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'河南理工大学毕业设计(论文)南昌市安义县凤凰小区2#楼第1节工程概况与设计条件1.1建筑工程概况与结构选型南昌市某小高层住宅,设有一层地下室,地面以上为12层住宅,其中11、12层为复式住宅,地下室标高为-3.000m,一层平面标高为±0.000 m,其余标准层曾高均为2.9m;第12层的电梯机房与12层跃层平齐,层高也是2.900m,首层室内外高差为0.6,建筑物的总高度为39.950m,建筑沿纵向的宽度为39.8m,沿建筑的横向宽度为17.050m。根据建筑的使用功能,房屋的高度与层数、场地条件,结构材料以及施工技术等因素,综合考虑抗侧力结构采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系,所有楼层的墙体厚度均为200mm,门洞高度一般取2.10m,其具体宽度详见建施图门窗表,基本窗台的高度为0.9m,窗洞高度具体详见门窗表,剪力墙的平面布置具体详见平面图,除图中注名外,墙体定位均为轴线居中楼盖结构采用现浇钢筋混凝土板,楼板厚度分别为100mm,120mm,150mm和180mm四种,地下室顶板作为上部结构的嵌固部位,其板厚为180mm,基础现浇钢筋混凝土筏型基础。外墙保温材料采用50厚聚苯复合保温板,建筑填充墙采用KM1非承重空心砖,内墙采用加气混凝土砌块,外墙、分户隔墙厚度为200mm,户内隔墙厚度为100mm,楼面、屋面具体做法详见建筑设计说明。1.2设计依据本工程建筑依据下列现行国家标准或行业标准进行结构设计:(1)《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068—2003;(2)《建筑结构荷载规范》GB5009—2003;-137-
河南理工大学毕业设计(论文)(3)《建筑抗震设防分类标准》GB50223—2001;(4)《建筑抗震设计规范》GB50011—2003;(5)《混凝土结构设计规范》GB50010—2005;(6)《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3—2005。1.3设计的基本条件(1)建筑结构的设计使用年限,安全等级以及建筑的抗震设防类别本工程为普通小高层民用住宅楼,属于一般的建筑物,根据《结构可靠度设计统一标准》第1.0.5条,结构的设计使用年限为50年;按照《结构可靠度设计统一标准》第1.0.8条和7.0.3条,建筑结构的安全等级为二级,结构重要性系数为=1.0。根据《建筑抗震设防分类标准》第3.0.2条和第10.0.2条,建筑抗震设防类别为丙类。建筑室内外地面至檐口的高度为36.950m,高宽比为2.17,根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.2.2条和第4.2.3条,本工程属于A级高度钢筋混凝土高层建筑。(2)雪荷载根据《建筑结构荷载规范》附表D.4《全国各城市的50年一遇雪荷载和风压》,南昌地区的基本雪压=0.45KN/。(3)风荷载①基本风压本工程建筑房屋高度小于60m,其基本风压可按重现期为50年的基本风压确定,按照《高层混凝土结构技术规程》第3.2.2条条文说明的要求,基本风压应取《建筑结构荷载规范》附录D.4《全国各城市的雪压和风压值》中50年一遇的风压,基本风压=0.45KN/。-137-
河南理工大学毕业设计(论文)②地面粗糙度本工程房屋位于有密集建筑群的城市市区,地面粗糙度类别为C类。(4)抗震设防的有关参数拟建场地土层的等效剪切波速为=285m/s,属于中硬土,建筑场地的覆盖厚度为4m,根据《建筑抗震设计规范》表4.1.6的规定,建筑场地类别为Ⅰ类。按照《建筑抗震设计规范》附录A—《我国主要城镇抗震设防烈度,设计基本地震加速度和设计地震分组》的规定,南昌地区抗震设防烈度为7度,设计基本加速度值为0.10g,设计地震分组为第三组。本工程建筑主要屋面的高度为39.950m,根据《高层混凝土结构技术规程》地4.8.2条的规定,剪力墙的抗震等级为二级。1.4混凝土结构的环境类别按照《混凝土结构设计规范》第3.4.1条的规定,本工程混凝土结构可根据其所处的环境条件的不同,划分为一类和二a类两中环境类别,参见表1-1-1混凝土结构的环境类别表1-1-1环境类别一类二a类条件室内楼板、梁、剪力墙室内潮湿环境、非严寒和非寒冷地区的露天环境,与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境第2节主要结构材料2.1钢筋-137-
河南理工大学毕业设计(论文)本工程结构构件的纵向受力钢筋选用HRB400级和HRB335级热轧钢筋,箍筋和剪力墙分古钢筋选用HRB335和HPB235级热轧钢筋,HPB235级热轧钢筋应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013的要求,HRB335和HRB400级热轧钢筋应符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499的要求,且钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值之比不小于1.25,屈服强度实测值与强度标准值比应大于1.3,钢筋的强度设计值与弹性模量按照《混凝土结构设计规范》第4.2.3条和第4.2.4条的规定采用,参见表1-2-1。混凝土强度设计值与弹性模量表1-2-1钢筋种类符号(N/)(N/))HPB2352102102.1HPB3353003002.0HRB4003603602.02.2混凝土在本工程中,结构各楼层采用混凝土等级的情况见表1-2-2。混凝土强度设计值与弹性模量按照《混凝土结构技术规程》第4.1.4条和第4.1.5条的规定采用,参见表1-2-3结构各层采用混凝土强度等级情况表1-2-2部位剪力墙楼板地下室~3层C35C304~12层C30C30混凝土设计值与弹性模量表1-2-3混凝土强度等级(N/)(N/)C3014.31.433.00C3516.71.573.15-137-
河南理工大学毕业设计(论文)2.3结构混凝土耐久性的基本要求按照《混凝土结构设计规范》第3.4.2条的规定,结构混凝土应符合表1-2-4的要求。结构混凝土耐久性的基本要求表1-2-4环境类别一类二a类最大水灰比0.650.55最小水泥用量225275最大氯离子含量(%)1.00.2最大碱含量不限制3.0当混凝土中加入活性掺和料或能提高耐久性的外加剂时,可适当降低最低水泥用量,当使用非碱活骨料时,对混凝土中的碱含量可不作限制。第3节结构计算模型3.1基本假定目前,在进行高层建筑结构(特别是剪力墙结构)设计时,大都采用三维空间有限元软件进行计算。无论是在竖向荷载作用下,还是在风荷载或多遇地震作用下,均假定结构及构件处于理想弹性状态,故此可以采用线弹性方法计算高层混凝土结构在正常使用极限状态和承载能力极限状态时的变形和内力。由于高层建筑结构的计算模型非常复杂,为了减少结构的自由度,在进行计算分析时,常引入“楼板在平面内的刚度为无限大,在平面外刚度为零”的假定,使得每一层楼层中任何构件在楼层平面的平移和转动均可以用该层参考点的平移和转动表示,从而大大减少了结构的自由度和计算量。当楼板的平面形状比较-137-
河南理工大学毕业设计(论文)狭长或有较大的凹入及开动造成楼板平面内刚度有较大削落时,在水平力作用下楼板的变形不能忽视,此时,应对采用刚性楼板假定的计算结果加以修正,或者直接采用能够模拟楼板平面内刚度的板壳单元进行分析。3.2计算软件与主要参数本工程采用有中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发的《多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWA》进行结构的整体力学计算。剪力墙的合理简化与力学模拟一直是高层建筑结构计算中的难点,它直接决定了结构力学分析模型的合理性与计算结构的精度,SATWE软件才用空间杆单元模拟梁、柱及支撑,用字壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙。这中墙元既有平面内刚度,也有平面外刚度。另外,程序对剪力墙的洞口尺寸以及空间位置也没有限制,可以较好地模拟实体剪力墙和开洞剪力墙。结构弹性分析时采用的主要参数如下:结构重要性系数1.0混凝土容重27.5竖向荷载计算信息模拟施工永久、活荷载是否分开计算分开柱、墙设计时活荷载折减折减传给基础的活荷载是否折减折减柱、墙、基础活荷载折减系数(计算截面以上层数)1层1.02~3层0.854~5层0.706~8层0.659~12层0.60-137-
河南理工大学毕业设计(论文)风荷载计算信息计算Y方向风荷载基本风压0.45地面粗糙度类别C类地震作用计算信息计算Y方向水平地震作用是否考虑扭转耦联震动影响否结构计算振型数15抗震设防烈度7度设计基本地震加速度值0.15g设计地震分组第三组场地类别Ⅰ类场地剪力墙抗震等级二级周期折减系数0.95活荷载组合值系数0.5结构的阻尼比(%)5连梁刚度折减系数0.7中梁刚度增大系数1.8地震作用放大系数梁主筋强度360.0墙主筋强度360.0梁箍筋强度300.0墙分布筋强度300.0梁箍筋间距(mm)200.0墙水平分布筋间距(mm)200.0-137-
河南理工大学毕业设计(论文)墙竖向分布筋配筋率(%)0.25第4节竖向荷载4.1楼面及屋面活荷载标准值屋面及楼面均布活荷载的标准值及其组合值系数,准永久值系数见表1-4-1屋面及楼面均布活荷载表1-4-1房间部位活荷载标准值组合值系数准永久值系数屋面不上人屋面0.50.70上人屋面2.00.70.4楼面住宅2.00.70.4厨房2.00.70.5卫生间2.00.70.4走廊、门厅2.00.70.4消防疏散楼梯3.50.70.3阳台2.50.70.5物业办公2.00.70.4电梯机房7.00.90.8注:水箱等重大设备按实际荷载采用4.2屋面及楼面永久荷载标准值4.2.1不上人屋面架空层:495×495×35,C20预制混凝土板(φ6钢筋双向中距150),1:2水泥沙浆填缝35-137-
河南理工大学毕业设计(论文)支座:M5沙浆砌120×120×200多孔黏土砖支座,支座下一层卷材,卷材周边大出支座40。200防水层:高聚物改性沥青防水卷材δ≥3.0保温层:B4110/0.7792.394找坡层:1:8水泥膨胀珍珠岩找2%坡≥20找平层:1:3水泥沙浆,沙浆中掺聚丙烯或绵纶—6纤维0.75—0.90结构层:100厚钢筋混凝土屋面板0.1×25=2.5顶棚抹灰:20厚1:3水泥沙浆抹灰0.02×20=0.4合计5.2944.2.2上人屋面保护层:25厚1:4干硬水泥沙浆,面上撒素水泥,上铺8~10厚地砖,铺平拍实,缝宽5~8,1:1水泥沙浆填缝垫层:C20细石混凝土,内配φ4@150×150钢筋网片隔离层:干铺无纺聚脂纤维布一层3.184保温层:B25/0.771防水层:高聚物改性沥青防水卷材δ≥3.0找平层:1:3水泥沙浆中掺聚丙烯或绵纶—6纤维0.75—0.90结构层:100(120)厚钢筋混凝土屋面板0.1×25=2.5(0.12×25=3.0)顶棚抹灰:20厚1:3水泥沙浆抹灰0.02×20=0.4合计6.084(6.584)-137-
河南理工大学毕业设计(论文)4.2.3客厅楼面8厚企口强化复合地板3~5厚泡沫塑料衬垫12~18厚细木工板或中密度板(背面满刷氟化钠防腐剂)1.420厚1:2.5水泥沙浆找平60厚CL7.5轻集料混凝土120厚现浇混凝土楼板0.12×25=320厚1:3水泥沙浆抹灰0.02×20=0.4合计4.84.2.4餐厅楼面及各走道楼面8厚企口强化复合地板3~5厚泡沫塑料衬垫12~18厚细木工板或中密度板(背面满刷氟化钠防腐剂)1.420厚1:2.5水泥沙浆找平60厚CL7.5轻集料混凝土100厚现浇混凝土楼板0.10×25=2.520厚1:3水泥沙浆抹灰0.02×20=0.4合计4.34.2.5卫生间、阳台、厨房楼面8~10厚地面砖,干水泥擦缝30厚1:3干硬水泥沙浆结合层表面撒水泥粉1.5厚聚氨脂防水层(两道)3.05-137-
河南理工大学毕业设计(论文)最薄处20厚1:3水泥沙浆或C20细石砼找坡抹平100厚现浇混凝土楼板0.10×25=2.520厚1:3水泥沙浆抹灰0.02×20=0.4合计5.954.2.6各卧室楼面聚氨脂弹性漆或水晶地面板漆两道,并打蜡上光4~8厚软木地板,用膏状粘结剂粘铺,木条或铝条收边18厚松木毛底版45度斜铺(稀铺背面满刷氟化钠防腐剂),上铺防潮卷材一道,水泥钉固定1.4520厚1:3水泥沙浆找平水泥浆一道(内掺建筑胶)60厚1:6水泥焦渣填充层100厚现浇混凝土楼板0.10×25=2.520厚1:3水泥沙浆抹灰0.02×20=0.4合计4.354.2.7电梯厅、公共走廊楼面20厚石材板干水泥擦缝20厚1:3干硬性水泥沙浆结合层表面撒水泥粉1.860厚CL7.5轻集料混凝土120厚现浇混凝土楼板0.12×25=320厚1:3水泥沙浆抹灰0.02×20=0.4合计5.2-137-
河南理工大学毕业设计(论文)4.2.8电梯机房楼面40厚C20细石混凝土,表面撒1:1水泥沙子随打随抹光1.5聚氨脂防水层(两道)2.2最薄处20厚1:3水泥沙浆或C20细石混凝土找坡抹平150厚现浇混凝土楼板0.15×25=3.7520厚1:3水泥沙浆抹灰0.02×20=0.4合计6.354.3隔墙永久荷载标准值4.3.1两面刷除乳胶漆内墙面树脂乳胶涂料二道饰面封底漆一道(干燥后再做面涂)5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏沙浆找平0.4769厚1:0.5:3水泥石灰膏沙浆打底扫毛或划出纹道素水泥一道(内掺建筑胶)100(200)厚加气混凝土砌块0.1(0.2)×7.5=0.75(1.5)合计1.226(1.976)4.3.2一面刷乳胶漆一面釉面砖(卫生间、厨房)树脂乳胶涂料二道饰面封底漆一道(干燥后再做面涂)5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏沙浆找平0.238-137-
