 25kN/m3 ×0.2m×0.3m= 3.624kN/m 外墙面贴瓷砖 0.5kN/m3 ×（0.9 + 0.3）m=0.6kN/m 水泥粉刷内面 0.36kN/m3 ×（0.9 + 0.3）m=0.432kN/m 合计 4.656 kN/m

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4.2 活荷载标准值计算

4.2.1 屋面和楼面活荷载标准值

根据《荷载规范》查得,不上人屋面：0.5kN/m2,楼面：宿舍楼楼面为2.0kN/m2,宿舍楼走廊为2.0kN/m。综合考虑为4.0 kN/m2 4.2.2 屋面雪荷载标准值

Wk=0.4kN/m2，屋面活荷载与雪荷载不同时考虑，两者中取大值。

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5 竖向荷载作用下框架受载总图

结构的布置已经确定，则荷载的传递路径已经可以知道了。从结构布置图中可以知道:屋盖和楼盖的梁格将板划分为单向板（l2?7.2?3.6?3），则可知道板面

l12.0均布荷载传给纵向次梁及纵向框架梁，纵向框架梁及次梁以集中力的方式传给横向承重框架梁，为计算方便将框架梁的自重化为集中荷载。

DCBA234

图5.1 计算单元图

5.1 顶层梁柱

5.1.1 恒载计算 AB和CD跨梁

板传给次梁：

中间次梁 gk =4.46kN/m2×2m=8.92kN/m 边框架梁 gk1=4.46kN/m×1m=4.46kN/m A轴和D轴 gk2=4.65kN/m（女儿墙） 中框架梁B轴和C轴 gk =4.46kN/m2×（1.1 + 1）m=9.366kN/m

次梁传给横向框架梁

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中间次梁传递

次梁自重 Gk1=2.5kN/m2×（7.2-0.3）m=17.25kN 板到次梁到主梁 Gk2=8.92kN/m2×7.2m=62.22kN 小计 G1k=17.25kN + 62.22kN =81.47kN 横向框架梁自重 gk =3.75kN/m 折算为集中荷载 G2k=3.75kN/m2×2m=7.5kN BC跨梁

板传给次梁 gk =4.46kN/m2×1.1m=4.906kN/m 次梁传给主梁

次梁自重 Gk1=2.5kN/m2×（7.2-0.3）m=17.25kN 板传递 Gk2=4.906kN/m2×7.2m=35.32kN 小计 g1k =52.57kN 框架梁自重 gk =3.75kN/m 折算为集中荷载 G2k=3.75kN/m2×2m=7.5kN 柱子

边柱 （A轴和D轴）

边框架梁传递 Gk1=（4.46 + 4.65）kN/m×7.2m=65.59kN 边框架梁自重 Gk2=3.75kN/m×(7.2-0.4)m=25.5kN 合计 91.09kN 中柱

纵向中框架梁传递 Gk1=9.366kN/m×7.2m=67.44kN 纵向中框架梁自重 Gk2=3.75kN/m×(7.2-0.4)m=25.5kN 合计 92.94kN 5.1.2 活载计算 AB和CD跨梁

板传给次梁：

中间次梁 qk =4.0kN/m2×2m=8.0kN/m 边框架梁 qk=4.0kN/m2×1m=4.0kN/m 中框架梁B轴和C轴 qk =4.0N/m2×（0.55 + 1）m=6.2kN/m

合计 Gk = G1k + G2k =88.97kN

合计 Gk = G1k+ G2k=60kN

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次梁传给主梁

中间次梁传递 QK=8.0kN/m2×7.2m=57.6kN/m BC跨梁

板传给次梁 qk =4.0N/m2×1.1 m=4.4 kN/m 次梁传给主梁 QK=4.4kN/m2×7.2m=31.68kN/m 柱子

边柱 （A轴和D轴）

边框架梁传递 QBK = QEK =4.0kN/m×7.2m=28.8kN 中柱 QK =6.2kN/m×7.2m=44.64kN

5.2 标准层梁柱

5.2.1 恒载计算

AB和CD跨梁

板传给次梁：

中间次梁 gk =3.54kN/m×2m=7.08kN/m 边框架梁 gk1=3.54kN/m2×1m=3.54kN/m A轴和D轴 gk2=5.97kN/m（墙） 中框架梁B轴和C轴 gk =3.54kN/m2×（1.1 + 1）m=7.43kN/m 次梁传给横向框架梁 中间次梁传递

次梁自重 Gk1=2.5kN/m2×（7.2-0.3）m=17.25kN 板到次梁到主梁 Gk2=7.08kN/m2×7.2m=51kN 小计 G1k =68.25kN 横向框架梁自重 gk =3.75kN/m 折算为集中荷载 G2k = 3.75kN/m2×2m=7.5kN 合计 Gk = G1k + G2k=75.95kN BC跨梁

