实验中学框架结构教学楼设计本科毕业设计

1、I / 76泰泰 山山 学学 院院 本本科科毕毕业业论论文文（设设计计）实验中学框架结构教学楼设计所 在 学 院 机械与工程学院 专 业 名 称 土木工程 申请学士学位所属学科 工科 I / 76摘 要在实际工程中，钢筋混凝土框架结构是一种较为普遍结构形式，广泛应用于住宅、办公、学校等公共建筑。本设计主要对多层框架教学楼的横向框架进行了设计。在进行设计时首先查荷载规对结构的恒载、活载、风荷载以与地震荷载进行计算。竖向荷载利用分层法、水平荷载利用 D 值法进而得到各种作用下结构各杆件的力标准值。然后按照最不利组合方式，对各种作用下的力进行组合。最后在组合中找出各杆件最不利的一组或几组对构件进行截

2、面设计，选取最安全的结果进行配筋并绘出施工图。本设计还对基础、楼板、楼梯等进行了设计，并绘出了结构施工图。除对本框架进行手算外，还利用了 PKPM 对本结构进行了电算。通过本次毕业设计并充分结合我四年来学到的基本知识使我了解了框架结构设计的全过程，达到了从理论到实践的飞跃。同时通过设计中使用的建筑方面的规和软件，使我更加熟悉了规和软件的使用操作，为我以后工作打下了良好的基础。关键字：框架结构；荷载；分层法；D 值法II / 76AbstractIn practical engineering, the reinforced concrete frame structure has been a

3、 common structural form owing to their successful applications in many areas such asresidence, office, schools and other public buildings. This thesis is aimed at the design for transverse frame of teaching buildings with multistory frame. First, dead loads, live loads, wind load and seismic load of

4、 the structure are computed referring to “Load Standards ”. Then the standard values of each members of structure under horizontal load and vertical load can be obtained by using stratification method and “D” method respectively. Next, the internal forces under various load are combined according to

5、 the most unfavorable combination mode. Finally,the most unfavorable one or several ones in the above combinations to realize section design for members is found. In this way, the safest results to reinforce is chosen and Working Drawing is Painted. the basement, the floor and the stairs are also de

6、signed and structural working drawing are painted in this thesis. Moreover, the structure computerization is shown via employing PKPM.Thanks to this graduation design, and combining with knowledge Ive learned in the past four years , I master the entire process of the design for frame structure, and

7、 realize the leap from theory to practice. Meanwhile, I become more familiar with the standards and operations of relative softwares than before. All these have built a good foundation for my future work.KeyKey words:words: frame structure; load; stratification; “D ”methodIII / 76 目录引言 .1第一部分 建筑设计 2

8、1.1 基本设计资料 21.1.1 设计项目名称与概况 21.12 设计地点 21.13 设计依据 21.14 设计资料 31.15 建筑要求 31.2 建筑设计总说明 31.21 平面设计 31.22 屋面排水设计 6第二部分 结构设计 82.1 常见的钢筋混凝土体系 82.2 结构设计原则 102.3 结构布置 112.31 结构布置要点 122.32 截面设计要点 122.3.3 框架柱的截面 12第三部分楼板设计 143.1 设计资料 143.2 屋面和楼面板的荷载 143.3 各梁间恒荷载 15第四部分 PKPM 计算书 174.1 建筑结构的总信息 174.2 周期、地震力与振型输

9、出 29IV / 764.3 SATWE 位移输出文件 444.4 各层超配筋信息 484.5 薄弱层验算 494.6JCCAD 计算结果 534.7JCCAD 计算结果 SATWE554.8 楼梯设计 614.8.1 荷载和受力计算 614.8.2 配筋面积计算 634.8.3 配筋结果 64结束语 66参考文献 67符号说明 68致辞 69附录 701 / 76引 言四年的大学时光即将结束，我们也即将走入社会。在这最后的阶段，毕业设计是我们最后的一门课程。它是我们是否能运用四年学到的基础知识进行综合的一次检验。在我们踏出社会之前毕业设计给了我们一次较好的实践的机会。本次我的设计题目是市曙光

10、中学框架教学楼结构设计，在设计之前我对我大学四年所学过的课程做了一次较大围的复习。有了考研的经验和导师的辅导复习起来不是很费劲。在复习基础的同时也参阅了一些我国现行的规，特别是混凝土结构设计规，荷载规，建筑抗震规做了深入的了解。了解一些结构设计方面的知识。在设计期间，通过导师和同学的帮助，我能较好的利用自己在大学里学到的基础理论知识、专业知识与设计实践相结合。根据设计任务书上的要求和老师的指导，我对本毕业设计进行了系统的手算。并在后期又利用PKPM 进行了电算。最终较好的完成本次设计任务。在此我由衷的感在毕业设计中给了我帮助的老师和同学们。通过本次毕业设计，提高了我动手查阅资料规的能力和对基础