河南理工大学毕业设计(论文)9厚1:0.5:3水泥石灰膏沙浆打底扫毛或划出纹道素水泥一道(内掺建筑胶)白水泥擦缝(或1:1彩色水泥细砂沙浆勾缝)5厚釉面砖(粘贴前先将釉面砖浸水两小时以上)4厚强力胶粉泥粘结层,揉挤压实0.341KN/m21.5厚聚合物水泥基复合防水涂料防水层9厚1:3水泥沙浆打底压实抹平素水泥沙浆一道,甩毛(内掺建筑胶)100(200)厚加气混凝土砌块0.1(0.2)×7.5=0.75(1.5)合计1.238(2.078)4.3.3一面挂石材一面刷乳胶漆内墙面(电梯厅、走廊)树脂乳胶涂料二道饰面封底漆一道(干燥后再做面涂)5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏沙浆找平9厚1:0.5:3水泥石灰膏沙浆打底扫毛或划出纹道0.238素水泥一道(内掺建筑胶)稀水泥浆擦缝30厚花岗石板面层,正、背面及四周边满涂防污剂,石板背面预留穿孔(或槽),用8号钢丝(或φ4不绣钢挂钩),与钢筋网绑扎牢固灌50厚1:2.5水泥沙浆分层灌注插捣密实,每层150~200且不大于板高1/3,(灌浆前先将花岗1KN/m2石板背面和墙体基面浇水湿润)φ6钢筋网(-137-
河南理工大学毕业设计(论文)双向间距按饰面尺寸定)与墙体基面留的钢筋头焊接牢固墙体基面预留φ8钢筋头长150或M8×80膨胀螺丝(双向间距按饰面尺寸定)100(200)厚加气混凝土砌块0.1(0.2)×7.5=0.75(1.5)合计2.78(3.53)4.3.4一面挂花岗石,一面刷乳胶漆外墙面(1~2层)稀水泥浆擦缝30厚花岗石石板,有板背面预留穿孔(或勾槽)穿18号钢丝(或φ4不绣钢挂钩)与双向钢筋网固定,花岗石板与砖墙之间的20厚空隙层内用1:2.5水泥沙浆灌实φ6双向钢筋网(中距按板材尺寸)1.192KN/m2与墙内预埋钢筋(伸出墙面50)电焊(或18号低碳镀锌钢丝绑扎)墙内预埋φ8钢筋,伸出墙面50,或预埋50×50×4钢板,双向中距700(采用预埋钢板时,由钢板上焊φ8钢筋与双向钢筋网固定)树脂乳胶涂料二道饰面封底漆一道(干燥后再做面涂)5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏沙浆找平0.2389厚1:0.5:3水泥石灰膏沙浆打底扫毛或划出纹道素水泥一道(内掺建筑胶)200厚非承重空心砖0.2×9.8=1.96合计3.39-137-
河南理工大学毕业设计(论文)4.3.5一面聚苯乙烯保温板,一面刷乳胶漆外墙面(3~12层)20厚1:3水泥沙浆(砖墙、钢筋混凝土墙)或1:1:8水泥石灰沙浆找平10厚1:1(重量比)水泥专用胶粘剂刮于板背面40厚聚苯乙烯泡沫塑料板加压粘牢,板面打麻成细麻面0.541.5厚专用胶粘加强于需要加强的部位1.5厚专用胶粘标准网于整个墙面,并用抹刀将网压入胶泥中基层整修平整,不漏网纹及抹刀痕树脂乳胶涂料二道饰面封底漆一道(干燥后再做面涂)5厚1:0.5:2.5水泥石灰膏沙浆找平0.2389厚1:0.5:3水泥石灰膏沙浆打底扫毛或划出纹道素水泥一道(内掺建筑胶)200厚非承重空心砖0.2×9.8=1.96合计2.738第5节风荷载作用下的位移和内力5.1风荷载标准值在主体结构计算时,风荷载作用面积应取垂直于风向的建筑物最大投影面积,风荷载标准值按下列公式计算:(5-1)式中——风荷载标准值();——高度z处的风震系数;——风荷载体型系数;-137-
河南理工大学毕业设计(论文)——风压高度变化系数;——基本风压()5.1.1风荷载体型系数风荷载体型系数是指风作用在建筑物表面上所引起的实际压力或吸力与来流风速度压的比值,它反映了建筑物表面在稳定风压作用下静态压力的特征分布规律,主要与建筑物外形和尺寸有关,考虑到本工程的建筑外形不是很规整,风荷载体型系数取1.4。5.1.2风压高度变化系数本工程地面粗糙度为C类,结构各楼层高度变化系数如下表:结构各层的风压高度变化系数表1-5-1楼层号层高(m)高度(m)122.935.41.07112.935.21.03102.929.60.9992.926.70.9582.923.80.9072.920.90.8562.918.00.8052.915.10.7442.912.20.7432.99.30.7422.96.40.7413.53.50.74-137-
河南理工大学毕业设计(论文)5.1.3风震系数由于本工程高度大于30m,且高宽比大于1.5,应采用风震系数来考虑风压脉动的影响,高层建筑结构在离室外地面高度z处的风震系数可按下列公式计算:(5-2)式中——脉动增大系数;——脉动影响系数;——震型系数5.1.3.1脉动增大系数脉动增大系数可根据地面粗糙度类别,基本风压以及结构的基本自振周期T,按照《高层混凝土结构技术规程》表3.2.6确定,结构的基本自振周期,由结构动力学计算确定,对于比较规则的结构,也可采用近似公式计算。本工程结构的基本自振周期可用公式:(5-3)式中H——房屋的主体高度(m),不包括电梯机房和屋顶水箱的高度;B——房屋的宽度(m),也就是震动方向的长度。=0.69,其相应的脉动增大系数=1.1855.1.3.2脉动影响系数-137-
河南理工大学毕业设计(论文)振型系数可由结构动力计算确定,计算时可仅考虑受力方向基本振型的影响,本工程可近似取振型计算点距室外地面高度z与房屋高度H的比值。根据公式计算得到的各层楼层风振系数见表1-5-2结构各楼层的风振系数表表1-5-2楼层号高度(m)1235.41.071.01.521132.51.030.921.501029.60.990.841.48926.70.950.751.44823.80.900.671.42720.90.850.591.39618.00.800.511.36515.10.740.431.33412.20.740.341.2639.30.740.261.2026.40.740.181.1413.50.740.101.085.2结构的风荷载及相应的内力根据基本风压、风荷载体型系数以及楼层标高处的风压高度变化系数和风振系数,根据公式-137-
河南理工大学毕业设计(论文)可求出各楼层标高处的风荷载标准值,见表1-5-3。各楼层风荷载标准值表1-5-3楼层号120.451.41.071.521.02111.031.500.97100.991.480.9290.951.440.8680.901.420.8170.851.390.7460.801.360.6950.741.330.6240.741.260.5730.741.200.5620.741.140.5310.741.080.50在进行结构整体计算时,可以将风荷载作为集中力作用于结构的楼层标高处。结构各楼层处由风荷载标准值引起的水平集中力,层剪力和倾覆力矩可由下列公式计算:式中、、分别为第i-137-
河南理工大学毕业设计(论文)层结构由风荷载标准值引起的水平集中力、层剪力和倾覆力矩;——第i层结构的风荷载标准值;、——分别为结构迎风面的宽度和高度;、——分别为第 i层结构至室外地面的高度。公式的含义如上图所示,结构各楼层在风荷载标准值作用下的水平集中力、层剪力和倾覆力矩参见表1-5-4。风荷载作用下各楼层的荷载、剪力和倾覆力矩表1-5-4楼层号(KN)(KN)(KN·m)12102.29100.3296.711119.96214.3644.610106.04320.3952.1999.41419.71240.4893.20512.91510.7785.70598.61759.2679.35678.01989.3571.85749.82197.7466.37816.22390.2363.35879.62574.0261.17940.82751.4150.93991.72899.15.3风荷载作用下结构各楼层的水平位移和层间位移由于本工程建筑高度较小,很容易满足《高层混凝土结构技术规程》的相应规定,经计算后可得各楼层的水平位移层间位移如下表所示,表-137-
河南理工大学毕业设计(论文)1-5-5。风荷载作用下各楼层的层间位移和位移角表1-5-5楼层号层高(m)层间位移(mm)总位移(mm)层间位移角层间位移角限值122.90.513.991/56861/1000112.90.483.481/6042102.90.453.01/644492.90.402.551/725082.90.372.151/783872.90.331.781/878862.90.311.451/935552.90.301.141/966742.90.260.841/1115432.90.230.581/1260922.90.200.351/1450013.50.150.151/23333第6节地震作用下的位移和内力6.1抗震设计要点我国《建筑抗震设计规范》中提出的抗震设防的基本方针是“小震不坏、中震可修、大震不倒”。在高层建筑混凝土结构抗震设计中,通过两阶段抗震设计方法来实现“三个水准”抗震设防的目标。-137-
河南理工大学毕业设计(论文)第一阶段的抗震设计是对结构在多遇地震作用下进行弹性分析,主要验算结构的楼层位移、层间位移,整体稳定性和结构构件的抗震承载力。对于大多数的建筑结构,可以只进行第一阶段抗震设计,通过抗震概念设计和抗震构造措施来满足第二和第三水准的抗震设防要求。第二阶段抗震设计是对结构在罕遇地震作用下进行弹塑性分析。对于有特殊要求的建筑,地震时容易倒塌的建筑以及有明显薄弱层的不规则结构,除了进行第一阶段抗震设计外,还要进行结构薄弱部位的弹塑性层间变形验算,并采取相应的抗震构造措施来保证结构具有足够的延性。根据《高层混凝土结构技术规程》的相应规定,高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度和质量分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法,本工程采用此法。由于本工程不属于质量与刚度分布明显不均匀,不对称的结构,按照《高层混凝土结构技术规程》第3.3.2条的规定,可以只计算单向水平地震作用下的扭转影响。采用底部剪力法时,其计算简图如下图所示:结构总水平地震作用的标准值可按下式计算:(6-1)式中——相应于结构基本自振周期的值——结构等效总重力荷载代表值,=0.85(6-2)——计算地震作用时,结构总重力荷载代表值,(6-3)——第j层重力荷载代表值-137-
河南理工大学毕业设计(论文)为了考虑高层建筑弯曲振型的影响,可首先把一部分地震作用△移到顶层,剩下部分再分配到各楼层:(i=1,2,……n)(6-4)式中、——第i,j楼层的计算高度。顶部附加水平地震作用标准值为:△(6-5)式中——顶部附加水平地震作用系数,当基本自振周期时,为0;当基本自振周期时,按下表采用:顶部附加水平地震作用系数表1-6-1(s)≤0.250.08+0.070.3~0.40.08+0.01≥0.550.08-0.02本工程自振周期=0.69,特征周期值为0.35;1.4×0.35=0.49;,所以:=0.08+0.01=0.08×0.69+0.01=0.06526.2总重力荷载代表值民用建筑的墙体自重按上下各一半集中到楼盖,顶层墙体的一半集中到楼盖,女儿墙、挑檐集中到屋盖;楼面荷载及屋面荷载分别集中到-137-
河南理工大学毕业设计(论文)楼盖和屋盖计算。民用建筑集中到屋盖和楼盖处的重力,荷载代表值(标准值):=1.0屋盖+0.5雪+1.0女儿墙+1.0挑檐+1.0墙(顶半层高);=1.0楼盖+1.0活+1.0墙(上下各半)计算地震作用时,抗震设计的总重力荷载代表值,应取结构和构配件自重标准值和有关的可变荷载组合值之和:(6-6)(6-7)式中——计算地震作用时,建筑结构的总重力荷载代表值;——集中于质点i的重力标准值;——结构和构配件自重标准值;——有关可变荷载的组合值系数。6.3计算各楼层重力荷载代表值6.3.1框架梁(KL)和连梁(LL)由于本工程采用剪力墙结构,且从底层到顶层的剪力墙墙厚均为200mm,所以与之对应的KL的厚度均为200mm,KL的梁截面高度为400mm,500mm,450mm;连梁LL的宽度为200mm,100mm,与之对应的梁截面高度取400mm,300mm。6.3.2以下为各楼层荷载代表值6.3.2.1一层重力荷载代表值楼板重力荷载:2001.11+800.44=2801.55KN-137-
河南理工大学毕业设计(论文)KL、LL重力荷载:368+55.4=423.4KN墙体自重:1564+112.54+8543.75+218.0=10438.3KN=2801.55+423.4+10438.3=13944.59KN活荷载:889.94KN6.3.2.2二层重力荷载代表值楼板重力荷载:1185.125+853.3=2038.42KNKL、LL重力荷载:445.8KN墙体自重:1632+337.1+8543.75+218.0+842.76=11573.62KN=2038.42+445.8+11573.62=15627.48KN活荷载:948.1KN6.3.2.3三、五、七、九层重力荷载代表值楼板重力荷载:1174.3+845.48=2019.78KNKL、LL、XL重力荷载:384+9.6+173.6+4.3=571.5KN墙体自重:1314.24+373.44+650.7+8543.75+265.88=11148KN=2019.78+571.5+11418=13739.3KN活荷载:939.42KN6.3.2.4四、六、八、十层重力荷载代表值楼板重力荷载:1185.13+853.3=2038.42KNKL、LL、XL重力荷载:384+9.6+198.3+6.17=598.07KN墙体自重:1314.24+373.44+678.68+8543.75+265.88=11176KN=2038.42+598.07+11176=13812.49KN活荷载:948.1KN6.3.2.511层重力荷载代表值-137-
河南理工大学毕业设计(论文)楼板重力荷载:1896.14+577.2=2473.34KNKL、LL、XL重力荷载:384+9.6+173.6+4.3=571.5KN墙体荷载:1314.24+373.44+650.7+8543.75+265.88=11148KN=2473.34+571.5+11148=14192.84KN活荷载:863.82KN6.3.2.612层重力荷载楼板重力荷载:474.15+441.59=915.74KNKL、LL、XL重力荷载:183+5.69=188.69KN女儿墙+墙体自重:915.14+188.69+4654.58=5758.41KN=915.14+188.69+4654.58=5758.41KN活荷载:79.03KN经过计算后,各楼层代表值如下:12层:915.74+188.69+4654.58×1/2+79.03×1/2=3471.24KN11层:2473.34+571.5+11148×1/2+4654.58×1/2+863.82×1/2=11378.04KN10层:2038.42+598.07+11176×1/2+11148×1/2+948.1×1/2=14272.54KN9层:2019.78+571.5+11148×1/2+11176×1/2+939.42×1/2=14222.99KN8层=6层=4层=14272.54KN7层=5层=3层=14222.99KN2层:2038.42+445.8+11573.62×1/2+11148×1/2+948.1×1/2=14319.08KN1层:2801.55+423.4+10438.3×1/2+11573.62×1/2+889.94×-137-
