【導讀】第二章設(shè)計總說明··············································································4. 第一節(jié)建筑設(shè)計說明·······································································4

　　

【正文】 活荷載作用下各層框架梁上的荷載分布如圖 10： 圖 10 各層梁上作用的活載 對于第 6 層： 2q =179。 2=7 kN/m 39。2q =179。 2= kN/m 1P =(179。 +179。 )179。 2= kN 2P =(179。 179。 2+6179。 )179。 2= kN M1 =179。（ ） /2=178。 m M2 =179。（ ） /2= kN178。 m 同理在屋面雪荷載作用下 : 2q = kN/m 39。2q = kN/m 1P = kN 29 2P = kN M1 =178。 m M2 = kN178。 m 對于 25 層： 2q =179。 2 =7kN/m 39。2q =179。 2= kN/m 1P =(179。 179。 2)179。 2= kN 2P = (179。 179。 2+6179。 )179。 2= M1 =179。（ ） /2=178。 m M2 =179。（ ） /2= kN178。 m 對于 1 層： 2q =179。 2 =7kN/m 39。2q =179。 2= kN/m 1P =(179。 179。 2)179。 2= kN 2P = (179。 179。 2+6179。 )179。 2= M1 =179。（ ） /2=178。 m M2 =179。（ ） /2= kN178。 m 將以上結(jié)果匯總，見表 5－ 1 和表 5－ 2。 表 5－ 1 橫向框架橫載匯總表 層次 1q （ kN/m） 39。1q （ kN/m） 2q （ kN/m） 39。2q （ kN/m） 1P （ kN） 2P （ kN） M1 (kN178。m) M2 (kN178。m) 6 25 1 表 5－ 2 橫向框架活載匯總表 層 次 2q （ kN/m） 39。2q （ kN/m） 1P (kN) 2P (kN) M1 (kN178。 m) M2 (kN178。 m) 6 7 25 7 30 1 7 （三）內(nèi)力計算 梁端、柱端彎矩采用彎矩二次分配法計算，彎矩計算過程見圖 11，所 得彎矩圖見圖 12。固端彎矩查表所得，彎矩分配系數(shù)由該梁或柱的線剛度占該節(jié)點上所有梁柱的線剛度之和的百分數(shù)求得。梁端剪力可根據(jù)梁上豎向荷載引起的剪力與梁端彎矩引起的剪力相疊加而得。柱軸力可由梁端剪力和節(jié)點集中力疊加得到，計算柱底軸力還需考慮柱的自重，如表 53 表 54 所示。 二、橫向框架內(nèi)力組合 （一）結(jié)構(gòu)抗震等級 結(jié)構(gòu)的抗震等級可根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、地震烈度、房屋高度等因素確定。查規(guī)范可知，本工程的框架為二級抗震等級。 （二）框架梁內(nèi)力組合 梁內(nèi)力控制截面一般取兩端支座截面及跨中截面。支座截面內(nèi)力有支座正、負彎矩及剪力，跨中截面一般為跨中正彎矩。本設(shè)計考慮了三種內(nèi)力組合，即 Gk QS＋ ，G k Q k S S ES（ ＋ ）＋ 及 GKS + QKS 。各層梁的內(nèi)力組合結(jié)果見表 55，表中 GkS 、QkS 兩列中的梁端彎矩 M 為經(jīng)過調(diào)幅后的彎矩（調(diào)幅系數(shù)取 ）。抗震設(shè)計時，本設(shè)計的梁端剪力設(shè) 計值按式（ 22） 進行調(diào)整。 vb )/lrb b n G bV M M l V?? ? ?（ 式（ 22） （三）框架柱內(nèi)力組合 柱內(nèi)力控制截面一般取柱上、下端截面，每個截面上有 M、 N、 V。同樣考慮了三種內(nèi)力組合，即 Gk QS＋ ， G k Q k S S ES（ ＋ ）＋ 及 GKS + QKS 。 由于柱是偏心受壓構(gòu)件且一般采取對稱配筋，故應(yīng)從上述組合中求出下列最不利內(nèi)力： （ 1） maxM 及相應(yīng)的 N 。 （ 2） maxN 及相應(yīng)的 M 。 （ 3） minN 及相應(yīng)的 M 。 組合結(jié)果及柱端彎矩設(shè)計值的調(diào)整見表 56～表 513。 31 32 圖 11 橫向框架彎矩的二次分配法（ M 單位： kN178。 m） 33 (a) 恒載作用下 34 （ b）活載作用下 圖 12 豎向荷載作用下框架彎矩圖 （單位： kN178。 