某船厂造船事业部办公综合楼结构设计

1某船厂造船事业部办公综合楼结构设计1 设计资料工程名称：某船厂造船事业部办公综合楼设计建设地点：浙江省杭州市工程概况：建筑总高为 15.6m，共 5 层。其中底层层高为 3.6m，其余各层层高为 3.0m。局部突出屋面的塔楼为楼梯间，高 3.0m。基本风压：0.35kN/m2，基本雪压：0.45kN/m2，抗震设防烈度：6 度，不考虑抗震设防计算。2 结构设计的一般原则21 结构设计目的工程设计是工程建设的首要环节，是整个工程的灵魂。先进合理的设计对于改建、扩建、新建项目缩短工期、节约投资、提高经济效益起着关键作用，使项目达到安全、适用、经济、美观的要求。因而建筑结构设计的基本目的就是要在一定经济条件下赋予结构以适当的可靠度，使结构在预定的基准期内能满足设计所预期的各种功能要求。22 结构设计的一般原则为了达到建筑设计的基本目的，结构设计中应符合以下一般原则：符合设计规范；选择合理的结构设计方案；减轻结构自重；采用先进技术。23 结构选型231 结构体系选型对于一般多层民用建筑，根据使用和工艺要求、材料供应情况和施工技术条件，常选用的结构形式有混合结构、钢筋混凝土框架结构和框架剪力墙结构等结构体系。由于混合结构整体性差，难于满足大空间的使用要求，而框架剪力墙结构多用于 1025 层的高层建筑。而框架结构强度高、结构自重轻，可以承受较大楼面荷载，在水平作用下具有较大的延性。此外框架结构平面布置灵活，能设置大空间，易于满足建筑功能要求。故该五层办公楼选用框架结构。232 框架施工方法钢筋混凝土框架结构按施工方法不同，有现浇式、装配式和整体装配式三种。现浇式框架的全部构件都在现场整体浇筑，其整体性和抗震性能好，能较好的满足使用要求。故框架采用现浇施工方法。233 其他结构选型1. 屋面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形屋盖，屋面板厚 120mm。2. 露面结构：采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖，露面板厚 120mm。3. 楼梯结构：采用钢筋混凝土板式楼梯。4. 过梁：门窗过梁均采用钢筋混凝土梁，并采用纵向框架兼做窗过梁。5. 墙基础：因持力层不太深，承载力高，采用自乘墙基大放脚。6. 基础：因基础持力层不太深，地基承载力高，采用钢筋混凝土柱下独立基础。24 框架结构计算简图及构件尺寸241 简化假定建筑物是复杂的空间结构体系，要精确地按照三维空间结构来进行内力和位移分析十分困难。为简化计算，对结构体系引入以下基本假定：（1） 在正常设计、正常施工和正常使用的条件下，结构物在设计基准期内处于弹性工作阶段，其内力和位移均按弹性方法计算；（2） 楼面（或屋面）在自身平面内的刚度无限大，在平面外的刚度很小，可忽略不计。242 计算单元多层框架结构是由纵、横向框架结构组成的空间结构体系，在竖向荷载作用下，各个框架之间的受力影响较小。本设计中取 KJ2 作为计算单元 ，如图 21 所示：2图 21 结构平面布置图243 计算简图现浇多层框架结构设计计算模型是以梁、柱截面几何轴线来确定，并认为框架柱在基础顶面为固接，框架各节点纵、横向均为刚接。一般情况下，取框架梁、柱截面几何轴线之间的距离作为框架的跨度和柱高度。底层柱高从基础顶面算至二层楼面，基础顶面标高根据地质条件、室内外高差，定为-1.1m，二层楼面标高为 3.6m，故底层柱高为 4.7m。其余各层柱高为楼层高 3.0m。由此可绘出框架计算简图，如图 22 所示：图 22 框架结构计算简图244 梁柱截面尺寸及惯性矩多层框架结构是超静定结构，在计算内力前必须先确定杆件的截面形状、尺寸和惯性矩。1 初估构件截面尺寸及线刚度（1）. 梁截面尺寸边跨 mlh 5076018128取 h=600mm3mhb 203612312取 b=250mm则取边跨截面尺寸为:h b=250mm 600mm中跨 lh41818考虑刚度因素，取 m50mhb16725031232取 b250则取边跨截面尺寸为:h b=250mm 500mm（2）. 柱截面尺寸底层柱尺寸 按轴压比要求计算，由公式 ：EsNccFgnAff式中： 轴压比取 1.0； 轴压比增大系数，本设计取 =1.0；F柱的荷载面积； E单位建筑面积上重力荷载值，近似取 12-15 kN/m2；n验算截面以上楼层层数。对于顶层中柱： 321.084.2105769EsNccFgnA mff如取柱截面为正方形，则其边长为 416m。根据以上计算结果，并考虑其他因素，本设计中所有柱子截面尺寸都取 500mm 500mm。非计算单元的内梁截面尺寸初估方法如上，计算从略。2. 框架梁、柱线刚度计算由于现浇楼面可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减少框架侧移。考虑这一有利因素，边框架梁取 05.1I，对中框架梁取 0.2I。 （ 为梁矩形截面惯性矩）边跨梁：33340.5.62.2. 