毕业设计框剪计算书模板

框剪结构综合办公楼建筑、结构设计

摘要 本毕业设计是一栋框架—剪力墙结构的综合办公楼，建筑高度30.0m（从地面标高到主体结构檐口高度）。建筑防火等级为二级，建筑使用年限为50年，主体部分采用框架剪力墙结构。地震设计烈度为7度，剪力墙抗震等级为二级，框架为三级。遵循先建筑、后结构、再基础的设计过程，根据任务书和指导书的要求完成的建筑、结构设计。

建筑设计包括建筑方案和施工图设计，施工图设计又包括总平面图及说明，首层、标准层和屋顶平面图，正立面和背立面图，楼梯和电梯井的剖面图，以及若干详图。各图均按规范要求设计并得到指导老师认可。

结构设计时紧密结合建筑设计，力求经济合理，在框架结构体系中适当布置钢筋混凝土剪力墙，作为抗侧力构件与框架协调工作，使结构具有良好的抗震性能。结构分析的重点在于框架和剪力墙的协同工作分析。考虑毕业设计的特殊要求，以手算为主、电算为辅。

结构设计包括以下八个部分：结构刚度计算；水平地震作用效应分析；竖向荷载作用下框架和剪力墙内力计算；荷载效应组合；截面设计与配筋计算；楼梯设计；梁板设计和基础设计。

设计内容：荷载计算、地震作用、侧移计算及控制、内力计算及组合、构件设计。

计算书的主要内容有：完成一层现浇楼板局部单元板的设计（包括手工进行荷载计算、内力分析及配筋计算，电脑绘出施工图）；根据建筑要求完成其它楼层结构布置，应用SATWE程序进行电算，并在结构布置施工图中，应用平法表示标出梁、板、柱和框架的编号、板厚及配筋；人工计算完成框架—剪力墙结构协同工作分析、结构侧移计算、剪力墙受力分析与截面设计、框架受力分析与截面设计（包括内力分析、水平荷载与竖向荷载的计算和组合、截面配筋并绘制施工图）；应用设计软件完成分析、设计，对比分析电算和手算的主要成果。

关键词：综合办公楼：建筑设计：框架-剪力墙结构设计: 筏形基础

I

The Milky Way international frame structure office building, structure

design

Abstract：

This graduation project is a reinforced concrete frame - shear-wall structure’s comprehensive building. The height of the building is 30m(from ground to the main structure cornice). The building of fire-protection rating grade is the second class, and its durable time is 50 years.Its main body part adopts the shear-wall structure. Seismic fortification intensity is 7 degree and its grade of shear-wall’s seismic fortification is second grade and grade of frame’s seismic fortification is the third grade.We follow the design processing of building firstly and the structure secondly and basis lastly. We finish the building design and structural design of reinforced concrete according to the request of task and guide book.

The building design includes drawing of building and construction.The construction drawing of the building includes general layout and introductions, plane figure of the first and standard storey and roof, elevation of straight and reciting , the section systems of the stair and lift well as well as several detail drawings. Every drawing is designed according to the requirement of standardizing and approved by teacher.

Combine the architectural design closely at the time of the structural design in this project, and strive to reach rational economy. Assign the reinforced concrete shear-wall in the structural system of the frame appropriately,which the structure has a good anti-detonation performance as resisting side force component work together with frame coordinate. The key point of structure analyzing lies in the coordination work of frame and shear-wall . Considering the special requirements of graduation project, we calculate mainly by hands and electricity for complementing.

The structural design is composed of following eight parts: structural rigidity calculation; function effect analysis of the horizontal earthquake;

II

the calculation of frame under function of verticality loads and shear-wall internal force; load effect association; the cross section design and reinforcement computation; the stair design; The design of roof beam board and foundation.

The content of the design:

Load calculation Earthquake action Lateral calculation and control Internal force calculation and combination element design

The main content of calculating book is as follows:Finish parts unit board design of one cast-in-place floor (including load calculation by hand, reinforcement

computation,painting

construction picture

by

computer); Finish the layout of the structure of other floors according to building requirements, employ SATWE procedure to calculate, and present stamp roof beam, board, column, serial number of frame, board thick and reinforcement computation by employing flat law during layout of the structure construction drawing;Analyze coordination work of the frame-shear wall structure artificially, calculation of structural side, cut the strength wall designed by strength analysis and section, frame design strength

analysis

and

section

design

(including

internal

force

analysis,calculation and combination of level load and verticality load, section reinforcement drawing of construction picture ); Analyze and design by design software ,and then compare and analyze main achievements both electricity and hand calculation .

