《某小区4#住宅楼结构设计13000字（论文）》

引言目的目前在城市建设中，越来越多的高层建筑拔地而起，建筑高度也越来越高，不论是底层建筑或者是中高层建筑，还是说高层建筑，剪力墙结构在建筑方面的应用都十分广泛。实践证明，小高层住宅能带来很好的经济效益，其建筑容积率高于多层住宅，而且节约土地，房地产开发商的投资成本比多层住宅的有所降低。希望在完成毕业设计的过程中，能够弥补我对在课堂书本上学习内容的欠缺，逐渐熟悉并且掌握课本理论知识，慢慢培养我的实践动手能力，在此过程中了解土木工程专业方面的规范要求，夯实个人在专业知识基础，同时利用多种软件进行建模计算工程，练习CAD、PKPM、盈建科等软件的使用，培养自己利用科学方法结合专业解决问题的能力。1.2设计内容本设计主要基于剪力墙结构，再从建筑和结构设计方面入手，最后基于盈建科软件进行电算与手算的误差分析。各章内容如下所示：1）建筑设计阶段：根据国家相应的建筑标准规范和规划对策，满足其要求，对4#住宅楼进行平面、立面、剖面三方面的设计。2）结构设计阶段：首先要对结构形式进行选择，然后进行墙体类型的判断，进而计算刚度、荷载、风荷载和地震荷载作用下的位移，最后对墙体配筋计算，布置钢筋。3）软件电算与手算部分比较阶段：使用盈建科软件进行4#住宅楼的建模，荷载布置，然后得到数据并与手算的内容进行比较分析。1.3设计资料1）基本风压为,基本雪压为。2）抗震设防烈度为7度，设计分组为第二组，建筑场地类别为Ⅲ类。3）剪力墙厚度为200mm。4）混凝土等级为C30。5）构件配筋的箍筋、分布筋均采用HRB400级钢筋。6）标准层楼面的做法：30厚1:2水泥砂浆压实抹平，素水泥浆结合层一道，90厚1:6水泥焦砟垫层，钢筋混凝土楼板。屋面的做法：20厚1:2.5水泥砂浆防水层，10厚1:4石灰砂浆，3+3厚SBS改性沥青防水卷材，20厚1:2.5水泥砂浆找平层，90厚挤塑聚苯板，现浇混凝土屋面板。

2建筑设计2.1住宅楼平面设计4#住宅楼的建筑设计满足国家建筑标准的相关规范和规划的要求，建筑与周围环境相适宜，外观协调美感。本次4#住宅楼按套型进行设计，每套住宅包括卧室、起居室、卫生间、多功能室、餐厅、厨房、阳台等房间类型。本设计中共两种套型，甲套型的总建筑面积为127.83m²，乙套型的总建筑面积为138.58m²。甲套型的使用面积为103.09m²，其中包括两间卧室共35.33m²，两间卫生间共10.95m²，起居室17.64m²，餐厅10.95m²，厨房6.57m²，多功能室12.35m²，阳台面积为9.3m²。乙套型的使用面积为114.33m²，其中包括三间卧室共45.06m²，两间卫生间共16.4m²，起居室19.8m²，餐厅10.95m²，厨房7.59m²，多功能室7.56m²，阳台面积为6.97m²。2.1.1使用部分的平面设计各个房间的平面尺寸满足家具、设备等物品的安装，设计满足房间的使用、采光、经济等多个要求。甲套型中两间卧室均为双人卧室，尺寸分别为3.1m×3.8m，3.7m×5.75m，其中一间为主卧室，起居室的尺寸为4.2m×4.2m。乙型中三间卧室均为双人卧室，尺寸分别为2.7m×8.7m，3.4m×3.65m，4.0m×3.95m+2.7m×2m，起居室的尺寸为4.5m×4.4m。2.1.2辅助部分的平面设计甲套型和乙套型的卫生间尺寸大小分别为1.8m×3.65m和1.95m×1.75m；厨房的尺寸大小为1.8m×3.65m。餐厅尺寸大小为3.0m×3.85m；阳台尺寸大小为1.55m×6.0m。2.1.3交通部分的平面设计4#住宅楼采用的是双跑楼梯，楼梯间的宽度为2.7m，梯段净宽度为1.2m，踏步的宽度为0.26m,踏步的高度为0.157m，休息的平台净宽为1.45m，踏步的总数为18级(上、下各9级)。设置了一部载重量为800kg的无障碍电梯，满足楼体、人们需求和设备功能的要求。2.2住宅楼的剖面设计4#住宅楼的剖面设计选择采用矩形剖面，建筑层数为地上7层，地下3层，层高为3.15m，室内外高差为0.300m2.3住宅楼的立面设计4#住宅楼的立面设计构成主要有:墙体、梁、板等结构构件，门窗、阳台等建筑构件，其他一些保护性构件，结合建筑美学和形式美学两角度分析结果，整体建筑美观大方，具有中式建筑和西式建筑的优点。3结构设计3.1结构的选型4#住宅楼为小高层建筑结构，为了满足其功能、要求等方面，要优先选取抗震作用和抗风性能好的结构，应该具有相应要求的承载力、刚度和延性。结合各种施工因素此次结构类型选择剪力墙结构，本结构体系满足规范使用要求，具有符合要求的抗风和抗震性能。3.2结构的布置4#住宅楼结构的布置满足国家标准规范的要求，拥有足够的承载力，抗风和抗震性能良好，满足位移变形的要求，同时其布置从建筑和美学角度分析看，做到了美观、工整、简便等特点。剪力墙结构竖向抗侧力结构上下连通，不会发生刚度的突然转变，门窗洞口整齐分布，便于计算，形成了墙肢和连梁。4剪力墙的类型判断及刚度计算标准层剪力墙的结构平面布置图如图4-1所示，选取Y方向的各片剪力墙进行计算。4.1剪力墙的类型判别Y方向各片剪力墙的截面尺寸如图4-2所示。图4-2Y方向各片剪力墙的截面尺寸图4-1标准层剪力墙结构平面布置图YSW-1、YSW-2、YSW-3、YSW-4、YSW-6、YSW-8、YSW-9、YSW-10、YSW-12、YSW-13、YSW-14、YSW-15、YSW-16、YWS-17、YSW-18、YSW-20均为整体墙。内墙YSW-5、YSW-7、YSW-11、YSW-19，YSW-5、YSW-19洞口高度为2650mm，其连梁高度为500mm，YSW-7、YSW-11洞口高度为2600mm，连梁高度为550mm。4.1.1各片剪力墙截面特性YSW-7的截面特性计算：截面面积及截面惯性矩分别为：总面积及惯性矩总和为：截面形心坐标为：组合截面惯性矩为：经计算，有洞口的各片剪力墙的截面特性如表4-1所示。内墙YSW-5、YSW-7、YSW-11、YSW-16、YSW-17、YSW-19，洞口高度为2800mm，其连梁高度分别为350mm。矩形截面选取剪应力分布不均匀系数为µ=1.2。表4-1各片剪力墙截面特性（有洞口）墙号面积/惯性矩/形心组合截面惯性矩YSW-50.30.10.05620.00211.4870.71090.40.0583YSW-70.0820.3480.00110.08782.7980.77050.430.0889YSW-110.1220.4640.00370.20812.5180.96640.5860.2118YSW-190.320.1120.06820.00291.4140.53710.4320.0711YSW-7连梁折算惯性矩：洞口1宽度lbj0连梁截面面积为：连梁截面惯性矩为：折算惯性矩为：洞口两侧墙轴线间距：经计算，各片剪力墙的连梁折算惯性矩如表4-2所示。