綜合辦公樓畢業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例

1、1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說(shuō)明 1.1.1 工程概況本次設(shè)計(jì)工程為一綜合辦公樓，建筑主體結(jié)構(gòu)共有8層，總高27.3m，無(wú)地下室， 1層層高3.3m，其余層層高均為3.0m；突出屋面的塔樓為電梯機(jī)房和樓梯間。建筑面積7413.12m2，占地面積823.68m2。自然地表下1m內(nèi)為填土，填土下3m厚為硬塑性粘土，再下為礫石層。粘土允許承載力為180kn/m2，礫石層允許承載力為300kn/m2。地下水位在地表以下2m，水質(zhì)對(duì)混凝土無(wú)侵蝕。地震設(shè)計(jì)烈度7度，建筑場(chǎng)地類別為類，場(chǎng)地特征周期為0.35s，基本雪壓0.30kn/m2。1.1.2 結(jié)構(gòu)方案及布置該建筑為綜合辦公樓，建筑平面布置靈活，有較大空間，可考慮到采

2、用框架結(jié)構(gòu)或框剪結(jié)構(gòu)。由于樓層為八層，主體高度27.3 m, 7度抗震，考慮到框架抵抗水平荷載能力較低，抗側(cè)剛度差，側(cè)向變形大，且電梯井道一般宜做成鋼筋混凝土筒體，選擇框-剪結(jié)構(gòu)。該工程采用全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系，15層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c40，以上各層均為c30，結(jié)構(gòu)平面布置如圖見(jiàn)1-1-1。1.1.3 構(gòu)件初估1.1.3.1 柱截面尺寸的確定利用式a=a, 式中：a為橫截面面積，取方形時(shí)邊長(zhǎng)為a；n為驗(yàn)算截面以上樓層層數(shù)；f為驗(yàn)算柱的負(fù)荷面積，可根據(jù)柱網(wǎng)尺寸確定；為砼軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；為地震及中邊柱的相關(guān)調(diào)整系數(shù)，7度地區(qū)，中間柱取1、邊柱取1.1， g為結(jié)構(gòu)單位面積的重量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算鋼筋砼高層

3、建筑約為1218kn/m由于框-剪結(jié)構(gòu)辦公樓荷載較小，按14kn/m考慮；負(fù)荷面積按f=7.8(6.6+2.4)/2=35.1m考慮。設(shè)防烈度7度、小于60m高的框-剪結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)，因此取0.95。1層中柱（n取8；c40混凝土，=19.1mpa）; a=a=0.242m, a=0.491m。6層中柱（n取3；c30混凝土，=14.3mpa） a=a=0.121m, a=0.347m。初步選定中柱截面500mm500m；對(duì)于邊柱，f=7.26.6/2=23.76m考慮，取1.1，則：1層邊柱（n取8；c40混凝土，=19.1mpa）; a=a=0.164m, a=0.405m。6層邊柱（

4、n取3；c30混凝土，=14.3mpa） a=a=0.082m, a=0.287m。初步選定邊柱截面450mm450mm。1.1.3.2 梁尺寸確定梁截面高度hb=(1/121/8)l,l為跨長(zhǎng)；梁截面寬度bb=（1/31/2）hb,本設(shè)計(jì)取與墻等寬240mm。該工程框架為縱橫向承重，根據(jù)梁跨度可初步確定橫向框架梁的邊跨為240mm650mm，中跨為240mm500mm；橫向次梁240mm600mm；縱向框架梁240mm700mm.1.1.3.3 樓板厚度的確定樓板為現(xiàn)澆雙向板，一般厚度?。?/401/30）板（短向長(zhǎng)度）且不小于80mm，3600/40=90m,取120mm90mm,滿足要求

5、。 1.1.3.4剪力墻尺寸的確定電梯機(jī)房近似位于建筑物中心且墻體為承重墻體，考慮做成鋼筋混凝土筒體。除電梯井道筒體外，橫向設(shè)四道共30.0m剪力墻，縱向設(shè)四道共26.4m剪力墻，墻厚均與隔墻相等為240mm。底層剪力墻截面面積=15.504 m,柱截面面積ac=7.24m，樓面面積為741.24m，則：aw/af=15.504/741.24=0.021，滿足aw/ac=0.020.03的要求。(aw+ac)/ af =(15.504+7.24)/741.24=0.031，滿足(aw+ac)/ af =0.030.05的要求。根據(jù)“分散、均勻、對(duì)稱、周邊”的原則，布置成l形剪力墻，且使質(zhì)量中心

