./典型框架結構建筑〔辦公樓結構設計計算書項目名稱:典型框架結構建筑〔辦公樓設計日期:2016-5-20.目錄TOC\o"1-4"\h\z\u一.設計依據 二.計算軟件信息 三.結構模型概況 1.系統總信息 2.樓層信息 3.各層等效尺寸 4.層塔屬性 四.工況和組合 1.工況設定 2.構件力基本組合系數 五.質量信息 1.結構質量分布 2.各層剛心、偏心率信息 六.荷載信息 1.風荷載信息 七.立面規則性 1.樓層側向剪切剛度及剛度比 2.[樓層剪力/層間位移]剛度 3.各樓層抗剪承載力及承載力比值 4.樓層薄弱層調整系數 八.抗震分析及調整 1.結構周期及振型方向 2.各地震方向參與振型的有效質量系數 3.地震作用下結構剪重比及其調整 九.結構體系指標及二道防線調整 1.豎向構件傾覆力矩及百分比<抗規方式> 2.豎向構件地震剪力及百分比 十.變形驗算 1.普通結構樓層位移指標統計 2.大震下彈塑性層間位移角 十一.舒適度驗算 1.結構頂點風振加速度 十二.抗傾覆和穩定驗算 1.抗傾覆驗算 2.整體穩定剛重比驗算 十三.超筋超限信息 1.超筋超限信息匯總 十四.結構分析及設計結果簡圖 1.結構平面簡圖 2.荷載簡圖 3.配筋簡圖 4.邊緣構件簡圖 5.柱、墻軸壓比簡圖 一.設計依據本工程按照如下規、規程進行設計:1.《混凝土結構設計規》<GB50010-2010>2.《鋼結構設計規》<GB50017-2003>3.《建筑抗震設計規》<GB50011-2010>4.《建筑結構荷載規》<GB50009-2012>5.《人民防空地下室設計規》<GB50038-2005>6.《高層建筑混凝土結構技術規程》<JGJ3-2010>7.《高層民用建筑鋼結構技術規程》<JGJ99-98>8.《鋼管混凝土結構技術規》<GB50936-2014>9.《鋼管混凝土結構設計與施工規程》<CECS28-2012>10.《矩形鋼管混凝土結構技術規程》<CECS159:2004>11.《型鋼混凝土組合結構技術規程》<JGJ138-2001>12.《混凝土異形柱結構技術規程》<JGJ149-2006>二.計算軟件信息本工程計算軟件為SATWE2010V3.1.1版。計算日期為2016年5月30日17時20分19秒。三.結構模型概況1.系統總信息<一>總信息:水平力與整體坐標夾角〔度0混凝土容重〔kN/m325.00鋼材容重〔kN/m378.00裙房層數0轉換層所在層號0嵌固端所在層號1地上部分層數5地下室層數0墻元細分最大控制長度〔m1.00彈性板細分最大控制長度〔m1.00轉換層指定為薄弱層是墻梁跨中節點作為剛性樓板從節點是高位轉換結構等效側向剛度比計算傳統方法墻傾覆力矩計算方法考慮墻的所有力貢獻考慮梁板頂面對齊否構件偏心方式傳統移動節點方式結構材料信息鋼筋混凝土結構結構體系框架結構恒活荷載計算信息模擬施工加載1風荷載計算信息計算水平風荷載地震作用計算信息計算水平地震作用結構所在地區全國規定水平力的確定方式樓層剪力差方法〔規方法墻梁轉框架梁的控制跨高比〔0=不轉0.00框架連梁按殼元計算控制跨高比0.00扣除構件重疊質量和重量否剛性樓板假定計算信息不強制采用剛性樓板假定樓梯計算信息不帶樓梯進行計算<二>控制信息:計算軟件信息64位線性方程組的解法Pardiso地震作用分析方法總剛分析方法位移輸出方式簡化輸出吊車荷載計算否生成傳給基礎的剛度否<三>風荷載信息:地面粗糙度類別A修正后的基本風壓〔kN/m20.40X向結構基本周期〔秒0.46Y向結構基本周期〔秒0.46風荷載作用下結構的阻尼比〔%5.00承載力設計時風荷載效應放大系數1.00用于舒適度驗算的風壓〔kN/m20.40用于舒適度驗算的結構阻尼比〔%2.00考慮順風向風振影響是考慮橫風向風振影響否考慮扭轉風振影響否水平風體型系數：體型分段數1第一段：最高層號5X向體型系數1.30Y向體型系數1.30設縫多塔背風面體型系數0.50<四>地震信息:結構規則性信息不規則設防地震分組第一組設防烈度7〔0.1g場地類別II類砼框架抗震等級2二級剪力墻抗震等級3三級鋼框架抗震等級3三級抗震構造措施的抗震等級不改變懸挑梁默認取框梁抗震等級否按主振型確定地震力符號否按抗規〔6.1.3-3降低嵌固端以下抗震構造措施的抗震等級否部分框支剪力墻結構底部加強區剪力墻抗震等級自動提高一級〔高規表3.9.3、表3.9.4是程序自動考慮最不利水平地震作用否考慮雙向