表4-2各片剪力墙的连梁折算惯性矩墙号洞口YSW-511.950.502.20.101.20.0020.00202.950.0016YSW-712.130.552.400.111.20.0020.00233.200.0017YSW-1111.330.551.600.111.20.0020.00172.790.0033YSW-1911.290.501.540.101.20.0020.00152.370.00244.1.2各片剪力墙的类型三种类型剪力墙分别为：整体小开口墙、联肢墙和壁式框架，整体性系数a、墙肢惯性矩的比值以及楼层的层数是区分墙类型的标准。双肢墙整体性系数α按式（4-1）计算: (4-1)YSW-7的类型：因为并且，所以YSW-7为整体小开口墙。各片剪力墙的类别如表4-3所示。表4-3各片剪力墙的类型墙号类型YSW-50.05830.71090.65260.0016610.260.917整体小开口墙YSW-70.08890.77050.68160.0017610.180.885整体小开口墙YSW-110.21180.96640.75460.0033410.160.781整体小开口墙YSW-190.07110.53710.46600.0024210.330.867整体小开口墙4.2剪力墙的刚度计算整体墙的等效刚度按式（4-3）计算，计算结果如表4-4所示。 (4-3)其中，H=21.95m，μ=1.2，表4-4整体墙的等效刚度墙号YSW-10.81.06672.89999YSW-20.971.90145.09984YSW-30.320.06830.19024YSW-40.340.08190.22804YSW-60.350.08930.24868YSW-80.360.09720.27052YSW-90.460.20280.56224YSW-100.3120.06330.17636YSW-120.50.26040.72075YSW-130.390.12360.34359YSW-140.280.04570.12759YSW-150.460.20280.56224YSW-160.380.11430.31794YSW-170.4360.17270.47922YSW-180.40.13330.37056YSW-200.821.14873.11839整体小开口墙等效刚度按式（4-4）计算，计算结果如表4-5所示。 （4-4）表4-5整体小开口墙的等效刚度墙号YSW-50.40.71091.53141YSW-70.430.77051.65927YSW-110.5860.99642.14999YSW-190.4320.53711.17048总剪力墙的刚度如表4-6所示。表4-6总剪力墙的刚度墙号墙体类型数量单个墙体的刚度同一墙体的刚度YSW-1整体墙12.899992.8999926.42057YSW-215.099845.09984YSW-330.190240.57072YSW-420.228040.45608YSW-620.248680.49736YSW-820.270520.54104YSW-920.562241.12448YSW-1030.176360.52908YSW-1210.720750.72075YSW-1310.343590.34359YSW-1420.127590.25518YSW-1510.562240.56224YSW-1610.317940.31794YSW-1710.479220.47922YSW-1810.370560.37056YSW-2013.118393.11839YSW-5整体小开口墙21.531413.06282YSW-721.659273.31854YSW-1112.149992.14999YSW-1911.170481.170485荷载计算5.1重力荷载标准值计算1）屋面荷载屋面恒荷载20厚1:2.5水泥砂浆防水层0.02×20.0=0.4kN/m²10厚1:4石灰砂浆0.01×20.0=0.02kN/m²3+3厚SBS改性沥青防水卷材0.2kN/m²20厚1:2.5水泥砂浆找平层0.02×20.0=0.4kN/m²90厚挤塑聚苯板1.245kN/m²100厚现浇混凝土屋面板0.1×25=2.5kN/m²合计4.765kN/m²屋面活荷载（不上人屋面）0.5kN/m²屋面雪荷载0.30kN/m²2）楼面荷载楼面恒荷载20厚1:2水泥砂浆压实抹平0.02×20=0.4kN/m²10厚防滑地砖0.01×19.8=0.198kN/m²50厚C15豆石混凝土0.05×15.0=0.75kN/m²素水泥浆结合层一道20厚挤塑苯板保温层0.006kN/m²120厚钢筋混凝土楼板0.12×25=3.0kN/m²合计4.36kN/m²卫生间、厨房、阳台地面恒荷载10厚防滑地砖0.01×19.8=0.198kN/m²20厚1:2水泥砂浆压实抹平0.02×20=0.4kN/m²素水泥浆结合层一道15厚水泥砂浆保护层0.015×20=0.3kN/m²60厚细石混凝土抹平0.06×24=1.44kN/m²20厚挤塑苯板保温层0.006kN/m²120厚钢筋混凝土楼板0.12×25=3.0kN/m²合计5.34kN/m²楼面活荷载住宅、厨房、走廊、门厅、楼梯2.0kN/m²卫生间、阳台2.5kN/m²餐厅4.0kN/m²3）外墙荷载160厚钢筋混凝土0.16×25=4.0kN/m²130厚岩棉现浇混凝土复合保温板0.13×1.4=0.182kN/m²合计4.18kN/m²290厚蒸压加气混凝土砌块0.29×0.55=0.1595kN/m²4）内墙荷载200厚钢筋混凝土实体墙0.2×25=5.0kN/m²100厚混凝土小型空心砌块墙0.1×11.8=1.18kN/m²200厚加气混凝土砌块墙0.2×0.55=0.11kN/m²合计1.29kN/m²5）梁自重重力荷载160mm×400mm梁自重0.16×（0.4—0.12）×25=1.12kN/m²10mm厚水泥砂浆0.01×（0.4—0.12）×2×20=0.112kN/m²合计1.234kN/m²6）门窗自重重力荷载钢制防盗门0.45kN/m²铝合金门0.4kN/m²防火门0.45kN/m²铝塑共挤窗0.45kN/m²7）设备自重重力荷载电梯等相关设备重量200kN，水箱等相关设备重量300kN。5.2风荷载标准值计算垂直作用于建筑物表面的风荷载标准值按式（5-1）计算。 （5-1）结构总高度,高宽比,所以不必考虑风压脉动的影响。各楼层风荷载计算如表5-1所示，各楼层风荷载在底部产生的弯矩如表5-2所示。