11、、专业知识的巩固，同时也使我加深熟悉了新规和对 03G101-1 了解。提高了我的综合分析能力。在设计过程中，通过运用 word，Excel 等办公软件，使我加深了对这些软件的了解。在绘图时我运用到了 AutoCAD、天正、PKPM 等建筑方面的软件。通过对这些软件的运用使我较好的熟悉了这些软件的使用过程。所有这些宝贵的经验，都会为我以后工作打下了很好的基础。达到了本次毕业设计的目的。由于框架结构手算计算量较大，根据设计要求，在计算过程中主要以手算为主，电算尽作为参考。最后两者结合得到最后毕业设计结果。由于本人水平有限，难免不会出现不妥和疏忽之处，还请各位老师指正。2 / 76第一部分 建筑设

12、计1.1 基本设计资料1.11 建设项目名称与概况 （1）项目名称：实验中学教学楼（2）建筑面积：约为 22222 m2（3）建筑总高度：18.6（4）建筑层数：五层（5）结构类型：框架结构 （6）该综合教学楼标准层高 3.6m，走廊宽度 1.8m,室外高差 0.45m，女儿墙为 0.6 米，在室外设三个踏步起过度作用，剖切面位置见剖面图。 1.12 建筑地点章丘市实验中学1.13 设计依据： A、市规划局规划设计要点 B、工程地质勘察报告 C、气象资料与荷载规 D、各类国家建筑、结构设计规 E、民用建筑设计防火规市气候条件 年平均温度 20 主导风向 全年主导风向为东南风 平均风速 3M/S

13、 最大风速 19.3M/S 基本风压值 0.35KN/M 基本雪压 0.4KN/M 地震烈度 7 度近震3 / 76地质条件 该工程场区地势平坦，拟建地土类为软弱场地土，建筑场地类别为三类。1.14 设计资料（1）地质水文资料：根据工程地质勘测报告，拟建场地地势平坦，承载力的特征值为 250kN/m2，可作为天然地基持力层。（2）抗震设防要求：七度设防，而教学楼为乙类建筑物。按我国抗震设防标准：“小震不坏，中震可修，大震不倒” ，本方案的设计满足抗震的要求。（3）底层室主要地坪标高为0.000。（4）不考虑地下水影响。（5）基本风压 WO=0.35kN/m 。2（6）活荷载： 教室：2.0 k

14、N/m2； 走道：2.5 kN/m2；不上人屋面：0.7 kN/m2。 为 7 度抗震设防区， (7)根据地质资料地基承载力特征值选取 180KPa1.15 建筑要求（1）建筑等级:耐火等级为级（2）抗震等级为级（3）设计使用年限 50 年 其他建筑要求见附录建筑总说明。1.2 建筑设计总说明 本毕业设计题目为市某高中教学楼，拟建于市区，建筑的主要功能教学使用等。建筑结构形式为钢筋砼框架结构。建筑物为五层，建筑高度为 18.6 米。作为教学楼，在设计过程中从建筑的功能分区和造型要求着手，结合具体施工的可能性，从合理和经济的角度出发，选择简洁而实用的建筑方案。1.21 平面设计 建筑平面设计是组

15、合布置建筑物在水平方向房屋各部分的组合关系，它包括4 / 76使用部分和交通联系部分的设计教学楼使用部分的平面设计充分考虑了各种房间的使用功能要求，重点满足教学的主要功能。各房间通风顺畅，不同分区互不影响又相互联系，空间利用合理且满足安全疏散的要求。交通联系部分把各个房间以与各楼层有机地组合起来，考虑到使用部分的功能分区，减少交通干扰。 立面和剖面设计 在建筑立面的处理上，主要是适当地把握好建筑的地域性和时代感想结合的问题。充分利用建筑场地的宽度，把建筑的立面尽量的做大。在建筑立面细部处理上，尽量采用能与建筑气质相关联的形式，使建筑看上去美观，大方，庄重，新颖。为了便于以后的荷载计算，在建筑设

16、计中将建筑构造做法作以说明，具体的做法列于表中：屋面做法（不上人）：一般做法：类别具体做法备注30 厚细石混凝土保护层防水层（刚性）30 厚细石混凝防水 15 厚水泥沙浆找平层找坡层：40 厚水泥石灰焦渣砂浆80 厚矿渣水泥屋面设计120 厚钢筋混凝土板屋面采用不上人屋面（详细做法见图）12mm 厚石地面30mm 厚细石混凝土楼面设计120mm 厚钢筋混凝土现浇板一般楼面，采用石地面（详细做法见图）5 / 7610 厚天棚水泥砂浆抹灰15 厚 1：2 水泥石子磨光素水泥浆结合层一道20 厚 1：3 水泥砂浆找平层素水泥浆结合层一道60 厚 C15 混凝土地面做法100 厚碎石夯实素土夯实一般地

