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某八層商業(yè)寫字樓建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
摘 要
本建筑為某八層商業(yè)寫字樓，框架結(jié)構(gòu)，總投資為455萬(wàn)元，建筑面積為6408m2，位于某城市主干道的西北角，耐久年限為50年，結(jié)構(gòu)按7度設(shè)防設(shè)計(jì)，建筑按6度設(shè)防設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)類型為框架結(jié)構(gòu)，墻體為加氣混凝土砌塊。
本建筑坐北朝南，分區(qū)比較合理，采用大空間辦公，采光較好，辦公區(qū)集中在南邊，而會(huì)議室和展廳集中于北邊，適用于中小型企業(yè)、公司租賃。
建筑柱網(wǎng)尺寸縱向?yàn)?.4m和6.6m，橫向?yàn)?.8m，底層及各層層高均為3.6m。
二層以上各層能分別獨(dú)立使用，首層為公共部分，樓梯采用板式樓梯，全部為防火樓梯，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，采用端承樁基礎(chǔ)。
在框架結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，采用底部剪力法計(jì)算地震作用，采用彎矩分配法對(duì)框架進(jìn)行分配，在計(jì)算過(guò)程中對(duì)梁的彎矩進(jìn)行了調(diào)幅，對(duì)柱的軸力進(jìn)行了折減。
對(duì)建筑中出現(xiàn)的墻體均直接放在梁上，墻、板的重量傳給梁，梁再傳給柱，傳力路線明確。
關(guān)鍵詞：商業(yè)寫字樓；建筑設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；框架結(jié)構(gòu)；樁基礎(chǔ)
緒論
1.1 建筑層次
現(xiàn)今社會(huì)高層建筑得到廣泛的應(yīng)用，在城市中的高層建筑是反映這個(gè)城市經(jīng)濟(jì)繁榮和社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志。
建造高層建筑可以獲得更多的建筑面積，這樣可以部分解決城市用地緊張和地價(jià)高漲的問(wèn)題；建造高層建筑能夠提供更多的休閑地面，將這些休閑地面用作綠化和休息場(chǎng)地，有利于美化環(huán)境，并帶來(lái)更充足的日照、采光和通風(fēng)效果；從城市建設(shè)和管理的角度來(lái)看，建筑物向高空延伸，可以縮小城市的平面規(guī)模等等這些高層建筑的優(yōu)點(diǎn)使其應(yīng)用廣泛，所以本次設(shè)計(jì)為高層建筑。
1.2 建筑方案
本建筑的高寬比H/B小于5，抗震設(shè)防烈度為7度，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系�？蚣芙Y(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過(guò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。
但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來(lái)困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制。
框架結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度較小，在水平力作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移。由于框架構(gòu)件截面較小，抗側(cè)剛度較小，在強(qiáng)震下結(jié)構(gòu)整體位移都較大，容易發(fā)生震害。此外，非結(jié)構(gòu)性破壞如填充墻、建筑裝修和設(shè)備管道等破壞較嚴(yán)重。因而其主要適用于非抗震區(qū)和層數(shù)較少的建筑。
建筑設(shè)計(jì)
建筑設(shè)計(jì)是在總體規(guī)劃的前提下，根據(jù)任務(wù)書的要求綜合考慮基地環(huán)境，使用功能，結(jié)構(gòu)施工，材料設(shè)備，建筑經(jīng)濟(jì)及建筑藝術(shù)等問(wèn)題。著重解決建筑物內(nèi)部各種使用功能和使用空間的合理安排，建筑與周圍環(huán)境，與各種外部條件的協(xié)調(diào)配合，內(nèi)部和外表的藝術(shù)效果。各個(gè)細(xì)部的構(gòu)造方式等。創(chuàng)造出既符合科學(xué)性又具有藝術(shù)的生產(chǎn)和生活環(huán)境。
建筑設(shè)計(jì)在整個(gè)工程設(shè)計(jì)中起著主導(dǎo)和先行的作用，除考慮上述各種要求以外，還應(yīng)考慮建筑與結(jié)構(gòu)，建筑與各種設(shè)備等相關(guān)技術(shù)的綜合協(xié)調(diào)，以及如何以更少的材料，勞動(dòng)力，投資和時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)各種要求，使建筑物做到適用，經(jīng)濟(jì)，堅(jiān)固，美觀，這要求建筑師認(rèn)真學(xué)習(xí)和貫徹建筑方針政策，正確學(xué)習(xí)掌握建筑標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要具有廣泛的科學(xué)技術(shù)知識(shí)。
建筑設(shè)計(jì)包括總體設(shè)計(jì)和個(gè)體設(shè)計(jì)兩部分。
2.1 使用功能
2.1.1人體尺度
人體尺度及人活動(dòng)所占的空間尺度是確定民用建筑內(nèi)部各種空間尺度的主要依據(jù)。我國(guó)中等成年男子的平均身高為1670mm，女子為1560mm。
在建筑設(shè)計(jì)中，確定人們活動(dòng)所需的活動(dòng)空間，應(yīng)照顧到不同的性別，年齡，身高的要求，對(duì)于不同情況按以下三種考慮：
�、艖�(yīng)按較高人體考慮空間尺度，應(yīng)采用男子人體身高幅度的上限1740mm,另加鞋厚 20mm。
�、茟�(yīng)按較高人體考慮空間尺度，應(yīng)采用女子人體平均身高1560mm,另加鞋厚 20mm。
�、且话憬ㄖ䞍�(nèi)使用空間的尺度應(yīng)按照我國(guó)成年人的平均高度1670mm,及1560mm，另加鞋厚 20mm。
2.1.2家具、設(shè)備尺寸和使用他們所需的必要空間
房間內(nèi)的家具設(shè)備的尺寸，以及人們使用他們所需的空間尺寸，加上必要的面積，基本上確定了房間內(nèi)部空間尺寸的大小。
2.2 自然條件
2.2.1 氣象條件
建設(shè)地區(qū)的溫度、濕度、日照、雨雪、風(fēng)向、風(fēng)速等是建筑設(shè)計(jì)的重要依據(jù)，例如：炎熱地區(qū)的建筑應(yīng)考慮隔熱、通風(fēng)、遮陽(yáng)、建筑處理較為開敞；在確定建筑物間距及朝向時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厝照涨闆r及主要風(fēng)向等因素。
2.2.2 地形、地質(zhì)及地震烈度
基地的地形，地質(zhì)及地震烈度直接影響到房屋的平面組織結(jié)構(gòu)選型、建筑構(gòu)造處理及建筑體型設(shè)計(jì)等。
地震烈度，表示當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，地面及建筑物遭受破壞的程度。烈度在6度以下時(shí)，地震對(duì)建筑物影響較小，一般可不考慮抗震措施，9度以上地區(qū)，地震破壞力很大，一般應(yīng)尺量避免在該地區(qū)建筑房屋，建筑物抗震設(shè)防的重點(diǎn)時(shí)7、8、9度地震烈度的地區(qū)。
2.2.3 水文
水文條件是指地下水位的高低及地下水的性質(zhì)，直接影響到建筑物基礎(chǔ)及地下室。一般應(yīng)根據(jù)地下水位的高低及底下水位性質(zhì)確定是否在該地區(qū)建筑房屋或采用相應(yīng)的防水和防腐措施。
2.3 技術(shù)要求
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的前提。因?yàn)橹挥性O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，做到構(gòu)件定型化，使構(gòu)配件規(guī)格，類型少，才有利于大規(guī)模采用工廠生產(chǎn)及施工的機(jī)械化，從而提高建筑工業(yè)化的水平。
除此以外，建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵照國(guó)家制定的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范以及各地或各部門頒發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。如：建筑放火規(guī)范，采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，住宅設(shè)計(jì)規(guī)范等。
2.4 建筑設(shè)計(jì)文件的深度
根據(jù)國(guó)家城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部門批準(zhǔn)試行的《建筑設(shè)計(jì)文件縮制深度》的規(guī)定，現(xiàn)將有關(guān)建筑施工圖設(shè)計(jì)文件的編制深度簡(jiǎn)述如下：
2.4.1 圖紙目錄
先列新繪制的圖紙，后列選用的標(biāo)準(zhǔn)圖或重復(fù)利用圖。
2.4.2 首頁(yè)（包括設(shè)計(jì)說(shuō)明）
�、� 施工圖設(shè)計(jì)依據(jù)。
�、� 本3項(xiàng)的相對(duì)標(biāo)高雨總圖絕對(duì)標(biāo)高的關(guān)系。
�、� 本3項(xiàng)的設(shè)計(jì)規(guī)模和建筑面積。
�、� 用料說(shuō)明：室外用料作法，如基礎(chǔ)以上的墻體的磚標(biāo)號(hào)，砂漿標(biāo)號(hào)，墻身防潮層，地下室防水，屋面，外墻、勒腳、散水、臺(tái)階、斜坡等作法，可用文字說(shuō)明或部分文字說(shuō)明，部分直接在圖上引注或加注索引號(hào)。
�、� 特殊要求的作法說(shuō)明（如屏蔽、放火、防輻射、防塵、防震、防腐蝕、防爆等）。
�、� 對(duì)采用新技術(shù)、新材料的作法說(shuō)明。
�、� 門窗表。
2.4.3 平面圖
�、� 縱、橫墻，柱、墩，內(nèi)外門窗位置及編號(hào)，門的開啟方向，房間名稱或編號(hào)。軸線編號(hào)等。
⑵ 柱距（開間）、跨度（進(jìn)深）尺寸、墻身厚度、柱、墩寬、深和軸線關(guān)系尺寸。
�、� 軸線間尺寸，門窗洞口尺寸，分段尺寸，外包尺寸。
�、� 伸縮縫、沉降縫、抗震縫等位置尺寸。
⑸ 衛(wèi)生器具、水池、臺(tái)、櫥、柜、隔斷位置。
⑹ 電梯、樓梯位置及樓梯上下方向示意及主要尺寸。
�、� 地下室、地坑、地溝、各種平臺(tái)、閣樓、人孔、墻上留洞位置尺寸與標(biāo)高，重要設(shè)備位置尺寸與標(biāo)高等。
⑻ 鐵軌位置，軌距和軸線關(guān)系尺寸，吊車型號(hào)、噸位、跨距、行駛范圍、吊車梯位置，天窗位置及范圍。
⑼ 陽(yáng)臺(tái)、雨蓬、踏步、斜坡、散水、通氣豎管、管線、豎井 、煙囪、垃圾道，消防梯，雨水管位置及尺寸。
⑽ 室內(nèi)外地面標(biāo)高，設(shè)計(jì)標(biāo)高、樓層標(biāo)高（地層地面為±0.000）。
�、� 剖切線及編號(hào)（一般只注在底層平面）。
⑿ 有關(guān)平面墻上節(jié)點(diǎn)祥圖或祥圖索引號(hào)。
�、� 指北針（畫在底層平面，盡量取上北下南）。
�、� 平面圖尺寸和軸線。如系對(duì)稱平面可省略重復(fù)部分尺寸，樓層平面除開間跨度等主要尺寸及軸線號(hào)外與底層相同的尺寸可省略。樓層標(biāo)準(zhǔn)層可共用亦平面，但需注明層次及標(biāo)高。
⒂ 根據(jù)工程性質(zhì)及復(fù)雜程度，可繪制夾層平面圖、高窗平面圖、平頂、留洞等局部放大平面圖。
�、� 建筑平面圖長(zhǎng)度較大，可采用分段繪制，并在每各分段平面的右側(cè)繪出整個(gè)建筑外輪廓的縮小平面，表示出該段所在部位。
�、� 屋面平面圖可適當(dāng)縮小比例繪制，一般內(nèi)容有：墻、檐口、檐溝、坡向、坡度、落水口、屋脊（分水線）、變形縫、樓梯間、水箱間、電梯間、天窗、屋面上人孔、室外消防樓梯及其它構(gòu)筑物、祥圖索引號(hào)等。
2.4.4 立面圖
各個(gè)方向的立面應(yīng)繪全，但差異極小，不難推定的立面可以省略，對(duì)于內(nèi)部院落的局部立面，也可附帶在相關(guān)剖面圖上表示，圖剖面圖未能完全表示時(shí)，則需要單獨(dú)繪出。
�、� 建筑物兩端及分段軸線編號(hào)。
�、� 女兒墻頂、檐口、柱、伸縮縫、沉降縫、抗震縫、室外扶梯和消防梯、陽(yáng)臺(tái)、欄桿、臺(tái)階、踏步、花臺(tái)、雨蓬、線條、勒腳、洞口、門、窗、門口、雨水管、其他裝飾構(gòu)件和粉刷分格線示意圖等；外墻的留洞應(yīng)注尺寸與標(biāo)高（寬×高×深及關(guān)系尺寸）。
⑶ 門窗可適當(dāng)?shù)湫褪痉兑恍┚唧w形式與分格。在平面圖上表示不出的窗編號(hào)，應(yīng)在立面圖上標(biāo)注，平、剖面圖未表示出來(lái)的窗臺(tái)高度，應(yīng)在立面圖上分別注明。
�、� 各部分構(gòu)造、裝飾節(jié)點(diǎn)祥圖索引、用料名稱或符號(hào)。
2.4.5 剖面圖
剖面圖應(yīng)選在有樓梯、層高不同、層數(shù)不同、內(nèi)外空間比較復(fù)雜，最有代表型的部位，必須充分表達(dá)清楚。如局部情況有不同，可繪制局部剖面。
⑴ 墻、柱、軸線、軸線編號(hào)，并標(biāo)注其間距尺寸。
�、� 室外地面，地層地（樓）面、地坑、地溝、各層樓板、平頂、屋架、屋頂、出屋頂煙囪、天窗、擋風(fēng)板、消防梯、檐口、女兒墻、門窗、吊車、吊車架、走道板、梁、鐵軌、樓梯、臺(tái)階、坡道、散水、防潮層、平臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)、雨蓬、留洞、墻裙、踢腳板、雨水管及其他裝修等能見(jiàn)的內(nèi)容。
�、� 高度尺寸。外部尺寸門、窗、洞口（包括洞口上頂和窗臺(tái)）高度、層間高度、總高度（室外地面至檐口或女兒墻頂）。內(nèi)部尺寸地坑深度、隔斷、留洞口、平臺(tái)，墻裙等。
�、� 標(biāo)高。底層地面標(biāo)高（±0.000）、以上各層樓面平臺(tái)標(biāo)高、屋面檐口、女兒墻頂、煙囪頂標(biāo)高、高出屋面的水箱間、樓梯間、電梯機(jī)房頂部標(biāo)高、室外地面標(biāo)高、底層以下地下各層標(biāo)高。
�、� 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造祥圖索引號(hào)。
2.4.6 地溝平面圖
供水、暖、電氣管線的地溝比較簡(jiǎn)單、內(nèi)容較少、不致影響建筑平面圖的清晰程度時(shí)可附帶繪于建筑平面圖上，否則必須單獨(dú)繪制地溝平面圖。
