1、1XXXXXX本科生毕业设计说明书题 目：山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计学生姓名：XXX学 号：201205024XXX专 业：土木工程班 级：土木 B1XX 班指导教师：XXX山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计摘要本设计为高层剪力墙住宅结构，该建筑地上 12 层，层高 2.95m。总建筑面积为8905m2，建筑高度为 35.4m。采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构体系，建筑结构安全等级为二级，结构设计使用年限为 50 年，地面粗糙类别为 C 类，抗震设防烈度为 7 度，剪力墙的抗震等级为三级，框架的抗震等级为二级。本结构设计包括主体结构和基础设计。
2、结构设计采用电算和手工计算相结合的方法。手工计算需确定剪力墙类型，选取典型剪力墙计算竖向荷载、水平风荷载和地震作用下的内力并进行内力组合，配筋计算。关键词 高层剪力墙结构，内力组合，电算 XXXXXX2016 届毕业设计IBuilding structure design of Jinxiu garden district of shandong zaozhuangabstract this design for the high-rise shear wall residential structure,the building 12 layer on the ground,the heig
3、ht of 2.95 m.A total construction area of 8905 m2,building height of 35.4 m.Using cast-in-place reinforced concrete shear wall structure system,building security level for the secondary structure,structure design,use fixed number of year for 50 years,and the class for class C,seismic fortification i
4、ntensity of 7 degrees,the level of seismic shear wall for level 3,the framework of the seismic grade is secondary.This structure design includes the main structure and foundation design.The structure design by adopting the combination of computer and manual calculation method.Manual calculation to d
5、etermine the shear wall type,select the typical shear wall calculation under vertical load and horizontal wind load and earthquake action of the internal force and internal force combination,the reinforcement calculation.Key word shear wall，Internal force combination，computer calculation山东省枣庄市锦绣花苑小区
6、住宅楼结构设计0目 录摘要.Iabstract.II1 工程概况及结构布置.11.1 设计原始资料.11.2 结构布置.21.3 结构的总体布置.22 结构构件截面尺寸初选.42.1 梁截面尺寸的初选.42.2 填充墙截面的选择.42.3 剪力墙的选择.52.4 板的截面尺寸的初选.63 荷载计算.73.1 工程做法.73.2 梁间荷载计算.103.3 重力荷载代表值的计算.114PKPM 软件建模.175 地震作用.245.1 剪力墙等效刚度计算.245.2 结构基本自震周期的计算及水平地震作用计算.326 风荷载作用下剪力墙的内力.386.1 风荷载标准值的计算.386.2 建筑物总风荷载
7、的计算.396.3 风荷载作用下结构的内力计算.397 竖向荷载作用下剪力墙的内力.437.1 计算单元的确定.43XXXXXX2016 届毕业设计17.2 恒荷载计算.437.3 活荷载计算.457.4 联肢墙 YSW-8 的内力计算.468 结构的内力组合.488.1 荷载效应组合的选用.488.2 本设计采取的荷载组合.488.3 剪力墙的内力组合.489 剪力墙的配筋计算.509.1 设计资料.509.2 轴压比的验算.509.3 墙肢纵向钢筋的计算.509.4 墙肢横向钢筋的计算.529.5 约束边缘构件配筋计算.539.6 连梁抗弯计算.539.7 连梁抗弯箍筋计算.53参考文献.
