高层剪力墙结构毕业设计

1、余俊：福建武夷新境住宅小区一号楼华东交通大学土木建筑学院毕业设计 福建武夷新境住宅小区一号楼土木建筑学院建筑工程2010-2余俊（20100111010241）严云毕业设计（论文）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。 本人签名_ 导师签名_ 年 月 日 VI V摘要本文为*福建武夷新境住宅小区一号楼福建武夷新境住

2、宅小区一号楼高层塔式住宅建筑及结构设计，地处福建南平地区，建筑层数为18层，属高层塔式住宅。经综合考虑，采用剪力墙结构体系。开始第一部分为建筑方案的确定设计。论叙述了建筑方案的选择，主要完成了以下设计工作时考虑的内容，：包括建筑平面设计，建筑剖面设计，建筑体型及立面设计和相关构造设计。使本设计满足住户和设计规范对住宅设计的各方面要求。第二部分为结构设计部分。首先根据建筑设计图进行方案选择，确定采用剪力墙结构体系.的布置，布置原则为周边，分散，均匀和对称。随之进行的是对剪力墙类型的判别，判断结果为本设计包含整体墙，整体小开口墙和壁式框架三种类型剪力墙。然后进行荷载计算，荷载包含竖向荷载和风荷载。

3、荷载计算完成后进行的是荷载作用下的内力计算和内力组合。内力计算时运用了空间协同分析的方法。之后根据内力组合结果进行截面设计。最后为电算结果分析。第三部分：写算量部分最后一段：写总结关键字：塔式住宅，建筑设计，剪力墙结构，结构分析，电算PKPM。ABSTRACT目录TOC o 1-3 f h u HYPERLINK l _Toc3876 摘要 PAGEREF _Toc3876 I HYPERLINK l _Toc11717 绪论 PAGEREF _Toc11717 1 HYPERLINK l _Toc16707 第一章 工程概况 PAGEREF _Toc16707 2 HYPERLINK l _

4、Toc11860 第二章 建筑设计 PAGEREF _Toc11860 3 HYPERLINK l _Toc20337 2.1 建筑平面设计 PAGEREF _Toc20337 3 HYPERLINK l _Toc22110 2.1.1 主要使用房间的设计 PAGEREF _Toc22110 3 HYPERLINK l _Toc22846 2.1.2 辅助使用房间的设计 PAGEREF _Toc22846 3 HYPERLINK l _Toc18007 2.1.3 交通联系部分的设计 PAGEREF _Toc18007 3 HYPERLINK l _Toc10191 2.1.4 建筑平面的组合

5、设计 PAGEREF _Toc10191 4 HYPERLINK l _Toc11086 2.2 建筑剖面设计 PAGEREF _Toc11086 6 HYPERLINK l _Toc651 2.2.1 房间的剖面形状 PAGEREF _Toc651 6 HYPERLINK l _Toc2906 2.2.2 房屋各部分的高度 PAGEREF _Toc2906 6 HYPERLINK l _Toc27215 2.2.3 房屋的层数 PAGEREF _Toc27215 6 HYPERLINK l _Toc12919 2.3 建筑体型及立面设计 PAGEREF _Toc12919 6 HYPERLI

6、NK l _Toc30551 2.4 高层住宅楼的相关设计 PAGEREF _Toc30551 6 HYPERLINK l _Toc11106 第三章 建筑构造设计 PAGEREF _Toc11106 8 HYPERLINK l _Toc14126 3.1 屋面设计 PAGEREF _Toc14126 8 HYPERLINK l _Toc19505 3.2 剪力墙设计 PAGEREF _Toc19505 8 HYPERLINK l _Toc4967 3.3 隔墙设计 PAGEREF _Toc4967 8 HYPERLINK l _Toc23730 3.4 楼板构造 PAGEREF _Toc23

7、730 8 HYPERLINK l _Toc20217 3.5 楼梯构造 PAGEREF _Toc20217 8 HYPERLINK l _Toc19682 3.6 电梯构造 PAGEREF _Toc19682 8 HYPERLINK l _Toc22365 第四章 结构设计 PAGEREF _Toc22365 9 HYPERLINK l _Toc25591 4.1 结构方案 PAGEREF _Toc25591 9 HYPERLINK l _Toc20468 4.1.1 结构选型 PAGEREF _Toc20468 9 HYPERLINK l _Toc21711 4.1.2 基础选型 PAGE

8、REF _Toc21711 9 HYPERLINK l _Toc12600 4.1.3 建筑材料 PAGEREF _Toc12600 9 HYPERLINK l _Toc19139 4.2 剪力墙类型判别 PAGEREF _Toc19139 9 HYPERLINK l _Toc25277 4.2.1 剪力墙平面布置图及截面尺寸 PAGEREF _Toc25277 9 HYPERLINK l _Toc23089 4.2.2 剪力墙YW-1类型判别 PAGEREF _Toc23089 13 HYPERLINK l _Toc11803 4.2.3 剪力墙YW-3类型判别 PAGEREF _Toc11

