土木工程框架剪力墻優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計―高層教學(xué)辦公樓設(shè)計_圖文

1、第一部分建筑設(shè)計第1章緒論1.1設(shè)計題目某綜合性大學(xué)“致用樓”設(shè)計。1.2建筑設(shè)計資料1.2.1建設(shè)任務(wù)與規(guī)模提供綜合大學(xué)5000人左右大學(xué)生教室用房和240人專任教師辦公用房。普通高等學(xué)校建筑規(guī)劃面積指標(biāo)內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)為:教室2.52m2/人,辦公室10m2/人。學(xué)校決定將這13000m2左右教室用房與2400m2左右專任教師辦公用房合并建成建筑面積為15400m2的學(xué)校一標(biāo)志性高層建筑。1.2.2建設(shè)地點江蘇省南京市。1.2.3建筑技術(shù)條件(1外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工要求:應(yīng)滿足相當(dāng)于240mm磚墻的熱工條件。(2主導(dǎo)風(fēng)向:夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng),冬季的主導(dǎo)風(fēng)向為北風(fēng)。(3基本風(fēng)壓:0.4kN/m2。(4

2、耐火等級:二級。(5日照間距:按1:1.1考慮。(6建筑的水、暖、電、煤氣均由城市集中供應(yīng)。(7材料由建材公司供應(yīng),品種齊全。(8施工技術(shù)條件:有各種大、中型建筑機(jī)械及其為施工企業(yè)服務(wù)的附屬工廠,勞動力供應(yīng)充足。1.2.4工程地質(zhì)條件(1本設(shè)計中設(shè)定場地地質(zhì)剖面均如圖1-1所示,根據(jù)現(xiàn)場標(biāo)貫測試結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗:粉質(zhì)粘土和礫質(zhì)粘性土承載力特征值為250kPa,泥質(zhì)礫巖承載力特征值為400kPa。(2抗震設(shè)防:結(jié)構(gòu)處于7度地震設(shè)防區(qū),地震加速度為0.1g,設(shè)防地震分組為第一組。(3場地類別:類。1.3建筑總論1.3.1結(jié)構(gòu)形式框架剪力墻結(jié)構(gòu)。1.3.2建筑層數(shù)地下一層,地上14層,層高3.9m,建筑

3、標(biāo)高54.15m。1.3.3建筑規(guī)?！爸掠脴恰庇芍鳂呛透睒莾蓷澫噙B而成,為了突出主要立面,主樓面積1025.4m2,副樓面積513.4m2,整體外觀端方正直,沉穩(wěn)肅穆,符合大學(xué)教學(xué)樓應(yīng)有的氣氛格調(diào)。建筑名稱取自“經(jīng)國濟(jì)民、學(xué)用結(jié)合”的思想,希望大學(xué)生能夠?qū)W為所用。為滿足5000名大學(xué)生學(xué)習(xí)生活需要,“致用樓”1至10層為教學(xué)用房,設(shè)有40間40人教室,以及47間80人合班教室。11至14層為老師辦公用房,設(shè)有單人、雙人、三人、四人等不同規(guī)格的辦公室,滿足不同職位老師的辦公需求,同時設(shè)有小會議室兩個,大會議室三個,分布在各層,方便會議的舉辦。第2章平面圖設(shè)計2.1 地下一層平面圖主樓部分作為車庫

4、使用,由南進(jìn)由北出,副樓部分作為書庫及避難所。主副樓各有一個樓梯及兩部電梯通往地下一層。具體設(shè)計見圖2-1:圖2-1 地下一層平面圖2.2 首層平面圖“致用樓”在主樓南面設(shè)置大門,采用玻璃擋風(fēng)間的形式,并在大門東側(cè)設(shè)置坡道以方便殘疾人使用。在門廳右側(cè)設(shè)有收發(fā)值班室與電梯間,左側(cè)設(shè)有樓梯間與通往副樓的走道。主副樓各有兩部電梯,副樓西側(cè)走道盡端設(shè)有側(cè)門與樓梯,主樓東西兩盡端各設(shè)有一個樓梯,并在主樓東側(cè)開有側(cè)門,滿足高層民用建筑沒計防火規(guī)范(GB 50045-05中對房間門至外部出口距離小于30m的要求。具體設(shè)計見圖2-2:圖2-2 首層平面圖2.3 教室平面布置圖“致用樓”設(shè)置40人與80人兩種規(guī)