地震作用否考慮偶然偏心否重力荷載代表值的活載組合值系數0.50周期折減系數1.00特征周期〔秒0.35水平地震影響系數最大值0.08用于12層以下規則砼框架結構薄弱層驗算的地震影響系數最大值0.50結構阻尼比選取方法全樓統一結構的阻尼比〔%5.00特征值分析參數：分析類型子空間迭代法計算振型個數12斜交抗側力構件方向附加地震數0是否采用自定義地震影響系數曲線否<五>活荷信息:柱、墻設計時活荷載不折減傳給基礎的活荷載折減梁活荷不利布置的最高層號5柱、墻、基礎活荷載折減系數：計算截面以上層數折減系數11.002-30.854-50.706-80.659-200.6020層以上0.55梁樓面活荷載折減設置不折減考慮結構使用年限的活荷載調整系數1.00<六>調整信息:梁活荷載力放大系數1.00梁扭矩折減系數0.40托墻梁剛度放大系數1.00支撐臨界角〔度20.00梁端負彎矩調幅系數0.85梁端彎矩調幅方法通過豎向構件判斷調幅梁支座地震作用下連梁剛度折減系數0.60風荷載作用下的連梁剛度折減系數1.00柱實配鋼筋超配系數1.15墻實配鋼筋超配系數1.15梁剛度放大系數按2010規取值是梁剛度放大系數按主梁計算否按抗震抗規<5.2.5>調整各樓層地震力是弱軸方向動位移比例〔0-10.00強軸方向動位移比例〔0-10.00薄弱層調整：按剛度比判斷薄弱層的方式按抗規和高規從嚴判斷受剪承載力突變形成的薄弱層自動進行調整否指定的薄弱層個數0薄弱層地震力放大系數1.25地震作用調整：全樓地震作用放大系數1.00二道防線調整：考慮雙向地震時力調整方式先考慮雙向地震再調整0.2V0分段調整方法規方法alpha0.20beta1.50調整分段數0調整系數上限2.00調整與框支柱相連的梁的力否框支柱調整系數上限5.00指定的加強層個數0<七>設計信息:結構重要性系數1.00鋼構件截面凈毛面積比0.85梁按壓彎計算的最小軸壓比0.15考慮P-Δ效應否按高規或高鋼規進行構件設計否框架梁端配筋考慮受壓鋼筋是結構中的框架部分軸壓比限值按照純框架結構的規定采用否剪力墻構造邊緣構件的設計執行高規7.2.16-4條的較高配筋要求是當邊緣構件軸壓比小于抗規6.4.5條規定的限值時一律設置構造邊緣構件是按混凝土規B.0.4條考慮柱二階效應否梁按高規5.2.3-4條進行簡支梁控制主梁、次梁均執行此條主梁進行簡支梁控制的處理方法分段計算梁保護層厚度〔mm20.00柱保護層厚度〔mm20.00梁柱重疊部分簡化為剛域：梁端簡化為剛域否柱端簡化為剛域否鋼柱計算長度系數：X向：有側移Y向：有側移柱配筋計算原則按單偏壓計算柱剪跨比計算原則簡化方式〔H/2h0過渡層信息：過渡層個數0<八>配筋信息:鋼筋級別：梁主筋級別HRB400[360]梁箍筋級別HRB335[300]柱主筋級別HRB400[360]柱箍筋級別HRB335[300]墻主筋級別HRB335[300]墻水平分布筋級別HPB235[210]墻豎向分布筋級別HRB335[300]邊緣構件箍筋級別HPB300[270]箍筋間距：梁箍筋間距〔mm100.00柱箍筋間距〔mm100.00墻水平分布筋間距〔mm200.00墻分布筋配筋率：墻豎向分布筋配筋率〔%0.30墻最小水平分布筋配筋率〔%0.00梁抗剪配筋采用交叉斜筋方式時,箍筋與對角斜筋的配筋強度比1.00<九>荷載組合:恒荷載分項系數γG1.20活荷載分項系數γL1.40活荷載組合系數ΨL0.70重力荷載代表值效應的活荷組合值系數γEG0.50重力荷載代表值效應的吊車荷載組合值系數0.50風荷載分項系數γW1.40風荷載組合值系數ΨW0.60水平地震作用分項系數γEh1.30豎向地震作用分項系數γEv0.50吊車荷載組合值系數0.70溫度荷載分項系數1.40吊車荷載分項系數1.40特殊風荷載分項系數1.40溫度作用的組合值系數：僅考慮恒、活荷載參與組合0.60考慮風荷載參與組合0.00考慮僅地震作用參與組合0.00砼構件溫度效應折減系數0.30采用自定義組合及工況否<十>性能設計:按照高規方法進行性能設計不考慮<十一>其他重要參數:主控自由度總數11252.樓層信息表3-1構件材料層號梁柱<含支撐>墻數量材料數量材料數量材料1-5121C2556C25表3-2梁柱板鋼筋強度層號柱縱筋柱箍筋梁縱筋梁箍筋1-5300300300300表3-3墻鋼筋強度層號墻主筋墻水平分布筋墻豎向分布筋邊緣構件箍筋1-5300210300270表3-4墻分布筋配筋率層號最小水平分布筋配筋率<%>墻豎向分布筋配筋率<%>1-50.00%0.30%圖3-1全樓構件材料簡圖3.