板传给次梁 gk =3.54kN/m2×1.1m=3.89kN/m 次梁传给主梁

次梁自重 Gk1=2.5kN/m2×（7.2-0.3）m=17.25kN

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板传递 Gk2=3.89kN/m2×7.2m=28kN 小计 g1k=45.25kN 框架梁自重 gk =3.75kN/m 折算为集中荷载 G2k = 3.75kN/m2×1.1m=4.125kN 合计 Gk = G1k + G2k=49.375kN 柱子

边柱 （A轴和D轴）

边框架梁传递 Gk1=（3.54 + 5.97）kN/m×7.2m=68.59kN 边框架梁自重 Gk2=3.75kN/m×(7.2-0.4)m=25.5kN 柱自重 Gk3 =4.272kN/m×3.2m=13.7kN 合计 94kN 3.2m是为柱高减去板厚100mm 中柱

纵向中框架梁传递 Gk1=7.43kN/m×7.2m=53.5kN 纵向中框架梁自重 Gk2=3.75kN/m×(7.2-0.4)m=25.5kN 柱自重 Gk3 =4.272kN/m×3.2m=13.7kN 合计 78.6kN 5.2.2 活载计算 AB和CD跨梁

板传给次梁：

中间次梁 qk =4.0kN/m2×2m=8.0kN/m 边框架梁 qk=4.0kN/m2×1m=4.0kN/m 中框架梁B轴和C轴 qk =4.0N/m2×（1.1 + 1）m=8.4kN/m 次梁传给主梁

中间次梁传递 QK=8.0kN/m2×7.2m=57.6kN/m BC跨梁

板传给次梁 qk =4.0N/m2×1.1 m=4.4 kN/m 次梁传给主梁 QK=4.4kN/m2×7.2m=31.68kN/m 柱子

边柱 （A轴和D轴）

边框架梁传递 QBK = QEK =4.0kN/m×7.2m=28.8kN

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中柱 QK =8.4kN/m×7.2m=60.05kN

5.3底层梁柱

5.3.1 恒载计算

AB和CD跨梁

板传给次梁：

中间次梁 gk =3.54kN/m2×2m=7.08kN/m 边框架梁 gk1=4.0N/m2×1m=4.0kN/m A轴和D轴 gk2=6.22kN/m（墙） 中框架梁B轴和C轴 gk =3.54kN/m2×（1.1 + 1）m=7.43kN/m 次梁传给横向框架梁 中间次梁传递

次梁自重 Gk1=2.5kN/m2×（7.2-0.3）m=17.25kN 板到次梁到主梁 Gk2=7.08kN/m2×7.2m=51kN 小计 G1k=68.25kN 横向框架梁自重 gk =3.75kN/m 折算为集中荷载 G2k= 3.75kN/m2×2m=7.5kN 合计 Gk = G1k + G2k =75.95kN BC跨梁

板传给次梁 gk =3.54kN/m2×1.1m=3.89kN/m 次梁传给主梁

次梁自重 Gk1=2.5kN/m2×（7.2-0.3）m=17.25kN 板传递 Gk2=3.89kN/m2×7.2m=28kN 小计 g1k =45.25kN 框架梁自重 gk =3.75kN/m 折算为集中荷载 G2k= 3.75kN/m2×1.1m=4.125kN 合计 Gk=G1k+G2k =49.375kN 柱子

边柱 （A轴和D轴）

边框架梁传递 Gk1=（3.54 +6.22）kN/m×7.2m=70.03kN 边框架梁自重 Gk2=3.75kN/m×(7.2-0.4)m=25.5kN

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柱自重 Gk3 =4.272kN/m×3.5m=15kN 合计 95.8kN 3.5m是为柱高减去板厚100mm 中柱

纵向中框架梁传递 Gk1=7.43kN/m×7.2m=53.5kN 纵向中框架梁自重 Gk2=3.75kN/m×(7.2-0.4)m=25.5kN 柱自重 Gk3 =4.272kN/m×3.5m=15kN 合计 94kN 5.3.2 活载计算

底层活荷载与标准层相同不再计算。

(28.8) 91(57.6)88.97(57.6)88.97(44.64)(31.7)(44.64)92.9456.792.94(57.6)88.97(57.6)88.97(28.8) 91G=13.7(28.8) 94(57.6)75.95(57.6)75.95G=13.7G=13.7(57.6)75.95(57.6)75.95G=13.7(60.5)(31.7)(60.5)78.649.3878.6(28.8) 94G=13.7(28.8) 94(57.6)75.95(57.6)75.95G=13.7G=13.7(57.6)75.95(57.6)75.95G=13.7(60.5)(31.7)(60.5)78.649.3878.6(28.8) 94G=13.7(28.8) 94(57.6)75.95(57.6)75.95G=13.7G=13.7(57.6)75.95(57.6)75.95G=13.7(60.5)(31.7)(60.5)78.649.3878.6(28.8) 94G=13.7(28.8) 94(57.6)75.95(57.6)75.95G=13.7G=13.7(57.6)75.95(57.6)75.95G=13.7(60.5)(31.7)(60.5)78.649.3878.6(28.8) 944600 注：图中单位为kN,括号内为活荷载，括号外为恒荷载

