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文档简介

中华人民共和国教育部东北林业大学毕业设计论文题目:望江花园高层住宅楼设计学生:石雷指导教师:杨海旭副教授学院:土木工程学院专业:土木工程专业(建筑工程方向)2003级1班2007年6月东北林业大学毕业设计任务书论文题目望江花园高层住宅楼设计指导教师杨海旭副教授专业土木工程专业建筑工程方向2003级1班学生石雷2007年12月20日题目:望江花园住住宅楼设计题目来源:根据据实际工程拟拟订题目性质::设计任务内容(包括内内容、计划、时时间安排、完完成工作量与与水平具体要要求)望江花园高层住宅宅楼,总建筑筑面积76226m2左右,要求求采用框架-剪力墙结构构布置方案。全全楼由3个单元组成成,各单元结结构想同。楼楼高40.2米,共12层,每层层层高3米,无地下室室。本设计由由建筑设计、结结构设计、预预算设计和施施工组织设计计四部分组成成。建筑设计计是毕业设计计的基础,结结构设计和施施工组织设计计是毕业设计计的重点。因因此,学生在在毕业设计过过程中必须认认真、全面地地按照要求完完成全部毕业业设计任务。第1周~第2周是建筑设计。内内容包括:建建筑方案设计计、设计说明明书、绘制施施工图(总平平面图、平面面图、立面图图、剖面图、节节点构造详图图)。掌握高高层建筑设计计规范各项要要求,第3周~第6周结构布置,荷载计计算,框架及及剪力墙的刚刚度计算;结结构自振周期期的计算水平平地震作用计计算各种荷载载作用下的框框剪结构协同同分析,计算算出单片剪力力墙及单榀框框架的内力。第7周~第8周是毕业实习调研研。了解建筑筑物的工程设设计,施工技技术,施工组组织,经济效效益等相关知知识和技术。使使学到的知识识理论与在相相互实践中得得到检验与实实际相结合并并加以良好运运用。考察实实际工程,增增强实践知识识,搜集图纸纸资料,记好好实习日记,写写出实习报告告。第9周~第13周是结构设计。内内容包括:内内力组合、配配筋计算,使使用结构设计计软件重新设设计并完成施施工图;目的的及要求:从从结构方案计计算设计实践践全过程整理理说明书,计计算书。第14周会签图纸及设计计概算,教师师检查学生图图纸质量,审审阅说明书、计计算书,完成成设计概算。第15周施工组织设计,完完成施工组织织设计、提出出施工组织计计划文件。第16周毕业设计答辩。全全面考核基础础知识,设计计原理,基础础理论。其中:参考文献篇篇数:20篇以上,外外文参考文献献3篇以上图纸张数:计算机绘图88~10张字数说明书书:1.5万字以上专业负责人意见签名:年月日日望江花园高层住宅楼设计摘要本毕业设计题为望江花园住宅楼,设计力求造型美观,户型设计简明合理,占地面积635.5m2。设计方案为高层住宅楼,共十二层,总高40.2m。住宅分为3个单元,由一种户型组成,每单元设一部电梯和一部楼梯。设计采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构。钢筋混凝土框架—剪力墙结构已经取代了老式的砖混结构成为应用广泛的结构形式,它综合了框架结构、剪力墙结构两种结构形式的优点,鉴于此本工程采用框架—剪力墙结构,此外通过设计可以同时掌握框架结构、剪力墙结构两种结构的计算方法。设计分为建筑设计、结构设计、工程经济分析及施工组织设计四个部分,其中后三个部分为重点部分。另外还包括相关的建筑图和施工图,对本设计作以更加全面的说明。关键词:高层;钢筋混凝土;框架-剪力墙ThedesignofWangjiangFlowerGardenHigh-riseBuildingAbstractThetitleofmydiplomadesignisWangjiangflowergardenhigh-levelbuilding.Mydesignmakeseveryefforttomodelbeautifully.thedesignoftheuserformisconciseadvisable.Itsareais635.5squaremeter.Thedesignalternativeishigh-levelbuilding;allofthemare12floors.Itis40.2meter.Thebuildingconsistsofthreeelementsandakindofuserform.Everyelementhasaliftandastair.Thedesignadoptsthestructureofthereinforcedconcreteframeshearwall.Thestructureofthereinforcedconcreteframeshearwallhasalreadyreplacedoftheoldreinforcedconcreteandbrickconstructionandbecomeextensivelyaconstructionform.Itsynthesizessthestrongpointofframestructureandshearwall.Intheviewofthesefacts,thisprojectadoptsthestructureofframeshearwall.Besides,accordingtothisdesignIcanknowwellthecalculationmethodoftheframestructureandshearwallstructure.Thedesignhasfourpartsofarchitecturaldesign,structuredesign,engineeringeconomyandconstructionmanagementplanning.Thelastthreepartsallthisisimportant.Besides,itincludesinterrelatedworkingdrawingandshopdrawing.Theycangenerallyexplainthis.design.Keywords:high-level;reinforcedconcrete;frameshearwall目录摘要AbstractHYPERLINK\l"_Toc169939061"1绪论1HYPERLINK\l"_Toc169939062"1.1设计目标1HYPERLINK\l"_Toc169939063"1.2设计选题1HYPERLINK\l"_Toc169939064"1.3设计内容1HYPERLINK\l"_Toc169939065"2建筑设计2HYPERLINK\l"_Toc169939066"2.1总述2HYPERLINK\l"_Toc169939067"2.2平面设计2HYPERLINK\l"_Toc169939068"2.3剖面设计2HYPERLINK\l"_Toc169939