17、面，采用石地面，卫生间另说明（详细做法见图）15 厚 1：3 水泥砂浆刷素水泥浆一道3-4 厚水泥胶结合层外墙做法8-10 厚面砖，1：1 水泥砂浆勾缝15 厚 1：1：6 水泥石灰砂浆墙设计5 厚 1：0.5：3 水泥石灰砂浆采用水泥石灰砂浆满刮腻子一道、底油、铅油、调和漆5 厚 1：2 水泥砂浆面层墙裙设计15 厚 1：3 水泥砂浆底层油漆墙裙 1500 高（具体做法见图）10 厚 1：1.5 水泥石子水磨石面踢脚设计12 厚 1：2.5 水泥砂浆底层（转角处 R20）;水磨石踢脚 150 高（见祥图）10 厚缸砖地面5 厚 1：1 水泥细砂浆卫生间楼面20 厚 1：3 水泥砂浆找平采用防

18、水面砖地面6 / 7640 厚 C20 细石砼坡向地漏聚氨脂三遍涂膜防水层厚 1.5-1.820 厚 1：3 水泥砂浆找平层，四周抹小八字角80 厚现浇楼板8-10 厚地面砖干水泥擦缝撒素水泥面（洒适量水）10 厚 1：2 干硬性水泥砂浆结合层刷素水泥浆一道40 厚 C20 细石混凝土刷冷底子油一道，二毡三油防水层20 厚 1：3 水泥砂浆粉光抹平60 厚 C10 混凝土随捣随抹卫生间地面100 厚碎石或碎砖夯实地砖地面瓷砖地面5 厚纯水泥浆粘贴层卫生间墙裙15 厚 1：2 水泥砂浆底层10 厚 1：2.5 水泥砂浆抹面60 厚 C10 混凝土80 厚碎砖或道渣散水做法素土夯实详见图1.2.2

19、 屋面排水设计 根据规要求，适当的划分排水坡、组织排水区，一般每个排水区按每个雨水管排除 150-200M2 屋面（水平投影）雨水划分。进深超过 12M，不宜采用单坡排水。对于刚性防水屋面，最小坡度为 1：50，设计中采用排水坡度为 1：50。 因为屋面流水线路不宜过长，本方案的宽度大于 12M，所以采用双坡排水。勒脚做法7 / 76 勒脚是墙身接近室外地面的地方，它有保护墙身和增加建筑物美观的作用。由于一般的防潮层易开裂使用寿命短的特点，本设计中采用了 60 厚的配筋细石砼防潮带。8 / 76第二部分：结构设计 结构设计说明目的是对拟建的建筑物进行结构选型，结构布置，以与结构设计过程中所要考

20、虑的一些设计原则和规定等。结构的选型主要是根据设计的功能要求、地质条件和受荷情况以与经济等角度来判断结构的选型。2.1 常见的钢筋混凝土结构体系a、框架结构体系框架结构是由梁、柱构件通过接点连接而成。当结构单元的竖向和水平荷载完全由框架结构承担时，这种结构体系称为框架结构体系。框架结构体系可以比较灵活的配合建筑平面的布置，安排需要较大空间的会议室、商场、餐厅、娱乐室、实验室等。具有一定的灵活性，所以在我国现阶段一些地区的公共建筑、综合大楼等的结构选型中被广泛采用。同时作为框架体系有不同于其他结构体系的优点。 框架结构的梁、柱等构件比较容易标准化、定型化，便于采用装配式整体结构，适用于层数不太高

21、的建筑。当建筑物层数不断增多时，水平荷载对梁、柱的截面尺寸和配筋量的控制作用就越来越大。当层数相当多的时候，底部各层不但柱的轴力很大而且梁和柱的由水平荷载所产生影响的弯距也明显增加，从而导致截面尺寸和配筋增大。对建筑平面布置和空间处理就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也将趋于不合理，影响设计的竞争力。框架结构的自震周期长，建筑物自重较小，从而承受的地震荷载也比较小，这是对抗震比较有利的一方面。但是另一方面，国外许多震害都表明：高层框架由于侧向刚度小，在强烈地震作用下的顶端水平位移和底部的层间位移都过大，致使非承重结构的严重破坏，即填充墙、建筑装修和设备管道严重破坏。

22、框架结构的特点是：它的优点是建筑平面布置灵活，因而使用也就非常灵活；框架抗侧移主要取决于梁、柱子的截面尺寸。通常，梁柱的截面惯性矩小，侧向变形大，这是框架结构的主要特点，也因此而限制了框架结构的高度。9 / 76 b、剪力墙体系承受建筑物竖向和水平荷载的主体结构全部为剪力墙时，即形成剪力墙结构体系。剪力墙结构体系自重较大，侧向刚度大，自重周期短，因而导致产生较大的地震荷载。但剪力墙的截面有效工作高度大，截面惯性矩大，所以很容易满足强度要求。现浇钢筋砼剪力墙结构，由于整体性好和刚度大，在水平荷载作用下侧向变形小，顶端水平位移和层间相对位移通常都能满足要求。切由于侧向变形小，有利于避免部隔断墙、建