各層等效尺寸表3-5各層等效尺寸<單位:m,m^2>層號層高累計層高面積形心X,Y等效寬B等效高H最大寬BMAX最小寬BMIN53.60019.700892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.4243.60016.100892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.4233.60012.500892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.4223.6008.900892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.4215.3005.300892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.424.層塔屬性表3-6樓層屬性表層號約束邊緣構件層過渡層底部加強區樓層轉換層加強層薄弱層頂部小塔樓3-52√1√√四.工況和組合1.工況設定表4-1工況設定工況編號工況簡稱工況詳稱工況1DL恒荷載工況2LL活荷載工況3WXX向風荷載工況4WYY向風荷載工況5LL2考慮不利布置的活荷載<負包絡>工況6LL3考慮不利布置的活荷載<正包絡>工況7LXX靜震<X方向規定水平力>工況8LYY靜震<Y方向規定水平力>工況9EXX向地震工況10EYY向地震2.構件力基本組合系數表4-2構件力基本組合系數編號基本組合系數DLLLWXWYEXEY11.350.980.000.000.000.0021.201.400.000.000.000.0031.001.400.000.000.000.0041.200.001.400.000.000.0051.200.00-1.400.000.000.0061.200.000.001.400.000.0071.200.000.00-1.400.000.0081.201.400.840.000.000.0091.201.40-0.840.000.000.00101.201.400.000.840.000.00111.201.400.00-0.840.000.00121.200.981.400.000.000.00131.200.98-1.400.000.000.00141.200.980.001.400.000.00151.200.980.00-1.400.000.00161.000.001.400.000.000.00171.000.00-1.400.000.000.00181.000.000.001.400.000.00191.000.000.00-1.400.000.00201.001.400.840.000.000.00211.001.40-0.840.000.000.00221.001.400.000.840.000.00231.001.400.00-0.840.000.00241.000.981.400.000.000.00251.000.98-1.400.000.000.00261.000.980.001.400.000.00271.000.980.00-1.400.000.00281.200.600.000.001.300.00291.200.600.000.00-1.300.00301.200.600.000.000.001.30311.200.600.000.000.00-1.30321.000.500.000.001.300.00331.000.500.000.00-1.300.00341.000.500.000.000.001.30351.000.500.000.000.00-1.30五.質量信息1.