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河南理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)-PAGE179-南昌市安義縣鳳凰小區(qū)2#樓第1節(jié)工程概況與設(shè)計條件1.1建筑工程概況與結(jié)構(gòu)選型南昌市某小高層住宅,設(shè)有一層地下室,地面以上為12層住宅,其中11、12層為復(fù)式住宅,地下室標(biāo)高為-3.000m,一層平面標(biāo)高為±0.000m,其余標(biāo)準(zhǔn)層曾高均為2.9m;第12層的電梯機(jī)房與12層躍層平齊,層高也是2.900m,首層室內(nèi)外高差為0.6,建筑物的總高度為39.950m,建筑沿縱向的寬度為39.8m,沿建筑的橫向?qū)挾葹?7.050m。根據(jù)建筑的使用功能,房屋的高度與層數(shù)、場地條件,結(jié)構(gòu)材料以及施工技術(shù)等因素,綜合考慮抗側(cè)力結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系,所有樓層的墻體厚度均為200mm,門洞高度一般取2.10m,其具體寬度詳見建施圖門窗表,基本窗臺的高度為0.9m,窗洞高度具體詳見門窗表,剪力墻的平面布置具體詳見平面圖,除圖中注名外,墻體定位均為軸線居中樓蓋結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板,樓板厚度分別為100mm,120mm,150mm和180mm四種,地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位,其板厚為180mm,基礎(chǔ)現(xiàn)澆鋼筋混凝土筏型基礎(chǔ)。外墻保溫材料采用50厚聚苯復(fù)合保溫板,建筑填充墻采用KM1非承重空心磚,內(nèi)墻采用加氣混凝土砌塊,外墻、分戶隔墻厚度為200mm,戶內(nèi)隔墻厚度為100mm,樓面、屋面具體做法詳見建筑設(shè)計說明。1.2設(shè)計依據(jù)本工程建筑依據(jù)下列現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計:(1)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068—2003;(2)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB5009—2003;(3)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》GB50223—2001;(4)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011—2003;(5)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010—2005;(6)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3—2005。1.3設(shè)計的基本條件(1)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限,安全等級以及建筑的抗震設(shè)防類別本工程為普通小高層民用住宅樓,屬于一般的建筑物,根據(jù)《結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》第1.0.5條,結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限為50年;按照《結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》第1.0.8條和7.0.3條,建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級,結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為=1.0。根據(jù)《建筑抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)》第3.0.2條和第10.0.2條,建筑抗震設(shè)防類別為丙類。建筑室內(nèi)外地面至檐口的高度為36.950m,高寬比為2.17,根據(jù)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第4.2.2條和第4.2.3條,本工程屬于A級高度鋼筋混凝土高層建筑。(2)雪荷載根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附表D.4《全國各城市的50年一遇雪荷載和風(fēng)壓》,南昌地區(qū)的基本雪壓=0.45KN/。(3)風(fēng)荷載=1\*GB3①基本風(fēng)壓本工程建筑房屋高度小于60m,其基本風(fēng)壓可按重現(xiàn)期為50年的基本風(fēng)壓確定,按照《高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第3.2.2條條文說明的要求,基本風(fēng)壓應(yīng)取《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》附錄D.4《全國各城市的雪壓和風(fēng)壓值》中50年一遇的風(fēng)壓,基本風(fēng)壓=0.45KN/。