建筑结构计算软件课程设计任务书

1、建筑结构计算软件应用课程设计建筑结构计算软件应用课程所属课程：建筑结构计算软件应用- 11 -目 录一、设计任务.11.1 工程概况.11.2 荷载取值.31.3 参考资料与规范.4二、建筑模型与荷载输入.52.1 结构建模与平面图.52.2 荷载输入.5三、SATWE建筑结构有限元分析.63.1 SATWE参数设置.63.1.1 总信息.63.2 SATWE计算结果分析.7四、墙梁柱与楼板施工图.84.1 梁平法施工图.84.2 柱平法施工图.84.3 剪力墙平法施工图.94.4 楼板平法施工图.9五、JCCAD基础设计与施工图.115.1 地基基础建模.115.2 独立基础(桩基承台/筏板

2、等)配筋计算.115.3 基础施工图.11一、设计任务1.1 工程概况本工程为10层现浇框架-剪力墙结构，建筑功能为宿舍楼，建筑平面尺寸为44.8m×13.5m，房屋建筑总高度为33.2m。平、立面图如图1-1、图1-2所示，第1标准层轴网布置如图1-3所示。建筑结构采用现浇施工方法，无地下室。室内外高差0.2m，基础顶面距室外地面0.5m；12层为大底盘，室内地面距梁顶高差为3.3m，设置为第1标准层；39层为第2标准层，楼层标准高差为3.3m；10层为第3标准层，作为楼体顶层，高3.3m，平面布置同第2标准层（不包括楼梯间）。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.1g，场地

3、土类别为II类。场地基本风压为0.55kN/m2。混凝土强度等级：梁、柱、剪力墙为C30，主筋HRB335变形钢筋，箍筋HPB235钢筋。框架填充墙采用300×250×110水泥空心砖。剪力墙剪力墙图1-1 第1标准层平面图图1-2 建筑立面图图1-3 第1标准层轴网布置图框架柱、梁、剪力墙截面类型与材料属性，以及楼板、门洞等几何信息见表1-1、表1-2。要求对SATWE有限元计算结果进行分析与验证，结构计算书应包含以下内容：（1）结构总信息、SATWE参数设置等；（2）总地震力、前4阶振型、地震有效质量系数等；（3）结构整体稳定验算，重力二阶效应验算；（4）结构刚柔度验算

4、：剪重比；（5）结构水平和竖向规则性验算：结构周期与周期比、楼层位移比与层间位移角、楼层侧向刚度比、层间受剪承载力比等。绘制框架梁平法施工图时，根据规范要求，荷载效应与结构抗力比值S/R1.33，且裂缝宽度要求低于0.3mm；框架柱需进行双偏压验算且全部满足要求；楼板裂缝宽度要求低于0.3mm。表1-1 柱截面类型及材料属性序号截面形状截面几何参数(mm)材料总宽度总高度腹板厚翼缘厚左翼缘宽右翼缘宽1矩形500500混凝土2圆形600600混凝土3十字形10001000200200400400混凝土4T形1000800200200混凝土5L形900900300300混凝土表1-2 其它构件截面

5、类型及材料属性名称截面形状宽度(mm)高度(mm)厚度(mm)材料主梁矩形300600混凝土次梁矩形250500混凝土剪力墙矩形300混凝土楼板矩形100混凝土门洞矩形9002100窗洞矩形15001500本工程地质条件如下：第一层土：城市杂填土，厚0.5m；第二层土：红粘土，厚4.0m，沿垂直水平分布较均匀，可塑状态，中等压缩性，地基承载力特征值fak=200 kPa；第三层土：强风化灰岩1.5m，fak=1200 kPa；第四层土：中风化灰岩，fak=3000 kPa；基础采用C40混凝土，HRB400级钢筋。建筑结构没有地下室，可采用柱下独立基础（或筏板基础、地基梁基础等），选用红粘土作

6、为持力层；对于桩基基础，可选用风化灰岩作为持力层，对于中风化岩石，不需要对其进行宽度和深度修正，故fa= fak=3000 kPa。1.2 荷载取值n 屋面恒载（1）20mm厚板底混合砂浆打底(17kN/m3)0.02×17=0.34 (kN/m2)；（2）100mm厚钢筋混凝土现浇屋面(25kN/m3)0.1×25=2.5 (kN/m2)；（3）隔汽层，刷冷底子油一道，热沥青玛啼脂二道，重量忽略不计；（4）预制膨胀珍珠岩块，最薄处50mm厚，最厚处220mm厚，平均厚度135(3.5kN/m3)，0.135×3.5=0.47 (kN/m2)；（5）40厚1:2.