結構質量分布表5-1質量分布層號恒載質量<t>活載質量<t>層質量<t>質量比3-51187.890.41278.31.0021187.890.41278.30.9511250.390.41340.81.00恒載產生的總質量<t>:6001.724活載產生的總質量<t>:452.221結構的總質量<t>:6453.945恒載產生的總質量包括結構自重和外加恒載結構總質量包括恒載、活載產生的質量和附加質量活載產生的總質量和結構的總質量是活載折減后的結果<1t=1000kg>下表中質量比的計算方法為"本層單位面積質量與上層單位面積質量比值"和"本層單位面積質量與下層單位面積質量比值"的大值表5-2各樓層的單位面積質量分布層號單位面積質量<kg/m^2>單位面積質量比2-51432.91.0011503.01.05圖5-1恒載,活載,層質量分布曲線圖5-2質量比分布曲線圖5-3單位面積質量分布曲線圖5-4單位面積質量比分布曲線2.各層剛心、偏心率信息Xstif、Ystif<m>:剛心的X,Y坐標值Alf<Degree>:層剛性主軸的方向Eex、Eey:X,Y方向的偏心率表5-4各層剛心、偏心率信息層號XstifYstifAlfEexEey2-519.0711.790.002.76%1.32%119.0711.7945.003.40%1.00%六.荷載信息1.風荷載信息風壓單位:kN/m2迎風面積單位:m2本層風荷、樓層剪力單位:kN樓層彎矩單位:kN.m表6-1X向順風向風荷載信息層號本層風荷樓層剪力樓層彎矩579.679.6286.5471.6151.2830.8363.8215.01604.7255.5270.52578.6167.7338.24371.0表6-2Y向順風向風荷載信息層號本層風荷樓層剪力樓層彎矩5242.1242.1871.44218.4460.42529.03195.0655.44888.32170.2825.67860.51208.11033.713339.0圖6-1順風向樓層剪力簡圖圖6-2順風向樓層彎矩簡圖七.立面規則性1.樓層側向剪切剛度及剛度比Ratx,Raty<剛度比>:X,Y方向本層塔剪切剛度與下一層相應塔剪切剛度的比值表7-1樓層側向剪切剛度比層號RatxRaty3-51.001.0023.193.1911.001.00圖7-1多方向剛度比簡圖2.[樓層剪力/層間位移]剛度Ratx1,Raty1<剛度比1>:X、Y方向本層塔側移剛度與上一層相應塔側移剛度70%的比值或上三層平均側移剛度80%的比值中之較小值<按抗規3.4.3;高規3.5.2-1>表7-2樓層剛度比層號Ratx1Raty151.001.0041.471.5531.431.4421.211.261*0.63**0.85*圖7-2多方向剛度比1簡圖3.各樓層抗剪承載力及承載力比值Vx<kN>、Vy<kN>:樓層抗剪承載力<X、Y方向>Vx/Vxp、Vy/Vyp:本層與上層樓層承載力的比值<X,Y方向>表7-3各樓層抗剪承載力及承載力比值層號Vx<kN>Vy<kN>Vx/VxpVy/Vyp比值判斷56579.526367.271.001.00滿足48386.608116.071.271.27滿足39978.679656.781.191.19滿足211355.6310989.321.141.14滿足18022.947908.910.710.72不滿足圖7-3多方向抗剪承載力比簡圖4.樓層薄弱層調整系數用戶指定的薄弱層:在參數及多塔定義中指定的薄弱層軟弱層:剛度比不滿足規要求的樓層<軟弱層判斷原則:采用剛度比1的結果>薄弱層:抗剪承載力不滿足規要求的樓層C_def:默認的薄弱層調整系數<綜合以上三項判斷得到>C_user:用戶定義的薄弱層調整系數C_final:程序綜合判斷最終采用的薄弱層調整系數表7-4薄弱層調整系數層號方向用戶指定薄弱層軟弱層薄弱層C_defC_userC_final2-5X,Y1.001.001X,Y√√1.251.25說明:目前結構存在抗剪承載力不滿足規要求形成的薄弱層,如果需要考慮,請在"參數定義-->調整信息"中勾選:"受剪承載力突變形成的薄弱層自動調整"八.抗震分析及調整1.結構周期及振型方向地震作用的最不利方向角:-89.92度表8-1結構周期及振型方向振型號周期<s>方向角<度>類型扭振成份X側振成份Y側振成份總側振成份阻尼比11.100690.81Y8%1%92%92%5.00%21.036876.44T93%1%6%7%5.00%30.9125179.71X1%100%0%99%5.00%40.342890.84Y9%1%90%91%5.00%50.323578.13T91%1%8%9%5.00%60.2848179.71X1%100%0%99%5.00%70.182991.17Y12%1%87%88%5.00%80.173876.99T88%1%11%12%5.00%90.1585179.51X1%100%0%99%5.00%100.118791.92Y14%1%86%86%5.00%110.113567.18T85%3%12%15%5.00%120.1086178.44X3%98%0%97%5.00%圖8-11-8振型周期簡圖注:圖中藍色表示側振成份,紅色表示扭振成份.2.