表5-1各楼层风荷载计算楼层楼顶24.60.511.02.351.33.061.28722.250.511.03.051.328.9315.75619.20.511.03.151.328.9316.26516.050.511.03.151.328.9316.26412.90.511.03.151.328.9316.2639.750.511.03.151.328.9316.2626.60.511.03.151.328.9316.2613.450.511.03.151.328.9316.26表5-2各楼层风荷载在底部产生的弯矩楼层H/m顶楼24.31.2831.104721.9515.75345.7125618.916.26307.314515.7516.26256.095412.616.26204.87639.3516.26152.03126.316.26102.43813.1516.2651.219将作用于各楼层的风荷载按要求折算为倒三角形分布荷载和均布荷载的叠加。倒三角分布荷载最大值qmax和均布荷载q风荷载的转化如图5-1所示。qmax=4.260kN/m q=3.021kN/m图5-1风荷载的转化

6水平地震作用计算6.1重力荷载代表值计算结构地震分析计算简图如图6-1所示。各可变荷载组合值系数为：雪荷载0.3，屋面活荷载0，按等效均布荷载计算的楼面活荷载为0.5。图6-1动力计算简图6.1.1结构构件自重标准值计算1）外墙自重标准值外墙总长度：L=（34+14.5）×2+1.55×2+（0.75+0.65+0.7）+1.1×6+（0.7+0.75）×2=111.7m标准层外墙面积：A=111.7×3.15-1.95×2.1×2-1.95×2.4×3-2.5×2.55×3-0.8×1.65×6-1.65×2.1×5-0.95×1.65×2-1.5×2.4-1.5×1.7-1.65×1.2=273.99m²标准层外墙自重标准值：2）内墙自重标准值内墙包括门窗洞口的总长度：L=155.03m标准层内墙面积：A=155.03×3.15-15×1.0×2.1-17×1.2×2.1-2×4.28×2.3=394.31m²标准层内墙自重标准值：3）门窗自重标准值：防火门：钢制防盗门：总门自重标准值：窗自重标准值：4）楼板、楼梯间、电梯间自重标准层楼面面积：482.84m²楼梯间及电梯间总面积：37.255m²卫生间及阳台面积：43.62m²厨房面积：28.32m²餐厅面积：43.8m²楼板自重：Gk1=4.36×（482.84-37.255-43.62-28.32）+5.34×（43.62+28.32）=2013.25kN楼梯间及电梯自重：楼板活荷载：5）梁自重梁总长：L=65.05+18.8+17.72=101.57m梁自重：6.1.2重力荷载代表值计算重力荷载代表值计算结果如表6-1所示，计算结果如表6-2所示,计算结果如表6-3所示。表6-1重力荷载代表值结构构件单位面积重量/（)面积/单位长度重量/（)长度/重量/外墙4.180273.991145.28内墙5.000394.311972.55门防火门0.45074.3433.45钢质防盗门0.45019.6888.86窗0.45077.86535.04楼板卫生间、阳台、厨房5.34071.94384.16其他4.360373.6451629.09楼梯间、电梯间5.23237.255194.92梁2.0865.05135.301.6818.831.584.0017.7270.88楼面活荷载卫生间、阳台2.50043.62109.05餐厅4.00043.8175.20其他2.000395.42790.84G1-G7=恒荷载+0.5活荷载=6178.65kN（设计值为8032kN）表6-2重力荷载代表值构件单位面积重量/（）面积/重量/电梯等设备自重200水箱等设备自重300屋面雪荷载0.335.5910.67G8=510.67kN(设计值为664kN)表6-3重力荷载代表值构件单位面积重量/（)面积/重量/电梯等设备自重200水箱等设备自重300屋面雪荷载0.3482.84144.85G9=644.85kN(设计值为838kN)6.2结构基本自振周期计算4#住宅楼结构为剪力墙结构，基本自振周期T1按式（6-1）计算。 （6-1）屋顶普遍具有突出间，应该将电梯间和水箱间质点的重力荷载代表值按要求折算到主体结构的顶层：将各质点对应的重力荷载代表值代换为均布荷载：分别计算均布荷载和集中荷载作用下结构变形位移：uu总位移：u由式（6-1）计算，取，故结构自振周期为：6.3水平地震作用计算4#住宅楼建筑高度小于40m，采用底部剪力法进行计算。结构的等效总重力荷载为：G查规范可知特征周期，水平地震影响系数最大值。结构底部剪力为：F由于，所以顶部附加作用系数为0。各质点水平地震作用标准值按式（6-3）计算，计算结果如表6-5所示。 (6-3)表6-5各质点水平地震作用标准值楼层924.6644.8515863.310.0278240.945927.24822.25510.6711362.410.0199172.583839.93721.956178.65135621.370.23732059.9345215.36618.96178.65116776.490.20431773.6933522.82515.756178.6597313.740.17031478.0823279.73412.66178.6577850.990.13621182.4614899.0339.456178.6558388.240.1022886.858380.7026.36178.6538925.500.0681591.233724.7613.156178.6519462.750.0341295.62931.19合计44406.07571564.781.00008681.38139720.76重力荷载代表值的设计值为：i=1计算得出作用于结构顶部的集中力和集中力矩：FM倒三角形分布荷载的最大值和顶点集中荷载F按式（6-4）计算。 (6-4)折算前主体结构的水平地震作用产生的底部弯矩和底部剪力分别为：M则倒三角形分布荷载最大值和顶点集中荷载F为：qF水平地震作用的转化如图6-2所示。图6-2水平地震作用的转化6.4结构水平位移、刚重比和剪重比的验算6.4.1结构水平位移验算均布荷载、倒三角形荷载、顶点集中荷载作用下的顶点位移按式（6-5）计算。 （6-5）结构在风荷载和水平地震荷载作用下的位移计算如表6-6和表6-7所示。