9.1112bhI m边7.0Ei kNlA边中跨梁：33340.25.2.0. .21011bhI m中76.5.4i kl A中柱： 33340.5.21012bhI m7 4. .10.Ei kNml A4734253.015.20.1EIi kNml A相对线刚度：取 251.0i。则其余各杆件相对线刚度为:143.6. 461.255.0i中 .86.边框架梁、柱的相对线刚度如图 23 所示，将作为计算节点杆端弯矩分配系数的依据。图 23 梁柱相对线刚度图25 荷载计算251 恒载标准值计算1. 屋面防水层（刚性）：30mm 厚 C20 细石混凝土防水 1.00kN/m2 防水层（柔性）：三毡四油铺小石子 0.40kN/m2找平层：15mm 厚水泥砂浆 0.01520 kN/m3=0.30kN/m2找坡层：平均 40mm 厚水泥焦渣找坡 0.040 14 kN/m3=0.56kN/m2保温层：60mm 厚 1:10 水泥膨胀珍珠岩 0.060 12 kN/m3=0.72kN/m2结构层：120mm 厚现浇钢筋混凝土板 0.120 25 kN/m3=3.00kN/m2抹灰层：10mm 厚混合砂浆 0.010 17 kN/m3=0.17 kN/m2合计 6.15kN/m22. 各层楼面（含走廊）水磨石地面（10mm 厚面层，20mm 厚水泥砂浆打底） 0.65kN/m2结构层：120mm 厚现浇钢筋混凝土板 0.12025 kN/m3=3.00kN/m2抹灰层：10mm 厚混合砂浆 0.010 17 kN/m3=0.17kN/m2合计 3.82kN/m23. 梁自重hb=300mm 700mm梁自重： 0.3 （0.7-0.12） 25 kN/m3=4.35kN/m抹灰层：10mm 厚混合砂浆 0.01(0.7-0.12+0.25/2) 2 17 kN/m3=0.25kN/m5合计 4.60kN/m hb=250mm 600mm梁自重： 0.25（0.6-0.12） 25 kN/m3=3.00kN/m抹灰层：10mm 厚混合砂浆 0.01 (0.6-0.12+0.25/2) 2 17 kN/m3=0.21kN/m合计 3.21kN/m h b=250mm 500mm梁自重： 0.25 （0.5-0.12） 25 kN/m3=2.38kN/m抹灰层：10mm 厚混合砂浆 0.01 (0.5-0.12+0.25/2) 2 17 kN/m3=0.17kN/m合计 2.55kN/m 4. 柱自重hb=500mm 500mm柱自重： 0.50.5 25 kN/m3=6.25kN/m抹灰层：10mm 厚混合砂浆 0.01 (0.5+0.5) 2 17 kN/m3=0.34kN/m合计 6.59kN/m 5. 外纵墙自重标准层纵墙： （3.0-0.6） (8.4-0.5)-1.5 1.5 2 0.24 18 kN=62.46kN铝合金窗（1.5 1.5）： 1.51.5 2 0.35 kN=1.58kN贴瓷砖外墙面： 3.0 (8.4-0.5)-1.5 1.5 2 0.5 kN=9.60kN水泥粉刷内墙面： 3.0 (8.4-0.5)-1.5 1.5 2 0.36 kN=6.91kN合计 80.55kN 底层纵墙： （4.7-0.6） (8.4-0.5)-1.5 1.5 2 0.24 18 kN=120.48kN铝合金窗（1.5 1.5）： 1.51.5 2 0.35 kN=1.58kN贴瓷砖外墙面： 3.6 (8.4-0.5)-1.5 1.5 2 0.5 kN=11.97kN水泥粉刷内墙面： 3.6 (8.4-0.5)-1.5 1.5 2 0.36 kN=8.62kN合计 142.65kN6. 内纵墙自重标准层纵墙： （3.0-0.6） (8.4-0.5)-0.9 2.12 0.24 18 kN=123.60kN门（h b=0.9 2.1）： 0.9 2.1 2 0.15 kN=0.57kN粉刷墙面： （3.0-0.6） (8.4-0.5)-0.9 2.1 2 0.36 2 kN=10.93kN合计 78.08kN/m 底层纵墙： （4.7-0.6） (8.4-0.5)-0.9 2.1 2 0.24 18 kN=123.60kN门（h b=0.9 2.1）： 0.92.1 2 0.15 kN=0.57kN粉刷墙面： （3.6-0.6） (8.4-0.5)-0.9 2.1 2 0.36 2 kN=14. 34kN合计 138.51kN/m 7. 内隔墙自重标准层墙重： （3.0-0.6） (6.0-0.5) 0.24 18 kN=57.02kN粉刷墙面： （3.0-0.6） (6.0-0.5) 0.36 2 kN=9.05kN合计 66.07kN 底层墙重： （4.7-0.6） (6.0-0.5) 0.24 18 kN=97.42kN粉刷墙面： （3.6-0.6） (6.0-0.5) 0.36 2 kN=11.88kN合计 109.30kN 252 活荷载标准值计算1. 屋面和楼面活荷载标准值6上人屋面：2.0kN/m2楼面：办公室：2.0kN/m2 ；走廊： 2.0kN/m22.雪荷载：基本雪压：0.45kN/m2雪荷载标准值： 01.450.krsukN屋面活荷载和雪荷载不同时考虑，二者中取大值。