高層板式住宅土木工程畢業(yè)設(shè)計

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1、 摘 要 本設(shè)計是大慶地區(qū)的一高層板式住宅。主體十四層，一梯兩戶，總建筑面積6309.52m2。設(shè)計包括部分，建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。 建筑設(shè)計部分包括總體布局、平面與豎向交通、建筑朝向與選型以及防火和疏散要求。主要進行了建筑設(shè)計構(gòu)思，平面布局、立面設(shè)計、剖面設(shè)計以及防火和疏散設(shè)計。 該設(shè)計平面布局合理、滿足功能要求。結(jié)構(gòu)計算較全面、詳實。滿足設(shè)計任務(wù)書的要求。 結(jié)構(gòu)采用剪力墻結(jié)構(gòu)體系。結(jié)構(gòu)設(shè)計包括荷載計算（重力荷載、風荷載、水平地震荷載）剪力墻、雨篷、樓板，以及基礎(chǔ)的設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)配筋，在結(jié)構(gòu)計算中，地震作用采用底部剪力法。在荷載內(nèi)力計算的基礎(chǔ)上，進行了內(nèi)力組合，取最不利荷載進行了配

2、筋計算。在配筋計算中，考慮了構(gòu)造和抗震要求，并進行了相應(yīng)的構(gòu)造配筋，計算結(jié)果較準確。 關(guān)鍵詞：住宅；結(jié)構(gòu)設(shè)計；剪力墻結(jié)構(gòu) Abstract This design is a high-rise residential buildings in DaQing city. Its main body is 14 storeys with one staircase for eight. Its construction area is 6309.52m2.The design includes two chapters,architecture design and structura

3、l design. Architecture design includes the total layout, plane and the perpendicular transportat- ion, the orientation of the building and chooses the size,and the design of fireproof and dispersion.the plane’s arrangement is reasonable,and its semblance is succinct and gene- rous，which satisf

4、ies the function’s requirement. The design whose plane is reasonable,satisfies the function’s requirement.Structural design is fairly full and accurate,and also satisfies the requirement of the designing task. The structural system adopts shear wall.The structure design includes the loading calcul

5、ation (the gravity loading,the wind loading and the horizontal earthquake action) the design of shear wall, awning, and floor and the foundation，the horizontal earthquake action adopts shear strength calculation of the end .On the basis of calculating the internal force,I make the combination of int

6、ernal force,and choose the most disadvantageous force to design the steel reinforcing bar. In consideration of the requirment of the constitution and anti-seismic.and carriying out designing the steel reinforcing bar.The result is fairly exact. Key words: residential buildings; structural desi

7、gn ;Shearing wall struture 目 錄 第1章 建筑設(shè)計 1 1.1高層住宅特點 1 1.2總體布局 2 1.3平面交通 2 1.4豎向交通 2 1.5建筑物的朝向 2 1.6戶型設(shè)計 3 第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 2.1 結(jié)構(gòu)選型及幾何特征計算 7 2.2 荷載計算 16 2.3水平地震作用計算 20 2.4風荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力的計算 32 2.5豎向荷載作用下結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算 36 2.6內(nèi)力組合 44 2.7剪力墻截面的設(shè)計 50 2.8板的計算 59 2.9樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計 61 2.10樓梯的設(shè)計 65 結(jié) 論 69 參考文獻 7

8、0 致 謝 71 III 大慶石油學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第1章 建筑設(shè)計 1.1高層住宅特點 城市中高層建筑是反映一個城市經(jīng)濟繁榮和社會進步的重要標志，隨著社會與經(jīng)濟的發(fā)展，特別是城市建設(shè)的發(fā)展，要求建筑物所能達到的高度與規(guī)模不斷增加，并由此產(chǎn)生了一系列問題。 首先，由于建筑高度增加，在高層建筑中的豎向交通一般由電梯來完成，這樣會增加建筑物的造價，從建筑防火的角度看，高層建筑的防火要高于中低層建筑，也會增加高層建筑的工程造價和運行成本。 其次，由于建筑高度的增加，在相同的

9、建設(shè)場地上，建造高層住宅可以獲得更多的建筑面積，這樣可以部分解決城市用地緊張和地價高漲的問題。此外，設(shè)計精美的高層建筑可以為城市增加景觀。 第三，從結(jié)構(gòu)受力的角度看，隨著高度的增加，側(cè)向荷載（風荷載和水平地震作用）在高層住宅的分析和設(shè)計中起著重要的作用，因此，高層住宅的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計要比一般的中低層建筑復雜的多。 第四，從城市建設(shè)和管理的角度看，建筑物向高空延伸，可以縮小城市的平面規(guī)模，縮短城市道路和各種公共管線的長度，從而節(jié)省城建與管理的投資。由于高層建筑增加人們的聚集密度，縮短了相互間的距離，水平與豎向交通相結(jié)合，使人們在地面上的活動走向空間化，節(jié)約時間，增加了效率。但是人口過于密集有

