毕业设计（论文）-大学学生公寓楼建筑、结构及施工设计

'设计（论文）专用纸目录摘要...................................................................................................................................-2-摘要............................................................................................................................-2-Abstract.......................................................................................................................-3-前言...................................................................................................................................-4-正文...................................................................................................................................-5-一、软件设计及分析.................................................................................................-5-1.软件说明..........................................................................................................-5-2.建筑方案的选择.............................................................................................-11-3.结构方案的选择.............................................................................................-13-4.计算前得准备工作........................................................................................-17-5.计算结果及分析............................................................................................-18-6.建筑、结构施工图的绘制............................................................................-24-二、手算设计..........................................................................................................-25-1.楼梯计算书....................................................................................................-25-2.一榀框架计算书............................................................................................-37-3.基础设计........................................................................................................-65-三、电算与手算比较.............................................................................................-70-四、设计中存在的问题及思考.............................................................................-72-五、结论...................................................................................................................-73-六、总结与体会......................................................................................................-74-谢辞..................................................................................................................................-75-主要参考资料..................................................................................................................-76-附件1：外文原文....................................................................................................-77-附件2：外文资料翻译译文....................................................................................-91-附录3：结构设计参数..............................................-100-附件4：TAT结构的周期、振型和各层地震力、位移输出文件............-104-附件5：结构计算控制参数..................................................................................-115--126- 设计（论文）专用纸摘要摘要大学生公寓楼设计进行了蒙自县大学学生公寓楼建筑、结构及施工设计。建筑设计完成了建筑平面布置，平面、立面及剖面的设计。结构设计采用现浇钢筋混凝土框架结构体系，主要进行了结构的平面布置、内力计算及构件的截面设计。7度抗震设防区需进行抗震设计，为使结构在地震作用下有良好的耗能能力及在强震下结构不倒塌，满足“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的要求，进行相应的内力调整，根据组合和调整后的内力值进行框架梁、柱的截面设计。基础采用灌注桩后压浆桩,该桩具有适用土层范围广、构造简单、便于操作、附加费用低、承载力增幅大、压浆时间不受限制等优点,经济效益显著，极具推广价值。施工设计方面各道工序在安排上紧密结合，严格按施工网络计划图和施工流水节拍进行。关键词：框架结构；钢筋混凝土；抗震设计；灌注桩；Abstract-126- 设计（论文）专用纸AbstractDesignoftheapartmentbuildingforuniversitystudents(schemesix)Thearchitecture，structureandconstructiondesignoftheapartmentforstudentsarecarriedout.Inthearchitecturedesign，thebuildinglayout,thehorizontalplane,verticalsurfacegraphandsectionelevationdesignareaccomplished.thestructureofreinforcedconcreteframeisadoptedasloadedstructuresystem.Thestructurelayout,internalforcecalculationandsectiondesignaremainlyfulfilledinthisdesign.Asseismicfortificationlevelsoftheprojectareaissevendegree,itisnecessarytomaketheantiseismicdesign.Inordertomakesstructuralhasagoodenergydissipationcapacitytomeettherequirementsof"strongcolumn-weakbeam,strongshearbendingweakweak-nodecomponent",thecorrespondinginternalforcesareneededtobeadjusted.Finally,accordingtothecombinedandadjustedresults,carryoutthesectiondesignofthebeamsandcolumns,thecast-in-placeconcretefloorsandroof,aswellasthefoundationsandthestaircase.Inthefoundationdesign,thepostgroutingforcast-insitupileisusedtothisengineeringproject,whichhastheadvantagesofwideuseofvariouslayers,simpledesign,easyoperation,lowextracost,hugeloadingcapabilityandnotimerestrictofcompacting.Moreover,itisverybenifitialandhashighpromotingvalue.Intheprocedureofconstructiondesign,alltheproceduresarecombinedclosely,andtheproceduresarecarriedoutstrictlyaccordingtotheconstructionmeshworkplanandflowcontroltime.Keywords：framestructure，reinforcedconcrete，antiseismicdesign，postgroutingforcast-insitupile，constructionnetworkplancharts-126- 设计（论文）专用纸前言毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段,是对大学期间所学专业知识的全面总结。本设计的目的是综合应用所学的基础课、专业基础课、专业课知识并结合有关规范、资料、工具等，独立分析与解决实际工程结构设计中的一般问题，达到具备一定的结构设计能力的目的。设计包含建筑、结构两大部分。本工程在建筑设计方面：建筑物简单明快、具有时代感；突显个人特色，并注意与周围环境相协调；建筑布局要合理，便于使用。结构设计方面：结构体系选择合理，运用合理的理论知识，使建筑物满足安全性、实用性、耐久性的功能要求。本工程为全现浇钢筋混凝土框架结构，工程所在地区抗震设防等级7度，需进行抗震设计。抗震设计与非抗震设计有许多不同之处，其根本区别在于非抗震结构在外荷载作用下处于弹性状态，仅有微小裂缝，构件设计主要是满足承载力要求。而抗震结构在地震作用下，为有良好的耗能能力及满足“小震不坏、中震可修、大震不倒”的要求，其构件应有足够的延性。要设计延性框架结构，需满足“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”要求，并进行相应的内力调整，然后由调整后的内力值进行配筋计算。根据设计任务书提供的地质资料条件，本工程基础采用桩基础。沉管灌注桩桩基础的设计应严格按相应地基基础及桩基础设计规范进行。正文-126- 设计（论文）专用纸一、软件设计及分析1.软件说明：（1）PKPM2005系列软件PKPM是一个系列，除了建筑、结构、设备（给排水、采暖、通风空调、电气）设计于一体的集成化CAD系统以外，目前PKPM还有建筑概预算系列（钢筋计算、工程量计算、工程计价）、施工系列软件（投标系列、安全计算系列、施工技术系列）、施工企业信息化（目前全国很多特级资质的企业都在用PKPM的信息化系统）。结构平面计算机辅助设计软件(PMCAD)　　PMCAD模块是整个结构CAD系统的核心，也是建筑CAD与结构CAD的必要接口。通过精心设计的人机交互输入方法建立起各层结构布置数据和荷载数据，结构布置包括柱、梁、墙、洞口、次梁、预制板、挑沿、错层等，荷载生成中作结构自重计算，荷载从板到次梁、承重梁及从上部结构到基础的传导计算。人机交互过程中随时提供修改拷贝复制查询等功能。PMCAD为框架、连续梁、砖混分析及高层三维分析计算软件提供全部数据文件而无需人工再填表，还可为梁柱、剪力墙、楼梯和基础CAD提供画图信息。绘制正交及斜交网格平面的框架、框剪及砖混结构平面图，包括柱、墙、洞口的平面布置、尺寸、偏轴、画出轴线及总尺寸线，画出预制板、次梁及楼板开洞布置，计算现浇楼板内力与配筋并画出板配筋图。画砖混结构圈梁构造柱节点大样图。作砖混结构和底层框架上层砖房结构的抗震分析验算。统计结构工程量并以表格形式输出。多层及高层建筑结构三维分析与设计软件（TAT）TAT的力学模型及假定-126- 设计（论文）专用纸TAT用薄壁柱模拟剪力墙。薄壁柱模型采用开口薄壁杆件理论,将整个平面联肢墙或整个空间剪力墙模拟为开口薄壁杆件,每个杆件有两个端点,每个端点有七个自由度,前六个自由度的含义与空间杆单元相同,第7个自由度用来描述薄壁杆件截面翘曲。薄壁柱模型的基本假定为:①在线弹性条件下,杆件截面外形轮廓线在其自身平面内保持不变,在平面外可以翘曲,并忽略其剪切变形的影响;②将同一层彼此相连的剪力墙墙肢作为一个薄壁柱单元,将上下层剪力墙洞口之间的部分作为连梁单元。从上述假定可以看出,由于忽略了剪力墙剪切变形的影响,使结构的计算刚度偏刚,剪力墙及其墙肢越多,则结构偏刚的程度越高;与此同时,连梁单元的假定,使实际结构中连梁对墙肢的线约束简化为点约束,削弱了连梁对墙肢的约束作用,使结构计算刚度偏柔,连梁越多,连梁截面高度越大,则结构刚度偏柔的程度越大。TAT对楼板采用平面内无限刚,平面外刚度为零的假定。这一假定大大减少了结构自由度,使结构分析得以大大简化,提高了结构计算效率。但是当楼板平面内变形较大或楼板开有较大洞口(尤其是板边洞口)时,则无法考虑楼板变形或洞口对结构内力的不利影响,使计算结果产生一定的误差。TAT对剪力墙和楼板的模型化假定,对多数常规结构,均能够给出比较理想的计算结果。但对于复杂结构,就会暴露出TAT对剪力墙和楼板模型化假定的局限性,必须进行人为的简化处理,从而使计算模型和实际结构之间产生一定的出入。本设计中楼板开洞比较小，楼板整体刚度还是十分大，可以看成是刚性楼板，所以本设计符合其基本假定。TAT软件功能TAT是一个三维空间分析程序，它采用空间杆系计算柱梁等杆件，采用薄壁柱原理计算剪力墙。TAT用来计算高层和多层的框架、框架-剪力墙和剪力墙结构，适用于平面和立面体型复杂的结构形式。-126- 设计（论文）专用纸TAT完成建筑结构在恒、活、风、地震作用下的内力计算和地震作用计算，完成荷载效应组合，并对钢筋混凝土结构完成截面配筋计算，对钢结构进行强度稳定的验算。可考虑梁的活荷载最不利布置，同时适用于计算一般多层民用建筑及工业厂房。TAT还可完成多、高层钢结构或钢-混凝土混合结构的计算，程序对水平支撑、斜支撑、斜柱等均作了考虑。TAT与TAT－D接力运行作超高层建筑的动力时程分析，与FEQ接力对框支结构局部作高精度有限元分析，对厚板接力厚板转换层的计算。TAT善于处理高层建筑中多塔、错层等特种结构，其中包括大底盘上部高塔，或上部或中部连接下部多塔情况，对多塔、错层信息的判断处理是程序根据建筑模型智能地自动生成的。TAT计算所需的全部几何信息和荷载信息是从PMCAD建立的真实建筑模型中自动提取生成的，使用户的操作得到尽可能简化。TAT是PKPM系列CAD系统中的重要一环，由于采用空间模型作结构分析，起到承前启后的关键作用，TAT从PMCAD生成数据文件，从而省略数据填表。TAT计算后可经全楼归并接力PK画梁柱施工图，接力JLQ完成剪力墙施工图，用PMCAD完成结构平面图，接力各基础CAD模块传导基础荷载完成基础的计算和绘图。TAT的存在使PKPMCAD成为有效的高层建筑CAD系统，并使整个CAD系统的应用水平更上一层楼。基础工程计算机辅助设计（JCCAD）Windows版将原来DOS版的独基条基JCCAD、混凝土地梁筏板的EF、桩基桩筏的ZJ三个模块的功能合并，用同样的菜单完成输入、计算和画图，功能更强，操作更简化。此版可以顺利完成混合基础的设计。-126- 设计（论文）专用纸合并后的软件统称为JCCAD。从主菜单可看出合并后的JCCAD有三个主要特点：(1)基础输入合并为一个菜单，这个菜单还包含独基、砖混条基和承台桩基的自动设计。(2)基础平面施工图合并为一个菜单。(3)对于筏板类基础(包括梁板式、墙板式、板柱式、桩筏式)程序提供了二种计算分析方法。第一种方法是主菜单三的方法，它是原来EF使用的按文克尔弹性地基梁板计算的方法，第二种是主菜单五的方法，是用厚板有限单元法计算板或板梁基础的内力和配筋。这种方法不仅能算有桩基础，对无桩基础同样可以算。新版的JCCAD软件功能有：1、可完成柱下独立基础、墙下条形基础、弹性地基梁、带肋筏板、柱下平板、墙下筏板、柱下独立桩基承台基础、桩筏基础、桩格梁基础、及单桩的设计工作。同时软件还可完成由上述多种基础组合起来的大型混合基础设计，而且一次处理的筏板块数可达10块。软件可处理的独基包括倒锥型、阶梯型、现浇或预制杯口基础、单柱、双柱、或多柱基础；条基包括砖、毛石、钢筋混凝土条基（可带下卧梁）、灰土及混凝土基础；筏板基础的梁肋可朝上或朝下；桩基包括预制混凝土方桩、圆桩、钢管桩、水下冲（钻）孔桩、沉管灌注桩、干作业法桩和各种形状的单桩或多桩承台。2、-126- 设计（论文）专用纸软件可充分利用上部结构CAD软件形成的各种信息，避免重复工作，最大限度地减少设计人员的负担。软件从PMCAD软件生成的数据库中自动提取首层结构的柱网、轴线、柱子、墙的布置信息，当轴线不满足要求时可增加轴线，软件还可读取PMCAD、PK、TAT、SATWE软件在传下来的各种荷载，并按需要进行不同的荷载组合。读取的上部结构荷载可以同人工输入的荷载相互叠加。此外软件还能够提取TAT绘制柱施工图生成的柱钢筋数据，用来画基础柱的插筋。这样用户可以很方便地使用“基础人机交互输入”菜单统一布置各类基础，布置荷载，和绘制施工图。这些信息传送下来的条件是运行PMCAD主菜单的A、1、2和3项，生成“工程名·JAN”、“TATDA1·PM”、“LAYDAN·PM”和“DATW·PM”文件；运行TAT和SATWE分别生成“TOJLQ·TAT”、“TATJC·TAT”、“COLMGB·TAT”、“COLUMN·STL”和“WDCNL·SAT”文件。3、对于整体基础，如交叉地基梁、筏板、桩筏基础，软件可采用多种方法考虑上部结构对基础的影响，这些方法包括：TAT上部结构刚度凝聚法，上部结构刚度无穷大的倒楼盖法，上部结构等代刚度法。4、软件具有多种自动化功能，如程序可根据荷载和基础设计参数自动计算出独立基础和条形基础的截面积与配筋，自动进行柱下承台桩设置，自动调整交叉地基梁的翼缘宽度，自动确定筏板基础中梁翼缘宽度，自动进行独立基础和条形基础的碰撞检查，如发现有底面迭合的基础自动选择双柱基础、多柱基础、或双墙基础。同时程序又留有充分的人工干预功能，使软件既有较高的自动化程度，又有极大的灵活性。5、软件对整体基础可采用多种计算模型，如交叉地基梁可采用文克尔模型---即普通弹性地基梁模型进行分析，又可采用考虑土壤之间相互作用的广义文克尔模型进行分析。对于筏板基础程序可按弹性地基梁有限元法计算，也可按MINDLIN理论的中厚板有限元法计算。对筏板的沉降计算程序提供了规范的假设附加压应力已知的方法，和刚性底板假定、附加应力为未知的计算方法。6、-126- 设计（论文）专用纸软件有很强的交互功能和绘图功能，通过基础交互输入菜单可很方便地布置各种类型、形状各异的基础，以及确定各种计算参数，供随后的计算分析使用。通过绘平面图菜单可将所布置的基础全部绘制在一张图纸上，画出筏板钢筋，标注各种尺寸、说明。通过绘制地基梁菜单可画出不同分析方法计算出的梁施工图。利用画详图菜单可绘出独基、条基、连梁、桩基、承台的大样图，对独基、条基还可将详图画在平面图上。7、软件完成设计后，也同时完成了主要工程量统计，如混凝土用量、钢筋用量、砌体用量、垫层用量等，为概预算软件提供数据。楼梯计算机辅助设计（LTCAD）适用于单跑、二跑、三跑、四跑及任意平面的多跑板式或梁式普通楼梯；还适用于螺旋及悬挑等各种异形楼梯，螺旋段的上下端可设直线段，中间可设休息平台，悬挑楼梯可任意转角。软件可完成楼梯结构的内力及配筋计算及施工图设计，包括楼梯平面，立面图及梁、板、平台配筋详图。可与PMCAD接口用人机交互方式快速生成数据文件，操作简便。（2）建筑系列软件本次建筑设计采用软件天正建筑TArch8。天正建筑TArch8是建立在CAD基础上的一个建筑设计软件，它具有传统CAD更强大的功能，可以定义楼层高度，墙高及门窗洞口的属性并可以进行楼层组装。各楼层组装完毕后，由天正建筑TArch8可以建立工程，并自动生成建筑的立面图、剖面图等。天正建筑TArch8软件中自带多种建筑实物图块，在进行建筑布置是可以由软件调用图块插入，如楼梯图块、门窗图块、建筑家具等，这些都大大提高了建筑设计的速度，并且是建筑的房间布置更加清晰和人性化。但是天正建筑TArch8软件设计中，由于对参数的设置比较繁琐，所以在生成建筑立面图、剖面图后需要进行必要的修改即可绘制出完整的建筑施工图。2.建筑方案的选择1、设计资料该项目为大学生公寓楼设计。总建筑面积为10000㎡以下，位于云南省蒙自县。九层全框架结构，室内外高差为0.45m。防火等级为二级，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。