Key words: Comprehensive Office Building Architectural design Structural Design of Frame - Shearing Force Wall Raft Foundation

III

目录

摘要 ......................................................................................................... I 1 工程概况与设计条件 ............................................................................ 1 1.1 设计原始资料 ................................................................................... 1 1.1.1 工程技术条件： ............................................................................... 1 1.2 建筑工程概况 ................................................................................... 2 1.3 设计依据 ......................................................................................... 2 1.4 设计的基本条件 ............................................................................... 3 2 结构设计说明 ...................................................................................... 4 2.1 建筑结构选型 ................................................................................... 4 2.2 构件初估 ........................................................................................ 6 2.2.1 柱截面尺寸的确定 ......................................................................... 6 2.2.2 梁截面尺寸的确定 ......................................................................... 8 2.2.3 楼板厚度的确定............................................................................. 8 2.3 基本假定与计算简图 ........................................................................ 9 2.3.1 基本假定 ....................................................................................... 9 2.3.2 计算简图 ..................................................................................... 10 2.4 荷载计算 ....................................................................................... 10 2.5 侧移计算及控制 ............................................................................. 10 2.6 内力计算及组合 ............................................................................. 10 2.6.1 竖向荷载下的内力计算 ................................................................ 10 2.6.2 水平荷载下的内力计算 ................................................................ 10 2.6.3 内力组合 ..................................................................................... 10

IV

2.7 构件设计 ....................................................................................... 11 2.8 基础设计 ....................................................................................... 11 3 结构设计计算书 ................................................................................. 11 3.1 框架、剪力墙及连梁的刚度计算 ..................................................... 11 3.1.1 框架的等效剪切刚度CF1 ............................................................... 11 3.1.2 剪力墙的等效刚度EIeq ................................................................. 15 3.1.3 连梁的约束刚度CB ....................................................................... 20 3.1.5 主体结构刚度特征值 .................................................................... 24 3.2 水平地震作用分析 ........................................................................ 25 3.2.1 竖向荷载计算 .............................................................................. 25 3.2.2 水平地震荷载计算 ....................................................................... 34 3.2.3 框架—剪力墙协同工作计算 ......................................................... 36 3.2.4 连梁内力计算 .............................................................................. 42 3.2.5 单片剪力墙的内力 ....................................................................... 47 3.2.6 框架内力计算 ............................................................................ 50 3.3 竖向荷载作用下框架和剪力墙内力计算 ......................................... 57 3.3.1 框架内力计算 .............................................................................. 57 3.1.3 梁剪力及柱轴力计算 .................................................................... 70 3.3.2 剪力墙内力计算(以W-4为例） .................................................... 74 3.4 荷载效应组合 ................................................................................. 95 3.4.1 梁的支座弯矩和剪力 .................................................................... 96 3.4.2 梁的跨中最大弯矩 ..................................................................... 96 3.4.3 柱的内力组合 ............................................................................ 100

V

3.4.4 剪力墙内力组合......................................................................... 102 3.4.5 连梁内力组合 ............................................................................ 104 3.5 截面设计与配筋计算 .................................................................... 105 3.5.1 框架柱截面设计......................................................................... 105 3.5.2 框架梁截面设计......................................................................... 123 3.5.3 剪力墙(W-4)墙肢截面设计 .......................................................... 133 3.5.4 连梁正斜截面设计 ..................................................................... 139 3.6 楼梯设计 ..................................................................................... 143 3.6.1 梯段板计算 ............................................................................... 144 3.6.2 平台板设计 ............................................................................... 145 3.6.3 平台梁计算 ............................................................................... 146 3.7 梁板设计 ..................................................................................... 147 3.7.1 板的计算 ................................................................................... 147 3.7.2 连续梁的计算 ............................................................................ 151 3.8 基础设计 ..................................................................................... 155 3.8.1 荷载计算 ................................................................................... 156 3.8.2 地基承载力计算......................................................................... 157 3.8.3 基础沉降计算 ............................................................................ 157 3.8.4 基础的倾斜 ............................................................................... 158 3.8.5 基础构件截面计算 ..................................................................... 158 4 部分电算结果 .................................................................................. 164 4.1 建筑结构总信息 ........................................................................... 164 5 手算与电算结果对比分析 ................................................................. 179

VI

结论 ............................................................................ 错误！未定义书签。 致谢 ............................................................................ 错误！未定义书签。 参考文献 .............................................................................................. 182 附录