253 竖向荷载下框架受荷总图1. BC,DE 轴间框架梁屋面板传荷载：板传至梁上的三角形或梯形荷载为均布荷载，荷载的传递示意图，如图 24 所示：图 24 荷载传递示意图恒载：236.15(0.5.)20.61/kNm活载： 07楼面板传荷载：荷载传递示意图如图 24 所示恒载： 233.81(0.5.)12.80/k活载： 07N梁自重： ./kNm 2BC,D E 轴间框架梁均布荷载为：7屋面梁：恒载=梁自重+ 板传荷载= 3.21/0.61/23.8/kNmkkNm活载=板传荷载 = 670楼面梁：恒载=梁自重+ 板传荷载 = 601活载=板传荷载= ./CD 轴间框架梁均布荷载为：梁自重: 2.5/kNm屋面梁：恒载=梁自重 = 2.5/k活载=0楼面梁：恒载=梁自重= 活载=03. B、E 轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱：女儿墙自重（做法：墙高 1100mm，混凝土压顶 100mm）3 30.241.8/0.4.125/(1.20.4)6.7/kmkNmkNm天沟自重：现浇，如图 25 所示 3 25/6(8)0.6)5/18kNmk顶层柱恒载=女儿墙及天沟自重+纵梁自重+ 板传荷载(6.7184).60(8.45)2.60.503571kN顶层柱活载=板传荷载= 338.4.1kN标准层柱恒载=外纵墙自重+ 纵梁自重+ 板传荷载+横隔墙8.460(85)960551.21.k顶层柱活载=板传荷载= 3.344. C、D 轴柱纵向集中荷载的计算顶层柱恒载=梁自重+ 板传荷载4.60(8.5)12.860.51747kN顶层柱活载=板传荷载= 338.30k标准层柱恒载=内纵墙自重+ 纵梁自重+ 板传荷载+横隔墙78046(805)9655.1.21.42.1k顶层柱活载=板传荷载= 33847.3kN由上可作出框架在竖向荷载作用下的受荷总图，如图 26 所示：8图 26 竖向荷载作用下受荷总图254 竖向荷载下框架受荷总图作用在屋面梁和搂面梁节点处的集中风荷载标准值： 0()/2kzsijWuhB为了简化计算，通常将计算单元范围内外墙面的分布荷载化为等量的作用于楼面的集中风荷载。式中：基本风压 .35wkNmz风压高度变化系数。因建设地点处于大城市郊区，地面粗糙程度为 B 类；su风荷载体型系数，查表取 su=1.3；z风振系数。由于结构高度小于 30m，且高宽比 18.4/14.4=1.261.5，则取 z=1.0；ih下层柱高；j上层柱高，顶层取女儿墙高度的两倍；B计算单元迎风面宽度（ B=8.4m）计算过程见表 21表 21 风荷载标准值计算层数 离地高度 z su z0w ih j kW5 18.1 1.0 1.3 1.2 0.35 3.0 2.4 12.38 4 13.1 1.0 1.3 1.1 0.35 3.0 3.0 12.61 3 10.1 1.0 1.3 1.0 0.35 3.0 3.0 11.47 2 7.1 1.0 1.3 1.0 0.35 3.0 3.0 11.47 1 4.1 1.0 1.3 1.0 0.35 4.1 3.0 13.57 255 竖向荷载下框架受荷总图1. 侧移刚度见表 22 和表 23表 22 横向 25 层 D 值的计算9构件名称 2bcik2ck21cDihAB 轴柱 0.86+.10.301 20909C 轴柱 (5)12.0.513 35636D 轴柱 2.00.513 35636E 轴柱 .86+10.301 20909209359130表 23 横向底层 D 值的计算构件名称 2bcik.52ck21cDihAB 轴柱 0.861.340.551 9967C 轴柱 +50. 0.717 12970D 轴柱 2.640.717 12970E 轴柱 0.8130.551 996796729758762. 风荷载下框架位移计算水平荷载作用下框架的层间侧移可按下式计算： jjiVuD式中：j第 j 层的剪力；ij第 j 层所有柱的抗侧刚度之和；ju第 j 层的层间位移。第一层的层间位移值求出以后，就可以计算各楼板标高处的侧移值的顶点侧移值，各层楼板标高处的侧移值应该是该层以下各层层间侧移之和，顶点侧移是所有各层层间侧移之和。j 层侧移 1jjju10顶点侧移 1njju框架在风荷载下侧移的计算见表 24，如下：表 24 框架在风荷载下侧移计算层号 ()jWkN()jVk(/)DkNm()ju/juh5 12.38 12.38 113090 0.00011 1/272734 12.61 24.99 113090 0.00022 1/136363 11.47 35.46 113090 0.00032 1/93752 11.47 47.93 113090 0.00047 1/71431 13.57 61.50 45876 0.00134 1/30600.241jjju侧移验算：层间最大侧移值为： 1/30601/550，满足要求顶点侧移 10.241jjjum且 u/H=1/75101/650，满足要求26 荷载计算为简化计算，考虑如下几种单独受荷情况：恒载满布情况；活载分跨布置作用（分左布活载、中布活载、右布活载）风荷载作用（分左风和右风）对于第（1）种情况，采用分层法计算；第（2）种情况利用 PF 程序计算；第（3）情况，采用D 值法计算。