6、和剛度中心盡可能重合。1.1.4 基本假定與計(jì)算簡(jiǎn)圖1.1.4.1基本假定1）平面結(jié)構(gòu)假定：該工程平面為正交布置，可認(rèn)為每一方向的水平力只由該方向的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)承擔(dān)，垂直于該方向的譏側(cè)力結(jié)構(gòu)不受力2）樓板在自身平面內(nèi)剛性假定：在水平荷載作用下，框架和剪力墻之間不產(chǎn)生相對(duì)位移。3）由于結(jié)構(gòu)體型規(guī)整、剪力墻布置對(duì)稱均勻，結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下不計(jì)扭轉(zhuǎn)的影響。在以上基本假定的前提下，將空間框-剪結(jié)構(gòu)分解成縱向和橫向兩種平面體系：將所有剪力墻綜合在一起形成總剪力墻；將所有框架綜合在一起形成總框架。樓板的作用是保證各片平面結(jié)構(gòu)具有相同的水平側(cè)移。1.1.4.2計(jì)算簡(jiǎn)圖在橫向水平力作用于下，剪力墻之間由連梁連

7、接，連梁對(duì)墻產(chǎn)生約束彎矩，因此將結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為剛接計(jì)算體系，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖1-1-2：1.1.5 荷載計(jì)算高層建筑水平力是起控制作用的荷載，包括地震作用與風(fēng)力。建筑高度小于60m，且風(fēng)荷載不大，故可不算風(fēng)荷載。地震作用計(jì)算方法按建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行，對(duì)高度不超過(guò)40m以剪切為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法。豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重（恒載）和使用荷載（活載）。結(jié)構(gòu)自重可由構(gòu)件截面尺寸直接計(jì)算，建筑材料單位體積重量按荷載規(guī)范取值。使用荷載（活荷載）按荷載規(guī)范取值，樓面活荷載折減系數(shù)按荷載規(guī)范1.1.6 側(cè)移計(jì)算及控制當(dāng)一般裝修標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，框-剪結(jié)構(gòu)在地震作用下層間位移與層高之比、

8、頂點(diǎn)位移與總高之比都為1:800。1.1.7 內(nèi)力計(jì)算及組合1.1.7.1豎向荷載下的內(nèi)力計(jì)算豎向荷載下內(nèi)力計(jì)算首先根據(jù)樓蓋的結(jié)構(gòu)平面布置，將豎向荷載傳遞給每榀框架及每片剪力墻?？蚣芙Y(jié)構(gòu)在豎向荷載下的內(nèi)力用分層法；剪力墻為一豎向懸臂構(gòu)件，承受各層樓蓋、連梁 、縱向連系梁傳來(lái)的荷載及各層剪力墻自重荷載；連梁考慮塑性內(nèi)力重分布而進(jìn)行調(diào)幅，按兩端固定梁計(jì)算。1.1.7.2水平荷載下的內(nèi)力計(jì)算水平力首先在總框架與總剪力墻之間分配，然后間總框架分得的份額按各榀框架剪切剛度進(jìn)行再分配；將總剪力墻分得的份額按各片剪力等效剛度進(jìn)行再分配，最后計(jì)算單榀框架和單片剪力墻的內(nèi)力。1.1.7.3內(nèi)力組合1）荷載組合。

9、由于不考慮風(fēng)荷載影響，荷載組合簡(jiǎn)化如下：1.2恒+1.4活1.2重力荷載代表值+1.3水平地震作用2）控制截面及不利內(nèi)力?？蚣芰褐鶓?yīng)進(jìn)行組合的層一般為頂上二層，底層，混凝土強(qiáng)度、截尺寸有改變層及體系反彎點(diǎn)所在層；剪力墻應(yīng)選擇底層，有變化層等進(jìn)行組合?？蚣芰嚎刂平孛婕安焕麅?nèi)力為：支座截面，-mmax，vmax；跨中截面，mmax?？蚣苤?、剪力墻控制截面為每層上、下截面，每截面應(yīng)組合：mmax 及相應(yīng)n、v，nmax及相應(yīng)m、v，nmin及相應(yīng)m、v。1.1.8 構(gòu)件設(shè)計(jì)構(gòu)件設(shè)計(jì)包括框架梁柱、連梁、剪力墻的配筋計(jì)算，計(jì)算過(guò)程見(jiàn)結(jié)構(gòu)計(jì)算書。1.1.9 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)對(duì)高層建筑宜根據(jù)上部結(jié)構(gòu)、工程地質(zhì)、施工

