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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: 2023-5-20目 录一. 设计依据二. 计算软件信息三. 结构模型概况1. 系统总信息2. 楼层信息3. 各层等效尺寸4. 层塔属性四. 工况和组合1. 工况设定2. 构件内力基本组合系数五. 质量信息1. 结构质量分布2. 各层刚心、偏心率信息六. 荷载信息1. 风荷载信息七. 立面规则性1. 楼层侧向剪切刚度及刚度比2. 楼层剪力/层间位移刚度3. 各楼层抗剪承载力及承载力比值4. 楼层薄弱层调整系数八. 抗震分析及调整1. 结构周期及振型方向2. 各地震方向参与振型的有效质量系数3. 地震作用下结构剪重比及其调整九. 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)2. 竖向构件地震剪力及百分比十. 变形验算1. 普通结构楼层位移指标统计2. 大震下弹塑性层间位移角十一. 舒适度验算1. 结构顶点风振加速度十二. 抗倾覆和稳定验算1. 抗倾覆验算2. 整体稳定刚重比验算十三. 超筋超限信息1. 超筋超限信息汇总十四. 结构分析及设计结果简图1. 结构平面简图2. 荷载简图3. 配筋简图4. 边缘构件简图5. 柱、墙轴压比简图一. 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(GB 50010-2023)2. 钢结构设计规范(GB50017-2023)3. 建筑抗震设计规范(GB50011-2023)4. 建筑结构荷载规范(GB50009-2023)5. 人民防空地下室设计规范(GB50038-2023)6. 高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2023)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(GB50936-2023)9. 钢管混凝土结构设计与施工规程(CECS 28-2023)10. 矩形钢管混凝土结构技术规程(CECS 159:2023)11. 型钢混凝土组合结构技术规程(JGJ138-2023)12. 混凝土异形柱结构技术规程(JGJ149-2023)二. 计算软件信息本工程计算软件为SATWE 2023 V3.1.1版。计算日期为2023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）0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5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奉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拟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A修正后的基本风压（kN/m2）0.40X向结构基本周期（秒）0.46Y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1第一段：最高层号5X向体型系数1.30Y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拟定地震内力符号否按抗规（6.1.3-3）减少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尔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特性周期（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特性值分析参数：分析类型子空间迭代法计算振型个数12斜交抗侧力构件方向附加地震数0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5柱、墙、基础活荷载折减系数：计算截面以上层数折减系数11.002-30.854-50.706-80.659-200.6020层以上0.55梁楼面活荷载折减设立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2023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alpha0.20beta1.50调整分段数0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(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-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沿构件的设计执行高规7.2.16-4条的较高配筋规定是当边沿构件轴压比小于抗规6.4.5条规定的限值时一律设立构造边沿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解决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0(八)配筋信息:钢筋级别：梁主筋级别HRB400360梁箍筋级别HRB335300柱主筋级别HRB400360柱箍筋级别HRB335300墙主筋级别HRB335300墙水平分布筋级别HPB235210墙竖向分布筋级别HRB335300边沿构件箍筋级别HPB300270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G1.20活荷载分项系数L1.40活荷载组合系数L0.70重力荷载代表值效应的活荷组合值系数EG0.50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W1.40风荷载组合值系数W0.60水平地震作用分项系数Eh1.30竖向地震作用分项系数Ev0.50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11252. 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1-5121C2556C25表3-2 梁柱板钢筋强度层号柱纵筋柱箍筋梁纵筋梁箍筋1-5300300300300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沿构件箍筋1-5300210300270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(%)1-50.00%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,m2)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BMIN53.60019.700892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.4243.60016.100892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.4233.60012.500892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.4223.6008.900892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.4215.3005.300892.0819.0,11.855.1216.4255.1216.424. 