8、55附录.56致谢信.57山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计第 0 页 共 61 页1 工程概况及结构布置 1 工程概况及结构布置 本设计为山东省枣庄市市中区锦绣花苑小区住宅楼结构设计，结构体系采用剪力墙结构体系，设计建筑面积 8905，安全等级为二级，采用七度抗震设防。该工程主体建筑高度35.40m,层高 2.95m，机房层高 2.95m,地上十二层。相对标高室内地坪0.000，室内外高差为 0.45m,采用筏型基础。1.1 设计原始资料设计原始资料本建筑结构安全等级为二级；设计使用年限为 50 年；建筑抗震设防类别为乙类；地基基础设计等级为乙级；剪力墙抗震等级为三级；混凝土结构的环境类
9、别地上部分为二类，地下部分为二 b 类。自然条件1)基本风压：W=0.42/KN m。2)基本雪压：S=0.42/KN m。3)抗震设防烈度：7 度（0.1g），设计地震分组为二组。4)建筑场地类别：类。5）地面粗糙度类别:C 类。工程地质资料第层杂填土：杂色，主要以粉土以及工程建筑垃圾为主，该层土的堆积年代较短，天然状态下呈稍湿，松散状态，该层土厚度在 0.41.4 米之间。第层粉土：黄褐色，含云母，干强度和韧性较低，没有摇振反应和光泽反应，在天然的状态下，该层土呈稍湿，中密状态。该层土厚度在 0.52.3 米之间。第层粗砂层：黄褐色，含云母，颗粒的矿物成分为长石，呈现均粒结构，级配较差，天
10、然状态下呈稍密中密状态。该层砂土局部有粉细砂夹层，该层厚度在 2.05.2 米之间。第层圆砾：杂色，混卵石，骨架颗粒占 20%左右，最大粒径可达 150mm 左右，颗粒矿物成分为长石、石英质，其中充填各种粒径的砂粒，级配较好，呈稍湿饱和，中密密实状态。局部分布有粉土及粉细砂的薄夹层。该层厚度在 6.510.9 米之间。第层粗砂：黄褐色，颗粒的矿物成分为长石，石英质，混有少量卵石和砾石，该层砂土级配良好，天然状态下呈中密密实状态，局部有粉土及粉细砂夹层。该层厚度在 1.53.2 米之间。XXXXXX2016 届毕业设计第 1 页 共 61 页第层粉土：黄绿色灰绿色，含云母及氧化铁，该层土具有中等
11、的干强度和韧性，天然状态下呈稍密中密状态。该层土局部有粉砂及粉质粘土薄夹层。该层厚度在 9.815.6 米之间。第层粗砂：黄褐色，颗粒的矿物成分为长石，石英质，该层土颗粒级配良好，局部混有少量的卵石和砾石，天然状态下呈中密密实状态，该层土局部有粉细砂薄夹层。该层厚度在 3.05.6 米之间。类场地。场地地下水埋藏于自然地表下 7.2m7.7m，标高为 93.17m93.34m，属于潜水。可不考虑设计和施工的影响，土壤的标准冻结深度为 1.5m，最热平均温度为 27.3，最冷平均温度-10。.1.2 结构布置结构布置1）结构平面布置原则在高层建筑的一个独立结构单元内,宜使结构平面形状宜简单、规则
12、、对称，刚度和承载力分布均匀，平面长度不宜过长,突出部分长度 L 不宜过大,不应采用严重不规则的平面形状。2)结构竖向布置原则高层建筑的竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收,结构的侧刚度宜下大上小,逐渐均匀变化,不应采用竖向布置严重不规则的结构。抗震设计时，结构竖向抗侧力构件宜上下连续贯通。3）变形缝的布置原则在一般房屋结构的总体布置中，为了消除结构不规则收缩应力和温度应力，不均匀沉降对结构的有害影响，可以用沉降缝、伸缩缝、防震缝将房屋分成若干个独立的部分，从而消除沉降差、温度应力和体型复杂对结构的危害。但在高层建筑中，由于建筑使用要求和立面效果的原因，以及防水处理困难等，一般不设缝，
13、特别是在地震区，由于缝将房屋分成几个独立的部分，地震时常常因为相互碰撞而造成震害。在本设计中没有设置变形缝。1.3 结构的总体布置结构的总体布置1）高层建筑的结构体系的最大高度高层规程 中将高层建筑分为两级，即常规高度的高层建筑（A 级）和超高层建筑（B山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计第 2 页 共 61 页级）。本工程主体十二层属于 A 级高层建筑。A 级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度见表 1.3。本设计建筑高度为 35.4m，符合最大高度限值 120m。2）结构高宽比 H/B控制 H/B 的目的是控制结构刚度及侧向位移。高层建筑中，随着高度增加倾覆力矩也将迅速增大。因此，一般将
