本科畢業論文目錄第1章工程概況與設計條件TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"建筑概況于結構選型 ?2設計依據 3設計基本條件 3\o"CurrentDocument"混凝土結構的環境類別 3第2章建筑設計建筑設計部分 4套內建筑面積 5結構設計 4第3章主要結構材料\o"CurrentDocument"主要結構材料 6第4章結構計算模型\o"CurrentDocument"基本假定 7\o"CurrentDocument"計算軟件與主要參數 8樓梯計算 9第5章 豎向荷載\o"CurrentDocument"屋面及樓面活荷標準值 12\o"CurrentDocument"屋面及樓面永久荷載標準值 12\o"CurrentDocument"隔墻永久荷載標準值 14第6章風荷載作用下的內力\o"CurrentDocument"風荷載的標準值 16風載體形系數 16\o"CurrentDocument"風壓沿高度變化系數 16風振系數 17\o"CurrentDocument"結構的風荷載及相應的內力 19第7章 水平地震作用計算\o"CurrentDocument"抗震設計要點 22\o"CurrentDocument"結構自振周期及振型 24\o"CurrentDocument"水平地震作用標準值、地震剪力和地震傾覆力矩 25\o"CurrentDocument"地震作用下結構個樓層水平位移和層間位移 26第8章結構構件計算\o"CurrentDocument"房間1各構件內力計算 28剪力墻的截面設計 29\o"CurrentDocument"房間1板的計算 35第9章樓梯計算\o"CurrentDocument"樓梯平面布置 37梯段計算 37平臺板計算 40本科畢業論文第1章工程概況與設計條件一、建筑概況于結構選型武漢市某高層住宅樓，標準層層高為3m,第18層為電梯間和水箱，層高4.8m,首層室內外高差0.45m，建筑物總高度56.25m。建筑物沿X方向長度為20.4m，沿Y方向上的長度為12.2m。高層就愛你住的平面布置如圖1-1所示。根據建筑物的使用功能、房屋的高度與層數、場地條件、結構材料以及施工技術因素綜合考慮，抗側力結構采用現澆鋼筋混凝土剪力墻體系。墻體厚度均為200mm，剪力墻的平面布置如圖1-1。墻體定位均為軸線居中。樓蓋結構采用現澆鋼筋混凝土板，標準層樓板厚度為100mm，電梯機房及樓梯樓面樓板厚度為150mm。基礎采用現澆鋼筋混凝土筏型基礎。建筑隔墻采用陶粒混凝土空心砌塊砌筑，分戶墻厚度為200mm，戶內隔墻厚度為200mm，主臥衛生間隔墻以及儲存室墻厚度為100mm。屋面保溫材料采用硬質聚氨酯泡沫，焦渣混凝土找坡，室內建筑地面的主要做法為鋪設地磚。二、設計依據本工程依據下列現行國家標準或者行業標準進行結構設計：1房屋建筑制圖統一標準GB/T50001-20012總圖制圖標準GB/T50103-20013民用建筑設計通則JGJ37-87（試行）4建筑制圖標準GB/T50104-20015建筑設計防火規范（1997年局部修訂）GBJ16-87（2001年版）6建筑結構制圖標準GB/T50105-20017建筑結構荷載規范GB50009-20018砌體結構設計規范GB50003-20019混凝土結構設計規范GB50010-200210建筑地基基礎設計規范GB50007-200211建筑抗震設計規范GB50011-200812高層建筑混凝土技術規程JGJ3-2002本科畢業論文13建筑樁基技術規范JGJ94-9414住宅設計規范GB50096-1999（2003年版）15高層民用建筑設計防火規范GB50045-95（2001年版）16建筑設計資料集17建筑結構構造資料集18建筑設計常用數據手冊三、設計的基本條件1、該市建筑自然基本條件：全年主導風向：東北風最大凍土深度：0.20m基本雪荷載：So=0.5KPa基本風荷載：Wo=0.35KPa（離地10m高處值）場地土類別：II類抗震設計：6度設計分組為第一組2、工程地質條件：第一層為填土層，厚度為1.0m,1=17KN/m2,Es=6.0Mpa;fk1=100kPa,第二層為粘土層，厚度為1.0m,2=18KN/m2,fk2=160kPa,Es=9.0Mpa;第三層為砂質泥巖，3=19KN/m2,fk3=350kPa,未鉆穿Es=13.0Mpa.地下水埋深2.0m,無侵蝕性.單體+0.000相對絕對標高30.400m.室內外高差300mm.3、本課題為武漢市某師部住宅小區規劃方案總體布局中的一棟高層住宅。4、建筑材料供應：目前本市市場上符合國家標準的建材均可。四、混凝土結構的環境類別按照《混凝土結構設計規范》第3.4.1條規定，本工程混凝土結構可以根據其所處環境定為一類。本科畢業論文第2章：建筑設計一、建筑設計部分：1.建筑設計要求（1）造型美觀、能體現當代青年人的特點，使用方便、經濟合理。（2）防火、日照、采光、通風等各項指標均應符合規范要求。（3）裝修標準：外墻采用釉面磚，顏色及立面分格自行處理。（僅供參考）內墻采用白色乳膠漆。（僅供參考）廁所均做淺色瓷磚至頂。（4）屋面設計（不考慮上人）：屋面面層（防水層）用PVC卷材。設置保溫、隔熱層（樓梯間屋面可不設）（5）樓地面：（僅供參考）居住房間：水泥地面；衛生間：鋪淺色防滑地磚；其它：水磨石樓地面。屋面工程不上人平屋面做法：屋面做法采用卷材柔性防水屋面做法88J1-X1《工程做法》。按國家標準《屋面工程技術規范》GB50207-94相關部分執行墻體外墻裝飾外墻采用100X100面磚，基層用15厚1:3水泥砂漿分層抹平，5厚1:2水泥砂漿抹面；面磚業主自定內墻裝修內墻裝修采用水泥砂漿面，做法詳見88J1-X1《工程做法》，面層裝修業主自定頂棚裝修采用水泥砂漿面，做法詳見88J1-X1《工程做法》地面采用水泥砂漿面，做法詳見88J1-X1《工程做法》樓面采用水泥砂漿面，做法詳見88J1-X1《工程做法》踏腳線為150高水泥砂漿面，做法詳見88J1-X1《工程做法》衛生間采用300X300防滑地磚，墻面采用150X150白色面磚墻裙高1800mm,衛生間防水層，其坡度為i=1%。各房間木門采用鋼制門其它內裝修標準由業主確定外裝修本科畢業論文外窗采用塑鋁合金白色玻璃，采用推拉窗，做法規范要求施工。落水管采用PVC白色管。根據《建筑抗震設防分類標準》本工程按丙類建筑進行抗震設防。住宅入戶口采用防盜門。樓梯欄桿刷黑色銀粉漆二道。陽臺欄桿采用鐵花欄桿高1150。圖中未注明的門垛為240mm寬，圖中未注明大樣線腳，采用成品線腳。施工中應注意各工種配合，做好管道，設備安裝的預留預埋，不得事后打洞鑿槽。樓梯的設計也要滿足《高層民用建筑設計防火規范》的b*h250mm*150mm。樓梯的寬度、平臺梁的跨度也滿足要求。未盡事宜應嚴格按國家現行有關規范施工驗收。二、套內建筑面積:主臥（帶衛生間）21.60而次臥一11.34而次臥二11.73而客廳16.38而餐廳及走道17.04而衛生間4.41面廚房5.22面陽臺5.85面套內建筑面積90.65而公共面積（樓梯間、電梯間及過道）37.00而第3章主要結構材料本科畢業論文一、鋼筋本工程結構構件的縱向受力鋼筋選用HRB335級和HRB400級熱軋鋼筋，箍筋和剪力墻分布鋼筋選用HRB335級和HPB235級熱軋鋼筋。HPB235級鋼筋應符合現行熱軋國家標準《鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋》GB13013的要求，HRB335級和HRB400級熱軋鋼筋應符合現行國家標準《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499的要求，且鋼筋的抗拉強度實測值于屈服強度的實測值之比不小于1.25,屈服強度實測值與強度標準值的比值不應大于1.3。鋼筋的強度設計值于彈性模量按照《混凝土結構設計規范》第4.2.3和第4.2.4條的規定采用，參見下表2-1鋼筋種類符號fy(N/mm2)f,y(N/mm2)Es(x105)HPB2342102102.1HRB3353003002.0HRB4003603602.0二、混凝土1、剪力墻的混凝土等級，1至7層剪力墻結構采用C35級混凝土，8至14層結構采用C30級混凝土，15至18層剪力墻結構采用C25級混凝土。2、梁的混凝土等級為C30.3、板的混凝土等級為C304、底層墊層混凝土等級為C15,基礎構件墊層混凝土等級為C155、基礎混凝土等級為C30三、焊條1、HPB235級鋼筋互焊及與HRB335級鋼筋焊接時，使用E43xx焊條2、HRB335級鋼筋互焊時，使用E50xx焊條第4章結構計算模型