5、格的教室,40人教室尺寸6.9m×9m,80人合班教室尺寸8.4m×12m,黑板與桌椅布置滿足中小學(xué)校設(shè)計規(guī)范(GB50099-20115.1.15、5.2與5.12條的各項要求,具體設(shè)計見圖2-3:圖2-3 教室布置圖2.4 2-10層平面圖“致用樓”2-10層為教室,每層副樓中設(shè)置四間40人教室,一間教員休息室,男女廁所各一個,主樓中設(shè)置五間80人合班教室,兩間教員休息室,一個飲水處,一個樓層管理處,男女廁所各一個。1-10層男廁所擁有小便器130個,坐便器120個,女廁所擁有坐便器180個,男女廁所共有洗手盆140個。按男女比例1:1估計,共有男女生各2500名,所以

6、每18個人一個洗手盆,男生每19個人一個小便器,每20個人一個坐便器,女生每13個人一個坐便器。滿足中小學(xué)校設(shè)計規(guī)范(GB50099-20116.2.8至6.2.15條文中對學(xué)校衛(wèi)生潔具數(shù)量的要求。具體設(shè)計見圖2-4:圖2-4 2-10層平面布置圖2.5 11-14層平面圖“致用樓”11至14層為老師辦公用房,設(shè)有單人、雙人、三人、四人等不同規(guī)格的辦公室,滿足不同職位老師的辦公需求,同時設(shè)有小會議室兩個,大會議室三個,分布在各層,方便會議的舉辦。具體設(shè)計見圖2-5:圖2-5 11-14層平面布置圖2.6 屋面平面圖屋面上分別在主樓和副樓各設(shè)有一個樓梯間和一個電梯機(jī)房,屋面采用雙面排水,主樓以B

7、軸,副樓以E軸為分水線,屋面坡度為2%。屋面南北兩側(cè)設(shè)天溝,沿天溝設(shè)置落水管,天溝坡度為0.1%。為達(dá)到保溫隔熱、防水的效果,屋面由上至下的材質(zhì)分別為40mm厚C20混凝土、10mm厚砂漿、防水卷材(1.2mm+1.2mm、20mm厚水泥砂漿、最薄30mm厚混凝土。具體設(shè)計見圖2-6:圖2-6 屋面層平面布置圖2.7 樓梯設(shè)計2.7.1 設(shè)計條件“致用樓”十四層框架-剪力墻結(jié)構(gòu),封閉式樓梯間平面。開間軸線尺寸為3000mm,進(jìn)深軸線尺寸為6300mm,層高尺寸為3900mm,室內(nèi)外高差為450mm>100mm。樓梯間外墻厚200mm,內(nèi)墻厚200mm,軸線內(nèi)側(cè)墻厚均為100mm。2.7.

8、2 設(shè)計步驟和方法(1確定(先假定樓梯段踏步尺寸b、h:試取踏面寬:b=280mm 280mm;踢面高:h=150mm<160mm(大中學(xué)要求;(2計算每樓層的踏步數(shù)N:N=3900/150=26(步;樓梯段的踏步數(shù)取整數(shù)值,因此,每層的踏步數(shù)N=26(步,并依此重新計算踢面高'h的數(shù)值。計算結(jié)果如下:'h=H/N=3900/26=150mm;(3確定樓梯的平面形式,并計算每跑樓梯段的踏步數(shù)n本例采用對折(雙跑平行式的樓梯平面形式。因此,每跑梯段的踏步數(shù)n為: n=N/2=26/2=13(步;每跑樓梯段13步踏步,少于18步,大于3步,符合基本要求;(4計算樓梯間平面凈尺

9、寸開間方向的平面凈尺寸A:A=3000-100×2=2800mm;進(jìn)深方向的平面凈尺寸B:B=6300-100×2=6100mm;(5開間方向的驗算樓梯段寬度取大中學(xué)建筑樓梯段最小寬度1200mm,并考慮人體擺幅125mm,則梯段寬度為1350mm;每股人流取550+(0-150mm,考慮人體擺幅后取675mm,則可容納兩股人流。則梯井寬度C=2800-1350×2=100mm<110mm,不需要采取防護(hù)措施。(6通行凈高的驗算根據(jù)所列的已知條件,按半層高度計算,二層中間平臺的標(biāo)高為5850mm,首層平臺梁下部標(biāo)高為1950mm,考慮平臺梁的結(jié)構(gòu)高度300m