⑴ 描繪建筑平面的墻柱、門洞、主要軸線、軸線編號(hào)。
�、� 地溝祥圖需注明溝體平面內(nèi)凈寬度、溝底標(biāo)高、坡度、坡向。采用通用圖節(jié)點(diǎn)時(shí)，需標(biāo)注索引號(hào)，若地溝蓋板型號(hào)較多者，應(yīng)做地溝蓋板及過(guò)梁統(tǒng)計(jì)明細(xì)表。
2.4.7 詳圖
當(dāng)上列圖紙對(duì)有些布局構(gòu)造、藝術(shù)裝飾處理未能表示清楚時(shí)。應(yīng)分別繪制祥圖。祥圖應(yīng)構(gòu)造合理，用料作法相宜，位置尺寸準(zhǔn)確，交代清楚，方便施工，并編號(hào)注明比例，注意與祥圖索引號(hào)一致，需要時(shí)，對(duì)特殊節(jié)點(diǎn)繪1：1祥圖。
2.4.8 計(jì)算工作
有關(guān)采光、視線、音響、防護(hù)等建筑物理方面的計(jì)算數(shù)，應(yīng)作為技術(shù)文件歸檔，不外發(fā)。
2.5 建筑構(gòu)造
2.5.1 基礎(chǔ)
A 基礎(chǔ)的定義
在建筑工程中，建筑物與土層直接接觸的部分稱為基礎(chǔ)；支撐建筑物重量的土層叫地基�；A(chǔ)是建筑物的組成部分，它承受者建筑物的全部荷載，并將它們傳給地基，而地基則不是建筑物的一部分，它只是承受建筑物荷載的土壤層。
B 基礎(chǔ)的埋深
室外設(shè)計(jì)地面至基礎(chǔ)底面的垂直距離稱為基礎(chǔ)的埋置深度，簡(jiǎn)稱基礎(chǔ)的埋深。建筑物上部結(jié)構(gòu)荷載的大小，地基土質(zhì)好壞地下水位的高低，以及土壤冰凍深度等均影響基礎(chǔ)的埋深。
一般要求基礎(chǔ)埋置深度的不同，有深基礎(chǔ)，淺基礎(chǔ)荷部埋基礎(chǔ)之分。
C 樁基礎(chǔ)的適用范圍
a 天然地基土質(zhì)軟弱
若遇天然地基土質(zhì)軟弱，設(shè)計(jì)天然地基淺基礎(chǔ)部滿足地基強(qiáng)度或變形的要求，或采用人工加固處理地基不經(jīng)濟(jì)或時(shí)間不允許時(shí)，則可以 采用樁基礎(chǔ)。
B 高層建筑
高層建筑：尤其超高層建筑設(shè)計(jì)的一個(gè)重要問(wèn)題是，必須滿足地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性要求。在地震區(qū)，基礎(chǔ)埋置深度d(不應(yīng)小于建筑物高度的1/16，采用淺基礎(chǔ)，難以滿足要求，只能用樁基礎(chǔ)。
2.5.2 墻
根據(jù)墻體平面上縮處位置的不同，有內(nèi)墻和外墻之分，外墻又稱圍護(hù)墻，內(nèi)墻主要是分隔；內(nèi)墻主要是分隔房間之用；凡沿建筑物段軸方向布置的墻稱為橫墻，橫向外墻稱山墻，沿建筑物長(zhǎng)軸方向布置的墻稱為縱墻，縱墻有內(nèi)縱墻和外縱墻之分；在一片墻上，窗與窗或窗與門之間的墻稱為窗間墻；窗間下部的墻稱為下墻又稱窗肚墻。
非承重的隔墻的內(nèi)墻通常稱為隔墻，主要功能是分隔房間。作為隔墻，要求也具有自重輕，隔聲及放火等性能。
砌塊隔墻常采用粉煤灰及硅酸鹽，加氣混凝土，混凝土或水泥煤渣空心砌塊等砌筑。墻厚由砌塊尺寸而定，由于墻體穩(wěn)定性較差，亦需對(duì)墻身進(jìn)行加固處理，通常沿墻身豎向和橫向配以鋼筋。
2.5.3 墻面裝修
本工程采用水刷石飾面。
構(gòu)造及材料配合比1、15厚1：3水泥砂漿打成，2、10厚1：1、2—1、4水泥石渣抹面。
主要特點(diǎn)及操作要點(diǎn)：材料質(zhì)感粗，耐久性號(hào)，裝飾效果佳。施工時(shí)，面層用鐵抹子壓平，待到七成干燥時(shí)，用棕刷子粘水洗去表面的水泥漿，使石渣外露骨3左右。
注：當(dāng)面層用白水泥，并加入水泥量5%的顏色后，即成彩色水刷石。
2.5.4 樓板層與地面
樓板層是多層建筑樓層間的水平分隔構(gòu)件，它一方面承受著樓板層上的全部靜、活荷載，并將這些荷載連同自重傳給墻或柱；另一方面還對(duì)墻體起著水平支撐作用。幫助墻體抵抗由于風(fēng)或地震等所產(chǎn)生的水平力，以增強(qiáng)建筑物的整體剛度。
作為樓板層，還應(yīng)未人們提供一個(gè)美好而舒適的環(huán)境，此外，建筑物重的各種水平設(shè)備官線，也都安裝載樓板層內(nèi)。
2.5.4.1 樓板層的設(shè)計(jì)要求
為了保證樓板層的結(jié)構(gòu)安全和正常使用，樓板層的設(shè)計(jì)有如下要求：
從結(jié)構(gòu)上考慮，樓板層必須具有足夠的強(qiáng)度，以確保安全；同時(shí)，還應(yīng)有足夠的剛度，使其在荷載作用下的彎曲撓度不超過(guò)許可范圍。剛度以撓度來(lái)控制，通�，F(xiàn)澆混凝土的撓度F<l/250l/350。
設(shè)計(jì)樓板層時(shí)，根據(jù)不同的使用要求，要考慮隔聲，防水，防火等問(wèn)題。
在多層或高層建筑中，樓板結(jié)構(gòu)占相當(dāng)大的比重，要求在樓板層設(shè)計(jì)時(shí)，盡量為建筑工業(yè)化創(chuàng)造有利條件
多層建筑中，樓板層的造價(jià)約占建筑造價(jià)的20-30%,因此，在樓板層設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)力求經(jīng)濟(jì)合理。
2.5.4.2 樓板層的做法
樓板層的做法：
瓷磚地面
找平層水泥砂漿20mm厚
混凝土板120mm厚
石灰砂漿粉刷20mm厚
2.5.4.3 地面構(gòu)造
地面構(gòu)造為：
水磨石地面
80厚鋼筋混凝土整澆層
80厚C10級(jí)混凝土
吊頂或粉底
2.5.4.4 屋面做法
屋面做法為：
二氈三油防水層
冷底子油瑪蹄脂二道
20mm厚保溫層水泥蛭石
20mm厚水泥砂漿找平層
80mm厚鋼筋混凝土整澆層
吊頂或粉底
2.5.5 踢腳線
其重要功能是保護(hù)墻面，防止墻面因受外界的碰撞損壞，或在清洗地面時(shí)，臟污墻面。
踢腳線的高度取100mm為施工方便和與地面協(xié)調(diào)起見(jiàn)，踢腳線的材料基本上與地面材料一致。
2.5.6 雨蓬
雨蓬是建筑物入口處位于外門上部用以遮擋雨水，保護(hù)外門免受雨水侵害的水平構(gòu)件，采用混凝土懸臂板
懸挑長(zhǎng)度：大門約為1.8m 側(cè)門約為1.0m
雨蓬的板面梁作防水砂漿抹面，厚20 mm，為了防止雨水沿墻邊滲入墻面，除盡量將過(guò)梁或圈梁與雨蓬整澆在一起并作在板的上部外，尚須將防水砂漿抹面沿墻身粉刷到雨蓬面上 200 mm 處，以形成泛水。
2.5.7 樓梯
本工程采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板式樓梯，開間4.2m,進(jìn)深8.4m。
樓板段作為一塊整板，斜擱在梯段的平臺(tái)梁上，梯段跨度為3.6。踏步300mm,踏高150mm。
欄桿采用鋼管，扶手采用木扶手。
2.5.8 臺(tái)階
室外臺(tái)階的平臺(tái)與室內(nèi)地坪的高差為50mm,表面內(nèi)外稍微傾斜，以免雨水流向室內(nèi)。
2.5.9 電梯
電梯由轎箱，電梯井道及運(yùn)載設(shè)備等三部分組成構(gòu)成：電梯轎箱應(yīng)造型美觀，經(jīng)久耐用，轎箱采用金屬框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)部用光潔有色鋼板壁或有色鋼板壁面，花格鋼板地面，螢光燈局部照明以及不銹鋼，操縱板。入口處則采用鋼材或堅(jiān)硬鋁材制成的電梯門檻。
電梯井道設(shè)計(jì)必須考慮防火要求，井道四周，應(yīng)為防火結(jié)構(gòu)，同時(shí)當(dāng)井道內(nèi)超過(guò)兩部電梯時(shí)，需用防火圍護(hù)結(jié)構(gòu)予以隔開。
2.5.10 屋頂
2.5.10.1 屋頂設(shè)計(jì)要求
屋頂設(shè)計(jì)要求應(yīng)從功能、結(jié)構(gòu)、建筑藝術(shù)三方面考慮。
�、� 功能要求
屋頂是建筑物的維護(hù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)能抵抗自然界各種惡劣環(huán)境的影響。首先是能抵抗風(fēng)雪雨霜的侵襲，其中雨水對(duì)雨水的威脅最大，故防水是屋頂設(shè)計(jì)的核心。在房屋建筑中，屋頂漏水非常普通，其中原因是多方面的。
�、� 結(jié)構(gòu)要求
屋頂不僅是房屋的維護(hù)結(jié)構(gòu)，也是房屋的承重結(jié)構(gòu)。所以屋頂結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，作到安全可靠，并因防止因結(jié)構(gòu)變形防水開裂漏水。
�、� 建筑藝術(shù)要求
屋頂?shù)男问綄?duì)建筑的造型有重要的影響。變化多樣的屋頂外形，裝修精美的屋頂細(xì)部，是傳統(tǒng)建筑的重要特征之一。在現(xiàn)代建筑中，如何處理好屋頂和細(xì)部也是設(shè)計(jì)不可忽視的重要內(nèi)容。
2.5.10.2 排水方式
采用無(wú)組織排水，排水方案為女兒墻外排水。
3 結(jié)構(gòu)計(jì)算說(shuō)明
本建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因?yàn)殇摻罨炷两Y(jié)構(gòu)有以下的一些優(yōu)點(diǎn)：
第一：合理的利用了鋼筋和混凝土兩種材料的受力性能特點(diǎn)，可以形成強(qiáng)度較高、剛度較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。這些構(gòu)件在有些情況下可以用來(lái)代替鋼構(gòu)件，因而能夠節(jié)約剛材，降低造價(jià)。
第二：耐久性和耐火性較好，維護(hù)費(fèi)用低。
第三：可模性好，結(jié)構(gòu)造型靈活，可以根據(jù)使用需要澆注成各種形狀的結(jié)構(gòu)。
第四：現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性好，又具備必要的延性，適于用作抗震結(jié)構(gòu)；同時(shí)它的防震性和防輻射性也好，亦適于用作防護(hù)結(jié)構(gòu)。
第五：混凝土中占比例較大的砂、石材料便于就地取材。
因?yàn)殇摻罨炷辆哂羞@些特點(diǎn)，所以在建筑結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、橋梁、隧道、鐵路等土木工程中得到廣泛應(yīng)用�；炷烈猿蔀楫�(dāng)今世界上用量最大的建筑材料。但是，鋼筋混凝土也存在一些缺點(diǎn)，如自重過(guò)大，抗裂性能較差，隔熱隔聲性能不好，澆注混凝土?xí)r需要模板和支撐，戶外施工受到季節(jié)條件限制，補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)比較困難。這些缺點(diǎn)在一定程度上限制了鋼筋混凝土的應(yīng)用范圍。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼筋混凝土的這些缺點(diǎn)正在逐步的得到克服和改善。所以考慮到本建筑的層高不是很高，所以通過(guò)提高混凝土的強(qiáng)度來(lái)改善混凝土的這些缺點(diǎn)。
框架結(jié)構(gòu)體系一般用于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由梁和柱通過(guò)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成承載結(jié)構(gòu)，框架形式可靈活布置建筑空間，使用較方便。
但是隨著建筑高度的增加，水平作用使得框架底部梁柱構(gòu)件的彎矩和剪力顯著增加，從而導(dǎo)致梁柱截面尺寸和配筋量增加，到一定程度，將給建筑平面布置和空間處理帶來(lái)困難，影響建筑空間的正常使用，在材料用量和造價(jià)方面也趨于不合理。因此在使用上層數(shù)受到限制，正是因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的是小高層，建筑的高寬比H/B小于5，抗震設(shè)防烈度為7度，建筑高度小于55m，所以選用框架結(jié)構(gòu)體系。
3.1 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1.1 工程概況
該商業(yè)寫字樓為七層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，建筑面積約6408m2，建筑平面為一字形，受場(chǎng)地限制，寬度為15.6m,長(zhǎng)度為58.1m。建筑方案確定，房間開間為4.8m，進(jìn)深為6.6m，走廊寬度2.4m。層高均為為3.6m，室內(nèi)外高差0.45m�？蚣芰褐鞍寰鶠楝F(xiàn)澆，框架平面柱網(wǎng)布置如圖1所示：
圖1 框架平面柱網(wǎng)布置
3.1.2 設(shè)計(jì)資料
�、� 氣溫：冬季室外計(jì)算溫度過(guò)-10o,凍土深度40cm，夏季室外計(jì)算溫度+33oC。
�、� 年降雨量700cm。
�、� 擬建地段勢(shì)平坦，地層分布較為規(guī)律，地基承載力按120~140KN/m2計(jì)，持力層為輕亞粘土。
⑷ 夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，風(fēng)速2.8m/s，冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，風(fēng)速為3.5m/s。
�、裳┹d：最大積雪厚度為20cm，0.25KN/m。
⑹ 地下水位：常年地下水位深約7m左右，水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)浸蝕。
�、嗽O(shè)計(jì)烈度按6度，結(jié)構(gòu)按7度設(shè)計(jì)。
�、� 屋面及樓面做法
屋面做法：
二氈三油防水層；
冷底子油熱瑪蹄脂二道；
200厚水泥卵石保溫層；
20mm厚水泥砂漿找平層；
40厚鋼筋混凝土整澆層；
預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板；
粉底（或吊頂）
樓面做法：
水磨石地面；
50mm厚鋼筋混凝土整澆層；
預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板；
粉底（或吊頂）
�、� 材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25，縱筋Ⅱ級(jí)，箍筋Ⅰ級(jí)。
3.2 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算
3.2.1 梁柱截面、梁跨度及柱子高度的確定
3.2.1.1 初估截面尺寸：
柱子：1～5層柱截面尺寸相同，均采用截面：
b×h=450mm×450mm
6、7層柱截面尺寸相同，均采用截面：
b×h=400mm×400mm
梁：梁編號(hào)見(jiàn)圖2。
框架梁截面的確定：
L1:b×h=250mm×600mm L2:b×h=250mm×400mm
L3:b×h=250mm×600mm L4:b×h=250mm×450mm
圖中括號(hào)內(nèi)為底層梁編號(hào)，括號(hào)外為其他層梁編號(hào)。若只有一個(gè)編號(hào)，表示底層與其他層梁相同。
圖2 梁的編號(hào)
3.2.1.2 梁的計(jì)算跨度:
框架梁的計(jì)算跨度以柱形心線為準(zhǔn)，由于建筑軸線與墻軸線重合，故建筑軸線與結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度不同，如圖3所示：
圖3 梁的計(jì)算跨度
3.2.1.3 柱高度
底層柱高度h=3.6m+0.45m+0.5m=4.55m，其中3.6m為底層高，0.45m為室內(nèi)外高差，0.5m為基礎(chǔ)頂面至室外地坪的高度。其他層柱高等于層
高，即為3.6m。由此得框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱編號(hào)如圖4所示：
圖4 框架計(jì)算簡(jiǎn)圖及柱編號(hào)
3.3 荷載計(jì)算
3.3.1 屋面均布恒載：
按屋面做法逐項(xiàng)計(jì)算均布荷載：
二氈三油防水層 0.35kN/㎡
冷底子油熱馬蹄脂二道 0.05KN/㎡
200mm厚水泥卵石保溫層 0.2×6.5=1.3kN/㎡
20厚水泥砂漿找平層 0.02×20=0.4kN/㎡
40厚鋼筋混凝土整澆層 0.04×25=1.0kN/㎡
預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板 0.12×25=3.0kN/㎡
共計(jì) 5.5kN/㎡
屋面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：
(8×4.8+0.24) ×(6.6×2+2.4++0.24)×5.5=3366kN
3.3.2 樓面均布恒載
按樓面做法逐項(xiàng)計(jì)算:
水磨石地面 0.65kN/㎡50厚鋼筋混凝土整澆層 0.05×25=1.25kN/㎡
預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板 1.9kN/㎡
吊頂或粉底 0.5kN/㎡
共計(jì) 4.3kN/㎡樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值：
(8×2.4+0.24)×(6.6×2+2.4+0.24)×4.3=2632kN
3.3.3 屋面均布活載
計(jì)算重力荷載代表值時(shí)，要考慮雪荷載和施工荷載。
雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：
0.2×(8×4.8+0.24)×(6.6×2+2.4+0.24)=122kN
3.3.4 樓面均布活載：
樓面均布活載對(duì)于辦公樓一般房間為1.5kN/㎡，會(huì)議室、走廊、樓梯、門廳等為2kN/㎡。為了方便計(jì)算，統(tǒng)一取為2kN/㎡。
樓面均布活載標(biāo)準(zhǔn)值為：
2.0×(8×4.8+0.24)×(6.6×2+2.4+0.24)=1224kN
3.3.5 梁柱自重（包括梁側(cè)、梁底、柱抹灰重量）
梁側(cè)、梁底抹灰，柱四周抹灰，近似按加大梁寬及柱寬計(jì)算來(lái)考慮，計(jì)算見(jiàn)表1。
3.3.6 墻體自重：
墻體均為240厚，兩面抹灰，近似按加厚墻體考慮抹灰重量。
單位面積上墻體重量為： （0.24+0.04）×19=5.22kN/㎡
墻體自重計(jì)算見(jiàn)表2。
表1 梁柱自重
梁（柱）
編號(hào)截面
b×h（㎡）長(zhǎng)度l （ｍ）根數(shù)每根重量
�。↘N）
L10.25×0.66.4418×7=126(0.25+0.04)×0.6×6.44×25=28.01
L20.25×0.42.169×7=63(0.25+0.04)×0.4×2.16×25=6.26
L30.25×0.64.308×4=32(0.25+0.04)×0.6×4.30×25=18.71
L40.25×0.454.308×4×6=192(0.25+0.04)×0.45×4.30×25=14.03
Z10.45×0.454.559×4=36(0.45+0.04)×(0.45+0.04)×4.55
×25=27.31
Z20.45×0.453.69×4×4=144(0.45+0.04)×(0.45+0.04)×3.6
×25=21.61
Z30.40×0.403.69×4×2=72(0.40+0.04)×(0.40+0.04)×3.6
×25=17.42
表2 墻體自重
墻體每片面積（m2）片數(shù)重量（kN）
底層縱墻4.35×3.95282560
底層橫墻6.04×3.95131650
其他層縱墻4.35×3.15322333
其他層橫墻6.04×3111060
3.4 荷載分層總匯
頂層重力荷載代表值包括：
屋面恒載+50%活載+縱橫梁自重+半層柱自重+半層墻體自重
其它層重力荷載代表值：
樓面恒載+50%樓面均布活載+縱橫梁自重+樓面上下各半層的柱及縱橫墻體自重。
將前述分項(xiàng)荷載相加，得集中于各層樓面的重力荷載代表值如下：
第七層： G7=3366+122×50%+1009.5+314+1697=6447.5KN
第六層： G6=2632+1224×50%+1009.5+627+3393=8273.5KN
第五層： G5=2632+1224×50%+1009.5+786+3393=8432.5KN
第四層： G4=2632+1224×50%+1009.5+945+3393=8592KN
第三層： G3=8592KN
第二層： G2=8592KN
第一層： G1=2632+1224×50%+1159.2+1069+4210=9682KN
建筑物總重力荷載代表值：為：
6447.5+8273.5+8432.5+8592×3+9682=58612kN
質(zhì)點(diǎn)重力荷載值見(jiàn)圖5。
圖5 質(zhì)點(diǎn)重力荷載值
3.5 水平地震力作用下框架側(cè)移計(jì)算
3.5.1 橫梁線剛度：
采用混凝土C25， =2.8×107kN/㎡
在框架結(jié)構(gòu)中，有現(xiàn)澆樓面或預(yù)制板樓面。但是有現(xiàn)澆板的樓面，可以作為梁的有效翼緣，增大梁的有效剛度，減少框架側(cè)移。為考慮這一有利作用，在計(jì)算梁的截面慣性矩時(shí)，對(duì)現(xiàn)澆樓面的邊框架取=1.5（為梁的截面慣性矩）；對(duì)中框架取=2.0。若為裝配樓板，帶現(xiàn)澆層的樓面，則邊框架梁取=1.2，對(duì)中框架取=1.5。
橫梁線剛度計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 橫梁線剛度
梁號(hào)
截面
�。īO）跨度
（m）慣性矩
�。╩4）邊框架梁中框架梁
=
（m4）
�。╧N·m）=
（m4）
�。╧N·m）
0.25×0.66.444.5×10-36.75×10-33.14×1049×10-34.19×104
0.25×0.42.561.3×10-31.95×10-32.71×1042.6×10-33.61×104
0.25×0.64.354.5×10-36.75×10-34.66×1049×10-36.21×104
0.25×0.454.351.9×10-32.85×10-31.97×1043.8×10-32.62×104
3.5.2橫向框架柱的側(cè)移剛度D值
柱線剛度列于表4，橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算列于表5。
表4 柱線剛度
柱號(hào)
截面
（㎡）柱高度h
�。╩）慣性矩線剛度
�。╩4）（kN·m）
0.45×0.454.553.42×10-32.25×104
0.45×0.453.63.42×10-32.85×104
0.40×0.403.62.13×10-31.78×104
表5 橫向框架柱側(cè)移剛度D值計(jì)算
項(xiàng)目
柱類型
層根數(shù)
底
層邊框架邊柱0.5673034
邊框架中柱0.6787384
中框架邊柱0.61795614
中框架中柱0.73952114
308842
續(xù)表5
二
三
四
五
層邊框架邊柱0.35593684
邊框架中柱0.506133534
中框架邊柱0.4241525314
中框架中柱0.5781525314
461072
六
七
層邊框架邊柱0.46877134
邊框架中柱0.622102514
中框架邊柱0.540890014
中框架中柱0.6871132314
354978
3.5.3 橫向框架自振周期
按頂點(diǎn)位移法計(jì)算框架的自振周期
頂點(diǎn)位移法是求結(jié)構(gòu)基本頻率的一種近似方法。將結(jié)構(gòu)按質(zhì)量分布情況簡(jiǎn)化為無(wú)限質(zhì)點(diǎn)的懸臂直桿，導(dǎo)出以直桿頂點(diǎn)位移表示的基頻公式。這樣，只要求出結(jié)構(gòu)的頂點(diǎn)水平位移，就可以按下式求得結(jié)構(gòu)的基本周期：
式中：
——基本周期調(diào)整系數(shù)。考慮填充墻使框架自振周期減少的影響，取0.6。
——框架的頂點(diǎn)位移。在未求出框架的周期前，無(wú)法求出框架的
地震力及位移，是將框架的重力荷載視為水平作用力，求得的假象框架頂點(diǎn)位移。然后由求出，再用求出框架結(jié)構(gòu)的底部剪力。進(jìn)而求出框架各層剪力和結(jié)構(gòu)真正的位移。橫向框架頂點(diǎn)位移計(jì)算見(jiàn)表6。
表6 橫向框架頂點(diǎn)位移
層次（kN）（kN）（kN/m）層間相對(duì)位移
76447.564483549780.01820.5642
68273.5147213549780.04150.5460
58432.5231544610720.05020.5045
48592317464610720.06890.4543
38592403384610720.08950.3854
28592489304610720.10610.2959
19682586123088420.18980.1898
=1.7×0.6=0.766（s）
3.5.4橫向地震作用計(jì)算
在Ⅱ類場(chǎng)地，7度設(shè)防區(qū)，設(shè)計(jì)地震分組為第二組情況下：
結(jié)構(gòu)的特征周期和水平地震影響系數(shù)最大值（7度，多遇地震）為：
=0.03s =0.08
由于=0.766＞1.4=1.4×0.3=0.42（s），應(yīng)考慮頂點(diǎn)附加地震作用。
按底部剪力法求得的基底剪力，若按
分配給各層，則水平地震作用呈倒三角形分布。對(duì)一般層，這種分布基本符合實(shí)際。但對(duì)結(jié)構(gòu)上部，水平作用小于按時(shí)程分析法和振型分解法求得的結(jié)果，特別對(duì)于周期比較長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)相差更大。地震的宏觀震害也表明，結(jié)構(gòu)上部往往震害很嚴(yán)重。因此，即頂部附加地震作用系數(shù)考慮頂部地震力的加大�？紤]了結(jié)構(gòu)周期和場(chǎng)地的影響。且修正后的剪力分布與實(shí)際更加吻合。
=0.08 +0.01=0.08×0.766+0.01=0.071
結(jié)構(gòu)橫向總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：
=（）0.9××0.85
=（）0.9×0.08×0.085×58612=1561kN
頂點(diǎn)附加水平地震作用：
==0.071×1561=111kN
各層橫向地震剪力計(jì)算見(jiàn)表7，表中
表7 各層橫向地震作用及樓層地震剪力
層次
�。╩）
�。╩）
�。╧N）
�。╧N）
�。╧N）
（kN）
73.626.1564481686150.196395.23395.23
63.622.5582741865790.216313.24708.47
53.618.9584331598050.185268.28976.75
43.615.3585921318870.153221.881198.63
33.611.7585921009560.117169.671368.3
23.68.158592700250.081117.461485.76
14.554.559682440530.05173.961559.72
注：表中第7層中加入了，其中 =111kN。
橫向框架各層水平地震作用和地震剪力見(jiàn)圖6。
3.5.5 橫向框架抗震變形驗(yàn)算
多遇地震作用下，層間彈性位移驗(yàn)算見(jiàn)表8。
(a) (b)
(a)水平地震作用 (b)地震剪力
圖6 橫向框架各層水平地震作及地震剪力
表8 橫向變形驗(yàn)算
層次層間剪力
�。╧N）層間剛度
�。╧N）層間位移
�。╩）層高
�。╩）層間相對(duì)彈性轉(zhuǎn)角
7395.23354978 1113.61/3243
6708.47354978 2003.61/1800
5976.75461072 2123.61/1698
41198.63461072 2603.61/1385
31368.3461072 3003.61/1200
21485.76461072 3223.61/1118
11559.72461072 5055.151/901
注：層間彈性相對(duì)轉(zhuǎn)角均滿足要求＜[]=1/450，（若考慮填充墻抗力作用為1/550）。
3.6 水平地震作用下橫向框架的內(nèi)力分析
本設(shè)計(jì)取軸線②上的橫向框架為KJ—1代表進(jìn)行計(jì)算，柱端彎矩KJ—1計(jì)算，詳見(jiàn)表9。地震作用下框架梁端彎矩，梁端剪力及柱軸力計(jì)算見(jiàn)表10，結(jié)果見(jiàn)圖7、圖8。
圖7 地震作用下框架梁柱彎矩圖（單位：kN·m）
圖8 地震作用下框架梁端剪力及柱軸力（KN）
層
次層高
hi(m)層間
剪力
Vi(kN)層間
剛度
Di(kN)B軸柱（中柱）
Dim
(kN)Vim
(kN)y
(m)
M上
(kN·m)M下
(kN·m)
73.6385.2335497811323134.380.4535.7425.74
63.6708.4735497811323234.380.5041.441.4
53.6976.7546107215253322.740.5062.9757.6
43.61198.6346107215253402.740.5075.2472
33.61368.346107215253452.740.5083.1181
23.61485.7646107215253492.740.5089.6688.2
14.551559.723088429521483.470.55120.81120.12
表9 軸線②橫向框架KJ-2柱端彎矩計(jì)算
注：表中y=y0+y1+y2,3； Vim= ViDim/Di； M下= Vim yihi； M上= Vim( 1-yi )hi
層
次層高
hi(m)層間
剪力
Vi(kN)層間
剛度
Di(kN)D軸柱（邊柱）
Dim
(kN)Vim
(kN)y
(m)
M上
(kN·m)M下
(kN·m)
73.6
385.233549788900102.350.4519.816.2
63.6
708.473549788900182.350.4734.3430.46
53.6
976.7546107211189251.470.4747.742.3
43.6
1198.6346107211189301.470.4757.2450.76
33.6
1368.346107211189351.470.506363
23.6
1485.7646107211189381.470.5068.468.4
14.55
1559.723088427956401.860.5581.9100.1
表9 軸線②橫向框架KJ-2柱端彎矩計(jì)算
表10 地震力作用下框架梁端彎矩、梁端剪力及柱軸力
注：表中y=y0+y1+y2,3； Vim= ViDim/Di； M下= Vim yihi； M上= Vim( 1-yi )hi
層次AB跨BC柱軸力
L