9、803 15 HYPERLINK l _Toc23100 4.2.4 剪力墙类型判别汇总表 PAGEREF _Toc23100 18 HYPERLINK l _Toc6701 4.3 剪力墙等效刚度计算 PAGEREF _Toc6701 18 HYPERLINK l _Toc6540 4.3.1 整体墙YW-4等效刚度计算 PAGEREF _Toc6540 18 HYPERLINK l _Toc31055 4.3.2 整体小开口墙YW-1等效刚度计算 PAGEREF _Toc31055 19 HYPERLINK l _Toc11798 4.3.3 壁式框架YW-3刚度计算 PAGEREF _T

10、oc11798 19 HYPERLINK l _Toc2687 4.3.4 壁式框架YW-12刚度计算 PAGEREF _Toc2687 27 HYPERLINK l _Toc24636 4.3.5总壁式框架的剪切刚度 PAGEREF _Toc24636 28 HYPERLINK l _Toc19594 4.3.6 总剪力墙的刚度和刚度特征值 PAGEREF _Toc19594 28 HYPERLINK l _Toc29630 4.4 荷载计算 PAGEREF _Toc29630 29 HYPERLINK l _Toc23476 4.4.1 重力荷载标准值计算 PAGEREF _Toc2347

11、6 29 HYPERLINK l _Toc25936 4.4.2 风荷载标准值计算 PAGEREF _Toc25936 33 HYPERLINK l _Toc13682 4.4.3 结构水平位移验算 PAGEREF _Toc13682 37 HYPERLINK l _Toc10712 4.5 风荷载作用下结构内力设计值计算 PAGEREF _Toc10712 38 HYPERLINK l _Toc23349 4.5.1 总剪力墙、总框架内力计算 PAGEREF _Toc23349 38 HYPERLINK l _Toc9372 4.5.2 风荷载作用下剪力墙分配的内力设计值 PAGEREF _

12、Toc9372 40 HYPERLINK l _Toc21597 4.5.3 总壁式框架层间侧移刚度计算 PAGEREF _Toc21597 43 HYPERLINK l _Toc29676 4.6 竖向荷载作用下的结构内力计算 PAGEREF _Toc29676 51 HYPERLINK l _Toc20667 4.6.1 整体墙YW-4在竖向荷载作用下内力设计值计算 PAGEREF _Toc20667 51 HYPERLINK l _Toc28682 4.6.2 整体小开口墙YW-1在竖向荷载作用下内力设计值计算 PAGEREF _Toc28682 55 HYPERLINK l _Toc3

13、0811 4.6.3 壁式框架YW-3在竖向荷载作用下结构内力设计值计算 PAGEREF _Toc30811 59 HYPERLINK l _Toc22108 4.7 内力组合 PAGEREF _Toc22108 73 HYPERLINK l _Toc6764 4.7.1 弯矩调幅 PAGEREF _Toc6764 73 HYPERLINK l _Toc11057 4.7.2 整体墙YW-4内力组合 PAGEREF _Toc11057 74 HYPERLINK l _Toc15478 4.7.3 整体小开口墙YW-1内力组合 PAGEREF _Toc15478 76 HYPERLINK l _

14、Toc28314 4.7.4 壁式框架YW-3内力组合 PAGEREF _Toc28314 78 HYPERLINK l _Toc21575 4.8 剪力墙截面设计 PAGEREF _Toc21575 85 HYPERLINK l _Toc25897 4.8.1 整体墙YW-4截面设计 PAGEREF _Toc25897 85 HYPERLINK l _Toc2616 4.8.2整体小开口墙YW-1截面设计 PAGEREF _Toc2616 87 HYPERLINK l _Toc31639 4.8.3 壁式框架YW-3截面设计 PAGEREF _Toc31639 92 HYPERLINK l

15、_Toc3777 第五章 板式楼梯设计 PAGEREF _Toc3777 100 HYPERLINK l _Toc17565 5.1 楼梯板设计 PAGEREF _Toc17565 100 HYPERLINK l _Toc9582 5.2 平台板计算 PAGEREF _Toc9582 101 HYPERLINK l _Toc19071 5.2.1 荷载计算 PAGEREF _Toc19071 101 HYPERLINK l _Toc22704 5.2.2 截面设计 PAGEREF _Toc22704 101 HYPERLINK l _Toc31265 5.3平台梁计算 PAGEREF _Toc

16、31265 102 HYPERLINK l _Toc9516 5.3.1 荷载计算 PAGEREF _Toc9516 102 HYPERLINK l _Toc23459 5.3.2 截面设计 PAGEREF _Toc23459 102 HYPERLINK l _Toc8297 第六章 基础设计 PAGEREF _Toc8297 104 HYPERLINK l _Toc11462 6.1基础设计数据 PAGEREF _Toc11462 104 HYPERLINK l _Toc32273 6.2桩基选型 PAGEREF _Toc32273 104 HYPERLINK l _Toc21431 6.3

17、桩基础尺寸确定 PAGEREF _Toc21431 104 HYPERLINK l _Toc12325 6.4单桩竖向承载力特征值计算 PAGEREF _Toc12325 105 HYPERLINK l _Toc5356 6.5桩承台设计 PAGEREF _Toc5356 105 HYPERLINK l _Toc460 6.6 桩身结构设计 PAGEREF _Toc460 105 HYPERLINK l _Toc3389 6.7 单桩受力验算 PAGEREF _Toc3389 106 HYPERLINK l _Toc18858 第七章 剪力墙结构电算 PAGEREF _Toc18858 107

