高层住宅剪力墙结构设计模板.doc

XX 大学土木工程毕业设计第 I 页 剪力墙结构住宅设计 摘 要 最近几年来，随着经济的发展和人口的增加，用于住房的建设用地日趋减少。新建 的高层住宅越来越高。现在为了满足结构设计和建筑等条件要求，新的结构在不断的发 展，目前剪力 墙结构就广泛的应用于高层住宅。因此，对高层剪力墙住宅力学性能进行研究具 有非常重要的意义。本设计为大连市沙河口区东方圣荷西 1 号楼高层剪力墙结构住宅楼 设计。建筑面积为 4000 平方米，地下一层，地上十二层，层高 2.8 米，总高度 33.6 米， 一梯三或者两户。在确定了剪力墙位置之后，首先进行重力荷载的计算和风荷载的计算、 水平地震作用的计算，第二步根据结构在各种荷载的作用下的内力计算进行荷载的内力 组合，取最为安全的结果进行计算配筋并且绘出图纸。在整个设计过程之中，必须严格 遵循相关的规范要求，并参考相关的资料和有关的国家颁发的标准规范，对设计的各个 环节进行综合全面科学性的考虑和安排。 关键词：剪力墙结构；高层建筑；住宅 XX 大学土木工程毕业设计第 II 页 XX 大学土木工程毕业设计第 III 页 1 1 绪绪 论论 1 1 1 1. . 1 1 高层剪力墙结构的特点高层剪力墙结构的特点1 1 1.1.1 剪力墙结构特点分析1 1.1.2 剪力墙结构的类型.1 1.1.3 剪力墙结构体系的类型分析.2 1.1.4 高层住宅剪力墙结构的一般计算方法2 1.21.2 工程概述工程概述3 3 1.2.1.1 设计的题目.3 1.2.1.2 工程概况.3 1.2.1.3 原始的资料3 1.2.1.4 结构施工图4 2 2 建筑设计建筑设计5 5 2.12.1 平面设计的内容和原则平面设计的内容和原则. .5 5 2.22.2 平面设计平面设计5 5 2.2.1.1 居住部分的平面设计.5 2.2.1.2 辅助部分的平面设计6 2.2.1.3 交通部分的平面设计7 2.2.1.4 户外平面的组合设计7 2.2.1.5 户间平面的组合设计8 2.32.3 剖面设计剖面设计8 8 2.3.01 层数.8 2.3.02 层高8 2.3.03 剖面组合.9 2.042.04 立面设计立面设计. .9 9 2.52.5 高层住宅的相关技术设计高层住宅的相关技术设计. .1010 2.5.01 垂直交通的设计.10 2.5.02 楼梯间的防火设计10 XX 大学土木工程毕业设计第 IV 页 2.62.6 构造设计构造设计1212 2.6.01 建筑施工图.12 2.6.02 工程的做法.12 2.6.03 楼梯的构造13 2.6.04 门窗的构造13 0 03.3. 结构结构的的设计设计1414 3.013.01 结构的方案结构的方案1414 3.023.02 剪力墙类型的判段及刚度的计算剪力墙类型的判段及刚度的计算1414 3.2.01 剪力墙的类型判段14 3.2.02 剪力墙刚度的计算23 3.33.3 荷载计算荷载计算4242 3.3.01 重力荷载的计算42 3.3.02 风荷载的计算45 3.3.03 水平地震作用的计算48 3.043.04 结构水平位移的验算结构水平位移的验算5454 3.053.05 水平地震作用下的结构内力的计算水平地震作用下的结构内力的计算5656 3.5.01 总剪力墙、总框架的内力的计算56 3.5.02 剪力墙的内力计算59 3.063.06 在风荷载作用下的结构内力计算在风荷载作用下的结构内力计算6262 3.073.07 在竖向荷载作用下的结构内力计算在竖向荷载作用下的结构内力计算6666 3.7.01XSW-04 竖向荷载作用下的内力计算.66 3.7.2 XSW-03 竖向荷载作用下结构内力.