【導(dǎo)讀】本工程為某社區(qū)服務(wù)中心，主體6層，建筑面積約為4915㎡。設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)包括總平面圖設(shè)計(jì)、各層平面圖設(shè)計(jì)、立面圖設(shè)計(jì)和剖面圖設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)是在滿足使用要求的前提下，綜合考慮安全可行、經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、施工方便，布置、樓板的計(jì)算、樓梯的設(shè)計(jì)、框架的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

　　

【正文】 六層截面 Ⅰ—Ⅰ Ⅰ—Ⅰ Ⅱ—Ⅱ Ⅲ—Ⅲ Ⅲ—Ⅲ Ⅳ—Ⅳ Ⅳ—Ⅳ Ⅴ—ⅤM( )kNm? bh0 (mm2) 300665 300665( )Vb?柱 ? 　 　M0 ( ) 43 (RE?)Nm? s? ? s? (mm2) 選 筋 4 B20 4B20 4B20 4B20 4B20 4B20 4B20 4B20實(shí)配面積(mm2) 1256 1256 1256 1256 1256 1256 1256 1256ρ% （2）梁的斜截面強(qiáng)度計(jì)算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)，對剪力設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整如下： GbnrblVVlM??/)(?—剪力增大系數(shù)，對三級框架取 —梁的凈跨，對第一層 ，nl ??—梁在重力荷載作用下，按簡支梁分析的梁端截面剪力設(shè)計(jì)值，).(???活恒—分別為梁左、右端順時(shí)針方向和逆時(shí)針方向截面組合彎矩值，由表，ABbM、查得。AB 跨：順時(shí)針方向 ??kNm? 3074r逆時(shí)針方向 .Ab?33 ??kNm?BC 跨：順時(shí)針方向 29A .rb?逆時(shí)針方向 103Ak ??N?計(jì)算中 取順時(shí)針或逆時(shí)針方向中較大者。ArbM?AB 跨： ????.????BC 跨： Arb??.???右 左M2..7..6V?右考慮承載力抗震調(diào)整系數(shù) 50RE????右 B左 .9右調(diào)整后的剪力值大于組合表中的靜力組合的剪力值，故按調(diào)整后的剪力值進(jìn)行斜截面計(jì)算。梁的斜截面強(qiáng)度計(jì)算見下表 ：表 梁斜截面強(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 39。V(kN) ? 調(diào)整后剪力 () ?2(m)300665 300665 300?7654V?36572V?箍筋直徑 肢數(shù)()?（n）n=2 A=8 n=2 A=8 n=2 A=8VAS2 箍筋間距 (m)s100 100 10034???????????截面 支座 A 右 支座 B 左 支座 B 右(%)/bsSsr?? 柱截面設(shè)計(jì)以第一、二層 L，M 柱為例，對圖 中的Ⅰ—Ⅰ，Ⅱ—Ⅱ，Ⅲ—Ⅲ截面進(jìn)行設(shè)計(jì)。砼強(qiáng)度等級 C30 ， ，??HRB335， ，箍筋為 HPB235，0y 210/yfⅠⅠAB圖 216 柱計(jì)算截面示意（1）軸壓比驗(yàn)算軸壓比限值見表 ：表 軸壓比限值 抗震等級類別一 二 三框架柱 框支柱 由 L、M 柱內(nèi)力組合表 、 查得 ??????? ??725kNBN??A35..cAccBcNff????? ? 179kNBI??????均滿足軸壓比限值得要求（2）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，梁先屈服可能使整個(gè)框架體系有較大的內(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，若柱形成了塑性鉸，則會(huì)伴隨產(chǎn)生極大的層間位移，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、三級框架的梁柱節(jié)點(diǎn)處除框架支層最上層的柱上端，框架頂層和柱軸壓比小于 外，柱端彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)符合： ??bcM?（ 為強(qiáng)柱系數(shù)，一級框架取 ，二級框架取 ，三級框架為 ）c?本設(shè)計(jì)為三級框架故： ??bc1.