本科畢業論文一、基本假定本結構為高層剪力墻結構，采用三維空間有限元軟件進行計算。無論是在豎向荷載作用下，還是在風荷載或者水平荷載作用下，均假定結構及構件處于理想彈性狀態，故此可采用先彈性方法計算高層混凝土結構在正常使用極限狀態和承載能力極限狀態時的變形能力和內力。由于高層建筑結構的計算模型非常復雜，為了減少結構計算的自由度，在進行計算分析時，通常引入“樓板在平面內剛度無限大，在平面外剛度為零”的假定，使得每一層樓中任何構件在樓層平面內的平移和轉動均可以用該層參考點的平移和轉動表示，從而大大減少結構的自由度和計算量。當樓板的平面形狀比較狹長或者有較大的凹入及開洞造成樓面平面內剛度有所削弱，在水平力的作用下樓板的變形不能忽視。此時，應對采用剛性樓板假定的計算結果加以修正，或者直接采用能夠模擬樓板平內剛度的板殼單元進行分析。二、計算軟件與主要參數本工程采用由中國建筑科學研究院PKPMCAD工程部開發的《多層級高層建筑結構空間有限元分析與設計軟件SATWE》進行結構的整體力學計算。結構主要設計信息如下：結構材料信息：混凝土容重(kN/m3):鋼材容重(kN/m3):水平力的夾角(Rad):地下室層數：豎向荷載計算信息：風荷載計算信息：載地震力計算信息：力鋼砼結構Gc鋼砼結構Gc=26.00Gs=78.00ARF= 0.00MBASE=0按模擬施工加荷計算方式計算X,Y兩個方向的風荷計算X,Y兩個方向的地震不計算本科畢業論文結構類別： 短肢剪力墻結構TOC\o"1-5"\h\z裙房層數： MANNEX= 0轉換層所在層號： MCHANGE= 0墻元細分最大控制長度(m) DMAX= 2.00墻元側向節點信息： 內部節點是否對全樓強制采用剛性樓板假定 是采用的樓層剛度算法 層間剪力比層間位移算法結構所在地區 全國風荷載信息 修正后的基本風壓(kN/m2):WO=0.35地面粗糙程度：C類結構基本周期(秒)：T1=1.55體形變化分段數：MPART=2各段最高層號：NSTi=1718各段體形系數：USi=1.401.30地震信息 振型組合方法(CQC耦聯;SRSS非耦聯) CQC計算振型數：NMODE=21地震烈度：NAF=6.00場地類別：KD=2設計地震分組：一組特征周期TG=0.40多遇地震影響系數最大值Rmax1=0.04罕遇地震影響系數最大值Rmax2=0.50框架的抗震等級：NF=3剪力墻的抗震等級：NW=3活荷質量折減系數：RMC=0.50本科畢業論文TOC\o"1-5"\h\z周期折減系數： TC= 0.90結構的阻尼比(%)： DAMP= 5.00是否考慮偶然偏心： 是是否考慮雙向地震扭轉效應： 是斜交抗側力構件方向的附加地震數 = 0活荷載信息 考慮活荷不利布置的層數 不考慮柱、墻活荷載是否折減 折算傳到基礎的活荷載是否折減 折算 柱，墻，基礎活荷載折減系數

