钢楼梯计算方案

1、清 河4# 钢 梯 计 算 书项目编号:No. 1 计算人:XXX设计师 校核人:XXX设计师项目名称:XXX项目 专业负责人:XXX总工 日期：2015-XX-XX中国建筑科学研究院目录一.设计依据本工程按照如下规范、规程进行设计：1 .混凝土结构设计规范(GB50010-2010)2 .钢结构设计规范(GB50017-2003)3 .建筑抗震设计规范(GB50011-2010)4 .建筑结构荷载规范(GB50009-2012)5 .人民防空地下室设计规范(GB50038-2005)6 .高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2010)7 .高层民用建筑钢结构技术规程(JGJ99-2015)

2、8 .钢管混凝土结构设计与施工规程(CECS28-2012)9 .矩形钢管混凝土结构技术规程(CECS159:2004)10 .型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ138-2001)11 .混凝土异形柱结构技术规程(JGJ149-2006)12 .钢板剪力墙技术规程(JGJ/T380-2015)13 .门式刚架轻型房屋钢结构技术规范(GB51022-2015)二.计算软件信息计算日期为2017年11月13 13 14时34分17秒。三.结构模型概况1.系统总信息（一）总信息: 水平力与整体坐标夹角（度）混凝土容重（kN/m3 ）钢材容重（kN/m3）裙房层数转换层所在层号嵌固端所在层号地上部分层

3、数地下室层数墙元细分最大控制长度（m）弹性板细分最大控制长度（m）转换层指定为薄弱层墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点 高位转换结构等效侧向刚度比计算 墙倾覆力矩计算方法考虑梁板顶面对齐构件偏心方式结构材料信息结构体系恒活荷载计算信息风荷载计算信息地震作用计算信息结构所在地区规定水平力的确定方式墙梁转框架梁的控制跨高比（0二不转） 框架连梁按壳元计算控制跨高比扣除构件重叠质量和重量刚性楼板假定计算信息楼梯计算信息采用指定的刚重比计算模型墙柱刚度折减系数（二）高级参数：位移指标统计时考虑斜柱（仅限小于“支撑临界角”的斜柱）按框架梁建模的连梁混凝土等级默认0. 0025. 0078. 00001301

4、. 001.00是是传统方法考虑墙的所有内力贡献否传统移动节点方式钢结构钢框架结构一次性加载不计算风荷载计算水平地震作用全国楼层剪力差方法（规范方法）0. 000. 00否不强制采用刚性楼板假定不带楼梯进行计算否1.00否同墙否二道防线调整时，调整与框架柱相连的框架梁端弯矩、剪力是（三）控制信息：32位 Pardiso计算软件信息 线性方程组的解法总刚分析方法简化输出否否地震作用分析方法 位移输出方式 吊车荷载计算 生成传给基础的刚度 （四）地震信息:结构规则性信息不规则设防地震分组第二组设防烈度7 （0.1g）场地类别III类做框架抗震等级4四级剪力墙抗震等级4四级钢框架抗震等级4四级抗震构

5、造措施的抗震等级不改变悬挑梁默认取框梁抗震等级否按主振型确定地震内力符号否是否否是相对于边长的偶然偏心0. 050. 050. 501. 000. 550. 08000. 5000全楼统一5. 00否程序自动考虑最不利水平地震作用考虑双向地震作用考虑偶然偏心考虑偶然偏心的方式X向相对偶然偏心Y向相对偶然偏心重力荷载代表值的活载组合值系数周期折减系数特征周期（秒）水平地震影响系数最大值用于12层以下规则碎框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值结构阻尼比选取方法结构的阻尼比（%） 特征值分析参数:分析类型子空间迭代法计算振型个数9斜交抗侧力构件方向附加地震数0同时考虑相应角度的风荷载否是否采用自定