-126- 设计（论文）专用纸2、设计要求对普通高校学生公寓的设计，在基地的选择和总平面上的布置，建筑设计，室内环境，建筑设备等尚应符合民用建筑通则，中华人民共和国建设部《宿舍建筑设计规范JGJ36-2005》、《城市道路和建筑物无障碍设计规范JGJ50-2001》以及相关规则。除了符合这些规定外，还应符合国家现行有关标准的规定。3、方案的选择分析通过查阅建筑设计中的相关规范，初步设计了建筑的长、宽及层高和建筑的高度，并对宿舍的开间进深和楼梯及各个房间的布置做了初步的设计。在满足设计规范中对建筑防火间距、建筑使用面积、必要的建筑设施、层高、建筑采光面积及楼梯的梯面踏步的要求后，得出了各个标高层的建筑平面图。由建筑设计软件天正建筑TArch8绘制出相关的建筑的立面、剖面图等。根据程建设地点为蒙自县。建筑设计内容及规模《房屋建筑学》、《民用建筑通则》、《宿舍建筑设计规范》JGJ36-2005、《城市道路和建筑物无障碍设计规范》JGJ50-2001和国家有关规范以及对本次毕业设计提出有关要求，初步作出方案设计。4、总体布置、立面造型、经济指标及其他建筑的总体布置为比较规则的矩形建筑，此方案可以方便结构计算，并且使结构可以达到一定的刚度和稳定性，避免结构产生扭转效应。建筑立面简单明了，建筑设计以适用经济为根本设计，这样可以大大降低建筑的造价，并是建筑能够有足够大的建筑使用空间，满足用户对建筑功能的要求。此设计完全按照国家规范设计，满足规范的各项经济指标。通过老师的指导，经过多次修改得出方案示意图如下：-126- 设计（论文）专用纸底层布置图-126- 设计（论文）专用纸3.结构方案的选择1、框架结构此结构类型的特点是一般用于多层结构及小高层结构，适用高度范围一般为60.0m以下(6度设防)。框架结构布置灵活，具有较大的室内空间，使用较为方便。填充墙可采用轻质隔墙，减轻结构自重。但内凸的框架柱直接影响到用户的实际使用面积及宿舍用具的摆设。但是大学生宿舍对使用面积和摆设没有严格的要求，再考虑到初次设计，避难就易，虽然此工程的设防烈度为7度，但是建筑的层数及建筑高度不是太高，故此次设计宜采用此类结构类型。2、异形柱框架结构这种结构体系是框架结构的一个派生结构形式，它除了具有框架结构的特点外，与墙同宽的异型柱很好地解决了建筑平面使用问题。根据行业标准《砼异型柱结构技术规程》JGJl49－2006第3.1.2条抗震设计为6度时，异型柱结构适用的房屋最大高度为24m，本设计的建筑总高超过24m。故不宜采用异型柱框架结构。3、剪力墙结构承重体系剪力墙是高层建筑最常用的结构体系，采用剪力墙结构可以减少非承重隔墙数量，一般用钢量比框剪结构少，而且室内无外露梁柱，用户比较喜欢。剪力墙结构体系是以一系列剪力墙纵横相交，既作为承重结构又作为分间隔断墙。墙体具有较大刚度。同时又由于墙体纵横交错，比框架结构中的刚度大得多。这是抵抗高层建筑风荷载及地震力水平荷载的有利条件，缺点是由于剪力墙组成许多小开间，虽然结构的整体性较强，但平面布局受到了严格的约束。如能使用大跨度楼板，则可使用轻质的灵活隔断，比较自由地组织内部空间。这种结构体系一般用于高层结构，尤其在30层左右的高层住宅结构设计中应用广泛。此方案的特点是根据建筑平面布局而设置钢筋砼墙，与墙同宽的剪力墙很好地解决了建筑平面使用问题。该建筑总高度仅29.1m，抗震设防烈度为7度区，若采用纯剪力墙结构，造价高，并考虑到设计的难度，故该设计不采用此结构类型。4、框架剪力墙结构体系-126- 设计（论文）专用纸当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架一剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀。这种结构体系一般用于高层结构，在近几年的高层结构设计中应用广泛，此结构类型的特点是利用楼电梯间做钢筋砼核心筒抵抗大部分水平荷载，框架柱主要承受竖向荷载。这种结构既具有框架结构布置灵活，使用方便的特点，又具有较大的刚度和较强的抗震能力。在地震区多采用此类结构类型，但是考虑到造价及第一次设计没有经验的缘故，故不作为该设计的结构。5、筒体结构体系凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、筒体一框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体。空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。由于本次设计的建筑高度不大，故不必要采用筒体结构。6、其他结构体系高层建筑的新结构体系大部分是探索性的，如筒中筒结构的发展、或者束状筒的组合，外筒桁架交错，以中心并筒悬挂式结构以及很高的桁架梁的体系等。各种结构最大适用高度见下图：-126- 设计（论文）专用纸方案确定通过以上对框架结构和剪力墙结构的分析：1.剪力墙结构自重较大，往往导致基础工程造价的增加。2.框架剪力墙结构平面布置不灵活，很难满足公共建筑对空间的需求。3.框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期。4.就最大适用高度而言，选择剪力墙结构会增大经济投入，不能达到经济适用的要求。故：本设计采用框架结构体系。-126- 设计（论文）专用纸结构平面布置框架结构有横向承重布置、纵向承重布置和双向承重布置三种常用的结构布置方法。1．横向框架承重方案横向框架承重方案是在横向上设置主梁，在纵向上设置连系梁。楼板支承在横向框架上，楼面竖向荷载传给横向框架主梁。由于横向框架跨数较少，主梁沿横向布置有利于增加房屋横向抗侧移刚度。由于竖向荷载主要沿横向传递，所以纵向连系梁截面尺寸较小，这样有利于建筑物的通风和采光。其不利的一面是由于主梁截面尺寸较大，当房屋需要大空间时，其净空较小。2．纵向框架承重方案纵向框架承重方案是在纵向上布置框架主梁，在横向布置连系梁。楼面的竖向荷载主要沿纵向传递。横向连系粱尺寸较小，对大空间房屋，其净空较大，房间布置灵活。其不利的方面是房屋的横向刚度较小，同时进深尺寸受到长度的限制。3．纵横向荷载承重方案框架在纵横向均布置主梁。楼板的竖向荷载沿两个方向传递。柱网较大的现浇楼盖，通常布置井字形梁，柱网较小的现浇楼盖，楼板可以不设井字梁直接支承在框架梁上。综上所述，此结构采用结构双向承重方案，因在纵横两个方向都布置框架，因此结构的整体性和受力性能都很好。本建筑位于云南省红河州蒙自县，建筑方位满足国家《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001的要求，建筑有利于充分利用天然光，创造良好光环境和节约能源；有利于生产、工作、学习、生活和保护视力；结构平面形状满足简单、规则、对称、长宽比等要求。长宽比验算为：，满足要求；立面布置规则、均匀、从上到下外形不变，有利于结构的抗震要求。建筑内部布置：本建筑一层为公共活动区域，在本层设有值班室、大小公共活动室、接待室、电视房、洗衣房、阅览室和公共卫生间等-126- 设计（论文）专用纸。宿舍内应设置盥洗室和厕所。公共用房的设置防止对居室产生干扰。根据国家规范规定，在首层设置了两间无障碍居室。首层房间布置尽量保证互相干扰的减少以及对无障碍宿舍的考虑。底层层高3.9米，标准层层高3.6米，小屋面高3.6米，均满足国家相关规范的要求。4.计算前得准备工作(1)选择梁柱断面框架梁的截面尺寸应该根据竖向荷载的大小、梁的跨度、框架的间距、是否考虑抗震设计要求以及选用的混凝土材料强度等诸多因素综合考虑确定。一般情况下，框架梁的截面可按照下面公式估算：梁净跨与截面高度之比不宜小于4，梁的截面宽度不宜小于200mm。详见一榀框架计算书，此处从略。框架柱截面一般都采用矩形或方形截面，在高层建筑中，按照下面公式估算：框架柱的截面边长不宜小于250mm，圆柱的截面直径不宜小于350mm，剪跨比不大于2，截面的高宽比不宜大于3.详见一榀框架计算书，此处从略。（2）层高的确定建筑层高：宿舍内设双层床，由《学生宿舍建筑设计规范》知，-126- 设计（论文）专用纸在采用双层床或高架床时，层高不宜低于3.60m；在采用双层床或高架床时，净高不应低于3.40m。所以标准层层高3.6m，底层有大房间，层高取3.9m，建筑总高=3.9+3.6×8=32.7m。建筑跨度：由《学生宿舍建筑设计规范》，开间3.9m（其中大开间7.8m），进深7.5，建筑总长54.6，宽16.5m。模型详见一榀框架计算书。（3）荷载取值1、恒载计算包括楼屋面荷载计算；梁、柱、墙体及门窗自重等。详见一榀框架计算书，此处从略。2、活荷载计算各种用途的房间及交通部分活荷载的取值由荷载规范查得（1）楼面：宿舍活荷载取2.0KN/m2（2）屋面：上人屋面取2.0KN/m23.楼梯荷载详见楼梯计算书此处从略。4.风荷载取值详见一榀框架计算书此处从略。（4）设计参数的选取详见附表35．计算结果及分析计算结果见：附录5：结构计算控制参数附录4：TAT结构的周期、振型和各层地震力、位移输出文件-126- 设计（论文）专用纸由于结构计算软件存在着一定的适用性、局限性和近似性，在计算输出的结果中可能存在部分构件或部位内力异常的情况，尤其是对于复杂结构。这时，不能据此来否定分析软件的正确性，更不能对异常构件、部位置之不理或偏信于计算机的结果，而是应该从整体上来把握和控制结构体系的各项性能，对内力异常的构件或部位，应从明确的结构概念出发来分析和处理，从而确保结构的安全性、经济性、合理性。（1）周期比：周期比是指结构扭转为主的第一周期Tt与平动为主的第一周期T1的比值，其主要目的是控制结构在地震作用下的扭转效应。周期比实际上反映了结构的扭转刚度和侧向刚度之间的一种对应关系，同时也反映了结构抗侧力构件布置的合理性和有效性。高规的4.3.5条规定，结构扭转为主的第一周期与平动第一周期之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑不应大于0.85.由输出文件分析可知，结构第三振型的转动比例为0.99是第一个超过0.5的震型。结构周期比为：经分析对比，本设计的结构周期比满足要求。（2）楼层节点的最大位移分析其中比值(R1/R2)为：R1---最大位移/平均位移R2---最大柱间位移/平均柱间位移位移比是指楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)与该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)的平均值之比。位移比的大小是反映结构平面规则与否的重要依据，它侧重控制的是结构侧向刚度与扭转刚度之间的一种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使结构抗侧力构件的布置更有效、更合理。结构平面布置应减少扭转的影响。在考虑偶然偏心影响的地震作用下，楼层竖向构件的最大水平位移不宜大于该楼层平均值的1.2倍，层间位移不应大于该楼层平均值的1.5倍。新高规的4.3.5-126- 设计（论文）专用纸条规定，楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角，A、B级高度高层建筑均不宜大于楼层平均值的1.2倍；且A级高度高层建筑不应大于该楼层平均值的1.5倍，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及复杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的1.4倍。第1荷载工况：X向地震力作用下节点控制水平位移，最大层间位移角：1/648平均层间位移角：1/650；第1荷载工况：+5%偶然偏心地震力作用下X向节点控制水平位移，最大层间位移角：1/640平均层间位移角：1/650；第1荷载工况：-5%偶然偏心地震力作用下X向节点控制水平位移，最大层间位移角：1/635平均层间位移角：1/651；第2荷载工况：Y向地震力作用下节点控制水平位移，最大层间位移角：1/698平均层间位移角：1/704；第2荷载工况：+5%偶然偏心地震力作用下Y向节点控制水平位移，最大层间位移角：1/568平均层间位移角：1/736；第2荷载工况：-5%偶然偏心地震力作用下Y向节点控制水平位移，最大层间位移角：1/560平均层间位移角：1/742；第3荷载工况：X向风力作用下节点控制水平位移，最大层间位移角：1/9999平均层间位移角：1/9999；第4荷载工况：Y向风力作用下节点控制水平位移，最大层间位移角：1/5255平均层间位移角：1/5278；第5荷载工况：恒载作用下节点的最大竖向位移，最大竖向位移为：-7.76mm；第6荷载工况：活载作用下节点的最大竖向位移，最大竖向位移为：0.结果分析：我国《建筑结构抗震设计规范》（GB50010-2002）规定：对于钢筋混凝土框架结构，且高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移角不大于1/550.以上分析最大层间位移角为1/560小于1/550.满足规范要求。（3）主要为了控制竖向构件延性的要求。-126- 设计（论文）专用纸轴压比的定义为柱的轴向压力与理论抗压强度的比值。公式是N/（fc*A）。N为柱的轴压力，fc为砼抗压强度设计值，A为柱的截面面积。　　轴压比一般在0.6至0.95之间。建筑抗震设计规范（50011-2001）中6.3.7和混凝土结构设计规范（50010-2002）中11.4.16都对柱轴压比规定了限制，限制轴压比主要是为了控制结构的延性。轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。由PKPM中TAT功能模块分析知道，结构最大轴压比为0.68满足规范的要求（4）剪重比控制剪重比指结构任一楼层的水平地震剪力与该层及其上各层总重力荷载代表值的比值，一般是指底层水平剪力与结构总重力荷载代表值之比。它在某种程度上反映了结构的刚柔程度。剪重比应在一个比较合理的范围内，以保证结构整体刚度的适中。剪重比太小，说明结构整体刚度偏柔，水平荷载或水平地震作用下将产生过大的水平位移或层间位移；剪重比太大，说明结构整体刚度偏刚，会引起很大的地震内力，不经济。抗震规范第5.2.5条明确规定最小剪重比应不小于下表值结构为7度（0.15g）设防，基本周期为3.5s，故结构的最小剪重比为0.024。由输出文件可知，结构层最小剪重比为0.04988>0.024，满足规范要求。-126- 设计（论文）专用纸（5）层间位移限制《高规》4.6.3条按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比△u／h宜符合以下规定：1高度不大于150m的高层建筑，其楼层层间最大位移与层高之比△u/h从不宜大于表4.6.3的限值；由输出文件可知层间最大位移角1/560<1/550满足规范要求。（6）刚度比我国的“抗震规范”和“高规”均对结构的楼层侧向刚度比作出了规定，其主要目的是为了保证结构竖向刚度变化的均匀性，防止出现刚度突变的情况。层刚度比较直观地反映了结构楼层侧向刚度沿竖向分布的均匀程度，它是衡量结构竖向规则与否的重要标志。(1)《高规》4.4.2条及《抗规》3.4.2条规定，抗震设计的高层建筑结构，其楼层侧向刚度不宜小于相邻上部楼层侧向刚度的70％或其上相邻三层侧向刚度平均值的80％。如不满足则应按薄弱层对待。其薄弱层的地震剪力应乘以1.15的增大系数。结构刚度比及薄弱层放大系数详见附录5。（7）层间受剪承载力之比层间受剪承载力之比与刚度比一样也是控制结构竖向不规则的重要指标。层间受剪承载力的计算与混凝土强度、实配钢筋面积有关。《抗震规范》抗侧力结构的层间受剪承载力不宜小于相邻上一楼层的80％。-126- 设计（论文）专用纸由附录5中楼层抗剪承载力及承载力比值表可知层间受剪承载力之比最小为0.8满足规范的要求。（8）刚重比刚重比是结构刚度与重力荷载之比，主要是控制结构的稳定性，防止结构产生滑移和倾覆。同时刚重比也是重力二阶(P—Δ)效应的主要参数，不满足结构也可能失稳倒塌。结构刚重比详见附录5中框架结构整体稳定验算表。由表中数值可知：该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10，能通过高规（5.4.4）的整体稳定验算。该结构刚重比Di*Hi/Gi大于20，可以不考虑重力二阶效应。（9）有效质量比主要为了控制复杂高层和超高层结构的地震力是否计算完全。计算振型数应使振型参与质量与总质量之比不小于0.9。6.建筑、结构施工图的绘制（1）建筑图的绘制-126- 设计（论文）专用纸根据任务书的要求：拟建一栋八-十层大学生公寓楼。公寓一楼需设置无障碍宿舍、值班室、活动室、洗衣房、公共卫生间及其他辅助用房，并要设置电梯。各个房间的建筑最小面积应按任务书表2。建筑总长不超过56m。由于第一次做设计，所以选择层高较小荷载不大的方案。初步选定为8层加一个小屋面的总层数为9层的建筑。通过查阅了《宿舍设计规范》、《高层建筑设计规范》、《建筑设计规范》等相关规范后，确定宿舍的开间、进深以及建筑的长、宽和每层的层高。按照任务书中对一楼房间的面积要求，对一楼房间布置做了初步的规划，在老师的帮助和指导下，确定了最终的方案。建筑方案满足，建筑相关的各个规范要求。根据建筑规范，确定出楼梯梯面、踏步的高度及楼梯的布置，确定了电梯井的大小及布置，最终绘制出建筑施工图。（2）结构施工图的绘制由上面建筑图，在PKPM软件PMCAD中按照建筑图输入建筑模型，并对相关参数（板厚、层高、材料信息等）做了调整以后，作出轴网，由结构方案确定出的构件的见面尺寸，及楼梯的布置信息，建立结构计算模型。通过查规范确定楼面、屋面活载，手算屋面、楼面的恒载，楼梯荷载以及梁上的均布荷载并将他们输入到模型中，然后运用TAT软件计算出结构的内力，并绘制出梁配筋及板配筋图。运用JCCAD模块，将上部荷载传到至基础，并布置承台和连梁，绘制出基础施工图。将模型中的楼梯提出来建立楼梯模型，比对楼梯模型加以计算绘制出楼梯施工图。二、手算设计1．楼梯计算书楼梯设计计算书-126- 设计（论文）专用纸1.楼梯结构形式按施工方法的不同可分为现浇式和装配式；按结构受力状态可分为梁式、板式、剪刀式和螺旋式如图：-126- 设计（论文）专用纸剪刀式和螺旋式：建筑新颖美观，常设置于公共建筑大厅或别墅；但其为空间受力体系，设计与施工较复杂，造价较高。因此，在宿舍设计中选择简单实用的楼梯形式，不选用剪刀式和螺旋式。1)现浇钢筋混凝土梁式楼梯：(1)组成：由踏步板、梯段斜梁、平台板和平台梁组成(2)特点：施工较复杂(支模复杂)，外观也较笨重。当梯段跨度>3m～3.3m时，采用梁式楼梯较经济(3)应用：当梯段跨度>3m～3.3m时，才采用(4)计算与构造1)踏步板2)梯段斜梁3)平台板与平台梁（5）传力路线：踏步板—斜梁—平台梁—墙或柱。当踏步板裂了，若楼梯梁完好，只是局部问题。（6）配筋方式：梯段横向配筋，搁在斜梁上，另加分布钢筋。平台主筋均短跨布置，依长跨方向排列，垂直安放分布钢筋。2）现浇钢筋混凝土板式楼梯：(1)组成：由梯段板、平台板和平台梁组成(2)优点：下表面平整，支模施工方便，外观较轻巧(3)缺点：梯段跨度较大时，斜板较厚，材料用量多。(4)应用：活载较小，梯段跨度≤3m时，宜采用(5)计算与构造1)梯段板⑴计算单元:取1m宽的板带计算⑵计算简图（6）传力方式：板式楼梯传力路线：楼梯板—平台梁—墙或柱。板长在3米以内。板不能裂！所以要加温度钢筋。（7）配筋方式：纵向配置钢筋，搁于平台梁及楼面梁。考虑到建筑使用功能和美观上，并考虑板长2.97m，所以选择用现浇板式楼梯。2．现浇板式楼梯的计算与构造楼梯150mmX270mm踏步面层为水磨石，底面为20mm厚混合砂浆抹灰，楼梯活荷载标准值qk=3.5kN/m2，混凝土为C20(fc=9.6N/mm2，ft=1.1N/mm2)，钢筋为-126- 设计（论文）专用纸HPB235级(fy=210N/mm2)。楼梯上均布活荷载标准值q=3.5KN/m2.（1）梯段板1）计算要点为保证梯段板有一定的刚度，梯段板厚度可取（为梯段板水平方向的跨度），常取80～120mm。h==2970/30=99mm，取h=100mm板倾斜度tgα=150/270=0.56cosα=0.874计算梯段板时，可取1m宽板带或以整个梯段板作为计算单元。计算简图：梯段板（图7.3.2a）内力计算时可简化为两端简支的斜板（图7.3.2b）。荷载计算：荷载包括活荷载、斜板及抹灰层自重、栏杆自重等。活荷载及栏杆自重是沿水平方向分布的，斜板及抹灰层自重是沿板的倾斜方向分布的，为了计算方便，一般将其换算成沿水平方向分布的荷载后再进行计算。荷载分项系数γg=1.2γq=1.4-126- 设计（论文）专用纸梯段板的荷载荷载种类荷载标准值（KN/m)恒载水磨石面层三角形踏步斜板板底抹灰（0.27+0.15)x0.65x1/0.27=1.0111/2x0.27x0.15x26x1/0.27=1.950.1x25x1/cosα=2.860.02x17x1/cosα=0.39小计6.21活载3.5基本组合的总荷载设计值p=6.21x1.2+3.5x1.4=12.352KN/m内力计算：7.3.2b图所示的简支斜板可简化为7.3.2c图所示的水平板计算，计算跨度按斜板的水平投影长度取值，斜板自重可化作沿斜板的水平投影长度上的均布荷载。由结构力学可知，简支斜板（梁）在竖向均布荷载下（沿水平投影长度）的最大弯距与相应的简支水平梁的最大弯矩是相等的，即：式中、——作用于梯段板上的沿水平投影方向的恒载及活载设计值；——梯段板的计算跨度。简支斜板（梁）在竖向均布荷载作用下的最大剪力为：式中——净跨的水平投影长度。但在配筋计算时，考虑到梯段板与平台梁整体连接，平台梁对梯段板有一定的弹性约束作用，计算时最大弯矩可取：-126- 设计（论文）专用纸板水平计算跨度Ln=2.97m弯矩设计值M=1/8pLn2=1/8x12.352x2.972=13.62KN.mh0=100-15=85mmαs=M/fcmbh02=13.62x106/11.9x1000x852=0.158查表得γs=0.914As=M/γsfyh0=13.62x106/0.914x210x85=834.82mm2选φ10/12@110As=871mm2分布筋φ8，每级踏步下一根由于梯段板为斜向搁置的受弯构件，还将产生轴向力，但其影响很小，设计时可不考虑。梯段斜板和一般板计算一样，可不必进行斜截面抗剪承载力验算。2）构造要求梯段斜板配筋可采用弯起式或分离式。采用弯起式配筋时，一半钢筋伸入支座，一半靠近支座处弯起，支座截面负筋的用量一般可取与跨中截面相同。受力钢筋的弯起点位置见图7.3.3。在垂直受力钢筋方向仍应按构造配置分布钢筋φ6@250，并要求每一个踏步下至少放置一根钢筋。-126- 设计（论文）专用纸（2）平台板1）计算平台板板厚可取（为平台板计算跨度），常取60～80mm，平台板一般均为单向板（有时也可能是双向板），取1m宽板带作为计算单元。