计算70 3.7.033.7.03内力计算内力计算7171 3.083.08 内力组合内力组合7474 XX 大学土木工程毕业设计第 V 页 3.093.09 剪力墙的截面设计剪力墙的截面设计8181 3.9.01XSW-04 截面设计81 3.9.02xSW-04 截面设计83 3.103.10 楼板设计方案楼板设计方案8888 3.10.01 荷载的取值88 3.10.02 区格 A 的计算89 3.10.03 区格 B 的计算.91 3.10.04 区格 C 的计算95 3.10.05 支座弯矩处的配筋计算98 3.113.11 楼梯处设计楼梯处设计. .100100 3.11.01 梯段板的计算101 3.11.02 平台板的计算.102 3.11.03 平台梁的计算.104 结论结论107107 致谢致谢. .108108 参考文献参考文献109109 XX 大学土木工程毕业设计第 6 页 1 绪论绪论 1.01 高层剪力墙的特点 1.1.01 住宅剪力墙结构的特点 剪力墙结构是由一系列的剪力墙是垂直和水平交叉,既是承重结构又是作为一个单独的 围护结构类型,一般采用钢筋混凝土作为剪力墙建筑材料,厚度的墙变薄和有更大的平 面刚度,由于剪力墙一般同时纵横交错,整体刚度将远远大于框架,高层建筑风荷载和地 震力提供了有利的条件。因为剪力墙的布置规则很有讲究,墙上打开的洞会受到一定的 限制,所以这需要符合建筑空间组合类型。 。 1.1.02 剪力墙的类型 类型的划分一般按照剪力墙上所开洞口的大小、多少和排列方式。剪力墙共有以 下几种类型。 （1）.整体墙 整体墙的判别大约为：在墙体上没有门窗洞口或者洞口的面积较小的情况下，这 面墙可以适当忽略洞口的存在。于是，将这种剪力墙称之为整体剪力墙，简称为整体 墙。门窗的洞口面积之和如果不超过剪力墙侧面积的百分之十五，且当洞口间净距和 孔洞到墙边净距大于洞口长边尺寸时候，即吃墙体称之为整体墙。 （2）.小开口整体墙 当窗、门洞口的尺寸会比整体墙的尺寸要大一些的时候，在此时候墙肢中已经出 现了局部弯矩，那么就将其称为小开口整体墙。 （3）, 联肢墙 在剪力墙上会开有一列或者多列的洞口，且洞口尺寸都相对较大一些。那么，在 此时候剪力墙受力相当于洞口间的连梁连接在一起的一系列的墙肢，故称之为连肢墙。 （4）. 框支剪力墙. 当需要设计的住宅底层需大空间的时候，我们要采用框架结构来支撑上部剪力墙 结构，从而就形成了框支剪力墙。在地震的多发地区，设计者不会容许出现采用纯粹 XX 大学土木工程毕业设计第 7 页 框支剪力墙结构的出现。 （5）. 壁式框架 在联肢墙中，洞开的再大一些的话，就会使得墙肢刚度变得较弱，当连梁的刚度 相对较强时候，那么剪力墙的受力特性已接近了框架结构。由于剪力墙的厚度较框架 结构梁柱的宽度要小一些，故称之为壁式框架结构。 （6）、开有不规则洞口的剪力墙结构 有时候设计者为了满足建筑使用的要求，需要在剪力墙上面开有较大的洞口满足 设计的要、求，而且洞口的排列将会不规则，这种情况下即成为了此种类型。在此需 要说明的是，上述剪力墙类型的结构划分不是严格意义上划分，所以具体情况具体分 析。 1.1.03 剪力墙结构体系的类型 剪力墙结构类型有以下几种情况 （1）.普通剪力墙结构。 结构体系全部由剪力墙组成，这种情况主要适用于小房间的结构设计要求。 （2）. 框架-剪力墙。是由框架与剪力墙结构组合成的体系，适用在需要有局部空间的 建筑。 （3）框支剪力墙。剪力墙结构的底部如果需要有大空间的时候，若剪力墙无法全部落 地时，就需要采用框支剪力墙结构。 1.1.04 高层住宅剪力墙计算方法 当剪力墙承受的竖向荷载时候，一般就是结构自重和楼面荷载的设计，通过楼面 然后传递到剪力墙。竖向荷载除了在连梁内产生弯矩，在墙肢内主要产生的是轴力。 在水平荷载的作用下，剪力墙的受力分析实际上就成为了二维平面问题，比较精 确的计算应该是按照平面问题进行求解。所以可以借助于计算机，也可以用有限元方 法进行计算。虽然计算精度高，但是工作量较大。在工程设计中，可以根据不同类型 剪力墙的受力特点，用以简化计算。 XX 大学土木工程毕业设计第 8 页 1.整体墙以及小开口整体墙 当在水平力的作用下的时候，整体墙类似于一个悬臂柱，可以按照悬臂构件的计 算方法来计算整体墙的截面弯矩和剪力。小开口整体墙，由于洞口的影响，导致墙肢 间的应力分布不是直线，但是偏离不是很大，在整体墙计算方法的基础上加以修正就 可以计算。 2.联肢墙 联肢墙由一系列连梁约束墙肢组成的，可以采用连续化的方法进行近似计算。 3、壁式框架 壁式框架可以将其简化为带刚域的框架结构，用改进的反弯点法计算即可。 4、框支剪力墙和开有不规则洞口的剪力墙 此两类剪力墙相对来说比较复杂，最好借助于计算机进行计算。 当剪力墙考虑到地震作用组合的时候，正截面抗震承载力应该按造规定的方法计 算，在其正截面承载力计算公式的一边，要除以。