【正文】 ：00 AAd??? = 等效截面面積： Aw=（ ++） = B/t=1500/300=5， H/t=6000/300=20，查表得 μ = EJd= 108/[1+（ 9 ） /（ ） ]= 108kN?m2 5. 橫墻⑤： 洞口總面積： Ad= 3 8= 墻總面積： A0=6 = 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 洞口削弱系數(shù)：00 AAd??? = 等效截面面積： Aw=（ 6+） = B/t=1900/300=， H/t=6000/300=20，查表得 μ = EJd= 108/[1+（ 9 ） /（ ） ]= 108kN?m2 橫向剪力墻等效抗彎剛度： Σ EJd=（ ++++） 109= 109kN?m2 縱向剪力墻的計(jì)算 1. 縱墻① :L形截面 幾何尺寸的確定：?jiǎn)挝唬?mm （ 1）確定剪力墻的有效 翼緣寬度 b： A處： 按剪力墻的間距考慮： 300+2800/2=1700 按翼緣厚度考慮： 300+6 300=2100 按剪力墻總高度考慮： 300+32500/16=2331 取 b=1700，同理 B 處與 A處相同。γ0 ，00 AAd??? b、 t—— 剪力墻水平截面的高度和寬度； Ad 、 A0—— 剪力墻的洞口面積和剪力墻總立面的面積； μ —— 剪應(yīng)力分布不均勻系數(shù)；對(duì)矩形截面 μ＝ ，對(duì) I 形截面 μ ＝ A1/A2 A1—— I字形截面總面積； A2—— 腹板的毛截面面積； 圖 21 剪力墻平面布置圖 橫向剪力墻的計(jì)算（均按 L形截面計(jì)算） ① ： 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 圖 22 橫向剪力墻 ① 計(jì)算簡(jiǎn)圖 幾何尺寸的確定：?jiǎn)挝唬?mm 無洞口 （ 1） 確定剪力墻的有效翼緣寬度 b： A處： 按剪力墻的間距考慮： 300+1200/2=900 按翼緣 厚度考慮： 300＋ 6 300＝ 2100 按剪力墻總高度考慮： 300+32500/16=2331 取 b=900，同理 B、 C、 D、 E處與 A 處相同 （ 2）確定形心： y=6150（ 300 750 6150+300 750 4950+300 750 2550+300 750150+300 6300 6300/2） /（ 300 750 4+300 6300） = 計(jì)算慣性矩： Jw=1/12 750 300 3 +300 750 2903 2 +1/12 750 300 3 +300 750（ 29031200） 2 +1/12 300（ 2903+150） 3 +300（ 2903+150） （ 2903+150） 2 /4+1/12 750 3003 +750 300（ 34272550） 2 +1/12 7503003 +750 300（ 3427150） 2 +1/12 300 34273 +300 3427 1/4 34272 = 平均抗彎剛度： EwJw = 107 = 108kN m) 根數(shù) K= Σib/ic α=(+ K)/(2+K) CF＝ α12ic/h CF＝ Σα12ic/h 橫向 16 10 5 10 6 16 10 5 10 6 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 橫向合計(jì) 106 縱向 8 10 5 106 16 10 5 10 6 8 10 5 10 6 縱向合計(jì) 106 2. 二至八層 ： 方向 柱類型 (線剛度單位 105 kN m） 類別 跨度 l（ m） b h（ m2） J0（ m4） 系數(shù) Jb（ m4） ib=（ EJb） /l 中框架 I＝ 2 Ir 3 102 2 102 105 邊框架 I＝ 6 102 102 105 注：無兩邊無板的梁，砼標(biāo)號(hào) C50， E＝ 107 kPa 框架剛度的計(jì)算 在框架－剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于梁柱線剛度比較小，采用 D值法計(jì) 算框架剛度，以此計(jì)算內(nèi)力和位移。因縱橫向的柱均為方柱，截面相同，故計(jì)算結(jié)果相同。 處。 材料 混凝土強(qiáng)度： C50 鋼筋：采用 HPB235 HRB335 級(jí)鋼筋， 填充墻采用粉煤灰砌塊。剪力墻如承受過多的水平剪力，將使框架承受的水平剪力太小，按過小天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 的水平剪力設(shè)計(jì)框架是不安全的。 框架梁截面 根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ 32020 第 條，框架梁截面高度按 hb=(1/10－ 1/18)lb 確定。 L 型、 [型等形式，并貫通建筑物全高。 15＝ 4， 滿足要求。