10、等因素優(yōu)先選用整體性較好的箱形和筏形基礎(chǔ)，本設(shè)計(jì)采用筏形基礎(chǔ)。2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書2.1 剪力墻、框架及連梁的剛度計(jì)算2.1.1 框架的等效剪切剛度cf12.1.1.1 梁的線剛度計(jì)算梁的線剛度計(jì)算見(jiàn)表2-1-1。 表2-1-1 梁 線 剛 度梁 編 號(hào)截面(mm2)混凝土等級(jí)ec（kn/m2）i0=hbbb3(m4)邊框架梁中框架梁ib=1.5i0(m4)(knm)ib=2i0(knm)kl-10.240.65c30301065.510-38.2510-3375001110-350000c4032.51064062554167kl-20.240.5c30301062.510-33.7510-3

11、46875510-362500c4032.510650781677082.1.1.2柱的線剛度計(jì)算柱的線剛度計(jì)算見(jiàn)表2-1-2。表2-1-2 柱 線 剛 度層號(hào)柱(mm2)層高(m)ec（kn/m2）ic(m4)(knm)68邊（450450）3.0301063.4210-334200中（500500）5.2110-35210025邊（450450）3.032.51063.4210-337050中（500500）5.2110-3564241邊（450450）3.332.51063.4210-334200中（500500）5.2110-3512942.1.1.3框架柱側(cè)移剛度對(duì)于高度小于50m且

12、高寬比小于4的建筑物，僅考慮柱彎曲變形引起的柱側(cè)移剛度，忽略柱的軸向變形。與剪力墻相連的邊柱作為剪力墻的翼緣，計(jì)入剪力墻的剛度，不作為框架柱處理?？蚣苤鶄?cè)移剛度（d）計(jì)算見(jiàn)表2-1-3。表2-1-3 框架柱側(cè)向剛度（d）值計(jì)算層號(hào)位置柱根數(shù)78邊框架邊柱161424邊框架中柱281344中框架邊柱192438中框架中柱391798層號(hào)位置柱根數(shù)6邊框架邊柱165524邊框架中柱318154中框架邊柱0.4328中框架中柱36956825邊框架邊柱174874邊框架中柱303344中框架邊柱208468中框架中柱3904581邊框架邊柱199364邊框架中柱345084中框架邊柱218968中框

13、架中柱301378 第8層總d值：等效剪切剛度：同理，得：， ， ， ， 框架剪切剛度： 2.1.2剪力墻的等效剛度eieq2.1.2.1剪力墻w-1（軸）的剛度計(jì)算剪力墻截面見(jiàn)圖2-1-1所示，剪力墻厚250mm，15層混凝土c40 ，68層混凝土c30 ，有效翼緣寬度：b1=b+6hi=0.24+60.24=1.68mb2=b+h/2=0.24+3.36/2=1.92mb3=2.37m有效翼緣寬度取較小值：。墻肢面積：aw=墻肢形心： 圖2-1-1 w1截面墻肢慣性距： 對(duì)于l字形截面，b/t=1.68/0.24=7，h/t=6.97/0.24=29，則剪應(yīng)力分布不均勻系數(shù)按t形取值，查表

14、得：15層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c40，ec=32.5106 kn/m2,68層混凝土強(qiáng)度等級(jí)為c30，ec=30106 kn/m2。15層：；68層：；w1的等效剛度按高度加權(quán)平均，得：2.1.2.2剪力墻w-2（軸）的剛度計(jì)算 剪力墻截面見(jiàn)圖2-1-2所示，剪力墻厚250mm，15層混凝土c40,68層混凝土c30 ，有效翼緣寬度：b1=b+6hi=0.24+60.24=1.68mb2=b+h/20=0.24+7.08/2=3.78 m 有效翼緣寬度取小值：bi=1.68m。墻肢面積：aw=0.52+0.452+6.020.24+1.3350.24+1.310.24=2.532m2墻肢形心：墻肢