7、5水泥砂浆找平(20kN/m3)0.04×20=0.8 (kN/m2)；（6）二毡三油防水层：0.35 (kN/m2)；总计：gk=4.46 (kN/m2)n 楼面恒载（1）20厚底混合砂浆打底(17kN/m3)0.02×17=0.34 (kN/m2)；（2）100厚钢筋混凝土现浇楼面(25kN/m3)0.1×25=2.5 (kN/m2)；（3）30厚C20细石混凝土面层(20kN/m3)0.03×24=0.72 (kN/m2)；总计：gk=3.56 (kN/m2)n 填充墙恒载（1）20厚底混合砂浆双面粉刷(17kN/m3)0.04×17=0

8、.68 (kN/m2)；（2）水泥空心砖(10.3kN/m3)0.25×10.3=2.58 (kN/m2)；总计：gk=3.26 (kN/m2)（注：该数值需乘以层高，以线荷载的形式布置在框架梁顶面）n 活荷载取值寝室、活动大厅、厕所活载：2.0 (kN/m2)；走廊、楼梯活载：3.5 (kN/m2)；屋面（不上人）活载：0.5 (kN/m2)；基本风压：0.55 (kN/m2)；地貌类别：C类风荷载体型系数：第12层大底盘，X与Y向体型系数ms =1.3；第310层标准层，X与Y向体型系数ms =1.4；1.3 参考资料与规范l 建筑结构荷载规范(GB50009-2012)l 高层

9、建筑混凝土结构技术规程(JGJ 3-2010)l 混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)l 建筑抗震设计规范(GB50011-2010)l 建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)l 建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)二、建筑模型与荷载输入2.1 结构建模与平面图2.1.1 平面图、三维图2.2 荷载输入 1.结构整体稳定验算结果 层号 X向刚度 Y向刚度 层高 上部重量 X刚重比 Y刚重比 1 0.231E+09 0.125E+09 3.30 212352. 3590.96 1938.34 2 0.206E+09 0.842E+08 3.30 185446. 3670

10、.16 1498.87 3 0.130E+09 0.503E+08 3.30 157032. 2728.05 1057.80 4 0.117E+09 0.425E+08 3.30 136861. 2816.78 1024.67 5 0.107E+09 0.368E+08 3.30 116691. 3029.25 1041.26 6 0.983E+08 0.321E+08 3.30 96520. 3360.27 1096.54 7 0.890E+08 0.276E+08 3.30 76349. 3847.95 1192.74 8 0.778E+08 0.228E+08 3.30 56179. 4

11、568.08 1337.52 9 0.618E+08 0.169E+08 3.30 36008. 5667.36 1545.09 10 0.357E+08 0.884E+07 3.30 15838. 7435.89 1841.68 该结构刚重比Di*Hi/Gi大于10,能够通过高规(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抗震规范(5.2.5)条要求的Y向楼层最小剪重比 = 1.60%Y 向地震作用下结构主振型的周期 = 0.2505Y 方向的有效质量系数: 98.93%2. 各楼层地震剪力系数调整情况 抗震规范(5.2.5)验算 层号 塔号 X

12、向调整系数 Y向调整系数 1 1 1.000 1.000 2 1 1.000 1.000 3 1 1.000 1.000 4 1 1.000 1.000 5 1 1.000 1.000 6 1 1.000 1.000 7 1 1.000 1.000 8 1 1.000 1.000 9 1 1.000 1.000 10 1 1.000 1.0003.SATWE 位移输出文件 X方向最大层间位移角: 1/9999.(第 10层第 1塔) Y方向最大层间位移角: 1/9999.(第 10层第 1塔)X方向最大层间位移角: 1/9999.(第 10层第 1塔) X方向最大位移与层平均位移的比值: 1.

13、04(第 7层第 1塔) X方向最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.06(第 3层第 1塔) Y方向最大层间位移角: 1/9999.(第 10层第 1塔) Y方向最大位移与层平均位移的比值: 1.62(第 2层第 1塔) Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.64(第 2层第 1塔)X方向最大位移与层平均位移的比值: 1.02(第 8层第 1塔) X方向最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.03(第 3层第 1塔)Y方向最大位移与层平均位移的比值: 1.68(第 2层第 1塔) Y方向最大层间位移与平均层间位移的比值: 1.68(第 2层第 1塔)梁平法施工图柱平法施工图柱剪力墙平法施工图Jccad 荷载信息 竖向荷载基本值： Nk= 1000Kn X方向弯矩基本值：Mx= 100Kn*m Y方向弯矩基本值：My= 100Kn*m 配筋计算： M1 = 382.384 AGx = M1/(0.9*h0*fy) = 382384.000/(0.9*0.950*300.) = 1490.776mm*mm M2 = 240.675 AGy = M2/(0.9*h0*fy) = 240674.766/(0.9*0.940*300.) = 948.285mm*mm M1 = 382.384 AGx = M1/(0.9*h0*fy) = 382384.000/(0.9