河南理工大学毕业设计(论文)1/2=14675.88KN6.4计算总水平地震作用的标准值6.4.1结构的计算简图如下图所示:6.4.2计算=0.85×157826.36=134152.41KN(6-8)=1==5245.57KN6.4.3顶部附加水平地震作用标准值△=0.0652×5245.57=342KN根据公式(i=1,2,……n)计算各楼层横向地震剪力见下表,表1-6-2。-137-
河南理工大学毕业设计(论文)各层横向地震剪力表1-6-2楼层号122.935.43471.24122881.90.031494494112.932.511178.04369786.30.093456950102.929.614272.54422467.20.106519.81469.892.926.714222.99379753.80.096470.71940.582.923.814272.54339686.50.086421.72362.272.920.914222.99297260.50.075367.82729.962.918.014272.54256905.70.065318.73048.652.915.114222.99214767.10.054264.83313.442.912.214272.541741250.044215.83529.232.99.314222.99132273.80.033161.8369122.96.414319.0891642.10.023112.83803.813.53.514675.8851365.60.01363.73867.5注:表中第12层中加了△=342KN6.4.4横向剪力墙各层水平地震作用和地震剪力见下图-137-
河南理工大学毕业设计(论文)6.4.5单向水平地震作用下结构各楼层的地震作用标准值及相应的地震剪力,地震倾覆力矩见表1-6-3水平地震作用下各楼层的地震作用标准值、地震剪力及地震倾覆力矩1-6-3楼层号124944941432.6114569504187.610519.81469.88450.029470.71940.514077.58421.72362.220927.857367.82729.928844.66318.73048.637685.55264.83313.447294.44215.83529.2575293161.8369168232.92112.83803.879264163.73867.592800.26.5地震作用下结构各楼层水平位移和层间位移在水平地震作用下,按弹性方法计算结构各楼层水平位移和位移角参见表1-6-4-137-
河南理工大学毕业设计(论文)地震作用下各楼层的层间位移和层间位移角表1-6-4楼层号层高(m)层间位移(mm)总位移()(mm)层间位移角位移角限值122.90.6010.161/48331/1000112.90.829.561/3537102.90.958.741/305392.91.087.791/268582.91.156.711/252272.91.055.561/276262.91.014.511/287152.90.903.51/322242.90.832.61/349432.90.721.771/402822.90.571.051/508813.50.480.481/7292第7节风荷载作用下和地震作用下的内力计算7.1风荷载作用下①轴线上的墙肢内力计算7.1.1所有剪力的线刚度计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)7.1.2①轴线上的计算简图如下==0.1143==0.0683=0.21.9=0.38=0.21.6=0.32=0.2×(1.6+1.9+0.7+1+1.6+1.35+1.5+2.4+2.2+0.4+2.45+0.3+0.3+0.9+2.65+0.2+1+1.5+1.6+2.1+2.4+2.2+0.4+2.45+0.3+0.3+0.9+2.65+0.2+1+1.5+1.6+1.5+1.55+0.7+1)=14.25-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=7.1.3基本参数7.1.3.1连梁的等效刚度7.1.3.2轴向参数7.1.3.3整体参数-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=6.15<10属于联肢剪力墙的范畴 7.1.3.4双肢剪力墙的等效惯性矩式中由表查得,=0.074。7.1.4内力计算7.1.4.1墙肢剪力式中经计算各层的墙肢剪力如下表所示1-7-1-137-
河南理工大学毕业设计(论文)各层的墙肢剪力表1-7-1楼层号12102.29102.290.02750.01972.82.011119.96222.256.14.410106.04328.259.06.5999.41427.711.88.4893.20520.914.310.3785.70606.616.712679.35685.9518.913.5571.85757.820.814.9466.37824.222.716.3363.35887.50.02750.019724.417.5261.17948.726.118.7150.93999.627.519.7墙肢Ⅰ和Ⅱ的V图如下所示:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)7.1.4.2墙肢弯矩底部墙肢总弯矩=1027.6KN·m由于现有的计算表都是按站倒三角行荷载、均布荷载及顶点集中荷载这三种典型的荷载形式编制的,为了便于利用这些现成的表格,按照底部弯矩相等的原则将集中作用在质点i的水平力换算成倒三角形连续分布荷载。由于底层层高与其他层高不一样,取其平均值:(11×2.9+3.5)/12=2.95计算结构与47.2误差不太大,可以代换。第i层顶墙肢的总弯矩(7-1)第i层底墙肢的总弯矩(7-2)连续分布倒三角行荷载距墙底y高度处产生的总弯矩(7-3)式总-137-
河南理工大学毕业设计(论文)第i层至n层连梁对剪力墙产生的总约束弯矩(7-4)各墙肢弯矩的计算在表1-7-2中进行7.1.4.3墙肢Ⅰ和Ⅱ各层连梁的剪力、弯矩和墙肢的轴力连梁剪力(7-5)墙肢轴力(7-6)弯矩(7-7)7.1.5顶点位移采用C30混凝土:E=30墙肢Ⅰ和Ⅱ的弯矩M和轴力N在表1-7-3中进行-137-
河南理工大学毕业设计(论文)各墙肢的弯矩计算表表1-7-2层号126.15101027.609.60.93982.942.80.2743232-32-22.40.6260.374-20-14-12-8.4110.920.00939.637.40.32337.737.7-60.1-32.3-37.6-20.2-22.5-12.1100.840.036437.488.30.37543.743.7-76-25.1-47.6-15.7-28.4-9.490.750.085988.3149.40.4465252-77.1-16-48.3-10-28.8-680.670.1454149.4223.70.5406363-79-4.7-49.5-2.9-29.5-1.870.590.2177223.7309.60.5836868-72.713.2-45.58.3-27.24.9-137-
河南理工大学毕业设计(论文)60.510.3013309.6405.70.65876.776.7-63.532.6-39.820.4-23.712.250.430.3948405.7523.70.68379.679.6-4771-29.444.4-17.626.640.340.5096523.7635.80.67278.478.4-7.4104.70.6260.374-4.665.5-2.839.230.260.6188635.8753.10.66277.277.227.5144.817.290.610.354.220.180.7329753.18740.61271.471.473.4194.345.9121.627.572.710.10.85058741027.63.50.41047.847.8146.5300.191.7187.954.8112.2-137-
河南理工大学毕业设计(论文)-137-
河南理工大学毕业设计(论文)双肢墙各层连梁的剪力、弯矩及墙肢轴力表1-7-3楼层号12324.057.91.259.97.91137.39.311.617.21043.710.813.52895212.81640.886315.619.556.476816.82173.2676.718.923.692.1579.619.724.6111.8478.419.424.3131.2377.219.123.9150.3271.417.622167.9147.811.814.8179.7-137-
河南理工大学毕业设计(论文)7.2地震作用下①轴线上的墙肢内力计算7.2.1其基本参数和相应的有关数据同前、其计算简图如下图所示:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)7.2.2墙肢I,II所分配到的剪力值如下表,表1-7-4墙肢I、II的剪力值表1-7-4楼层号124944940.02750.019713.69.71145695026.118.710519.81469.838.827.89470.71940.553.438.28421.72362.26546.57367.82720.974.853.66318.73048.683.860.15264.83313.491.165.34215.83529.297.169.53161.83691101.572.72112.83803.8104.674.9163.73867.5106.476.27.2.3墙肢I和II的剪力图如下:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)7.2.4底部墙肢总弯矩底部墙肢总弯矩:=23.3×35.4+21.5×32.5+24.5×29.6+22.2×26.7+19.9×23.8+17.4×20.9+15×18+12.5×15.1+10.2×12.2+7.6×9.3+5.3×6.4+3×3.5=4377.08KN.m由于现有的计算表都是按站倒三角行荷载、均布荷载及顶点集中荷载这三种典型的荷载形式编制的,为了便于利用这些现成的表格,按照底部弯矩相等的原则将集中作用在质点i的水平力换算成倒三角形连续分布荷载。由于底层层高与其他层高不一样,取其平均值:(11×2.9+3.5)/12=2.95计算结果与182.6很相近,可以代换。7.2.5顶点位移采用C30混凝土,<满足要求。7.2.6各墙肢弯矩的计算在表1-6-5中进行。7.2.7连梁的计算在表1-7-6中进行。-137-
河南理工大学毕业设计(论文)双肢墙各层连梁的剪力、弯矩及墙肢轴力表1-7-6楼层号12136.14.0533.61.25423.611160.539.649.573.210186.34657.5119.29221.654.768.4173.98268.366.282.8240.17289.671.589.4311.66326.980.7100.9392.35339.383.8104.8476.14333.882.4103558.53328.981.2101.5639.7230475.193.9714.81203.750.362.9765.1-137-
河南理工大学毕业设计(论文)各墙肢的弯矩计算表表1-7-5层号126.15104377.1040.70.93982.9182.30.274136.1136.1-136.1-95.40.6260.374-85.2-59.7-50.9-35.7110.920.009340.7159.30.323160.5296.6-255.9-137.6-160.2-86.1-95.7-51.5100.840.0364159.33760.375186.3482.9-323.6-106.9-200.6-66.9-121.0-4090.750.0859376636.40.446221.6704.5-328.5-68.1-203.6-42.6-122.9-25.580.670.1454636.4952.90.540268.3730.8-94.4222.1-59.1139.0-35.383.170.590.2177952.91318.80.583289.61020.4-67.5298.4-42.3186.8-25.2111.660.510.30131318.81728.10.658326.91347.3-28.5380.8-17.8238.4-10.7142.4-137-
河南理工大学毕业设计(论文)50.430.39481728.12230.60.683339.31686.641.554426340.515.5203.540.340.50962230.62708.50.672333.82020.4210.2688.10.6260.374131.6430.878.6257.330.260.61882708.532080.662328.92349.3359.2858.7224.9551.5134.3321.220.180.732932083722.70.6123042653.3644.71069.4403.6669.4241.140010.10.85053722.74377013.50.410203.72857865.71520.1541.9951.6323.8568.5-137-
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河南理工大学毕业设计(论文)第8节荷载效应和地震作用效应组合8.1无地震作用无地震作用时,根据《高层混凝土结构技术规程》第5.6.1条,荷载效应组合的设计值按下列公式确定:(8-1)式中S——荷载效应组合设计值;、、——分别为永久荷载、楼面活荷载和风荷载效应的标准值;、、——分别为永久荷载、楼面荷载和风荷载的分项系数;、——分别为楼面活荷载和风荷载的分项系数。无地震作用组合时,当其效应对结构不利时,对由可变荷载效应控制的组合应取1.2,对由永久荷载效应控制的组合应取1.35,当其效应对结构有利时,应取1.0。楼面活荷载的分项系数:一般情况下应取1.4;风荷载的分项系数应取1.4。当进行位移计算时,公式(1-7-1)中的各分项系数均取1.0。无地震作用效应组合时,当永久荷载效应起控制作用时,=0.7,=0.0;当可变荷载效应起控制作用时,=1.0,=0.6或=0.7,=1.0。8.2有地震作用有地震作用时,根据《高层混凝土结构技术规程》第5.6.3条,荷载效应和地震作用效应组合的设计值应按下列公式确定:(8-2)-137-