15、慣性距： 圖2-1-2 w2截面 對(duì)于工字形截面，=1.628 ， 15層：；68層：；w2的等效剛度按高度加權(quán)平均，得：2.1.2.3橫向剪力墻總等效剛度 橫向剪力墻總等效剛度為： 2.1.3連梁約束剛度截面：0.240.5m,15層混凝土為c40，68層為c30，一端有剛域，如圖2-1-3所示： （應(yīng)算至墻肢形心，考慮w-1、w-2相連連梁的墻肢形心與墻體中心相差不遠(yuǎn)，為簡(jiǎn)化計(jì)算統(tǒng)一算至墻肢中心。）面積：慣性矩：矩形截面剪應(yīng)力不均勻系數(shù)：=1.2 考慮連桿剪切變形影響系數(shù)：連梁約束彎矩：15層： 68層：連梁等效剪切剛度： 2.1.4 壁式框架柱剪切剛度cf22.1.4.1 wf-1的類型

16、判別1）墻肢慣性矩，墻肢截面積及組合截面慣性矩。不考慮墻肢翼緣作用時(shí)，wf-1的截面尺寸如圖2-1-4所示。圖2-1-4 wf1不考慮墻肢翼緣作用截面圖墻肢慣性矩： 墻肢面積： 組合截面： 2）連梁折算慣性矩。連梁折算慣性矩，截面積，計(jì)算跨度及折算慣性矩，見(jiàn)表2-1-4。表2-1-4 wf-1連梁折算慣性矩層號(hào)截面（mm） (m4)(m2)(m)(m4)124018000.11660.4322824015000.06750.360加權(quán)平均1.870.02453）整體系數(shù)及。第一列連梁：第一列洞口兩側(cè)墻肢軸線距離：高度加權(quán)平均：凈截面慣性矩： 整體系數(shù)：查表得：=0.762。 =0.762， 判

17、斷為壁式框架。為簡(jiǎn)化計(jì)算，按不考慮墻肢翼緣作用來(lái)計(jì)算壁式框架。 2.1.4.2壁式框架wf-1的剛域長(zhǎng)度計(jì)算：1）底層：壁梁剛域長(zhǎng)度： 壁柱剛域長(zhǎng)度：邊柱： 中柱： 2）一般層：壁梁剛域長(zhǎng)度： 壁柱剛域長(zhǎng)度：邊柱： 中柱： wf-1的尺寸及各桿件的剛域長(zhǎng)度詳見(jiàn)圖2-1-5所示，（桿件的寬度均為240mm）。 圖2-1-5 wf-1的立面尺寸及剛域長(zhǎng)度2.1.4.3 梁和柱考慮剛域及剪切變形影響的折算線剛度1） 梁、柱的慣性矩因wf1的梁在凈跨范圍內(nèi)由兩根高度相等的梁組成，所以雙層梁的慣性矩等于兩單梁慣性矩之和。梁：1層：38層：柱：邊柱：中柱：2） 壁梁和壁柱的折算線剛度（計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)2-1-6

18、所示），wf1的梁和柱折算線剛度分別列于表2-1-5和2-1-6中。梁、柱均為矩形截面：， 圖2-1-6 wf-1梁柱計(jì)算簡(jiǎn)圖，。表2-1-5 壁梁桿端轉(zhuǎn)線剛度層號(hào)(m)db2db11227515502003250.61.01140.04820.20482522751475137.5462.50.450.77560.06630.22296822751475137.5462.50.450.77560.06630.2229層號(hào)(10-3m4)e(106 kn/m2)(103knm)(103knm)11.0061.38029.1632.5459.46630.28251.3231.81416.8753

19、2.5349.68479.45681.3231.81416.87530322.78442.57表2-1-6 壁柱桿端轉(zhuǎn)動(dòng)折算線剛度及側(cè)移折算線剛度柱位層號(hào)(m)dc2dc1邊柱127002262.50737.50.650.247600.2458 2 31502425737.5587.50.650.21550.19670.15673530002425587.5587.50.650.21550.16320.16326830002425587.5587.50.650.21550.16320.1632中柱12700242505751.30.862200.19672315027505754251.30.

