【導(dǎo)讀】摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．……第二章框架設(shè)計(jì)……………………本文根據(jù)土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，對(duì)巫山縣平湖市場(chǎng)醫(yī)院綜合大樓進(jìn)行設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)根據(jù)市場(chǎng)綜合大樓的使用要求、自然條件、建筑造型及建筑藝術(shù)和室內(nèi)布置等各方面進(jìn)行平面布置和空間組織。并妥善解決各個(gè)使用功。能間的相互干擾，各個(gè)矛盾之間的沖突及抗震等問(wèn)題；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，足防火要求，各自有單獨(dú)出入口，并形成對(duì)稱布置。在求粱截面慣性矩時(shí)考慮到現(xiàn)澆樓板的作用，取I=2Io(Io為不考慮樓板翼緣作。用的粱截面慣性矩)。

　　

【正文】 fN＝ ??103＝ N3－ 3＝ KN μ c＝cAfN＝ ?? 103＝ 均滿足軸壓比限 制的要求。 B） 正截面承載力的驗(yàn)算 框架結(jié)構(gòu)的變性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，梁先屈服可是整個(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。若柱成了塑性鉸，則會(huì)伴隨產(chǎn)生極大的層間位移，危急結(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，（因頂層和軸壓比小于 ），梁柱端彎矩應(yīng)符合下述公式的要求： 二級(jí)框架 ?? ? bc MM ?cM ――節(jié)點(diǎn)上、下柱端順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪孛娼M合得彎矩設(shè)計(jì)值之和。 ?bM ――節(jié)點(diǎn)左、右柱端順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪孛娼M合得彎矩設(shè)計(jì)值之和。 地震反復(fù)作用，兩個(gè)方向的彎矩設(shè)計(jì)值均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)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。若采用?duì)稱配筋，可取用兩組中較大者計(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)具有較大的不確定性。因此，對(duì)一二級(jí)框架底層柱考慮 的彎矩增大系數(shù)。 第一層梁與 B 柱節(jié)點(diǎn)的梁端彎矩值由內(nèi)力組合表得： ?Ma ：左震 ＝ +＝ 右震 ＝ +＝ 取 ?Ma ＝ 第一層梁左震 ＝ +＝ 右震 ＝ +＝ 取 ?Mb ＝ 36 ?Mb ＝ ?Ma ＝ = 取 ?Mb ’＝ 將 ?Mb 與 ?Mb ’的差值按柱的彈性分析彎矩值之比分配給節(jié)點(diǎn)上下端： ? ?Mb 1－ 1＝ ? （ ）＝ ? ?Mb Ⅱ－Ⅱ ＝ ? （ ）＝ Mb1— 1＝ +＝ MbⅡ－Ⅱ ＝ +＝ 對(duì)底層柱 Ⅲ Ⅲ截面的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)考慮增大系數(shù) 。 ?Mb Ⅲ Ⅲ =＝ 綜上所述各截面控制內(nèi)力如下： 1—— 1 截面： ① M＝ ＝ N＝ ＝ ② M＝ N＝ Ⅱ－Ⅱ截面：① M＝ ＝ N＝ ＝ ② M＝ N＝ Ⅲ Ⅲ截面：① M＝ ＝ N＝ ＝ ② M＝ N＝ 截面采用對(duì)稱配筋，具體配筋見(jiàn)下表： e0＝ M/N； ea=(),當(dāng) e0? ，取 ea＝ 0 ei＝ e0+ea ζ 1＝ ?NAfc ，當(dāng) ζ 11 時(shí)取 1 ζ 1＝ 1? ，當(dāng) l0/h15 時(shí) ζ 2 取 )(140011 00hlhei???2ζ1ζ 2 si ahee ??? ? cfbhN0??（大偏心受壓） 37 )39。)((0002sbccbahfhNe fbhN???????? ＋ ε b（小偏心受 壓） )39。(39。)(39。0 syciahfbfNheNAsAs ??????（大偏心受壓） )39。(39。 )(39。 00sycahf fbhNeAsAs ????? ??