【正文】 根據(jù)《高規(guī)》規(guī)定，抗震設計要同時按式（81）及式（82）計算荷載效應組合。按式（81）計算時，對由永久荷載效應控制的組合為，式中，；對由可變荷載效應控制的組合為和。按式（82）計算時，對本結構（H60m，7度抗震設計）可表示為。對風荷載和地震作用尚需考慮正、反兩個方向的荷載效應?，F(xiàn)僅以大多數(shù)情況下對最不利內力起控制作用的上述第1和第4兩種組合為例，說明計算過程。 框架梁柱的內力組合 梁、柱內力調整為了獲得梁（含連梁）、柱桿端截面的彎矩和剪力，需要將7及8節(jié)中計算的節(jié)點內力值換算為支座邊緣的內力標準值。例如對圖91所示的梁，A端支座邊緣處的彎矩和剪力可近似按下式換算：圖91 梁支座邊緣的彎矩和剪力 圖92 柱支座邊緣內力示意圖 （q為作用在梁上的均布荷載） 柱支座邊緣處的彎矩與梁支座邊緣彎矩的換算公式相同，由于柱的彎矩圖均為直線圖形（圖92），故柱支座邊緣的剪力值仍為節(jié)點處的剪力值。另外在內力組合前，對豎向荷載作用下梁支座邊緣處的彎矩需乘以彎矩調幅系數(shù)（）。現(xiàn)僅以13層軸25跨為例計算框架梁KL12的控制截面內力標準值，其余框架梁控制截面內力標準值見表91。水平地震作用下彎矩和剪力的調整計算：由表714查得框架梁KL12在水平地震作用下兩端彎矩和剪力分別為：。即截面2在水平地震作用下柱支座邊緣處的彎矩為：；截面5在水平地震作用下柱支座邊緣處的彎矩為：；水平地震作用下柱支座邊緣處的剪力為：。恒荷載作用下彎矩和剪力的調整計算：由表86查得框架梁KL12在恒荷載作用下兩端彎矩和剪力分別為：，。即截面2在恒荷載作用下柱支座邊緣處的彎矩為：；截面5在恒荷載作用下柱支座邊緣處的彎矩為：；恒荷載作用下梁跨中彎矩調整值為：；截面2在恒荷載作用下柱支座邊緣處的剪力為：；截面5L在恒荷載作用下柱支座邊緣處的剪力為：。不符合式（83）的要求，故取梁跨中彎矩的調整值為：，符合式（83）的要求?；詈奢d作用下彎矩和剪力的調整計算：由表812查得框架梁KL12在活荷載作用下兩端彎矩和剪力分別為：，。即截面2在活荷載作用下柱支座邊緣處的彎矩為：；截面5在活荷載作用下柱支座邊緣處的彎矩為：；活荷載作用下梁跨中彎矩調整值為：；（在實際工程設計中，可以不考慮活荷載不利分布，~。）截面2在活荷載作用下柱支座邊緣處的剪力為：；截面5L在活荷載作用下柱支座邊緣處的剪力為：。 ，符合式（83）的要求。表91給出了軸梁端換算成支座邊緣后的彎矩和剪力。其中豎向荷載下的梁端彎矩值已作了塑性調幅，跨中彎矩根據(jù)調幅前的梁端彎矩、剪力和梁上實際荷載由平衡條件求得。各值均通過式（83）的驗算，計算過程從略。柱支座邊緣處的彎矩與梁支座邊緣彎矩的換算公式相同，剪力值仍為節(jié)點處的剪力值?，F(xiàn)僅以12層上端截面截面內力標準值的計算為例，其余截面見表92，計算過程從略。各內力作用下彎矩、軸力、剪力的調整計算：注：梁截面彎矩以下部纖維受拉為正，單位為kN?m；各剪力只給出大小，單位為kN。由表87查得各柱在恒荷載作用下上端彎矩：，剪力：，軸力：，；由表813查得各柱在活荷載作用下上端彎矩：，剪力：，軸力：，；由表713查得各柱在水平地震作用下上端彎矩：，由表75查得各柱在水平地震作用下上端剪力：，；由表714查得各柱在水平地震作用下的軸力：，由表77查得W10在水平地震作用下的彎矩：，剪力：；如822所述，W10所承受的各恒載及活載關于W10形心對稱布置，故彎矩為零。由表814查得W10在恒荷載作用下的軸力：由表815查得W10在活荷載作用下的軸力：②號柱在恒載作用下支座邊緣彎矩為：⑤號柱在恒載作用下支座邊緣彎矩為：同理②號柱和⑤號柱在活荷載作用下支座邊緣彎矩分別為：，②號柱和⑤號柱在活荷載作用下支座邊緣彎矩分別為：，剪力墻在內力作用下彎矩、剪力、軸力均無需調整，各框架柱在內力作用下剪力、軸力也無需調整，直接取以上各表中的數(shù)據(jù)即可，具體見表92。表92給出了軸框架柱支座邊緣截面和W10控制截面的內力標準值。 框架梁、柱的內力組合在有地震作用組合時，承載力抗震調整系數(shù)應根據(jù)梁、柱、剪力墻各構件的不同受力狀態(tài)由《高層建筑框架剪力墻結構設計》中的表91取值。