6、义地震影响系数曲线否建筑抗震设防类别丙类指定的隔震层个数0阻尼比确定方法强制解耦最大附加阻尼比0. 50（五）活荷信息:楼面活荷载折减方式 柱、墙设计时活荷载 传给基础的活荷载柱、墙、基础活荷载折减系数：计算截面以上层数12-3456-89-2020层以上梁楼面活荷载折减设置梁活荷不利布置的最高层号墙、柱设计时消防车荷载梁设计时消防车荷载（六）调整信息：梁活荷载内力放大系数梁扭矩折减系数托墙梁刚度放大系数支撑临界角（度）梁端负弯矩调幅系数梁端弯矩调幅方法地震作用下连梁刚度折减系数柱实配钢筋超配系数墙实配钢筋超配系数梁刚度放大系数按2010规范取值梁刚度放大系数按主梁计算扭转效应是否明显弱轴方向

7、动位移比例（0-1）强轴方向动位移比例（0T）薄弱层调整：按刚度比判断薄弱层的方式受剪承载力突变形成的薄弱层自动进 行调整指定的薄弱层个数薄弱层地震内力放大系数地震作用调整：全楼地震作用放大系数二道防线调整：考虑双向地震时内力调整方式0. 2V0分段调整方法传统方式 不折减 折减折减系数 1.000. 850. 700. 650. 600. 55 不折减 3 折减 折减1.000. 401.0020. 000. 85通过竖向构件判断调幅梁支座0. 601. 151. 15否0. 000. 00按抗规和高规从严判断否01.251. 00先考虑双向地震再调整 规范方法调整方式 alphaminal

8、pha*VO, beta*Vfmax一 0. 25beta1.80调整分段数1调整起始层号1调整终止层号3调整系数上限2.00调整与框支柱相连的梁的内力否框支柱调整系数上限5.00指定的加强层个数0采用SAUSAGE-Design计算的连梁刚度 折减系数计算地震位移时不考虑连梁刚度折减 钢管束墙混凝土刚度折减系数（七）设计信息：结构重要性系数钢构件截面净毛面积比梁按压弯计算的最小轴压比 钢构件材料强度执行高钢规 JGJ99-2015框架梁端配筋考虑受压钢筋结构中的框架部分轴压比限值按照纯 框架结构的规定采用主梁进行简支梁控制的处理方法 梁保护层厚度（mm） 柱保护层厚度（mm）梁柱重叠部分简化

9、为刚域：梁端简化为刚域柱端简化为刚域钢柱计算长度系数：X向：Y向：柱配筋计算原则柱双偏压配筋方式柱剪跨比计算原则过渡层信息：1.000. 950. 15是 是 是否 是是否主梁、次梁均执行此条 分段计算20. 0020. 00否 否有侧移 有侧移 按单偏压计算 等比例放大 简化方式（H/2h0）过渡层个数采用二阶弹性设计方法二阶效应计算方法柱长度系数置1. 0考虑结构缺陷墙柱配筋采用考虑翼缘共同工作的设计方法圆钢管混凝土构件设计执行规范 方钢管混凝土构件设计执行规范 型钢混凝土构件设计执行规范（八）配筋信息：钢筋级别：梁主筋级别梁箍筋级别柱主筋级别柱箍筋级别墙主筋级别墙水平分布筋级别墙竖向分布

10、筋级别边缘构件箍筋级别箍筋间距：梁箍筋间距（mm）柱箍筋间距（mm）墙水平分布筋间距（mm）墙分布筋配筋率：墙竖向分布筋配筋率（%）墙最小水平分布筋配筋率（先）梁抗剪配筋采用交叉斜筋方式时，箍筋 与对角斜筋的配筋强度比HRB500轴心受压强度取400N/mm2否高规（JGJ3-2010）矩形钢管碎规程（CECS159:2004）型钢碎组合结构规程（JGJ138-2001）HRB400360HPB300270HRB400360HPB300270HRB400360HPB300270HPB300E270HPB300270100. 00100. 00200. 000. 300. 001.00是（九）荷