图 5-2 框 架 竖向 受 荷 总 图

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330033003300330009级土木工程专业毕业设计

6 水平地震作用计算与位移验算

水平地震作用在房屋的横向和纵向，本设计以横向水平地震作用的计算为例说明。本结构高度不超过40m，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度分布比较均匀，故采用底部剪力法的简化方法计算水平地震作用。该方法将结构简化为作用于各楼层位置的多质点葫芦串，结构底部总剪力与地震影响系数及各质点的重力荷载代表值有关。为计算各质点的重力荷载代表值，本例先计算各楼面层梁板柱的重量，各楼层墙体的重量，然后按以各楼层为中心上下各半个楼层的重量集中于该楼层的原则计算各质点的重力荷载代表值。

重力荷载代表值G取结构和构件自重标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷载组合值系数取为：a雪荷载0.5，b屋面活荷载0.0，c按等效均布荷载计算的楼面活载0.5。

6.1 总重力荷载代表值统计

顶层总重力荷载代表值 8531.1kN

屋面板 958.3×4.46=4274kN 梁 3.75×（14.2×10+64.8×4）+2.5×（64.8×5-3.6×4）=2278.5kN 柱 4.272×（3.3×0.5-0.12）×44＝298.8kN 墙 （64.8+14.2）×2×5.97+12×17×8.91＝2760.1 kN 标准层总重力荷载代表值10847.65kN

楼面板 936.75×3.45=3231.8kN 梁 3.75×（14.2×10+64.8×4）+2.5×（64.8×5-3.6×4）=2278.5kN 柱 4.272×3.3×44＝620.3kN 墙 （64.8+14.2）×2×5.97+12×17×8.91＝2760.1 kN 门 0.95×2.1×34×0.2＝13.57kN

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窗 1.5×1.5×0.35×34＝26.78kN 50%的活荷载 4.0× 958.3×0.5=1916.6kN 首层总重力荷载代表值 10875.84kN

楼面板 936.75×3.45=3231.8kN 梁 3.75×（14.2×10+64.8×4）+2.5×（64.8×5-3.6×4）=2278.5kN 柱 4.272×（3.3×0.5+3.6×0.5）×44＝648.49kN 墙 （64.8+14.2)×2×5.97+12×17×8.91＝2760.1 kN 门 0.95×2.1×34×0.2＝13.57kN 窗 1.5×1.5×0.35×34＝26.78kN 50%的活荷载 4.0× 958.3×0.5=1916.6kN

图 6-1 各 层 重 力 荷 载 代 表 值

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6.2 框架自振周期的计算

框架自振周期可采用假想顶点位移法计算，对于民用框架和框架抗震墙房屋，也可按下列经验公式计算： T1?0.22?0.035H3 B 式中H—房屋主体结构的高度（m），H＝15.8m；

B－房屋震动方向的长度，在计算横向水平地震作用时，为房屋宽度取14.2m。 则T1?0.22?0.0353H15.8?0.22?0.035?3?0.448sB14.2。

6.3 多遇水平地震作用标准值计算

由于设防烈度为8度，抗震等级为二级，小震，场地为II类，由?建筑抗震设计规范?，表4.1.4－1和表4.1.4－2可查得水平地震影响系数最大值为??0.16，

?2?1.0。则地震特征周期值为Tg=0.35。一般建筑的阻尼比??0.05,阻尼调整系数横向地震影响系数：

??(TgT1)0.9?2?max?(0.350.9)?1.0?0.16?0.1280.448Tg?0.35s?Ts?5Tg?1.75s1?0.448

又由抗震规范可知?n?0，即不用考虑顶部附加地震作用对于多质点体系，结构底部总横向水平地震作用标准值为：

G=8531.1+10847.65×3+10875.84=51949.89kN

FEK总?0.85?G?0.85?0.128?51949.89?5.652?103KNFEK?FEK总?5.652?102KN10Ts?1.4Tg?1.4?0.35?0.49s 1?0.448