剪力墙各墙肢截面要考虑地震作 RE 用组合的弯矩设计值：当抗震等级为一级时候，剪力墙底部的加强部位和上一层，应 该按墙肢底部截面，要考虑到地震作用组合弯矩设计值采用，那么其他部位要考虑地 震作用组合弯矩设计值乘以增大系数。 1.02 工程概述 1.2.01 设计题目 高层剪力墙结构住宅楼建筑结构设计。 1.2.2 工程概况 结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构。住宅建筑面积为 4000m2，地下一层，地上十 二层，采用塔式式住宅。一梯三或者两户为主。 1.2.4 结构施工图 1.建筑总平面图及建筑设计说明 XX 大学土木工程毕业设计第 9 页 2.底层平面图 1：1001:200 3.标准层平面图、顶层平面图 1:1001:200 4.正立面图 1：1001:200 5.侧立面图 1:1001:200 6.剖面图 1:100 2 建筑设计建筑设计 2.01 平面设计的内容和原则 1.建筑设计高层住宅楼的通常是与平面设计开始。图形的设计内容 和步骤一般是:室内各个功能空间的平面组合的平面设计,室内设计, 平面组合设计之间的门。 2.室内的每个功能空间平面设计是根据不同的用途的要求,合理布 置家具,设备,然后确定平面形状的函数空间,面积大小,合理的门窗, 并满足要求的建筑物理相关。 3.室内组合的平面设计是在每个功能空间的基础上,平面设计,室 内整体功能,利用室内空间运输将居住空间和辅助空间组合成一个有 机整体,形成一个不同的模型。 4.平面组合设计之间的门是基于用户的室内组合设计,几个相同的 或不同的模型,结合公共交通空间平面组合成整个住宅 2.02 平面设计 2.2.01 居住部分的平面设计 主要资源的“住房建筑”、“高层建筑防火规范”、“建筑施工图标准”、 “住宅建筑设计”等等。 XX 大学土木工程毕业设计第 10 页 客厅 客厅是家庭的核心,首先是一个公共空间。这个意义上的公众可能会 与人相处,更重要的是这是一个收集的各种生活设施于一体的活动。 不同的设施相互链接的功能,也要尽量符合部门的原则在布局,即视觉 上相互独立。我们的目的是尽可能地将会扩展到其他独立卧室的空间 函数集中成一个整体,而不是简单的机械不同房间的摆设堆积在一个 地方。你会使空间提前计划作为一个整体,一个通用分区,如餐饮、娱 乐、学习、会客区等等。 (2)卧室 根据定义,一个卧室,一个空间为居民的睡眠、休息。它必须是一个房 间,门、窗、橱柜。不应该导致另一个卧室的门,但应该去的地方,例 如走廊,如果它是导致另一个卧室,所以房间应该被称为。窗口不能被 任何大小的窗口,让人们走出窗口为原则。一些房间在地下室,一扇门,一 扇窗户,也有一个壁橱,但是窗户很小(英尺两英尺左右),它还不能被 称为一个卧室。和一些房间,门,窗户也大,但没有一个壁橱,也不能成 为一个卧室。,应该叫小房间。小房间的设计和使用有时也被称为:学 习、办公、学习的房间,孩子的房间,游戏房间,等。 2.2.02 辅助部分平面设计 辅助部分的平面设计包括、阳台、厨房、卫生间等生活必须但又不主要的房间的 平面设计。主要参考资料有住宅建筑设计 房屋建筑学 、 房屋建筑制图统一标准 、 高程建筑防火规范 、等。 阳台 阳台是住宅空间的外围。这个设计方案中的阳台,客厅中,它的主要功能是为居民种 植鲜花,空气,沐浴在衣服、健身需求的户外活动,如休息。根据功能和特征的阳台,地 面选择耐用、耐腐蚀、防滑、易洁的材料,如地砖、天然石材、人造石材、水泥砂浆在 地上。墙面需要坚强,美丽的,安全的,其高度不应小于1.1的高级体系结构。明确的栏 杆之间的距离不超过0.11米。墙面宜用外墙涂料漆、外墙瓷砖和天然石材,通常水泥产 品和砖、玻璃或金属部件、塑料材料。天花板为绘画。门实用的面积为2.88平方米,平 面尺寸是1200 mm x 2400 mm。 卫生间 卫生间是多样设备和多种功能聚合的家庭公共空间，又是私密性要求比较高的空 XX 大学土木工程毕业设计第 11 页 间，同时卫生间又兼容一定的家务活动，如洗衣、粗藏等。现在的住宅力，卫生间的 尺寸将会越来越大，功能也越来越多。打的卫生间可以放下浴缸，满足富裕或者有生 活追求的人的日程生活的需要。从原则上来讲卫生间是家居的服设单元，但考虑到你 舒适程度，本设计方案中有的卫生间面积 8.64m2，平面尺寸为 2400mm×3600mm，窗 户的尺寸为 1200mm×1500mm，门的尺寸为 900mm×2100mm，有的卫生间面积为 5.4m2，平面尺寸 1800mm×3000mm，门尺寸 900mm×2100mm。 