10、時會造成交通擁擠、出行困難等問題。 第五，建筑高、重量大，近地面大氣層對它周圍環(huán)境都產(chǎn)生了影響，從而在許多設(shè)施、建筑構(gòu)造及局部處理上都要與之相適應(yīng)，另外，由于高層建筑的重量大，居住人數(shù)多，而出現(xiàn)高密度居住，對居民的心理狀態(tài)、社會環(huán)境、城市結(jié)構(gòu)的動態(tài)平衡、居住區(qū)的空間組織等都帶來了新的問題。 第六，由于高層住宅的興建，居住區(qū)和城市由水平向發(fā)展轉(zhuǎn)向豎向發(fā)展，使經(jīng)濟評價方法和范圍發(fā)生了變化。 第七，新的結(jié)構(gòu)形式隨之而來的新的施工方式，同時也影響到設(shè)計方法和建筑管理。 綜上所述，建造高層住宅利大于弊，而合理的規(guī)劃和設(shè)計可以達到美化城市環(huán)境效果。可以預(yù)見，在相當長的一段時間內(nèi)，高

11、層建筑仍然是城市建設(shè)中的主要建筑形式。因此認識這些特點并掌握高層建筑結(jié)構(gòu)的分析理論和基本設(shè)計方法，可以為今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。 1.2總體布局 該住宅樓共為十四層，頂部設(shè)有電梯機房，一層至十四層均為住戶房間。一層兩單元，一單元分兩戶，并且對稱布置，這種布置對抗側(cè)力有利。 每套居室室內(nèi)的平而布置基本上按“大客廳，小臥室”的要求確定的，并且廚房靠近客廳，衛(wèi)生間靠近臥室，各種居住行為各得其所。 1.3平面交通 交通樞紐設(shè)置在建筑中心，電梯和樓梯通過前室連接，各戶之間通過走廊連接，并且各住戶離樓梯、電梯很近，這樣的交通路線簡捷流暢，同時在緊急情況下，用戶可以迅速疏散。 1.4豎向交通

12、 由于建筑物的層數(shù)，住戶的實際情況，本建筑中設(shè)有兩部電梯，即每單元各一部，同時兼防火電梯用，根據(jù)估算兩部電梯完全滿足要求。除了設(shè)置電梯本設(shè)計中也設(shè)計置了樓梯，在板式住宅中，雖設(shè)置了足夠量的電梯，但是樓梯仍然必須設(shè)置。它有如下作用： 1.作為住宅下面幾層，特別是2至3層的居民的主要垂直交通方式。 2.作為居民的短距離的層間交通。 3.作為非常情況下的疏散交通。 樓梯的位置，踏步的尺寸和數(shù)量，從考慮高層住宅的特點和一些建筑要求的方面做了設(shè)計和計算，樓梯采光為直接采光和人工照明相結(jié)合，樓梯兼作防煙樓梯。 1.5建筑物的朝向 選擇合理的住宅朝向是住宅區(qū)建筑物布置首先考慮的問題，影響建筑物朝

13、向的因素很多，如地理緯度、地段環(huán)境、局部氣候特征及建筑用地條件等。北方住宅的朝向以朝南為主，點式住宅如本設(shè)計的建筑不可避免使一半朝東西，一半朝南北。這種選擇主要考慮以下幾點： (1)炎熱的夏季盡量減少太陽光直射居室外墻或直射室內(nèi)。 (2)夏季有良好的通風，冬季避免冷風吹襲。 (3)冬季能有適量的陽光射入室內(nèi)。 (4)盡量適合建筑組合的需要。 (5)擬建建筑的交通與已有道路盡量融合一體。 (6)充分利用地形。 1.6戶型設(shè)計 在分析了我國目前城市人口結(jié)構(gòu)和家庭組成及發(fā)展趨勢，再結(jié)合該地區(qū)的實際居住條件決定采用兩種戶型配套使用，由于目前城市正由主干型轉(zhuǎn)換為核心型。兩種戶型可以滿足不

14、同層次和不同人口的家庭的需要。 1.6.1臥室 因為是休息的地方所以要求動、靜分開的同時，同時也要求同其它房間分隔開來；各人生活各得其所，具有良好的私密性。對房間的要求是隔聲效果好，臥室之間不應(yīng)穿越，同時必須直接采光，自然通風。 1.6.2客廳 根據(jù)中國特色，廳具有起居室、會客室、餐廳的多種功能。本設(shè)計中采用了大客廳分別與廚房、衛(wèi)生間、臥室相鄰，成為連接各房間的交通樞紐。起居室內(nèi)的門窗洞口布置應(yīng)綜合考慮使用功能要求，減少直接開向起居室的門數(shù)量。起居室內(nèi)布置家具的墻面直線長度應(yīng)大于3m。 1.6.3廚房 廚房的主要功能是炊事，有的廚房還同時兼有進餐或洗滌的功能，廚房是家務(wù)勞動中心。其