各质点的水平地震作用按下式计算： F?iGiHi?Gj?1nFEK(1??n)

jHj计算得作用于各质点横向水平地震作用标准值如表：

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表6-1 横向水平地震及楼层地震剪力计算

层 5 4 3 2 1 151.54Gi/kN 8531.1 10847.65 10847.65 10847.65 10875.84 Hi/m 17.8 14.5 11.2 7.9 4.6 GiHi 151853.58 157290.92 121493.68 85696.43 50028.86 ∑GiHi Fi/kN 151.54 156.96 Vi/kN 151.54 308.51 429.75 515.27 565.2 566363.48 121.24 85.52 49.92 156.96121.2485.5249.924600

注：图中单位均为kN。

图 6-2 地 震 作 用 下 荷 载

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3300330033003300

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6.4地震作用下的内力计算和水平侧移验算

6.4.1地震作用下内力计算

用于横向框架计算的侧移刚度D值计算结果见表6-2。

表6-2 横向D值的计算

层 构件名称 中柱 2-5 层 边柱 层 构件名称 中柱 首层 边柱 __

k?_i1?i2?i3?i4 2icac?12iK D?ac?2c h2?K0.229 k?0.28?2?0.77?2?0.525 20.208 k?_0.28?0.28?0.28 20.123 0.135 k?_i1?i2 icac?12i0.5?K D?ac?2c h2?K0.999 k?0.28?0.77?1.349 0.72_1.499 k?0.28?0.388 0.720.598 0.399 框架侧移验算

多遇地震作用下框架层间弹性位移应符合下式条件： ue???e??h

ue－多遇地震作用标准值产生的楼层间最大的弹性层间位移。 第i层层间弹性位移?uei?Vin

ik?Dk?1 式中Vi??Fi，为楼层点地震剪力；Dik为第i层第k柱的抗侧刚度。

j?in 则地震作用下框架侧移计算如下表。

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表6-3 地震作用下框架侧移计算

层次 5 4 3 2 1 Fi 151.54 156.96 121.24 85.52 49.92 Vi 151.54 308.51 429.75 515.27 565.2 ∑D 141232 141232 141232 141232 542424 ?ue 0.001072986 0.00218442 0.003042866 0.003648394 0.001041989 hi 3.3 3.3 3.3 3.3 4.6 ?ue/hi 1/3075 1/1510 1/1084 1/904 1/4414 则1/904<1/550 知本设计抗震侧移满足规范要求。

6.4.2地震作用下内力计算

框架在地震下的内力用D值法进行计算。 1、 计算原理：

⑴ 以③轴线横向框架内力计算为例，说明计算方法，框架柱端剪力及弯矩分别按以下公式进行式计算。 （2） Vij=

Dij?Dj?1n?Vi

ij Vij――第i层第j柱所分配得地震剪力； Vi――第i层楼层剪力；

Dij――第i层第j根柱的侧移刚度； ?Dij――第i层所以各柱侧移刚度之和。

j?1n （3）柱端弯矩MC由下式计算

Mcu?Vij?(h?y) Mct?Vij?y （4）计算梁端弯矩Mb

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梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上，下柱端弯矩之和按左，右梁的线刚度比例分配。如下式

ilb M?(M?M)lr

ib+iblbuclcrib M?(M?M)lr

ib+ibrbuclc （5）梁端剪力Vb的计算

lMb?Mbr Vb =

l2、反弯点的高度：各柱反弯点高度比y按式y?y0?y1?y2?y3确定，其中底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y3，其余柱均无修正，具体计算过程及结果见下表

表6-4 地震作用下的柱反弯点高度

层 5 4 3 2 1 柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 边柱 中柱 H 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 4.6 4.6 ? 0.28 0.525 0.28 0.525 0.28 0.525 0.28 0.525 0.388 1.349 y0 0.12 0.262 0.24 0.35 0.4 0.412 0.51 0.5 0.76 0.625 y1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 y2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 y3 0 0 0 0 0 0 -O.05 -0.05 0 0 y 0.12 0.2625 0.24 0.35 0.4 0.4125 0.46 0.45 O.76 0.625 y.h/m 0.396 0.866 0.792 1.155 1.32 1.361 1.518 1.485 3.496 2.875

3、地震作用下各层柱端弯矩及剪力计算过程见下表6-5，弯矩图见图6-3，梁端剪力及柱轴力见图6-4。

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31.07115.0784

81.6181.6111.13154.61143.4842.23183.2967.61208.16157.7945.31203.1112.08273.17101.03262.12105.2347.9242.70116.74433.57183.98450.81122.22351.38101.30330.4772.62177.54104.92266.3注：图中单位均为kN。

577.56

图 6-3 地 震 作 用 下 框 架 弯 矩 图

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18.78-18.7837.03-55.8150.6918.78-33.52114.0437.03-110.53170.0950.69-229.93257.9877.44-183.9449.96-233.8477.4452.30