23、筑装修、设备管道等非结构性破坏，也有利于防止过大的位移对主体结构在强度和稳定性方面造成的不利影响。剪力墙结构体系的缺点是：剪力墙间距不能太大，平面布置不灵活，立面处理不灵活，很难满足公共建筑等使用大空间的要求。结构自重较大往往导致增加基础工程的造价，也从一定程度上影响到设计的竞争力。c、框架-剪力墙体系框架-剪力墙体系是在框架体系的基础上增加一定数量的纵向和横向剪力墙，所构成的双重体系。框架体系具有空间大，平面布置灵活，立面处理丰富等优点，但侧向刚度差，抵抗水平荷载能力低，底部层间位移大容易引起非结构性破坏和次生灾害，对抗震不利。但剪力墙体系则相反,抗侧力强度和刚度均很大，但平面布置不灵活，不

24、适应大空间的要求。因此，把两种结构体系结合起来，在同一结构中同时采用框架和剪力墙结构，共同承受竖向和水平荷载，可做到取长补短的作用。在水平荷载的作用下，剪力墙的存在，不但使框架各层梁柱值降低，而且使各层梁弯矩沿高度方向的差异减小，在数值上趋于均匀。与框架结构相比，框架剪力墙结构体系的抗侧力能力大大提高，地震作用下侧移减小，非结构性破坏一般较轻，是抗震性较好的结构体系。结构选型结构体系方案选择要根据拟建建筑物的高度、用途、施工条件、经济等进行10 / 76比较。经过对以上三种结构体系的比较，针对自己的设计题目市方正公司办公楼，我选择了框架结构，理由如下：框架结构建筑平面布置灵活，可以有较大的空间

25、的会议、办公等，并且可以需要用隔断分隔成小房间或者是拆除改成大房间，使用灵活。建筑物选址于，为七度近震。根据建筑物所在地的设防烈度与房屋的使用情况、层数、建筑物的高度等因素，根据抗震设计手册的规定：设防烈度为 7度，高度为 50M 以下的房屋采用钢筋混凝土框架结构体系较为合理。2.2 结构设计原则延性原则 结构、构件或者截面的延性是指他们进入破坏阶段以后，在承载力没有明显下降的情况下承受变形的能力。也就是说，延性反映他们后期变形的能力。后期是指从钢筋开始屈服进入破坏阶段直到最大承载力（或者下降到最大承载力的 85%）时的整个过程。延性差的结构、构件或者截面，其后期变形能力小，在达到其最大承载力

26、后会突然发生脆性破坏，在设计中是应当要避免的，因此，对结构、构件或截面除了要满足承载力的要求之外，还要求他们具有一定的延性，其目的在于： a、防止发生象超筋梁那样的破坏，以确保人的生命和国家财产的安全。b、在超静定结构中，能更好地适应地基的不均匀沉降以与温度的变化等情况。c、使超静定结构能够充分的进行力的重分布，并避免配筋疏密悬殊，便于施工，节约钢材。d、有利于吸收和耗散地震能量满足抗震方面的要求。 强柱弱梁的原则控制塑性铰的位置： 强柱弱梁的设计原则是通过控制梁、柱的相对强度，以保证塑性铰首先出现在框架梁中，尽量避免或减少在框架柱中出现塑性铰。因为塑性铰出现在框架柱中，结构很容易形成几何可变

27、体系而倒塌。11 / 76 强剪弱弯原则控制构件的破坏形态： 强减弱弯是要求构件的受剪承载力大于因弯距出现塑性铰时的截面剪力，即保证在塑性铰形成并转动前，不出现剪切脆性破坏。为此，在设计中有意识的提高构件的受剪承载力，以保证结构的塑性铰按设计要求出现在受剪破坏之前，增强框架结构的延性性质。 强节点、强锚则保证结点区的承载力： 结构分析时往往以梁端或柱端为控制截面进行构件的配筋计算，而把梁柱胶结区作为一个理想的刚结点。强节点、强锚固的设计原则是为了充分发挥塑性铰的作用，避免节点破坏或锚固失效出现在塑性铰发挥作用之前，这样才能使梁柱构件的承载力和变形能力得到充分的发挥，以确保框架结构的延性要求。2

28、.3 结构布置2.31 结构布置要点 结构布置包括结构平面布置和结构剖面布置，建筑物的房屋楼面标高变化不大时，可只做结构平面布置，如屋面、各层楼面以与基础等结构平面布置，本建筑物只作结构平面布置。 结构布置应在建筑平面、立面剖面确定好之后进行，且上一层的结构应在下一层的结构平面图上布置。 进行布置时应注意以下几点：a、既要满足建筑功能的要求，又要使结构合理，受力明确，如柱网的尺寸，从建筑上讲柱网间距越大越好，但结构上却不宜过大，主梁的跨度一般为 5-8M，次梁为 4-7M，若为混凝土过梁，跨度可达 12M。b、房屋平面质量分布和抗侧力构件的布置基本均匀对称。c、楼层刚度不小于其相邻层刚度的 7