(m)M左(KN·m)M右
(KN·m)Vb
(KN)L
(m)M左
(KN·m)M右
(KN·m)Vb
(KN)NA
(KN)NB
(KN)
76.44
19.819.26.062.5616.5416.5412.92-6.06-6.86
66.44
50.5433.5513.062.5628.9128.9122.59-19.12-16.39
56.44
78.1653.2320.402.5645.8745.8735.84-39.52-31.83
46.44
99.5369.6226.272.5659.9859.9846.86-65.79-52.42
36.44
113.7682.1930.432.5670.8170.8155.32-96.22-77.31
26.44
131.485.5233.682.5673.6873.6857.56-129.9-101.19
1
6.44150.3100.1738.892.5686.3186.3167.43-168.79-129.73
3.7 豎向荷載作用下橫向框架的內(nèi)力分析
仍�、谳S線上的中框架計(jì)算分析。
3.7.1 荷載計(jì)算
圖9 屋（樓）面板支承梁的荷載
經(jīng)判斷知該設(shè)計(jì)中的屋（樓）面板均為雙向板，屋面均布恒載及活載均為梯形分布及三角形分布傳給梁，計(jì)算如下：
第7層梁的均布線荷載
跨：
屋面均布恒載傳給梁 5.5×4.8×0.8=21.12kN/m
橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.6×25=4.35kN/m
恒載： 25.47kN/m
跨：
屋面均布恒載傳給梁 5.5×2.4×0.625=8.25kN/m
橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.4×25=2.9kN/m
恒載： 11.15kN/m
第7層活荷載：
跨： 1.5×4.8×0.8=5.76 kN/m
跨： 1.5×2.4×0.625=2.25kN/m
第6層梁的均布線荷載
跨：
屋面均布恒載傳給梁 4.3×4.8×0.8=21.12kN/m橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.6×25=4.35kN/m
恒載： 20.86kN/m
跨：
屋面均布恒載傳給梁 4.3×2.4×0.625=8.25kN/m
橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.4×25=2.9kN/m
恒載： 9.35kN/m
第6層活荷載：
跨： 2×4.8×0.8=7.68 kN/m
跨： 2×2.4×0.625=3.0kN/m
第6層集中荷載：
梁傳荷載：
0.625kN
縱梁自重（包括抹灰）： 0.29×0.45×4.8×25=10.44kN
縱墻自重： 0.28×（3.6-0.45）×4.8×19=80.44kN
柱自重： 0.44×0.44×3.6×25=17.42kN
總計(jì)： 154.85kN
第2、3、4、5層梁均布線荷載
跨：
屋面均布恒載傳給梁 4.3×4.8×0.8=21.12kN/m
橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.6×25=4.35kN/m
恒載： 20.86kN/m
跨：
屋面均布恒載傳給梁 4.3×2.4×0.625=8.25kN/m
橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.4×25=2.9kN/m
恒載： 9.35kN/m
第2、3、4、5層活荷載：
跨： 2×4.8×0.8=7.68 kN/m
跨： 2×2.4×0.625=3.0kN/m
第2、3、4、5層集中荷載：
梁傳荷載：
0.625kN
縱梁自重（包括抹灰）： 0.29×0.45×4.8×25=10.44kN
縱墻自重： 0.28×（3.6-0.45）×4.8×19=80.44kN
柱自重（包括抹灰）： 0.49×0.49×3.6×25=21.61kN/m
總計(jì)： 159.04kN
第1層梁的均布線荷載
跨：
屋面均布恒載傳給梁 4.3×4.8×0.8=21.12kN/m
橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.6×25=4.35kN/m
恒載： 20.86kN/m
跨：
屋面均布恒載傳給梁 4.3×2.4×0.625=8.25kN/m
橫梁自重（包括抹灰） 0.29×0.4×25=2.9kN/m
恒載： 9.35kN/m
第6層活荷載：
跨： 2×4.8×0.8=7.68 kN/m
跨： 2×2.4×0.625=3.0kN/m
第6層集中荷載：
梁傳荷載：
0.625kN
縱梁自重（包括抹灰）： 0.29×0.60×4.8×25=20.88kN
縱墻自重： 0.28×（3.6-0.45）×4.8×19=80.44kN
柱自重： 0.49×0.49×3.6×25=21.61kN
總計(jì)： 164.26kN
中框架恒載及活荷載見(jiàn)圖10、圖11
3.7.2 用彎矩分配法計(jì)算框架彎矩
豎向荷載作用下框架的內(nèi)力分析，除活荷載較大的工業(yè)廠房外，對(duì)一般的工業(yè)與民用建筑可以不考慮活荷載的不利布置。這樣求得的框架內(nèi)力，梁跨中彎矩較考慮活荷載不利布置法求得的彎矩偏低，但當(dāng)活荷載在總荷載比例較小時(shí)，其影響很小，若活載占總荷載例較大，可在截面配筋時(shí)，將跨中彎矩乘1.1～1.2的放大系數(shù)予以調(diào)整。
A 固端彎矩計(jì)算：
將框架視為兩端固定梁，計(jì)算固端彎矩。
計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表11：
圖10 框架豎向荷載示意（恒載示意）
圖11 框架豎向荷載示意（活載示意）
表11 固端彎矩計(jì)算
B 分配系數(shù)計(jì)算：見(jiàn)圖9，圖10；
考慮框架對(duì)稱性，取半框架計(jì)算，半框架的梁柱線剛度如圖12所示。切斷的橫梁線剛度為原來(lái)的一倍，分配系數(shù)按與節(jié)點(diǎn)連接的各桿的轉(zhuǎn)動(dòng)剛度比值計(jì)算。
A柱頂層節(jié)點(diǎn)：
其他層的分配系數(shù)見(jiàn)圖13、圖14
圖12 半框架梁柱線剛度示意（KN.m）
圖13 恒載彎矩分配表（KN.m）
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
00.2980.7020.5390.2290.232
-88.03 88.03
-6.09
26.23 61.80 -44.17 -18.76 -19.01
8.29 -22.08 30.90
-6.23
4.11 9.68 -13.30 -5.65 -5.72
-0.66 -6.65 4.84
-0.39
2.18 5.13 0.21 0.09 0.09
40.15 -40.15 66.52 -30.94 -30.73
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.230.230.540.4380.1860.1860.189
-72.0972.09 -5.11
16.5816.5838.93-29.34-12.46-12.46-12.66
13.127.28-14.6719.46-9.38-5.89
-1.32-1.32-3.09-1.83-0.78-0.78-0.79
2.06-0.55-0.92-1.55-2.82-0.24
-0.13-0.13-0.322.020.860.860.87
30.3021.86-52.1660.86-24.59-18.51-17.69
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.2020.3230.4750.3940.1760.2680.17
-72.0972.09 -5.11
14.5623.2934.24-26.39-11.79-17.95-11.39
8.2910.38-13.2017.12-6.23-8.17
-1.11-1.77-2.60-1.07-0.48-0.73-0.46
-0.66-1.44-0.54-1.30-0.390.23
0.530.851.250.580.260.390.25
21.6231.30-52.9361.03-18.63-26.23-16.71
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.2880.2880.4240.3580.2440.2440.154
-72.0972.09 -5.11
20.7620.7630.57-23.98-16.34-16.34-10.31
11.6410.38-11.9915.28-8.98-8.17
-2.89-2.89-4.250.670.450.450.29
-0.88-1.260.33-2.13-0.360.13
0.520.520.770.850.580.580.36
29.1527.51-56.6662.78-24.65-23.35-14.77
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.2880.2880.4240.3580.2440.2440.154
-72.0972.09 -5.11
20.7620.7630.57-23.98-16.34-16.34-10.31
10.3810.38-11.9915.28-8.17-8.17
-2.53-2.53-3.720.380.260.260.16
-1.44-1.360.19-1.860.230.18
0.750.751.110.520.350.350.22
27.9328.01-55.9362.43-23.67-23.72-15.04
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.2880.2880.4240.3580.2440.2440.154
-72.0972.09 -5.11
20.7620.7630.57-23.98-16.34-16.34-10.31
10.3811.07-11.9915.28-8.17-8.61
-2.72-2.72-4.010.540.360.360.23
-1.260.350.27-2.000.13-1.04
0.190.190.271.040.710.710.45
27.3429.64-56.9862.97-23.31-24.91-14.75
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.3070.2420.4510.3780.2570.2030.163
-72.0972.09-5.11
22.1317.4532.51-25.32-17.21-13.60-10.92
10.38 -12.6616.26-8.17
0.700.551.03-3.06-2.08-1.64-1.32
-1.36 -1.530.510.18
0.890.701.30-0.26-0.18-0.14-0.11
32.7418.70-51.4360.22-27.46-15.38-17.46
9.35-7.69
圖14 活載彎矩分配圖（KN.m）
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
00.2980.7020.53900.2290.232
-19.91 19.91 -1.23
5.93 13.98 -10.07 -4.28 -4.33
3.05 -5.03 6.99 -2.32
0.59 1.39 -2.52 -1.07 -1.08
-0.02 -1.26 0.70 -0.26
0.38 0.90 0.14 0.06 0.06
9.94 -9.94 15.15 -7.87 -6.59
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.230.230.540.4380.1860.1860.189
-26.5426.54 -1.64
6.106.1014.33-10.91-4.63-4.63-4.71
2.972.68-5.457.17-2.14-2.19
-0.04-0.04-0.10-1.24-0.53-0.53-0.54
0.30-0.20-0.62-0.05-0.54-0.08
0.120.120.280.290.120.120.13
9.448.66-18.1021.80-7.71-7.31-6.76
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.2020.3230.4750.3940.1760.2680.17
-26.5426.54 -1.64
5.368.5712.61-9.81-4.38-6.67-4.23
3.053.82-4.916.30-2.32-3.04
-0.40-0.64-0.94-0.37-0.17-0.25-0.16
-0.02-0.53-0.19-0.47-0.260.09
0.150.240.350.250.110.170.11
8.1411.47-19.6122.44-7.02-9.70-5.93
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.2880.2880.4240.3580.2440.2440.154
-26.5426.54 -1.64
7.647.6411.25-8.91-6.08-6.08-3.83
4.293.82-4.465.63-3.34-3.04
-1.05-1.05-1.550.270.180.180.12
-0.32-0.460.13-0.77-0.130.05
0.190.190.270.300.210.210.13
10.7510.14-20.8923.05-9.15-8.67-5.23
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.2880.2880.4240.3580.2440.2440.154
-26.5426.54 -1.64
7.647.6411.25-8.91-6.08-6.08-3.83
3.823.82-4.465.63-3.04-3.04
-0.92-0.92-1.350.160.110.110.07
-0.53-0.500.08-0.680.090.07
0.270.270.400.180.120.120.08
10.2910.32-20.6222.92-8.79-8.80-5.33
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.2880.2880.4240.3580.2440.2440.154
-26.5426.54 -1.64
7.647.6411.25-8.91-6.08-6.08-3.83
3.824.07-4.465.63-3.04-3.20
-0.99-0.99-1.460.220.150.150.09
-0.460.140.11-0.730.05-0.38
0.060.060.090.380.260.260.16
10.0810.92-21.0023.12-8.65-9.25-5.22
上柱下柱右梁左梁上柱下柱右梁
0.3070.2420.4510.3780.2570.2030.163
-26.5426.54 -1.64
8.156.42-9.41-6.40-5.05-4.06
3.82 -4.715.98-3.04
0.270.210.40-1.11-0.76-0.60-0.48
-0.50 -0.560.200.07
0.320.250.47-0.10-0.07-0.06-0.04
12.076.89-18.9622.09-10.19-5.71-6.22
3.45-2.85
C 傳遞系數(shù)：
遠(yuǎn)端固定，傳遞系數(shù)為1/2； 遠(yuǎn)端滑動(dòng)鉸支，傳遞系數(shù)為-1。
D 彎矩分配：