平台板厚取100mm，取1m宽板带计算。当板的两边均与梁整体连接时，考虑梁对板的弹性约束（图7.3.4b-126- 设计（论文）专用纸），板的跨中弯矩可按计算。当板的一边与梁整体连接而另一边支承在墙上时（7.3.4a），板的跨中弯矩应按计算。平台板的荷载荷载种类荷载标准值（KN/m)恒载水磨石面层100厚混凝土板板底抹灰0.650.1x25=2.50.02x17=0.34小计3.49活载3.51)荷载计算总荷载设计值p=1.2x3.49+1.4x3.5=9.088KN/m2)截面设计板的计算跨度L0=2.610-0.2/2+0.12=2.63m弯矩设计值M=1/8pL02=1/8x9.088x2.632=7.86KN.mh0=100-15=85mmαs=M/fcmbh02=7.86x106/11.9x1000x852=0.0914-126- 设计（论文）专用纸查表得γs=0.9528As=M/γsfyh0=7.86x106/0.9528x210x85=462.15mm2选φ8@100As=503mm22）构造要求平台板与平台梁相接处及嵌固在墙内部分，考虑到支座处有负弯矩或墙对板部分嵌固作用，在靠近支座的板面上应配置构造负钢筋。工程中常采用分离式配筋，构造负钢筋一般为φ8@200，伸出支座边缘（见图7.3.5）。（3）平台梁1）计算要点平台梁一般支承在梯间横墙上或柱上，计算简图如7.3.6图所示。内力计算时可不考虑上、下梯段板之间的空隙，荷载按全跨满布考虑，按简支梁计算。平台梁截面高度可取≥（为平台梁计算跨度），截面宽度可取。平台梁与平台板为整体现浇，配筋计算时按倒L形截面计算。平台梁截面b=200mmh=400mm。-126- 设计（论文）专用纸计算踏步板正载面受弯承载力时，可近似地按宽度为b，高度为折算高度h的矩形截面计算（图7.3.11），梯形截面的折算高度（平均高度）可按下式计算：平台梁的荷载荷载种类荷载标准值（KN/m)-126- 设计（论文）专用纸恒载梁自重梁侧,梁底粉刷平台板传来梯段板传来0.2x(0.4-0.1)x25=1.50.02x(0.4-0.1)x2x17+0.2.x0.02x17=0.2723.49x2.51/2=4.386.21x2.97/2=9.22小计15.372活载3.5x(2.97/2+2.51/2)=9.591)荷载计算总荷载设计值p=1.2x15.372+1.4x9.59=31.87KN/m2)截面设计梁的计算跨度Lo=1.05Ln=1.05x(3.9-0.24)=3.843m内力设计值M=1/8pLo2=1/8x31.87x3.8432=58.83KN.mV=1/2pLn=1/2x31.87x3.66=58.32KN截面按倒L形计算bf"=b+5hf"=200+5x100=700mmh0=400-30=370mmαs=M/fcmbh02=58.83x106/11.9x700x3702=0.0516查表得γs=0.9735As=M/γsfyh0=58.83x106/0.9735x300x370=544.43mm2选用Ⅱ钢筋选3ф16As=603mm2斜截面受剪承载力计算配置箍筋ф6@200则Vcs=0.07fcbh0+1.5fyvAsvh0/s=0.07x11.9x200x370+1.5x210x370x28.3/200=78133.8N＞58320N满足要求配箍率ρsv=nxAsv1/bs=2x28.3/200x200=0.1415%最小配箍率ρsvmin=0.02xfc/fyv=0.02x11.9/210=0.1133%＜ρsv(可以）2）构造要求踏步板的最小厚度，踏步板的配筋需按计算确定，且每一级踏步受力钢筋不得少于2φ6，沿梯段宽度应布置间距不大于250mm的φ6分布钢筋（图7.3.11）。-126- 设计（论文）专用纸梁式楼梯的踏步板同时应配置负弯矩钢筋，即每两根受力钢筋中有一根在伸入支座后，再弯向上部，负筋部分伸出梁边长度为≥（图7.3.12）。2．一榀框架计算书③号轴线框架计算步骤及过程-126- 设计（论文）专用纸框架体系纵向和横向均为框架结构，是一个空间结构体系，理应按空间结构体系进行计算。但是，采用手算和借助简单的计算工具计算空间框架结构太过复杂，《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）允许在纵、横两个方向将其按平面框架计算，故按平面框架进行计算。一、结构的选型和布置（一）、影响该高层大学生宿舍楼结构选型的因素1、建筑物的功能对结构选型的影响建筑物的功能要求是建筑设计中应考虑的首要因素。任何建筑都具有对客观空间环境的要求，根据这些要求可大体确定建筑物的尺度、规模与相互关系。在结构选型时应使所选择的结构形式剖面与建筑物使用空间相适应，尽可能降低结构构件的高度，才能提高空间的使用效率、节省维护结构的初始投资费用、减少照明采暖空调负荷、节省维护费用从而降低建筑物全寿命期费用。2、建筑材料对结构选型的影响随着科学技术的发展，新的结构材料的诞生带来新的结构型式并从而促进建筑型式的巨大变革，不可避免地给建筑结构选型带来巨大的影响。3、施工技术水平对建筑结构形式的影响建筑施工的技术水平及生产手段对建筑结构形式有很大影响。在手工劳动的时代，只能用小型砖石块体来建造墙柱拱，或采用木骨架的结构型式。近代大工业生产出现后，在钢铁工业及机械工业得到很大发展的基础上，大型起重机械及各种建筑机械(例如混凝土泵)相继问世。这样，使得高层建筑及大跨度建筑的各种结构形式成为现实。（1）先进的施工技术是实现先进结构形式的前提如果没有先进的施工技术，想要完成各种先进的结构形式是不可能的。例如:-126- 设计（论文）专用纸薄壳结构是一种薄壁空间结构，要承受曲面内的薄膜内力作用，所以材料强度能得到充分利用，同时由于它的空间作用，所以具有很高的强度和很大的刚度。因此可以采用很薄的结构厚度来建造大跨度结构，自重轻、材料省。但是在施工方面，如采用现浇的施工方法来实现薄壳结构有很大局限性，最大困难在于曲面模板耗费工料多，施工速度慢。为了解决此问题。曾一度使用工具式移动模板来进行现浇薄壳施工。但此种施工方法只使用适用结构形式及断面尺寸不变的筒壳结构，有很大局限性。而装配式薄壳施工方法的出现为薄壳结构发展扫平了道路。（2）结构形式在施工阶段和使用阶段受力状况的差异在结构选型中，应充分注意结构形式在施工阶段和使用阶段受力状况的差异。考虑差异之间的影响。例如升板结构在使用阶段类似于现浇无梁楼盖结构，柱与板刚接，升板结构的柱的截面及配筋主要根据使用阶段和预制柱吊装阶段的受力状况计算确定，但在板的提升阶段，楼板只是通过承重销搁置在柱上，柱与销之间的摩阻力只能传递横向力而不能传递弯矩，因此，在板的提升阶段柱板点只能视为铰接。显然在选型时对此类结构应考虑上述因素的影响。（3）建筑结构方案要密切与施工条件相结合一方面。施工技术条件不具备或选用的结构方案不适应现有施工技术能力，将给工程建设带来困难。例如，选择装配式框架结构方案时需要认真考虑施工单位焊工技术力量，否则将给工程质量带来严重影响。如果决策人员在结构选型时考虑不周也将会给施工单位带来不必要的困难，因此选型时1有关设计人员应多与施工单位人员沟通，共同磋商解决选型中出现的矛盾。另一方面，选择结构型式时要结合施工工艺因素考虑工程的具体施工条件。同一种结构型式可以对应不同的施工工艺，而不同的施工工艺不仅影响材料消耗、劳动力、工期及造价等技术经济指标，而且会影响到结构的受力状态、抗震性能、计算分析及构造措施。所以，在高层建筑结构选型中应对施工工艺连同其它因素加以全面综合权衡考虑。4、结构设计理论的发展对结构选型的影响新结构与新材料的不断运用与实践发展了结构理论，使人们提高了结构设计水平。而结构设计理论的发展反过来为解决复杂的结构设计与优选问题提供了有利条件。因此，结构设计理论的发展对结构选型的影响可从结构理论研究发展等方面分析。在结构理论研究发展中，抗震设计理论的发展对结构选型工作有着很重要的影响。由于地震运动的随机性及复杂性，既不可能准确地划定高烈度地震可能发生的地区和范围，又不能在全国范围内普遍按照高烈度标准设防，势必给结构选型工作带来困难。为了解决上述问题我国采取“小震不坏、大震不到”-126- 设计（论文）专用纸的双重抗震设计准则。随着结构理论发展地不断深人，结构选型工作也朝着综合化和复杂化方向发展。有的学者指出未来高层建筑的发展方向之一是组合超级框架，这种组合结构体系比使用单一材料经济得多，但其发展尚有一些问题值得进一步研究。此外，建筑结构减震技术的应用异军突起和预应力混凝土的设计概念已从传统的“全预应力”过渡到“部分预应力”等新发展都必将给结构选型带来影响。（二）、各类结构形式的特征1、框架结构此结构类型的特点是一般用于多层结构及小高层结构，适用高度范围一般为60.0m以下(6度设防)。框架结构布置灵活，具有较大的室内空间，使用较为方便。填充墙可采用轻质隔墙，减轻结构自重。但内凸的框架柱直接影响到用户的实际使用面积及宿舍用具的摆设。但是大学生宿舍对使用面积和摆设没有严格的要求，再考虑到初次设计，避难就易，虽然此工程的设防烈度为7度，但是建筑的层数及建筑高度不是太高，故此次设计宜采用此类结构类型。2、异形柱框架结构这种结构体系是框架结构的一个派生结构形式，它除了具有框架结构的特点外，与墙同宽的异型柱很好地解决了建筑平面使用问题。根据行业标准《砼异型柱结构技术规程》JGJl49－2006第3.1.2条抗震设计为6度时，异型柱结构适用的房屋最大高度为24m，本设计的建筑总高超过24m。故不宜采用异型柱框架结构。3、剪力墙结构承重体系剪力墙是高层建筑最常用的结构体系，采用剪力墙结构可以减少非承重隔墙数量，一般用钢量比框剪结构少，而且室内无外露梁柱，用户比较喜欢。剪力墙结构体系是以一系列剪力墙纵横相交，既作为承重结构又作为分间隔断墙。墙体具有较大刚度。同时又由于墙体纵横交错，比框架结构中的刚度大得多。这是抵抗高层建筑风荷载及地震力水平荷载的有利条件，缺点是由于剪力墙组成许多小开间，虽然结构的整体性较强，但平面布局受到了严格的约束。如能使用大跨度楼板，则可使用轻质的灵活隔断，比较自由地组织内部空间。这种结构体系一般用于高层结构，尤其在30层左右的高层住宅结构设计中应用广泛。此方案的特点是根据建筑平面布局而设置钢筋砼墙，与墙同宽的剪力墙很好地解决了建筑平面使用问题。该建筑总高度仅29.1m，抗震设防烈度为7度区，若采用纯剪力墙结构，造价高，并考虑到设计的难度，故该设计不采用此结构类型。4、框架剪力墙结构体系-126- 设计（论文）专用纸当框架体系的强度和刚度不能满足要求时，往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架，便形成了框架一剪力墙体系。在承受水平力时，框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载，剪力墙主要承受水平剪力。剪力墙的设置，增大了结构的侧向刚度，使建筑物的水平位移减小，同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀。这种结构体系一般用于高层结构，在近几年的高层结构设计中应用广泛，此结构类型的特点是利用楼电梯间做钢筋砼核心筒抵抗大部分水平荷载，框架柱主要承受竖向荷载。这种结构既具有框架结构布置灵活，使用方便的特点，又具有较大的刚度和较强的抗震能力。在地震区多采用此类结构类型，但是考虑到造价及第一次设计没有经验的缘故，故不作为该设计的结构。5、筒体结构体系凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系，包括单筒体、筒体一框架、筒中筒、多束筒等多种型式。筒体是一种空间受力构件，分实腹筒和空腹筒两种类型。实腹筒是由平面或曲面墙围成的三维竖向结构单体。空腹筒是由密排柱和窗裙梁或开孔钢筋混凝土外墙构成的空间受力构件。筒体体系具有很大的刚度和强度，各构件受力比较合理，抗风、抗震力很强，往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。由于本次设计的建筑高度不大，故不必要采用筒体结构。6、其他结构体系高层建筑的新结构体系大部分是探索性的，如筒中筒结构的发展、或者束状筒的组合，外筒桁架交错，以中心并筒悬挂式结构以及很高的桁架梁的体系等。一、框架计算简图及梁柱线刚度1、梁柱截面尺寸估算（1）、框架梁截面尺寸梁高是跨度的1/12~1/8,梁宽为梁高的1/4~1/2,对于宽扁梁首先应注意满足挠度要求，否则存在梁板协调变形的复杂内力分析问题。梁净跨与截面高度之比不宜小于4。框架梁宽不宜小于1/2柱宽，且不小于250mm。框架梁的截面中心线宜与柱中心线重合，当必须偏置时，同一平面内的梁柱中心线间的偏心距不宜大于柱截面在该方向的1/4。-126- 设计（论文）专用纸由建筑图知有两种跨度（7500mm和1500mm）。l=7500mm,根据一般经验框架梁的截面高度h=（1/12~1/8）l=625~937.5mm取h=700mm。b=（1/4~1/2）h=175~350mm，取b=300mm。故梁的截面尺寸为bxh=300x700mm。其惯性矩为：I=2Ib（梁两侧均为现浇板）=2*（1/12bh3）=2/12*300*700（3次方）=1.715x10(10次方)l=1500mm，由于此跨跨度较小，所以其截面高宽必然变小，为了方便钢筋布置，故取梁宽b=300mm,梁高h=400mm。故梁的截面尺寸为bxh=300x400mm。其惯性矩为：I=2Ib（梁两侧均为现浇板）=2*（1/12bh3）=2/12*300*400（3次方）=3.2x10(9次方)（2）、柱截面尺寸1、由于本设计是高层结构，所以柱截面采用轴压比控制。估算公式：Ac>=Nc/(a*fc)其中：a----轴压比（一级0.7、二级0.8、三级0.9，短柱减0.05）　　　fc---砼轴心抗压强度设计值C40,fc=19.1　　　Nc---估算柱轴力设计值 2、柱轴力设计值：Nc=1.25CβN其中：N---竖向荷载作用下柱轴力标准值（已包含活载）　　　β---水平力作用对柱轴力的放大系数　　　　　七度抗震：β=1.05、八度抗震：β=1.10C---中柱C＝1、边柱C＝1.1、角柱C＝1.23、竖向荷载作用下柱轴力标准值：N=nAq其中：n---柱承受楼层数　　　A---柱子从属面积　　　q---竖向荷载标准值（已包含活载）框架结构：10~12（轻质砖）、12~14（机制砖）　　　　　框剪结构：12~14（轻质砖）、14~16（机制砖）　　　　　筒体、剪力墙结构：15~18记过计算，柱子截面尺寸取600x600mm。1、确定框架计算简图（1）、层高及跨度的确定建筑层高：宿舍内设双层床，由《学生宿舍建筑设计规范》知，在采用双层床或高架床时，层高不宜低于3.60m；在采用双层床或高架床时，净高不应低于3.40m。-126- 设计（论文）专用纸所以标准层层高3.6m，底层有大房间，层高取3.9m，建筑总高=3.9+3.6×8=32.7m。建筑跨度：由《学生宿舍建筑设计规范》，开间3.9m（其中大开间7.8m），进深7.5，建筑总长54.6，宽16.5m。（2）、绘制框架计算简图-126- 设计（论文）专用纸3、框架梁柱线刚度计算-126- 设计（论文）专用纸梁柱的线刚度分别为，，、分别为梁、柱截面惯性矩，、分别为梁跨度与层高，E是弹性模量。框架梁混凝土取C30、柱的混凝土取C40强度等级，在框架结构中，现浇楼面或预制楼板，但有现浇层的楼面，可以作为梁的有效翼缘，增大梁的有效刚度，减小框架侧移。为考虑这一有利作用，在计算梁的截面惯性矩时，对现浇楼面的边框架取I=1.5Io(Io为梁的截面惯性矩)，对中框架梁取I=2Io。左右边框架梁：i左右=EI/L=3.0×10E7×0.01715/7.5=6.86×10E4kN•m中跨梁：i中=EI/L=3.0×10E7×0.0032/1.5=6.4×10E4kN•m底层柱：i底柱=EI/L=3.25×10E7×1/12×0.6(4)/3.9=9.0×10E4kN•m其余层柱：i余柱=EI/L=3.25×10E7×1/12×0.6(4)/3.6=9.75×10E4kN•m令底层柱底柱i=1.0，则其余各杆件的相对线刚度为i左右=6.86×10E4/9.0×10E4=0.8i中=6.4×10E4/9.0×10E4=0.7i余柱=9.75×10E4/9.0×10E4=1.1框架梁、柱子的线刚度作为以后计算各节点杆端弯矩分配系数的依据。三、荷载计算1、恒载计算包括楼屋面荷载计算；梁、柱、墙体及门窗自重等。楼面恒载：（由于计算直接算板自重所以只算装饰及抹灰部分）15mm水泥大理石子面：0.015*25=0.3818厚1:3水泥砂浆找平：0.018*20=0.362厚纯水泥砂浆一道：0.002*20=0.04100厚钢筋混凝土楼板：0.1*25=2.5板底20厚粉刷抹灰：0.02*17=0.34合计：3.6KN/m2卫生间楼面恒载：13厚铺地砖面层：0.013*22=0.292厚纯水泥砂浆一道：0.002*20=0.04-126- 设计（论文）专用纸20厚1:2水泥砂浆结合层：0.02*20=0.40250厚陶粒混凝土：3.0100厚钢筋混凝土楼板：0.1*25=2.5板底20厚粉刷抹平：0.02*17=0.34合计：6.6KN/m2楼面均布恒荷载为：1.62x2.44x4x6.6+(3.9x16.5-1.62x2.44x4)x3.6=279KN屋面恒载：35厚C20钢筋混凝土预制板：0.035*25=0.8825厚1:3水泥砂浆结合层：0.025*20=0.504厚油毡隔离层：0.004*12=0.054厚高分子卷材：0.004*12=0.0520厚1:3水泥砂浆找平：0.02*20=0.4060厚憎水珍珠岩保温层：0.06*4=0.2420厚1:3水泥砂浆找平：0.02*20=0.4050厚1:6水泥焦渣找坡：0.05*15=0.75120厚钢筋混凝土屋面板：0.12*25=320厚板底抹灰：0.02*17=0.34合计：6.6KN/m2屋面均布恒荷载为：3.9x16.5x6.6=425KN柱子自重b×h=600mm×600mm柱子自重25×0.6×0.6=9.0kN/m10厚抹灰砂浆0.01×4×0.6×17=0.41kN/m合计：9.41kN/m底层柱每根重3.9×9.41=36.7kN其余层柱每根重3.6×9.41=33.9kN梁自重边梁：b×h=300mm×700mm边梁自重：0.3x0.7x25=5.25KN/m10厚抹灰砂浆：0.01x(0.3+0.7)x2x17=0.34KN/m合计：5.59kN/m中梁：b×h=300mm×400mm中梁自重：0.3x0.4x25=3.0KN/m10厚抹灰砂浆：0.01x(0.3+0.4)x2x17=0.24KN/m合计：3.24kN/m纵梁：b×h=250mm×500mm纵梁自重：0.25x0.5x25=3.13KN/m10厚抹灰砂浆：0.01x(0.25+0.5)x2x17=0.26KN/m-126- 设计（论文）专用纸合计：3.39kN/m卫生间梁1：b×h=200mm×400mm梁自重：0.2x0.4x25=2KN10厚抹灰砂浆：0.01x(0.2+0.4)x2x17=0.2KN/m合计：2.2kN/m卫生间梁2：b×h=150mm×400mm梁自重：0.15x0.4x25=1.5KN10厚抹灰砂浆：0.01x(0.15+0.4)x2x17=0.0.19KN/m合计：1.7kN/m梁总重：5.59x7.5x2+3.24x1.5+3.39x3.9x4+(2.2x1.62+1.7x2.44)x4=172KN墙体自重200厚混凝土砌块：11.8x0.2=2.36双面20厚混合砂浆：20x0.02x17=0.68墙高h=3.6-0.7=2.9m合计：8.82KN/m标准层墙重：8.82x7.5x2+8.82x3.9x4+8.82x(1.62+2.44)x4=413KN底层墙重：454KN门窗自重由容重（根据荷载规范）乘以面积即可,此处不详述了。2、活荷载计算各种用途的房间及交通部分活荷载的取值由荷载规范查得（1）楼面：宿舍活荷载取2.0KN/m2楼面均布荷载标准值为：3.9x16.5x2=129KN（2）屋面：上人屋面取2.0KN/m2屋面均布荷载标准值为：3.9x16.5x2=129KN3、竖向荷载作用下的框架受荷图（1）楼屋面板传何载示意图-126- 设计（论文）专用纸（2）恒载作用下的框架受荷图-126- 设计（论文）专用纸（3）活荷载作用下的框架受荷图-126- 设计（论文）专用纸4、风荷载标准值计算作用在屋面梁和楼面梁节点处的集中风荷载标准值：-126- 设计（论文）专用纸wk＝βzμsμzw0（hi+hj）B/2　　　　式中基本风压w0=0.25Kpaμz----------风压高度变化系数，因为建设地点位于蒙自县，故地面粗糙类别为B类。μs-----------风荷载体型系数，根据建筑物的体型查得：μs=0.8+0.5=1.3nβz-----------高度z处的风振系数，基本自振周期对于钢筋混凝土框架结构可用T1=0.08n，应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。又因为建筑高度为23.7m，据建筑结构荷载规范GB50009-2001第7.4.1条规定，建筑高度小于30m即可不计算βz，取βz=1.0。hi------------下层柱高hj------------上层柱高B-------------该框架在迎风面的受荷面积,B=3.9m。计算过程详见下表高度zμzβzμsw0hi/mhj/mwk/KN29.11.4011.30.253.603.225.51.3411.30.253.63.66.1121.91.2811.30.253.63.65.8418.31.2111.30.253.63.65.5214.71.1311.30.253.63.65.1611.11.0311.30.253.63.64.707.51.011.30.253.63.64.563.91.011.30.253.93.64.75四、水平地震作用计算1、重力荷载代表值计算屋面处重力荷载代表值：结构和构配件自重标准值+0.5×雪荷载标准值-126- 设计（论文）专用纸8层：425+4x33.9/2+172+413/2=871.3KN楼面处重力荷载代表值：结构和构配件自重标准值+0.5×楼面活荷载标准值1层：279+（36.7+33.9）/2x4+172+(454+413)/2+0.5x129=1090.2KN2-7层：279+33.9x4+172+413+0.5x129=1064.1KN其中结构和构配件自重取楼面上、下各半层层高范围内（屋面处取顶层的一半及屋顶以上）的结构和构配件自重。建筑物总重力荷载代表值ΣGi=871.3+1090.2+1064.1x6=8346.1KN2、结构基本自振周期计算结构基本自振周期有多种计算方法，建议用假想顶点位移法、能量法和经验公式法进行计算：(1)、用假想顶点位移μT计算结构基本自振周期式中：αo——基本周期调整系数。考虑填充墙使框架自振周期减小的影响，取αo=0.8。