河南理工大学毕业设计(论文)式中S——荷载效应和地震效应组合的设计值;、——分别为重力荷载代表值、风荷载标准值的效应;、——分别为水平地震作用标准值和竖向地震作用标准值的效应,尚应乘以相应的增大系数或调整系数;、——分别为重力荷载、风荷载的分项系数;——风荷载的组合值系数。有地震作用效应组合时,荷载效应和地震作用效应的分项系数按下列规定采用:8.2.1当进行承载力计算时,公式(8-2)中的各分项系数应按表1-7-1采用。当重力荷载效应对结构承载力有利时,表(1-8-1)中的不应大于1.0。有地震作用效应组合的作用分项系数表1-8-1所考虑的组合说明1、重力荷载及水平地震作用1.21.3不考虑不考虑2、重力荷载及竖向地震作用1.2不考虑1.3不考虑9度抗震设计时考虑,水平长悬臂结构8、9度抗震设计时考虑3、重力荷载及水平、竖向地震作用1.21.30.5不考虑9度抗震设计时考虑,水平长悬臂结构8、9度抗震设计时考虑4、重力荷载、水平地震作用及风荷载1.21.3不考虑1.460m以上的高层建筑考虑-137-
河南理工大学毕业设计(论文)5、重力荷载、水平地震作用、竖向地震作用及风荷载1.21.30.51.460m以上的高层建筑考虑、9度抗震设计时考虑,水平长悬臂结构8、9度抗震设计时考虑8.2.2当进行位移计算时,全部分项系数均应取1.0有地震作用效应组合时,风荷载的组合值系数应取0.2。由于本工程建筑的抗震设防烈度为7度,且建筑的总高度小于60m,所以考虑的组合具体详见内力组合。8.3计算剪力墙的竖向荷载以及连梁的内力计算8.3.1恒荷载8.3.1.1计算单元简图如下:8.3.1.2计算连梁的荷载①1~2连梁荷载=梁自重+板传荷载+填充墙荷载=0.2×0.4×25+1.43×0.4+×4.35×-137-
河南理工大学毕业设计(论文)1.95+3.39×2.5=16.35KN/m②3~11层连梁荷载=梁自重+板传荷载+填充墙荷载=0.2×0.4×25+0.778×0.4+×4.35×1.95+2.738×2.5=14.46KN/m③12层连梁荷载=梁自重+板传荷载+女儿墙自重=0.2×0.4×25+0.778×0.4+×6.584+2.738×1.2=13.62KN/m8.3.1.3计算墙肢I的荷载①1~2层剪力墙荷载=剪力墙自重+板传荷载+梁传荷载=0.2×2.9×25×1.9+1.43×2.9×1.9+1.35×2.7×5/8×5.95+0.8×0.4×0.2×25+1.15×16.35+1.43×0.8×0.4=69.84KN②3~11层剪力墙荷载=剪力墙自重+板传荷载+梁传荷载=0.2×2.9×25×1.9+0.778×2.9×1.9+1.35×2.7×5/8×5.95+0.8×0.4×0.2×25+1.15×14.46+0.778×0.8×0.4=63.87KN③12层剪力墙荷载=剪力墙自重+板传荷载+梁传荷载+女儿墙重=0.2×1.9×2.9×25+0.778×2.9×1.9+1.35×2.7×5/8×6.584+0.8×0.4×0.2×25+0.778×0.8×0.4+1.15×13.62+1.9×1.2×0.2×2.738=65.6KN8.3.1.4计算墙肢II的竖向荷载①1~2层剪力墙荷载=剪力墙自重+板传荷载+梁传荷载-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=0.2×2.9×25×1.6+1.43×2.9×1.6+×4.35×1.95×1.6+16.35×1.15+0.8×0.4×0.2×25+1.43×0.4×0.8+3.39×2.5+1/4×5.95×3.9×0.8=72.3KN②3~11层剪力墙荷载=剪力墙自重+板传荷载+梁传荷载=0.2×2.9×25×1.6+0.778×2.9×1.6+×4.35×1.95×1.6+14.46×1.15+0.8×0.4×0.2×25+0.778×0.4×0.8+2.738×2.5+1/4×5.95×3.9×0.8=65.3KN③12层剪力墙荷载=剪力墙自重+板传荷载+梁传荷载+女儿墙重=0.2×1.6×2.9×25+0.778×2.9×1.6+×6.584×1.95×1.6+13.62×1.15+0.8×0.4×0.2×25+0.778×0.8×0.4+2.738×2.5+1/4×5.95×3.9×0.8+1.2×2.2×2.738=75.6KN8.3.1.5其计算简图如下由于剪力墙的刚度比连梁大的多,连梁相当于嵌固于剪力墙墙身,可以不考虑连梁玩矩对剪力墙的扭转效应,经计算各连梁的固端玩矩及跨中弯矩如下图所示:-137-
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河南理工大学毕业设计(论文)8.3.2、活荷载计算8.3.2.1连梁的荷载计算1~12层连梁荷载=板传活荷载==2.44KN/m8.3.2.2墙肢I的活荷载=板传活荷载+梁传活荷载=7.36KN8.3.2.3墙肢II的活荷载=板传活荷载+梁传活荷载==7.87KN在活荷载作用下连梁的弯矩、剪力和轴力图如下-137-
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河南理工大学毕业设计(论文)8.4构件承载力设计表达式建筑结构承载力应按下列公式验算无地震作用有地震作用组合式中——结构重要性系数,对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1;对于安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件,不应小于1.0;——作用效应组合的设计值;——构件承载力设计值;——构件承载力抗震调整系数。-137-
河南理工大学毕业设计(论文)抗震设计时,钢筋混凝土构件的承载力调整系数应按表1-8-2采用,当仅考虑竖向地震作用组合时,各类结构构件的承载力抗震调整系数均应取为1.0。承载力抗震调整系数表1-8-2构件类别梁轴压比小于0.15的柱轴压比不小于0.15的柱剪力墙各类构件节点受力状态受弯偏压偏压偏压局部偏压受剪偏拉受剪0.750.750.80.851.00.850.85第9节剪力墙设计要点9.1墙肢截面内力设计值调整剪力墙的特点是墙肢长度远大于墙体厚度,在其自身平面内具有很大的侧向刚度,在结构中往往承受较大的水平作用,是一种有效的抗侧力构件,从受力状态看来,墙肢属于偏心受压或偏心受拉构件,在进行墙肢的截面设计时,一般要求进行斜截面受剪承载力计算,偏心受压或偏心受拉状态下的正截面承载力计算以及墙体平面外轴心受压承载力计算等。在竖向荷载和侧向力的共同作用下,剪力墙常见的破坏形态有弯曲破坏、剪切破坏(斜拉破坏、斜压破坏、剪压破坏),沿水平施工缝滑移破坏以及钢筋锚固破坏不均属于脆性破坏,在抗震设计中应尽量避免。为了使塑性角发生在剪力墙墙肢底部,根据《建筑抗震设计规范》第6.2.7条,按一级抗震等级设计的剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩设计值,在底部加强部位及其上一层应按墙肢底部截面弯矩设计值采用,其他部位应按墙肢截面弯矩计算乘以增大系数1.2采用。-137-
河南理工大学毕业设计(论文)根据“强剪弱弯”的原则,提高剪力墙底部加强部位斜截面受剪承载力,可以防止墙肢在弯屈屈服之前出现剪切破坏,改善底部塑性铰区的延性和耗能性能。剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值,一、二、三级抗震等级对应按下列公式进行调整,四级抗震等级和无地震作用组合时可以不进行调整。(9-1)9度抗震设计时尚应符合(9-2)式中——考虑地震作用组合的剪力墙底部加强区墙肢截面的剪力设计值;——考虑地震作用组合的剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力计算值;——剪力墙增大系数,一级为1.6、二级为1.4、三级为1.2;——剪力墙底部截面实配的抗震受弯承载力所对应的弯矩值;——考虑地震作用组合的剪力墙墙肢底部截面的弯矩设计值。9.2墙肢受剪截面限制条件和轴压比限值9.2.1无地震作用组合时(9-3)9.2.2有地震作用组合时-137-
河南理工大学毕业设计(论文)剪跨比大于2.5时,(9-4)剪跨比小于2.5时,(9-5)式中——剪力墙截面的剪力值,底部加强部位应按V调整;——结构构件的重要性系数,=0.85;、——分别为剪力墙墙肢截面宽度有效高度;——混凝土影响系数,应按《高层混凝土结构技术规程》第6.2.6条采用;——计算截面处的剪跨比,即,其中、应取同一组组合的未进行内力调整的弯矩和剪力计算值。为了保证在地震作用下剪力墙具有足够的延性,《高层混凝土结构技术规程》第7.2.14条规定,一、二级抗震等级的剪力墙底部加强部位在重力荷载作用下,墙肢的轴压比不应超过表1-9-1的限值。剪力墙墙肢轴压比限值表1-9-1抗震等级(设防烈度)一级(9度)一级(7、8度)二级0.40.50.6第10节剪力墙计算①轴墙肢体截面设计10.1墙肢I的截面设计10.1.1基本条件①-137-
河南理工大学毕业设计(论文)轴线有两墙肢,具体详见平面图。底部加强区及其上一层(1~3层)的墙体厚度为b=200mm,非底部加强区(本层及其上各层)的墙体厚度均为=200mm,墙肢I长度为=1800mm,其形状为一L形墙肢,可以将其分解为两个肢纵向及横向。混凝土强度等级:3层楼板面以下为C35,3层楼板以上为C30。墙体竖向,水平分布钢筋及墙肢边缘构件的箍筋采用HRB335级热轧钢筋,墙肢边缘构件的纵向受力钢筋采用HRB400级热轧钢筋。10.1.2墙体稳定性验算墙肢I无端柱,有翼墙,在底部加强部位的截面厚度为200mm,约为首层层高的1/15,根据《高层混凝土结构技术规程》第7.2.2条的要求,对墙肢I进行稳定性验算。墙肢I为两边支撑的带翼墙墙肢,根据《高层混凝土结构技术规程》附录D公式,其计算长度系数β=1.0,一层墙肢I的计算长度按《高层混凝土结构技术规程》公式计算如下:剪力墙底部加强区部位的混凝土弹性模量,根据《高层混凝土结构技术规程》公式(D.0.1)可以得到:作用一层墙肢组合的等效竖向均布荷载设计值,可以根据表1-9-1计算得到:因此,首层墙肢I的稳定性符合《高层混凝土结构技术规程》附录D的要求。10.1.3一层墙肢I(底部加强区)截面设计-137-
河南理工大学毕业设计(论文)首层墙肢I的内力标准值及部分内力组合值参见表1-10-1,从表中可以看出,水平地震作用产生的内力远大于风荷载产生的内力。墙肢I(一层)内力情况表1-10-1荷载工况永久荷载-7807.2-10.6活荷载-88.32-1.1-1.3风荷载179.7-187.927.5水平地震作用765.1-951.6106.41.2永+1.4活-1059.67.1-14.51.35永+0.7×1.4活-1139.68.6-15.61.2永+1.4活+0.7×1.4风-883.5-177241.2永+1.4活-0.7×1.4风-1235.7191.2-41.451.2永+0.7×1.4活+1.4风-771-255.5-24.51.2永+0.7×1.4活-1.4风-1237270.6-471.0永+1.4活+0.7×1.4风-727.5-178.514.51.0永+1.4活-0.7×1.4风-1079.8268.7-39.41.0永+0.7×1.4活+1.4风-615-256.926.61.0永+0.7×1.4活-1.4风-1118.1269.2-50.41.2(永+0.5活)+1.3地5.6-1229.1114.21.2(永+0.5活)-1.3地-1983.6958.3-151.81.0(永+0.5活)+1.3地170.5-1230.4127.11.0(永+0.5活)-1.3地-1818.81243.7-149.61.2(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风55.9-1281.7121.91.2(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风-44.71176.598.81.2(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风-1933.3905.7159.51.2(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风-2033.91010.9144.11.0(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风220.8-1235.4134.81.0(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风120.2-1283119.4-137-
河南理工大学毕业设计(论文)1.0(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风-1768.51191.1-141.91.0(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风-1869.11296.3-157.3根据《高层混凝土结构技术规程》第7.2.15条和第7.2.16条的规定,底部加强部位及其上一层(1~3层)的墙肢应设置约束边缘构件,其长度为:=max(0.2×1800,1.5×200,450)=450mm暗柱长度为:=max(200,450/2,400)=400mm由于和非常接近,故取==450mm,此时,约束边缘构件的纵向受力钢筋合力作用点到截面边缘的距离为:一层墙肢I截面边缘的有效高度为:①墙肢底部加强区的轴压比限值验算在重力荷载作用下,一层墙肢I的轴向压力设计值为:=1.2×(780+0.5×88.32)=989KN轴压比为:=0.165<0.6这说明首层墙肢I满足抗震等级的轴压比限值要求。②墙肢I的抗震受剪截面限制条件验算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)取墙肢的组合内力设计值。根据公式,一层墙肢I的底部加强区的剪力设计值调整为:=1.4×157.3=220.2KN此时,墙肢的截面的剪跨比为:=根据公式可以得到:=1237.8>V=220.2KN因此,当有地震作用组合时,一层墙肢I的截面符合剪压比限值要求③偏心受压正截面承载力计算取一层墙肢I的组合内力设计值。当混凝土强度等级不超过C50时,,墙肢截面的相对界限受压区高度为:==0.518在底部加强区及其上一层(1~3层)墙肢I配置竖向钢筋10@200(双排),此时墙肢的竖向分布钢筋配筋率为:=大于《混凝土结构设计规范》第10.5.9-137-