15、設(shè)計基本要求是： (1)廚房應(yīng)設(shè)置洗滌池、案臺、爐灶及排油煙機等設(shè)施或預(yù)留位置，按炊事操流程排列，操作凈長不應(yīng)小于2.10m。 (2)單排布置設(shè)備的廚房凈寬不應(yīng)小于1.5；雙排布置設(shè)備的廚房其兩排設(shè)備的凈距不應(yīng)小于0.90m。 (3)廚房應(yīng)該有直接的采光、自然通風，并宜布置在套內(nèi)近入口處。 基于以上要求，本設(shè)計中采用兩種型式廚房，均滿足尺寸要求。 1.6.4衛(wèi)生間 衛(wèi)生間的主要功能包括便溺，漱洗，沐浴，其居住標準、生活水平、自然條件、生活習慣不同，設(shè)施標準具有較大的差別。其設(shè)計要求為； (1)在滿足設(shè)備及人體活動空間要求的前提下，力求布置緊湊，設(shè)備的尺寸和安裝要符合人體工程學要

16、求，以便盡可能減少人的體力消耗。 (2)廁所、衛(wèi)生間是用水較多的場所，其建筑材料的選用及主要注意防水及排水并便于清潔，地面和墻裙應(yīng)選用防水、又不致于過滑的材料，地面要設(shè)置一定坡度。 (3)廁所、衛(wèi)生間產(chǎn)生的蒸汽及其臭味要組織好通風予以排除。最好采用外窗直接通風，否則采用通風道或設(shè)小功率排氣扇等措施。排風道的排氣口應(yīng)設(shè)在接近頂棚的位置。暗廁所，衛(wèi)生間采用人工照明，有條件的可通過高窗從鄰近房間直接間接采光。 本設(shè)計方案中采用的是公共使用的廁所和浴室。公共使用的廁所的設(shè)置與臥室和客廳都較靠近。這樣就大大方便了住戶。地面均采用防水地面磚，墻壁貼有色瓷磚，地面低于室內(nèi)地面20mm。設(shè)計１％的坡度以

17、防水流入室內(nèi)。采光分別用人工采光、自然采光，且有通風用的窗口。 1.6.5樓梯 本設(shè)計中，樓梯寬度為1.2m，滿足要求。樓梯踏步寬260mm。踏步高156mm。均滿足要求。 1.6.6大門入口的朝向 高層住宅的人口最好放在冬季主導風的背面，因為在迎風面上，越接近建筑物根部中心位置，其風壓值越大，如果在這個位置設(shè)入口。就成了泄風口，再加上入口必然與垂直交通相連，電梯井與樓梯井就成了披風簡，因此會加劇風的烈度，所以人口要盡量避免開向迎風面，有時受總體限制不得不將入口置于迎風面上時，入口就需做適當處理，本設(shè)計的高層住宅選擇北向入口，因為該地區(qū)冬季主導風向為西北風，所以選擇合理。 1

18、.6.7陽臺及欄桿 陽臺是樓層住戶與大自然相聯(lián)系的部分。它按其使用性質(zhì)可分為生活陽臺和 服務(wù)陽臺，陽臺設(shè)計中問題有尺寸、朝向、通風、視線、排水安全及附屬設(shè)施幾個方面。由于高層住宅的窗臺距地面較高，再加之周圍風速較大，易使產(chǎn)生心理上危險感，因此欄桿比多層住宅稍高，采用1.1m高的陽臺鋼筋混泥土欄桿，堅固耐用、通風、采光良好的同時給人以安全、舒適的感覺。 1.6.8垃圾處理 生活垃圾是住宅中必然要產(chǎn)生的廢物。目前我國公民每天的垃圾產(chǎn)生量是0.5 公斤，高層住宅中垃圾的排放量主要采用以下幾種方法： (1)集中服務(wù)管理的方法，即住戶規(guī)定的時間將生活垃圾裝在塑料筒內(nèi)，由大樓的管理人

19、員按時收集送出，此種方式對建筑設(shè)計比較簡單，但需良好管理。 (2)垃圾道輸送方式，設(shè)置專門的管道并進行垂直運輸，即垃圾道，但在進行設(shè)計中，對垃圾傾倒口，管道都應(yīng)以足夠的重視。傾倒口是垃圾的入口，為了使用方便，應(yīng)設(shè)置在交通樞紐等公共空間附近。由于高層住宅的垃圾道長，因而披風作用很大，由于上下層傾倒垃圾的可能性很大，為防止下層輕質(zhì)垃圾由上層的傾倒口飛出傾倒口直采用翻斗門，不能直接往管道里倒垃圾而要倒在翻斗內(nèi)，待門關(guān)閉后垃圾由翻斗內(nèi)落入管道內(nèi)。垃圾道要光滑而無棱角，無凸出物，否則容易掛結(jié)污物，而將管道堵死，特別是在北方，凸出物掛住垃圾后，會形成冰疙瘩，使管道被冰凍物堵死。 本設(shè)計采用第一種方式。