261 恒载作用下的内力计算在竖向荷载作用下框架内力采用分层法进行简化计算，此时每层框架梁同上、下层柱组成基本计算单元。竖向荷载产生的梁端弯矩只在本层内进行弯矩分配，单位之间不再进行传递。计算步骤如下：根据各杆件的线刚度计算各节点杆端弯矩分配；计算竖向荷载作用下各跨梁的固端弯矩，并将各节点不平衡弯矩进行第一次分配；将所有杆端的分配弯矩向远端传递；将个节点因传递弯矩而产生的不平衡弯矩进行第二次分配，使得各节点处于平衡状态；将各杆件的固端弯矩，分配弯矩和传递弯矩相加即可得各杆端弯矩。1. 计算分配系数说明：计算时除底层柱以外，其它各层柱的线刚度先乘以 0.9，取传递系数为（梁和底层柱的传递系数为） 。分配系数按以下式计算： 1ikikniSu式中： ik为节点第根杆件的相对转动刚度；1niS为节点各杆件相对转动刚度之和。由于本榀框架结构、受力对称，在分层法计算时可取半结构进行计算。2. 梁的固端弯矩11均布恒载和柱顶集中活载偏心引起的固端弯矩构成节点不平衡弯矩，利用以下公式计算： 21qlM可求得各梁端弯矩，如表 2和表 2表 2 恒载作用下固端弯矩跨 跨简图 固端弯矩 简图 固端弯矩71.46kNmA1.2kNmA恒载 803表 2 柱顶集中力产生的偏心弯矩柱 柱 柱 柱顶层 21.4kNA 21.4kNA其他层 9m0 0 9m262 活载作用下的内力计算竖向活荷载是可变荷载，它可以单独的作用在某层的某一跨或某几跨，也可能同时作用于整个结构。对于构件的不同截面或同一截面的不同种类的最不利内力往往有个不相同的活荷载最不利布置位置，最不利内力的种类来确定。本设计中将活荷载分跨布置（分为左布活载、中布活载、右布活载三种情况） ，并求出内力，然后叠加求出控制截面的不利内力。在分布活荷载下，其集中力会在节点处产生偏心弯矩。如下：左布活荷载柱： 32.140.3.21kNmkNA；柱：中布活荷载柱：；柱：右布活荷载柱： ；柱： .m28 梁柱截面配筋图框架梁、柱截面配筋除满足承载力要求外，对于梁和 0/.5eh的偏心受压还应满足裂缝宽度的要求。由于框架内力计算得到的值是轴线处的内力，而梁两端的控制截面应该是柱子边处的截面，因此根据轴线处的内力转换成截面处的内力，可按下式计算： 2bVM()2bgqbV式中： 、 b柱边处的控制截面的弯矩和剪力M、V框架柱轴线处梁的弯矩和剪力 b柱宽度 g、q上的恒载和活载。281 梁柱截面配筋计算由前面计算出的内力组合表可以看出，一、二层的内力相差不大，三、四层的内力相差不大。为方便施工，一、二层梁采用一种配筋（按一层梁计算） ，三、四层梁采用一种配筋（按三层梁计算） ，顶层采用一种配筋。材料：12混凝土 C30 2214.3/.0/ctkfNmf钢筋 HRB335 235/ykf1. 正截面受弯承载力计算以一层梁 BC（ 206m）为例计算，按单筋截面计算：去保护层厚度为 ，则 060356hmm。查表可知： .5b跨中截面 79MkNA62221075.91043/0(5)sc NfhA8s210. 4csyfbA m而 minax(.2,45/)0.215%tyf所以 2,i%.63sh选配钢筋： 316，实配钢筋面积： 263m同理可计算得到其他截面的配筋，对于 CD 跨中梁截面，由于间距很小，为方便施工，按 C 支座处配筋。梁 BC 和梁 CD 各截面的正截面受弯承载力配筋计算见表 213：表 213 框架梁正截面配筋计算梁 BC 梁 CD层号 计算公式B 支座 跨中 C 支座右 C 支座左M-98.36 75.59 -96.62 -62.63 V94.36 / -98.73 -45.52 2b-74.77 75.59 -71.94 -51.32 10scfh0.066 0.066 0.063 0.066 s0.068 0.068 0.065 0.068 10csyfbA458 458 438 376 ,mins322 322 322 268 一层 s实 配 钢 筋 316,0,6321,406,2M-87.07 67.33 -80.77 -45.77 V-90.71 / -90.60 -32.92 三层 2b-64.39 67.33 -58.12 -37.54 13210scMfbh0.056 0.059 0.051 0.049 s0.058 0.061 0.052 0.050 10csyfA391 411 350 277 ,mins322 322 322 268 s实 配 钢 筋 216,403,621,406,2M-66.95 104.14 -84.21 -42.21 V-111.45 / -117.24 -17.32 2b-39.09 104.14 -54.90 -37.88 10scfh0.034 0.091 0.048 0.049 s0.035 0.096 0.049 0.050 10csyfbA236 613 330 277 ,mins322 322 322 268 五层 s实 配 钢 筋 316,08,76321,406,22. 