-106.5-410.47205.7749.96-566.28

注：图中单位均为kN。

图6-4 地 震 作 用 下 框 架 的 剪 力 轴 力 图

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7 风荷载作用下的框架侧移与内力计算

7.1风荷载作用下的水平侧移验算

用于横向框架计算得侧移刚度D值计算结果见下表。

表7-1 横向D值的计算

层 构件名称 中柱 2-5 k?_k?_i1?i2?i3?i4 2ic12icK D?a? ac?c2h2?K0.208 0.229 0.28?2?0.77?2?0.525 2层 边柱 层 构件名称 中柱 首层 边柱 k?_0.28?0.28?0.28 20.123 0.135 k?__i1?i2 icac?12i0.5?K D?ac?2c h2?K0.999 k?0.28?0.77?1.349 0.72_1.499 k?0.28?0.388 0.720.598 0.399

框架侧移验算

风荷载作用下框架层间弹性位移应符合下式条件： ue???e??h 第i层层间弹性位移?uei?Vin

ik?Dk?1 式中

Vi??Fij?in，为楼层点剪力；

Dik为第i层第k柱的抗侧刚度。

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表7-2 风荷载标准值计算表

WK??zusuz?0 F?WKA (A为各节点风荷载作用面积) 离地高度 z/m 16.8 13.5 10.2 6.9 3.6 表7-3 则风荷载作用下框架侧移计算 层次 5 4 3 2 1 WK 5.346 Vi/kN 5.346 ∑D/kN 141232 141232 141232 141232 542424 ?ue 0.00003785 0.000113558 0.000189263 0.000264968 O.000089597 hi/m 3.3 3.3 3.3 3.3 3.6 ?ue/hi 1/114705 1/344115 1/573524 1/802934 1/248883 uz 0.74 0.74 0.74 0.74 0.74 ?z 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 us 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 ?0/(KN/m2) 0.45 0.45 0.45 0.45 0.45 A 11.88 23.76 23.76 23.76 24.84 F/KN 5.346 10.692 10.692 10.692 11.178 10.692 16.038 10.692 26.73 10.692 37.422 11.178 48.6

则1/114705<1/550 知本设计风荷载侧移满足规范要求。

7.2 风荷载作用下内力计算

7.2.1计算理论

框架柱端剪力及弯矩分别按式（1）和式（2）（3）计算 Vij=

Dij?Dj?1n?Vi （1）

ij Vij――第i层第j柱所分配得地震剪力；

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Vi――第i层楼层剪力；

Dij――第i层第j根柱的侧移刚度； ?Dij――第i层所以各柱侧移刚度之和。

j?1n

柱端弯矩MC由下式计算

Mcu?Vij?(h?y) （2） Mct?Vij?y （3） 计算梁端弯矩Mb

梁端弯矩可按节点弯矩平衡条件，将节点上，下柱端弯矩之和按左，右梁的线刚度比例分配。如下式（4）（5）

ilb M?(M?M)lr （4）

ib+iblbuclcrib M?(M?M)lr （5）

ib+ibrbuclc 边跨梁端弯矩为 Mbit?Mij?Mit?1,j

lMb?Mbr 梁端剪力Vb的计算 Vb = （6）

l7.2.2 D值法计算风荷载作用下框架结构的内力

反弯点的高度：各柱反弯点高度比y按式y?y0?y1?y2?y3确定，其中底层柱需考虑修正值y2，第二层柱需考虑修正值y3，其余柱均无修正，具体计算过程及结果见下表。

表7-4 风作用下的柱反弯点高度

层 5 柱 边柱 H 3.3 ? 0.28 y0 0.12 y1 0 y2 0 y3 0 y 0.12 y.h/m 0.396

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4 中柱 边柱 3 中柱 2 边柱 中柱 边柱 1 中柱 4.6 1.349 0.625 0 0 0 3.3 3.3 3.3 4.6 0.525 0.412 0.28 0.525 0.388 0.51 0.5 0.76 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -O.05 -0.05 0 3.3 3.3 0.525 0.28 0.35 0.4 0 0 0 0 0 0 中柱 边柱 3.3 3.3 0.525 0.262 0.28 0.24 0 0 0 0 0 0

0.2625 0.866 0.24 0.35 0.4 0.792 1.155 1.32 0.4125 1.361 0.46 0.45 O.76 1.518 1.485 3.496 0.625 2.875

风荷载作用下各层柱端弯矩及剪力计算过程见下表7-5，弯矩图见图7-1，梁端剪力及柱轴力见图7-2。

2.672.670.451.231.680.607.586.980.753.681.364.302.8212.449.623.026.992.586.556.7419.8513.115.6611.284.179.799.7818.809.027.307.162.652.5122.904.12

