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钢楼梯计算书

清河4#钢梯计算书

项目编号:

No.1

项目名称:

XXX项目

计算人:

XXX设计师

专业负责人:

XXX总工

校核人:

XXX设计师

日期:

2015-XX-XX

中国建筑科学研究院

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）

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日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）

0.00

混凝土容重（kN/m3）

25.00

钢材容重（kN/m3）

78.00

裙房层数

0

转换层所在层号

0

嵌固端所在层号

1

地上部分层数

3

地下室层数

0

墙元细分最大控制长度（m）

1.00

弹性板细分最大控制长度（m）

1.00

转换层指定为薄弱层

是

墙梁跨中节点作为刚性楼板从节点

是

高位转换结构等效侧向刚度比计算

传统方法

墙倾覆力矩计算方法

考虑墙的所有内力贡献

考虑梁板顶面对齐

否

构件偏心方式

传统移动节点方式

结构材料信息

钢结构

结构体系

钢框架结构

恒活荷载计算信息

一次性加载

风荷载计算信息

不计算风荷载

地震作用计算信息

计算水平地震作用

结构所在地区

全国

规定水平力的确定方式

楼层剪力差方法（规范方法）

墙梁转框架梁的控制跨高比（0=不转）

0.00

框架连梁按壳元计算控制跨高比

0.00

扣除构件重叠质量和重量

否

刚性楼板假定计算信息

不强制采用刚性楼板假定

楼梯计算信息

不带楼梯进行计算

采用指定的刚重比计算模型

否

墙柱刚度折减系数

1.00

（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）

否

按框架梁建模的连梁混凝土等级默认同墙

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:

计算软件信息

32位

线性方程组的解法

Pardiso

地震作用分析方法

总刚分析方法

位移输出方式

简化输出

吊车荷载计算

否

生成传给基础的刚度

否

（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

砼框架抗震等级

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

否

是

程序自动考虑最不利水平地震作用

否

考虑双向地震作用

否

考虑偶然偏心

是

考虑偶然偏心的方式

相对于边长的偶然偏心

X向相对偶然偏心

0.05

Y向相对偶然偏心

0.05

重力荷载代表值的活载组合值系数

0.50

周期折减系数

1.00

特征周期（秒）

0.55

水平地震影响系数最大值

0.0800

用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的地震影响系数最大值

0.5000

结构阻尼比选取方法

全楼统一

结构的阻尼比（%）

5.00

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

传统方式

柱、墙设计时活荷载

不折减

传给基础的活荷载

折减

柱、墙、基础活荷载折减系数：

计算截面以上层数

折减系数

1

1.00

2-3

0.85

4-5

0.70

6-8

0.65

9-20

0.60

20层以上

0.55

梁楼面活荷载折减设置

不折减

梁活荷不利布置的最高层号

3

墙、柱设计时消防车荷载

折减

梁设计时消防车荷载

折减

（六）调整信息:

梁活荷载内力放大系数

1.00

梁扭矩折减系数

0.40

托墙梁刚度放大系数

1.00

支撑临界角（度）

20.00

梁端负弯矩调幅系数

0.85

梁端弯矩调幅方法

通过竖向构件判断调幅梁支座

地震作用下连梁刚度折减系数

0.60

柱实配钢筋超配系数

1.15

墙实配钢筋超配系数

1.15

梁刚度放大系数按2010规范取值

是

梁刚度放大系数按主梁计算

否

扭转效应是否明显

否

弱轴方向动位移比例（0-1）

0.00

强轴方向动位移比例（0-1）

0.00

薄弱层调整：

按刚度比判断薄弱层的方式

按抗规和高规从严判断

受剪承载力突变形成的薄弱层自动进行调整

否

指定的薄弱层个数

0

薄弱层地震内力放大系数

1.25

地震作用调整：

全楼地震作用放大系数

1.00

二道防线调整：

考虑双向地震时内力调整方式

先考虑双向地震再调整

0.2V0分段调整方法

规范方法

调整方式

min[alpha*V0,beta*Vfmax]

alpha

0.25

beta

1.80

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

否

计算地震位移时不考虑连梁刚度折减

否

钢管束墙混凝土刚度折减系数

1.00

（七）设计信息:

结构重要性系数

1.00

钢构件截面净毛面积比

0.95

梁按压弯计算的最小轴压比

0.15

钢构件材料强度执行《高钢规》JGJ99-2015

是

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照纯框架结构的规定采用

否

是

是

否

主梁、次梁均执行此条

主梁进行简支梁控制的处理方法

分段计算

梁保护层厚度（mm）

20.00

柱保护层厚度（mm）

20.00

梁柱重叠部分简化为刚域：

梁端简化为刚域

否

柱端简化为刚域

否

钢柱计算长度系数：

X向：

有侧移

Y向：

有侧移

柱配筋计算原则

按单偏压计算

柱双偏压配筋方式

等比例放大

柱剪跨比计算原则

简化方式（H/2h0）

过渡层信息：

过渡层个数

0

采用二阶弹性设计方法

否

二阶效应计算方法

不考虑

柱长度系数置1.0

否

考虑结构缺陷

否

墙柱配筋采用考虑翼缘共同工作的设计方法

否

否

否

圆钢管混凝土构件设计执行规范

高规（JGJ3-2010）

方钢管混凝土构件设计执行规范

矩形钢管砼规程（CECS159:

2004）

型钢混凝土构件设计执行规范

型钢砼组合结构规程（JGJ138-2001）

（八）配筋信息:

钢筋级别：

梁主筋级别

HRB400[360]

梁箍筋级别

HPB300[270]

柱主筋级别

HRB400[360]

柱箍筋级别

HPB300[270]

墙主筋级别

HRB400[360]

墙水平分布筋级别

HPB300[270]

墙竖向分布筋级别

HPB300[270]

边缘构件箍筋级别

HPB300[270]

箍筋间距：

梁箍筋间距（mm）

100.00

柱箍筋间距（mm）

100.00

墙水平分布筋间距（mm）

200.00

墙分布筋配筋率：

墙竖向分布筋配筋率（%）

0.30

墙最小水平分布筋配筋率（%）

0.00

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

1.00

HRB500轴心受压强度取400N/mm2

是

（九）荷载组合:

地震与风同时组合

否

考虑竖向地震为主的组合

是

普通风与特殊风同时进行组合

否

屋面活荷载、雪荷载和风荷载组合原则

屋面活荷载、风荷载和雪荷载同时进行组合

温度作用考虑风荷载参与组合的组合值系数

0.00

砼构件温度效应折减系数

0.30

水平地震作用分项系数γEh（主控）

1.30

水平地震作用分项系数γEh（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

117

2.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

3

1

C25

2

C25

20

Q235

2

10

Q235

2

C25

1

Q235

1

10

Q235

2

C25

2

Q235

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

1-3

360

270

20

360

270

20

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

1-3

360

270

270

270

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（%）

1-3

0.00%

0.30%

图3-1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:

m,m^2）

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BMIN

3

2.400

6.600

8.40

14.27,11.53

2.60

3.23

3.23

2.60

2

2.400

4.200

1.80

14.82,5.11

1.50

1.20

1.50

1.20

1

1.800

1.800

2.25

14.82,-0.44

1.50

1.50

1.50

1.50

4.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

3

2

√

1

√

√

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1

DL

恒荷载

工况2

LL

活荷载

工况3

EXP

X向正偏心地震

工况4

EXM

X向负偏心地震

工况5

EYP

Y向正偏心地震

工况6

EYM

Y向负偏心地震

工况7

LL2

考虑不利布置的活荷载（负包络）

工况8

LL3

考虑不利布置的活荷载（正包络）

工况9

LX

X向静震（规定水平力）

工况10

LY

Y向静震（规定水平力）

工况11

PX

X向正偏心静震（规定水平力）

工况12

MX

X向负偏心静震（规定水平力）

工况13

PY

Y向正偏心静震（规定水平力）

工况14

MY

Y向负偏心静震（规定水平力）

工况15

EX

X向地震

工况16

EY

Y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

1.20

1.00

1.00

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

1.40

--

0.70

0.50

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

1.30

0.50

3.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

1

1.35*DL0.98*LL

2

1.20*DL1.40*LL

3

1.00*DL1.40*LL

4

1.20*DL0.60*LL1.30*EH

5

1.20*DL0.60*LL-1.30*EH

6

1.00*DL0.50*LL1.30*EH

7

1.00*DL0.50*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

3

6.2

2.0

8.2

1.35

2

4.7

1.4

6.1

1.00

1

4.3

1.8

6.1

1.00

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自重和外加恒载

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（1t=1000kg）

图5-1恒载,活载,层质量分布曲线

图5-2质量比分布曲线

2.各层刚心、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

Xstif

Ystif

Alf

Eex

Eey

3

12.97

11.53

45.00

49.75%

14.98%

2

13.05

11.25

45.00

47.46%

164.58%

1

13.13

10.72

45.00

57.88%

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

Ratx

Raty

3

0.96

0.96

2

0.41

0.41

1

1.00

1.00

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。

Ratx1，Raty1（刚度比1）:

Ratx2，Raty2（刚度比2）:

表6-2楼层刚度比

层号

Ratx1

Raty1

Ratx2

Raty2

Rat2_min

3

1.00

1.00

1.00

1.00

1.00

2

1.80

1.62

1.26

1.13

0.90

1

6.27

2.45

3.29

*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（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/Vxp

Vy/Vyp

比值判断

3

72.27

74.64

1.00

1.00

满足

2

200.60

201.82

2.78

2.70

满足

1

413.39

413.39

2.06

2.05

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_final:

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_def

C_user

C_final

2,3

X,Y

1.00

1.00

1

X,Y

√

1.00

1.00

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

1

1.2537

90.00

T

98%

0%

2%

2%

5.00%

2

1.2537

90.00

T

98%

0%

2%

2%

5.00%

3

0.4669

179.97

T

50%

50%

0%

50%

5.00%

4

0.3381

6.72

X

6%

93%

2%

94%

5.00%

5

0.1865

94.36

Y

30%

1%

70%

70%

5.00%

6

0.1560

83.48

T

76%

2%

22%

24%

5.00%

7

0.1231

34.46

T

65%

18%

17%

35%

5.00%

8

0.1222

144.10

T

65%

19%

16%

35%

5.00%

9

0.0810

75.11

T

83%

1%

15%

17%

5.00%

图7-11-8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各地震方向参与振型的有效质量系数

振型号

EX

EY

振型号

EX

EY

1

0.00%

0.00%

2

0.00%

0.00%

3

16.41%

0.00%

4

52.11%

0.56%

5

0.64%

69.83%

6

0.90%

14.72%

7

9.10%

0.13%

8

3.12%

0.56%

9

0.95%

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

Coef1:

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定义值）

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）

RSW

Coef1

Coef2

Coef_RSWx

3

7.1

8.61%

1.00

1.00

2

8.9

6.19%

1.00

1.00

1

9.4

4.60%

1.00

1.00

Vx,Vy（kN）:

地震作用下结构楼层的剪力

RSW:

剪重比

Coef1:

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定义值）

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）

RSW

Coef1

Coef2

Coef_RSWy

3

6.1

7.39%

1.00

1.00

2

9.4

6.54%

1.00

1.00

1

12.2

5.98%

1.00

1.00

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

Ecx

Ecy

1-3

0.05

0.05

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

3

17.0（100.0%）

0.0（0.0%）

0.0（0.0%）

0.0（0.0%）

17.0

2

38.3（100.0%）

0.0（0.0%）

0.0（0.0%）

0.0（0.0%）

38.3

1

55.1（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

3

8.9（100.0%）

0.0（0.0%）

0.0（0.0%）

0.0（0.0%）

8.9

2

23.9（100.0%）

0.0（0.0%）

0.0（0.0%）

0.0（0.0%）

23.9

1

45.2（100.0%）

0.0（0