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土木工程房建方向毕业设计计算书Ⅶ


内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书

内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书



目:乌拉特前旗景苑小区综合楼 建筑结构设计(方案一)

学生姓名:刘利 学 专 班 号:0606104126 业:土木工程 级:土木 2006-1 班 副教授

指导教师:李奉阁

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乌拉特前旗景苑小区综合楼建筑结构设计(方案一) 摘要
本设计为乌拉特前旗景苑小区综合楼建筑结构设计方案,平面布置呈“一”字形,主体 为地上 10 层,地下 1 层。结构体系采用框架—剪力墙结构体系,建筑面积 11000 m 左右,建 筑所在场地的抗震烈度为 7 度,该工程建筑高度为 37.95 m ,一层层高 4.5 m ,二~三层每层 层高 3.9 m ,四~十层每层层高 3.6 m ,女儿墙高为 1 m , 室内地坪相对标高为±0.000,室内 外高差为 0.45 m ,结构采用钢筋混凝土结构,基础为筏形基础。 本设计包括建筑设计和结构设计两部分。 (1)建筑设计部分: 包括平面、立面、剖面的设计。 (2)结构设计部分: 1)结构体系的选择和布置及结构基本构件的截面尺寸确定; 2)结构各构件的荷载计算及重力荷载代表值计算; 3)结构各构件的刚度计算、水平地震作用下内力计算; 4)框架—剪力墙的协同工作分析及一根梁、一根柱、一片剪力墙内力组合和配筋的 计算、现浇楼板和楼梯的设计及筏形基础的设计等; 5) 利用结构设计软件 PKPM 进行结构计算, 并把主要控制截面的内力与手算进行比较。
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关键词: 框架—剪力墙 、荷载计算 、 抗震等级 、内力组合

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Wulateqianqi Jingyuan Quarter Synthesis Building Structural Design (Option one) Abstract
This is the Wulateqianqi Jingyuan Quarter Synthesis Building Structural Design. The level layout takes the form of “one” shape, and the main building has 10 floors above ground and 1 floor underground. The structural system adopts the frame-shear wall structure; the construction area is about 11000 square meters, and the earthquake resistance level of construction site is 7 degrees; the construction height of this project is 37.95 meters, the storey height of the first floor is 4.5 meters, the second and the third floor both have 3.9 meters storey, and every storey from the fourth floor to the tenth floor are 3.6 meters; the height of parapet wall is 1 meter, the relative elevation of the interior floor level is ± 0.000, the difference of elevation between inside and outside is 0.45meter; the structure of the building is reinforced concrete structure, and the building has a raft foundation. This design includes two parts which are architectural design and structural design. (1) Architectural design: This part includes plane, vertical surface, and section plane design. (2) Structural design: 1) choosing and arrangement of the structural system, and the section size determination of The the structural basic components. 2)The load computation and gravity load representative value of every structural component. 3)The rigidity computation of every structural component, and the internal force computation of every structural component under the function of horizontal earthquake. 4)The joint operation analysis of the frame-shear wall; the internal force combination and reinforcing bars computation between every beam, every column and every shear wall; the design of cast-in-place floor slab, staircase and the raft foundation and so on. 5)The computation by using of the structural design software PKPM, and the comparison of the internal force of the primary control section between this software computation and manual computation.

Keywords: frame-shear wall, load computation, earthquake resistance level, internal force combination

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目录
摘要 ..................................................................................................................................................................................... I ABSTRACT ....................................................................................................................................................................... Ⅱ 第一部分 建筑设计部分

第一章 设计初始资料 ......................................................................................................................... 1 1.1 工程概况 .............................................................................................................................. 1 1.2 地质资料 .............................................................................................................................. 1 第二章 建筑设计原则及方案选择 ..................................................................................................... 2 2.1 建筑设计原则 ...................................................................................................................... 2 2.2 建筑平面设计 ...................................................................................................................... 2 2.3 建筑体形立面设计 .............................................................................................................. 2 2.3.1 建筑体形设计............................................................................................................. 2 2.3.2 建筑立面 .................................................................................................................... 2 2.4 建筑工程做法选取 .............................................................................................................. 2 第二部分 结构设计部分

第一章 结构方案选择 ......................................................................................................................... 5 1.1 高层建筑结构的体系及选择 .............................................................................................. 5 1.2 结构布置 .............................................................................................................................. 5 1.2.1 结构布置..................................................................................................................... 5 1.2.2 变形缝设置................................................................................................................. 6 1.2.3 结构高宽比................................................................................................................. 7 1.2.4 结构平面形状............................................................................................................. 7 1.2.5 结构体系的最大高度 ................................................................................................ 7 1.3 剪力墙布置 .......................................................................................................................... 8 1.3.1 剪力墙的间距 ............................................................................................................ 8 1.3.2 剪力墙的布置............................................................................................................. 8 1.4 抗震设计 .............................................................................................................................. 9 1.5 结构柱网布置 ...................................................................................................................... 9
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第二章 结构构件截面尺寸确定 ....................................................................................................... 10 2.1 板的截面尺寸确定 ............................................................................................................ 10 2.1.1 板混凝土强度等级................................................................................................... 10 2.1.2 板的厚度确定........................................................................................................... 10 2.2 梁的截面尺寸确定 .............................................................................................................11 2.2.1 梁的混凝土强度等级................................................................................................11 2.2.2 梁的截面尺寸 ...........................................................................................................11 2.3 柱的截面尺寸确定 ............................................................................................................ 12 2.3.1 柱的混凝土等级 ...................................................................................................... 12 2.3.2 柱的截面尺寸 .......................................................................................................... 12 2.4 剪力墙的截面尺寸确定 .................................................................................................... 14 2.4.1 剪力墙混凝土强度等级确定................................................................................... 14 2.4.2 剪力墙截面尺寸确定 .............................................................................................. 14 第三章 荷载标准值计算 ................................................................................................................... 15 3.1 工程做法 ............................................................................................................................ 15 3.1.1 外墙恒载标准值....................................................................................................... 15 3.1.2 外墙恒载标准值....................................................................................................... 16 3.1.3 标准层普通房间楼面恒载标准值........................................................................... 16 3.1.4 底层普通房间楼面恒载标准值............................................................................... 16 3.1.5 标准层卫生间楼面恒载标准值............................................................................... 17 3.1.6 首层卫生间楼面恒载标准值................................................................................... 17 3.1.7 屋面恒载标准值....................................................................................................... 17 3.1.8 走廊楼面恒载标准值............................................................................................... 18 3.1.9 女儿墙恒载标准值................................................................................................... 18 3.1.10 踢脚做法................................................................................................................. 18 3.2 板、次梁计算 .................................................................................................................... 18 3.2.1 板的设计 .................................................................................................................. 18 3.2.2 次梁的设计 .............................................................................................................. 21 第四章 PKPM 计算结果输出 .............................................................................................................. 24 第五章 重力荷载代表值计算 ........................................................................................................... 54
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5.1 标准层重力荷载代表值 .................................................................................................... 54 5.1.1 单位面积墙体荷载 .................................................................................................. 54 5.1.2 单位长度梁、柱荷载 .............................................................................................. 54 5.1.3 楼层重力荷载代表值 .............................................................................................. 55 5.1.4 楼面活荷载 .............................................................................................................. 56 5.2 与电算结果比较 ................................................................................................................ 56 第六章 梁、柱、剪力墙刚度计算 ................................................................................................... 57 6.1 框架梁线刚度计算 ............................................................................................................ 57 6.2 框架柱线刚度计算 ............................................................................................................ 58 6.3 框架柱侧向刚度计算 ........................................................................................................ 59 6.4 剪力墙等效抗弯刚度计算 ................................................................................................ 63 6.4.1 截面特性及惯性矩计算 .......................................................................................... 63 6.4.2 判断剪力墙类别 ...................................................................................................... 66 6.4.3 计算各剪力墙等效抗弯刚度 .................................................................................. 67 6.4.4 计算总剪力墙的抗弯刚度 ...................................................................................... 68 6.5 计算房屋刚度特征值 ........................................................................................................ 68 第七章 结构自振基本周期及水平地震作用计算 ........................................................................... 68 7.1 计算结构基本周期 ............................................................................................................ 68 7.2 水平地震作用计算 ............................................................................................................ 68 7.3 水平地震作用下框架—剪力墙地震内力和侧移计算 .................................................... 69 7.3.1 框架层间地震剪力的计算 ...................................................................................... 69 7.3.2 剪力墙地震剪力、弯矩和结构侧移的计算 .......................................................... 70 7.4 框架—剪力墙的协同工作分析 ........................................................................................ 71 7.4.1 剪力墙之间地震剪力和弯矩标准值分配 .............................................................. 71 7.4.2 框架柱地震剪力分配 .............................................................................................. 72 7.5 水平地震作用下柱端弯矩标准值的计算 ........................................................................ 74 7.5.1 反弯点高度的确定 .................................................................................................. 74 7.5.2 计算结果 .................................................................................................................. 74 7.6 水平地震作用下柱端弯矩标准值 .................................................................................... 75 7.7 水平地震作用下梁端剪力标准值 .................................................................................... 75
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7.8 水平地震作用下梁端、柱端弯矩计算 ............................................................................ 76 7.8.1 梁端弯矩 .................................................................................................................. 76 7.8.2 柱端弯矩 .................................................................................................................. 76 第八章 横向风荷载计算 ................................................................................................................... 77 8.1 风荷载标准值计算 ............................................................................................................ 77 8.2 总风荷载计算 .................................................................................................................... 78 8.3 横向风荷载作用下的内力计算 ........................................................................................ 78 8.3.1 荷载折算 .................................................................................................................. 78 8.3.2 计算结果 .................................................................................................................. 79 8.4 风荷载作用下剪力和弯矩在各抗震墙之间的分配计算 ................................................ 79 8.5 风荷载作用下剪力在各框架柱间的分配计算 ................................................................ 80 8.6 风荷载作用下柱端弯矩标准值的计算............................................................................. 82 8.7 风荷载作用下梁端弯矩的计算......................................................................................... 82 8.8 风荷载作用下柱端弯矩计算............................................................................................. 82 8.9 风荷载作用下梁端剪力标准值表..................................................................................... 83 第九章 竖向荷载作用下的框架—剪力墙结构内力计算 ............................................................... 83 9.1 竖向荷载计算 .................................................................................................................... 83 9.1.1 计算单元选取 .......................................................................................................... 83 9.1.2 标准层恒荷载计算................................................................................................... 84 9.1.3 顶层恒荷载计算 ...................................................................................................... 85 9.2 板等效荷载计算 ................................................................................................................ 85 9.2.1 DE 跨计算 ............................................................................................................... 86 9.2.2 FG 跨计算 ............................................................................................................... 87 9.2.3 EF 跨计算 ............................................................................................................... 88 9.3 荷载计算............................................................................................................................. 88 9.3.1 顶层荷载计算 .......................................................................................................... 88 9.3.2 八~九层荷载计算 .................................................................................................. 91 9.4 内力计算 ............................................................................................................................ 93 9.4.1 恒荷载作用下梁端固端弯矩 M 的计算 .................................................................. 93 9.4.2 活荷载作用下梁端固端弯矩 M 的计算 .................................................................. 93
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9.5 梁、柱转动刚度计算 ........................................................................................................ 95 9.6 分配系数的计算................................................................................................................. 95 9.7 弯矩分配与传递................................................................................................................. 96 9.7.1 恒载跨中弯矩计算................................................................................................... 98 9.7.2 活载跨中弯矩计算................................................................................................... 99 9.8 竖向荷载下的内力图 ...................................................................................................... 100 9.9 竖向荷载作用下梁端剪力的计算 .................................................................................. 102 9.9.1 在恒载(标准值)作用下梁端剪力的计算............................................................. 102 9.9.2 在活载(标准值)作用下梁端剪力的计算 ............................................................ 103 9.10 竖向荷载作用下柱轴力的计算 .................................................................................... 103 9.10.1 在恒载(标准值)作用下柱轴力的计算............................................................... 103 9.10.2 在活载(标准值)作用下柱轴力的计算 .............................................................. 104 第十章 荷载效应组合 ..................................................................................................................... 105 10.1 框架柱的内力组合 ........................................................................................................ 105 10.2 剪力墙的内力组合 ........................................................................................................ 108 10.3 框架梁的内力组合 .........................................................................................................110 第十一章 截面设计 ..........................................................................................................................112 11.1 框架梁的配筋计算 .........................................................................................................112 11.1.1 框架梁正截面配筋计算 .......................................................................................113 11.1.2 框架梁斜截面配筋计算 .......................................................................................115 11.2 框架柱的配筋计算 .........................................................................................................116 11.3 剪力墙的配筋计算 ........................................................................................................ 121 11.3.1 剪力墙的轴压比及剪跨比的验算 ...................................................................... 121 11.3.2 偏心受压正截面抗震承载力计算 ...................................................................... 122 11.3.3 斜截面受剪承载力计算 ............................................................................................ 123 11.3.4 拉筋计算 .................................................................................................................... 123 11.3.5 平面外轴心受压正截面承载力计算 ........................................................................ 123 第十二章 楼梯设计 ......................................................................................................................... 124 12.1 楼梯结构平面布置 ........................................................................................................ 124 12.2 梯段板设计 .................................................................................................................... 125
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12.2.1 确定板厚及计算跨度 .......................................................................................... 125 12.2.2 梯段板的荷载计算 .............................................................................................. 125 12.2.3 截面设计 .............................................................................................................. 125 12.3 平台板设计 .................................................................................................................... 126 12.3.1 荷载计算 .............................................................................................................. 126 12.3.2 截面设计 .............................................................................................................. 126 12.3.3 配筋计算 .............................................................................................................. 127 12.4 平台梁设计 .................................................................................................................... 127 12.4.1 确定梁尺寸 .......................................................................................................... 127 12.4.2 荷载计算 .............................................................................................................. 127 12.4.3 配筋计算 .............................................................................................................. 128 12.5 梯段柱的设计 ................................................................................................................ 128 12.5.1 截面特性 .............................................................................................................. 128 12.5.2 梯柱正截面计算 .................................................................................................. 129 12.5.3 梯柱斜截面计算 .................................................................................................. 130 第十三章 基础设计 ......................................................................................................................... 130 13.1 筏型基础的截面尺寸及构造设计 ................................................................................ 130 13.1.1 截面初选 .............................................................................................................. 130 13.1.2 基础埋深 .............................................................................................................. 130 13.1.3 地基承载力计算 .................................................................................................. 131 13.2 构件截面尺寸 ................................................................................................................ 131 13.3 内力组合 ........................................................................................................................ 132 13.4 地基承载力验算 ............................................................................................................ 141 13.4.1 基础尺寸及惯性矩 .............................................................................................. 141 13.4.2 基底反力计算 ...................................................................................................... 141 13.5 基础净反力计算 ............................................................................................................ 142 13.6 基础底板冲切承载力计算 ............................................................................................ 143 13.7 基础底板斜截面受剪承载力的验算 ............................................................................ 144 13.8 基础梁板内力分析 ........................................................................................................ 144 13.8.1 基础板内力分析 .................................................................................................. 144
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13.8.2 基础梁内力计算 .................................................................................................. 145 13.9 配筋计算 ........................................................................................................................ 147 13.9.1 基础板配筋 .......................................................................................................... 147 13.9.2 基础梁配筋 .......................................................................................................... 148 外文翻译 ..................................................................................................................................................................... 157 参考文献 ..................................................................................................................................................................... 157 致谢信 .......................................................................................................................................................................... 158

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第一部分

建筑设计部分

第一章 设计初始资料
1.1 工程概况
本设计为乌拉特前旗景苑小区综合楼建筑结构设计(方案一),建筑物平面布置呈 “L”字形,底三层有突出裙房部分,主体部分呈“一”字形。主体为地上 10 层,地 下 1 层。结构体系采用框架—剪力墙结构体系,建筑面积 11000 m2 左右,耐火等级为 二级,采用七度抗震设防。该工程建筑高度为 37.95m,地下室层高 3.6m,一层层高 4.5m,二~三层每层层高 3.9m,四~十层每层层高 3.6m,女儿墙高为 1m, 室内地坪相 对标高为±0.000,室内外高差为 0.45m,采用筏形基础。

1.2 地质资料
第一层 杂填土层 (灰褐色,有炉渣灰、石块、砖块,建筑垃圾组成。结构松散。该层厚 0.5m —0.9m) 第二层 粉质粘土层(黄褐色,可塑,含姜石、砂粒、螺壳。稍有光泽,无摇振反应,干强度、 韧性中。为中压缩性土。该层厚 3.6-4.2m) 第三层 灰岩强风化带(为石灰岩碎块,锤击易碎,属强风化,棱角状,含量约 50—60%间, 碎石间由粉质粘土填充。结构松散)

表 1.1 各土层承载力及压缩模量

承载力特征值 地层编号 岩土名称
f ak ( KPa)

压缩模量
E s (MPa)

2 3

粉质粘土层 灰岩强风化带

170 300

12.13 25

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第二章 建筑设计原则及方案选择 2.1 建筑设计原则
建筑设计要求美观,大方,庄重,经济,适用的原则,满足建筑物功能要求,采用合理的 技术措施,具有良好的经济效果,符合整体规划的要求。

2.2 建筑平面设计
进行平面设计时, 根据功能要求确定房间合理的面积、 形状和尺寸以及门窗的大小、 位置; 满足日照、采光、通风、保温、隔热、隔声、防潮、放火、节能等方面的要求。 从组合成平面的各部分的面积的使用性能分析, 主要归纳为使用部分和交通联系部分。 对 于使用房屋的平面设计, 要求房屋的面积, 形状和尺寸要满足室内使用活动和设备合理布置的 要求, 在设计中房间面积的规定根据国家有关规定的面积定额指标, 结合工程实际情况进行设 计。房间的构成应使结构布置合理,施工方便,也有利于房间之间的组合,考虑人们的使用和 审美要求。

2.3 建筑体形立面设计
2.3.1 建筑体形设计 建筑物的体积和立面和所有材料选用的结构体系以及采用的施工技术,构造措施关系极 为密切。 这是由于建筑物内部空间组合和外部空间的构成, 只能通过一定的物质技术手段来实 现。本设计采用框架-剪力墙结构。墙体具有一定的维护和分割作用。 2.3.2 建筑立面 建筑立面是表示房屋四周的外部形象, 是在满足房屋使用要求和技术经济条件的前提下, 运用建筑造型和立面构图的一些规律,紧密结合平面、剖面的内部空间组合下进行的。

2.4 建筑工程做法选取
工程做法均选自《国家建筑标准图集》05J909:
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(1)外墙做法:选自图集 05J909-57 页,WQ9 外墙涂料外墙面。 (2)内墙做法:选自图集 05J909-210 页,NQ9 抹灰刷涂料内墙面。 (3)普通房间楼面做法:选自图集 05J909-94 页,LD19 橡塑合成材料楼地面。 (4)卫生间地面做法:选自图集 05J909-93 页,LD18 地砖楼地面。 (5)走廊地面做法:选自图集 05J909-95 页,LD20 石材楼地面。 (6)踢脚做法:选自图集 05J909-178 页,TJ10 石材踢脚。 (7)屋面做法:选自图集 05J909-99 页,LD24 涂料楼地面。

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第二部分

结构设计部分

第一章 结构方案选择
1.1 高层建筑结构的体系及选择
在钢筋混凝土高层和多层公共建筑中, 当框架结构的刚度和强度不能满足抗震和抗风要求 时,应采用刚度和强度均较大的剪力墙与框架协同工作。 框架-剪力墙结构体系是把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成的结构体系, 房屋 的竖向荷载分别由框架和剪力墙共同承担,而水平作用主要是由抗侧刚度较大的剪力墙承担。 框架-剪力墙结构既有框架结构布置灵活、延性好的特点,也有剪力墙结构刚度大、承载力大 的特点,是一种比较好的抗侧力体系,广泛用于高层建筑,尤其在 10 到 25 层的公共建筑和办 公楼中得到广泛应用。 因此本设计选用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。

1.2 结构布置
1.2.1 结构布置 (1)结构竖向布置原则 高层建筑的竖向体型宜规则、 均匀, 避免有过大的外挑和内收,结构的侧刚度宜下大上小, 逐渐均匀变化,不应采用竖向布置严重不规则的结构。抗震设计时,结构竖向抗侧力构件宜上 下连续贯通。 (2)结构平面布置原则 高层建筑结构的一个独立结构单元内,宜使结构平面形状简单、规则、对称、刚度和承 载力分布均匀,平面不宜过于狭长,突出部分的长度不宜过大,不宜采用角部重叠的平面图形 和细腰形平面图形。
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1.2.2 变形缝设置 (1)沉降缝 本设计为高层建筑,由主体结构和层数不多的裙房组成,建筑物本身相邻部分高差悬殊、 荷载悬殊, 故应设沉降缝, 同时本设计有地下室一层, 沉降缝的位置应沿结构全高, 包括基础, 从裙房与主体处全部断开。 (2) 伸缩缝 伸缩缝的设置,应根据建筑物的长度、结构类型和屋盖刚度以及屋面是否设保温或隔热 层来考虑,同时伸缩缝的作用是消除建筑物因受温度变化的影响而在结构内部产生的温度应 力,故在设置伸缩缝时,建筑物的基础不必要断开,但结构部分应该沿建筑物的全高断开。框 架-剪力墙钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距见表 1.1。
表 1.1 伸缩缝的最大间距

结构类型 框架-剪力墙

施工方法 装配式 现浇式

最大间距/m 75 55

注:1.当屋面无保温或隔热措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工外露时间较长时,伸缩缝间距 应适当减小。 2.位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构,伸缩缝的间距宜适当减小。

(3) 防震缝 防震缝的设置因素为:建筑物平面和竖向不规则时;当建筑物平面形状复杂而又无法调 整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时,宜设置防震缝将其划分为较简单、规则、 均一的几个结构单元。 根据《建筑抗震设计规范》规定,防震缝的设置应符合下列要求: ①框架结构房屋,高度不超过 15m 的部分,可取 70mm;超过 15m 部分,6 度、7 度、8 度和 9 度相应每增加高度 5m、4m、3m 和 2m,宜加宽 20mm。 ②框架-剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的 70%采用,剪力墙结构房屋可按第一项规定数 值的 50%采用,但二者均不宜小于 70 mm。 ③防震缝两侧结构类型不同时, 按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。 防震 缝的宽度为:b=【70+(37.5-15)/4×20】×70%=128mm 根据上面的设缝原则,应三缝合一设置,缝宽取其最大者,故为防震缝的宽度。设缝位
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置为裙房与主体分割处。因此,本设计的变形缝缝宽设为 130mm,采用后浇带进行处理。 1.2.3 结构高宽比 若建筑的高宽比较大,则倾覆力矩也大,故应控制高宽比。 《高层建筑混凝土结构技术规 程》规定 A 级高度钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表 1.2 的数值。
表 1.2 A 级高度钢筋混凝土高层建筑结构适用的最大高宽

结构体系 框架—剪力墙

非抗震设计 5

抗震设防烈度 6、7 度 5 8度 4 9度 3

本设计结构高宽比 H/B=37.95/18=2.11﹤5,符合要求。 1.2.4 结构平面形状 平面过于狭长的建筑,在风作用下,有可能出现楼板弯曲;在地震作用下,有可能由于 地震地面运动的相位差而使结构两端的振动不一致, 产生震害, 还可能出现楼板平面内高振型, 这种变形一般计算无法计算, 故为了避免楼板变形带来的复杂受力情况, 建筑物长度最好加以 限制,见表 1.3 规定。
表 1.3 L 限值

设防烈度 6 7

L/B
≤ 6.0

l Bmax

l b

≤0.35

≤2.0

本设计长宽比 L/B=52.6/18=2.92<6 满足要求。 1.2.5 结构体系的最大高度 《高层建筑混凝土结构技术规程》中将高层建筑分为两级,即常规高度的高层建筑(A 级)和超高层建筑(B 级) 。本工程主体结构为十一层,故属于 A 级高层建筑。A 级高度钢筋混 凝土高层建筑的最大适用高度见表 1.4。
表 1.4 A 级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度(m)

结构体系

非抗震设计
7

抗震设防烈度 6度 7度 8度 9度

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框架—剪力墙

140

130

120

100

50

本设计建筑物总高度 37.95m,符合最大高度限值 120m。

1.3 剪力墙布置
1.3.1 剪力墙的间距 剪力墙间距,见表 1.5 所示。本设计为 7 度抗震设防现浇结构,故剪力墙最大间距应满 足≤ 3B,且≤ 40m,3.0×18=54m>40m,取剪力墙的间距最小值为 40m。
表 1.5 剪力墙的间距 (m) (取较小值)

楼盖形式 现浇

非抗震设计 5.0B,60

抗震设防烈度 6 度、7 度 4.0B,50 8度 3.0B,40 9度 2.0B,30

注: 1.表中 B 为楼面宽度,单位为 m。 2.现浇层厚度大于 60mm 的叠合楼板可作为现浇板考虑。

1.3.2 剪力墙的布置 《高层建筑混凝土结构技术规程》8.1.7 中规定,框架—剪力墙结构中剪力墙的布置宜 符合下列要求: ①纵、横剪力墙宜组成 L 形、T 形、I 形等型式;平面形状凸凹较大时,宜在凸出部分的 端部附近布置剪力墙; ②楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置; ③剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近,楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大 的部位,剪力墙间距不宜过大; ④剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变,剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐; ⑤单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的 40%; ⑥抗震设计时,剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近; ⑦长矩形平面或平面有一部分较长的建筑中,纵向剪力墙不宜集中布置字房屋两端。

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1.4 抗震设计
抗震设计时,高层建筑钢筋混凝土结构构件应根据设防烈度,结构类型和房屋高度采用 不同的抗震等级, 并应符合相应的计算和构造措施要求。 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部 位时,地下一层的抗震等级可根据具体情况采用三级或更低的等级。A 级高度乙类建筑钢筋混 凝土结构的抗震等级应按表 1.6 确定。
表 1.6 A 级高度的高层建筑结构的抗震等级划分

结构类型 6度 高度(m) 框-剪结构 框架 抗震墙 ≤ 60 四 三 >60 三

设 防 烈 度 7度 ≤ 60 三 二 ﹥60 二 8度 ≤ 60 二 一 >60 一 9度 ≤ 50 一 一

根据表 1.6 的规定,本设计为 7 度地震区,高度为 37.95 米,则框架抗震等级为三级, 剪力墙抗震等级为二级。

1.5 结构柱网布置
本设计结构柱网布置如下:

图 1.1 轴网布置
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第二章 结构构件截面尺寸确定
本设计建筑结构安全等级为二级,建筑设防类别丙类,抗震设防烈度为 7 度,地震加速 度为 0.15g,基本风压为 0.55 kN / m 2 ,基本雪压为 0.25 kN / m 2