地震往復(fù)作用，兩個(gè)方向的彎矩設(shè)計(jì)均滿足要求，當(dāng)柱考慮順時(shí)針彎矩和時(shí)，梁應(yīng)考慮反時(shí)針方向彎矩和，反之亦然。若采用對稱配筋，可取兩組中較大者計(jì)算配筋。由于框架的變形能力。同時(shí)伴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，對三級框架底層柱考慮 的彎矩增大系數(shù)。第一層梁與 L 柱節(jié)點(diǎn)的梁端彎矩值由內(nèi)力組合表 查得：：左震 ?? 右震 573取大值 .b??第一層梁與 L 柱節(jié)點(diǎn)的柱端彎矩值由內(nèi)力組合表 查得：：左震 ??? 右震 3Nm36梁端 取右震， 也取右震：? bM?????取 39。將 與 的差值按柱的彈性分析彎矩值之比分配給節(jié)點(diǎn)上下柱端（即Ⅰ—c39。cⅠ，Ⅱ—Ⅱ截面） ??????????... ??????對底層柱底的彎矩設(shè)計(jì)值考慮增大系數(shù) ..32cIM???根據(jù) L 柱內(nèi)力組合表 ，選擇最不利內(nèi)力，并考慮上述各種調(diào)整及承載力抗震調(diào)整系數(shù)后，各截面控制內(nèi)力如下：Ⅰ—Ⅰ截面：① ??1329N?② .k?Ⅱ—Ⅱ截面：① ??14596?② ?27NⅢ—Ⅲ截面：① ??142?② .5M?3第一層梁與 M 柱節(jié)點(diǎn)的梁端彎矩值由內(nèi)力組合表 查得：：左震 ???? 右震 2040取大值 ?第一層梁與 M 柱節(jié)點(diǎn)的柱端彎矩值由內(nèi)力組合表 查得：：左震 ??? 右震 41Nm梁端 取左震， 也取左震： b??????37取 39。??將 與 的差值按柱的彈性分析彎矩值之比分配給節(jié)點(diǎn)上下柱端（即Ⅰ—39。cⅠ，Ⅱ—Ⅱ截面） ??????????7...??????對底層柱底的彎矩設(shè)計(jì)值考慮增大系數(shù) ???根據(jù) M 柱內(nèi)力組合表 ，選擇最不利內(nèi)力，并考慮上述各種調(diào)整及承載力抗震調(diào)整系數(shù)后，各截面控制內(nèi)力如下：Ⅰ—Ⅰ截面：① ??134167N?② .k?2Ⅱ—Ⅱ截面：① ??16912?② .km?4NⅢ—Ⅲ截面：① ????② .6kM?4截面采用對稱配筋，具體配筋計(jì)算見表 、表 ，表中Ne?0，當(dāng) 時(shí)，取)3.(120eha??0?ae ai?????i? ，當(dāng) 時(shí)，??h?50??? ；20)(4ei????38（大偏心受壓）cfbhN0??（小偏心受壓）csbcefhaf00)(8.(45???（大偏心受壓）39。39。039。 )(2.yscisfbNA??（小偏心受壓）39。39。0039。 ?? 表 柱截面縱向鋼筋的最小總配筋率（百分率）抗震等級類別一 二 三 四中柱和邊柱 角柱、框支柱 柱正截面受壓承載力計(jì)算見表 38 表 柱正截面受壓承載力計(jì)算（A 柱） 截面 ⅠⅠ ⅡⅡ ⅢⅢM（ ）mkN? N（ ） （ ）0l （mmbh500565 500565 500565（ 3.（mm （ （ / 1? 截面 2ⅠⅠ ⅡⅡ ⅢⅢ? （ (mm ( =)? 39偏心性質(zhì) 大偏壓 小偏壓 大偏壓 小偏壓 大偏壓 小偏壓,SsA? 0 0 0 0 0選筋 4B18 4B18 4B18實(shí)配面積mm2 ﹪? 表 36 柱正截面受壓承載力計(jì)算（ B 柱）截面 ⅠⅠ ⅡⅡ ⅢⅢM（ mkN?） N（ ） （ ）0l （mm 2bh） 500565 500565 500565（mm） （mm） （mm） （mm）i / 1? 截面 2ⅠⅠ ⅡⅡ ⅢⅢ? （ mm） (mm) ( =)? 偏心性質(zhì) 大偏壓 小偏壓 大偏壓 小偏壓 大偏壓 小偏壓,SsA? 0 0 0 0 0選筋 4B18 4B18 4B18實(shí)配面積mm2 40﹪? （3）斜截面承載力計(jì)算以第一層柱為例，剪力設(shè)計(jì)值按下式調(diào)整： nlCuCHMV??1.式中： —柱凈高。 ， —分別為柱上下端順時(shí)針或反時(shí)針方向截面組合的彎矩設(shè)計(jì)值，取調(diào)整uCl后的彎矩值，一般層應(yīng)滿足 ，底層柱底應(yīng)考慮 的彎矩增大系數(shù)。??bcM1.由正截面計(jì)算中第ⅡⅡ、ⅢⅢ截面的控制內(nèi)力得： ??.?即 =??柱的抗剪承載力能力 REsvc NhAfbf ??1)056..10(0??式中 框架的計(jì)算剪跨比。 ，當(dāng) 1 時(shí)，取 =1；當(dāng) 3 時(shí)，取 =3。?2/Hn???N—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 ，Afc3.?? ，取 =???hHn= =，??