2.2.03 交通部分平面设计 住宅的交通部分包含室内交通、室外公共交通两部分，室外公共交通部分主要包 括走道、楼梯、电梯。在本次结构设计中室内走道宽度为 2200mm，力求宽敞美观， 便于活动； 室外交通为了满足高层建筑防火规范 公共电梯设为两部，梯段宽度按 1100mm 设计。 电梯是高层住宅的主要交通工具，设计时考虑了电梯的机动性及体验等因素，所 以本设计方案设计两部电梯，均设定为 8 人电梯，满足载人、搬运家具等日常要求。 2.2.4 户外平面组合设计 户外平面组合设计主要考虑户外空间和解决方案之间的关系,形成一个合理的模型,室 内空间运输将居住空间和辅助空间组合成一个有机整体。公共圆圈的中心,客厅是家庭 生活的地方设置,这个设计将其位置靠近门,位于中央部分的平面,直接通过外部窗口, 朝南,采光和通风可以满足要求。围绕卧室是一个成员各自的个人圈子休息,工作的地 方,安静、独立、直接对外窗口,可以满足要求的足够的采光和通风。集中在厨房家务, 因为烟、蒸汽、热损失,分离出独立的计划,和直接对外窗口,可以满足要求的足够的采 光和通风。 在这个设计平面组合,要做到静态分离,厨餐分离、干湿分离。 2.2.05 户间平面组合设计 根据将板式住宅和塔式住宅的优缺点的对比，板式和塔式住宅的优缺点介绍如下： 板式住宅优势：一般的南北通透或事情出现,所以良好的通风,室内空气的流动性强。 XX 大学土木工程毕业设计第 12 页 第二,深度很小,光阳光,因此质量较好是不太可能出现黑色的房间。首先,公摊面积小,高 房价。第二,外部采光,因此更有可能厨卫明亮。 塔式住宅优势：首先，体积小，容易塑造各种各样的形象，第一、一般一梯多户 （本设计为一梯三户或者两户） ，因此交通空间节约。第二、在户型上，容易设计出较 比较人性化的户型，第三、小区整风性好，采光比较好。本设计采用塔式住宅。 2.03 剖面设计 2.3.01 层数 考虑到经济、使用要求需求、防火要求需要，本设计方案根据任务书的要求设地 上部分为 12 层，地下负一层设地下室，电梯房设在顶部。 2.3.02 层高 考虑到本次住宅设计的使用性质和特点、结构布置需求、室内空间比例要求、采 光通风要求，本设计方案取高层的层高如下： -112 层为 2.8m。 为了防止雨水流入 室内，为了防止建筑物沉降和首层室内地面标高过低，室内外高差为 0.45m。 2.3.03 剖面组合 高层住宅部分组合设计在平面组合的基础上,其主要任务是根据要求的住宅使用垂 直和造型需要,考虑各种高的房间在垂直布置。前部分的组合,应该首先统一一些数据,然 后根据每个房间的性质的不同使用分层组合在垂直方向。高度一致的层,每一层的装修 有点变化,层结合通常按标准,低等级对应使用的房间,卫生间,厨房空间对齐,这样通过结 构布置和设备。房间高度较大的公共使用的零部件和设备的房间,通常是有组织的在楼 下的二层或地下室,也可以组织在顶部的层,如车库常常被放置在底层;这个建筑设计电梯 机房布置在顶层。 XX 大学土木工程毕业设计第 13 页 2.04 立面设计 高层住宅的立面是表示一个建筑的外部形象的图面。立面设计也是在满足使用各 种要求和技术以及经济条件下，运用立面构图的一般规律，对其外表面内的种种需要 表述的东西进行组织安排，以取得良好的效果展示给看图者。 高层住宅立面构成一般包括：墙、梁、柱等，门窗、阳台、花台、外廊等建筑元 素，以及台阶、雨棚、勒脚、檐口等保护性元素。巧妙的利用这些构建，使其以合理 的尺寸、比例，形成良好的组织安排，即运用节奏韵律，是立面设计的主要方法和任 务。立面设计有以下几个步骤： 1、根据高层住宅空间组合的平剖面关系，画出各个立面的大致轮廓，作为立面设 计的基础轮廓。 2、对各个立面墙进行处理，门窗的排列，线条的安排等，形成立面的大致样式。 3、进行重点处理的部位有入口、门廊、檐口等。 楼面设计还应注意以下几个地方： 1、比例的协调。 一般来说,建筑的高度应该除了檐、勒脚之外大小保持适当的比例,另外梁跨度和 柱长细也要有相应的比例,门窗也应保持适当的比例。 。 2、节奏感强。 结构的节奏是非常重要的手段,这是高层住宅的立面表达方式。特别是在住宅建 筑立面的阳台区域,更多的构件需要有一定的变化规律和节奏。 3、虚实对比。 