2.1 板的截面尺寸确定
2.1.1 板混凝土强度等级 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》4.5.2 规定: 现浇楼盖的混凝土强度等级不应低于 C20,不宜高于 C40,故本设计地下室及一层混凝土 等级采用 C40,二层~七层采用 C35,八层~十层采用 C30。 2.1.2 板的厚度确定 《高层建筑混凝土结构技术规程》4.5.5 规定: 房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层、作为上部结构嵌固部位的地下室 楼层应采用现浇楼盖结构。一般楼层现浇楼板厚度不得小于 80mm,当板内预埋管时不宜小于 100mm,顶层楼板的厚度不宜小于 120 mm,宜双层双向配筋。普通地下室顶板厚度不宜小于 160mm, 作为上部结构嵌固部位的地下室楼层的顶楼盖应采用梁板结构, 楼板厚度不宜小于 180 mm,混凝土强度等级不宜小于 C30,应采用双层双向配筋,且每层每个方向的配筋不宜小于 0.25%。 根据《混凝土结构设计规范》10.1.2 规定: (1)两对边支承的板应按单向板设计。 (2)四边支承的板应按下列规定计算: ①当长边与短边长度在 l 02 l 01 ? 2 时,应按双向板设计。 ②当长边与短边长度在 2< l 02 l 01 ? 3 时,宜按双向板计算;当按沿短边方向受力的单向计 算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋。 ③当长边与短边长度在 l 02 l 01 ? 3 时, 可按单向板设计。 l 02 为板的长边,l 01 为板的短边) ( 。
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走廊:

l 01 ? 1.25 ? 2 ,可按双向板计算。 l 02
l 02 7200 ? ? 1.92 ? 2, 可按双向板块计算。 l 01 3750

办公室:

楼梯前室:

l 02 7200 ? ? 1.7 ? 2 ,按双向板计算。 l 01 4200

则按连续双向板板跨的

1 计算,h=84mm,取 h=100mm。 50

本设计中各层顶板厚均取 100mm,地下室板厚取 180mm。

2.2 梁的截面尺寸确定
2.2.1 梁的混凝土强度等级 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》6.1.8 和 6.1.9 的规定: 现浇框架梁、 柱、 节点的混凝土强度等级, 按一级抗震等级设计时, 不应低于 C30, 按二~ 四级和非抗震设计时,不应低于 C20;现浇框架梁的混凝土强度等级不宜大于 C40,故本设计 地下室及一层混凝土等级采用 C40,二层~七层采用 C35,八层~十层采用 C30。 2.2.2 梁的截面尺寸 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》6.3.1 条规定: 框架梁截面尺寸应符合下面要求: ①截面宽度不宜小于 200mm。 ②截面的高度和宽度比不宜大于 4。 ③净跨与截面高度比不宜小于 4。 ④现浇矩形截面梁的高宽比 H/B 一般为 2.0-3.5。现浇结构中,一般主梁要比次梁高出 500mm,若主梁下部的钢筋为双排配置时,应高出 100mm。 ⑤框架结构主梁截面高度 hb 按(1/10-1/15) l0 确定, l0 为框架梁的计算跨度。 综上所述,在本设计中,梁的截面尺寸选择如下: (1)框架主梁: 7800 跨:
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h=(1/10~1/15) l b =(1/10-1/15)×7800=780mm~520mm b=(1/2-1/3)h=(1/2-1/3)×750=375mm~250mm 7500 跨: h=(1/10~1/15) l b =(1/10-1/15)×7500=750mm~500mm b=(1/2-1/3)h=(1/2-1/3)×700=350mm~233mm 7200 跨: h=(1/10~1/15) l b =(1/10-1/15)×7200=720mm~480mm b=(1/2-1/3)h=(1/2-1/3)×700=350mm~233mm 为方便施工,框架梁均取 h=750mm,b=350mm。 (2)次梁: h=(1/12~1/18) l b =(1/12~1/18)×7200=600mm~400mm b=(1/2~1/3)h=(1/2~1/3)×450=275mm~150mm 则次梁取 h=450mm,b=200mm。

取 h=750mm 取 b=350mm

取 h=700mm 取 b=350mm

取 h=700mm 取 b=350mm

取 h=450mm 取 b=200mm

2.3 柱的截面尺寸确定
2.3.1 柱的混凝土等级 根据《高层结构混凝土技术规程》6.1.9 规定: 抗震设防烈度为 8 度时不宜大于 C70,一级抗震等级设计时不应低于 C30。二~四级抗震 等级不低于 C20。故本设计框架柱的混凝土强度等级,地下室及一层混凝土等级采用 C45,二 层~七层采用 C40,八层~十层采用 C35。 2.3.2 柱的截面尺寸 (1)根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,柱截面尺寸应符合下面要求: ①矩形截面柱的尺寸在非抗震设计时不宜小于 250 mm,抗震设计时截面的宽度和高度均 不宜小于 300mm,圆柱直径不宜小于 350mm。 ②剪跨比不宜大于 2;截面长边与短边的边长比不宜大于 3。 (2)确定柱子的承压面积及尺寸: 取柱子承压面积来确定柱截面尺寸(以底层考虑),如图 2.1 所示:
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由图 2.1 可知,结构中柱受力的部分为图中阴影部分的范围,承担荷载面积 A=
7.8 ? 7.5 7.5 ? 3 =18.9 m 2 ? 2 2

柱采用 C45 混凝土,则 fc=21.1N/mm2 ,柱轴压比限值由表 2.1 得 ? c =0.9。

图 2.1 柱负荷面积

表 2.1 框架柱最大轴压比限值

结构类型 框架-抗震墙,板柱-抗震墙及筒体 (3)柱截面面积按下式估算,然后再求边长:
Ac ?

抗震等级 一 0.75 二 0.85 三 0.95

?? qk An ? N fc

式中: ? —考虑弯矩影响的调整系数,一般取 1.1~1.3,本设计取 1.1;

? —恒载与活载的分项系数的加权平均值,一般民用建筑房屋可近似取 ? =1.25;
qk —楼层总荷载标准值,框架-剪力墙结构可取 qk ? 12 ~ 14kN / m2 ;

A —确定的柱楼层负荷面积,可根据柱网尺寸确定;

n —欲确定的柱截面以上的楼层层数;
? N —框架柱的轴压比限值;
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f c —混凝土轴心抗压强度设计值;
办公楼的荷载相对较小取 qk ? 13kN / m ,弯矩对中柱影响较小,取 ? =1.1 。
2

底层柱: Ac ?

? ? ? ? qk ? A ? n 1.1?1.25 ?13 ? ? 7.5 ? 5.4 ? ?11 ? ? 0.395m 2 3 ?N ? fc 0.95 ? 21.2 ?10
, b ? h ? 0.7mm ? 0.7mm=0.49mm

柱截面尺寸: b ? h ? 700mm ? 700mm

由此也能确定,五~十一层柱: b ? h ? 600mm ? 600mm

2.4 剪力墙的截面尺寸确定
2.4.1 剪力墙混凝土强度等级确定 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》规定: 为了保证钢筋混凝土剪力墙结构的承载力及变形能力,剪力墙混凝土的等级不应低于 C20, 框架-剪力墙结构中的剪力墙应设计为带边框的剪力墙, 带边框的剪力墙的砼强度宜于边 框柱的相同。 所以本设计剪力墙混凝土强度等级与柱相同,地下室及一层混凝土等级采用 C45,二层~ 七层采用 C40,八层~十层采用 C35。 2.4.2 剪力墙截面尺寸确定 剪力墙上应满足以下要求: (1)带边框剪力墙的截面厚度,抗震设计时,一、二级剪力墙的底部加强部位均不应小于 200mm,且不应小于层高的 1/16;其他情况下墙厚度不应小于 160mm,也不应小于 1/20, 当为 无端柱或翼墙的“一”字形剪力墙时,其底部加强部位截面厚度尚不应小于层高的 1/12;其 他部位尚不应小于层高的 1/15,且不应小于 180mm。 。 (2)剪力墙的总高度与总长度之比 H/L 不宜大于 2; 墙肢截面高度 h w 与墙厚 bw 之比不宜小 于 3,否则应视为柱。 (3)剪力墙底部加强部位的高度可取墙肢总高度的 1/8 和底部两层高度二者中的较大者, 且不大于 15m,部分框支剪力墙结构的剪力墙,其底部加强部位的高度,可取框支层加框支层 以上两层的高度及落地剪力墙总高度的 1/8 二者中的较大者。 本设计中,剪力墙为二级抗震等级。
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表 2.2 剪力墙截面尺寸以及混凝土强度

所在位置 内墙剪力墙厚度 (mm) 外墙剪力墙厚度 剪力墙 (mm) 混凝土强度等级

地下室~1 250 300 C45

2~3 250 300 C40

4~7 200 300 C40

8~10 200 300 C35

剪力墙平面布置图,如图 2.2:

图 2.2 剪力墙平面布置图

第三章 荷载标准值计算
3.1 工程做法
3.1.1 外墙恒载标准值 合成树脂乳液涂料 12 厚水泥砂浆找平?????????????????? 0.01? 20 ? 0.2KN / m2
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60 厚聚苯乙烯泡沫塑料板?????????????? 0.06 ? 0.5 ? 0.03KN / m2 刷素水泥浆一道(内掺水重 5%的建筑胶) 5 厚 1:3 水泥砂浆打底扫毛或划出纹道????????? 0.005 ? 20 ? 0.1KN / m2 ————————————————————————————————————— 外墙面荷载标准值 0.38KN / m2 ,取 0.4 KN / m2 3.1.2 外墙恒载标准值 涂料饰面 石膏拉毛 5 厚 1:0.5:2.5 水泥石灰膏砂浆找平????????? 0.005 ?17 ? 0.085KN / m2 6 厚 1:1:6 水泥石灰膏砂浆打底扫毛????????? 0.006 ?17 ? 0.102KN / m2 素水泥浆一道(内掺建筑胶) ——————————————————————————————————————— 内墙面荷载标准值 0.187 KN / m2 ,取 0.2 KN / m2 3.1.3 标准层普通房间楼面恒载标准值 3 厚橡塑合成材料板,用专用胶黏剂粘贴 20 厚 1:2.5 水泥砂浆,压实抹光 60 厚 Lc7.5 轻骨料混凝土 100 厚钢筋混凝土楼板????????????????? 0.1? 25 ? 2.5KN / m2 吊顶???????????????????????????? 0.15KN / m2 ——————————————————————————————————————— 楼面标准值 3.95KN / m2 ,取 4.0 KN / m2 3.1.4 底层普通房间楼面恒载标准值 3 厚橡塑合成材料板,用专用胶黏剂粘贴 20 厚 1:2.5 水泥砂浆,压实抹光 60 厚 LC7.5 轻骨料混凝土 180 厚钢筋混凝土楼板???????????????? 0.18 ? 25 ? 4.5KN / m2 吊顶???????????????????????????? 0.15KN / m2 ——————————————————————————————————————
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?????????? 1.3KN / m2

?????????? 1.3KN / m2

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楼面标准值 3.1.5 标准层卫生间楼面恒载标准值 5 厚陶瓷锦砖,干水泥擦缝 30 厚 1:3 干硬性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉 1.5 厚聚氨酯防水层或 2 厚聚合物水泥基防水层

5.95KN / m2 ,取 6.0 KN / m2

1:3 水泥砂浆或最薄处 30 厚 C20 细石混凝土找坡层抹平 60 厚 Lc7.5 轻骨料混凝土

????? 2.55KN / m2

100 厚现浇钢筋混凝土楼板????????????? 0.006 ?17 ? 0.102KN / m2 吊顶???????????????????????????? 0.15KN / m2 —————————————————————————————————————— 楼面标准值 5.2 KN / m2 ,取 5.2 KN / m2 3.1.6 首层卫生间楼面恒载标准值 5 厚陶瓷锦砖,干水泥擦缝 30 厚 1:3 干硬性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉 1.5 厚聚氨酯防水层或 2 厚聚合物水泥基防水层 1:3 水泥砂浆或最薄处 30 厚 C20 细石混凝土找坡层抹平 60 厚 Lc7.5 轻骨料混凝土 180 厚现浇钢筋混凝土楼板 ?????????????? 0.18 ? 25 ? 4.5KN / m2 吊顶???????????????????????????? 0.15KN / m2 ——————————————————————————————————————— 楼面标准值 7.2 KN / m2 ,取 7.2 KN / m2 3.1.7 屋面恒载标准值 涂料粒料保温层 3 厚 APP 改性沥青防水卷材 ?????????? 0.003 ? 0.25 ? 7.5 ?10?4 KN / m2 ????? 2.55KN / m2

3 厚高聚物改性沥青防水涂膜?????????? 0.003 ? 0.25 ? 7.5 ?10?4 KN / m2 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层??????????????? 0.02 ? 20 ? 0.4KN / m2 120 厚聚苯乙烯泡沫塑料板?????????????? 0.12 ? 20 ? 0.06KN / m2
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最薄 30 厚 Lc5.0 轻集料混凝土 2%找坡层?????????? 0.1? 6 ? 0.6kN / m2 120 厚钢筋混凝土屋面板????????????????? 0.12 ? 25 ? 3kN / m2 吊顶????????????????????????????? 0.15kN / m2 —————————————————————————————————————— 内墙面荷载标准值 4.225kN / m2 ,取 4.3kN / m2 另外,机房顶面取与屋面相同做法,采用 160 厚钢筋混凝土屋面板,计算得 5.225kN / m2 ,
取 5.3kN / m2 。

3.1.8 走廊楼面恒载标准值 20 厚磨光石材板,水泥浆擦缝 30 厚 1:3 干硬性水泥砂浆结合层,表面撒水泥粉 60 厚 Lc7.5 轻骨料混凝土 100 厚钢筋混凝土屋面板???????????????? 0.1? 25 ? 2.5kN / m2 吊顶???????????????????????????? 0.15kN / m2 —————————————————————————————————————— 荷载标准值 4.65kN / m2 ,取 4.7kN / m2 3.1.9 女儿墙恒载标准值 做法同外墙做法,墙厚 150mm 。 3.1.10 踢脚做法(高度 120mm) 10 厚石材板(板材满涂防污剂,稀水泥浆擦缝) 素水泥浆一道(内掺建筑胶,凸出做法) 10 厚 1:2 水泥砂浆粘结层(内掺建筑胶) ?? 0.12 ? 28 ? 0.01 ? 0.0336kN / m2 ?????? 2.0kN / m2

3.2 板、次梁计算
3.2.1 板的设计 一层楼盖结构平面布置图如图所示

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图 3.1 双向板布置图

(1) 荷载标准值(取第 9 层普通办公室 A 板计算) 恒载: 4kN / m2 活载: 2kN / m2 (2) 按弹性分析法计算弯矩 为简化计算,不考虑屋面活荷载的最不利布置,板的 计算跨度取支承梁间的中心距, 此外也不考虑支承梁对板产 生的推力的有利影响。
l01 ? 3.75m , l02 ? 7.5m , l01 l02 ? 0.52 ,

m m m
1

2

2

m

1

板周边按固结考虑,查《建筑结构静力计算手册》第 四章的表求出每米板宽的支座及跨中弯矩。 其中荷载基本组 合考虑两种情况: ①由可变荷载效应控制的组合:
q ? 1.2 ? 4 ? 1.4 ? 2 ? 7.61kN / m2

l

o1

②由永久荷载效应控制的组合:
q ? 1.35 ? 4 ? 1.4 ? 2 ? 0.7 ? 7.36kN / m2

故荷载采用第一种效应组合的设计值进行计算。 查《混凝土结构设计》中册附表,四边固定板得出:

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l

o2

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' m1 ? 0.0394; m2 ? 0.00488; m1' ? 0.0823; m2 ? 0.05704

求得:
m1' ? ?0.0823 ? 7.6 ? 3.752 ? ?8.796kN ? m / m
' m2 ? ?0.05704 ? 7.6 ? 3.752 ? ?5.878kN ? m / m

m1 ? 0.0394 ? 7.6 ? 3.752 ? 4.211kN ? m / m m2 ? 0.00488 ? 7.6 ? 3.752 ? 0.522kN ? m / m

但因为混凝土的泊松比为 0.2,故应对跨中弯矩 m1 、m2 进行调整。
m1(0.2) ? m1 ? ? m2 ? 4.211 ? 0.2 ? 0.522 ? 4.315kN / m
(0.2) m2 ? m2 ? ? m1 ? 0.522 ? 0.2 ? 4.211 ? 1.365kN / m

(3) 配筋计算 采用 HPB335 钢筋, f y ? 300 N / mm 2 , 采用 C30 混凝土, f c ? 14.3N / mm 2 , ft ? 1.43N / mm 2 , 取 1m 板带计算, b=1000mm,板的有效高度: h01 ? 100 ? 20 ? 80mm 板的最小配筋率:

? min ? 0.45 ft f y ? 0.45 ?

1.43 ? 0.215% ? 0.2% 300

故取 ?min ? 0.0021 , 则 Amin ? ?min bh ? 0.0021?100 ?1000 ? 214.5mm 2 计算结果见表 3.1。

表 3.1 配筋计算表



M (kN ? m / m)
m1' ? ?8.796
' m2 ? ?5.878

h0
(mm)

?s ?
M ?1 f c bh02

?s ?
1 ? 1 ? 2? s 2

As ? M (? s ? h0 f y )

(mm2 m m)

实配钢筋
10@ 200 As =393mm2
10@ 200 As =393mm2 8@ 200 As ? 251mm2 8@ 200 As ? 251mm2

支 座 A 板 跨 中

80 70 80 70

0.096 0.084 0.046 0.008

0.949 0.956 0.976 0.996

387 293 180 25

m1 ? 4.211 m2 ? 0.522

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3.2.2 次梁的设计

图 3.2 次梁受荷面积

次梁截面尺寸 450mm ? 200mm ,混凝土等级 C30,纵向钢筋采用 HRB400 级钢筋,箍筋采用 HPB235 级钢筋,纵向钢筋保护层厚度为 35mm 。 (1) 内力计算 楼面次梁为 3 跨不等跨连续梁,计算跨度取净跨。作用在梁上的永久荷载标准值: 次梁自重: 0.20 ? ? 0.45 ? 0.1? ? 25 ? 1.75kN / m 墙体自重: 0.19 ? ? 3.6 ? 0.45 ? ? 6 ? 3.60kN / m 墙体抹灰: 0.20 ? ? 3.6 ? 0.45 ? ? 2 ? 1.26kN / m 两侧抹灰: 0.012 ? ? 0.45 ? 0.1? ? 2 ?17 ? 0.1428kN / m 踢脚: 0.12 ? 0.01? 2 ? 28 ? 0.0672kN / m 板传来荷载: g ? 1.2 ? 4 ? 4.8kN / m2 , q ? 1.4 ? 2 ? 2.8kN / m2 , g ? q ? 7.6kN / m2
p '1 ? ( g ? q) l01 ? 7.6 ? 3.75 ? 0.5 ? 14.25kN ?m 2

?1 ?

1.875 7.2
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pe1 ? (1 ? 2 ? 0.262 ? 0.263 ) ?14.25 ? 12.58kN ?m
' pe ? pe ? 25kN ?m

荷载总计: g ? q ? ?1.75 ? 3.6 ? 1.26 ? 0.1428 ? 0.0672 ? ?1.2 ? 25.16 ? 33.344kN ?m
1 1 则 M ? ( g ? q)l 2 ? ? 33.344 ? 7.22 ? 216.07kN ? m 8 8 1 1 V ? ( g ? q)l ? ? 33.344 ? 7.2 ? 120.04kN 2 2

(2) 配筋计算 ① 正截面配筋计算 h0 ? h ? ? s ? 450 ? 60 ? 390mm 确定 b 'f : 按计算跨度: ? ?
l0 7200 ? ? 2400mm 3 3

按净跨: b ? sn ? 200 ? 7050 ? 7250mm 按翼缘高度 hf ' :
hf ' 100 ? ? 0.26 ? 0.1 h0 390

?取 bf ' ? 2400mm

?1 ? f c ? b'f ? h'f (ho ?

h'f 100 ) ? 1?14.3 ? 2400 ?100 ? (390 ? ) ? 1166.88kN ? m ? M ? 224.63kN ? m 2 2

经判断属于第一类 T 型截面。

?s ?

M 216.07 ?106 ? ? 0.042 2 ?1 ? f c ? b'f ? h0 1?14.3 ? 2400 ? 3902

? ? 1 ? 1 ? 2? s ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.042 ? 0.043 ? ?b ? 0.55 ? s ? 0.5 1 ? 1 ? 2? s ? 0.5 ? 1 ? 1 ? 2 ? 0.043 ? 0.979
As ? M 216.07 ?106 ? ? 1571.98mm 2 ? s ? f y ? ho 0.979 ? 360 ? 390

?

?

?

?

选用 2 ? 22+3 ? 20, As ? 1701mm2 。 验算 ? min ?
f h h 1.43 450 ? 0.45 ? t ? ? 0.45 ? ? ? 0.2% h0 f y h0 360 390

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0.2% ?

h 450 ? 0.2% ? ? 0.23% ? 0.2% h0 390

??

As 1701 ? ? 2.1% ? 0.22% ,满足要求 bh0 200 ? 390

② 斜截面配筋计算
hw 390 ? 100 ? ? 1.45 ? 4 b 200
0.25?c f cbh0 ? 0.25 ?1?14.3 ? 200 ? 390 ? 278.85kN ? 122.13kN 0.7 ft bh0 ? 0.7 ?1.43 ? 200 ? 390 ? 78.078kN ? 122.13kN

需配置箍筋,只配箍筋不配弯起钢筋:
Vn ? Vcs ? 0.7 ft bh0 ? 1.25 f yv Asv h0 s



nAsv1 V ? 0.7 f t bh0 120.04 ?103 ? 0.7 ?1.43 ? 200 ? 390 ? ? ? 0.41mm 2 / mm s 1.25 f yv h0 1.25 ? 210 ? 390

采用 ? 8@200,单肢 Asv1 ? 50.3mm2
nAsv1 2 ? 50.3 ? ? 0.503mm2 / mm ? 0.410mm2 / mm s 200

验算配筋率: ? sv ?

f 1.43 nAsv1 2 ? 50.3 ? 0.16% ? ? 0.25% ; ? sv ,min ? 0.24 t ? 0.24 ? f yv 210 bs 200 ? 200

? sv ? ? sv ,min ,满足要求
(3) 裂缝验算
' pek ? 1 ? 2 ? 0.26 2 ? 0.263 ? ? 4 ? 2 ? ? 3.75 ? 0.5 ? 9.93kN / m ' pek ? pek ? 2 ? 9.93 ? 19.86kN / m

?

?

g k ? qk ? (2.1875 ? 3.78 ? 1.26 ? 0.1428 ? 0.0672) ? 19.86 ? 27.3kN / m 1 M k ? ? 27.3 ? 7.22 ? 176.91kN / m 8

? sk ?

Mk 0.87 h0 ? As

?

176.91 ? 106 0.87 ? 390 ? 1701

? 306.53 N / mm 2

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?te ?

As Ate

?

1701 0.5 ? 200 ? 450 ftk

? 0.0378 2.01 0.0378 ? 306.53 ? 0.988

? ? 1.1 ? 0.65 ?max ? ? cr ? ? ?

?te ? ? sk

? 1.1 ? 0.65 ?

d eq ? sk 306.53 20.85 (1.9C ? 0.08 ) ? 2.1 ? 0.988 ? (1.9 ? 25 ? 0.08 ? ) ? 0.291mm 5 Es ?te 2 ? 10 0.0378

? ?lim ? 0.3mm

满足要求。

第四章 PKPM 计算结果输出
经 PKPM 整体计算,该建筑结构的基本周期、位移、刚度均满足要求,倾覆验算、整体 稳定验算及楼层抗剪承载力也均满足要求。 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// | 公司名称: | | | | 建筑结构的总信息 | | SATWE 中文版 | | 文件名: WMASS.OUT | | | |工程名称 : 设计人 : | |工程代号 : 校核人 : 日期:2010/ 5/ 9 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 总信息 .............................................. 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 26.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 1 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式 风荷载计算信息: 计算 X,Y 两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算 X,Y 两个方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架-剪力墙结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号: MCHANGE= 0
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墙元细分最大控制长度(m) 墙元侧向节点信息: 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 采用的楼层刚度算法

DMAX= 2.00 内部节点 否 层间剪力比层间位移算法

风荷载信息 .......................................... 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.55 地面粗糙程度: C 类 结构基本周期(秒): T1 = 0.88 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 12 各段体形系数: USi = 1.30 地震信息 ............................................ 振型组合方法(CQC 耦联;SRSS 非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 15 地震烈度: NAF = 7.50 场地类别: KD = 2 设计地震分组: 一组 特征周期 TG = 0.35 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.12 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.72 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级: NW = 2 活荷质量折减系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 0.80 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 是否考虑偶然偏心: 是 是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 =0 活荷载信息 .......................................... 考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到 11 层 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 ------------柱,墙,基础活荷载折减系数------------计算截面以上的层数---------------折减系数 1 1.00 2---3 0.85 4---5 0.70 6---8 0.65 9---20 0.60 > 20 0.55
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调整信息 ........................................ 中梁刚度增大系数: BK = 2.00 梁端弯矩调幅系数: BT = 0.85 梁设计弯矩增大系数: BM = 1.00 连梁刚度折减系数: BLZ = 0.70 梁扭矩折减系数: TB = 0.40 全楼地震力放大系数: RSF = 1.00 0.2Qo 调整起始层号: KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号: KQ2 = 12 顶塔楼内力放大起算层号: NTL = 0 顶塔楼内力放大: RTL = 1.00 九度结构及一级框架梁柱超配筋系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范 5.2.5 调整楼层地震力 IAUTO525 = 1 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 配筋信息 ........................................ 梁主筋强度 (N/mm2): IB = 360 柱主筋强度 (N/mm2): IC = 360 墙主筋强度 (N/mm2): IW = 360 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 210 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 210 墙分布筋强度 (N/mm2): JWH = 210 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00 墙竖向筋分布最小配筋率 (%): RWV = 0.30 设计信息 ........................................ 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应: 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85 梁保护层厚度 (mm): BCB = 30.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 30.00 是否按砼规范(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 是 荷载组合信息 ........................................ 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40
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风荷载分项系数: 水平地震力分项系数: 竖向地震力分项系数: 特殊荷载分项系数: 活荷载的组合系数: 风荷载的组合系数: 活荷载的重力荷载代表值系数:

CWIND= CEA_H= CEA_V= CSPY = CD_L = CD_W = CEA_L =

1.40 1.30 0.50 0.00 0.70 0.60 0.50

地下信息 .......................................... 回填土对地下室约束相对刚度比: Esol = 3.00 回填土容重 (kN/m3): Gsol = 18.00 回填土侧压力系数: Rsol = 0.50 外墙分布筋保护厚度 (mm): WCW = 35.00 室外地平标高 (m): Hout = -0.35 地下水位标高 (m): Hwat = -20.00 室外地面附加荷载 (kN/m2): Qgrd = 0.00 剪力墙底部加强区信息................................. 剪力墙底部加强区层数 IWF= 3 剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 12.00 ********************************************************* * 各层的质量、质心坐标信息 * ********************************************************* 层号 塔号 质心 X 质心 Y 质心 Z 恒载质量 (m) (m) (t) 12 1 31.643 21.174 44.100 102.7 11 1 21.288 16.125 41.100 979.8 10 1 21.081 16.102 37.500 1066.5 9 1 21.081 16.102 33.900 1066.5 8 1 21.082 16.102 30.300 1066.4 7 1 21.082 16.102 26.700 1066.4 6 1 21.082 16.102 23.100 1066.4 5 1 21.082 16.102 19.500 1066.4 4 1 21.082 16.150 15.900 1157.2 3 1 21.134 16.088 12.000 1132.8 2 1 21.385 16.056 8.100 1196.6 1 1 21.038 15.906 3.600 1625.9 活载产生的总质量 (t): 1104.327 恒载产生的总质量 (t): 12593.681 结构的总质量 (t): 13698.008 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载 结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量 活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (1t = 1000kg)
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活载质量 (t) 2.7 39.1 104.4 104.4 102.8 102.8 102.8 102.8 103.5 105.1 112.4 121.3

