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1、-第 0 页求恩医院门诊求恩医院门诊楼结构设计土木工楼结构设计土木工程毕业设计计算书程毕业设计计算书-第 0 页青青 岛岛 工工 学学 院院毕毕 业业 论论 文（设文（设 计）计）求恩医院门诊楼结构设计学生姓名学生姓名郭世壮郭世壮学号学号201007105208201007105208指导教师指导教师夏玉峰夏玉峰学学院院建筑工程学院建筑工程学院专专业业土木工程土木工程年级年级20102010 级级答辩日期答辩日期20142014年年6 6月月8 8日日青青岛岛工工学学院院求恩医院门诊楼结构设计完成日期：指导教师签字：评阅教师签字：答辩小组组长签字：答辩小组成员签字：-第 0 页摘 要本设计为医
2、院门诊楼的结构设计。其中建筑设计部分为已知条件，建筑层数为 5层，总高度 20.25m，建筑面积大约 60002m，抗震等级为三级，建筑整体为钢筋混土框架结构。结合建筑部分，考虑风荷载、雪荷载及地震作用对建筑的影响。本设计采用钢筋混凝土现浇式框架结构，在进行荷载计算和构件截面估算后，选取一榀框架进行计算，竖向荷载作用下用弯矩分配法计算出内力，横向荷载作用下用 D 值法计算出内力，并对最不利活荷载和最不利内力进行组合分析，从而进行配筋计算。楼盖采用肋梁楼盖，在进行楼盖配筋计算时按双向板弹性理论的内力计算。基础类型选用柱下独立基础。在设计中始终贯彻安全、适用、耐久的原则。关键词：结构设计；框架结构
3、；抗震设计；内力计算AbstractThis design is about the structural design of the hospital outpatient building.There areseveral known conditions about the building design,as follows.The five-storey building istwenty point two five meters tall,which occupies about six thousand square meters and hasa third class of
4、 seismic measure.Additionally,the whole architecture is a reinforcedconcrete frame structure.As for the part of building,taking the influence of the wind load,the snow load and theearthquake,this design chooses the cast-in-place reinforced concrete frame structure.According to the calculation of the
5、 load and the estimation of the components section,onecan select a structure and calculate its internal force by means of the Distribution Methodand the D value method and make a combinatory analysis of the ultimately limited load andthe most dangerous internal force.In this way,the reinforcement co
6、mputation is beingfigured up.Moreover,the floor has a ribbed beam.And one may use the theory of elasticityabout two-way slab during the calculation of slab reinforcement.The author chooses theindependent under-post foundation as the base type.On the whole,the design follows theprinciple of safety,ap
7、plication and durability.Key words:structural design;frame structure;anti-seismic design;internal forcecalculation目 录1 工程概况.02 结构方案布置.02.1竖向承重体系的选择.02.2水平承重体系选取.1-第 1 页2.3基础形式选取.13 结构布置.13.1结构平面布置图.13.2梁柱截面尺寸初选.33.3结构计算简图.44 荷载计算.54.1恒载标准值计算.54.2活载标准值计算.84.3风荷载计算.94.4风荷载作用下的侧移验算.104.4.1框架侧移刚度计算.104.