注：图中单位均为kN/m。

图 7-1 风 荷 载 作 用 下 弯 矩 图

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0.52-0.521.49-2.012.500.52-0.241.49-1.042.50-2.894.0-8.513.574.07.024.352.290.76

-4.51-5.913.57-6.84.46-12.08

注：图中单位均为kN。

图 7-2 风 作 用 下 框 架 柱 剪 力 轴 力 图

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8 迭代法计算竖向荷载作用下框架结构内力

根据本例的具体要求可以分为以下4个部分。计算杆端弯矩及节点不平衡弯矩，从框架的受荷载总图可知，恒载和活荷载化为了集中力，梁受荷情况如下

固端弯矩： ___M?___ABM??___CDM??___BAMDC1?1?2??Pa?1?????PL?1????FPL

3?3?9 ___MBCFPab26?47????FPL??0.1338FPL 2L13 ___MCBFPba27?36??FPL?0.1147FPL 2L13 依次算出各种条件下的固端弯矩及节点不平衡弯矩，具体下面为书写方便只列出恒载。

计算杆端的弯矩分配系数

已知线刚度，据公式：?ik??1汇集于同一点的分配系数总和为0.5。 计算节点的各杆端的近端转角弯矩

?直到其值前后两次到达要求精度为止， M'ik??ik?为?Mi??M'ki?，

___iik，求得各杆端的弯矩分配系数，

2?iik?i?书写计算方便此过程在草纸上进行。 计算杆端的最后弯矩 Mik?Mik?2M图。

___'ik___?M'ki?Mik?M'ik?M'ik?M'ki

?? 综上所述，我们可以得出恒载下的弯矩图，再根据平衡条件得出剪力图和轴力

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8.1 恒载和活载作用下的内力分析

标准层的固端弯矩：

___?___??___??___MABMCDMBAMDC ___??

2 ?75.95KN?6m??101.27KN/m9M??0.1338?49.38KN?2.2m??14.54KN/m

?0.1147?49.38KN/m?2.2m?12.46KN/m

BC___MCB 顶层的固端弯矩： ___M?___ABM??___CDM??___BAM??DC2?88.97KN?6m??118.63KN/m 9

___M??0.1338?56.7KN?2.2m??16.69KN/m

?0.1147?56.7KN/m?2.2m?14.31KN/m

BC ___MCB 框架在恒载作用下的内力图，弯矩图，剪力图，轴力图如下。

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54.3736.1536.1567.4640.23

59.8559.8569.75119.8559.9159.9169.77119.8759.8460.0269.75119.7460.2729.4869.82120.2158.4561.7569.83126.7654.3836.1936.1867.4641.2854.37126.7636.1536.2567.4540.2354.42126.7536.3935.9467.4954.2035.3467.2740.17126.7837.2440.4570.67 注：图中单位均为kN.m。

45.52

图8-1 恒 载 作 用 下 框 架 弯 矩 图

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94.81253.881.1494.81300.5487.911.15297.11294.81534.53720.931.14897.1194.80767.55954.201.1694.861000.861187.411.1097.0797.1297.108

52.5645.22350.1752.5642.25396.79634.1152.5645.25680.73918.9452.5542.27965.561203.4552.5942.221250.161488.21234.02 注：图中单位均为kN。

1534.82

图8-2 恒 载 作 用 下 框 架 梁 柱 剪 力 轴 力 图

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29.5280.2435.3144.9831.9

39.4539.4545.4178.9539.4639.4845.4278.9739.5439.4145.4179.9039.7139.7145.4579.2040.7280.2429.6035.1335.1244.9931.1980.2429.5235.1035.1644.9831.1980.2429.5135.2434.9645.0180.2434.6044.9131.2029.56635.8631.1438.6345.2546.68 注：图中单位均为kN.m。

45.52

图8-3 活 载 作 用 下 框 架 弯 矩 图

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61.311.0392.3962.430.0362.37186.2069.120.2862.68279.5262.200.2062.67372.7762.810.2262.22466.3033.7828.00312.5033.7327.12250.0633.7327.11187.6463.43