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********************************************************* * 各层构件数量、构件材料和层高 * ********************************************************* 层号 塔号 梁数 柱数 墙数 层高 累计高度 (混凝土) (混凝土) (混凝土) (m) (m) 1 1 104(40) 32(45) 50(45) 3.600 3.600 2 1 137(40) 32(45) 23(45) 4.500 8.100 3 1 137(35) 32(40) 23(40) 3.900 12.000 4 1 137(35) 32(40) 23(40) 3.900 15.900 5 1 137(35) 32(40) 23(40) 3.600 19.500 6 1 137(35) 32(40) 23(40) 3.600 23.100 7 1 137(35) 32(40) 23(40) 3.600 26.700 8 1 137(35) 32(40) 23(40) 3.600 30.300 9 1 137(30) 32(35) 23(35) 3.600 33.900 10 1 137(30) 32(35) 23(35) 3.600 37.500 11 1 137(30) 32(35) 23(35) 3.600 41.100 12 1 13(30) 6(35) 0(35) 3.000 44.100 ********************************************************* * 风荷载信息 * ********************************************************* 层号 塔号 风荷载 X 剪力 X 倾覆弯矩 X 风荷载 Y 剪力 Y 倾覆弯矩 Y 12 1 26.90 26.9 80.7 55.08 55.1 165.2 11 1 76.93 103.8 454.5 218.74 273.8 1151.0 10 1 72.25 176.1 1088.4 205.41 479.2 2876.2 9 1 67.55 243.6 1965.4 192.06 671.3 5292.9 8 1 62.79 306.4 3068.6 178.52 849.8 8352.2 7 1 57.89 364.3 4380.1 164.61 1014.4 12004.1 6 1 52.79 417.1 5881.6 150.10 1164.5 16196.4 5 1 47.37 464.5 7553.7 134.68 1299.2 20873.5 4 1 48.39 512.9 9553.9 137.47 1436.7 26476.5 3 1 45.81 558.7 11732.7 130.16 1566.8 32587.1 2 1 49.58 608.3 14469.8 140.85 1707.7 40271.7 1 1 0.00 608.3 16659.5 0.00 1707.7 46419.3 =========================================================================== 计算信息 =========================================================================== Project File Name : 办公楼 计算日期 开始时间 可用内存 : 2010. 5. 9 : 10:37:29 : 784.00MB

第一步: 计算每层刚度中心、自由度等信息 开始时间 : 10:37:29
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第二步: 组装刚度矩阵并分解 开始时间 : 10:37:34 FALE 自由度优化排序 Beginning Time : End Time : Total Time (s) : FALE 总刚阵组装 Beginning Time End Time Total Time (s)

10:37:36.51 10:37:37.59 1.08

: : :

10:37:37.59 10:37:38.67 1.08

VSS 总刚阵 LDLT 分解 Beginning Time : End Time : Total Time (s) : VSS 模态分析 Beginning Time End Time Total Time (s) 形成地震荷载向量 形成风荷载向量 形成垂直荷载向量

10:37:38.67 10:37:38.75 0.08

: : :

10:37:38.75 10:37:38.78 0.03

VSS LDLT 回代求解 Beginning Time : End Time : Total Time (s) :

10:37:40.89 10:37:41. 3 0.14

第五步: 计算杆件内力 开始时间 : 10:37:43 活载随机加载计算 计算杆件内力 结束日期 : 2010. 5. 9 时间 : 10:38:10 总用时 : 0: 0:41 =========================================================================== 各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息 Floor No : 层号 Tower No : 塔号 Xstif,Ystif : 刚心的 X,Y 坐标值
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层刚性主轴的方向 质心的 X,Y 坐标值 总质量 X,Y 方向的偏心率 X,Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值 X,Y 方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度 70%的比值 或上三层平均侧移刚度 80%的比值中之较小者 RJX,RJY,RJZ: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度 =========================================================================== Floor No. 1 Tower No. 1 Xstif= 18.9125(m) Ystif= 15.7207(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.0384(m) Ymass= 15.9061(m) Gmass= 1868.6219(t) Eex = 0.1119 Eey = 0.0071 Ratx = 1.0000 Raty = 1.0000 Ratx1= 119.1667 Raty1= 50.6103 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 3.1399E+08(kN/m) RJY = 1.5396E+08(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 2 Tower No. 1 Xstif= 27.5454(m) Ystif= 17.0612(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.3855(m) Ymass= 16.0556(m) Gmass= 1421.3472(t) Eex = 0.2407 Eey = 0.0496 Ratx = 0.0120 Raty = 0.0282 Ratx1= 1.7367 Raty1= 1.7624 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 3.7641E+06(kN/m) RJY = 4.3457E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 3 Tower No. 1 Xstif= 28.4382(m) Ystif= 17.2364(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.1340(m) Ymass= 16.0877(m) Gmass= 1343.0690(t) Eex = 0.3001 Eey = 0.0571 Ratx = 0.8020 Raty = 0.8015 Ratx1= 1.5231 Raty1= 1.5809 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 3.0188E+06(kN/m) RJY = 3.4830E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 4 Tower No. 1 Xstif= 27.3851(m) Ystif= 17.1852(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.0824(m) Ymass= 16.1497(m) Gmass= 1364.2777(t) Eex = 0.2521 Eey = 0.0515 Ratx = 0.8670 Raty = 0.8657 Ratx1= 1.4011 Raty1= 1.4986 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.6174E+06(kN/m) RJY = 3.0151E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 5 Tower No. 1 Xstif= 29.0877(m) Ystif= 17.4778(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.0824(m) Ymass= 16.1016(m) Gmass= 1272.0342(t)
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Alf Xmass,Ymass Gmass Eex,Eey Ratx,Raty Ratx1,Raty1

: : : : : :

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Eex = 0.3276 Eey = 0.0688 Ratx = 0.9518 Raty = 0.9117 Ratx1= 1.4205 Raty1= 1.4939 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.4913E+06(kN/m) RJY = 2.7488E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 6 Tower No. 1 Xstif= 29.1244(m) Ystif= 17.4794(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.0824(m) Ymass= 16.1016(m) Gmass= 1272.0342(t) Eex = 0.3295 Eey = 0.0688 Ratx = 0.9326 Raty = 0.9088 Ratx1= 1.4209 Raty1= 1.4969 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.3235E+06(kN/m) RJY = 2.4981E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 7 Tower No. 1 Xstif= 29.1244(m) Ystif= 17.4794(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.0824(m) Ymass= 16.1016(m) Gmass= 1272.0342(t) Eex = 0.3295 Eey = 0.0688 Ratx = 0.9428 Raty = 0.9199 Ratx1= 1.4839 Raty1= 1.5603 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.1906E+06(kN/m) RJY = 2.2980E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 8 Tower No. 1 Xstif= 29.1244(m) Ystif= 17.4794(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.0824(m) Ymass= 16.1016(m) Gmass= 1272.0342(t) Eex = 0.3295 Eey = 0.0688 Ratx = 0.9417 Raty = 0.9156 Ratx1= 1.5688 Raty1= 1.6192 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.0628E+06(kN/m) RJY = 2.1040E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 9 Tower No. 1 Xstif= 29.1244(m) Ystif= 17.4794(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.0813(m) Ymass= 16.1017(m) Gmass= 1275.3497(t) Eex = 0.3296 Eey = 0.0688 Ratx = 0.9106 Raty = 0.8823 Ratx1= 1.6829 Raty1= 1.7568 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 1.8784E+06(kN/m) RJY = 1.8562E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 10 Tower No. 1 Xstif= 29.1244(m) Ystif= 17.4794(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.0813(m) Ymass= 16.1017(m) Gmass= 1275.3497(t) Eex = 0.3296 Eey = 0.0688 Ratx = 0.8489 Raty = 0.8132 Ratx1= 2.1906 Raty1= 2.2863 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 1.5945E+06(kN/m) RJY = 1.5094E+06(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)
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--------------------------------------------------------------------------Floor No. 11 Tower No. 1 Xstif= 28.8591(m) Ystif= 17.0292(m) Alf = 0.0000(Degree) Xmass= 21.2881(m) Ymass= 16.1248(m) Gmass= 1057.9510(t) Eex = 0.3331 Eey = 0.0443 Ratx = 0.6521 Raty = 0.6248 Ratx1= 4.9062 Raty1= 6.4105 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 1.0398E+06(kN/m) RJY = 9.4314E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) --------------------------------------------------------------------------Floor No. 12 Tower No. 1 Xstif= 31.6430(m) Ystif= 21.1510(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 31.6430(m) Ymass= 21.1741(m) Gmass= 108.2306(t) Eex = 0.0000 Eey = 0.0032 Ratx = 0.2548 Raty = 0.1950 Ratx1= 1.2500 Raty1= 1.2500 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.6493E+05(kN/m) RJY = 1.8390E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m) ============================================================================ 抗倾覆验算结果 ============================================================================ 抗倾覆弯矩 Mr 倾覆弯矩 Mov 比值 Mr/Mov 零应力区(%) X 风荷载 3582028.5 18612.4 192.45 0.00 Y 风荷载 1260216.5 52255.0 24.12 0.00 X 地 震 3582028.5 188501.5 19.00 0.00 Y 地 震 1260216.5 166916.6 7.55 0.00 ============================================================================ 结构整体稳定验算结果 ============================================================================ X 向刚重比 EJd/GH**2= 16.93 Y 向刚重比 EJd/GH**2= 23.50 该结构刚重比 EJd/GH**2 大于 1.4,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 该结构刚重比 EJd/GH**2 大于 2.7,可以不考虑重力二阶效应 ********************************************************************** * 楼层抗剪承载力、及承载力比值 * ********************************************************************** Ratio_Bu: 表示本层与上一层的承载力之比 ---------------------------------------------------------------------层号 塔号 X 向承载力 Y 向承载力 Ratio_Bu:X,Y ---------------------------------------------------------------------12 1 0.1005E+04 0.1005E+04 1.00 1.00 11 1 0.1087E+05 0.1088E+05 10.82 10.83 10 1 0.1060E+05 0.1218E+05 0.98 1.12 9 1 0.1202E+05 0.1361E+05 1.13 1.12 8 1 0.1420E+05 0.1555E+05 1.18 1.14
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7 1 0.1547E+05 0.1672E+05 1.09 1.08 6 1 0.1676E+05 0.1784E+05 1.08 1.07 5 1 0.1800E+05 0.1885E+05 1.07 1.06 4 1 0.2184E+05 0.2373E+05 1.21 1.26 3 1 0.2423E+05 0.2507E+05 1.11 1.06 2 1 0.2364E+05 0.2638E+05 0.98 1.05 1 1 0.5694E+05 0.3295E+05 2.41 1.25 ====================================================================== 周期、地震力与振型输出文件 (VSS 求解器) ====================================================================== 考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数 振型号 周 期 1 0.9040 2 0.8465 3 0.5870 4 0.2752 5 0.2517 6 0.1546 7 0.1425 8 0.1288 9 0.0980 10 0.0972 11 0.0869 12 0.0858 13 0.0810 14 0.0710 15 0.0647 地震作用最大的方向 = 转 角 平动系数 (X+Y) 3.86 0.99 ( 0.99+0.00 91.52 0.73 ( 0.00+0.73 100.55 0.29 ( 0.01+0.28 0.69 1.00 ( 1.00+0.00 88.45 0.70 ( 0.00+0.69 96.65 0.35 ( 0.01+0.34 178.88 1.00 ( 0.99+0.00 87.18 0.70 ( 0.01+0.70 3.79 1.00 ( 0.99+0.01 92.51 0.89 ( 0.00+0.88 146.00 0.31 ( 0.21+0.10 173.89 0.71 ( 0.70+0.01 71.59 0.69 ( 0.08+0.60 95.97 0.35 ( 0.01+0.35 168.96 0.97 ( 0.93+0.04 2.304 (度) 扭转系数 0.01 0.27 0.71 0.00 0.30 0.65 0.00 0.30 0.00 0.11 0.69 0.29 0.31 0.65 0.03

) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) )

============================================================ 仅考虑 X 向地震作用时的地震力 Floor : 层号 Tower : 塔号 F-x-x : X 方向的耦联地震力在 X 方向的分量 F-x-y : X 方向的耦联地震力在 Y 方向的分量 F-x-t : X 方向的耦联地震力的扭矩 振型 1 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 89.68 11.58 16.83
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11 1 861.90 63.85 1142.93 10 1 925.73 65.01 1175.91 9 1 849.49 57.21 1055.50 8 1 759.97 49.14 921.24 7 1 660.90 41.04 780.92 6 1 552.14 32.91 635.24 5 1 436.88 24.96 488.59 4 1 344.32 18.83 377.18 3 1 210.92 10.86 225.09 2 1 100.97 4.84 108.14 1 1 1.57 0.23 1.33 振型 2 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -0.30 -1.26 2.67 11 1 0.42 -18.21 188.90 10 1 0.50 -19.58 199.80 9 1 0.49 -17.85 183.71 8 1 0.47 -15.85 164.26 7 1 0.43 -13.68 142.88 6 1 0.37 -11.34 119.27 5 1 0.31 -8.91 94.16 4 1 0.24 -6.97 74.80 3 1 0.17 -4.30 45.99 2 1 0.10 -2.07 22.47 1 1 0.00 -0.07 0.38 振型 3 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 4.81 -16.13 -28.84 11 1 10.32 -73.02 -2017.42 10 1 11.54 -73.16 -2067.69 9 1 11.19 -63.72 -1841.98 8 1 10.59 -54.08 -1597.26 7 1 9.77 -44.61 -1349.20 6 1 8.68 -35.41 -1095.85 5 1 7.30 -26.73 -844.37 4 1 6.22 -20.29 -657.81 3 1 4.00 -12.20 -393.22 2 1 2.03 -6.08 -190.08 1 1 0.08 -0.47 -6.48 振型 4 的地震力
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------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -83.07 -4.71 -12.31 11 1 -663.42 -3.89 -739.65 10 1 -498.41 3.21 -524.56 9 1 -184.14 8.39 -169.12 8 1 135.57 11.57 188.64 7 1 410.35 12.81 497.97 6 1 602.81 12.37 710.01 5 1 683.38 10.52 792.95 4 1 691.93 8.31 801.00 3 1 510.96 4.55 592.75 2 1 280.81 1.64 337.54 1 1 5.05 0.30 5.25 振型 5 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -0.37 -0.97 2.44 11 1 -0.33 -12.03 147.06 10 1 -0.15 -9.02 110.86 9 1 0.07 -3.23 45.15 8 1 0.24 2.64 -21.84 7 1 0.33 7.67 -79.67 6 1 0.35 11.17 -120.31 5 1 0.32 12.59 -137.55 4 1 0.29 12.70 -140.91 3 1 0.13 9.51 -104.78 2 1 0.02 5.24 -58.47 1 1 0.00 0.22 -1.14 振型 6 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -2.33 10.71 15.95 11 1 -1.03 26.78 700.25 10 1 -1.14 15.62 470.05 9 1 -1.00 1.22 118.08 8 1 -0.39 -11.56 -223.26 7 1 0.71 -21.16 -507.45 6 1 2.15 -26.81 -699.11 5 1 3.51 -28.20 -771.95 4 1 4.75 -27.62 -783.17
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3 1 4.13 -20.82 -579.81 2 1 2.50 -12.52 -333.59 1 1 0.12 -1.26 -15.96 振型 7 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 70.54 0.89 6.49 11 1 323.54 -13.51 435.96 10 1 93.64 -10.81 219.76 9 1 -199.80 -0.76 -110.95 8 1 -371.25 8.76 -322.37 7 1 -347.24 13.72 -318.90 6 1 -148.42 12.65 -107.72 5 1 127.23 6.99 201.95 4 1 371.53 0.31 490.14 3 1 422.39 -3.78 536.16 2 1 291.64 -3.99 381.77 1 1 6.15 0.14 6.94 振型 8 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 0.72 1.51 -3.56 11 1 0.30 9.47 -132.88 10 1 -0.28 2.67 -51.22 9 1 -0.66 -5.87 54.11 8 1 -0.65 -10.86 119.91 7 1 -0.34 -10.12 120.14 6 1 0.08 -4.17 59.50 5 1 0.40 4.06 -29.94 4 1 0.57 11.34 -111.60 3 1 0.44 12.72 -130.40 2 1 0.19 8.72 -91.74 1 1 0.01 0.43 -2.00 振型 9 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -92.97 -5.41 -8.13 11 1 -12.24 8.14 -244.52 10 1 79.79 8.44 -235.15 9 1 107.46 -0.26 -102.40 8 1 43.34 -9.21 7.05
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7 1 -57.12 -12.25 51.82 6 1 -111.12 -7.32 52.26 5 1 -73.76 2.65 50.65 4 1 26.08 12.70 73.74 3 1 111.44 16.02 86.23 2 1 106.97 11.62 74.94 1 1 2.56 0.88 2.78 振型 10 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 0.13 -3.28 -1.64 11 1 0.07 1.07 11.16 10 1 -0.07 2.27 14.17 9 1 -0.18 1.93 17.08 8 1 -0.17 0.71 19.67 7 1 -0.04 -0.66 16.30 6 1 0.09 -1.42 3.69 5 1 0.15 -1.28 -15.40 4 1 0.13 -0.60 -35.03 3 1 0.03 0.09 -38.94 2 1 -0.03 0.26 -28.04 1 1 0.00 -0.03 -1.19 振型 11 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 13.94 1.70 -303.64 11 1 -32.15 13.89 -185.14 10 1 -8.95 -8.40 229.38 9 1 24.73 -21.12 474.14 8 1 29.97 -10.33 351.24 7 1 3.83 13.22 -17.61 6 1 -26.67 27.32 -330.99 5 1 -30.74 17.26 -352.57 4 1 -4.39 -10.86 -118.61 3 1 29.85 -32.91 157.69 2 1 35.16 -31.24 220.03 1 1 0.88 -1.91 2.12 振型 12 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 47.14 -5.30 362.82
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11 1 -106.55 10.59 -240.63 10 1 -29.61 3.70 -51.02 9 1 79.83 -7.86 200.84 8 1 98.71 -9.66 243.59 7 1 14.20 -0.37 54.45 6 1 -86.31 10.03 -177.34 5 1 -101.34 10.31 -230.69 4 1 -16.22 -0.43 -72.02 3 1 97.00 -11.62 142.69 2 1 114.78 -13.03 198.28 1 1 2.91 -0.66 2.75 振型 13 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 5.66 5.94 -59.13 11 1 -12.15 -33.69 417.39 10 1 -3.89 0.98 -17.65 9 1 8.95 34.82 -426.65 8 1 11.67 30.69 -395.88 7 1 2.15 -5.14 6.79 6 1 -9.84 -37.38 389.72 5 1 -12.11 -34.20 393.79 4 1 -2.34 2.21 33.58 3 1 11.59 38.45 -356.04 2 1 13.63 41.30 -407.29 1 1 0.39 2.38 -10.27 振型 14 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -0.07 0.30 0.73 11 1 0.07 -1.28 -28.43 10 1 0.16 -0.58 -10.89 9 1 0.05 0.53 11.51 8 1 -0.16 1.24 26.13 7 1 -0.23 1.19 27.69 6 1 -0.07 0.49 15.60 5 1 0.14 -0.41 -5.37 4 1 0.20 -1.12 -27.76 3 1 0.03 -1.26 -36.32 2 1 -0.09 -0.94 -28.30 1 1 0.00 -0.12 -1.58 振型 15 的地震力
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------------------------------------------------------Floor Tower F-x-x F-x-y F-x-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -10.65 1.40 -2.99 11 1 98.45 -20.58 168.75 10 1 -49.26 10.29 -253.05 9 1 -126.60 23.86 -362.25 8 1 -3.20 -0.73 104.15 7 1 127.01 -22.45 488.69 6 1 71.05 -7.76 242.93 5 1 -88.54 20.90 -298.72 4 1 -121.84 19.33 -419.60 3 1 48.03 -14.95 46.96 2 1 151.23 -33.85 376.08 1 1 4.38 -2.08 5.79 各振型作用下 X 方向的基底剪力 ------------------------------------------------------振型号 剪力(kN) 1 5794.49 2 3.20 3 86.53 4 1891.80 5 0.90 6 11.98 7 639.94 8 0.78 9 130.43 10 0.12 11 35.47 12 114.53 13 13.70 14 0.03 15 100.05 各层 X 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号 Fx : X 向地震作用下结构的地震反应力 Vx : X 向地震作用下结构的楼层剪力 Mx : X 向地震作用下结构的弯矩 Static Fx: 静力法 X 向的地震力 --------------------------------------------------------------------------------Floor Tower Fx Vx (分塔剪重比) (整层剪重比) Mx Static Fx
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(kN) (kN) (kN-m) (注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构) 12 710.51 11 1199.27 10 1257.52 9 1136.80 8 7 6 5 4 574.11 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 165.92 1141.03 1057.22 914.75 165.92(15.73%) 1274.48(11.34%) 2298.93(10.02%) 3087.62( 8.91%) 8.03%) 7.35%) 6.81%) 6.37%) 5606.13( ( 8.03%) ( 7.35%) ( 6.81%) ( 6.37%) 5.96%) ( 5.58%) ( 5.15%) ( 4.50%) (15.73%) (11.34%) (10.02%) ( 8.91%) 37206.26 51922.19 68083.13 85524.98 ( 5.96%) 127186.49 153011.92 174095.48

(kN)

497.76 5007.73 13231.58 24178.93 1014.63 894.08 773.53 652.98 105762.46 425.44 303.65 180.15

868.00 3723.25( 861.94 4266.83( 854.95 4749.01( 849.50 5183.34( 1 875.76 745.63 518.25 11.35

1 1 1

5942.49( 5.58%) 6156.01( 5.15%) 6160.18( 4.50%)

抗震规范(5.2.5)条要求的 X 向楼层最小剪重比 = 2.40% X 方向的有效质量系数: 99.58% ============================================================ 仅考虑 Y 向地震时的地震力 Floor : 层号 Tower : 塔号 F-y-x : Y 方向的耦联地震力在 X 方向的分量 F-y-y : Y 方向的耦联地震力在 Y 方向的分量 F-y-t : Y 方向的耦联地震力的扭矩 振型 1 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 5.89 0.76 1.10 11 1 56.59 4.19 75.04 10 1 60.78 4.27 77.21 9 1 55.78 3.76 69.30 8 1 49.90 3.23 60.49 7 1 43.39 2.69 51.27 6 1 36.25 2.16 41.71 5 1 28.68 1.64 32.08 4 1 22.61 1.24 24.77
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3 1 13.85 0.71 14.78 2 1 6.63 0.32 7.10 1 1 0.10 0.01 0.09 振型 2 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 11.23 47.36 -100.09 11 1 -15.84 683.03 -7086.53 10 1 -18.77 734.61 -7495.54 9 1 -18.51 669.47 -6891.99 8 1 -17.61 594.65 -6162.21 7 1 -16.05 513.23 -5360.06 6 1 -13.99 425.50 -4474.25 5 1 -11.48 334.07 -3532.40 4 1 -8.91 261.65 -2806.26 3 1 -6.45 161.47 -1725.33 2 1 -3.68 77.67 -843.02 1 1 -0.04 2.78 -14.11 振型 3 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -23.66 79.42 141.94 11 1 -50.79 359.41 9930.18 10 1 -56.81 360.11 10177.63 9 1 -55.07 313.65 9066.64 8 1 -52.11 266.21 7862.07 7 1 -48.10 219.58 6641.08 6 1 -42.70 174.30 5394.01 5 1 -35.93 131.57 4156.17 4 1 -30.64 99.86 3237.90 3 1 -19.71 60.07 1935.51 2 1 -10.01 29.94 935.64 1 1 -0.40 2.33 31.88 振型 4 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -2.86 -0.16 -0.42 11 1 -22.82 -0.13 -25.44 10 1 -17.14 0.11 -18.04 9 1 -6.33 0.29 -5.82 8 1 4.66 0.40 6.49
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7 1 14.12 0.44 17.13 6 1 20.74 0.43 24.42 5 1 23.51 0.36 27.28 4 1 23.80 0.29 27.55 3 1 17.58 0.16 20.39 2 1 9.66 0.06 11.61 1 1 0.17 0.01 0.18 振型 5 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -15.13 -39.17 99.10 11 1 -13.44 -487.84 5961.82 10 1 -6.03 -365.81 4494.15 9 1 2.84 -130.92 1830.26 8 1 9.54 107.01 -885.60 7 1 13.24 311.09 -3230.03 6 1 14.37 452.80 -4877.55 5 1 13.10 510.54 -5576.18 4 1 11.63 514.77 -5712.41 3 1 5.33 385.52 -4247.67 2 1 0.93 212.49 -2370.49 1 1 0.12 8.91 -46.37 振型 6 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 18.60 -85.50 -127.24 11 1 8.19 -213.70 -5587.75 10 1 9.10 -124.66 -3750.83 9 1 7.96 -9.74 -942.19 8 1 3.11 92.23 1781.55 7 1 -5.63 168.81 4049.22 6 1 -17.15 213.90 5578.66 5 1 -28.02 225.05 6159.86 4 1 -37.91 220.38 6249.43 3 1 -32.94 166.14 4626.63 2 1 -19.97 99.89 2661.94 1 1 -0.95 10.09 127.34 振型 7 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 1.17 0.01 0.11
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11 1 5.36 -0.22 7.23 10 1 1.55 -0.18 3.64 9 1 -3.31 -0.01 -1.84 8 1 -6.16 0.15 -5.35 7 1 -5.76 0.23 -5.29 6 1 -2.46 0.21 -1.79 5 1 2.11 0.12 3.35 4 1 6.16 0.01 8.13 3 1 7.00 -0.06 8.89 2 1 4.84 -0.07 6.33 1 1 0.10 0.00 0.12 振型 8 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 18.25 38.36 -90.37 11 1 7.63 240.46 -3375.66 10 1 -7.16 67.83 -1301.16 9 1 -16.72 -149.11 1374.46 8 1 -16.53 -275.99 3046.10 7 1 -8.54 -256.96 3051.94 6 1 2.05 -105.85 1511.39 5 1 10.23 103.22 -760.59 4 1 14.54 287.97 -2834.91 3 1 11.10 323.05 -3312.57 2 1 4.79 221.40 -2330.46 1 1 0.23 10.81 -50.89 振型 9 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -18.54 -1.08 -1.62 11 1 -2.44 1.62 -48.75 10 1 15.91 1.68 -46.88 9 1 21.42 -0.05 -20.42 8 1 8.64 -1.84 1.41 7 1 -11.39 -2.44 10.33 6 1 -22.15 -1.46 10.42 5 1 -14.71 0.53 10.10 4 1 5.20 2.53 14.70 3 1 22.22 3.19 17.19 2 1 21.33 2.32 14.94 1 1 0.51 0.18 0.55 振型 10 的地震力
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------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -1.01 25.07 12.55 11 1 -0.57 -8.17 -85.25 10 1 0.50 -17.31 -108.26 9 1 1.38 -14.77 -130.56 8 1 1.26 -5.44 -150.33 7 1 0.34 5.06 -124.57 6 1 -0.68 10.88 -28.20 5 1 -1.12 9.78 117.67 4 1 -0.96 4.60 267.67 3 1 -0.26 -0.69 297.57 2 1 0.20 -2.00 214.26 1 1 -0.03 0.20 9.10 振型 11 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -17.05 -2.08 371.43 11 1 39.33 -16.99 226.47 10 1 10.95 10.28 -280.60 9 1 -30.25 25.84 -580.00 8 1 -36.66 12.64 -429.66 7 1 -4.68 -16.18 21.54 6 1 32.62 -33.42 404.88 5 1 37.60 -21.11 431.28 4 1 5.38 13.29 145.09 3 1 -36.52 40.25 -192.90 2 1 -43.01 38.22 -269.15 1 1 -1.08 2.34 -2.60 振型 12 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 -5.89 0.66 -45.29 11 1 13.30 -1.32 30.04 10 1 3.70 -0.46 6.37 9 1 -9.97 0.98 -25.07 8 1 -12.32 1.21 -30.41 7 1 -1.77 0.05 -6.80 6 1 10.78 -1.25 22.14 5 1 12.65 -1.29 28.80 4 1 2.02 0.05 8.99
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3 1 -12.11 1.45 -17.81 2 1 -14.33 1.63 -24.75 1 1 -0.36 0.08 -0.34 振型 13 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 19.16 20.09 -200.08 11 1 -41.11 -114.00 1412.29 10 1 -13.17 3.32 -59.72 9 1 30.28 117.80 -1443.61 8 1 39.47 103.83 -1339.50 7 1 7.28 -17.40 22.97 6 1 -33.31 -126.47 1318.65 5 1 -40.99 -115.71 1332.42 4 1 -7.91 7.49 113.62 3 1 39.20 130.09 -1204.71 2 1 46.13 139.75 -1378.10 1 1 1.31 8.04 -34.76 振型 14 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 4.93 -21.12 -52.13 11 1 -4.77 91.06 2017.96 10 1 -11.19 41.22 772.80 9 1 -3.68 -37.52 -817.31 8 1 11.32 -87.89 -1854.84 7 1 16.33 -84.34 -1965.89 6 1 5.28 -34.48 -1107.63 5 1 -9.80 29.44 381.51 4 1 -14.13 79.80 1970.70 3 1 -2.44 89.18 2578.13 2 1 6.32 66.79 2008.71 1 1 -0.16 8.42 111.87 振型 15 的地震力 ------------------------------------------------------Floor Tower F-y-x F-y-y F-y-t (kN) (kN) (kN-m) 12 1 2.83 -0.37 0.79 11 1 -26.18 5.47 -44.88 10 1 13.10 -2.74 67.30 9 1 33.67 -6.35 96.34 8 1 0.85 0.19 -27.70
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7 1 -33.78 5.97 -129.97 6 1 -18.90 2.06 -64.61 5 1 23.55 -5.56 79.44 4 1 32.40 -5.14 111.59 3 1 -12.77 3.98 -12.49 2 1 -40.22 9.00 -100.02 1 1 -1.17 0.55 -1.54 各振型作用下 Y 方向的基底剪力 ------------------------------------------------------振型号 剪力(kN) 1 24.98 2 4505.49 3 2096.46 4 2.24 5 1479.41 6 762.88 7 0.18 8 505.19 9 5.18 10 7.21 11 53.07 12 1.78 13 156.83 14 140.55 15 7.08 各层 Y 方向的作用力(CQC) Floor : 层号 Tower : 塔号 Fy : Y 向地震作用下结构的地震反应力 Vy : Y 向地震作用下结构的楼层剪力 My : Y 向地震作用下结构的弯矩 Static Fy: 静力法 Y 向的地震力 ---------------------------------------------------------------------------------Floor Tower Fy Vy (分塔剪重比) (整层剪重比) My Static Fy (kN) (kN) (kN-m) (kN) (注意:下面分塔输出的剪重比不适合于上连多塔结构) 12 11 10 9 8 7 1 1 1 1 1 1 138.62 981.18 926.17 794.81 738.87 717.11 138.62(13.14%) 1090.33( 9.70%) 1997.71( 8.70%) 2714.85( 7.83%) 3298.12( 7.12%) 3790.67( 6.53%)
46