斜截面受剪承载力计算以一层梁 BC 支座 B 处为例计算，如下：094.36()/294.36(1.07).5/28.6.25.52549.jbjc bVkNgq kNfh V截面尺寸满足要求。斜截面承载力为： 0.7.143061.38.6t bf kNk按构造配筋，选双肢箍 8。最小配筋率： .2/.24/0.1%svtyvf%30svsAbS故所配箍筋满足要求。同理可计算其它截面斜截面抗剪承载力，具体计算见表 2所示：表 2 框架梁斜截面配筋计算截面 层号 jV()/bjgq0.7tVfbhV配筋五层 112.96 105.33 141.39 三层 90.71 85.03 141.39 B一层 94.36 88.68 141.39 是五层 118.60 110.97 141.39 C 左三层 90.60 84.92 141.39 是82014一层 98.73 93.05 141.39 五层 17.32 16.68 116.37 三层 32.92 32.28 116.37 C 右一层 45.25 44.61 116.37 是3. 框架梁裂缝宽度验算与梁的正截面配筋计算一样，梁的裂缝宽度验算也考虑顶层、三四层、一二层，其内力组合项同梁配筋时的组合项，但内力组合值采用荷载短期效应组合（即采用荷载标准值作用下弯矩值参与组合） 。框架梁短期荷载效应组合见表 2，表 2：表 2 框架梁短期荷载效应弯矩组合表弯矩标准值截面 层数恒载 左活 中活 右活 左风 右风 组合值五层 -30.55 -16.48 -2.96 3.59 4.60 -4.60 -52.19 三层 -28.01 -22.08 -3.67 4.35 16.68 -16.68 -66.20 B 支座一层 -22.74 -18.17 -1.83 1.82 36.41 -36.41 -73.51 五层 67.45 16.42 0.15 -1.40 0.87 -0.87 84.02 三层 40.14 12.53 0.02 -0.57 2.66 -2.66 53.83 BC 跨中一层 42.79 13.12 0.02 -0.34 6.10 -6.10 60.11 五层 -48.93 -10.98 3.26 -6.39 -2.86 2.86 -67.14 三层 -35.81 -13.16 3.71 -5.48 -11.36 11.36 -62.81 C 支座左一层 -35.78 -15.90 1.86 -2.49 -24.22 24.22 -74.13 五层 -18.90 6.32 0.92 -11.34 4.16 -4.16 -32.85 三层 -7.80 10.34 0.41 -12.42 16.48 -16.48 -33.81 C 支座右一层 -9.10 3.03 0.26 -5.90 35.14 -35.14 -46.04 五层 -17.06 -2.51 0.92 -2.51 0.00 0.00 -22.08 三层 -5.96 -1.04 0.41 -1.04 0.00 0.00 -8.04 CD 跨中一层 -7.26 -1.44 0.26 -1.44 0.00 0.00 -10.14 表 2 框架梁短期荷载效应剪力组合表剪力标准值截面 层数恒载 左活 中活 右活 左风 右风 组合值五层 68.40 21.02 1.04 -1.66 1.24 -1.24 87.14 三层 46.73 21.59 1.23 -1.64 4.67 -4.67 63.07 B 支座一层 45.86 20.48 0.62 -0.72 10.11 -10.11 55.75 五层 -74.52 -19.18 1.04 -1.66 1.24 -1.24 -92.16 三层 -49.33 -18.61 1.23 -1.64 4.67 -4.67 -63.35 C 支座左一层 -50.20 -19.72 0.62 -0.72 10.11 -10.11 -59.50 五层 3.06 -7.36 0.00 7.36 3.47 -3.47 6.56 三层 3.06 -9.48 0.00 9.48 13.73 -13.73 -0.77 C 支座右一层 3.06 -3.72 0.00 3.72 29.28 -29.28 -19.94 以一层梁 BC 为例计算，如下：60.1kMN6 220.1160.7/.87573kssNmNmhAA1527630.10.5.5sstetAmbh2/1.610. 0.856.7tkesf Nm223(8).ieqnd.1crmax 25lim(.90)67/ 182.085(1.90.).3eqskcr tdENm裂缝验算满足要求。