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4、结构布置与选型

经过对该建筑的建筑高度、建筑造型、抗震要求等因素综合考虑后，采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。

1、屋面结构：采用现浇钢筋混凝土屋盖，刚性屋面。 2、楼面结构：全部采用现浇钢筋混凝土楼盖。 3、楼梯结构：采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。 4、电梯间：采用框架结构。

结构布置：柱采用大柱网，大开间布置，满足办公楼功能及其布置。

结构体系选型：采用钢筋混凝土现浇框架-剪力墙结构，平面布置如图5-1所示：

图5-1 标准层结构平面布置

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5 结构基本截面尺寸估算及截面几何特征

5.1 结构基本截面尺寸估算

一、框架柱截面尺寸估算

因为建筑总高度41.75m，大于24m，小于60m，设防烈度为7度，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）6.1.2,确定框架的抗震等级为三级，剪力墙的抗震等级为二级，按经验确定楼面荷载为12-18KN/㎡，,则柱子截面尺寸可按其轴压比限值确定为

Ac?N/??Nfc?，?N?0.9，柱轴力标准值：N???n?Fc?q

其中：?——水平力作用对轴力的放大系数，一般取1.0~1.3；

N——竖向荷载作用下柱轴力标准值；

n——柱承受楼层数；

Fc——验算柱子的承荷面积；

q——每平方米楼面的折算总重量，一般取12~18kN/m3。

1-3层柱子及剪力墙混凝土强度等级用C40， 其上为C30；梁、板及其他构件砼强度等级为C30。

表5.1-1 各层柱估算表

柱位 最大承荷 面积（㎡） 层号 选用尺寸 （mm×mm） 700×700 650×650 600×600 600×600 550×550 500×500 AC???n?FC?q/??Nfc? mm2 1.1×10×49×15×103/(0.9×19.1)=0.47 1层 中 柱 6层 1层 边 柱 6层 21 4层 49 4层 a?0.686 1.1×6×49×15×103/(0.9×14.3)=0.411 a?0.64 1.1×4×49×15×103/(0.9×14.3)=0.274 a?0.523 1.3×10×21×15×103/(0.9×19.1)=0.24 a?0.488 1.3×6×21×15×103/(0.9×14.3)=0.19 a?0.44 1.3×4×49×15×103/(0.9×14.3)=0.13 a?0.36 表5.1-2 柱截面取值表

层号 边柱 中柱 砼等级 11 600×600 C30 6~10 500×500 600×600 C30 4~5 550×550 650×650 C30 1~3 600×600 700×700 C40 .................

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二、框架梁截面尺寸估算

1、横向框架梁 按经验公式估算：

最大计算跨度：l0?8m 梁截面高度：

1111h?(~)l0?(~)?8?444~800mm，h取650mm；

1018101811?11?梁宽度： b??~?h?(~)?700?175~350mm，b取300mm；

42?42?取：b×h=300×650mm。 2、纵向框架梁

截面尺寸同横向框架梁。 3、次梁截面估算

取跨度最大的计算：l0?8m 梁截面高度

1111h?(~)l0?(~)?8?444~800mm h取450mm；

1018101811?11?梁宽度b??~?h?(~)?500?167~250mm b取200mm；

32?32?跨度非常小的取b×h=200×300mm。

三、剪力墙截面估算

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）6.5.1，抗震墙的厚度不应小于160mm且不宜小于层高1/20，底部加强部位的抗震墙不应小于200mm，且不应小于层高的1/16，前2层为底部加强部位。

剪力墙截面厚度取值如下： 1层， 厚度取350mm； 2层， 厚度取250mm； 3~10层，厚度取200mm。

四、 板截面估算

根据混凝土结构设计规范（GB50010-2010）9.1.2.2规定，民用建筑单向板厚度不低于60mm，双向板不低于80mm，为考虑预埋管道，因此本次设计板厚均采用100mm。

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5.2 各截面几何特征的计算

一、剪力墙几何特征及刚度计算 1、剪力墙类型的判别

剪力墙W1无洞口，为整体墙。 2、剪力墙几何特性

如图5.2-1

第1~2层 墙体厚度300mm，边柱600×600mm， 中柱700×700mm，

有效翼缘宽度bf=min（0.35+12×0.35，37.85/10） =3.785mm

A1?0.72?0.49m2y0?6.1m

A2?0.35?(6.1?0.6?0.5?0.7)?0.35?5.15?1.803m2y0?0.6?0.5?6.1?0.6?0.5?0.7??3.175mA3?0.62?0.36m2，y0?0.3m

A4?0.3?(3.785?0.6)?1.115m2，y0?0.175m 图5.2-1

W1截面形心以及惯性矩

0.49?6.1?1.803?3.175?0.36?0.3?1.115?0.15?2.393m

0.49?1.803?0.36?1.11511Iw??0.74?0.72?(6.1?2.393)2??0.35?5.153?0.35?5.15?(3.175?2.393)2121211??0.64?0.62?(2.393?0.3)2??(3.785?0.6)?0.353?0.35??3.785?0.6??1212?2.393?0.175?2?18.923m4y0?

同理可以得到其他层剪力墙的几何特性，列于表5.2-1

表5.2-1 各层剪力墙几何特性表

层号 1 2 3 4~5 6~10

A1 0.49 0.49 0.49 0.423 0.36 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 1.803 1.288 1.030 1.045 1.060 A2 A3 A4 y0 /m 0.175 0.125 0.100 0.100 0.100 IW /m 4A1/m2 y0/m A2/m2 y0/m A3/m2 y0/m A4/m2 y0/m 3.175 3.175 3.175 3.163 3.15 0.36 0.36 0.36 0.303 0.25 0.3 0.3 0.3 0.275 0.25 1.115 0.663 0.400 0.410 0.420 2.393 18.923 2.596 15.271 2.810 12.955 2.755 12.053 2.698 11.215 .................

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3、剪力墙刚度计算

剪力墙混凝土强度等级与柱相同

表5.2-2剪力墙刚度计算表

砼等级 C40 C40 C40 C30 C30 4层号 EC (?10N/mm) 2IW(m) 18.923 15.271 12.985 12.053 11.215 4EIW (?10kN?m) 72剪切不均匀系数? 2.090 2.175 2.214 2.086 1.972 EIeq?等效抗弯刚度(?107kN?m2) EIw9?IqH2Aq1?1 2 3 4~5 6~10 3.25 3.25 3.25 3.0 3.0 61.500 49.630 42.105 36.158 33.644 57.713 46.205 39.037 33.727 31.558 W1等效抗弯刚度按高度加权平均有:

57.713?5.45?46.205?3.6?39.037?3.6?33.727?7.2?31.558?18?37.84?107 kN/m37.85?EIeq?4?37.84?151.4kN/mkN/m EIeq?

二、连梁的约束刚度Cb

横向上的连梁，有四根，计算简图如图5.2-1

图5.2-1 框架—剪力墙计算简图 图5.2-2 1~3层

al?6.1?0.5?0.7?2.393?0.25?0.65?3.895m l?6?6.1?2.393?9.707m，

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