(13.14%) ( 9.70%) ( 8.70%) ( 7.83%) ( 7.12%) ( 6.53%)

415.86 4269.60 11429.62 21101.29 32728.74 45935.89

715.46 1277.87 1339.95 1211.31 1081.13 952.68

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6 1 714.30 4219.52( 6.05%) 5 1 704.09 4599.81( 5.65%) 4 1 732.89 4962.94( 5.28%) 3 1 634.35 5257.27( 4.94%) 2 1 416.94 5444.64( 4.56%) 1 1 25.20 5454.79( 3.98%) 抗震规范(5.2.5)条要求的 Y 向楼层最小剪重比 Y 方向的有效质量系数: 98.72%

( 6.05%) 60459.98 ( 5.65%) 76117.05 ( 5.28%) 94232.01 ( 4.94%) 113348.74 ( 4.56%) 136337.06 (3.98%) 155080.16 = 2.40%

824.23 695.78 611.74 453.33 323.55 191.95

==========各楼层地震剪力系数调整情况 [抗震规范(5.2.5)验算]========== 层号 X 向调整系数 Y 向调整系数 1 1.000 1.000 2 1.000 1.000 3 1.000 1.000 4 1.000 1.000 5 1.000 1.000 6 1.000 1.000 7 1.000 1.000 8 1.000 1.000 9 1.000 1.000 10 1.000 1.000 11 1.000 1.000 12 1.000 1.000 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// |公司名称: | | | | SATWE 位移输出文件 | | 文件 名称: WDISP.OUT | | | | 工程名称: 设计人: | | 工程代号: 校核人: 日期:2010/ 5/ 9 | /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 所有位移的单位为毫米 Floor : 层号 Tower : 塔号 Jmax : 最大位移对应的节点号 JmaxD : 最大层间位移对应的节点号 Max-(Z) : 节点的最大竖向位移 h : 层高 Max-(X),Max-(Y) : X,Y 方向的节点最大位移 Ave-(X),Ave-(Y) : X,Y 方向的层平均位移
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Max-Dx ,Max-Dy : X,Y 方向的最大层间位移 Ave-Dx ,Ave-Dy : X,Y 方向的平均层间位移 Ratio-(X),Ratio-(Y): 最大位移与层平均位移的比值 Ratio-Dx,Ratio-Dy : 最大层间位移与平均层间位移的比值 Max-Dx/h,Max-Dy/h : X,Y 方向的最大层间位移角 X-Disp,Y-Disp,Z-Disp:节点 X,Y,Z 方向的位移 === 工况 1 === X 方向地震力作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx 12 1 1347 17.97 17.65 1.02 1347 0.64 0.63 1.03 11 1 1331 18.37 17.60 1.04 1331 1.30 1.23 1.06 10 1 1221 17.13 16.43 1.04 1221 1.52 1.45 1.05 9 1 1111 15.69 15.06 1.04 1111 1.73 1.65 1.05 8 1 1001 14.05 13.49 1.04 1001 1.90 1.81 1.05 7 1 891 12.23 11.76 1.04 891 2.04 1.96 1.05 6 1 781 10.24 9.86 1.04 781 2.14 2.05 1.04 5 1 671 8.14 7.84 1.04 671 2.18 2.09 1.04 4 1 479 5.99 5.77 1.04 479 2.23 2.15 1.04 3 1 369 3.77 3.63 1.04 369 2.05 1.98 1.04 2 1 259 1.72 1.66 1.04 259 1.70 1.64 1.04 1 1 109 0.02 0.02 1.00 109 0.02 0.02 1.00 X 方向最大值层间位移角: 1/1654. === 工况 2 === X-5% 偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx 12 1 1347 17.96 17.76 1.01 1347 0.63 0.63 1.01 11 1 1331 18.02 17.54 1.03 1331 1.27 1.23 1.04 10 1 1221 16.81 16.37 1.03 1221 1.49 1.44 1.03
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h Max-Dx/h 3000. 1/4673. 3600. 1/2768. 3600. 1/2365. 3600. 1/2079. 3600. 1/1896. 3600. 1/1760. 3600. 1/1681. 3600. 1/1654. 3900. 1/1747. 3900. 1/1905. 4500. 1/2647. 3600. 1/9999.

h Max-Dx/h 3000. 1/4752. 3600. 1/2830. 3600. 1/2416.

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1111 15.41 15.01 1.03 1111 1.70 1.65 1.03 8 1 1001 13.80 13.45 1.03 1001 1.86 1.81 1.03 7 1 891 12.01 11.72 1.02 891 2.01 1.95 1.03 6 1 781 10.06 9.83 1.02 781 2.10 2.05 1.03 5 1 671 8.00 7.82 1.02 671 2.14 2.08 1.03 4 1 479 5.89 5.76 1.02 479 2.19 2.14 1.02 3 1 369 3.70 3.62 1.02 369 2.01 1.97 1.02 2 1 259 1.69 1.66 1.02 259 1.67 1.64 1.02 1 1 109 0.02 0.02 1.00 109 0.02 0.02 1.00 X 方向最大值层间位移角: 1/1685. === 工况 3 === X+5% 偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx 12 1 1347 17.98 17.54 1.03 1347 0.65 0.63 1.04 11 1 1331 18.72 17.66 1.06 1331 1.33 1.24 1.08 10 1 1221 17.45 16.48 1.06 1221 1.55 1.45 1.07 9 1 1111 15.98 15.11 1.06 1111 1.77 1.66 1.07 8 1 1001 14.30 13.54 1.06 1001 1.94 1.82 1.06 7 1 891 12.45 11.79 1.06 891 2.08 1.96 1.06 6 1 781 10.42 9.89 1.05 781 2.18 2.06 1.06 5 1 671 8.28 7.87 1.05 671 2.22 2.10 1.06 4 1 479 6.09 5.79 1.05 479 2.27 2.16 1.05 3 1 369 3.83 3.64 1.05 369 2.08 1.98 1.05 2 1 259 1.75 1.67 1.05 259 1.73 1.65 1.05
49

9

1

3600. 1/2122. 3600. 1/1934. 3600. 1/1795. 3600. 1/1713. 3600. 1/1685. 3900. 1/1777. 3900. 1/1937. 4500. 1/2692. 3600. 1/9999.

h Max-Dx/h 3000. 1/4596. 3600. 1/2708. 3600. 1/2316. 3600. 1/2038. 3600. 1/1859. 3600. 1/1727. 3600. 1/1650. 3600. 1/1625. 3900. 1/1717. 3900. 1/1873. 4500. 1/2603.

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109 0.02 0.02 1.00 109 0.02 0.02 1.00 X 方向最大值层间位移角: 1/1625. === 工况 4 === Y 方向地震力作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(Y) Ave-(Y) Ratio-(Y) JmaxD Max-Dy Ave-Dy Ratio-Dy 12 1 1347 12.61 11.52 1.09 1355 0.78 0.77 1.01 11 1 1239 23.83 16.77 1.42 1239 1.70 1.33 1.28 10 1 1129 22.20 15.50 1.43 1129 2.00 1.51 1.33 9 1 1019 20.30 14.05 1.44 1019 2.28 1.67 1.36 8 1 909 18.13 12.44 1.46 909 2.49 1.79 1.39 7 1 799 15.72 10.71 1.47 799 2.67 1.88 1.42 6 1 689 13.12 8.87 1.48 689 2.79 1.93 1.45 5 1 579 10.38 6.96 1.49 579 2.81 1.91 1.47 4 1 469 7.59 5.07 1.50 469 2.79 1.88 1.49 3 1 359 4.81 3.20 1.51 359 2.59 1.72 1.51 2 1 249 2.22 1.47 1.51 249 2.18 1.43 1.52 1 1 109 0.04 0.04 1.00 109 0.04 0.04 1.00 Y 方向最大值层间位移角: 1/1281. === 工况 5 === Y-5% 偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(Y) Ave-(Y) Ratio-(Y) JmaxD Max-Dy Ave-Dy Ratio-Dy 12 1 1347 12.84 11.22 1.14 1347 0.76 0.75 1.02 11 1 1239 25.95 17.45 1.49 1239 1.85 1.36 1.36 10 1 1129 24.18 16.13 1.50 1129 2.18 1.55 1.41 9 1 1019 22.10 14.63 1.51 1019 2.48 1.72 1.44 8 1 909 19.73 12.97 1.52 909 2.72 1.85 1.47
50

1

1

3600. 1/9999.

h Max-Dy/h 3000. 1/3858. 3600. 1/2119. 3600. 1/1796. 3600. 1/1582. 3600. 1/1444. 3600. 1/1346. 3600. 1/1291. 3600. 1/1281. 3900. 1/1398. 3900. 1/1503. 4500. 1/2066. 3600. 1/9999.

h Max-Dy/h 3000. 1/3924. 3600. 1/1944. 3600. 1/1648. 3600. 1/1453. 3600. 1/1326.

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799 17.11 11.16 1.53 799 2.91 1.95 1.49 6 1 689 14.28 9.25 1.54 689 3.04 2.00 1.51 5 1 579 11.29 7.27 1.55 579 3.06 1.99 1.54 4 1 469 8.26 5.30 1.56 469 3.04 1.96 1.55 3 1 359 5.24 3.34 1.57 359 2.82 1.80 1.57 2 1 249 2.42 1.54 1.57 249 2.37 1.50 1.58 1 1 109 0.05 0.04 1.00 109 0.05 0.04 1.00 Y 方向最大值层间位移角: 1/1177. === 工况 6 === Y+5% 偶然偏心地震力作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(Y) Ave-(Y) Ratio-(Y) JmaxD Max-Dy Ave-Dy Ratio-Dy 12 1 1347 12.38 11.84 1.05 1355 0.84 0.79 1.06 11 1 1239 21.80 16.15 1.35 1239 1.55 1.30 1.20 10 1 1129 20.32 14.90 1.36 1129 1.83 1.47 1.25 9 1 1019 18.58 13.49 1.38 1019 2.08 1.61 1.29 8 1 909 16.59 11.95 1.39 909 2.28 1.73 1.32 7 1 799 14.39 10.27 1.40 799 2.45 1.81 1.35 6 1 689 12.01 8.50 1.41 689 2.55 1.85 1.38 5 1 579 9.50 6.67 1.42 579 2.57 1.83 1.40 4 1 469 6.95 4.86 1.43 469 2.55 1.80 1.42 3 1 359 4.41 3.06 1.44 359 2.38 1.65 1.44 2 1 249 2.03 1.41 1.44 249 1.99 1.37 1.45 1 1 109 0.04 0.04 1.00 109 0.04 0.04 1.00 Y 方向最大值层间位移角: 1/1400. === 工况 7 === X 方向风荷载作用下的楼层最大位移
51

7

1

3600. 1/1236. 3600. 1/1186. 3600. 1/1177. 3900. 1/1284. 3900. 1/1381. 4500. 1/1899. 3600. 1/9999.

h Max-Dy/h 3000. 1/3574. 3600. 1/2317. 3600. 1/1962. 3600. 1/1729. 3600. 1/1578. 3600. 1/1471. 3600. 1/1411. 3600. 1/1400. 3900. 1/1527. 3900. 1/1642. 4500. 1/2257. 3600. 1/9999.

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Floor

Jmax Max-(X) Ave-(X) Ratio-(X) JmaxD Max-Dx Ave-Dx Ratio-Dx 12 1 1347 1.70 1.68 1.01 1347 0.09 0.09 1.01 11 1 1331 1.67 1.62 1.03 1331 0.11 0.11 1.03 10 1 1221 1.56 1.52 1.03 1221 0.13 0.12 1.03 9 1 1111 1.43 1.39 1.03 1111 0.15 0.14 1.03 8 1 1001 1.28 1.25 1.03 1001 0.16 0.16 1.03 7 1 891 1.12 1.09 1.03 891 0.18 0.17 1.03 6 1 781 0.94 0.92 1.03 781 0.19 0.18 1.03 5 1 671 0.76 0.74 1.03 671 0.20 0.19 1.03 4 1 479 0.56 0.55 1.03 479 0.20 0.20 1.03 3 1 369 0.36 0.35 1.02 369 0.19 0.19 1.02 2 1 259 0.17 0.16 1.02 259 0.16 0.16 1.03 1 1 109 0.00 0.00 1.00 109 0.00 0.00 1.00 X 方向最大值层间位移角: 1/9999. === 工况 8 === Y 方向风荷载作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(Y) Ave-(Y) Ratio-(Y) JmaxD Max-Dy Ave-Dy Ratio-Dy 12 1 1347 3.65 3.25 1.12 1347 0.26 0.26 1.02 11 1 1239 4.96 3.58 1.39 1239 0.32 0.27 1.16 10 1 1129 4.65 3.31 1.40 1129 0.37 0.30 1.23 9 1 1019 4.28 3.01 1.42 1019 0.43 0.34 1.28 8 1 909 3.85 2.67 1.44 909 0.48 0.36 1.33 7 1 799 3.36 2.31 1.46 799 0.53 0.39 1.38 6 1 689 2.83 1.92 1.47 689 0.57 0.40 1.42
52

Tower

h Max-Dx/h 3000. 1/9999. 3600. 1/9999. 3600. 1/9999. 3600. 1/9999. 3600. 1/9999. 3600. 1/9999. 3600. 1/9999. 3600. 1/9999. 3900. 1/9999. 3900. 1/9999. 4500. 1/9999. 3600. 1/9999.

h Max-Dy/h 3000. 1/9999. 3600. 1/9999. 3600. 1/9676. 3600. 1/8381. 3600. 1/7454. 3600. 1/6760. 3600. 1/6320.

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579 2.26 1.52 579 0.59 0.40 4 1 469 1.67 1.12 469 0.59 0.40 3 1 359 1.08 0.71 359 0.57 0.38 2 1 249 0.51 0.34 249 0.50 0.33 1 1 109 0.01 0.01 109 0.01 0.01 Y 方向最大值层间位移角: 1/6129. === 工况 9 === 竖向恒载作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(Z) 12 1 1350 -0.87 11 1 1271 -3.43 10 1 1219 -4.31 9 1 1061 -4.68 8 1 951 -4.98 7 1 841 -5.19 6 1 731 -5.20 5 1 621 -5.00 4 1 559 -4.64 3 1 449 -4.39 2 1 339 -3.95 1 1 193 -3.48 === 工况 10 === 竖向活载作用下的楼层最大位移 Floor Tower Jmax Max-(Z) 12 1 1347 -1.04 11 1 1281 -1.30 10 1 1171 -1.87 9 1 1061 -1.84 8 1 951 -1.75 7 1 841 -1.68 6 1 731 -1.59 5 1 621 -1.48 4 1 511 -1.33 3 1 401 -1.19 2 1 321 -1.61 1 1 190 -1.47

5

1

1.49 1.46 1.50 1.48 1.51 1.51 1.51 1.52 1.00 1.00

3600. 1/6129. 3900. 1/6556. 3900. 1/6827. 4500. 1/9063. 3600. 1/9999.

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第五章 重力荷载代表值计算
《高层建筑混凝土结构技术规程》计算地震作用时,建筑结构的重力荷载代表值取永久 荷载标准值和可变荷载标准值组合值之和, 楼面荷载的可变荷载组合系数之和, 楼面荷载的可 变荷载组合系数,一般民用建筑为 0.5。

5.1 标准层重力荷载代表值(取第五层)
5.1.1 单位面积墙体荷载(kN/m) (1)外围护墙(300 mm ) 外围装饰恒载标准值为 0.4kN / m2 外围护墙采用陶粒空心砌块 8 ? 0.3 ? 2.4kN / m2 内墙面抹灰 0.2kN / m2 则外墙单位墙面重力荷载为 3kN / m2 (2)内隔墙(200 mm )
0.2 ? 8 ? 0.2 ? 2 ? 2kN / m2

(3)剪力墙 300 mm : 0.3 ? 25 ? 0.3 ? 0.2 ? 8kN / m2 200 mm : 0.2 ? 25 ? 0.2 ? 2 ? 5.4kN / m2 5.1.2 单位长度梁、柱荷载 (1)梁:梁自重+梁侧面层做法自重 主梁:750 ? 350 mm 则单位长度荷载为: 25 ? 0.25 ? ? 0.75 ? 0.1? ? 5.69kN / m 次梁:450 ? 200 mm 则单位长度荷载为: 25 ? 0.25 ? ? 0.45 ? 0.1? ? 2.19kN / m (2)柱:柱自重+柱周面层做法自重 600 ? 600 mm
54

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则单位长度荷载为: 25 ? 0.6 ? 3.6 ? 0.4 ? 3.6 ? 3? 0.2 ? 3.6 ? 57.6kN / m (3)门窗洞口面积及自重: 外墙窗洞口面积: 25 ?1.8 ? 2.1 ? 1.5 ?1.8 ? 2 ? 1.5 ?1.5 ? 2 ? 104.4m2 剪力墙洞口面积: 2 ?1.8 ? 2.1 ? 0.9 ? 2.1? 2 ? 11.34m2 内墙门洞面积: 23 ?1.8 ? 25 ? 1.5 ? 2.1 ? 1.2 ? 2.1? 4 ? 1.1? 2.2 ? 3 ? 63.96m2 5.1.3 楼层重力荷载代表值:
GE ? GK ? ?? j qkj

楼面恒载: 4 ? ? 51.9 ?18 ? 2 ? 3.3 ? 7.2 ? 2.2 ? 7.2 ? 7.2 ? 7.2 ? ? 6 ? 3.3 ? 7.2 ? 2
?5.2 ? 7.2 ? 7.2 ? 3830.688kN

主梁自重: 5.69 ? ? 7.5 ? 5 ? 4 ? 2 ? 4 ? 7.2 ? 2 ? 7.2 ? 7.8 ? 2 ? 3 ? 2 ?
?5.76 ? ? 0.6 ? 7 ? 4 ? 0.6 ? 3 ? 2 ? ? 1270.1kN

次梁自重: 2.19 ? ?18 ? 7 ? 51.9 ? 51.9 ? 3.3 ? 2 ? 7.15 ? 2 ? 2
?0.35 ? 2 ? 7 ? 0.1? 7 ? 0.35 ? 6 ? 0.1? 2 ? ? 1270.1kN

柱自重(取上下各半层): 0.6 ? 57.6 ? 32 ? 0.1? 0.6 ? 0.6 ? 32 ? 1104.8kN 外墙自重(取上下各半层): 3 ? ?? 7.5 ? 0.6 ? ? 5 ? 2 ? ? 7.2 ? 0.6 ? ? 2 ? 2 ? 7.2 ? 2 ? 7.8 ? 2 ?
? ? 3 ? 0.6 ? ? 2 ? ? ? 3.6 ? 0.75 ? ? 104.4 ? 800.01kN ? 3 ? ?? 7.5 ? 0.6 ? ? 5 ? 2 ? ? 7.2 ? 0.6 ? ? 2 ? 2 ? 7.2 ? 2 ? 7.8 ? ? 3 ? 0.6 ? ? 2 ? ? ?1.2 ? 2 ? 2.2 ? 0.3 ? 1.9 ? 0.6 ? ? ? ? 3.6 ? 0.75 ? ? 104.4 ? 686.3kN ?

?

?

?

?

内墙自重(取上下各半层): 2 ? ?? 7.5 ? 0.6 ? ? 9 ? ? 7.2 ? 0.6 ? ? 4 ? ? 7.8 ? 0.6 ? ? 6 ? ? ? 3.6 ? 0.75 ? ?
? ?? 7.2 ? 0.6 ? ? 6 ? 2 ? 5.7 ? ? ? 3.6 ? 0.45 ? ? 2 ? ? 375.345 ? 148.995 ? ? ? ? 1048.68kN

?

?

剪力墙自重(取上下各半层): 8 ? ? 2 ? 5.3 ? 0.6 ? 2 ? 1.9 ? 0.6 ? 7.8 ? 0.6 ? 2.2 ?
?3.6 ? 5.4 ? ? 3.6 ? 2 ? 3.9 ? 2 ? 7.2 ? 0.6 ? 2.2 ? 4
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?7.2 ? 0.6 ? ? 3.6 ? 1298.16kN

踢脚自重: 0.01? 0.12 ? 28 ? 0.0336kN / m 外: ? 7.2 ? 6 ? 7.5 ? 5 ? 2 ? 3 ? 2 ? ? 0.0336 ? 4.22kN 内: ? 7.2 ?15 ? 7.5 ? 9 ? 4.2 ? 3? ? 0.0336 ? 6.14kN 门窗自重: 0.4 ?104.4 ? 63.96 ? 0.4 ? 67.344kN 5.1.4 楼面荷载: 楼面活荷载: ? 7.8 ? 7.5 ? 7 ? 7.2 ? 7.2 ? 2 ? 7.5 ? 7.2 ? 2 ? 4.2 ? 7.2 ? ? 2
? ? 3 ? 51.9 ? 5.3 ? 7.2 ? 4.2 ? 7.2 ? ? 2.5 ? 3.3 ? 7.2 ? 2 ? 3.5 ? 2029.41kN

楼面恒荷载: 10623.652kN

5.2 与电算结果比较(第五层)
表 5.1 手算与电算重力荷载比较

恒载(kN) 手算结果 电算结果 10623.7 10664

活载(kN) 2029.41 ? 0.5=1014.7 1028

两者相差 ?G ? (10623.7 ? 1014.7) ? (10664 ? 1028) ? 53.6kN
?G 53.6 ? ? 0.5% ? 10% ,满足误差要求。 G 11692

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1054kN 10189kN 11705kN 11705kN 11692kN 11692kN 11692kN 11692kN 12607kN 12379kN 13090kN

17475kN

A

B

C

D

图 5.1 重力荷载代表值示意图

第六章 梁、柱、剪力墙刚度计算
6.1 框架梁线刚度计算
对有现浇楼面的梁,宜考虑楼板的作用。设计中,可近似按下式计算梁的惯性矩: 一边有楼板 两边有楼板
I b ? 1.5I 0

I b ? 2.0 I 0

式中, I 0 为按矩形截面计算的梁截面惯性矩。 梁线刚度计算如表 6.1 所示。

57

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表 6.1 框架梁线刚度 Kb

层 数

梁 位 置

跨 度
l0

截面

混凝土强 度等级及 弹性模量
Ec (kN / m2 )

惯性矩 (m 4 )
1.5bh3 I0 ? 12
Ib

边框架梁
kb ? Ec Ib l (kN ? m)
Ib

中框架梁
kb ? Ec Ib l (kN ? m)

? m?

b×h

? 1.5I 0

? 2I 0

边 1 边 中 边 2~ 4 边 中 边 5~ 10 边 中

7.8 300×750 7.2 300×750 3 300×750 7.8 300×750 7.2 300×750 3 300×750 7.8 300×750 7.2 300×750 3 300×750 C30 3.1?107 C35 3.15 ?107 C40 3.25 ?107

0.3 ? 0.753 12

6.563 ?104 15.75 ?10?3 7.109 ?104 12.06 ?104 6.36 ?104 15.75 ?10?3 6.89 ?104 16.54 ?104 6.06 ?104 21 ?10?3 21 ?10?3

8.75 ?104 9.48 ?104 22.75 ?104 8.48 ?104 9.18 ?104 22.05 ?104 8.08 ?104 21 ?10?3 8.75 ?104 21 ?104

? 10.5 ?10?3

0.3 ? 0.753 12
? 10.5 ?10?3

0.3 ? 0.75 12

3

15.75 ?10?3

6.56 ?104 15.75 ?104

? 10.5 ?10?3

6.2 框架柱线刚度计算
柱线刚度计算结果如表 6.2 所示。
表 6.2 柱线刚度

层高 层数
h0

截面

混凝土强度等级 及弹性模量 Ec (kN / m2 ) C45 3.35 ?107
58

惯性矩 框架柱线刚度 ( m4 )
I0 ? 1.5bh3 12
kc ? Ec I c (kN ? m) hc

(m) 1

b×h

4.5 700×700

20 ?10?3

14.89 ?104

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2~3 4 5~10

3.9 700×700 3.6 600×600 3.6 600×600

C40 3.25 ?107 C40 3.25 ?107 C35 3.15 ?107

20 ?10?3 10.8 ?10?3 10.8 ?10?3

16.67 ?104 9.75 ?104 9.45 ?104

6.3 框架柱侧向刚度计算
柱侧向刚度计算结果如表 6.3 所示。

59

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书 表 6.3 柱侧向刚度计算表

层 数

层高
h ?m?

