海滨乐园1#高层剪力墙结构住宅楼建筑结构设计 精品.doc

海滨乐园1#高层剪力墙结构住宅楼建筑结构设计1绪论1.1 高层剪力墙的特点1.1.1 剪力墙结构特点 剪力墙结构的建筑物是由一系列剪力墙纵横相交，既作为承重结构又作为分离和围护的结构类型，剪力墙建筑物一般采用钢筋混凝土作为材料，墙体的厚度减薄并且具有较大的平面刚度，同时由于剪力墙纵横交错起来，整体刚度比框架的大得多，这就为其抵抗高层建筑强劲的风荷载及地震力提供了得天独厚的条件。由于剪力墙布置规律必然形成大量小开间重复排列的格局，并且墙上开洞会受到一定的限制，所以这就要求建筑空间组合类型与之相吻合1。1.1.2 剪力墙的类型 一般按照剪力墙上洞口的大小、多少及排列方式，将剪力墙分为以下几种类型：（1）整体墙 没有门窗洞口或只有少量很小的洞口时，可以忽略洞口的存在，这种剪力墙即为整体剪力墙，简称整体墙。当门窗洞口的面积之和不超过剪力墙侧面积的15%，且洞口间净距及孔洞至墙边的净距大于洞口长边尺寸时，即为整体墙。（2）整体小开口墙 门窗洞口尺寸比整体墙大一些，此时墙肢中已出现局部弯矩，称为整体小开口墙。（3）联肢墙 剪力墙上开有一列或多列洞口，且洞口尺寸相对较大，此时剪力墙的受力相当于通过洞口之间的连梁连在一起的一系列墙肢，故称连肢墙。（4）框支剪力墙 当底层需要大空间时，采用框架结构支撑上部剪力墙，就形成框支剪力墙。在地震区，不容许采用纯粹的框支剪力墙结构。（5）壁式框架 在联肢墙中，如果洞口开的再大一些，使得墙肢刚度较弱、连梁刚度相对较强时，剪力墙的受力特性已接近框架。由于剪力墙的厚度较框架结构梁柱的宽度要小一些，故称壁式框架。（6）开有不规则洞口的剪力墙 有时由于建筑使用的要求，需要在剪力墙上开有较大的洞口，而且洞口的排列不规则，即为此种类型。需要说明的是，上述剪力墙的类型划分不是严格意义上的划分，严格划分剪力墙的类型还需要考虑剪力墙本身的受力特点。1.1.3 剪力墙结构体系的类型 剪力墙结构体系的类型有以下几种（1）普通剪力墙结构。全部由剪力墙组成的结构体系，主要适用于小房间设计要求的高层住宅。（2）框架-剪力墙结构。是由框架与剪力墙组合而成的结构体系，适用于需要有局部大空间的建筑。（3）框支剪力墙结构。当剪力墙结构的底部需要有大空间，剪力墙无法全部落地时，就需要采用底部框支剪力墙的框支剪力墙结构。1.1.4高层住宅剪力墙计算方法 剪力墙所承受的竖向荷载，一般是结构自重和楼面荷载，通过楼面传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁（门窗洞口上的梁）内产生弯矩以外，在墙肢内主要产生轴力，可以按照剪力墙的受荷面积简单计算。 在水平荷载作用下，剪力墙受力分析实际上是二维平面问题，精确计算应该按照平面问题进行求解。可以借助于计算机，用有限元方法进行计算。计算精度高，但工作量较大。在工程设计中，可以根据不同类型剪力墙的受力特点，进行简化计算。 (1) 整体墙和小整体开口墙 在水平力的作用下，整体墙类似于一悬臂柱，可以按照悬臂构件来计算整体墙的截面弯矩和剪力。小整体开口墙，由于洞口的影响，墙肢间应力分布不再是直线，但偏离不大，可以在整体墙计算方法的基础上加以修正。 (2) 联肢墙 联肢墙是由一系列连梁约束的墙肢组成，可以采用连续化方法近似计算。 (3) 壁式框架 壁式框架可以简化为带刚域的框架，用改进的反弯点法进行计算。 (4) 框支剪力墙和开有不规则洞口的剪力墙 此两类剪力墙比较复杂，最好采用有限元法借助于计算机进行计算。 考虑地震作用组合的剪力墙，其正截面抗震承载力应按规定计算，但在其正截面承载力计算公式右边，应除以相应的承载力抗震调整系数。剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩设计值：对抗震等级为一级剪力墙的底部加强部位及以上一层，应按墙肢底部截面考虑地震作用组合弯矩设计值采用，其他部位可采用考虑地震作用组合弯矩设计值乘以增大系数。1.2工程概述1.2.1设计题目 海滨乐园1#高层剪力墙结构住宅楼建筑结构设计。1.2.2工程概况 海滨乐园小区新建高层住宅楼，结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构。