計算截面以上的層數 折減系數TOC\o"1-5"\h\z1 1.002---3 0.854---5 0.706---8 0.659---20 0.60>20 0.55調整信息 中梁剛度增大系數：BK=2.00梁端彎矩調幅系數：BT=0.85梁設計彎矩增大系數：BM=1.00連梁剛度折減系數：BLZ=0.70梁扭矩折減系數：TB=0.40全樓地震力放大系數：RSF=1.000.2Qo調整起始層號：KQ1=00.2Qo調整終止層號：KQ2=0頂塔樓內力放大起算層號：NTL=0

本科畢業論文TOC\o"1-5"\h\z頂塔樓內力放大： RTL= 1.00九度結構及一級框架梁柱超配筋系數CPCOEF91= 1.15是否按抗震規范5.2.5調整樓層地震力IAUTO525= 1是否調整與框支柱相連的梁內力 IREGU_KZZB = 0剪力墻加強區起算層號 LEV_JLQJQ = 1強制指定的薄弱層個數 NWEAK = 0配筋信息 梁主筋強度(N/mm2):IB=300柱主筋強度(N/mm2):IC=300墻主筋強度(N/mm2):IW=300梁箍筋強度(N/mm2):JB=210柱箍筋強度(N/mm2):JC=210墻分布筋強度(N/mm2):JWH=210梁箍筋最大間距(mm):SB=100.00柱箍筋最大間距(mm):SC=100.00墻水平分布筋最大間距(mm):SWH=200.00墻豎向筋分布最小配筋率(%):RWV=0.30單獨指定墻豎向分布筋配筋率的層數：NSW=0單獨指定的墻豎向分布筋配筋率(%):RWV1=0.60設計信息 RWO= RWO= 1.00有側移不作為剛域否按單偏壓計算RN= 0.85BCB=30.00柱計算長度計算原則：梁柱重疊部分簡化：是否考慮P-Delt效應:柱配筋計算原則：鋼構件截面凈毛面積比:梁保護層厚度(mm):10本科畢業論文柱保護層厚度(mm): ACA=30.00是否按砼規范(7.3.11-3)計算砼柱計算長度系數：否荷載組合信息 恒載分項系數：CDEAD=1.20活載分項系數：CLIVE=1.40風荷載分項系數：CWIND=1.40水平地震力分項系數：CEA_H=1.30豎向地震力分項系數：CEA_V=0.50特殊荷載分項系數：CSPY=0.00活荷載的組合系數：CD_L=0.70風荷載的組合系數：CD_W=0.60活荷載的重力荷載代表值系數：CEA_L=0.50剪力墻底部加強區信息 剪力墻底部加強區層數 IWF=3剪力墻底部加強區高度(m) Z_STRENGTHEN=9.45第5章豎向荷載11

本科畢業論文一、屋面及樓面活荷標準值屋面及樓面均布活荷載標準值及其組合值系數、準永久值系數見下表5-1屋面及樓面均布荷活載表5-1房間部位活荷載標準值(kN/m)組合值系數Wc準永久值系數不上人的屋屋面 面上人的屋面2.00.70.4住宅2.00.70.4廚房2.00.70.5衛生間2.00.70.4樓面走廊、門廳2.00.70.4樓面消防疏散樓梯陽臺電梯機房7.00.90.8二、屋面及樓面永久荷載標準值0.01kN/m20.5*0.040=0.02kN/m?0.01kN/m20.5*0.040=0.02kN/m?16.0*0.200=3.20kN/m25.0*0.100=2.5kN/m0.40kN/m防水層40mm厚硬質聚氨酯泡沫保溫層2%焦渣混凝土找坡，平均200mm厚100厚鋼筋混凝土樓板吊頂、管道Eg=6.13kN/m2、上人屋面10mm厚地磚面層10mm厚地磚面層撒素水泥面0.05kN/m12