与柱相连的 柱位置 梁刚度

柱的线刚度

kb ? kN ? m ?
中框边柱 1 中框边柱 2 中框中柱 1 中框中柱 2
8.75 ?104 9.48 ?104
8.75 ? 10 4 22.75 ? 10 4 9.48 ? 10 4 22.75 ? 10 4

kc ? kN ? m ?

k?

? kb
2?k

0.5 ? k ?? 2?k

DK ? ? ic

12 h2 ?104 kN / m ?

柱根数

nDK

?10 kN / m ?
4

第 i 层柱的 侧移刚度 Di ?104 kN / m ?

C fi ?

h ? DK

(104 kN )

0.588 0.637 2.12 2.16
14.89 ?104

0.42 0.43 0.64 0.64 0.39 0.40 0.58 0.59 0.2

3.71 3.79 5.65 5.65 3.44 3.53 5.12 5.21 2.63

5 3 6 5 1 2 1 2 5

18.55 11.37 33.9 28.25 118.11 531.495 3.44 7.06 5.12 10.4 13.15

1

4.5 边框边柱 1 边框边柱 2 边框中柱 1 边框中柱 2 中框边柱 1

6.56 ?104 7.11?104
6.56 ? 10 4 17.06 ? 10 4 7.11? 10 4 17.06 ? 10 4

0.44 0.48 1.59 1.62 0.51

8.48 ?104

60

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中框边柱 2 2~3 3.9 中框中柱 1 中框中柱 2 边框边柱 1 边框边柱 2 边框中柱 1 边框中柱 2 中框边柱 1

9.18 ?10

4

16.67 ?104

0.55 1.83 1.87 0.38 0.41 1.37 1.41 0.87

0.22 0.48 0.48 0.11 0.12 0.41 0.41 0.31

2.89 6.31 6.31 1.45 1.58 0.78 0.78 2.8

3 6 5 1 2 1 2 5

8.67 37.86 31.55 1.45 3.16 0.78 1.56 14

98.18

382.902

8.48 ? 10 4 22.05 ? 10 4 9.18 ? 10 4 22.05 ? 10 4

6.36 ?104 6.89 ?104
6.36 ? 10 4 16.54 ? 10 4 6.89 ? 10 4 16.54 ? 10 4

8.48 ?104

中框边柱 2 4 3.6 中框中柱 1 中框中柱 2

9.18 ?104

0.94
9.75 ?10
4

0.32

2.89

3

8.69 105.53 379.908

8.48 ? 10

4

22.05 ? 10 4 9.18 ? 10 4 22.05 ? 10 4

3.13 3.2

0.61 0.62

5.51 5.6

5 6

33.06 28

61

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边框边柱 1 边框边柱 2 边框中柱 1 边框中柱 2 中框边柱 1 中框边柱 2 中框中柱 1 中框中柱 2 5~10 3.6 边框边柱 1 边框边柱 2 边框中柱 1 边框中柱 2

6.36 ?104
6.89 ?104
6.36 ? 10 4 16.54 ? 10 4 6.89 ? 10 4 16.54 ? 10 4

0.65 0.71 2.35 2.4 0.85 0.93 3.08 3.15
9.45 ?104

0.25 0.26 0.54 0.55 0.3 0.32 0.61 0.61 0.24 0.26 0.59 0.59
62

2.26 2.35 4.88 4.97 2.625 2.8 5.34 5.34 2.1 2.28 5.16 5.16

1 2 1 2 5 3 6 5 1 2 1 2

2.26 4.7 4.88 9.94 13.125 8.4 32.04 26.7 102.405 368.658 2.1 4.56 5.16 10.32

8.08 ?104

8.75 ?104
8.08 ?104 21?104 8.75 ?104 21?104

6.06 ?10

4

0.64 0.69 2.86 2.92

6.56 ?104
6.06 ?104 21?104 6.56 ?104 21?104

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综合框架侧移刚度和剪切刚度分别为:

?D=

1 H
1 H

? D h = 37.5 ? ?389.902 ? 2 ? 379.908 ? 368.658 ? 6 ? 531.495? ?10 ?
i ?1 i i

10

1

4

? 103.72 ?104 kN / m

?Cf =

?C
i ?1

10

fi i

h=

1 ? ?531.495 ? 4.5 ? 382.902 ? 3.9 ? 2 ? 379.908 ? 3.6 ? 368.658 ? 3.6 ? 6? ?104 37.5 ?

? 392.24 ?104 kN

6.4 剪力墙等效抗弯刚度计算
计算抗震墙的等效抗弯刚度时,应考虑相连纵横抗震墙的共同工作,即纵墙的一部分作 为横墙的有效翼缘,横墙的一部分作为纵墙的有效翼缘。 《高层建筑混凝土结构技术规程》规 定:抗震墙翼墙有效长度,每一侧有效翼缘的宽度 bi 可取翼缘厚度的 6 倍、墙间距的一半和总 高度的 1/20 中的最小值,且不大于墙到洞口边缘的距离。墙 1 的有效翼缘取墙长、墙 2 的按 照翼缘厚度的 6 倍计算。 6.4.1 截面特性及惯性矩计算

图 6.1 剪力墙一

图 6.2 剪力墙二

图 6.3 剪力墙三

63

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图 6.4 剪力墙四

图 6.5 剪力墙五

W-1:
A1 ? 0.8 ? 0.3 ? 0.24m2
A2 ? 0.6 ? 0.6 ? 0.36m2 A3 ? 0.4 ? 0.3 ? 0.12m2

y1 ? 3.75m
y2 ? 3.6m

y3 ? 3.75m

A4 ? 0.2 ? 3.3 ? 0.66m 2

y4 ? 1.65m

y?

?Ay
i

i

Ai

?

0.24 ? 3.75 ? 0.36 ? 3.6 ? 0.12 ? 3.75 ? 0.66 ?1.65 ? 1.86m 0.24 ? 0.36 ? 0.12 ? 0.66

Iw ?

1.1? 0.33 0.6 ? 0.63 2 2 ? 0.24 ? ? 3.6 ? 1.86 ? 0.15 ? ? ? 0.36 ? ? 3.6 ? 1.86 ? 12 12 ? 0.7 ? 0.33 0.2 ? 3.33 2 2 ? 0.12 ? ? 3.6 ? 1.86 ? 0.15 ? ? ? 0.66 ? ?1.86 ? 1.65 ? ? 3.02 m4 12 12

查表: ? ? 1.608 W-2:
A1 ? 0.8 ? 0.3 ? 0.24m2
A2 ? 0.6 ? 0.6 ? 0.36m2 A3 ? 0.9 ? 0.3 ? 0.27m2

y1 ? 0.15m
y2 ? 0.3m

y3 ? 0.15m

A4 ? 0.2 ? 3.6 ? 0.72m2

y4 ? 2.4m

y?

?Ay
i

i

Ai

?

0.24 ? 0.15 ? 0.36 ? 0.3 ? 0.15 ? 0.27 ? 0.72 ? 2.4 ? 1.2m 0.24 ? 0.36 ? 0.27 ? 0.72
64

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Iw ?

0.8 ? 0.33 0.6 ? 0.63 2 2 ? 0.24 ? ?1.2 ? 0.15 ? ? ? 0.36 ? ?1.2 ? 0.3? 12 12 0.9 ? 0.33 0.2 ? 3.63 2 2 ? ? 0.27 ? ?1.2 ? 0.15 ? ? ? 0.72 ? ? 2.4 ? 1.2 ? ? 2.51m4 12 12

查表: ? ? 1.714 W-3:
A1 ? 0.4 ? 0.3 ? 0.12m2
A2 ? 0.6 ? 0.6 ? 0.36m2

y1 ? 3.75m
y2 ? 3.3m

A3 ? 0.9 ? 0.3 ? 0.27m2
A4 ? 0.2 ? 3.3 ? 0.66m 2

y3 ? 3.75m
y4 ? 1.65m

y?

?Ay
i

i

Ai

?

0.12 ? 3.75 ? 0.36 ? 3.3 ? 3.75 ? 0.27 ? 0.66 ?1.65 ? 2.65m 0.12 ? 0.36 ? 0.27 ? 0.66

Iw ?

0.4 ? 0.33 0.6 ? 0.63 2 2 ? 0.12 ? ? 3.75 ? 2.65? ? ? 0.36 ? ? 3.3 ? 2.65 ? 12 12 ? 0.9 ? 0.33 0.2 ? 3.33 2 2 ? 0.27 ? ? 3.75 ? 2.65 ? ? ? 0.66 ? ? 2.65 ? 1.65 ? ? 1.9m4 12 12

查表: ? ? 1.637 W-4:
A1 ? 0.2 ? 0.3 ? 0.09m2
A2 ? 0.6 ? 0.6 ? 0.36m2 A3 ? 7.2 ? 0.3 ? 2.16m2 A4 ? 0.6 ? 0.6 ? 0.36m2

y1 ? 8.4m
y2 ? 8.4m y3 ? 4.2m y4 ? 0.3m

y?

?Ay
i

i

Ai

?

0.09 ? 8.4 ? 0.36 ? 8.4 ? 2.16 ? 4.2 ? 0.36 ? 0.3 ? 4.36m 0.09 ? 0.36 ? 2.16 ? 0.36

0.3 ? 0.23 0.6 ? 0.63 2 2 Iw ? ? 0.09 ? ? 8.4 ? 4.36 ? ? ? 0.36 ? ? 8.4 ? 4.36 ? 12 12 0.3 ? 7.23 0.6 ? 0.63 2 2 ? ? 2.16 ? ? 4.36 ? 4.2 ? ? ? 0.36 ? ? 4.36 ? 0.3? ? 22.72m4 12 12

查表: ? ? 1.375 W-5:
65

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A1 ? 1.8 ? 0.3 ? 7.65m2
A2 ? 0.6 ? 0.6 ? 0.36m2

y1 ? 7.65m
y2 ? 7.5m y3 ? 3.6m y4 ? 0.3m y5 ? 0.3m

A3 ? 6.6 ? 0.3 ? 1.32m2
A4 ? 0.2 ?1.2 ? 0.24m2 A5 ? 0.6 ? 0.6 ? 0.36m2

y?

?Ay
i

i

Ai

?

0.54 ? 7.65 ? 0.36 ? 7.5 ? 1.32 ? 3.6 ? 0.24 ? 0.3 ? 0.36 ? 0.3 ? 4.17m 0.54 ? 0.36 ? 1.32 ? 0.24 ? 0.36

Iw ?

1.8 ? 0.33 0.6 ? 0.63 2 2 ? 0.54 ? ? 7.65 ? 4.17 ? ? ? 0.36 ? ? 7.5 ? 4.17 ? 12 12

?

0.2 ? 6.63 1.2 ? 0.23 0.6 ? 0.63 2 2 2 ? 1.32 ? ? 3.6 ? 4.17 ? ? ? 0.24 ? ? 4.17 ? 0.3? ? ? 0.36 ? ? 4.17 ? 0.3? ? 30.17m4 12 12 12

查表: ? ? 2.136 6.4.2 判断剪力墙类别 W-1:
Af ? 53 ? 37.5 ? 1987.5m 2 Aop ? ? 2.7 ? 2.1? 2 ? 1.8 ? 7 ? ? 2.1 ? 40.95m2
Aop Af ? 0.02 ? 0.16 ,为整片剪力墙。

W-2:
Af ? 53 ? 37.5 ? 1987.5m 2 Aop ? ? 2.7 ? 2.1? 2 ? 1.8 ? 7 ? ? 2.1 ? 40.95m2

Aop Af

? 0.02 ? 0.16 ,为整片剪力墙。

W-3:
Af ? 53 ? 37.5 ? 1987.5m 2
Aop ? ? 2.7 ? 2.1? 2 ? 1.8 ? 7 ? ? 2.1 ? 40.95m2
66

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Aop Af

? 0.02 ? 0.16 ,为整片剪力墙。

W-4:
Af ? 151.875m2
Aop ? 18.9m2

Aop Af

? 0.12 ? 0.16 ,为整片剪力墙。

W-5:
Af ? 151.875m2 Aop ? 18.9m2
Aop Af ? 0.12 ? 0.16 ,为整片剪力墙。

6.4.3 计算各剪力墙等效抗弯刚度
EC I w1 3.25 ?107 ? 3.02 ? ? 9.599 ?107 kN / m 2 9? I w1 9 ?1.608 ? 3.02 1? 1? 2 1.38 ? 37.52 Aw1 H EC I w 2 3.25 ?107 ? 2.51 ? ? 8.019 ?107 kN / m 2 9? I w2 9 ?1.714 ? 2.51 1? 1? 1.59 ? 37.52 Aw 2 H 2 EC I w3 3.25 ?107 ?1.9 ? ? 6.089 ?107 kN / m 2 9 ? I w3 9 ?1.637 ?1.9 1? 1? 1.41? 37.52 Aw3 H 2

EC I eq1 ?

EC I eq 2 ?

EC I eq 3 ?

EC I eq 4

EC I w 4 3.25 ?107 ? 22.72 ? ? ? 6.918 ?108 kN / m 2 9? I w4 9 ?1.375 ? 22.72 1? 1? 2.97 ? 37.52 Aw 4 H 2 EC I w5 3.25 ?107 ? 30.17 ? ? 8.535 ? 108 kN / m 2 9 ? I w5 9 ? 2.136 ? 30.17 1? 1? 2.82 ? 37.52 Aw5 H 2

EC I eq 5 ?

67

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6.4.4 计算总剪力墙的抗弯刚度
EI w ? 9.599 ?107 ? 8.019 ?107 ? 6.089 ?107 ? 6.918 ?108 ? 8.535 ?108 ? 178.237 ?107 kN ? m2

6.5 计算房屋刚度特征值
Cf EI w 392.24 ?10 4 ? 1.76 17.837 ?108

??H

? 37.5 ?

第七章 结构自振基本周期及水平地震作用计算
7.1 计算结构基本周期
已知 H=37.5m,二类场地,7 度设防,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值为 0.15g,地震影响系数最大值 ? max ? 0.12 ,特征周期值 Tg ? 0.35s ,按铰接体系(不考虑梁的约 束弯矩)计算地震作用,采用《建筑结构荷载规范》钢筋混凝土结构周期经验公式。
T1 ? 0.25 ? 0.53 ?10?3 ? H2 37.952 ? 0.25 ? 0.53 ?10?3 ? 3 ? 0.538s 3 B 18.6

7.2 水平地震作用计算
(1) 本建筑高度为 37.95m ? 40m , 且质量和刚度沿高度分布比较均匀, 故采用底部剪力法计算。
? Tg ? (2) ?1 ? ? ? ? ? max , Tg ? 0.35s ? T ? 0.53s ? 5Tg ? 1.75s ? T1 ?
0.9

? 0.35 ? ?1 ? ? ? ? 0.12 ? 0.0826 ? 0.53 ?

0.9

结构总水平地震作用标准值:
FEk ? ?1Geq ? 0.0826 ? 0.85GE ? 0.0826 ? 0.85 ? 119538 ? 7899.07kN T1 ? 0.53s ? 1.4Tg ? 0.49s ,?? n ? 0.08T1 ? 0.07 ? 0.1124

则顶部附加地震作用: ?Fn ? ? n FEk ? 879.78kN (3) 用底部剪力法把总水平地震作用沿结构高度分配, 则可得到各层的水平地震作用和相应的
68

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剪力效应,计算过程和结果列于 7.1 表,各层水平地震作用 Fi 采用下式:
Fi ? Gi H i

?G H
j ?1 j

n

FEk ?1 ? ? n ? ?
j

Gi H i

?G H
j ?1 j

n

? 7827.24 ? ?1 ? 0.124 ? ?
j

Gi H i

?G H
j ?1 j

n

? 6947.46kN
j

表 7.1 横向各层水平地震作用 Fi 计算表

层 H 数 ? m? 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 ∑ 3 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.9 3.9 4.5

? m?
40.5 37.5 33.9 30.3 26.7 23.1 19.5 15.9 12.3 8.4 4.5

Hi

?10 kN ?
3

Gi

Gi H i

Gi H i

?G H
i ?1 i

n

i

?10 kN ? ?1 ? ? n ? ?10 kN ?
3 3

?Fn

Fek

Fi

Vi ? ? Fi ? ?Fn

?10 kN ?
3

?FH ?10 kN ? m ?
i i
3

1.060 9.798 10.665 10.665 10.664 10.664 10.664 10.664 11.572 11.328 11.966

42.930 367.425 361.544 323.150 284.729 246.338 207.948 169.558 142.336 95.155 53.847 2294.959

0.019 0.160 0.158 0.141 0.124 0.107 0.879 0.091 0.074 0.062 0.041 0.023 1.000

6.950

0.130 1.113 1.095 0.979 0.862 0.746 0.630 0.513 0.431 0.288 0.163 6.950

0.390 2.122 3.217 4.195 5.057 5.803 6.433 6.947 7.378 7.666 7.829

5.265 41.726 37.117 29.652 23.023 17.233 12.280 8.164 5.302 2.421 0.734 182.916

7.3 水平地震作用下框架—剪力墙地震内力和侧移计算
7.3.1 框架层间地震剪力的计算 为简便计算, 将地震作用折算成连续分布的倒三角水平荷载 q0 ,换算的原则是按照底部总 弯矩相等的原则。 其中,折算成等效倒三角形荷载最大值,按式 qmax ? 算总水平地震作用标准值。
1 1 FEK ? qmax H ? ? 378.99 ? 37.5 ? 7106.04kN 2 2 3M 0 3 ?177651 ? ? 378.99kN / m ,折 H2 37.52

? ? 1.76 , V f ? ?

?V f ? ?V ? ? F , Vf ? ? f FEK ? EK ? Fn ? ? ?Fn ? ? ? ?

69

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书 表 7.2 框架地震作用内力的计算表

层 H 数 ? m? 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.9 3.9 4.5

? m?
37.5 33.9 30.3 26.7 23.1 19.5 15.9 12.3 8.4 4.5

Hi

??

Hi ?H 1.00 0.90 0.81 0.71 0.62 0.52 0.42 0.33 0.22 0.12

Fek

倒三角形分布 (V f / Fek )i V f (kN ) 0.335 2380.52 0.341 2423.16 0.351 2494.22 0.364 2586.60 0.367 2607.92 0.368 2615.02 0.350 2487.11 0.316 2245.51 0.248 1762.30 0.156 1108.54 0.2Vo=1579.81

?Fn

水平集中荷载 (V f / Fn )i V f (kN ) 0.663 0.657 0.648 0.624 0.585 0.536 0.473 0.403 0.296 0.177 583.29 578.02 570.10 548.98 514.67 471.56 416.14 354.55 260.41 155.72

? V fi
( kN ) 2963.82 3001.18 3064.32 3135.58 3122.59 3086.58 2903.25 2600.06 2022.71 1264.26

7106.04 7106.04 7106.04 7106.04 7106.04 7106.04 7106.04 7106.04 7106.04 7106.04

879.78 879.78 879.78 879.78 879.78 879.78 879.78 879.78 879.78 879.78

7.3.2 剪力墙地震剪力、弯矩和结构侧移的计算 水平地震作用下的侧移下的剪力墙地震剪力、弯矩和结构侧移的计算见表 墙的各截面剪力: Vwi ? Vi ? V fi 墙的各截面弯矩: M wi ? ? ?M wi , ?M wi ? 框架—剪力墙的层间位移: ??e ?
V f ? hi

Vwi ? Vwi ?1 ? hi 2

?C

f

表 7.3 抗震墙地震内力和框架、抗震墙侧移计算

层 数 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Vi (kN )

Vwi (kN )

?M wi (kN ? m)

M wi (kN ? m)

? C fi (104 kN ? m)

??ei (104 m)

2122 3217 4195 5057 5803 6433 6947 7378 7666 7829 7829

-841.82 215.82 1130.68 1921.42 2680.41 3346.42 4043.75 4777.94 5643.29 6564.74

0.00 1383.23 2423.71 5493.78 8283.30 10848.29 13302.30 17202.30 20321.39 27468.05 14770.66

0.00 1383.23 3806.94 9300.73 17584.02 28432.31 41734.61 58936.90 79258.30 106726.35 121497.01

368.658 368.658 368.658 368.658 368.658 368.658 379.908 382.902 382.902 531.495

28.94 29.31 29.92 30.62 30.49 30.14 27.51 26.48 20.60 10.70

70

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书

由计算知,剪力墙的层间位移最大值发生在第 7 层,其弹性层间位移角为:

??

??max 30.62 ?10?4 1 1 ? ? ? ??e ? ? H 3.6 1175 800

由倒三角荷载引起的底部剪力和弯矩为
1 1 V0' ? q0 H ? ? 378.99 ? 37.5 ? 7106.06kN 2 2 1 1 ' M 0 ? q0 H 2 ? ? 378.99 ? 37.52 ? 177651.56kN ? m 3 3

由顶点集中荷载引起的底部剪力和弯矩为
V0'' ? F ? 879kN
'' M 0 ? FH ? 879 ? 37.5 ? 32962.5kN ? m

总剪力墙底部总弯矩 M w 与水平地震作用产生的底部总弯矩 M 0 之比为
Mw 121497.01 ?100% ? ?100% ? 57.7% ? 50% ,满足要求 M0 177651.56 ? 32962.5

7.4 框架—剪力墙的协同工作分析
框架—剪力墙结构是由框架和剪力墙组成,则竖向荷载是由框架和剪力墙共同承担,水 平荷载主要由抗侧刚度较大的剪力墙(80%~90%)所承担。 7.4.1 剪力墙之间地震剪力和弯矩标准值分配 剪力墙的地震剪力和弯矩标准值计算结果见表 7.4。
表 7.4 地震剪力和弯矩在各剪力墙之间的分配

Vwi (kN )

M wi (kN ?m)

? EI w

( 10 m )
9 4

墙号 W-1 W-2

EI w

( 109 m4 ) 0.10 0.08 0.06 0.69 0.85
71

EI w / ? EI w

Vwk1 (kN )

M wi1 (kN ?m)

3268.86

28432.31 41734.61 28432.31 41734.61 28432.31 41734.61 28432.31 41734.61 28432.31

0.056 0.045 0.034 0.387 0.477

183.40 146.72 110.04 1265.46 1558.90

1.78237

W-3 W-4 W-5

1595.20 2341.52 1276.16 1873.22 957.12 1404.91 11006.86 16156.51 13559.17

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书

41734.61

19902.95

7.4.2 框架柱地震剪力分配 (1) 框架剪力调整的两个理由: ①在框架—剪力墙结构中,若剪力墙的间距较大,则楼板在其平面内是能够变形的。在 框架部位,由于框架的刚度较小,楼板的位移会较大,从而使框架的剪力比计算值大。 ②剪力墙的刚度较大,承受了大部分的地震水平力,会首先开裂,使剪力墙的刚度降低。 这使得框架承受的地震力的比例增大,这也使框架的水平力比计算值大。 框架是框架—剪力墙结构抵抗地震的第二道防线。 因此, 应提高框架部分的设计地震作用, 使其有更大的强度储备。 调整方法: a.框架总剪力 V f ? 0.2V0 的楼层可不调整,按计算得到的楼层剪力进行设计。其中:
V f —全部框架柱的总剪力;V0—结构的底部剪力。

b.对 V f ? 0.2V0 的楼层,应取框架部分的剪力为下两式中的较小值:
V f ? 0.2V0



V f ? 1.5V f max

V f max —计算的框架柱最大层剪力,取 Vf 调整前的最大值;

V0 —结构底部总剪力。

本设计中,因 0.2V0 ? 0.2 ? 7899.07 ? 1579.81 ? 1.5V f max ,故当 V f ? 1141.42kN ? 0.2V0 ,V f 凡 小于 0.2V0 时,均取 V f ? 1141.42kN 计算。 (2) 框架柱的地震剪力按 D 值法计算,计算结果见下表 经过综合框架和综合剪力墙协同工作分析后,综合框架各层所承受的地震剪力应按柱的 侧移刚度比例分配给各柱。
V fik ?
V fik ——第 i 层第 k 根柱地震剪力

D ik ? V fi ?D

Dik ——第 i 层第 k 根柱侧移刚度 Dik ——综合框架第 i 层的地震剪力

求得第 i 层第 k 根柱地震剪力后,再按 D 值法计算柱和梁端部弯矩。
72

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书

表 7.5 地震作用下剪力在各框架柱间的分配(取④轴一榀框架计算)

层 V (kN ) fk 数 10 2963.82 9 3001.18 8 3064.32 7 3135.58 6 3122.59 5 3086.58 4 2903.25 3 2600.06 2 2022.71 1 1579.81

D中1

D中2

(kN / m)

(kN / m)

D边1 (kN / m)

D边2 (kN / m)

?D (kN / m)

D中1 ?D

D中2 ?D

D边1 ?D

D边2 ?D

V fk中1
(kN )

V fk中2
(kN )

V fk 边1
(kN )

V fk 边2
(kN )

53400 53400 53400 53400 53400 53400 55100 63100 63100 56500

53400 53400 53400 53400 53400 53400 56000 63100 63100 56500

26250 26250 26250 26250 26250 26250 28000 26300 26300 37100

28000 1024050 0.052 0.052 0.026 0.027 154.55 154.55 28000 1024050 0.052 0.052 0.026 0.027 156.50 156.50 28000 1024050 0.052 0.052 0.026 0.027 159.79 159.79 28000 1024050 0.052 0.052 0.026 0.027 163.51 163.51 28000 1024050 0.052 0.052 0.026 0.027 162.83 162.83 28000 1024050 0.052 0.052 0.026 0.027 160.95 160.95 28900 1055300 0.052 0.053 0.027 0.027 151.59 154.06 28900 28900 981800 0.064 0.064 0.027 0.029 167.11 167.11 981800 0.064 0.064 0.027 0.029 130.00 130.00 75.57 75.57

75.97 76.93 78.55 80.38 80.04 79.12 77.03 69.65 54.18 49.62

81.04 82.06 83.79 85.73 85.38 84.39 79.51 76.53 59.54 50.69

37900 1181100 0.048 0.048 0.031 0.032

73

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书

7.5 水平地震作用下柱端弯矩标准值的计算
7.5.1 反弯点高度的确定 D 值法的反弯点高度按下式确定
y ? ? y0 ? y1 ? y2 ? y3 ? ? h

其中,
y0 ——标准反弯点高度比;其值根据框架总层数 n 、该柱所在层数 m 和梁柱线刚度比 K ,由表格可查得。 y1 — — 某 层 上 下 梁 线 刚 度 不 同 时 , 该 层 柱 反 弯 点 高 度 比 修 正 值 ; 当 kb1 ? kb 2 ? kb3 ? kb 4 时 , 令

?1 ?
当 kb1

kb1 ? kb 2 ,根据比值 ?1 和梁柱线刚度比 K ,由表格查得,这时反弯点上移,故 y1 取正值。 kb 3 ? kb 4
? kb 2 ? kb3 ? kb 4 时,则令 ?1 ?

kb 3 ? kb 4 ,由表格查得,这时反弯点下移,故 y1 取负值。 kb1 ? kb 2

对于首层不考虑 y1 值。

y2 ——上层高度 h上 与本层高度 h 不同时,反弯点高度比修正值;其值根据 ? 2 ?
查得。对于顶层不考虑 y 2 修正值。

h上 和K 的数值由表格 h

y3 ——下层高度 h下 与本层高度 h 不同时,反弯点高度比修正值。其根据 ? 3 ?
于首层不考虑 y3 修正值。

h下 和K 由表格查得。对 h

7.5.2 计算结果 各层反弯点高度计算结果见表 7.6。
表 7.6 各柱反弯点高度确定(取④轴一榀框架第五层计算)

层数

y0 k 5 3.08 0.50 y0 k 5 0.85 0.50

中柱 1 y1 y2 0 0 边柱 1
y1 y2

y3

h' 0 1.800 h' 0 1.800

k 3.15

y0

中柱 2 y1 y2 0 0 边柱 2
y1 y2

y3

0.50
y0

0
y3

h' 1.800 h' 1.800

层数

y3

0

0

k 0.93

0.50

0

0

0

74

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书

7.6 水平地震作用下柱端弯矩标准值
水平地震作用下柱端弯矩标准值计算结果见表 7.7。
表 7.7 水平地震作用下柱端弯矩标准值的计算(取第五、六层,右震)

层 数 6 5 层 数 6 5

中柱 1
H (m)

中柱 2
M c上 (kN ? m) M c下 (kN ? m)

Vik (kN )

y

H (m)

Vik (kN )

y

M c上 (kN ?m)

M c下 (kN ?m)

3.6 3.6

162.83 1.80 160.95 1.80 边柱 1

293.09 289.71
M c上 (kN ? m)

293.09 289.71
M c下 (kN ? m)

3.6 3.6

162.83 1.80 160.95 1.80 边柱 2

293.09 289.71
M c上 (kN ? m)

293.09 289.71
M c下 (kN ? m)

H (m)

Vik (kN )

y

H (m)

Vik (kN )

y

3.6 3.6

80.04 1.80 79.12 1.80

144.08 142.42

144.08 142.42

3.6 3.6

85.38 1.80 84.39 1.80

153.68 151.91

153.68 151.91

注:1. M 下 ? Vik y 为柱下端弯矩。

2. M 上 ? Vik ? h ? y ? 为柱上端弯矩

7.7 水平地震作用下梁端剪力标准值
水平剪力作用下梁端剪力及柱轴力计算结果见表 7.8。
表 7.8 水平地震作用下梁端剪力标准值(取第五层④轴,右震)

层数 5 层数

DE 跨梁端剪力
L ( m)

M d 右 (kN ? m)
286.49

M e左 (kN ? m)
171.41 FG 跨梁端剪力

Vb ? ( M d 右 ? M e左 ) / l
58.71

7.8

L ( m)

M f右 (kN ? m)
161.94

M g左 (kN ? m)
305.59 EF 跨梁端剪力

Vb ? ( M f右 ? M g左 ) / l
64.93

5 层数

7.2

L ( m)

M e右 (kN ? m)
411.39
上 下

M f左 (kN ? m)
420.87

Vb ? ( M e右 ? M f左 ) / l
277.42

5


3

注:1. M b ? M c ? M c

?

?k k k ?
1 1

( k1 、 k 2 为结点处左右俩端梁的线刚度)。
2

75

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书 2. M b ? M c ? M c
右 上

?



?k k k ?
2 1


2

?M 3. V ?

左 b

右 ? Mb

l

? ( l 为梁的跨度) 。

7.8 水平地震作用下梁端、柱端弯矩计算
《高层建筑混凝土结构技术规程》8.1.4.2 规定:各层框架所承担的地震总剪力调整后, 按调整前、 后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值, 框架 柱的轴力标准值可不予调整。 7.8.1 梁端弯矩
表 7.9 水平地震作用下梁端弯矩的计算(取第五层)

支座中心处弯矩标准值

M d 右 (kN ? m)
286.49

M e左 (kN ? m)
171.41

M e右 (kN ? m)
411.39

M f左 (kN ? m)
420.87

M f右 (kN ? m)
161.94

M g左 (kN ? m)
305.59

支座中心处剪力标准值

Vd 右 (kN )
58.71
' M d 右 (kN ? m)

Ve左 (kN )
58.71
' M e左 (kN ? m)

Ve右 (kN )
277.42
' M e右 (kN ? m)

Vf左 (kN )

Vf右 (kN )
64.93
' M f右 (kN ? m)

Vg左 (kN )
64.93
' M g左 (kN ? m)

277.42
' M f左 (kN ? m)

支座边缘截面弯矩标准值 268.88
注: M b ? M ? V0 ?

153.80

328.17

337.65

142.46

286.11

b ,b 为柱宽,本层柱宽为 600mm。 2

7.8.2 柱端弯矩
表 7.10 水平地震作用下柱端弯矩的计算(取第五层)

柱类型 边柱 1 边柱 2 中柱 1 中柱 2
注:(1)

支座中心弯矩标准值

支座中心剪力

支座边缘截面弯矩标准值
' M 上 (kN ? m)

M 上 (kN ? m)
142.42 151.91 289.71 289.71

M 下 (kN ? m)
142.42 151.91 289.71 289.71

V (kN )
79.12 84.39 160.95 160.95

' M 下 (kN ? m)

90.99 97.05 185.10 185.10

134.50 143.47 273.62 273.62

? M 上 ? M 上 ? V ? (梁高 ? 板厚)
76

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书 (2)

? M 下 ? M 下 ? V ? 板厚 ,本设计的梁高为 750mm,板厚为 100mm。

第八章 横向风荷载计算
8.1 风荷载标准值计算
垂直作用在建筑物表面单位面积上的风荷载标准值 wk 按下式计算,即
wk ? ? z ?s ? z w0 kN m2

式中各符号取值根据以下情况考虑。 本设计为一般高层建筑,根据《高层建筑混凝土技术规程》3.2.2 条规定,由《建筑荷载 规范》附录 D.4 查出 50 年重现期的风压值 w0 =0.5 kN m2 ,不需要乘以 H 的增大系数,本建筑 高宽比
H 37.5 ? ? 2.08 ? 4 ,根据《高层建筑混凝土技术规程》3.2.3 条规定,矩形平面建筑 B 18

风荷载体型系数取 ? s =1.3;地面粗糙度类别为 C 类,风压高度变化系数根据《高规》表 3.2.3 查取;风振系数 ? z 按下式计算:

? z =1+

? z?? ?z

? ——为脉动增大系数
? z ——基本振型 Z 高度处振型系数, ? z ?
z H

? ——脉动影响系数,查表取 0.49
由 《 高 层 建 筑 混 凝 土 技 术 规 程 》 表 3.2.6-1 查 取 , 查 表 时 取 结 构 基 本 自 振 周 期
T1 ? 0.25 ? 0.53 ?10?3 ? H2 37.952 ? 0.25 ? 0.53 ?10?3 ? 3 ? 0.538s ,则 w0 T12 ? 0.5 ? 0.5382 ? 0.15 ,据 3 B 18.6

此由表查得 ? = 1.35 , ? 为脉动影响系数,由《高层建筑混凝土技术规程》表 3.2.6-2 查表, 根据
H 37.5 ? ? 2.08 及 H=37.95m,查表得 ? ? 0.49 ,于是 B 18

? z =1 ?
横向风压为

zi?? z ?1.35 ? 0.49 z ? 1? i ? 1 ? 0.01764 i H ?z 37.5 ? ? z ?z

wk ? ? z ?s ? z w0 ? ? z ?1.3 ? ? z ? 0.55 ? 0.715(? z ? 0.01764 zi )
77

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书

8.2 总风荷载计算
作用在建筑物表面高度 z 处总风荷载是沿高度变化的分布荷载。在本设计中, wz ? wk B , 式中 B 为高度 Z 处建筑物长度,对主体结构 B=51.9m, ,对小塔楼 B=15.3m。各楼层标高处的集 中风荷载 Fi ,为方便计算,还需要将 Wz 折算为作用于各楼层标高处的集中风荷载 Fi ,即
?h h ? Fi ? wz ? i ? i ?1 ? 2 ? ?2

式中 hi , hi ?1 --第 i 层楼面上下层层高,计算顶层时,

hi ?1 取女儿墙高度。 2

表 8.1 横向风荷载计算表

层 数 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 ∑

Z i ( m)

?z
1.10 1.06 1.01 0.95 0.90 0.83 0.77 0.74 0.74 0.74

37.95 34.35 30.75 27.15 23.55 19.95 16.35 12.75 8.85 4.95

Wk (kN ? m) 1.265 1.191 1.110 1.022 0.941 0.845 0.757 0.690 0.641 0.592

B(m)

H i (m)

H (m)

51.9 51.9 51.9 51.9 51.9 51.9 51.9 51.9 51.9 51.9

37.5 33.9 30.3 26.7 23.1 19.5 15.9 12.3 8.4 4.5

2.80 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.75 3.90 4.20

Wz (kN ? m) 65.661 61.820 57.608 53.025 48.813 43.859 39.276 35.806 33.253 30.701

Fi (kN ) 183.85 222.55 207.39 190.89 175.73 157.89 141.39 134.27 129.69 128.94

Vi (kN ) 183.85 406.40 613.79 804.69 980.41 1138.31 1279.70 1413.97 1543.66 1672.61

Fi H i (kN ? m) 6894.42 7544.55 6283.92 5096.79 4059.32 3078.92 2248.17 1651.57 1089.38 580.24 38527.28

8.3 横向风荷载作用下的内力计算
8.3.1 荷载折算 作用于各层标高处的荷载集中力折算为两种典型荷载,取第一层楼面的风荷载集度为均不 荷载 q ,由上表知 q ? 0.592? 51.9 ? 30.72kN m ,倒三角形荷载最大荷载集度 q0 ,由主体部分的

?FH
i

i

? 38527.28kN ? m 及 q 、H 代入下式:

q0 ?

3 H2

?FH
i

i

?

3 ? 38527.28 ? 82.19 kN m 37.52

倒三角形总剪力

78

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书

V0 ?

1 1 q0 H ? ? 82.19 ? 37.5 ? 1542.09kN 2 2

8.3.2 计算结果
表 8.2 风荷载作用下框架内力计算表

层数 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

hi (m)

H i (m)

? ? zH
1.00 0.90 0.81 0.71 0.62 0.52 0.42 0.33 0.22 0.12

倒三角形荷载 V f / Vo V f (kN ) 0.335 0.341 0.351 0.364 0.367 0.368 0.350 0.316 0.248 0.156 516.27 525.51 540.92 560.96 565.58 567.12 539.38 486.98 382.19 240.41

Vo (kN )

V fi (kN )

3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.9 3.9 4.5

37.5 33.9 30.3 26.7 23.1 19.5 15.9 12.3 8.4 4.5

1541.09 1541.09 1541.09 1541.09 1541.09 1541.09 1541.09 1541.09 1541.09 1541.09

516.27 525.51 540.92 560.96 565.58 567.12 539.38 486.98 382.19 240.41

表 8.3 风荷载作用下剪力墙的剪力、弯矩计算表

层数 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Vi (kN )

V fi (kN )

Vwi (kN )

hi (m)

?M wi (kN ? m)

M wi (kN ? m)

183.85 516.27 406.40 525.51 613.79 540.92 804.69 560.96 980.41 565.58 1138.31 567.12 1279.70 539.38 1413.97 486.98 1543.66 382.19 1672.61 240.41 1672.61 0.00 (V ? Vwi ? 1)hi 注: ?M wi ? wi 2

-332.41 -119.11 72.87 243.73 414.83 571.19 740.32 926.99 1161.47 1432.20 1672.61

3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.60 3.90 3.90 4.50

0.00 -812.74 -83.22 569.88 1185.41 1774.83 2360.71 3001.16 4072.50 5057.65 6985.80

0 -812.74 -895.96 -326.08 859.33 2634.17 4994.88 7996.03 12068.54 17126.19 24111.99

8.4 风荷载作用下剪力和弯矩在各剪力墙之间的分配计算
表 8.4 风荷载作用下剪力和弯矩在各剪力墙之间的分配计算(取地上第五层)

79

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Vwi (kN )

M wi (kNm)

?EI w

( 109 kN ? m ) 1.78237 1.78237 1.78237 1.78237 1.78237

墙 号 W-1 W-2 W-3 W-4 W-5

EI w

( 109 kN ? m ) 0.10 0.08 0.06 0.69 0.85

EI w ?EI w

Vwi1 (kN )

571.19 572.19 573.19 574.19 575.19

2634.17 4994.88 2634.17 4994.88 2634.17 4994.88 2634.17 4994.88 2634.17 4994.88

0.056 0.045 0.034 0.387 0.477

32.05 25.68 19.30 222.28 274.30

M wi1 (kN ? m) 147.79 280.24 118.23 224.19 88.67 168.14 1019.75 1933.64 1256.22 2382.02

8.5 风荷载作用下剪力在各框架柱间的分配计算

80

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表 8.5 风荷载作用下剪力在各框架柱间的分配(取④轴一榀框架计算)

层 数 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

V fk ( kN )

D中1

D中2

(kN / m)

(kN / m)

D边1 (kN / m)

D边2 (kN / m)

?D (kN / m)
1024050 1024050 1024050 1024050 1024050 1024050 1055300 981800 981800 1181100

D中1 ?D

D中2 ?D

D边1 ?D

D边2 ?D

V fk中1
(kN )

V fk中2
(kN )

V fk 边1 V fk 边2
(kN ) (kN )

516.27 520.89 533.22 550.94 563.27 566.35 553.25 513.18 434.58 311.30

53400 53400 53400 53400 53400 53400 55100 63100 63100 56500

53400 53400 53400 53400 53400 53400 56000 63100 63100 56500

26250 26250 26250 26250 26250 26250 28000 26300 26300 37100

28000 28000 28000 28000 28000 28000 28900 28900 28900 37900

0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 0.052 0.053 0.064 0.064 0.064 0.064 0.048 0.048

0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.026 0.027 0.027 0.027 0.031

0.027 0.027 0.027 0.027 0.027 0.027 0.027 0.029 0.029 0.032

26.92 27.40 28.21 29.25 29.49 29.57 28.16 31.30 24.56 11.50

26.92 27.40 28.21 29.25 29.49 29.57 28.62 31.30 24.56 11.50

13.23 13.47 13.87 14.38 14.50 14.54 14.31 13.05 10.24 7.55

14.12 14.37 14.79 15.34 15.46 15.51 14.77 14.33 11.25 7.71

81

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8.6 风荷载作用下柱端弯矩标准值的计算
表 8.6 风荷载作用下柱端弯矩标准值的计算(取第五、六层)

层 数 6 5 层 数 6 5

中柱 1
H (m)

中柱 2
M c上 (kN ? m) 53.09 53.23 M c上 (kN ? m) 26.10 26.17 M c下 (kN ? m) 53.09 53.23 M c下 (kN ? m) 26.10 26.17

Vik (kN )

y

H (m)

Vik (kN )

y

3.6 3.6

29.49 1.80 29.57 1.80 边柱 1

3.6 3.6

29.49 1.80 29.57 1.80 边柱 2
Vik (kN )

M c上 (kN ? m) 53.09 53.23 M c上 (kN ? m) 27.84 27.91

M c下 (kN ? m) 53.09 53.23 M c下 (kN ? m) 27.84 27.91

H (m)

Vik (kN )

y

H (m)

y

3.6 3.6

14.50 1.80 14.54 1.80

3.6 3.6

15.46 1.80 15.51 1.80

8.7 风荷载作用下梁端弯矩的计算
表 8.7 水平地震作用下梁端弯矩的计算(取第五层)

M d右 ( kN ? m )

M e左 ( kN ? m )

支座中心处弯矩标准值 M f左 M e右

M f右 ( kN ? m )

M g左 ( kN ? m )

( kN ? m )

( kN ? m )

52.60

31.27

75.05 76.78 支座中心处剪力标准值

29.54

55.75

Vd 右 (kN )
10.71
' M d右

Ve左 (kN )
10.71
' M e左

Ve右 (kN )

Vf左 (kN )

Vf右 (kN )
11.85
' M f右

Vg左 (kN )
11.85
' M g左

50.61 50.61 支座边缘截面弯矩标准值
' M e右 ' M f左

( kN ? m )

( kN ? m )
28.06

( kN ? m )

( kN ? m )

( kN ? m )

( kN ? m )
52.19

49.39

59.87

61.59

25.99

8.8 风荷载作用下柱端弯矩计算
表 8.8 水平地震作用下柱端弯矩的计算(取第五层)

柱类型 边柱 1

支座中心弯矩标准值 M 上 (kN ? m) M 下 (kN ? m) 26.17 26.17

支座中心剪力
V (kN )

支座边缘截面弯矩标准值 ' ' M 上 (kN ? m) M 下 (kN ? m) 16.72 24.71

14.54
82

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边柱 2 中柱 1 中柱 2

27.91 53.23 53.23

27.91 53.23 53.23

15.51 29.57 29.57

17.83 34.01 34.01

26.36 50.27 50.27

8.9 风荷载作用下梁端剪力标准值表(中框架)
表 8.9 水平地震作用下梁端剪力标准值(取第五层④轴)

层数 5 层数

DE 跨梁端剪力
L ( m)

M d 右 (kN ? m)
52.60

M e左 (kN ? m)
31.27 FG 跨梁端剪力

Vb ? ( M d 右 ? M e左 ) / l
10.75

7.8
L ( m)

M f右 (kN ? m)
29.54

M g左 (kN ? m)

Vb ? ( M f右 ? M g左 ) / l

5 层数 5

7.2
L ( m)

M e右 (kN ? m)
75.05

55.75 11.85 EF 跨梁端剪力 M f左 (kN ? m) Vb ? ( M e右 ? M f左 ) / l 76.78 50.61

3

第九章 竖向荷载作用下的框架—剪力墙结构内力计算
9.1 竖向荷载计算
9.1.1 计算单元选取 在本设计中, 选取 4 轴横向框架进行计算, 计算单元宽度为 7500 m ,其计算简图如图 所示。 9.1

83

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图 9.1 一榀框架受荷面积

由于房间内布置有次梁,故直接传给该框架的楼面荷载如图中的水平阴影部分所示。计 算单元范围内的其余楼面荷载则通过次梁和纵向框架梁以集中力的形式传给横向框架, 作用于 各节点上, 由于外侧纵向框架梁的中心线与柱的中心线不重合, 因此在框架节点上还作用有集 中力矩。 9.1.2 标准层恒荷载计算 横向主梁 梁自重及梁侧抹灰 墙体自重及墙侧抹灰 外纵向主梁 梁自重及梁侧抹灰 墙体自重及墙侧抹灰

?0.75 ? 0.1? ? 0.35 ? 25 ? ?0.75 ? 0.1? ? 2 ? 0.2 ? 5.95kN / m
0.19 ? 6 ? ?3.6 ? 0.75? ? 2 ? 0.2 ? ?3.6 ? 0.75? ? 0.0672 ? 4.46kN / m

?0.75 ? 0.1? ? 0.35 ? 25 ? ?0.2 ? 0.4? ? ?0.75 ? 0.1? ? 6.08kN / m
0.29 ? 6 ? ?? 3.6 ? 0.75 ? ? 7.5 ? 2 ? 2.1?1.8 ? ? ?

? ? 0.2 ? 0.4 ? ? ?? 3.6 ? 0.75 ? ? 7.5 ? ? 0.0336 ? 6.14kN / m ? ?

内纵向主梁 梁自重及梁侧抹灰 墙体自重及墙侧抹灰 横向次梁 梁自重及梁侧抹灰

? 0.75 ? 0.1? ? 0.35 ? 25 ? ? 0.75 ? 0.1? ? 0.2 ? 2 ? 5.95kN / m
0.19 ? 6 ? ?3.6 ? 0.75? ? 2 ? 0.2 ? ?3.6 ? 0.75? ? 0.0672 ? 4.46kN / m

? 0.45 ? 0.1? ? 0.2 ? 25 ? ? 0.45 ? 0.1? ? 0.2 ? 2 ? 1.89kN / m
84

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墙体自重及墙侧抹灰 纵向次梁 梁自重及梁侧抹灰 墙体自重及墙侧抹灰 窗自重 9.1.3 顶层恒荷载计算 横向主梁 梁自重及梁侧抹灰 外纵向主梁 梁自重及梁侧抹灰 女儿墙及墙面抹灰 内纵向主梁 梁自重及梁侧抹灰 横向次梁 梁自重及梁侧抹灰 纵向次梁 梁自重及梁侧抹灰

0.19 ? 6 ? ?3.6 ? 0.75? ? 2 ? 0.2 ? ?3.6 ? 0.75? ? 0.0672 ? 4.46kN / m

? 0.45 ? 0.1? ? 0.2 ? 25 ? ? 0.45 ? 0.1? ? 0.2 ? 2 ? 1.89kN / m
0.19 ? 6 ? ?3.6 ? 0.75? ? 2 ? 0.2 ? ?3.6 ? 0.75? ? 0.0672 ? 4.46kN / m

0.4 ? 2.1?1.8 ? 7.5 ? 0.2kN / m

?0.75 ? 0.12 ? ? 0.35 ? 25 ? ?0.75 ? 0.12 ? ? 2 ? 0.2 ? 5.76kN / m
?0.75 ? 0.12 ? ? 0.35 ? 25 ? ?0.2 ? 0.4? ? ?0.75 ? 0.12 ? ? 5.98kN / m
0.15 ?1? 25 ? 2 ? 0.4 ?1 ? 0.0672 ? 4.55kN / m

? 0.75 ? 0.12 ? ? 0.35 ? 25 ? ? 0.75 ? 0.12 ? ? 0.2 ? 2 ? 5.76kN / m

? 0.45 ? 0.12 ? ? 0.2 ? 25 ? ? 0.45 ? 0.12 ? ? 0.2 ? 2 ? 1.78kN / m ? 0.45 ? 0.12 ? ? 0.2 ? 25 ? ? 0.45 ? 0.12 ? ? 0.2 ? 2 ? 1.78kN / m

9.2 板等效荷载计算
对于双向板承受竖向荷载时,直角相交的相邻支撑梁总是按 45°线来划分负荷范围的, 故沿短跨方向的支承梁承受楼面传来的三角形分布荷载, 沿长跨方向的支承梁承受板面传来的 梯形分布荷载。 按弹性理论设计计算梁的支座弯矩时,可按支座弯矩等效的原则,按下式将三角形荷载 和梯形荷载等效均布荷载 pe : 当三角形荷载作用下: pe ? 当梯形荷载作用下 :
5 ' p 8

pe ? (1 ? 2?12 ? ?13 ) p '

85

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式中

p' ? p

l0 l ? ( g ? q) 0 , 2 2

?1 ?

l01 2l02

g 、 q ——分别为板面的均布恒荷载和均布活荷载
l01 、 l02 ——分别为短跨与长跨的计算跨度

9.2.1

DE 跨计算

(1)梯形荷载作用下 八~九层:
g ? 4kN / m2 , q ? 2kN / m2

p1' ? g ?

l0 l 3.75 3.75 ? 4? ? 7.5kN / m , p1'' ? q ? 0 ? 2 ? ? 3.75kN / m 2 2 2 2
l01 1.875 ? ? 0.48 , l02 3.9

?1' ? 0.5 ?

' pe ? (1 ? 2?12 ? ?13 ) p1' ? ?1 ? 2 ? 0.482 ? 0.483 ? ? 7.5 ? 4.87 kN / m '' pe ? (1 ? 2?12 ? ?13 ) p1'' ? ?1 ? 2 ? 0.482 ? 0.483 ? ? 3.75 ? 2.44kN / m

顶层:
g ? 4.3kN / m2 , q ? 0.5kN / m2

p1' ? g ?

l0 l 3.75 3.75 ? 4.3 ? ? 8.06kN / m , p1'' ? q ? 0 ? 0.5 ? ? 0.94kN / m 2 2 2 2
l01 1.875 ? ? 0.48 , l02 3.9

?1' ? 0.5 ?

' pe ? (1 ? 2?12 ? ?13 ) p1' ? ?1 ? 2 ? 0.482 ? 0.483 ? ? 8.06 ? 5.24kN / m

'' pe ? (1 ? 2?12 ? ?13 ) p1'' ? ?1 ? 2 ? 0.482 ? 0.483 ? ? 0.94 ? 0.61kN / m

(2)三角形荷载作用下 八~九层:
5 3.75 ' pe ? ? 4 ? ? 4.69kN / m 8 2

5 3.75 '' pe ? ? 2 ? ? 2.34kN / m 8 2

顶层:
86

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5 3.75 ' pe ? ? 4.3 ? ? 5.04kN / m 8 2
5 3.75 '' pe ? ? 0.5 ? ? 0.59kN / m 8 2

9.2.2

FG 跨计算

(1)梯形荷载作用下 八~九层:
g ? 4kN / m2 , q ? 2kN / m2

?1' ? 0.5 ?

l01 3.75 ? ? 0.26 , l02 7.2

' pe ? ?1 ? 2 ? 0.262 ? 0.263 ? ? 4 ?

3.75 ? 6.6kN / m 2

'' pe ? (1 ? 2?12 ? ?13 ) ? 2 ?

3.75 ? 3.3kN / m 2

顶层:
g ? 4.3kN / m2 , q ? 0.5kN / m2 ,
' pe ? (1 ? 2?12 ? ?13 ) ? 4.3 ?

3.75 ? 7.095kN / m 2 3.75 ? 0.83kN / m 2

'' pe ? (1 ? 2?12 ? ?13 ) ? 0.5 ?

(2)三角形荷载作用下 八~九层:
5 3.75 ' pe ? ? 4 ? ? 4.69kN / m 8 2 5 3.75 '' pe ? ? 2 ? ? 2.34kN / m 8 2

顶层:
5 3.75 ' pe ? ? 4.3 ? ? 5.04kN / m 8 2 5 3.75 '' pe ? ? 0.5 ? ? 0.59kN / m 8 2

87

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9.2.3

EF 跨计算

(1)梯形荷载作用下 八~九层:
g ? 4kN / m2 , q ? 2kN / m2

?1' ? 0.5 ?

l01 3 ? 0.5 ? ? 0.4 , l02 3.75

' pe ? ?1 ? 2 ? 0.42 ? 0.43 ? ? 4 ?

3 ? 4.464kN / m 2

' pe ? ?1 ? 2 ? 0.42 ? 0.43 ? ? 2 ?

3 ? 2.232kN / m 2

顶层:
g ? 4.3kN / m2 , q ? 0.5kN / m2 ,

3 ' pe ? ?1 ? 2 ? 0.42 ? 0.43 ? ? 4.3 ? ? 4.8kN / m 2
' pe ? ?1 ? 2 ? 0.42 ? 0.43 ? ? 0.5 ?

