辦公樓抗震設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　武漢市辦公樓抗震設(shè)計</p><p><b>　　學(xué)生姓名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　所在院系：水利與建筑學(xué)院 　　　</p><p>　　所學(xué)專業(yè)：土木工程　　　</p><p><b>

2、;　　研究方向：土木工程</b></p><p>　　2014 年 6 月</p><p>　　Wuhan office building aseismic design </p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文針對5層框架辦公樓建筑設(shè)計時所涉及的問題，依據(jù)規(guī)范對其建筑功能、結(jié)構(gòu)構(gòu)

3、件、結(jié)構(gòu)本體進(jìn)行了設(shè)計、計算。該辦公樓主體高度18.6米，建筑主體長43.45米，主體建筑面積897.24平方米。底層層高4.2米，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6米。建筑設(shè)計部分進(jìn)行了建筑平面，立面及剖面設(shè)計，功能分區(qū)設(shè)計。本設(shè)計主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計，該建筑上部結(jié)構(gòu)采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，下部采用柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)設(shè)計部分分七部分：梁、板、柱截面尺寸估算；荷載計算；框架側(cè)移剛度計算；橫向水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和側(cè)移計算；豎向荷載作

4、用下框架的內(nèi)力計算；內(nèi)力組合；配筋計算?？拐鹪O(shè)防烈度6度，場地類別II類。</p><p>　　關(guān)鍵詞：辦公樓；框架結(jié)構(gòu)；抗震設(shè)計；獨立基礎(chǔ)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　5 layer framework, the author of this paper the issues involved w

5、hen office building design, according to the specification of the building function, structure, component, the body structure design, calculation. The building main body height 18.6 meters, the building main body length

6、of 43.45 meters, the main body construction area of 897.24 square meters. The underlying the height 4.2 meters, the standard layer upon layer is 3.6 meters tall. Architectural design part has carried on the plane, e</

7、p><p>　　Key words:Office building;Frame structure;Seismic design;Independent foundation</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractI

8、I</p><p><b>　　1前言1</b></p><p><b>　　2工程概況3</b></p><p><b>　　2.1工程背景3</b></p><p><b>　　2.2設(shè)計資料3</b></p><p>

9、　　2.2.1基本參數(shù)3</p><p>　　2.2.2建筑材料3</p><p>　　3結(jié)構(gòu)截面設(shè)計和荷載計算4</p><p>　　3.1結(jié)構(gòu)截面尺寸初選4</p><p>　　3.1.1框架梁4</p><p>　　3.1.2柱截面5</p><p><b>　　3.

10、1.3樓板5</b></p><p><b>　　3.2荷載計算5</b></p><p>　　3.2.1恒載標(biāo)準(zhǔn)值計算5</p><p>　　3.2.2活載標(biāo)準(zhǔn)值計算7</p><p>　　4PKPM建模及初步設(shè)計8</p><p>　　4.1PKPM結(jié)構(gòu)建模中考慮的控制參

11、數(shù)值8</p><p>　　4.1.1周期比8</p><p>　　4.1.2剪重比8</p><p>　　4.1.3位移比8</p><p>　　4.1.4層間剛度比9</p><p>　　4.1.5層間受剪承載力比9</p><p>　　4.1.6剛重比(結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性驗算)9

12、</p><p>　　4.1.7軸壓比9</p><p>　　4.1.8框架的傾覆力矩比10</p><p>　　4.1.9地震作用調(diào)整中0.2Vo的調(diào)整10</p><p>　　4.2PKPM結(jié)構(gòu)建模中設(shè)計參數(shù)輸入10</p><p>　　4.2.1總信息10</p><p>　　4

13、.2.2材料信息10</p><p>　　4.2.3地震信息11</p><p>　　4.2.4風(fēng)荷載信息11</p><p>　　4.2.5鋼筋信息11</p><p>　　4.3結(jié)構(gòu)模型最終方案11</p><p>　　4.4生成SATWE數(shù)據(jù)13</p><p>　　4.4.1

14、分析與設(shè)計參數(shù)補充定義13</p><p>　　4.4.2生成SATWE數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)檢查17</p><p>　　4.5結(jié)構(gòu)內(nèi)力和配筋計算17</p><p>　　4.6分析結(jié)果圖形和文本顯示18</p><p>　　4.6.1梁撓度圖18</p><p>　　4.6.2周期比21</p>

15、<p>　　4.6.3剪重比和計算振型個數(shù)21</p><p>　　4.6.4位移比和層間位移角23</p><p>　　4.6.5各樓層的單位面積質(zhì)量分布30</p><p>　　4.6.6各樓層的剛度比31</p><p>　　4.6.7剛重比33</p><p>　　4.6.8層間受剪承載力

16、33</p><p>　　4.6.9軸壓比34</p><p>　　4.6.10結(jié)構(gòu)中框架的抗震等級確定35</p><p>　　4.6.11地震作用調(diào)整中0.2Vo的調(diào)整35</p><p>　　4.6.12水平力作用下結(jié)構(gòu)各層平均側(cè)移簡圖36</p><p>　　4.6.13構(gòu)件配筋驗算40</p&

17、gt;<p>　　5JCCAD基礎(chǔ)設(shè)計42</p><p>　　5.1地質(zhì)資料輸入42</p><p>　　5.1.1土參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)孔點42</p><p>　　5.1.2輸入標(biāo)準(zhǔn)孔點42</p><p>　　5.2基礎(chǔ)人機交互輸入42</p><p>　　5.2.1地質(zhì)資料42</p&g