11、载组合：地震与风同时组合考虑竖向地震为主的组合普通风与特殊风同时进行组合屋面活荷载、雪荷载和风荷载组合原则 温度作用考虑风荷载参与组合的组合 值系数碎构件温度效应折减系数水平地震作用分项系数Y Eh （主控）屋面活荷载、风荷载和雪荷载同时进行组合0. 000. 301. 30水平地震作用分项系数Y Eh （非主控）0. 50荷载组合方式采用默认组合（十）性能设计：按照高规方法进行性能设计不考虑（十一）其他重要参数：主控自由度总数1172 .楼层信息表3-1构件材料层号梁柱（含支撑）墙数量材料数量材料数量材料31C252C2520Q235210Q2352C251Q235110Q2352C252Q

12、235表3-2梁柱板钢筋强度及保护层厚度层号柱纵筋柱箍筋柱保护层 厚度梁纵筋梁箍筋梁保护层 厚度1-33602702036027020注:保护层厚度单位为mm表中为钢筋强度设计值，选择中、大震不屈服设计时，程序自动采用材料强度标准值进行 计算。表3-3墙钢筋强度层号墙主筋墙水平分布筋墙竖向分布筋边缘构件箍筋1-3360270270270表中为钢筋强度设计值，选择中、大震不屈服设计时，程序自动采用材料强度标准值进行 计算。表3-4墙分布筋配筋率层号最小水平分布筋配筋率（%）墙竖向分布筋配筋率 （%）1-30. 00%0. 30%图3T全楼构件材料简图3 .各层等效尺寸表3-5各层等效尺寸（单位皿

13、nT2）层号层高累计层 高面积形心 X,Y等效宽 B等效高 H最大宽 BMAX最小宽 BMIN32. 4006. 6008.4014. 27, 11.532. 603.233. 232. 6022.4004. 2001.8014. 82, 5 .111.501.201.501.2011.8001.8002.2514. 82,- 0.441.501.501. 501. 504.层塔属性表3-6楼层属性表层号约束边缘 构件层过渡层底部加强 区楼层转换层加强层薄弱层顶部小塔 楼32V1四.工况和组合1 .工况设定表4-1工况设定工况编号工况简称工况详称工况1DL恒荷载工况2LL活荷载工况3EXPX向

14、正偏心地震工况4EXMX向负偏心地震工况5EYPY向正偏心地震工况6EYMY向负偏心地震工况7LL2考虑不利布置的活荷载（负包络）工况8LL3考虑不利布置的活荷载（正包络）工况9LXX向静震（规定水平力）工况10LYY向静震（规定水平力）工况11PXX向正偏心静震（规定水平力）工况12MXX向负偏心静震（规定水平力）工况13PYY向正偏心静震（规定水平力）工况14MYY向负偏心静震（规定水平力）工况15EXX向地震工况编号工况简称工况详称工况16EYY向地震2 .工况信息表4-2永久荷载信息工况名称分项系数（不利 主控）分项系数（不利 非主控）分项系数（有利）重力荷载代表值 系数恒荷载1.35

15、1.201.001.00表4-3可变荷载信息工况名称分项系数抗震组合值系数组合值系数重力荷载代表值 系数活荷载1.400. 700. 50表4-4地震作用信息工况名称分项系数（主控）分项系数（非主控）水平地震1.300. 503.构件内力基本组合系数DL :恒荷载LL:活荷载EH:水平地震表4-5工况组合原则编号组合11. 35*DL0. 98*LL21. 2O*DL1. 40*LL31. 00*DLl. 40*LL41. 20*DL0. 6O*LL1. 30*EH51. 20*DL0. 60*LL-l. 30*EH61. 00WL0. 5O*LL1. 30*EH71. OO*DLO. 5O*