各地震方向參與振型的有效質量系數表8-2各地震方向參與振型的有效質量系數振型號EXEY振型號EXEY10.02%84.27%20.40%6.81%393.40%0.00%40.00%6.60%50.02%0.62%65.19%0.00%70.00%1.17%80.00%0.15%90.77%0.00%100.00%0.27%110.00%0.04%第1地震方向EX的有效質量系數為99.97%,參與振型足夠第2地震方向EY的有效質量系數為99.94%,參與振型足夠3.地震作用下結構剪重比及其調整Vx<kN>:X向地震作用下結構樓層的剪力RSW:剪重比Coef1:用戶定義的剪重比調整系數Coef2:按抗規<5.2.5>條計算的剪重比調整系數Coef_RSWx:程序綜合考慮最終采用的剪重比調整系數<如果用戶定義了則采用用戶定義值>表8-3EX工況下指標層號Vx<kN>RSWCoef1Coef2Coef_RSWx5602.64.71%1.001.0041092.14.27%1.001.0031476.23.85%1.001.0021791.33.50%1.001.0012058.63.19%1.001.00EX工況下的剪重比限值為1.60%Vy<kN>:Y向地震作用下結構樓層的剪力RSW:剪重比Coef1:用戶定義的剪重比調整系數Coef2:按抗規<5.2.5>條計算的剪重比調整系數Coef_RSWy:程序綜合考慮最終采用的剪重比調整系數<如果用戶定義了則采用用戶定義值>表8-4EY工況下指標層號Vy<kN>RSWCoef1Coef2Coef_RSWy5570.74.46%1.001.004970.03.79%1.001.0031248.93.26%1.001.0021481.52.90%1.001.0011695.42.63%1.001.00EY工況下的剪重比限值為1.60%圖8-2地震各工況樓層剪力簡圖圖8-3X向地震下剪重比指標統計簡圖圖8-4Y向地震下剪重比指標統計簡圖圖8-5地震各工況最終采用的剪重比調整系數簡圖九.結構體系指標及二道防線調整1.豎向構件傾覆力矩及百分比<抗規方式>表9-1X靜震<X方向規定水平力>工況下的傾覆力矩及百分比<單位kN.m>層號框架柱短肢墻普通墻斜撐總彎矩52169.4<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>2169.446100.8<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>6100.8311415.2<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>11415.2217864.1<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>17864.1128774.6<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>28774.6表9-2Y靜震<Y方向規定水平力>工況下的傾覆力矩及百分比<單位kN.m>層號框架柱短肢墻普通墻斜撐總彎矩52054.5<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>2054.545546.7<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>5546.7310042.6<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>10042.6215376.0<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>15376.0124361.4<100.