恒荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見(jiàn)圖13，框架的彎矩圖見(jiàn)圖14；活荷載作用下，框架的彎矩分配計(jì)算見(jiàn)圖15，框架的彎矩圖見(jiàn)圖16。
豎向荷載作用下，考慮框架梁端的塑性內(nèi)力重分布，取彎矩調(diào)幅系數(shù)為0.8，調(diào)幅后，恒荷載及活荷載彎矩圖見(jiàn)圖15及圖16中括號(hào)內(nèi)數(shù)值。
圖15 恒載作用下框架彎矩圖（KN.m）
圖16 活載作用下框架彎矩圖（KN.m）
3.7.3 梁端剪力及柱軸力的計(jì)算
梁端剪力：
式中：——梁上均布荷載引起的剪力，；
——梁端彎矩引起的剪力，；
柱軸力：
式中：——梁端剪力；
——節(jié)點(diǎn)集中力及柱自重；
以跨，六七層梁在恒載作用下，梁端剪力及柱軸力計(jì)算為例。
由圖11查得梁上均布荷載為：
第六層：=20.86kN/m
集中荷載：154.85kN
柱自重： 17.42kN
第七層：=25.47kN/m
由圖16查得 六層梁端彎矩：
=52.16kN·m（41.73kN·m）
=60.85kN·m（48.68kN·m）
七層梁端彎矩：
=40.15kN·m（32.12kN·m）
=66.52kN·m（53.22kN·m）
括號(hào)內(nèi)為調(diào)幅的數(shù)值。
七層梁端剪力： = ==1/2×25.47×6.44=82.01kN
調(diào)幅前： = =（40.15-66.52）/6.44=-4.09kN
= +=82.01-4.09=77.92kN
= -=82.01+4.09=86.1kN
調(diào)幅后： = =（32.12-53.22）/6.44=-3.28kN
= +=82.01-3.28=78.73kN
= -=82.01+3.28=85.79kN
同理可得六層梁端剪力：
調(diào)幅前： =1/2×20.86×6.44+(52.16-60.85)/6.44=65.82kN
=1/2×20.86×6.44-(52.16-60.85)/6.44=68.52kN
調(diào)幅后： =1/2×20.86×6.44+(41.73-48.68)/6.44=66.09kN
=1/2×20.86×6.44-(41.73-48.68)/6.44=68.25kN
七層A柱柱頂及柱底軸力： = =78.73kN
=78.73+17.42=96.15kN
六層A柱柱頂及柱底軸力： =78.73+66.09+154.85=299.67kN
= 299.67+17.42=317.09kN
其他層梁端剪力及柱軸力計(jì)算見(jiàn)表14，表15。
表14 恒載作用下梁端剪力及柱軸力
層
次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力
AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨CD跨AB
VqA=VqB
(KN)VqB=VqC
(KN)VmA=-Vmb
(KN)Vmb=Vmc
(KN)VA
(KN)VB
(KN)VB= VC
(KN)N頂
(KN)N底
(KN)N頂
(KN)N底
(KN)
782.1014.27－4.09
(－3.28)077.92
(78.73)86.10
(85.79)14.27
78.7396.1586.1103.2
667.1711.97-1.35
(-1.08)065.82
(66.09)65.82
(68.07)11.97299.67317.09309.47326.89
567.1711.97-1.26
(-1.01)065.91
(66.16)68.43
(68.18)11.97520.68542.29532.75554.36
467.1711.97-0.95
(-0.76)066.22
(66.31)68.12
(67.93)11.97741.84763.45755.72777.33
367.1711.97-1.01
(-0.81)066.16
(66.36)68.18
(67.98)11.97963.05984.66978.751000.36
267.1711.970.93
(0.74)066.24
(66.43)68.10
(67.91)11.971184.331205.941201.71223.31
167.1711.97-1.36
(-1.09)065.81
(66.08)68.53
(68.26)11.971405.261432.571425.081446.69
表15 活載作用下梁端剪力及柱軸力
層
次荷載引起剪力彎矩引起剪力總剪力柱軸力
AB跨BC跨AB跨BC跨AB跨CD跨AB
VqA=VqB
(KN)VqB=VqC
(KN)VmA=-Vmb
(KN)Vmb=Vmc
(KN)VA
(KN)VB
(KN)VB= VC
(KN)N頂=N底
(KN)N頂=N底
(KN)
718.552.880.81
(0.65)017.74
(17.9)19.36
(19.20)2.88
17.911.97
624.733.840.57
(0.45)024.16
(24.28)25.30
(25.18)3.8442.1841.11
524.733.840.45
(0.35)024.28
(24.38)25.18
(25.08)3.8466.5670.13
424.733.840.34
(0.27)024.39
(24.46)25.09
(25.00)3.8491.0299.04
324.733.840.36
(0.29)024.37
(24.44)25.09
(25.02)3.84115.46127.97
224.733.840.98
(0.78)023.75
(23.95)25.71
(25.51)3.84139.41157.52
124.733.840.49
(0.39)024.24
(24.34)25.22
(25.12)3.84163.75186.58
3.8 內(nèi)力組合
3.8.1 框架內(nèi)力組合
在恒載和活載作用下，跨間可以近似取跨中的代替
式中：、——梁左、右端彎矩，見(jiàn)圖10、11括號(hào)內(nèi)的數(shù)值
跨中若小于應(yīng)�。�
在豎向荷載與地震組合時(shí),跨間最大彎矩采用數(shù)解法計(jì)算,如圖17所示
圖17 框架梁內(nèi)力組合圖
圖中：、——重力荷載作用下梁端的彎矩；
、——水平地震作用下梁端的彎矩；
、——豎向荷載與地震荷載共同作用下梁端反力；
對(duì)作用點(diǎn)取矩 ＝-( - + +)
X處截面彎矩為 =-- +
由=0,可求得跨間的位置為=
將代入任一截面處的彎矩表達(dá)式,可得跨間最大彎矩為
== - + =- +
當(dāng)右震時(shí)公式中、反號(hào)
及的具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表16,表中、、均有兩組數(shù)據(jù)
項(xiàng)目
跨
層
次 1.2(恒+0.5活)1.3地震q
MGA
(kN·m)MGB
(kN·m)MEA
(kN·m)MEB
(kN·m)(kN/m)
AB
跨743.3171.1425.7424.9634.02
658.7668.8865.7043.6229.64
560.2069.53101.6169.20
464.4371.33129.3990.51
363.5970.93147.89106.85
264.7875.12170.82111.18
158.4732.42195.39130.22
BC
跨732.6632.6621.5021.5014.73
630.2330.2337.5837.58
13.02
518.8918.8959.6359.63
416.6916.6977.9777.97
316.6916.6992.0592.05
216.6716.6795.1895.18
119.7519.75112.2112.2
項(xiàng)目
跨
層
次 lRAx1MGE
(m)(kN)(m)(kN·m)
AB
跨76.4497.35/113.102.86/3.32121.56/118.441
676.89/110.842.59/3.74106.34/82.84
567.50/120.542.28/4.07118.45/83.68
460.22/128.522.03/4.34126.03/85.32
354.75/133.861.85/4.52135.02/91.30
250.05/137.621.69/4.64148.37/83.46
148.93/150.051.65/5.06177.27/125.59
BC
跨72.652.06/35.650.14/2.426.03/6.03
6-12.69/46.02-0.97/3.5317.35/17.35
5-29.92/63.25-2.30/4.8640.74/40.74
4-44.25/77.58-3.40/5.9661.28/61.28
3-55.25/88.58-4.24/6.8075.06/75.06
2-58.16/91.49-4.47/7.0379.11/79.11
1-70.99/104.32-5.45/8.0192.45/92.45
表16 MGE及X1值計(jì)算
注：當(dāng)X1＞l或X1＜0時(shí)，表示最大彎矩發(fā)生在支座處，用M=RAx-- MGA± MEA計(jì)算
梁內(nèi)力組合見(jiàn)表17
表17 梁內(nèi)力組合表
層 次位置內(nèi)力荷載類別豎向荷載組合豎向荷載與地震力組合
恒載①活載②地震荷載③1.2①+1.4②1.2(①+0.5②)±1.3③
7層A右M-32.12-7.95±19.80-49.67-17.57-69.05
V79.7317.906.06120.74114.2998.54
B左M-52.22-24.5819.20-97.08-102.37-52.45
V86.1019.366.06130.42122.81107.06
B右M-12.12-5.27±16.54-21.923.80-39.21
V14.272.8812.9221.1635.652.06
跨中MBD89.8713.60126.88121.56118.44
MDE4.570.926.776.046.04
6層A右M-41.73-14.48±50.54-70.356.94-124.47
V66.0924.2813.06113.30110.8576.90
B左M-48.68-17.4433.55-82.83-112.50-25.27
V68.5225.3013.06117.64114.3880.43
B右M-14.15-5.41±28.91-24.5517.36-57.81
V11.973.8422.5919.7446.04-12.70
跨中MBD62.9424.02109.16106.3582.84
MDE3.831.236.325.335.33
5層A右M-42.32-15.69±78.16-72.7541.41-161.81
V66.1624.3820.40113.52120.5467.50
B左M-48.82-17.9553.23-83.71-138.55-0.16
V68.4325.1820.40117.37123.7470.70
B右M-13.37-4.74±45.87-22.6840.74-78.52
V11.973.6435.8419.4663.14-30.04
跨中MBD62.5722.99107.27118.4583.68
MDE3.831.236.325.335.33
4層A右M-45.34-16.71±99.53-77.8064.96-193.82
V66.3124.4626.27113.82128.4060.10
B左M-50.22-18.4469.62-86.08-161.8319.18
V68.1225.0726.27116.84130.9462.64
B右M-11.82-4.18±59.98-20.0461.28-94.67
V11.973.8446.8619.7477.59-44.25
跨中MBD60.3622.24103.57126.0385.32
MDE3.831.236.325.335.33
3層A右M-44.74-16.50±113.76-76.7984.30-211.48
V66.3624.4430.43113.85133.8654.74
B左M-49.94-18.3482.19-85.60-177.7835.92
V68.1825.0930.43116.94136.4357.31
B右M-12.03-4.26±70.81-20.4075.06-109.05
V11.973.8455.3219.7488.58-55.25
跨中MBD60.8022.39104.31135.0291.30
MDE3.831.236.3249.12-38.45
續(xù)表17
2層A右M-45.58-16.80±131.40-78.22106.04-235.60
V66.4323.9533.68113.25137.8750.30
B左M-53.38-18.5085.52-89.96-186.3336.02
V68.1025.7133.68117.71140.9353.36
B右M-11.80-4.18±73.68-20.0179.12-112.45
V11.973.8457.5619.7491.50-58.16
跨中MBD58.6622.16101.42148.3783.46
MDE3.831.236.32
1層A右M-41.14-15.17±150.30-70.61136.92-253.86
V66.0824.3438.89113.37144.4643.34
B左M-48.18-17.67100.17-82.55-198.6461.80
V68.5325.2238.89117.54147.9346.81
B右M-13.97-4.98±86.31-23.7492.45-131.96
V11.973.8467.4319.74104.33-70.99
跨中MBD63.5023.39108.95117.27125.59
MDE3.831.236.32
表中恒載和活載的組合,梁端彎矩取調(diào)幅后的數(shù)值,剪力取調(diào)幅前的較大值如圖18所示。圖中M左、M右為調(diào)幅前彎矩值，M左′、M右′為調(diào)幅后彎矩值。剪力值應(yīng)取V左和V左′具體數(shù)值見(jiàn)表14、表15。
圖18 調(diào)幅前后剪力值變化
3.8.2 柱內(nèi)力組合
框架柱取每層柱頂和柱底兩個(gè)控制截面組合結(jié)果見(jiàn)表18、表19。表中系數(shù)是考慮計(jì)算截面以上各層活載不總是同時(shí)滿布而對(duì)樓面均布活載的一個(gè)折減系數(shù)，稱為活載按樓層的折減系數(shù)，取值見(jiàn)表20
表18 A柱內(nèi)力組合表
層次位置內(nèi)力荷載類別豎向荷載豎向荷載與地震力組合
恒載①活載②地震荷載③1.2①＋1.4②1.2(①+0.5②)±1.3③
7層柱頂M40.159.9419.80
62.1028.4079.88
N78.7317.906.06119.5497.34113.09
柱底M-21.61-9.94±16.20-39.85-10.84-52.96
N96.1517.906.06140.44118.24134.00
6層柱頂M21.857.3634.3436.52-14.0175.28
N299.6735.8519.12409.79356.26405.97
柱底M-21.61-6.92±30.46-35.629.51-69.68
N317.0935.8
519.12430.70377.16426.87
5層柱頂M32.299.7547.7052.40-17.41106.61
N520.6856.5839.52704.03607.39710.14
柱底M-29.15-9.14±42.30-47.7814.53-95.45
N542.2956.5839.52729.96633.32736.07
4層柱頂M27.527.1057.2442.96-37.13111.70
N741.8463.7165.79979.40842.911013.96