20、 1.6.10防火設(shè)計 各套戶型的進戶門均采用防火門，如某一住戶發(fā)生火災(zāi)可及時關(guān)閉防火門，防止火勢蔓延，使住戶有足夠的時間脫離危險區(qū)，保證了住戶的生命安全，進入樓梯入口的門為乙級防火門，耐火極限為1.2小時，該樓梯是發(fā)生火災(zāi)時居民疏散的主要通道采用封閉式樓梯間，可以有效地減少火災(zāi)造成的人身傷亡，為了有利于消防員及時運送消防器材和救護傷員，設(shè)計時在電梯前室入口，同樣設(shè)置了乙級防火門。 1.防煙樓梯 根據(jù)規(guī)范規(guī)定設(shè)置防煙樓梯，樓梯間入口處設(shè)有前室，前室內(nèi)設(shè)有送風、排 煙豎井，供疏散人員一經(jīng)到達前室，就達到了第一個安全地點，如果煙一旦侵入 前室，基本上可以從豎井排

21、除。 2.消防電梯 規(guī)范規(guī)定塔式高層住宅必須設(shè)置消防電梯，樓層內(nèi)每單元共設(shè)置一部電梯， 即消防電梯兼做普通載客電梯，發(fā)生大火災(zāi)時，消防員可以乘消防電梯迅速進入 火場，及時運送消防器材和救護傷員。 1.6.11使用房間的分類 從使用房間的功能要求分類。住宅中的房間有客廳、餐廳、臥室、衛(wèi)生間和廚房。 A戶型（三室二廳） 建筑面積 84.49 m2 主臥室的面積 14.62 m2 次臥室的面積 13.33 m2 書房的面積 11.47 m2 餐客廳的面積 36.47 m2 廚房的面積 5.08 m2 衛(wèi)生間的面積 3.52 m2 B

22、戶型 （兩室二廳） 建筑面積 70.60 m2 主臥室的面積 15.91m2 次臥室的面積 11.47 m2 餐客廳的面積 33.44m2 廚房的面積 5.50 m2 衛(wèi)生間的面積 4.28 m2 1.6.12門窗在房間平面中的布置 兩種戶型的入戶門寬為900mm、臥室門均為寬900mm，其中入戶門為防火門，臥室門為成品木門；衛(wèi)生間門寬700mm、廚房門寬為800mm，采用900mm的門可使一個攜帶東西的人方便的通過也能搬進書柜等尺寸較大的家具；700mm的門稍大于一個人通過寬度，這些較小的門扇，開啟時可以少占室內(nèi)的使用面積這對平面緊湊的核心式住宅顯得更加重

23、要。窗的高度1.5m。陽臺采用組合門窗高度2.4m。因設(shè)計中使用了最新的地熱式供暖方式，所以暖氣被取消了，窗的面積可以相應(yīng)的增大了。窗的位置考慮采光和通風的要求設(shè)置，使各房間的采光均滿足規(guī)范所規(guī)定的窗地比的要求。 73 第2章 結(jié)構(gòu)設(shè)計 2.1 結(jié)構(gòu)選型及幾何特征計算 2.1.1工程概況 該14層高層住宅樓，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)、墻下條形樁基，標準層建筑平面布置如圖2-1所示，主體結(jié)構(gòu)高度為39.4m，一層層高3.0m，二至十四層層高為2.8m，突出屋面電梯機房層高3.0m，結(jié)構(gòu)總高度42.4m。 該工程抗震設(shè)防烈度為7度，場地類別為Ⅱ類，設(shè)計地震分組為二

24、組，基本風壓0.55kN/m2，地面粗糙度為B類，基本雪壓為0.30kN/m2；該房屋為丙類建筑。 2.1.2主體結(jié)構(gòu)布置 該剪力墻結(jié)構(gòu)平面布置對稱，凸出、凹進尺寸符合規(guī)范要求；結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度沿豎向變化均勻，無剛度突變；結(jié)構(gòu)高寬比為H/B=39.4/12.3=3.20＜5；每個獨立墻肢段的高寬比均大于2，且墻肢長度均小于8m。剪力墻門洞口上下對齊，成列布置，形成了明確的墻肢和連梁。選用現(xiàn)澆樓板，各層樓板厚度均為150mm。 2.1.3材料的選用及剪力墻截面尺寸的確定 剪力墻結(jié)構(gòu)的混凝土強度等級：選用C30，鋼筋采用HPB235和HRB400級。剪力墻厚度按三級抗震等級設(shè)計時底部加強

25、部位不應(yīng)小于樓層高度的1/20且不應(yīng)小于160mm，其他部位不應(yīng)小于樓層高度的1/25且不小于160mm，本工程剪力墻采用雙排配筋，剪力墻截面的厚度均為：內(nèi)墻200mm，外墻300mm。 2.1.4剪力墻截面的類型判別及剛度計算 根據(jù)抗震設(shè)計的一般原則，對稱結(jié)構(gòu)的兩個主軸方向均應(yīng)進行抗震計算。限于篇幅，本設(shè)計只對一個方向進行計算，且假定結(jié)構(gòu)無扭轉(zhuǎn)。另外，根據(jù)《高層規(guī)程》，在計算剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移時，可以不考慮縱橫墻的共同工作，為了簡化計算，不考慮縱橫墻的共同工作。 1.剪力墻的類型判別 由圖2-1可得Y方向上各片剪力墻的平面尺寸，如圖2-2所示。由圖可知，YSW-21、YS

