XX土木工程毕业设计框剪剪力墙结构设计

摘 要本工程为 XX 花园，拟建高层住宅楼。根据现场的土地使用面积将该楼设计成一对称布置的住宅楼，设置一部电梯，一层设置四户。首层的标高为 3.9 米，其余 10 层的层高均为 3.2m。楼层总高度为 35.9m。每层建筑面积 411m2。基本风压值 0.60kN/m2，抗震设防烈度 7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g，类场地，设计地震分组为第一组。本工程结构设计采用框架-剪力墙结构，结构计算按纵向框架承重分析。具体内容包括：结构方案和初选截面尺寸；楼板结构设计；结构计算简图及刚度参数计算；荷载计算及结构位移验算；水平荷载作用下的结构内力分析；竖向荷载作用下的结构内力分析；荷载效应及内力组合；截面设计和构造要求；基础设计；结构施工图的绘制；计算机辅助设计。在进行截面抗震设计时，柱按偏压构件计算，保证延性框架要“强剪弱弯，强柱弱梁，强节点弱构件强锚固”的设计原则，且满足构造要求。关键词：高层建筑，抗震结构，框架剪力墙，结构设计IAbstractWen feng garden, the proposed high-rise residential buildings. According to the land use area will be carried into a symmetrical layout design of residential buildings, the installation of a lift, one of four households. The level of the first floor is 3.9m and the remaining eleven floors are 3.2m high-level layers. The total height of the building is 35.9m. Each floor construction area is 411m2. Basic wind pressure value is 0.60kN/m2, earthquake intensity of 7 degrees security, the basic design for seismic acceleration values 0.10g, category II sites, design for the earthquake-first group. This engineering construction design adoption the frame-shear wall construction. The structure of the vertical longitudinal loading analysis. Concrete contents include: structural programmes and primary cross-sectional size; floor structural design; Structural calculation diagrammatic drawing and stiffness parameter calculation; Structural load calculation and displacement calculation; Level load role of endogenous force structure analysis; Vertical load role of the endogenous force structure analysis; Load effects and endogenous force portfolio; Cross-sectional design and construction requirements; Foundation design; Structural construction mapping; computer-aided design. Earthquake in cross-sectional design, pillar by bias components calculated to ensure extensive framework to “strong reminder and weak bends, strong column and weak beam, strong joint weak components strong anchorage“ design principles, and the cross-section must to meet the demand of construction requirements.Key words: Tall structures, Earthquake proofing construction, Frame -Shear wall, Structural designII目 录 工程概况 .1 结构布置和初选构件截面尺寸 .22.1 柱截面尺寸 .22.2 梁截面尺寸 .32.3 板的厚度 .32.4 剪力墙数量的确定 .33 楼板结构设计 .63.1 楼梯设计 .63.1.1 梯段板计算 .63.1.2 梯梁设计 .83.2 楼板设计 .93.2.1 荷载计算 .93.2.2 计算跨度 L0.103.2.3 弯矩和配筋计算 .10 非框架梁的设计 .174.1 