VII

1 工程概况与设计条件 1.1 设计原始资料

周围环境：该综合办公楼位于南方某城市郊区，东面和北面靠通往市区的主要干道，周围建筑均为高层（6—8层），具体请见建筑布局。

1.1.1 工程技术条件：

a.气象：

（1） 温度：最热月平均31.6℃，最冷月平均6.2℃；

夏季最高40.8℃，冬季最低1℃。 （2） 相对湿度：最热月平均73%。

（3） 主导风向，冬季多西北风，平均风速2.8m/s，夏季多东

南风，平均风速2.6m/s由全基本风压分布图查出基本风压值为0.40KN/m2。

（4） 雨雪条件：年降雨量1600mm，月最大降雨量300mm,小

时最大降雨量80mm,雨季在6至8月。

b.工程地质条件：

(1)自然地表1m内为填土，填土下3米厚为硬塑性粘土，再下

为砾石层。粘土允许承载力为180KN/m2,砾石层允许承载力为300KN/m2。

1

(2)地下水位：地表以下2. 0米，水质对混凝土无侵蚀。 （3地震信息：地震设计烈度7度，建筑场地类别为Ⅱ类，场地

特征周期为0.35s，基本风压0.40kN／m2，基本雪压0.30kN／m2，地面粗糙度为B类。

c.材料供应和施工条件：

（1）三材由建筑公司供应，品种齐全。

（2）墙体可选用普通粘土砖、粘土多孔砖或水泥空心砌块。 （3）施工条件良好，设备齐全，技术力量配备合理。

1.2 建筑工程概况

本工程为南方某城市拟建的银河国际综合办公楼，位于当市郊区，北临一通往市区的东西走向主干道，东临一南北走向主干道。预建办公楼建筑占地面积为2563.86m2，地上9层，地下一层，总建筑面积为11038.98m2，建筑主体高度为30.0m，总高度为35.1m。

1.3 设计依据

本工程依据下列现行国家标准或行业标准进行结构设计： 1.3.1建筑结构荷载规范（GB50009—2011）； 1.3.2混凝土结构设计规范（GB50010—2011）； 1.3.3建筑抗震设计规范（GB50011—2010）； 1.3.4高层民用建筑设计防火规范（GB50045—95）； 1.3.5高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2011）； 1.3.6建筑地基基础设计规范（GB50007—2011）； 1.3.7砌体结构设计规范（GB50003—2011）；

1.3.8土木工程专业毕业设计指南（房屋建筑工程分册），中国水利水电出版社，2002年第一版；

1.3.9高层建筑结构，钱稼茹等主编，中国建筑工业出版社（教材）2012年8月第二版

1.3.10高层建筑结构设计，多媒体课件，金凌志制作

1.3.12高层建筑结构设计，北京大学出版社 张仲先等主编2006年7月第一版；

1.3.13高等学校建筑工程专业毕业设计指导 沈蒲生、苏三庆主编，中国建筑工业出版社

2

1.3.14混凝土结构设计原理，沈蒲生主编，高教出版社，2012年第4版（教材）；

1.3.15混凝土结构设计 ，沈蒲生主编，高教出版社，2012年第4版（教材）；

1.3.16房屋建筑学，李必瑜、王雪松主编，武汉理工大学出版，2008年（第3版），（教材）；

1.3.17其它参考资料

1.4 设计的基本条件

1.4.1 建筑结构的使用年限、安全等级以及建筑抗震设防类别 本工程为商用综合办公楼，属于一般建筑物。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》第1.0.5条，建筑结构的设计使用年限为50年。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》第1.0.8条，建筑结构的安全等级为二级。根据《建筑结构可靠度设计统一标准》第7.0.3条，结构重要性系数γ

0

=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。

建筑室外地面至檐口的高度为27.6m，高宽比为1.73，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结构。

1.4.2 雪荷载

根据工程地质条件，基本雪压s0=0.30kN／m2。 1.4.3 风荷载

根据工程地质条件，基本风压w0=0.40kN／m2。 1.4.4 地面粗糙度

根据工程地质条件，地面粗糙度为B类。 1.4.5 抗震设防的有关参数

根据工程地质条件，地震设计烈度7度，建筑场地类别为Ⅱ类，场地特征周期为0.35s。

1.4.6 混凝土结构的环境类别

根据《混凝土结构设计规范》第3.4.1条规定，本工程可按其所处环境条件的不同划分为：一类，室内楼板、梁、柱、剪力墙和二a类，地下室、外墙、基础底板。

3

2 结构设计说明 2.1 建筑结构选型

根据建筑的使用功能、建筑高度与层数、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框架-剪力墙结构体系。该工程采用全现浇结构体系，地下室和1～4层混凝土强度等级为C40，以上各层均为C30。结构平面布置图见图2-1，剖面图见图2-2。