26、W-22、YSW-6、YSW-7、YSW-82均為整截面墻。該工程外墻的門洞口高度均為2400mm（其中洞口高度為1500mmm，1200mm，2100mm，窗臺高度為900mm，1200mm，300mm，由空心磚砌筑填充），則外門窗洞口處連梁高度均為400mm，內(nèi)墻門洞口的高度均為2000mm，則內(nèi)墻門洞口處連梁的高度均為800mm。 圖2-1 標準層平面布置圖 標準層： 外墻連梁的截面面積和慣性矩分別為： Abj=0.30.4=0.12m2 Ibj0=0.30.43=1.610-3m4 內(nèi)墻連梁的截面面積和慣性矩分別為： Abj=0.20.8=0

27、.16m2 Ibj0=0.20.83=8.5310-3m4 底層： 外墻連梁的截面面積和慣性矩分別為： Abj=0.30.6=0.18m2 Ibj0=0.30.63=5.410-3m4 內(nèi)墻連梁的截面面積和慣性矩分別為： Abj=0.21.0=0.2m2 Ibj0=0.21.03=16.710-3m4 圖2-2 Y方向各片剪力墻的截面尺寸 各片剪力墻截面特征列于表2-1。各片剪力墻連梁的折算慣性矩分別見表2-2，其中連梁的計算跨度及折算慣性矩分別按公式計算，截面剪應(yīng)力不均勻系數(shù)μ=1.2。根據(jù)表2-1和表2-2的

28、計算結(jié)果，求得各片剪力墻的整體工作系數(shù),再根據(jù)與墻肢慣性矩比In/I與ζ（根據(jù)建筑層數(shù)n及由查表確定）的關(guān)系，可進行剪力墻類型的判別，結(jié)果見表2-3。 表2-1中所用公式： Aj=bh； (2-1) Ij=； (2-2) yj=； (2-3) I=∑( Ij+ Ajy2j)；

29、 (2-4) 表2-1 Y向剪力墻截面特征 墻號 各墻肢截面面積Aj/m2 各墻肢截面慣性距Ij/m4 形心軸 組合慣性距 A1 A2 A3 A4 I1 I2 I3 I4 yi/m I/m4 YSW-1 0.66 0.66 1.23 0.2662 0.2662 1.723 5.35 25.3938 ∑Aj=2.82 ∑Ij=2.2554 YSW-4 0..15 0.18 0.003125 0.0054 1.4227 0.386 ∑Aj=0.33 ∑Ij=0.008525 YS

30、W-5 0.70 0.12 1.1 0.7146 0.0036 2.7729 5.8875 24.04 ∑Aj=1.92 ∑Ij=3.4911 YSW-9 0.08 0.86 0.001067 1.3251 3.1734 2.10 ∑Aj=0.94 ∑Ij=1.3262 YSW-12 0.96 0.72 1.8432 0.7776 5.0143 17.93 ∑Aj=1.68 ∑Ij=2.608 表2-2中所用公式： =； (2-5)

31、 2aj=2aio + ； (2-6) lbj= lbj0+ hb/2； (2-7) 表2-2 Y方向剪力墻連梁折算慣性矩 墻號 洞口 lbj0 /m hb /m Abj /m2 Ibj0 /m4 /m4 2aj /m YSW-1 1 0.9 0.4 0.12 0.0016 0.00117 1.1 2 0.9 0.4 0.12 0.0016 0.00117 1.1 YSW-4 1 1.6 0.4 0.12 0

32、.0016 0.00141 1.8 YSW-5 1 0.9 0.8 0.16 0.00853 0.00414 1.3 2 0.9 0.8 0.16 0.00853 0.00414 1.3 YSW-9 1 0.9 0.8 0.16 0.00853 0.00414 1.3 YSW-12 1 1.9 0.8 0.16 0.00853 0.00637 2.3 表2-3判別剪力墻所用公式： （多肢墻） (2-8-1) （雙肢墻）

33、 (2-8-2) IA = I－∑I j； (2-9) 表2-3 Y向剪力墻類型 墻號 ∑Ij /m4 I /m4 IA /m4 Z α IA/I 類型 YSW-1 2.2554 25.3938 23.1384 9.180 0.9112 多肢墻 YSW-4 0.008525 0.386 0.377475 0.905 29.877 1.0 壁式框架 YSW-5 3.4911 24.04 20.5489 0.987 10.424 0.9 整體小開口墻 YSW-9 1

34、.3262 2.100 0.7738 0.944 16.461 0.4 整體小開口墻 YSW-12 2.608 17.930 15.3221 0.950 15.25 0.85 整體小開口墻 2.剪力墻剛度計算 （1）各片剪力墻剛度計算 1）YSW-21、YSW-22、YSW-6、YSW-7和YSW-82為整截面墻，Ec=3.0107kN/m2。 整截面墻的等效剛度按下式計算： (2-10) 由式（2-10）計算出