10、m(按其跨度的1/12左右并依據(jù)模數(shù)要求確定后,平臺梁下部的通行凈高有5850-1950-300=3600mm,滿足通行凈高2000mm的要求。(7進(jìn)深方向的驗算考慮到樓梯平臺處搬運(yùn)物品轉(zhuǎn)彎等因素的需要,由規(guī)范可知,平臺最小寬度要大于等于梯段寬度和 1.2m,取中間平臺的寬度1D=1400mm,略大于梯段的凈寬度B=1350mm,且不小于1200mm,則13步樓梯段在樓層平臺處的通行寬度2D可由下列計算式得出:2D=6100-280×(13-1-1400=1340mm>1200mm;經(jīng)驗算結(jié)果均符合要求,樓梯設(shè)計完成。第3章立面圖設(shè)計本建筑為一14層教學(xué)辦公樓,分為主樓副樓兩個

11、部分,為了符合大學(xué)教學(xué)樓莊重嚴(yán)肅的格調(diào),建筑外墻采用白色貼瓷磚墻面,落水管的設(shè)置使得立面具有韻律感,首層南北兩面均采用玻璃幕墻增加了采光效果。立面圖如圖3-1、3-2所示:第4章剖面圖設(shè)計建筑剖面圖是為了清晰表示建筑物在垂直方向房屋各部分之間的組合關(guān)系而繪制的。剖面設(shè)計主要分析建筑各部分應(yīng)有的高度、建筑層數(shù)、建筑空間的組合和利用,以及建筑剖面中的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造關(guān)系等。本設(shè)計一共繪制了1-1至4-4四個剖面圖,其中1-1剖面剖到主樓樓梯間向東側(cè)投影,2-2剖面剖到副樓樓梯間向東側(cè)投影,3-3剖面剖到副樓電梯間向東側(cè)投影,4-4剖面剖到主樓電梯間向東側(cè)投影,基本上完全反應(yīng)了建筑物在水平方向上的變化。在

12、繪制剖面圖過程中,特別注意了投影線和剖切線的關(guān)系,在本設(shè)計圖中,將剖切線進(jìn)行了加粗,并且填充了混凝土剖切面。剖面圖如圖4-1至4-4所示: 上,共4片,其中5、6、D、E軸剪力墻在電梯井四周圍成筒體,4、6軸剪力墻與F軸剪力墻分別連成兩片L形剪力墻,1軸剪力墻為一字型剪力墻。 軸線截面/m m層號層高(m框架K cd(/D kN m(/D kN mA 0.6×0.61 3.9邊框架0.5546 0.41287100629311157803中框架0.7394 0.4524 321232-15 3.9邊框架0.5546 0.2171 1541592075中框架0.7394 0.2699

13、1916516 3.0 邊框架0.4266 0.1758 156000 27425 27425B 0.6×0.61 3.9邊框架 2.1073 0.63487100645075240511中框架 2.8098 0.6881 488592-15 3.9邊框架 2.1073 0.5131 36433202361中框架 2.8098 0.5842 4148216 3.0 邊框架0.4266 0.1758 156000 27425 27425C 0.6×0.61 3.9邊框架 2.1073 0.63487100645075334445中框架 2.8098 0.6881 488592

14、-15 3.9邊框架 2.1073 0.5131 36433280276中框架 2.8098 0.5842 41482E 0.6×0.61 3.9左邊框架1 2.1073 0.6348 45075249067左邊框架2 2.2922 0.6505 46189中框架0.7394 0.4524 32123右邊框架0.5546 0.4128 293112-15 3.9左邊框架1 2.1073 0.5131 36433168225左邊框架2 2.2922 0.5340 37917中框架0.7394 0.2699 19165右邊框架0.5546 0.2171 15415F 0.6×0

15、.61 3.9 邊框架 2.2279 0.6452 45813 458132-15 3.9 邊框架 2.2279 0.5270 37420 37420G 0.6×0.61 3.9 邊框架0.6751 0.4393 31193 311932-15 3.9 邊框架0.6751 0.2523 17915 17915 781223.251019.496.3310991.341719.49112.0461.5w eq w w EI EI I A H =+kN m 2; 7.2.3 剪力墻二(14軸剪力墻二(14軸為電梯井中右側(cè)的橫向的剪力墻,截面為L 形,C 軸剪力墻作為其有效翼緣,底部兩層剪