14、结构的高宽比 H/B 控制在 5-6 以下，高层规程规定 A 级高度钢筋混凝土高层建筑结构的高宽比不宜超过表 1.4 的数值。本设计 H/B=34.95/21.5=1.625 符合要求。3)结构平面形状长度很大的建筑平面短边方向的侧向刚度差，当建筑高度较大时，不仅在水平荷载作用下侧向变形加大，还会出现沿房屋长度平面各点变形不一致的情况，而引起结构扭转、楼板平面挠曲等现象。为了避免楼板变形带来的复杂受力情况，建筑物长度最好加以限制，见表1.5 规定。本设计由于未设缝所以 L/B=46/21.5=2.14 20 0.55梁楼面活荷载折减设置:不折减5）调整信息楼板作为翼缘对梁刚度的影响方式:梁刚度
15、放大系数按 2010 规范取值托墙梁刚度放大系数:BK_TQL=1.00梁端负弯矩调幅系数:BT=0.85梁活荷载内力放大系数:BM=1.00连梁刚度折减系数:BLZ=0.60梁扭矩折减系数:TB=0.40山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计第 18 页 共 61 页全楼地震力放大系数:RSF=1.000.2Vo 调整方式:alpha*0V和 beta*maxV两者取小0.2Vo 调整中0V的系数:alpha=0.200.2Vo 调整中的系数maxV:beta=1.500.2Vo 调整分段数:VSEG=1第 1 段起始和终止层号:KQ1=1,KQ2=120.2Vo 调整上限:KQ_L=2.0
16、0是否调整与框支柱相连的梁内力:IREGU_KZZB=0框支柱调整上限:KZZ_L=5.00框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:是柱实配钢筋超配系数:CPCOEF91=1.15墙实配钢筋超配系数:CPCOEF91_W=1.15是否按抗震规范 5.2.5 调整楼层地震力:IAUTO525=1弱轴方向的动位移比例因子:XI1=0.00强轴方向的动位移比例因子:XI2=0.00薄弱层判断方式:按高规和抗规从严判断判断薄弱层所采用的楼层刚度算法:地震剪力比地震层间位移算强制指定的薄弱层个数:NWEAK=0薄弱层地震内力放大系数:WEAKCOEF=1.25强制指定的加强层个数:NSTRE
17、N=06）配筋信息梁主筋强度(N/mm2):IB=360梁箍筋强度(N/mm2):JB=360柱主筋强度(N/mm2):IC=360柱箍筋强度(N/mm2):JC=360墙主筋强度(N/mm2):IW=360墙水平分布筋强度(N/mm2):FYH=360墙竖向分布筋强度(N/mm2):FYW=360XXXXXX2016 届毕业设计第 19 页 共 61 页边缘构件箍筋强度(N/mm2):JWB=270梁箍筋最大间距(mm):SB=100.00柱箍筋最大间距(mm):SC=100.00墙水平分布筋最大间距(mm):SWH=200.00墙竖向分布筋配筋率(%):RWV=0.30墙最小水平分布筋配筋
18、率(%):RWHMIN=0.00梁抗剪配筋采用交叉斜筋时，箍筋与对角斜筋的配筋强度比:RGX=1.007）设计信息结构重要性系数:RWO=1.00钢柱计算长度计算原则(X 向/Y 向):有侧移/有侧移梁端在梁柱重叠部分简化:不作为刚域柱端在梁柱重叠部分简化:不作为刚域是否考虑 P-Delt 效应:否柱配筋计算原则:按单偏压计算柱双偏压配筋时是否进行迭代优化:否按高规或高钢规进行构件设计:是钢构件截面净毛面积比:RN=0.85梁按压弯计算的最小轴压比:UcMinB=0.15梁保护层厚度(mm):BCB=20.00柱保护层厚度(mm):ACA=20.00剪力墙构造边缘构件的设计执行高规 7.2.1
19、6-4:是框架梁端配筋考虑受压钢筋:是结构中的框架部分轴压比限值按纯框架结构的规定采用:否当边缘构件轴压比小于抗规 6.4.5 条规定的限值时一律设置构造边缘构件:是是否按混凝土规范 B.0.4 考虑柱二阶效应:否执行高规 5.2.3-4 条主梁弯矩按整跨计算:否执行高规 5.2.3-4 条的梁对象:主次梁均执行柱剪跨比计算原则:简化方式山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计第 20 页 共 61 页支撑按柱设计临界角度(Deg):ABr2Col=20.008）荷载组合信息恒载分项系数:CDEAD=1.20活载分项系数:CLIVE=1.40风荷载分项系数:CWIND=1.40水平地震力分项系数
20、:CEA_H=1.30竖向地震力分项系数:CEA_V=0.50温度荷载分项系数:CTEMP=1.40吊车荷载分项系数:CCRAN=1.40特殊风荷载分项系数:CSPW=1.40活荷载的组合值系数:CD_L=0.70风荷载的组合值系：CD_W=0.60重力荷载代表值效应的活荷组合值系数:CEA_L=0.50重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数:CEA_C=0.50吊车荷载组合值系数:CD_C=0.70温度作用的组合值系数:仅考虑恒载、活载参与组合:CD_TDL=0.60考虑风荷载参与组合:CD_TW=0.00考虑地震作用参与组合:CD_TE=0.00砼构件温度效应折减系数:CC_T=0.309