m） 表 53(a) 恒載作用下梁端剪力（ kN） 層 荷載引起的剪力 彎矩引起的剪力 總剪力 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 AB 跨 BC 跨 次 VA=VB VB=VC VA=VB VB=VC VA VB VB=VC 6 0 5 0 35 4 0 97 97 3 0 97 97 2 0 1 0 1 注： V以向上為正。 表 53（ b） 恒載作用下柱軸力（ kN） 層 次 A 柱 B柱 N頂 N底 N頂 N底 6 5 4 3 1175 2 1306 1 表 54(a) 活載作用下梁端剪力（ kN） 層 荷載引起的剪力 彎矩引起的剪力 總剪力 AB跨 BC跨 CD跨 AB跨 BC 跨 CD跨 AB 跨 BC 跨 次 VA=VB VB=VC VC=VD VA=VB VB=VC VC=VD VA VB VB=VC 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 注： V以向上為正。 36 表 54（ b） 活載作用下柱軸力（ kN） 層 次 A 柱 B柱 N頂 =N底 N頂 =N底 6 55 5 4 118 3 2 1 （四）跨間最大彎矩計算 計算 AB跨、 BC 跨、 CD跨的跨間最大彎矩值，即 MAB、 MBC、 MCD。 下面以第一層 AB跨梁考慮地震作用的組合為例，計算跨間最大正彎矩時，可根據(jù)梁端彎矩組合值及梁上荷載設(shè)計值，再由平衡條件來確定，并將梯形荷載和三角形荷載都簡化為均布荷載來計算，計算簡圖如圖 13所示 37 圖 13 均布、梯形荷載下的計算簡圖 21 2 )1()(21 qlqMMV BAA ??????? ?? x 為最大正彎矩截面至 A 支座的距離，則 x 可由下式求解： 021 221 ??? qlxxqV A ? ==＞ 22122qqqlVxA???? 將求得的 x 值代入下式即可得跨間最大正彎矩值： )31(21)(212221m a x lxlqxqqxVMM AA ?? ?????? 若 AV ≤ 0，則 AMM ?max 若 AV ＞ 0 且 x ＞ ? ，則 BMM ?max 若 AV ＞ 0 且 0﹤ x ﹤ ? ， 38 將求得的 X 值代入下式即可得跨間最大正彎矩 值： 則 )31(21)(21 2221m a x lxlqxqqxVMM AA ?? ?????? 第一層梁上荷載設(shè)計值： 1q ＝ 179。 ＝ kN/m 2q ＝ 179。（ +179。 7）＝ kN/m 左震： )8 ????????? （AV = － ＜ 0 則 maxM 發(fā)生在左支座。 GEEK MMM a x ?? =179。 －（ ＋ 179。 ） ＝ 178。 m RE? maxM =179。 ＝ kN178。 m 右震： ???????? ）（AV ＝ kN 21 （ 2179。 +）179。 =＞ 0 mmx ??? ???? 說明 maxM 發(fā)生在右支座。 maxM =179。 －（ ＋ 179。 ）＝ kN178。 m RE? maxM =179。 ＝ 178。 m 剪力計算： AB 凈跨 n? ＝ 8（ － ） ＝ 左震： ?bV = kN rbV = kN ?邊bM =179。 = kN178。 m rbM邊 = +179。 = kN178。 m 右震： ?bV = kN rbV = kN ?邊bM =+179。 = kN178。 m 39 rbM邊 = 179。 = kN178。 m ?邊bM ＋ rbM邊 =＋ ＝ kN178。 m＞ ＋ ＝ kN178。 m 118]2 [(21 ??????? ）（GbV kN 則 ????AV kN RE? AV ＝ 179。 ＝ kN ????BV kN RE? BV ＝ 179。 ＝ 176 kN 40 表 55 框架梁內(nèi)力組合表 層次 截面 內(nèi)力 SGk SQk SEk GKS( + QkS ）+ EkS RE? [ GKS( + QkS ） + EkS ] GkS + QkS GkS + QkS [( lRE vb bVM???? ) / ]rb n GbM l V? ? ? ? ? 一層 A M ? 176 V ? 73 199 B左 M ? 98 V ? 55 B右 M ? 190 234 152 V ? 跨中 Mab 230 Mbc 四層 A M ? V 97 ? B左 M ? 74 V ? B右 M ? V ? 跨中 Mab Mbc 六 A M ? 41 層 V ? B左 M ? V ? 108 B右 M ? V ? 跨中 Mab Mbc 注：表中 ABM 、 BCM 和 CDM 分 別為 AB 跨、 BC 跨和 CD 跨的跨間最大正彎矩。 M 以下部受拉為正， V以向上為正。 表 56（ a） 橫向框架 A 柱彎矩和軸力組合 層次 截 面 內(nèi)力 GkS QkS EkS GKS( + QkS ) + EkS RE? [ GKS( + QkS ） + EkS ] GkS + QkS GkS + QkS maxM N minN M maxN M ? ? ? ? 6 柱 M 頂 N 55 柱 M ? 底 N 55 5 柱 M 頂 N 柱 M ? 底 N 766 4 柱 M 263 頂 N 118 柱 M ? 