柱底M-27.93-7.20±50.76-43.6028.15-103.82
N763.4563.7165.791005.33868.841039.89
3層柱頂M28.017.2263.0043.72-43.96119.84
N963.0580.7896.221268.751079.041329.21
柱底M-27.34-7.06±63.00-42.6944.86-118.94
N984.6680.8296.221294.741105.001355.17
2層柱頂M29.647.1068.4045.51-49.09128.75
N1184.3390.62129.901548.061306.701644.44
柱底M-32.74-7.85±68.40-50.2844.92-132.92
N1205.9490.62129.901574.001332.631670.37
1層柱頂M18.704.4881.9028.71-81.34131.60
N1405.26106.44168.791835.331530.751969.60
柱底M-9.35-2.24±100.10-14.36117.57-142.69
N1432.57106.44168.791868.101563.522002.38
表19 B柱內(nèi)力組合表
層次位置內(nèi)力荷載類別豎向荷載豎向荷載與地震力組合
恒栽①活載②地震荷載③1.2①+1.4②1.2(①+0.5②)±1.3③
7層柱頂M-30.94-7.8735.74-48.15-88.314.61
N86.1011.976.86120.08101.58
101.58119.42
柱底M24.597.71±21.0640.3061.516.76
N103.5211.976.86140.98122.49140.32
6層柱頂M-18.50-6.2141.40-30.89-79.7527.89
N309.4734.9416.39420.28371.02413.64
柱底M18.635.97±41.5030.7179.89-28.01
N326.8934.9416.39441.18391.93434.54
5層柱頂M-26.23-8.2557.60-43.03-111.3138.45
N532.7559.6131.83722.75633.69716.45
柱底M24.657.78±57.6040.47109.13-40.63
N554.3659.6131.83748.69659.62742.38
4層柱頂M-23.35-6.0772.00-36.52-125.2661.94
N755.7269.3352.421003.93880.321016.61
柱底M23.676.15±72.0037.01125.69-61.51
N777.3369.3352.421029.86906.251042.54
3層柱頂M-23.72-6.1681.00-37.09-137.4673.14
N978.7589.5877.311299.911127.751328.75
柱底M23.316.06±81.0036.46136.91-73.69
N1000.3689.5877.311325.841153.681354.68
2層柱頂M-24.91-6.0188.20-38.31-148.1681.16
N1201.70102.39101.191585.391371.931635.02
柱底M27.466.62±88.2042.22151.58-77.74
N1223.31102.39101.191611.321397.861660.95
1層柱頂M-15.383.71-98.28-13.26-143.99111.53
N1425.08121.28-129.731879.891614.221951.51
柱底M7.691.85±120.1211.82166.49-145.82
N1446.69 121.28 -129.73 1905.82 1640.15 1977.45
表20 活荷載按樓層的折減系數(shù)
墻,柱,基礎(chǔ)計(jì)算截面以上的層數(shù)12～34～56～89～20＞20
計(jì)算截面以上各樓層
活荷載的折減系數(shù) 1.00
(0.90)0.850.700.650.600.55
3.9 截面設(shè)計(jì)
3.9.1 承載力抗力調(diào)整系數(shù)RE
考慮地震作用時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面采用下面的表達(dá)式：
≤/RE
式中： RE——承載力抗力調(diào)整系數(shù)，取值見(jiàn)表23；
——地震作用效應(yīng)與其它荷載效應(yīng)的基本組合；
——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力。
注意在截面配筋時(shí)，組合表中地震力組合的內(nèi)力均應(yīng)乘以RE后再與靜力組合的內(nèi)力進(jìn)行比較，挑選出最不利組合。
表21 承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE
材料結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力狀態(tài)
鋼筋
混凝土梁受彎0.75
軸壓比小于0.15的柱偏壓0.75
軸壓比不小于0.15的柱偏壓0.80
抗震墻偏壓0.85
各類構(gòu)件受剪、偏拉0.85
3.9.2 橫向框架梁截面設(shè)計(jì)
以第一層梁為例取跨梁；梁控制截面的內(nèi)力如圖19所示。圖中單位為kN·m，的單位為kN�；炷翉�(qiáng)度等級(jí)（=13.5N/mm2, =12.5N/mm2）,縱筋為Ⅱ級(jí)(=310N/mm2),箍筋為Ⅰ級(jí)(=210N/mm2)。
圖19 第一層梁內(nèi)力示意
3.9.2.1梁的正截面強(qiáng)度計(jì)算（見(jiàn)表22）
3.9.2.2 梁的斜截面強(qiáng)度計(jì)算（見(jiàn)表23）
為了防止梁在彎曲屈服前先發(fā)生剪切破壞，截面設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)剪力設(shè)計(jì)值進(jìn)行調(diào)整如下：
式中：A——剪力增大系數(shù)，對(duì)三級(jí)框架取1.1；
——梁的凈跨，對(duì)第一層梁，＝6.7m, =5.8m,
=5.94m, =2.16m；
——梁在重力荷載作用下,按簡(jiǎn)支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值。
,——分別為梁的左、右端順時(shí)針?lè)较蚧蚍磿r(shí)針?lè)较蚪孛娼M合的彎矩值。由表16查得：
AB跨：順時(shí)針?lè)较?136.92kN·m =-198.64kN·m
逆時(shí)針?lè)较?=-253.86kN·m =61.80kN·m
BC跨：順時(shí)針?lè)较?=92.45kN·m =-131.96kN·m
逆時(shí)針?lè)较?=-131.96kN·m =92.45kN·m
計(jì)算中+ 取順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较蛑休^大值。
剪力調(diào)整
AB跨： += 136.92+198.64=335.56kN·m
�。�253.86+61.80=315.66kN·m
=(20.86+0.5×7.68)×1.2×1/2×5.94=88.03kN·m
BC跨: +=131.96+92.45=224.4kN·m
=(9.35+0.5×3)×1.2×1/2×2.16=14.06 kN·m
=1.1×335.56/5.94 +88.03=150.17 kN
=1.10×224.4/2.16+14.06=128.34 kN
考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù)RE=0.85
=0.85×150.17=127.64 Kn
=0.85×128.34=109.09
若調(diào)整后的剪力值大于組合表中的靜力組合的剪力值,則按調(diào)整后的剪力進(jìn)行斜截面計(jì)算。梁的正截面、斜截面強(qiáng)度計(jì)算見(jiàn)表22、表23。
表22 第一層框架梁正截面強(qiáng)度計(jì)算
截面1123
M(kN·m)-253.86136.92125.59-198.64
b×h0 (㎜2)250×565250×565250×565250×565
b/2×V(kN·m)32.532.533.28
(kN·m)-221.36104.42125.59-165.36
(kN·m)-166.0278.3294.19-124.02
0.1540.0720.0870.115
0.1680.0750.0910.123
0.9160.9630.9540.939
1034.8464.3564754
選筋2Φ22
1Φ202Φ202Φ202Φ22
實(shí)配面積1074.2628.4628.4760
0.760.440.440.54
截面3445
M(kN·m)61.80-131.9692.456.23
b×h0 (㎜2)250×565250×365250×365250×365
b/2×V(kN·m)33.2823.4723.47
(kN·m)28.52-108.4968.986.23
(kN·m)21.39-81.3651.376.23
0.0190.1800.1140.013
0.0190.2000.1210.013
0.9900.90.9390.993
123.3798.9486.355
選筋2Φ182Φ222Φ182Φ18
實(shí)配面積509.0760509.0509.0
表23 梁的斜截面強(qiáng)度計(jì)算
截面支座A右支座B左支座B右
設(shè)計(jì)剪力V
�。╧N）144.46147.93104.33
RE·V
�。╧N）122.79125.7488.68
調(diào)整后的剪力
�。╧N）150.17150.17128.34
RE·V
�。╧N）127.64127.64109.09
b×h0250×565250×565250×365
0.2fcbh0353.13×103＞V353.13×103＞V228.13×103＞V
箍筋直徑Φ
�。╩m）肢數(shù)（n）n=2; Φ=8n=2; Φ=8n=2; Φ=8
Asv150.350.350.3
箍筋間距S（mm）10010080
Vcs=0.056fcbh0
+1.2fyv·n·Asv1·h0/s215.53×103＞RE·V215.53×103＞RE·V190.18×103＞RE·V
sv= n·Asv1 /b·s(%)0.4020.4020.503
svmin=0.03fc/fyv(%)0.1790.1790.179
根據(jù)國(guó)內(nèi)對(duì)低周期反復(fù)荷載作用下的鋼筋混凝土連續(xù)梁和懸臂梁受剪承載力試驗(yàn)，反復(fù)加載使梁的受剪承載力降低�？紤]地震作用的反復(fù)性，表中公式將靜力荷載作用下梁的受剪承載力公式乘0.8的降低系數(shù)。
3.9.2.3 柱截面設(shè)計(jì)
以第一，二層B柱為例，對(duì)圖20中的Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ，截面進(jìn)行設(shè)計(jì)。
混凝土等級(jí)為C25，=12.5N/mm，=13.5N/mm
縱筋為Ⅱ級(jí), =310 N/mm，箍筋為=210 N/mm
圖20 柱計(jì)算截面示意圖
軸壓比驗(yàn)算
表24 軸壓比限值
類別
一二三
框架柱0.70.80.9
框架梁0.60.70.8
由B柱內(nèi)力組合表18查得:
Ⅰ-Ⅰ=1660.95kN
c==1660.95×103/(450×450×12.5)=0.656＜0.9
�、�-Ⅱ=1951.51kN
c==1951.51×103/(450×450×12.5)=0.771＜0.9
�、�-Ⅲ=1977.45kN
c==1977.45×103/(450×450×12.5)=0.781＜0.8
均滿足軸壓比的要求。
A 正截面承載力的計(jì)算
框架結(jié)構(gòu)的變形能力與框架的破壞機(jī)制密切相關(guān),一般框架,梁的延性遠(yuǎn)大于柱子。梁先屈服使整個(gè)框架有較大的內(nèi)力重分布和能量消耗能力，極限層間位移增大，抗震性能較好。若柱子形成了塑性鉸，則會(huì)伴隨產(chǎn)生較大的層間位移，危及結(jié)構(gòu)承受垂直荷載的能力，并可能使結(jié)構(gòu)成為機(jī)動(dòng)體系。因此，在框架設(shè)計(jì)中，應(yīng)體現(xiàn)“強(qiáng)柱弱梁”，即一、二級(jí)框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處，除頂層和軸壓比小于0.15者外（因頂層和軸壓比小于0.15的柱可以認(rèn)為具有與梁相近的變形能力）。梁、柱端彎矩應(yīng)符合下述公式的要求：
三級(jí)框架 =1.1
式中:
—－節(jié)點(diǎn)上、下柱端順時(shí)針或逆時(shí)針截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和;
�。�(jié)點(diǎn)上、下梁端逆時(shí)針或順時(shí)針截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值之和。
地震往返作用,兩個(gè)方向的彎矩設(shè)計(jì)值均應(yīng)滿足要求,當(dāng)柱子考慮順時(shí)針彎矩之和時(shí),梁應(yīng)考慮逆時(shí)針?lè)较驈澗刂?反之亦然�？梢匀山M中較大者計(jì)算配筋。
由于框架結(jié)構(gòu)的底層柱過(guò)早出現(xiàn)塑性屈服，將影響整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形能力。同時(shí)，隨著框架梁鉸的出現(xiàn)，由于塑性內(nèi)力重分布，底層柱的反彎點(diǎn)具有較大地不確定性。因此，對(duì)一、二級(jí)框架底層柱底考慮1.15的彎矩增大系數(shù)。
第一層梁與柱節(jié)點(diǎn)的梁端彎矩值由內(nèi)力組合表17,查得
:左震 198.64+92.45=291.09kN·m
右震 61.80+131.96=193.76kN·m 取=291.09kN·m
第一層梁與B柱節(jié)點(diǎn)的柱端彎矩值由內(nèi)力組合表19,查得
:左震 151.58+143.99=295.57kN·m
右震 77.74+111.53=189.27kN·m
梁端取左震, 也取左震:
=295.57kN·m＜1.1=1.1×291.09=320.20kN·m
取=320.20kN·m
將與的差值按柱的彈性分析彎矩之比分配給節(jié)點(diǎn)上下柱端(即Ⅰ-Ⅰ，Ⅱ-Ⅱ，Ⅲ-Ⅲ截面)
Ⅰ-Ⅰ=kN·m
�、�-Ⅱ= kN·m
Ⅰ-Ⅰ=151.58+12.63=164.21kN·m
�、�-Ⅱ=143.99+12=155.99kN·m
根據(jù)B柱內(nèi)力組合表19,選擇最不利內(nèi)力并考慮上述各種調(diào)整及抗震調(diào)整系數(shù)后，各截面控制內(nèi)力如下:
�、�-Ⅰ截面:①=164.21×0.8=131.37kN·m
=1397.86×0.8=1118.29kN
=42.22kN·m
=1611.32kN
Ⅱ-Ⅱ截面:②=155.99×0.8=124.79kN·m
=1614.22×0.8=1291.38kN
=13.26kN·m
=1879.89kN
�、�-Ⅲ截面:③=191.46×0.8=153.17kN·m
=1640.15×0.8=1312.12kN
=11.82kN·m
=1905.82kN
截面采用對(duì)稱配筋,具體配筋見(jiàn)表24中.