同理验算其它截面处裂缝宽度，见表 2表 2 框架梁裂缝宽度验算截面 层数 组合值 skM组合值 sVk配筋 As sk te deq max五层 -52.19 87.14 -30.41 316603 102.61 0.016 0.304 16 0.042 三层 -66.2 63.07 -50.34 2402 170.14 0.016 0.620 16 0.141 B 支座一层 -73.51 55.75 -59.57 603 200.98 0.016 0.694 16 0.187 五层 84.02 / 84.02 603 283.46 0.016 0.812 16 0.308 三层 53.83 / 53.83 316603 181.61 0.016 0.650 16 0.158 BC 跨中一层 61.11 / 60.11 8763 160.27 0.010 0.285 18 0.092 五层 -67.14 -92.16 -44.1 2402 148.78 0.016 0.551 16 0.110 三层 -62.81 -63.59 -49.97 402 168.59 0.016 0.616 16 0.139 C 支座左一层 -74.13 -59.5 -59.62 16402 199.93 0.016 0.692 16 0.185 五层 -32.85 6.56 -31.21 402 127.44 0.010 0.075 16 0.018 三层 -33.81 -0.77 -33.62 2402 137.82 0.010 0.152 16 0.039 C 支座右一层 -46.04 -19.94 -41.06 402 168.32 0.010 0.324 16 0.100 五层 -22.08 / -22.08 16402 90.51 0.010 -0.343 16 0.067 三层 -8.04 / -8.04 402 32.96 0.010 -2.864 16 0.074 CD 跨中一层 -10.14 / -10.14 2402 41.57 0.010 -2.043 16 0.056 裂缝宽度满足要求，按表中配筋进行框架梁配筋。4. 计算梁端箍筋加密区的范围根据规范要求，计算加密区范围及箍筋间距加密区长度区 1.5bh和 500m 中的较大者边跨 60950m中跨 32b16所以加密区长度边跨取 900mm,中跨取 525mm加密区最大间距取 /4,8150bhdm中的较小者；边跨： /60b82d加密区箍筋间距取 100mm中跨： /435/87.bh16加密区箍筋间距 87.5mm282 框架柱的配筋计算1. 轴压比验算底层柱： max902.8Nk轴压比： 3226.0510.617.014.3/()NcfAm 由于所取轴力为柱轴力最大值，故所有柱轴压比都满足要求。2. 截面尺寸复核取 05h因为 /46/0.934wb，属一般梁所以 .2251.506831cf kN大于各层柱剪力组合最大值，截面尺寸满足要求。3. 正截面受弯承载力计算在实际工程中为减少计算量，便于施工，往往相邻几层柱采用相同配筋。本设计中，五层柱采用一种计算结果配筋，三、四层柱按第三层的计算结果进行配筋，一、二层柱按第一层柱的计算结果进行配筋。（）选择最不利的内力组一般按下述原则选取：弯矩 M 与轴力 N 均较大者为不利；轴力一大一小，且均为大偏压时，轴力小者不利；弯矩接近，当为小偏心受压时，轴力大者为不利，当为大偏心受压时，轴力小者为不利；轴力接近时，弯矩大者为不利。（2）相关计算资料对于现浇楼盖，底层柱： 01.lH；其余层： 01.25lH（H 为各层柱高）保护层厚度 35,3546samhm混凝土采用：2./cCfN钢筋采用： RB， 2/yf查表： 0.b由构造要求，全部纵筋的配筋率不得超过，也不得小于.，一侧配筋率不得小于.2%。每侧2,min.2%.50sAhm且 ,i51b（）轴柱计算第五层柱计算，柱同一截面承受正反两个方向弯矩，采用对称配筋。 10.143506.50829bcbNfh kN17从柱的内力组合表可见， bN按大偏心计算，则最不利内力组合选择 maxM及相应的 N。max105.87,408.MkkA3294.emN(2,/)ax(,6/30)2ah00ia求偏心增大系数： 1 3.5.154.148cfA，取 1.02.7lHm/3.7/h，取 2.02 201() 7.501.714469/ileh/.769531iseam0080.23bcxNhfb 2103 22(.)485.4.560.13(.50123)3()1csysefhAam每侧实配 0，29sAm第三层柱计算：从柱的内力组合表可见，弯矩相近 bN按大偏心计算，则最不利内力组合选择 maxM及相应的N。max65.74,129.85MkkA300129.8e(,/)max(,60/3)20ahm057ia求偏心增大系数： 1 341.12980cfAN，取 1.0 .5lH/3.75/h，取 2.2 201() 7.50.12414408/6ileh/.78531iseam18300129.850.40.546bcxNhfb 103 2(.)129.85.7214.3506.340(1.5340)()0csysefhAa按构造配筋，每侧实配 ，29sAm第一层柱计算：从柱的内力组合表可见，轴力相近，取弯矩大者为最不利内力。 max1865.4,3.86NkMkNb按小偏心计算， 30.019ea(2,/)max(2,60/3)20hm0i求偏心增大系数： 1 3.5.145.98860cfAN07.lH/4./9h，取 21.2 201() 9.40581.721403/6ileh/.7358iseam102101 .74()cbbbcbsNffh 2103 2(.5)865.48.14.3065.70(1.570)()0csysefAa按构造配筋，每侧实配 2，29sAm（4）C 轴柱计算第五层柱计算，柱同一截面承受正反两个方向弯矩，采用对称配筋。 