20、67040.15330.113335300027504254251.30.67040.11810.118168300027504254251.30.67040.11810.1181柱位層號(hào)ic(10-3m)e(106kn/m)（103knm)(103knm)(103knm)邊柱11.4092.3285.4932.583.8138.46111.1323.1652.9225.4932.5150.59139.03144.81352.6922.6925.4932.5133.42133.42133.42682.6922.6925.4930123.16123.16123.16中柱10.8321.29143

21、.9432.5396.05614.54505.321.5781.45743.9432.5600.92554.85577.89351.3441.34443.9432.5533.14533.14533.14681.3441.34443.9430492.13492.13492.13表中：， 圖2-1-7 wf1桿件的桿端轉(zhuǎn)動(dòng)折算線剛度及柱的側(cè)移折算線剛度（括號(hào)內(nèi)數(shù)字）（單位：103kn）3)壁柱的側(cè)移剛度d（見(jiàn)表2-1-7）及壁式框架剪切剛度cf2表2-1-7 壁柱的側(cè)移剛度d值和值柱位層號(hào)梁柱左梁(103knm)右梁(103knm)kh(m)d(103knm)(103kn)邊柱1459.46111

22、.130.7553111.87335.612349.68144.810.5833.7572.04270.16柱位層號(hào)梁柱左梁(103knm)右梁(103knm)kh(m)d(103knm)(103kn)邊柱35349.68133.420.5673.670.05252.166322.78123.160.5773.665.80236.8878322.78123.160.5673.664.66232.77z中柱1630.28630.28505.30.6663448.711346.122479.45479.45577.890.4903.75241.64906.1335479.45479.45533.1

23、40.4743.6233.99842.366442.57442.57492.130.4843.6220.55793.9778442.57442.57492.130.4743.6215.99777.57表中： （標(biāo)準(zhǔn)層），（底層）；（標(biāo)準(zhǔn)層），（底層），。壁式框架柱剪切剛度：邊柱： 中柱：壁式框架總剪切剛度：總框架剪切剛度： 2.1.5 剛度特征值：主體結(jié)構(gòu)剛度特征值（不考慮連梁剛度折減，壁式框架剪切剛度計(jì)入框架中）為： 為使框架和剪力墻兩部分能很好地協(xié)同工作，各自發(fā)揮自己的特征和作用，剛度特征值以1.12.2為宜。本設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)的剛度特征值為1.45，因此是合理的。 2.2 水平地震作用效果分析

24、2.2.1 重力荷載2.2.1.1屋面荷載1）屋面恒載30mm細(xì)石混凝土保護(hù)層 20kn/m30.03m=0.60kn/m2三氈四油防水層 0.40 kn/m220mm水泥砂漿找平層 20kn/m30.02m=0.40kn/m2150mm水泥蛭石保溫層 6kn/m30.15m=0.90kn/m21:8水泥爐渣找坡層 1.2kn/m2110mm鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu)層 25kn/m30.11m=2.75kn/m2v型輕鋼龍骨吊頂 0.2kn/m2合計(jì) 6.45kn/m22）屋面活載 屋面雪載 0.3kn/m2屋面活載（上人屋面） 2.0kn/m22.2.1.2樓面荷載1）樓面恒載 水磨石地面 0.65

25、kn/m2110mm鋼筋混凝土板 25kn/m30.11m=2.75kn/m2v型輕鋼龍骨吊頂 0.2kn/m2合計(jì) 3.6kn/m22）樓面活載 辦公室、衛(wèi)生間 2.0 kn/m2走廊、樓梯 2.5 kn/m22.2.1.3梁、柱、墻及門、窗重力荷載計(jì)算梁重力荷載時(shí)應(yīng)從梁截面高度減去板厚，柱凈高可取層高減去板厚。本工程因設(shè)有吊頂，故梁表面沒(méi)有粉刷層。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，計(jì)算柱重力荷載時(shí)近似取1.15倍柱自重以考慮粉刷層的重力荷載。橫梁、縱梁（包括次梁）、柱重力荷載計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-2-1、2-2-2和2-2-3，表中、hn分別表示梁截面凈高度、凈跨長(zhǎng)和柱凈高度，g表示單位長(zhǎng)度梁、柱重力荷載（鋼筋混凝