16、力墻墻厚為250mm ,3-15層剪力墻厚為200mm ,長度為8600mm ,在剪力墻中間部位開設(shè)底標(biāo)高為0mm 與200mm ,尺寸為1800mm 2100mm 的洞口?；炷翉?qiáng)度等級為C40。(1剪力墻截面特征 墻平面尺寸(m 各墻肢截面面積(2m 各墻肢截面慣性矩(4m 形心(x m 組合截面慣性矩(4I m 1A2A 1I 2I 0.68 0.680.6551 0.6551 4.3 10.50381.36j A = 1.1301j I = (1剪力墻截面特征墻平面尺寸(m 各墻肢截面面積(2m各墻肢截面慣性矩(4m形心(x m組合截面慣性矩(4I m1A2A1I2I0.68 0.68

17、 0.6551 0.6551 4.3 10.50381.36j A = 1.1301j I = 13 1.54 1.40.840.40.724=kN/m 2; 14 1.56 1.40.870.40.760=kN/m 2; 15 1.56 1.40.880.40.769=kN/m 2;9.6 集中風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值表9-2 風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算層 離地高度i z mi H mi F kNi i F H kN m14 54.15 54.6 115.91 6328.69 13 50.25 50.7 136.10 6900.27 12 46.35 46.8 128.01 5990.86 11 42.45 42

18、.9 120.87 5185.32 10 38.55 39.0 112.04 4369.56 9 34.65 35.1 104.33 3661.98 8 30.75 31.2 95.31 2973.67 7 26.85 27.3 87.03 2375.91 6 22.95 23.4 78.76 1842.98 5 19.05 19.5 70.30 1370.85 4 15.15 15.6 60.91 950.19 3 11.25 11.7 49.81 582.77 2 7.35 7.8 37.41 291.79 13.45 3.9 23.68 92.35 42917.199.7 風(fēng)荷載換算將樓

19、層處集中力按基底等彎矩折算成倒三角形荷載:2242917.193343.1954.6i i q F H H =kN/m ;43.19q =kN/m圖9-1 折算的倒三角形荷載第10章地震作用計算10.1 各層重力荷載代表值表10-1 第一層重力荷載代表值項目單位面積重量(kN/m2面積(m2單位長度重量(kN/m長度(m重量(kN內(nèi)、外墻 2.1 626.98 1316.65 玻璃幕墻 1.5 106.08 159.12 樓板 3.75 871.2 3267 衛(wèi)生間 4.5 50.4 226.8 樓梯間7 37.8 264.6梁4.7 147.6 693.72 3.08 186 572.88

20、2.61 60.9 158.95 1.57 14.4 22.61柱1322.64 剪力墻 6.25 248.82 1555.13樓面活載3.5 250.2 875.72.5 709.2 1773Q(kN2648.7G(kN8449.39重力荷載代表值(kN9773.74重力荷載設(shè)計值(kN13847.45表10-2 第二 九層重力荷載代表值項目單位面積重量(kN/m2面積(m2單位長度重量(kN/m長度(m重量(kN內(nèi)、外墻 2.1 906.22 1903.05樓板 3.75 871.2 3267 衛(wèi)生間 4.5 50.4 226.8 樓梯間7 37.8264.6梁4.7 147.6 693.

21、72 3.08 186 572.88 2.61 60.9 158.95 1.57 14.4 22.61柱1322.64 剪力墻 5 248.82 1244.1樓面活載3.5 250.2 875.72.5 709.2 1773Q(kN2648.7G(kN9676.35重力荷載代表值(kN11000.7重力荷載設(shè)計值(kN15319.8表10-3 第十層重力荷載代表值項目單位面積重量(kN/m2面積(m2單位長度重量(kN/m長度(m重量(kN內(nèi)、外墻 2.1 906.22 1903.05 樓板 3.75 871.2 3267 衛(wèi)生間 4.5 50.4 226.8 樓梯間7 37.8264.6梁4

22、.7 147.6 693.72 3.08 186 572.88 2.61 60.9 158.95 1.57 14.4 22.61柱1322.64剪力墻5 248.821244.1 樓面活載3.5250.2 875.7 2.5 113.4 283.5 2.0595.81191.6Q (kN 2350.8 G (kN 9753.32重力荷載代表值(kN 10928.72重力荷載設(shè)計值(kN 14995.10表10-6 各層重力荷載代表值和設(shè)計值1 2 9 10 11 13 14 總和 代表值(kN 9773.74 11000.7 10928.72 11005.68 10872.70 152597.