18、 HYPERLINK l _Toc14680 7.1 剪力墙结构电算步骤 PAGEREF _Toc14680 107 HYPERLINK l _Toc30687 7.2 电算结果分析 PAGEREF _Toc30687 107 HYPERLINK l _Toc24129 7.2.1位移比 PAGEREF _Toc24129 107 HYPERLINK l _Toc9511 7.2.2 层间最大位移与层高之比（层间位移角） PAGEREF _Toc9511 108 HYPERLINK l _Toc647 7.2.3 周期比 PAGEREF _Toc647 108 HYPERLINK l _Toc

19、13219 7.2.4 层间刚度比 PAGEREF _Toc13219 109 HYPERLINK l _Toc26183 7.2.5 层间受剪承载力比 PAGEREF _Toc26183 110 HYPERLINK l _Toc22367 7.2.6 剪重比 PAGEREF _Toc22367 111 HYPERLINK l _Toc6209 7.2.7 刚重比 PAGEREF _Toc6209 112 HYPERLINK l _Toc19341 结语 PAGEREF _Toc19341 113 HYPERLINK l _Toc30850 谢辞 PAGEREF _Toc30850 114 H

20、YPERLINK l _Toc25353 参考文献 PAGEREF _Toc25353 115 绪论高层塔式住宅，在住宅设计规范中的定义为：“以共用楼梯、电梯为核心布置多套住宅的高层住宅。”为争取服务于较多的户数和体型的丰富多变，往往在平面上构成各种不同的轮廓。高层住宅具有节约土地，体型灵活，适应性强，阴影区小，阴影覆盖时间短，住户间相互干扰较少等优点。高层塔式住宅是社会商业化，城市化的产物。随着房屋高度的增加，水平荷载产生的内力逐渐成为主要的控制因素。框架结构体系的特点使之不适合用来建造高层建筑，用钢筋混凝土剪力墙承受竖向荷载和抵抗水平力的结构称为剪力墙结构。设计合理的钢筋混凝土剪力墙结构的

21、整体性好，侧向刚度大，承载力高，弹塑性变形能力大，具有良好的抗震性能。剪力墙结构的不足是平面布置不如框架结构灵活，结构自重大。钢筋混凝土剪力墙结构在我国应用十分广泛，特别是高层住宅建筑，一般采用钢筋混凝土剪力墙结构。本工程采用剪力墙结构体型，X向剪力墙面积比为3.2%，Y向剪力墙面积比为3.14%。这一段写得很好。接下来请交待你完成的内容，就是摘要的建筑设计部分，结构设计部分和算量部分，并绘制整个设计的流程图。接着写第一章 工程概况本工程位于福建省南平市浦城县城西开发区，设计层数为18层，每层4户，层高为3m，底层设地下室。总建筑面积为10907.34m2。工程分类（建筑上，结构上）设计依据，

22、要求等。第二章 建筑设计住宅是供家庭日常居住使用的建筑物，是人们为了满足家庭生活的需要，利用掌握的物质技术手段和经济资源创造的空间环境。在进行住宅设计时，不仅要保证各个区域的完整性来进行合理的户内功能和空间布局，而且要利用各区域间的分隔和过度来分隔视线和声音等方面的不利影响。在设计过程中，常从平面、剖面和立面三个不同方向的投影来综合分析建筑物的各种特征，并通过相应的图示来表达设计意图。写明住宅设计的主要原则：例动静分区，干湿分区，明厨明卫等。2.1 建筑平面设计2.1.1 主要使用房间的设计住宅中的起居室、卧室和工作间属于主要使用房间，起居室的主要功能是提供家庭团聚、会客、运动和娱乐的空间。起

23、居室的平面布局应该考虑由于使用功能的不同而对房间面积，形状、门窗位置和家具尺寸的影响。起居室应有较好的朝向，能直接采光通风，其面积不宜小于12m2。本设计中的两种户型起居室使用面积分别为30m2和25m2。卧室是独立的居住空间，提供住户工作、学习和睡眠等。要求安静，以及良好的私密性。卧室间不宜相互串通。卧室可分为主卧室和次卧室。卧室也应该有良好的采光通风，主卧应尽量朝南布置。朝向好的主卧宜设置阳台。本设计中两种户型的主卧使用面积分别为19m2和21.64m2，均朝南布置且设置有阳台。工作间提供了住户在家工作的空间，要求有安静的环境，不易受到外界干扰。并且应有良好的采光通风，使工作时能有最佳的心

24、情。2.1.2 辅助使用房间的设计住宅中的厨房和卫生间等属于辅助使用房间，辅助用房设计往往不为人们所重视，而它们又是一些不可缺少的服务性房间，所以辅助用房的设计也是建筑设计中不可忽视的一部分。厨房的主要功能是做饭和烧菜。它的面积、形状和尺寸决定于燃料种类、设备的大小和布局。厨房的墙面、地面应考虑防水，便于清洁。本设计中两种户型的厨房使用面积分别为6.16m2和5.32m2。均有良好的通风采光环境。卫生间的面积、形状、尺寸与设备多少、大小、人体活动和开门方式的不同有关。卫生间的主要设备有大便器、洗手盆，兼做浴室的卫生间还带有淋浴器。本设计中两种户型的卫生间使用面积分别为4.81m2、3.64m2