16、LL-1. 30*EH五.质量信息1 .结构质量分布表5-1质量分布层号恒载质量（t）活载质量（t）层质量（t）质量比36. 22.08.21. 3524. 71.46. 11.0014. 31.86. 11.00恒载产生的总质量(t): 15. 200活载产生的总质量(t):5. 221结构的总质量(t) :20. 421恒载产生的总质量包括结构H重和外加恒载结构总质量包括恒载、活载产生的质量和附加质量以及自定义工况荷载产生的质量活载产生的总质量、自定义工况荷载产生的总质量和结构的总质量是活载折减后的结果 (lt=1000kg)图5T恒载,活载,层质量分布曲线图5-2质量比分布曲线2 .各层

17、刚心、偏心率信息Xstif、Ystif(m):刚心的X, Y坐标值Alf (Degree):层刚性主轴的方向Eex、Eey:X, Y方向的偏心率表5-2各层刚心、偏心率信息层号XstifYstifAlfEexEey312.9711. 5345. 0049. 75%14. 98%213.0511.2545. 0047. 46%164.58%113. 1310. 7245. 0057. 88%232. 96%六.立面规则性1 .楼层侧向剪切刚度Ratx, Raty(刚度比)：X, Y方向本层塔剪切刚度与下一层相应塔剪切刚度的比值表6-1楼层侧向剪切刚度比层号RatxRaty30. 960. 962

18、0.410.4111.001.00图6-1多方向刚度比简图2 .楼层剪力/层间位移刚度结构有些楼层侧向刚度比不满足规范要求，具体见下表刚度比2。Ratxl, Ratyl (刚度比 D：Ratx2, Raty2(刚度比 2):表6-2楼层刚度比层号RatxlRatylRatx2Raty2Rat2_min31.001. 001.001. 001.0021.801.621.261. 130. 9016. 272. 453. 29*1. 29*1. 50图6-2多方向刚度比1简图图6-3多方向刚度比2简图3 .各楼层受剪承载力结构设定的限值是80. 00%。并无楼层承载力突变的情况Vx（kN）. Vy

19、（kN）:楼层受剪承载力（X、Y方向）Vx/Vxp、Vy/Vyp:本层与上层楼层承载力的比值（X, Y方向）表6-3各楼层受剪承载力及承载力比值层号Vx(kN)Vy(kN)Vx/VxpVy/Vyp比值判断372.2774. 641.001. 00满足2200. 60201.822. 782. 70满足1413. 39413. 392. 062. 05满足图6-4多方向受剪承载力比简图4 .楼层薄弱层调整系数用户指定的薄弱层:在参数及多塔定义中指定的薄弱层软弱层:刚度比不满足规范要求的楼层（刚度比判断方式:抗规和高规从严判断）（软弱层判断原则：“楼层剪力/层间位移”刚度的刚度比1及刚度比2） 薄

20、弱层:受剪承载力不满足规范要求的楼层C_def:默认的薄弱层调整系数（综合以上三项判断得到）C_user:用户定义的薄弱层调整系数C_f inal:程序综合判断最终采用的薄弱层调整系数表6-4薄弱层调整系数层号方向用户指定 薄弱层软弱层薄弱层C_defCauserC_final2,3X,Y1.001.001X,Y1.001.00七.抗震分析及调整1 .结构周期及振型方向地震作用的最不利方向角：3. 83度表7-1结构周期及振型方向振型号周期(s)方向角 (度)类型扭振成 份X侧振 成份Y侧振 成份总侧振 成份阻尼比11.253790. 00T98%0%2%2%5. 00%21.253790.