表6-6结构在风荷载作用下的位移计算楼层风荷载作用下倒三角荷载作用下均布荷载作用下总位移721.950.012180.008300.020480.00741618.90.007770.005300.013080.00551515.750.004500.003070.007570.00369412.60.002300.001570.003870.0022439.450.000970.000660.001630.0011526.30.000290.000200.000480.0004213.150.000040.000020.000060.00006表6-7结构在水平地震作用下的位移计算楼层风荷载作用下倒三角荷载作用下顶点集中荷载作用下总位移721.950.8790.2731.1520.379618.90.5610.2130.7730.326515.750.3250.1230.4480.218412.60.1660.0630.2290.13239.450.0700.0270.0970.06826.30.0210.0080.0290.02513.150.0030.0010.0040.004风荷载作用下：△u水平地震作用下：△u6.4.2刚重比验算由图6-2可知，地震作用的倒三角形分布荷载的最大值为。由表6-7得倒三角形荷载作用下位移。结构的等效侧向刚度为：E刚重比为：，满足要求。故可以不考虑重力二阶效应的不利影响。6.4.3剪重比验算依据规范可知剪重比应满足下式： (6-6)最小地震剪力系数值为地震作用下底部的总剪力值为：V底层的重力荷载代表值为：i=1剪重比为：V结构水平地震剪力不必调整。

7剪力墙的内力设计值计算7.1水平地震作用下结构内力设计值计算7.1.1总剪力墙内力计算作用在结构上的水平地震作用分为左震和右震。水平地震作用下，剪力墙结构倒三角形分布荷载为，顶点集中荷载为。倒三角形荷载作用下的弯矩及剪力按式（7-1）计算，计算结果如表7-1所示。 (7-1)顶点集中荷载作用下的弯矩及剪力按式（7-2）计算，计算结果如表7-1所示。 (7-2)表7-1水平地震作用下总剪力墙内力计算楼层倒三角形荷载作用下顶点集中荷载作用下总内力721.950.70.0000.0001723.5900.0001723.5900.000618.90.61620.062-2555.5461723.590-5256.9503343.652-7812.495515.750.53087.414-10153.9261723.590-10686.2584811.004-20840.184412.60.44345.618-22168.9471723.590-16115.5676069.208-38284.51439.450.35394.675-37971.5631723.590-21544.8757118.265-59516.43826.30.26234.584-56932.7251723.590-26974.1847958.174-83906.90813.150.16865.346-78423.3881723.590-32403.4928588.936-110826.8800007286.961-101814.5041723.590-37832.8019010.551-139647.3057.1.2各片剪力墙内力计算1）总剪力墙内力的分配根据各片剪力墙的等效刚度进行内力分配。各片剪力墙的等效刚度比如表7-2所示。表7-2各片剪力墙的等效刚度比墙号数量每片墙等效刚度/总刚度每片墙等效刚度比/YSW-112.8999922.227340.13047YSW-215.099840.22944YSW-330.190240.00856YSW-420.228040.01026YSW-521.531410.06890YSW-620.248680.01119YSW-721.659270.07465YSW-820.270520.01217YSW-920.562240.02529YSW-1030.176360.00793YSW-1112.149990.09673YSW-1210.720750.03243YSW-1310.343590.01546YSW-1420.127590.00574YSW-1510.562240.02529YSW-1610.317940.01430YSW-1710.479220.02156YSW-1810.370560.01667YSW-1911.170480.05266YSW-2013.118390.14030取整体墙YSW-2和整体小开口墙YSW-11按式（7-3）计算各片剪力墙的内力。水平地震作用下各片剪力墙分配的内力如表7-3所示。 (7-3)表7-3水平地震作用下各片剪力墙分配的内力楼层总内力YSW-2YSW-1171723.590.000395.46050.000166.72290.00063343.652-7812.495767.1675-1792.499323.4315-7557.02654811.004-20840.1801103.837-4781.572465.3684-20158.7146069.208-38284.5101392.519-8783.999587.0745-37032.6137118.265-59516.4401633.215-13655.45688.5498-57570.2527958.174-83906.9101825.923-19251.6769.7942-81163.1518588.936-110826.901970.645-25428.12830.8078-107202.809010.551-139647.302067.381-32040.68871.5906-135080.82）整体小开口墙YSW-11的内力计算墙肢截面内力按式（7-4）计算： (7-4)连梁内力按式（7-5）计算： (7-5)由表可得，，，，则MMVVNNVM水平地震作用下YSW-11的墙肢及连梁内力计算如表7-4所示。楼层总内力左墙肢内力右墙肢内力连梁7166.70.018.80.00.0147.910.00.0103.52155.66323.4-7557.036.4-43.83-155.67286.94-2496.8155.6172.68259.65465.3-2015.752.4-116.92-415.26412.87-6660.4415.2231.15347.64587.0-3703.666.2-214.78-762.87520.85-1223.5762.8281.34423.03688.5-5757.277.6-333.90-1185.9610.88-1902.21185.9323.19486.02769.7-8116.186.8-470.74-1671.9682.96-2681.31671.9356.71536.11830.8-1072.893.7-621.77-2208.3737.09-3541.82208.3381.9574.20871.5-1350.898.3-783.46-2782.6773.27-4463.62782.6表7-4水平地震作用下YSW-11的墙肢及连梁内力计算7.2风荷载作用下结构内力设计值计算7.2.1总剪力墙内力计算作用在结构上的风荷载分为左风和右风。