25、和4.75m2.2.1.3 交通联系部分组织的设计（户内和户外两个部分）交通联系部分包括水平交通空间（走道），垂直交通空间（楼梯、电梯、自动扶梯、坡道），交通枢纽空间（门厅、过厅）等。一幢建筑物是否适用，除主要使用房间和辅助使用房间本身及其位置是否恰当外，很大程度上取决于主要使用房间、辅助使用房间与交通联系部分相互位置是否恰当，以及交通联系部分本身是否使用方便。楼梯间应有天然采光和自然通风。当受平面布置限制而不能满足时，应采取人工照明和通风排烟措施。12层及12层以上的高层住宅，每栋楼设置电梯不应少于两台。电梯井道不宜邻贴卧室、起居室，受条件限制时必须采取隔声和减振措施。本设计均良好的满足上述

26、要求。2.1.4 建筑平面的组合设计建筑平面组合设计就是将建筑平面中的使用部分、交通联系部分有机地联系起来，使之成为一个使用方便、结构合理、体型简洁、构图完整、造价经济及与环境协调的建筑物。建筑平面组合涉及的因素很多，如基地环境、使用功能、物质技术、建筑美观、经济条件等。本设计在设计时采用了左右对称布置两种户型的方式。户内设计时将客厅，餐厅合为一体，均布置于入口处。另外，将卧室，工作室集中布置于离入口处较远的位置，达到安静，私密性强的功能要求，提高了住户的生活质量。图2-1 建筑平面图2.2 建筑剖面设计剖面设计的目的是确定建筑物各部分高度、建筑层数和建筑总高度、建筑空间的竖向组合方式和空间的

27、利用，以及建筑剖面中的结构、构造关系等。它与平面设计是从两个不同的方面来反映建筑物内部空间的关系。平面设计着重解决内部空间水平方向上的问题，而剖面设计则主要研究竖向空间的处理。建筑剖面设计要根据房间的功能要求确定房间的剖面形状，同时必须考虑剖面形状与在垂直方向房屋各部分的组合关系，具体的物质技术，经济条件和空间的艺术效果等方面的影响。既要适用，又要美观，才能使设计更加完善，合理。插入剖面图2.2.1 房间的剖面形状房间的剖面形状可分为矩形和非矩形两类，大多数民用建筑均采用矩形。这是因为矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合，容易获得简洁而完整的体型，同时结构简单，施工方便。本工程采用的房间剖面

28、形状均为矩形。2.2.2 房屋各部分的高度房间的高度包括层高和净高。层高是指该层楼地面到上一层楼面之间的距离，本工程经过各方面考虑，采用3m的层高。电梯机房层高为2.5m。净高是供人们直接使用的有效室内高度，它与室内活动特点、采光通风要求、结构类型等有关。窗台的高度与使用要求、人体尺寸、家具尺寸及通风要求有关。一般常取900-1000mm，本工程中窗台高度采用1000mm。室内外地面高差应防水、防潮要求，采用450mm的高差。2.2.3 房屋的层数影响确定房屋层数的因素有使用要求，建筑结构、材料和施工的要求，建筑基地环境与城市规划的要求和建筑防火要求等，本工程层数为18层。2.3 建筑体型及立

29、面设计体型和立面设计着重研究建筑物的体量大小、体型组合、立面及细部处理等。在满足使用功能和经济合理的前提下，运用不同的材料、结构形式、装饰细部、构图手法等创造出预想的意境，从而不同程度地给人以庄严、挺拔、明朗、轻快、简洁、朴素、大方、亲切的印象，加上建筑物体型庞大、与人们目光接触频繁，因此具有独特的表现力和感染力。本设计中建筑外形主体为方形，给人以沉稳，庄重的感觉，配合棕色的外墙涂料给人以温馨的感觉，以满足住宅设计中所需要达到的预期效果。插入立面图2.4 高层住宅楼的相关设计高层住宅交通工具以电梯为主，楼梯为辅。根据高层民用建筑设计防火规范第6.1.1条：高层建筑每个防火分区的安全出口不应少于

30、两个。但符合下列条件之一时，可设一个安全出口：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650m2，且设有一座防烟楼梯间和消防电梯的塔式住宅。本设计方案符合规范要求，设置了一个安全出口。根据高层民用建筑设计防火规范第6.2.1条：一类建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类建筑以及塔式住宅，均应设防烟楼梯间。防烟楼梯间的设置应符合下列规定：6.2.1.1 楼梯间入口处应设前室、阳台或凹廊；6.2.1.2 前室的面积，公共建筑不应小于6.00 m2，居住建筑不应小于4.50 m2；6.2.1.3 前室和楼梯间的门均应为乙级防火门，并应向疏散方向开启。根据高层