依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500112020 第 條依照烈度、結(jié)構(gòu)類型及房屋的 高度。在這種體系中，剪力墻常常負(fù)擔(dān)大部分水平荷載，結(jié)構(gòu)總體剛度加大，側(cè)移減小?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的整體性好，剛度大，在水平力作用下側(cè)向變形 很小。優(yōu)點(diǎn)是建筑平面布置靈活，可做成需要較大空間的會(huì)議室、餐廳、辦公室和工業(yè)車間、實(shí)驗(yàn)室等，加擱墻后也可以做成小房間。 結(jié)構(gòu)方案的選擇 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 結(jié)構(gòu)方案 建筑類別的確定 根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500112020 第 條之規(guī)定，本建筑為丙類建筑。 設(shè)計(jì)要求 抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)即三水準(zhǔn)抗震目標(biāo)：小震不壞，中震可修，大震不倒。對(duì)于重要建筑和有特殊功能要求的建筑，用時(shí)程分析法補(bǔ)充計(jì)算，并進(jìn)行大震作用下的變形驗(yàn)算，即兩階段設(shè)計(jì)方法，這樣便可以定量地估計(jì)地震反應(yīng)，以保證結(jié)構(gòu)有足夠的剛度和承載力。 概念設(shè)計(jì)是指在規(guī)范、 規(guī)程中難以做出定量規(guī)定的問題，必須由工程師運(yùn)用概念進(jìn)行分析判斷，綜合各種因素得出結(jié)論，以便選擇最佳的解決方案。天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第一章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)及方法 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想和要求 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵守我國(guó)現(xiàn)行的規(guī)范或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB500102020，《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500112020，《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB500092020，《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》 JGJ32020。這些概念和經(jīng)驗(yàn)要貫穿在整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，包括對(duì)計(jì)算簡(jiǎn)圖的審核和對(duì)計(jì)算結(jié)果的處理中。 構(gòu)造設(shè)計(jì)在抗震設(shè) 計(jì)中同樣占有重要作用。《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500112020 對(duì)三個(gè)水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求規(guī)定為： 第一水準(zhǔn)：當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí)，建筑物一般不受損壞或不需修理仍可以使用； 第二水準(zhǔn)：當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)設(shè)防烈度的地震影響時(shí)，建筑物可能破壞，但經(jīng)一般修理即可恢復(fù)正常使用； 第三 水準(zhǔn)：當(dāng)遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震影響時(shí)，建筑物不致倒塌或發(fā)生危險(xiǎn)及生命的嚴(yán)重破壞。 結(jié)構(gòu)體系選擇 本建筑 物總高度 米，主體工程八層，其平面尺寸為 米?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的構(gòu)件主要是梁和柱，可以預(yù)制或現(xiàn)澆，布置比較靈活，立面也可變化。墻體截面積大，承受力要求也比較容易滿足。