069"2.4立面设计2HYPERLINK\l"_Toc169939070"2.5经济技术指标及建筑设计总说明2HYPERLINK\l"_Toc169939071"3结构设计3HYPERLINK\l"_Toc169939072"3.1工程概况3HYPERLINK\l"_Toc169939074"3.2结构布置及计算简图3HYPERLINK\l"_Toc169939075"3.2.1梁、板截面尺寸确定3HYPERLINK\l"_Toc169939076"3.2.2框架柱截面尺寸确定3HYPERLINK\l"_Toc169939077"3.2.3剪力墙尺寸确定4HYPERLINK\l"_Toc169939078"3.2.4计算简图4HYPERLINK\l"_Toc169939079"3.3框架、剪力墙及连梁的刚度计算4HYPERLINK\l"_Toc169939080"3.3.1剪力墙等效刚度计算4HYPERLINK\l"_Toc169939081"3.3.2框架剪切刚度计算7HYPERLINK\l"_Toc169939082"3.4重力荷载及水平荷载计算11HYPERLINK\l"_Toc169939083"3.4.1重力荷载11HYPERLINK\l"_Toc169939084"3.4.2横向水平地震作用13HYPERLINK\l"_Toc169939085"3.5水平荷载作用下框架--剪力墙结构内力与位移计算15HYPERLINK\l"_Toc169939086"3.5.1位移计算与验算15HYPERLINK\l"_Toc169939087"3.5.2总框架、总剪力墙和总连梁内力计算16HYPERLINK\l"_Toc169939088"3.5.3横向水平地震作用下构件内力计算19HYPERLINK\l"_Toc169939089"3.6竖向荷载作用下框架—剪力墙结构内力计算22HYPERLINK\l"_Toc169939090"3.6.1计算单元及计算简图22HYPERLINK\l"_Toc169939091"3.6.2荷载计算23HYPERLINK\l"_Toc169939092"3.6.3内力计算28HYPERLINK\l"_Toc169939093"3.7作用效应组合30HYPERLINK\l"_Toc169939094"3.7.1结构抗震等级30HYPERLINK\l"_Toc169939095"3.7.2框架梁弯矩和剪力设计值31HYPERLINK\l"_Toc169939096"3.7.3框架柱弯矩、轴力及剪力设计值33HYPERLINK\l"_Toc169939097"3.7.4剪力墙弯矩、轴力及剪力设计值34HYPERLINK\l"_Toc169939098"3.8构件截面设计39HYPERLINK\l"_Toc169939099"3.8.1框架梁39HYPERLINK\l"_Toc169939100"3.8.2框架柱39HYPERLINK\l"_Toc169939101"3.8.3剪力墙42HYPERLINK\l"_Toc169939102"3.8.4连梁43HYPERLINK\l"_Toc169939103"4设计概算44HYPERLINK\l"_Toc169939104"5施工组织设计51HYPERLINK\l"_Toc169939105"5.1工程概况51HYPERLINK\l"_Toc169939106"5.1.1建筑特点51HYPERLINK\l"_Toc169939107"5.1.2结构特点51HYPERLINK\l"_Toc169939108"5.1.3水文地质状况52HYPERLINK\l"_Toc169939109"5.1.4气候条件52HYPERLINK\l"_Toc169939110"5.2施工准备工作计划52HYPERLINK\l"_Toc169939111"5.2.1现场准备:54HYPERLINK\l"_Toc169939112"5.2.2技术准备:54HYPERLINK\l"_Toc169939113"5.3施工方案、施工方法、技术组织措施、文明施工和环保化施工54HYPERLINK\l"_Toc169939114"5.3.1测量定位54HYPERLINK\l"_Toc169939115"5.3.2施工工艺流程54HYPERLINK\l"_Toc169939116"5.3.3钢筋工程55HYPERLINK\l"_Toc169939117"5.3.4模板工程56HYPERLINK\l"_Toc169939118"5.3.5混凝土工程56HYPERLINK\l"_Toc169939119"5.3.6砌筑工程57HYPERLINK\l"_Toc169939120"5.3.7屋面工程58HYPERLINK\l"_Toc169939121"5.3.8架子工程58HYPERLINK\l"_Toc169939122"5.3.9装饰工程59HYPERLINK\l"_Toc169939123"5.3.10门窗工程60HYPERLINK\l"_Toc169939124"5.3.11文明施工60HYPERLINK\l"_Toc169939125"5.3.12环境保护措施及方案60HYPERLINK\l"_Toc169939126"5.4季节性施工措施61HYPERLINK\l"_Toc169939127"5.4.1雨季施工的保证措施61HYPERLINK\l"_Toc169939128"5.4.2冬季施工安排及保证措施62HYPERLINK\l"_Toc169939129"5.4.3冬期施工分项工程施工措施62HYPERLINK\l"_Toc169939130"5.5质量保证和安全措施、以及环境污染防护等措施63HYPERLINK\l"_Toc169939131"5.5.1质量措施63HYPERLINK\l"_Toc169939132"5.5.2安全措施63HYPERLINK\l"_Toc169939133"5.5.3环境保护体系与措施65HYPERLINK\l"_Toc169939134"5.5.4成品保护措施65HYPERLINK\l"_Toc169939135"5.6降低成本措施66HYPERLINK\l"_Toc169939136"5.6.1材料管理66HYPERLINK\l"_Toc169939137"5.6.2机械管理67HYPERLINK\l"_Toc169939138"5.6.3资金管理67HYPERLINK\l"_Toc169939139"5.6.4技术措施67HYPERLINK\l"_Toc169939140"5.7施工总平面图68HYPERLINK\l"_Toc169939141"6结语69参考文献致谢望江花园住宅楼设计1绪论1.1设计目标土木工程专业毕业设计是毕业之前最后学习和综合训练阶段,是深化、拓宽综合教学的重要过程,对培养我们的综合素质、工程实践能力和创新能力都起着非常重要的作用。