②地面粗糙度本工程房屋位于有密集建筑群的城市市區(qū),地面粗糙度類別為C類。(4)抗震設(shè)防的有關(guān)參數(shù)擬建場地土層的等效剪切波速為=285m/s,屬于中硬土,建筑場地的覆蓋厚度為4m,根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》表4.1.6的規(guī)定,建筑場地類別為Ⅰ類。按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》附錄A—《我國主要城鎮(zhèn)抗震設(shè)防烈度,設(shè)計基本地震加速度和設(shè)計地震分組》的規(guī)定,南昌地區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本加速度值為0.10g,設(shè)計地震分組為第三組。本工程建筑主要屋面的高度為39.950m,根據(jù)《高層混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》地4.8.2條的規(guī)定,剪力墻的抗震等級為二級。1.4混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第3.4.1條的規(guī)定,本工程混凝土結(jié)構(gòu)可根據(jù)其所處的環(huán)境條件的不同,劃分為一類和二a類兩中環(huán)境類別,參見表1-1-1混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別表1-1-1環(huán)境類別一類二a類條件室內(nèi)樓板、梁、剪剪力墻室內(nèi)潮濕環(huán)境、非非嚴(yán)寒和非非寒冷地區(qū)區(qū)的露天環(huán)環(huán)境,與無無侵蝕性的的水或土壤壤直接接觸觸的環(huán)境第2節(jié)主要結(jié)構(gòu)材料2.1鋼筋本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的縱向受力鋼筋選用HRB400級和HRB335級熱軋鋼筋,箍筋和剪力墻分古鋼筋選用HRB335和HPB235級熱軋鋼筋,HPB235級熱軋鋼筋應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》GB13013的要求,HRB335和HRB400級熱軋鋼筋應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499的要求,且鋼筋的抗拉強(qiáng)度實測值與屈服強(qiáng)度實測值之比不小于1.25,屈服強(qiáng)度實測值與強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值比應(yīng)大于1.3,鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計值與彈性模量按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第4.2.3條和第4.2.4條的規(guī)定采用,參見表1-2-1。混凝土強(qiáng)度設(shè)計值與彈性模量表1-2-1鋼筋種類符號(N/)(N/))HPB2352102102.1HPB3353003002.0HRB4003603602.02.2混凝土在本工程中,結(jié)構(gòu)各樓層采用混凝土等級的情況見表1-2-2。混凝土強(qiáng)度設(shè)計值與彈性模量按照《混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》第4.1.4條和第4.1.5條的規(guī)定采用,參見表1-2-3結(jié)構(gòu)各層采用混凝土強(qiáng)度等級情況表1-2-2部位剪力墻樓板地下室~3層C35C304~12層C30C30混凝土設(shè)計值與彈性模量表1-2-3混凝土強(qiáng)度等級級(N/)(N/)C3014.31.433.00C3516.71.573.152.3結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》第3.4.2條的規(guī)定,結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合表1-2-4的要求。結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求表1-2-4環(huán)境類別一類二a類最大水灰比0.650.55最小水泥用量225275最大氯離子含量量(%)1.00.2最大堿含量不限制3.0當(dāng)混凝土中加入活性摻和料或能提高耐久性的外加劑時,可適當(dāng)降低最低水泥用量,當(dāng)使用非堿活骨料時,對混凝土中的堿含量可不作限制。第3節(jié)結(jié)構(gòu)計算模型3.1基本假定目前,在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)(特別是剪力墻結(jié)構(gòu))設(shè)計時,大都采用三維空間有限元軟件進(jìn)行計算。無論是在豎向荷載作用下,還是在風(fēng)荷載或多遇地震作用下,均假定結(jié)構(gòu)及構(gòu)件處于理想彈性狀態(tài),故此可以采用線彈性方法計算高層混凝土結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)和承載能力極限狀態(tài)時的變形和內(nèi)力。