8、4.2风荷载作用下的水平位移验算.124.5地震作用计算.134.5.1重力荷载代表值计算.134.5.2横向自振周期的计算.134.5.3水平地震作用各楼层剪力计算.144.6地震作用下的位移验算.155 内力计算.165.1恒荷载作用下的内力计算.165.1.1恒载 M 的计算.165.1.2恒载作用下的梁端剪力、跨中弯矩及柱的剪力、轴力计算.205.2活荷载作用下的内力计算.225.2.1活载 M 的计算.225.2.2活载作用下的梁端剪力、跨中弯矩及柱的剪力、轴力计算.245.3风荷载作用下的内力计算.265.4 地震作用下的内力计算.296 内力组合.316.1塑性调幅.316.2控
9、制截面处内力.316.3内力组合类别.327 框架截面设计.07.1框架梁的截面设计.07.2框架柱的截面设计.08 楼板设计.5-第 2 页9 基础设计.错误！未定义书签。错误！未定义书签。9.1荷载计算.69.2基础截面设计.79.3地基承载力验算.89.4基础冲切验算.99.5基底配筋.10参考文献.11致谢.11-第 0 页1 工程概况工程名称：求恩医院门诊楼工程规模：建筑层数 45 层，建筑面积 60008000 平方米结构类型：多层现浇钢筋混凝土框架结构场地类别：类场地特征周期：0.35s地面粗糙程度：C 类设防烈度：7 度，第二组地震加速度：0.10g基本风压：0.4kN/m2工
10、程地质勘探资料：地表填土为 0.6m，填土下为 2.5m 厚的亚粘土层，承载力设计值为 245kN/m2；再下层为 1.8m 中砂层，承载力设计值为 320kN/m2；再往下为砾石层，承载力设计值为 400kN/m2。不考虑地下水位的影响。冻土深度最大为 0.5m。建筑环境见图 1-1。图 1-1 建筑场地2 结构方案布置选择合理的抗侧力结构体系，进行合理的结构或构件布置，使之具有较大的抗侧刚度和良好的抗风、抗震性能，是结构设计的关键。同时还须综合考虑建筑物高度、用途、经济及施工条件等因素。2.1 竖向承重体系的选择多层及高层建筑的结构体系大致有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、筒体
11、结构体系、巨型结构体系。框架是由梁、柱构件通过节点连接形成的骨架结构。其特点是由梁、柱承受竖向和水平荷载，墙仅起维护作用，其整体性和抗震性均好于混合结构，且平面布置灵活，可提供较大的使用空间，也可构成丰富多变的立面造型。钢筋混凝土框架结构按施工方式的不同，可分为全现浇式、装配式以及装配整体式框架结构三种形式。本医院门诊楼设计充分考虑框架结构的优缺点和施工方法，决定采用钢筋混凝土全现浇式框架结构。-第 1 页2.2 水平承重体系选取常见的横向承重体系包括：现浇楼盖、叠合楼盖、预制板楼盖、组合楼盖等。现浇楼盖结构可分为肋梁楼盖、密肋楼盖、平板式楼盖和无粘结预应力现浇平板楼盖等。肋梁楼盖结构具有良好
12、的技术经济指标，可以最大限度地节省混凝土和钢筋的用量，能充分发挥材料的作用，结构整体性好，抗震性能好，且结构平面布置灵活，易于满足楼面不规则布置、开洞等要求，容易适用各种复杂的结构平面及各种复杂的楼面荷载。本设计选用现浇楼盖结构中的肋梁楼盖为该门诊楼的水平承重体系。2.3 基础形式选取多层框架结构的基础，一般有柱下独立基础、条形基础、十字形基础、片筏基础，必要时也可采用箱形基础或桩基等。基础类型的选择，取决于现场的工程地质条件、上部结构荷载的大小、上部结构对地基上不均匀沉降及倾斜的敏感程度以及施工条件等因素，还应进行必要的技术经济比较。综上考虑，本设计的基础形式选取现浇柱下钢筋混凝土独立基础。
13、3 结构布置3.1 结构平面布置图1、柱网布置本设计中，柱网布置比较合理，对称排列。柱网布置图见图 3-1。2、承重框架的布置柱网确定后，沿房屋的纵横向两个方向均应布置梁系，因此，实际的框架结构是一个空间受力体系。但是为了计算方便起见，可以把实际空间框架结构看成纵横两个方向的平面的平面框架，这种简化仅限于方形或矩形的规则平面。沿建筑物长向的称为纵向框架，沿建筑物短向的称为横向框架。它们分别承受各自方向上的水平力，而楼面竖向荷载则依楼盖结构布置方式不同而按不同的方式传递。按楼面竖向荷载传递路线的不同，承重框架的布置方案可以有横向框架承重、纵向框架承重和纵横向框架混合承重三种方案。横向框架承重体系