18、t;<p>　　5.2.2參數(shù)輸入43</p><p>　　5.2.3荷載輸入44</p><p>　　5.3柱下獨基45</p><p><b>　　5.4計算46</b></p><p>　　5.4.1局部承壓計算46</p><p>　　5.4.2基礎(chǔ)沉降計算48&

19、lt;/p><p>　　5.4.3基礎(chǔ)承載力驗算49</p><p>　　5.4.4基礎(chǔ)沖切驗算50</p><p><b>　　結(jié)論64</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)65</b></p><p><b>　　致謝67</b><

20、;/p><p><b>　　1 前言 </b></p><p>　　建筑業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中重要產(chǎn)業(yè)之一，近年來，我國建筑業(yè)發(fā)展十分迅速， 目前國內(nèi)外建筑的趨勢是構(gòu)建綠色建筑和智能建筑，實現(xiàn)“以人為本”、“人-建筑-自然”三者和諧統(tǒng)一，因此 投身建筑行業(yè)的人才也越來越多。作為一名即將土木工程的學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計是很有必要的。通過深入實踐、了解社會、完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)或撰寫論

21、文等諸環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)我們綜合分析和解決問題的能力和獨立工作能力、組織管理和社交能力；同時，對我們的思想品德，工作態(tài)度及作風(fēng)等諸方面都會有很大影響。對于增強事業(yè)心和責(zé)任感，提高畢業(yè)生全面素質(zhì)具有重要意義。是學(xué)生在校期間的最后學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練階段；是學(xué)習(xí)深化、拓寬、綜合運用所學(xué)知識的重要過程；是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究與實踐成果的全面總結(jié)。在畢業(yè)設(shè)計過程中，需要在知道老師的幫助以及小組同學(xué)的相互協(xié)助下，經(jīng)過資料查閱、設(shè)計計算、論文撰寫以及外文翻譯，加深

22、對《建筑結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范》、《混凝土規(guī)范》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》等相關(guān)規(guī)范、規(guī)程、手冊的理解，并對《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《鋼筋混凝土》、《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》等相關(guān)知識重新溫習(xí)和掌握。 </p><p>　　我的畢業(yè)設(shè)計課題是《武漢市辦公樓抗震設(shè)計（地上5層）》框架結(jié)構(gòu)以堅固耐用而著稱，空間分隔靈活，具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優(yōu)點，利于安排需要較大空間的建筑結(jié)構(gòu)；框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、定

23、型化，便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu)，以縮短施工工期；采用現(xiàn)澆混凝土框架時，結(jié)構(gòu)的整體性、剛度較好，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀，節(jié)省材料；可以減輕建筑物的重量；設(shè)計處理好也能達(dá)到較好的抗震能力，有較好的整體性和延性。目前被廣泛應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)外表可以設(shè)計的多元化，既美觀又實用。</p><p>　　辦公建筑是21世紀(jì)最偉大的標(biāo)志之一，在各大洲，是辦公樓的塔尖勾畫了,城市的天際線。作為經(jīng)濟(jì)繁榮、社會進(jìn)步、技術(shù)發(fā)展

24、最常見的標(biāo)志，辦公建筑已經(jīng)成為這個世紀(jì)世界運轉(zhuǎn)狀態(tài)的象征。這一點完全正確，因為辦公建筑最能夠反映過去一百年來在就業(yè)方式方面已經(jīng)發(fā)生的深刻變化。通過綜合設(shè)計，新一代的高效能辦公建筑不斷涌現(xiàn)出來，這些辦公樓能夠為業(yè)主和承租人提高工作滿意度和工作效率，有益健康，具有更好的適應(yīng)性，節(jié)能環(huán)保。</p><p>　　關(guān)于抗震，美國科羅拉多大學(xué)的一位專家曾經(jīng)說過，“造成傷亡的是建筑物而不是地震”。房屋等建筑垮塌，是造成人員傷亡

25、的最主要原因。據(jù)資料統(tǒng)計，建筑物的破壞和倒塌造成的人員傷亡占地震傷亡人數(shù)的95％。如果說地震是群災(zāi)之首，而建筑物的破壞和倒塌就是地震致人傷亡的罪魁禍?zhǔn)住H僅是近幾年來發(fā)生的土耳其伊茲米特地震、印度古吉拉特地震、阿爾及利亞地震、伊朗的巴姆地震以及最近發(fā)生的巴基斯坦地震，無一不是用血的教訓(xùn)告訴我們，造成傷亡的是建筑物。既然造成傷亡的主要是建筑物，那應(yīng)該在建筑物的防震抗震上多做文章才是。對建筑物的防震抗震，我國的《防震減災(zāi)法》、《國家突發(fā)公共

26、事件總體應(yīng)急預(yù)案》等法律法規(guī)都有著明確的規(guī)定。但是，在具體執(zhí)行上，建筑物的防震抗震很難全部落實到位。不少建筑設(shè)計、施工部門缺乏防震意識，一些建筑物等工程建設(shè)項目不按防震抗災(zāi)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計建設(shè)，甚至存在著降低抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，施工中也缺乏質(zhì)量監(jiān)督。這是很多建筑物在地震面前不堪一擊的最主要原因。四川汶川縣7.8級地震所造成的慘重?fù)p失再次警示我們：規(guī)范、提高建筑物的防震抗震水平一刻也不能放松。</p><p>　　本武漢五