该住宅建筑面积为9789 m2，地下一层，地上十三层，采用组合单元式住宅，有三个单元组成。每单元两户，三室两厅一户，面积132m2，两室两厅一户，面积116m2。1.2.3原始资料1、冬季采暖室外计算温度8，夏季通风室外计算温度28。2、冬季采暖室内计算温度18。3、本建筑所在地全年主导风向东北，冬季平均风速2.2m/s，夏季平均风速2.6m/s,基本风压值为0.42kN/ m2。4、年平均降水量750mm，日最大降水量150mm。5、常年地下水位低于-12m，水质对混凝土无侵蚀作用。6、最大积雪深度200mm，基本雪压值0.25kN/ m2。最大冻结深度1.2m。7、地基承载力特征值220Mpa，类场地。8、抗震设防烈度为7度，近震。9、设计基本加速度值0.1g。10、建筑的设计特征周期Tg=0.35s。11、建筑场地平整，主要建筑材料供应充足，水电可以就近接通。12、施工用吊装机械、运输车辆、搅拌机械、土方机械等可根据需要随时调配。1.2.4结构施工图1、建筑总平面图及建筑设计说明2、底层平面图1:1001:2003、标准层平面图1:1001:2004、顶层平面图1:1001:2005、正立面图1:1001:2006、侧立面图1:1001:200 7、剖面图1:1008、节点详图1:202建筑设计2.1平面设计的内容和原则 高层住宅楼的建筑设计通常是先从平面设计开始。平面设计的内容和步骤一般是：户内的各个功能空间平面设计、户内的平面组合设计、户间的平面组合设计。 户内的各个功能空间平面设计是根据不同的使用要求，合理布置家具设备，进而确定各功能空间的平面形状，面积尺寸，合理设置门窗，并满足建筑物理有关要求。 户内的平面组合设计是在户内各功能空间平面设计的基础上，由户内整体使用功能，利用户内交通空间将居住空间和辅助空间组合成有机的整体，从而形成不同的套型。 户间的平面组合设计则以用户的户内组合设计为基础，将几个相同或者不同的套型，结合公共交通空间组合成整栋住宅楼平面。2.2平面设计2.2.1居住部分的平面设计 居住部分的平面设计主要包括起居室、卧室、餐厅等主要使用房间的平面设计。主要的参考资料有房屋建筑学、高层建筑防火规范、房屋建筑制图统一标准、住宅建筑设计等。1、客厅 客厅是一套户型的核心，客厅首先是一个公共的空间。公共的意义在于有可能要与多人相处，更重要的是这里是一个集各种生活设施于一体的活动场所。不同的设施既要在功能上互相联系，也要在布局上尽量符合区域划分的原则，即在视觉上做到互相独立。我们的目的是要尽可能地把本来要延伸至其他独立空间的居室功能浓缩成一个整体，而不是单纯地把不同房间的摆设机械呆板地堆放在一处。客厅的地位越来越重要，使用面积也有加大趋势，经参考各类作品，结合实际所需，本设计A户型客厅的面积定为28.8m2，开间为4800mm，进深为6000mm,B户型客厅面积27 m2开间4500mm，进深6000mm。2、卧室 根据卧室的定义：供居住者睡眠、休息的空间。它必须是一个房间，有门、有窗、有壁橱。门不应该通向另一个卧室，而是应该通向过道等地方。窗子并不能是任何尺寸的窗子都算，要以人能够从窗子逃出去为原则。有些地下室的房间，有门，有窗，也有壁橱，但是窗子很小（1尺2尺左右），它仍然不能称作卧室。而有些房间，有门，窗子也大，但是没有壁橱，也不能成为卧室。而应该称为小房间。小房间的设计用及用途有时分别称为：书房，办公司，学习室，婴儿房，游戏房等。本设计方案考虑到现在客人在家居住的情况较多，因此设置三个卧室，其A户型卧室面积都为20.16 m2（4200mm4800mm），通往卧室的门为900mm2200mm,三个卧室的窗户分别为1500mm1500mm，1500mm1500mm和2000mm1500mm，B户型卧室面积分别为20.16 m2（4200mm4800mm）和24.57 m2（3900mm6300mm），通往卧室的门为900mm2200mm，两个卧室的窗户1500mm1500mm和1500mm2000mm。