高層剪力墻結(jié)構(gòu)住宅體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-24 16:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ∑= kN/㎡ （3）內(nèi)外填充墻： 200厚蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊 = kN/㎡20厚1：2水泥砂漿抹灰層 220= kN/㎡2面水刷石墻面 2= kN/㎡合 計(jì)： ∑= kN/㎡（4）女兒墻： 20厚1：2水泥砂漿抹灰 20=㎡200厚混凝土空心小砌塊 = kN/㎡外墻瓷磚 kN/㎡合 計(jì)： ∑= kN/㎡4．門窗設(shè)備自重 木門 kN/㎡ 鋼鐵門 kN/㎡乙級(jí)防火門 kN/㎡塑鋼窗 kN/㎡設(shè)備重量：電梯箱設(shè)備重量 200 kN bh=200mm900mm 梁自重 （－）25= kN/m20厚水泥砂漿抹灰 （）220= kN/m合 計(jì)： ∑= 基本風(fēng)壓ωo=㎡，B類場(chǎng)地。由《荷載規(guī)范》可知，本工程風(fēng)荷載體型系數(shù)可按《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（方鄂華版本）》表22高層建筑體型系數(shù)采用。圖4 高層建筑體型系數(shù)由于本工程結(jié)構(gòu)計(jì)算高度H=＞20m，但H/B=44，72/20=，因此考慮風(fēng)壓脈動(dòng)的影響，風(fēng)振系數(shù)取=1+ψZζν／μZ。 確定結(jié)構(gòu)基本周期T1= =13=，ωo T12 = = kNs2/m2 由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092012》可知：脈動(dòng)增大系數(shù)ζ=，脈動(dòng)影響系數(shù)ν=，振型系數(shù)ψZ=Hi／H。 則風(fēng)振系數(shù)= 1+ψZζν／μZ=1+／μZHi／ H。 Fi=βzμsBhiμzω0 μZ 為地面上風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范500092012》 在風(fēng)荷載的作用下沿房屋高度分布風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值，即=(＋)。按上述方法確定的各樓層標(biāo)高處風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表213。 各樓層風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算見(jiàn)下表314,續(xù)表315表314 各樓層風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算樓層Hi（m）μzζννΨz/βz電梯房 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 續(xù)表315 各樓層風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算hi（m）μsqzW0Fi（KN）Mi=Fi*Hi 在壁式框架—剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的分析中，應(yīng)將沿高度分布的風(fēng)荷載折算成倒三角分布荷載和均布荷載，qz按靜力等效的原理折算成的節(jié)點(diǎn)集中力Fi，見(jiàn)表213及其續(xù)表。現(xiàn)以F5為例，說(shuō)明其計(jì)算方法。Fi= =++ =根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB500092012》:倒三角形分布的荷載和均布荷載由下式計(jì)算 其中：= kNm = kNm則 = kNm = kNm所以綜合以上計(jì)算結(jié)果應(yīng)該取取倒三角形的分布荷載 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的計(jì)算簡(jiǎn)圖如下圖，集中于各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載Gi為計(jì)算單元范圍內(nèi)各樓層樓面上重力荷載代表值及上、下各半層的墻、柱等重力荷載。（）。重力荷載代表值G2 計(jì)算結(jié)果列于表315，G2～G12計(jì)算結(jié)果列于表316，G13計(jì)算結(jié)果列于表316，G14計(jì)算結(jié)果列于表217。表315 重力荷載代表值G1的計(jì)算項(xiàng) 目單位面積重量（kN/㎡）面 積（㎡）單位長(zhǎng)度重量(kN/m)長(zhǎng) 度(m)重 量(kN)外墻內(nèi)墻填充墻門門窗樓板衛(wèi)生間廚房地面 樓梯間電梯樓面活荷載梁 G1=表316 重力荷載代表值G2～G12的計(jì)算項(xiàng) 目單位面積重量（kN/㎡）面 積（㎡）單位長(zhǎng)度重量(kN/m)長(zhǎng) 度(m)重 量(kN)外墻內(nèi)墻填充墻門門窗5427樓板衛(wèi)生間廚房地面 樓梯間電梯樓面活荷載梁 G1～G12=表317 重力荷載代表值G13的計(jì)算項(xiàng) 目單位面積重量（kN/㎡）面 積（㎡）單位長(zhǎng)度重量(kN/m)長(zhǎng) 度(m)重 量(kN)13層外墻(半層)13層內(nèi)墻(半層)13層隔墻(半層)屋面板（上人）屋面板（不上人）樓梯間電梯間女兒墻153電梯間墻電梯設(shè)備200雪荷載500150電梯間樓面活荷載 G14=表318 重力荷載代表值G14的計(jì)算項(xiàng) 目單位面積重量（kN/㎡）面 積（㎡）重 量(kN)電梯間墻電梯間門G14=因屋面帶有突出間，按照主體結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移相等的原則，將電梯間、水箱間質(zhì)點(diǎn)的重力荷載代表值折算到主體結(jié)構(gòu)的頂層，并將各質(zhì)點(diǎn)的重力荷載轉(zhuǎn)化為均布荷載。