由于形式的光线和阴影的变化,这会形成强烈的对比。在墙面之间的实体、门窗 洞、栏板等地方是虚实对比的,对比后要处理虚实的关系。 XX 大学土木工程毕业设计第 14 页 2.5 高层住宅楼相关技术设计 2.5.01 垂直交通设计 高层住宅主要交通工具是电梯，楼梯为辅助工具，在前期的建筑设计时考虑了电 梯和消防前室布置， 考虑到了建筑的经济性，本设计方案地上总层数为 12 层，为满 足高层民用建筑防火规范 6.1.1.1 十八层及十八层以下的住宅，每层不超过 8 户、 建筑面积不超过 650m2的楼层，且设有一座防烟楼梯间和消防楼梯的塔式住宅的规定。 由于一层只有三户或者，人流量不是很大，所以设电梯台数为两台，均为 8 人中速的 电梯。由于高层民用建筑设计防火规范的 6.2.1.2 前室面积有规定，公共建筑不应 该小于 6.00m2，民住建筑不应该小于 4.50m2，本设计方案的消防前室面积为 10.08 平 方米，且前室和楼梯门都是乙级防火门，并向疏散方向开启，满足消防的要求。 2.5.02 楼梯间防火设计 一、疏散用的楼梯间应符合下列规定： 1、楼梯应该能够自然采光和自然通风,并宜设置在外墙; 2、楼梯间沸水,易燃材料不应设置库房内,滑槽; 3、楼梯的房间不应该影响疏散的预测或其他障碍; 4、楼梯间不应敷设在甲、乙、丙类液体管道; 5、在楼梯间的公共建筑不应可燃气体管道敷设; 6、在楼梯间的住宅建筑不应可燃气体管道铺设和设置可燃气体流量计。当住宅建 筑必须设置、金属套管和设置切断空气供应的设备应采用保护等。 二、封闭楼梯间除应符合本规范第一条的规定，还应该符合下列规定： 1、当不自然采光和自然通风应设置根据要求的防烟楼梯井; 2、走廊和楼梯间的第一层前庭等包括在楼梯间,形成封闭楼梯间,但应扩大采取措 施如乙级防火门和其他走廊和房间隔; 3、除了楼梯门,楼梯墙内不应该打开另一扇门开口; 4、高层建筑(仓库),一个集群的公共建筑,人员密集的多个 c 类车间设置楼梯间、封 闭楼梯门应该乙级防火门,应开放疏散方向; XX 大学土木工程毕业设计第 15 页 5、其他建筑封闭楼梯间的门可以使用双向回转门。 三、防烟楼梯间除应符合有关规定第 1 条本规范的,应当符合下列要求: 1、当不自然采光和自然通风,楼梯设置应根据本规范的规定第九章烟或排烟设施, 应当根据本规范的规定第十一章集消防应急照明; 2,入口处的楼梯应设置在烟室,阳台开敞式或凹画廊等等。在烟室可以分享消防电 梯前室; 3、在房间使用面积:公共建筑不应小于 6.0 平方米,居住建筑不应小于 4.5 平方米; 分享房间以前面积:使用公共建筑、高层建筑和高层仓库不得少于 10.0 平方米,居住 建筑不应小于 6.0 平方米; 4、疏散走道到房间,房间门之前,楼梯应该乙级防火门; 5 之前,除了楼梯门,房间门,房间的防烟楼梯间前和内壁的孔不应该打开另一扇门 (除了住宅楼梯前室); 2.6 构造设计 2.6.1 建筑施工图 1.建筑总平面图及建筑设计说明 1:1000 2.底层平面图 1:100 3.标准层平面图 1:100 4.顶层平面图 1:100 5.正立面图 1:100 6.侧立面图 1:100 7.剖面图 1:100 8.节点详图 1:20 2.6.02 工程做法 一、屋面做法 XX 大学土木工程毕业设计第 16 页 1、3 厚 BAC 双面自粘防水卷材 2、20mm 厚 1：3 水泥砂浆找平层 3、50mm 厚，苯板保温层 4、1：8 膨胀珍珠岩 2，找坡最薄弱处 30mm 5、20mm 厚度水泥砂浆找平层 6、120mm 厚度现浇混凝土板 7、10mm 厚度水泥砂浆刮灰膏刷涂料 二、墙体做法 1 外墙做法（从内到外）10mm 水泥砂浆刮灰膏涂料 2、12mm 水泥砂浆，220mm 厚钢筋混凝土墙 3、20mm 厚水泥砂浆找平 4、30mm 苯板保温，外墙加隔热涂料。 5、内墙（由内到外） ，10mm 厚水泥砂浆石灰膏打底， 6、5mm 厚水泥石灰砂浆罩面 7、200mm 厚钢筋混凝土墙 8、5mm 厚水泥石灰砂浆罩面 9、10mm 厚水泥砂浆石灰膏打底 2.6.03 楼梯构造 楼梯构造设计要求主要有如下几点：耐久坚固、防火、安全、通行方便、简洁、 美观。在楼梯的样式中，最常见的是双跑式楼梯、直跑楼梯、三跑楼梯和剪刀式楼梯 等等。从构造方面上考虑，楼梯主要由梯段、平台、栏杆扶手这三部分组成的。