27、層框架辦公樓抗震設(shè)計，該辦公綜合樓的總建筑面積大約是890.84平方米，共五層，建筑高度為18.6米。本建筑采用鋼筋混凝土全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)體系。本設(shè)計的辦公樓結(jié)構(gòu)設(shè)計采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)布置考慮結(jié)構(gòu)受力合理，考慮結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下內(nèi)力分布均勻合理，各構(gòu)件材料強度均能達(dá)到充分利用，另外還應(yīng)考慮到施工的方便。本設(shè)計內(nèi)容包括手算和電算兩部分。其中手算部分計算書的主要內(nèi)容為構(gòu)件尺寸的初步確定、荷載計算、框架的計算簡圖。電算時，先用PKP

28、M軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)平面布置，檢查平面</p><p>　　數(shù)據(jù)，布置梁、柱、樓板，輸入荷載數(shù)據(jù)，形成PKPM文件和畫結(jié)構(gòu)平面圖；然后使用PKPM進(jìn)行框架計算和結(jié)構(gòu)抗震等相關(guān)計算；最后用TAT軟件進(jìn)行框架的空間結(jié)構(gòu)計算，輸出框架梁、柱配筋圖及內(nèi)力計算結(jié)果?？蚣芙Y(jié)構(gòu)設(shè)計的計算工作量很大，在設(shè)計計算過程中，以PKPM軟件計算為主，服役手算進(jìn)行校核和修正。圖紙包括八張：即設(shè)計說明一張、框架柱配筋圖一張(平法)、標(biāo)準(zhǔn)層樓板配筋

29、圖一張、標(biāo)準(zhǔn)層梁配筋圖二張(平法)、基礎(chǔ)平面布置圖一張、基礎(chǔ)大樣圖一張、某榀中框架主體配筋圖一張。</p><p>　　由于缺乏實踐經(jīng)驗，限于水平，該設(shè)計還有不少的缺點和不妥之處，還望各位老師批評指正。</p><p><b>　　2 工程概況</b></p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計主要內(nèi)容為框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和抗震設(shè)計，建筑部分設(shè)計只考慮初

30、步的結(jié)構(gòu)布置以進(jìn)行下一步的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并未考慮地下室人防，樓梯消防等相關(guān)要求，同時圖紙深度只需達(dá)到方案階段要求。</p><p><b>　　2.1 工程背景</b></p><p>　　本工程為某單位辦公樓，框架結(jié)構(gòu)，位于武漢市區(qū)內(nèi)。設(shè)計使用年限為50年，基底面積897.24m2。建筑高度18.6m，共5層，首層層高4200mm，2-4層3600mm，室內(nèi)外高差45

31、0mm。建筑耐火等級：二級；屋面防水等級：三級；合理使用年限：10年；抗震設(shè)防烈度：6度。設(shè)計基本地震加速度值：0.15g。</p><p><b>　　2.2 設(shè)計資料</b></p><p>　　2.2.1 基本參數(shù)</p><p>　　1．建筑物所在地：武漢市區(qū)；</p><p>　　2．框架抗震等級：四級；&

32、lt;/p><p><b>　　3．設(shè)防烈度：6度</b></p><p>　　4．場地土類別：Ⅱ類</p><p>　　5．基本風(fēng)壓：0.35kN/m2</p><p>　　6.地基的地質(zhì)資料如下（自然底標(biāo)高3.8，道路標(biāo)高4.5） </p><p>　　表2-1 工程地質(zhì)資料</p>

33、<p>　　注：本工程勘察期間測得穩(wěn)定地下水位埋深為3m。</p><p>　　2.2.2 建筑材料</p><p>　　1.結(jié)構(gòu)混凝土強度等級C25，基礎(chǔ)混凝土強度等級C20，fc=11.9N/mm2, ft=1.27N/mm</p><p>　　2.梁、柱、墻受力鋼筋HRB400，fy=360N/mm2</p><p>　　

34、3.箍筋HPB300，fy=270N/mm2</p><p>　　4.墻：蒸壓粉煤灰磚，15kN/m3,水泥砂漿，20kN/m3</p><p>　　3 結(jié)構(gòu)截面設(shè)計和荷載計算</p><p>　　3.1 結(jié)構(gòu)截面尺寸初選</p><p>　　建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則是安全，適用，耐久，經(jīng)濟(jì)合理。結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮功能要求與經(jīng)濟(jì)之間的均衡，在保

35、證結(jié)構(gòu)可靠的條件下，設(shè)計出經(jīng)濟(jì)的，施工方便的結(jié)構(gòu)。</p><p>　　圖3-1 結(jié)構(gòu)平面布置圖</p><p>　　3.1.1 框架梁</p><p>　　高層建筑規(guī)范規(guī)定：框架結(jié)構(gòu)的主梁截面高度h可按（1/10～1/18）l確定，l為主梁計算跨度；梁凈跨與截面高度之比不宜小于4。梁的截面寬度不宜小于200mm，梁截面的高寬比不宜大于4。</p>

36、<p>　　（1）次梁：最大跨度6900mm</p><p>　　h=l/（10~18）=6900/18～6900/10=384～690mm 取h=500mm </p><p>　　b=（1/2~1/3)h=500/3～500/2=167～250mm 取b=200mm </p><p>　?。?）橫向框架梁：最大跨度4500mm<

37、/p><p>　　h=l/（8~12）=4500/12～4500/8=375～562mm 取h=500mm</p><p>　　b=（1/2~1/3)h=500/3～500×2/3=167～333mm 取b=300mm </p><p>　?。?）縱向框架梁: 最大跨度6900mm</p><p>　　h=l/（8~