本科畢業論文25mm厚水泥砂漿結合層防水層40mm厚硬質聚氨酯泡沫保溫層2%焦渣混凝土找坡，平均200mm厚100mm厚鋼筋混凝土樓板吊頂、管道20.0*0.025=0.50kN/m?0.10kN/m0.5*0.040=0.02kN/m16.0*0.200=3.2kN/m25*0.100=2.5kN/m0.40kN/m20.0*0.025=0.50kN/m?0.10kN/m0.5*0.040=0.02kN/m16.0*0.200=3.2kN/m25*0.100=2.5kN/m0.40kN/m3、起居室、臥室10mm厚鋪地磚面層20mm厚水泥砂漿結合層20mm厚焦渣混凝土墊層100mm厚鋼筋混凝土樓板20mm厚板底抹灰20.0*0.010=0.20kN/m20.0*0.020=0.40kN/m16.0*0.020=0.32kN/m25.0*0.100=2.50kN/m20.0*0.020=0.40kN/mEg=3.82kN/m4、廚房衛生間樓面20*0.010=0.20kN/m20*0.020=0.40kN/m24.0*0.040=0.96kN/m20*0.010=0.20kN/m20*0.020=0.40kN/m24.0*0.040=0.96kN/m25.0*0.100=2.5kN/m0.40kN/m20mm厚水泥砂漿結合層平均40mm厚細石混凝土找坡100厚鋼筋混凝土樓板吊頂、管道Eg=4.46kN/m5、陽臺樓面20.0*0.030=0.60kN/m25.0*0.100=2.50kN/m20.0*0.020=0.40kN/m20.0*0.030=0.60kN/m25.0*0.100=2.50kN/m20.0*0.020=0.40kN/m100厚鋼筋混凝土樓板20mm厚板底抹灰Eg=3.5kN/m13本科畢業論文6、電梯廳、水箱間樓面20mm厚花崗巖面層 28.0*0.020=0.56 kN/m?30mm厚干硬性水泥砂漿結合層 20.0*0.030=0.60 kN/m100mm厚混凝土樓板 25.0*0.100=2.50 kN/m20mm厚板底抹灰 20.0*0.020=0.40 kN/mEg=4.06kN/m7、電梯機房及樓梯間屋面30mm厚水泥砂漿面層壓實趕光 20.0*0.030=0.60 kN/m20mm厚焦渣混凝土墊層 16.0*0.020=0.32 kN/m150mm厚鋼筋混凝土樓板 25.0*0.150=3.75 kN/m20mm厚板底抹灰 20.0*0.020=0.40kN/mEg=5.07kN/m三、隔墻永久荷載標準值1、雙面抹灰陶粒混凝土空心砌塊墻體20mm厚雙面抹灰 20.0*0.020*2=0.80kN/m200mm(100mm)厚陶粒混凝土空心砌塊 8.0*0.200=1.6kN/m(8.0*0.100=0.80kN/m)Eg=2.40(1.60)kN/m2、一面抹灰、一面貼瓷磚陶粒混凝土空心砌塊墻體5mm厚瓷磚面層(單面) 20.0*0.005=0.10kN/m20mm厚水泥砂漿(雙面) 20.0*0.020*2=0.80kN/m200mm(100mm)陶粒混凝土空心砌塊 8.0*0.200=1.60kN/m(8.0*0.100=0.8kN/m)14本科畢業論文Eg=2.50(1.70)kN/m?在進行結構的整體分析計算時，將填充墻的荷載視為均布線荷載加載于梁上。剪力墻的建筑飾面、保溫層材料以及抹灰等恒荷載可以通過調整混凝土材料的容重在結構自重中予以考慮。因此本工程在輸入計算參數的時，混凝土容重的取值為r=26KN/m3,自動計算樓板恒載，附加荷載一般取1.5kN/m2,主臥將衛生間荷載等效為均布荷載，附加荷載調整為3.0kN/m2；樓梯間設置板厚為0,附加恒荷載根據前面計算調整為4.6kN/m2。活荷載由規范取得，主要標準層的四、結構各樓層荷載及質量中心、剛度中心對于高層建筑，活荷載所占的比重很小，因此在進行節否整體計算時，可以不考慮活荷載不利布置的影響。本工程各樓層的質量中心與剛度中心在X方向上基本重合，在Y方向上差別也不大。第6章風荷載作用下的內力15本科畢業論文一、風荷載的標準值在主體結構計算時，由于本結構界面突出部分比較小，可以近似看做矩形截面計算風荷載，風荷載標注值按下列公式計算：==bmm⑴。 （6-1）式中■■一風荷載標準值（kN/m2）b——高度z處的風振系數ms——風荷載體形系數mz——風壓沿高度變化系數w0 基本風壓（kN/m2）二、風載體形系數ms風荷載體形系數是至風荷載在建筑物表面上所引起的實際壓力（吸力）與來流風速度壓的比值。它反映了建筑物表面在穩定風壓作用下靜態壓力的特征分布規律，主要與建筑物的外形和尺寸有關。考慮到本工程建筑物外形的不規則性，風荷載體形系數ms取1.4。三、風壓沿高度變化系數mZ本工程地面粗糙度類別為C類，結構各樓層的風壓高度變化系數mz如下表6-1所示。結構各樓層的風壓高度變化系數表6-1樓層號層高h(m)高度z.(m)mz184.856.251.31173.0051.451.26163.0048.451.23153.0045.451.2016