图2-1结构平面布置图

4

图2-2结构剖面图

5

2.2 构件初估

2.2.1 柱截面尺寸的确定

利用式A=a2=GnFφ/?c(μ-0.1)×103,式中：A为横截面面积，取方形时边长为a；n为验算截面以上楼层层数；?c为混凝土轴心抗压强度设计值；φ为地震及中边柱的相关调整系数，7度地区，中间柱取1、边柱取1.1,G为结构单位面积的重量，可根据经验估算，本工程由于框-剪结构办公楼荷载较小，按14KN/ m2考虑；F为验算柱的负荷面积，可根据柱网尺寸确定；μ为轴压比限值，本工程设防烈度7度、小于60m高的框-剪结构抗震等级为三级，因此μ取0.95。 (1)对于中柱

F1=7.2×(6.6+2.4)/2=32.4m2, F2=7.2×(4.72+2.4)/2=25.63m2, F3=(4.5+1.8)×(6.6+2.4)/2=28.35m2

F4=3.3×(1.8+3.3)+1.2×(3.6+1.8)=24.61m2， 1层中柱（n取9；C40混凝土,?c =19.1MPa）;

A1=a12=GnF1φ/?c(μ-0.1)×103=14×9×32.4×1/19.1×(0.95-0.1)×103 =0.251m2 a1=0.501 m

A2=a22=GnF2φ/?c(μ-0.1)×103=14×9×25.63×1/19.1×(0.95-0.1)×103 =0.199m2 a2=0.446 m

A3=a32=GnF3φ/?c(μ-0.1)×103

=14×9×28.35×1/19.1×(0.95-0.1)×103=0.220 m2 a3=0.469 m

A4=a42=GnF4φ/?c(μ-0.1)×103

=14×9×24.61×1/19.1×(0.95-0.1)×103=0.191 m2 a4=0.437 m

5层中柱（n取5；C30混凝土，?c =14.3MPa）

A1=a12=GnF1φ/?c(μ-0.1)×103=14×5×32.4×1/14.3×(0.95-0.1)×103 =0.189 m2 a1=0.432m

6

A2=a22=GnF2φ/?c(μ-0.1)×103=14×5×25.63×1/14.3×(0.95-0.1)×103 =0.148 m2 a2=0.384 m

A3=a32=GnF3φ/?c(μ-0.1)×103=14×5×28.35×1/14.3×(0.95-0.1)×103 =0.163 m2 a3=0.404 m

A4=a42=GnF4φ/?c(μ-0.1)×103=14×5×24.61×1/14.3×(0.95-0.1)×103 =0.141m2 a4=0.376 m

采用全截面沿高度不改变柱，则初步选定方形中柱，边长为a1=550mm， a2=a3=a4=500mm。 (2) 对于边柱

F1=7.2×3.3=23.76m2,F2=3.6×(6.6+2.0)/2=15.12m2, F3=3.3×(4.5+1.8)=20.79m2, F4=3.6×(1.2+8.8)/2=18m2

1层边柱（n取8；C40混凝土,?c=19.1MPa）;