23、8 設(shè)計值(kN 13847.4515319.814995.1015087.4613572.33210235.710.2 自振周期(頻率與振型 10.2.1 質(zhì)量矩陣(14階977374110007011000701092872110056811005681087270M =kg 10.2.2 剛度矩陣(14階6226500000622650000031133000003113300000311330000031133000003113300000K =- N/m ; 項層0 0 0 0 (6個 (11個 (1個10.2.3 自振圓頻率與自振周期列出特征值方程:20K M -=;由此式利用MA

24、TLAB 內(nèi)置計算函數(shù)“eig ” 計算得到結(jié)構(gòu)自振圓頻率為:1 5.76=rad/s ;217.33=rad/s ;328.89=rad/s ;440.31=rad/s ;551.35=rad/s ;661.85=rad/s ;771.58=rad/s ;880.32=rad/s ;988.04=rad/s ;1094.52=rad/s ;1199.63=rad/s ;12103.39=rad/s ;13105.68=rad/s ;14255.85=rad/s ;由自振周期與自振頻率的關(guān)系2T =,可得結(jié)構(gòu)的各階自振周期分別為:1 1.090T =s ;20.363T =s ;30.217T

25、 =s ;40.156T =s ;50.122T =s ;60.102T =s ;70.088T =s ;80.078T =s ;90.071T =s ;100.066T =s ;110.063T =s ;120.061T =s ;130.059T =s ;140.025T =s ;10.2.4 振型一般情況下,可取結(jié)構(gòu)前2 3階振型反應(yīng)進(jìn)行組合,由于結(jié)構(gòu)基本周期1 1.090T =s<1.5s ,可不必增加振型反應(yīng)組合數(shù),取結(jié)構(gòu)前三振型分析。故將1 5.76=rad/s ;217.33=rad/s ;328.89=rad/s 帶入式(20i i K M -=得前三階振型為:10.107

26、0.2140.3190.4200.5160.6050.6880.7630.8290.8840.9300.9650.9881=; 20.2980.5930.8250.9701.0120.9460.7800.5310.2260.1030.4210.6950.8951-=-; 30.4390.8661.0380.9040.5020.0460.5820.9461.0310.8110.3540.2070.7081-=-; 結(jié)構(gòu)前三階振型圖如下所示: 10.3 地震信息結(jié)構(gòu)處于7度地震設(shè)防區(qū),地震加速度為0.1g ,場地類別為類,設(shè)防地震分組為第一組,結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05,查“抗規(guī)2010”表 5.1.4

27、-1得水平地震影響系數(shù)最大值max 0.08=,查表5.1.4-2得結(jié)構(gòu)特征周期0.35g T =s ; 圖10-2 地震影響系數(shù)曲線由于結(jié)構(gòu)阻尼比為0.05,故曲線阻尼調(diào)整系數(shù)2 1.0=,則地震影響系數(shù)可由下式求得:由于(1 1.09,5g g T s T T =,故0.91max 10.350.080.02881.09g T T = ;由于(20.363,5g g T s T T =,故0.92max 20.350.080.07930.363g T T = ;由于(30.2170.1,g T s T =,故3max 0.08=; 10.4 振型參與系數(shù)第j 階振型參與系數(shù)j 由式1211

28、nT ijiji jTnjjijii m M M m =算得,則有:(12222222220.2140.3190.4200.5160.6050.6880.7630.82911000700.2140.3190.4200.5160.6050.6880.7630.82911000700.1079773740.88410928720.9300.9650.9881100568110872700.1079773740.+=+(2222288410928720.9300.9650.9881100568110872701.268;+=(22222222220.5930.8250.970 1.0120.9460

29、.7800.5310.22611000700.5930.8250.970 1.0120.9460.7800.5310.22611000700.2989773740.10310928720.4210.6950.8951100568110872700.298977374-=+-+(222220.10310928720.4210.6950.8951100568110872700.412;+=-(32222222220.866 1.0380.9040.5020.0460.5820.946 1.03111000700.8661.0380.9040.5020.0460.5820.946 1.0311100

30、0700.4399773740.81110928720.3540.2070.7081100568110872700.4399773740+-=+-+-+(22222.81110928720.3540.2070.7081100568110872700.240;+=10.5 各階振型下各質(zhì)點水平地震作用由式j(luò)i i j j ji F G =得第j 階振型各質(zhì)點水平地震作用; 10.5.1 第一階振型各質(zhì)點水平地震作用119773.740.0288 1.2680.10738.191F =kN ; 1211000.70.0288 1.2680.21485.969F =kN ; 1311000.70.0