14、有利于提高建筑物的横抗侧刚度，纵向框架有利于房屋内的采光与通风，而混合框架整体性好，受力均匀，有利于抗震，由于本医院门诊楼考虑抗震，采用双向框架承重方案和现浇楼面的屋楼盖体系。-第 2 页图 3-1 柱网布置图-第 3 页3.2 梁柱截面尺寸初选1、柱截面尺寸框架柱的截面尺寸根据柱的轴压比限值，按下列公式计算：柱截面尺寸初估时，可用下列经验公式粗略确定：2NcEsfnFGaA(3-1)式中EG折算在单位建筑面积上的重力荷载代表值，可近似取 152kN/m；F按简支状态计算的柱的负荷面积；n验算截面以上楼层层数；考虑地震作用组合后柱轴压力增大系数，边柱取 1.3，中柱取 1.25；cf混凝土轴压
15、强度设计值；N框架柱轴压比限值，查建筑抗震设计规范第 6.3.6 条；sA柱截面面积，取方形截面时边长为 a。因为柱的混凝土强度等级为 C30，故214.3N/mmcf，本方案为三级抗震等级，查建筑抗震设计规范（GB500112010）第 6.3.6 条知轴压比N为 0.75；中柱与边柱的负荷面积分别为（7+2.4）/23.6=16.922m和 3.53.6=12.62m；所以得第一层柱截面面积为：中柱：231.1479023.1475.0592.16101525.1mmAs边柱：235.1145453.1475.056.1210153.1mmAs柱取方形截面，则中柱与边柱边长分别为 385m
16、m 和 338mm，根椐上述计算结果并综合考虑其它因素，本设计柱截面尺寸 1-5 层为 bh=400mm400mm。2-5 层柱高度为 3.9m，底层柱高度为 4.2+0.45+0.5=5.15m。其中 4.2m 为底层层高，0.45m 为室内外高差，0.5m 为基础顶面至室外地面的高度。2、梁截面尺寸框架主梁截面高度bh，可取bl)10/115/1(，且不小于 400mm，bl为主梁的计算跨度。bh不宜大于 1/4 净跨。主梁截面宽度bb不宜小于4/bh及2/cb，cb为柱子宽度，且不应小于 250mm。边跨梁（AB、CD 跨）：mmlh7004677000)15/110/1()15/110
17、/1(,取mmh600mmhb300200600)3/12/1()3/12/1(,取mmb300-第 4 页中跨梁(BC 跨)：取mmbmmh250500，纵向框架梁：取mmh400，mmb2503.3 结构计算简图6 号轴线的一榀框架结构的计算简图如图 3-2 所示。各梁柱构件线刚度经计算后示于图 3-2 中。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇板的作用，取02II（0I为不考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。图 3-2 框架结构计算简图AB、CD 跨梁：BC 跨梁：纵向梁：上部各层柱：底层柱：-第 5 页4 荷载计算4.1 恒载标准值计算1、屋面框架梁线荷载标准值（1）屋面恒荷载标准值计算（不上
18、人屋面）25mm厚1：2.5水泥砂浆抹平11m分格，密封胶嵌缝0.02520=0.50kN/m2隔离层（干铺玻纤布或低强度等级砂浆）防水层：1.2mm 厚合成高分子防水卷材刷基层处理剂一道20mm 厚 1：3 水泥砂浆找平保温层：120mm 厚硬质聚氨酯泡沫板防水层：1.5mm 厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道20mm 厚 1：3 水泥砂浆找平0.05kN/m20.05kN/m20.05kN/m20.0220=0.40kN/m20.06kN/m20.05kN/m20.05kN/m20.0220=0.40kN/m240mm厚（最薄处）1：8（重量比）水泥珍珠岩找坡层2%0.0413=0.52