由于高層建筑結(jié)構(gòu)的計算模型非常復(fù)雜,為了減少結(jié)構(gòu)的自由度,在進(jìn)行計算分析時,常引入“樓板在平面內(nèi)的剛度為無限大,在平面外剛度為零”的假定,使得每一層樓層中任何構(gòu)件在樓層平面的平移和轉(zhuǎn)動均可以用該層參考點(diǎn)的平移和轉(zhuǎn)動表示,從而大大減少了結(jié)構(gòu)的自由度和計算量。當(dāng)樓板的平面形狀比較狹長或有較大的凹入及開動造成樓板平面內(nèi)剛度有較大削落時,在水平力作用下樓板的變形不能忽視,此時,應(yīng)對采用剛性樓板假定的計算結(jié)果加以修正,或者直接采用能夠模擬樓板平面內(nèi)剛度的板殼單元進(jìn)行分析。3.2計算軟件與主要參數(shù)本工程采用有中國建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部開發(fā)的《多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件SATWA》進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體力學(xué)計算。剪力墻的合理簡化與力學(xué)模擬一直是高層建筑結(jié)構(gòu)計算中的難點(diǎn),它直接決定了結(jié)構(gòu)力學(xué)分析模型的合理性與計算結(jié)構(gòu)的精度,SATWE軟件才用空間桿單元模擬梁、柱及支撐,用字殼元基礎(chǔ)上凝聚而成的墻元模擬剪力墻。這中墻元既有平面內(nèi)剛度,也有平面外剛度。另外,程序?qū)袅Φ亩纯诔叽缫约翱臻g位置也沒有限制,可以較好地模擬實體剪力墻和開洞剪力墻。結(jié)構(gòu)彈性分析時采用的主要參數(shù)如下:結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)1.0混凝土容重27.5豎向荷載計算信息模擬施工永久、活荷載是否分開計算分開柱、墻設(shè)計時活荷載折減折減傳給基礎(chǔ)的活荷載是否折減折減柱、墻、基礎(chǔ)活荷載折減系數(shù)(計算截面以上層數(shù))1層1.02~3層0.854~5層0.706~8層0.659~12層0.60風(fēng)荷載計算信息計算Y方向風(fēng)荷載基本風(fēng)壓0.45地面粗糙度類別C類地震作用計算信息計算Y方向水平地震作用是否考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)震動影響否結(jié)構(gòu)計算振型數(shù)15抗震設(shè)防烈度7度設(shè)計基本地震加速度值0.15g設(shè)計地震分組第三組場地類別Ⅰ類場地剪力墻抗震等級二級周期折減系數(shù)0.95活荷載組合值系數(shù)0.5結(jié)構(gòu)的阻尼比(%)5連梁剛度折減系數(shù)0.7中梁剛度增大系數(shù)1.8地震作用放大系數(shù)梁主筋強(qiáng)度360.0墻主筋強(qiáng)度360.0梁箍筋強(qiáng)度300.0墻分布筋強(qiáng)度300.0梁箍筋間距(mm)200.0墻水平分布筋間距(mm)200.0墻豎向分布筋配筋率(%)0.25第4節(jié)豎向荷載4.1樓面及屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值屋面及樓面均布活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值及其組合值系數(shù),準(zhǔn)永久值系數(shù)見表1-4-1屋面及樓面均布活荷載表1-4-1房間部位活荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合值系數(shù)準(zhǔn)永久值系數(shù)屋面不上人屋面0.50.70上人屋面2.00.70.4樓面住宅2.00.70.4廚房2.00.70.5衛(wèi)生間2.00.70.4走廊、門廳2.00.70.4消防疏散樓梯3.50.70.3陽臺2.50.70.5物業(yè)辦公2.00.70.4電梯機(jī)房7.00.90.8注:水箱等重大設(shè)備按實際荷載采用4.2屋面及樓面永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值4.2.1不上人屋面架空層:495×495×35,C20預(yù)制混凝土板(φ6鋼筋雙向中距150),1:2水泥沙漿填縫35支座:M5沙漿砌120×120×200多孔黏土磚支座,支座下一層卷材,卷材周邊大出支座40。200防水層:高聚物改性瀝青防水卷材δ≥3.0保溫層:B4110/0.7792.394找坡層:1:8水泥膨脹珍珠巖找2%坡≥20找平層:1:3水泥沙漿,沙漿中摻聚丙烯或綿綸—6纖維0.75—0.90結(jié)構(gòu)層:100厚鋼筋混凝土屋面板0.1×25=2.5頂棚抹灰:20厚1:3水泥沙漿抹灰0.02×20=0.4合計5.2944.2.2上人屋面保護(hù)層:25厚1:4干硬水泥沙漿,面上撒素水泥,上鋪8~10厚地磚,鋪平拍實,縫寬5~8,1:1水泥沙漿填縫墊層:C20細(xì)石混凝土,內(nèi)配φ4@150×150鋼筋網(wǎng)片隔離層:干鋪無紡聚脂纖維布一層3.184保溫層:B25/0.771防水層:高聚物改性瀝青防水卷材δ≥3.0找平層:1:33水泥沙漿漿中摻聚丙丙烯或綿綸綸—6纖維0.75—0..90結(jié)構(gòu)層:1000(120)厚鋼筋筋混凝土屋屋面板0.11×25==2.5(0.122×25==3.0)頂棚抹抹灰:20厚1:3水泥沙漿漿抹灰0.022×20==0.4合計6.0084(6.