29、0%，且连续三层总的刚度降低不超过50%。d、应考虑是否设置变形缝，房屋的长度大于 50M 时，应设置伸缩缝一个。该建12 / 76筑物长度为 43.2M，因此没有设置变形缝。e、房屋立面局部收进的尺寸，不大于该方向总尺寸的 25%。2.32 截面设计要点a、材料：建筑抗震设计规对混凝土强度等级的要：当按一级抗震等级设计框架梁时，其混凝土强度等级不应低于 C30，当按二、三级抗震等级设计框架梁时，其混凝土强度等级不应低于 C20。建筑抗震设计规对钢筋强度等级的要：框架梁中的纵向受力钢筋宜采用II、III 级变形钢筋，钢箍宜采用 I、II 级钢筋。在施工中，不宜以强度等级较高的钢筋代替原设计中的

30、钢筋，如必须代换时，应按钢筋拉应力设计值相等的原则进行代换。 b、截面尺寸确定框架梁的截面尺寸，应从强度、稳定、经济、防止脆性破坏等几方面综合考虑。 建筑抗震设计规规定，梁的截面尺寸应符合下列各项要求：1）框架梁宽应不小于 200mm 且 不应小于柱宽的 1/2。这是为了保证梁的侧向稳定。2）梁截面的高宽比应不大于 4。这也是为了保证梁的侧向稳定。3）框架梁的跨高比不宜小于 4。这是为了避免出现深梁的脆性破坏。当框架梁的净跨与截面高度之比小于 4 时，该梁以剪切变形为主，容易发生剪切脆性破坏。4）按最大相对受压高度控制最小截面尺寸。5）按最大剪压比控制最小截面尺寸。6）按工程实践经验确定梁的截

31、面尺寸。b、主梁截面尺寸为：250*500 次梁截面尺寸：250*4002.3.3 框架柱的截面设计 a、材料：13 / 76建筑抗震设计规对混凝土强度等级的要：当按一级抗震等级设计框架柱时，其混凝土强度等级不应低于 C30，当按二、三级抗震等级设计框架柱时，其混凝土强度等级不应低于 C20。由于混凝土的抗压强度高，在框架柱中采用强度等级较高的混凝土比较经济。建筑抗震设计规对钢筋强度等级的要：框架柱中的纵向受力钢筋宜采用II、III 级变形钢筋，钢箍宜采用 I、II 级钢筋。b、截面尺寸 对于多层钢筋混凝土框架，柱的截面尺寸通常采用400*400，450*450，500*500。 确定框架柱的

32、截面尺寸，应从强度、稳定、经济、防止脆性破坏等几方面综合考虑。 建筑抗震设计规规定，柱的截面尺寸应符合下列各项要求：1）按震害规律，框架柱截面宽度不宜小于 300MM。2）按剪跨比最小值限制框架柱的截面尺寸，延性框架柱的剪跨比最小值为2，即柱净高与截面高度比不宜小于 4。初估截面尺寸a、框架柱子截面尺寸均为N/Afc0.8(抗震等级为二级的框架结构取 0.8)边柱 A=N/ufc=1.343.5 1451000/(14.30.8)=111363 mm2中柱 A=N/ufc=1.254(3.5+2.9)1451000/(14.30.8)=195805 mm2统一取正方形截面，A1/2=443mm

33、 为保证安全取 bh=500mm500mm14 / 76第三部分 楼板设计 3.1 设计资料(1)气象条件基本雪压=0.4kN/m2；基本风压=0.55 N/m2(2)抗震设防7 度近震。(3)材料混凝土采用 C25，纵筋级，箍筋级 3.2 屋面和楼面板的荷载1）教室采用水磨石地面白水泥石子面 15mm 厚 0.01525 = 0.381:3 水泥砂浆找平 18mm 厚0.01820 = 0.36纯水泥浆一道 2mm 厚0.00220 = 0.04钢筋混凝土楼板 120mm 厚0.12025 = 3.00 板底 20 厚粉刷抹平0.02017 = 0.34 楼面恒载 4.12 kN/m2 楼面

34、活载 2.00 kN/m2 2)厕所采用地砖地面地砖铺实 10mm 厚0.01020 = 0.201：4 干硬性水泥砂浆 25mm 厚0.02520 = 0.50基层处理剂一遍 0.05C20 混凝土 0.5找坡 20mm 厚0.02025 = 0.711：3 水泥砂浆找平 20mm 厚0.02020 = 0.40防水涂料 1.5mm 厚 0.2015 / 76钢筋混凝土楼板 120mm 厚0.12025 = 3.00板底 20 厚粉刷抹平0.02017 = 0.34 楼面恒载5.40 kN/m2楼面活载2.00 kN/m23)不上人屋面高分子卷材0.051：3 水泥砂浆找平 20mm 厚0.