3 ? 0.47kN / m 2

(2)三角形荷载作用下 八~九层:
5 3 ' pe ? ? 4 ? ? 3.75kN / m 8 2 5 3 '' pe ? ? 2 ? ? 1.875kN / m 8 2

顶层:
5 3 ' pe ? ? 4.3 ? ? 4.03kN / m 8 2 5 3 '' pe ? ? 0.5 ? ? 0.47kN / m 8 2

9.3 荷载计算
9.3.1 顶层荷载计算 (1)均布荷载:包括横梁自重,房间传给横梁的荷载及墙体自重。
88

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① 恒载: DE: g1 ? 5.76kN / m , g1' ? 5.24 ? 2 ? 10.48kN / m EF: g2 ? 5.76kN / m , g 2' ? 4.8 ? 2 ? 9.6kN / m FG: g3 ? 5.76kN / m , g3' ? 7.1? 2 ? 14.2kN / m ② 活载: DE: q1 ? 0.61? 2 ? 1.22kN / m EF: q2 ? 0.56kN / m FG: q3 ? 0.83kN / m (2)集中荷载: ① 恒载: D 轴: P ? 5.89 ? 7.5 ? 4.55 ? 7.5 ? 5.04 ? 7.5 ? 116.1kN (外纵向主梁) 1
P2 ? 5.76 ? 7.5 ? 5.04 ? 7.5 ? 4.8 ? 7.5 ? 117 kN (内纵向主梁) P3 ? 1.78 ? 3.75 ? 2 ? 5.04 ? 7.5 ? 2 ? 88.95kN (纵向主梁) P4 ? 1.78 ? 3.9 ? 3.9 ? 5.24 ? 2 ? 47.83kN (DE 跨横向次梁) P5 ? 1.78 ? 3 ? 3 ? 4.03 ? 2 ? 29.52kN (中跨横向次梁) P6 ? 1.78 ? 7.2 ? 7.2 ? 7.1? 2 ? 115.06kN (FG 跨横向次梁)

? PD ? P ? P4 ? 1

1 1 ? 116.1 ? 47.83 ? ? 140.02kN 2 2

1 1 1 1 1 PE ? P2 ? P4 ? ? P5 ? ? ? 117 ? 47.83 ? ? 29.52 ? ? 148.3kN 2 2 2 2 4 1 1 1 1 1 1 PF ? P2 ? P6 ? ? ? P5 ? ? ? 117 ? 115.06 ? ? 29.52 ? ? 153.15kN 2 2 2 2 4 4
PDE中 ? P3 ? 88.95kN

② 恒载:
Q1 ? 0.61? 3.75 ? 2 ? 4.58kN (外纵向主梁) Q2 ? 0.47 ? 3.75 ? 0.56 ? 3.75 ? 2 ? 7.73kN (内纵向主梁) Q3 ? 0.59 ? 3.75 ? 2 ? 2 ? 8.85kN (纵向主梁) Q4 ? 0.61? 3.9 ? 2 ? 4.76kN (DE 跨横向次梁) Q5 ? 0.47 ? 3 ? 2 ? 2.82kN (中跨横向次梁)
89

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Q6 ? 0.83 ? 7.2 ? 2 ? 11.95kN (FG 跨横向次梁)

? QD ? Q1 ? Q4 ?

1 1 ? 4.58 ? 4.76 ? ? 6.96kN 2 2

1 1 1 1 1 QE ? Q2 ? Q4 ? ? Q5 ? ? ? 7.73 ? 4.76 ? ? 2.82 ? ? 10.82kN 2 2 2 2 4 1 1 1 1 1 1 QF ? Q2 ? Q6 ? ? ? Q5 ? ? ? 11.95 ? ? 2.82 ? ? 7.73 ? 20.39kN 2 2 2 2 4 4
QDE中 ? Q3 ? 8.85kN

(3)集中力矩:
0.6 ? 0.3 ? ? 21kN ? m ? M 1 ? PD ? e1 ? 140.02 ? 恒载 ? 2 ? M 2 ? PG ? e ? 21kN ? m ? 0.6 ? 0.3 ? ? 1.04kN ? m ? M 1 ? QD ? e1 ? 6.96 ? 活载 ? 2 ? M 2 ? QG ? e2 ? 1.04kN ? m ?

图 9.2 顶层恒载示意图

图 9.3 顶层活载示意图

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9.3.2 八~九层荷载计算 (1)均布荷载:包括横梁自重,房间传给横梁的荷载及墙体自重。 ① 恒载: DE: g1 ? 5.95 ? 3.82 ? 9.77kN / m , g1' ? 4.87 ? 2 ? 9.74kN / m EF: g2 ? 5.95kN / m , g 2' ? 3.75 ? 2 ? 7.5kN / m FG: g3 ? 5.95 ? 3.82 ? 9.77kN / m , g3' ? 6.6 ? 2 ? 13.2kN / m ② 活载: DE: q1 ? 2.44 ? 2 ? 4.88kN / m EF: q2 ? 1.87 ? 2 ? 3.75kN / m FG: q3 ? 3.3 ? 2 ? 6.6kN / m (2)集中荷载: ① 恒载: D 轴: P ? 6.08 ? 7.5 ? 6.13 ? 7.5 ? 4.69 ? 3.75 ? 2 ? 126.83kN (外纵向主梁) 1
P2 ? 5.95 ? 7.5 ? 4.46 ? 7.5 ? ? 4.69 ? 4.46 ? ? 7.5 ? 146.7 kN (内纵向主梁)

P3 ? 1.86 ? 7.5 ? 4.69 ? 7.5 ? 2 ? 84.53kN (纵向主梁) P4 ? 1.89 ? 3.9 ? 3.9 ? 4.87 ? 2 ? 45.36kN (DE 跨横向次梁) P5 ? 1.89 ? 3 ? 3 ? 3.75 ? 2 ? 28.17kN (中跨横向次梁) P6 ? 1.89 ? 7.2 ? 7.2 ? 6.6 ? 2 ? 108.65kN (FG 跨横向次梁)

1 1 ? PD ? P ? P4 ? ? 126.83 ? 45.36 ? ? 149.51kN 1 2 2

1 1 1 1 1 PE ? P2 ? P4 ? ? P5 ? ? ? 146.7 ? 45.36 ? ? 28.17 ? ? 176.42kN 2 2 2 2 4
1 1 1 1 1 1 PF ? P2 ? P6 ? ? ? P5 ? ? ? 146.7 ? 108.65 ? ? 28.7 ? ? 180.91kN 2 2 2 2 4 4
PDE中 ? P3 ? 84.53kN

② 恒载:
Q1 ? 2.34 ? 3.75 ? 2 ? 17.55kN (外纵向主梁)
Q2 ? ? 2.34 ? 2.23? ? 7.5 ? 34.28kN (内纵向主梁)

91

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Q3 ? 2.34 ? 3.75 ? 2 ? 2 ? 35.1kN (纵向主梁) Q4 ? 2.44 ? 3.9 ? 2 ? 19.03kN (DE 跨横向次梁) Q5 ? 1.875 ? 3 ? 2 ? 11.25kN (中跨横向次梁) Q6 ? 3.3 ? 7.2 ? 2 ? 47.52kN (FG 跨横向次梁)

? QD ? Q1 ? Q4 ?

1 1 ? 17.55 ? 19.03 ? ? 27.07kN 2 2

1 1 1 1 1 QE ? Q2 ? Q4 ? ? Q5 ? ? ? 34.28 ? 19.03 ? ? 11.25 ? ? 46.61kN 2 2 2 2 4 1 1 1 1 1 1 QF ? Q2 ? Q6 ? ? ? Q5 ? ? ? 47.52 ? ? 11.25 ? ? 34.28 ? 48.97kN 2 2 2 2 4 4
QDE中 ? Q3 ? 35.1kN

(3)集中力矩:
0.6 ? 0.3 ? ? 22.43kN ? m ? M 1 ? PD ? e1 ? 149.51? 恒载 ? 2 ? M 2 ? PG ? e ? 22.43kN ? m ?
0.6 ? 0.3 ? ? 4.06kN ? m ? M 1 ? QD ? e1 ? 27.07 ? 活载 ? 2 ? M 2 ? QG ? e2 ? 4.06kN ? m ?

图 9.4 八~九层恒载示意图

92

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书 图 9.5 八~九层活载示意图

9.4 内力计算
9.4.1 恒荷载作用下梁端固端弯矩 M 的计算 (1)顶层 ①均布荷载下
M DE ? M EF ? M FG ? 1 1 1 g1l12 ? g1' l12 ? ? ? ?10.48 ? 5.76 ? ? 7.82 ? ?82.34kN ? m 12 12 12 1 1 1 g1l12 ? g1' l12 ? ? ? ?9.6 ? 5.76 ? ? 32 ? ?11.52kN ? m 12 12 12 1 1 1 g1l12 ? g1' l12 ? ? ? ?14.2 ? 5.76 ? ? 7.22 ? ?86.23kN ? m 12 12 12

②集中荷载下
1 1 M DE ? PL ? ? ? 88.95 ? 7.8 ? ?86.73kN ? m 8 8

(2) 八~九层 ①均布荷载作用下
M DE ? M EF ? M FG ? 1 1 1 g1l12 ? g1' l12 ? ? ? ?9.77 ? 9.74 ? ? 7.82 ? ?98.92kN ? m 12 12 12 1 1 1 g1l12 ? g1' l12 ? ? ? ?7.5 ? 5.95? ? 32 ? ?10.09kN ? m 12 12 12 1 1 1 g1l12 ? g1' l12 ? ? ? ?13.2 ? 9.77 ? ? 7.22 ? ?99.23kN ? m 12 12 12

②集中荷载作用下
1 1 M DE ? PL ? ? ? 84.53 ? 7.8 ? ?82.42kN ? m 8 8

9.4.2 活荷载作用下梁端固端弯矩 M 的计算 (1)顶层 ①均布荷载下
M DE ? ? 1 ?1.22 ? 7.82 ? ?6.19kN ? m 12
93

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M EF ? ?
M FG ? ?

1 ? 0.56 ? 32 ? ?0.42kN ? m 12
1 ? 0.83 ? 7.22 ? ?3.59kN ? m 12

②集中荷载下
1 1 M DE ? PL ? ? ? 8.85 ? 7.8 ? ?8.63kN ? m 8 8

(2) 八~九层 ①均布荷载作用下
M DE ? ? M EF ? ? M FG ? ? 1 ? 4.88 ? 7.82 ? ?24.74kN ? m 12 1 ? 3.75 ? 32 ? ?2.81kN ? m 12 1 ? 6.6 ? 7.22 ? ?28.51kN ? m 12

②集中荷载作用下
1 1 M DE ? PL ? ? ? 35.1? 7.8 ? ?34.22kN ? m 8 8
表 9.1 荷载作用下梁端固端弯矩 M 的汇总表

层数

荷载形式 均布荷载 集中荷载 合计 均布荷载 集中荷载 合计 均布荷载 集中荷载 合计 均布荷载 集中荷载 合计

DE 跨
M de

EF 跨
M ed
M ef M fe M fg

FG 跨
M gf

10 恒载 8~9

10 活载 8~9

-82.34 -86.73 -169.07 -98.92 -82.42 -181.34 -6.19 -8.63 -14.82 -24.74 -34.22 -58.96

82.34 86.73 169.07 338.14 82.42 82.42 6.19 8.63 14.82 24.74 34.22 58.96

-11.52 —— -11.52 -10.9 —— -10.9 -0.42 —— -0.42 -2.81 —— -2.81

11.52 —— 11.52 10.9 —— 10.9 0.42 —— 0.42 2.81 —— 2.81

-86.23 —— -86.23 -99.23 —— -99.23 -3.59 —— -3.59 -28.51 —— -28.51

86.23 —— 86.23 99.23 —— 99.23 3.59 —— 3.59 28.51 —— 28.51

94

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9.5 梁、柱转动刚度计算
对于柱,假设分层后中间各层柱柱端固定与实际不符,因而,除底层外,上层各柱线刚度 均乘以 0.9 修正, 按修正后的刚度计算各结点周围杆件的杆端分配系数。 所有上层柱的传递系
1 数取 。 3
表 9.2 ④轴梁、柱转动刚度

构件名称 DE 框架梁 8~10 层 EF FG DE 框架柱 8~10 层 EF FG

转动刚度 ?10 4 kN ? m ?
4Kb ? 4 ? 8.75 ? 35 4 Kb ? 4 ? 22.75 ? 91 4Kb ? 4 ? 9.48 ? 37.92 4 ? 0.9 ? Kc ? 4 ? 0.9 ? 9.4 ? 33.84 4 ? 0.9 ? Kc ? 4 ? 0.9 ? 9.4 ? 33.84 4 ? 0.9 ? Kc ? 4 ? 0.9 ? 9.4 ? 33.84

9.6 分配系数的计算
分配系数按下式计算: ?ik ? 节点 k 各杆件的转动刚度之和。
Sik

?S

ik

,其中 Sik 为节点第 k 根杆件的转动刚度。 ? Sik 为

图 9.6 竖向荷载作用下结构计算简图

各节点杆件的分配系数计算见表 9.3。
表 9.3 分配系数计算表

层次 10

节点 3

∑S‘ik
35 ? 33.84 ? 68.84
95

?左梁


?右梁
0.508

?上柱


?下柱
0.492

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6 9 12 2 9 5 8 11 1 9 4 7 10

35 ? 91 ? 33.84 ? 156.84

0.219 0.559 0.528 — 0.181 0.463 — — 0.181 0.463 —

0.569 0.233 — 0.240 0.470 0.193 0.360 0.240 0.470 0.193 0.360

— — 0.330 0.175 0.172 0.320 0.330 0.175 0.172 0.320

0.212 0.208 0.472 0.330 0.175 0.172 0.320 0.330 0.175 0.172 0.320

35 ? 37.92 ? 33.84 ? 162.76
37.92 ? 33.84 ? 71.76 35 ? 33.84 ? 2 ? 102.68 35 ? 91 ? 33.84 ? 2 ? 193.68 91 ? 37.92 ? 33.84 ? 2 ? 196.6

37.92 ? 33.84 ? 2 ? 105.6
35 ? 33.84 ? 2 ? 102.68

35 ? 91 ? 33.84 ? 2 ? 193.68
91 ? 37.92 ? 33.84 ? 2 ? 196.6 37.92 ? 33.84 ? 2 ? 105.6

9.7 弯矩分配与传递
分配传递过程如下:

图 9.7 顶层恒载作用下横向框架弯矩分配

96

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图 9.8 八~九层恒载作用下横向框架弯矩分配

图 9.9 顶层活载作用下横向框架弯矩分配

97

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图 9.10 八~九层活载作用下横向框架弯矩分配

9.7.1 恒载跨中弯矩计算 (1)顶层 DE 跨 M ? ?
1 1 1 ? M D ? M E ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 1 ? ? ? 264.79 ? ?16.24 ? 7.82 ? ? 88.95 ? 7.8 ? 164.56kN ? m 2 8 4

EF 跨 M ? ?

1 1 1 ? M E ? M F ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 ? ? ? ?105.98 ? 34.25? ? ?15.36 ? 32 ? ?52.84kN ? m 2 8

FG 跨 M ? ?

1 1 1 ? M F ? M G ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 ? ? ? ? 68.78 ? 62.81? ? ?19.96 ? 7.22 ? 63.55kN ? m 2 8
98

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(2) 八~九层 DE 跨 M ? ?
1 1 1 ? M D ? M E ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 1 ? ? ? ?139.15 ? 169.28 ? ? ?19.51? 7.82 ? ? 84.53 ? 7.8 ? 158.99kN ? m 2 8 4

EF 跨 M ? ?

1 1 1 ? M E ? M F ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 ? ? ? ? 88.06 ? 5.68? ? ?13.45 ? 32 ? ?31.74kN ? m 2 8

FG 跨 M ? ?

1 1 1 ? M F ? M G ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 ? ? ? ? 58.41 ? 79.97 ? ? ? 22.97 ? 7.22 ? 79.66kN ? m 2 8

9.7.2 活载跨中弯矩计算 (1)顶层 DE 跨 M ? ?
1 1 1 ? M D ? M E ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 1 ? ? ? ?8.78 ? 14.4 ? ? ?1.22 ? 7.82 ? ? 8.85 ? 7.8 ? 14.95kN ? m 2 8 4

EF 跨 M ? ?

1 1 1 ? M E ? M F ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 ? ? ? ?10.61 ? 4.44 ? ? ? 0.56 ? 32 ? ?6.895kN ? m 2 8

FG 跨 M ? ?

1 1 1 ? M F ? M G ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 ? ? ? ? 3.14 ? 2.35? ? ? 0.83 ? 7.22 ? 2.63kN ? m 2 8

(2) 八~九层 DE 跨 M ? ?
1 1 1 ? M D ? M E ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 1 ? ? ? ? 40.29 ? 56.88? ? ? 4.88 ? 7.82 ? ? 35.1? 7.8 ? 56.97kN ? m 2 8 4

EF 跨 M ? ?

1 1 1 ? M E ? M F ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4
99

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1 1 ? ? ? ? 30.08 ? 25.1? ? ? 3.75 ? 32 ? ?23.37kN ? m 2 8

FG 跨 M ? ?

1 1 1 ? M F ? M G ? ? Pl 2 ? P2l 1 2 8 4

1 1 ? ? ? ? 30.23 ? 20.32 ? ? ? 6.6 ? 7.22 ? 17.49kN ? m 2 8

9.8 竖向荷载下的内力图
框架结构梁端弯矩较大,配筋较多,因而不便施工。由于超静定钢筋混凝土结构具有塑 性内力重分布的性质,所以在重力荷载作用下可乘以调幅系数 ? ,适当降低梁端弯矩。 据工程经验,对现浇钢筋混凝土结构,可取 ? ? 0.8 ? 0.9 ,本设计跨端弯矩乘以 0.85,跨 中弯矩乘以 1.1。这样,梁端弯矩调幅后,不仅可以减少梁端配筋数量,达到施工方便的目的, 而且还可以提高柱的安全储备,以满足“强柱弱梁”的设计。

图 9.11 恒载作用下弯矩图

100

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图 9.12 活载作用下弯矩图

PKPM 计算竖向荷载下的内力图:

101

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书 图 9.13 PKPM 恒载作用下弯矩图

图 9.14 PKPM 活载作用下弯矩图

9.9 竖向荷载作用下梁端剪力的计算
9.9.1 在恒载(标准值)作用下梁端剪力的计算
表 9.4 恒载(标准值)作用下 DE 跨梁端剪力

层号 10 9 8
注:(1)

q(kN / m) 16.24 19.51 19.51

L ( m) 7.8 7.8 7.8

qL / 2(kN ) 63.34 76.09 76.09
D右 、

?M / L Vd 右 (kN ) Ve左 (kN ) 5.95 57.39 69.29 3.48 72.61 79.57 3.48 72.61 79.57

Vd'右 ( kN )

' Ve左 ( kN )

52.80 66.80 66.80

63.74 73.20 73.20

? M 为调幅后的弯矩差, M
VD右 ?

M D左 为调幅后的弯矩值, ? M ? M E左 ? M E右
‘ ‘

(2) VD右 、 VD左 为梁轴线处的剪力值, VD右 、 VE左 为梁端剪力值
M ql ? M , VE右 ? ql ? ? ? 2 l 2 l

?l 2?b 2? ? l 2 ? b 2 ?, ' ' VD右 ? VD右 ? ? ? ? VE左 ? VE左 ? ? ? l 2 ? ? l 2 ?

(3)b 为支座截面宽度
102

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书 恒载(标准值)作用下 EF 跨梁端剪力

层号 10 9 8

q(kN / m) 15.36 13.45 13.45

L ( m)

3 3 3

qL / 2(kN ) 23.04 20.18 20.18

' ' Ve右 (kN ) Vf左 (kN ) Ve右 (kN ) Vf左 ( kN ) ?M / L 21.52 1.52 44.56 1.22 35.65 22.07 -1.90 42.25 -1.52 33.80 22.07 -1.90 42.25 -1.52 33.80

恒载(标准值)作用下 FG 跨梁端剪力

层号 10 9 8

q(kN / m) 19.96 22.97 22.97

L ( m) 7.2 7.2 7.2

qL / 2(kN ) 71.86 82.69 82.69

' ' Vf右 (kN ) Vg左 (kN ) Vf右 ( kN ) Vg左 ( kN ) ?M / L 0.75 71.11 72.61 65.42 66.80 2.69 80.00 85.38 73.60 78.55 2.69 80.00 85.38 73.60 78.55

9.9.2 在活载(标准值)作用下梁端剪力的计算
表 9.5 活载(标准值)作用下 DE 跨梁端剪力

层号 10 9 8

q(kN / m) 1.22 4.88 4.88

L ( m) 7.8 7.8 7.8

qL / 2(kN ) 4.76 19.03 19.03

' ' ?M / L Vd 右 (kN ) Ve左 (kN ) Vd右 (kN ) Ve左 (kN ) 0.65 4.11 5.41 3.78 4.98 1.91 17.12 20.94 15.75 19.27 1.91 17.12 20.94 15.75 19.27

活载(标准值)作用下 EF 跨梁端剪力

层号 10 9 8

q(kN / m) 0.56 3.75 3.75

L ( m)

3 3 3

qL / 2(kN ) 0.84 5.63 5.63

' ' ?M / L Ve右 (kN ) Vf左 (kN ) Ve右 (kN ) Vf左 ( kN ) 1.85 -1.01 2.69 -0.81 2.15 1.49 4.14 7.12 3.31 5.69 1.49 4.14 7.12 3.31 5.69

活载(标准值)作用下 FG 跨梁端剪力

层号 10 9 8

q(kN / m) 0.83 6.6 6.6

L ( m) 7.2 7.2 7.2

qL / 2(kN ) 2.99 23.76 23.76

' ' ?M / L Vf右 (kN ) Vg左 (kN ) Vf右 ( kN ) Vg左 ( kN ) 0.1 2.89 3.09 2.66 2.84 1.24 22.52 25.00 20.72 23.00 1.24 22.52 25.00 20.72 23.00

9.10 竖向荷载作用下柱轴力的计算
9.10.1 在恒载(标准值)作用下柱轴力的计算

103

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书 表 9.6 恒载(标准值)作用下柱轴力

层号 10 9 8 层号 10 9 8 层号

横梁剪力
Vd 右 (kN )
Ve左 (kN ) Ve右 (kN ) Vf左 (kN ) Vf右 (kN )
Vg左 (kN )

57.39 72.61 72.61
Pd (kN )

69.29 79.57 79.57
Pde / 2(kN )

1.52 -1.90 -1.90
Pe (kN )

44.56 42.25 42.25
Pf ( kN )

71.11 80.00 80.00
Pg ( kN )

72.61 85.38 85.38 柱重 (kN ) 26.68 26.68 26.68

140.02 149.51 149.51

44.48 42.27 42.27

148.3 176.42 176.42

153.15 180.91 180.91 F 柱轴力 (kN )

140.02 149.51 149.51

D 柱轴力 (kN )

E 柱轴力 (kN )

G 柱轴力 (kN ) 柱顶 212.63 447.52 709.09 柱底 239.31 474.20 735.77

柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 10 241.88 268.56 263.58 290.26 268.82 295.50 9 506.27 559.63 517.68 571.04 571.97 625.33 8 824.01 850.69 825.13 851.81 928.49 955.17

9.10.2 在活载(标准值)作用下柱轴力的计算
表 9.7 活载(标准值)作用下柱轴力

层号 10 9 8 层号 10 9 8 层号

横梁剪力
Vd 右 (kN )
Ve左 (kN ) Ve右 (kN ) Vf左 (kN ) Vf右 (kN )
Vg左 (kN )

4.11 17.12 17.12
Pd (kN )

5.41 20.94 20.94
Pde / 2(kN )

-1.01 4.14 4.14
Pe (kN )

2.69 7.12 7.12
Pf ( kN )

2.89 22.52 22.52
Pg ( kN )

3.09 25.00 25.00 柱重 (kN ) 26.68 26.68 26.68

6.96 22.07 22.07 D 柱轴力 (kN )

8.85 35.10 35.10

10.82 46.61 46.61

20.93 48.97 48.97 F 柱轴力 (kN )

6.96 27.07 27.07

E 柱轴力 (kN )

G 柱轴力 (kN ) 柱顶 10.05 88.80 167.55 柱底 36.73 115.48 194.23

柱顶 柱底 柱顶 柱底 柱顶 柱底 10 19.92 46.60 24.07 50.75 26.51 53.19 9 120.89 147.57 108.76 135.44 131.79 158.47 8 221.86 248.54 217.68 244.36 237.08 263.76

104

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第十章 荷载效应组合
10.1 框架柱的内力组合
SATWE 构件信息: 一、构件几何材料信息 1. 层号 IST = 2 2. 单元号 IELE= 4 3. 构件种类标志 (KELE): 柱 4. 上节点号 J1 = 285 5. 下节点号 J2 = 141 6. 构件材料信息(Ma): 砼 7. 构件两端约束标志(IE): 两端刚接 8. 构件属性信息(KE): 普通柱 9 . 长度 (m) DL = 4.50 10. 截面类型号 Kind = 1 11. 截面参数 (m) B*H = 0.700*0.700 12. 保护层厚度 (mm) Cov = 30.0 13. 箍筋间距 (mm) SS = 100.0 14. 混凝土强度等级 RC = 45.0 15. 主筋强度 (N/mm2) FYI = 360.0 16. 箍筋强度 (N/mm2) FYJ = 210.0 17. 抗震等级 NF = 3 18. 计算长度系数 CX = 1.96 19. 计算长度系数 CY = 1.25 20. 内力计算截面数 nSect1= 2 21. 配筋计算截面数 nSect2= 2 22. 第 1 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 0.000 23. 第 2 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 4.500 * 以下输出信息的单位: * 轴力和剪力为 kN,弯矩为 kN.m * 钢筋面积为 mm*mm 二、标准内力信息 各荷载工况含义如下 工况号: 4 -- Y 方向地震作用下的标准内力 工况号: 8 -- Y 方向风荷载作用下的标准内力 工况号: 9 -- 恒载作用下的标准内力 工况号: 10 -- 活载作用下的标准内力 * Axial --- 表示柱、支撑轴力 * SHEAR-X(Y) --- 表示柱、支撑底部 x,y 方向的剪力 * MX(Y)-BTM --- 表示柱、支撑底部 x,y 方向的弯矩 * MX(Y)-TOP --- 表示柱、支撑顶部 x,y 方向的弯矩
105

* * *

* * * *

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荷载工况 Axial SHEAR-X SHEAR-Y MX-BTM MY-BTM MX-TOP (4) 359.3 16.8 -42.1 126.6 45.9 62.8 (8) 91.6 2.6 -11.6 34.5 7.1 17.6 (9) -3165.3 4.3 60.5 -155.5 10.7 -116.7 (10) -575.6 1.4 19.7 -51.5 3.6 -37.1 三、构件设计验算信息 * Asc --- 柱角筋面积 * Asx --- 柱 B 方向配筋 * Asy --- 柱 H 方向配筋 * Ast --- 柱顶部配筋 * Asb --- 柱底部配筋 * Asvx --- 柱 B 方向的箍筋 * Asvy --- 柱 H 方向的箍筋 * N --- 计算配筋的控制轴力 * Mx--- 计算配筋的 X 方向控制弯矩 * My--- 计算配筋的 Y 方向控制弯矩 * Uc --- 轴压比 * NUc --- 计算轴压比的控制轴力 * JUc --- 轴压比超限标志(0/1 表示不超限/超限) * JCJC--- 配筋超限标志 (0/1 表示不超限/超限 Asxt = 989.0 N = -4837.23; Mx = -193.9; My = Asyt = 989.0 N = -4837.23; Mx = -193.9; My = Asxb = 989.0 N = -4837.23; Mx = -260.4; My = Asyb = 989.0 N = -4837.23; Mx = -260.4; My = Asvx = 294.6 N = -4837.23; Vx = 7.1; Vy = Asvy = 294.6 N = -4837.23; Vx = 7.1; Vy = JCJC = 0.0 NUc = -4665.4 ; Uc = 0.45 ; JUc = 0.00

MY-TOP -29.9 -4.7 -8.5 -2.6 * * * * * * * * * * * * * * -14.0; -14.0; 17.9; 17.9; 101.0; 101.0;

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》的 5.6.1~5.6.4 条规定,计算内力组合。 框架柱取柱顶和柱底两个控制截面进行内力组合,内力组合结果见表 10.1、10.2。柱是 偏压构件,则容易出现大偏压破坏,此时弯矩越大越不利;也可能出现小偏压破坏,此时轴力 越大越不利; 因此, 应选择正弯矩或负弯矩中绝对值最大的弯矩对应的轴力和轴力最大对应的 弯矩进行截面配筋。 柱子弯矩和轴力组合要考虑: ①、 ? M max 及相应的 N ②、 ? M max 及相应的 N ③、 N max 及相应的 M ④、 N min 及相应的 M

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? ? ? 非抗震设计: ? ? ? ?