在风荷载作用下，剪力墙结构倒三角形分布荷载为，均布荷载分布为。倒三角形荷载作用下的弯矩及剪力按式（7-1）计算，计算结果如表7-5所示。均布荷载作用下的弯矩及剪力按式（7-6）计算，计算结果如表7-5所示。 (7-6)表7-5风荷载作用下总剪力墙内力计算楼层倒三角形荷载作用下均布荷载作用下总内力721.950.70.0000.0000.0000.0000.0000.000618.90.66.497-19.8144.607-14.05111.104-33.866515.750.513.206-81.8779.365-58.06422.571-139.941412.60.419.916-186.21014.123-132.05234.039-318.26239.450.326.625-332.81318.881-236.01645.506-568.82826.30.233.335-521.68523.639-369.95556.974-891.64013.150.140.044-752.82728.397-533.87168.441-1286.69800046.754-1026.23933.155-727.76379.909-1754.0027.2.2各片剪力墙内力计算1）总剪力墙内力的分配根据表7-2求得的各片剪力墙的等效刚度比，风荷载作用下各片剪力墙分配的内力可按式（7-3）计算。取整体墙YSW-2和整体小开口墙YSW-11进行风荷载作用下剪力墙内力分配，结果如表7-6所示。表7-6风荷载作用下各片剪力墙分配的内力楼层总内力YSW-2YSW-1170.0000.0000.0000.0000.0000.000611.104-33.8662.548-7.7701.074-3.276522.571-139.9415.179-32.1082.183-13.536434.039-318.2627.810-73.0223.293-30.785345.506-568.82810.441-130.5124.402-55.023256.974-891.64013.072-204.5785.511-86.248168.441-1286.69815.703-295.2206.620-124.462079.909-1754.00218.334-402.4387.730-169.6652）整体小开口墙YSW-11内力计算墙肢截面内力按式（7-4）计算，连梁内力按式（7-5）计算，与水平地震作用下的内力计算公式相同。风荷载作用下YSW-11的墙肢及连梁内力计算如表7-7所示。表7-7风荷载作用下YSW-11的墙肢及连梁内力计算楼层总内力左墙肢内力右墙肢内力连梁7000.0000.0000.0000.0000.0000.000.5020.75461.074-3.2760.121-0.019-0.750.953-1.0820.751.5712.36352.183-13.530.246-0.079-3.111.937-4.4723.112.6423.97243.293-30.780.371-0.179-7.092.922-10.1717.093.7125.58234.402-55.020.497-0.319-12.673.905-18.18012.674.7827.19125.511-86.240.622-0.500-19.864.889-28.49619.865.8528.80116.62-124.40.747-0.722-28.665.873-41.12228.666.92310.4107.73-169.60.872-0.984-39.076.858-56.05739.077.3整体墙YSW-2在竖向荷载作用下的内力7.3.1荷载计算（标准值）基本雪压s0=0.3kN/msYSW-2楼（屋）面荷载传递方式如图7-1所示。图7-1YSW-2楼（屋）面荷载传递方式恒荷载屋面卧室：4.765×1.85=8.815kN/m楼面卧室：4.36×1.85=8.066kN/m墙体自重：4.18×3.15=13.167kN/m4.18×3.05=12.749kN/m竖向荷载作用下YSW-2各楼层恒荷载的分布图如7-2所示。图7-2YSW-2各楼层恒荷载的分布图活荷载屋面卧室活荷载：0.5×1.85=0.925kN/m雪荷载：0.30×1.85=0.555kN/m楼面卧室：2.0×1.85=3.700kN/m竖向荷载作用下YSW-2各楼层活荷载的分布图如7-3所示。图7-3YSW-2各楼层活荷载的分布图7.3.2内力计算计算整体墙YSW-2的轴力，计算结果如表7-8所示。屋面恒荷载：8.815×（1.15+1.85）=26.445kN墙体自重：12.749×4.85=61.83kN13.167×4.85=63.86kN屋面活荷载：0.925×（1.15+1.85）=2.775kN屋面雪荷载：0.555×（1.15+1.85）=1.665kN考虑地震作用时，楼（屋）面活荷载取0.5×楼面活荷载（0.5×雪荷载）。表7-8整体墙YSW-2的轴力计算楼层楼（屋）面恒荷载/墙自重/楼（屋）面活荷载/0.5×雪荷载或0.5×楼面活荷载/7顶26.44561.8326.4452.7752.7750.8330.833底88.2756顶24.19863.86112.47311.113.8755.5506.383底176.3335顶24.19863.86200.53111.124.9755.55011.933底264.3914顶24.19863.86288.58911.136.0755.55017.483底352.4493顶24.19863.86376.64711.147.1755.55023.033底440.5072顶24.19863.86464.70511.158.2755.55028.583底528.5651顶24.19863.86552.76311.169.3755.55034.133底616.6237.4整体小开口墙YSW-11在竖向荷载作用下的在内力7.4.1荷载计算YSW-11楼（屋）面荷载传递方式如图7-4所示。图7-4YSW-11楼（屋）面荷载传递方式1）恒荷载①屋面电箱：4.765×0.55=2.621kN/m电梯：200÷4突出机房层墙体自重：4.18×6.92=28.925kN/m楼面电箱：4.36×0.55=2.398kN/m墙体自重：（1.18+4.18）×3.15=16.884kN/m（1.18+4.18）×3.05=16.348kN/m图7-5YSW-11各楼层恒荷载的分布图2）活荷载①屋面电梯活荷载：0.5×1.16=0.580kN/m电箱活荷载：0.5×0.55=0.275kN/m电梯雪荷载：0.3×1.16=0.348kN/m电箱雪荷载：0.3×0.55=0.165kN/m②楼面电箱：2.0×0.55=1.100kN/m竖向荷载作用下YSW-11各楼层活荷载的分布图如7-6所示。