26、土容重取25 kn/m3）。表2-2-1 橫梁重力荷載計(jì)算表（一層）類別層號(hào)b/mg(kn/m)/mn/根數(shù)1.1gi(kn)gi(kn)ab、cd跨180.240.543.246.0216312.077588.852180.240.492.946.3613243.079bc跨180.240.392.341.9822.696表2-2-2 縱梁重力荷載計(jì)算表（一層）類別層號(hào)b/mg(kn/m)/mn/根數(shù)1.1gi(kn)gi(kn)、軸180.240.593.546.64510235.233654.015180.240.593.547.354104.076、軸180.240.593.545.9

27、710211.338180.240.593.547.34103.368表2-2-3 柱重力荷載計(jì)算表（一層）類別層號(hào)bh/mg(kn/m)hn/mn/根數(shù)1.15gi(kn)gi(kn)、軸10.450.455.06253.1916279.149645.284、軸10.50.56.253.1916366.135、軸280.450.455.06252.8916269.204601.554、軸280.50.56.252.8916332.35內(nèi)外圍護(hù)墻均采用240mm厚水泥空心磚（容重9.6 kn/m2）。內(nèi)墻兩側(cè)均為20mm厚1:3水泥砂漿粉刷層（20kn/m30.02m=0.4kn/m2）；外墻

28、面為25mm厚水刷石墻面（0.5kn/m2）。內(nèi)、外墻及鋼筋混凝土剪力墻單位面積上的重力荷載如下。內(nèi)墻:粉刷層 0.4kn/m22=0.80kn/m2240厚水泥空心磚 9.6kn/m20.24m=2.304kn/m2合計(jì) 3.104kn/m2外墻:水刷石墻面 0.50kn/m2240厚水泥空心磚 2.304kn/m2水泥砂漿粉刷層 0.4kn/m2合計(jì) 3.204kn/m2鋼筋混凝土剪力墻:水泥砂漿粉刷層 0.8kn/m2 240厚鋼筋混凝土墻 25kn/m30.24m=6kn/m2合計(jì) 6.8kn/m2采用鋁合金玻璃窗，房間門用木門，底層入口門用鋁合金門，其單位面積重力荷載為 鋁合金玻璃門

29、、窗 0.4kn/m2 木 門 0.2kn/m2圖2-2-1 動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖2.2.1.4重力荷載代表值結(jié)構(gòu)抗震分析時(shí)所采用的計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-2-2所示。集中于各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值gi為計(jì)算單元范圍內(nèi)各層樓面上的重力荷載代表值及上、下各半層的墻、柱等重力荷載。計(jì)算gi時(shí)，各可變荷載的組合值系數(shù)取0.5，屋面上的可變荷載取雪荷載。1）質(zhì)點(diǎn)2的重力荷載代表值：窗面積：2.41.819+2.41.82+6.01.82=112.32m2門面積：12.122+1.52.15+5.02.1=72.45m2外墻面積（不包括窗）：（134.2-7.2）3.3-118.62=300.48m2內(nèi)墻面積（不包括門）

30、：（186.6+47.8+77.2+43.3）3.3-12.116-0.92.16-1.22.12=713.3m2剪力墻面積（不包括門、窗）：（46.6+47.2）3.3-12.14-1.82.1-2.42.1=179.5m2則第二層重力荷載代表值為：g2=645.2843.3+622.5620.5+590.724+654.015+601.554+300.48 3.204+713.33.104+181.56.8+66.360.2+112.320.4+166.2 2.50.5=10104.52kn 2）總重力荷載代表值 集中于各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值為：g1=10537.2kng2g7=10104