河南理工大学毕业设计(论文)条非抗震设计时最小配筋率0.2%和第11.7.11条二级抗震等级最小配筋率0.25%的要求。当墙肢两端约束边缘构件的纵向受力钢筋对称配置时,界限破坏情况下的可以根据公式、、、,并考虑相应的承载力抗震调整系数求出:=[1.0×16.7×200×1575×0.518-(1-1.5×0.518)×1575×200×300×0.393%]/0.85=3108.4KN由于、因此墙肢I处于大偏心受压状态,此截面的受压区高度为:因此,墙肢I确实处于大偏心受压状态,此时=根据公式-137-
河南理工大学毕业设计(论文),并考虑承载力抗震调整系数,可以得到墙肢I端部约束边缘构件的纵向受力钢筋面积为:配置钢筋为618,实配钢筋面积为1526。最小配筋面积为,满足最小配筋率的要求。根据《混凝土结构设计规范》第11.7.15条,二级抗震的约束边缘构件的配箍特征值为,则其箍筋的最小体积配筋率为:=0.2×16.7/300=1.113%满足最小配筋率的要求。④斜截面抗震受剪承载力计算取一层墙肢I的组合内力设计值,。根据公式,一层墙肢I(底部加强区)的剪力设计值调整为:=1.4×134.8=188.72KN此时,一层墙肢I截面的剪跨比为:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由于,因此取。根据公式,可以得到一层墙肢I的水平分布钢筋面积为:这说明有地震作用组合时,一层墙肢I仅需按构造要求配置水平分布筋,此时配置水平分布筋10@200(双排),墙肢水平分布钢筋的配筋率为:=2×78.5/(200×200)=0.393%大于《混凝土结构设计规范》第11.7.11条规定的二级抗震等级最小配筋率0.25%,符合要求。一层墙肢I的配筋构造如下:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)10.2四层墙肢I(非底部加强区)截面设计四层墙肢I的内力标准值及部分内力组合值参见表1-10-2,从表中可以看出,水平地震作用产生的内力远大于风荷载产生的内力,有地震作用产生的内力组合值对截面设计起控制作用,因此可以仅按有地震作用组合的情况进行截面设计。墙肢I(四层)内力情况表1-10-2-137-
河南理工大学毕业设计(论文)荷载工况永久荷载-576.5-6.4-16.3活荷载-66.24-1.1-2.81风荷载131.265.522.7水平地震作用558.5430.897.11.2永+1.4活-784.5-9.2-23.51.35永+0.7×1.4活-843.2-9.7-24.71.2永+1.4活+0.7×1.4风-655.955-2.51.2永+1.4活-0.7×1.4风-913.1-73.4-45.71.2永+0.7×1.4活+1.4风-57382.99.51.2永+0.7×1.4活-1.4风-940.4-100.5-54.11.0永+1.4活+0.7×1.4风-540.756.32.11.0永+1.4活-0.7×1.4风-797.8-72.1-42.51.0永+0.7×1.4活+1.4风-457.784.212.71.0永+0.7×1.4活-1.4风-825.1-99.2-50.61.2(永+0.5活)+1.3地-5.5551.71051.2(永+0.5活)-1.3地-1457.6-93.5-50.81.0(永+0.5活)+1.3地-51.178.211.81.0(永+0.5活)-1.3地-1335.7-92.1-47.21.2(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风31.2570111.41.2(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风-42.2533.498.61.2(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风-1420.9-75.2-44.41.2(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风-1494.3-111.8-57.21.0(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风-19.696.518.21.0(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风-87.859.95.41.0(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风-1299-73.8-40.81.0(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风-1392.4-110.4-53.6根据《高层混凝土结构技术规程》第7.2.15-137-
河南理工大学毕业设计(论文)条和第7.2.17条的规定,非底部加强区(4层及其以上各层)的墙肢应设置构造边缘构件(暗柱),其长度为:=max(200,400)=400mm构造边缘构件的纵向受力钢筋合力作用点到截面边缘的距离为:四层墙肢I截面边缘的有效高度为:①墙肢I的抗震受剪截面限制条件验算取四层墙肢I的组合内力设计值。墙肢I截面的剪跨比为:=根据公式可以得到:=1076.7KN>V=111.4KN因此,当有地震作用组合时,四层墙肢I的截面符合剪压比限值要求②偏心受压正截面承载力计算取四层墙肢I的组合内力设计值。在非底部加强区(4层及其以上各层)墙肢I配置竖向钢筋8@200(双排),此时墙肢的竖向分布钢筋配筋率为:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=大于《混凝土结构设计规范》第10.5.9条非抗震设计时最小配筋率0.2%和第11.7.11条二级抗震等级最小配筋率0.25%的要求。当墙肢两端约束边缘构件的纵向受力钢筋对称配置时,界限破坏情况下的可以根据公式、、、,并考虑相应的承载力抗震调整系数求出:=[1.0×14.3×200×1600×0.518-(1-1.5×0.518)×1600×200×300×0.251%]/0.85=2725.5KN由于,因此4层墙肢I处于大偏心受压状态,此截面的受压区高度为:因此,四层墙肢I确实处于大偏心受压状态,此时=-137-
河南理工大学毕业设计(论文)根据公式,并考虑承载力抗震调整系数,可以得到四层墙肢I端部构造边缘构件的纵向受力钢筋面积为:这表明当有地震作用组合时,4层墙肢I端部的构造边缘构件仅按构造要求配置纵向受力钢筋。根据《混凝土结构设计规范》第11.7.16条,按照二级抗震等级最小配筋率的构造边缘构件纵向受力钢筋面积为:四层墙肢I端部构造边缘的实配纵向受力钢筋为612,钢筋面积为:满足最小配筋率的要求,构造边缘构件配制箍筋为8@150。③斜截面抗震受剪承载力计算取四层墙肢I的组合内力设计值,。截面的剪跨比为:由于-137-
河南理工大学毕业设计(论文),因此取。根据公式,可以得到四层墙肢I的水平分布钢筋面积为:这说明有地震作用组合时,四层墙肢I仅需按构造要求配置水平分布筋,此时配置水平分布筋8@200(双排),墙肢水平分布钢筋的配筋率为:=2×50.3/(200×200)=0.251%大于《混凝土结构设计规范》第11.7.11条规定的二级抗震等级最小配筋率0.25%,符合要求。四层墙肢I的配筋构造如下:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)10.3墙肢II的截面设计10.3.1基本条件①轴线有两墙肢,具体详见平面图。底部加强区及其上一层(1~3层)的墙体厚度为b=200mm,非底部加强区(本层及其上各层)的墙体厚度均为=200mm,墙肢I长度为=1500mm,其形状为一T-137-
河南理工大学毕业设计(论文)形墙肢,可以将其分解为两个肢纵向及横向。混凝土强度等级:3层楼板面以下为C35,3层楼板以上为C30。墙体竖向,水平分布钢筋及墙肢边缘构件的箍筋采用HRB335级热轧钢筋,墙肢边缘构件的纵向受力钢筋采用HRB400级热轧钢筋。10.3.2墙体稳定性验算墙肢II无端柱,有翼墙,在底部加强部位的截面厚度为200mm,约为首层层高的1/15,根据《高层混凝土结构技术规程》第7.2.2条的要求,对墙肢II进行稳定性验算。墙肢II为两边支撑的带翼墙墙肢,根据《高层混凝土结构技术规程》附录D公式,其计算长度系数β=1.0,一层墙肢II的计算长度按《高层混凝土结构技术规程》公式计算如下:剪力墙底部加强区部位的混凝土弹性模量,根据《高层混凝土结构技术规程》公式(D.0.1)可以得到:作用一层墙肢组合的等效竖向均布荷载设计值,可以根据表1-9-3计算得到:因此,首层墙肢II的稳定性符合《高层混凝土结构技术规程》附录D的要求。10.3.3一层墙肢II(底部加强区)截面设计一层墙肢II的内力标准值及部分内力组合值参见表1-10-3,从表中可以看出,水平地震作用产生的内力远大于风荷载产生的内力-137-
河南理工大学毕业设计(论文),有地震作用的内力组合值对截面设计起控制作用,因此可以仅按有地震作用组合的情况进行截面设计。墙肢II(一层)内力情况表1-10-3荷载工况永久荷载-807.97.218.8活荷载-94.441.12.8风荷载-179.7111.219.776.2水平地震作用-765.1568.526.51.2永+1.4活-1101.710.230.91.35永+0.7×1.4活-1183.210.845.81.2永+1.4活+0.7×1.4风-1277.8119.27.21.2永+1.4活-0.7×1.4风-925.6-98.851.11.2永+0.7×1.4活+1.4风-1313.6165.4-2.31.2永+0.7×1.4活-1.4风-810.5-112.6421.0永+1.4活+0.7×1.4风-1116.2117.73.41.0永+1.4活-0.7×1.4风-764-100.249.11.0永+0.7×1.4活+1.4风-1152164-61.0永+0.7×1.4活-1.4风-648.9-147.4123.31.2(永+0.5活)+1.3地-2020.8970.1-74.81.2(永+0.5活)-1.3地-31.5-729.896.41.0(永+0.5活)+1.3地-1849.8746.8-78.91.0(永+0.5活)-1.3地139.5-731.3128.81.2(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风-2071.11001.2111.81.2(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风-1970.5939-69.31.2(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风-81.8-640.8-80.31.2(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风18.8-760.9101.91.0(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风-1900.1777.990.91.0(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风-1799.5657.8-73.4-137-
河南理工大学毕业设计(论文)1.0(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风89.2-700.2-84.41.0(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风283.3-762.4根据《高层混凝土结构技术规程》第7.2.15条和第7.2.16条的规定,底部加强部位及其上一层(1~3层)的墙肢应设置约束边缘构件,其长度为:=max(0.2×1500,1.5×200,450)=450mm暗柱长度为:=max(200,450/2,400)=400mm由于和非常接近,故取==450mm,此时,约束边缘构件的纵向受力钢筋合力作用点到截面边缘的距离为:一层墙肢I截面边缘的有效高度为:①墙肢底部加强区的轴压比限值验算在重力荷载代表值作用下,一层墙肢II的轴向压力设计值为:=1.2×(807.9+0.5×94.4)=1026KN轴压比为:=0.206<0.6这说明首层墙肢II满足抗震等级的轴压比限值要求。②墙肢II的抗震受剪截面限制条件验算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)取墙肢II的组合内力设计值。根据公式,一层墙肢I的底部加强区的剪力设计值调整为:=1.4×128.8=180.3KN此时,墙肢II的截面的剪跨比为:=根据公式可以得到:=1178.8KN>V=180.3KN因此,当有地震作用组合时,一层墙肢II的截面符合剪压比限值要求③偏心受压正截面承载力计算取一层墙肢II的组合内力设计值。当混凝土强度等级不超过C50时,,墙肢截面的相对界限受压区高度为:==0.518在底部加强区及其上一层(1~3层)墙肢II配置竖向钢筋10@200(双排),此时墙肢的竖向分布钢筋配筋率为:=-137-
河南理工大学毕业设计(论文)大于《混凝土结构设计规范》第10.5.9条非抗震设计时最小配筋率0.2%和第11.7.11条二级抗震等级最小配筋率0.25%的要求。当墙肢两端约束边缘构件的纵向受力钢筋对称配置时,界限破坏情况下的可以根据公式、、、,并考虑相应的承载力抗震调整系数求出:=[1.0×16.7×200×1275×0.518-(1-1.5×0.518)×1275×200×30×0.393%]/0.85=2516.3KN由于、因此墙肢I处于大偏心受压状态,此截面的受压区高度为:因此,墙肢II确实处于大偏心受压状态,此时=根据公式-137-
河南理工大学毕业设计(论文),并考虑承载力抗震调整系数,可以得到墙肢II端部约束边缘构件的纵向受力钢筋面积为:配置钢筋为416+218,实配钢筋面积为1313>1210.2。最小配筋面积为,满足最小配筋率的要求。根据《混凝土结构设计规范》第11.7.15条,二级抗震的约束边缘构件的配箍特征值为,则其箍筋的最小体积配筋率为:=0.2×16.7/300=1.113%满足最小配筋率的要求。④斜截面抗震受剪承载力计算取一层墙肢I的组合内力设计值,。根据公式,一层墙肢II(底部加强区)的剪力设计值调整为:=1.4×80.3=112.4KN此时,一层墙肢I截面的剪跨比为:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由于,因此取。根据公式,可以得到一层墙肢II的水平分布钢筋面积为:这说明有地震作用组合时,一层墙肢II仅需按构造要求配置水平分布筋,此时配置水平分布筋10@200(双排),墙肢水平分布钢筋的配筋率为:=2×78.5/(200×200)=0.393%大于《混凝土结构设计规范》第11.7.11条规定的二级抗震等级最小配筋率0.25%,符合要求。一层墙肢I的配筋构造如下:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)10.4四层墙肢II(非底部加强区)截面设计四层墙肢II的内力标准值及部分内力组合值参见表1-10-4,从表中可以看出,水平地震作用产生的内力远大于风荷载产生的内力,有地震作用产生的内力组合值对截面设计起控制作用,因此可以仅按有地震作用组合的情况进行截面设计。墙肢II(四层)内力情况表1-10-4-137-