图7-6YSW-11各楼层活荷载的分布图7.4.2内力计算计算整体小开口墙YSW-11的轴力。1)左墙肢：屋面恒荷载：1墙体自重：16.884×1.1=18.572kN16.348×1.1=17.982kN屋面活荷载：1屋面雪荷载：12)右墙肢屋面恒荷载：1墙体自重：16.884×2.32=39.17kN16.348×2.32=37.92kN屋面活荷载：1屋面雪荷载：1整体小开口墙YSW-11的左墙肢和右墙肢轴力计算结果分别如表7-9和表7-10所示。表7-9整体开口墙YSW-11的左墙肢轴力计算楼层楼（屋）面恒荷载/墙自重/楼（屋）面活荷载/0.5×雪或0.5×楼活荷载/7顶33.25917.98226.4450.150.150.0450.045底88.2756顶1.31918.57289.5940.6050.7550.3030.348底108.1665顶1.31918.572109.4850.6051.360.3030.651底128.0574顶1.31918.572129.3760.6051.9650.3030.954底147.9483顶1.31918.572149.2670.6052.570.3031.257底167.8392顶1.31918.572169.1580.6053.1750.3031.56底187.7301顶1.31918.572189.0490.6053.780.3031.863底207.621表7-10整体小开口墙YSW-11的右墙肢轴力计算楼层楼（屋）面恒荷载/墙自重/楼（屋）面活荷载/0.5×雪或0.5×楼活荷载/7顶123.51737.9226.4450.6730.150.2020.045底88.2756顶2.78239.1791.05756.4156.5656.4156.455底130.2275顶2.78239.17133.00956.41112.9756.41112.865底172.1794顶2.78239.17174.96156.41169.3856.41169.275底214.1313顶2.78239.17216.91356.41225.7956.41225.685底256.0832顶2.78239.17258.86556.41282.256.41282.095底298.0351顶2.78239.17300.81756.41338.6156.41338.505底339.9878剪力墙内力组合和截面设计8.1内力组合8.1.1结构抗震等级根据国家标准建筑抗震规范，结合工程概况查表可知结构抗震等级为四级。8.1.2剪力墙内力组合不考虑地震作用时荷载组合的效应设计值按式（8-1）计算。 (8-1)当地震作用与作用效应呈线性关系时，荷载和地震作用组合的效应设计值按式（8-2）计算。 （8-2）整体墙YSW-2非震时内力组合计算见表8-1，整体墙YSW-2地震时内力组合计算见表8-2，整体小开口墙YSW-11非震时左墙肢内力组合计算见表8-3，整体小开口墙YSW-11非震时右墙肢内力组合计算见表8-4，整体小开口墙YSW-11地震时内力组合计算见表8-5。

表8-1整体墙YSW-2非震时内力组合计算楼层7顶26.442.770.000.0038.42035.6190.0000.00034.4540.000.000底88.257.772.54121.891109.8156.5272.140108.65010.873.5676顶112.413.87.772.54165.436154.3936.5272.14148.56510.873.567底176.332.105.17251.647231.02526.9714.35225.19744.957.2515顶200.524.932.105.17295.192275.60226.9714.35265.11344.957.251底264.373.027.81381.403352.23461.3386.56341.745102.210.9344顶288.536.073.027.81424.949396.81261.3386.56381.660102.210.934底352.4130.5110.44511.160473.444109.6308.77458.292182.714.6173顶376.647.1130.5110.44554.705518.021109.6308.77498.208182.714.617底440.5204.5713.07640.916594.653171.84610.98574.840286.418.3012顶464.758.2204.5713.07684.461639.231171.84610.98614.756286.418.301底528.5295.2215.03770.672715.863247.98513.19691.388413.321.9841顶552.769.3295.2215.70814.218760.441247.98513.19731.303413.321.984底616.6402.4318.33900.429837.073338.04815.40807.935563.425.668表8-2整体墙YSW-2地震时内力组合计算楼层7顶26.4452.7750.8330.000395.460531.7340.000514.099底88.275-1792.499767.1675105.930-2330.249997.3186顶112.47313.87514.708-1792.499767.1675134.968-2330.249997.318底176.333-4781.5721103.837211.600-6216.0441434.9885顶200.53124.97539.683-4781.5721103.837240.637-6216.0441434.988底264.391-8783.9991392.519317.269-11419.1991810.2754顶288.58936.07575.758-8783.9991392.519346.307-11419.1991810.275底352.449-13655.4501633.215422.939-17752.0852123.1803顶376.64747.175122.933-13655.4501633.215451.976-17752.0852123.180底440.507-19251.6001825.923528.608-25027.0802373.7002顶464.70558.275181.208-19251.6001825.923557.646-25027.0