3、餐厅 餐厅的主要功能是进餐，本设计方案的餐厅将其合并入厨房，其A户型的面积为15.12 m2，平面尺寸为3600mm4200mm，B户型的面积为18.9 m2,平面尺寸为3000mm6300mm，能够容纳1012人同时进餐，满足家庭聚会的要求。2.2.2 辅助部分平面设计 辅助部分的平面设计主要包括厨房、阳台、卫生间等生活必须但又不是主要的使用房间的平面设计。主要参考资料有房屋建筑学、高程建筑防火规范、房屋建筑制图统一标准、住宅建筑设计等。1、 厨房 根据住宅设计规范3.3.1 厨房的使用面积不应小于下列规定：一、一类和二类住宅为4 m2 ；二、三类和四类住宅为5 m2 ； 3.3.2 厨房应有直接采光、自然通风，本设计方案A户型厨房面积为 7.56 m2，平面尺寸为（2100mm3600mm），窗户的尺寸为1500mm2000mm。B户型的厨房面积为9.75 m2，平面尺寸为3250mm3000mm。2、阳台 阳台是高层居住空间户外活动的场所。本设计方案阳台北向，处于餐厅之外，其主要作用是供居住者种植花卉、晾晒衣服、健身休息等室外活动需求。根据阳台的使用功能和特点，地面选择耐久、耐腐蚀、防滑、易洁的材料，如地砖、天然石材、人造石材、水泥砂浆等地面。墙面（栏板，栏杆）要求坚固、美观、安全，其高度在中高层建筑中不应低于1.1m。栏杆立杆之间的净距不大于0.11m。墙面宜用外墙涂料粉刷、外墙面砖或天然石材等，栏杆一般为水泥制品或者金属构件以及砖、玻璃、塑钢材料。顶棚为粉刷。A户型实用面积5.04 m2，平面尺寸为1200mm4200mm。3、卫生间 卫生间是多样设备和多种功能聚合的家庭公共空间，又是私密性要求比较高的空间，同时卫生间又兼容一定的家务活动，如洗衣、储藏等。它所拥有的基本设备有洗脸盆、浴盆、淋浴喷头、抽水马桶等。并且在梳妆、浴巾、卫生器材的储藏以及洗衣设备的配置上给予一定的考虑。从原则上来讲卫生间是家居的副设单元，但考虑到舒适程度，本设计方案A 户型卫生间面积7.56 m2，平面尺寸为2100mm3600mm，窗户的尺寸为900mm1500mm，门的尺寸为800mm2200mm，B户型卫生间的面积为8.64 m2，平面尺寸为2400mm3600mm，窗户的尺寸为900mm1500mm，门的尺寸为800mm2200mm。2.2.3交通部分平面设计 交通部分包括室内交通和室外公共交通两部分，室内交通部分主要是指走到室外公共交通部分主要包括走道、楼梯、电梯。室内走道宽度按2200mm2设计，力求宽敞，便于活动； 室外交通为了满足高层建筑防火规范的要求按1200mm设计； 公共电梯数量设为两部，梯段宽度按1100mm设计； 电梯是高层住宅的垂直交通主要依靠，考虑到电梯使用的机动性及体验因素，本设计方案设计两部，均为8人电梯，满足载人、搬运家具等要求。 2.2.4 户外平面组合设计 户外平面组合设计主要解决户外功能空间数量及相互关系问题以形成合理的套型，户内交通空间将 居住空间和辅助空间组合成有机的整体。以客厅为中心的公共圈是家庭集生活的场所，本设计方案将其位置靠近户门，并且位于平面的中部，直接通过窗户对外，朝南，能满足充分的采光和通风要求。以卧室为中心的个人圈是个成员各自休息、工作的场所，要求安静、独立、直接对外开窗，能满足充分的采光和通风要求。以厨房为中心的家务场所，因其有烟、汽、热的散发，本方案将其独立的隔离开来，并且直接对外开窗，能满足充分的采光和通风要求。 在本方案的平面组合设计中，做到了动静分离、厨卫分离、餐居分离、干湿分离。2.2.5户间平面组合设计 根据对板式住宅和塔式住宅的优缺点的对比，板式住宅和塔式住宅的优缺点如下： 板式住宅的优势：一般南北通透或东西通透，因而通风好，室内空气的流通性强。其次，进深较小，采光日照质量较好，因而出现黑房间的几率较小。第一、公摊面积小，得房率高。第二、对外采光面多，因而更易做成明厨明卫。 塔式住宅的优势：首先，体型修长，容易塑造好的形象，第一、一般一梯多户（本设计为一梯两户），因此交通空间节约。第二、在户型上，容易设计出较好的户型，第三、小区整体通风性好，视野比较好。本设计采用塔式住宅2.3 剖面设计2.3.1层数 层数，考虑到经济性、使用要求的需求、节约土地、防火要求的需要，本设计方案根据任务书的要求设地上部分为13层，地下负一层设地下室，平时做车库使用，电梯房设在顶部。