M ? 1.2M GK ? 1.4M QK N ? 1.2 N GK ? 1.4 N QK M ? 1.35M GK ? 1.0M QK N ? 1.35 N GK ? 1.0 N QK

抗震设计:

? M ? 1.2M GE ? 1.3M EK ? ? N ? 1.2 NGE ? 1.3N EK

式中: M GK 、 M QK ———分别为由恒载、楼面活载产生的弯矩标准值。
N GK 、 N QK ———分别为由恒载、楼面活载产生的轴力标准值。 M GE 、 M EK ———分别为由重力荷载代表值及水平地震作用产生的弯矩标准值。 N GE 、 N EK ———分别为由重力荷载代表值及水平地震作用产生的轴力标准值
表 10.1 一层框架柱内力组合表

4 号柱
M顶 M底

N

V

恒载 SGK 活载 SQK 风荷载 SWK (左) 风荷载 SWK (右) 地震作用 S EK (左) 地震作用 S EK (右) 1.35×①+ 1.4×0.7×② 1.2×①+1.4× 0.7×②+1.0× 1.4×③ 1.2×①+1.4× ②+1.4×0.6×③ γ RE×[1.2(①+ 0.5×②) +1.3×④]

① ② ③ ③? ④ ④? N max 及 M
N min 及 M
Vmax

-116.70 -37.10 17.60 -17.60 62.80 -62.80 -193.90 —— —— -201.04 -151.76 —— -206.76 -177.20 —— -195.15 -64.53 ——

-155.50 -51.50 34.50 -34.50 126.60 -126.60 -260.40 —— —— -285.37 -188.77 —— -287.68 -229.72 —— -305.66 -42.34 ——

-3165.30 -575.60 91.60 -91.60 359.30 -359.30 -4837.24 —— —— -4490.69 -4234.21 —— -4681.14 -4527.26 —— -3688.65 -2941.30 ——

60.50 19.70 -11.60 11.60 -42.10 42.10 —— —— 100.98 —— —— 108.15 —— —— 109.92 —— —— 118.28

N max 及 M N min 及 M
Vmax

内 力 组 合

N max 及 M N min 及 M
Vmax

N max 及 M N min 及 M
Vmax

表 10.2 二层框架柱内力组合表

4 号柱
M顶
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M底

N

V

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恒载 SGK 活载 SQK 风荷载 SWK (左) 风荷载 SWK (右) 地震作用 S EK (左) 地震作用 S EK (右) 1.35×①+ 1.4×0.7×② 1.2×①+1.4× 0.7×②+1.0× 1.4×③ 1.2×①+1.4× ②+1.4×0.6×③ γ RE×[1.2(①+ 0.5×②) +1.3×④]
注:柱γ RE=0.80

① ② ③ ③? ④ ④? N max 及 M
N min 及 M
Vmax

-74.90 -31.30 21.30 -21.30 79.90 -79.90 -131.79 —— —— -150.37 -90.73 —— -151.59 -115.81 —— -170.02 -3.83 ——

-18.00 -29.60 24.20 -24.20 92.90 -92.90 -53.31 —— —— -84.49 -16.73 —— -83.37 -42.71 —— -128.10 65.13 ——

-2812.80 -513.10 81.60 -81.60 323.60 -323.60 -4300.12 —— —— -3992.44 -3763.96 —— -4162.24 -4025.16 —— -3283.12 -2610.03 ——

23.80 15.60 -11.70 11.70 -44.30 44.30 —— —— 47.42 —— —— 60.23 —— —— 60.23 —— —— 81.18

N max 及 M N min 及 M
Vmax

内 力 组 合

N max 及 M N min 及 M
Vmax

N max 及 M N min 及 M
Vmax

10.2 剪力墙的内力组合
SATWE 构件信息: 一、构件几何材料信息 1. 层号 2. 单元号 3. 构件种类标志 (KELE): 4. 左节点号 5. 右节点号 6. 构件材料信息(Ma): 7. 构件属性信息(KE): 8 . 长度 (m) 9. 截面类型号 10. 截面参数 (m) 12. 墙分布筋间距 (mm) 13. 混凝土强度等级 14. 主筋强度 (N/mm2) 15. 分布筋强度 (N/mm2) 16. 抗震等级 17. 内力计算截面数 IST = 2 IELE= 4 墙-柱 J1 = 265 J2 = 266 砼 DL = 4.50 Kind = 1 B*H = 0.250*3.800 SW = 200.0 RC = 45.0 FYI = 360.0 FYJ = 210.0 NF = 2 nSect1= 2
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18. 配筋计算截面数 nSect2= 2 19. 第 1 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 4.500 20. 第 2 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 4.500 * 以下输出信息的单位: * 轴力和剪力为 kN,弯矩为 kN.m * 钢筋面积为 mm*mm 二、标准内力信息 各荷载工况含义如下 工况号: 4 -- Y 方向地震作用下的标准内力 工况号: 8 -- Y 方向风荷载作用下的标准内力 工况号: 9 -- 恒载作用下的标准内力 工况号: 10 -- 活载作用下的标准内力 * Axial --- 表示墙-柱底部的轴力 * SHEAR --- 表示墙-柱底部的剪力 * MOMENT-BTM(TOP)--- 表示墙-柱底部(顶部)的弯矩 荷载工况 AXIAL (4) 1216.2 (8) 259.6 (9) -2671.3 (10) -494.0 三、构件设计验算信息 计算 Asw 的设计弯矩 计算 Asw 的设计轴力 计算 Aswh 的设计剪力 计算 Aswh 的设计轴力 墙-柱一端暗柱配筋面积 墙-柱水平分布筋面积 墙-柱配筋超限标志 (0/1 SHEAR -955.9 -233.6 -67.6 -26.2 MOMENT-BTM -4040.7 -967.5 -149.9 -54.5

* * *

* * *

MOMENT-TOP -499.6 -83.9 -154.2 -63.3

表示不超限/超限)

CM = -6139.6 CMN = -1133.9 CV = -2089.5 CVN = -1133.9 Asw = 2293 Aswh= 336 JCJC= 0

表 10.3 一层剪力墙内力组合表

4 号墙
M顶 M底

N
-2671.30 -494.00 259.60 -259.60 1216.20 -1216.20 -4090.38 ——

V
-67.60 -26.20 -233.60 233.60 -955.90 955.90 —— ——

恒载 SGK 活载 SQK 风荷载 SWK (左) 风荷载 SWK (右) 地震作用 S EK (左) 地震作用 S EK (右) 内 力 1.35×①+ 1.4×0.7×②

① ② ③ ③? ④ ④? N max 及 M
N min 及 M

-154.20 -63.30 -83.90 83.90 -499.60 499.60 -270.20 ——
109

-149.90 -54.50 -967.50 967.50 -4040.70 4040.70 -255.78 ——

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组 合

Vmax

—— -364.53 -129.61 —— -344.14 -203.18 —— -741.63 362.49 ——

—— -1587.79 1121.21 —— -1068.88 556.52 —— -4645.67 4284.28 ——

—— -3326.24 -4053.12 —— -3679.10 -4115.22 —— -1632.77 -4320.57 ——

-116.94 —— —— 220.24 —— —— 78.42 —— —— 973.96

1.2×①+1.4× 0.7×②+1.0× 1.4×③ 1.2×①+1.4× ②+1.4×0.6×③ γ RE×[1.2(①+ 0.5×②) +1.3×④]
注:墙γ RE=0.85

N max 及 M N min 及 M
Vmax

N max 及 M N min 及 M
Vmax

N max 及 M N min 及 M
Vmax

10.3 框架梁的内力组合
SATWE 构件信息: 一、构件几何材料信息 1. 层号 IST = 2 2. 单元号 IELE= 36 3. 构件种类标志 (KELE): 梁 4. 左节点号 J1 = 288 5. 右节点号 J2 = 289 6. 构件材料信息(Ma): 砼 7. 构件两端约束标志(IE): 两端刚接 8. 构件属性信息(KE): 普通梁 9 . 长度 (m) DL = 7.20 10. 截面类型号 Kind = 1 11. 截面参数 (m) B*H = 0.350*0.750 12. 保护层厚度 (mm) Cov = 30.0 13. 箍筋间距 (mm) SS = 100.0 14. 混凝土强度等级 RC = 40.0 15. 主筋强度 (N/mm2) FYI = 360.0 16. 箍筋强度 (N/mm2) FYJ = 210.0 17. 抗震等级 NF = 3 18. 内力计算截面数 nSect1= 9 19. 配筋计算截面数 nSect2= 9 20. 第 1 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 0.000 21. 第 2 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 0.900 22. 第 3 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 1.800 23. 第 4 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 2.700 24. 第 5 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 3.600 25. 第 6 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 4.500 26. 第 7 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 5.400
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27. 第 8 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 6.300 28. 第 9 个计算截面距 J1 节点的距离 Di = 7.200 * 以下输出信息的单位: * * 轴力和剪力为 kN,弯矩为 kN.m * * 钢筋面积为 mm*mm * 二、标准内力信息 各荷载工况含义如下 工况号: 4 -- Y 方向地震作用下的标准内力 工况号: 8 -- Y 方向风荷载作用下的标准内力 工况号: 9 -- 恒载作用下的标准内力 工况号: 10 -- 活载作用下的标准内力 * M --- 表示梁各截面上的弯矩 * * V --- 表示梁各截面上的剪力 * * N --- 表示该梁主平面内各截面上的轴力最大值 * * T --- 表示该梁主平面内各截面上的扭矩最大值 * * -I-,-1-,-2-,-3-,-4-,-5-,-6-,-7-,-J-表示截面号 * 荷载工况 M-I M-1 M-2 M-3 M-4 M-5 M-6 M-7 M-J N V-I V-1 V-2 V-3 V-4 V-5 V-6 V-7 V-J T (4) 135.1 99.0 62.9 26.8 -9.3 -45.4 -81.4 -117.5 -153.6 0.0 -40.1 -40.1 -40.1 -40.1 -40.1 -40.1 -40.1 -40.1 -40.1 -0.8 (8) 36.2 26.6 16.9 7.2 -2.5 -12.2 -21.9 -31.6 -41.2 0.0 -10.8 -10.8 -10.8 -10.8 -10.8 -10.8 -10.8 -10.8 -10.8 -0.1 (9) -61.3 -0.2 45.1 69.1 70.9 50.4 7.7 -56.2 -136.1 -0.0 74.5 60.3 39.0 14.3 -10.4 -35.1 -59.8 -81.1 -95.3 -0.0 (10) -16.1 -0.5 11.9 18.7 19.3 13.7 2.0 -15.4 -35.9 0.0 17.9 16.1 11.0 4.1 -2.8 -9.6 -16.5 -21.6 -23.4 -0.0 * -M --- 各个配筋计算截面的最大负弯矩 * * +M --- 各个配筋计算截面的最大正弯矩 * * Shear --- 各个配筋计算截面的剪力 * * Ast --- 各个配筋计算截面的的配筋面积 * * Asv --- 各个配筋计算截面的配箍面积 * -I-1-2-3-4-5-6-7-J-M(kNm) -272.8 -135.7 -34.3 0.0 0.0 0.0 -93.1 -221.7 -380.5 Top Ast 829.4 561.2 561.2 0.0 0.0 0.0 561.2 670.0 1172.6 +M(kNm) 146.8 159.5 168.9 136.2 140.6 121.9 157.0 136.0 110.0 Btm Ast 686.0 561.2 561.2 561.2 564.0 561.2 561.2 561.2 686.0 Shear 166.3 142.4 113.8 80.0 -72.4 -106.2 -139.9 -168.6 -192.5 Asv 74.1 74.1 74.1 74.1 74.1 74.1 74.1 74.1 74.1 梁抗剪箍筋和剪扭箍筋的大值 (Astv) = 74 梁剪扭纵筋 (Astt) = 0 梁剪扭箍筋 (Astv0) = 74 纯扭箍筋的单根箍筋面积 (Astv1) = 0 超限标志(JCJC 0 表示不超限,1 表示超限) = 0 梁剪扭配筋计算的扭矩 (Tb) = 0 梁剪扭配筋计算的剪力 (Tv) = -156 梁设计轴力 (Fn) = 0
111

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书 表 10.4 一层框架梁内力组合表

M左

V左

36 号梁 M中 V中 77.99 21.23 -2.75 2.75 -10.23 10.23 126.09 118.24 125.62 89.72 -76.43 126.09 -76.43 -10.40 -2.80 -10.80 10.80 -40.10 40.10 -16.78 -30.34 -25.47 -56.35 54.34 54.34 -56.35

M右

V右

恒载 SGK 活载 SQK 风荷载 SWK (左) 风荷载 SWK (右) 地震作用 S EK (左) 地震作用 S EK (右) 1.35×①+ 1.4×0.7×② 1.2×①+1.4×0.7× ②+1.0×1.4×③ 1.2×①+1.4×② +1.4×0.6×③ γ RE×[1.2×(①+0.5 ×②)+1.3×④] γ RE×[1.3×④-1.0 ×(①+0.5×②)] 最大正弯矩、剪力 最大负弯矩、剪力

-52.11 -13.69 30.77 -30.77 114.84 -114.84 -83.75 -119.02 -107.53 -165.02

74.5 17.9 -10.8 10.80 -40.1 40.10 118.12 122.06 123.53 129.43

-149.71 -39.49 -45.32 45.32 -168.96 168.96 -240.81 -281.80 -273.01 -317.25 291.83 291.83 -317.25

-95.30 -23.40 -10.80 10.80 -40.10 40.10 -151.59 -152.41 -156.19 -153.45 135.26 135.26 -156.19

内 力 组 合

156.17 -115.24 156.17 129.43

-165.02 -115.24

注:梁受弯γ RE=0.75;梁受剪γ RE=0.85

第十一章 截面设计
11.1 框架梁的配筋计算

图 11.1 梁控制截面示意图

1-1 剖面: M1 ? 156.17kN ? m , ?M1 ? ?165.02kN ? m , V1 ? 129.43kN 2-2 剖面: M 2 ? 126.09kN ? m 3-3 剖面: M 3 ? 291.83kN ? m , ?M 3 ? ?317.25kN ? m , V3 ? 135.26kN 梁 内 纵 向 钢 筋 选 Ⅲ 级 钢 筋 ( f y ? f y' ? 360kN / mm 2 ) , 混 凝 土 强 度 等 级 为
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' C40( f c ? 19.1kN / mm2 ) , 箍 筋 采 用 Ⅰ 级 钢 筋 ( f yv ? f yv ? 210kN / mm 2 ), 截 面 尺 寸 为 350 ×

750 mm 。 11.1.1 框架梁正截面配筋计算 取 FG 跨: h 0 ? 750 ? 35 ? 715mm (1)按单筋 T 形截面配置梁跨中截面的钢筋 确定翼缘计算宽度 b 'f : 按梁计算跨度 l0 考虑: b'f ?
l0 7.2 ? ? 2.4m 3 3

按梁肋净跨 sn 考虑: b'f ? b ? sn ? 0.35 ? 7.2 ? 0.35 ? 2 ? 6.5m 按翼缘高度考虑:
h 'f h0 ? 100 ? 0.14 ? 0.1 750 ? 35

按三角最小值考虑: b 'f ? 2400mm 判断倒 T 形截面类型:
? h 'f ? f b h ? h0 ? ? 2 ?
' 1 c f ' f

? 100 ? ? ? ? 1.0 ? 19.1? 2400 ?100 ? ? 715 ? ? ? 3048.4 kN ? m ? 126.09 kN ? m ? 2 ? ? ?

故属于第一类 T 形截面。

?s ?

M 126.09 ?106 ? ? 0.0054 ?1 f c b'f h02 1.0 ?19.1? 2400 ? 7152

? ? 1?
As ?

?1 ? 2? s ? ? 1 ? ?1 ? 2 ? 0.0054 ? ? 0.0054 ? ?b ? 0.45
fy ? 1.0 ? 19.1? 2400 ? 715 ? 0.0054 ? 491.634mm 2 360

?1 f c b 'f h0 ?

选配 3 18, As ? 763mm2 , ? ?

As f 763 ? ? 0.31% ? 0.45 t ? 0.21% bh0 350 ? 715 fy

(2)支座 G(3-3)处钢筋计算(按双筋矩形截面配置) 将跨中 2 20 的钢筋伸入支座,作为负弯矩作用下受压钢筋, As ? 628mm2 。据此计算支

座上部钢筋的数量,因支座 F右 与 G 的负弯矩值很接近,故取较大弯矩 G 钢筋计算,两支座采 用相同钢筋。
M u1 ? f y' As' ? h0 ? as' ? ? 360 ? 628 ? ? 715 ? 35 ? ? 153.73kN ? m
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M u 2 ? M ? M u1 ? 317.25 ? 153.73 ? 163.52kN ? m

?s ?

M 163.52 ?106 ? ? 0.048 ?1 f cb 'f h02 1.0 ?19.1? 350 ? 7152

? ? 1?
且?

?1 ? 2? s ? ? 1 ? ?1 ? 2 ? 0.048 ? ? 0.049 ? ?b ? 0.55

2as' 2 ? 35 ? ? 0.098 ,取 x ? 2as' ? 70mm h0 715
M 317.25 ? 106 As ? ? ? 1295.96mm 2 ' f y ? h0 ? as ? 360 ? ? 715 ? 35 ?

实配钢筋 2 因

20 + 3

18, As ? 1391mm2

As' 628 ? ? 0.45 ? 0.3 , As 1391

且? ?

As f 1391 1.71 ? ? 0.56% ? 0.55 t ? 0.55 ? ? 0.26% bh0 350 ? 715 fy 360

满足最小配筋要求。 (3)支座 F(1-1)处钢筋计算(按双筋矩形截面配置)
M u1 ? f y' As' ? h0 ? as' ? ? 360 ? 628 ? ? 715 ? 35 ? ? 153.73kN ? m

M u 2 ? M ? M u1 ? 165.02 ? 153.73 ? 11.29kN ? m

?s ?

M 11.29 ?106 ? ? 0.033 ?1 f cb 'f h02 1.0 ?19.1? 350 ? 7152

? ? 1?
且?

?1 ? 2? s ? ? 1 ? ?1 ? 2 ? 0.033? ? 0.034 ? ?b ? 0.55

2as' 2 ? 35 ? ? 0.098 ,取 x ? 2as' ? 70mm h0 715
As ? M 165.02 ?106 ? ? 674.1mm 2 ' 360 ? ? 715 ? 35 ? f y ? h0 ? as ?

实配钢筋 2

20 + 1

18, As ? 882.5mm2

As' 674.1 ? ? 0.764 ? 0.3 , 因 As 882.5

且? ?

As f 882.5 1.71 ? ? 0.35% ? 0.55 t ? 0.55 ? ? 0.26% bh0 350 ? 715 fy 360

且 ? ?min ? 0.25%
114

内蒙古科技大学土木工程专业毕业设计说明书

满足最小配筋要求。 11.1.2 框架梁斜截面配筋计算 (1)FG 跨梁的箍筋 对于 FG 跨的 F右 和 G 取剪力值较大的进行配筋计算,即 G,V= ?156.19kN 根据“强剪弱弯”要求,梁端截面剪力设计值应适当调整,即三级抗震:
l Mb ?

165.02 317.25 ? 220.02kN , M br ? ? 423kN 0.75 0.75
l M b ? M br 220.02 ? 423 ? VGb ? 1.1? ? 83.45 ln 6.5

Vb ? ?vb

VGb ? 74.5 ?

17.9 ? 83.45kN 2

梁的跨高比为

l0 7200 ? ? 9.6 ? 2.5 ,则有 h 750

? REVb ? 0.85 ?192.27 ? 163.43kN ?

hw 615 ? ?4 b 350 ? 0.25? c f cbc h0 ? 0.25 ?1.0 ?19.1? 350 ? 715 ? 955.9kN

故截面尺寸满足要求。 《混凝土结构设计规范》规定,对于考虑地震作用的框架梁,其截面受剪力承载力应符 合以下规定:
Vb ? Asv ? 1 ? h0 ? ? 0.42 ft bh0 ? 1.25 f yv ? RE ? s ?

根据上式计算箍筋:
Asv ? REVb ? 0.42 ft bh0 163.43 ?103 ? 0.42 ?1.71? 350 ? 715 ? ? ? ?0.087 ? 0 s 1.25 f yv h0 1.25 ? 210 ? 715

则按构造配置箍筋,满足梁中箍筋最大间距。 选 ? 10@100,加密区箍筋要求,见《建筑抗震设计规范》11.3.6—3 规定,
?8 ? 20 ? 160mm ?1 ? 最大间距取下列最小值, ? ? 750 ? 187.5mm ,取 150mm 。 ?4 ?150mm ?



nAsv 2 ? 78.3 ? ? 1.05mm2 / mm ? 0.087 ? 2 ? 0.174mm2 / mm ,满足要求。 s 150
115

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配筋率 ? sv ?

nAsv f 2 ? 78.5 ? ? 0.299% ? 0.26 t ? 0.21% ,满足要求。 bs 350 ?150 f yv

因梁腹板高度大于 450 mm , 需设置纵向构造钢筋, 每侧纵向构造钢筋面积不小于腹板面 积的 0.1%,且其间距不大于 200 mm , As ? 0.1% ? 650 ? 350 ? 227.5 mm 2 每侧配置:4 ? 10, As ? 314mm 2

11.2 框架柱的配筋计算
取 第 一 层 柱 , 柱 的 混 凝 土 等 级 为 C45( f c ? 21.1N / mm2 ) , 纵 向 钢 筋 采 用 Ⅲ 级 钢 筋 ( f y ? 360 N / mm 2 ),箍筋采用Ⅰ级钢筋( f y ? 210 N / mm 2 )。 (1)轴压比及剪压比验算 轴压比: n ? 剪压比: ? ?
N 4610.8 ?103 ? ? 0.45 ? 0.95 ,满足要求。 f c A 21.1? 700 ? 700 M c 382.08 ?106 ? ? 4.13 ? 2 ,满足要求。 Vc h0 139.15 ? 665

(2)柱正截面受压承载力计算 按“强柱弱梁”原则调整柱端弯矩设计值 在地震组合中,第一层柱上端弯矩为 M ?
M? 195.15 ? ?243.94kN ? m ,第二层下端弯矩为 0.8

128.1 ? ?160.125kN ? m ,第一层梁右端 M D右 ? 148.3kN ? m (取自电算结果),则节点上、下 0.8

梁、柱端截面反时针方向组合的弯矩设计值之和。

?M ?M

D柱

? 243.94 ? 160.125 ? 404.065kN ? m ? 148.3kN ? m
? 404.94 ? 2.73 ? 1.1 ,满足“强柱弱梁” 。 148.3

D梁

?M ?M

D柱 D梁

与电算结果比较,柱底为控制截面。 一层柱内力组合值 M、N 如下:
? M max ? ?260.4kN ? m ? M max ? ?287.6kN ? m ? M max ? ?305.66kN ? m ;? ;? ? ? N ? ?4837.24kN ? N ? ?4681.14kN ? N ? ?3688.65kN

(3)柱正截面配筋计算
116

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第一组: M ? ?260.4kN ? m , N ? ?4837.24kN
eo ? M 260.4 ?106 ? ? 53.9mm N 4827.24 ?103 700 较大值及即: ? 23.3mm 故取ea ? 23.3mm 30 30

ea 取20mm和偏心方向截面尺寸的 1 ei ? eo ? ea ? 53.9 ? 23.3 ? 77.2mm

?1 ?

0.5 f c A 0.5 ? 21.1? 700 2 ? ? 1.07 ? 1? 取?1 ? 1.0 ? N 4827.24 ?103 eo ? 原始偏心距; ei ? 初始偏心距;

?1 ? 偏心受压构件截面取率影响系数。
柱的长度计算: 根据《混凝土结构设计规范》规定对于一般多层房屋的框架结构,柱的计算长度可取为:
?底层柱 现浇楼盖 ? ?其于各层柱 1.0H 1.25H

H—对底层柱为从基础顶面到一层楼盖顶面的高度, 对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间
高度。
H ? 1.25 ? 4.5 ? 5.625m ,
H 5.625 ? ? 8.036 ? 15 ,取 ξ 2=1.0 h 0.7

? ? 1?

l 1 1 ( 0 )2 ? 1? 2 ? 1 ? ? 6.4292 ?1.0 ?1.0 ? 1.254 77.2 1400ei / h0 h 1400 ? 665

? ei =1.254 ? 77.2=96.8<0.3h 0 =0.3 ? 665=199.5mm , 故为小偏心受压。
e ? ? ei ? h 700 ? as ? 96.8 ? ? 35 ? 411.8mm 2 2

对称配筋的小偏心受压柱,按下式近似计算 ? :

? ?

N ? ?b?1 f c bh0 ? ?b Ne ? 0.43?1 f c bh02 ? ? f bh ? ?1 ? ?b ? ? h0 ? as' ? 1 c 0

上 式 应 满 足 N ? ?b?1 f cbh0 和 Ne ? 0.43?1 f cbh02 , 否 则 为 构 造 钢 筋
N ? 4837.24kN ? ?b?1 f cbh0 ? 0.55 ? 21.1? 700 ? 665 ? 5402.13kN ,
2 Ne ? 4837.24 ? 0.41 ? 2031.64kN ? 0.43?1 f cbh0 ? 0.43 ? 21.1? 700 ? 6652 ? 2808.6kN

由此可知,截面尺寸较大,不需计算配筋,只需要按构造钢筋。 第二组: M ? ?287.68kN ? m , N ? ?4681.14kN
117

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H ? 1.25 ? 4.5 ? 5.625m ,
eo ?

H 5.625 ? ? 8.036 ? 15 ,取 ξ 2=1.0 h 0.7

M 287.68 ?106 ? ? 61.5mm

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