5884)4.2.3客廳廳樓面8厚企口強(qiáng)化復(fù)合合地板3~5厚泡沫塑塑料襯墊12~18厚細(xì)細(xì)木工板或或中密度板板(背面滿滿刷氟化鈉鈉防腐劑)1.420厚1:2.5水泥沙漿漿找平60厚CL7.5輕集集料混凝土土120厚現(xiàn)澆混混凝土樓板板00.12××25=3320厚1:3水泥沙漿抹灰0.022×20==0.4合計44.84.2.4餐廳廳樓面及各各走道樓面面8厚企口強(qiáng)化復(fù)合合地板3~5厚泡沫塑塑料襯墊12~18厚細(xì)細(xì)木工板或或中密度板板(背面滿滿刷氟化鈉鈉防腐劑)1.420厚1:2.5水泥沙漿漿找平60厚CL7.5輕集集料混凝土土100厚現(xiàn)澆混混凝土樓板板0.110×255=2.5520厚1:3水泥沙漿抹灰0..02×220=0..4合計4..34.2.5衛(wèi)生生間、陽臺臺、廚房樓樓面8~10厚地面面磚,干水水泥擦縫30厚1:3干硬水泥沙漿結(jié)結(jié)合層表面面撒水泥粉粉1.5厚聚氨脂脂防水層(兩兩道)3.005最薄處20厚11:3水泥沙漿漿或C20細(xì)石砼找坡抹平平100厚現(xiàn)澆混混凝土樓板板0.100×25==2.520厚1:3水泥沙漿抹灰0..02×220=0..4合計5..954.2.6各臥臥室樓面聚氨脂彈性漆或或水晶地面面板漆兩道道,并打蠟蠟上光4~8厚軟木地地板,用膏膏狀粘結(jié)劑劑粘鋪,木木條或鋁條條收邊18厚松木毛底版445度斜鋪鋪(稀鋪背背面滿刷氟氟化鈉防腐腐劑),上鋪防潮潮卷材一道道,水泥釘釘固定1..4520厚1:3水泥沙漿找平水泥漿一道(內(nèi)內(nèi)摻建筑膠膠)60厚1:6水泥焦渣填充層層100厚現(xiàn)澆混混凝土樓板板0..10×225=2..520厚1:3水泥沙漿抹灰00.02××20=00.4合計4..354.2.7電梯梯廳、公共共走廊樓面面20厚石材板干水泥泥擦縫20厚1:3干硬性水泥沙漿漿結(jié)合層表表面撒水泥泥粉1.8860厚CL7.5輕集集料混凝土土120厚現(xiàn)澆混混凝土樓板板0.112×255=320厚1:3水泥沙漿抹灰0..02×220=0..4合計5.24.2.8電梯梯機(jī)房樓面面40厚C20細(xì)石混凝凝土,表面面撒1:1水泥沙子子隨打隨抹抹光1.5聚氨脂防防水層(兩兩道)2..2最薄處20厚11:3水泥沙漿漿或C20細(xì)石混凝凝土找坡抹抹平150厚現(xiàn)澆混混凝土樓板板0.115×255=3.77520厚1:3水泥沙漿抹灰00.02××20=00.4合計6..354.3隔墻永久久荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值4.3.1兩面面刷除乳膠膠漆內(nèi)墻面面樹脂乳膠涂料二二道飾面封底漆一道(干干燥后再做做面涂)5厚1:0.5:2.55水泥石灰灰膏沙漿找找平0.47769厚1:0.5:3水泥泥石灰膏沙沙漿打底掃掃毛或劃出出紋道素水泥一道(內(nèi)內(nèi)摻建筑膠膠)100(2000)厚加氣氣混凝土砌砌塊0.1(0.2)×7.55=0.775(1.5)合計1.2226(1.9776)4.3.2一面面刷乳膠漆漆一面釉面面磚(衛(wèi)生生間、廚房房)樹脂乳膠涂料二二道飾面封底漆一道(干干燥后再做做面涂)5厚1:0.5:2.55水泥石灰灰膏沙漿找找平0.22389厚1:0.5:3水泥泥石灰膏沙沙漿打底掃掃毛或劃出出紋道素水泥一道(內(nèi)內(nèi)摻建筑膠膠)白水泥擦縫(或或1:1彩色水泥泥細(xì)砂沙漿漿勾縫)5厚釉面磚(粘貼貼前先將釉釉面磚浸水水兩小時以以上)4厚強(qiáng)力膠粉泥粘粘結(jié)層,揉揉擠壓實0.3341KNN/m21.5厚聚合物物水泥基復(fù)復(fù)合防水涂涂料防水層層9厚1:3水泥沙漿打底壓壓實抹平素水泥沙漿一道道,甩毛(內(nèi)內(nèi)摻建筑膠膠)100(2000)厚加氣氣混凝土砌砌塊00.1(0.2)×7.55=0.775(1.5)合計1.2338(2.0778)4.3.3一面面掛石材一一面刷乳膠膠漆內(nèi)墻面面(電梯廳廳、走廊)樹脂乳膠涂料二二道飾面封底漆一道(干干燥后再做做面涂)5厚1:0.5:2.55水泥石灰灰膏沙漿找找平9厚1:0.5:3水泥泥石灰膏沙沙漿打底掃掃毛或劃出出紋道0.2238素水泥一道(內(nèi)內(nèi)摻建筑膠膠)稀水泥漿擦縫30厚花崗石板面層層,正、背背面及四周周邊滿涂防防污劑,石板背面預(yù)留穿穿孔(或槽槽),用88號鋼絲(或或φ4不繡鋼掛鉤),與與鋼筋網(wǎng)綁綁扎牢固灌50厚1:2.5水泥沙漿漿分層灌注注插搗密實實,每層150~2000且不大于于板高1/3,(灌漿漿前先將花花崗11KN/mm2石板背面和墻體體基面澆水水濕潤)φφ6鋼筋網(wǎng)(雙向間距按飾面面尺寸定)與與墻體基面面留的鋼筋筋頭焊接牢牢固墻體基面預(yù)留φφ8鋼筋頭長150或M8×880膨脹螺絲絲(雙向間距按飾飾面尺寸定定)100(2000)厚加氣氣混凝土砌砌塊0..1(0.2)×7.55=0.775(1.5)合計2.788(3.53)4.3.4一面面掛花崗石石,一面刷刷乳膠漆外外墻面(1~2層)稀水泥漿擦縫30厚花崗石石石板,有有板背面預(yù)預(yù)留穿孔(或或勾槽)穿穿18號鋼絲(或φ44不繡鋼掛掛鉤)與雙向鋼鋼筋網(wǎng)固定定,花崗石板與磚墻墻之間的20厚空隙層層內(nèi)用1:2.5水泥沙漿灌實φφ6雙向鋼筋筋網(wǎng)(中距距按板材尺尺寸)1.1992KN//m2與墻內(nèi)預(yù)埋鋼筋筋(伸出墻面50)電焊(或18號低碳鍍鋅鋼絲綁綁扎)墻墻內(nèi)預(yù)埋φ8鋼筋,伸伸出墻面50,或預(yù)埋50×550×4鋼板,雙向中距距700(采用預(yù)預(yù)埋鋼板時時,由鋼板板上焊φ8鋼筋與雙向鋼筋筋網(wǎng)固定)樹脂乳膠涂料二二道飾面封底漆一道(干干燥后再做做面涂)5厚1:0.5:2.55水泥石灰灰膏沙漿找找平00.23889厚1:0.5:3水泥泥石灰膏沙沙漿打底掃掃毛或劃出出紋道素水泥一道(內(nèi)內(nèi)摻建筑膠膠)200厚非承重重空心磚0..2×9..8=1..96合計3.3394.3.5一面面聚苯乙烯烯保溫板,一一面刷乳膠膠漆外墻面面(3~12層)20厚1:3水泥沙漿(磚墻墻、鋼筋混混凝土墻)或1:1:8水泥石灰沙漿找找平10厚1:1(重量比)水泥泥專用膠粘粘劑刮于板板背面40厚聚苯乙烯泡沫沫塑料板加加壓粘牢,板板面打麻成成細(xì)麻面0..541.5厚專用膠粘加強(qiáng)強(qiáng)于需要加加強(qiáng)的部位位1.5厚專用膠膠粘標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)于整個墻墻面,并用用抹刀將網(wǎng)網(wǎng)壓入膠泥泥中基層整修平整,不不漏網(wǎng)紋及及抹刀痕樹脂乳膠涂料二二道飾面封底漆一道(干干燥后再做做面涂)5厚1:0.5:2.55水泥石灰灰膏沙漿找找平00.23889厚1:0.5:3水泥泥石灰膏沙沙漿打底掃掃毛或劃出出紋道素水泥一道(內(nèi)內(nèi)摻建筑膠膠)200厚非承重重空心磚0.2××9.8==1.966合計2.7738第5節(jié)風(fēng)荷載作用下的的位移和內(nèi)內(nèi)力5.1風(fēng)荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值在主體結(jié)構(gòu)計算算時,風(fēng)荷荷載作用面面積應(yīng)取垂垂直于風(fēng)向向的建筑物物最大投影影面積,風(fēng)風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值按下列列公式計算算:(5-1)式中——風(fēng)荷載載標(biāo)準(zhǔn)值();———高度z處的風(fēng)震震系數(shù);———風(fēng)荷載載體型系數(shù)數(shù);———風(fēng)壓高度度變化系數(shù)數(shù);——基本風(fēng)壓壓()5.1.1風(fēng)荷荷載體型系系數(shù)風(fēng)荷載體型系數(shù)數(shù)是指風(fēng)作作用在建筑筑物表面上上所引起的的實際壓力力或吸力與與來流風(fēng)速速度壓的比比值,它反反映了建筑物表表面在穩(wěn)定定風(fēng)壓作用用下靜態(tài)壓壓力的特征征分布規(guī)律律,主要與與建筑物外外形和尺寸寸有關(guān),考考慮到本工工程的建筑筑外形不是是很規(guī)整,風(fēng)風(fēng)荷載體型型系數(shù)取1.4。5.1.2風(fēng)壓壓高度變化化系數(shù)本工程地面粗糙糙度為C類,結(jié)構(gòu)構(gòu)各樓層高高度變化系系數(shù)如下表表:結(jié)構(gòu)各層的風(fēng)壓壓高度變化化系數(shù)表1-5-1樓層號層高(m)高度(m)122.935.41.07112.935.21.03102.929.60.9992.926.70.9582.923.80.9072.920.90.8562.918.00.8052.915.10.7442.912.20.7432.99.30.7422.96.40.7413.53.50.745.1.3風(fēng)震震系數(shù)由于本工程高度度大于30m,且高寬寬比大于1.5,應(yīng)采用用風(fēng)震系數(shù)數(shù)來考慮風(fēng)風(fēng)壓脈動的的影響,高高層建筑結(jié)結(jié)構(gòu)在離室室外地面高高度z處的風(fēng)震震系數(shù)可按按下列公式式計算:(5-2)式中——脈動增增大系數(shù);;———脈動影響響系數(shù);———震型系數(shù)數(shù)5.1.3.11脈動增大大系數(shù)脈動增大系數(shù)可可根據(jù)地面面粗糙度類類別,基本本風(fēng)壓以及及結(jié)構(gòu)的基基本自振周周期T,按照《高高層混凝土土結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程》表表3.2..6確定,結(jié)結(jié)構(gòu)的基本本自振周期期,由結(jié)構(gòu)構(gòu)動力學(xué)計計算確定,對對于比較規(guī)規(guī)則的結(jié)構(gòu)構(gòu),也可采采用近似公公式計算。本本工程結(jié)構(gòu)構(gòu)的基本自自振周期可可用公式::(5-3)式中H——房屋屋的主體高高度(m),不包包括電梯機(jī)機(jī)房和屋頂頂水箱的高高度;BB——房屋的的寬度(m),也就就是震動方方向的長度度。=0.669,其相應(yīng)的脈動動增大系數(shù)數(shù)=1.11855.1.3.22脈動影響響系數(shù)振型系數(shù)可由結(jié)結(jié)構(gòu)動力計計算確定,計計算時可僅僅考慮受力力方向基本本振型的影影響,本工工程可近似似取振型計計算點(diǎn)距室室外地面高高度z與房屋高高度H的比值。根據(jù)公式計算得得到的各層層樓層風(fēng)振振系數(shù)見表表1-5-2結(jié)構(gòu)各樓層的風(fēng)風(fēng)振系數(shù)表表表1-5-2樓層號高度(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結(jié)構(gòu)的風(fēng)風(fēng)荷載及相相應(yīng)的內(nèi)力力根據(jù)基本風(fēng)壓、風(fēng)風(fēng)荷載體型型系數(shù)以及及樓層標(biāo)高高處的風(fēng)壓壓高度變化化系數(shù)和風(fēng)風(fēng)振系數(shù),根據(jù)公式式可求出各各樓層標(biāo)高高處的風(fēng)荷荷載標(biāo)準(zhǔn)值值,見表1-5-3。