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

　　

【正文】 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： 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 : 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(jì) 第 30 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì)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(jì)算中剪力墻的內(nèi)力正負(fù)號(hào)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(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)為正，軸力以受壓為正，同時(shí)，各截面內(nèi)力均采用左震 的正負(fù)號(hào)。 （ 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(jì) 第 31 頁(yè) 共 67 頁(yè) 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 32 頁(yè) 共 67 頁(yè) 表 227 水平地震作用下總剪力墻 總框架各層內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)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(jì) 第 33 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì)算 XSW2 號(hào)剪力墻的等效剛度比，以計(jì)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(jì)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(jì)值計(jì)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(lái)的荷載兩部分組成，其中樓板傳來(lái)的荷載可以近似按其受荷載面積計(jì)算，不考慮結(jié)構(gòu)的連續(xù)性進(jìn)行分配計(jì)算。在計(jì)算墻肢軸力時(shí)，以洞口的中線為荷載分界線。 實(shí)體墻 XSW2 在豎向荷載作用下內(nèi)力設(shè)計(jì)值計(jì)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(jì) 第 34 頁(yè) 共 67 頁(yè) 2 活載 屋面活載 =雪荷載 =樓面 = （ 2）內(nèi)力計(jì)算 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 35 頁(yè) 共 67 頁(yè) 表 229 為非地震時(shí)，分別在 Gk， 作用下墻體的軸力計(jì)算，表 230 為地震時(shí)在 作用下墻體的軸力計(jì)算。 表 229 實(shí)體墻 XSW2非地震時(shí)，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(shí)體墻XSW2非地震時(shí)，分別在Gk 樓層12 11 表 230 實(shí)體墻 XSW2 地震時(shí)，在 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 36 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(shí)內(nèi)力和地震時(shí)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(shí)對(duì)非地震時(shí)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(shí)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(jì)： M=+ N=+ 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 37 頁(yè) 共 67 頁(yè) M=+ N=+ 抗震設(shè)計(jì)： N=+ N=+ 說(shuō)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(shí)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(shí)非震時(shí) 剪力墻截面設(shè)計(jì) 實(shí)體墻 XSW2 截面設(shè)計(jì) 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 38 頁(yè) 共 67 頁(yè) 由于地震力作用和風(fēng)荷載均來(lái)自兩個(gè)方向，故僅選取底層最不利組合的絕對(duì)值來(lái)進(jìn)行計(jì)算。 地震內(nèi)力： M= N=1496 KN V=210KN 非地震內(nèi)力： N= （ 1）驗(yàn)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(jì)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(jì) 第 39 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì)算 斜截面受剪承載力按以下公式計(jì)算： 無(wú)震時(shí) 有震時(shí) 式中 N剪力墻的軸向壓力設(shè)計(jì)值，抗震設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該考慮地震作用組合。當(dāng) N 時(shí)，取 N= ； A,AWI,T 形截面的全截面面積和腹板面積，矩形截面時(shí)A=AW； 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 40 頁(yè) 共 67 頁(yè) fyh橫向分布鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)算處的截面剪跨比，當(dāng) λ 時(shí)，取 ，當(dāng) λ 時(shí)，取 λ 為 ，當(dāng)計(jì)算處的截面與墻底之間的距離小于 hwo/2 時(shí)， λ 取距墻肢底截面 hwo/2 處的值 ，取 λ 為 =2271KNN=1496KN 取 N=1496KN 計(jì)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(jì) 第 41 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì)算， SATWE 計(jì)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(jì)，布置承載墻體，布置梁，布置隔墻，布置開(kāi)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(jí)；然后進(jìn)行工程作法的選取，同時(shí)荷載統(tǒng)計(jì)，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(yáng)臺(tái)恒、活荷載，內(nèi)、外承重墻，內(nèi)、外填充墻，各種門(mén)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(jì)，進(jìn)行荷載的輸入，輸入 時(shí)用較大一點(diǎn)的荷載，盡量用整數(shù)，因?yàn)槭窃O(shè)計(jì)，而不是例題的計(jì)算，要求特別的精確，設(shè)計(jì)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(duì)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(jì) 第 42 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 31 總信息 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 43 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 44 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 33 地震信息 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 45 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 46 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 35 調(diào)整信息 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 47 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 36 設(shè)計(jì)信息 浙江 — — 水木清華苑小區(qū) 3住宅樓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第 48 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 37 配筋信息 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 49 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 50 頁(yè) 共 67 頁(yè) 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 51 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 52 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 53 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 54 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 55 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 56 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 314 彈性地基梁荷載圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 57 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 58 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 316 彈性地基梁剪力圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 59 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 60 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 318 剛性底板沉降計(jì)算結(jié)果圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 61 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 62 頁(yè) 共 67 頁(yè) 圖 320 筏板抗沖切 抗剪切圖 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 63 頁(yè) 共 67 頁(yè) 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(jì) 第 64 頁(yè) 共 67 頁(yè)