38、12）=6900/12～6900/8=575～862.5mm 取h=600mm</p><p>　　b=（1/3~2/3)h=500/3～500×2/3=200～400mm 取b=300mm</p><p>　　通過進(jìn)行對梁的優(yōu)化調(diào)整，采用500×300截面。</p><p>　　3.1.2 柱截面</p>

39、<p>　　《高層建筑規(guī)范》規(guī)定柱截面尺寸宜符合下列要求：(1) 矩形截面柱的邊長,非抗震設(shè)計時不宜小于250mm，抗震設(shè)計時不宜小于300mm；圓柱截面直徑不宜小于350mm；(2) 柱剪跨比宜大于2；(3) 柱截面高寬比不宜大于3。</p><p>　　柱的截面采用μ=N/fcA（N=1.25Nk，Nk為荷載標(biāo)準(zhǔn)值）進(jìn)行初估。</p><p>　　通常Nk按經(jīng)驗取 15～

40、18kN/m2</p><p>　　框架柱的最大承載面積：</p><p>　?。?500+7200）/2×（4500+6600）/2=40.80m2</p><p><b>　　辦公樓共五層，則：</b></p><p>　　N=1.25×15×40.80×5=3825kN<

41、;/p><p>　　采用C25的混凝土，抗壓強度為11.9N/mm2，抗震等級為四級，按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》查的μ=0.9，則柱的面積為：</p><p>　　A=N/μfc=3825×103/0.9×11.9=357142.86mm2</p><p><b>　　柱采用正方形，則：</b></p><p&g

42、t;　　辦公樓采用輕質(zhì)材料，質(zhì)量較輕，故近似取邊長為550mm。考慮到柱軸力會隨著層數(shù)的上升變小，所以此結(jié)構(gòu)中的柱在PKPM計采用變截面柱，變截面由550mm×550mm變成400mm×400mm，這樣可以節(jié)約建筑材料使材料的強度得到充分利用，并符合規(guī)范要求。</p><p><b>　　3.1.3 樓板</b></p><p>　　一般樓層樓板

43、厚度在100～140mm范圍內(nèi)，不宜小于80mm，頂層樓板厚度不宜小于120mm，地下室頂板厚度不宜小于120mm，轉(zhuǎn)換層樓板厚度不宜小于180mm。初步估算樓板厚度：h=l短/55=6600/55=120mm，樓板取120mm，符合規(guī)范要求。 </p><p><b>　　3.2 荷載計算</b></p><p>　　3.2.1 恒載標(biāo)準(zhǔn)值計算</p>

44、;<p>　　表3-1 恒荷載計算</p><p><b>　　梁間恒載： </b></p><p>　?。?）本處內(nèi)外墻均選擇粉煤灰蒸壓磚（容重為15kN/m3）；</p><p>　　抹灰為雙面抹灰（20厚，容重為20kN/m3）；</p><p>　　墻厚200mm，層高3600mm，梁高500

45、mm，墻高3100mm</p><p>　　（2）窗選用塑鋼玻璃窗（容重0.45kN/m2）；</p><p>　　單個窗面積：1.5×1.8=2.7mm2</p><p>　　窗自重：0.45×2.7=1.215kN；</p><p>　　窗洞處墻自重：15×2.7×0.2+20×0.02&

46、#215;2.7×2=10.26kN</p><p><b>　　表3-2 梁間荷載</b></p><p>　　3.2.2 活載標(biāo)準(zhǔn)值計算</p><p>　　表3-3 活荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p>　　4 PKPM建模及初步設(shè)計</p><p>　　4.1 PKPM結(jié)構(gòu)建模中考

47、慮的控制參數(shù)值</p><p>　　整體結(jié)構(gòu)的科學(xué)性和合理性是新規(guī)范特別強調(diào)內(nèi)容。新規(guī)范用于控制結(jié)構(gòu)整體性的主要指標(biāo)主要有：周期比、位移比、剛度比、層間受剪承載力之比、剛重比、剪重比、地震作用調(diào)整中0.2Qo的調(diào)整、結(jié)構(gòu)中框架的抗震等級、軸壓比等。 </p><p>　　4.1.1 周期比</p><p>　　主要為限制結(jié)構(gòu)的抗扭剛度不能太弱，使結(jié)構(gòu)具有必要的抗扭

48、剛度，減小扭轉(zhuǎn)對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響?！陡咭?guī)》4.3.5條規(guī)定：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)為主的第一自振周期Tt與平動為主的第一自振周期T1之比（周期比)，A級高度高層建筑不應(yīng)大于0.9。如果周期比不滿足規(guī)范的要求，說明結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度相對于側(cè)移剛度較小，結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)過大。</p><p>　　調(diào)整方法：結(jié)構(gòu)調(diào)整：加強結(jié)構(gòu)外圍墻、柱或梁的剛度，適當(dāng)削弱結(jié)構(gòu)中間墻、柱的剛度。</p><p>　　4.1.2 剪

49、重比</p><p>　　主要為限制各樓層的最小水平地震剪力，確保周期較長的結(jié)構(gòu)的安全。對于6 度抗震設(shè)計的結(jié)構(gòu)，《抗震規(guī)范》沒有規(guī)定其地震剪力系數(shù)最小值，《混凝土高規(guī)》中也沒有加以規(guī)定。作為參考，設(shè)計中一般可考慮控制為0.8%-1%。正確計算剪重比必須選取足夠的振型個數(shù)使有效質(zhì)量系數(shù)大于0.9。 剪重比不滿足要求，說明結(jié)構(gòu)的剛度相對于水平地震剪力過??；剪重比過分過大時，說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，宜適當(dāng)減少墻、

