【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 震設(shè)防烈度： 7 度； 設(shè)計(jì)地震分組：第一組； 建筑物場(chǎng)地土類別：Ⅱ類 結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)； 抗震等級(jí)：二級(jí)； 設(shè)計(jì)使用年限： 50年； 防火耐火等級(jí)：二 級(jí)； 建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)：二級(jí)； 建筑抗震設(shè)防類別：丙類； 結(jié)構(gòu)選型 本工程為一棟高層剪力墻一梯兩戶型住宅樓，一梯兩戶型住宅樓具有南北通透，明廚明衛(wèi)，通風(fēng)良好等諸多優(yōu)點(diǎn)。 主體結(jié)構(gòu)的布置 該剪力墻結(jié)構(gòu)布置對(duì)稱，凸凹 尺寸符合規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度沿豎向變化均勻，無剛度突出。結(jié)構(gòu)的高寬比 H/B=39/=，成列布置，形成了明確的墻肢和連梁，采用現(xiàn)澆樓板，板厚 100mm 為 120mm。 材料的選用和剪力墻截面尺寸的確定 剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)選用 C35，梁選用 C30，本工程剪力墻采用雙排配筋，剪力墻 除地下室的厚度 為 250mm 外，其余各層均為 250mm。 按一、二級(jí)抗震等級(jí)設(shè)計(jì)的剪力墻的截面厚度，底部加強(qiáng)部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的 1/16，且不應(yīng)小于200mm；其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長(zhǎng)度的 1/20，且不應(yīng)小于 160mm2。首層結(jié)構(gòu)平面布置圖見圖 22所示。 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 4 頁 共 67 頁 圖 21 建筑平面圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 共 67 頁 圖 22 建筑結(jié)構(gòu)圖 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 6 頁 共 67 頁 剪力墻截面的類型判別和剛度計(jì)算 根據(jù)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范的一般原則，對(duì)稱結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主軸方向均應(yīng)進(jìn)行抗震計(jì)算，本設(shè)計(jì)只對(duì)一個(gè)方向進(jìn)行計(jì)算，且假定結(jié)構(gòu)無扭轉(zhuǎn)。另外根據(jù)《高層規(guī)程》，在計(jì)算剪力墻的內(nèi)力和位移時(shí)，可以不考慮縱橫墻的共同作用。 1 剪力墻類型判斷 如圖 21 可得 X方向上個(gè)片剪力墻的尺寸 圖 23 圖 24 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 67 頁 剪力墻根據(jù)是否開洞和開洞大小可以分為： 1. 實(shí)體墻或整截面剪力墻：不開洞或開洞面積不大于 15%的墻。 2. 整體小開口剪力墻：開洞面積不大于 15%但仍較小的墻。 3. 雙肢或多肢剪力墻：開洞較大且成列布置的墻。 4. 壁式框架：洞口尺寸大，連梁線剛度和墻肢線剛度相近的墻。 整體小開口墻，整體小開口墻和壁式框架的分類界限可以根據(jù)整體性系數(shù)α，墻肢慣性矩的比值 In/I 以及樓層數(shù)確定。整體性系數(shù)可以按下列公式計(jì)算： 雙肢墻： α =H 多肢墻： α = 式中τ 考慮墻肢軸向變形的影響系數(shù)，當(dāng) 34肢是取 ,57 肢時(shí)取,8 肢以上取 ； I剪力墻對(duì)組合截面形心的慣性矩； In扣除墻肢慣性矩后剪力墻的慣性矩， In=I Ibj第 j列連梁的折算慣性矩， Ibj= I1， I2墻肢 1,2 的截面慣性矩； m洞口列數(shù)； h層高； H剪力墻總高度； aj第 j 列洞口兩側(cè)墻肢的軸線距離； lbj第 j 列連梁計(jì)算跨度。取洞口寬度加梁高的一半； Ij第 j 列墻肢截面慣性矩； Ibj0第 j 列連梁截面慣性矩 μ 截面形狀系數(shù)，矩形截面時(shí)μ =； Abj第 j列連梁的截面面積。 