河南理工大学毕业设计(论文)荷载工况永久荷载-5986.416.3活荷载-70.81.12.8风荷载-131.239.216.3水平地震作用-558.5257.369.51.2永+1.4活-816.79.223.51.35永+0.7×1.4活-876.79.724.71.2永+1.4活+0.7×1.4风-945.347.639.51.2永+1.4活-0.7×1.4风-698.6-29.27.51.2永+0.7×1.4活+1.4风-970.763.645.11.2永+0.7×1.4活-1.4风-603.3-46.1-0.51.0永+1.4活+0.7×1.4风-825.746.4431.0永+1.4活-0.7×1.4风-513.4-46.9-2.61.0永+0.7×1.4活+1.4风-851.163.4-3.81.0永+0.7×1.4活-1.4风-483.7-47.4-3.81.2(永+0.5活)+1.3地-1486.1324.8111.61.2(永+0.5活)-1.3地34.0-326.2-69.11.0(永+0.5活)+1.3地-1359.5341.4108.11.0(永+0.5活)-1.3地92.7-327.5-72.71.2(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风-1522.8335.8116.21.2(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风-1449.4274.61071.2(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风70.7-315.2-64.51.2(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风2.7-337.2-73.71.0(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风-1396.2352.4112.71.0(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风-1322.8330.4103.51.0(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风129.4-316.5-68.11.0(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风56-338.5-77.3根据《高层混凝土结构技术规程》第7.2.15-137-
河南理工大学毕业设计(论文)条和第7.2.17条的规定,非底部加强区(4层及其以上各层)的墙肢应设置构造边缘构件(暗柱),其长度为:=max(200,400)=400mm构造边缘构件的纵向受力钢筋合力作用点到截面边缘的距离为:四层墙肢II截面边缘的有效高度为:①墙肢II的抗震受剪截面限制条件验算取四层墙肢I的组合内力设计值。墙肢I截面的剪跨比为:=根据公式可以得到:=656.1KN>V=112.7KN因此,当有地震作用组合时,四层墙肢II的截面符合剪压比限值要求②偏心受压正截面承载力计算取四层墙肢II的组合内力设计值。在非底部加强区(4层及其以上各层)墙肢II配置竖向钢筋8@200(双排),此时墙肢的竖向分布钢筋配筋率为:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=大于《混凝土结构设计规范》第10.5.9条非抗震设计时最小配筋率0.2%和第11.7.11条二级抗震等级最小配筋率0.25%的要求。当墙肢两端约束边缘构件的纵向受力钢筋对称配置时,界限破坏情况下的可以根据公式、、、,并考虑相应的承载力抗震调整系数求出:=[1.0×14.3×200×1300×0.518-(1-1.5×0.518)×1300×200×300×0.251%]/0.85=2544.8KN由于,因此4层墙肢II处于大偏心受压状态,此截面的受压区高度为:因此,四层墙肢II确实处于大偏心受压状态,此时-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=根据公式,并考虑承载力抗震调整系数,可以得到四层墙肢I端部构造边缘构件的纵向受力钢筋面积为:这表明当有地震作用组合时,4层墙肢II端部的构造边缘构件仅按构造要求配置纵向受力钢筋。根据《混凝土结构设计规范》第11.7.16条,按照二级抗震等级最小配筋率的构造边缘构件纵向受力钢筋面积为:四层墙肢II端部构造边缘的实配纵向受力钢筋为612,钢筋面积为:满足最小配筋率的要求,构造边缘构件配制箍筋为8@150。③斜截面抗震受剪承载力计算取四层墙肢I的组合内力设计值,。截面的剪跨比为:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由于,因此取。根据公式,可以得到四层墙肢II的水平分布钢筋面积为:这说明有地震作用组合时,四层墙肢II仅需按构造要求配置水平分布筋,此时配置水平分布筋8@200(双排),墙肢水平分布钢筋的配筋率为:=2×50.3/(200×200)=0.251%大于《混凝土结构设计规范》第11.7.11条规定的二级抗震等级最小配筋率0.25%,符合要求。四层墙肢的配筋构造如下:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)第11节连梁设计要点11.1连梁剪力设计值在实际工程中,剪力墙连梁在多数情况下跨高比较小,延性较差,在地震作用下容易出现剪切裂缝,为了保证“强剪弱弯”,《高层混凝土结构技术规程》第7.2.22-137-
河南理工大学毕业设计(论文)条要求对连梁的剪力设计值进行调整,对无地震作用组合或有地震组合的四级抗震等级的剪力墙,其连梁取考虑水平风荷载或水平地震作用组合的剪力设计值。对于有地震作用组合的一、二、三级抗震等级的剪力墙,连梁的剪力设计值应按下列公式进行调整:(11-1)9度抗震设计时尚应符合:(11-2)式中——连梁的剪力设计值;——在重力荷载代表值(9度时还应包括竖向地震作用标准值)作用下,按简支梁计算的梁端截面剪力设计值;、——分别为连梁左、右端截面顺时针或反时针方向实配的受弯承载力所对应的弯矩值,应按实配钢筋面积(计入受压钢筋)和材料强度标准值并考虑承载力抗震调整系数计算;——连梁的净跨;——连梁增大系数。一级为1.3,二级为1.2,三级为1.1。11.2连梁的受剪截面限制条件剪力墙的抗震性能与连梁关系很大,实验研究表明,连梁截面内平均应力大小对连梁的破坏形态影响较大,尤其在小跨高比条件下,如果平均剪应力过大,在箍筋充分发挥作用之前,连梁就会发生剪切破坏,为了避免连梁剪力过大,剪力设计值必须满足以下条件。11.2.1无地震作用组合时(11-3)11.2.2有地震作用组合时-137-
河南理工大学毕业设计(论文)跨高比时,(11-4)跨高比时,(11-5)式中——连梁的剪力设计值;——结构构件的重要性系数,对于二级安全等级,=1.0;——混凝土强度影响系数,应按《高层混凝土结构技术规程》第6.2.6条规定采用;、、——分别为连梁的净跨、截面宽度和截面有效高度。11.3连梁正截面受弯承载力计算11.3.1无地震作用组合时根据《混凝土结构设计规范》第10.5.7条,连梁的正截面受弯承载力应按照框架梁在无地震作用组合时的正截面受弯承载力计算方法进行:(11-6)混凝土的受压区高度尚应按下列公式确定:(11-7)混凝土受压高度尚应符合下列条件:(11-8)混凝土极限应变应按下列公式计算,当值大于0.0033时,取为0.0033:(11-9)相对界限受压区高度应按下列公式计算:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)(11-10)式中——连梁弯矩设计值;、——受拉区和受压区纵向钢筋的截面面积;——受压区纵向钢筋合力点到截面受压边缘的距离;——纵向钢筋的弹性模量;——混凝土立方抗压强度标准值。11.3.2有地震作用组合时根据《混凝土结构设计规范》第11.7.8条,考虑地震作用组合的连梁正截面抗震受弯承载力,应按照无地震作用组合的连梁正截面受弯承载力计算方法进行计算,但在正截面受弯承载力计算公式左边的结构构件重要性系数应换成相应的承载力抗震调整系数,此时=0.75,在计算中,计入纵向受压钢筋的连梁端部混凝土受压区高度应符合下列要求,且连梁端部纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。对于一级抗震等级(11-11)对于二、三级抗震等级(11-12)11.4连梁斜截面受剪承载力计算11.4.1无地震作用组合时当连梁的跨高比时,根据《高层混凝土结构技术规程》第7.1.8条,其斜截面受剪承载力宜按照框架梁的斜截面受剪承载力计算方法进行计算:(11-13)式中——连梁的剪力设计值;-137-
河南理工大学毕业设计(论文)——混凝土轴心抗拉强度设计值;——箍筋抗拉强度设计值;——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积:,n为在同一截面内箍筋的肢数,为单肢箍筋的截面面积;——沿连梁长度方向的箍筋间距。11.4.2有地震作用组合时当连梁的跨高比时,根据《高层混凝土结构技术规程》第7.1.8条,其考虑地震作用组合的斜截面抗震受剪承载力宜按照框架梁的斜截面抗震受剪承载力方法进行计算:(11-14)当连梁的跨高比时,应按照《高层混凝土结构技术规程》第7.2.24条的规定计算连梁考虑地震作用组合的斜截面抗震受剪承载力。跨高比时:(11-15)跨高比时:(11-16)第12节计算连梁12.1①轴连梁(一层)截面设计(LL1)12.1.1几何尺寸与内力设计一层连梁的截面尺寸=200mm×450mm,=2300mm,跨高比-137-
河南理工大学毕业设计(论文)。LL1的内力标准值以及主要内力组合值参见表1-12-1,从表中可以看出,重力荷载和风荷载引起的内力都不大,水平地震作用产生的内力对截面设计起控制作用。连梁(一层)内力情况表1-12-1截面位置左端中间右端永久荷载-6.43.2-6.4活荷载-1.10.55-1.1风荷载14.80-14.8水平地震作用62.90-62.91.35永+0.7×1.4活-9.74.9-9.71.2永+1.4活-9.24.6-9.21.2永+1.4活+0.7×1.4风5.34.65.31.2永+1.4活-0.7×1.4风-23.74.6-23.71.2永+0.7×1.4活+1.4风124.4121.2永+0.7×1.4活-1.4风-28.24.4-28.21.2(永+0.5活)+1.3地73.44.273.41.2(永+0.5活)-1.3地-90.14.2-90.11.2(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风77.54.277.51.2(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风69.34.269.31.2(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风-86.94.2-861.2(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风-94.24.2-94.2永久荷载16.30-16.3活荷载2.80-2.8风荷载-17.6-77.6-17.6水平地震作用-50.3-50.3-50.31.35永+0.7×1.4活24.70-24.7-137-
河南理工大学毕业设计(论文)1.2永+1.4活22.90-22.91.2永+1.4活+0.7×1.4风-5.7-17.2-40.11.2永+1.4活-0.7×1.4风40.117.2-5.71.2永+0.7×1.4活+1.4风1.6-24.6-431.2永+0.7×1.4活-1.4风4324.6-1.61.2(永+0.5活)+1.3地-44.2-65.4-86.61.2(永+0.5活)-1.3地86.665.444.21.2(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风-49.1-70.3-91.51.2(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风-39.3-60.5-81.71.2(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风81.760.539.31.2(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风91.570.349.1对于无地震作用组合的情况,连梁LL1的跨中弯矩设计值取,梁端取弯矩设计值,剪力设计值取。12.1.2无地震作用组合情况12.1.2.1连梁正截面受弯承载力计算根据《混凝土结构设计规范》第10.5.7条,连梁LL1的正截面受弯承载力应按照框架梁进行计算,当连梁的上、下纵向受力钢筋对称配置时,截面的受压区高度为:=215mm且不符合条件,此时,根据《混凝土结构设计规范》第7.2.5条的规定,可以得到无地震作用组合时连梁的纵向受力钢筋面积为:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)12.1.2.3连梁受剪截面限制条件验算在无地震作用组合时,LL1的最大受剪承载力为:=0.25×1.0×16.7×200×415故此无地震作用组合时,LL1的最大截面尺寸满足剪压比限值的要求。12.1.2.4连梁斜截面受剪承载力计算由于故此无地震作用组合时,按照《高层混凝土结构技术规程》第7.2.26条的构造要求,LL应配置不少于6@150的箍筋。12.1.3有地震作用组合的情况对于有地震作用组合的情况,连梁LL1的跨中弯矩设计值取,梁端弯矩设计值取,剪力设计值取。12.1.3.1连梁正截面抗震受弯承载力计算根据《混凝土结构设计规范》第11.7.8条,连梁LL1的正截面抗震受剪承载力应按框架梁进行计算。当连梁的上、下纵向受力钢筋对称配置时,根据公式,截面的受压区高度为:,且不符合条件,此时,根据《混凝土结构设计规范》第7.2.5条的规定,并考虑相应的承载力抗震调整系数,可以得到有地震作用组合时连梁的纵向受力钢筋面积为:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)LL1的顶,底面各配置纵向受力钢筋220,实配钢筋面积为,配筋率为:12.1.3.2连梁剪力设计值的调整重力荷载代表值作用下按简肢梁计算的连梁剪力设计值为:有地震作用组合LL1的剪力设计值按下式调整:因此,有地震作用组合时LL1的剪力设计值取。12.1.3.3连梁抗震受剪截面限制条件演算LL1的跨高比大于2.5,因此在有地震作用组合时的最大抗震受剪承载力为:因此,有地震作用组合时,LL1的截面尺寸满足剪压比限值的要求。12.1.3.4连梁斜截面抗震受剪承载力计算LL1的跨高比大于5.0,有地震作用组合时的箍筋计算如下:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)LL1配置双肢箍8@100,实配置,满足《高层混凝土结构技术规程》第7.2.26条的二级抗震等级连梁的箍筋构造要求。一层连梁LL1的配筋详图见下图所示:12.2①轴连梁(五层)截面设计(LL1)-137-