本科畢業論文143.0042.451.16133.0039.451.12123.0036.451.08113.0033.451.04103.0030.451.0193.0027.450.9683.0024.450.9173.0021.450.8663.0018.450.7753.0015.450.7443.0012.450.7433.009.450.7423.006.450.7413.453.450.74四、風振系數bz高層建筑結構的基本自振周期較長，應考慮脈動風壓對結構順風向的影響。高層建筑結構在離室外高度z處的風振系數bz可按下列公式計算:(6-2)式中 T1——脈動增大系數u——脈動影響系數fz——振動系數1、脈動增大系數x脈動增大系數x可以根據地面粗糙系數類別、基本風壓值wo以及結構基本自振周期T,按照《高規》表3.2.6-1確定。結構基本自振周期T由結構動力學計算17本科畢業論文確定，對于比較規則的結構，也可以采用近似公式計算。本工程結構的基本自振周期取0.66,wT2=0.35X0.662=0.153,查表得相應的脈動增大系數為x=1.28。0 12、脈動影響系數u脈動影響系數u可根據地面粗糙類別、建筑物的高度H和建筑物迎風面的高寬比H/B，根據《高規》表3.2.6-2確定。本工程建筑物沿X方向20.4m，沿Y方向12.2m，X和Y方向上的高寬比分別為

2.76和4.61，因此相應的脈動影響系數u分別為0.49和0.50.由于脈動影響系數u在X方向和Y方向上非常接近，所以取脈動影響系數u=0.50o3、振型系數fz振型系數fz可有結構動力學計算確定，計算式僅考慮受力方向基本振型的影響，本工程的振型系數參見表6-2結構個樓層的風振系數；表表6-2層號高度Z.imzfzb=1+，z mz1856.251.311.001.491751.451.260.911.461648.451.230.861.451545.451.200.811.431442.451.160.751.411339.451.120.701.401236.451.080.651.391133.451.040.591.361030.451.010.541.34927.450.960.491.33824.450.910.431.30721.450.860.381.28618.450.770.331.2718

本科畢業論文515.450.740.271.23412.450.740.221.1939.450.740.171.1526.450.740.111.1013.450.740.061.05五、結構的風載及相應的內力根據基本風壓w0、風荷載體型系數ms以及各樓層標高處的風壓沿高度變化系數mz和風振系數bz，根據公式可以求出各樓層標高處的風荷載標準值"，見下表6-3結構各樓層標高處的風荷載標注值表6-3層號w(kN/m?)msmzbz3k(kN/m?)180.351.31.311.490.89170.351.41.261.460.90160.350.87150.330.84140.310.80130.300.76120.351.41.081.390.74110.351.41.041.360.69100.351.41.011.340.6690.351.40.961.330.6380.351.40.911.300.5870.351.40.861.280.5460.351.40.771.270.4850.351.40.741.230.4519本科畢業論文40.351.40.741.190.4330.351.40.741.150.4220.351.40.741.100.4010.351.40.741.050.38在進行結構整體計算時，可將風荷載作為水平集中力作用于樓層標高處。結構各樓層處由風荷載引起的水平集中力、層剪力和傾覆力矩可由下列公式計算:TOC\o"1-5"\h\zF=—（w +3w）Bh+—（3w+w）Bh （6.3）wki8k（i+1）ki i+1i+1gkik（i+1） iiV=才F （6-4）whi wkjj=iM =2nF（z-z） （6-5）wki wkjjij=i式中F、V、M——分別為第i層結構由風荷載標準值引起的水平競爭力、wkiwhiwki層剪力和傾覆力矩；wki——第i層結構的風荷載標注值；Bi、hi——分別為第i層結構迎風面的寬度和高度zi、Zj——分別為第i、j層結構至室外地面的高度結構各樓層在風荷載標注值作+用下的水平集中力、層剪力和傾覆力矩參見下表6-4風荷載作用標準值表6-4層號X方向Y方向FwkiVwhiMwkiFwkiVwhiMwki1831.0731.1149.120.9921.0100.81734.9866.1347.354.4775.5327.11633.7299.8646.652.50128.0711.01532.45132.21043.350.53178.51246.520