21、）楼层组装信息XXXXXX2016 届毕业设计第 21 页 共 61 页图 4.1 楼层组装10）整楼模型图 4.2 整楼模型山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计第 22 页 共 61 页5 地震作用5.1 剪力墙等效刚度计算剪力墙等效刚度计算图 5.1 剪力墙截面示意图XXXXXX2016 届毕业设计第 23 页 共 61 页剪力墙 YSW-1 等效刚度的计算一十二层，200 厚，C40 截面简图如下图所示：1）判断剪力墙的类型根据高层建筑结构设计规范的有关规定：整体墙应符合以下规定，凡墙上门窗洞口开孔面积不超过墙面面积的 16%且洞口净距及孔洞至墙边净距大于孔洞长边时可忽略洞口的影响，按
22、整体墙计算。16%50.9%=2.9512.92.453.2)1.3(3.4=墙面面积洞口面积故此墙按联肢墙计算（采用连续化方法）,且成列布置的洞口很大，洞口较宽，墙肢宽度相对较小，连梁的刚度接近或大于墙肢。2）截面特性墙肢截面面积及惯性矩42323442442323332342323222242323112101.0)1.023.0(2.065.02.065.0121)23.035.0(7.02.07.02.012123.027.01.02.065.035.07.02.027.02.065.07.02.0237.0)64.535.5(3.22.03.22.0121)64.54.6(2.09.
23、02.09.012164.564.035.53.22.04.62.09.064.03.22.02.09.0024.0)975.88.8(2.09.02.09.0121)975.815.9(9.02.09.02.0121975.836.08.82.09.015.99.02.036.02.09.09.02.0011.0)55.1268.12(3.02.07.02.0121)68.128.12(2.08.02.08.012168.123.055.127.02.08.122.08.030.07.02.02.08.0mImAyAymAmImAyAymAmImAyAymAmImAyAymAiiiciiic
24、iiiciiic 3）组合截面的型心坐标山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计第 24 页 共 61 页mAyAyiii82.627.064.036.03.023.027.064.564.0975.836.068.1230.04）计算联肢墙组合截面的惯性矩422444442233334222222422111174.11)82.623.0(27.001.013.1)82.664.5(64.0237.070.1)82.6975.8(36.0024.041.10)82.668.12(30.0011.0maAIImaAIImaAIImaAIIzZczZczZczZc故联肢墙组合截面的惯性矩为：443
25、2198.2474.1113.17.141.10mIIIIIZcZcZcZc5）墙肢强系数：989.098.24698.24IIn表 5.1 Y 方向剪力墙截面面积各墙肢截面面积jA/2m墙号1A2A3A4A2/mAjYSW-10.300.360.640.271.57YSW-20.450.260.480.471.66YSW-30.270.290.360.92YSW-40.280.340.240.86YSW-50.381.11.49YSW-60.330.330.270.321.25YSW-70.270.370.461.10YSW-80.381.041.42YSW-90.580.461.04表 5
26、.2 Y 方向剪力墙截面惯性矩各墙肢截面惯性矩墙号1I2I3I4IjI形心myj/组合截面惯性矩4/mIYSW-10.0110.0240.2370.010.2826.8224.980XXXXXX2016 届毕业设计第 25 页 共 61 页YSW-20.060.030.2240.0370.3516.3133.960YSW-30.0040.0090.0320.0453.466.777YSW-40.9150.0090.0040.9282.804.018YSW-50.0171.3781.3952.754.172YSW-60.0370.0140.0090.0220.0825.5016.846YSW-7
27、0.0940.0440.0490.1873.9211.930YSW-80.0171.3991.4162.714.337YSW-90.2570.0260.2833.006.589表 5.3 各片剪力墙类型的连梁折算惯性矩墙号2/mAbj30121bhIbjbjljajI0.1031008.22.603.700.1031008.22.203.34YSW-10.1031008.23.505.410.28212.610.0831007.13.203.900.0831007.11.302.96YSW-20.0831007.13.404.960.3518.980.1031008.21.552.29YSW-