2.3.2层高 考虑到住宅的使用性质和活动特点、结构的布置需求、室内空间的比例要求、采光通风的要求，本设计方案取高层的层高如下：1层3m , 213层为2.8m，电梯机房为2.8m。为了防止室外雨水倒流入室内，同时为了防止因为建筑物沉降而使首层室内地面标高过低，室内外高差为0.3m。2.3.3剖面组合 高层住宅剖面组合设计设在平面组合的基础上进行的，其主要任务是根据住宅的竖向使用要求和造型的需要，考虑各种高度的房间在竖向的安排方式。高层的剖面组合，首先应把同层房间的层高统一起来，然后按照各层房间不同的使用性质在垂直方向进行分层组合。居住层的层高一致，每层布置变化不大，通常按标准层进行组合，上下层的使用房间对应，卫生间、厨房等房间对齐以便结构布置和设备管道直通。房间高度较大的公共使用部分和设备用房，通常组织在楼下的一、二层或地下室，也可组织在顶上几层里，如车库就常放在下层；因此本建筑设计中将车库放在地下一层，电梯机房布置在顶层。2.4 立面设计高层住宅的立面是表示其四周壁面及其构配件的秩序特征的外部形象。立面设计也是在满足使用要求和技术经济条件下，运用立面构图的普遍规律，对其外表面内的种种要素进行组织安排，以取得良好的构图效果。 高层住宅立面构成要素包括：墙体、梁、柱等结构，门窗、阳台、花台、外廊等建筑构建，以及台阶、雨棚、勒脚、檐口等保护性构件。巧妙的利用这些构配件，使其以合宜的尺寸和比例，形成良好的秩序，即运用节奏韵律、虚实对比等构图规律、设计出形式与内容相统一的建筑正面，是立面设计的主要任务。立面设计按以下步骤进行： 1、根据高层住宅楼内部空间组合的平剖面关系，画出各个立面的基本轮廓，作为立面设计的基础。2、进行各个立面墙的处理，门窗的排列，线条的安排等，形成立面的基本风格。3、对入口、门廊、檐口等重点部位进行重点处理。高层住宅楼立面设计还应注意以下几个概念：1、比例协调。一般讲，建筑的高度应和出檐大小及勒脚的尺寸保持适当的比例，梁的高跨和柱的长细也应有相应的比例，门窗的高度也应保持合适的比例，这些不仅是结构或构造上的要求，也是立面构图的美学需求 。2、节奏感强。结构韵律是使高层住宅立面富有表现力的重要手段。尤其是高层住宅立面上的阳台，门窗等构件较多，要巧妙的安排组织妥善，构成有规律的重复与变化。3、虚实对比。通常指由于形体的凹凸的光影效果，形成比较强烈的明暗对比关系。墙面实体与门窗洞口间，栏板与凹廊之间都是虚实对比，要处理好虚实对比关系，虚实的节奏变化往往会收到强烈生动的效果。2.5高层住宅楼相关技术设计2.5.1垂直交通设计 高层住宅是以电梯为主要交通工具，楼梯为辅助工具，在前期的建筑设计时主要考虑了电梯和消防前室的布置，经学习高层民用建筑设计防火规范， 为了考虑建筑的经济性，本设计方案地上总层数为13层，为满足高层民用建筑防火规范 6.1.1.1十八层及十八层以下，每层不超过8户、建筑面积不超过650 m2，且设有一座防烟楼梯间和消防楼梯的塔式住宅的规定。由于一层只有两户，人流量并非很大，故设电梯台数为两台，且均为8人中速电梯。由于高层民用建筑设计防火规范的6.2.1.2前室面积，公共建筑不应该小于6.00m2，民住建筑不应该小于4.50 m2的，本设计方案的消防前室为1.8m5.6m=10.08 m2，且前室和楼梯的门均为乙级防火门，并应向疏散方向开启，满足消防的需求。2.5.2楼梯间防火设计一、疏散用的楼梯间应符合下列规定：1、楼梯间应能天然采光和自然通风，并宜靠外墙设置；2、楼梯间内不应设置烧水间、可燃材料储藏室、垃圾道；3、楼梯间内不应有影响疏散的凸出物或其它障碍物；4、楼梯间内不应敷设甲、乙、丙类液体管道；5、公共建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道；6、居住建筑的楼梯间内不应敷设可燃气体管道和设置可燃气体计量表。当住宅建筑必须设置时，应采用金属套管和设置切断气源的装置等保护措施。