31、288 1.2680.319128.151F =kN ; 1411000.70.0288 1.2680.420168.725F =kN ; 1511000.70.0288 1.2680.516207.291F =kN ; 1611000.70.0288 1.2680.605243.045F =kN ; 1711000.70.0288 1.2680.688276.388F =kN ; 1811000.70.0288 1.2680.763306.518F =kN ; 1911000.70.0288 1.2680.829333.032F =kN ; 11010928.70.0288 1.2680.8

32、84352.803F =kN ; 11111005.680.0288 1.2680.930373.776F =kN ; 11211005.680.0288 1.2680.965387.842F =kN ; 11311005.680.0288 1.2680.988397.086F =kN ; 11410872.70.0288 1.2681397.054F =kN ; 10.5.2 第二階振型各質(zhì)點水平地震作用(219773.740.07930.4120.29895.158F =-=kN ; (2211000.70.07930.4120.593213.130F =-=kN ;(2311000.70

33、.07930.4120.825296.514F =-=kN ; (2411000.70.07930.4120.970348.628F =-=kN ;(2511000.70.07930.412 1.012363.723F =-=kN ; (2611000.70.07930.4120.946340.002F =-=kN ; (2711000.70.07930.4120.780280.340F =-=kN ; (2811000.70.07930.4120.531190.846F =-=kN ; (2911000.70.07930.4120.22681.226F =-=kN ; (21010928.7

34、0.07930.4120.10336.777F =-=-kN ; (21111005.680.07930.4120.421151.380F =-=-kN ; (21211005.680.07930.4120.695249.903F =-=-kN ; (21311005.680.07930.4120.895321.818F =-=-kN ; (21410872.70.07930.4121355.228F =-=-kN ;10.5.3 第三階振型各質(zhì)點水平地震作用 319773.740.080.240.43982.381F =kN ; 3211000.70.080.240.866182.911F

35、=kN ; 3311000.70.080.24 1.038219.239F =kN ; 3411000.70.080.240.904190.936F =kN ; 3511000.70.080.240.502106.029F =kN ; (3611000.70.080.240.0469.715F =-=-kN ; (3711000.70.080.240.582122.926F =-=-kN ; (3811000.70.080.240.946199.808F =-=-kN ; (3911000.70.080.24 1.031217.761F =-=-kN ; (31010928.70.080.24

36、0.811170.172F =-=-kN ; (31111005.680.080.240.35474.803F =-=-kN ; 31211005.680.080.240.20743.741F =kN ; 31311005.680.080.240.708149.606F =kN ; 31410872.70.080.241208.755F =kN ;10.6 各階振型水平地震作用產(chǎn)生的各質(zhì)點水平剪力由于結(jié)構(gòu)各振型最大反應(yīng)不在同一時刻發(fā)生,因此直接由各振型最大反應(yīng)疊加估計體系最大反應(yīng),結(jié)果會偏大。通過隨機(jī)振動理論分析,得出采用平方和開方的方法(SRSS法估計體系最大反應(yīng)可獲得較好的結(jié)果,即2i j

37、i V V =,計算過程詳見下表:表10-7 各階振型水平地震作用產(chǎn)生的各質(zhì)點水平剪力 層號水平地震作用/ji F kN水平剪力/ji V kN振型組合后各層最大剪力/i V kN 第一階 振型第二階 振型 第三階 振型 第一階 振型 第二階 振型 第三階 振型 14 397.054 -355.28 208.755 397.054 -355.28 208.755 572.2363212 13 397.086 -321.818 149.606 794.140 -677.098 358.361 1103.42315 12 387.842 -249.903 43.741 1181.982 -927.

38、001 402.102 1555.023576 11 373.776 -151.380 -74.803 1555.758 -1078.381 327.299 1921.044812 10 352.803 -36.777 -170.172 1908.561 -1115.158 157.127 2216.048589 9 333.032 81.226 -217.761 2241.593 -1033.932 -60.634 2469.297682 8 306.518 190.846 -199.808 2548.111 -843.086 -260.442 2696.570731 7 276.388 2

39、80.340 -122.926 2824.499 -562.746 -383.368 2905.417128 6 243.045 340.002 -9.715 3067.544 -222.744 -393.083 3100.63789 5 207.291 363.723 106.029 3274.835 140.979 -287.054 3290.41325 4 168.725 348.628 190.936 3443.560 489.607 -96.118 3479.519961 3 128.151 296.514 219.239 3571.711 786.121 123.121 3659.