通过独立完成毕业设计的全过程可以贯穿本科教育中所学的结构力学、材料力学、钢筋混凝土原理、建筑结构抗震、高层建筑设计等各门专业课知识,掌握土木工程建筑设计原理、流程以及具体软件操作,为走向工作岗位打好坚实基础。1.2设计选题本毕业设计题为望江花园住宅楼设计,设计采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构。随着经济的发展,高层住宅越来越多的矗立在繁华的都市中,它不仅满足人们的居住要求更是体现城市发展的标志,成为城市中一道美丽的风景线。钢筋混凝土框架—剪力墙结构已经取代了老式的砖混结构成为应用作为广泛的结构形式,它综合了框架结构、剪力墙结构两种结构形式的优点,鉴于此本工程采用框架—剪力墙结构,此外通过设计可以同时掌握框架结构、剪力墙结构两种结构的计算方法。1.3设计内容本毕业设计分为建筑设计、结构设计、工程经济分析及施工组织设计四个部分,其中后三个部分为重点部分。建筑设计力求简单,要求明确说明建筑平面、立面、剖面的设计思路,严格按照设计规范设计即可。结构设计中要求完成手算及电算两个部分。手算部分包括:结构布置及计算简图、构件刚度计算、重力荷载及水平荷载计算(水平荷载中只计算水平地震作用)、水平荷载及竖向荷载作用下结构内力计算(计算一榀框架)、作用效应组合、构件截面设计,其中结构内力可用PKPM结构设计软件进行计算,画结构内力图。电算部分应用软件建立模型进行配筋计算,绘出结构施工图。工程经济分析是对所做工程项目进行分析,做概预算设计,得出工程造价。施工组织设计是开工前的重要准备文件,其对工程所须材料、人员、管理机构、施工进度、安全文明施工措施等作出具体安排,保证工程按期完工。2建筑设计2.1总述望江花园住宅楼造型美观,户型设计合理,占地面积635.5m2。设计方案为高层住宅楼,共十四层,总高40.2m。该建筑结构方案为框架—剪力墙结构。建筑整体耐火等级为二级,使用年限达50年,符合二级建筑耐久年限。总建筑面积达7626m2。住宅分为3个单元,由一种户型组成,每单元设一部电梯和一部楼梯。2.2平面设计平面设计采用矩形平面,体型简单,墙体平直,便于家具布置和平面安排,也便于结构布置,统一开间、进深,有利于平面及空间组合。外墙厚300㎜,分户墙200㎜,内隔墙100㎜,可满足哈尔滨地区的冬季防寒。住宅为两单元组成,两种户型均属于小康实用型住宅。考虑到使起居室及主卧的采光,日照达到要求,设计时将客厅及主卧置于阳面。南北两侧均设置阳台,北阳台与厨房相同,可储藏物品或做厨房延伸所用,南阳台可凉晒衣物。整个住宅布置设计分区合理,功能连续。结构设计规范对墙体的缝的设置有具体规定,本建筑总长度为53.4m,可不设伸缩缝。楼梯采用平行双跑楼梯。楼梯最小净宽1.5m大于1.1m满足《建筑设计防火规范》和《高层民用建筑设计防火规范》的要求。按照规范要求,对高度超过24m的重要建筑,12层以上住宅及高度超过32m的其他建筑须设置消防电梯,本工程设计一部电梯[5]。2.3剖面设计标准层层高为3.0m,为满足管道设备的布置要求,所有楼梯均为双跑楼梯。楼梯设计主要考虑底层的净空高度满足设计规范要求。为满足出入口高度不小于2m的要求,采用局部降低底层中间平台下地坪标高与底层长短跑相结合的设计方法。底层踏步为16步,踏步高150mm,宽为250mm,楼梯间进深4.3m,梯段宽为1.5m,标准层楼梯为20步,跳步高150mm,宽为250mm,楼梯间进深4.3m,梯段宽为1.1m,满足规范要求的住宅踏步高度150㎜~175㎜、踏步宽度260㎜~300㎜的范围。整个建筑横向采用300500的梁,纵向采用300400的梁,楼梯为梁式楼梯,其下设置300厚的平台梁,以承受荷载。2.4立面设计该建筑正立面设计线条明确,采用单元组合体型,单元联系重复,产生强烈的韵律感。外墙上的门窗尺寸较大,形成虚实结合、以虚为主的立面处理效果,给人轻快开朗的感觉。阳台设计突出墙面,凸凹结合加强光影变化,加强建筑物体积感,丰富立面效果。正立面设计两个主出入口,完全符合防火间距要求。由于哈尔滨地区的气候较为寒冷,所以色彩取暖色系,主体为乳白色,在阳台、檐口、窗台处用以粉红色,形成色彩对比,使建筑物更显活泼和富有变化,是现代时尚的首选。2.5经济技术指标及建筑设计总说明总建筑面积:7626㎡占地面积:635.5㎡耐火等级:二级层数:12层结构方案:框架—剪力墙结构3结构设计3.1工程概况本住宅楼位于哈尔滨市,建筑面积7626平方米,共12层。设防烈度7度,场地势平坦,主导风向为西南。3.2结构布置及计算简图根据对结构使用功能要求及技术经济指标等因素的综合分析,该建筑采用钢筋砼框架-剪力墙结构。3.2.1梁、板截面尺寸确定主梁截面尺寸:截面高度:hb=()lh,lh为梁计算跨度,且hb.lbh—主梁净跨.截面的宽度bb,且bb250㎜,一般取由此估算梁的截面尺寸见表3-1表3-1梁截面尺寸(mm)横梁(b×h)纵梁(b×h)eq\o\acc(○,B)~eq\oo\ac(○○,C)eq\o\acc(○,C)~eq\oo\ac(○○,E)eq\o\acc(○,1)~eq\oo\ac(○○,16)300×500300×500300×4003.2.2框架柱截面面尺寸确定柱的截面面积,由由轴压比估计计μn其中:N-估算的的框架柱轴力力设计值.Nv-估算的竖向向荷载作用产产生的框架柱柱轴力.该建筑设防烈度为为7度,且层高高小于60m,则抗震等级级为三级.允许的轴压比,轴轴压比其中:B-初考虑虑地震作用组组合后,柱轴轴压力增大系系数,边柱取取1.3,不等跨内柱柱取1.25,等跨内柱取1.2.中柱:可取截面5000×5000mm2边柱取=可取截面面500×500mm2综合分析:本工程程各层柱截面面尺寸及砼强强度等级按表表3-2采用:表3-2混凝土强度度等级和柱的的尺寸层数砼强度等级eq\o\acc(○,B),eq\oo\ac(○○,C)轴柱eq\o\acc(○,E)轴柱1~6500×500500×5007~12500×500500×5003.2.3剪力墙尺寸寸确定对带边框的剪力墙墙,墙板厚度不不应小于160㎜,且不应小于于层高的1/20[110],本工程最大大层高3.00m,故墙板厚度度不应小于1160㎜.各层均取2000mm,在在1/A轴线布布置2道横向剪力力墙,楼电梯间布置置剪力墙.在eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,8)eq\o\ac(○,9)eq\o\ac(○,11)eq\o\ac(○,13)eq\o\ac(○,144)轴线布置8道横向剪力力墙在eq\o\ac(○,C)eq\o\ac(○,E)轴线分别布置2道道和2道纵向剪力力墙其中下部eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,4))eq\o\ac(○,8)eq\o\ac(○,9)eq\o\ac(○,13)eq\o\ac(○,14)为W-1剪力墙eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,11)为W-2剪力墙上部eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,4)eq\o\ac(○,8))eq\o\ac(○,9)eq\o\ac(○,13)eq\o\ac(○,14)位W-3剪力墙W-1位I型整截截面墙,=截面全面积/腹板的截面面面积W-2为带带翼缘的整截截面墙,翼墙墙的有效长度度可取每侧从从墙面算起取取翼缘厚度的的6倍,相邻剪剪力墙净间距距的一半至门门窗洞口的墙墙长度及剪力力墙总高度的的1/20这四者的最最小值,这里里取6倍翼缘厚度200×66=12000mm[9]]。计算简图可以按连梁刚结考考虑,总剪力力墙代表W-1,W-2,W-3剪力墙墙的综合,梁梁板现浇。计计算简图见下下:图3-1框架剪剪力墙协同工工作简图3.3框架、剪剪力墙及连梁梁的刚度计算3.3.1剪力墙墙等效刚度计算算W-1墙为整截面面墙:截面墙的等效刚度度计算公式:。——混凝土弹性模量、——分别为无洞口剪力力墙的截面面面积和惯性距距。图3-2W-11截面图=500500+33800×2200+500×500=1.226因为是I型的剪力力墙所以有计算等效刚度时,式式中,,,应该沿着房房屋高度取加加权平均值所以W-2剪力墙为整整截面墙,如如下图,有效效翼缘(下端端)12000mm图3-3W-22截面图bf=1200+1000=1300mmmhw=4300+250++250=44800mmm查表由内差法计算算得μ=1.4177W-3剪力墙为整整截面墙,如如下图图3-4W-3截截面图3.3.2框架剪剪切刚度计算算梁柱线刚度计算各层各跨梁线刚度度ib计算结果见见表3-3,表中I0表示按矩形形截面所计算算的惯性矩;;2EIo,1.5EIIo分别表示中中框架梁的线线刚度和边框框架梁的线刚刚度,各层柱柱线刚度ic计算结果见见表3-4表3-3横梁线线刚度ib计算表类别层次Ec(×104n/mmm)b×h(mm)L(mm)I0(×109mm4)ib(×1010N.mm)EcI0/l1.5EcI0//l2EcI0/lBC跨1--63.25300×50043003.1252.3623.5434.7246--123.15300×50043003.1252.2893.4344.578CE跨1--63.25300×50049003.1252.0733.1104.1466--123.15300×50049003.1252.0093.0144.018表3-4各层柱线线刚度ic计算表类别层次Ec(×104n/mmm)b×h(mm)L(mm)Ic(×109mm4)ic(×1010N.mmm)eq\o\ac(○,B)列柱1~63.25500×50030005.2085.6427~123.15500×50030005.2085.468eq\o\ac(○,C)列柱1~63.25500×50030005.2085.6427~123.15500×50030005.2085.468eq\o\ac(○,E)列柱1~63.25500×50030005.2085.6427~123.15500×50030005.2085.468.2柱侧移刚度计算柱的侧移刚度Diij计算式为::其中:——柱侧移移刚度修正系系数框架边柱的K和值值按下列情况况确定:标准层:底层:框架中柱的K和值值按下列情况况确定:标准层:底层:计算结果见表3--5~3-7。表3-5eq\o\ac(○,B))列柱侧移刚刚度D(N/mmm)计算表层次eq\o\acc(○,1),eq\oo\ac(○○,16)轴eq\o\acc(○,2),eq\oo\ac(○○,5),eq\oo\ac(○○,7),eq\oo\ac(○○,10),eq\oo\ac(○○,12),eq\oo\ac(○○,15)轴∑DiKαcDi1KαcDi210.6280.429322720.6280.429322722581762-60.6280.239179770.6280.239179771438167~120.6280.239174250.6280.23917425139400表3-6eq\o\ac(○,C)列柱侧移刚刚度D(N/mmm)计算表层次eq\o\acc(○,1),eq\oo\ac(○○,16)轴eq\o\acc(○,2),eq\oo\ac(○○,5),eq\oo\ac(○○,7),eq\oo\ac(○○,10),eq\oo\ac(○○,12),eq\oo\ac(○○,15)轴∑DiKαcDi1KαcDi211.1790.528397211.1790.528397213177682-61.1790.371279101.1790.371279102232807~121.1790.371270501.1790.37127050216400表3-7eq\o\ac(○,EE)列柱侧移移刚度D(N/mmm)计算表层次eq\o\acc(○,1),eq\oo\ac(○○,16)轴eq\o\acc(○,2),eq\oo\ac(○○,5),eq\oo\ac(○○,7),eq\oo\ac(○○,10),eq\oo\ac(○○,12),eq\oo\ac(○○,15)轴∑DiKαcDi1KαcDi210.4130.378284370.4130.378284372843702-60.4130.171128640.4130.171128641286407~120.4030.168122490.4030.16812249122490总框架的剪切刚度度按下式计算算:式中:——第i层层第j根柱的侧移移刚度,D——同一层内所有有框架柱的之之和H——层高当各层相同时,计计算所用的可可近似地以各各层的按高度度取平均值,即即:具体计算结果见下下表:表3-8框架的剪剪切刚度层次框架Hi/mmDi(N/mm)DiHi/(×108NN)1300086031425.809422-6300049573614.872087~12300047829014.3487215.2872╳108连连梁的约束刚刚度计算为简化计算,计算算连梁的约束束刚度时,不不考虑剪力墙墙翼缘影响。因连梁净跨跨长度(49900mm)与截面面高度(3000mm)之比大大于4,故不考虑虑剪切变形影影响(β=0),详见见表3-9。