同時(shí)，由于框架和剪力墻協(xié)同工作，通過變形協(xié)調(diào)，使各層層間變形趨于均勻，改善了純框架和純剪力墻結(jié)構(gòu)中上部和下部層間變形相差較大的缺點(diǎn)，因而在地震作用下可減少非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。 8 度地區(qū)框架 剪力墻結(jié)構(gòu)，總高度小于 60米時(shí)。 結(jié)構(gòu)布置 柱網(wǎng)尺寸 根據(jù)建筑物實(shí)際使用工程的要求，縱向采用等柱距 米，局部 米，橫向柱網(wǎng)為 。 ，間距小于 40米。本設(shè)計(jì)取梁截面尺寸： 750 450，次梁取1/15～ 1/20 lb,本設(shè)計(jì)取 500 300。因此在一般實(shí)際工程中，對(duì)框架承受的底部水平剪力控制在結(jié)構(gòu)底部剪力的 20%— 40%左右。 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 第二章 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的計(jì)算 結(jié)構(gòu)重力荷載計(jì)算 單位荷載的計(jì)算 計(jì)算單位荷載是為了計(jì)算重力荷載，對(duì)于本設(shè)計(jì)，以下所 用的材料，構(gòu)件的重量均按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB 500092020 選用。 表 21 結(jié)構(gòu)重力荷載代表值匯總（單位： kN） 樓層 梁 柱 樓面 剪力墻 外墻 內(nèi)墻 女兒墻 樓梯 門窗 Gi 1 27 8 總和 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 驗(yàn)算： 247。 梁線剛度 ib 的計(jì)算 計(jì)算梁線剛度時(shí)分邊框架和中框架計(jì)算，對(duì)邊框架梁取 I＝ ，對(duì)中框架梁取 I＝ 2 Ir 。 計(jì)算框架總抗推剛度： 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 CF＝ h m) 根數(shù) K= Σib/ic α= K/(2+K) CF＝ α12ic/h CF＝Σα12ic/h 橫向 16 10 5 10 6 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 16 10 5 10 6 橫向合計(jì) 10 6 縱向 8 10 5 10 5 16 10 5 10 6 8 10 5 106 縱向合計(jì) 10 6 橫向平均總抗彎剛度： CF=（ + 4 7） 105/（ +4 7） = 106kN 縱向平均總抗彎剛度： CF=（ + 4 7） 105/（ +4 7） = 106kN 剪力墻等效抗彎剛度 EJd的計(jì)算 等效抗彎剛度按下公式計(jì)算： 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 2c 91EHAJEJJwwwd ??? (23) 其中 wJ = ??iiihhJ Ji—— 剪力墻有洞口截面及無洞口截面的慣性矩。 m2 ② ： 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 圖 23 橫向剪力墻 ② 計(jì)算簡(jiǎn)圖 幾何尺寸的確定：?jiǎn)挝唬?mm （ 1） 確定剪力墻的有效翼緣寬度 b： A處： 按剪力墻的間距考慮： 300+2300/2=1450 按翼緣厚度考慮： 300+6 300=2100 按門窗洞凈寬考慮： 1200 按剪力墻總高度考慮： 300+32500/16= 取 b=1200，同理 B、 C處與 A 處相同。 圖 27 縱向剪力墻 ① 計(jì)算簡(jiǎn)圖 （ 2）確定形心： X=（ 1700 300 8150+1700 300 5350+1700 300 150+8300 300 8300/2）/（ 8300 300+1700 300 3） =4302 計(jì)算慣性矩： Jw=1/12 1700 3003 +1700 300 38482 +1/12 1700 3003 +1700 3001048 2 +1/12 300 3998 3 +300 3998 3 /4+1/12 300 4302 3 +30043023 /4+1/12 1700 3003 +1700 300 41522 天津大學(xué) 2020屆 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 = 平均抗彎剛度： EwJw= 107 = 109kN?m2 2. 縱墻②： 圖 28 縱向剪力墻 ② 計(jì)算簡(jiǎn)圖 幾何尺寸的確定：?jiǎn)挝唬?mm （ 1）確定剪力墻的有效 翼緣寬度 b： 按剪力墻的間距考慮： 300+1200/2+2400/2=2100 按翼緣厚度考慮： 300+12 300=3900 按門窗洞口凈寬考慮： 1200 按剪力墻總高度考慮： 300+32500