二、封闭楼梯间除应符合本规范第一条的规定外，尚应符合下列规定：1、当不能天然采光和自然通风时，应按防烟楼梯间的要求设置；2、楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间内，形成扩大的封闭楼梯间，但应采用乙级防火门等措施与其它走道和房间隔开；3、除楼梯间的门之外，楼梯间的内墙上不应开设其它门窗洞口；4、高层厂房（仓库）、人员密集的公共建筑、人员密集的多层丙类厂房设置封闭楼梯间时，通向楼梯间的门应采用乙级防火门，并应向疏散方向开启；5、其它建筑封闭楼梯间的门可采用双向弹簧门。三、防烟楼梯间除应符合本规范第一条的有关规定外，尚应符合下列规定：1、当不能天然采光和自然通风时，楼梯间应按本规范第9 章的规定设置防烟或排烟设施，应按本规范第11 章的规定设置消防应急照明设施；2、在楼梯间入口处应设置防烟前室、开敞式阳台或凹廊等。防烟前室可与消防电梯间前室合用； 3、前室的使用面积：公共建筑不应小于6.0m2，居住建筑不应小于4.5m2，合用前室的使用面积：公共建筑、高层厂房以及高层仓库不应小于10.0m2，居住建筑不应小于6.0m2； 4、疏散走道通向前室以及前室通向楼梯间的门应采用乙级防火门；5、除楼梯间门和前室门外，防烟楼梯间及其前室的内墙上不应开设其它门窗洞口（住宅的楼梯间前室除外）3；6、楼梯间的首层可将走道和门厅等包括在楼梯间前室内，形成扩大的防烟前室，但应采用乙级防火门等措施与其它走道和房间隔开。2.5.3消防电梯的设置1、消防电梯间应设置前室。前室的门应采用乙级防火门； 2、前室宜靠外墙设置，在首层应设置直通室外的安全出口或经过长度小于等于30m 的通道通向室外； 3、消防电梯井、机房与相邻电梯井、机房之间，应采用耐火极限不低于2.00h 的不燃烧体隔墙隔开；当在隔墙上开门时，应设置甲级防火门； 4、在首层的消防电梯井外壁上应设置供消防队员专用的操作按钮。消防电梯轿厢的内装修应采用不燃烧材料且其内部应设置专用消防对讲电话； 5、消防电梯的井底应设置排水设施，排水井的容量不应小于2m3，排水泵的排水量不应小于10L/s。消防电梯间前室门口宜设置挡水设施； 6、消防电梯的载重量不应小于800kg； 7、消防电梯的行驶速度，应按从首层到顶层的运行时间不超过60s 计算确定； 8、消防电梯的动力与控制电缆、电线应采取防水措施。2.5.4伸缩缝的设置建筑伸缩缝也称为伸缩缝，是指为防止建筑物构件由于气候温度变化（热涨、冷缩），使结构产生裂缝或破坏而沿房屋长度方向的适当部位竖向设置的一条构造缝。伸缩缝是将基础以上的建筑构件如墙体、楼板、屋顶（木屋顶除外）等分成两个独立部分，使建筑物沿长方向可做水平伸缩，缝宽一般在2040mm。本建筑根据所给条件设置伸缩缝为30mm。2.5.5防震缝的设置防震缝应根据抗震设防烈度、结构材料种类、结构类型、结构单元的高度和高差情况，留有足够的宽度，其两侧的上部结构应完全分开，当设置伸缩缝和沉降缝时，其宽度应满足防震缝的要求。经查建筑结构抗震规范，本建筑的防震缝设置为200mm宽4。2.6构造设计2.6.1建筑施工图1、建筑总平面图及建筑设计说明2、底层平面图1:1003、标准层平面图1:1004、顶层平面图1:1005、正立面图1:1006、侧立面图1:1007、剖面图1:1008、节点详图1:202.6.2工程做法本建筑物屋面及楼面的工程做法如下：1、屋面做法3mm厚BAC双面自粘防水卷材，20mm厚1：3水泥砂浆找平层，50mm厚苯板保温层，1:8膨胀珍珠岩2找坡最薄弱处30mm，20mm厚水泥砂浆找平层，125mm厚现浇混凝土板，10mm厚水泥砂浆刮灰膏刷涂料5 。2、墙体做法外墙做法（从内到外）10mm水泥砂浆刮灰膏涂料，12mm水泥砂浆，200mm厚钢筋混凝土墙，20mm厚水泥砂浆找平，30mm苯板保温，外墙隔热涂料。内墙（由内到外），10mm厚水泥砂浆石灰膏打底，5mm厚水泥石灰砂浆罩面，200mm厚钢筋混凝土墙，5mm厚水泥石灰砂浆罩面，10mm厚水泥砂浆石灰膏打底6。2.6.3楼梯构造楼梯的构造设计要求主要有：坚固耐久、安全防火、通行方便、简洁美观。在楼梯的形式中，最常见的是双跑式楼梯，还有直跑楼梯，三跑楼梯和剪刀式楼梯等等。从构造方面讲，楼梯主要由梯段、平台和栏杆扶手三部分组成。住宅楼梯的几个常用尺寸分别是楼梯的踏步尺寸，宽取作240mm280mm，高为160mm180mm，本设计楼梯取250mm175mm；扶手的高度取900mm；楼梯平台或梯段下通行净空高度不应小于2m。