40、271031 2 85.969 213.130 182.911 3657.680 999.251 306.032 3804.047992 138.19195.15882.3813695.8711094.409388.4133874.023511第11章 豎向荷載高層建筑的豎向荷載主要是結(jié)構(gòu)自重(恒載和使用荷載(活載。在計算豎向荷載下產(chǎn)生的內(nèi)力時,由于高層民用建筑樓面活載不大,一般可以不考慮活載的不利布置,可以按滿布考慮。在活載較大時,把滿載計算的梁跨中乘以1.1-1.2的放大系數(shù)。取13軸線的一榀框架作為計算單元。11.1 恒活載標(biāo)準(zhǔn)值計算11.1.1 首層大廳彩色石英塑料板樓面0.45kN/

41、m2 120mm厚鋼筋混凝土板0.12×25=3.00kN/m2 V 形輕鋼龍骨吊頂0.20kN/m2 - 恒載標(biāo)準(zhǔn)值=3.65kN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值 3.50kN/m2 11.1.2 教室及教員休息室、飲水處等輔助用房彩色石英塑料板樓面0.45kN/m2 120mm厚鋼筋混凝土板0.12×25=3.00kN/m2板底抹灰(15mm混合砂漿0.015×20=0.30kN/m2 - 恒載標(biāo)準(zhǔn)值=3.75kN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值 2.50kN/m2 11.1.3 衛(wèi)生間環(huán)氧涂料樓面(有防水層 1.20kN/m2 120mm厚鋼筋混凝土板0.12×25=3.00kN

42、/m2板底抹灰(15mm混合砂漿0.015×20=0.30kN/m2 - 恒載標(biāo)準(zhǔn)值=4.50kN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值 2.50kN/m2 11.1.4 走廊彩色石英塑料板樓面0.45kN/m2 120mm厚鋼筋混凝土板0.12×25=3.00kN/m2板底抹灰(15mm混合砂漿0.015×20=0.30kN/m2 - 恒載標(biāo)準(zhǔn)值=3.75kN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值 3.50kN/m211.1.5 辦公室、會議室彩色石英塑料板樓面0.45kN/m2 120mm厚鋼筋混凝土板0.12×25=3.00kN/m2木絲板吊頂0.26kN/m2 - 恒載標(biāo)準(zhǔn)值=3.71kN

43、/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值 2.00kN/m2 11.1.6 屋面40mm厚C20混凝土0.04×25=1.00kN/m2 10mm厚砂漿0.01×20=0.20kN/m2防水卷材(1.2mm+1.2mm0.0024×16=0.04kN/m2 20mm厚水泥砂漿0.02×20=0.40kN/m2最薄30mm厚混凝土0.03×25=0.75kN/m2 120mm厚鋼筋混凝土板0.12×25=3.00kN/m2木絲板吊頂0.26kN/m2 - 恒載標(biāo)準(zhǔn)值=5.65kN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值 2.00kN/m2 11.1.7 樓梯恒載標(biāo)準(zhǔn)值7.00kN/m

44、2活載標(biāo)準(zhǔn)值 3.50kN/m2 11.1.8 電梯機(jī)房樓面彩色耐磨混凝土面層 2.05kN/m2 120mm厚鋼筋混凝土板0.12×25=3.00kN/m2板底抹灰(15mm混合砂漿0.015×20=0.30kN/m2 - 恒載標(biāo)準(zhǔn)值=5.35kN/m2活載標(biāo)準(zhǔn)值7.00kN/m2 11.1.9 電梯機(jī)房屋面40mm厚C20混凝土0.04×25=1.00kN/m210mm 厚砂漿 0.01×20=0.20kN/m 2 防水卷材(1.2mm+1.2mm 0.0024×16=0.04kN/m 2 20mm 厚水泥砂漿 0.02×20=0

45、.40kN/m 2 最薄30mm 厚混凝土 0.03×25=0.75kN/m 2 120mm 厚鋼筋混凝土板 0.12×25=3.00kN/m 2板底抹灰(15mm 混合砂漿 0.015×20=0.30kN/m 2 - 恒載標(biāo)準(zhǔn)值 =5.69kN/m 2 活載標(biāo)準(zhǔn)值 0.50kN/m 2 11.2 頂層框架梁柱頂層樓板導(dǎo)荷簡圖如圖11-1所示,本設(shè)計中板均為雙向板,從板角作45分角線將板面荷載劃分為四個部分,傳到短邊支承梁上的是三角形荷載,傳到長邊支承梁上的是梯形荷載。三角形荷載可按58q 等效為均布荷載,梯形荷載可按(23123q -+等效為均布荷載,其中0.5