ΔT——框架的顶点位移。在未求出框架的周期前，无法求出框架的地震力及位移，ΔT是将框架的重力荷载视为水平作用力，求得的假象框架顶点位移。然后由ΔT求出1T，再用1T求得框架结构的底部剪力，进而求出框架各层剪力和结构真正的位移。横向框架柱侧移刚度D值:底层：框架边柱：D=82482根框架中柱：D=102872根2-8层：框架边柱：D=234722根框架中柱：D=36562.52根经过计算得ΔT=0.6128=1.7x0.8x√0.6128=1.1s（2）、用能量法计算结构的基本自振周期由上面算得Ui=0.0145，0.0322,0.05,0.0677,0.0854,0.1031,0.1209,0.139G8=871G2-7=1064.1G1=1090.2-126- 设计（论文）专用纸用公式算的T1=1.14s（3）、用经验公式计算结构基本自振周期对于比较正常的高层结构设计，其不考虑折减的计算自振周期大概在下列范围内：框架结构：T1：（0.12~0.15）n式中n为建筑物层数。则T1=(0.12~0.15)*9=1.08~1.35s取1.2s3、多遇水平地震作用计算及位移验算需要考虑顶部附加水平地震作用的影响（1）、结构底部纵向水平地震作用标准值计算在Ⅱ类场地，七度近震区，结构的特征周期Tg和地震影响系数αmax为Tg=0.35sαmax=0.12由于T1=1.2s>1.4Tg=1.4×0.35=0.49s所以要考虑顶点附加地震作用δn=0.08T1+0.07=0.166结构横向总水平地震标准值:Fek=(0.35/1.2)(0.9)x0.12x0.85x8345.8=280.84KN经计算得：F8-1=44,47,41,34,27,21,14,7KN（2）、顶部附加集中力计算=0.166x280.84=46.6KN（3）、各质点水平地震作用标准值，楼层地震剪力及楼层层间位移计算由上面计算得：剪力：V8-1=44,91,132,166,193,214,228,235KN层间位移：U8-1=Vi/Di=0.0007,0.0015,0.0022,0.0028,0.0032,0.0036,0.0038,0.0039-126- 设计（论文）专用纸（4）、位移验算（楼层最大位移与层高比值）层间最大相对弹性转角：0.0039/3.9=1/1000<1/550满足要求。4、刚重比和剪重比验算最小刚重比=Di*Hi/Gi=18535x3.9/1090.2=66>20满足要求最小剪重比=Vi/Gi=44/871=0.051>0.024满足要求5、水平地震作用下框架内力计算框架柱剪力及弯矩计算-126- 设计（论文）专用纸五、重力荷载代表值作用下框架内力计算1、作用于楼面、屋面处重力荷载代表值计算由上面“四、水平地震作用计算”可知，作用于楼面处重力荷载代表值：标准层Gi=1064.1KN底层Gi=1090.2KN作用于屋面处重力荷载代表值:顶层Gi=871KN2、由重力荷载代表值在楼面、屋面处引起固端弯矩计算横向框架柱弯距计算位置l/mDC跨l/mCB跨柱轴力-126- 设计（论文）专用纸　　M左/(Kn.m)M右/(Kn.m)Vb/(Kn.m)M左/(Kn.m)M右/(Kn.m)Vb/(Kn.m)ND/KnNC/Kn87.543.430.49.81.528.428.437.9-9.828.177.595.576.222.91.571.171.194.8-32.710067.5153.4125.837.21.5117.4117.4156.5-69.9219.357.5212.1170.2511.5158.7158.7211.6-120.9379.947.5254.319860.31.5184.7184.7246.3-181.2565.937.5272.9230.867.21.5215.4215.4287.2-248.4785.927.5310.7250.774.91.5233.8233.8311.7-323.31022.717.5282.5226.667.91.5211.5211.5282-391.21236.83、重力荷载代表值作用下框架内力计算(1)荷载计算a.顶层梁的均布线荷载DC跨：屋面均布恒载传给梁α=L1/L2=3.9/7.5/2=0.26q=(1−2α2+α3)q"×2=(1-2x0.26x0.26+0.26x0.26x0.26)x6.6x2=11.6KN/m横梁自重：5.59KN/m恒载：17.2KN/mCB跨：α=L1/L2=1.5/3.9/2=0.2q=（2α2-α3)q"×2=（2x0.2x0.2-0.2x0.2x0.2)x6.6x2=1.0KN/m梁自重：3.24KN/m恒载：4.24KN/m活载：2.0x3.9=7.8KN/mb.2-7层梁的均布线荷载DC跨：楼面均布恒载传给梁:3.6x(1-2x0.26x0.26+0.26x0.26x0.26)x2=6.4KN/m梁自重：3.24KN/m恒载：9.64KN/mCB跨：q=（2x0.2x0.2-0.2x0.2x0.2)x3.6x2=0.5KN/m梁自重：3.24KN/m恒载：3.74KN/m活载：2.0x3.9=7.8KN/m-126- 设计（论文）专用纸2-8层集中荷载：纵梁自重：13.2KN纵墙自重：34.4KN卫生间梁1：3.6KN柱子自重：33.9KN总计：85.1kNC.底层梁的均布线荷载DC跨和AB跨的恒载：9.64KN/m，3.74KN/m活载：7.8KN/m集中荷载：85.1kN底层柱子自重：36.7KN(2)用弯矩分配法计算框架弯矩竖向荷载作用下框架的内力分析，除活荷载较大的工业厂房外，对一般的工业与民用建筑可以不考虑活荷载的不利位置，这样求得的框架内力，梁跨中弯矩较考虑活荷载不利位置发求得的弯矩偏低。但当活荷载占总荷载占比例较小时，其影响较小，若比例大时，可在截面配筋时，将跨中弯矩乘以1.1到1.2的放大系数予以调整。a.固端弯矩计算恒载作用下梁端弯距计算固端弯距计算楼层跨度DC跨固端弯距（kn.m)CB跨固端弯距（kn.m)D右端C左端C右端B左端87.5-80.680.6-0.80.877.5-45.245.2-0.70.767.5-45.245.2-0.70.757.5-45.245.2-0.70.747.5-45.245.2-0.70.737.5-45.245.2-0.70.727.5-45.245.2-0.70.717.5-45.245.2-0.70.7b.分配系数的计算考虑框架的对称性，取半框架进行计算，切断的横梁线刚度为原来的一倍。分配系数按与节点连接的各杆的转动刚度进行计算。分配系数见下图。c．传递系数远端固定，传递系数为1/2，远端滑动铰支，传递系数为-1。采用此方法计算时，假定上、下柱的远端为固定时与实际情况有出入，因此，除底层外，其余柱的线刚度乘以0.9的修正系数，且其传递系数由1/2改为1/3。-126- 设计（论文）专用纸d.弯矩分配恒载作用下，框架的弯矩分配计算见下图。在竖向荷载作用下，考虑框架梁端的塑性内力重分布，取弯矩调幅系数为0.8。-126- 设计（论文）专用纸-126- 设计（论文）专用纸活荷载作用下，框架的弯矩分配同上面用相同的方法即可得出，这里不详述了。（3）梁端剪力及柱轴力计算梁端剪力V=Vq+Vm式中：Vq——梁上均布荷载引起的剪力，Vq=1/2q*l*lVm——梁端弯矩引起的剪力，Vm=(M左-M右)/l柱轴力N=V+P式中：V——梁端剪力P——节点集中力及自重根据上面框架的弯矩分配图即可作出框架的弯矩图，根据弯矩图可算出梁端弯矩及柱轴力。六、内力组合根据最不利又是可能的原则进行内力组合。当考虑塑性内力重分布的有利影响时，应在内力组合之前对竖向荷载作用下的内力进行调幅。地震作用时，应分别考虑恒荷载和活荷载由可变荷载效应控制的组合、由永久荷载控制组合及重力荷载代表值与地震作用的组合，并比较三种组合的内力，取最不利者。由于构件截面的内力值应取自支座边缘处，为此，进行组合前，应先计算各控制截面处的（支座边的）内力值1、框架梁内力调幅计算弯矩调幅法是考虑塑性内力重分布的分析方法，是与弹性设计相对的。其目的是增加构件的承载能力，充分发挥材料（混凝土）的能力。。对负弯矩调幅后是有利于抗震的。2、梁支座边缘处的内力计算由于控制截面应取梁支座边缘处（支座边缘的）内力值，所以需计算梁支座边缘处的内力。3、框架梁、柱内力调整计算为了满足“强柱弱梁，强剪弱弯”的要求，算出框架梁、柱内力值后需进行调整。4、梁、柱内力组合各种荷载情况下框架内力求得后，根据最不利又是可能的原则进行内力组合。计算出由恒载、活载、地震作用、重力荷载由可变载控制的组合和由永久荷载控制的组合，比较两种组合的组合值，取较大者。在恒载和活载作用下，跨中MMax可以近似取跨中的弯矩代替。MMax=1/8q*l*l=(M左+M右)/2式中：M左、M右为梁左右两端的弯矩。跨中M若小于1/16ql*l，应取1/16ql*l.在竖向荷载与地震力组合时，跨间最大弯矩MGE采用数解法计算如下图所示图中：MGA、MGB——重力荷载作用下梁端弯距。MEA、MEB——水平地震作用下梁端弯距。RA、RB——竖向荷载与地震荷载共同作用下的梁端弯矩。-126- 设计（论文）专用纸对RB作用点取矩：x处截面弯矩为：由，可求得跨间最大弯矩MMax的位置为:x=RA/q,，将x带入任一截面x处的弯矩表达式，可得跨间最大弯矩：当右震时，公式中MEA、MEB反号。七、配筋计算1、所选材料及其强度等级-126- 设计（论文）专用纸梁板混凝土等级C30柱混凝土等级C40梁柱主筋采用Ⅲ级钢箍筋采用Ⅰ级钢2、框架柱设计（1）、轴压比验算轴压比的定义为柱的轴向压力与理论抗压强度的比值。公式是N/（fc*A）。N为柱的轴压力，fc为砼抗压强度设计值，A为柱的截面面积。　　轴压比一般在0.6至0.95之间。建筑抗震设计规范（50011-2001）中6.3.7和混凝土结构设计规范（50010-2002）中11.4.16都对柱轴压比规定了限制，限制轴压比主要是为了控制结构的延性。轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。（2）、正截面受弯承载力计算，按构造要求选纵向钢筋框架柱纵向钢筋构造要求：1、柱全部纵向钢筋的配筋率，不应小于表6.4.3-1的规定值，且柱截面每一侧纵向钢筋配筋率不应小于0.2%；抗震设计时，对Ⅳ类场地上较高的高层建筑，表中数值应增加0.1；2、柱的纵向钢筋配置，尚应满足下列要求：a抗震设计时，宜采用对称配筋；b抗震设计时，截面尺寸大于400mm的柱，其纵向钢筋间距不宜大于200mm；非抗震设计时，柱纵向钢筋间距不应大于350mm；柱纵向钢筋净距均不应小于50mm；c全部纵向钢筋的配筋率，非抗震设计时不宜大于5%、不应大于6%，抗震设计时不应大于5%；-126- 设计（论文）专用纸d一级且剪跨比不大于2的柱，其单侧纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于1.2%；e边柱、角柱及剪力墙端柱考虑地震作用组合产生小偏心受拉时，柱内纵筋总截面面积应比计算值增加25%。（3）、垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算不论是大偏心受压构件，还是小偏心受压构件都应进行垂直于弯矩作用平面的受压承载力验算，以确保构件平面外的稳定性。（4）、斜截面受剪承载力计算，按构造要求选配箍筋抗震设计时，柱箍筋在规定的范围内应加密，加密区的箍筋间距和直径应满足下列要求：1）一般情况下，箍筋的最大间距和最小直径，应按表6.4.3-2采用2）二级框架柱箍筋直径不小于10mm、肢距不大于200mm时，除柱根外最大间距应允许采用150mm；三级框架柱的截面尺寸不大于400mm时，箍筋最小直径应允许采用6mm；四级框架柱的剪跨比不大于2或柱中全部纵向钢筋的配筋率大于3%时，箍筋直径不应小于8mm。3）剪跨比不大于2的柱，箍筋间距不应大于100mm，一级时尚不应大于6倍的纵向钢筋直径。3、框架梁截面设计（1）、正截面受弯承载力计算，按构造要求选配纵向钢筋框架梁的钢筋配置应符合下列规定：  1)纵向受拉钢筋的配筋率不应小于表11.3.6-1规定的数值：框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率(%)表11.3.6-1抗震等级梁中位置-126- 设计（论文）专用纸支座跨中一级0.4和80ft/fy中的较大值0.3和65ft/fy中的较大值二级0.3和65ft/fy中的较大值0.25和55ft/fy中的较大值三、四级0.25和55ft/fy中的较大值0.2和45ft/fy中的较大值  2)框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值，除按计算确定外，一级抗震等级不应小于0.5；二、三级抗震等级不应小于0.3；  3)梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和箍筋最小直径，应按表11.3.6-2采用；当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，表中箍筋最小直径应增大2mm。（2）、斜截面受剪承载力计算，按构造要求选配箍筋梁中箍筋的间距应符合下列规定：  1)梁中箍筋的最大间距宜符合表10.2.10的规定，当V>0.7ftbh0+0.05Np0时，箍筋的配筋率ρsv(ρsv=Asv/(bs))尚不应小于0.24ft/fyv；  2)当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋应做成封闭式；此时，箍筋的间距不应大于15d(d为纵向受压钢筋的最小直径)，同时不应大于400mm;当一层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时，箍筋间距不应大于10d；当梁的宽度大于400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3根时，或当梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋多于4根时，应设置复合箍筋；  3)梁中纵向受力钢筋搭接长度范围内的箍筋间距应符合《混凝土设计规范》第9.4.5条的规定。梁中箍筋的最大间距(mm)表10.2.10梁高hV>0.7ftbh0+0.05Np0V≤0.7ftbh0+0.05Np0150＜h≤300150200300＜h≤500200300500＜h≤800250350h>800300400八、框架梁、柱进行变形和裂缝宽度验算1、裂缝宽度验算裂缝验算的目的：裂缝的出现加快了混凝土的碳化，也是使钢筋开始锈蚀的主要条件。为保证混凝土结构的耐久性，必须对裂缝进行验算和控制。影响荷载裂缝的因素：-126- 设计（论文）专用纸　　钢筋混凝土结构在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。　　1.直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝　　(1)设计方面,计算模型不合理;内力与配筋计算错误;设计断面或结构刚度不足等;　　(2)施工方面,对设计意图理解不清,改变结构受力模式;预制构件起吊、运输、安装等不规范。　　2.次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝　　(1)在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。　　(2)结构中的凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生大的应力集中。在这些结构的转角处或构件形状突变处容易出现裂缝。实际工程中,次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。荷载裂缝控制措施：主要从设计方面入手进行控制，在设计上要注意到那些容易开裂的部位，如深基与浅基、高低跨处等，应考虑到由于地基的差异沉降结构原因而引起的薄弱环节，在设计中可采用调整基础的埋置深度、地基计算强度、垫层厚度等方法来控制地基的不均匀沉降。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下，钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。1、变形验算，即受弯构件挠度的验算变形验算的目的：1）保证建筑的使用功能要求。2）防止对结构构件产生不良影响。3）防止对非结构构件产生不良影响。4）保证外观感受在可接受成都内。减小受弯构件挠度的措施：1)增大构件截面有效高度2)提高混凝土强度等级3)增加配筋量、采用双筋截面，主要是受拉钢筋的配筋量。4)选用合理的截面，如梯形或工字型等3．基础设计采用桩基础：桩基础是一种常用的基础形式，是深基础的一种，桩基础由桩体和连接于桩顶的承台共同组成。桩基础的主要功能是将荷载传至地下较深处的坚硬土层，以满足承载力和变形的要求，因而具有承载力高、沉降量较小而且均匀的特点，能承受竖向荷载、水平荷载、上拔力以及可能产生的动力荷载作用等。-126- 设计（论文）专用纸1.桩的类型该建筑基础采用混凝土振动沉管灌注桩。混凝土桩是当前工程中大量采用的一种桩类型；灌注桩是在所设计的桩位出成孔，然后在孔内放入钢筋笼（也有直接插入钢筋或者省去钢筋笼的）再浇注混凝土而成；振动沉管灌注桩的钢管低端带有活瓣桩尖（沉管时桩尖闭合，拔管时活瓣张开以便浇筑混凝土），或者套上预制钢筋混凝土桩尖。桩断面一般为400mm-500mm,本基础采用直径为450mm的桩。桩身长度计算：场地土情况土层土层厚mm桩端阻力特征值桩侧阻力特征值备注回填土0.4-0.5耕植土0.5-0.680粘土15-1613023.8圆砾7-83150桩身伸入持力层0.8m桩身长度=2.单桩承载力特征值的确定3.基桩及承台构造要求本设计采用沉管灌注桩根据桩基规范：-126- 设计（论文）专用纸4.1.1灌注桩应按下列规定配筋：1配筋率：当桩身直径为300～2000mm时，正截面配筋率可取0.65％～0.2％（小直径桩取高值）；对受荷载特别大的桩、抗拔桩和嵌岩端承桩应根据计算确定配筋率，并不应小于上述规定值；2配筋长度：1)端承型桩和位于坡地岸边的基桩应沿桩身等截面或变截面通长配筋；2）桩径大于600mm的摩擦型桩配筋长度不应小于2/3桩长；当受水平荷载时，配筋长度尚不宜小于4.0/a（a为桩的水平变形系数）；3）对于受地震作用的基桩，桩身配筋长度应穿过可液化土层和软弱土层，进入稳定土层的深度不应小于本规范第3.4.6条规定的深度；4)受负摩阻力的桩、因先成桩后开挖基坑而随地基土回弹的桩，其配筋长度应穿过软弱土层并进入稳定土层，进入的深度不应小于2～3倍桩身直径；5)专用抗拔桩及因地震作用、冻胀或膨胀力作用而受拔力的桩，应等截面或变截面通长配筋。3对于受水平荷载的桩，主筋不应小于8φ12；对于抗压桩和抗拔桩，主筋不应少于6φ10；纵向主筋应沿桩身周边均匀布置，其净距不应小于60mm；4箍筋应采用螺旋式,直径不应小于6mm，间距宜为200～300mm；受水平荷载较大桩基、承受水平地震作用的桩基以及考虑主筋作用计算桩身受压承载力时，桩顶以下5d范围内的箍筋应加密，间距不应大于100mm；当桩身位于液化土层范围内时箍筋应加密；当考虑箍筋受力作用时，箍筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；当钢筋笼长度超过4m时，应每隔2m设一道直径不小于12mm的焊接加劲箍筋。4.1.2桩身混凝土及混凝土保护层厚度应符合下列要求：1桩身混凝土强度等级不得小于C25，混凝土预制桩尖强度等级不得小于C30；-126- 设计（论文）专用纸2灌注桩主筋的混凝土保护层厚度不应小于35mm，水下灌注桩的主筋混凝土保护层厚度不得小于50mm；图4.1.3扩底桩构造3四类、五类环境中桩身混凝土保护层厚度应符合国家现行标准《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ267、《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046的相关规定。4.2.1桩基承台的构造，应满足抗冲切、抗剪切、抗弯承载力和上部结构要求，尚应符合下列要求：1独立柱下桩基承台的最小宽度不应小于500mm，边桩中心至承台边缘的距离不应小于桩的直径或边长，且桩的外边缘至承台边缘的距离不应小于150mm。对于墙下条形承台梁，桩的外边缘至承台梁边缘的距离不应小于75mm。承台的最小厚度不应小于300mm。2高层建筑平板式和梁板式筏形承台的最小厚度不应小于400mm，墙下布桩的剪力墙结构筏形承台的最小厚度不应小于200mm。3高层建筑箱形承台的构造应符合《高层建筑筏形与箱形基础技术规范》JGJ6的规定。4.2.2承台混凝土材料及其强度等级应符合结构混凝土耐久性的要求和抗渗要求。4.2.3承台的钢筋配置应符合下列规定：1柱下独立桩基承台纵向受力钢筋应通长配置(图4.2.3-a)，对四桩以上（含四桩）承台宜按双向均匀布置，对三桩的三角形承台应按三向板带均匀布置，且最里面的三根钢筋围成的三角形应在柱截面范围内(图4.2.3-b)。纵向钢筋锚固长度自边桩内侧（当为圆桩时，应将其直径乘以0.8等效为方桩）算起，不应小于35dg(dg为钢筋直径)；当不满足时应将纵向钢筋向上弯折，此时水平段的长度不应小于25dg，弯折段长度不应小于10dg。承台纵向受力钢筋的直径不应小于12mm，间距不应大于200mm。柱下独立桩基承台的最小配筋率不应小于0.15%。-126- 设计（论文）专用纸2柱下独立两桩承台，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）中的深受弯构件配置纵向受拉钢筋、水平及竖向分布钢筋。承台纵向受力钢筋端部的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。3条形承台梁的纵向主筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）关于最小配筋率的规定（图4.2.3-c），主筋直径不应小于12mm，架立筋直径不应小于10mm，箍筋直径不应小于6mm。承台梁端部纵向受力钢筋的锚固长度及构造应与柱下多桩承台的规定相同。4筏形承台板或箱形承台板在计算中当仅考虑局部弯矩作用时，考虑到整体弯曲的影响，在纵横两个方向的下层钢筋配筋率不宜小于0.15%；上层钢筋应按计算配筋率全部连通。当筏板的厚度大于2000mm时，宜在板厚中间部位设置直径不小于12mm、间距不大于300mm的双向钢筋网。5承台底面钢筋的混凝土保护层厚度，当有混凝土垫层时，不应小于50mm，无垫层时不应小于70mm；此外尚不应小于桩头嵌入承台内的长度。4.2.4桩与承台的连接构造应符合下列规定：1桩嵌入承台内的长度对中等直径桩不宜小于50mm；对大直径桩不宜小于100mm。