35、02020 = 0.40憎水珍珠岩保温层 60mm 厚0.06040 = 0.241：3 水泥砂浆找平 20mm 厚0.02020 = 0.401:6 水泥焦渣找坡 50mm 厚0.05015 = 0.75钢筋混凝土楼板 120mm 厚0.12025 = 3.00板底 20 厚粉刷抹平0.02017 = 0.34 楼面恒载5.20 kN/m2楼面活载0.70 kN/m24)走道水磨石地面 白水泥石子面 15mm 厚0.01525 = 0.381:3 水泥砂浆找平 18mm 厚0.01820 = 0.36纯水泥浆一道 2mm 厚0.00220 = 0.04钢筋混凝土楼板 100mm 厚0.100

36、25 = 2.50板底 20 厚粉刷抹平0.02017 = 0.34 楼面恒载3.62 kN/m2楼面活载2.50 kN/m2 3.3 各梁间恒荷载（1）外纵墙自重标准层： 纵墙： 0.9m0.24m18N/3m=3.89 KN/m 铝合金窗： 0.35KN/1.8m=0.63KN/m16 / 76 水泥粉刷墙面： (3.3m-1.8m)0.36 KN/=0.54KN/m外墙面水泥粉刷外涂涂料： （3.3m-1.8m）0.5 KN/=0.75 KN/m合计：5.81KN/m底层： 纵墙： （5.45-3.0-0.6-0.4）0.2418N/3m=6.26 KN/m 水泥粉刷外涂涂料外墙面： (

37、5.45-3.0) 0.50kN/=1.23kN/m 水泥粉刷墙面： （5.45-3.0）0.36kN/=1.17kN/m 合计：8.66KN/m（2）纵墙自重 标准层： 纵墙： 3m0.24m18KN/3m=12.96kN/m 水泥粉刷墙面： 3m0.36 kN/2=2.16 kN/m 合计：15.12KN/（3）隔墙自重 底层： 隔墙： （4.2-0.6）0.2418KN/3m=11.67KN/m 水泥粉刷墙面： （4.2-0.6）20.36KN/=1.94KN/m 合计：13.61KN/m 标准层： 隔墙： （4.2-0.6）0.2418KN/3m=15.52 KN/m 水泥粉刷墙面：

38、（4.2-0.6）20.36 KN/=2.59 KN/m 合计：18.11KN/m17 / 76 第四部分 PKPM 计算书4.1 建筑结构的总信息 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 25.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角 (Rad): ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 0 竖向荷载计算信息: 按模拟施工加荷计算方式 风荷载计算信息: 计算 X,Y 两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算 X,Y 两个方向的地震力 特殊荷载计算信息: 不计算 结构类别: 框架结构 裙房层数: MANNEX= 0 转

39、换层所在层号： MCHANGE= 0 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 2.00 墙元侧向节点信息: 部节点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.35 地面粗糙程度: B 类 结构基本周期（秒）: T1 = 0.30 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 5 各段体形系数: USi = 1.3018 / 76 地震信息 . 振型组合方法(CQC 耦联;SRSS 非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 15 地震烈度: NAF = 7.00 场地类

40、别: KD = 2 设计地震分组: 二组 特征周期 TG = 0.40 多遇地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 罕遇地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.50 框架的抗震等级: NF = 3 剪力墙的抗震等级: NW = 3 活荷质量折减系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 0.70 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 是否考虑偶然偏心: 否 是否考虑双向地震扭转效应: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到 5 层 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 -柱，墙，基础活

41、荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.6519 / 76 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 中梁刚度增大系数： BK = 1.00 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁设计弯矩增大系数： BM = 1.00 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.70 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1.00 0.2Qo 调整起始层号： KQ1 = 0 0.2Qo 调整终止层号： KQ2 = 0 顶塔楼力放大起算层号： NTL = 0 顶塔楼力放大： RTL = 1.00 九度结构与

42、一级框架梁柱超配筋系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规 5.2.5 调整楼层地震力 IAUTO525 = 1 是否调整与框支柱相连的梁力 IREGU_KZZB = 0 剪力墙加强区起算层号 LEV_JLQJQ = 1 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 0 配筋信息 . 梁主筋强度 (N/mm2): IB = 300 柱主筋强度 (N/mm2): IC = 300 墙主筋强度 (N/mm2): IW = 210 梁箍筋强度 (N/mm2): = 210 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 210 墙分布筋强度 (N/mm2): JWH = 210 梁箍筋最大间距 (mm):

43、 SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.0020 / 76 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 200.00 墙竖向筋分布最小配筋率 (%): RWV = 0.30 设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按单偏压计算 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.85 梁保护层厚度 (mm): BCB = 30.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 30.00 是否按砼规(7.3.11-3)计算砼柱计算长度系数: 否 荷载组