住宅 楼梯的几个常用尺寸为楼梯的踏步尺寸，宽 240 280mm，高 160 180mm，常取 250mm×175mm 左右；扶手高度一般取为 900mm，楼梯平台或者梯段下通行的净空高 度不应小于 2m。 2.6.04 门窗构造 1、按门窗的大致类 XX 大学土木工程毕业设计第 17 页 （1）平开门窗：门窗扇向内开或者向外开。 （2）推拉门窗：门窗扇启闭采用了横向移动。 （3）折叠门：开启时门扇可以折叠。 （4）弹簧门：装有弹簧合页，开启后自动关闭。 （5）其它门：卷帘门、上翻门、升降门等。 2、按门窗材料分为：塑料门窗、钢门窗、玻璃钢门窗等。 3、按门窗的功能可分为：百叶门窗、防火门隔声门等。 4、按门窗的位置可以分为：外门和内门。侧窗和天窗。 本设计中楼梯门设定为平开防火门，入户门设定为平开防盗门，厨房设定为铝合 金推拉门，窗户都采用推拉窗。如果有特殊的门窗，详见建筑图细部图。 3. 结构设计结构设计 3.01 结构方案 1、结构体系的选择和结构的布置 本设计为民用住宅，有开间较小的特点，楼层为 12，层地下负一层，主体高度 33.6 米，采用钢筋混凝土剪力墙的结构体系。 结构布置图详见图 3.1。 设计中楼盖采用的是钢筋混凝土现浇板，板厚 120mm。+0.000 到顶部全部采用剪 力墙墙厚均为 200mm。 2、基础选择 对高层建筑应根据上部结构等因素,工程地质、施工优先选择完整性好箱和筏板基 础,根据城市规划,请考虑这个按照要求防空人防地下室工程,采用箱形基础上部剪力墙 。 XX 大学土木工程毕业设计第 18 页 地下室高度 3.0m，埋置的深度为 4.8m。根据规范中所提及到的，箱基的埋置深度 不得小于建筑总高度的十五分之一；箱形的高度不得小于基础总长度的二十分之一， 并且不小于 3m，所以均满足要求。 箱基顶板厚度为 250mm，底板厚度 400mm，外墙厚度 300mm，内墙厚度 250mm。 3、材料的选择 混凝土：上部结构、箱形基础都用 C30.。 钢筋：墙体端部的钢筋和梁中的受力钢筋以及基础中的受力钢筋均采用 HRB335，其他的钢筋均采用 HPB300 的钢筋。 3.02 剪力墙类型判别及刚度计算 3.2.1 剪力墙的类型判别 根据高层建筑箱形 .筏形基础技术.规范 ，当单层的地下室为箱基，上部结构 为框架结构或者剪力墙剪力墙时，嵌固部位可取箱基顶部，所以±0.000 处作为上部结 构固定端。 XX 大学土木工程毕业设计第 19 页 图 3.1 平面图的布置 XX 大学土木工程毕业设计第 20 页 表 3.01 剪力墙的数量总汇（纵墙） XX 大学土木工程毕业设计第 21 页 表 3.02 各墙肢的截面面积 表 3.03 各墙肢截面的形心以及组合截面形心的位置（）m 剪力墙编 号 1 Y 2 Y 3 YY4 组合截面形 心 XSW-10.53.55 5.95 8.4 3.782 XSW-20.42.655.954.204 XSW-30.652.351.122 XSW-51.33.651.543 XSW-60.53.31.9 XSW-70.654.457.54.804 XSW-80.252.50.551 XSW-90.654.758.14.3 XSW-102.056.854.261 XSW-140.11.250.79 剪力墙编 号 1 A 2 A 3 AA4 j A XSW-10.200.30.180.080.76 XSW-20.160.260.581.00 XSW-30.260.10.36 XSW-50.520.060.58 XSW-60.200.200.40 XSW-70.260.300.441.00 XSW-80.100.120.59 XSW-90.260.420.200.88 XSW-100.820.701.52 XSW-140.040.060.10 XX 大学土木工程毕业设计第 22 页 表 3.04 墙肢的形心到组合截面形心的距离( )m 剪力墙编号 1 y 2 y 3 yy4 XSW-13.320.272.134.58 XSW-23.8041.5541.746 XSW-30.4721.228 XSW-50.2432.107 XSW-61.41.4 XSW-74.1540.3542.696 XSW-80.3011.949 XSW-93.650.453.8 XSW-102.2112.589 XSW-140.690.46 