35、的各整截面墻的等效剛度見表2-4。 表2-4 整截面墻的等效剛度 墻號 H /m bh /mm Aw /m2 Iw /m4 μ Ec /107kN/m2 EcIeq /107 kNm2 YSW-21 39.4 0.24.8 0.96 1.843 1.2 3.0 5.456 YSW-22 0.23.6 0.72 0.778 2.317 YSW-6 0.31.5 0.45 0.0844 0.253 YSW-7 0.25.0 1.00 2.083 6.160 YSW-82 0.21.2 0.24 0.0288

36、 0.0863 2）YSW-5、YSW-9和YSW-12（整體小開口墻） 整體小開口墻的等效剛度由下式計算： （2-12） 其中：截面的等效剛度，為剪力不均勻系數(shù)，矩形取1.2，為組合截面慣性矩。各整體小開口墻的等效剛度計算結(jié)果見表2-5。 表2-5 整體小開口墻的等效剛度 墻號 H /m A /m2 I /m4 μ Ec /107kN/m2 EcIeq /107 kNm2 YSW-5 39.4 1.92

37、 24.04 1.2 3.0 66.341 YSW-9 0.94 2.10 6.204 YSW-12 1.68 17.93 40.06 3）YSW-1（多肢墻） 由于水平地震作用近似于倒三角形分布，故可以由公式中的倒三角形荷載分布的算式計算聯(lián)肢墻的等效剛度，計算結(jié)果見表2-6 表2-6中所用公式： Ieq=∑Ii／[(1－T)＋T＋3.64γ2]； (2-13) γ2 =； (2-14) 表2-6 多肢墻的等效剛度 墻號 γ2 T

38、 Ieq EC /107kN/m2 EcIeq /107 kNm2 YSW-1 0.0016 0.80 0.036 9.61 3.0 28.83 4）YSW-4（壁式框架） 壁式框架梁柱軸線由剪力墻連梁和墻肢形心軸線確定，壁梁與壁柱的剛域長度按公式計算，表2-7和表2-8分別為由下式 ； （2-15-1） ； （2-15-2） 求得的壁梁和壁柱帶剛域桿件的等效剛度表中，。ib=，ic=分別為壁梁和壁柱線剛度，Ec=3.0107kN/m2。 根據(jù)梁柱線剛度比可求得柱的側(cè)移剛度

39、修正系數(shù)，進而計算得到柱的側(cè)移剛度及壁式框架的剪切剛度。計算結(jié)果見表2-9 表2-7 YSW-4壁梁的等效剛度 樓層 梁號 bbhb /mm I0 /m4 l0 /m l /m EcI /104 kNm2 ib /104 kNm 1~14 中梁 0.30.4 0.0016 1.8 2.7 0.22 0.831 14.462 4.99 圖2-3 壁梁的幾何特征 表2-8 YSW-4壁柱的等效剛度 樓層 柱號 bchc

40、/mm I0 /m4 h0 /m h /m EcI104 /kNm2 Kc104 /kNm 2~14 左柱 0.30.5 0.003125 2.65 2.8 0.19 0.871 9.63 3.44 右柱 0.30.6 0.0054 2.70 0.22 0.881 15.78 5.62 1 左柱 0.30.5 0.003125 2.65 3.0 0.19 0.871 11.85 3.95 右柱 0.30.6 0.0054 2.70 0.22 0.881 19.36 6.45 圖2-4 壁柱

41、的幾何特征 表2-9中所用公式： ； (2-16) ； (2-17) (2-18) 表2-9 YSW-4壁梁的修正剛度 樓層 a b βi C C` Cib(104)kNm C`ib(104)kNm 1~14 0.1667 0.1667 0.141 2.959 2.959

42、 14.965 14.965 表2-10中所用公式： ； (2-16) ； (2-17) ； (2-18) 表2-10 YSW-4壁柱的修正剛度 樓層 a b βi C C` (104) 2~14 左柱 0.0268 0.0268 0.01017 1.071 1.071 3.684 右柱 0.0179 0.0179 0.1411 1.383 1.383 7.772 1

43、 左柱 0.058 0.058 0.1017 1.086 1.086 4.290 右柱 0.05 0.05 0.1411 1.202 1.202 7.753 表2-11 YSW-4壁柱的側(cè)移剛度及壁式框架的剪切剛度 樓層 柱號 h /m Kc /104kNm D /104kN/m Cf /104kN 2~14 左柱 2.8 3.44 2.03 0.504 2.842 21.246 右柱 5.62 1.33 0.399 4.746 1 左柱 3.0 3.95 1.89 0.61

44、4 3.512 26.817 右柱 6.45 1.16 0.525 5.427 （2）總框架、總剪力墻剛度及結(jié)構(gòu)剛度特征值 總壁式框架各層的剪切剛度由各榀壁式框架的Cfi疊加而得，結(jié)果見表2-12；總框架的剪切剛度按下式計算，即： 表2-12 壁式框架總剪切剛度 樓層 h /m Cfi/104 kN 總壁式框架各層剪切剛度 /105kN 總剪切剛度 Cfi/105kN YSW-4 （4片） 2~14 2.8 21.246 84.984 86.6808 1 3.0 26.817 107.268