层塔属性表3-6 楼层属性表层号约束边沿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3-521四. 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1DL恒荷载工况2LL活荷载工况3WXX向风荷载工况4WYY向风荷载工况5LL2考虑不利布置的活荷载(负包络)工况6LL3考虑不利布置的活荷载(正包络)工况7LXX静震(X方向规定水平力)工况8LYY静震(Y方向规定水平力)工况9EXX向地震工况10EYY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DLLLWXWYEXEY11.350.980.000.000.000.0021.201.400.000.000.000.0031.001.400.000.000.000.0041.200.001.400.000.000.0051.200.00-1.400.000.000.0061.200.000.001.400.000.0071.200.000.00-1.400.000.0081.201.400.840.000.000.0091.201.40-0.840.000.000.00101.201.400.000.840.000.00111.201.400.00-0.840.000.00121.200.981.400.000.000.00131.200.98-1.400.000.000.00141.200.980.001.400.000.00151.200.980.00-1.400.000.00161.000.001.400.000.000.00171.000.00-1.400.000.000.00181.000.000.001.400.000.00191.000.000.00-1.400.000.00201.001.400.840.000.000.00211.001.40-0.840.000.000.00221.001.400.000.840.000.00231.001.400.00-0.840.000.00241.000.981.400.000.000.00251.000.98-1.400.000.000.00261.000.980.001.400.000.00271.000.980.00-1.400.000.00281.200.600.000.001.300.00291.200.600.000.00-1.300.00301.200.600.000.000.001.30311.200.600.000.000.00-1.30321.000.500.000.001.300.00331.000.500.000.00-1.300.00341.000.500.000.000.001.30351.000.500.000.000.00-1.30五. 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3-51187.890.41278.31.0021187.890.41278.30.9511250.390.41340.81.00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恒载产生的总质量涉及结构自重和外加恒载结构总质量涉及恒载、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/m2)单位面积质量比2-51432.91.0011503.01.05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XstifYstifAlfEexEey2-519.0711.790.002.76%1.32%119.0711.7945.003.40%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: m2本层风荷、楼层剪力单位:kN楼层弯矩单位: kN.m表6-1 X向顺风向风荷载信息层号本层风荷楼层剪力楼层弯矩579.679.6286.5471.6151.2830.8363.8215.01604.7255.5270.52578.6167.7338.24371.0表6-2 Y向顺风向风荷载信息层号本层风荷楼层剪力楼层弯矩5242.1242.1871.44218.4460.42529.03195.0655.44888.32170.2825.67860.51208.11033.713339.0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RatxRaty3-51.001.0023.193.1911.001.00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Ratx1Raty151.001.0041.471.5531.431.4421.211.261*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/VxpVy/Vyp比值判断56579.526367.271.001.00满足48386.608116.071.271.27满足39978.679656.781.191.19满足211355.6310989.321.141.14满足18022.947908.910.710.72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: 刚度比不满足规范规定的楼层(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规定的楼层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_defC_userC_final2-5X,Y1.001.001X,Y1.251.25说明:目前结构存在抗剪承载力不满足规范规定形成的薄弱层,假如需要考虑,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11.100690.81Y8%1%92%92%5.00%21.036876.44T93%1%6%7%5.00%30.9125179.71X1%100%0%99%5.00%40.342890.84Y9%1%90%91%5.00%50.323578.13T91%1%8%9%5.00%60.2848179.71X1%100%0%99%5.00%70.182991.17Y12%1%87%88%5.00%80.173876.99T88%1%11%12%5.00%90.1585179.51X1%100%0%99%5.00%100.118791.92Y14%1%86%86%5.00%110.113567.18T85%3%12%15%5.00%120.1086178.44X3%98%0%97%5.00%图8-1 1-8振型周期简图注: 图中蓝色表达侧振成份,红色表达扭振成份.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EXEY振型号EXEY10.02%84.27%20.40%6.81%393.40%0.00%40.00%6.60%50.02%0.62%65.19%0.00%70.00%1.17%80.00%0.15%90.77%0.00%100.00%0.27%110.00%0.04%第 1 地震方向 EX 的有效质量系数为 99.97%,参与振型足够第 2 地震方向 EY 的有效质量系数为 99.94%,参与振型足够3. 