表 3.05 各墙肢惯性矩及组合截面惯性矩 4 ()m 剪力墙编号 I1I2I3I4II XSW-10.0170.0560.0120.0010.086 4.808 XSW-20.0090.0370.4060.452 5.163 XSW-30.0370.0020.039 0.248 XSW-50.2930.00050.2935 0.551 XSW-60.0170.0170.034 0.818 XX 大学土木工程毕业设计第 23 页 XSW-70.0370.0560.1770.27 7.993 XSW-80.0020.1770.179 0.644 XSW-90.0370.1540.0170.208 6.644 XSW-101.1490.7151.864 10.565 XSW-140.00010.00050.0006 0.033 表 3.06 各剪力墙连梁的计算跨度 剪力墙编号L1L2L3 XSW-12.451.852.45 XSW-21.851.85 XSW-31.15 XSW-51.25 XSW-62.45 XSW-73.051.85 XSW-81.25 XSW-93.051.85 XSW-101.65 XSW-141.25 表 3.07 各个剪力墙连梁的惯性矩 4 ()m 剪力墙编号 1 b I 2 b I 3b I XX 大学土木工程毕业设计第 24 页 XSW-10.03660.03660.0366 XSW-20.03660.0366 XSW-30.0057 XSW-50.0057 XSW-60.0366 XSW-70.03660.0366 XSW-80.0057 XSW-90.03660.0366 XSW-100.0057 XSW-140.0057 表 3.08 连梁的折算惯性矩 4 ()m 剪力墙编号 1 0 b I 0 2b I 0 3b I XSW-10.01980.01480.0198 XSW-20.01480.0148 XSW-30.0036 XSW-50.0038 XSW-60.0198 XSW-70.02370.0148 XSW-80.0038 XSW-90.02370.0148 XX 大学土木工程毕业设计第 25 页 XSW-100.0044 XSW-140.0038 表 3.09 墙肢轴线间距一半( )m 剪力墙编号 1 C 2 C 3 C XSW-13.052.42.45 XSW-22.253.3 XSW-31.7 XSW-52.35 XSW-62.8 XSW-73.63.05 XSW-82.25 XSW-94.13.35 XSW-104.8 XSW-141.15 剪力墙编号 1 D 2 D 3 D XX 大学土木工程毕业设计第 26 页 表 3.10 连 梁刚度系数 表 3.11 各剪力墙的类型判断 编号 j I (m4) I (m4) In=I- j I (m4) k j bj jbj l aI 1 3 2 I In 类型 XSW-10.0864.8084.7220.03458100.982=0.906壁式框架 XSW-20.4525.1634.7110.037626100.912100.843100.467100.958=0.906壁式框架 XSW-70.277.9937.7230.033632100.966=0.906壁式框架 XSW-80.1790.6440.4650.0122100.722100.969=0.906壁式框架 XSW-101.86410.5658.7010.022412100.824100.982=0.906壁式框架 3.2.2 剪力墙的刚度计算 1、XSW-1 和 XSW-6 和 XSW-7 和 XSW-9 以及 XSW-14(壁式框架)的刚度计算 (1)XSW-1 壁式框架梁柱轴线由剪力墙连梁和墙肢的形心轴线决定。图 3.2 为 XSW-1 的计算 简图 3.3 为壁式框架刚域长度。表 3.12、表 3.13 分别计算壁梁和壁柱的等效刚度，将 壁式框架转化为等截面杆件，然后计算 XSW-1 柱的侧移刚度（表 3.14） 。 