10.143506.5018bcbNfh kN从柱的内力组合表可见， bN按大偏心计算，则最不利内力组合选择 maxM及相应的 N。max75.,8.MkkA193075.01958MemNmax(2,/)ax(20,6/30)2hm0i求偏心增大系数： 1 3.5.145.180cfA，取 1.02.7lHm/3.7/h，取 2.2 201() 7.501.14401/6ileh/.53iseam0038.6bcxNhfb 2103 2(.)8.54.54.350.17(0.517)(6)0csysefhAa按构造配筋，每侧实配 2，29sAm第三层柱计算：从柱的内力组合表可见，弯矩相近 bN按大偏心计算，则最不利内力组合选择 maxM及相应的N。max57.90,13.0MkkA0 513.2e(,/)max(2,6/30)2ahm0071ia求偏心增大系数： 1 3.5.45.12cfAN，取 1.02.lH/3.7/1h，取 2.02 20() 7.50.1261441/6ileh/.6753iseam00310. bcxNhfb 202103 2(.5)1.24.61.30465.30(1.5340)()0csysNefbhAa按构造配筋，每侧实配 2，29sAm第一层柱计算：从柱的内力组合表可见，轴力相近，取弯矩大者为最不利内力。 max26.5,46.3NkMkNb按小偏心计算， 304.9102ea(2,/)max(,60/3)20hm0i求偏心增大系数： 1 3.5.145.81260cfAN07.lH/4./9h，取 2.02 201() 9.4081.58141/65ileh/.5837iseam102101 .43()cbbbcbsNffh 2103 2(.5)206.579.814.3065.(10.56)()csysefAa按构造配筋，每侧实配 2，29sAm（5） 柱的箍筋计算 0475.03.,26Hh取，306.510.69.34cNf当 .3ccNfANf时 ， 取所以 .150172.k由抗剪承载力必须满足 0.7/()/.7t yvsVfbhfnAhN可得：210max1.75/(1).7.4365/40.17252tfbhNkV所以，框架剪力可以不进行斜截面抗剪承载力计算而按构造配筋： 102(6) 柱的裂缝宽度验算经计算：0ax29()0.53.5046beh，可不进行裂缝验算。29 柱下基础设计291 基础选型对柱下基础进行设计，基础形式选用柱下独立基础。砼采用 C20，钢筋用 HRB335。292 确定基础截面尺寸及配筋一、B（E）柱下基础设计1.确定基础顶荷载标准值的组合值（1）确定基础顶面荷载标准值的组合墙基采用自承重墙基放大脚，故基础只承受上柱传递的内力。基础顶面内力标准值见表 218所示：表 218 A 柱下（基础顶面）内力标准值组合恒载 左活 中活 右活 左风 右风第一种：Mmax 即相应N、V组合值第二种：Nmax 即相应M、V组合值()MkNmA-10.64 -4.42 -0.35 0.64 38.31 -38.31 -52.11 -38.221268.16266.78 5.26 -7.14 -25.6 25.6 1484.19 1555.56V-6.57 -2.38 -0.2 0.07 10.11 -10.117（) -18.497（) -15.22先假定基础高度为 900mm,则作用于基础底面弯矩和相应的轴力设计值为：第一组： 52.18.49068.75bot km148.9NK第二组： 31.92t KN.6（2）确定基础尺寸按第二组进行计算地基承载力设计值，考虑基础埋深对地基承载力的修正 2(0.5)1.620(1.5)8/kdfr km先按照轴心受压估算， 060.38.FAfrd将其增大 20%初步选用底板尺寸： 210.23(%)1.,4Ambl取23046.560WlbGrdkN22则22maxin15.63051.926./1.8.4/283.40bottMFGkNmfkNmAWP22maxi)/2159.63/1/kNmfk(验算 eb的条件： .0.7/60.7ot bN，满足要求。验算第一组的基底应力： 22maxin 22maxi 148.938.51./1.8.4/.60.74.09)/2153.8/8/bottMFGkNmfkNmAWP KkNmfk(验算 6eb的条件： .70.7/60.749ot bN，满足要求。故可确定基础尺寸为 3（3）抗冲切验算验算柱边处冲切 0.5,0.9.85ctbmhh基础宽： 032.2.0bcl m 所以，21 022)()(4/2.5/.83/.5/.8).54cbAlh（ 0)1mtb取第二组净反力进行验算： 2,ax6.23/6./nGPkNmA1,m154.7F而30.7.10851.8tfbh1，满足要求。验算变阶处冲切 09.53.,.,.5ctchmbhm260b则()/.mbt23所以， 210022)()2(4/.5/.3/1.5/.)1.985cchbAlhmb（ 1,max1894.nPkNF而 30.7.126.tfbhkN1，满足要求。