本科畢業論文1431.17163.41533.448.55227.01927.61329.89193.32113.346.54273.62748.31228.58221.92778.844.51318.13702.61127.26249.13526.242.44360.54784.21025.90275.04351.340.33400.95986.8924.49299.55249.838.14439.07303.8823.04322.56217.435.88474.98728.4721.52344.17249.733.51508.410253.6619.92364.08341.631.01539.411871.8518.20382.29488.228.34567.713575.0417.52399.710687.327.28595.015360.1316.92416.611937.226.35621.417224.2217.28432.913235.925.35646.719164.3117.89450.814791.227.85674.621491.6第7章 水平地震作用計算一、抗震設計要點我國《建筑抗震設計規范》中提出的抗震設防的基本方針是“小震不壞，中震可修，大震不倒”。在高層建筑混凝土結構抗震設計中，通過兩階段的抗震設計來實現“三個水準”抗震設防目標。第一階段的抗震設計師對結構在多遇地震作用下進行彈性分析，主要演算結構的樓層位移、層間位移、整體性分析和結構構件的抗震承載力。對于大多數建21本科畢業論文筑結構，可以只進行第一階段抗震設計通過抗震概念設計和抗震結構構造措施來滿足滿足第二和第三水準抗震設防要求。第二階段抗震設計師對結構在罕遇地震作用下進行彈塑性分析。對于有特殊要求的建筑、地震時容易倒塌的建筑及有明顯薄弱層的不規則建筑，除第一階段的抗震設計外，還要進行結構薄弱部位彈塑性變形驗算，采取相應的抗震構造措施來保證結構具有足夠的延性，防止由于局部形成破壞機構而引起整個結構的倒塌。根據《高規》3.3.4和4.6.4,本工程可僅采用振興分解反應譜法進行結構多遇地震作用下內力和變形的彈性計算。由于本工程部屬于質量與剛度分布明顯不均勻、不對稱的結構，可以只計算單項水平地震作用下的扭轉影響。按一下規定計算地震作用和作用效應計算。結構第j振型i層樓的水平地震作用標準值，應按下列公式確定：F=agX.G.F=ajyYGi (i=1?n,j=1?m) (7-1)F=agDf.g式中七|、'jFi——分別為第j振型第i樓層的X、Y方向和轉角方向的水平地震作用標準值；Gi——第i樓層的重力荷載代表制。aj——相應于第j振型結構自振周期Tj的地震影響系數，應按《高規》第3.3.7和3.3.8條確定；X"、Yi——分別為第j振型i樓層質心在X、Y方向上的水平相對位移;北——第j振型第i樓層的扭轉角；ri——第i樓層的轉動半徑，可取第i樓層繞質心的轉動慣量除以該樓層質量的商的正二次方根；n——結構計算總質點數；m——結構計算振型數；2——考慮扭轉的第j振型的振型參與系數，可按下列公式22本科畢業論文確定:當僅考慮X向地震作用時：ZyXGg= 1__; tj Z(X2+Y2+f2r2)Gjijijiiii=1當僅考慮Y方向地震作用時：(7-2)ZYGjiig= i=1 tjZ(X2+Y2+f2r2)Gi=1當考慮X、Y方向夾角為0的地震作用時:（7-3）g.=gcos0+gsin0（7-4）式中gxrgy——分別為以上公式6-2及6-3計算所得的振型參與系數由于各個振型地震作用效應并不一定同時達到最大值，因此采用CQC方法對個振型的水平地震作用效應進行組合。結構在單向水平地震作用下，考慮扭轉的地震作用效應，應按下列公式確定：（7-5）式中 SEK——考慮扭轉的地震作用標注值效應:S、S——分別為第j、k振型地震作用標注值的效應（內力和位移）;jkpk——第j振型與地k振型的耦聯系數，應按公式（6-6）確定)=8；.;匕…jk(1-l2)2+4Z。(1+l)21T jkTT（7-6）式中 1T——第k振型與第i振型的自振周期比zj、zk——分別為第j振型和第k振型的阻尼比，對于鋼筋混凝土結構可取0.05。23本科畢業論文二、結構自振周期及振型結構的基本自振周期、振動角度及平動、扭轉振動系數見表6-1.從表中可以看出，結構的基本自振周期為T—1.21，經過與大量工程統計得到的剪力墻結1構基本自振周期經驗公式T=（0、05—0.06）（n為結構層數）基本吻合。從表中1還可以看出，結構的第一振型是一平動為主的平動與扭轉混合振型，結構以扭轉為主的第一自振周期T與平動振動為主的第一自振周期的（之比為1.2177/1.5532=0.7839，合《高規》第4.3.5條A級高度高層建筑不應大于0.9的要求。結構的自振周期、振動角度和振動系數表7-1振型號周期轉角平動系數扭轉振動系數X方向Y方向11.533297.050.020.980.0121.45339.120.830.020.1431.217700.8440.4717102.570.050.930.0250.451516.700.740.070.1960.3800176.390.230.000.7770.249220.0980.242836.640.510.280.2190.2047177.790.330.000.67100.165160.08110.160733.740.530.240.23120.1342177.300.370.000.63130.123920.28140.120553.630.260.480.26150.1076170.540.460.010.52160.097085.960.020.960.0224

本科畢業論文170.0961179.270.360.030.61180.0850175.260.620.010.37190.077387.140.010.990.00200.07460.410.440.010.55210.0673174.650.610.010.38計算是選取振型為21,X和Y方向的振型參與質量分別達到總質量的98.36%和98.00%，表明計算采用的振型數是足夠的。三、水平地震作用標準值、地震剪力和地震傾覆力矩計算結果表明，結構的最大地震作用效應方向為-87.306軸基本一致。單向水平地震作用下結構各樓層的地震作用標準值及相應的地震剪力、地震傾覆力矩見表6-2水平地震作用下各樓層地震作用標準值、地震剪力及地震傾覆力矩表7-2樓僅考慮X方向水平地震作用僅考慮Y方向水平地震作用層F(kN)V(kN)M(kN?m)F(kN)V(kN)M(kN?m)號EkxiEkxiEkxiEkyiEkyiEkyi1826.4526.45126.9638.2738.27183.701779.22103.55432.1288.28119.64526.851666.86168.03930.9573.33188.101076.201558.28220.151581.8163.04241.571782.241453.08262.522352.0358.30283.602605.181350.68296.903214.8255.83316.743514.591250.83325.354148.9656.55343.254486.891152.20349.705138.8159.10365.745505.311054.86371.756173.8561.71386.396559.77957.65393.217248.6764.85407.057646.18859.94415.318362.5067.05429.218765.9625