19、kN/m2100mm 厚钢筋混凝土屋面板素水泥浆一道7 厚 1：2.5 水泥砂浆打底扫毛或划出纹道7 厚 1：2 水泥砂浆找平内墙涂料0.1025=2.50kN/m20.00720=0.14kN/m20.00720=0.14kN/m2汇总4.91kN/m2（2）框架梁及粉刷自重边跨（AB、CD 跨）框架梁自重边跨梁侧粉刷中跨（BC 跨）框架梁自重中跨梁侧粉刷0.300.6025=4.50kN/m2（0.6-0.1）0.0217=0.34kN/m0.250.5025=3.13kN/m2（0.5-0.1）0.0217=0.27kN/m（3）边跨（AB、CD 跨）线荷载标准值1616CDABgg（自
20、重，均布）2626CDABgg（恒载传来，梯形）4.84kN/m4.913.6=17.68kN/m（4）中跨（BC 跨）线荷载标准值15BCg（自重，均布）25BCg（恒载传来，三角形）3.40kN/m4.912.4=11.78kN/m2、楼面框架梁线荷载标准值-第 6 页（1）楼面恒荷载标准值计算楼面恒载（除卫生间）40mm 厚 C20 细石混凝土（上部配4 双向间距 200 钢筋网），表面撒 1：1 水泥砂子随打随抹平0.0420=0.80kN/m2素水泥浆一道100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板素水泥浆一道7 厚 1：2.5 水泥砂浆打底扫毛或划出纹道7 厚 1：2 水泥砂浆找平内墙涂料0.
21、1025=2.50kN/m20.00720=0.14kN/m20.00720=0.14kN/m2汇总3.58kN/m2楼面恒载（卫生间）40mm 厚 C20 细石混凝土（上部配4 双向间距 200 钢筋网），表面撒 1：1 水泥砂子随打随抹平0.0420=0.80kN/m21.5mm 厚合成高分子防水涂料刷基层处理剂一道30mm 厚 C20 细石混凝土找坡抹平素水泥浆一道100mm 厚现浇钢筋混凝土楼板7 厚 1：2.5 水泥砂浆打底扫毛或划出纹道7 厚 1：2 水泥砂浆找平内墙涂料0.05kN/m20.05kN/m20.0320=0.60kN/m20.1025=2.50kN/m20.0072
22、0=0.14kN/m20.00720=0.14kN/m2汇总4.28kN/m2（2）边跨框架梁及梁侧粉刷自重（均布）4.84kN/m（3）边跨填充墙自重0.20(3.9-0.6)6.5=4.29kN/m填充墙墙面粉刷内墙涂料5mm 厚 1：2.5 水泥砂浆压实赶光6mm 厚 1：3 水泥砂浆找平扫毛2(3.9-0.6)0.00520=0.66kN/m2(3.9-0.6)0.00620=0.79kN/m9mm 厚 1：1：6 水泥石灰膏砂浆打底或划出纹道2(3.9-0.6)0.00917=1.01kN/m刷界面剂一道汇总2.46kN/m（4）中跨框架梁及梁侧粉刷自重（均布）3.40kN/m-第
23、7 页（5）楼面边跨（AB、CD 跨）线荷载标准值11CDABgg（自重，均布）22CDABgg（恒载传来，梯形）22CDABgg（卫生间，恒载传来，梯形）11.59kN/m3.583.6=12.89kN/m4.283.6=15.41kN/m（6）楼面中跨（BC 跨）线荷载标准值1BCg（自重，均布）2BCg（恒载传来，三角形）3.40kN/m3.582.4=8.59kN/m3、屋面框架节点集中荷载标准值（1）顶层边节点集中荷载边柱纵向框架梁自重边柱纵向框架梁粉刷900mm 高女儿墙自重900mm 高女儿墙粉刷纵向框架梁传来屋面自重0.250.403.625=9.00kN2（0.4-0.1）0
24、.023.617=0.73kN0.90.23.66.5=4.21kN0.90.023.617=1.10kN0.53.60.53.64.91=15.91kN汇总30.95kN（2）顶层中节点集中荷载中柱纵向框架梁自重中柱纵向框架梁粉刷纵向框架梁传来屋面自重0.250.403.625=9.00kN2（0.4-0.1）0.023.617=0.73kN0.5(3.6+3.6-2.4)0.52.44.91=14.14kN0.53.60.53.64.91=15.91kN汇总39.78kN4、楼面框架节点集中荷载标准值（1）中间层边节点集中荷载边柱纵向框架梁自重边柱纵向框架梁粉刷普通窗自重窗上墙体自重窗上墙