（小偏心受壓） εξη： 柱正截面受壓承載力計(jì)算 截面 Ⅰ－Ⅰ Ⅱ－Ⅱ Ⅲ－Ⅲ M（ ） N（ KN） l0(mm) 4500 4850 bh0(mm2) 350465 e0(mm) (mm) ea(mm) 20 20 20 20 20 20 e1(mm) l0/h ξ 1 ξ 2 η η ei(mm) e(mm) ξ (ξ b=) 偏心性質(zhì) 大偏心 大偏心 大偏心 小偏心 大偏心 小偏心 As=As’(mm2) 831 0 954 0 1407 0 選筋 每側(cè) 3? 22 每側(cè) 3? 22 每側(cè) 3? 22 實(shí)配面積（ mm2） 1885 1885 1885 ρ％ 上述各式中： e0――軸向力對(duì)截面型心的偏心矩距； ea――附加偏心距； ei――初始偏心距； ξ 1――偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)； ξ 2――考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)； η――偏心矩增大系數(shù)； e――軸力作用點(diǎn)到受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離； ξ――混凝土相對(duì)受壓區(qū)高度； As、 As’ ――受壓、受拉鋼筋面積； 38 C）斜截面承載能力計(jì)算： 剪力設(shè)計(jì) 值按下式調(diào)整： Vc＝ （ Mc“ +Mc‘ ） /Hn 式中： Hn――柱凈高； Mc、 Mc――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 ? Mc＝ ?Mb ，底層考慮 的增大系數(shù)。 由正截面計(jì)算中的 1―― Ⅱ－Ⅱ截面的控制內(nèi)力得； Mc“ ＝ Mc‘ ＝ Hn＝ Vc＝ （ +） /＝ 柱的抗 剪承載能力： V＝REsyc NhsAfbhf ?? 1)( 00 ??? 式中： λ ――框架的計(jì)算剪跨比， λ＝ H0/2h0，當(dāng)λ 1 時(shí)，取λ＝ 1，當(dāng)λ 3時(shí)取λ＝ 3； N――考慮地震組合的框架柱軸力設(shè)計(jì)值，當(dāng) N，取 N＝ ， λ＝ Hn/2h0＝ 103/2465＝ 取 λ＝ 3 N＝ ＝ 858KN 取 N＝ 858KN 設(shè)柱箍筋為 4肢 ? 8@150，則， V ＝) ( 1 ???????????? KN V 同時(shí)柱受剪截面應(yīng)符合下式： Vc ? 1/ RE? （ ）＝ 1/（ 400465）＝ 滿足要求。 第三層柱配筋計(jì)算： 由中柱內(nèi)力組合表得： N1－ 1＝ μ c＝cAfN＝ ?? 103＝ N2－ 2＝ μ c＝cAfN＝ ?? 103＝ N3－ 3＝ KN μ c＝cAfN＝ ?? 103＝ 均滿足軸壓比限制的要求。 39 第四層梁與中柱節(jié)點(diǎn)的梁端彎矩值由內(nèi)力組合表得： ?Ma ：左震 ＝ +＝ 右震 ＝ +＝ 取 ?Ma ＝ 第二層梁與 A柱節(jié)點(diǎn)的柱端彎矩值由內(nèi)力組合表得 ?Mb ：左震 ＝ +＝ 右震 ＝ +＝ 取 ?Mb ＝ ?Mb ＝ ?Ma ＝ ＝ 取 ?Mb ’＝ 將 ?Mb 與 ?Mb ’的差值按柱的彈性分析彎矩值之比分配給節(jié)點(diǎn)上下端： ? ?Mb 1－ 1＝ ? （ ）＝ ? ?Mb Ⅱ－Ⅱ ＝ ? （ ）＝ Mb1— 1＝ +＝ MbⅡ－Ⅱ ＝ +＝ 對(duì)底層柱 Ⅲ Ⅲ截面的彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)考慮增大系數(shù) 。 ?Mb Ⅲ Ⅲ =＝ 綜上所述各截面控制內(nèi)力如下： 1—— 1 截面： ① M＝ ＝ N＝ ＝ ② M＝ N＝ Ⅱ－Ⅱ截面：① M＝ ＝ N＝ ＝ ② M＝ N＝ Ⅲ Ⅲ截面：① M＝ ＝ N＝ ＝ ② M＝ N＝ 截面采用對(duì)稱配筋，具體配筋見(jiàn)下表： e0＝ M/N； ea=(),當(dāng) e0? ，取 ea＝ 0 ei＝ e0+ea 40 ζ 1＝ ?NAfc，當(dāng) ζ 11 時(shí)取 1 ζ 1＝ hl0 1? ，當(dāng) l0/h15 時(shí) ζ 2 取 )(140011 00hlhei???2ζ1ζ 2 si ahee ??? ? cfbhN0??（大偏心受壓） )39。)((0002sbccbahfhNe fbhN???????? ＋ ε b（小偏心受壓） )39。(39。)(39。0 syciahfbfNheNAsAs ??????（大偏心受壓） )39。(39。 )(39。 00sycahf fbhNeAsAs ????? ??