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典型框架结构建筑（办公楼）结构设计计算书

项目名称:

典型框架结构建筑（办公楼）设计

日期:

2016-5-20

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》（JGJ99-98）

8.《钢管混凝土结构技术规范》（GB50936-2014）

9.《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28-2012）

10.《矩形钢管混凝土结构技术规程》（CECS159:

2004）

11.《型钢混凝土组合结构技术规程》（JGJ138-2001）

12.《混凝土异形柱结构技术规程》（JGJ149-2006）

二.计算软件信息

本工程计算软件为SATWE2010V3.1.1版。

计算日期为2016年5月30日17时20分19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）

25.00

钢材容重（kN/m3）

78.00

裙房层数

转换层所在层号

嵌固端所在层号

地上部分层数

地下室层数

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

钢筋混凝土结构

结构体系

框架结构

恒活荷载计算信息

模拟施工加载1

风荷载计算信息

计算水平风荷载

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

（二）控制信息:

计算软件信息

64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

（三）风荷载信息:

地面粗糙度类别

修正后的基本风压（kN/m2）

0.40

X向结构基本周期（秒）

0.46

Y向结构基本周期（秒）

0.46

风荷载作用下结构的阻尼比（%）

5.00

承载力设计时风荷载效应放大系数

1.00

用于舒适度验算的风压（kN/m2）

0.40

用于舒适度验算的结构阻尼比（%）

2.00

考虑顺风向风振影响

是

考虑横风向风振影响

否

考虑扭转风振影响

否

水平风体型系数：

体型分段数

第一段：

最高层号

X向体型系数

1.30

Y向体型系数

1.30

设缝多塔背风面体型系数

0.50

（四）地震信息:

结构规则性信息

不规则

设防地震分组

第一组

设防烈度

7（0.1g）

场地类别

II类

砼框架抗震等级

2二级

剪力墙抗震等级

3三级

钢框架抗震等级

3三级

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

按抗规（6.1.3-3）降低嵌固端以下抗震构造措施的抗震等级

否

部分框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级（高规表3.9.3、表3.9.4）

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

否

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）

0.35

水平地震影响系数最大值

0.08

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

0.50

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

斜交抗侧力构件方向附加地震数

是否采用自定义地震影响系数曲线

否

（五）活荷信息:

柱、墙设计时活荷载

不折减

传给基础的活荷载

折减

梁活荷不利布置的最高层号

柱、墙、基础活荷载折减系数：

计算截面以上层数

折减系数

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

考虑结构使用年限的活荷载调整系数

1.00

（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

风荷载作用下的连梁刚度折减系数

1.00

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

按抗震抗规（5.2.5）调整各楼层地震内力

是

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

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

alpha

0.20

beta

1.50

调整分段数

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

（七）设计信息:

结构重要性系数

1.00

钢构件截面净毛面积比

0.85

梁按压弯计算的最小轴压比

0.15

考虑P-Δ效应

否

按高规或高钢规进行构件设计

否

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

剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4条的较高配筋要求

是

当边缘构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设置构造边缘构件

是

按混凝土规范B.0.4条考虑柱二阶效应

否

梁按高规5.2.3-4条进行简支梁控制

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

柱剪跨比计算原则

简化方式（H/2h0）

过渡层信息：

过渡层个数

（八）配筋信息:

钢筋级别：

梁主筋级别

HRB400[360]

梁箍筋级别

HRB335[300]

柱主筋级别

HRB400[360]

柱箍筋级别

HRB335[300]

墙主筋级别

HRB335[300]

墙水平分布筋级别

HPB235[210]

墙竖向分布筋级别

HRB335[300]

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

（九）荷载组合:

恒荷载分项系数γG

1.20

活荷载分项系数γL

1.40

活荷载组合系数ΨL

0.70

重力荷载代表值效应的活荷组合值系数γEG

0.50

重力荷载代表值效应的吊车荷载组合值系数

0.50

风荷载分项系数γW

1.40

风荷载组合值系数ΨW

0.60

水平地震作用分项系数γEh

1.30

竖向地震作用分项系数γEv

0.50

吊车荷载组合值系数

0.70

温度荷载分项系数

1.40

吊车荷载分项系数

1.40

特殊风荷载分项系数

1.40

温度作用的组合值系数：

仅考虑恒、活荷载参与组合

0.60

考虑风荷载参与组合

0.00

考虑仅地震作用参与组合

0.00

砼构件温度效应折减系数

0.30

采用自定义组合及工况

否

（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

1125

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

1-5

121

C25

表3-2梁柱板钢筋强度

层号

柱纵筋

柱箍筋

梁纵筋

梁箍筋

1-5

300

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

1-5

300

210

300

270

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（%）

1-5

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

3.600

19.700

892.08

19.0,11.8

55.12

16.42

55.12

16.42

3.600

16.100

892.08

19.0,11.8

55.12

16.42

55.12

16.42

3.600

12.500

892.08

19.0,11.8

55.12

16.42

55.12

16.42

3.600

8.900

892.08

19.0,11.8

55.12

16.42

55.12

16.42

5.300

892.08

19.0,11.8

55.12

16.42

55.12

16.42

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

3-5

√

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

恒荷载

工况2

活荷载

工况3

X向风荷载

工况4

Y向风荷载

工况5

LL2

考虑不利布置的活荷载（负包络）

工况6

LL3

考虑不利布置的活荷载（正包络）

工况7

X静震（X方向规定水平力）

工况8

Y静震（Y方向规定水平力）

工况9

X向地震

工况10

Y向地震

2.构件内力基本组合系数

表4-2构件内力基本组合系数

编号

基本组合系数

1.35

0.98

0.00

1.20

1.40

0.00

1.00

1.40

0.00

1.20

0.00

1.40

0.00

1.20

0.00

-1.40

0.00

1.20

0.00

1.40

0.00

1.20

0.00

-1.40

0.00

1.20

1.40

0.84

0.00

1.20

1.40

-0.84

0.00

1.20

1.40

0.00

0.84

0.00

1.20

1.40

0.00

-0.84

0.00

1.20

0.98

1.40

0.00

1.20

0.98

-1.40

0.00

1.20

0.98

0.00

1.40

0.00

1.20

0.98

0.00

-1.40

0.00

1.00

0.00

1.40

0.00

1.00

0.00

-1.40

0.00

1.00

0.00

1.40

0.00

1.00

0.00

-1.40

0.00

1.00

1.40

0.84

0.00

1.00

1.40

-0.84

0.00

1.00

1.40

0.00

0.84

0.00

1.00

1.40

0.00

-0.84

0.00

1.00

0.98

1.40

0.00

1.00

0.98

-1.40

0.00

1.00

0.98

0.00

1.40

0.00

1.00

0.98

0.00

-1.40

0.00

1.20

0.60

0.00

1.30

0.00

1.20

0.60

0.00

-1.30

0.00

1.20

0.60

0.00

1.30

1.20

0.60

0.00

-1.30

1.00

0.50

0.00

1.30

0.00

1.00

0.50

0.00

-1.30

0.00

1.00

0.50

0.00

1.30

1.00

0.50

0.00

-1.30

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

3-5

1187.8

90.4

1278.3

1.00

1187.8

90.4

1278.3

0.95

1250.3

90.4

1340.8

1.00

恒载产生的总质量（t）:

6001.724

活载产生的总质量（t）:

452.221

结构的总质量（t）:

6453.945

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

活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）

下表中质量比的计算方法为“本层单位面积质量与上层单位面积质量比值”和“本层单位面积质量与下层单位面积质量比值”的大值

表5-2各楼层的单位面积质量分布

层号

单位面积质量（kg/m^2）

单位面积质量比

2-5

1432.9

1.00

1503.0

1.05

图5-1恒载,活载,层质量分布曲线

图5-2质量比分布曲线

图5-3单位面积质量分布曲线

图5-4单位面积质量比分布曲线

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5-4各层刚心、偏心率信息

层号

Xstif

Ystif

Alf

Eex

Eey

2-5

19.07

11.79

0.00

2.76%

1.32%

19.07

11.79

45.00

3.40%

1.00%

六.荷载信息

1.风荷载信息

风压单位:

kN/m2

迎风面积单位:

本层风荷、楼层剪力单位:

楼层弯矩单位:

kN.m

表6-1X向顺风向风荷载信息

层号

本层风荷

楼层剪力

楼层弯矩

79.6

286.5

71.6

151.2

830.8

63.8

215.0

1604.7

55.5

270.5

2578.6

67.7

338.2

4371.0

表6-2Y向顺风向风荷载信息

层号

本层风荷

楼层剪力

楼层弯矩

242.1

871.4

218.4

460.4

2529.0

195.0

655.4

4888.3

170.2

825.6

7860.5

208.1

1033.7

13339.0

图6-1顺风向楼层剪力简图

图6-2顺风向楼层弯矩简图

七.立面规则性

1.楼层侧向剪切刚度及刚度比

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7-1楼层侧向剪切刚度比

层号

Ratx

Raty

3-5

1.00

3.19

1.00

图7-1多方向刚度比简图

2.[楼层剪力/层间位移]刚度

Ratx1，Raty1（刚度比1）:

X、Y方向本层塔侧移刚度与上一层相应塔侧移刚度70%的比值或上三层平均侧移刚度80%的比值中之较小值（按抗规3.4.3;高规3.5.2-1）

表7-2楼层刚度比

层号

Ratx1

Raty1

1.00

1.47

1.55

1.43

1.44

1.21

1.26

*0.63*

*0.85*

图7-2多方向刚度比1简图

3.各楼层抗剪承载力及承载力比值

Vx（kN）、Vy（kN）:

楼层抗剪承载力（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7-3各楼层抗剪承载力及承载力比值

层号

Vx（kN）

Vy（kN）

Vx/Vxp

Vy/Vyp

比值判断

6579.52

6367.27

1.00

满足

8386.60

8116.07

1.27

满足

9978.67

9656.78

1.19

满足

11355.63

10989.32

1.14

满足

8022.94

7908.91

0.71

0.72

不满足

图7-3多方向抗剪承载力比简图

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

（软弱层判断原则:

采用刚度比1的结果）

薄弱层:

抗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7-4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

2-5

X,Y

1.00

X,Y

√

1.25

说明:

目前结构存在抗剪承载力不满足规范要求形成的薄弱层,如果需要考虑,请在"参数定义-->调整信息"中勾选:

"受剪承载力突变形成的薄弱层自动调整"

八.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:

-89.92度

表8-1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

1.1006

90.81

92%

5.00%

1.0368

76.44

93%

5.00%

0.9125

179.71

100%

99%

5.00%

0.3428

90.84

90%

91%

5.00%

0.3235

78.13

91%

5.00%

0.2848

179.71

100%

99%

5.00%

0.1829

91.17

12%

87%

88%

5.00%

0.1738

76.99

88%

11%

12%

5.00%

0.1585

179.51

100%

99%

5.00%

0.1187

91.92

14%

86%

5.00%

0.1135

67.18

85%

12%

15%

5.00%

0.1086

178.44

98%

97%

5.00%

图8-11-8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8-2各地震方向参与振型的有效质量系数

振型号

0.02%

84.27%

0.40%

6.81%

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