25、体粉刷窗下墙体自重窗下墙体粉刷窗边墙体自重窗边墙体粉刷框架柱自重9.00kN0.73kN1.51.80.45=1.22kN1.500.80.26.5=1.56kN1.50.8(0.00520+0.00620+0.00917)=0.45kN1.50.90.26.5=1.76kN1.50.9(0.00520+0.00620+0.00917)=0.50kN2.13.50.26.5=9.56kN2.13.5(0.00520+0.00620+0.00917)=2.74kN0.40.43.925=15.6kN-第 8 页框架柱粉刷连系梁传来楼面自重(0.44-0.243)0.02(3.9-0.4)17=1
26、.05kN0.53.60.53.63.58=11.60kN汇总55.75kN（2）中间层中节点集中荷载中柱纵向框架梁自重中柱纵向框架梁粉刷内纵墙自重内纵墙粉刷扣除门洞重加上门重框架柱自重框架柱粉刷连系梁传来楼面自重9.00kN0.73kN(3.9-0.4)0.20(3.6-0.4)6.5=14.56kN2(3.9-0.4)(3.6-0.4)(0.00520+0.00620+0.00917)=8.36kN-2.11.0(0.26.5+0.00520+0.00620+0.00917-0.2)=-3.09kN15.6kN1.05kN0.5(3.6+3.6-2.4)2.40.53.58=10.31kN
27、0.53.63.60.53.58=11.60kN汇总68.11kN5、恒荷载作用下的计算简图恒荷载作用下的计算简图如图 4-1 所示。4.2 活载标准值计算楼面活荷载作用下的计算简图如图 4-2 所示。图中各荷载值计算如下：图 4-1 恒荷载作用下结构计算简图图 4-1 活荷载作用下结构计算简图-第 9 页4.3 风荷载计算风压标准值计算公式为：0zszk 1（4-1）式中k风荷载标准值（kN/m2）；0基本风压（kN/m2）；z风荷载体型系数；s风压高度变化系数；z高度 z 处的风振系数。因结构高度 H=19.8m30m，可取z=1.0；对于矩形平面s=1.3；z可查建筑结构荷载规范。将风荷
28、载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载，计算过程如表4-1 所示。表中 z 为框架节点至室外地面的高度，A 为一榀框架各层节点的受风面积，计算结果如图 4-3 所示。表 4-1 风荷载计算层次zsz（m）z0（kN/m2）A（m2）Pw（kN）51.01.320.250.8440.410.264.5041.01.316.350.7670.414.045.6031.01.312.450.740.414.045.4021.01.38.550.740.414.045.4011.01.34.650.740.416.396.31-第 10 页图 4-3 风荷载作用下结构计算简图4.4 风荷载作用下的侧移
29、验算4.4.1 框架侧移刚度计算“框架侧移刚度按求 D 值的方法计算，在计算梁的线刚度bi时，考虑到楼板对框架梁截面惯性矩的影响，中框架梁取00.2 IIb，边框架梁取05.1 IIb。1”因此中框架梁的线刚度和柱的线刚度可采用图 3-2 的结果，边框架梁的线刚度为中框架梁的线刚度的 1.5/2=0.75 倍。所有梁、柱的线刚度见表 4-2。表 4-2 梁柱线刚度表（3410mE）层次边框架梁中框架梁柱)(CDABiiBCi)(CDABiiBCiCi2-511.5711.8715.4315.825.47111.5711.8715.4315.824.14-第 11 页柱的侧移刚度计算公式为：02
30、12DhiDccc 9(4-2)系数c由表 4-3 所列公式计算。表 4-3c值和 K 值得计算公式楼层简图Kc一般层ci2i1i2ici4i3i4iciiiiiK24321KKc2底层ci2i1i2iciciiiK21KKc25.0根据梁、柱线刚度比K的不同，图 3-2 中的柱可分为中框架中柱和边柱、边框架中柱和边柱。各柱的侧移刚度计算过程见表 4-4 和表 4-5。表 4-4 边框架柱侧移刚度 D 值（mE 410）层次边柱 A-1，A-20，D-1，D-20中柱 B-1，B-20，C-1，C-20iDKc1 iDKc2iD2-512.247.5257.1157.110.512.2014.