重力荷載代表值G應取結構和構件自重標準值和各可變荷載組合值之和，各可變荷載的組合值系數(shù)應按如下規(guī)定取值：（1）；（2）；（3）；（4）；（5）按等效均布荷載計算的樓面活荷載；藏書庫；（6）吊車懸吊物重力：。與本設計相關的是此規(guī)定的5項，綜合以上各項的規(guī)定，重力荷載代表值的效應按下式計算：屋面層：其他層：軸梁內力組合見表93；軸5柱的內力組合見表95。注：梁截面彎矩以下部纖維受拉為正，單位為kN?m；各剪力只給出大小，單位為kN。 剪力墻的內力組合 W10上、下端截面的內力標準值見表92，其內力組合見表96。10 截面設計各構件最不利內力組合完成后，即可進行截面設計。截面設計應按照抗震等級的要求進行，本結構框架的抗震等級為二級，剪力墻的抗震等級為二級。作為示例，本節(jié)僅給出軸框架7層梁、6層柱和1層剪力墻W10的截面配筋計算，其他層梁柱及剪力墻的計算見表格。 框架梁現(xiàn)以7層25跨(KL12)為例，說明計算過程。混凝土強度等級C25， ，縱筋為HRB335，；箍筋HPB235。 正截面受彎承載力計算由內力組合表93知，控制截面最大內力為：跨中截面；支座截面；；。（1）跨中截面按倒L形截面計算，，，按單排布筋。 屬于第Ⅰ類L形截面的較大值,滿足最小配筋率要求。實配鋼筋3φ22 + 2φ18（As=1649mm2）。軸框架其他各梁的跨中正截面受彎承載力計算見表101。（2）支座截面以支座5L為例，按矩形截面計算，截面最大彎矩為，將上面求出的跨中兩根受拉縱筋作為受壓鋼筋，則=760mm2 ，； 滿足要求。 滿足要求。實配鋼筋3φ22 = 1140（As = 1140mm2）。軸框架其他各梁的支座正截面受彎承載力計算見表102。 斜截面受剪承載力計算查內力組合表93，支座截面最不利剪力值。根據(jù)強剪弱彎的要求，梁端截面剪力設計值應按式（9－14）適當調整，即式中選自表93，由表91的數(shù)據(jù)求出。剪壓比 ，滿足最小截面尺寸要求。箍筋選用HPB235級鋼筋， ，由式（9－16）有現(xiàn)選φ8@130雙肢箍（箍筋加密區(qū)選用φ8@100），滿足要求。配箍率為（《高規(guī)》）梁端箍筋加密區(qū)的箍筋最大間距和最小直徑尚應滿足（《建筑抗震設計規(guī)范》）的要求，選用φ8@100。軸框架其他各梁的斜截面受剪承載力計算見表103。 框架柱現(xiàn)以6層2號柱為例說明截面配筋計算過程。柱截面尺寸400mm500mm，混凝土強度等級C30， 。 剪跨比和軸壓比根據(jù)《高規(guī)》，反彎點位于柱高中部的框架柱，柱剪跨比可取柱凈高與計算方向2倍柱截面有效高度之比，此處近似按該方法計算，即＞2，為長柱。由表94查得柱軸力N=，于是滿足柱軸壓比限值的要求（《建筑抗震設計規(guī)范》）。 其他各層柱的剪跨比和軸壓比驗算見表104。 正截面抗彎承載力計算從柱內力組合表94可見，6層②柱上、下端截面共有6組內力。為達到強柱弱梁的要求，其中上、下端及、與及 的4組柱端彎矩設計值應按調整?，F(xiàn)以上端為例，說明調整作法。柱抗震等級為二級，式（921）中的系數(shù)，由表93查得（邊柱節(jié)點只有右梁），則。 kN?m，?m（因篇幅所限，表中未列出），同一節(jié)點上、+= kN?m＜ kN?m， kN?m，由于②柱為角柱， kN?m。其他各節(jié)點彎矩設計值的調整見表105?，F(xiàn)僅取Mmax的一組（M= kN?m，N= kN）和Nmax的一組（M= kN?m，N= kN）進行配筋計算，其余4組計算過程從略，并取其中配筋較大者。其他內力組合的配筋計算見表106。柱計算長度 L0===采用對稱配筋 ，選用HRB335級鋼筋（）（1） Mmax的一組取h/30=400/30=，即=20mm，=+20=，取=因為，取，為大偏心受壓。根據(jù)構造要求，全部縱向配筋率不應大于5%，%，%。實際第側配筋3φ18（），共配8φ18（總配筋面積為2036mm21825mm2）。（2） Nmax的一組=20mm，=+20=，取=，取=，屬小偏心受壓。對稱配筋時先按下式求出值，再代入求AS的公式計算配筋面積。上式若及時為構造配筋。此處：，根據(jù)構造要求，全部縱向配筋率不應大于5%，%，%。實際每側配筋3φ18（），共配8φ18（總配筋面積為2036mm21825mm2）。 