44、合信息 . 恒载分项系数: CDEAD= 1.20 活载分项系数: CLIVE= 1.40 风荷载分项系数: CWIND= 1.40 水平地震力分项系数: CEA_H= 1.30 竖向地震力分项系数: CEA_V= 0.50 特殊荷载分项系数: CSPY = 0.00 活荷载的组合系数: CD_L = 0.70 风荷载的组合系数: CD_W = 0.60 活荷载的重力荷载代表值系数: CEA_L = 0.50 剪力墙底部加强区信息. 剪力墙底部加强区层数 IWF= 2 剪力墙底部加强区高度(m) Z_STRENGTHEN= 7.20 * 各层的质量、质心坐标信息 21 / 76 * 层号 塔号

45、 质心 X 质心 Y 质心 Z 恒载质量 活载质量 (m) (m) (t) (t) 5 1 22.319 7.799 18.000 352.5 39.1 4 1 22.337 7.796 14.400 344.7 13.7 3 1 22.334 7.797 10.800 282.9 48.9 2 1 22.337 7.796 7.200 344.7 13.7 1 1 22.371 7.684 3.600 452.1 39.1 活载产生的总质量 (t): 154.524 恒载产生的总质量 (t): 1776.836 结构的总质量 (t): 1931.360 恒载产生的总质量包括结构自重和外加恒载

46、 结构的总质量包括恒载产生的质量和活载产生的质量 活载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (1t = 1000kg) * 各层构件数量、构件材料和层高 * 层号 塔号 梁数 柱数 墙数 层高 累计高度 (混凝土) (混凝土) (混凝土) (m) 22 / 76(m) 1 1 62(25) 27(25) 0(25) 3.600 3.600 2 1 62(25) 27(25) 0(25) 3.600 7.200 3 1 62(25) 27(25) 0(25) 3.600 10.800 4 1 62(25) 27(25) 0(25) 3.600 14.400 5 1 62(25) 27(2

47、5) 0(25) 3.600 18.000 * 风荷载信息 * 层号 塔号 风荷载 X 剪力 X 倾覆弯矩 X 风荷载 Y 剪力 Y 倾覆弯矩 Y 5 1 36.97 37.0 133.1 127.07 127.1 457.5 4 1 32.83 69.8 384.4 112.87 239.9 1321.2 3 1 28.63 98.4 738.7 98.41 338.4 2539.3 2 1 26.08 124.5 1187.0 89.66 428.0 4080.1 1 1 24.00 148.5 1721.6 82.50 510.5 5918.0=23 / 76= 计算信息 = Proje

48、ct File Name : 标准层 1 计算日期 : 2007. 5.22 开始时间 : 9:26:13 可用存 : 976.00MB 第一步: 计算每层刚度中心、自由度等信息 开始时间 : 9:26:13 第二步: 组装刚度矩阵并分解 开始时间 : 9:26:13 FALE 自由度优化排序 Beginning Time : 9:26:13.95 End Time : 9:26:14. 6 Total Time (s) : 0.11 FALE 总刚阵组装 Beginning Time : 9:26:14. 6 End Time : 9:26:14.17 Total Time (s) : 0.

49、11 VSS 总刚阵 LDLT 分解 Beginning Time : 9:26:14.17 End Time : 9:26:14.17 Total Time (s) : 0.00 VSS 模态分析 Beginning Time : 9:26:14.18 End Time : 9:26:14.18 Total Time (s) : 0.00 24 / 76 形成地震荷载向量 形成风荷载向量 形成垂直荷载向量 VSS LDLT 回代求解 Beginning Time : 9:26:14.43 End Time : 9:26:14.45 Total Time (s) : 0.02 第五步: 计算杆

50、件力 开始时间 : 9:26:14 活载随机加载计算 计算杆件力 结束日期 : 2007. 5.22 时间 : 9:26:15 总用时 : 0: 0: 2=各层刚心、偏心率、相邻层侧移刚度比等计算信息 Floor No : 层号 Tower No : 塔号 Xstif，Ystif : 刚心的 X，Y 坐标值 Alf : 层刚性主轴的方向 Xmass，Ymass : 质心的 X，Y 坐标值 Gmass : 总质量 Eex，Eey : X，Y 方向的偏心率 Ratx，Raty : X，Y 方向本层塔侧移刚度与下一层相应塔侧移刚度的比值 Ratx1，Raty1 : X，Y 方向本层塔侧移刚度与上一层

51、相应塔侧移刚度 70%的比值25 / 76 或上三层平均侧移刚度 80%的比值中之较小者 RJX，RJY，RJZ: 结构总体坐标系中塔的侧移刚度和扭转刚度 = Floor No. 1 Tower No. 1 Xstif= 22.6667(m) Ystif= 8.2667(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 22.3709(m) Ymass= 7.6839(m) Gmass= 530.3477(t) Eex = 0.0212 Eey = 0.0418 Ratx = 1.0000 Raty = 1.0000 Ratx1= 2.0885 Raty1= 2.6679 薄弱层