eq\o\ac(○,3),eq\o\ac(○,4),eq\o\ac(○,8),eq\o\ac(○,9),eq\o\ac(○,12),eq\o\ac(○,14)轴轴线的连梁可可以视为相同同的连梁,eq\o\ac(○,66),eq\o\ac(○,11)的轴线为相相同的连梁以eq\o\ac(○,3)轴线的连梁为例图3-5连梁计计算图1~6层:连梁的约束刚度::同理7~10层:另一种连梁的数据据见下表,得得到总连梁约约束刚度为::1~6层:7~12层:则各层总连梁的约约束刚度取各各层所有连梁梁约束刚度之之和,加权平平均得:表3-9连梁约束束刚度计算表表类别层次Hi/mml/mmαEc/mm2Io/.109mmm4S12/1011N.mmS21/1011N.mmCbi/108Neq\o\ac(○,3)、eq\o\ac(○,4)、eq\o\ac(○,8)、eq\o\ac(○,9)1214轴轴1~6300070500.2143.25×10445.2143.5437.6927.087~12300070500.2143.15×10445.2142.2036.5326.25eq\o\ac(○,6)eq\o\ac(○,11)轴1~6300030000.2263.25×10445.2116.147.357.837~12300030000.2253.15×10445.2115.657.137.5结构刚度特特征值计算结构刚度特征值按按式下式计算,计计算地震作用用下框架-剪剪力墙结构内内力和位移时时,式中η可用0.55。3.4重力荷载载及水平荷载载计算3.4.1重力荷荷载屋面荷载屋面恒载30厚细石混凝土土预制块20×0.03==0.6kkN/m220厚1:3水泥沙浆找找平层20×0.02==0.4kN/m2三粘四油防防水层0.4kN/m2150厚水泥蛭石石保护层6×0.155=0.9kN/m2V型钢龙骨吊顶0..2kN/m2150厚钢筋混凝土土面板25××0.15==3.75kkN/m2合计:6.255kN/m2屋面雪载0..45kN/m2屋面活载(上人人屋面)2.00kkN/m楼楼面荷载楼面恒荷载瓷砖地面(包括水水泥粗打底)00.55kN/m2120厚钢筋混凝凝土板25×0..10=2.5kkN/m2V型钢龙骨吊顶0.2kN/m2合计3.75kN/m2楼面活荷载22.0kN/mm梁、柱、墙墙及门窗重力力荷载梁的重力荷载见表表3-10和表3-11:表3-10横梁重力荷荷载计算表(一一层)类别bhn/(m)g/(kN/mm)ln(m)n/根数Gi/knΣGi/knBC跨0.3×0.533.8891.2446.4CE跨0.3×0.533.810132其中hn,ln分别表示梁梁截面净高度度和净跨长,g表示单位长长度梁重力荷荷载注:混凝土容重取取25KN//M3,双向板厚100mm表3-11纵梁重力荷荷载计算表(一一层)类别bhn/(m)g/(kN/mm)ln(m)n/根数Gi/kNΣGi/kNeq\o\acc(○,1)-eq\oo\ac(○○,2)轴梁0.3×36267.3619.8eq\o\acc(○,3)-eq\oo\ac(○○,4)轴梁0.3×0.42.553.3942.6为简化计算,计算算柱重力荷载载时,近似取取1.1倍柱自重以以考虑柱面粉粉刷的重力荷荷载。柱净高取层高减去去板厚,柱重重力荷载计算算结果见下表表:表3-12柱重力荷载载计算表(一一层)类别层次bhn/(m)g/(kN/m))hn(m)n/根数Gi/kNΣGi/kNeq\o\acc(○,B)轴柱1~60.5×81549667~120.5×8154eq\o\acc(○,C)轴柱1~60.5×81547~120.5×8154eq\o\acc(○,E)轴柱1~60.5×101757~120.5×10175外围护墙采用2440mm厚陶粒空空心砌块(容容重6.0knn/m3);内围护墙采采用100mm厚空心砖砌块(容重重5.0kn//m3)。内墙两侧采采用石灰粗砂砂粉刷(0.34kkn/m2);外墙面采采用陶瓷砖墙墙面(0.5knn/m2);外墙内表表面为石灰粗粗砂粉刷。内内外墙及钢筋筋混凝土剪力力墙单位面积积上的重力荷荷载如下[114]:100厚内墙石灰粗砂砂粉刷层 0.34××2=0.68kN/m21000厚空心砌块5.0×00.1=0..5kN/㎡合计 1.18kN/m2外墙瓷砖墙面 0.55kN/m2石灰粗砂粉刷层 0.34××2=0.68kN/m2240厚空心砌块块 6.0×00.4=2.4kN/m2合计 3.24kN/m2钢筋混凝土剪力墙墙粉刷层 0.344×2=0.68kN/m2200mm厚剪力力墙(1-2层) 25×0..2=5.0kN/m2合计5.688kNN/m2采用铝合金玻璃窗窗,房间门用用木门,底层层入口处门用用铝合金玻璃璃门,其单位位面积荷载为为:铝合金玻璃璃门、窗 0.4kN/m2木门 00.2kkN/m2表3-13外墙和楼板板面积楼层总面积(m2)窗口面积(m2)门洞面积(m2)楼板面积(m2)外墙净面积(m22)1382.832.440.10342.72-12382.834.428.9473.1330.4内墙面积:100厚内墙:200厚剪力墙::门洞面积::内墙净面积积:表3-14外墙重力荷荷载计算表楼层窗荷载(kn)门荷载(kn)外墙荷载(kn)楼板自重(kn)阳台(kn)132.40.4==12.96619.221110.30225.52-1213.7619.223.24330..4=10110.53.75473..08=17774.1225.5内墙重力荷载:1层门荷载:2~12层门荷载载:7.68内墙荷载:1.118391..5=4666.2剪力墙自重:楼梯自重:1层::72.3222层:98.6553层:72.322表3-15各层重力荷荷载计算表(kN)层次窗门墙(内外剪)楼梯阳台柱梁楼板楼面活荷Σ112.9619.221110.3+4466.2++700.668=22777.1872.32255.5483533.1046.43669.82~613.767.681110.3+4466.2++700.668=22777.1898.65255.5483533.11774545.65918.677~1113.767.681110.3+4466.2++700.668=22777.1898.65255.5483533.11774545.65918.671213.767.681110.3+4466.2++700.668=22777.1872.32255.5483533.13690108.77371.4重力荷载代代表值结构抗震分析时集集中于各质点点的重力荷载载代表值Gi为计算单元元范围内各楼楼面上的重力力荷载代表值值及上、下各各半层墙柱等等重力荷载。计计算时各可变变荷载的组合合值系数按规规范查询,楼楼面活载取0.5,屋面上的的可变荷载取取雪荷载,组组合值系数为为0.5。按上述方方法计算的重重力荷载代表表值见表3--16,计算过过程从略[116]。表3-16各质点重力力荷载代表值值(kN)质点12-11(任一)12Gi3669.685918.677371.463.4.2横向水水平地震作用用结构基本自自振周期结构动力计算基本本自振周期按按T1可按下式式计算:λ=1.89,EccIeq=8.63100KN.m,将q,λ,EcIeqq.