2.6.4门窗构造1、按门窗的开启方式分类（1）平开门窗：门窗扇向内开或向外开。（2）推拉门窗：门窗扇启闭采用横向移动方式。（3）折叠门：开启时门扇可以折叠在一起。（4）弹簧门：装有弹簧合页的门，开启后会自动关闭。（5）其它门：包括卷帘门、升降门、上翻门等。 2、按门窗材料可分为：木门窗、塑料门窗、铝合金门窗、钢门窗、玻璃钢门窗等。3、按门窗的功能分为：百叶门窗、保温门、防火门隔声门等。 4、按门窗的位置：门分为外门和内门。窗分为侧窗(设在内外墙上)和天窗。本设计中单元门采用平开弹簧门，楼梯门采用平开防火门，入户门采用平开防盗门，厨房采用铝合金推拉门，其他都为木门。本设计中窗户都采用推拉窗。3. 结构设计3.1 结构方案1、结构体系选择及结构布置 本建筑为民用住宅，开间较小，楼层为13层，地下负一层，主体高度39.4m，选择钢筋混凝土剪力墙结构。 结构布置图见图3.1。楼盖采用钢筋混凝土现浇板，板厚125mm。从0.000到顶部全部是剪力墙墙厚均为200mm。 2、基础选择 对高层建筑宜根据上部结构、工程地质、施工等因素优先选用整体性较好的箱形和筏形基础，根据城市规划，要求本地下室按照人防要求人防工程考虑，故采用箱形基础，上部剪力墙全部到底部。 地下室高度3.0m，根据高层建筑箱形和筏形基础技术规范，箱形基础埋置深度不得小于建筑高度的1/15；箱形高度不得小于基础长度的1/20，并不小于3m，经验算均满足要求。 箱基顶板厚250mm，底板厚400mm，外墙厚300mm，内墙厚250mm7。 3、材料 混凝土：上部结构和箱形基础均为C30.。 钢筋：墙体端部钢筋、梁中受力钢筋、基础中受力钢筋采用HRB335，其他采用HPB300级钢筋8。3.2 剪力墙类型判别及刚度计算3.2.1剪力墙的类型判别 根据高层建筑箱形与筏形基础技术规范，当单层地下室为箱基，上部结构为框架或者剪力墙时，上部结构的嵌固部位可取箱基的顶部，所以取0.000处作为上部结构的固定端。 各片剪力墙经简化后的图形分别如图3.2图3.14所示。其中XSW-8、XSW-10、XSW-11为实体墙。XSW-1、XSW-2、XSW-3、XSW-4、XSW-5、XSW-6、XSW-7、XSW-9、XSW-12、XSW-13在x方向的截面特征值见表3.1表3.3。 图3.1平面图的布置 图3.2 XSW-1(2片)单位：mm 图3.3 XSW-2(1片)单位：mm 图3.4 XSW-5(1片) 单位：mm 图3.5 XSW-6(1片) 单位：mm 图3.6 XSW-3(1片) 单位：mm 图3.7 XSW-4(1片) 单位：mm 图3.8 XSW-7(1片) 单位：mm 图3.9 XSW-8(2片) 单位：mm 图3.10 XSW-9(1片) 单位：mm 图3.11 XSW-10(1片) 单位：mm 图3.12 XSW-11 (1片) 单位mm 图3.13 XSW-12 (1片) 单位：mm 图3.14 XSW-13 (1片) 单位：mm 表3.1 x向剪力墙截面特征值编号墙平面尺寸（m)各墙肢截面面积(m2)各墙肢截面惯性矩(m4)形心x(m)组合截面惯性矩I(m4)A1A2A3I1I2I3XSW-10.260.320.03660.06832.27761.3533Aj=0.58Ij=0.1049XSW-20.240.440.240.02880.17750.0294.36.8063Aj=0.92Ij=0.2351XSW-30.320.20.06830.01671.87691.0499Aj=0.52Ij=0.085XSW-40.140.790.270.00571.02720.0414.2457.8294Aj=1.2Ij=1.0739XSW-50.140.140.00570.00571.150.1906Aj=0.28Ij=0.0114XSW-60.240.240.02880.02882.21.2864Aj=0.48Ij=0.0576XSW-70.140.210.530.00570.01930.314.00343.6948Aj=0.88Ij=0.3352XSW-90.10.260.00210.03661.47780.2474Aj=0.36Ij=0.0387XSW-120.640.060.54610.00051.82710.9318Aj=0.7Ij=0.5466XSW-130.480.240.23040.02882.06671.3408Aj=0.72Ij=0.2592注：形心x= 