本科畢業論文760.01438.239518.0866.81452.869924.68659.44461.8210719.9466.91477.9911129.69558.00485.2911972.6264.87503.7812388.77454.43507.3313279.2060.37528.3613707.91350.08526.3414639.9155.16549.8015089.30242.40540.8316051.1444.55566.0016530.19124.94548.7317726.3224.56574.4818249.58四、地震作用下結構個樓層水平位移和層間位移在水平地震作用下，按彈性方法計算的結構各樓層水平位移最大值與水平位移平均值參見表6-3。從表中可以看出，在X方向地震作用下，大部分樓層的水平位移最大值和平均值和層間位移最大值均大于該樓層視頻位移平均值和層間位移平均值的1.2倍。根據《建筑抗震設計規范》第3.4.2條，建筑及抗側力結構布置屬于平面扭轉不規則。由于結構個樓層水平位移最大值和層間位移最大值均布超過該樓層水平位移平均值和層間位移平均值，的1.5倍，滿足《高規》第4.3.5條對A級高度高層建筑扭轉效應的限值。結構個樓層的最大彈性層間位移角：X方向為1/3544,Y方向上為1/3555,滿足《高規》第4.6.3條對剪力墻結構彈性層間位移角限值的要求。地震作用下各樓層水平位移表7-3樓層號層高X方向地震作用下樓層水平位移Y方向地震作用下樓層水平位移最大（mm）平均（mm）最大/平均最大（mm）平均（mm）最大/平均26

本科畢業論文184.8009.788.761.1211.7611.561.02173.000111.5310.821.07163.00010.748.851.2111.0610.371.07153.00010.328.491.2210.559.881.07143.0009.858.081.229.999.351.07133.0009.337.631.229.398.781.07123.008.758.171.07113.0008.126.601.238.067.531.07103.0007.456.041.237.346.851.0793.0006.735.441.246.586.141.0783.0005.984.811.245.805.401.0773.00054.994.651.0763.0004.383.481.0753.0003.552.821.263.343.111.0743.0002.712.141.272.512.341.0733.0001.881.481.271.721.601.0723.0001.110.861.280.990.921.0713.4500.440.341.290.390.361.07第8章 結構構件計算一、房間1各構件內力計算房間1的平面布置、荷載布置及導荷方式如下圖7-1所示圖27本科畢業論文圖7-1房間1的平面布置圖由計算可知：板的均布荷載值為：g=5.0*1.2=6.0kN/m?q=2.0*1.4=2.8kN/m梁上均布線荷載為(2.4*2.5+0.2*0.5*27.5)*1.2=10.50kN/m梁1受力簡圖如右圖7-2(1)V圖7-1房間1的平面布置圖由計算可知：板的均布荷載值為：g=5.0*1.2=6.0kN/m?q=2.0*1.4=2.8kN/m梁上均布線荷載為(2.4*2.5+0.2*0.5*27.5)*1.2=10.50kN/m梁1受力簡圖如右圖7-2(1)V1=41.84kN,V4=-44.09kNIS.50 25.46 22.82梁2的受力簡圖如右圖丫=25.75kN,V3=-21.89kN圖7-2(1)(單位kN/m)17.54 25.46 12.16川口lUUUUlUI口川IWH圖7-2(2)(單位kN/m)28本科畢業論文二、剪力墻的截面設計1、首層剪力墻12-1由梁板施加的豎向荷載由以上計算可得N=(41.84+8.8*0.3*0.5)*17=733.72kN1剪力墻12-2由梁板施加的豎向荷載由以上計算可得N=(25.358.8*0)8*=.5*MN497.592剪力墻自重N0=A12*H*r=0.500*51.45*27.5=700.44kN2、剪力墻布置如下圖7-3將截面對稱布置Y方向上抗剪抗彎性能相同的剪力墻看做同種剪力墻，同一樓層各樓層剪力墻混凝土標號相同，厚度為200mm，各剪力墻截面計算結果如下：(1)墻1如圖所示1100x200+400x2001100x200x550+400x2001100x200+400x20012200x11003+400x2003 +1100x200x120212+400x200x3302=3.433x1010mm4=0.0343m4A1=0.300m2第1層到第17層墻1數量為3片29本科畢業論文圖7-3剪力墻平面布置圖(2)墻2如右圖所示Ix=0.0069m44=0.280m2第1層到第17層墻2數量為2片(3)墻3如右圖所示Ix=0.0279a4a=0.500m23第一層到第18層墻3的數量為2片(4)墻4如右圖所示30

本科畢業論文Ix=0.0089m44=0.860m2第1層到第18層墻4的數量為1片(5)墻5如右圖所示Ix=0.0169m4AJ0.280m2第1層到第17層墻5的數量為2片(6)墻6如右圖所示Ix=0.0260m44=0.240m2第1層至第17層墻6的數量為2(7)墻7如圖所示Ix=0.0060m4A7=0.400m2第1層至第18層墻7的數量為2片(8)墻8如右圖所示Ix=0.6187m44=0.800m2第1層到第18層墻8的數量為1片1nn「i1nn「i本科畢業論文（9）墻9如右圖所示Ix=0.0049m4A9=0.300m2墻9從第1層到17層的數量為2片1100（10）墻10如右圖所示Ix=0.0016m4A10=0.260m2從第1層到第17層墻10的數量為2片（11）墻11如右圖所示Ix=0.0087m4從第1層到第18層墻11的數量為2片（12）墻12如右圖所示Ix=0.1352m4AA=0.480m2從第1層到第17層墻12的數量為2片（13）墻13如右圖所示32600won4nn本科畢業論文Ix=0.0861m4A133=0.360m2從第1層到第17層墻的數量為2片(14)墻14如右圖所示Ix=0.0441m4A=0.420m2從第1層到第17層墻14的數量為3片(15)墻15如右圖所示Ix=0.1018m4&=0.400m2從第1層到第17層墻15的數量為2片￡EI=3.25x107x(0.0343x4+0.0069x2+0.0279xww2+0.0089+0.0169x2+0.0260x2+0.0060x2+0.6187+0.0049x2+0.0016x2+0.0087x2+0.1352x2+0.0441x3+0.1018x2=3.25x107x1.5515高層建筑風荷載S=y八+yq1vQ1SQ1k+w叩yJwk式中S為荷載效應組合設計值；Sgk、SQ1k、s^分別為恒荷載、活荷載、風荷載標準值計算的荷載效應;33