33.5727.2762.8233.7527.09125.19

注：图中单位均为kN。

图8-4 活 载 作 用 下 框 架 梁 柱 剪 力 轴 力 图

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8.2 弯矩调幅

取β=0.9对梁进行调幅，调幅计算过程见下表

表8－1 AB跨弯矩调幅计算

荷载种类 层数 5 4 恒载 3 2 1 5 4 活载 3 2 1

表8-2 BC跨弯矩调幅计算

层数 5 恒载 4 3 2 1 5 4 活载 3 2 1

弯矩标准值 M左 59.85 119.85 119.87 119.74 120.21 39.45 78.95 78.97 79.89 79.20 M中 68.61 M右 36.15 调幅系数 M左 调整后弯矩值 M中 68.61 68.77 68.75 68.5 68.53 45.41 45.42 45.41 45.45 45.25 M右 32.41 114.08 114.08 114.07 114.082 72.22 72.23 72.22 72.33 72.19 53.865 107.86 107.88 107.76 0.9 108.19 35.51 71.06 71.07 71.91 71.28 68.77 126.76 68.75 126.76 68.5 126.75 68.53 126.78 45.41 45.42 45.41 45.45 45.25 80.24 80.24 80.24 80.24 80.23 弯矩标准值 M左 54.37 54.387 54.373 54.427 54.207 29.52 29.519 29.521 29.51 29.561 M中 40.233 40.218 40.235 40.17 40.451 31.189 31.19 31.187 31.201 31.137 调幅系数 调整后弯矩 M左 48.933 48.95 48.945 48.98 M中 40.233 40.218 40.235 40.17 40.451 31.189 31.19 31.187 31.201 31.137 0.9 48.79 26.57 26.57 26.57 26.55 26.6 - 41 -

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8.3 内力组合

一般组合采用三种组合形式

可变荷载效应控制时①1.2恒+1.4活②1.2恒+0.9（活+风）×1.4 永久荷载效应控制时1.35恒+0.7×1.4活≈1.35恒+活 考虑地震组合1.2（恒+0.5活）+1.3地震作用

表8－3 横向框架梁内力组合（一般组合）

构件 截内面 力 梁左 恒载 荷载种类 1.2恒+1.4活 内力组合 1.2恒+0.9（活+风）×1.4 -118.16 190.44 1.35恒+活 -120.249 189.3642 活载 风载 M -59.85 -39.452 V 94.812 61.368 2.67 -0.52 -127.052 199.6896 顶层横梁 端 跨中 梁右端 梁左M 69.75 45.411 1.2 147.2754 142.43 139.5735 M -36.15 -80.241 V -97.10 -63.432 M -120.2 -79.201 V 94.864 M 69.53 62.81 45.252 -0.45 0.52 9.02 -3.57 6.5 -2.65 3.57 -155.717 -205.334 -255.13 201.7708 146.7888 -264.466 -203.573 -145.05 -195.79872 -232.68006 188.4792 148.64352 -256.57236 -190.36494 -129.043 -194.527 -241.484 190.8764 139.1175 -251.389 -193.244 首层横梁 端 跨中 梁右端 M -126.7 -80.236 V -97.05 -62.219

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表8－4 横向框架梁内力组合（考虑地震作用） 构件 截面 内力 梁左端 顶层横梁 跨中 梁右端 梁左端 首层横梁 跨中 梁右端 M V M M V M V M M V -59.85 94.812 69.75 -36.15 -97.108 -120.21 94.864 69.53 -126.78 -97.056 荷载种类 恒载 -19.72 30.68 22.70 -40.12 -31.72 -39.60 31.40 22.62 -40.11 -31.11 0.5活载 81.61 -18.78 22 -31.07 18.78 177.54 -49.96 32.05 -122.22 49.96 内力组合 1.2（恒+0.5活）+1.3地震作用 22.43 107.77 125.92 -107.84 -111.14 62.78 67.73 138.67 -335.09 -70.18

表8－5 横向框架柱内力组合（一般组合）

NmaMmax荷载种类 杆跨截内内力组合 及相Nmin及相x及相应的M 1.2恒恒载 活载 风载 +1.4活 顶层A 柱顶 M -59.85 -39.4 2.67 -127.05 1.2恒+0.9（活+风）×1.4 -123.31 1.35恒+活 -127.05 -123.31 -120.2 应的N 应的M 件 向 面 力 -120.24

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柱 258.87 59.91 300.498 -36.15 350.16 36.19 396.789 -61.75 1187.40 70.67 1234.02 -28.78 -37.24 1488.16 92.38 39.477 92.38 -35.11 62.824 35.12 62.82 -40.71 466.3 439.99 127.15 489.93 -92.53 508.15 439.99 127.15 489.93 -94.89 507.82

N -0.52 439.26 441.87 439.26 126.31 489.21 -94.89 507.82 441.87 120.35 498.05 -83.91 535.55 83.98 598.48 -131.10 2077.7 150.14 2133.64 -61.12 -98.4 2213.75 柱底 M -0.6 126.31 120.35 N -0.52 489.21 498.05 柱顶 B 柱底 M -1.68 -94.89 -83.91 N -0.24 507.8204 535.55 M 0.75 92.60 93.65 564.10 -131.10 2077.70 150.15 2133.64 -61.122 -94.88 2223.27 83.98 93.65 93.65 564.10 -131.10 2077.70 150.15 2133.6488 -61.122 -98.4004 223.27 563.76 -118.47 2060.79 1118.1 2116.73 -70.838 -98.4 N -0.24 563.76 598.48 柱顶 N M 9.02 -118.47 -124.07 -12.08 2060.79 2069.29 A 首层柱 M 46.6 -22.9 118.09 142.08 柱底 N 466.3 -18.99 -35.856 312.491 -12.08 2116.73 2132.23 V -6.94 -70.838 -57.843 M B 柱顶 N -2.51 -98.40 -86.13 -6.8 2213.75 2321.507 2213.7594