31、247.52287.11257.110.522.2417.76179.214.457.110.691.9466.514.487.1157.110.802.2516.76表 4-5 中框架柱侧移刚度 D 值（mE 410）层次边柱中柱iDKc1 iDKc2iD2-582.247.5243.1543.150.592.5571.547.52282.15243.150.743.19118.44-第 12 页173.314.443.150.742.0855.714.482.1543.150.842.37160.20将上述不同层框架侧移刚度相加，得框架各层层间侧移刚度iD，并考虑将单位 10-4Em 换算
32、为单位 N/mm，这里 C30 混凝土的弹性模量 E=3.00104N/mm2,可得10-4Em=3.00103N/mm。换算结果见表 4-6。表 4-6 不同层框架侧移刚度层次12-5iD（10-4Em）176.96136.20iD（N/mm）5308804086004.4.2 风荷载作用下的水平位移验算根据图 4-3 所示的水平荷载，由式（4-3）计算层间剪力iV。sjikmkkiVFV11（4-3）然后根据表 4-5 求出轴线框架的层间侧移刚度，再按式（4-4）和式（4-5）计算各层的相对侧移和绝对侧移。iiijijiDVDVu)(（4-4）ikkiuu1)(（4-5）计算过程见表 4-
33、7 所示。由表 4-7 可见，风荷载作用下框架的最大层间位移角为1/76471，远小于 1/550，满足规范规定。表 4-7 风荷载作用下框架层间剪力及侧移计算层次12345)(kNFi6.315.405.405.604.50)(kNVi27.2120.9015.5010.104.50)10(4mEDi176.96136.20136.20136.20136.20)/(mmNDi530880408600408600408600408600)(mmui0.0510.0510.0380.0250.011iihu/1/911761/764711/1026321/1560001/354545-第 13
34、页4.5 地震作用计算4.5.1 重力荷载代表值计算本部分参考规范：建筑抗震设计规范（GB 50011-2010）表 4-8 各种结构重力荷载标准值层 次柱墙窗户门梁楼板恒载楼板活载（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）（kN）187.96129.642.440.84114.84211.36118.082466.6120.382.440.84114.84211.36118.08566.6120.382.440.84114.84289.8929.525G=87.96+129.64+2.44+0.84+114.84+211.36+118.08=665.16kN3G=2G=4G=634.5
35、4kN1G=624.52kN图 4-4 质点重力荷载代表值（kN）4.5.2 横向自振周期的计算对于质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构，基本自振周期可按下式计算：TTT7.11 3（4-6）式中T基本周期调整系数。考虑填充墙使框架自振周期减小的影响的折减系数，框架结构取 0.60.7。当采用轻质墙，外挂墙时取 0.8。T框架的顶点假想位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，T为将框架的重力荷载代表值视为水平作用力，求得假想的框架顶点位移。对框架结构，Tu按下列公式计算：-第 14 页nikkGiGV（4-7）sjijGiiDVu1（4-8）nkkTuu1（4-9）由上述公式
36、求解结构顶点假想侧移的过程和结果见表 4-9。表 4-9 框架顶点位移计算层数(kN)iG(kN)iG(kN/m)iD/(mm)iiiGD(mm)iu5665.16665.164086001.6321.854634.541299.74086003.1820.223634.541934.244086004.7317.042634.542568.784086006.2912.311624.52319335308806.026.02由表 4-9 计算基本周期1T：基本自振周期TTT7.11=1.70.702185.0=0.176s4.5.3 水平地震作用各楼层剪力计算该建筑结构高度小于 40m，质量
37、和刚度沿高度分布比较均匀，变形以剪切变形为主，因此用底部剪力法来计算水平地震作用。首先计算总水平地震作用标准值即底部剪力 FEk，按式 4-10 计算：eqEkGF1 11（4-10）式中1相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数；Geq结构等效总重力荷载，多质点取总重力荷载代表值的 85，Geq0.85Gi0.853193.32714.305kN。场地类别为类，查建筑抗震设计规范（GB50011-2010）中表 5.1.4-2 得特征周期 Tg0.35s，查抗震规范中表 5.1.4-1 得，水平地震影响系数最大值max0.08。由水平地震影响系数曲线（抗震规范图 5.1.5）来计算1，按式