31、民用建筑设计防火规范第3.0.1条规定此建筑为二类建筑。本设计方案设置了防烟楼梯间，独立前室面积为5.32m2，合用前室面积为12.76 m2，且前室和楼梯间的门均为乙级防火门，并向疏散方向开启。根据高层民用建筑设计防火规范第6.2.9条，本设计方案公共走道取1300mm宽，满足表6.2.9的疏散楼梯最小净宽度1100的要求。根据第高层民用建筑设计防火规范第6.3.3条：本设计只需要设置一部消防电梯。本设计方案设置了一部消防电梯，满足消防的需求。插入交通核部分详图，并分析。第三章 建筑构造设计3.1 屋面构造设计本工程为平屋面，采用建筑找坡，坡度为2%。采用100mmPVC雨水管，天沟断面尺寸

32、：净宽=250mm，纵坡坡度1%，分水线处深度为120mm。屋面采用合成高分子防水卷材，屋面防水等级为级，合理使用年限为10年。3.2 剪力墙构造设计本工程剪力墙均为200mm厚钢筋混凝土墙体，外墙发挥着承重和围护双重作用，外墙的墙身构造主要依据结构受力要求和建筑保温隔热要求设计。本工程为内保温外墙板，由结构层和保温层组成，结构层采用钢筋混凝土，保温层采用30厚稀土保温层。3.3 隔墙设计隔墙需要具有隔声好、自重轻、耐火且具有足够的强度、刚度及稳定性，考虑到各方面的性能，本设计采用了200mm厚加气混凝土砌块，加气混凝土砌块是一种轻质多孔，保温隔热、防火性能良好，具有一定抗震能力的新型建筑材料

33、。3.4 楼板构造楼层是建筑物层与层之间的水平分隔构件,它承受作用在其上的活载和构件本身重力荷载,并将它们传给墙,它在水平方向上起到水平隔板和连接竖向构件的作用, 同时具有隔声、防火、防水作用，保证竖向构件的稳定(减小计算长度)。本工程1-17层楼板厚度除起居室为120mm外，其余均为100mm，屋面板厚度为120mm，机房楼板厚度为120mm，地下室顶板厚度为180mm。3.5 楼梯构造本工程采用板式双跑楼梯，踏步高为150mm，宽为270mm，采用水磨石地面。扶手高度为1150mm。3.6 电梯构造电梯间主要由井道、门套和机房构成。电梯井壁为主要的设计承重构件，选用钢筋混凝土形成一个筒体以

34、减小由于此部分没有楼板的约束作用而造成刚度的削弱，电梯井道必须做好隔声措施。电梯井道顶部高出屋面1500mm，底部低于底层地面2000mm。第四章 结构设计4.1 结构方案4.1.1 结构选型 本工程为高层民用住宅，容积率高，共18层，主体高度为54m，采用剪力墙结构比较合理。剪力墙的优点是抗侧刚度大、侧移小、震害小，存在的主要问题是结构平面布置不够灵活，房间的开间和进深大小受限。剪力墙为双向布置，结构中较长的墙体（大于8m），设置结构施工洞，用弱连梁连接，减少单片墙的刚度过大。方案中剪力墙的洞口上下对齐，形成了明确的墙肢和连梁。墙肢截面高度与厚度之比全部大于3。楼面板全部采用现浇混凝土楼面结

35、构。剪力墙的厚度全部为200mm，剪力墙的数量按各房间的使用功能确定，楼面梁截面取200 x300,200 x400,200 x500,200 x600四种类型。4.1.2 基础选型根据任务书上给出的资料和相应的要求，本工程基础选用人工挖孔灌注桩。4.1.3 建筑材料本工程中剪力墙，梁，板钢筋均采用二级钢，混凝土等级为C30。4.2 剪力墙类型判别4.2.1 剪力墙平面布置图及截面尺寸 图4-1 结构布置图 剪力墙厚度均为200mm，混凝土强度等级为C30,梁截面尺寸包含200X300,200X400,200X500和200X600四类。Y方向剪力墙截面特征见表4-1.表4-1 编号墙截面尺寸

36、数量 YW-1 2YW-2 4YW-32YW-4 2YW-5 4YW-6 2YW-7 2编号墙截面尺寸数量YW-8 2YW-9 2YW-10 2YW-11 2YW-12 1YW-13 1YW-14 14.2.2 剪力墙YW-1类型判别 图4-2 YW-1墙体尺寸墙肢1面积 墙肢2面积 墙肢总面积 墙肢1的截面惯性矩 墙肢2的截面惯性矩 墙肢截面的总惯性矩 墙肢1的形心 墙肢2的形心 墙形心 各片墙肢的组合截面惯性矩 组合截面惯性矩 = =1.2=3.25m=由上述可判断YW-1为整体小开口墙。4.2.3 剪力墙YW-3类型判别 图4-3 YW-3墙体尺寸墙肢1的面积 墙肢2的面积 墙肢3的面积