802373.700底528.565-25428.1201970.645634.278-33056.5562561.8391顶552.76369.375250.583-25428.1201970.645663.316-33056.5562561.839底616.623-32040.6802067.381739.948-41652.8842687.595表8-3整体小开口墙YSW-11非震时左墙肢内力组合计算楼层7顶26.440.1500035.8431.940.000.0031.880.0000.000底88.27-0.75-0.0190.121119.31106.140.010.10106.070.0270.1696顶89.590.75-0.75-0.0190.121121.69108.570.010.10108.250.0270.169底108.16-3.11-0.0790.246146.76130.850.060.20130.530.1110.3445顶109.481.36-3.11-0.0790.246149.13133.280.060.20132.710.1110.344底128.05-7.09-0.1790.371174.21155.570.150.31155.000.2510.5194顶129.371.96-7.09-0.1790.371176.58158.000.150.31157.170.2510.519底147.94-12.67-0.3190.497201.65180.280.260.41179.460.4470.6963顶149.262.57-12.67-0.3190.497204.02182.710.260.41181.630.4470.696底167.83-19.86-0.50.622229.10205.000.420.52203.920.7000.8712顶169.153.17-19.86-0.50.622231.47207.430.420.52206.100.7000.871底187.73-28.66-0.7220.747256.54229.720.600.62228.381.0111.0461顶189.043.78-28.66-0.7220.747258.92232.150.600.62230.561.0111.046底207.62-39.07-0.9840.872283.99254.430.820.73252.851.3781.221表8-4整体小开口墙YSW-11非震时右墙肢内力组合计算楼层7顶26.4450.1500035.848底88.2750.754-1.0820.953119.3186顶91.05756.560.754-1.0820.953178.356底130.2273.117-4.4721.937231.2355顶133.0091133.117-4.4721.937290.273底172.1797.09-10.1712.922343.1524顶174.961169.47.09-10.1712.922402.190底214.13112.672-18.183.905455.0693顶216.913225.812.672-18.183.905514.107底256.08319.863-28.4964.889566.9862顶258.865282.219.863-28.4964.889626.024底298.03528.664-41.1225.873678.9031顶300.817338.628.664-41.1225.873737.941底339.98739.074-56.0576.858790.820续表8-4整体小开口墙YSW-11非震时右墙肢内力组合计算31.94431.9440.0000.00031.88131.8810.0000.000106.773105.507-0.9090.801107.133105.021-1.5151.334189.086187.819-0.9090.801165.753163.642-1.5151.334238.075232.838-3.7561.627216.065207.337-6.2612.712320.429315.193-3.7561.627274.715265.987-6.2612.712370.770358.859-8.5442.454327.281307.429-14.2394.091453.069441.158-8.5442.454385.891366.039-14.2394.091504.762483.473-15.2713.280440.710405.228-25.4525.467587.060565.771-15.2713.280499.320463.839-25.4525.467640.105606.735-23.9374.107556.392500.775-39.8946.845722.403689.033-23.9374.107615.002559.386-39.8946.845776.800728.644-34.5424.933674.328594.068-57.5718.222859.098810.943-34.5424.933732.938652.679-57.5718.222914.847849.202-47.0885.761794.516685.109-78.4809.601表8-5整体小开口墙YSW-11地震时内力组合计算楼层左墙肢内力左震右震7顶31.7340.0000.00024.44831.73431.734底105.930-202.377-56.98047.428-96.447308.3076顶107.513-202.377-56.98047.428-94.864309.890底129.799-539.850-151.99768.242-410.051669.6495顶131.382-539.850-151.99768.242-408.468671.232底153.668-991.733-279.22686.089-838.0651145.4014顶155.251-991.733-279.22686.089-836.4821146.984底177.538-1541.731-434.079100.968-1364.1931719.2693顶179.120-1541.731-434.079100.968-1362.6111720.851底201.407-2173.549-611.970112.883-1972.1422374.9562顶202.990-2173.549-611.970112.883-1970.5592376.539底225.276-2870.891-808.309121.830-2645.6153096.1671顶226