-126- 设计（论文）专用纸2混凝土桩的桩顶纵向主筋应锚入承台内，其锚入长度不宜小于35倍纵向主筋直径。对于抗拔桩，桩顶纵向主筋的锚固长度应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010）确定。3对于大直径灌注桩，当采用一柱一桩时可设置承台或将桩与柱直接连接。4.2.5柱与承台的连接构造应符合下列规定：1对于一柱一桩基础，柱与桩直接连接时，柱纵向主筋锚入桩身内长度不应小于35倍纵向主筋直径。2对于多桩承台，柱纵向主筋应锚入承台不应小于35倍纵向主筋直径；当承台高度不满足锚固要求时，竖向锚固长度不应小于20倍纵向主筋直径，并向柱轴线方向呈90º弯折。3当有抗震设防要求时，对于一、二级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.15的系数；对于三级抗震等级的柱，纵向主筋锚固长度应乘以1.05的系数。4.2.6承台与承台之间的连接构造应符合下列规定：1一柱一桩时，应在桩顶两个主轴方向上设置联系梁。当桩与柱的截面直径之比大于2时，可不设联系梁。2两桩桩基的承台，应在其短向设置联系梁。3有抗震设防要求的柱下桩基承台，宜沿两个主轴方向设置联系梁。4联系梁顶面宜与承台顶面位于同一标高。联系梁宽度不宜小于250mm，其高度可取承台中心距的1/10~1/15，且不宜小于400mm。5联系梁配筋应按计算确定，梁上下部配筋不宜小于2根直径12mm钢筋；位于同一轴线上的联系梁纵筋宜通长配置。4.2.7承台和地下室外墙与基坑侧壁间隙应灌注素混凝土，或采用灰土、级配砂石、压实性较好的素土分层夯实，其压实系数不宜小于0.94。-126- 设计（论文）专用纸三、电算与手算的比较由于结构计算软件存在着一定的适用性、局限性和近似性，在计算输出的结果中可能存在部分构件或部位内力异常的情况，尤其是对于复杂结构。这时，不能据此来否定分析软件的正确性，更不能对异常构件、部位置之不理或偏信于计算机的结果，而是应该从整体上来把握和控制结构体系的各项性能，对内力异常的构件或部位，应从明确的结构概念出发来分析和处理，从而确保结构的安全性、经济性、合理性。所以在结构软件设计完毕后有必要与手算结果进行比较和分析。1.建筑模型本次设计使用的结构设计软件为PKPM2005，从结构模型来说，结构设计软件假定楼板得刚度是无限大的，各个构件与板的连接为刚接，这样算虽然可以简化计算，但是计算结果会减少节点处的配筋，不符合“强节点”的要求。而在手算的过程中，设计人员可以根据工程经验有意识的加强对节点的设计。2.板配筋由于软件中存在的钢筋类别有限，在经过正确的结构计算后，软件会通过对比找与之“比较接近”的钢筋面积，这样就有点死板，有可能还会使板钢筋的配筋量加大，从而增大造价。而手算设计可以有意识的选择细而密的钢筋，这样不仅可以较少多配出的钢筋量，还可以使钢筋的粘结力更好，减小裂缝的宽度。3.结构内力的计算这是机算比较有优势的地方，当输入荷载后，软件可以计算出每个构件截面的内力，特别是地震荷载作用下的内力计算，可以更加精确，而手算用比较精确的理论计算会比较繁琐、工作量大，而且容易出错。但是，结构构件的荷载不是所有的材料都有，所以在输入荷载前，必须对构件上的荷载进行计算后输入。4.梁配筋-126- 设计（论文）专用纸从软件的出图可以看出，结构的计算配筋不是很合理，在内力比较大的截面，软件只是一味的加大钢筋的截面积，而不是增加钢筋的数量，而且会尽可能的布置为单排钢筋，而手算时可以改为双排配置减小钢筋截面面积。机算配筋并没有考虑到“强剪弱弯”的要求，从而箍筋的配筋量往往不是很合适。在某些内力突变的地方，电算配筋就会变化很大，这样就没有考虑到施工的要求，而手算配筋可以让钢筋尽量通常布置，考虑施工的难度。5.楼梯设计软件设计楼梯时对楼梯的结构布置还是有一定的限制，比如软件设计时会自动将平台搭在框架柱上，并设置一根平台梁，这样有可能会形成短柱，对结构不利。而手算设计时可以在柱子旁边设置相应的构造柱来承担平台梁的荷载。在梯板和平台板得配筋上问题同楼板，平台梁配筋同框架梁。6.基础设计对于两柱联合承台软件设计没有设置暗梁，这样会使承台受力不合理，且连梁不可以计算配筋，必须用手算配置钢筋。四、设计中存在的问题及思考由于没有工程经验，第一次做设计，设计中一定存在着诸多问题。在老师的指导下我们发现自己在学习过程涉及面及其狭窄，也发现了许多问题，关系到结构中的一些常用的概念还不是很熟悉，所以在今后的学习中应该多去实践自己学到的知识，运用理解并掌握它们。下面就个人认识提出一些问题以及思考。首先是建筑方案的选择，从立-126- 设计（论文）专用纸面上看，该建筑没有很明显的特设，是按照一般公寓的最规则布置，这也与自己专业能力有关。在现代社会人们对美的追求愈发强烈，所以做出一个既能保证结构安全和使用功能又使建筑不乏美感的建筑是专业领域永恒的话题。其次从结构方案来说，由于建筑位于蒙自县7度设防区，为了保证结构刚度的要求，应该选用框架剪力墙结构或剪力墙结构，以保证结构的稳定性。但是出于经验不足，考虑到设计的难度，所以选择课堂中最熟悉的框架结构。虽然在结构布置和构件截面选择上做了一定的调整，但是结构的柔度始终太大，在结构验算时结构的周期比就很接近规范的限值。第三从软件的操作上，对结构计算软件不是很熟悉，计算模块的力学模型及其基本假定都模糊不清，只知道做，但是不知道为什么这样做，一旦遇到问题就问老师问同学，但是不能自己独立的思考去解决问，这是设计中很大的一个弊病。最后从施工图纸的标准来说，现在所做的施工图纸到底能不能用来指导施工，还要打一个问号。我做好施工图给老师检查了好几遍，每次都有错误和遗漏的地方，虽然这样，但老师能指出的错误还是有限的，主要还是要靠自己去检查，所以，要了解施工图的标准是什么，需要做的工作有哪些，这些都是值得学习的地方。五、结论我的毕业设计的题目是蒙自大学生公寓，采用钢筋混凝土全框架结构，总建筑面积为7324.2㎡，首层建筑面积为900.9㎡。在本次毕业设计之前，无论是建筑设计方面，还是结构设计方面，我的知识都相对欠缺，很多地方都是一知半解，对整个设计流程也是模糊不清的。刘老师为方便学生联系，把电话号码给学生，有什么事就可以及时得到解决，这样问题不致堆积、也不会因此拖了进度。在老师的精心指导下，并通过自己对资料的查阅和学习，终于在指定的时间内完成了本次毕业设计。-126- 设计（论文）专用纸通过这次设计，我锻炼了自己解决实际工程问题的能力、独立查阅文献能力、计算机及软件应用能力等的培养。整个设计完成了建筑设计、结构设计以及建筑制图。根据设计任务书的要求，本设计为九层四人间男生公寓。设计依据主要参考了国家现行的有关设计规范：《民用建筑通则》、《普通宿舍设计规范》、《城市道路和建筑物无障碍实际规范》。在建筑设计方面，首层设置两间无障碍宿舍，并设有一个公共卫生间。按指导老师的要求宿舍内卫生间和淋浴间分隔设置，其利用空间大大增加了。在结构设计方面，结构形式为钢筋混凝土全框架结构，框架结构的优点就是能够提供开阔宽敞的空间，抗震性能较优。此次毕业设计，我们只选取了一榀框架做内力分析和截面设计。从截面尺寸的选择到基础设计的完成，让我对结构设计流程有了一个清晰的认识。在这次设计过程中，我查阅大量资料和学过的课本，并通过大量的手算，对以前较模糊的力学概念有了更深刻的理解；培养了自己独立思考和学习的能力；同时对相关绘图软件也能够熟练操作。感觉这次设计给我带来很大的收获！在此要感谢刘老师和给我帮助过的同学。六、总结与体会这次设计是对我大学四年的综合，也是对我所学知识的集中应用，它全面的反映了我对大学四年所学知识的掌握程度。就我自己而言，在本次设计中，从一开始的资料调查和资料收集到最后的综述报告和出图。在整个的设计工作中，我认真、仔细、严格地按照老师的安排完成各项工作，而且对设计中不明白的问题向老师、同学请教。-126- 设计（论文）专用纸在设计过程中，我不断地出现错误，又不断地解决错误，不断地吸取自己和同学们出错的教训，总结大家的经验，并注意老师提到的事项，将各个因素融入本设计中，尽量做到最终的设计不出错或少出错。我所做出的努力在我的设计成果中已经充分表现了出来，我对自己在整个毕业设计的过程中的表现满意，但是仍然有需要改进之处，在本次设计中，我发现电算和手算存在很大差别，我的电算配筋结果比手算配筋结果要小很多，可能是我对PKPM软件的相关参数设置还不够熟悉。这次设计虽然还是存在很多问题，但值得我骄傲的是，在毕业设计完成的现在，我已经可以保证在我的下一个设计中绝对不会在出现相同的问题，我认为这是我这次毕业设计收获最多的地方。通过这次毕业设计，我对本专业的认识又提高到了一个深度，对结构设计的总体概念也有了加强，这对我将来的工作有了极大的帮助。谢辞衷心感谢在这次毕业设计中给予我帮助的老师和同学们!首先感谢学校及学院领导对我们此次毕业设计的关注和安排，在毕业设计的过程中，学校给予了我们在时间安排上和教室安排上的许多方便，使我们能在要求的时间内完成此次设计。其次感谢在设计过程中一直给予我指导和帮助的刘老师，感谢刘-126- 设计（论文）专用纸老师这段时间以来在设计安排、知识讲解以及其他方面给予我的关心和指导，使我对所学知识有了更深的理解，顺利完成了本次设计。同时感谢在设计中给我帮助的每一位老师，感谢和我一起完成这次毕业设计的各位同学，以及所有给予过我帮助的人。 主要参考资料1、《屋面工程技术规范》GB50345-20042、《钢筋混凝土结构设计手册》主编：吴德安中国建筑工业出版.3、《混凝土结构设计原理》主编：沈蒲生高等教育出版社2005年4、《混凝土结构设计》主编：沈蒲生高等教育出版社2005年5、《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）中国计划出版社中华人民共和国公安部19976、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）中国建筑工业出版社7、《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）中国建筑工业出版社8、《砼结构设计规范》（GB50010-2002）中华人民共和国建设部-126- 设计（论文）专用纸9、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中国建筑工业出版社10、《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）11、《宿舍建筑设计规范》（JGJ36-87）12、《高层民用建筑设计防火规范》13、《高层混凝土结构设计规范》14、《砌体结构设计规范》15、《房屋建筑学》中国建筑工业出版社2007年16、《基础工程设计原理》科学出版社2006年17、《荷载与结构设计方法》高等教育出版社2007年18、《建筑构造标准图集（西南J）》成都：西南地区建筑标准设计协作办公室199119、《建筑制图标准汇编》主编部门：中国建筑标准设计研究所中国计划出版社199620、《建筑结构制图标准》GB/T50105.2001附件1：外文原文5.2STRESSANDSTRAINStructuralcapacity,orultimatestrength,isthatpropertyofastructuralmemberthatservesasameasureofisabilitytosupportallpotentialloadswithoutseverecrackingorexcessivedeformations.Toindicatewhenthelimitonload-carryingusefulnesshasbeenreached,designspecificationsforthevariousstructuralmaterialsestablishallowableunitstressesordesignstrengthsthatmaynotbeexceededunde-126- 设计（论文）专用纸5.18SECTIONFIVEFIGURE5.1Trussinequilibriumunderload.Upwardactingforcesequalthoseactingdownward.FIGURE5.2Portionofatrussisheldinequilibriumbystressesinitscomponents.maximumloading.Structuraltheoryprovidesmethodsforcalculatingunitstressesandforestimatingdeformations.Manyofthesemethodsarepresentedintherestofthissection.5.2.1StaticEquilibriumIfastructureanditscomponentsaresosupportedthat,afteraverysmalldeformationoccurs,nofurthermotionispossible,theyaresaidtobeinequilibrium.Undersuchcircumstances,internalforces,orstresses,exactlycounteracttheloads.Severalusefulconclusionsmaybedrawnfromthestateofstaticequilibrium:Sincethereisnotranslatorymotion,thesumoftheexternalforcesmustbezero;andsincethereisnorotation,thesumofthemomentsoftheexternalforcesaboutanypointmustbezero.Forthesamereason,ifweconsideranyportionofthestructureandtheloadsonit,thesumoftheexternalandinternalforcesontheboundariesofthatsectionmustbezero.Also,thesumofthemomentsoftheseforcesmustbezero.InFig.5.1,forexample,thesumoftheforcesRLandRRneededtosupporttherooftruss-126- 设计（论文）专用纸isequaltobethe20-kiploadonthetruss(1kip_1kilopound_1000lb_0.5ton).Also,thesumofmomentsoftheexternalforcesiszeroaboutanypoint.Abouttherightend,forinstance,itis40_15_30_20_600_600.InFig.5.2isshowntheportionofthetrusstotheleftofsectionAA.Theinternalforcesatthecutmembersbalancetheexternalloadandholdthispieceofthetrussinequilibrium.Generally,itisconvenienttodecomposetheforcesactingonastructureintocomponentsparalleltoasetofperpendicularaxesthatwillsimplifycomputations.Forexample,forforcesinasingleplane—aconditioncommonlyencounteredinbuildingdesign—themostusefultechniqueistoresolveallforcesintohorizontalandverticalcomponents.Then,forastructureinequilibrium,ifHrepresentsthehorizontalcomponents,Vtheverticalcomponents,andMthemomentsofthecomponentsaboutanypointintheplane,_H_0_V_0and_M_0(5.19)Thesethreeequationsmaybeusedtoevaluatethreeunknownsinanycoplanarforcesystem,suchastherooftrussinFigs.5.1and5.2.Theymaydeterminethemagnitudeofthreeforcesforwhichthedirectionandpointofapplicationalreadyareknown,orthemagnitude,direction,andpointofapplicationofasingleforce.STRUCTURALTHEORY5.19-126- 设计（论文）专用纸Suppose,forthetrussinFig.5.1,thereactionsatthesupportsaretobecomputed.Takingmomentsabouttherightendandequatingtozeroyields40Rl_30_20_0,fromwhichleftreactionRL_600/40_15kips.Equatingthesumoftheverticalforcestozerogives20_15_RR_0,fromwhichtherightreactionRR_5kips.5.2.2UnitStressandStrainToascertainwhetherastructuralmemberhasadequateload-carryingcapacity,thedesignergenerallyhastocomputethemaximumunitstressproducedbydesignloadsinthememberforeachtypeofinternalforce—tensile,compressive,orshearing—andcompareitwiththecorrespondingallowableunitstress.Whentheloadingissuchthattheunitstressisconstantoverasectionunderconsideration,thestressmaybeobtainedbydividingtheforcebytheareaofthesection.Butingeneral,theunitstressvariesfrompointtopoint.Inthatcase,theunitstressatanypointinthesectionisthelimitingvalueoftheratiooftheinternalforceonanysmallareatothatarea,astheareaistakensmallerandsmaller.Sometimesinthedesignofastructure,unitstressmaynotbetheprimeconsideration.Thedesignermaybemoreinterestedinlimitingthedeformationorstrain.Deformationinanydirectionisthetotalchangeinthedimensionofa-126- 设计（论文）专用纸memberinthatdirection.Unitstraininanydirectionisthedeformationperunitoflengthinthatdirection.Whentheloadingissuchthattheunitstrainisconstantoveraportionofamember,itmaybeobtainedbydividingthedeformationbytheoriginallengthofthatportion.Ingeneral,however,theunitstrainvariesfrompointtopointinamember.Likeavaryingunitstress,itrepresentsthelimitingvalueofaratio.5.2.3Hooke’sLawFormanymaterials,unitstrainisproportionaltounitstress,untilacertainstress,theproportionallimit,isexceeded.KnownasHooke’slaw,thisrelationshipmaybewrittenasƒƒ_E_or__(5.20)Ewhereƒ_unitstress__unitstrainE_modulusofelasticityHence,whentheunitstressandmodulusofelasticityofamaterialareknown,-126- 设计（论文）专用纸theunitstraincanbecomputed.Conversely,whentheunitstrainhasbeenfound,theunitstresscanbecalculated.Whenamemberisloadedandtheunitstressdoesotexceedtheproportionallimit,thememberwillreturntoitsoriginaldimensionswhentheloadisremoved.Theelasticlimitisthelargestunitstressthatcanbedevelopedwithoutapermanentdeformationremainingafterremovaloftheload.Somematerialspossessoneortwoyieldpoints.Theseareunitstressesintheregionofwhichthereappearstobeanincreaseinstrainwithnoincreaseorasmall5.20SECTIONFIVEFIGURE5.5Bracketinshear.FIGURE5.6Bearingloadandpressure.FIGURE5.3Tensionmember.FIGURE5.4Compressionmember.decreaseinstress.Thus,thematerialsexhibitplasticdeformation.Formaterialsthatdonothaveawell-definedyieldpoint,theoffsetyieldstrengthisusedasameasureofthebeginningofplasticdeformation.Theoffsetyieldstrength,orproofstressasitissometimesreferredto,isdefinedastheunitstresscorrespondingtoapermanentdeformation,usually0.01%(0.0001in/in)or0.20%(0.002in/in).5.2.4ConstantUnitStressThesimplestcasesofstressandstrainarethoseinwhichtheunitstressand-126- 设计（论文）专用纸strainareconstant.Stressesduetoanaxialtensionorcompressionloadoracentrallyappliedshearingforceareexamples;alsoanevenlyappliedbearingload.TheseloadingconditionsareillustratedinFigs.5.3to5.6.Fortheaxialtensionandcompressionloadings,wetakeasectionnormaltothecentroidalaxis(andtotheappliedforces).Fortheshearingload,thesectionistakenalongaplaneofsliding.Andforthebearingload,itischosenthroughtheplaneofcontactbetweenthetwomembers.STRUCTURALTHEORY5.21Sincefortheseloadingconditions,theunitstressisconstantacrossthesection,theequationofequilibriummaybewrittenP_Aƒ(5.21)whereP_loadƒ_atensile,compressive,shearing,orbearingunitstressA_cross-sectionalareafortensileorcompressiveforces,orareaonwhichslidingmayoccurforshearingforces,orcontactareaforbearingloadsFortorsionalstresses,seeArt.5.4.2.Theunitstrainfortheaxialtensileandcompressiveloadsisgivenbytheequatione__(5.22)L-126- 设计（论文）专用纸where__unitstraine_totallengtheningorshorteningofthememberL_originallengthofthememberApplyingHooke’slawandEq.