45、 表2-13 總剪力墻剛度 編號 墻體類型 數(shù)量 EcIeq /107 kNm2 /107 kNm 2 YSW-1 多肢墻 2 28.83 338.379 YSW-21 整截面墻 6 5.456 YSW-22 4 2.317 YSW-5 整體小開口墻 2 66.341 YSW-6 整截面墻 4 0.253 YSW-7 2 6.160 YSW-82 2 0.0863 YSW-9 整體小開口墻 2 6.204 YSW-12 2 40.06 為簡化計算，假定本例中連梁與總剪力墻之間的

46、連接為鉸接，總剪力墻剛度取各片剪力墻的等效剛度之和，計算結(jié)果見表2-13。結(jié)構(gòu)剛度特征值為 2.2 荷載計算[3] 2.2.1重力荷載計算（標準值） 1.屋面及樓面荷載 （1）屋面及樓面的永久荷載 屋面： 30厚細石混凝土保護層 0.0325=0.75 kN/㎡ SBS防水層 0.400kN/㎡ 20厚1:3水泥砂漿 0.0225=0.50 kN/㎡ 240厚膨脹珍珠巖 0.243.0=0.720 k

47、N/㎡ 20厚水泥砂漿找平層 0.0225=0.50 kN/m2 150厚現(xiàn)澆鋼筋砼板 0.1525=3.75 kN /㎡ 10厚水泥石灰膏砂漿打底 0.0114=0.140 kN/㎡ 合 計 ∑=6.76kN/㎡ 一般樓面： 8厚陶瓷地磚 0.00817.8=0.142 kN/㎡ 20厚干硬性水泥砂漿找平層 0.0225=0.50 kN/㎡ 150厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板

48、 0.1525=3.750 kN/㎡ 10厚水泥石灰膏砂漿打底 0.0114=0.140 kN/㎡ 合 計 ∑=4.532 kN/㎡ 衛(wèi)生間、廚房地面： 8厚陶瓷地磚 0.00817.8=0.142 kN/㎡ 20厚干硬性水泥砂漿找平層 0.0225=0.50 kN/㎡ 150厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆板 0.1525=3.750 kN/㎡ 10厚水泥砂漿打底

49、 0.0114=0.140 kN/㎡ 合 計 ∑=4.532kN/㎡ 陽臺恒載： 20厚水泥砂漿找平層 0.0225=0.500 kN/㎡ 100厚鋼筋混凝土現(xiàn)澆樓板 0.1025=2.500 kN/㎡ 10厚水泥石膏砂漿打底 0.0114=0.140 kN/㎡ 合 計 ∑=3.140 kN/㎡ （2）屋面及樓面活荷載 查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》本建筑樓

50、面活載為： 住宅 2.0 kN/㎡ 廚房、衛(wèi)生間 2.0 kN/㎡ 走道、門廳、樓梯 2.0 kN/㎡ 陽臺 2.5 kN/㎡ （3）屋面活載 不上人屋面 0.5 kN/㎡ （4）雪荷載 查《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》屋面水平投影面積上的雪荷載標準值為: SK=0.30 kN/㎡

51、 2.墻體自重 （1）外墻： 6厚水泥砂漿罩面 0.00625=0.150 kN/㎡ 12厚水泥砂漿 0.01225=0.300 kN/㎡ 300厚鋼筋混凝土墻 0.3025=7.500 kN/㎡ 20厚水泥石灰砂漿找平 0.0225=0. 500 kN/㎡ 30厚稀土保溫層 0.034=0.120 kN/㎡ 合 計 ∑=8.750 kN/㎡

52、 （2）內(nèi)墻： 15厚水泥石灰膏砂漿打底（兩面） 0.015142=0.42kN/㎡ 5厚水泥石灰膏砂漿罩面（兩面） 0.005142=0.14 kN/㎡ 200厚鋼筋混凝土墻 0.2025=5.000 kN/㎡ 合 計 ∑=5.560 kN/㎡ （3）內(nèi)隔墻： 5厚水泥石灰膏砂漿罩面（兩面） 0.005142=0.14 kN/㎡ 15厚水泥石灰膏砂漿打底（兩面） 0.015142=0.42 k N/㎡ 120厚空心磚墻

53、 0.12014=1.68 kN/㎡ 合 計 ∑=2.24 kN/㎡ （4）女兒墻： 6厚水泥砂漿罩面 0.00625=0.15 kN/㎡ 12厚水泥砂漿打底 0.01225=0.30 kN/㎡ 100厚鋼筋混凝土墻 0.1025=2.500 kN/㎡ 20厚水泥砂漿找平　　　　　 0.0225=0.500 kN/㎡ 合 計

54、 ∑=3.450 kN/㎡ 3.門窗重量 木門 0.2 kN/㎡ 鋼鐵門 0.45 kN/㎡ 乙級防火門 0.45 kN/㎡ 塑鋼窗 0.45 kN/㎡ 4.設(shè)備重量 電梯轎箱及設(shè)備取 2