50、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。 </p><p>　　4.1.3 位移比</p><p>　?。▽娱g）位移比是控制結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則性的重要指標(biāo)。其限值在《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》和《高規(guī)》中均有明確的規(guī)定：《抗震規(guī)范》3.4.3規(guī)定：扭轉(zhuǎn)不規(guī)則時，應(yīng)計及扭轉(zhuǎn)影響，且樓層豎向構(gòu)件的最大的彈性水平位移和層間位移分別不宜大于樓層兩端彈性水平位移和層間位移平均值的1.5倍；《高規(guī)》 3.5條規(guī)定：結(jié)

51、構(gòu)平面布置應(yīng)減少扭轉(zhuǎn)的影響，在考慮偶然偏心影響的地震作用下，樓層豎向構(gòu)件的最大水平位移和層間位移，A級高度高層建筑不宜大于該樓層平均值的1.2倍，不應(yīng)大于該樓層平均值的1.5倍。</p><p>　　需要指出的是，新規(guī)范中規(guī)定的位移比限值是按剛性板假定作出的，如果在結(jié)構(gòu)模型中設(shè)定了彈性板，則必須在軟件參數(shù)設(shè)置時選擇“對所有樓層強制采用剛性樓板假定”，以便計算出正確的位移比。在位移比滿足要求后，再去掉“對所有樓層強

52、制采用剛性樓板假定的選擇，以彈性樓板設(shè)定進(jìn)行后續(xù)配筋計算。</p><p>　　4.1.4 層間剛度比</p><p>　　主要為限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性，避免結(jié)構(gòu)剛度沿豎向突變，形成薄弱層。 《抗震規(guī)范》第3.4.2條和《高規(guī)》4.4.2條 《高層規(guī)程》,4.2條規(guī)定,“抗震設(shè)計的高層建筑結(jié)構(gòu),其樓層側(cè)向剛度不宜小于相鄰上部樓層側(cè)向剛度的70%或其上相鄰三層側(cè)向剛度平均值的80%。

53、</p><p>　　調(diào)整方法：結(jié)構(gòu)調(diào)整：適當(dāng)降低本層層高和加強本層墻、柱或梁的剛度，適當(dāng)提高上部相關(guān)樓層的層高和削弱上部相關(guān)樓層墻、柱或梁的剛度。 </p><p>　　4.1.5 層間受剪承載力比</p><p>　　主要為限制結(jié)構(gòu)豎向布置的不規(guī)則性，避免樓層抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的受剪承載能力沿豎向突變，形成薄弱層。 《高規(guī)》4.4.3 ：A級高度：樓層層間抗側(cè)力

54、結(jié)構(gòu)的受剪承載力不宜小于上一層受剪承載力的80% ，不應(yīng)小于其上一層受剪承載力的65%。</p><p>　　調(diào)整方法：結(jié)構(gòu)調(diào)整：適當(dāng)提高本層構(gòu)件強度，（如增大配筋、提高混凝土強度或加大截面）以提高本層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力，或適當(dāng)降低上部相關(guān)樓層墻、柱等抗側(cè)力構(gòu)件的承載力。 </p><p>　　4.1.6 剛重比(結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性驗算) </p><p

55、>　　主要為控制結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其中，規(guī)范上限主要用于確定重力荷載在水平作用位移效應(yīng)引起的二階效應(yīng)是否可以忽略不計。當(dāng)剛重比不滿足規(guī)范上限要求時，說明重力二階效應(yīng)的影響較大，應(yīng)予以考慮。規(guī)范下限主要是控制重力荷載在風(fēng)荷載和水平地震作用位移效應(yīng)引起的二階效應(yīng)不致過大，避免結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)倒塌。當(dāng)剛重比不滿足規(guī)范下限要求，說明結(jié)構(gòu)的剛度相對于重力荷載過小。當(dāng)剛重比過大，則說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，宜適當(dāng)減少墻、柱等豎向構(gòu)件的截面面積。<

56、;/p><p>　　調(diào)整方法：應(yīng)調(diào)整并增大豎向構(gòu)件的側(cè)向剛度。</p><p>　　4.1.7 軸壓比 </p><p>　　主要為限制結(jié)構(gòu)的軸壓比，保證結(jié)構(gòu)的延性要求，規(guī)范對墻肢和柱均有相應(yīng)限值要求。 《抗規(guī)》6.3.6對軸壓比進(jìn)行了規(guī)定，如下表：</p><p>　　表4-1 柱軸壓比限值</p><p>　　當(dāng)軸壓

57、比不滿足規(guī)范要求時，結(jié)構(gòu)的延性要求就無法保證。軸壓比過小，說明結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)較差，應(yīng)適當(dāng)減少相應(yīng)墻、柱的截面面積。 </p><p>　　調(diào)整方法：結(jié)構(gòu)調(diào)整：增加該墻、柱截面或提高該墻、柱混凝土的強度等級 </p><p>　　4.1.8 框架的傾覆力矩比</p><p>　　《抗震規(guī)范》6.1.3-1規(guī)定：若框架部分承受的地震傾覆力矩大于結(jié)構(gòu)總傾覆力矩的