(5.22)toEq.(5.21)yieldaconvenientformulaforthedeformation:PLe_(5.23)AEwhereP_loadonthememberA_itscross-sectionalareaE_modulusofelasticityofthematerial[Sincelongcompressionmemberstendtobuckle,Eqs.(5.21)to(5.23)areapplicableonlytoshortmembers.]Whiletensionandcompressionstrainsrepresentasimplestretchingorshorteningofamember,shearingstrainrepresentsadistortionduetoasmallrotation.TheloadonthesmallrectangularportionofthememberinFig.5.5tendstodistortitintoaparallelogram.Theunitshearingstrainisthechangeintherightangle,measuredinradians.Modulusofrigidity,orshearingmodulusofelasticity,isdefinedbyv-126- 设计（论文）专用纸G_(5.24)_whereG_modulusofrigidityv_unitshearingstress__unitshearingstrainItisrelatedtothemodulusofelasticityintensionandcompressionEbytheequationEG_(5.25)2(1__)where_isaconstantknownasPoisson’sratio.5.22SECTIONFIVE5.2.5Poisson’sRatioWithintheelasticlimit,whenamaterialissubjectedtoaxialloads,itdeformsnotonlylongitudinallybutalsolaterally.Undertension,thecrosssectionofamemberdecreases,andundercompression,itincreases.TheratiooftheunitlateralstraintotheunitlongitudinalstrainiscalledPoisson’sratio.Formanymaterials,thisratiocanbetakenequalto0.25.Forstructuralsteel,itisusuallyassumedtobe0.3.-126- 设计（论文）专用纸Assume,forexample,thatasteelhangerwithanareaof2in2carriesa40-kip(40,000-lb)load.Theunitstressis40,000/2,or20,000psi.Theunittensilestrain,takingthemodulusofelasticityofthesteelas30,000,000psi,is20,000/30,000,000,or0.00067in/in.WithPoisson’sratioas0.3,theunitlateralstrainis_0.3_0.00067,orashorteningof0.00020in/in.5.2.6ThermalStressesWhenthetemperatureofabodychanges,itsdimensionsalsochange.Forcesarerequiredtopreventsuchdimensionalchanges,andstressesaresetupinthebodybytheseforces.If_isthecoefficientofexpansionofthematerialandTthechangeintemperature,theunitstraininabarrestrainedbyexternalforcesfromexpandingorcontractingis___T(5.26)AccordingtoHooke’slaw,thestressƒinthebarisƒ_E_T(5.27)whereE_modulusofelasticity.5.2.7StrainEnergyWhenabarisstressed,energyisstoredinit.IfabarsupportingaloadPundergoesadeformationetheenergystoredinitisU_12Pe(5.28)-126- 设计（论文）专用纸Thisequationassumestheloadwasappliedgraduallyandthebarisnotstressedbeyondtheproportionallimit.Itrepresentstheareaundertheload-deformationcurveuptotheloadP.ApplyingEqs.(5.20)and(5.21)toEq.(5.28)givesanotherusefulequationforenergy:ƒ2U_AL(5.29)2Ewhereƒ_unitstressE_modulusofelasticityofthematerialA_cross-sectionalareaL_lengthofthebarSTRUCTURALTHEORY5.23SinceAListhevolumeofthebar,thetermƒ2/2Eindicatestheenergystoredperunitofvolume.Itrepresentstheareaunderthestress-straincurveuptothestressƒ.Itsvaluewhenthebarisstressedtotheproportionallimitiscalledthemodulusofresilience.Thismodulusisameasureofthecapacityofthematerialtoabsorbenergywithoutdangerofbeingpermanentlydeformedandisofimportanceindesigningmemberstoresistenergyloads.Equation(5.28)isageneralequationthatholdstruewhentheprincipleof-126- 设计（论文）专用纸superpositionapplies(thetotaldeformationproducedbyasystemofforcesisequaltothesumoftheelongationsproducedbyeachforce).Inthegeneralsense,PinEq.(5.28)representsanygroupofstaticallyinterdependentforcesthatcanbecompletelydefinedbyonesymbol,andeisthecorrespondingdeformation.Thestrain-energyequationcanbewrittenasafunctionofeithertheloadorthedeformation.Foraxialtensionorcompression:P2LAEe2U_U_(5.30)2AE2LwhereP_axialloade_totalelongationnotshorteningL_lengthofthememberA_cross-sectionalareaE_modulusofelasticityForpureshear:V2LAGe2U_U_(5.31)2AG2LwhereV_shearingload-126- 设计（论文）专用纸e_shearingdeformationL_lengthoverwhichdeformationtakesplaceA_shearingareaG_shearingmodulusFortorsion:T2LJG2U_U_(5.32)2JG2LwhereT_torque_angleoftwistL_lengthofshaftJ_polarmomentofinertiaofthecrosssectionG_shearingmodulusForpurebending(constantmoment):M2LEI_2U_U_(5.33)2EI2L5.24SECTIONFIVEwhereM_bendingmoment-126- 设计（论文）专用纸__angleofrotationofoneendofthebeamwithrespecttotheotherL_lengthofbeamI_momentofinertiaofthecrosssectionE_modulusofelasticityForbeamscarryingtransverseloads,thestrainenergyisthesumoftheenergyforbendingandthatforshear.SeealsoArt.5.10.4.附件2：外文资料翻译译文-126- 设计（论文）专用纸5.2应力与应变　　结构能力，或极限强度，是一种结构构件性能作为一个有能力的措施防止由所有潜在的负载或过度变形引起的严重开裂。要指出的是，当已经达到承载极限时，为各种结构材料的设计规范建立的容许应力或设计值不得超过规定范围。图5.1图5.2图5.1桁架负载平衡。向上的作用力等于向下的作用。图5.2桁架部分构件应力保持平衡。最大负荷。结构理论是为了计算单位应力以及估计变形。这些方法都会在本节下面提出了。5.2.1静力平衡　　如果一个结构及其构件，当产生一个很小的变形时，没有进一步运动的可能，他们就是处于平衡状态。在这种情况下，内力，或者应力，恰恰抵消了负载。从静力平衡的状态可以得出一些有用的结论：由于没有平移运动，外部力量的总和必须为零;而且由于没有旋转，对外部力量的总和在任何一点必须为零。出于同样的原因，如果我们考虑结构上任何部分上的负载，外部和内部力量的总和在那部分的边界上必须为零。另外，这些力量的弯矩总和必须为零。在图。5.1，例如，RL和RR的力量的总和需要支持并等于桁架上的20硖负载（1硖=1000英镑=0.5吨）。另外，外部力量在任意一点的弯矩总和为零。关于右端，例如，它是40X15-30X20=600-600。在图。5.2中画出了AA截面左边桁架部分。在构件截开处内力和外荷载抵消并且保持这个片桁架处于平衡状态。一般来说，可以很方便地分解结构上的力作用到部分平行的垂直轴，将简化计算。例如，在一个单一平面中的力----在建筑设计中很常见的一种条件，最有用的方法是分解所有力到水平和垂直分量。那么，对于一个平衡结构，如果H代表水平分量，V为垂直分量，和M代表构件在平面上任何一点的弯矩，（5.19）这三个方程可以用来评价任何三个未知共面力系，如在图的屋架。5.1和5.2。-126- 设计（论文）专用纸他们可确定这三个力的大小如果力的方向和作用点是已知的，或一个单一的力的大小，方向和作用点。假设，在图桁架。5.1，在支撑点的反作用力是需要被计算。对右端点取矩等于0得出：40Rl-30X20=0，左侧的反作用力RL=600/40=15基普。在垂直方向的力等于0得出：20-15-Rr=0右侧的反作用力Rr=5基普。5.2.2单位应力和应变为确定结构构件是否有足够的承载能力，设计师一般要计算最大应力由设计荷载引起在每个加载点的内力，拉伸，压缩或剪切并与相应的允许单位应力进行比较。当加载是这样，通过计算一个截面的应力是不变的，那么这个应力是通过这个截面的内力除以它的截面面积而得到的。但在一般情况下，每个点的单位应力都不一样。在这种情况下，在截面上任何一点的应力是在任意小的区域内的内力对这一区域的比例极限，当这个区域趋近于无限小。有时在一个结构设计中，单元应力未必是首要考虑因素。设计者可能更感兴趣的是变形或限制应变。在任何方向的变形是在一个总的维度在那个方向变化。在任何方向的应变是朝这个方向的单位长度变形。当加载是这样，单位应变在构件的一个部分是恒定的，它可能这样获得该部分变形除以原始长度。在一般情况下，然而，单位应变每一点都不一样。就像在不同单位应力，它代表着一个比限值。5.2.3胡克定律对于许多材料，单位应变单位应力成正比，直到有一定的压力，超过比例极限。作为胡克定律而著称，这种关系可能可写为（5.20）其中f=单位应力=单位应变E=弹性模量因此，当材料的应力和弹性模量是已知的，单位应变是可以计算。反之，当单位应变已知，单位应力可以计算出来。当一个构件的荷载产生的单位应力没有超过比例限制，荷载被消除时该构件将返回到原来的尺寸。弹性极限是当去除荷载后不产生永久变形的最大应力。有些材料具有一个或两个屈服点。在这些区域应变增加而应力没有增加或只有很小的增加。因此，该材料表现出塑性变形。当材料没有一个明确的屈服点，屈服强度就被用来测量塑性变形的开始。屈服强度，或实验应力，被定义为一个永久变形对应的单位应力，通常是0.01％-126- 设计（论文）专用纸（0.0001/in）或0.20％（0.002/英寸）。5.2.4恒单位应力应力和应变最简单的情况是单位应力和应变为常数。应力是由于轴向拉伸或压缩载荷或集中剪切力引起的就是一个实例;还有均匀的轴向压力。这些荷载条件如图所示。5.3至5.6。对于轴向拉伸和压缩载荷，我们会取一个形心轴（和作用力）。对于剪切载荷，该部分采取沿滑动面取。而对于轴承的负荷，它是通过选择平面之间的两个构件接触。　　　　图5.3受拉构件。图5.4受压构件。-126- 设计（论文）专用纸图5.5在剪切支架。图5.6轴承的负荷和压力。由于这些荷载条件下，单位应力在截面上是恒定的，平衡方程可写（5.21）其中，P=负载f=拉伸，压缩，剪切，或轴承单位应力A=横截面积拉伸或压缩力，或可能发生剪切滑动的力量区域上，或轴承载荷接触面积。为了讲扭转，看5.4.2。轴向拉伸和压缩载荷计算单位应变由下式给出-126- 设计（论文）专用纸（5.22）其中=单位应变e=构件的总延长或缩短L=构件的原始长度应用胡克定律和公式。（5.22）均衡处理。（5.21）产生一个方便的公式变形：（5.23）其中，P=构件的荷载A=其截面积E=材料弹性模量[由于受压长构件倾向于弯曲。（5.21）至（5.23）适用只有短构件。]虽然拉压应变代表一个构件简单的拉伸或缩短，剪应变代表一种由于小旋转的扭曲。在图5.5中在构件的小矩形部分的荷载趋于扭曲它变成平行四边形。单位剪切应变是在正确的角度变化，单位弧度。刚性模量，剪切弹性模量，定义为（5.24）其中G=刚性模量v=单位剪应力=单位剪切应变它与拉伸和压缩弹性模量E的关系表示经方程（5.25）其中u是泊松比已知的常数。5.2.5泊松比弹性极限内，当一种材料的受轴向负载，不仅产生纵向变形同时也产生横向变形。-126- 设计（论文）专用纸张力下，构件截面减小，并在压缩，它增加。单位横向与单位纵向应变之比叫做泊松比。对于许多材料，这个比例可以采取等于0.25。对于钢结构，它通常假设为0.3。例如，假设一个钢架在二平方英寸的区域承受了40硖（40,000磅）的负载。单位应力是40000/2，或20,000磅。单位拉应变（以30,000,000磅作为钢材的弹性模量）为20000/，或0.00067。当泊松比为0.3，单位横向应变_0.3X0.00067，或约等于0.000205.2.6热应力当一个物体的温度发生变化，其尺寸也随之变化。内力是防止这种尺寸的变化产生的，应力是由这些内力在物体中建立的。如果是材料和T温度的变化膨胀系数，杆件的单位应变由外力的拉伸和压缩决定（5.26）根据胡克定律，杆件的应力f是（5.27）其中，E=弹性模量。5.2.7应变能当一个杆件被压缩时，就会有能量储存在它里面。如果一个杆件支持负荷P，经过变形e，能量在其中存储，它为（5.28）该公式假设负载逐渐加载，杆件的应力没有超出比例限制。它代表了变形曲线下的区域超过了荷载P。（5.20）和（5.21）均衡处理。（5.28）给出了另一个有用的能量方程：（5.29）其中f=单位应力E=材料弹性模量_A=横截面积L=杆件的长度由于AL是杆件的体积，所以ƒ2/2E-126- 设计（论文）专用纸项表示单位体积储存的能量。它代表在应力应变曲线下面到应力f的区域。当杆件被压到比例极限时它的值被叫做弹性模量。这模量是材料在没有永久变形之前吸收能量能力的量度，在设计中起到抵御能量负载的重要作用。方程（5.28）是一个通用公式，保存着叠加原理，适用于（总变形由系统的力量产生等于对每个力产生的伸长的总和）。在一般意义上讲，P在（5.28）中代表任何一组相互依存的静态的力可完全定义一个符号，e为相应的变形。应变能量方程可以写成一个负载或变形的函数。对于轴向拉伸或压缩：（5.30）其中P=轴向负载e=总的伸长L=构件长度A=横截面积E=弹性模量对于纯剪：（5.31）其中V=剪切载荷e=剪切变形L=变形后的长度A=剪切面积G=剪切模量对于扭转：（5.32）其中T=扭矩=扭转角L=轴长J=极矩截面惯性G=剪切模量对于纯弯（恒弯矩）：-126- 设计（论文）专用纸（5.33）其中M=弯矩=梁一端相对于另一端的转动角度L=梁长I=截面的及惯性矩E=弹性模量的当梁承受横向荷载，应变能是弯矩和剪力产生的能量的总和。另见。5.10.4。-126- 设计（论文）专用纸附件3：结构计算控制参数1.扭转藕联信息：【非藕联（SRSS）藕联（CQC）】规则结构选择【非藕联】，不规则结构选择【藕联】（依据《抗规》《高规》款）。《抗规规定，“规则结构不进行扭转藕联计算时，平行于地震作用方向的两个边榀，起地震作用效应应乘以增大系数”。》。一半的单向水平地震作用情况，多层应考虑偶然偏心；高层应同时考虑藕联和偶然偏心。《高规》与《抗规》均规定，计算双向水平地震作用应同时考虑扭转藕联，此时可不考虑偶然偏心。2.考虑偶然偏心：偶然偏心的含义指的是：由偶然因素引起的结构质量分布的变化，会导致结构固有振动特性的变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。考虑偶然偏心，也就是考虑由偶然偏心引起的可能最不利的地震作用。详见《SATWE用户手册》125页10条。根据《高规》“计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响”，故单向地震力计算时要考虑偶然偏心，计算双向地震力时不用考虑偶然偏心。多层规则结构可不考虑。3.考虑双向地震作用：根据《抗规》（强条）：“质量和刚度分布明显不对的结构，应计入双向地震作用下的扭转影响”。一般情况下，均可在建筑结构的两个主轴方向分别计算水平地震作用，此时可不考虑上一条的【偶然偏心】用户可根据实际工程情况选择是否需要考虑双向地震作用。实际，对于多层结构而言，如果比较规则，那么可以通过《抗规》5.2.5（剪重比的要求）来考虑结构的扭转和偶然偏心；而对于高层建筑而言，如果结构比较规则，则应选用“考虑偶然偏心”项，而不必再选“考虑双向地震作用”。对于不规则的结构，不论多层还是高层建筑，均应选用“考虑双向地震作用”项。-126- 设计（论文）专用纸4.计算振型个数：NMODE=X一般计算振型个数不应小于9，多塔结构计算振型应该更多些，一般不小于12，但是应该要注意一点：指定的振型不能超过结构的固有振型总数，否则会导致程序无法正常计算。计算振型数一般取3的整数倍；【藕联】时不应小于9，且≤3倍层数，【非藕联】时不小于3，且≤层数。依据详见《抗规》《高规》。计算中振型数的控制还应通过首次计算的结果来判断取值的大小。通过查看WZQ.OUT文件中“各方向的有效质量系数”是否达到90%以上，来判断所取振型数是否足够。5.活载质量折减系数：RMC=0.50该参数为计算重力荷载代表值时的活荷载组合值系数，主要用于计算质量阵，填此参数则结构质量将折减。应按照《抗规》（强条）及《高规》取值。一般民用建筑露面等效均布活荷载去0.5.6.