46、l l =短邊長邊。11.2.1 AB 跨梁(恒載 (1板傳給梁中間次梁(縱向:551223 5.6510.59882k g g =kN/m ;中間次梁(橫向:(232123k g g =-+(2332120.35730.357 5.652=-+=14.94kN/m ;A 軸框架梁:5513 5.65 5.29882k g g =kN/m ; B 軸框架梁:(2351238k g g g =+-+2353120.2530.25 5.6513.1182=+-+= kN/m ; A 軸女兒墻: 5.51 1.2 6.61k g =kN/m ; (2次梁傳給框架梁縱向次梁自重:(2.6160.314

47、.88k G =-=kN ; 橫向次梁自重:(2.618.40.30.510.57k G =-=kN ;板次梁(縱向框架梁(橫向:10.59663.54k G =kN ; 板次梁(橫向框架梁(縱向:14.948.40.562.75k G =kN ; 小計:縱向框架梁:14.8863.5478.42k G =+=kN ; 橫向框架梁:10.5762.7573.32k G =+=kN ; (3框架梁自重框架梁自重折算為集中荷載: 4.7 4.219.74k G =kN ; 合計:78.4219.7498.16k G =+=kN ; 11.2.2 AB 跨梁(活載 (1板傳給梁中間次梁(縱向:551

48、2232 3.75882k q q =kN/m ;中間次梁(橫向:(232123k q q =-+(2332120.35730.35722=-+=5.32kN/m ;A 軸框架梁:55132 1.88882k q q =kN/m ;B 軸框架梁:(2351238k q q q =+-+2353120.2530.252 4.6482=+-+= kN/m ;(2次梁傳給框架梁板次梁(縱向框架梁(橫向: 3.75622.5k Q =kN ; 板次梁(橫向框架梁(縱向: 5.328.40.522.34k Q =kN ; 合計:22.5k Q =kN ; 11.6 剪力墻豎向荷載剪力墻受載面積如圖中陰影

49、部分所示: 受載面積為:(38.4 1.5 1.534.2S =+=m 2;出屋面:恒載 8.43 5.69143.39=kN ; 活載 8.430.512.6=kN ; 屋面: 恒載屋面恒載 34.2 5.6538.4 5.35328.05+=kN ;框架梁自重 3.082.924.71.4+=kN ;次梁自重 (2.618.40.360.236.28-+-=kN ; 女兒墻和天溝 (5.51 3.9328.23+=kN ; 合計 417kN ;活載 34.228.43724+=kN; 1 13層樓面:恒載樓面恒載 34.2 3.75128.25=k N ;框架梁自重 3.082.924.7

50、1.4+=kN ;次梁自重 (2.618.40.3/210.57-=k N ; 合計 163.26kN ; 活載 25.2 2.59 3.594.5+=kN ; 負(fù)1層樓面:恒載樓面恒載 34.2 3.75128.25=k N ;框架梁自重 3.082.924.71.4+=kN ;次梁自重 (2.618.40.3/2 2.61318.4-+=kN ; 合計 171.09kN ; 活載 34.2 3.5119.7=kN ; 隔墻自重負(fù)一層 15.3kN ;1 13層 42.84kN; 剪力墻自重-1 1層 204.75kN ;2 14層 163.8kN; 出屋面層 126kN ; 豎向荷載作用下

51、13軸剪力墻內(nèi)力見下表:表11-1 豎向荷載作用下13軸剪力墻內(nèi)力 層恒載/kN活載/kN樓面隔墻 剪力墻 N 上N 下樓面 N 上N 下出屋面 143.39 0 126 143.39 269.39 12.6 12.6 12.6 14 417 0 163.8 686.39 850.19 244.8 257.4 257.4 13 163.26 42.84 163.8 1056.29 1220.09 94.5 351.9 351.9 12 163.26 42.84 163.8 1426.19 1589.99 94.5 446.4 446.4 11 163.26 42.84 163.8 1796.0

52、9 1959.89 94.5 540.9 540.9 10 163.26 42.84 163.8 2165.99 2329.79 94.5 635.4 635.4 9 163.26 42.84 163.8 2535.89 2699.69 94.5 729.9 729.9 8 163.26 42.84 163.8 2905.79 3069.59 94.5 824.4 824.4 7 163.26 42.84 163.8 3275.69 3439.49 94.5 918.9 918.9 6 163.26 42.84 163.8 3645.62 3809.42 94.5 1013.4 1013.4 5 163.26 42.84