地震作用下结构剪重比及其调整Vx(kN): X 向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: 按抗规(5.2.5)条计算的剪重比调整系数Coef_RSWx: 程序综合考虑最终采用的剪重比调整系数(假如用户定义了则采用用户定义值)表8-3 EX工况下指标层号Vx(kN)RSWCoef1Coef2Coef_RSWx5602.64.71%1.001.0041092.14.27%1.001.0031476.23.85%1.001.0021791.33.50%1.001.0012058.63.19%1.001.00EX工况下的剪重比限值为1.60%Vy(kN): Y 向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: 按抗规(5.2.5)条计算的剪重比调整系数Coef_RSWy: 程序综合考虑最终采用的剪重比调整系数(假如用户定义了则采用用户定义值)表8-4 EY工况下指标层号Vy(kN)RSWCoef1Coef2Coef_RSWy5570.74.46%1.001.004970.03.79%1.001.0031248.93.26%1.001.0021481.52.90%1.001.0011695.42.63%1.001.00EY工况下的剪重比限值为1.60%图8-2 地震各工况楼层剪力简图图8-3 X向地震下剪重比指标记录简图图8-4 Y向地震下剪重比指标记录简图图8-5 地震各工况最终采用的剪重比调整系数简图九. 结构体系指标及二道防线调整1. 竖向构件倾覆力矩及比例(抗规方式)表9-1 X静震(X方向规定水平力)工况下的倾覆力矩及比例(单位 kN.m)层号框架柱短肢墙普通墙斜撑总弯矩52169.4(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)2169.446100.8(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)6100.8311415.2(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)11415.2217864.1(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)17864.1128774.6(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)28774.6表9-2 Y静震(Y方向规定水平力)工况下的倾覆力矩及比例(单位 kN.m)层号框架柱短肢墙普通墙斜撑总弯矩52054.5(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)2054.545546.7(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)5546.7310042.6(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)10042.6215376.0(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)15376.0124361.4(100.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)0.0(0.0%)24361.4图9-1 X静震下倾覆力矩简图图9-2 Y静震下倾覆力矩简图2. 竖向构件地震剪力及比例表9-3 X向地震工况下的剪力及比例(单位 kN)层号框架柱墙及支撑总剪力5602.6(100.0%)0.0(0.0%)602.641092.1(100.0%)0.0(0.0%)1092.131476.2(100.0%)0.0(0.0%)1476.221791.3(100.0%)0.0(0.0%)1791.312058.6(100.0%)0.0(0.0%)2058.6表9-4 Y向地震工况下的剪力及比例(单位 kN)层号框架柱墙及支撑总剪力5570.7(100.0%)0.0(0.0%)570.74970.0(100.0%)0.0(0.0%)970.031248.9(100.0%)0.0(0.0%)1248.921481.5(100.0%)0.0(0.0%)1481.511695.4(100.0%)0.0(0.0%)1695.4图9-3 X向地震下剪力简图图9-4 Y向地震下剪力简图十. 变形验算1. 普通结构楼层位移指标记录表中位移的单位为(mm)表10-1 X静震(X方向规定水平力)工况的楼层位移层号最大位移58.9348.3237.2625.8214.00本工况下全楼最大楼层位移= 8.93（发生在5层1塔）表10-2 X静震(X方向规定水平力)工况的楼层层间位移层号最大层间位移角51/595541/338331/249921/198011/1325本工况下全楼最大层间位移角= 1/1325（发生在1层1塔）表10-3 Y静震(Y方向规定水平力)工况的楼层位移层号最大位移511.72410.6438.9626.8114.23本工况下全楼最大楼层位移= 11.72（发生在5层1塔）表10-4 Y静震(Y方向规定水平力)工况的楼层层间位移层号最大层间位移角51/333841/213931/167921/139111/1253本工况下全楼最大层间位移角= 1/1253（发生在1层1塔）表10-5 X向地震工况的楼层位移层号位移比1-51.02本工况下全楼最大位移比 = 1.02（发生在5层1塔）表10-6 X向地震工况的楼层层间位移层号层间位移比1-51.02本工况下全楼最大层间位移比= 1.02（发生在5层1塔）表10-7 Y向地震工况的楼层位移层号位移比1-51.11本工况下全楼最大位移比 = 1.11（发生在5层1塔）表10-8 Y向地震工况的楼层层间位移层号层间位移比1-51.11本工况下全楼最大层间位移比= 1.11（发生在5层1塔）表10-9 X向风荷载工况的楼层位移层号位移比3-51.011,21.00本工况下全楼最大位移比 = 1.01（发生在5层1塔）表10-10 X向风荷载工况的楼层层间位移层号层间位移比2-51.0111.00本工况下全楼最大层间位移比= 1.01（发生在5层1塔）表10-11 Y向风荷载工况的楼层位移层号位移比1-51.03本工况下全楼最大位移比 = 1.03（发生在5层1塔）表10-12 Y向风荷载工况的楼层层间位移层号层间位移比51.041-41.03本工况下全楼最大层间位移比= 1.04（发生在5层1塔）图10-1 位移比简图图10-2 层间位移比简图图10-3 最大位移简图图10-4 最大层间位移角简图2. 大震下弹塑性层间位移角（本计算适合于不超过12层的规则框架，其余情况仅作参考）符号说明Qy: 楼层抗剪承载力Qe: 大震下楼层弹性剪力Ksiy: 楼层屈服强度系数Ytap: 弹塑性层间位移增大系数dUe: 大震下楼层弹性平均层间位移角dUp: 大震下楼层弹塑性平均层间位移角dUeMax: 大震下楼层弹性最大层间位移角dUpMax: 大震下楼层弹塑性最大层间位移角表10-13 X向地震工况下的楼层位移层号Qy(kN)Qe(kN)KsiyYtapdUedUp5657937661.751.501/9501/6324838668251.231.301/5391/4143997892261.081.301/3981/305211355111961.011.301/3151/24218022128660.621.381/2101/151表10-14 Y向地震工况下的楼层位移层号Qy(kN)Qe(kN)KsiyYtapdUedUp5636735671.781.501/4971/3314811660631.341.301/3171/2443965678051.241.301/2491/19021098992591.191.30