各樓樓層風(fēng)荷載載標(biāo)準(zhǔn)值表表1-5-3樓層號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在進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體體計算時,可可以將風(fēng)荷荷載作為集集中力作用用于結(jié)構(gòu)的的樓層標(biāo)高高處。結(jié)構(gòu)構(gòu)各樓層處處由風(fēng)荷載載標(biāo)準(zhǔn)值引引起的水平平集中力,層層剪力和傾傾覆力矩可可由下列公公式計算::式中、、分別別為第i層結(jié)構(gòu)由由風(fēng)荷載標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值引起起的水平集集中力、層層剪力和傾傾覆力矩;;——第i層結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載載標(biāo)準(zhǔn)值;;、——分別為結(jié)構(gòu)迎風(fēng)風(fēng)面的寬度度和高度;;、——分別為第i層層結(jié)構(gòu)至室室外地面的的高度。公式的含義如上上圖所示,結(jié)結(jié)構(gòu)各樓層層在風(fēng)荷載載標(biāo)準(zhǔn)值作作用下的水水平集中力力、層剪力力和傾覆力力矩參見表表1-5-4。風(fēng)荷載作用下各各樓層的荷荷載、剪力力和傾覆力力矩表1-5-4樓層號(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風(fēng)荷載作作用下結(jié)構(gòu)構(gòu)各樓層的的水平位移移和層間位位移由于本工程建筑筑高度較小小,很容易易滿足《高高層混凝土土結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程》的的相應(yīng)規(guī)定定,經(jīng)計算算后可得各各樓層的水水平位移層層間位移如如下表所示示,表1-5-5。風(fēng)荷載作用下各各樓層的層層間位移和和位移角表1-5-5樓層號層高(m)層間位移(mmm)總位移(mm)層間位移角層間位移角限值值122.90.513.991/56861/1000112.90.483.481/6042102.90.453.01/644492.90.402.551/725082.90.372.151/783872.90.331.781/878862.90.311.451/935552.90.301.141/966742.90.260.841/11154432.90.230.581/12609922.90.200.351/14500013.50.150.151/233333第6節(jié)地震作用下的位位移和內(nèi)力力6.1抗震設(shè)計計要點(diǎn)我國《建筑抗震震設(shè)計規(guī)范范》中提出出的抗震設(shè)設(shè)防的基本本方針是“小震不壞壞、中震可可修、大震震不倒”。在高層層建筑混凝凝土結(jié)構(gòu)抗抗震設(shè)計中中,通過兩兩階段抗震震設(shè)計方法法來實現(xiàn)“三個水準(zhǔn)”抗震設(shè)防防的目標(biāo)。第一階段的抗震震設(shè)計是對對結(jié)構(gòu)在多多遇地震作作用下進(jìn)行行彈性分析析,主要驗驗算結(jié)構(gòu)的的樓層位移移、層間位位移,整體體穩(wěn)定性和和結(jié)構(gòu)構(gòu)件件的抗震承承載力。對對于大多數(shù)數(shù)的建筑結(jié)結(jié)構(gòu),可以以只進(jìn)行第第一階段抗抗震設(shè)計,通通過抗震概概念設(shè)計和和抗震構(gòu)造造措施來滿滿足第二和和第三水準(zhǔn)準(zhǔn)的抗震設(shè)設(shè)防要求。第二階段抗震設(shè)設(shè)計是對結(jié)結(jié)構(gòu)在罕遇遇地震作用用下進(jìn)行彈彈塑性分析析。對于有有特殊要求求的建筑,地地震時容易易倒塌的建建筑以及有有明顯薄弱弱層的不規(guī)規(guī)則結(jié)構(gòu),除除了進(jìn)行第第一階段抗抗震設(shè)計外外,還要進(jìn)進(jìn)行結(jié)構(gòu)薄薄弱部位的的彈塑性層層間變形驗驗算,并采采取相應(yīng)的的抗震構(gòu)造造措施來保保證結(jié)構(gòu)具具有足夠的的延性。根據(jù)《高層混凝凝土結(jié)構(gòu)技技術(shù)規(guī)程》的的相應(yīng)規(guī)定定,高度不不超過40m,以剪切切變形為主主,剛度和和質(zhì)量分布布比較均勻勻的建筑物物,可采用用底部剪力力法,本工工程采用此此法。由于于本工程不不屬于質(zhì)量量與剛度分分布明顯不不均勻,不不對稱的結(jié)結(jié)構(gòu),按照照《高層混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)技術(shù)規(guī)程程》第3.3..2條的規(guī)定定,可以只只計算單向向水平地震震作用下的的扭轉(zhuǎn)影響響。