代入得:取水平地震作作用该房屋主体结构高高度不超过440m,且质质量和刚度沿沿高度分布比比较均匀,故故可用底部剪剪力法计算水水平地震作用用。结构等效效总重力荷载载为Geq=0.885GE=0.855×(36669.68++5918..67×100+73711.46+4424.644)=600555kN根据场地类别Ⅱ类类,设计地震震分组为第一一组,查表得得特征周期Tg=0..35s。因一般建筑筑的阻尼比取取0.05。故按α1=(Tg//T)0.99αmax确定地震影影响系数α,并按FEK=α1Geq计算总水平平地震作用标标准值,取用用αmax时是采用7度且为多遇遇地震,故αmax=00.16。即FEK=(Tg/TT1)0.9,QmaxGGeq=(0.35//0.52)0.9×0..16×600555=6728..6kN。因为T1=0.856S>>1.4×00.35=00.49S,,所以应考虑虑顶部附加水水平地震作用用△Fn,其中顶部部附加地震作作用系数δn=0.008×0.552+0.007=0.1116,根据Tg由表确定。△△Fn为Fn=0.1166×6728..6=750.99kN质点i水平地震作用Fii按下式计算算,即Fi=FEK(1-δn)5948..1,Fi和FiHi的具体计算算过程见下表表:表3-17横向水平地地震作用计算算表层次Hi/mGi/kNGiHi

/kN·mFi/kNFiHi/kN·m1340.2424.64017070.52280.01233.1331236.07371.4600265372.55600.183498.84317958.36601133.05918.6700195316.11100.135367.15212116.02251030.05918.6700177560.11000.123333.77510013.2444927.05918.6700159804.00900.110300.3978110.7277824.05918.6700142048.00800.098267.0206408.4766721.05918.6700124292.00700.086233.6424906.4899618.05918.6700106536.00600.074200.2653604.7688515.05918.670088780.05500.061166.8872503.3111412.05918.670071024.04400.049133.5101602.119939.05918.670053268.03300.037100.132901.19226.05918.670035512.02200.02566.755400.53013.03669.680011009.04400.00820.69562.084合计70652.48801447592..7782722.207768587.3224框架—剪力墙结构协同工工作分析时,可可按图如下所所示方法将各各质点的水平平地震作用折折算为倒三角角形分布荷载载和顶点集中中荷载[9]]。无突出间间,其中qmax和F可按:计算。其中:M1=333.133××4.2=1125.9006V0=M0=本工程中△Fn==750.9911将上述数据代入上上式得:qmax=6×(22689.0074×)//36=130.0062kN/mF=图3-6横向水平地震作用用的折算3.5水平荷载载作用下框架架--剪力墙结结构内力与位位移计算3.5.1位移计计算与验算由于本例中风荷载载值不考虑,故故只需进行水水平地震作用用下的位移验验算,计算水水平地震作用用下的侧移时时,应取倒三三角分布荷载载与顶点集中中荷载产生的的侧移之和,相相应的侧移应应分别按下式式求:计算结结果见下表。计计算侧移时,水水平地震作用用取标准值,框框架和剪力墙墙均取弹性刚刚度。表3-18横向水平地地震作用下结结构侧移计算算表层次Hi/mmξhi/mmU1i/mmU2i/mmUi/mm1/△Ui/hi12361311.3311.2412.58239511330.92310.3311.0811.41229810300.8339.2790.9110.1922149270.7538.1770.758.9221558240.6637.0340.597.6321297210.5835.8690.446.3121466180.534.7040.305.022195150.4233.5710.173.7423774120.3332.5090.062.572678390.2531.562-0.041.523273260.1630.785-0.120.664476130.0830.241-0.200.047533表中,、分别表示示倒三角形荷荷载和顶点集集中荷载作用用下各层的侧侧移,=+;=+。由表可见,各层层层间位移角角均小于,满满足要求。3.5.2总框架架、总剪力墙墙和总连梁内内力计算本设计不考虑横向向水平风荷载载的影响,仅仅考虑横向水水平地震作用用下。计算水水平地震作用用下框架-剪剪力墙结构内内力时,结构构刚度特征值值取=1.89。应应分别计算倒倒三角形分布布荷载(qmax=130.0062kN//m)和顶点集集中荷载(F=-11177.266KN)作用下的的内力。总框架的剪力和总总连梁的约束束弯矩按下式式:计算结果见表3--19。在横向水平地震作作用下,总剪剪力墙的弯矩矩,剪力,总总框架的剪力力以及总连梁梁的约束弯矩矩沿房屋高度度的分布规律律如下如所示示。图3-7总剪力墙,总框架架及总连梁内内力图表3-19横向水水平地震作用用下总框架和和总剪力墙和和总连梁内力力层数Hi/mMwi/kN.mV`wi/kNmi/kNVwi/kNVfi/kN12360-417.27776778.08733360.81771.1911331140.9266-14.828663748.11388733.285741.481030675.262299.870003717.302881017.17710.94927-946.9066543.712774681.252331224.97675.21824-3350.477730.560882637.083111367.64631.44721-6220.966871.71366583.2031454.92578.03618-9292.211976.287119519.116331495.4514.51515-12335.551051.5133445.273551496.79441.33412-15150.111102.96551362.957881465.92359.7439-17554.111134.72335274.202881408.93271.7726-19376.771149.47774181.740221331.22180.1313-20449.771148.572288