本科畢業論文yg、yQ1、Y叩分別為上述荷載的分項系數，高層建筑Y叩二1.4,v卬=1.0結合第5章風荷載計算可知墻12所承擔的風荷載為:V二EWIV二EWIWZEIwwxvYSWK3.25x107x0.13523.25x107x1.5515x1.0x1.4x674.6=82.30kNWYwSwk3.25x107x0.1352. WYwSwk3.25x107x0.1352. x1.0x1.4x21491.6=2162.9kNm3.25x107x1.55153、剪力墻12的配筋計算豎向力N=N0x1.4+\+N2=700.45x1.4+733.72+497.59=2211.94kN剪力V=82.30kN彎矩M=2162.9kNm剪力墻采用對稱配筋豎向分布鋼筋選用10@200（雙排），此時墻肢的豎向分布鋼筋配筋率為p=0.357%翼墻長度與寬度之比為4.5,可視為無翼墻。取暗柱長度h=400mm9h0=h-h=1500—400=1100A=bph=200*0.357%*=100*21650mmswwwwoe=e+^-w-a=1703mm0 2s%_ N+(“Aw _ 2211.94x103+300x1650 _6742相機X_a1fb+1.5yfA/h0—1.0x16.7x200+1.5x300x1650/1100— .mmQ_674.2/(1900200)<0).550且x>2a'_400mm34本科畢業論文箸二1725本科畢業論文箸二1725f=0.834 1/Nq八1/2211.94X1000A1=一( -fA)= ( -16.7x400x400)=963mm2sf10.9fc300 0.9X0.83y端部可配置4 18,實際A=1017mm2s三、房間1板的計算1、基本資料邊界條件(左端/下端/右端/上端)：固端/固端/固端/固端荷載標準值：a、永久荷載標準值樓板自重：gk1=5kN/mb、可變荷載標準值均布荷載：qk1=2kN/myQ=1.4vc=0.7 ￥q=0.4計算跨度Lx=3600mm 計算跨度Ly=6000mm板厚h=100mm(h=Lx/36)板底、板面縱筋合力點至近邊距離：as=25mm、as'=25mm混凝土強度等級：C20fc=9.55N/mmft=1.1N/mmftk=1.54N/mmEc=25413N/mm鋼筋抗拉強度設計值fy=210N/mmEs=210000N/mm2、彎矩計算結果平行于Lx方向的跨中彎矩Mx：Mx=Max{Mx(L),Mx(D)}=Max{4.36,4.31)=4.36kN,mMxk=3.47kN,mMxq=2.87kN,mAsx=289mmp=0.39%Q8@150 (As=335)平行于Ly方向的跨中彎矩My：My=Max{My(L),My(D))=Max{1.7,1.69)=1.70kN,mMyk=1.36kN,mMyq=1.12kN,m35本科畢業論文Asy=128mmp=0.20%pmin=0.24%Asy*=236mmQ8@200 (As=251)沿Lx方向的支座彎矩Mx'Mx'=Max{Mx'(L),Mx'(D)}=Max{-9.04,-8.95}=-9.04kN,mMx'k=-7.19kN,mMx'q=-5.96kN,mAsx'=633mmp=0.84% ①10@110 (As=714)沿Ly方向的支座彎矩My'My'=Max{My'(L),My'(D)}=Max{-6.51,-6.45}=-6.51kN,mMy'k=-5.18kN,mMy'q=-4.29kN,mAsy'=442mmp=0.59%Q10@170 (As=462)3跨中撓度驗算撓度f=12.3mmf/Lx=1/29336

本科畢業論文第9章樓梯計算一、樓梯平面布置樓梯平面布置如下圖9-1二、梯段計算梯段TB1和TB2尺寸相同，方向相反，可視為同一梯段進行如下計算:tdl Lsn=bsx(n-1)如-t r梯板凈跨度Ln ,梯板凈跨度Ln ,度高總段步踏nxcn-藺1、基本資料樓梯類型：板式A型（/）支座條件：兩端彈性踏步段水平凈長Lsn=2250mm 梯板凈跨度Ln=Lsn=2250mm37本科畢業論文梯板凈寬度B=1150mm低端支座寬度dl=200mm 高端支座寬度dh=200mm計算跨度Lo=Min{Ln+(dl+dh)/2,1.05Ln}=Min{2450,2363}=2363mm梯板厚度hl=120mm踏步段總高度Hs=1350mm 樓梯踏步級數n=10線性恒荷標準值Pk=1kN/m 均布活荷標準值qk=2kN/m中c=0.7中q=0.4面層厚度c1=25mm面層容重Yc1=20kN/m頂棚厚度c2=20mm頂棚容重Yc2=18kN/m樓梯自重容重Yb=26kN/m混凝土強度等級：C20fc=9.55N/mmft=1.1N/mmftk=1.54N/mmEc=25413N/mm鋼筋強度設計值fy=210N/mmEs=210000N/mm縱筋合力點至近邊距離as=25mm2、樓梯幾何參數踏步高度hs=Hs/n=1350/10=135mm踏步寬度bs=Lsn/(n-1)=2250/(10-1)=250mm踏步段斜板的傾角 a