（4）基底配筋计算包括沿长边和短边两个方向进行配筋计算，沿长边方向的用钢量按第二组荷载设计值作用下的基底净反力进行计算，沿短边为轴心，受压其用钢量按照第一组荷载设计值作用下的基底净反力计算。沿长边方向的配筋计算（按第二组算）2,max136./nGPkNmA,iin4对柱边截面处：净反力由 ,maxnP， ,in线性插值得到，213.4/nIPkNm则由公式有： 21,()()836.2.140.5(.407IccMbhlkN6210.87.9.9SIyAmfh选用2543S2,对于变阶面处截面：则 21,max()()48nIccMPbhl236.21.41.50(41.5)5KNA 6 210.8.9SIyAmfh按 M配筋，选用 75436S2,沿短边方向的配筋计算（按第一组荷载计算）对柱边截面处： 2,maxin1()()48nccPlbhA，36.2.1430.5(4.5kN246201253.1801.3.9().9()SyMA mfhdA选用247S2,对于变阶处： 2,maxin()()48nccPlbhA，136.2.143.5(41.5.63kNm 6 201307.9().9()SyMfhdAA按 配筋，选用2S,二、柱下基础设计1. 确定基础顶荷载标准值的组合值（1）确定基础顶面荷载标准值的组合基础顶面内力标准值见表 219 所示：表 219 柱下（基础顶面）内力标准值组合恒载 左活 中活 右活 左风 右风第一种：Mmax 即相应N、V组合值第二种：Nmax 即相应M、V组合值()MkNmA6.29 2.67 -0.26 -0.16 59.26 -59.26 67.42 -27.021410.49216.19 95.54 -46.60 -49.21 49.21 1512.61 1798.35V5.96 2.03 -0.16 -0.42 29.28 -29.287+ 36.66+0.6 -10.16由于 CD 柱间间距很小，受到平面尺寸的限制，所以要做成联合基础，荷载也相应的 C、D 柱下端荷载之和。先假定基础高度为 900mm,则作用于基础底面弯矩和相应的轴力设计值为：第一组： 67.423.620.9.83bot kNm15.05NkN第二组： .17.tM98.39（2）确定基础尺寸按第二组进行计算地基承载力设计值考虑基础埋深对地基承载力的修正 2(0.5)1.620(.5)198/kdfr kNm先按照轴心受压估算， 037.698FAfrd将其增大 20%初步选用底板尺寸： 22.76(10%)7.1,4.5Ambl取2304.5.08WlbGrdkN2522maxin 22maxi 3596.7108.3175.89/1.37.6/40.0)/2173./9/bottMFGkNmfkNmAWPkNmfk(验算 6eb的条件： .0.15/6598ot bN，满足要求。验算第一组的基底应力： 22maxin 22maxi 3.0.83159.4/1.37.6/4705.1606)/21./98/bottMFGkNmfkNmAWPkNmfk(验算 6eb的条件： 0.83.04/15ot bN，满足要求。故可确定基础尺寸为 （3）抗冲切验算验算柱边处冲切 0.,2.7509.85ctbmhh基础宽： 0320bcl m 所以，1 022)()2(6/.75/.84.5(/.5/.8).17cbAlh（ 0)13mtb取第二组净反力进行验算： 2,ax59.429.4/nGPkNmA1,m117F而30.70851.8tfbhk1，满足要求。验算变阶处冲切 09.53.,2.,4.5ctchmbhm21b则()/2.mbt26所以， 210022)()2(6/4.5/.4/.5)0.98cchbAlhmb（ 1,max13891.6nPkNF而 30.7.2517.tfbh kN1，满足要求。（4）基底配筋计算包括沿长边和短边两个方向进行配筋计算，沿长边方向的用钢量按第二组荷载设计值作用下的基底净反力进行计算，沿短边为轴心，受压其用钢量按照第一组荷载设计值作用下的基底净反力计算。沿长边方向的配筋计算（按第二组算）2,max135.89/nGPkNmA,iin0对柱边截面处：净反力由 ,maxnP， ,in线性插值得到，2135./nIPkNm则由公式有： 21,()()4835.9.6.75(4.062IccMbhlkN210.1048.93.9SIyAmfh选用2436S8,对于变阶面处截面：则 21,max()()nIccMPbhl235.891.64.50(.)47KNA 210.91.3.SIyAmfh按 M配筋，选用 46S28,沿短边方向的配筋计算（按第一组荷载计算）对柱边截面处： 2,maxin1()()48nccPlbhA，235.9.4.50(6.75)26KNA27620132.910587.9().()SyMA mfhdA选用245.S4,对于变阶处： 2,maxin()()8nccPlbhA，135.9.4564.582.64 kNm 201810394().93()SyMfhdAA按 配筋，选用 .S,