38、4-11 计算：max21TTg（4-11）-第 15 页式中衰减系数，应按式（4-12）确定；2阻尼调整系数，应按式（4-13）确定。0.050.90.55（4-12）20.0510.06 1.7（4-13）其中为结构的阻尼比，取0.05。max21TTg=08.0176.035.09.0=0.149EKF1Geq0.1492714.305404.43kN因为：T0.179s1.4Tg，所以不需要考虑顶部附加水平地震作用。计算各质点的水平地震作用及相应楼层剪力的过程和结果见表 4-10。表 4-10 各质点水平地震作用及相应楼层剪力计算表4.6 地震作用下的位移验算用 D 值法来验算：框架第
39、 i 层的层间剪力 Vi、层间位移（ui）及结构顶点位移u 分别按式 4-144-16 来计算：nikk iVF（4-14）1()/siiijjuVD（4-15）1()nkkuu（4-16）计算过程见表 4-11，表中计算了各层的层间弹性位移角，其中/eiiuh 层号hi（m）Hi（m）Gi（kN）GiHi（kNm）iiiiHGHGkNiFVi（kN）53.920.75665.1613802.070.33133.46133.4643.916.85634.5410692.000.26105.15238.6133.912.95634.548217.2930.2080.89319.523.99.05
40、634.545742.590.1456.62376.1215.155.15624.523216.280.0728.31404.43-第 16 页表 4-11 横向水平地震作用下的位移验算层数/kNiV/(kN/m)iD/mmiu/mmih/eiiuh 5133.464086000.3239001/121874238.614086000.5839001/67243319.504086000.7839001/50002376.124086000.9239001/42391404.435308800.7651501/6776由表 4-11 中可以看到最大层间弹性位移角为 1/4239maxM349.
41、89kNm（3）梁的正截面受弯承载力计算跨内截面下部受拉，可按 T 形截面进行配筋计算，支座边缘处截面梁上部受拉应按矩形截面计算。翼缘计算宽度：按跨度考虑：3.2333370003lbfmm按梁净距考虑：nfsbb300+6600=6900mm按翼缘高度考虑：406000sahh=560mm，18.05601000.1 所以此种情况不起控制作用，故取fb=2333.3mm。对于 C 柱取fb=860mm。跨中截面按 T 形截面进行配筋计算，2/01fffchhhbf=1.014.32333.3100（560-50）=1701.68kNmmax跨中M=136.67kNm，因此所有跨中截面均属第一
42、类 T 形截面。参考规范混凝土结构设计规范（GB50010-2010）中表 11.3.6-1 最小配筋率的要求：“抗震等级为三级时，跨中取 0.2%与 0.45ytff中的较大值，为 0.2%；支座取0.25%与 0.55ytff中的较大值，为 0.25%。2”框架梁的具体配筋见表 7-1。-第 0 页表 7-1 框架梁正截面承载力计算层次截面M（kNm）ssA（mm）选配钢筋实配面积（mm）%min%max51-1-63.950.048325.12C206280.3740.252.52-2109.570.010546.42C227600.4520.22.53-3-106.650.079551
43、.82C206280.3740.252.54-4-66.750.088422.62C206280.5460.252.55-533.490.014203.72C206280.5460.22.541-1-137.430.102720.62C227600.4520.252.52-2127.460.012636.12C227600.4520.22.53-3-216.570.1611178.33C2211400.6790.252.54-4-119.840.158792.43C2211400.9120.252.55-529.210.012177.52C206280.5460.22.531-1-189.47
44、0.1411017.43C2211400.6330.252.5-第 1 页2-2127.460.012636.12C227600.4520.22.53-3-281.740.2091586.04C2215200.9050.252.54-4-173.130.2291204.24C2215201.2160.252.55-529.210.012177.52C206280.5460.22.521-1-225.360.1681231.54C2516101.1690.252.52-2136.670.013682.42C227600.4520.22.53-3-349.890.2602050.64C251964
45、1.1690.252.54-4-209.890.2771520.54C2519641.5710.252.5层次截面M（kNm）ssA（mm）选配钢筋实配面积（mm）%min%max25-529.210.012177.52C206280.5460.22.511-1-259.260.1931441.84C2516101.1690.252.52-2136.050.013679.32C227600.4520.22.53-3-348.990.2592044.24C2519641.1690.252.5-第 2 页4-4-250.060.3311908.84C2519641.7080.252.55-533.