21、00T98%0%2%2%5. 00%30. 4669179. 97T50%50%0%50%5. 00%40. 33816. 72X6%93%2%94%5. 00%50. 186594. 36Y30%1%70%70%5. 00%60. 156083.48T76%2%22%24%5. 00%70. 123134.46T65%18%17%35%5. 00%80.1222144. 10T65%19%16%35%5. 00%90. 081075. 11T83%1%15%17%5. 00%图7T1-8振型周期简图注：图中蓝色表示侧振成份,红色表示扭振成份.2 .各地震方向参与振型的有效质量系数表7-2各地

22、震方向参与振型的有效质量系数振型号EXEY振型号EXEY10. 00%0. 00%20. 00%0. 00%316.41%0. 00%452. 11%0. 56%50. 64%69. 83%60. 90%14. 72%79. 10%0. 13%83. 12%0. 56%90. 95%0. 64%第1地震方向EX的有效质量系数为83. 23%,参与振型不足第2地震方向EY的有效质量系数为86. 43%,参与振型不足3 .地震作用下结构剪重比及其调整Vx, Vy(kN):地震作用下结构楼层的剪力RSW:剪重比Coefl:用户定义的剪重比调整系数Coef2:Coef_RSWx, Coef_RSWy:

23、程序综合考虑最终采用的剪重比调整系数(如果用户定义了则采用 用户造义值)由下表可见，X向地震剪重比符合要求。表7-3EX工况下指标层号Vx(kN)RSWCoeflCoef2Coef_RSWX37. 18. 61%1. 001.0028.96. 19%1.001.0019.44. 60%1.001.00Vx,Vy（kN）:地震作用下结构楼层的剪力RSW:剪重比Coefl:用户定义的剪重比调整系数Coef2:Coef_RSWx, Coef_RSWy:程序综合考虑最终采用的剪重比调整系数（如果用户定义了则采用 用户至义值）由下表可见，Y向地震剪重比符合要求。表7-4EY工况下指标层号Vy(kN)RS

24、WCoeflCoef2Coef_RSW y36.17. 39%1.001.0029.46. 54%1.001.00112. 25. 98%1.001.00图7-2地震各工况楼层剪力简图图7-3地震各工况剪重比简图图7-4地震各工况最终采用的剪重比调整系数简图4.偶然偏心信息Ecx, Ecy:X. Y向偶然偏心表7-5偶然偏心层号EcxEcy1-30. 050. 05八.结构体系指标及二道防线调整1 .竖向构件倾覆力矩及百分比（抗规方式）表8-1X向静震工况下的倾覆力矩及百分比（单位kN. m）层号框架柱短肢墙普通墙斜撑总弯矩317.0(100 .0%)0.0(0. 0% )0.0(0. 0%

25、)0.0(0. 0% )17.0238. 3(1000.0(0. 0%0.0(0. 0%0. 0 (0. 0%38. 3层号框架柱短肢墙普通墙斜撑总弯矩.0%)155. 1(100 .0%)0.0(0. 0%0.0(0. 0% )0. 0 (0. 0% )55. 1表8-2Y向静震工况下的倾覆力矩及百分比（单位kN. m）层号框架柱短肢墙普通墙斜撑总弯矩38.9(100. 0%)0.0(0. 0% )0.0(0. 0% )0. 0 (0. 0% )8.9223.9(100 .0%)0.0(0. 0% )0.0(0. 0% )0. 0 (0. 0% )23.9145.2(100 .0%)0.0(

26、0. 0% )0.0(0. 0% )0. 0 (0. 0% )45.2图8-1X向静震下倾覆力矩简图图8-2Y向静震下倾覆力矩简图2 .竖向构件地震剪力及百分比表8-3X向地震工况下的剪力及百分比（单位kN）层号框架柱墙及支撑总剪力37. 1(100. 0% )0. 0 (0. 0%)7. 128.9(100. 0% )0. 0 (0. 0%)8.919.4(100. 0% )0. 0 (0. 0%)9.4表8-4Y向地震工况下的剪力及百分比（单位kN）层号框架柱墙及支撑总剪力33.8(62.8%)0. 0 (0. 0%)6. 126.0(64. 5%)0. 0 (0. 0%)9.4112.2