37、 墙肢总面积 墙肢1的截面惯性矩 墙肢2的截面惯性矩 墙肢3的截面惯性矩 墙肢截面的总惯性矩 墙肢1的形心 墙肢2的形心 墙肢3的形心 墙形心 各片墙肢的组合截面惯性矩组合截面惯性矩=2.4m =0.6m=+ =1.2=3.95m=1.2m =0.6m=+ =1.2=2.675m=+=5.0152-0.1656=4.8496= =25.9410 =0.967 0.943由上述可判断YW-3为壁式框架。备注：第j列洞口宽度；连梁截面高度；第j列洞口宽度加连梁高度的一半； 第j连梁的截面面积；截面形状系数，矩形截面时取=1.2；第j连梁截面惯性矩（刚度不折减）；第j连梁折算惯性矩；第j列洞口两侧墙

38、肢轴线间的距离；扣除各片墙肢惯性矩后剪力墙的惯性矩；整体性系数；=（多肢墙）=（双肢墙）10 且 为联肢墙; 10 且 为整体小开口墙; 10 且 为壁式框架。 墙肢轴向变形影响系数，当为34肢时，取0.8；57肢时，取0.85； K洞口列数； 系数，由及层数查表确定。4.2.4 剪力墙类型判别汇总表表4-2剪力墙剪力墙类型YW-1整体小开口墙YW-2整体墙YW-3壁式框架YW-4整体墙YW-5整体墙YW-6整体墙YW-7整体墙YW-8整体墙YW-9整体墙YW-10整体墙YW-11整体墙YW-12壁式框架YW-13整体墙YW-14整体墙4.3 剪力墙等效刚度计算4.3.1 整体墙YW-4等效刚

39、度计算 YW-4截面尺寸如上图所示，墙体高度H=54m。截面尺寸=0.864.3.2 整体小开口墙YW-1等效刚度计算YW-1截面尺寸如上图所示，墙体高度H=54m。 4.3.3 壁式框架YW-3刚度计算YW-3截面尺寸如上图所示，墙体高度H=54m。 图4-4 YW-3计算简图 图4-5 刚域长度 壁式框架梁柱轴线由剪力墙连梁和墙肢的形心轴线决定；壁式框架的刚域计算如图4-6: 图4-6刚域长度计算公式：当计算得到的刚域长度小于零时，可不考虑刚域的影响。YW-3 壁梁的等效刚度计算以左梁为例，计算过程如下：= =0.87表4-3 YW-3 壁梁的等效刚度计算楼层梁1-18左梁0.00362.

40、73.950.220.872.9420.745右梁1.52.6750.40.684.1651.557备注： 图4-7 考虑剪切变形的刚度折减系数 带刚域杆件的等效刚度； 杆件中段的截面抗弯刚度； 考虑刚域和剪切变形影响后的梁线刚度。 。 YW-3 壁柱的等效刚度计算以1层壁柱1为例，计算过程如下：=2.6875m h =2.7m=0.6492表4-4 YW-3 壁柱的等效刚度计算楼层柱2-18壁柱10.02532.975 30.3870.69435.4041.801壁柱20.123630.650.44516.5015.5壁柱30.01672.90.3450.74054.1071.3691壁柱1

41、0.02532.68752.70.4280.64924.9971.851壁柱20.12362.70.7220.39614.6845.439壁柱30.01672.650.3770.70533.7371.384备注： 图4-8考虑剪切变形的刚度折减系数；带刚域杆件的等效刚度；杆件中段的截面抗弯刚度；考虑刚域和剪切变形影响后的柱线刚度。表4-5YW-3 壁梁的修正刚度计算楼层梁abic cc1-18左梁0.10760.20890.38432.03332.49161.51481.8562右梁0.30840.13081.7632.41661.69673.76262.6418备注： 表4-6YW-3 壁柱

42、的修正刚度计算楼层柱abicc2-18壁柱10.00420.00420.30340.78690.78691.4172壁柱2000.53730.65050.65053.5778壁柱30.01670.01670.27910.86570.86571.18511壁柱100.00460.34380.75110.7581.3967壁柱2000.59030.62880.62883.42壁柱300.01850.30410.7960.8261.1224备注： 表4-7YW-3壁柱的侧移刚度计算（壁柱根数均为1）楼层h (m)kN /m柱号kN /mkN2-1831.4172壁柱10.34830.658110.7

43、6853.5778壁柱20.43992.09851.1851壁柱30.52710.832912.71.3967壁柱10.51371.18115.39923.42壁柱20.58823.31131.1224壁柱30.65551.2111备注：h为层高；考虑刚域和剪切变形影响后的柱线刚度 一般层 底层 壁式框架平面内与所有计算柱相连的梁线刚度（考虑了刚域和剪切变形的影响）之和；柱侧移刚度影响系数；D 抗侧移刚度；剪切刚度；4.3.4 壁式框架YW-12刚度计算表4-8壁式框架YW-12刚度计算（壁柱根数均为1）楼层h (m)kN /m柱号kN /mkN183.752.0299壁柱10.40930.7

44、0914.66254.8729壁柱20.46081.91614.4976壁柱30.33481.28492-1730.8005壁柱10.49540.52889.44012.5629壁柱20.46051.57362.2801壁柱30.34351.044312.80.8161壁柱10.61790.771813.5332.5149壁柱20.59892.30542.2513壁柱30.50961.7564.3.5总壁式框架的剪切刚度= =22.0027+10.0092 =32.01194.3.6 总剪力墙的刚度和刚度特征值表4-9编号类型数量总剪力墙等效刚度 YW-2实体墙40.6074YW-423.95