.9769881237.5588.188表3.20横向水水平地震作用用(倒三角形分分布荷载和顶顶点集中荷载载)下内力计计算层次Hi/kN.m倒三角形分布荷载载作用顶点集中荷载作用用Mwi/kN.mV`wi/kNV`fi/kNVfi/kNmi/kNVwi/kNMwi/kN.mV`wi/kNV`fi/kNVfi/kNmi/kNVwi/kN12360-751.6722751.672374.163377.51-374.16330334.39455797.605397.02666400.57799734.97233911332148.2622-353.37992696.14688346.524349.62-3.756066-1007.344338.55066793.448394.95788398.49066737.0412210302714.9744-51.252224647.36977322.244325.13273.87388-2039.711351.12233780.877388.7392.17688743.2990059272175.8855171.290776596.88799297.115299.77471.06355-3122.799372.422759.577378.09755381.47955753.901448824933.02677327.581662539.49844268.548270.95598.53199-4283.499402.97922729.02362.88699366.13299769.112006721-670.2844428.16011472.79022235.343237.45665.60777-5550.677443.55355688.446342.69011345.75544789.308889618-2336.377481.133773396.78488197.509199.28680.40944-6955.833495.15355636.846317.005319.84055814.994515-3801.633492.451226313.66222156.133157.53649.98066-8533.899559.06177572.937285.19311287.74411846.805886412-4825.988466.098119227.56588113.276114.29580.38777-10324.11636.86699495.132246.46388248.66833885.53522439-5183.199404.220339144.4787771.917772.561476.78144-12370.99730.50311401.496199.85411201.64188932.14488726-4651.433307.17955972.16791135.923336.245343.42422-14725.22842.29788289.701144.20577145.49555987.79333313-3004.055173.54200920.19609910.053110.143183.68511-17445.66975.03156.96978.13507778.8339771053.86339注:V`w、V`f分分别表示总剪剪力墙和总框框架的名义剪剪力,分别按按P203各式计算。3.5.3横向向水平地震作作用下构件内内力计算.1框架梁、柱柱内力计算水平地震作用用下的框架梁梁、柱内力时时,应先根据据有关规定对对框架梁各层层剪力进行调调整。各层框框架总剪力调调整后,按调调整前后总剪剪力的比值调调整柱和梁的的剪力及端部部弯矩,柱的的轴力不必调调整。计算结结果见表3.21和表3.223.21横向水平地地震作用下⑦⑦轴线横向框框架柱端弯矩矩计算表层次hi//mVfi/kNDij/(kN//m)eq\o\acc(○,B)轴柱eq\o\acc(○,C)轴柱eq\o\acc(○,E)轴柱Di1/(kN//m)Vi1/kNyMbi1/kkN·mMui1/kkN·mDi2/(kNN/m)Vi2//kNyMbi2/kkN·mMui2/kkN·mDi3/(kNN/m)Vi3//kNyMbi3/kkN·mMui3//kN·m123.0771.1894782901742528.0960.4537.92946.3582705043.6150.4559.35171.4941224919.7500.4627.42131.829113.0741.4814782901742527.0140.4536.46844.5722705041.9350.4557.06568.7401224918.9890.4626.36530.603103.0710.9444782901742525.9010.5038.66939.0342705040.2080.5060.31260.3121224918.2070.5027.31127.31193.0675.2134782901742524.5990.5036.89936.8992705038.1870.5057.28157.2811224917.2920.5025.93825.93883.0631.4354782901742523.0040.5034.50734.5072705035.7110.5053.56753.5671224916.1710.5024.25724.25773.0578.0334782901742521.0590.5031.58831.5882705032.6910.5049.03749.0371224914.8030.5022.20522.20563.0514.5144957361797718.6580.5027.98727.9872791028.9670.5043.45143.4511286413.3510.5020.02720.02753.0441.3264957361797716.0040.5024.00624.0062791024.8470.5037.27037.2701286411.4520.5017.17817.17843.0359.7404957361797713.0450.5019.56819.5682791020.2530.5030.38030.380128649.3350.5014.00314.00333.0271.772495736179779.8550.5014.78314.7832791015.3010.5022.95122.951128647.0520.5010.57810.57823.0180.129495736179776.5320.509.7989.7982791010.1410.5015.21215.212128644.6740.507.0117.01113.0115.574860314322724.3350