A1=a12=GnF1φ/?c(μ-0.1)×103=14×9×23.76×1.1/19.1×(0.95-0.1)×103=0.203 m2

a1=0.450 m

A2=a22=GnF2φ/?c(μ-0.1)×103=14×9×15.12×1.1/19.1×(0.95-0.1)×103=0.129 m2

a2=0.359 m

A3=a32=GnF3φ/?c(μ-0.1)×103=14×9×20.79×1.1/19.1×(0.95-0.1)×103=0.177 m2

a3=0.421 m

A4=a42=GnF3φ/?c(μ-0.1)×103=14×9×18×1.1/19.1×(0.95-0.1)×103 =0.154 m2 a4=0.392 m

5层边柱（n取5；C30混凝土，?c =14.3MPa）

A1=a12=GnF1φ/?c(μ-0.1)×103=14×5×23.76×1.1/14.3×(0.95-0.1)×103=0.151 m2

7

a1=0.388 m

A2=a22=GnF2φ/?c(μ-0.1)×103=14×5×15.12×1.1/14.3×(0.95-0.1)×103=0.096m2

a2=0.322 m

A3=a32=GnF3φ/?c(μ-0.1)×103=14×5×20.79×1.1/14.3×(0.95-0.1)×103=0.132m2

a3=0.363 m

A4=a42=GnF5φ/?c(μ-0.1)×103=14×5×18×1.1/14.3×(0.95-0.1)×103 =0.114 m2 A4=0.338 m

采用全截面沿高度不改变柱，初步选定方形中柱，边长为a1= a2= a3= a4=500mm。

2.2.2 梁截面尺寸的确定

梁截面宽度取墙厚,墙取200mm，主梁高度取为1/14~1/8跨长，根据本工程梁跨可初步确定框架梁,l0<4.6m的取200mm×400mm, l0 =4.6m的取200mm×500mm，除了了KL-6取200mm×650mm外，其他的是 4.6m< l0<7.2m的取200mm×600mm，l0 =7.2m的取200mm×650mm l0 =9m的取200mm×700mm。次梁除CL-1、CL-2取200mm×650mm外，其他的取200mm×400mm。

2.2.3 楼板厚度的确定

楼板为现浇双向板，一般厚度取（1/40～1/30）l板（短向长度）

C～○D轴楼板为100mm；其余楼板厚度取为120mm。 且不小于80mm，○

2.2.4 剪力墙的确定

根据“分散、均匀、对称、周边”的原则，布置成口形剪力墙，且使质量中心和刚度中心尽可能重合。电梯近似位于建筑物中心，做成钢筋混凝土筒体，直到机房屋顶，电梯机房其他的墙体为承重墙体。

除电梯井道外，纵横向剪力墙均匀布置，根据建筑物的主体形状，纵向的剪力墙布置得比横向的多一些，增强纵向抗侧移能力，墙厚均与隔墙相等，墙为200mm。

底层剪力墙横向截面面Aw1=10.592m2Aw1/Af=10.592/941.68=0.011，纵向截面面积Aw2=9.8m2，Aw2/Af =9.8/941.68=0.010。根据框-剪结构底

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层剪力墙截面面积与楼面面积之比（7度Ⅱ类场地）Aw/Af=2%～3%的要求，纵横向剪力墙均满足Aw=（1%～1.5%）Af。

2.3 基本假定与计算简图

2.3.1 基本假定

目前，在进行高层建筑结构设计时，大都采用三维有限元软件进行计算。无论是在竖向荷载作用下，还是在风荷载或是多遇地震作用下，均假定结构及构件处于理想性状态，因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。但由于高层建筑结构较复杂，为了减少结构的自由度，在计算时必须作如下假定：

(1) 平面结构假定：该工程平面为正交布置，可认为每一方向的水平力只由该方向的抗侧力结构承担，垂直于该方向的抗侧力结构不受力。

(2) 楼板在自身平面内刚性假定：水平荷载作用下，框架和剪力墙间不产生相对位移。

(3) 因结构体型规整、剪力墙布置对称均匀，结构在水平荷载作用下不计扭转的影响。

在以上基本假定的前提下，将空间框-剪结构分解成纵向和横向两种平面体系：将所有剪力墙综合在一起形成总剪力墙；将所有框架综合在一起形成总框架。楼板的作用是保证各片平面结构具有相同的水平侧移。

图2-3 刚结体系计算简

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2.3.2 计算简图

在横向水平力作用下，剪力墙之间由连梁连接，连梁对墙产生约束弯矩，因此将结构简化为刚接计算体系，计算简图如图2-3。

2.4 荷载计算

高层建筑水平力是起控制作用的荷载，包括地震作用与风力。本建筑高度小于60m，且风荷载不大，故可不算风荷载。地震作用计算方法按《建筑结构抗震设计规范》进行，对高度不超过40m以剪切为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，可采用底部剪力法。竖向荷载主要是结构自重（恒载）和使用荷载（活载）。结构自重可由构件截面尺寸直接计算，建筑材料单位体积重量按荷载规范取值。使用荷载（活荷载）按荷载规范取值，楼面活荷载折减系数按荷载规范取用。

2.5 侧移计算及控制

当一般装修标准时，框-剪结构在地震作用下顶点位移与总高之比为1:800。

2.6 内力计算及组合

2.6.1 竖向荷载下的内力计算

竖向荷载下内力计算首先根据楼盖的结构平面布置，将竖向荷载传递给每榀框架及每片剪力墙。框架结构在竖向荷载下的内力用分层法；剪力墙为一竖向悬臂构件，承受各层楼盖、连梁 、纵向连系梁传来的荷载及各层剪力墙自重荷载；连梁考虑塑性内力重分布而进行调幅，按两端固定梁计算。

2.6.2 水平荷载下的内力计算

水平力首先在总框架与总剪力墙之间分配，然后将总框架分得的份额按各榀框架剪切刚度进行再分配；将总剪力墙分得的份额按各片剪力等效刚度进行再分配，最后计算单榀框架和单片剪力墙的内力。