由于： RENbV??1)..1(0????????????則按構(gòu)造要求配筋，且柱受剪截面應(yīng)符合如下條件 ).0(10bhfVcRE??即 ). ?????kN表 箍筋間距抗震等級 箍筋最大間距 箍筋最小直徑41一 6d 100 10二 8d 100 8三 8d 150（柱根 100） 8四 8d 150（柱根 100） 6（柱根 8） 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》 （GBJ1189 規(guī)定） ，對一、二級抗震等級的框架節(jié)點(diǎn)必須進(jìn)行受剪承載力計(jì)算，而三級抗震等級的框架節(jié)點(diǎn)，僅按構(gòu)造要求配筋，不再進(jìn)行受剪承載力計(jì)算。 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 地基承載力設(shè)計(jì)值和基礎(chǔ)材料假定基礎(chǔ)高度為 300＋300=600㎜,基礎(chǔ)埋深 d=1500㎜,地基承載力設(shè)計(jì)值 f=250KN/㎡。基礎(chǔ)材料：C30 級混凝土，fc=㎜ 2，ft= N/㎜ 2；HRB335 級鋼筋，fy=fy`=210 N/㎜ 2。地基承載力特征值修正，η b =,η d=。fa=fak＋η bγ(b－3)＋η dγ o(d－)=250＋20(－)= KN/m 3γ o為基礎(chǔ)與其上填土的平均重度，γ o=20 KN/m3。 邊柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載數(shù)據(jù)根據(jù)柱底內(nèi)力組合的計(jì)算結(jié)果，從柱底標(biāo)準(zhǔn)組合數(shù)據(jù)中取得三組數(shù)值：及相應(yīng)的 N、V：M＝ N＝ V＝及相應(yīng)的 M、V：M＝ N＝ V＝M、N 均較大的一組：M＝ N＝ V＝初估基底截面面積和基礎(chǔ)高度先按軸心受壓估算基底面積：A 1＝ ＝㎡??將 A1適當(dāng)增大，取 A＝＝㎡。42初步確定基礎(chǔ)高度：插筋為二級鋼筋la＝ ＝30018/＝687mm，tyfd?H＝ 100＋l a＝687＋100＝787mm，故初步確定基礎(chǔ)高度為 800mm。H＝800mm，設(shè)為兩階基礎(chǔ)，每階高 400mm。計(jì)算基底壓力G＝ d＝＝20＝ kNm?W＝ ＝ 361基礎(chǔ)設(shè)計(jì)三組不利內(nèi)力在基底產(chǎn)生的基底壓力見下表第 1 組內(nèi)力 第 2 組內(nèi)力 第 3 組內(nèi)力M(kNm)N(kN)V(kN)作用在基底 F(kN)＋＋15＋＋＝＋＋15＋＋＝2＋＋15＋＋＝作用在基底 M(kNm)＋＋＝＋0.8＋＝＋0.8＋＝＝max(in)PF/A177。M/ω(KPa)177。＝()177。＝()177。＝()驗(yàn)算地基承載力＝(＋)/2＝ KPa f a＝282KPa2minaxP?＝ KPa ＝282 KPa ＝ KPaax＝ KPa 0min地基承載力滿足要求?；A(chǔ)高度驗(yàn)算基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的三組不利內(nèi)力設(shè)計(jì)值在基底產(chǎn)生的凈反力見下表(表 102)表 102荷 載 分 組內(nèi)力43第 1 組內(nèi)力 第 2 組內(nèi)力 第 3 組內(nèi)力M(kNm)N(kN)V(kN)作用在基底Nb(kN)＋＋15＋＝＋＋15＋＝＋＋15＋＝作用在基底Mb(kNm)＋＋12.06＝＋＋1＝＋＋1＝＝min)ax(ePF/A177。M/ω(KPa)177。＝()177。＝()177。＝()基礎(chǔ)下設(shè)墊層，用 C25 砼。保護(hù)層厚度取 50㎜。①柱與基礎(chǔ)交接處的沖切強(qiáng)度驗(yàn)算（Ⅰ—Ⅰ和Ⅱ—Ⅱ）： Ⅰ Ⅱ＝800－50＝750㎜0h＝( － － )b－( － － )2lA20lh2b0h ＝(－－)－(－－) 2 ＝㎡按 來計(jì)算。jpmaxeP＝ ＝＝44當(dāng) h≤800㎜時(shí)， ＝1hp?砼 C20， ＝1100KPa。tf＝， ＝ ＋2 ＝＋2＝2mtabta0則 ＝( ＋ )/2＝(＋2)/2＝∴ ＝11430＝ kN F L＝，滿足。hp?tf0②基礎(chǔ)變階處的沖切驗(yàn)算（Ⅲ—Ⅲ和Ⅳ—Ⅳ）： Ⅲ Ⅳ＝h－50＝400－50＝350㎜0＝( － － )b－( － － )2lA2