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>0.0<0.0%>24361.4圖9-1X靜震下傾覆力矩簡圖圖9-2Y靜震下傾覆力矩簡圖2.豎向構件地震剪力及百分比表9-3X向地震工況下的剪力及百分比<單位kN>層號框架柱墻及支撐總剪力5602.6<100.0%>0.0<0.0%>602.641092.1<100.0%>0.0<0.0%>1092.131476.2<100.0%>0.0<0.0%>1476.221791.3<100.0%>0.0<0.0%>1791.312058.6<100.0%>0.0<0.0%>2058.6表9-4Y向地震工況下的剪力及百分比<單位kN>層號框架柱墻及支撐總剪力5570.7<100.0%>0.0<0.0%>570.74970.0<100.0%>0.0<0.0%>970.031248.9<100.0%>0.0<0.0%>1248.921481.5<100.0%>0.0<0.0%>1481.511695.4<100.0%>0.0<0.0%>1695.4圖9-3X向地震下剪力簡圖圖9-4Y向地震下剪力簡圖十.變形驗算1.普通結構樓層位移指標統計表中位移的單位為<mm>表10-1X靜震<X方向規定水平力>工況的樓層位移層號最大位移58.9348.3237.2625.8214.00本工況下全樓最大樓層位移=8.93〔發生在5層1塔表10-2X靜震<X方向規定水平力>工況的樓層層間位移層號最大層間位移角51/595541/338331/249921/198011/1325本工況下全樓最大層間位移角=1/1325〔發生在1層1塔表10-3Y靜震<Y方向規定水平力>工況的樓層位移層號最大位移511.72410.6438.9626.8114.23本工況下全樓最大樓層位移=11.72〔發生在5層1塔表10-4Y靜震<Y方向規定水平力>工況的樓層層間位移層號最大層間位移角51/333841/213931/167921/139111/1253本工況下全樓最大層間位移角=1/1253〔發生在1層1塔表10-5X向地震工況的樓層位移層號位移比1-51.02本工況下全樓最大位移比=1.02〔發生在5層1塔表10-6X向地震工況的樓層層間位移層號層間位移比1-51.02本工況下全樓最大層間位移比=1.02〔發生在5層1塔表10-7Y向地震工況的樓層位移層號位移比1-51.11本工況下全樓最大位移比=1.11〔發生在5層1塔表10-8Y向地震工況的樓層層間位移層號層間位移比1-51.11本工況下全樓最大層間位移比=1.11〔發生在5層1塔表10-9X向風荷載工況的樓層位移層號位移比3-51.011,21.00本工況下全樓最大位移比=1.01〔發生在5層1塔表10-10X向風荷載工況的樓層層間位移層號層間位移比2-51.0111.00本工況下全樓最大層間位移比=1.01〔發生在5層1塔表10-11Y向風荷載工況的樓層位移層號位移比1-51.03本工況下全樓最大位移比=1.03〔發生在5層1塔表10-12Y向風荷載工況的樓層層間位移層號層間位移比51.041-41.03本工況下全樓最大層間位移比=1.04〔發生在5層1塔圖10-1位移比簡圖圖10-2層間位移比簡圖圖10-3最大位移簡圖圖10-4最大層間位移角簡圖2.大震下彈塑性層間位移角〔本計算適合于不超過12層的規則框架,其余情況僅作參考符號說明Qy:樓層抗剪承載力Qe:大震下樓層彈性剪力Ksiy:樓層屈服強度系數Ytap:彈塑性層間位移增大系數dUe:大震下樓層彈性平均層間位移角dUp:大震下樓層彈塑性平均層間位移角dUeMax:大震下樓層彈性最大層間位移角dUpMax:大震下樓層彈塑性最大層間位移角表10-13X向地震工況下的樓層位移層號Qy<kN>Qe<kN>KsiyYtapdUedUp5657937661.751.501/9501/6324838668251.231.301/5391/4143997892261.081.301/3981/305211355111961.011.301/3151/24218022128660.621.381/2101/151表10-14Y向地震工況下的樓層位移層號Qy<kN>Qe<kN>KsiyYtapdUedUp5636735671.781.501/4971/3314811660631.341.301/3171/2443965678051.241.301/2491