=/
當(dāng)取ea=0
當(dāng)＜15時(shí),取=1.0
式中: ——軸向力對(duì)截面形心的偏心距；
——附加偏心距；
——初始偏心距；
——偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)；
——考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)構(gòu)件截面曲率的影響系數(shù)；
——偏心距增大系數(shù)；
——軸力作用點(diǎn)到受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離；
——混凝土相對(duì)受壓區(qū)高度；
、——受拉、受壓鋼筋面積。
表25 柱子配筋
截面Ⅰ-ⅠⅡ-ⅡⅢ-Ⅲ
M(kN·m)131.3742.22124.7913.26153.1711.82
N(kN)1118.291611.321291.381879.891312.121905.82
lO(mm)450045504550
bh0(㎡)450×415450×415450×415
e0(mm)117.526.296.67.1116.76.2
0.3 h0(mm)124.5124.5124.5
ea(mm)0.8411.83.3514.090.9414.2
ei(mm)118.343899.9521.19117.6420.4
lO/h1010.1110.11
ξ10.970.4470.850.3380.9650.333
ξ21.01.01.01.01.01.0
η1.2431.3491.2581.4831.2491.495
ηei(mm)147.151.26125.7431.42146.9330.5
e(mm)337.1241.26315.74221.42336.93220.5
ξ0.4440.6870.5120.8030.5200.811
偏心性質(zhì)大偏心小偏心小偏心小偏心大偏心小偏心
As=As(mm)134＜077.03＜0333.3＜0
選筋4Φ184Φ184Φ18
實(shí)配面積(mm)101810181018
%0.560.560.56
B 斜截面承載能力計(jì)算
以第一層柱為例，剪力設(shè)計(jì)值按下式調(diào)整：
式中：
——柱凈高；
——分別為柱上下端順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪孛娼M合的彎矩設(shè)計(jì)值。取調(diào)整后的彎矩值，一般層應(yīng)滿足 =1.1,底層柱底應(yīng)考慮1.15的彎矩增大系數(shù)。
由正截面計(jì)算中第 Ⅱ-Ⅱ、Ⅲ-Ⅲ截面的控制內(nèi)力得：
=155.99kN·m =191.46kN·m =3.95m
柱的抗剪承載能力:
式中: ——框架的計(jì)算剪跨比。，當(dāng)<1時(shí)，取=1；當(dāng)＞3，取=3；
——考慮地震作用組合的框架柱軸向壓力設(shè)計(jì)值，當(dāng)＞時(shí)取=
= 取=3.0
=1614.22kN>=759.38kN,取=759.38kN
設(shè)柱箍筋為2肢8﹫200,則
=199.25kN＞96.76kN
同時(shí)柱受剪截面應(yīng)符合如下條件:
即 kN＞96.76kN
截面滿足抗剪要求。
3.10 樓梯設(shè)計(jì)
3.10.1 建筑設(shè)計(jì)
⑴ 樓梯間底層建筑平面圖見(jiàn)圖21：
�、� 樓梯形式尺寸：采用雙跑樓梯，層高均為3.6m。踏步尺寸，采用150250mm，每需要24踏步。
3.10.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用板式樓梯
3.10.2.1 樓梯梯段板的計(jì)算
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值
材料選用 混凝土 采用C20（）
鋼筋 當(dāng)時(shí)，選用Ⅰ級(jí)鋼筋
當(dāng)時(shí)，選用Ⅱ級(jí)鋼筋
按板式樓梯進(jìn)行設(shè)計(jì)。
圖21 樓梯間頂層平面詳圖
�、偶俣╤=，取h=100mm。
�、坪奢d計(jì)算：（取1M板寬計(jì)算）
樓梯斜板傾角 cos=0.875
恒載計(jì)算：
踏步重
斜板重
20mm厚找平層
恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值
恒荷載設(shè)計(jì)值
活荷載標(biāo)準(zhǔn)值
活荷載設(shè)計(jì)值
總荷載
�、� 內(nèi)力計(jì)算
計(jì)算跨度
跨中彎矩
�、� 配筋計(jì)算 （結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)）
受力筋選用,
分布筋選用選（配筋圖見(jiàn)樓梯結(jié)構(gòu)配筋圖）
3.10.2.2 平臺(tái)板的計(jì)算
A內(nèi)力計(jì)算
計(jì)算跨度
跨中彎矩
B配筋計(jì)算
受力筋選用,
分布筋選用選
3.10.2.3 平臺(tái)梁的計(jì)算
A荷載計(jì)算：
梯段板的傳來(lái)
平臺(tái)板傳來(lái)
梁自重
B內(nèi)力計(jì)算
取兩者中較小者，
C配筋計(jì)算
�、欧植冀钸x縱向鋼筋（按第一類倒L形截面計(jì)算）
翼緣寬度：
取
選用3Φ18，
�、乒拷钣�(jì)算
按計(jì)算配箍。
取箍筋肢數(shù)=2,箍筋直徑,()
箍筋間距
=
=60723
取雙肢箍,
�。ㄅ浣顖D見(jiàn)樓梯結(jié)構(gòu)配筋圖）
3.11 板的計(jì)算
3.11.1 BC跨間板計(jì)算（單向板）
板按考慮塑性內(nèi)力重分布計(jì)算。
取1m寬板為計(jì)算單元。
有關(guān)尺寸及計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖22
3.11.1.1 屋面板計(jì)算
混凝土選用鋼筋選用Ⅰ級(jí)，
取1m寬板帶為計(jì)算單元。
A荷載：
活載： 2.0
恒載：
荷載設(shè)計(jì)值：
每米板寬：
B內(nèi)力計(jì)算：
計(jì)算跨度： L=2400-200=2200 mm
跨中彎矩：
C截面強(qiáng)度：
b=1000mm h=80mm h=80-20=60mm
鋼筋選配： 實(shí)配鋼筋面積：202
分布鋼筋：按規(guī)定選用
3.11.1.2 樓面板計(jì)算
A荷載：
活載： 2.0
恒載：
荷載設(shè)計(jì)值：
每米板寬
B內(nèi)力計(jì)算：
計(jì)算跨度： L=2400-200=2200 mm
跨中彎矩：
C截面強(qiáng)度：
b=1000mm h=80mm h=80-20=60mm
鋼筋選配： 實(shí)配鋼筋面積：157
分布鋼筋：按規(guī)定選用
3.11.2 A-B、C-D軸線間板計(jì)算（雙向板）
此處計(jì)算A-B軸線間板
混凝土選用鋼筋選用Ⅰ級(jí)，
取1m寬板帶為計(jì)算單元。
3.11.2.1 屋面板計(jì)算：
板厚80mm 由上知：q=8.32
A B2區(qū)格板的計(jì)算：
計(jì)算跨度：
, 取
由于B2區(qū)格有一邊簡(jiǎn)支，無(wú)圈梁，內(nèi)力折減系數(shù)為1.0。假設(shè)板的跨中鋼筋在距支座處截?cái)嘁话�，�?/p>
取跨中截面
支座截面
�、徘蠓较蚩缰薪孛驿摻�
選,
⑵求方向支座截面鋼筋
選,
�、乔蠓较蚩缰薪孛驿摻�
選,
�、惹蠓较蛑ё孛驿摻�
選,
B B1區(qū)格板的計(jì)算
計(jì)算跨度:
, 取
由于B1區(qū)格為角區(qū)格，內(nèi)力折減系數(shù)為1.0。又由于長(zhǎng)邊支座b為B1及B2的共同支座，故B1區(qū)格的
按跨中鋼筋全部伸入支座計(jì)算
取同前。
⑴ 求方向跨中截面鋼筋
選,
�、� 求方向跨中截面鋼筋
選,
�、乔蠓较蛑ё孛驿摻�
選,
3.11.2.2 樓面板計(jì)算：取跨中截面
板厚80mm 由上知：q=6.58
A B2區(qū)格板的計(jì)算：
計(jì)算跨度：
, 取
由于B2區(qū)格有一邊簡(jiǎn)支，無(wú)圈梁，內(nèi)力折減系數(shù)為1.0。假設(shè)板的跨中鋼筋在距支座處截?cái)嘁话�，�?/p>
取跨中截面
支座截面
⑴ 求方向跨中截面鋼筋
選,
�、� 求方向支座截面鋼筋
�、� 求方向跨中截面鋼筋
�、� 求方向支座截面鋼筋
選,
B B1區(qū)格板的計(jì)算
計(jì)算跨度:
, 取
由于B1區(qū)格為角區(qū)格，內(nèi)力折減系數(shù)為1.0。又由于長(zhǎng)邊支座b為B1及B2的共同支座，故B1區(qū)格的
按跨中鋼筋全部伸入支座計(jì)算
�、� 求方向跨中截面鋼筋
選,
�、魄蠓较蚩缰薪孛驿摻�
選,
�、乔蠓较蛑ё孛驿摻�
選,
3.12 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
3.12.1 基礎(chǔ)資料
上部結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，同一列柱子結(jié)下來(lái)的豎向荷載相同，本設(shè)計(jì)以橫向中框架B柱為列，其傳至基礎(chǔ)的荷載N=1977.45KN, M=145.82KN。
該工程地質(zhì)條件:場(chǎng)區(qū)地勢(shì)平坦,土層分布比較規(guī)律,凍土深度40cm,地下水位深約7m左右。
地基土指標(biāo):自然容重19KN/,液限25.5℅.塑性指數(shù)9.1,稠度0.3,孔隙比0.683,地基承載力按120~140KM/計(jì),持力層為輕亞粘土.
10.2 確定樁的類型、材料和幾何尺寸規(guī)格：
根據(jù)工程地質(zhì)勘察資料和設(shè)計(jì)任務(wù)書，擬確定采用鋼筋混凝土預(yù)制樁，根據(jù)樁的規(guī)格，采用與現(xiàn)場(chǎng)靜力荷載實(shí)驗(yàn)相同的規(guī)格，樁橫截面300mm×300mm。樁長(zhǎng)10m,承臺(tái)厚度2.0-0.5=1.5，埋深2.0，樁頂嵌入承臺(tái)0.1m，樁端進(jìn)入持力層1.4m。
材料：混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用，受力主筋采用I級(jí)鋼筋4 16
3.12.2 確定單樁豎向承載力
3.12.2.1 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)靜載實(shí)驗(yàn)
取極限荷載，=600kN取安全系數(shù)k=2.0
則單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值為：
3.12.2.2由《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》初步設(shè)計(jì)估算
按靜力學(xué)公式計(jì)算
式中：——樁端土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值，已知樁埋深11.9m,粉質(zhì)土ρ=0.683,查表得：
——樁身的橫向截面積，
——樁身周長(zhǎng)，
——樁周土摩擦力標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)空隙比e=0.683,查得=39.5kpa。
取最低值：
單樁承載力設(shè)計(jì)值：
3.12.3 確定樁數(shù)和布樁
3.12.3.1樁得數(shù)量
先不計(jì)承臺(tái)荷承臺(tái)上覆土重，因偏心荷載，首先根據(jù)軸力和單樁容許承載力估計(jì)樁數(shù)：
取樁數(shù)n=8
3.12.3.2 考慮柱的中心距
通常樁的中心距為（3~4）d=0.9~1.2m，取1.0m。
3.12.3.3 樁的排列：采用行列式布置，如圖所示
3.12.3 樁承臺(tái)設(shè)計(jì)
據(jù)樁的排列，樁的外緣每邊外伸凈距為，則樁承臺(tái)長(zhǎng)度，承臺(tái)寬度。
圖24 樁排列示意圖
承臺(tái)及上覆土的平均重度，則承臺(tái)及上覆土的重為：
3.12.4 單樁受力驗(yàn)算
3.12.4.1 按中心受壓驗(yàn)算：計(jì)算各樁的平均受力，應(yīng)滿足公式要求
——樁基中單樁所承受得外力設(shè)計(jì)值 kN
——作用在樁基上得豎向力設(shè)計(jì)值，=1977.45
——樁承臺(tái)及上覆土重，=230.4
——樁數(shù)，=8
滿足要求。
3.12.4.2 按偏心荷載驗(yàn)算：
計(jì)算承臺(tái)四角邊緣最不利的樁的受力情況
偏心荷載作用下，最邊緣樁受力安全。
樁數(shù)的摩擦樁，不考慮群樁效應(yīng)，因此不再進(jìn)行群樁承載力驗(yàn)算。
3.13 構(gòu)造要求
由于影響地震作用和結(jié)構(gòu)承載力的因素很復(fù)雜，在對(duì)地震破壞的機(jī)理還不十分確定的情況下，對(duì)結(jié)構(gòu)的許多方面難以做出準(zhǔn)確的計(jì)算，因此依據(jù)大量的實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)及震害調(diào)查資料，《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》（GBJ11-89）提出了一系列合理的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施以保證結(jié)構(gòu)的抗震能力。
3.13.1 梁的構(gòu)造
3.13.1.1 截面尺寸
框架梁的截面一般由三個(gè)條件確定；①最小構(gòu)造截面尺寸要求；②抗剪要求；③受壓區(qū)高度的限值。
框架梁的截面高度一般按（1/8～1/12）（為梁的計(jì)算跨度）估算，且不宜大于1/4凈跨，梁的高寬比較小時(shí)，混凝土抗剪能力有較大降低，同時(shí)梁截面寬度不宜小于200mm和1/2（為柱寬），梁截面的最小尺寸還應(yīng)滿足豎向荷載作用下的剛度要求。
為防止梁發(fā)生斜壓破壞，保證混凝土具有一定的抗剪承載力和箍筋能夠發(fā)揮作用，梁截面應(yīng)滿足抗剪要求：
非抗震設(shè)計(jì) 當(dāng) ≤4時(shí)，≤0.25
當(dāng)≥6時(shí)，≥0.20
當(dāng)4＜＜6時(shí)，按直線內(nèi)插法取用。
抗震設(shè)計(jì) ≤（0.20）
式中
——截面的腹板高度，矩形截面取有效高度，形截面取有效高度減去翼緣高度，形截面取腹板凈高。
為便框架具有足夠的變形能力，梁的受壓區(qū)高度應(yīng)滿足：
非抗震設(shè)計(jì) ≤
抗震設(shè)計(jì) 一級(jí) ≤0.25
二級(jí) ≤0.35
梁的變形能力主要取決于梁端的塑性轉(zhuǎn)動(dòng)量，而塑性轉(zhuǎn)動(dòng)量主要與混凝土相對(duì)受壓區(qū)高度有關(guān)。試驗(yàn)表明，當(dāng)在0.25～0.35范圍內(nèi)時(shí)，梁的位移延性系數(shù)可達(dá)3～4。在計(jì)算相對(duì)受壓區(qū)高度時(shí)，可考慮受壓鋼筋的作用。
3.13.1.2 梁的縱向鋼筋
非抗震設(shè)計(jì)時(shí)：
縱向受拉筋的最小配筋度
支座截面 =0.25%
跨中截面 =0.20%
在梁端至少配置2Φ12鋼筋伸入支座，或與支座負(fù)鋼筋搭接，搭接長(zhǎng)度為為1.2（見(jiàn)表30）。