组合截面惯性矩I= + 截面形心至组合截面形心的距离 表3.2 X向剪力墙连系梁折算惯性矩编号lbj0(m)hb(m)lbj(m)Abj(m2)Ibj0(m4)Ibj(m4)j(m)(Ibjjj)(lbjlbjlbj)XSW-11.51.32.150.261.20.03660.01752.950.0153XSW-221.32.650.261.20.03660.02133.70.031321.32.650.261.20.03660.02133.7XSW-31.51.32.150.261.20.03660.01752.80.0138XSW-40.91.31.550.261.20.03660.01183.2250.057721.32.650.261.20.03660.02134.65XSW-50.91.31.550.261.20.03660.01181.60.0081XSW-621.32.650.261.20.03660.02133.20.0117XSW-71.51.32.150.261.20.03660.01752.3750.0340.91.31.550.261.20.03660.01182.75XSW-90.80.61.10.121.20.00360.00191.70.0041XSW-120.90.61.20.121.20.00360.00212.650.0085XSW-130.80.61.10.121.20.00360.00192.60.0096 注：1.=+ 2. = 表3.3 X向剪力墙类型编号Ij(m4)I(m4)In=I-Ij(m4) (Ibjjj)(lbjlbjlbj)InI类型XSW-10.10491.35331.24840.0153300.922=0.897壁式框架XSW-20.23516.80636.57120.0313310.965=0.897壁式框架XSW-30.0851.04990.96490.0138320.919=0.897壁式框架XSW-41.07397.82946.75550.0577200.863=0.916整体小开口XSW-50.01140.19060.17920.0081660.940=0.897壁式框架XSW-60.05761.28641.22880.0117350.955=0.897壁式框架XSW-70.33523.69483.35960.034220.909=0.911整体小开口XSW-90.03870.24740.20870.0041270.844=0.902整体小开口XSW-120.54660.93180.38520.0085150.413=0.939整体小开口XSW-130.25921.34081.08160.0096160.807=0.933整体小开口3.2.2剪力墙刚度计算1、 XSW-1，XSW-2，XSW-3，XSW-5，XSW-6(壁式框架) (1)XSW-1 壁式框架梁柱轴线由剪力墙连梁和墙肢的形心轴线决定。图3.15为XSW-1的计算简图，图3.16为壁式框架刚域长度。表3.4、表3.5分别计算壁梁和壁柱的等效刚度，将壁式框架转化为等截面杆件，然后计算XSW-1柱的侧移刚度（表3.6）。 图3. 15 XSW-1计算简图 图3.16 XSW-1刚域长度表3.4 XSW-1壁梁等效刚度计算楼层bbhb(mm)Ib(m4)l0(m)l(m)hbl0vEcI (104) (kNm2)Kb(104) (kNm)130.20.40.00111.72.950.2350.85514.74354.99781120.21.30.03662.150.6050.484137.277246.5346注：1. C30 =3kNm2 2.v 3. 4.