45、28YW-540.0665YW-620.1098YW-721.6332YW-820.877YW-925.4957YW-10211.7951YW-1128.6966YW-1310.3426YW-1411.4851YW-1整体小开口墙26.0675 为了简化计算，本设计假定连梁LL与总剪力墙JLQ之间的连接为铰接，则：刚度特征值。 图4-9 协同工作分析时的计算简图4.4 荷载计算4.4.1 重力荷载标准值计算(1) 上人屋面表4-10保护层：30厚C20细石混凝土保护层0.03224=0.72KN/m2防水层：合成高分子防水卷材0.00412=0.048KN/m2结合层：配套基层及卷材胶粘剂重量

46、忽略不计找平层：20厚1:3水泥砂浆0.0220=0.4KN/m2保温层：预制膨胀珍珠岩块，平均厚度1350.1353.5=0.4725KN/m2隔汽层：一布二油重量忽略不计结合层：冷底子油两道重量忽略不计找平层：20厚1:3水泥砂浆0.0220=0.4KN/m2找坡层：120厚1:8水泥陶粒0.1214=1.68KN/m2结构层：120厚钢筋混凝土板0.1225=3KN/m220厚石灰砂浆底粉0.0217=0.34KN/m2 合计7.5KN/m2(2) 不上人屋面表4-11保护层：30厚C20细石混凝土保护层0.03224=0.72KN/m2防水层：合成高分子防水卷材0.00412=0.04

47、8KN/m2结合层：配套基层及卷材胶粘剂重量忽略不计找平层：20厚1:3水泥砂浆0.0220=0.4KN/m2保温层：预制膨胀珍珠岩块，平均厚度1350.1353.5=0.4725KN/m2隔汽层：一布二油重量忽略不计结合层：冷底子油两道重量忽略不计找平层：20厚1:3水泥砂浆0.0220=0.4KN/m2找坡层：120厚1:8水泥陶粒0.1214=1.68KN/m2结构层：120厚钢筋混凝土板0.1225=3KN/m220厚石灰砂浆底粉0.0217=0.34KN/m2 合计7.5KN/m2(3) 一般楼面、走道和电梯厅表4-12地面装修0.6KN/m220厚1:3水泥砂浆找平层0.0220=

48、0.4KN/m2100厚钢筋混凝土板0.1025=2.5KN/m220厚石灰砂浆底粉0.0217=0.34KN/m2合计3.84KN/m2(4) 厨房、卫生间和阳台表4-13地面装修0.6KN/m2涂膜防水层重量忽略不计20厚1:3水泥砂浆找平层0.0220=0.4KN/m2100厚钢筋混凝土板0.1025=2.5KN/m220厚石灰砂浆底粉0.0217=0.34KN/m2合计3.84KN/m2(5) 起居室表4-14地面装修0.6KN/m220厚1:3水泥砂浆找平层0.0220=0.4KN/m2120厚钢筋混凝土板0.1225=3KN/m220厚石灰砂浆底粉0.0217=0.34KN/m2合

49、计4.34KN/m2(6) 电梯机房楼面表4-1520厚1:3水泥砂浆找平层0.0220=0.4KN/m2120厚钢筋混凝土板0.1225=3KN/m220厚石灰砂浆底粉0.0217=0.34KN/m2合计3.74KN/m2(7) 楼面活荷载 查建筑结构荷载规范民用建筑楼面均布活荷载标准值： 住宅 2.0厨房、厕所 2.0走廊、门厅、楼梯 2.0阳台 2.5 (8) 屋面活荷载 不上人屋面 0.5 上人屋面 2.0(9) 雪荷载查建筑结构荷载规范附录D.4，基本雪压以五十年一遇取,查建筑结构荷载规范表查6.2.1的=1.0，屋面水平投影面积上的雪荷载标准值为： =雪荷载标准值(kN/m2)；屋

50、面积雪分布系数;So基本雪压(kNm2)。(10) 梁自重梁自重 15厚水泥石灰膏砂浆 梁自重 15厚水泥石灰膏砂浆 梁自重 15厚水泥石灰膏砂浆 梁自重 15厚水泥石灰膏砂浆 (11) 墙自重 外墙 6厚水泥砂浆罩面 12厚水泥砂浆 00厚钢筋混凝土墙 20厚水泥砂浆找平层 30厚稀土保温层 内墙 5厚水泥石灰膏砂浆罩面 13厚水泥石灰膏砂浆打底 200厚钢筋混凝土墙 隔墙 5厚水泥石灰膏砂浆罩面 13厚水泥石灰膏砂浆打底 200厚加气混凝土砌块 女儿墙 6厚水泥砂浆罩面 12厚水泥砂浆打底 200厚钢筋混凝土墙 20厚水泥砂浆找平层 女儿墙构造柱 粉刷 (12) 门窗重量标准值木 门：0.