28、30.0831007.13.104.120.04519.970.1031008.21.502.25YSW-40.1031008.21.902.640.9285.14YSW-50.0831007.10.703.211.3959.410.1031008.22.353.450.0831007.11.552.35YSW-60.0831007.13.104.100.08216.740.0831007.11.702.55YSW-70.0831007.14.105.650.18713.05山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计第 26 页 共 61 页YSW-80.0831007.10.703.301.41
29、69.33YSW-90.0831007.13.304.960.2836.18表 5.4 各片剪力墙类型的判别墙号4/mIj4/mI4/mInIIn/类型YSW-10.28224.98024.70012.610.989壁式框架YSW-20.35133.96033.4308.980.990壁式框架YSW-30.0456.7776.73219.970.993壁式框架YSW-40.9284.0184.0145.140.999联肢墙YSW-51.3954.1722.7949.410.670联肢墙YSW-60.08216.84616.76416.740.995壁式框架YSW-70.18711.93011.
30、74313.050.984壁式框架YSW-81.4164.3372.9219.330.674联肢墙YSW-90.2836.5896.3066.180.957联肢墙表 5.5 联肢墙的等效刚度墙号jDjI21a22710/mKNIEeqcYSW-431071.70.92820.115.140.760.10051009.29.54YSW-531044.321.39556.239.410.640.03451086.511.86YSW-831029.341.41658.629.330.670.03551010.613.01YSW-931040.10.28311.986.180.310.07351025
31、.11.30XXXXXX2016 届毕业设计第 27 页 共 61 页表 5.6 壁式框架梁的等效刚度墙号梁号bbhb 0I0ll0/lhbv2410/mKNEcmKNKb410/左梁5.02.031008.22.603.700.190.9017.534.74中梁5.02.031008.22.203.340.230.8720.586.16YSW-1右梁5.02.031008.23.505.410.140.9423.474.34左梁4.02.031007.13.203.900.120.956.001.54中梁4.02.031007.11.302.960.310.7832.0410.82YSW-2
32、右梁4.02.031007.13.404.960.120.9610.372.09左梁5.02.031008.21.552.290.320.7616.577.24YSW-3右梁4.02.031007.13.104.120.130.957.761.84左梁5.02.031008.22.353.450.210,8818.825.46中梁4.02.031007.11.552.350.260.8310.064.28YSW-6右梁4.02.031007.13.104.100.130.957.641.86左梁4.02.031007.11.702.550.240.859.983.91YSW-7右梁4.02.0
33、31007.14.105.650.100.978.831.56山东省枣庄市锦绣花苑小区住宅楼结构设计第 28 页 共 61 页表 5.7 壁式框架柱的等效刚度墙号柱号cchb 0I0h0/hhcv2410/mKNEcmKNKc410/cE17.02.00.0062.950.240.84916.565.6129.02.00.0122.950.300.79531.0010.5133.22.00.2032.950.780.354233.5579.17YSW-147.02.00.0062.950.240.84916.565.61287.6718.02.00.0082.950.270.82821.539.3021.12.00.0222.950.370.70450.3417.0633.22.00.2032.950.780.354233.5579.17YSW-248.02.00.0082.950.270