頂層框架梁的端節(jié)點(diǎn)負(fù)鋼筋應(yīng)伸入邊柱內(nèi)，伸入總長(zhǎng)度不應(yīng)小于1.2，而且其中至少有50%的鋼筋伸過(guò)過(guò)梁底面1.2，其它層框架梁端節(jié)點(diǎn)負(fù)鋼筋內(nèi)應(yīng)省如邊柱內(nèi)，伸入總長(zhǎng)度不應(yīng)小于。
梁支座截面下部至少有兩根鋼筋伸入柱中，伸入總長(zhǎng)度不少于20，若需要上彎，則水平錨固段不應(yīng)小于10。
表26 縱向受拉筋的最小錨固長(zhǎng)度表(mm)
鋼筋類型混凝土強(qiáng)度等級(jí)
C15C20C25≥C30
Ⅰ級(jí)鋼筋40d30d25d20d
月牙紋Ⅱ級(jí)鋼筋50d40d35d30d
�、蠹�(jí)鋼筋—45d40d35d
冷拔低碳鋼絲250
注：1.當(dāng)月牙紋鋼筋直徑＞25mm時(shí)，其錨固長(zhǎng)度按表中數(shù)值增加5采用；
2.當(dāng)螺紋鋼筋直徑≤25mm時(shí)，其錨固長(zhǎng)度按表中數(shù)值減少5采用；
3.在任何情況下，縱向受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于250mm。
⑤梁支座負(fù)鋼筋至少字柱邊起延長(zhǎng)（為梁的凈跨）方可截?cái)唷?/p>
抗震設(shè)計(jì)時(shí)：
縱向受拉鋼筋配筋率不應(yīng)大于2.5%，也不應(yīng)小于表31中的數(shù)值。
表31 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁縱向受拉鋼筋最小配筋百分率
抗震等級(jí)支座跨中
一0.400.30
二0.300.25
三、四0.250.20
考慮到水平力產(chǎn)生的剪力在框架梁總剪力中占的比例很大，且水平力往復(fù)作用下，梁中剪力反號(hào)，反彎點(diǎn)移動(dòng)的因素，在框架梁中不采用彎起鋼筋，梁中全部剪力由箍筋和混凝土承擔(dān)。
梁截面上部和下部至少分別配置兩根貫通全跨的鋼筋，一、二級(jí)框架梁其直徑不小于14mm ，且不應(yīng)小于梁端頂面和底面縱向鋼筋中較大截面積的1/4，三、四級(jí)框架梁縱筋直徑不小于12mm。
在地震反復(fù)荷載作用下，梁中縱向鋼筋埋入柱節(jié)點(diǎn)的相當(dāng)長(zhǎng)度范圍內(nèi)，混凝土與鋼筋的粘結(jié)力易發(fā)生破壞，因此，應(yīng)比非抗震框架的錨固長(zhǎng)度大。
一級(jí)框架 =+10
二級(jí)框架 =+5
三、四級(jí)框架 =
一、二級(jí)框架梁縱向鋼筋應(yīng)伸過(guò)邊柱節(jié)點(diǎn)中心線。當(dāng)縱向鋼筋在節(jié)點(diǎn)水平錨固長(zhǎng)度不夠時(shí)，應(yīng)沿柱節(jié)點(diǎn)外邊向下彎折。試驗(yàn)表明，伸入支座彎折錨固的鋼筋，錨固力由彎折鋼筋水平段的粘結(jié)強(qiáng)度和垂直段的彎折錨固作用所構(gòu)成。水平段的粘結(jié)，是構(gòu)成錨固的主要成份，它控制了滑移和變形，在錨固中起很大作用，故不應(yīng)小于0.45。垂直段只在滑移變形較大時(shí)才受力，要求垂直段不小于10，因隨垂直段加長(zhǎng)，其作用相對(duì)減小，故限制最大垂直段長(zhǎng)度為22。
縱向鋼筋的接頭，一級(jí)框架中應(yīng)采用焊接；二級(jí)框架中宜采用焊
接。
梁端部縱向受壓鋼筋與受拉鋼筋面積的比值,一級(jí)框架不應(yīng)小于0.5，二、三級(jí)框架不應(yīng)小于0.3。因梁端部的底面和頂面縱向鋼筋鋼筋配筋量的比值，對(duì)梁的變形能力有較大影響。一方面，梁底面鋼筋可增加負(fù)彎矩時(shí)塑性轉(zhuǎn)動(dòng)能力；另一方面，防止正彎矩作用時(shí)屈服過(guò)早或破壞過(guò)重而影響負(fù)彎矩作用是強(qiáng)度和變形能力的正常發(fā)揮。
3.13.1.3 梁的箍筋
非抗震設(shè)計(jì)時(shí)：
�、� 當(dāng)梁中配有計(jì)算所需受壓筋時(shí)，箍筋應(yīng)為封閉形式；當(dāng)一層內(nèi)縱向鋼筋多于三根時(shí)，應(yīng)設(shè)置復(fù)合箍筋，當(dāng)梁寬≤400，且一層內(nèi)的縱向受壓鋼筋不應(yīng)多于四根時(shí)，可不設(shè)置復(fù)合箍筋。
�、� 箍筋配筋率≤0.02
�、� 箍筋的間距，在綁扎骨架中不應(yīng)大于15，在焊接骨架中不應(yīng)大于20，并應(yīng)滿足表32要求。
在梁中縱向鋼筋搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi)，當(dāng)搭接鋼筋為受拉時(shí)，箍筋間
距不應(yīng)大于5，且不應(yīng)大于100；當(dāng)搭接鋼筋為受拉鋼筋為受壓時(shí)，箍筋間距不應(yīng)大于10，且不應(yīng)大于200（為縱筋最小直徑）。
抗震設(shè)計(jì)時(shí)：
表27 非抗震設(shè)計(jì)時(shí)框架梁箍筋最大間距（mm）
V
h>0.07≤0.07
150< ≤300150200
300<≤500200300
500<≤800250350
>800300500
箍筋應(yīng)做135o彎鉤，彎鉤端頭直段長(zhǎng)度不應(yīng)小于10（為箍
筋直徑）。
根據(jù)試驗(yàn)和震害調(diào)查，發(fā)現(xiàn)梁端破壞主要集中雜1.5～2.0倍梁高的范圍內(nèi)。為保證梁具有足夠的延性，提高塑性鉸區(qū)壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變值，并防止塑性鉸區(qū)最終發(fā)生斜裂縫破壞，在梁端縱筋屈服范圍內(nèi)，加密封閉式箍筋，對(duì)提夠梁的變形能力十分有效。同時(shí)，為防止壓筋過(guò)早壓曲，應(yīng)限制箍筋間距。試驗(yàn)表明，當(dāng)縱向鋼筋屈服區(qū)內(nèi)配置箍筋間距小于6～8(為縱向鋼筋直徑)時(shí)，在壓區(qū)混凝土徹底壓潰前，壓筋一般不會(huì)發(fā)生壓曲現(xiàn)象，能充分發(fā)揮梁的變形能力。為此規(guī)定了梁的加密區(qū)長(zhǎng)度，箍筋最大間距及最小直徑，如表33所示。
非加密區(qū)箍筋間距不應(yīng)大于，及250mm
加密區(qū)箍筋的肢距，一、二級(jí)不應(yīng)大于200mm ,三、四級(jí)不宜大于200mm�？v向鋼筋每排多于4根時(shí)，每隔一根宜用箍筋或拉筋固定，梁端第一箍筋距柱邊一般為50mm
表28 梁加密區(qū)長(zhǎng)度、箍筋最大間距及最小直徑（mm）
抗震等級(jí)加密區(qū)長(zhǎng)度（取較大值）箍筋最大間距（取較小值）箍筋最小直徑
一2,500/4,6d,10010
二1.5,500/4,8d,1008
三1.5,500/4,8d,1508
四1.5,500/4,8d,1506
注：為縱筋直徑，為梁高。
④ 沿梁全長(zhǎng)，箍筋的配筋率不應(yīng)小于下列規(guī)定：
一級(jí)抗震 0.035
二級(jí)抗震 0.030
三、四級(jí)抗震 0.025
3.13.2 柱的構(gòu)造
3.13.2.1 柱截面尺寸
框架柱截面尺寸一般由三個(gè)條件確定：
最小構(gòu)造截面尺寸要求；
軸壓比的要求
抗剪要求。
由構(gòu)造要求，框架柱截面高度不宜小于400，柱截面寬度不宜小于300mm； 不應(yīng)超過(guò)1.5，應(yīng)盡量采用方柱。
由于短柱的延性較差，容易產(chǎn)生見(jiàn)切破壞，故柱凈高與柱截面在邊長(zhǎng)之比不宜小于4。若實(shí)際工程中避免不了的短柱，應(yīng)采取構(gòu)造措施，提高柱的延性及抗剪能力。
當(dāng)軸力過(guò)大時(shí)，柱的延性減小，易產(chǎn)生脆性破壞，所以柱的豎向荷載和地震作用組合下的軸力應(yīng)滿足軸壓比的要求：
一級(jí)框架 ≤0.7
二級(jí)框架 ≤0.8
三級(jí)框架 ≤0.9
柱截面尺寸還應(yīng)滿足抗剪強(qiáng)度要求：
非抗震設(shè)計(jì) ≤0.25
抗震設(shè)計(jì) ≤（0.25）
3.13.2.2 柱的縱向鋼筋
框架柱宜采用對(duì)稱配筋以適應(yīng)水平荷載和地震作用正反兩向的
要求。
框架柱縱向鋼筋最大配筋率（包括柱中全部縱筋）在非抗震時(shí)不應(yīng)大于5%，抗震設(shè)計(jì)時(shí)不應(yīng)大于4%，在搭接區(qū)段內(nèi)不應(yīng)大于5%；當(dāng)柱凈高與截面有效高度之比為3～4時(shí)（短柱），其縱向鋼筋單邊配筋率不宜超過(guò)1.2%，并沿柱全長(zhǎng)采用符合箍筋。
為保證柱的延性，框架柱中全部縱向鋼筋截面面積與柱有效結(jié)脈內(nèi)積之比不應(yīng)小于(見(jiàn)表34)。
表29 框架柱縱向鋼筋最小配筋百分率
設(shè)計(jì)類別
構(gòu) 件非抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)計(jì)
一二三四
中柱、邊柱0.40.80.70.60.5
角柱0.41.00.90.80.7
�、� 框架柱中縱向鋼筋間距不應(yīng)過(guò)大，以便對(duì)核心混凝土產(chǎn)生約束作用。在非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)大于350mm，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)大于200mm。
�、� 縱向鋼筋的接頭，一級(jí)框架應(yīng)采用焊接接頭，二級(jí)框架底層應(yīng)采用焊接接頭，其他層宜采用焊接接頭，三級(jí)框架可采用搭接接頭，但底層宜采用焊接接頭。縱向鋼筋接頭應(yīng)避開柱端加密區(qū)，同一截面內(nèi)的接頭鋼筋面積不宜大于總鋼筋面積的，相鄰接頭間距，焊接時(shí)不小于500mm,搭接時(shí)不小于600mm，接頭最低點(diǎn)距樓板面至少750mm，并不小于柱截面長(zhǎng)邊尺寸。
�、� 縱筋的搭接長(zhǎng)度，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不小于1.2;一級(jí)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，不小于1.2+10;二級(jí)不小于1.2+5；三、四級(jí)不小于1.2。
�、� 框架頂層柱的縱向鋼筋應(yīng)錨固在柱頂或伸入板、梁內(nèi)，其錨固長(zhǎng)
度自梁底面起算為,抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一級(jí)不小于+10；二級(jí)不小于+5；三、四級(jí)不小于；且至少有10d以上的直鉤長(zhǎng)度，非抗震設(shè)計(jì)也不小于。
3.13.2.3 柱的箍筋
箍筋對(duì)框架柱的抗震能力至關(guān)重要，歷次震害表明，箍筋過(guò)細(xì)，間距太大，構(gòu)造不合適是框架柱破壞的重要原因。箍筋對(duì)柱的核心混凝土起著有效的約束作用，提高配箍率可以顯著提高受壓區(qū)混凝土的極限壓應(yīng)變，從而增加柱的延性，柱的箍筋有以下構(gòu)造要求：
① 柱箍筋宜采用復(fù)合箍筋，當(dāng)每邊縱筋大于或等于4根時(shí)，宜采用井字型箍筋，有抗震設(shè)防要求時(shí)，縱筋至少每隔一根有箍筋或拉筋拉接，以固定其位置，并使縱筋在兩個(gè)方向都有約束。如圖**所示。
�、� 柱箍筋的肢距不宜大于200mm，為保證箍筋能在核心混凝土內(nèi)錨固，在地震荷載下，混凝土保護(hù)層脫落后鋼筋仍不散開，繼續(xù)約束核心混凝土。箍筋應(yīng)做135o彎鉤，彎鉤端頭直段不小于10d（d為箍筋直徑）。
③ 柱端箍筋加密區(qū)：截面高度（或圓柱直徑）、柱凈高的1/6和450mm三者中的較大值，對(duì)底層柱底，取剛性地面上下各500mm。一級(jí)框架角柱及任何框架中的短柱，需提高變形能力的柱，沿柱全高加密箍筋。
�、� 加密區(qū)箍筋最大間距及最小直徑應(yīng)滿足表35要求。
表30 加密區(qū)箍筋最大間距及最小直徑（mm）
抗震等級(jí)箍筋最大間距（采用較小值）箍筋最小直徑
一6，100 10
二8，1008
三8，1508
四8，1506
框架柱，截面尺寸不大于400mm時(shí)，箍筋最小直徑可采用6；角柱、短柱箍筋間距不應(yīng)大于100mm
�、� 柱加密區(qū)箍筋的體積配箍率，應(yīng)滿足表36的要求（體積配箍率
��；為混凝土體積；為在內(nèi)箍筋的體積 ）。
�、� 非加密區(qū)的箍筋不應(yīng)小于加密區(qū)箍筋的50%，為施工方便，宜不
改變直徑而將間距擴(kuò)大一倍，但對(duì)一、二級(jí)抗震，間距不宜大于10d ,三級(jí)不宜大于15d（d為縱筋直徑）。
�、� 縱向鋼筋搭接接頭處，箍筋間距應(yīng)符合以下要求：
縱筋受拉時(shí)，不大于5d及100mm
縱筋受壓時(shí)，不大于10d及200mm
根據(jù)以上的計(jì)算和構(gòu)造要求，該框架底層梁及B柱的配筋見(jiàn)圖結(jié)構(gòu)配筋圖。
表31柱加密區(qū)箍筋最小體積配箍率（%）
抗震等級(jí)箍筋形式柱軸壓比
〈 0.40.4～0.6〉0.6
一普通箍、復(fù)合箍0.81.21.6
螺旋箍0.81.01.2
二普通箍、復(fù)合箍0.6～0.80.8～1.21.2～1.6
螺旋箍0.60.8～1.01.0～1.2
三普通箍、復(fù)合箍0.4～0.60.6～0.80.8～1.2
螺旋箍0.40.60.8
注：計(jì)算箍筋體積配箍率時(shí)，不計(jì)重疊部分的箍筋體積。
致謝
在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，從建筑設(shè)計(jì)階段到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，均適時(shí)的得到了各位指導(dǎo)老師、答疑老師的熱情輔導(dǎo)和鼓勵(lì)，還有同學(xué)間的互幫互助。在設(shè)計(jì)階段各位老師認(rèn)真負(fù)責(zé)、兢兢業(yè)業(yè)、不辭勞苦，同學(xué)也是積極討論問(wèn)題總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，在此設(shè)計(jì)即將結(jié)束時(shí)，特對(duì)這些幫助過(guò)的老師、同學(xué)表示感謝。
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[9] 陳希哲 主編.土力學(xué)地基基礎(chǔ)[M].清華大學(xué)出版社，2000.8
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[13] 嚴(yán)正庭 主編.建筑結(jié)構(gòu)快速設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1998.5
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