27、(100.0 %)0. 0 (0. 0%)12.2图8-3X向地震下剪力简图图8-4丫向地震下剪力简图3 .单塔多塔通用的框架0. 2Vo（0. 25V。）调整系数结构中的框架柱X向与Y向地震剪力均不需调整。0. 2Vo调整中Vo的系数:alpha=0. 250. 2Vo调整中Vmax的系数:beta.800. 2Vo调整方式：alpha*Vo和beta*Vmax两者取小0. 2Vo调整上限:咫二2.000. 2Vo调整分段数:VSEG=1第1段位置：3层符号说明：Vcp：调整前的本层框架剪力Vc_f：调整后的本层框架剪力Coefl：用户定义的0.2Vo调整系数Coef2：本层柱的0.2V。调

28、整系数计算值C02v_c：本层柱的0. 2Vo调整系数最终采用值(如果用户定义采用用户定义值)C02v_w：本层墙的剪力调整系数表8-5X向地震工况下的各层塔的框架剪力(kN)层号Vc_palpha*Vobeta*VmaxVc_f37. 12.316.97. 0928.92.316.98.8719.42.316.99. 39表8-6X向地震工况下的各层塔的框架剪力调整系数层号CoeflCoef2C02v_cC02v_w1-31.001.001.00表8-7Y向地震工况下的各层塔的框架剪力(kN)层号Vc_palpha*Vobeta*VmaxVc_f33.83. 122.03. 8226. 03

29、. 122.06. 04112.23. 122.012. 22表8-8Y向地震工况下的各层塔的框架剪力调整系数层号CoeflCoef2C02v_cC02v_w1-31.001.001.00图8-5最终采用0. 2V0调整系数简图九.变形验算1.普通结构楼层位移指标统计结构在X向负偏心静震、X向正偏心静震、Y向负偏心静震、Y向正偏心静震工况作用下的 位移比超过限值，在X向负偏心静震、X向正偏心静震、Y向负偏心静震、Y向正偏心静震 工况作用下的层间位移比超过限值，具体可见下表：表中位移的单位为(mm)表9-1X向正偏心静震（规定水平力）工况的位移层号位移比层间位移比31.091.0821.261.

30、2311. 701. 70本工况下全楼最大位移比二L 70 （发生在1层1塔）本工况下全楼最大层间位移比二1. 70 （发生在1层1塔）表9-2X向负偏心静震（规定水平力）工况的位移层号位移比层间位移比31.051.0421. 181. 1411.681.68本工况下全楼最大位移比二1. 68 （发生在1层1塔） 本工况下全楼最大层间位移比二1. 68 （发生在1层1塔）表9-3Y向正偏心静震（规定水平力）工况的位移层号位移比层间位移比31.001.0021. 141.0011. 721.72本工况下全楼最大位移比二L 72 （发生在1层1塔）本工况下全楼最大层间位移比二1. 72 （发生在1

31、层1塔）表9-4Y向负偏心静震（规定水平力）工况的位移层号位移比层间位移比31.001.0021.071.0011.691.69本工况下全楼最大位移比二1. 69 （发生在1层1塔） 本工况下全楼最大层间位移比二1. 69 （发生在1层1塔）表9-5X向地震工况的位移层号最大位移最大层间位移角32.681/176524.531/70111.101/1629本工况下全楼最大楼层位移=4. 53 （发生在2层1塔）本工况下全楼最大层间位移角二1/701 （发生在2层1塔）表9-6Y向地震工况的位移层号最大位移最大层间位移角30. 541/999920. 601/634810. 791/2282本工况下全楼最大楼层位移二0. 79 （发生在1层1塔）本工况下全楼最大层间位移角二1/2282 （发生在1层1塔）图9-1位移比简图图9-2层间位移比简图图9-3最大位移简图图9-4最大层间位移角简图十.抗倾覆和稳定验算1.抗倾覆验算表10-1抗倾覆验算工况抗倾覆力矩Mr （kN. m）倾覆力矩Mov (kN. m)比值Mr/Mov零应力区6）EX154. 3641. 313. 740. 00EY990. 2653.7518. 420. 002.整体稳定刚重比验算刚度单位：kN/m层高单位：m上部重量单位：k