.859-2870.891-808.309121.830-2644.0323097.750底249.145-3617.464-1018.510127.810-3368.3193866.609右墙肢内力连梁内力左震右震31.7340.0000.000192.29231.73431.734134.581202.378105.930202.377-3245.893373.032308.307-96.447109.268202.377-3245.893373.032309.890-94.864224.489337.578156.272539.850-8658.569536.737669.649-410.051159.611539.850-8658.569536.737671.232-408.468300.503451.884206.615991.733-15906.250677.1071145.401-838.065209.953991.733-15906.250677.1071146.984-836.482365.749549.998256.9571541.731-24727.570794.1451719.269-1364.19260.2961541.731-24727.570794.1451720.851-1362.61420.159631.818307.3002173.549-34861.200887.8492374.956-1972.14310.6382173.549-34861.200887.8492376.539-1970.55463.732697.342357.6422870.891-46045.750958.2213096.167-2645.61360.9802870.891-46045.750958.2213097.750-2644.03496.470746.572407.9843617.464-58019.9001005.2583866.609-3368.318.2截面设计8.2.1基本设计资料选取整体墙YSW-2以及整体小开口墙YSW-11进行手算。混凝土采用C30级混凝土，剪力墙纵向配筋、箍筋以及分布筋采用HRB400级钢筋。构建材料性能如表8-6所示。表8-6构件材料性能构件材料材料力学性能剪力墙墙体C30混凝土奖剪力墙纵向受力钢筋、箍筋及分布钢筋HRB400钢筋8.2.2整体墙YSW-2截面设计整体墙YSW-2在非震和地震情况下的最不利内力组合值为：非震情况下：M=563.413kN·mN=807.935kNV=25.668kN地震情况下：M=41652.884kN·mN=739.948kNV=2687.595kN截面尺寸验算剪力墙截面有效高度：剪跨比：由于本设计为四级抗震，因此对剪力墙底部加强区范围内的剪力设计值需按式（8-3）进行调整。（8-3）调整后剪力：由于，故抗震承载力调整系数，混凝土强度影响系数=1.0，满足要求。2）轴压比验算满足要求。3）正截面偏心受压承载力验算剪力墙面厚度，采用双排配筋。由于本设计抗震等级为四级，轴压比,故YSW-2为有翼墙的剪力墙，约束边缘构件沿墙肢的长度，取500mm。墙体竖向分布钢筋选取双排14@200钢筋，由于(4850-500×2-200）/200=18.3，故布置20×2=40根分布钢筋，则竖向分布钢筋的面积为：满足最小配筋率。故，属于大偏心受压。故，选取820钢筋(AS=As’=2513mm2），箍筋取10@200钢筋。4）斜截面受剪承载力验算由于剪跨比λ=3.33>3，取3故，取N=2752.750kN，水平分布钢筋为双排14@200钢筋。满足要求。整体墙YSW-2的配筋表如表8-7所示。表8-7整体墙YSW-2各层配筋表楼层分布钢筋纵筋箍筋1-714@20082010@2008.2.3整体小开口墙YSW-11截面设计8.2.3.1左墙肢截面设计YSW-11的左墙肢在非震和地震情况下的最不利内力组合值为：非震情况下：M=1.378kN·mN=252.850kNV=1.221kN地震情况下：M=1018.510kN·mN=3368.319kN左震N=3866.609kN右震V=127.810kN截面尺寸验算剪跨比：满足要求。正截面偏心受压承载力验算属于小偏心受压。对AS采用920，As=2827mm2,As’采用918，As’=2290mm2。斜截面受剪承载力验算剪跨比λ取3故，取N=3866.609kN,水平分布钢筋为双排8@200。满足要求。8.2.3.2右墙肢截面设计YSW-11的右墙在非震和地震情况下的最不利内力组合值为：非震情况下：M=78.480kN·mN=914.847kNV=9.601kN地震情况下：M=58019.900kN·mN=3866.609kN左震N=3368.319kN右震V=1005.258kN截面尺寸验算剪力墙截面有效高度：剪跨比：调整后剪力：由于λ>3，故满足要求。2）轴压比验算满足要求。3）正截面偏心受压承载力验算墙体竖向分布钢筋选取双排12@200，由于（2320-250×2-200）/200=8.1，故布置9×2=18根分布钢筋，则竖向分布钢筋的面积为：满足最小配筋率。属于小偏心受压。故，钢筋选取318，As=As’=763mm2,箍筋取10@110。4）斜截面受剪承载力验算剪跨比λ>3，取λ=3故，取N=3866.609kN，水平分布钢筋为双排10@200。满足要求。8.2.3.3连梁截面设计YSW-11的连梁在水平地震作用下的最不利组合值为：M=496.470kN·m，V=746.572kN1）截面尺寸验算连梁的剪力设计值应进行调整，连梁剪力增大系数取1.0，故连梁的跨高比，故不满足要求，取连梁高度尺寸为900mm，得满足要求。2）正截面抗弯承载力验算则连梁纵向钢筋选取422+225，As=As’=2502mm2。3）斜截面受剪力承载力验算根据构造要求，箍筋选取双肢8@100钢筋，则满足要求。整体小开口墙YSW-11的各层配筋表如表8-8所示。表8-8YSW-11各层配筋表楼层左墙肢右墙肢连梁分布钢筋纵筋箍筋分布钢筋纵筋箍筋纵筋箍筋6@200622+6810@11010@20022210@110422+2258@1009楼梯设计9.1楼梯基本参数楼梯平面图如图9-1所示。楼梯开间为2700mm,进深为4300mm，楼梯高度为3150mm，梯间宽为2500mm，梯段宽1200mm，井宽100mm，平台宽度1200mm。每层楼梯踏步总数为18，上下踏步数均为9，踏步尺寸为157.5mm×260mm。混凝土采用C30级，纵向、水平钢筋及箍筋采用HRB400级钢筋。构件材料性能如表9-1所示。图9-1楼梯平面图表9-1构件材料性能构件材料材料力学性能楼梯C30混凝土楼板HRB400梁HRB4009.2梯段板设计由于梯段板的厚度约为板斜长的1/30，取梯段