河南理工大学毕业设计(论文)12.2.1几何尺寸与内力设计同前。LL1的内力标准值以及主要内力组合值参见表1-12-2,从表中可以看出,重力荷载和风荷载引起的内力都不大,水平地震作用产生的内力对截面设计起控制作用。连梁(五层)内力情况表1-12-2截面位置左端中间右端永久荷载-6.43.2-6.4活荷载-1.10.55-1.1风荷载24.60-24.8水平地震作用104.80-104.81.35永+0.7×1.4活-9.74.9-9.71.2永+1.4活-9.24.6-9.21.2永+1.4活+0.7×1.4风14.94.614.91.2永+1.4活-0.7×1.4风-33.34.6-33.31.2永+0.7×1.4活+1.4风25.74.425.71.2永+0.7×1.4活-1.4风-43.24.4-43.21.2(永+0.5活)+1.3地127.94.2127.91.2(永+0.5活)-1.3地-144.64.2-144.61.2(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风134.84.2134.81.2(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风1214.21211.2(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风-137.74.2-137.71.2(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风-151.54.2-151.5永久荷载16.60-16.6活荷载2.80-2.8风荷载-19.7-19.7-19.7水平地震作用-83.8-83.8-83.81.35永+0.7×1.4活25.20-25.2-137-
河南理工大学毕业设计(论文)1.2永+1.4活23.80-23.81.2永+1.4活+0.7×1.4风4.49-19.3-43.11.2永+1.4活-0.7×1.4风43.119.3-4.491.2永+0.7×1.4活+1.4风-4.9-27.6-50.21.2永+0.7×1.4活-1.4风50.227.64.91.2(永+0.5活)+1.3地-86.7-108.9-130.51.2(永+0.5活)-1.3地130.5108.986.71.2(永+0.5活)+1.3地+0.2×1.4风-92.2-114.4-1361.2(永+0.5活)+1.3地-0.2×1.4风-81.2-103.4-1251.2(永+0.5活)-1.3地+0.2×1.4风125103.481.21.2(永+0.5活)-1.3地-0.2×1.4风136114.492.2对于无地震作用组合的情况,连梁LL1的跨中弯矩设计值取,梁端取弯矩设计值,剪力设计值取。12.2.2无地震作用组合情况12.2.2.1连梁正截面受弯承载力计算根据《混凝土结构设计规范》第10.5.7条,连梁LL1的正截面受弯承载力应按照框架梁进行计算,当连梁的上、下纵向受力钢筋对称配置时,截面的受压区高度为:=215mm且不符合条件,此时,根据《混凝土结构设计规范》第7.2.5条的规定,可以得到无地震作用组合时连梁的纵向受力钢筋面积为:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)12.2.2.2连梁受剪截面限制条件验算在无地震作用组合时,LL1的最大受剪承载力为:=0.25×1.0×14.3×200×415故此无地震作用组合时,LL1的最大截面尺寸满足剪压比限值的要求。12.2.2.3连梁斜截面受剪承载力计算由于故此无地震作用组合时,按照《高层混凝土结构技术规程》第7.2.26条的构造要求,LL应配置不少于6@150的箍筋。12.2.3有地震作用组合的情况对于有地震作用组合的情况,连梁LL1的跨中弯矩设计值取,梁端弯矩设计值取,剪力设计值取。12.2.3.1连梁正截面抗震受弯承载力计算根据《混凝土结构设计规范》第11.5.7条,连梁LL1的正截面抗震受剪承载力应按框架梁进行计算。当连梁的上、下纵向受力钢筋对称配置时,根据公式截面的受压区高度为:,且不符合条件,此时,根据《混凝土结构设计规范》第7.2.5条的规定,可以得到有地震作用组合时连梁的纵向受力钢筋面积为:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)LL1的顶,底面各配置纵向受力钢筋220+118,实配钢筋面积为,配筋率为:12.2.3.2连梁剪力设计值的调整重力荷载代表值作用下按简肢梁计算的连梁剪力设计值为:有地震作用组合LL1的剪力设计值按下式调整:因此,有地震作用组合时LL1的剪力设计值取。12.2.3.3连梁抗震受剪截面限制条件演算LL1的跨高比大于2.5,因此在有地震作用组合时的最大抗震受剪承载力为:因此,有地震作用组合时,LL1的截面尺寸满足剪压比限值的要求。12.2.3.4连梁斜截面抗震受剪承载力计算LL1的跨高比大于5.0,有地震作用组合时的箍筋计算如下:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)LL1配置双肢箍8@100,实配置,满足《高层混凝土结构技术规程》第7.2.26条的二级抗震等级连梁的箍筋构造要求。一层连梁LL1的配筋详图见下图所示:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)第13节屋、楼面板计算由于楼、屋面板在其自身平面内的刚度很大,在计算楼、屋面板的时候可以不考虑活荷载的最不利布置,均按活荷载满跨布置。13.1双向板楼盖的设计本工程建筑楼板不考虑活荷载的最不利布置,活荷载均按满区格布置。当双向板个区格均作用有g+q时,由于板的各内支座上转动变形很小,可以近似地认为转角为零。故内支座可以近似地看作嵌固边,因而所有中间区格均可以按四边固定的单跨双向板来计算跨中弯矩,本工程建筑楼面板的边区格及角区格均与剪力墙墙身整体现浇,均可按四边固定端进行计算。所有的板均按弹性理论进行计算。13.1.1板①的计算①计算跨度:=3000-200=2800mm=3400-200=3200mm②弯矩系数:=2800/3200=0.88,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0249;=0.02;=-0.0603;=-0.0545③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中801.5757.48@200251支座803.79138.568@200251Y方向跨中701.2652.68@200251支座803.43125.48@20025113.1.2板②的计算①计算跨度:=2000-200=1800mm=3400-200=3200mm②弯矩系数:=1800/3200=0.56,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0391;=0.0123;=-0.081;=-0.0571③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中801.347.58@200251支座802.61958@200251Y方向跨中700.416.78@200251支座801.8467.38@20025113.1.3板⑤的计算①计算跨度:=3900-200=3700mm=3900-200=3700mm②弯矩系数:=3700/3700=1.0,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0205;=0.0205;=-0.0513;=-0.0513③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中802.384.18@200251支座805.6204.88@200251Y方向跨中702.396.18@200251支座805.6204.88@20025113.1.4板⑥的计算①计算跨度:=3300-200=3100mm=4800-200=4600mm②弯矩系数:=3100/4600=0.67,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0353;=0.0158;=-0.0754;=-0.0570③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中802.6958@200251支座801.243.88@200251Y方向跨中705.5229.78@200251支座804.7153.58@20025113.1.5板⑩的计算①计算跨度:=4500-200=4300mm=4800-200=4600mm②弯矩系数:=4300/4600=0.93,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0236;=0.0204;=-0.0565;=-0.0533③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中803.8138.98@200251支座809328.98@150335Y方向跨中703.2133.78@200251支座808.5310.78@15033513.1.6板⑨的计算①计算跨度:=3600-200=3400mm=3700-200=3500mm②弯矩系数:=3400/3500=0.97,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0218;=0.0205;=-0.0535;=-0.0522③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中80273.18@200251支座804.9179.18@200251Y方向跨中701.979.48@200251支座804.81758@20025113.1.7板⑧的计算①计算跨度:=2200-200=2000mm=3550-200=3350mm②弯矩系数:=2000/3350=0.60,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0380;=0.0137;=-0.0793;=-0.0571③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中801.554.88@200251支座803.21178@200251Y方向跨中700.520.98@200251支座802.384.18@20025113.1.8板的计算①计算跨度:=2650-200=2450mm=3100-200=2900mm②弯矩系数:=2450/2900=0.85,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0272;=0.0197;=-0.0626;=-0.0551③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中801.347.58@200251支座803109.68@200251Y方向跨中700.934.68@200251支座802.6958@20025113.1.9板的计算①计算跨度:=4200-200=4000mm=6250-200=6050mm②弯矩系数:=4000/6050=0.66,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0359;=0.0154;=-0.0762;=-0.0570③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中804.9179.18@200251支座8010.4380.18@125402Y方向跨中702.187.78@200251支座807.8285.18@15033513.1.10板的计算①计算跨度:=2550-200=2350mm=3900-200=3700mm②弯矩系数:=2350/3700=0.64,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0365;=0.0149;=-0.0771;=-0.0571③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中80273.18@200251支座804.2153.58@200251Y方向跨中700.833.48@200251支座803.1113.38@20025113.1.11板的计算①计算跨度:=3900-200=3700mm=4400-200=4200mm②弯矩系数:=3700/4200=0.88,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0258;=0.02;=-0.0603;=-0.0545③配筋计算-137-