斜截面抗剪承載力計算為保證強剪弱彎，柱剪力設計值應按《高規(guī)》，對本設計為 又因為②號柱為角柱，根據(jù)《高規(guī)》，即柱剪力設計值為由《高規(guī)》，框架柱的剪跨比由式（919） （截面尺寸滿足要求）由內力組合選取與相應的軸向壓力設計值 ，取。由式（924）計算得僅需按構造配置箍筋。根據(jù)《高規(guī)》，柱端加密區(qū)箍筋選用Φ10@100，采用復合箍筋，其體積配箍率滿足要求。（上式當混凝土強度等級低于C35時，按C35計算；為箍筋或拉筋的抗拉強度設計值，超過時，按計算。）柱非加密區(qū)采用4肢Φ10@150，ρv=%，且間距s=150＜10d=180mm，滿足要求。其他各框架柱斜截面抗剪承載力計算見表107。 節(jié)點的抗剪承載力計算本框架抗震等級為二級，應進行節(jié)點的抗剪承載力的計算?，F(xiàn)僅以7層②號柱節(jié)點的計算為例，計算如下，其他各節(jié)點見表108。由表93查得（邊柱節(jié)點只有右梁），底層柱的計算高度，其他層柱的計算高度，即7層柱計算高度，由《高規(guī)》 （1）節(jié)點的截面尺寸要求 因為由《高規(guī)》：應取和的較小值，亦即，由《高規(guī)》 截面尺寸滿足要求。 （2）節(jié)點的抗剪承載力計算 由表94查得，對應于該組合剪力設計值的上柱底部組合軸向力設計值 核心區(qū)計算寬度范圍內驗算方向同一截面箍筋各肢的全部截面面積 節(jié)點核心區(qū)截面受剪承載力驗算按《高規(guī)》 滿足要求。 剪力墻僅以W10為例說明截面設計的具體作法。 正截面承載力計算剪力墻的抗震等級為二級，由內力計算結果知，W10各層受力狀態(tài)均為偏心受壓。底部加強部位取墻肢總高度的1/8（）和底部兩層（）中的較大者。混凝土強度等級C30，；水平及豎向分布筋網(wǎng)片選用HPB235級鋼筋， ，端部受力筋選用HRB335級鋼筋。剪力墻截面尺寸，（底層為），，翼緣寬度，翼緣厚度。剪力墻采用對稱配筋，以1層為例，由內力組合表96取Mmax最大的一組（；；）水平及豎向分布的選用雙網(wǎng)Φ8@150雙向，分布筋配筋率（最小配筋率）先假定及，由《高規(guī)》式（）、（）代入式（）可得將以上相關數(shù)據(jù)代入后得，為大偏心受壓，則按《高規(guī)》式（）計算得分布筋承受的抵抗彎矩為由《高規(guī)》式（）得將、代入式（），其中可得剪力墻端部鋼筋面積：選用6φ25＋6φ32（）其他各層剪力墻的正截面承載力計算見表109。 斜截面承載力計算為保證剪力墻的“強剪弱彎”要求，底部加強區(qū)應按《高規(guī)》式（）適當調高墻肢剪力設計值，即剪跨比 驗算截面尺寸截面尺寸滿足要求偏心受壓剪力墻斜截面受剪承載力計算：。計算時N取實際值。于是由《高規(guī)》式（）有 選用2排Φ10@120，相應的配筋率為： 滿足要求其他樓層斜截面承載力計算見表1010。11 基礎設計 基礎選型根據(jù)工程地質勘察報告，擬建場地工程地質情況見表111。 由表995可知②、⑤號柱底層的內力組合非常接近，可取其中軸力最大的一組進行基礎計算，即。考慮到本工程有一層4米高的地下室，這里僅考慮地下室柱的自重，即最終軸力：根據(jù)以上地質情況，和上部結構荷載情況，選用混凝土預制樁基礎，樁截面采用管徑為400mm的預應力管樁。，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取70mm，承臺取用C30混凝土。 基礎平面布置1. 基樁豎向承載力標準值：由地質勘察報告可得，單樁豎向極限承載力標準值為： 查《土力學與基礎工程》中的相應表格可得：，，將以上各值代入公式得基樁豎向承載力設計值為： 按材料強度對基樁堅向承載力設計值進行驗算：，滿足要求。2．確定樁數(shù)和布樁由于基礎上部結構荷載彎矩很小，樁數(shù)n可按下式估算：（承臺面積近似取）暫取4根，并取最小樁距，按矩形布置，如圖111所示。3．初選承臺尺寸綜上所述，并考慮到該樁基礎為偏心受壓，所以在偏心方向上取，則承臺底面尺寸為：長邊：短邊：4．計算樁頂荷載設計值1）水平承載力設計值的計算主要影響深度為：則影響深度范圍內土層為： 圖111 樁布置圖、稍密細砂，查《土力學與基礎工程》：單樁在地面處水平位移容許值為： 對C30