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 67 頁 當(dāng)α =10 且 =ζ時(shí)，為整體小開口墻； 當(dāng)α =10 且ζ時(shí)，為壁式框架； 當(dāng)α 10 時(shí)，為聯(lián)肢墻； 表 21： XSW1 XSW4 XSW5 XSW6 在 X 方向上的截面特征值 XSW1 XSW4 XSW5 XSW6 截面特征 編號(hào) 各墻肢截面面積 m2 各墻肢截面慣性 m4 形心 截面慣性矩 m4 A1 A2 A3 A4 A5 I1 I2 I3 I4 I5 XSW1 XSW4 XSW5 XSW6 注： 表 22： XSW1 XSW4 XSW5 XSW6 聯(lián)系梁折減慣性矩 編號(hào) lbj0（ m） hb（ m） lbj（ m） Ajb（ m） μ Ibj0（ m） Ibj（ m） α j（ m） XSW1 *104 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 67 頁 XWS4 XWS5 XSW6 注： 《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（ JGJ320xx）規(guī)定，高層建筑當(dāng)滿足：（ 1）地下室的樓層側(cè)向剛度不小于相鄰上部結(jié)構(gòu)樓層側(cè)向剛度的 2倍；（ 2）地下室樓層采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，地下室樓層的頂蓋采用梁板結(jié)構(gòu)；（ 3）地下室頂層厚度不宜小于 180mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜小于 C30，采用雙層雙向配筋，且每層每個(gè)方向的配筋量不小于 %時(shí)，地下室頂板可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，本設(shè)計(jì)滿足以上三個(gè)要求，取地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固端。 表 23 XSW XSW XSW5 和 XSW6 類型判斷 編號(hào) ∑Ij I In=I∑Ij α In/I 類別 XSW1 9 連肢墻 XSW4 壁式框架 XSW5 3 壁式框架 XSW6 5 1 45 壁式框架 注 :(h= 、 H=36m 、τ =) 2 剪力墻的剛度計(jì)算 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 10 頁 共 67 頁 （ 1） 實(shí)體墻 XSW XSW3 表 24 XSW XSW3 的等效剛度 編號(hào) H(m) b(m) h(m) Aw μ （ *107） （ kN/m2） （ 107） （ kN/m2） XSW2 XSW3 注： （ 2）連肢墻 XSW1 因?yàn)?，查表得 (3)壁式框架 XSW XSW XSW6 ① XSW4 圖 25 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 67 頁 梁的剛域長(zhǎng)度： 11121414bbbbl a hl a h????柱剛域長(zhǎng)度 ： 11121414ccccl a hl a h???? hb連梁高度、 hc墻肢高度 表 25 XSW4壁梁等效剛度計(jì)算 樓層 bb(m) hb(m) Ib(m4) l0(m) l(m) ( 104) (kN m2) ( 104 (kN m) 1～ 13 注： Ec= 107KN/m2 表 26 XSW4壁柱等效剛度計(jì)算 樓層 bc(m) bc(m) Ic(m4) l0(m) l(m) EcI( 105) (kN m2) Kb( 104) (kN m) 2～ 13 1 注： Ec= 107KN/m2 表 27 XSW4壁梁的修正剛度 樓層 a b β c C， 180。 c kb(104)(kN m) c180。 kb(104)(kN m) 1～ 13 表 28 XSW4 壁柱的修正剛度 樓層 a b β c C， 180。 （ C+C， ） kb/2 (*104)(kN m) 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 67 頁 2～ 13 1 0 注： 212 39。EIGAl??? 1(1 )(1 )abc ab???? ? ? ? 139。 (1 )(1 )abc ab???? ? ? ? 