河南理工大学毕业设计(论文)由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中802.8102.38@200251支座806.6241.28@200251Y方向跨中702.291.98@200251支座806.0219.38@20025113.2单向板楼盖计算13.2.1板⑦的配筋计算①取1m板宽作为计算单元1m板宽的线荷载为10.64支座:跨中:②配筋计算查表得:C30混凝土:HRB400级钢筋,-137-
河南理工大学毕业设计(论文),,取,构件的安全等级为二级,。支座处经查表可得所以按最小配筋率配筋选配钢筋8@200跨中:经计算可得,按最小配筋率配筋选配钢筋8@200。13.2.2板④的配筋计算①取1m板宽作为计算单元1m板宽的线荷载为10.64支座:跨中:②配筋计算查表得:C30混凝土:HRB400级钢筋,,,取-137-
河南理工大学毕业设计(论文),构件的安全等级为二级,。支座处经查表可得所以按最小配筋率配筋选配钢筋8@200跨中:经计算可得,按最小配筋率配筋选配钢筋8@200。13.2.3板、、、的配筋计算同理可得板、、、的配筋均为:支座处:8@200跨中:8@20013.3双向屋面板楼盖设计计算(上人屋面)13.3.1板①的计算①计算跨度:=3000-200=2800mm=3400-200=3200mm②弯矩系数:=2800/3200=0.88,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0249;=0.02;=-0.0603;=-0.0545-137-
河南理工大学毕业设计(论文)③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中80273.18@200251支座804.8175.48@200251Y方向跨中701.666.88@200251支座804.3157.28@20025113.3.2板②的计算①计算跨度:=2000-200=1800mm=3400-200=3200mm②弯矩系数:=1800/3200=0.56,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0391;=0.0123;=-0.081;=-0.0571-137-
河南理工大学毕业设计(论文)③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中801.347.58@200251支座802.798.78@200251Y方向跨中700.416.78@200251支座801.969.38@20025113.3.3板⑤的计算①计算跨度:=3900-200=3700mm=3900-200=3700mm②弯矩系数:=3700/3700=1.0,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0205;=0.0205;=-0.0513;=-0.0513-137-
河南理工大学毕业设计(论文)③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中802.91068@200251支座807.1259.58@150335Y方向跨中702.9121.18@200251支座807.1259.58@15033513.3.4板⑥的计算①计算跨度:=3300-200=3100mm=4800-200=4600mm②弯矩系数:=3100/4600=0.67,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0353;=0.0158;=-0.0754;=-0.0570-137-
河南理工大学毕业设计(论文)③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中803.4124.38@200251支座807.3266.98@150335Y方向跨中701.562.78@200251支座805.7208.48@20025113.3.5板⑩的计算①计算跨度:=4500-200=4300mm=4800-200=4600mm②弯矩系数:=4300/4600=0.93,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0236;=0.0204;=-0.0565;=-0.0533-137-
河南理工大学毕业设计(论文)③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中804.4128.78@200251支座8010.6309.98@150335Y方向跨中703.8123.58@200251支座8010292.48@15033513.3.6板⑨的计算①计算跨度:=3600-200=3400mm=3700-200=3500mm②弯矩系数:=3400/3500=0.97,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0218;=0.0205;=-0.0535;=-0.0522-137-
河南理工大学毕业设计(论文)③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中802.591.48@200251支座806.2226.68@200251Y方向跨中702.4100.38@200251支座806.12238@20025113.3.7板⑧的计算①计算跨度:=2200-200=2000mm=3550-200=3350mm②弯矩系数:=2000/3350=0.60,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0380;=0.0137;=-0.0793;=-0.0571-137-
河南理工大学毕业设计(论文)③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中801.554.88@200251支座803.2116.958@200251Y方向跨中700.625.118@200251支座802.384.18@20025113.4单向板屋盖计算13.4.1板⑦的配筋计算①取1m板宽作为计算单元1m板宽的线荷载为10.8支座:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)跨中:②配筋计算查表得:C30混凝土:HRB400级钢筋,,,取,构件的安全等级为二级,。支座处经查表可得所以按最小配筋率配筋选配钢筋8@200跨中:经计算可得,按最小配筋率配筋选配钢筋8@200。13.4.2板、、、的配筋计算同理可得板、、、的配筋均为:支座处:8@200跨中:8@20013.5屋顶不上人屋面的计算13.5.1板的计算①计算跨度:=2650-200=2450mm-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=3100-200=2900mm②弯矩系数:=2450/2900=0.85,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0272;=0.0197;=-0.0626;=-0.0551③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中801.347.58@200251支座803109.68@200251Y方向跨中700.934.68@200251支座802.6958@20025113.5.2板的计算①计算跨度:=4200-200=4000mm-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=6250-200=6050mm②弯矩系数:=4000/6050=0.66,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0359;=0.0154;=-0.0762;=-0.0570③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中804.6168.18@200251支座809.8358.18@125402Y方向跨中70283.58@200251支座807.3266.88@15033513.5.3板的计算①计算跨度:=2550-200=2350mm-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=3900-200=3700mm②弯矩系数:=2350/3700=0.64,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0365;=0.0149;=-0.0771;=-0.0571③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中801.658.58@200251支座803.4124.38@200251Y方向跨中700.729.28@200251支座802.591.48@20025113.5.4板计算①计算跨度:=3900-200=3700mm-137-
河南理工大学毕业设计(论文)=4400-200=4200mm②弯矩系数:=3700/4200=0.88,经查表可得各部位的弯矩系数如下:=0.0258;=0.02;=-0.0603;=-0.0545③配筋计算由单位宽度的截面弯矩设计值m,按下列公式计算受拉钢筋截面面积,钢筋采用HRB400级钢筋:其中取0.95,支座处=100-20=80mm,X方向跨中=100-20=80mm,Y方向=100-30=70mm。配筋计算表部位(mm)配筋实有X方向跨中802.8102.38@200251支座806.6241.28@200251Y方向跨中702.291.98@200251支座806.0219.38@200251第14节楼梯计算14.1计算简图如下图所示-137-
河南理工大学毕业设计(论文)14.2踏步板TB1计算(取一个踏步作为计算单元)14.2.1确定板厚:,取h=100mm。14.2.2荷载计算(取1m板宽作为计算单元)楼梯斜板的倾角:恒荷载:踏步重:斜板重:20mm找平层:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)恒荷载标准值:恒荷载设计值:活荷载标准值:活荷载设计值:总荷载设计值:14.2.3内力计算计算跨度:跨中弯矩:14.2.4配筋计算受力钢筋选用φ8@160,()分部筋选用φ6@250。14.3平台板的计算14.3.1荷载计算恒荷载:平台板自重(板厚100mm)0.1×1×25=2.5KN/m20找平层:0.02×1×20=0.4KN/m恒荷载标准值:恒荷载设计值:活荷载标准值:-137-
河南理工大学毕业设计(论文)活荷载设计值:总荷载设计值:14.3.2内力计算计算跨度:PB1PB2跨中弯矩:PB1PB214.3.3配筋计算PB1:受力钢筋选用φ8@200,()分部筋选用φ6@250。PB2:受力钢筋选用φ8@200,()分部筋选用φ6@250。-137-
河南理工大学毕业设计(论文)14.4平台梁的计算14.4.1荷载计算TL1梯段传来:平台板传来:梁自重:合计:14.4.2内力计算计算跨度:跨中弯矩:最大剪力:14.4.3配筋计算a、纵向钢筋(按第一类倒L行截面计算)取小值。选用212-137-
河南理工大学毕业设计(论文)b、箍筋计算故箍筋可以按照构造配筋φ6@200TL2梯段传来:平台板传来:梁自重:合计:14.4.4内力计算计算跨度:跨中弯矩:最大剪力:14.4.5配筋计算a、纵向钢筋(按第一类倒L行截面计算)取小值。-137-
河南理工大学毕业设计(论文)选用212b、箍筋计算故箍筋可以按照构造配筋φ6@200楼梯的配筋图见施工图。参 考 文 献1.《建筑制图标准》(GB/T50104-2001).北京:中国建筑工业出版社,20022.《房屋建筑制图统一标准》(GB/T50001—2001).北京:中国建筑工业出版社,2002-137-
河南理工大学毕业设计(论文)3.《民用建筑设计通则》(JGJ37-87).北京:中国建筑工业出版社,19884.《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001).北京:中国建筑工业出版社,20025.《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001).北京:中国建筑工业出版社,20026.《高层建筑混凝土结构技术规范》(JGJ3-2002).北京:中国建筑工业出版社,20017.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002).北京:中国建筑工业出版社,20028.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001).北京:中国建筑工业出版社,20019.《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001).北京:中国建筑工业出版社,20010.李汝庚,张季超主编,《混凝土结构设计原理》(教材).北京:中国环境科学出版社,200311.吴培明、刘立新主编,《混凝土结构上、下》(教材).武汉:武汉理工大学出版社,200612.吕西林、贵国庆编著,《高层建筑结构设计》.武汉:武汉理工大学出版社,200713.周果行编著,《房屋结构毕业设计指南》.北京:中国建筑工业出版社,200514.龙双球、包世华编著,《结构力学教程》教材.北京:高等教育出版社,200615.李明顺等编著,《混凝土结构设计规范算例》.北京:中国建筑工业出版社致谢能顺利完成这个毕业设计,首先与孟海平老师的辛苦指导是分不开的,正是他的耐心讲解和殷切教导才让我顺利解决了设计中遇到的各种疑难,做结构的过程中剪力墙墙肢和连梁的计算是最棘手的部分,遇到的问题也是最多的,但是-137-
河南理工大学毕业设计(论文)孟老师及各位指导老师都会不厌其烦的给我讲解。设计虽然已经结束了,但是孟老师可亲的指导问题的态度、以及善于引导学生开拓设计创新思维的教学思路,将深深地印在我的脑海。在此期间,我学习到的不仅仅是科学知识,更重要的是学到了做人的道理,更加增强了我的工作责任心!做我们这个专业设计的人员一定要本着对自己、对人民的生命财产负责的态度实事求是的完成每一项设计任务!其次在设计过程中我得到了很多组内组外的老师和同学的大力帮助和支持,没有他们的帮助,我也不能顺利完成这个设计。最后,我要感谢伴我四年的老师和同学们,没有他们四年来一点点的指导和帮助,我也就没有做设计的知识的积累,感谢大家对我的关心。谢谢大家!-137-'
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