由公式可得：圖5 動(dòng)力計(jì)算簡(jiǎn)圖將q、Ge、λ、EcIeq分別代入下式：均布荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的位移為： 集中荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移： 可分別求得均布荷載作用下和集中荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的位移為： = = uT=uq+uGe=+= m由公式可求的結(jié)構(gòu)基本自振周期為：（取 =）T1=== s式中 ——考慮非結(jié)構(gòu)墻體剛度影響的周期折減系數(shù)； ——假想集中在各層樓面處的重力荷載代表值Gi為水平荷載，按彈性方法所求得的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)的假想位移。我國(guó)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB500102010），建筑結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算應(yīng)根據(jù)情況采用底部剪力法或振型反應(yīng)譜法計(jì)算，特別不規(guī)范的建筑、甲類建筑等，尚采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算，且剛度和質(zhì)量沿高度分布較均勻，故可以按底部剪力法計(jì)算水平地震作用。結(jié)構(gòu)的等效總重力荷載為： 該高層結(jié)構(gòu)的設(shè)防烈度為7度，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，場(chǎng)地類型為Ⅱ類，可以查表得其特征周期為=,地震影響系數(shù)=，由于一般建筑的阻尼比ζ=，衰減指數(shù)γ=，采用底部剪力法求得結(jié)構(gòu)的總水平地震作用的標(biāo)準(zhǔn)值，即 結(jié)構(gòu)總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值：FEK==因?yàn)門1===，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GB500102010》需要考慮頂部附加地震作用。則計(jì)算公式為 所以計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表318。表318 各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算質(zhì)點(diǎn)距結(jié)構(gòu)底部高度Hi/m重力荷載代表值Gi/kNGiHi/kNmFi/kNFiHi/kNm141312112752931033987654321合 計(jì)2322192剪力墻結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可以將各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用折為倒三角形分布荷載和頂點(diǎn)集中荷載，則，F(xiàn)e=F14=M1== kNm 將上述數(shù)據(jù)代入下式： 得： 對(duì)風(fēng)荷載作用下和水平地震作用下進(jìn)行結(jié)構(gòu)位移的驗(yàn)算。 在風(fēng)荷載作用下水平位移的驗(yàn)算：在倒三角形荷載作用下任一點(diǎn)位移： 在均布荷載作用下任一點(diǎn)位移： 在水平地震作用下水平位移的驗(yàn)算：在倒三角形荷載作用下任一點(diǎn)的位移： 在頂點(diǎn)集中荷載作用下任一點(diǎn)荷載： 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表319。表319 結(jié)構(gòu)在水平作用下位移驗(yàn)算樓層風(fēng)荷載作用下水平地震作用下倒三角形荷載均布荷載總位移倒三角形荷載頂點(diǎn)集中荷載總位移電梯房11312111033987654321由上表可知，在風(fēng)荷載作用下位移驗(yàn)算滿足要求：在水平地震作用下位移驗(yàn)算滿足要求：由上面可知在地震作用下的倒三形分布荷載的最大值為：q=在最大值q=，其值為μ=結(jié)構(gòu)一個(gè)主軸方向的彈性等效側(cè)向剛度，可按倒三角分布荷載作用下結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移相等的原則，將結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度折算為豎向懸臂受彎構(gòu)件的等效側(cè)向剛度，按下列公式計(jì)算：EJd= = EJdH2i=1nGi==剛重比滿足要求，可不考慮重力二階效應(yīng)的不利影響。剪重比：由表可知，對(duì)于本設(shè)計(jì)的房屋，要求的樓層最小地震剪力系數(shù)值為：λ=地震作用下底部的總剪力標(biāo)準(zhǔn)值為:VEK=FEK=底層的重力荷載代表值 i=1nGi=剪重比為：VEK1i=1nGi==λ=滿足公式的要求，因此結(jié)構(gòu)水平地震剪
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