.628.1044.903397125.3350.579.0486.956284373.8200.556.3425.1183.22横向水平平地震作用下下梁端弯矩、剪剪力和柱轴力力计算层次BC跨梁端弯矩、剪剪力CE跨梁端弯矩、剪剪力柱轴力l调整前调整后l调整前调整后B柱C柱E柱MBbMCbVbMBbMCbVbMCbMEbVbMCbMHbVb124.346.35871.49427.40746.35871.49427.4074.971.49431.82921.08671.49431.82921.086-27.4076.32121.086114.382.50266.22334.587141.020113.17959.1164.961.86830.46318.843105.73652.04432.200-34.58715.74418.843104.375.50260.68431.671134.300107.92756.3324.956.69328.18017.321100.83050.10830.804-31.67114.35017.32194.375.56860.79531.712140.688113.17959.0394.956.79727.95617.297105.73652.04432.200-31.71214.41617.29784.371.40557.30829.933141.020113.17959.1164.953.53926.35216.304105.73652.04432.200-29.93313.62916.30474.366.09553.04627.707141.020113.17959.1164.949.55724.39215.092105.73652.04432.200-27.70712.61515.09264.359.57547.81624.975140.694112.92358.9814.944.67122.17213.641105.49752.38832.221-24.97511.33313.64154.351.99341.73321.797140.367112.66858.8454.938.98819.53311.943105.25852.73332.243-21.7979.85411.94344.343.57434.97518.267140.367112.66858.8454.932.67516.37010.009105.25852.73332.243-18.2678.25810.00934.334.35127.57214.401140.367112.66858.8454.925.75912.9057.891105.25852.73332.243-14.4016.5107.89124.324.58119.73010.305140.367112.66858.8454.918.4339.2355.646105.25852.73332.243-10.3054.6595.64614.314.70111.4616.084124.91796.48551.4894.910.7076.3683.48590.13956.36529.899-6.0842.5993.485注:表中轴力和剪剪力的量纲为为kN;弯矩的量量纲为kN·m;梁跨度l的量纲为m。柱轴力中中的负号表示示拉力。.2连梁内力水平地震作用下的的连梁内力计计算方法同上上,取eq\o\ac(○,6)轴线连连梁,其内力力计算结果见见表3.23:表3.23水平地震震作用下eq\o\ac(○,6)轴线连连梁内力及剪剪力墙轴力计计算表层次hi/mmi//kNmihi/kN··mSij/ΣSij1-a/1+aM12//kN·mM21//kN·mMc21/kkN·mVbi/kNNwi//kN123.0279.568838.7040.5000.458419.352191.94822245191.9482224594.77594.775113.0281.244843.7320.5000.458421.866193.09900068193.0990006895.343190.119103.0281.808845.4230.5000.458422.711193.485991193.48599195.534285.65393.0280.337841.0100.5000.458420.505192.47599702192.4759970295.036380.68983.0275.962827.8850.5000.458413.942189.4721172189.472117293.553474.24173.0267.852803.5560.5000.458401.778183.90422096183.9042209690.803565.04563.0255.203765.6090.5000.458382.805175.21966621175.2196662186.515651.56053.0237.224711.6720.5000.458355.836162.87544455162.8754445580.420731.98143.0213.125639.3760.5000.458319.688146.32944084146.3294408472.251804.23133.0182.106546.3180.5000.458273.159125.03199428125.0319942861.735865.96623.9143.343559.0360.5000.458279.518127.9427724127.942772463.172929.13913.979.953311.8180.5000.458155.90971.36354492371.36354492335.236964.375.2剪力墙内力水平地震作用下的的剪力墙内力力计算方法和和连梁的相同同,eq\o\ac(○,6)轴线的的剪力墙计算算结果见表33.24:(下页)表3.24水平地震震作用下eq\o\ac(○,6)轴线剪剪力墙弯矩和和剪力计算表表层次Hi/mMwi/kN.mV`wi/kN(EcIeq)ij/Σ(EcIeq)ijMwij/kN.mmmij/KNVwij/kN1443.80-600.00550.086013863.0421340.81293.3955-267.34440.086111.23213992.0041237.81632.075537.2900.086140.358140118.9481134.81092.9533318.6110.08693.994141143.8361031.8-260.6422580.9720.086-22.415141166.632928.8-2377.988582

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