31、.52kng8=9611.41kng9=1560.31kn則總重力荷載代表值為：ge=gi=10537.2+10104.526+9611.41+1560.31=82336.04kn 2.2.2 水平地震荷載計(jì)算對(duì)高度不超過(guò)40m，以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法。2.2.2.1 結(jié)構(gòu)基本自振周期假象把集中在各層樓面處的重力荷載代表值視作水平荷載來(lái)計(jì)算結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)側(cè)移t進(jìn)一步簡(jiǎn)化為均布荷載q，得：在均布荷載作用下，由剪力墻單獨(dú)承受水平荷載時(shí)的頂點(diǎn)位移為：在頂點(diǎn)處，z=27.3m，由，=1.45查表得框剪結(jié)構(gòu)在均布荷載作用下的頂點(diǎn)位移系數(shù)為0.571，則：對(duì)質(zhì)量和剛

32、度沿高度均勻的框剪結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)自震周期由頂點(diǎn)側(cè)移確定，按下式計(jì)算： =1.7t2.2.2.2總水平地震作用該場(chǎng)地土類別為ii類，場(chǎng)地特征周期，tgt15tg，故衰減系數(shù)應(yīng)取0.9。7度抗震，多遇地震時(shí)，=0.08。阻尼比應(yīng)取0.05，則阻尼調(diào)整系數(shù)2取1.0。地震影響系數(shù)： =結(jié)構(gòu)等效總重荷載代表值為： geq=0.85ge=0.8582336.04=69985.63kn結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值為：fek =geq=0.06971221.98=5318.9kn2.2.2.3各樓層質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用因?yàn)?，所以頂部附加地震作用系?shù)：附加頂端集中荷載：fi計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)表2-2-5。表2-2-5 各

33、樓層質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用層號(hào)(m)(kn)(103knm)(kn)(kn)(103knm)927.31560.3142.5960.037196.80181.833.372824.39611.47233.5570.2041085.061179.4426.367721.310104.52215.2260.187994.632103.3321.186618.310104.52184.9120.162861.662899.4515.756515.310104.52154.5990.135718.053562.8810.986412.310104.52124.2860.108574.444093.637.

34、06639.310104.5293.9720.082436.154496.604.05626.310104.5263.6580.055292.544766.891.84313.310537.2034.7720.030159.575318.90.5271147.5871.0005318.993.159為后續(xù)計(jì)算方便，將各樓層質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用fi和頂點(diǎn)附加水平地震作用，按基底彎矩和基底剪力相等的原則折算為倒三角形分布荷載和頂點(diǎn)集中荷載，如圖2-2-2所示：由基底彎矩：基底剪力:得2.2.3 框架剪力墻協(xié)同工作計(jì)算2.2.3.1 框架剪力墻協(xié)同工作計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-2-3所示：建筑物橫向 圖2-2-

35、2 荷載形式所有框架、所有剪力墻所有連梁各自綜合在一起，分別形成總框架、總剪力墻和總連梁。2.2.3.2結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移以層間位移計(jì)算考慮連梁塑性調(diào)幅其剛度折減系數(shù)取為0.55，重新計(jì)算值：結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移為：倒三角形荷載：頂點(diǎn)集中荷載： 各樓層標(biāo)高處的位移計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-2-6。表2-2-6 位移計(jì)算層號(hào)標(biāo)高z（m）倒三角形分布荷載頂點(diǎn)集中荷載總位移(mm)層間位移（mm）（mm）(mm)824.31.0000.6057.020.6042.429.44721.30.8760.5155.970.4881.957.921.52618.30.7530.4114.770.3871.556.321.60層號(hào)標(biāo)

36、高z（m）倒三角形分布荷載頂點(diǎn)集中荷載總位移 (mm)層間位移（mm）（mm） (mm)515.30.6290.3173.680.2961.184.861.46412.30.5050.2242.600.1950.783.381.4839.30.3810.1331.540.1200.482.021.3626.30.2580.0720.840.0610.241.080.9413.30.1340.0170.200.0330.130.330.75由表2-2-6可知：層間位移：（滿足要求）頂點(diǎn)位移：（滿足要求）2.2.4 總剪力墻、總框架和總連梁的內(nèi)力2.2.4.1按折算倒三角形荷載計(jì)算懸臂剪力及其基底