（小偏心受壓） εξη 柱正截面受壓承載力計(jì)算 截面 Ⅰ－Ⅰ Ⅱ－Ⅱ Ⅲ－Ⅲ M（ ） N（ KN） l0(mm) 4500 4500 bh0(mm2) 350465 e0(mm) (mm) ea(mm) 20 20 20 20 20 20 e1(mm) l0/h ξ 1 ξ 2 η η ei(mm) e(mm) ξ (ξ b=) 偏心性質(zhì) 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 As=As’(mm2) 264 0 559 0 1096 0 選筋 每側(cè) 3? 18 每側(cè) 3? 18 每側(cè) 3? 18 41 實(shí)配面積（ mm2） 1527 1527 1527 ρ％ 上述各式中： e0――軸向力對(duì)截面型心的偏心矩距； ea――附加偏心距； ei――初始偏心距； ξ 1――偏心受壓構(gòu)件的截面曲率修正系數(shù)； ξ 2――考慮構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比對(duì)截面曲率的影響系數(shù)； η――偏心矩增大系數(shù)； e――軸力作用點(diǎn)到受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離； ξ――混凝土相對(duì)受壓區(qū)高度； As、 As’ ――受壓、受拉鋼筋面積； C）斜截面承載能力計(jì)算： 剪力設(shè)計(jì)值按下式調(diào)整： Vc＝ （ Mc“ +Mc‘ ） /Hn 式中： Hn――柱凈高； Mc、 Mc――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 ? Mc＝ ?Mb ，底層考慮 的增大系數(shù)。 由正截面計(jì)算中的 1―― Ⅱ－Ⅱ截面的控制內(nèi)力得； Mc“ ＝ Mc‘ ＝ Hn＝ Vc＝ （ +） /＝ 柱的抗剪承載能力： V＝REsyc NhsAfbhf ?? 1)( 00 ??? 式中： λ ――框架的計(jì)算剪跨比， λ＝ H0/2h0，當(dāng)λ 1 時(shí)，取λ＝ 1，當(dāng)λ 3時(shí)取λ＝ 3； N― ―考慮地震組合的框架柱軸力設(shè)計(jì)值，當(dāng) N，取 N＝ ， λ＝ Hn/2h0＝ 103/2465＝ 取 λ＝ 3 N＝ ＝ 858KN 取 N＝ 858KN 設(shè)柱箍筋為 4肢 ? 8@150，則， V ＝) ( 1 ???????????? KN V 同時(shí)柱受剪截面應(yīng)符合下式： Vc ? 1/ RE? （ ）＝ 1/（ 400465）＝ 858KN 滿足要求。與 B 柱節(jié)點(diǎn)的柱端彎矩值由內(nèi)力組合表得 ?Mb ： ⑵、 柱截面設(shè)計(jì)： 42 混凝土為 C25， fc＝ ，縱筋為 HRB 335 fy＝ 300，箍筋為 HPB 235 fy＝ 210 N/mm2。 。 A） 軸壓比驗(yàn)算 類別 抗震等級(jí) 一 二 三 四 框架柱 框支柱 現(xiàn)澆樓蓋結(jié)構(gòu)的樓層柱的計(jì)算長(zhǎng)度： 底層： L0 = = m 其它層： L0 = = m 由中柱底層內(nèi)力組合表得： N1－ 1＝ μ c＝cAfN＝ ?? 103＝ N2－ 2＝ KN μ c＝cAfN＝ ?? 103＝ N3－ 3＝ KN μ c＝cAfN＝ ?? 103＝ 均滿足軸壓比限制的要求。 B） 正截面承載力的驗(yàn)算 框架結(jié)構(gòu)的變性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，梁先屈服可是整個(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。若柱成了塑性鉸，則會(huì)伴隨產(chǎn)生極大的層間位移，危急結(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，（因頂層和軸壓比小于 ），梁柱端彎矩應(yīng)符合下述公式的要求： 二級(jí)框架 ?? ? bc MM ?cM ――節(jié)點(diǎn)上、下柱端順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪孛娼M合得彎矩設(shè)計(jì)值之和。 ?bM ――節(jié)點(diǎn)左、右柱端順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)较蚪孛娼M合得彎矩設(shè)計(jì)值之和。 地震反復(fù)作用，兩個(gè)方向的彎矩設(shè)計(jì)值均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)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。若采用?duì)稱