2.6.3 内力组合

(1)荷载组合

由于不考虑风荷载影响，荷载组合简化如下：考虑抗震时S=γGSGE+γEhSEhk ，即S=1.2?重力荷载代表值+1.3?水平地震作用（不是9度抗震区还不需要考虑竖向地震作用）；不考虑抗震时

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S=γ

SGk+φQγQSQk ，即S=1.2恒+1.4活 (2) 控制截面及不利内力

框架梁柱应进行组合的层一般为顶上二层，底层，混凝土强度、截尺寸有改变层及体系反弯点所在层；剪力墙应选择底层，有变化层等进行组合。

框架梁控制截面及不利内力为：端截面，∣Mma×∣，Vma×；跨中截面，Mma×。

框架柱、剪力墙控制截面为各层柱、剪力墙的上、下截面，最不利组合内力：?Mma×? 及相应N、V，Nma×及相应M，Nmin及相应M。

G

2.7 构件设计

构件设计包括框架梁柱、连梁、剪力墙的配筋计算，计算过程见结构计算书。

2.8 基础设计

本工程设置了地下室，安放设备间、地下车库等，结合地下室，做成筏形基础，充分利用了地下空间，发挥了地基承载力，具有较大的刚度和整体性，可以有效调整基础的不均匀沉降；由于嵌固较深，对于抗倾覆、抗震性能都良好。

3 结构设计计算书 3.1 框架、剪力墙及连梁的刚度计算

3.1.1 框架的等效剪切刚度CF1

(1) 梁的线刚度计算

梁的线刚度计算见表3-1-1：

表3-1-1 梁线刚度 (现浇楼板)

混截面 编号 (bb×hb) (mm) 2 I0= EC（kN/m） 2边框架梁 梁惯性梁线刚度 ib=EcIb/l0 (kN·m) 28667 31056 6.9×10 31146 -3中框架梁 梁惯矩 Ib=2I0 (kN·m) 11.4×10 9.2×10 -3-3凝土等级 梁线刚度 ib=EcIb/l0 (kN·m) 38000 41167 38333 41528 13 bbhb12(m)4 Ib=1.5I0 (m) 41 (9.0) 2 (7.2) 0.20×0.7 0.20×0.65 C30 30×106 5.7×10 4.6×10 -3-3C40 32.5×10 C30 30×106 68.6×10 28750 -3C40 32.5×10 6 11

3 (6.6) 4 (4.5) 5 (4.3) 6 (3.6) 7 (2.4) 0.20×0.6 0.20×0.6 0.20×0.6 0.20×0.4 0.20×0.4 C30 30×10 663.6×10-3 5.4×10-3 24545 26591 7.2×10-3 32727 35455 40755 44151 C40 32.5×10 C30 30×10 663.6×10 3.6×10 1.1×10 1.1×10 -3-3-3-37.2×10 -3 3.1×10 27209 1.6×10 21667 -3-3C40 32.5×10 C30 30×10 6625116 C40 32.5×10 C30 30×10 66 2.2×10 2.2×10 -3-318333 19861 27500 29792 C40 32.5×10 C30 30×10 6620000 C40 32.5×10 (2) 柱的线刚度计算

表3-1-2 柱线刚度 (现浇楼板)

层高 (m) 层号 柱(mm) Ec （kN/m2） 1Ic=a4 12柱惯性矩(m4) 边 中 5.21×ic=EcIc/h 柱线刚度 (kN·m) 边 中 47364 47364 69364 边 中 500×5～9 500×500 500 550×550 500×3.3 30×10 65.21×10 -310 7.63×10 5.21×-3-32～4 500×500 500 550×550 500×3.3 32.5×10 65.21×10 -310 7.63×10 5.21×-3-351311 51311 75144 1 500×500 500 550×550 3.6 32.5×10 65.21×10 -310 7.63×10 -3-347035 47035 68882 (3)框架柱侧移刚度