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M 柱底 N 45.52 1534.8 16.66 45.52 312.49 17.99 4.12 118.352 2279.27 45.178 124.12 106.972 124.12 2269.751 124.12 2269.75 106.972 2384.5 40.48 -6.8 2269.75 2384.498 40.481 V 1.44 47.194 47.19 47.19

表8-6 横向框架柱内力组合(考虑地震组合)

Mmax荷载种类 杆跨截内0.5活载 -19.72 46.19 19.7385 46.19 -17.5565 31.412 件 向 面 力 恒载 内力组合 及相应的N 地震作用 左震 81.61 -18右震 -81.61 18.1.2*（恒+0.5*活） +1.3*地震作用 左震 右震 -201.58 390.49 110.04 440.44 -214.03 414.3212 10.6018 341.67 81.1092 391.61 Nmin及相应的M Nmax及相应的M -201.58 390.49 110.04 440.44 -214.03 414.3212 柱顶 M -59.85 10.60 341.6712 81.10 -201.58 390.4992 110.04 N A M 顶层柱 柱底 N 258.87 .78 78 -1111.59.91 .13 13 -1818.300.49 .78 78 -115.07 -33115.07 33.391.61 440.44 B 柱顶 M -36.15 -214.03 85.14 85.14 N

350.16 .52 52 414.32 501.4732 501.47 - 45 -

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17.562 31.412 -20.42.23 -33-42119.401119.4014 470.2652 -234.92

柱底 M 36.19 396.789 .23 4 33.470.2652 9.6034 557.4172 -234.9262 9.6043 119.4014 470.2652 -234.92 N .52 52 104-104.92 233557.41 M 柱顶 N A M 柱底 N -61.75 3585 .92 -233.84 -2637.8658 37.8658 1187.40 233.15 23.341 233.15 1400.672008.6568 1800.65 1400.67 -233.37 1456.61 1800.65 -233.37 1456.61 58.974 -522.99 1237.12 .84 28 26670.67 6.3 .3 -233.84 80.7 -351 -566.28 577.56 -566.28 201.94 233.84 -80.7 351. 566.28 -577.56 566.28 -201.94 -233.37 459.00 459 1234.02 1456.61 2064.60 2064.6 -150.85 -522.996 1237.12 首层柱 M 柱顶 N 1488.16 156.24 -37.24 -17.92 V -28.78 -9.5 58.974 -150.846 390.5924 58.974 -522.99 390.59 1237.12 2709.45 2709.45 M 45.52 22.76 832.76 -668.89 832.76 -668.89 832.76 柱底 N 1534.82 156.2455 1293.11 2765.44 1293.11 2765.44 1293.11 V 16.66 8 292.114 -232.93 292.114 -232.93 292.93

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9 截面设计与配筋计算

9.1 框架柱截面设计

?/mm2,ft?1.43N/mm2 混凝土的强度：C30,fc 14.3N

钢筋强度：HRB335，fy'?300N/mm2

有屈服点钢筋配筋的受弯构件的相对界限受压区高度ξb查表可得?b?0.550 9.1.1 轴压比验算

?? B柱：Nmax=1800.65kN, 轴压比：9.1.2 截面尺寸复核

N?0.78?0.85fcAc，满足要求。

取h0=400-35=365mm Vmax=292.114kN 因为

hw365??0.91?4所以 b400 0.25?cfcbh0?0.25?1.0?14.3?400?365?521.95KN?292.114KN，满足要求. 9.1.3 正截面受弯承载力计算

柱的内力组合同层每根柱的M、N组合有多种，由于M、N的相关性严格说来应对每种情况进行配筋计算，正如前边说到在实际工程中我们可以只取最大值进行组合，也为了施工方便我们可以只用取顶层和底层的即可，柱为通筋，梁均一样，经过此种简化，柱的配筋计算便简单了。

'fy?fy?360 1.柱采用对称配筋，HRB335， ?b?0.518

底层柱A：N??1fcbh0?b?1.0?14.3?400?365?0.550?1148.29KN 从柱内力的一般组合表和抗震组合表可见: 最不利组合为：M=106.97kN?m N=2384.5kN N=2384.5kN>1148.29kN 按小偏心计算。

e0?M/N?106.97KN?m/2384.5KN?44.86mm ea?max(20mm,400/30?20mm)?20mm

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