表 29 XSW4壁柱的側(cè)移剛度 樓層 h (m) Kc(*104) (*105)(kn/m) 柱 數(shù) D (*105)(kn) 2～ 13 3 2 1 3 2 ② XSW5 表 210 XSW5 壁梁的等效剛度計(jì)算 樓層 梁 bb(m) hb(m) Ib(m4) l0(m) l(m) EcI(*104) (kN m2) Kb（ *104） (kN m) 1～ 12 左梁 圖 26 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 67 頁 右梁 注： Ec= 107KN/m2 表 211 XSW5 壁柱的等效剛度計(jì)算 樓層 柱 bb(m) hb(m) Ic(m4) h0(m) h(m) EcI( 104) (kN m2) Kb( 104) (kN m) 2～ 12 壁柱 1 6 壁柱 2 1 壁柱 1 6 注： Ec= 107KN/m2 表 212 XSW5 壁梁的修正剛度 樓層 梁 a b β c C， 180。 c kb(104)(kN m) c180。 kb(104)(kN m) 1～ 12 左梁 右梁 表 213 XSW5 壁柱的修正剛度 樓層 壁柱 a b β c C， 180。 （ C+C， ） kb/2 (*104)(kN m) 2～ 13 柱 1 柱 2 0 0 1 柱 1 0 柱 2 0 0 表 214 XSW5壁柱的側(cè)移剛度 樓層 h (m) 壁柱 Kc(*104) (*105)(kn/m) 柱 數(shù) D (*105)(kn) 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 67 頁 2～ 12 柱1 2 柱2 1 1 柱1 2 柱2 1 ③ XSW6 表 215 XSW6壁梁等效剛度計(jì)算 樓層 bb(m) hb(m) Ib(m4) l0(m) l(m) ( 104) (kN m2) Kb( 104 (kN m) 1～ 13 注： Ec= 107KN/m2 表 216 XSW6壁柱等效剛度計(jì)算 樓層 bc(m) bc(m) Ic(m4) l0(m) l(m) ( 104) (kN m2) Kb( 104) (kN m) 2～ 13 1 圖 26 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 67 頁 注： Ec= 107KN/m2 表 217 XSW6 壁梁修正剛度 樓層 a b β c C， 180。 c kb(104)(kN m) c180。 kb(104)(kN m) 1～ 13 表 218 XSW6 壁柱修正剛度 樓層 a b β c C， 180。 （ C+C， ） kb/2 (*104)(kN m) 2～ 13 1 0 表 219 XSW6 壁柱側(cè)移剛度 樓層 h (m) Kc(*104) (*105)(kn/m) 柱 數(shù) D (*105)(kn) 2～ 13 2 3..18 1 2 （ 3）總框架，總剪力墻剛度與剛度特征值 框架 剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算分兩步進(jìn)行：第一步要將各榀框架合并成一榀總框架，將各片剪力墻合并成一片總剪力墻，對(duì)總 框架和總剪力墻進(jìn)行協(xié)同工作分析，將水平 荷載和地震作用分配各總框架和總剪力墻。第二步是將總框架和總剪力墻上的水平荷載和地震作用 按剛度比分配給每一榀框架和每一片剪力墻 ， 并對(duì)每一榀框架和每一片剪力墻在水平荷載和地震作用下進(jìn)行內(nèi)力分析， 然后與豎向荷載下的內(nèi)力進(jìn)行組合與配筋。總框架的剛度等于各榀框架的剛度之和?？偧袅Φ膭偠鹊扔诿科袅Φ膭偠戎汀？偧袅Φ膭偠鹊扔诿科袅Φ膭偠戎?。 表 220 總壁式框架 剪切剛度 樓層 h(m) ( 104)(kN) 總壁式框架 總壁式框架剪切剛度浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 67 頁 表 221 總剪力墻的剛度 為了簡(jiǎn)化計(jì)算，假定連梁與總剪力墻之間的連接為鉸接。 剛度特征值 荷載計(jì)算 重力荷載計(jì)算（標(biāo)準(zhǔn)） （ 1）屋面及樓面的永久荷載 屋面： 30 厚細(xì)石混凝土保護(hù)層 25= SBS 防水層 XSW4 （ 2 片） XSW5 （ 4 片） XSW6 (2 片 ) 各層剪切剛度（ 104) Cf( 104)(kN) 213 1 編號(hào) 類型 數(shù)量 (107)(kN m2) 總剪力墻的等效剛度（ 107）（ kN m2) XSW2 整體墻 4 XSW3 2 XSW1 連肢墻 2 圖 28 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 共 67 頁 20 厚 1:3 水泥砂漿 20= 240 膨脹珍珠巖 = 100 厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板 25= 10 厚水泥石灰膏砂漿打底 20= Σ =4..61KN/m2 起居室、臥室： 10 厚陶瓷地磚 20= 20 厚水泥砂漿結(jié)合層 25=20 厚焦渣混凝土墊層 25=100 厚鋼筋混凝土樓板 25= 20 厚板低抹灰 20= Σ = 廚房衛(wèi)生間樓面： 10 厚陶瓷地磚