【導(dǎo)讀】高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求·································································1

　　

【正文】 結(jié)構(gòu)一個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，按下列公式計算： 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，對于本設(shè)計的房屋，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 : 底層的重力荷載代表值 剪重比為： 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 30 頁 共 67 頁 滿足公式的要求，因此結(jié)構(gòu)水平地震剪力不用調(diào)整。 水平地震作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 作用在結(jié)構(gòu)上的水平地震作用可以是自左向右（左震）或自右向左（右震）。在以下的計算中剪力墻的內(nèi)力正負(fù)號規(guī)定為：彎矩以截面的右側(cè)受拉為正，剪力以繞截面順時針方向旋轉(zhuǎn)為正，軸力以受壓為正，同時，各截面內(nèi)力均采用左震 的正負(fù)號。 （ 1） 倒三角形荷載作用下（ qmax= =150kN） 22w m a x21 sinh sinhV 1 1 c osh sinh2 2 c osh qH? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? ? ?2 m a x1 12fWV q H V?? ? ? 22 2w m a x21 sinh sinhsinh 1 sinh2 c o sh 2M q H? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ???? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? （ 2） 頂點(diǎn)集中荷載作用下（ F= =） wV ( c o sh ta n h sin h ) F? ? ? ? ? ??? wM? 1/? ( t a n h c o s h s i n h ) FH? ? ? ? ? ?? 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 共 67 頁 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 32 頁 共 67 頁 表 227 水平地震作用下總剪力墻 總框架各層內(nèi)力設(shè)計值計算 樓層 H ξ =Hi/36 λ Vw（kn） Mw（） Vf(kn) Vw（kn） Mw（） Vf(kn) Vw（kn） Mw（） Vf(kn)12 36 0 11 33 10 30 9 27 8 24 1400 7 21 6 18 5 15 4 12 3 9 2 6 1 3 倒三角型荷載作用下 頂點(diǎn)集中荷載作用下 總內(nèi)力 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 33 頁 共 67 頁 總剪力向各片墻分配 ： 根據(jù)各片剪力墻的等效剛度與總剪力墻剛度的比值，將總剪力墻內(nèi)力分配給每一片墻，這里只計算 XSW2 號剪力墻的等效剛度比，以計算其內(nèi)力。 XSW2 等效剛度比： 表 228 水平地震作用下 XSW2 的內(nèi)力設(shè)計值 總剪力墻內(nèi)力 XSW2等效剛度比 XSW2樓層 ξ =Hi/36 Vw（kn） Mw（） Vw（kn） Mw（）12 011 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力設(shè)計值計算 豎向荷載包括豎向恒載和豎向活載，在豎向荷載作用下可以近似的認(rèn)為各片剪力墻只受軸力，且規(guī)定受壓為正，其彎矩和剪力為零。各片剪力墻承受的軸力由墻體自重和樓板傳來的荷載兩部分組成，其中樓板傳來的荷載可以近似按其受荷載面積計算，不考慮結(jié)構(gòu)的連續(xù)性進(jìn)行分配計算。在計算墻肢軸力時，以洞口的中線為荷載分界線。 實體墻 XSW2 在豎向荷載作用下內(nèi)力設(shè)計值計算 1 恒載： 屋面： =樓面： 將衛(wèi)生間隔墻轉(zhuǎn)化成樓面均布荷載 （ +） + =墻自重： 3= 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 34 頁 共 67 頁 2 活載 屋面活載 =雪荷載 =樓面 = （ 2）內(nèi)力計算 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 35 頁 共 67 頁 表 229 為非地震時，分別在 Gk， 作用下墻體的軸力計算，表 230 為地震時在 作用下墻體的軸力計算。 表 229 實體墻 XSW2非地震時，分別在 Gk 樓（屋）面恒荷 墻自重（kN） N（KN） 1 . 4 樓屋面活荷 N（ KN）頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 2 1 4 3 6 5 8 7 10 9 實體墻XSW2非地震時，分別在Gk 樓層12 11 表 230 實體墻 XSW2 地震時，在 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 36 頁 共 67 頁 1 . 2 樓（屋）面恒荷 1 . 2 墻自重（k N ）1 . 2 （0 . 5 * 活荷）k N N（ kN）頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 頂 低 1765432樓層12111098 內(nèi)力組合 比較各片剪力墻非地震時內(nèi)力和地震時內(nèi)力可知，墻肢平面內(nèi)偏壓，偏拉內(nèi)力，連梁內(nèi)力均由地震內(nèi)力控制。故內(nèi)力組合時對非地震時內(nèi)力僅列出軸力。 剪力墻內(nèi)力組合 剪力墻為偏心受力構(gòu)件，與柱的受力相似，故取每層的底部和頂部作為控制截面，連梁主要承受水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力，一般取梁截面為控制截面，梁端彎矩進(jìn)行組合，表231 為實體墻 XSW2 的內(nèi)力組合結(jié)果。 內(nèi)力組合所用的公式如下 非抗震設(shè)計： M=+ N=+ 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 37 頁 共 67 頁 M=+ N=+ 抗震設(shè)計： N=+ N=+ 說明： MGE， MQK， MWK為恒載，樓面活載及風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值； NGK， NQK， NWK為恒載，樓面活載及風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的軸力標(biāo)準(zhǔn)值； MGE， MEK， MWK， NGE,NEK 為重力荷載代表值及水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩，軸力標(biāo)準(zhǔn)值 表 231 實體墻 XSW2 內(nèi)力組合表 樓層Sgk① ② *①+② *①+*② N(kn) N(kn) N(kn) N(kn) N(kn) M（） V（kn）12 頂 0 低 0 11 頂 低 10 頂 低 9 頂 低 8 頂 低 7 頂 低 6 頂 低 5 頂 低 4 頂 低 3 頂 低 2 頂 低 1 頂 低 地震時非震時 剪力墻截面設(shè)計 實體墻 XSW2 截面設(shè)計 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 38 頁 共 67 頁 由于地震力作用和風(fēng)荷載均來自兩個方向，故僅選取底層最不利組合的絕對值來進(jìn)行計算。 