周期折减系数：TC=0.70周期折减的目的是为了充分考虑非承重填充墙刚度对计算周期的影响。根据《高规》按照下列规定取值：框架0.6-0.7；实际取值时可根据填充墙的数量和刚度大小取上限或下限。当非承重墙体为空心砖或砌块时，框架取0.8-0.9。7.梁端负弯矩调整系数：BT=0.85在竖向荷载作用下，考虑框架梁端塑性变形内力重分布，对梁端负弯矩进行调幅，并相应增加跨中正弯矩。《高规》现浇框架梁梁端负弯矩取0.8-0.9，一般取0.85。8.梁设计弯矩增大系数：BM=1.00通过此参数可调整梁设计弯矩（正负设计弯矩均增大）1.0-1.3，如果应经考虑了活荷载不利布置时，宜取1.00。9.梁扭矩折减系数：TB=0.40对于现浇楼板结构，当采用刚性楼板假定时，可以考虑楼板对梁的抗扭作用而对梁扭矩进行折减。折减系数可在0.40-1.00范围内取值，一般取0.4。-126- 设计（论文）专用纸10.全楼地震作用放大系数：RSF=1.00可通过此参数来放大地震力，以提高结构的抗震安全度，其经验取1.0-1.5，一般取1.00。11.顶塔楼地震作用放大起算层号：NTL=0按照突出屋面部分最低层号填写，无顶塔楼时填0。在计算分析时，《抗规》规定采用底部剪力法时，突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，此增大系数不应往下传递，但与突出部分相连接的构件应予以计入；采用振型分解法时，突出屋面部分可作为一个质点进行计算。按照上述规定，在结构建模时应将小塔作为结构的一部分输入，在采用振型分解法计算地震作用的时候，计算振型数应适当取多一些，使得有效质量系数在90%以上，此时计算的地震作用无需放大。一般认为当出屋面的屋顶房间面积小于楼层总面积的30%时，该部分可按照突出屋面的屋顶间计算而不作一层计算。12.考虑P-△效应：重力二阶效应一般称P-△效应，在建筑结构分析中指的是竖向荷载的侧移效应。用户不考虑P-△效应时，柱的计算长度按《混凝土设计规范》的简化计算。一般不需考虑，当结构在地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时，应计入重力二阶效应的影响，《高规》整体结构稳定要求满足时，可不考虑。13.梁柱重叠部分简化为刚域：一般不予考虑。14.柱配筋计算原则：单偏压和双偏压的计算方法不一样，单偏压在计算配筋时，计算X方向配筋时不考虑Y向钢筋的作用，计算结果具有唯一性；而双偏压则恰恰相反，双偏压在计算X方向的配筋时要考虑与Y方向钢筋的叠加，计算结果具有不唯一性。《高规》规定，“-126- 设计（论文）专用纸抗震设计时，框架角柱应按照双向偏心受力构件进行正截面承载力设计”。如果在特殊构件定义中指定了角柱，程序自动按照双偏压计算。15.总刚与侧刚：（1）总刚：就是用结构的总刚阵和与之相对的质量阵按照振型叠加法求解结构的周期与振型。结构的总刚阵即为结构静力分析时形成的结构总刚度矩阵，自由度为n的高层结构，结构的总刚度矩阵为n阶方矩阵。若定义有较大范围的弹性楼板或有较多不与楼板相连接的构件时，可准确分析出结构每层每根构件的空间反应，可发现结构的刚度突变部位，连接薄弱的构件以及数据有误的部位，缺点是计算量大，费时长。（2）侧刚：在高层结构分析中，为了提高分析效率，对于引入楼板平面内无限刚或分块无限刚，平面外刚度为零的假定后，采用一种简化计算方法，可以大大降低结构的自由度，使得结构每层只有3个独立的自由度，这就是侧刚的方法。优点是分析效率高，误差在允许范围。（3）若平面没有定义弹性楼板且没有不与楼板相连接构件的工程，侧刚、总刚是一致的。附件4：TAT结构的周期、振型和各层地震力、位移输出文件----------------------------------------------------------------------||-126- 设计（论文）专用纸|TAT结构的周期、振型和各层地震力、位移输出文件||TAT-4.OUT|||----------------------------------------------------------------------|||工程项目：设计人：||项目编号：审核人：计算日期：2011/5/15|----------------------------------------------------------------------**********************************************************************==================================================层模型耦联振动周期(秒)第1周期：T1=1.3274(秒)第2周期：T2=1.2625(秒)第3周期：T3=1.1938(秒)第4周期：T4=0.4274(秒)第5周期：T5=0.4076(秒)第6周期：T6=0.3848(秒)第7周期：T7=0.2414(秒)第8周期：T8=0.2288(秒)第9周期：T9=0.2160(秒)第10周期：T10=0.1630(秒)第11周期：T11=0.1553(秒)第12周期：T12=0.1455(秒)============================================================振型号周期方向角平动比例转动比例11.32740.041.000.0021.262590.071.000.0031.193878.740.010.99-126- 设计（论文）专用纸40.42740.011.000.0050.407690.061.000.0060.384878.080.020.9870.2414179.921.000.0080.228890.041.000.0090.216075.240.040.96100.1630179.490.990.01110.155390.090.980.02120.145570.980.140.86结构最不利振动方向角:Angle=52.152(度)============================================================X向各振型的基底剪力振型号基底剪力16184.9520.2733.2741430.4450.4760.847404.8580.1391.1010175.6111-0.31121.90X向地震有效质量系数：Cmass-x=99.12%======================================================================结构各层地震力、剪力、弯矩(用CQC方法组合)----------------------------------------------------------------------层号塔号X向地震力X向地震剪力X向地震弯矩层剪重比(%)(kN)(kN)(kN-m)91131.37131.37472.9511.451-126- 设计（论文）专用纸248.2148.21173.5411.078811212.681382.085593.509.184711234.492566.7214750.708.251611102.243522.8827203.797.469511042.954305.2642254.616.809411040.844971.2759414.386.270311015.715553.1178359.595.82421951.696044.0698819.195.42511733.786403.83.604.988============================================================Y向各振型的基底剪力振型号基底剪力10.0026476.1435.5740.0051472.3163.1870.008380.7890.47100.0111154.46127.01Y向地震有效质量系数：Cmass-y=99.26%======================================================================结构各层地震力、剪力、弯矩(用CQC方法组合)----------------------------------------------------------------------层号塔号Y向地震力Y向地震剪力Y向地震弯矩层剪重比(%)(kN)(kN)(kN-m)91131.69131.69474.0811.478247.5747.57171.2410.932-126- 设计（论文）专用纸811254.421426.045757.489.477711282.442665.1015281.248.567611140.303670.0628285.547.781511071.984494.2644045.117.108411063.925194.4762041.066.552311036.635804.5881921.886.08821968.236318.63.845.67211757.166698.99.845.218++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++====================楼层节点的最大位移====================其中比值(R1/R2)为：R1---最大位移/平均位移R2---最大柱间位移/平均柱间位移====第1荷载工况====X向地震力作用下节点控制水平位移层号塔号节点号X向最大位移节点号X向最大柱间位移X向最大位移角柱高X向平均位移X向平均柱间位移X向平均位移角比值(mm)(mm)91732.9270.971/37193.60(m)32.840.961/37561.00/1.0121132.91110.931/38553.60(m)32.820.921/39121.00/1.01814432.16441.471/24493.60(m)31.991.451/24861.01/1.01714430.89442.411/14963.60(m)30.742.381/15101.00/1.01614428.74443.271/11013.60(m)28.613.251/11081.00/1.01514425.71444.001/9003.60(m)25.603.981/9051.00/1.01414421.90444.621/7793.60(m)21.814.591/7831.00/1.00314417.40445.141/7003.60(m)17.335.121/7031.00/1.00214412.30445.551/6483.60(m)-126- 设计（论文）专用纸12.265.531/6501.00/1.0011446.76446.761/7545.10(m)6.746.741/7561.00/1.00最大层间位移角：1/648平均层间位移角：1/650====第1荷载工况====+5%偶然偏心地震力作用下X向节点控制水平位移层号塔号节点号X向最大位移节点号X向最大柱间位移X向最大位移角柱高X向平均位移X向平均柱间位移X向平均位移角比值(mm)(mm)91132.7070.961/37423.60(m)32.520.961/37581.01/1.002532.69110.921/38923.60(m)32.500.921/39151.01/1.0181132.41441.461/24723.60(m)32.001.451/24851.01/1.0171131.1512.391/15073.60(m)30.742.381/15101.01/1.0061129.0113.271/11003.60(m)28.613.251/11071.01/1.0151125.9814.021/8963.60(m)25.613.981/9051.01/1.0141122.1614.651/7743.60(m)21.824.591/7831.02/1.0131117.6215.191/6933.60(m)17.335.121/7031.02/1.0121112.4815.621/6403.60(m)12.265.531/6501.02/1.021116.8716.871/7425.10(m)6.746.741/7561.02/1.02最大层间位移角：1/640平均层间位移角：1/650====第1荷载工况====-5%偶然偏心地震力作用下X向节点控制水平位移层号塔号节点号X向最大位移节点号X向最大柱间位移X向最大位移角柱高X向平均位移X向平均柱间位移X向平均位移角比值-126- 设计（论文）专用纸(mm)(mm)91733.5270.971/36933.60(m)33.160.961/37511.01/1.0221133.51110.941/38143.60(m)33.150.921/39061.01/1.02814432.74441.481/24263.60(m)31.991.451/24871.02/1.02714431.45442.431/14803.60(m)30.742.381/15101.02/1.02614429.27443.311/10863.60(m)28.613.251/11081.02/1.02514426.20444.061/8863.60(m)25.603.981/9051.02/1.02414422.33444.701/7663.60(m)21.814.591/7831.02/1.02314417.75445.241/6873.60(m)17.335.121/7031.02/1.02214412.56445.661/6353.60(m)12.265.531/6511.02/1.0211446.91446.911/7385.10(m)6.746.741/7561.02/1.02最大层间位移角：1/635平均层间位移角：1/651====第2荷载单工况====Y向地震力作用下节点控制水平位移层号塔号节点号Y向最大位移节点号Y向最大柱间位移Y向最大位移角柱高Y向平均位移Y向平均柱间位移Y向平均位移角比值(mm)(mm)91131.5641.031/35103.60(m)31.491.011/35571.00/1.012531.0950.881/40823.60(m)31.060.881/40881.00/1.0081130.8711.551/23263.60(m)30.491.481/24291.01/1.0471129.4812.401/14983.60(m)29.152.341/15371.01/1.0361127.2913.171/11373.60(m)27.023.121/11551.01/1.02-126- 设计（论文）专用纸51124.3413.791/9493.60(m)24.123.751/9591.01/1.0141120.7114.311/8353.60(m)20.534.281/8411.01/1.0131116.5114.751/7583.60(m)16.354.721/7621.01/1.0121111.8115.151/6983.60(m)11.685.111/7041.01/1.011116.6616.661/7655.10(m)6.586.581/7741.01/1.01最大层间位移角：1/698平均层间位移角：1/704====第2荷载工况====+5%偶然偏心地震力作用下Y向节点控制水平位移层号塔号节点号Y向最大位移节点号Y向最大柱间位移Y向最大位移角柱高Y向平均位移Y向平均柱间位移Y向平均位移角比值(mm)(mm)91430.5141.031/34993.60(m)29.210.991/36341.04/1.042634.9560.921/39073.60(m)34.480.921/39301.01/1.01811436.99141.621/22263.60(m)30.881.511/23981.20/1.07711435.49142.641/13653.60(m)29.512.381/15291.20/1.11611433.03143.611/9963.60(m)27.343.161/11631.21/1.14511429.62144.451/8083.60(m)24.383.801/9751.21/1.17411425.33145.171/6953.60(m)20.744.331/8621.22/1.19311420.26145.801/6213.60(m)16.514.771/7901.23/1.21211414.51146.341/5683.60(m)11.785.161/7361.23/1.2311148.18148.181/6235.10(m)6.646.641/8121.23/1.23最大层间位移角：1/568-126- 设计（论文）专用纸平均层间位移角：1/736====第2荷载工况====-5%偶然偏心地震力作用下Y向节点控制水平位移层号塔号节点号Y向最大位移节点号Y向最大柱间位移Y向最大位移角柱高Y向平均位移Y向平均柱间位移Y向平均位移角比值(mm)(mm)91135.4711.051/34173.60(m)33.901.041/34671.05/1.012528.3150.851/42103.60(m)27.840.851/42411.02/1.0181137.7211.741/20673.60(m)30.861.511/24431.22/1.1571136.1212.761/13063.60(m)29.502.381/15481.22/1.1661133.5513.711/9693.60(m)27.323.161/11741.23/1.1751130.0414.531/7943.60(m)24.373.801/9831.23/1.1941125.6815.231/6883.60(m)20.734.331/8691.24/1.2131120.5515.841/6153.60(m)16.514.771/7951.25/1.2321114.7616.421/5603.60(m)11.785.161/7421.25/1.251118.3418.341/6115.10(m)6.646.641/8221.26/1.26最大层间位移角：1/560平均层间位移角：1/742====第3荷载工况====X向风力作用下节点控制水平位移层号塔号节点号X向最大位移节点号X向最大柱间位移X向最大位移角柱高X向平均位移X向平均柱间位移X向平均位移角比值(mm)(mm)9111.3470.021/99993.60(m)1.340.021/99991.00/1.01251.34110.021/99993.60(m)-126- 设计（论文）专用纸1.340.021/99991.00/1.018111.3310.051/99993.60(m)1.330.051/99991.00/1.007111.2810.081/99993.60(m)1.280.081/99991.00/1.006111.2010.121/99993.60(m)1.200.121/99991.00/1.005111.0810.151/99993.60(m)1.080.151/99991.00/1.004110.9310.181/99993.60(m)0.930.181/99991.00/1.003110.7510.211/99993.60(m)0.740.211/99991.00/1.002110.5410.231/99993.60(m)0.540.231/99991.00/1.001110.3010.301/99995.10(m)0.300.301/99991.00/1.00最大层间位移角：1/9999平均层间位移角：1/9999====第4荷载工况====Y向风力作用下节点控制水平位移层号塔号节点号Y向最大位移节点号Y向最大柱间位移Y向最大位移角柱高Y向平均位移Y向平均柱间位移Y向平均位移角比值(mm)(mm)9144.0440.071/99993.60(m)4.040.071/99991.00/1.00264.0560.061/99993.60(m)4.050.061/99991.00/1.0081144.0010.161/99993.60(m)3.980.161/99991.00/1.0071143.84140.261/99993.60(m)3.820.261/99991.00/1.0061143.57140.361/99553.60(m)3.560.361/99991.00/1.0051143.21140.451/79263.60(m)3.200.451/79771.00/1.0141142.76140.541/66913.60(m)2.740.531/67431.00/1.01-126- 设计（论文）专用纸31142.22140.611/58743.60(m)2.210.611/59221.00/1.0121141.61140.691/52553.60(m)1.600.681/52781.00/1.0011140.92140.921/55325.10(m)0.920.921/55361.00/1.00最大层间位移角：1/5255平均层间位移角：1/5278====第5荷载工况====恒载作用下节点的最大竖向位移层号塔号节点号最大竖向位移(mm)9114-1.45211-0.298178-5.2771100-6.7761100-7.3751100-7.6841100-7.7631100-7.5921100-7.1811101-6.56====第6荷载工况====活载作用下节点的最大竖向位移层号塔号节点号最大竖向位移(mm)9100.00200.008100.007100.006100.005100.004100.003100.002100.001100.00-126- 设计（论文）专用纸附件5：结构计算控制机参数----------------------------------------------------------------------|||TAT结构控制参数、各层质量和质心坐标、各层风荷载输出文件||TAT-M.OUT||-126- 设计（论文）专用纸|----------------------------------------------------------------------|||工程项目：设计人：||项目编号：审核人：计算日期：2011/5/15|----------------------------------------------------------------------***********************************************************************第一部分结构计算控制参数***********************************************************************--------------------|总信息|--------------------结构计算层数：Nsu=9结构对称性标志：Naxy=0按不对称分析地震力计算标志：Mear=3计算水平地震竖向力计算标志：Mver=2模拟施工加载1风力计算标志：Mwin=3计算水平风力水平力与结构整体坐标的夹角(弧度)：Arf=0.000特殊截面总类数：Nsecn=0-126- 