表中符号见图3.17 图3.17 XSW-1壁梁简图表3.5 XSW-1壁柱等效刚度计算 楼层bChC(mm)IC(m4)h0(m)h(m)hch0vEcI (105) (kNm2)Kc(105) (kNm)130.21.30.03662.4752.80.5250.5488.71233.11150.21.60.06832.550.6270.46112.50544.46622120.21.30.03662.152.80.6050.47711.56864.13160.21.60.06832.30.6960.41315.2684.542910.21.30.03662.67530.4860.5859.06053.02020.21.60.06832.750.5820.49613.19444.3981注: 1.C30 =3kNm2 2. v3. 4.表中符号见图3.18 图3.18 XSW-1壁柱简图表3.6 XSW-1壁柱的侧移刚度 楼层h(m)Kc(105) (kNm)=Kb2Kc =(2+)=KbKc=(+0.5)(2+)D=( 12)(hh) (105) (kNm)C=hD(105)(kN)132.83.11150.82810.29281.39458.24.46620.57690.22391.53062122.84.13161.12630.36032.2785134.54290.85340.29912.4964133.02021.540.5762.3211164.39811.060.512.9878(2)XSW-2壁式框架梁柱轴线由剪力墙连梁和墙肢的形心轴线决定。图3.19为XSW-2的计算简图,图3.20为壁式框架刚域长度。表3.7、表3.8分别计算壁梁和壁柱的等效刚度，将壁式框架转化为等截面杆件，然后计算XSW-2柱的侧移刚度（表3.9）图3.19 XSW-2 计算简图图3.20 XSW-2刚域长度表3.7 XSW-2壁梁等效刚度计算 楼层bbhb(mm)Ib(m4)l0(m)l(m)hbl0vEcI (104) (kNm2)Kb(104) (kNm)130.20.40.00112.23.70.180.9114.28543.86091120.21.30.03662.650.490.581173.733446.955注：1.C30，=3kNm2 2.v3. 表3.8 XSW-2壁柱等效刚度计算 楼层bChC(mm)IC(m4)h0(m)h(m)hch0vEcI (105) (kNm2)Kc(105) (kNm)130.21.20.02882.452.80.490.5817.49322.67610.22.20.17752.70.810.33519.89527.10542120.21.20.02882.12.80.510.56111.48934.10330.22.20.17752.60.850.31520.957.482110.21.20.02882.6530.450.6257.83472.61160.22.20.17752.90.760.36121.28127.0937注1： =3kNm2 2. v3. 表3.9 XSW-2壁柱侧移刚度计算 楼层h(m) (105) (kNm)柱号=Kb2Kc=(2+)=KbKc=(+0.5)(2+)D=( 12)(hh) (105) (kN kNm)C=hD(105)(kN)132.89.7815壁柱10.25980.1151.721718.2773壁柱20.51950.2063.0842壁柱30.25980.1151.72172122.811.5854壁柱10.40530.1692.996831.0817壁柱20.810.2885.107壁柱30.40530.1692.9968139.7053壁柱10.48380.3965.124449.9629壁柱20.96760.4956.4055壁柱30.48380.3965.1244(3)XSW-3 壁式框架梁柱轴线由剪力墙连梁和墙肢的形心轴线决定。图3.21为XSW-3的计算简图,图3.22为壁式框架刚域长度。表3.10、表3.11分别计算壁梁和壁柱的等效刚度，将壁式框架转化为等截面杆件，然后计算XSW-2柱的侧移刚度（表3.12）。 图3.21 XSW-3 计算简图 图3.22 XSW-3 刚域长度 表3.10 XSW-3壁梁等效刚度计算楼层bbhb(mm)Ib(m4)l