52、地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 4.8645E+05(kN/m) RJY = 2.9961E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)- Floor No. 2 Tower No. 1 Xstif= 22.6667(m) Ystif= 8.2667(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 22.3365(m) Ymass= 7.7965(m) Gmass= 372.0580(t) Eex = 0.0237 Eey = 0.0337 Ratx = 0.6224 Raty = 0.5158 Ratx1= 1.3444 Raty1= 1.498

53、7 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 3.0275E+05(kN/m) RJY = 1.5455E+05(kN/m) RJZ = 26 / 760.0000E+00(kN/m)- Floor No. 3 Tower No. 1 Xstif= 22.6667(m) Ystif= 8.2667(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 22.3335(m) Ymass= 7.7967(m) Gmass= 380.6820(t) Eex = 0.0239 Eey = 0.0337 Ratx = 0.9429 Raty = 0.8748 Ratx1= 1.2855

54、Raty1= 1.3643 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.8545E+05(kN/m) RJY = 1.3521E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)- Floor No. 4 Tower No. 1 Xstif= 22.6667(m) Ystif= 8.2667(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 22.3365(m) Ymass= 7.7965(m) Gmass= 372.0580(t) Eex = 0.0237 Eey = 0.0337 Ratx = 0.9992 Raty = 0.9716 Ratx1= 1.

55、3025 Raty1= 1.3669 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.8524E+05(kN/m) RJY = 1.3138E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)27 / 76- Floor No. 5 Tower No. 1 Xstif= 22.6667(m) Ystif= 8.2667(m) Alf = 45.0000(Degree) Xmass= 22.3185(m) Ymass= 7.7986(m) Gmass= 430.7380(t) Eex = 0.0250 Eey = 0.0336 Ratx = 0.9597 Raty = 0.91

56、45 Ratx1= 1.2500 Raty1= 1.2500 薄弱层地震剪力放大系数= 1.00 RJX = 2.7375E+05(kN/m) RJY = 1.2014E+05(kN/m) RJZ = 0.0000E+00(kN/m)-=抗倾覆验算结果=抗倾覆弯矩 Mr 倾覆弯矩 Mov 比值 Mr/Mov 零应力区(%) X 风荷载 424899.1 1782.1 238.42 0.00 Y 风荷载 123607.0 6126.1 20.18 0.00 X 地 震 424899.1 12102.7 35.11 0.00 Y 地 震 123607.0 8545.1 14.47 0.00=28

57、/ 76结构整体稳定验算结果= 层号 X 向刚度 Y 向刚度 层高 上部重量 X 刚重比 Y 刚重比 1 0.486E+06 0.300E+06 3.60 19314. 90.67 55.85 2 0.303E+06 0.155E+06 3.60 14401. 75.68 38.63 3 0.285E+06 0.135E+06 3.60 10818. 95.00 45.00 4 0.285E+06 0.131E+06 3.60 7500. 136.92 63.06 5 0.274E+06 0.120E+06 3.60 3916. 251.65 110.44 该结构刚重比 Di*Hi/Gi 大于

58、 10,能够通过高规(5.4.4)的整体稳定验算 该结构刚重比 Di*Hi/Gi 大于 20,可以不考虑重力二阶效应 * 楼层抗剪承载力、与承载力比值 * Ratio_Bu: 表示本层与上一层的承载力之比- 层号 塔号 X 向承载力 Y 向承载力 Ratio_Bu:X,Y - 5 1 0.2158E+04 0.2328E+04 1.00 1.00 4 1 0.2676E+04 0.2676E+04 1.24 1.15 3 1 0.3111E+04 0.3111E+04 1.16 1.1629 / 76 2 1 0.3533E+04 0.3533E+04 1.14 1.14 1 1 0.4034

59、E+04 0.4048E+04 1.14 1.15 = 4.2 周期、地震力与振型输出 = 考虑扭转耦联时的振动周期(秒)、X,Y 方向的平动系数、扭转系数 振型号 周 期 转 角 平动系数 (X+Y) 扭转系数 1 1.0179 92.18 0.84 ( 0.00+0.84 ) 0.16 2 0.9389 76.49 0.17 ( 0.01+0.16 ) 0.83 3 0.7272 179.59 0.99 ( 0.99+0.00 ) 0.01 4 0.3041 92.57 0.84 ( 0.00+0.84 ) 0.16 5 0.2841 73.69 0.18 ( 0.01+0.16 ) 0.

60、82 6 0.2333 179.41 0.98 ( 0.98+0.00 ) 0.02 7 0.1565 93.48 0.85 ( 0.00+0.84 ) 0.15 8 0.1485 65.66 0.19 ( 0.03+0.16 ) 0.81 9 0.1317 178.85 0.96 ( 0.96+0.00 ) 0.04 10 0.0972 95.80 0.86 ( 0.01+0.85 ) 0.14 11 0.0935 46.23 0.29 ( 0.14+0.15 ) 0.71 12 0.0884 176.22 0.86 ( 0.85+0.00 ) 0.14 13 0.0686 105.67 0