非框架梁的内力计算 .174.2 非框架梁的配筋计算 .274.2.1 正截面承载力计算 .274.2.2 斜截面承载力计算 .285 计算简图及刚度参数 .315.1 计算简图 .315.2 刚度参数 .315.2.1 总剪力墙的等效抗弯刚度 .315.2.2 总框架的抗推刚度 .335.3 主体结构刚度特征值 .39III6 竖向荷载及水平荷载计算 .406.1 竖向荷载 .406.1.1 各种构件的荷载标准值 .406.1.2 重力荷载代表值 .426.2 横向水平地震作用 .426.2.1 结构总水平地震作用底部剪力标准值 FEk .426.2.2 各层水平地震作用 Fi .446.3 横向风荷载计算 .447 水平荷载作用效应分析 .477.1 水平地震作用折算及水平位移验算 .477.1.1 水平地震作用折算 .477.1.2 水平位移验算 .477.2 水平地震作用下的内力计算 .487.2.1 总剪力墙、总框架和总连梁的内力 .487.2.2 各根柱、各根连梁、各片剪力墙的内力 .50（2）各片剪力墙的弯矩和剪力 .507.2.3 框架梁、柱的内力计算 .528 竖向荷载作用下结构的内力计算 .568.1 框架内力计算 .568.1.1 计算简图 .568.1.2 分配系数及固端弯矩 .578.1.3 分配与传递 .598.2 剪力墙内力计算 .658.2.1 轴力的计算 .658.2.2 弯矩的计算 .689 荷载效应组合 .719.1 框架梁柱的内力组合 .71IV9.1.1 梁、柱内力调整 .719.1.2 框架梁、柱的内力组合 .769.2 剪力墙的内力组合 .7710 截面设计 .7910.1 框架梁 .7910.1.1 正截面受弯承载力计算 .7910.1.2 斜截面受剪承载力计算 .8010.2 框架柱 .8110.2.1 剪跨比和轴压比 .8110.2.2 正截面抗弯承载力计算 .8210.2.3 斜截面抗剪承载力计算 .8510.2.4 节点的抗剪承载力计算 .8710.3 剪力墙 .8810.3.1 正截面承载力计算 .8810.3.2 斜截面承载力计算 .8911 基础设计 .9211.1 基础选型 .9211.2 基础平面布置 .9211.3 承台计算和配筋 .94参考文献 .100致谢 .1000 工程概况本设计为 11 层框架-剪力墙结构的住宅主楼，主体高度 35.9m。位于广州市中心区，抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.10g，场地类别类，设计地震分组为第一组，基本风压为 。地面粗糙度 C。20.6kN/m总共 11 层，首层 3.9m，211 层层高均为 3.2m。天面上设顶层梯间及电梯机房，其层高为 2.8m，电梯机房地面高于天面 1.5m。屋面为上人屋面，屋顶花园，外围护墙墙厚 200mm，选用加气混凝土砌块。内围护墙墙厚 100mm，选用加气混凝土砌块。1 结构布置和初选构件截面尺寸该建筑经过对建筑高度、使用要求、材料用量、抗震要求、造价等因素综合考虑后，宜采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。混凝土强度等级选用：梁、板为 C30；墙、柱 1-5 层为 C35，6-11 层为 C30。按照建筑设计确定的轴线尺寸和结构布置的原则进行结构布置。剪力墙仅在电梯井及楼梯间布置。标准层结构布置平面图如图 2.1 所示。各构件的截面尺寸初估如下：2.1 柱截面尺寸2.1.1 首层中柱 按轴压比限值考虑。本结构框架抗震等级为三级， ；住宅荷载相对较0.95= N小，取 ；楼层数 ；弯矩对中柱影响较小，取 ；2k1N/m=qn11； ；柱负荷面积 ，以上数据代入式6.7cf5. 24.23.8AmAc= 得：cNkfn，于是 。220.195cam0.43a首层边柱负荷面积 , 取 1.2,其余参数与中柱相同。可得：21.8m9/6.，则 。220.5cAa0.47a2.1.1 六层中柱用与首层类似的作法可得：， 。220.195cam0.43a边柱： ，则 。.cA.7m2.1.1 初选柱截面尺寸考虑到各柱尺寸不宜相差太大以及柱抗侧移刚度应有一定保证，因此初选柱截面尺寸为：15 层中柱 ，边柱 ；5050612 层中柱 ，边柱 。m4m以上尺寸也满足规范关于柱截面宽度和高度的最小尺寸、柱剪跨比、截面高宽比2等要求。2.2 梁截面尺寸横向框架梁 计算跨度 ，梁高取 (1/101/18) = bl3.+6=.9mbhbl0.69m，初选 ；梁宽度 (1/21/4) ，初选 。0.38m50bh20按简支梁满载时的（0.60.8） 验算。取 ，则maxM2K1kN/qax.80.1254.6.98.选用 HRB335，混凝土 C50 时, b=0.550。按单筋梁估算， 1fcbho2 b(1-0.5 b)=114.320046520.55(1-0.550/2)= 290.5 kNmM。于是初选梁截面为 250 550mm。对纵向框架梁作与横向类似的粗略计算，可取截面尺寸为 250500 mm。其它非框架梁取 200400mm。2.3 板的厚度板的最小厚度不小于 80mm；考虑到保证结构的整体性，初选 h=100mm，顶层楼板取 120 mm。2.4 剪力墙数量的确定剪力墙截面面积 A 与楼面面积之比按 2%3%考虑，且纵横两个方向剪力墙截面积应大致相同，即纵、横向各应有 A=(1%1.5%) 32.416.8=5.448.16m 2。初选墙厚为 250 mm。各种构件截面尺寸及混