采用底部剪力法法時,其計計算簡圖如如下圖所示示:結(jié)構(gòu)總水水平地震作作用的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值可按下下式計算::(6-1)式中——相應(yīng)于結(jié)結(jié)構(gòu)基本自自振周期的的值——結(jié)構(gòu)等等效總重力力荷載代表表值,=00.85(6-2)——計算地地震作用時時,結(jié)構(gòu)總總重力荷載載代表值,(6-3)———第j層重力荷荷載代表值值為了考慮高層建建筑彎曲振振型的影響響,可首先先把一部分分地震作用用△移到頂層,剩下下部分再分分配到各樓樓層:(i=1,2,……n)(6-4)式中、——第第i,j樓層層的計算高高度。頂部附加水平地地震作用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為::△(6-5)式中——頂頂部附加水水平地震作作用系數(shù),當(dāng)基本自振周期時,為0;當(dāng)基本自振周期時,按下表采用:頂部附加水平地地震作用系系數(shù)表1-6-1(s)≤0.250.08+0..070.3~0.440.08+0..01≥0.550.08-0..02本工程自振周期期=0.69,特征周周期值為0.35;1.4××0.355=0.449;,所以:=0.088+0.011=0.008×0..69+00.01==0.066526.2總重力荷荷載代表值值民用建筑的墻體體自重按上上下各一半半集中到樓樓蓋,頂層層墻體的一一半集中到到樓蓋,女女兒墻、挑挑檐集中到到屋蓋;樓樓面荷載及及屋面荷載載分別集中中到樓蓋和屋蓋蓋計算。民用建筑集中到到屋蓋和樓樓蓋處的重重力,荷載載代表值(標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值)::=1.0屋蓋++0.5雪+1.0女兒墻+1.0挑檐+1.0墻(頂半半層高);;=1.0樓蓋++1.0活+1.0墻(上下下各半)計算地震作用時時,抗震設(shè)設(shè)計的總重重力荷載代代表值,應(yīng)應(yīng)取結(jié)構(gòu)和和構(gòu)配件自自重標(biāo)準(zhǔn)值值和有關(guān)的的可變荷載載組合值之之和:(6-6)(6-7)式中——計算算地震作用用時,建筑筑結(jié)構(gòu)的總總重力荷載載代表值;;——集中于質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)i的重力標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值;——結(jié)構(gòu)和和構(gòu)配件自自重標(biāo)準(zhǔn)值值;———有關(guān)可可變荷載的的組合值系系數(shù)。6.3計算各樓樓層重力荷荷載代表值值6.3.1框架架梁(KL)和連梁梁(LL)由于本工程采用用剪力墻結(jié)結(jié)構(gòu),且從從底層到頂頂層的剪力力墻墻厚均均為2000mm,所所以與之對對應(yīng)的KL的厚度均均為2000mm,KL的梁截面面高度為4400mmm,500mmm,450mmm;連梁LL的寬度為為200mmm,100mmm,與之之對應(yīng)的梁梁截面高度度取4000mm,300mmm。6.3.2以下下為各樓層層荷載代表表值6.3.2.11一層重力力荷載代表表值樓板重力荷載::20011.11++800..44=22801..55KKNKL、LL重力荷載:3668+555.4=4423.44KN墻體自重:15564+1112.554+85543.775+2118.0==104338.3KN=2801.555+4223.4++104338.3==139444.599KN活荷載:8899.94KN6.3.2.22二層重力力荷載代表表值樓板重力荷載::11855.1255+8533.3=22038..42KNKL、LL重力荷載:4445.8KN墻體自重:16632+3337.11+85443.755+2188.0+8842.776=111573..62KN=2038.422+4455.8+1115733.62==156227.488KN活荷載:9488.1KN6.3.2.33三、五、七七、九層重重力荷載代代表值樓板重力荷載::11744.3+8845.448=20019.778KNKL、LL、XL重力荷載:3884+9..6+1773.6++4.3==571..5KN墻體自重:13314.224+3773.444+6500.7+88543..75+2265.888=111148KN=2019.788+5711.5+1114188=137739.33KN活荷載:9399.42KN6.3.2.44四、六、八八、十層重重力荷載代代表值樓板重力荷載::11855.13++853..3=20038.442KNKL、LL、XL重力荷載:3884+9..6+1998.3++6.177=5988.07KN墻體自重:13314.224+3773.444+6788.68++85433.75++265..88=1111766KN=2038.422+5988.07++111776=133812..49KN活荷載:9488.1KN6.3.2.5511層重力力荷載代表表值樓板重力荷載::18966.14++577..2=24473.334KNKL、LL、XL重力荷載:3884+9..6+1773.6++4.3==571..5KN墻體荷載:13314.224+3773.444+6500.7+88543..75+2265.888=111148KN=2473.344+5711.5+1111488=141192.884KN活荷載:8633.82KN6.3.2.6612層重力荷荷載樓板重力荷載::474..15+4441.559=9115.744