对于高度小于50m且高宽比小于4的建筑物，仅考虑柱弯曲变形引起的柱侧移刚度，忽略柱的轴向变形。与剪力墙相连的边柱计入剪力墙

12

的刚度，不作为框架柱处理。

框架柱侧移刚度（D）计算见表3-1-3：

表3-1-3 框架柱侧向刚度（D）值计算

层号 k??iicb位置 k?2ic?ib(一般层) (底层)k12ic柱(一般层)2?k D??h2 根0.5?k??(底层)(kN/m)2?k数 ??边框架中柱 2?(24545?20000)?0.957 2?473642?(25116?20000)?0.969 2?473642?28696?0.617 2?473642?32727?0.703 2?473642?(32727?27500)?1.294 2?473642?(32727?27500)?0.868 2?6936427209?25116?21902?20000?1.012 2?4736421667?20217?20000?21902?0.900 2?4736431087?28696?0.642 2?4736432727?35455?0.732 2?4736432727?35455?27500?29792?1.348 2?4736432727?35455?27500?29792?0.904 2?693640.324 16618 2 0.326 16720 2 中框6~9 架边柱 0.236 10985 1 0.260 13335 9 中框架中柱 0.393 20157 3 0.303 23542 8 边框架中柱 0.336 17233 2 0.310 15900 2 中框5 架边柱 中框架中柱 0.243 12463 1 0.268 13746 9 0.403 20670 3 0.311 23771 8 13

1.000 0.890 0.780 0.670 0.560 0.450 0.340 0.230 0.120 0.000 9 30 26.7 23.4 20.1 16.8 13.5 10.2 0.000 -0.024 -0.015 0.00 0.000 0.00 0.00 8 -1297.20 0.053 2045.72 748.52 7 -847.58 0.107 4137.98 3290.40 6 0.021 1139.54 0.163 6324.40 7463.94 5 0.082 4489.83 0.223 8654.72 13144.55 4 0.165 9059.98 0.288 11181.96 20241.94 3 0.268 14734.41 0.360 13963.64 28698.05 2 6.9 0.390 21422.71 0.440 17063.03 38485.74 1 3.6 0.529 29057.50 0.530 20550.67 49608.17 0 0 0.700 38412.53 0.641 24891.68 63304.21 总剪力墙在结构底部承担地震弯矩：

63304.21x100%?67.57%?50%

54879?38809.5满足《建筑抗震设防分类标准》的要求。框架的抗震等级为三级，剪力墙的抗震等级为二级。

(1)Vw(?)Z由??1.34和??查图表求各楼层中间标高处剪力系数、(1)VH0(2)Vw(?)(1)(2)，从而求得剪力墙V(?)?V(?)?Vwww(?)，计算结果见表3-2-9。 (2)V0

39

表3-2-9 总剪力墙Vw(?)计算

层 标 号 高 Z (m) ??Z H倒三角形分布荷载 顶点集中荷载 Vw(?)?(1)(2)Vw(?)?Vw(?) V(?) V(1)w(1)0 V(?)(kN?m) (1)wV(?) V(2)w(2)0V(?)(kN?m) (2)w(kN?m) 30 1.000 -0.248 -0.043 -681.83 0.477 617.57 -64.26 8 26.7 0.890 -116.90 0.483 624.60 0.499 645.84 0.527 681.77 507.70 1024.69 1498.45 1939.79 2358.73 2764.81 3167.28 3575.28 4037.60 7 23.4 0.780 0.138 378.85 6 20.1 0.670 0.298 816.68 5 16.8 0.560 0.440 1206.57 0.567 733.22 4 13.5 0.450 0.568 1557.39 0.619 801.35 3 10.2 0.340 0.684 1877.11 0.686 887.71 2 6.9 1 3.6 0 0 0.230 0.792 2173.01 0.769 994.27 0.120 0.894 2451.83 0.868 1123.45 0.000 1.000 2743.95 1.000 1293.65 ' 3)总剪力墙剪力Vw(?)，总框架剪力Vf(?)和总连梁约束弯矩m(?)之和为：

倒三角形荷载：

(1)(1)(1)?VW(?)(1)?(1)(1)2?Vf(?)?m(?)??VF(?)?V(?)?VW(?)??(1??)?(1)?V0

V0??顶点集中荷载：

(2)?Vw(?)?(2)(2)(2)?Vf(?)?m(?)??VF(?)??1?(2)?V0V0? ???(1)(2)Vf(?)?m(?)??Vf(?)?m(?)???Vf(?)?m(?)??VF(?)?VF(?)总框架剪力：

CF159.36x104Vf(?)?VF(?)?VF(?)?0.635VF(?)

CF?CB(159.36?91.48)x104总连梁线约束弯矩：

(1)(2) 40

CB91.48x104m(?)?VF(?)?V(?)?0.365VF(?) 4FCF?CB(159.36?91.48)x10'(?)?VW(?)?m(?) 总剪力墙剪力：VW计算过程及结果见表3-2-9。

'表3-2-9 总连梁线约束弯矩m(?)、总框架剪力Vf(?)和总剪力墙剪VW(?)