58、50%，框架部分的抗震等級應(yīng)按框架結(jié)構(gòu)確定。 </p><p>　　4.1.9 地震作用調(diào)整中0.2Vo的調(diào)整 </p><p>　　《抗震規(guī)范》6.2.13-1條規(guī)定側(cè)向剛度沿豎向分布基本均勻的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，任一層框架部分的地震剪力，不應(yīng)小于結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的20%和按框剪結(jié)構(gòu)分析的框架部分各樓層地震剪力中最大值1.5倍二者的較小值</p><p>　　4

59、.2 PKPM結(jié)構(gòu)建模中設(shè)計參數(shù)輸入</p><p>　　4.2.1 總信息</p><p>　　結(jié)構(gòu)體系 框架結(jié)構(gòu)</p><p>　　結(jié)構(gòu)主材 鋼筋混凝土</p><p>　　結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)

60、 1.0</p><p>　　地下室層數(shù) 0</p><p>　　與基礎(chǔ)相連構(gòu)件最大底標(biāo)高（mm） 0</p><p>　　梁、柱鋼筋混凝土保護(hù)層厚度 （mm） 25</p><p>　　框架梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)

61、 0.85</p><p>　　考慮結(jié)構(gòu)使用年限的活荷載調(diào)整系數(shù) 1</p><p>　　4.2.2 材料信息</p><p>　　混凝土容重(kN/m3) 25.00</p><p>　　輕骨料混凝土容重(kN/m3)

62、 18.5</p><p>　　輕骨料混凝土密度等級 1800</p><p>　　鋼材容重(kN/m3) 78.00</p><p>　　鋼構(gòu)件鋼材 Q235</p><p>　　鋼截面凈毛面積比值

63、 0.85</p><p>　　主要墻體材料 蒸壓磚</p><p>　　砌體容重(kN/m3) 20</p><p>　　墻水平分布筋類別 HPB400</p>

64、<p>　　墻水平分布筋間距（mm） 200</p><p>　　墻豎向分布筋類別 HPB400</p><p>　　墻豎向分布筋配筋率（%） 0.5</p><p>　　梁、柱箍筋類別 HPB3

65、00</p><p>　　4.2.3 地震信息</p><p>　　設(shè)計地震分組 第1組</p><p>　　地震烈度 6 （0.05g）</p><p>　　場地類別

66、 Ⅱ 二類</p><p>　　砼框架抗震等級 4 四級</p><p>　　鋼框架抗震等級 4 四級</p><p>　　剪力墻抗震等級 4 四級</p><p>　　抗震構(gòu)造措施的

67、抗震等級 不改變</p><p>　　計算陣型個數(shù) 12</p><p>　　周期折減系數(shù)（0.5～1.0） 0.65</p><p>　　4.2.4 風(fēng)荷載信息</p><p>　　修正后的基本風(fēng)壓(kN/m2)

68、 0.35</p><p>　　地面粗糙度類別 C類</p><p>　　沿高度體型分段數(shù) 1</p><p>　　第一段最高層層號 5</p><p>　　體形系數(shù)

69、 1.3</p><p>　　4.2.5 鋼筋信息</p><p>　　鋼筋等級 鋼筋強度設(shè)計值(N/mm2)</p><p>　　HPB300 270</p><p>

70、;　　HRB335/HRBF335 300</p><p>　　HRB400/HRBF400/RRB400 360</p><p>　　HRB500/HRBF500 435</p><p>　　冷軋帶肋550

71、 360</p><p>　　HPB235 210</p><p>　　4.3 結(jié)構(gòu)模型最終方案</p><p>　　首先根據(jù)建筑的使用用途、高度、可靠度等要求，采用框架結(jié)構(gòu)，其梁、柱、板尺寸在第一章“基本參數(shù)和數(shù)據(jù)的計算”已給出，建筑總高度為18.6m，建筑層數(shù)5層。建筑主體

72、結(jié)構(gòu)合理使用年限為50年。最終方案各層布置情況以及立面圖：</p><p>　　圖4-1 結(jié)構(gòu)平面圖</p><p>　?。ǖ?、2層柱截面550×550；第3、4、5層柱截面400×400）</p><p>　　圖4-2 結(jié)構(gòu)立面圖</p><p><b>　　圖4-3 整樓模型</b></p

73、><p>　　4.4 生成SATWE數(shù)據(jù)</p><p>　　4.4.1 分析與設(shè)計參數(shù)補充定義</p><p>　　------------總信息------------ </p><p>　　結(jié)構(gòu)材料信息: 鋼砼結(jié)構(gòu) </p><p>　　結(jié)構(gòu)體系：

74、 框架結(jié)構(gòu)</p><p>　　水平力與整體坐標(biāo)的夾角(Rad): 0.00 </p><p>　　混凝土容重(kN/m3): 25.00 </p><p>　　鋼材容重(kN/m3): 78.00

75、 </p><p>　　裙房層數(shù): 0 </p><p>　　轉(zhuǎn)換層所在層號： 0</p><p>　　嵌固端所在層號 1</p><p>　　地下室層數(shù):

76、 0 </p><p>　　墻元細(xì)分最大控制長度(m) 1.00 </p><p>　　彈性板細(xì)分最大控制長度（m） 1.00</p><p>　　恒活荷載計算信息: 模擬施工3 </p><p>　　風(fēng)荷載計算信息:

77、 計算水平風(fēng)荷載 </p><p>　　地震作用計算信息: 計算水平地震作用 </p><p>　　對所有樓層強制采用剛性樓板假定 否 </p>&l

78、t;p>　　強制剛性樓板假定是否保留板面外剛度 是 </p><p>　　墻梁跨中節(jié)點作為剛性樓板從節(jié)點 是</p><p>　　結(jié)構(gòu)所在地區(qū) 全國</p><p>　　“規(guī)定水平力”的確定方式 樓層剪力差方法（規(guī)范

79、方法）</p><p>　　墻元側(cè)向節(jié)點信息 出口節(jié)點 </p><p>　　------------風(fēng)荷載信息------------ </p><p>　　地面粗糙程度: C 類 </p><p>　　修正后的基本風(fēng)壓 (kN/m2)

80、: 0.35 </p><p>　　結(jié)構(gòu)基本周期（秒）: 0.5s</p><p>　　風(fēng)荷載作用下的阻尼比(%): 5 </p><p>　　承載力設(shè)計時風(fēng)荷載效應(yīng)放大系數(shù) : 1 </p><p

81、>　　用于舒適度驗算的風(fēng)壓(kN/m2): 0.35</p><p>　　用于舒適度驗算的結(jié)構(gòu)阻尼比(%): 5 </p><p>　　是否考慮風(fēng)振: 否 </p><p>　　體型分段數(shù):

82、 1 </p><p>　　各段最高層號: 5 </p><p>　　X向體型系數(shù): 1.30</p><p>　　Y向體型系數(shù): 1.4</p><p>　　-----

83、-------地震信息------------ </p><p>　　結(jié)構(gòu)規(guī)則性信息: 規(guī)則</p><p>　　設(shè)計地震分組: 第一組 </p><p>　　設(shè)防烈度: 6（0.05g）</p><

84、;p>　　場地類別: Ⅱ類</p><p>　　砼框架抗震等級: 4 四級</p><p>　　剪力墻抗震等級: 4 四級</p><p>　　鋼框架抗震等級: 4 四

85、級</p><p>　　抗震構(gòu)造措施的抗震等級: 不改變</p><p>　　中震（或大震）設(shè)計: 不考慮 </p><p>　　考慮偶然偏心: 是 </p><p>　　考慮雙向地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng):

86、 否 </p><p>　　X、Y向相對偶然偏心: 0.05</p><p>　　計算振型數(shù): 15</p><p>　　重力荷載代表值的活荷組合系數(shù): 0.5</p><p>　　周期折減系數(shù):

87、 0.65</p><p>　　結(jié)構(gòu)的阻尼比 (%): 5 </p><p>　　特征周期Tg（秒）: 0.35</p><p>　　地震影響系數(shù)最大值: 0.04</p>&

88、lt;p>　　斜交抗側(cè)力構(gòu)件方向的附加地震作用 0</p><p>　　------------ 活荷載信息------------ </p><p>　　柱、墻設(shè)計時活荷載: 折減 </p><p>　　傳給基礎(chǔ)的活荷載:

89、 折減</p><p>　　梁活荷不利布置最高層號: 5</p><p>　　考慮結(jié)構(gòu)使用年限的活荷載調(diào)整系數(shù): 1</p><p>　　柱 墻 基礎(chǔ)活荷載折減系數(shù) </p><p>　　計算截面以上層數(shù) 折

90、減系數(shù)</p><p>　　1 1</p><p>　　2-3 0.85</p><p>　　4-5 0.7</p><p>

91、;　　6-8 0.65</p><p>　　9-20 0.6</p><p>　　20層以上 0.55 </p><p>　　------------調(diào)整信

92、息------------</p><p>　　梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù): 0.85</p><p>　　梁活荷載內(nèi)力放大系數(shù): 1</p><p>　　梁扭矩折減系數(shù): 0.40 </p><p>　　托墻梁剛度放大系數(shù):

93、 1</p><p>　　連梁剛度折減系數(shù): 0.70 </p><p>　　支撐臨界角: 20</p><p>　　柱實配鋼筋超配系數(shù): 1.15 </p>

94、<p>　　墻實配鋼筋超配系數(shù): 1.15</p><p>　　梁剛度放大系數(shù)按2010規(guī)范取值: 是</p><p>　　中梁剛度放大系數(shù) Bk: 2.00</p><p>　　框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強區(qū)剪力墻抗震等級自動提高一級:否</p>

95、<p>　　調(diào)整與框支柱相連的梁內(nèi)力: 否</p><p>　　框支柱調(diào)整系數(shù)上限： 5 </p><p>　　按抗震規(guī)范（5.2.5）調(diào)整各樓層地震內(nèi)力: 是 </p><p>　　弱軸方向動位移比例（0～1）: 0</p><p>　　

96、強軸方向動位移比例（0～1）: 0</p><p>　　按剛度比判斷薄弱層的方式: 按規(guī)范和高規(guī)從嚴(yán)判斷</p><p>　　指定薄弱層個數(shù): 0</p><p>　　薄弱層地震內(nèi)里放大系數(shù): 1.25</p><p

97、>　　全樓地震力放大系數(shù): 1</p><p>　　頂塔樓地震作用放大起算層號: 0 </p><p>　　0.2/0.25Vo調(diào)整分段數(shù): 1</p><p>　　0.2/0.25Vo調(diào)整起始層號: 1</p&

98、gt;<p>　　0.2/0.25Vo 調(diào)整終止層號: 5 </p><p>　　0.2Vo 調(diào)整上限: 2.00 </p><p>　　指定加強層個數(shù): 0 </p><p>　　------------設(shè)計信