KNKL、LL、XL重力荷載:1883+5..69=1188.669KN女兒墻+墻體自自重:9115.144+1888.69++46544.58==57588.41KN=915.14++188..69+44654..58=55758..41KN活荷載:79..03KN經(jīng)過計算后,各各樓層代表表值如下::12層:915.774+1888.699+46554.588×1/22+79..03×11/2=33471..24KN11層:2473.344+5711.5+1111488×1/22+46554.588×1/22+8633.82××1/2==113778.044KN10層:2038.422+5988.07++111776×1//2+111148××1/2++948..1×1//2=144272..54KN9層:2019.788+5711.5+1111488×1/22+111176×11/2+9939.442×1//2=144222..99KNN8層=6層=4層=14272..54KN7層=5層=3層=14222..99KN2層:2038.422+4455.8+1115733.62××1/2++111448×1//2+9448.1××1/2==143119.088KN1層:2801.555+4233.4+1104388.3×11/2+1115733.62××1/2++889..94×11/2=1146755.88KN6.4計算總水水平地震作作用的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值6.4.1結(jié)構(gòu)構(gòu)的計算簡簡圖如下圖圖所示:6.4.2計算算=00.85××1578826.336=1344152..41KNN(6-8)=1==52445.577KN6.4.3頂部部附加水平平地震作用用標(biāo)準(zhǔn)值△=0.06522×52445.577=3422KN根據(jù)公式(ii=1,2,……n)計算各各樓層橫向向地震剪力力見下表,表1-6-2。各各層橫向地地震剪力表表1-6-2樓層號122.935.43471.244122881..90.031494494112.932.511178.004369786..30.093456950102.929.614272.554422467..20.106519.81469.892.926.714222.999379753..80.096470.71940.582.923.814272.554339686..50.086421.72362.272.920.914222.999297260..50.075367.82729.962.918.014272.554256905..70.065318.73048.652.915.114222.999214767..10.054264.83313.442.912.214272.5541741250.044215.83529.232.99.314222.999132273..80.033161.8369122.96.414319.00891642.110.023112.83803.813.53.514675.88851365.660.01363.73867.5注:表中第12層層中加了△=3422KN6.4.4橫向向剪力墻各各層水平地地震作用和和地震剪力力見下圖6.4.5單向向水平地震震作用下結(jié)結(jié)構(gòu)各樓層層的地震作作用標(biāo)準(zhǔn)值值及相應(yīng)的的地震剪力力,地震傾傾覆力矩見見表1-6-3水平地震作用下下各樓層的的地震作用用標(biāo)準(zhǔn)值、地地震剪力及及地震傾覆覆力矩1--6-3樓層號124944941432.6114569504187.610519.81469.88450.0229470.71940.514077.558421.72362.220927.8857367.82729.928844.666318.73048.637685.555264.83313.447294.444215.83529.2575293161.8369168232.992112.83803.879264163.73867.592800.226.5地震作用用下結(jié)構(gòu)各各樓層水平平位移和層層間位移在水平地震作用用下,按彈彈性方法計計算結(jié)構(gòu)各各樓層水平平位移和位位移角參見見表1-6-4地震震作用下各各樓層的層層間位移和和層間位移移角表1-6-4樓層號層高(m)層間位移(mmm)總位移()(mmm)層間位移角位移角限值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節(jié)風(fēng)荷載作用下和和地震作用用下的內(nèi)力力計算7.1風(fēng)荷載作作用下①軸線上的的墻肢內(nèi)力力計算7.1.1所有有剪力的線線剛度計算算7.1.2①軸軸線上的計計算簡圖如如下===0.11143====0.06683=0..21.99=0.338=0..21.66=0.332=0.2××(1.6++1.9++0.7++1+1..6+1.35+11.5+22.4+22.2+00.4+22.45++0.3++0.3++0.9++2.655+0.22+1+11.5+11.6+22.1+22.4+22.2+00.4+22.45++0.3++0.3++0.9++2.655+0.22+1+11.5+11.6+11.5+11.55++0.7++1)=14..25=7.1.3基本本參數(shù)7.1.3.11連梁的等等效剛度7.1.3.22軸向參數(shù)數(shù)7.1.3.33整體參數(shù)數(shù)=6.15<110屬于聯(lián)聯(lián)肢剪力墻墻的范疇