37、剪力和基底彎矩；按折算頂端集中荷載計(jì)算懸臂剪力及其基底剪力和基底彎矩。總懸臂剪力：2.2.4.2由查圖表計(jì)算各樓層標(biāo)高處總剪力墻彎矩系數(shù)、，從而求得剪力墻彎矩，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-2-7。表2-2-7 總剪力墻彎矩計(jì)算表層號(hào)標(biāo)高z（m）倒三角形分布荷載頂點(diǎn)集中荷載 （knm）（knm）（knm）824.31.0000.0000.0000.0000.0000.000721.30.8760.004320.590.0611389.921710.51618.30.7530.0151202.220.1252848.204050.42515.30.6290.0635049.310.1904329.269378

38、.57412.30.5050.14211380.980.2686106.5417487.5239.30.3810.24619716.340.3437815.4627531.8026.30.2580.37630135.550.4329843.3739978.9213.30.1340.52041676.820.53812258.6553935.4700.00.0000.71357145.340.65514924.5672069.902.2.4.3查圖表得各樓層中間標(biāo)高處剪力系數(shù)，,從而得，計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)表2-2-8。表2-2-8 總剪力墻計(jì)算表層號(hào)標(biāo)高z（m）倒三角形荷載集中荷載總荷載（kn）(

39、kn)(kn)25.81.000-0.232-958.470.515403.25-555.22822.80.938-0.117-483.370.516404.03-79.34719.80.8140.083342.900.526411.86754.76616.80.6910.2831169.170.553433.001602.17513.80.5670.4381809.520.589461.192270.71410.80.4430.5912441.620.639500.342941.9637.80.3200.7022900.190.722565.333465.5224.80.1960.83834

40、62.050.805630.324092.3711.650.0670.9453904.110.938734.464638.5700.00.0001.0004131.331.000783.014914.342.2.4.4總剪力墻剪力，總框架剪力和總連梁約束彎矩之和為倒三角形荷載：頂點(diǎn)集中荷載：總框架剪力：總連梁線約束彎矩：總剪力墻剪力：計(jì)算過(guò)程及結(jié)果見(jiàn)表2-2-9。 表2-2-9 總連梁線約束彎矩、總框架剪力和總剪力墻剪力層號(hào)標(biāo)高z（m）倒三角形荷載集中荷載總荷載（kn）（kn）（kn）(kn) (kn)25.81.0000.232958.470.485379.761338.23485.7885

41、2.45(982.87)-69.44822.80.9380.237979.130.484378.981358.11492.99865.12(982.87)413.65719.80.8140.2541049.360.474371.151420.51515.65904.86(982.87)1270.41616.80.6910.241995.650.447350.001345.65488.47857.18(982.87)2090.64513.80.5670.240991.520.411321.821313.34476.74836.60(982.87)2747.45410.80.4430.213879

42、.970.361282.671167.64423.85743.79(982.87)3365.8137.80.3200.196809.740.278217.681027.42372.95654.47(982.87)3838.4724.80.1960.124512.280.195152.69664.97241.38423.59(982.87)4515.9611.650.0670.051210.700.06248.55259.2594.11165.14(982.87)4732.6800.00.0000.0000.000.0000.000.000.000.04914.342.2.4.5總框架剪力的調(diào)整

43、0.2v0=0.2(5719.49+400.6)=1224.02kn，1.5=1.5904.86kn=1357.29kn。對(duì)總框架剪力的樓層，樓層取1.5和0.2v0中的較小值。則本設(shè)計(jì)中各層均取1224.02kn。各層框架總剪力調(diào)整后，按調(diào)整前后的比例放大各柱和梁的剪力和端部彎矩，柱軸力不放大。總剪力墻在結(jié)構(gòu)底部承擔(dān)地震彎矩： 因此符合高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程的要求。2.2.5 連梁內(nèi)力計(jì)算18層計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2-2-4所示。連梁截面尺寸：240500mm，。連梁剛域長(zhǎng)度，c=0.6，計(jì)算長(zhǎng)度。各層連梁總約束彎矩：每根連梁的約束彎矩： 各層連梁計(jì)算彎矩： 連梁計(jì)算剪力： 連梁內(nèi)力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-2-10（單根連梁）。表2-2-10 地震作用下連梁內(nèi)力層號(hào)總連梁mbj（knm）（knm）（knm）（knm）(kn)(kn)8221.84655.46155.46149.5249.527453.888113.472113.472101.31150.836451.854112.964112.96