底 N 118 3 柱 M 頂 N 柱 M ? 42 注：表中 M 以左側(cè)受拉為正，單位為 kN178。 m， N 以受壓為正，單位為 kN。 表 56（ b） 橫向框架 A 柱柱端組合彎矩設(shè)計值的調(diào)整 層次 6 5 4 3 2 1 截面 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 (RE CM? ?? )CbM?? — — — — REN? — — — — 注：表 中彎矩為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的彎矩設(shè)計值。 底 N 1163 1163 2 柱 M 頂 N 1037 1037 柱 M ? 197 187 187 底 N 1306 1 柱 M 頂 N 柱 M ? 底 N 43 表 57 橫向框架 A 柱剪力組合（ kN） 層次 GkS QkS EkS GKS( + QkS ) + EkS RE? [ GKS( + QkS ） + EkS ] GkS + QkS GkS + QkS [ ( ) / ]blR E vc c c nM M H?? ? ? ? ? ? 6 ? 81 5 ? 4 ? 3 ? 2 ? 1 ? 注：表中 V以繞柱端順時針為正。 [ ( ) / ]blR E vc c c nM M H?? ? 為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的剪力設(shè)計值。 44 表 58（ a） 橫向框架 B 柱彎矩和軸力組合 層次 截 面 內(nèi)力 GkS QkS EkS GKS( + QkS ) + EkS RE? [ GKS( + QkS ） + EkS ] GkS + QkS GkS + QkS maxM N minN M maxN M ? ? ? ? 6 柱 M 頂 N 269 269 269 柱 M ? 底 N 5 柱 M 43 頂 N 柱 M ? 底 N 4 柱 M 45 注：表中 M 以左側(cè)受拉為正，單位為 kN178。 m， N 以受壓為正，單位為 kN。 表 59 橫向框架 B 柱剪力組合（ kN） 層次 GkS QkS EkS GKS( + QkS ) + EkS RE? [ GKS( + QkS ） + EkS ] GkS + QkS GkS + QkS [ ( ) / ]blR E vc c c nM M H?? ? ? ? ? ? 6 ? 頂 N 柱 M ? 底 N 1320 1320 3 柱 M 頂 N 1175 柱 M ? 底 N 2 柱 M 頂 N 1145 柱 M ? 底 N 2067 1 柱 M 頂 N 柱 M ? 底 N 2786 46 5 ? 115 4 ? 3 ? 2 ? 1 ? 注：表中 V以繞柱端順時針為正。 [ ( ) / ]blR E vc c c nM M H?? ? 為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的剪力設(shè)計值。 表 512（ b） 橫向框架 B 柱柱端組合彎矩設(shè)計值的調(diào)整 層次 6 5 4 3 2 1 截面 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 柱頂 柱底 (RE CM? ?? )CbM?? — — — — REN? — — — — 注：表中彎矩為相應(yīng)于本層柱凈高上、下兩端的彎矩設(shè)計值。 47 第六節(jié) 截面設(shè)計 一、框架梁 這里 僅以第一層 AB 跨梁為例，說明計算方法和過程，其它層梁的配筋計算結(jié)果見表 61和表 62。 （一）梁的正截面受彎承載力計算 從表 55中分別選出 AB 跨跨間截面及支座邊緣控制截面最不利內(nèi)力，進行配筋計算。 AM = )2/( ???? kN178。 m RE? AM = kN178。 m BM = ??? kN178。 m RE? BM = kN178。 m V=179。 （ +179。 ） = 則支座邊緣處： maxM =179。 = kN178。 m RE? maxM = kN178。 m 當梁下部受拉時，按 T 形截面設(shè)計，當梁上部受拉時，按矩形截面設(shè)計。 翼 緣計算寬度當按跨度考慮時， mlb f 39。 ??? 按梁間距考慮時 , 1600fb mm? ? 0 2 5 0 3 0 5 0 3 3 0 0fb b S m m? ? ? ? ? ?。按翼緣厚度考慮時 , 0 5 0 0 3 5 4 6 5sh h a m m? ? ? ? ?, 0/ 1 0 0 4 6 5 0 .2 1 5 0 .1fhh? ? ? ?,故取 fb39。 =2700mm。 梁內(nèi)縱向鋼筋選 HRB400 級鋼（ 39。yyff? ＝ 360 2Nmm ）， b ? ＝ 。下部跨間截面按單筋矩形截面計算。令 sa ＝ 35mm，則 0h ＝ 50035＝ 465mm?；炷翉姸鹊燃壊捎?35C ，Cf = 2Nmm