2400 2450 280028002800 3050 XX 大学土木工程毕业设计第 28 页 图 3.2 XSW-1 计算简图 图 3.03 XSW-1 刚域的长度 表 3.12 XSW-1 壁梁等效刚度的计算 楼 层 梁 bb bh()m m b I 4 ()m 0 l( )m l ( )m 0 / b hl v 4 ( 10 ) c E I 2 ()kN m: 4 ( 10 ) b K 左2.453.050.53060.543115.02837.714 中1.852.40.70270.40897.809540.754 1- 12 右 0.21.30.0366 2.452.450.53060.54359.621424.355 表 3.13 XSW-1 壁柱等效刚度的计算 XX 大学土木工程毕业设计第 29 页 楼 层 柱 号 cc bh ()m m c I 4 ()m 0 h ( )m h ( )m 0 / c hh v 5 ( 10 ) c E I 2 ()kN m: 4 ( 10 ) c K ()kN m: 左0.2×1.00.01672.02.80.5000.57 4.9347 20.561 左中0.2×1.50.05632.1252.80.7060.4079 9.92541.355 右中0.2×0.90.01221.9552.80.4600.6184 4.112 17.133 12 右 0.2×0.40.00111.7252.80.2320.877 0.6069 2.529 左 0.2×1.00.01672.02.80.5000.57 7.836 27.986 左中 0.2×1.50.05632.252.80.6670.4331 14.0976 50.349 右中 0.2×0.90.01221.952.80.4620.6056 6.562 23.436 2-11 右 0.2×0.40.00111.752.80.2290.861 1.1638 4.156 左 0.2×1.00.01672.552.80.3920.6888 5.3429 18.112 左中 0.2×1.50.05632.6752.80.5610.5151 11.6685 39.554 右中 0.2×0.90.01222.5252.80.3560.7185 4.1936 14.216 1 右 0.2×0.40.00112.4252.80.1650.925 0.5495 1.863 表 3.14 XSW-1 壁柱的抗侧移刚度 楼层 柱 号 h ( )m c K 4 ( 10 ) ()kN m: K 2 b c K K c 2 K K K b c K K c 0.5 2 K K D 2 12 cc K h (×105) (/)kN m 柱 根 数 n C hD (×105) ()kN 12 壁柱 1 2.8 20.561 1.0650.3471.4865 1 12 壁柱 2 2.8 41.355 1.1390.3633.1260 1 12 壁柱 3 2.8 16.923 2.3250.5381.9203 1 12 壁柱 4 2.8 2.529 5.5920.7370.3883 1 16.611 2-11 壁柱 1 2.8 27.986 1.3480.4031.7263 1 2-11 壁柱 2 2.8 50.349 1.5580.4383.3754 1 2-11 壁柱 3 2.8 23.436 2.7780.5812.0865 1 21.459 XX 大学土木工程毕业设计第 30 页 2-11 壁柱 4 2.8 4.156 5.860.7460.4756 1 1 壁柱 1 2.8 18.112 0.20820.5941.4835 1 1 壁柱 2 2.8 39.554 0.19840.593.2180 1 1 壁柱 3 2.8 14.216 0.4580.6861.3447 1 1 壁柱 4 2.8 1.863 1.30730.8950.2286 1 18.511 (2)XSW-6 壁式框架的梁柱轴线要由剪力墙的连梁和墙肢形心轴线所决定。图 3.4 是 XSW-6 的计算简图。图 3.5 是壁式框架刚域长度。表 3.15 和、表 3.16 分别计算了壁梁和壁柱 的等效刚度。设计过程中将壁式框架转化为等截面杆件，然后计算 XSW-6 柱的侧移刚 度（表 3.17） 。 XX 大学土木工程毕业设计第 31 页 图 3.4 XSW-6 计算简图 图 3.5 XSW-6 刚域的长度 表 3.15 XSW-6 壁梁等效的刚度计算 楼层 cb bh ()m m b I 4 ()m 0 l( )ml( )m 0 b h l v c E I 4 ( 10 ) 2