99、息------------ </p><p>　　結(jié)構(gòu)重要性系數(shù): 1.00 </p><p>　　梁保護(hù)層厚度 (mm): 25.00 </p><p>　　柱保護(hù)層厚度(mm): 25.00 <

100、/p><p>　　鋼構(gòu)件截面凈毛面積比: 0.85</p><p>　　考慮 P-Δ效應(yīng): 否</p><p>　　梁柱重疊部分簡化為剛域: 否</p><p>　　按高規(guī)或高鋼規(guī)進(jìn)行構(gòu)件設(shè)計: 否

101、</p><p>　　鋼柱計算長度按有側(cè)移計算: 是</p><p>　　剪力墻構(gòu)造邊緣構(gòu)件的設(shè)計執(zhí)行高規(guī)7.2.16-4: 否 </p><p>　　框架梁端配筋考慮受壓鋼筋: 是</p><p>　　結(jié)構(gòu)中的框架部分軸壓比限值按

102、照純框架的規(guī)定采用:是</p><p>　　當(dāng)邊緣構(gòu)件軸壓比小于抗規(guī)6.4.5條規(guī)定的限值時一律設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件:否</p><p>　　按混凝土規(guī)范B.0.4條考慮柱二階效應(yīng): 否</p><p>　　指定的過度層個數(shù): 0</p><p>　　柱配筋計算原則:

103、 按單偏壓計算</p><p>　　------------配筋信息------------ </p><p>　　梁箍筋強度設(shè)計值 (N/mm2): 270 </p><p>　　柱箍筋強度設(shè)計值 (N/mm2): 270 </

104、p><p>　　墻水平分布筋強度設(shè)計值 (N/mm2): 360</p><p>　　墻豎向分布筋強度設(shè)計值 (N/mm2): 360 </p><p>　　邊緣構(gòu)件箍筋強度 (N/mm2): 270 </p><p>　　梁箍筋間距 (mm)

105、: 100.00 </p><p>　　柱箍筋間距 (mm): 100.00</p><p>　　墻水平分布筋間距 (mm): 200.00 </p><p>　　墻豎向分布筋配筋率 (%):

106、 0.5 </p><p>　　結(jié)構(gòu)底部需要單獨指定豎向分布配筋率的層數(shù)NSW:0</p><p>　　結(jié)構(gòu)底部NSW層的墻豎向分布筋配筋率 (%): 0.6 </p><p>　　------------荷載組合信息------------ <

107、/p><p>　　恒荷載分項系數(shù)γG: 1.20 </p><p>　　活荷載分項系數(shù)γL: 1.40 </p><p>　　風(fēng)荷載分項系數(shù)γW: 1.40 </p>

108、<p>　　水平地震作用分項系數(shù)γEh: 1.30 </p><p>　　豎向地震作用分項系數(shù)γEv: 0.50 </p><p>　　特殊風(fēng)荷載分項系數(shù): 0.00 </p><p>　　活

109、荷載組合值系數(shù): 0.70 </p><p>　　風(fēng)荷載的組合值系數(shù): 0.60 </p><p>　　活荷重力代表值系數(shù): 0.50</p><p>　　溫度荷載分項系數(shù):

110、 1.4</p><p>　　吊車荷載分項系數(shù): 不考慮</p><p>　　4.4.2 生成SATWE數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)檢查</p><p>　　保留用戶自定義的柱、梁、支撐長度系數(shù): 是</p><p>　　保留用戶自定義的水平風(fēng)荷載:

111、 是</p><p>　　剪力墻邊緣構(gòu)件的類型: SATWE列出的所有類型</p><p>　　構(gòu)造邊緣構(gòu)件尺寸: 按《高規(guī)》7..2.16條處理</p><p>　　生成用于制定計算書的荷載建圖: 是<

112、;/p><p>　　4.5 結(jié)構(gòu)內(nèi)力和配筋計算</p><p>　　忽略數(shù)檢警告信息: 是</p><p>　　剛心坐標(biāo)、層剛度比計算: 是</p><p>　　形成總剛并分解: 是</

113、p><p>　　結(jié)構(gòu)地震作用計算: 是</p><p>　　結(jié)構(gòu)位移計算: 是</p><p>　　全樓構(gòu)件內(nèi)力計算: 是</p><p>　　吊車荷載計算:

114、 否</p><p>　　生成傳給基礎(chǔ)的剛度: 否</p><p>　　構(gòu)件配筋及驗算: 是</p><p>　　配筋起始層: 1</p>

115、<p>　　配筋終止層: 5</p><p>　　層剛度比計算: 地震剪力與地震層間位移的比</p><p>　　地震作用分析方法: 總剛分析方法</p><p>　　線性方程組

116、解法: LDLT</p><p>　　位移輸出方式: 簡化輸出</p><p>　　4.6 分析結(jié)果圖形和文本顯示 </p><p>　　本辦公樓工程采用純框架結(jié)構(gòu)，梁、柱的混凝土等級取C25，板混凝土強度等級取C25。運行SATWE部分進(jìn)行數(shù)據(jù)

117、分析處理。（柱尺寸：1-2層 550*550mm；3-5層400*400mm。梁截面尺寸：主梁300*500；次梁200*500。）</p><p>　　圖4-4 結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層平面圖</p><p>　　4.6.1 梁撓度圖</p><p>　　查看軟件圖形文件輸出的SATWE分析結(jié)果如下：</p><p>　　圖4-5 第1層梁彈性撓度簡圖