地震內(nèi)力： M= N=1496 KN V=210KN 非地震內(nèi)力： N= （ 1）驗算墻體的截面尺寸 式中β c 是混凝土影響系數(shù) hw0 是剪力墻的有效高度 bw剪力墻厚度 滿足要求 （ 2）正截面偏心受壓承載力計算 取墻體分布筋為雙排 φ 8@200 可布置 15 2=30 根 豎向鋼筋的配筋率為 截面是受壓區(qū)高度為 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 39 頁 共 67 頁 屬于大偏心受壓，由此可得 故選取縱筋為 6φ 22，箍筋為 φ 8@150 （ 3）斜截面受剪承載力計算 斜截面受剪承載力按以下公式計算： 無震時 有震時 式中 N剪力墻的軸向壓力設(shè)計值，抗震設(shè)計時，應(yīng)該考慮地震作用組合。當(dāng) N 時，取 N= ； A,AWI,T 形截面的全截面面積和腹板面積，矩形截面時A=AW； 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 40 頁 共 67 頁 fyh橫向分布鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值； Ash配置在同以截面的橫向鋼筋面積之和； S橫向鋼筋間距： λ 計算處的截面剪跨比，當(dāng) λ 時，取 ，當(dāng) λ 時，取 λ 為 ，當(dāng)計算處的截面與墻底之間的距離小于 hwo/2 時， λ 取距墻肢底截面 hwo/2 處的值 ，取 λ 為 =2271KNN=1496KN 取 N=1496KN 計算 取水平分布筋為雙排 φ 8@200 帶入公式得 滿足要求。 表 232 XSW2 配筋 分布筋 端柱配筋 316 層 φ8@200 6φ22， φ8@200 12 層 6φ22， φ8@200 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 41 頁 共 67 頁 3 電算部分 電算使用 PKPM20xx 版軟件，主要進(jìn)行了結(jié)構(gòu)建模，荷載輸入，整樓組裝， SATWE參數(shù)設(shè)置， SATWE 結(jié)構(gòu)計算， SATWE 計算結(jié)果分析，修改，出圖。 主要程序是選定一建筑方案，根據(jù)其布局，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，布置承載墻體，布置梁，布置隔墻，布置開洞，選定承重墻及梁的截面尺寸，選定隔墻的截面尺寸，選定混凝土的強(qiáng)度等級；然后進(jìn)行工程作法的選取，同時荷載統(tǒng)計，包括屋面恒、活荷載，樓面恒、活荷載，雪荷載，電梯機(jī)房恒、活荷載，樓梯間活荷載，衛(wèi)生間、廚房恒、活荷載，陽臺恒、活荷載，內(nèi)、外承重墻，內(nèi)、外填充墻，各種門窗，電梯恒載，女兒墻恒載。 利用 PMCAD 下的建筑模型輸入，按照結(jié)構(gòu)布局，建立軸網(wǎng)，并將每一段承重構(gòu)件布置上去；然后依據(jù)上面進(jìn)行的荷載統(tǒng)計，進(jìn)行荷載的輸入，輸入 時用較大一點(diǎn)的荷載，盡量用整數(shù)，因為是設(shè)計，而不是例題的計算，要求特別的精確，設(shè)計要保證的是合理。最后進(jìn)行整樓模型的組裝，根據(jù)結(jié)果進(jìn)行再次對模型的修改，修改重復(fù)上面的步驟。 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 42 頁 共 67 頁 圖 31 總信息 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 43 頁 共 67 頁 圖 32 風(fēng)荷載信息 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 44 頁 共 67 頁 圖 33 地震信息 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 45 頁 共 67 頁 圖 34 活荷信息 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 46 頁 共 67 頁 圖 35 調(diào)整信息 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 47 頁 共 67 頁 圖 36 設(shè)計信息 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 48 頁 共 67 頁 圖 37 配筋信息 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 49 頁 共 67 頁 圖 38荷載信息 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 50 頁 共 67 頁 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 51 頁 共 67 頁 圖 39 地震作用下最大樓層反應(yīng)曲線 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 52 頁 共 67 頁 圖 310 地震作用下最大樓層剪力曲線 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 53 頁 共 67 頁 圖 311 地震作用下最大層間位移曲線 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 54 頁 共 67 頁 圖 312 地震作用下最大層間位移角曲線 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 55 頁 共 67 頁 圖 313 地震作用下最大樓層彎矩曲線 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 56 頁 共 67 頁 圖 314 彈性地基梁荷載圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 57 頁 共 67 頁 圖 315 彈性地基梁彎矩圖 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 58 頁 共 67 頁 圖 316 彈性地基梁剪力圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 59 頁 共 67 頁 圖 317 彈性地基梁豎向位移圖 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 60 頁 共 67 頁 圖 318 剛性底板沉降計算結(jié)果圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 61 頁 共 67 頁 圖 319 完全柔性基礎(chǔ)底板沉降圖 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 62 頁 共 67 頁 圖 320 筏板抗沖切 抗剪切圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 63 頁 共 67 頁 圖 321 底板裂縫寬度圖 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計 第 64 頁 共 67 頁