标 层号 高 Z （m） 倒三角形荷载 集中荷载 总荷载 VF(?) V(?)V(?) (2) VF(?)(2)V(kN) (kN) V(?)(kN) (2)FV0(1)F(1)0(1)F Z??H m(?) （kN.m） Vf(?) （kN） 'VW(?)（kN） 9 8 7 6 30 26.7 23.4 20.1 1.000 0.890 0.780 0.670 0.248 0.251 0.254 0.253 681.83 687.37 695.68 695.51 0.523 0.517 0.501 0.473 676.08 669.05 647.81 611.88 1357.91 1356.42 1343.50 1307.39 495.64 495.09 490.38 477.20 862.27 861.32 853.12 830.19 785.69 798.01 1369.03 1877.80 2328.64 5 16.8 0.560 0.247 676.87 0.433 560.43 1237.31 451.62 （807.52） 713.24 2725.48 4 13.5 0.450 0.230 630.91 0.381 492.30 1123.22 409.97 （807.52） 606.80 3071.98 3 10.2 0.340 0.200 549.64 0.314 405.94 955.58 348.79 （807.52） 460.48 3371.61 2 6.9 0.230 0.155 425.79 0.231 299.38 725.17 264.69 （807.52） 268.48 3627.76 1 3.6 0.120 0.092 252.61 0.132 170.20 422.81 154.33 （807.52） 3843.76 0 0 0.000 0.000 0.00 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0 4）总框架剪力的调整

0.2V0=0.2×(2743.95+1293.65)=807.52kN 1.5Vf,ma?=1.5×862.32=1293.48kN

对于框架剪力Vf?0.2V0的楼层，楼层Vf取1.5Vf,ma?和0.2V0中的较小值。则本设计1至4层总框架剪力Vf(?)均取表3-2-9括号中数值。各层框架总剪力调整后，按调整前后的比例放大各柱和梁的剪力和端部弯矩，

41

柱轴力不放大。

3.2.4 连梁内力计算

各层连梁总约束弯矩：Mbj?mi(?)hi?mi?1(?)hi?1

2各根连梁的约束弯矩按其约束刚度分配：

65.82?0.360Mbj2?135.1014.93M212?Mbj?0.082Mbj

2?135.1010.73M312?Mbj?0.058Mbj2?135.1042.62M412?Mbj?0.079Mbj4?135.10M112?Mbj

图3-2-4两端带刚域

1)连梁LL1(CB=32.91×104 kN)1～9层计算简图如图3-2-4所示。 截面尺寸：200mm×400mm，l=9.3m。

连梁刚域长度al=3.45m，bl=3.45m，a=0.370， b=0.370，计算长度l′=2.4m。

1～4层连梁计算弯矩(m12、m12和β 值分别见连梁约束刚度部分）： 6m121.18x10x?l?x9.3?4.65mm12?m211.18x106?1.18x106x?al(4.65?3.70)M12?x0.36Mbj?0.074Mbjx4.65

l?x?bl(9.3?4.65?3.7)Mb21?M12?x0.36Mbj?0.074Mbjx4.65M?Mb21?0.062Mbj 各层连梁计算剪力：Vbj?b12l'Mb12?

42

5～9层连梁计算弯矩：

m121.09x106x?l?x9.3?4.65m66m12?m211.09x10?1.09x10 x?al(4.65?3.70)Mb12?M12?x0.36Mbj?0.074Mbjx4.65

l?x?bl(9.3?4.65?3.70)Mb21?M12?x0.36Mbj?0.074Mbjx4.65 各层连梁计算剪力：Vbj?Mb12?Mb21?0.062Mbj

l' 2）连梁LL2(CB=7.47×104 kN)1～9层计算简图如图3-2-5所示。

图3-2-5一端带域

连梁截面尺寸：200mm×600mm，l=5.6m。

1～4层连梁计算弯矩(m12和β值分别见连梁约束刚度部分）：

6EIb116x32.5x106x3.6x10?3m21???0.18x106kN?m22(1??)(1?c)l(1?0.02)(1?0.174)5.66连梁刚域长度cl=0.975m，c=0.174，计算长度l′=4.625m。

m120.26x10l?x5.6?3.309m66m12?m210.26x10?0.18x10x?cl(3.309?0.975)Mb12?M12?x0.082Mbj?0.058Mbjx3.309l?x(5.6?3.309)Mb21?M21?M12?x0.082Mbj?0.057Mbj

x3.309M?Mb21?0.025Mbj 各层连梁计算剪力：Vbj?b12l'5～9层连梁计算弯矩： x?

43

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