设计（论文）专用纸设计、计算采用规范标志：Icode=0按国家规范设计是否考虑P-△效应标志：Lds=0不考虑P-Δ效应地下室层数：Nbase=0是否考虑梁柱重叠影响标志：Mbcm=0不考虑结构有侧移、无侧移标志：Nstc=0有侧移结构类型标志：Mstype=0框架结构结构材料标志：Msme=0多层混凝土结构土层对地下室侧向嵌固的约束系数：Sbase=3.00是否按混凝土规范7.11.3条计算柱长度系数标志：Lzhu=0不考虑--------------------|地震信息|--------------------是否考虑扭转耦联标志：Ngl=1考虑耦连需要计算的振型数：Nmode=12地震设防烈度：Naf=7.57度(0.15g)场地土类型：Kd=22类设计地震分组：Ner=2第2组周期折减系数：Tc=0.70楼层最小地震剪力系数：Em=0.024调整框架的抗震等级：Nf=22级剪力墙的抗震等级：Nw=33级是否考虑双向地震作用标志：Lsc=0不考虑结构的阻尼比：Gss=0.050水平地震影响系数最大值：Rmax1=0.120按多遇小震计算地震作用罕遇水平地震影响系数最大值：Rmax2=0.720-126- 设计（论文）专用纸特征周期值：Tg=0.400是否考虑5%偶然偏心标志：Kst=1考虑竖向地震力作用系数：Cvec=0.088斜交抗侧力榀附加地震作用的方向数：Ndir=0--------------------|调整信息|--------------------0.2Qo调整起算层号：Kq1=00.2Qo调整终止层号：Kq2=0中梁刚度放大系数：Bk1=1.50边梁刚度放大系数：Bk2=1.30梁端负弯矩调幅系数：Bt=0.85梁弯矩放大系数：Bm=1.00连梁刚度折减系数：Blz=0.70(梁扭矩<0)或(梁扭转刚度>0)折减系数：Tb=0.40结构顶部小塔楼放大起算层号：Ntl=0结构顶部小塔楼放大系数：Rtl=1.00温度应力折减系数：Tmpf=0.75转换层所在层号：Mch=0剪力墙加强区起算层号：Nshw=1考虑与框支柱相连的框架梁的调整标志：LR_kz=0不调整9度或1级框架结构的梁柱钢筋超配系数：R_rein=1.15考虑附加薄弱层地震剪力人工调整标志：LE_tz=0不调整---------------------126- 设计（论文）专用纸|材料信息|--------------------混凝土容重(kN/m3)：Gc=26.00梁纵筋强度(N/mm2)：FIb=360.0梁箍筋强度(N/mm2)：FJb=210.0柱纵筋强度(N/mm2)：FIc=360.0柱箍筋强度(N/mm2)：FJc=210.0剪力墙边缘构件的纵筋强度(N/mm2)：FIw=210.0剪力墙水平分布筋强度(N/mm2)：FJwh=210.0剪力墙约束边缘构件的箍筋强度(N/mm2)：FJwg=210.0梁箍筋间距(mm)：Sb=100.0柱箍筋间距(mm)：Sc=100.0剪力墙水平分布筋间距(mm)：Swh=200.0剪力墙分布筋最小配筋率(%)：Rw=0.30钢的容重(kN/m3)：Gs=78.00钢号(3号/15锰/16锰)：Ns=235钢构件净截面与毛截面的比值：Rn=1.00--------------------|设计信息|--------------------地震荷载分项系数：Pear=1.30风荷载分项系数：Pwin=1.40恒荷载分项系数：Pdea=1.25活荷载分项系数：Pliv=0.00-126- 设计（论文）专用纸竖向地震荷载分项系数：Pvea=0.50风、活荷载之活载组合系数：Cwll=0.70风、活荷载之风载组合系数：Cwlw=0.60活荷重力荷载代表值系数：Celi=0.50柱配筋保护层厚度(mm)：Aca=30.0梁配筋保护层厚度(mm)：Bcb=30.0柱、墙活荷载折减标志：Live=0不考虑柱单、双偏压、拉配筋选择标志：Lddr=0单偏压、拉配筋结构重要性系数：Ssaft=1.00考虑自定义组合标志：Mzh_m=0不考虑自定义组合--------------------|风荷载信息|--------------------修正后的基本风压(kN/m2)：Wo=0.30地面粗糙度：Srg=2B类结构基本自振周期：T1=0.411结构体形系数分段数(<4)：Ndss=2.结构第一段体形系数的最高层号：Hf1=8.结构第一段体形系数：Sc1=1.30结构第二段体形系数的最高层号：Hf2=9.结构第二段体形系数：Sc2=0.00结构第三段体形系数的最高层号：Hf3=0.结构第三段体形系数：Sc3=0.00-----------------------------126- 设计（论文）专用纸|各层柱、墙活荷载折减系数|----------------------------层号：Nfloor=9折减系数：Clive=1.00层号：Nfloor=8折减系数：Clive=1.00层号：Nfloor=7折减系数：Clive=1.00层号：Nfloor=6折减系数：Clive=1.00层号：Nfloor=5折减系数：Clive=1.00层号：Nfloor=4折减系数：Clive=1.00层号：Nfloor=3折减系数：Clive=1.00层号：Nfloor=2折减系数：Clive=1.00层号：Nfloor=1折减系数：Clive=1.00----------------------------------------|各层附加薄弱层地震剪力的人工调整系数|----------------------------------------层号：Nfloor=9调整系数：X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00层号：Nfloor=8调整系数：X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00层号：Nfloor=7调整系数：X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00层号：Nfloor=6调整系数：X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00层号：Nfloor=5调整系数：X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00层号：Nfloor=4调整系数：X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00层号：Nfloor=3调整系数：X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00层号：Nfloor=2调整系数：X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00层号：Nfloor=1调整系数：X向WeakX=1.00Y向WeakY=1.00-126- 设计（论文）专用纸--------------------|各层杆件信息|--------------------Nfr---层号，Ntw---塔号，Cm---柱数，Wm---薄壁柱数，BRm---支撑数，Bm---梁数，Cc---柱材料强度，Wc---剪力墙材料强度，BRc---支撑材料强度，Bc---梁材料强度，Nst---钢号，Hf---层高m，HHf---楼层高度mNfr=1Cm=58Wm=0BRm=0Bm=237Nfr=1Ntw=1Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=5.10HHf=5.10Nfr=2Cm=58Wm=0BRm=0Bm=234Nfr=2Ntw=1Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=3.60HHf=8.70Nfr=3Cm=58Wm=0BRm=0Bm=234Nfr=3Ntw=1Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=3.60HHf=12.30Nfr=4Cm=58Wm=0BRm=0Bm=234Nfr=4Ntw=1Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=3.60HHf=15.90Nfr=5Cm=58Wm=0BRm=0Bm=234Nfr=5Ntw=1Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=3.60HHf=19.50Nfr=6Cm=58Wm=0BRm=0Bm=234Nfr=6Ntw=1Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=3.60HHf=23.10Nfr=7Cm=58Wm=0BRm=0Bm=234Nfr=7Ntw=1Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=3.60-126- 设计（论文）专用纸HHf=26.70Nfr=8Cm=58Wm=0BRm=0Bm=162Nfr=8Ntw=1Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=3.60HHf=30.30Nfr=9Cm=12Wm=0BRm=0Bm=20Nfr=9Ntw=1Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=3.60HHf=33.90Nfr=9Ntw=2Cc=30.Wc=40.BRc=30.Bc=25.Nst=235.Hf=3.60HHf=33.90------------------------|剪力墙加强区信息|------------------------剪力墙加强区起算层号：1终止层号：2***********************************************************************第二部分各层质量和质心坐标***********************************************************************层号塔号恒载质量活载质量自重XY质量矩(t)(t)(t)(m)(m)(t*m2)91114.70.052.112.915.83056.9243.50.024.036.115.9750.-126- 设计（论文）专用纸811346.60.0421.322.111.5.711606.00.0430.522.511.2.611606.00.0430.522.511.2.511606.00.0430.522.511.2.411606.00.0430.522.511.2.311606.00.0430.522.511.2.211606.00.0430.522.511.2.111697.50.0515.422.511.2.活荷载质量折减系数：0.50总恒载质量：12838.1(t)总活载质量：0.0(t)总质量：12838.1(t)***********************************************************************第三部分各层风力***********************************************************************层号塔号X向风力X向偏心距X向剪力X向弯矩层高(kN)(m)(kN)(kN-m)(m)910.000.040.000.03.60920.000.020.000.03.608144.23-0.2244.23159.23.60-126- 设计（论文）专用纸7141.600.0785.83468.23.606138.920.07124.75917.33.605136.130.07160.881496.53.604133.160.07194.042195.03.603129.880.07223.923001.13.602127.110.07251.033904.83.601141.04-0.89292.075394.45.10层号塔号Y向风力Y向偏心距Y向剪力Y向弯矩层高(kN)(m)(kN)(kN-m)(m)910.00-0.190.000.03.60920.000.000.000.03.6081146.360.29146.36526.93.6071137.67-0.03284.031549.43.6061128.80-0.03412.833035.63.6051119.57-0.03532.404952.23.6041109.72-0.03642.127263.93.603198.89-0.03741.019931.53.602189.71-0.03830.7212922.13.6011121.12-0.03951.8417776.55.10------------------------|顶点风力加速度值|------------------------X向顶层顺风向风力加速度Acce_XX=0.000mm/(s*s)Y向顶层顺风向风力加速度Acce_YY=0.000mm/(s*s)-126- 设计（论文）专用纸X向顶层横风向风力加速度Acce_XY=0.753mm/(s*s)Y向顶层横风向风力加速度Acce_YX=0.692mm/(s*s)***********************************************************************第四部分各层层刚度、刚度中心、刚度比***********************************************************************各层(地震平均剪力/平均层间位移)刚度、刚度比等，其中：Ratio_d1:表示本层与下一层的层刚度之比Ratio_u1:表示本层与上一层的层刚度之比Ratio_u3:表示本层与上三层的平均层刚度之比------------------------------------------------------------------------------层号塔号X向层刚度Y向层刚度刚心坐标:X,YX向偏心率Y向偏心率------------------------------------------------------------------------------910.1371E+060.1301E+0612.6915.870.030.01920.5239E+050.5402E+0536.0915.870.000.00810.9543E+060.9609E+0622.4411.430.020.00710.1077E+070.1137E+0722.4411.430.000.01610.1085E+070.1178E+0722.4411.430.000.01510.1083E+070.1198E+0722.4411.430.000.01-126- 设计（论文）专用纸410.1082E+070.1214E+0722.4411.430.000.01310.1085E+070.1230E+0722.4411.430.000.01210.1093E+070.1237E+0722.4411.430.000.01110.9498E+060.1018E+0722.4411.430.000.01------------------------------------------------------------------------------层号塔号Ratio_d1:X,YRatio_u1:X,YRatio_u3:X,Y薄弱层放大系数:X,Y------------------------------------------------------------------------------910.140.141.001.001.001.001.001.00920.050.061.001.001.001.001.001.00810.890.841.001.001.001.001.001.00710.990.971.131.181.001.001.001.00611.000.981.011.041.501.591.001.00511.000.991.001.021.041.101.001.00411.000.991.001.011.001.041.001.00310.990.991.001.011.001.031.001.00211.151.221.011.011.011.021.001.00111.001.000.870.820.870.831.001.00----------------------------|框架结构整体稳定验算|-----------------------------126- 设计（论文）专用纸Nfr=9Ntw=1GDx=0.1371E+06>20*0.3187E+03该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=9Ntw=1GDy=0.1301E+06>20*0.3187E+03该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=9Ntw=2GDx=0.5239E+05>20*0.1209E+03该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=9Ntw=2GDy=0.5402E+05>20*0.1209E+03该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=8Ntw=1GDx=0.9543E+06>20*0.4180E+04该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=8Ntw=1GDy=0.9609E+06>20*0.4180E+04该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=7Ntw=1GDx=0.1077E+07>20*0.8641E+04该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=7Ntw=1GDy=0.1137E+07>20*0.8641E+04该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=6Ntw=1GDx=0.1085E+07>20*0.1310E+05该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=6Ntw=1GDy=0.1178E+07>20*0.1310E+05该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=5Ntw=1GDx=0.1083E+07>20*0.1756E+05该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=5Ntw=1GDy=0.1198E+07>20*0.1756E+05该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=4Ntw=1GDx=0.1082E+07>20*0.2202E+05该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=4Ntw=1GDy=0.1214E+07>20*0.2202E+05-126- 设计（论文）专用纸该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=3Ntw=1GDx=0.1085E+07>20*0.2649E+05该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=3Ntw=1GDy=0.1230E+07>20*0.2649E+05该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=2Ntw=1GDx=0.1093E+07>20*0.3095E+05该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=2Ntw=1GDy=0.1237E+07>20*0.3095E+05该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=1Ntw=1GDx=0.9498E+06>20*0.2517E+05该层X向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应Nfr=1Ntw=1GDy=0.1018E+07>20*0.2517E+05该层Y向满足整体稳定要求，不需要考虑P-Δ效应***********************************************************************第五部分楼层抗剪承载力、及承载力比值***********************************************************************Ratio_Bu:表示本层与上一层的承载力之比----------------------------------------------------------------------层号塔号X向承载力Y向承载力Ratio_Bu:X,Y-----------------------------------------------------------------------126- 设计（论文）专用纸910.1163E+040.1163E+041.001.00920.5550E+030.5550E+031.001.00810.9801E+040.1055E+05InfinitInfinit710.1269E+050.1269E+051.291.20610.1535E+050.1540E+051.211.21510.1778E+050.1786E+051.161.16410.1999E+050.2023E+051.121.13310.2193E+050.2228E+051.101.10210.2359E+050.2421E+051.081.09110.1864E+050.2160E+050.800.89-126-'