51、2kN/m铝合金门：0.4kN/m乙级防火门：0.45kN/m塑钢窗：0.45kN/m(13) 设备重量标准值电梯轿箱及设备重量取200kN。4.4.2 风荷载标准值计算 查建筑结构荷载规范附录D.4，基本风压以五十年一遇取，查建筑结构荷载规范续表7.3.1，本建筑风荷载体型系数按下图取用。 图4-10 图4-11图4-10：B=(0.8+0.5)11.12+(0.9+0.5)14.4=49.02m图4-11：B=(0.8+0.5) 10.2=13.26m由于本建筑质量和刚度沿建筑高度分布较均匀，高度H=54m30m，而且高宽比=2.061.5，所以按下式计算风振系数： =1+脉动增大系数查高

52、层建筑混凝土结构技术规程表3.2.6-1，地面粗糙度类别是C类，结构基本自振周期T=0.05n=0.0518=0.9s,查表3.2.6-1得脉动增大系数为。脉动影响系数由高层建筑混凝土结构技术规程表3.2.6-2查得0.49。各楼层风荷载计算见表4-10表4-16楼层（m）(m)(m)(kN)机房58.451.331.46413.2630.91854.451.291.44349.0281.951751.451.261.43349.0279.491648.451.231.41349.0276.511545.451.201.4349.0274.121442.451.161.38349.0270.6

53、21339.451.121.37349.0267.691236.451.081.35349.0264.321133.451.041.34349.0261.481030.451.011.32349.0258.82927.450.961.3349.0255.06824.450.911.28349.0251.39721.450.861.26349.0247.81618.450.811.24349.0244.31515.450.751.22349.0240.37412.450.741.18349.0238.5239.450.741.13349.0236.8926.450.741.09349.0235.

54、5913.450.741.05349.0234.28备注：风压高度变化系数，查高层建筑混凝土结构技术规程表3.2.3得。 风荷载体形系数。 =1+=1+=1.44 （以第18层为例） =1.4449.0231.290.3=81.95kN （以第18层为例） 由于机房的风荷载所占的比例相当少，可不作为集中荷载作用在结构主体顶部，按照结构底部弯矩等效将各层风荷载转化为倒三角分布。倒三角分布荷载最大值为： =3=kN/m =36.25kN/m 图4-12各层风荷载在底层产生的弯矩如表4-17：表4-17楼层（m）(kN)（kN）机房5830.91792.2185481.954425.3175179.

55、494053.99164876.513672.48154574.123335.4144270.622966.04133967.692639.91123664.322315.52113361.482028.84103058.821764.692755.061486.6282451.391233.3672147.811004.0161844.31797.5851540.37605.5541238.52462.243936.89332.012635.59213.541334.28102.84 备注：各层风荷载在底层产生的弯矩中的是算到墙到楼层的底部，所以不应该加高出水平的0.45m。4.4.3 结构

56、水平位移验算风荷载作用下（倒三角形荷载）任一点的位移结构在风荷载的作用下位移计算见表4-18表4-18楼 层（m）185410.006780.0003317510.94440.006450.0003416480.88890.006110.0003515450.83330.005760.0003814420.77780.005380.0004013390.72220.004980.0004312360.66670.004550.0004411330.61110.004110.0004710300.55560.003650.000469270.50.003170.000488240.44440.0

57、02690.000487210.38890.002210.000476180.33330.001740.000445150.27780.00130.000414120.22220.000890.00035390.16670.000540.00028260.11110.000260.00019130.05560.000070.00007 ，满足要求。4.5 风荷载作用下结构内力设计值计算4.5.1 总剪力墙、总框架内力计算 倒三角形风荷载设计值为：=1.436.25=50.75kn/m。风荷载作用下总剪力墙、总框架内力计算见表4-19。表4-19楼层18541-492.160492.161751

58、0.9444-351.85-4262.84499.9916480.8889-232.7-7207.82520.2615450.8333-130.06-9035.99548.8214420.7778-40.68-9891.16581.9713390.722238.94-9892.82616.6212360.6667111.32-9126.9649.8711330.6111179.27-7649.61679.2710300.556244.97-5500.03702.39270.5310.96-2680.35716.738240.4444379.47819.81720.177210.3889452.

59、795029.93710.226180.3333533.7710028.28684.265150.2778625.015887.31639.54120.2222730.0122749.66572.59390.1667852.1530746.87480.02260.1111996.1840105.01357.16130.05561166.6651034.71199.35001370.2563876.510备注：总剪力墙剪力； 总剪力墙弯矩； 总框架剪力。 4.5.2 风荷载作用下剪力墙分配的内力设计值剪力墙YW-4（整体墙）的等效刚度比=剪力墙YW-1（整体小开口墙）的等效刚度比=表4-20楼层

60、总剪力墙内力YW-4（整体墙）YW-1（整体小开口墙）181-492.160-23.790-36.510170.9444-351.85-4262.84-17.01-206.07-26.1-316.26160.8889-232.7-7207.82-11.25-348.43-17.26-534.75150.8333-130.06-9035.99-6.29-436.8-9.65-670.38140.7778-40.68-9891.16-1.97-478.14-3.02-733.83130.722238.94-9892.821.88-478.222.89-733.95120.6667111.32-91