46、080.014201.12C206280.5460.22.5-第 0 页2、梁的斜截面配筋计算由于5.20hl，430010040600bhw故6.6005603003.140.125.025.00max,bhfVccuKNmaxV=193.74KN梁截面尺寸符合要求。矩形、T 形截面的一般受弯构件，当仅配置箍筋时，斜截面受剪承载力的计算公式为007.0hsAfbhfVVsvyvtcsu（7-1）式中csV构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值；tf混凝土轴心抗拉强度设计值；yvf箍筋抗拉强度设计值；svA配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积；s沿构件长度方向箍筋的间距；b矩形截面的宽度
47、，T 形截面的腹板宽度；0h构件截面的有效高度。验算是否需要计算配置箍筋：max07.0Vbhft，需要计算配筋。框架梁梁端箍筋加密区的构造要求：梁端箍筋加密区的范围：“1.5bh、500 取较大值。2”1.5bh=1.5600（500）=900（750）500，“取箍筋加密区长 900（750）mm。间距取4/bh、8d 及 150 中的较小值。2”4/bh=600/4=150mm，8d=820=160mm，因此加密区箍筋间距取为 150mm，故取 A8150。配筋计算见表 7-2。-第 0 页表 7-2 框架梁斜截面承载力计算层次截面)(kNVtf)/(2mmNb)(mm0h)(mm07.
48、0bhft)(kN按计算配筋？007.0hfbhfVsAyvtsv)(mm实配双肢箍筋%min51-171.571.43300560168.168否A82000.1680.1273-388.171.43300560168.168否A82000.1680.1274-440.921.43250460115.115否A82000.2010.12741-1105.481.43300560168.168否A82000.1680.1273-3112.521.43300560168.168否A82000.1680.1274-487.261.43250460115.115否A82000.2010.12731-
49、1119.981.43300560168.168否A82000.1680.1273-3124.411.43300560168.168否A82000.1680.1274-4131.671.43250460115.115是0.133A81500.2670.12721-1134.841.43300560168.168否A82000.1680.1273-3137.271.43300560168.168否A82000.1680.127-第 1 页4-4162.301.43250460115.115是0.380A81500.2670.12711-1142.141.43300560168.168否A8200
50、0.1680.1273-3144.631.43300560168.168否A82000.1680.1274-4193.741.43250460115.115是0.633A81500.2670.127注：箍筋采用 HPB300-第 0 页7.2 框架柱的截面设计1、轴压比验算混凝土结构设计规范（GB 50010-2010）表 11.4.16 要求：“三级抗震的框架柱轴压比限值为 0.85。2”因为底层的 C 柱轴力最大,max=65.03.144004001035.14863maxccfAN0.85，因此，轴压比满足要求。2、剪跨比验算)(0hVMcc，其值宜大于 2，取上下端计算结果的较大者，