55、00 kN 5. 梁自重 bh=250mm400mm 梁自重 0.25（0.40－0.15）25=1.5625 kN/m 10厚水泥石灰膏砂漿 0.01（0.4-0.15）214=0.07 kN/m 合 計 ∑=1.6325kN/m 2.2.2風荷載計算 基本風壓ωo=0.55kN/㎡，B類場地。由《荷載規(guī)范》可知，本工程風荷載體型系數(shù)可按圖2-3的規(guī)定采用。 由于本工程結(jié)構(gòu)計算高

56、度H=39.4.0m＞30m，但H/B=39.4/12.3=3.20>1.5，因此考慮風壓脈動的影響，風振系數(shù)取=1+ψZζν／μZ。 確定結(jié)構(gòu)基本周期T1= 0.05n=0.0514=0.7s，ωo T12 = 0.550.72=0.2695 kNs2/m2 由《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》可知，脈動增大系數(shù)ζ=1.30，脈動影響系數(shù)ν=0.50，振型系數(shù)ψZ=Hi／H。 圖2-5 風載體型系數(shù) 則風振系數(shù)= 1+ψZζν／μZ=1+1.300.5／μZHi／ H。

57、 在風荷載的作用下沿房屋高度分布風荷載標準值，即=0.55(0.8＋0.5)37.2μZ。 按上述方法確定的各樓層標高處風荷載標準值見表2-14。

58、

59、 表2-14 各樓層風荷載計算 樓 層 /m /(kN/m) /kN / kNm 機 房 42.4 1.5902 60.091 1.419 149.473 6337.655 14 39.4 1.000 1.5520 58.581 1.419 163.686 6449.22

60、8 13 36.6 0.929 1.5140 56.341 1.399 157.744 5773.430 12 33.8 0.858 1.4753 54.077 1.378 151.426 5118.199 11 31.0 0.787 1.4371 51.836 1.356 145.018 4495.558 10 28.2 0.716 1.3892 49.332 1.335 138.136 3895.435 9 25.4 0.645 1.3412 46.842 1.313 131.138 3330.905 8

61、22.6 0.574 1.2933 44.309 1.288 124.095 2804.547 7 19.8 0.503 1.2454 41.840 1.263 116.921 2315.036 6 17.0 0.431 1.1815 38.876 1.237 108.866 1850.722 5 14.2 0.360 1.1176 35.941 1.209 100.467 1426.631 4 11.4 0.289 1.0392 32.646 1.181 91.888 1047.523 3 8.6 0.218

62、 1.000 30.377 1.142 85.544 735.678 2 5.8 0.147 1.000 29.154 1.096 81.618 473.384 1 3.0 0.0761 1.000 27.903 1.049 83.683 251.049 0.0 1.000 26.6 1 在壁式框架—剪力墻結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的分析中，應(yīng)將沿高度分布的風荷載折算成倒三角分布荷載和均布荷載，qz按靜力等效的原理折算成的節(jié)點集中力Fi，見表2-14?，F(xiàn)以F3為例，說明其計算方法。 =83.3434+1.

63、0589+1.1415 =85.544 倒三角形分布的荷載和均布荷載由下式計算 （2-19） （2-20） 其中： kN kNm 則 =79.310kN/m =6.784kN/m 2.3水平地震作用計算 2.3.1.荷載代表值的計算 結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析的計算簡圖如

64、圖2-4，集中于各質(zhì)點的重力荷載Gi為計算單元范圍內(nèi)各樓層樓面上重力荷載代表值及上、下各半層的墻、柱等重力荷載。（樓電梯間樓面自重力荷載近似取一般樓面自重力荷載的1.2倍）。重力荷載代表值G1～G13計算結(jié)果列于表2-15，G14計算結(jié)果列于表2-16，G15計算結(jié)果列于表2-17。 表2-15 重力荷載代表值G1～G13的計算 項 目 單位面積重量（kN/㎡） 面 積 （㎡） 單位長度重量(kN/m) 長 度 (m) 重 量 (kN) 外墻 8.75 244.3 2137.625 內(nèi)墻 5.56 364.42 20

65、26.175 隔墻 2.24 25.76 57.702 門 0.200 25.2 5.040 門窗 0.450 98.1 44.145 樓板 4.532 342.18 1550.760 衛(wèi)生間廚房地面 4.532 36.76 166.596 樓梯間電梯間 5.4384 28.62 155.647 樓面活荷載 2.5 43.12 107.8 梁 1.6325 47.7 77.870 G1～G13=6329.36kN 表2-16 重力荷載代表值G14的

66、計算 項 目 單位面積重量（kN/㎡） 面 積 （㎡） 單位長度重量(kN/m) 長 度(m) 重 量 (kN) 14層外墻(半層) 1068.813 14層內(nèi)墻(半層) 1013.088 14層隔墻(半層) 28.851 屋面板 6.76 450.68 3046.597 樓梯間電梯間 4.5321.2 60.48 328.914 女兒墻 3.45 103.14 105.862 電梯間墻 5.56 19.04 105.862 電梯設(shè)備 200 雪荷載 0.30 450.68 135.204 電梯間樓面活荷載 2.5 28.62 71.55 G14=6152.5