住宅楼结构设计计算书

住宅楼结构设计计算书工程名称：**花园住宅小区（第一期）设计号：01-015（1-2）兴建单位：**房地产开发有限公司1．工程概况本项目为**花园住宅小区（第一期），位于**天河区东圃镇北面，**奥林匹克体育中心西侧，东临东环高速公路，西至河道及**氮肥厂中学，北达黄洲路，总用地面积为230000m2，区内为多栋6~18层住宅楼及会所，商场等多层附属设施，总建筑面积为179300m2，其中中心庭园内有一层地下室，为停车库及设备房，兼战时六级人防。地下室露出建筑物轮廓线部分覆土深2米。地下一层层高3.7m，A型住宅首层架空并设梁式转换，层高4.5m，其余住宅楼层标准层层高均为2.9m。住宅楼层最高为A型，共18层，平面尺寸为16.85m×27.0m，高宽比为53.8/16.85=3.19，长宽比为27.0/16.85=1.60，其余均为较规则建筑。2．设计主要依据和资料建筑结构设计统一标准GBJ68-84建筑结构荷载规范GBJ9-87混凝土结构设计规范（1993年及1996年局部修订）GBJ10-89建筑抗震设计规范（1993年局部修订）GBJ11-89建筑地基基础设计规范GBJ7-89钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程JGJ3-91建筑桩基技术规范JGJ94-94建筑抗震设防分类标准GB50223-95中国地震烈度区划图1990年版**省非承重砼小型砌块砌体工程技术规程DBJ/T15-18-99**省建筑结构荷载规定DBJ15-2-90**省建筑地基基础设计规范DBJ15-3-91**省预应力混凝土管桩基础技术规程DBJ/T15-22-98建筑基坑支护技术规程JGJ120-99**地区建筑基坑支护技术规定GJB02-98人民防空地下室设计规范GB50038-94冷轧带肋钢筋砼结构技术规程JGJ95-95钢筋焊接网混凝土结构技术规程JGJ/T114-97高层民用建筑设计防火规范（1997年局部修改）GB50045-95建筑设计防火规范（修订本）GBJ16-87工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）结构设计统一技术措施——**省建筑设计研究院工程地质勘察报告——由**省地质建设工程勘察院提供3．结构体系、抗震等级及防火要求1）本工程住宅楼采用短肢剪力墙结构体系，公建及会所采用框架结构体系，剪力墙抗震等级为二级，框架抗震等级为三级。短肢墙轴压比≤0.6，转换大梁以下框支柱抗震等级为二级，轴压比≤0.7。2）本工程除中心庭园地下室的耐火等级为一级外，其余工程均为二类高层建筑，耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95及《建筑设计防火规范》（修订本）GBJ16-87执行。3）砼构件主筋保护层厚度位置地下地上构件名称墙、板内侧墙、板外侧梁、柱内侧梁、柱外侧板墙柱梁保护层厚度（mm）2030304015202525dd为钢筋的直径4．荷载1）基本风压值wO=0.45kN/m2，8~18层建筑应乘风载重要系数=1.1，其余仍按wO取值计算，建筑物地面粗糙度类别为C类。2）结构风载体型系数简图及取值按《建筑结构荷载规范》GBJ9-87取值，风载体型系数取1.4。3）楼面活载取值：类别使用部位活载（kPa)面层及吊顶(kPa)备注地下设备房地下室10.03.0(15cm内防水)个别按实取地下停车库地下室5.03.0设备房首层8.01.0或按实取施工荷载首层5.01.5房、厅住宅标准层1.51.0大厅面层取1.2走廊、楼梯1.51.0浴厕4.01.0不带浴缸时取2.0厨房2.01.0挑阳台2.51.0内阳台1.51.0上人屋面1.53.5复式层上人屋面机房8.01.0不上人屋面0.72.0或按实取(机房天面)凸窗台1.50.54）六级人防地下室各部位等效静载：部位顶板qj1外墙qj2底板qj3临空墙门框墙qj等效静载(KN/m2)60(室内)75(室外)4540160(出入口)240(出入口)5）人防地下室平时功能为停车库，外墙，地下室底板应考虑的水土荷载按地质报告取值，其中外墙按水土分算的原则，底板按100%的水浮力的原则进行计算。5．构件截面尺寸及砼强度等级取值1）楼板地下室底板，板厚h=400；首层非人防部分室内部分板厚h=180,室外板h=400；人防顶板部分室外板厚h=400，室内h=250；屋面层板厚h=150，转换梁层板厚h=150,核心筒内板厚h=150,其余高层部分板厚h=120，多层部分板厚h=100。2）地下室壁板地下一层外壁厚t=400，水池侧壁厚t=300；人防地下室：侧板、临空墙厚h=400，300，其余隔墙厚h=200，250。3）墙柱截面变化如下表所示（详见墙柱定位图）层次墙柱中心庭园地下室A型首层标准层（其余住宅楼）会所中心筒（电梯筒）300250250一般墙肢厚300200200个别墙肢厚300300300，250柱截面600×800600×600φ600，400×600，400×4004）梁截面变化表：层次梁中心庭园地下一层中心庭园首层A型转换大梁标准层(住宅楼)会所框架梁400X800（室内）600X800（室外）600X1200（室外）300X800（室内）1900X1500900X1500200X600250X600400X600500X800次梁200X800200X400200X500200X400200X5005）砼强度等级变化表A、B型住宅C型住宅D、E、F、G、J型住宅H、I型住宅会所、商场层数-1~5层6~11层12~18层-1层1~3层4~6层1~3层4~6层1~4层5~11层-1~3层墙、柱C35C30C25C35C30C25C30C25C30C25C30梁、板C30C25C25C30C25C20C25C20C25C20C25附：地下一层为0.8MPa，水池为0.8MPa。6）结构加强部位：A型住宅楼部分的1~3层，第2层为转换层。6．结构材料1）本工程主体采用现浇钢筋砼结构砼：墙柱强度等级C35-C20，梁板强度等级C30-C20，后浇带用微膨胀砼钢筋：热轧钢筋d≥12用Ⅱ级钢fy=310N/mm2；Ⅲ级钢，fy=340N/mm2(用于中心庭园地库)d≤10用Ⅰ级钢fy=210N/mm2冷轧带肋钢筋焊接网fy=360N/mm2（用于楼层板部分）2）围护墙、间隔墙材料：采用粘土空心砖（室外）及膨胀珍珠岩砌块（室内），密度≤1200kg/m3，强度等级≥MU5，外墙及分户墙190，其余间隔墙90，砌筑砂浆强度M5，采用水泥石灰混合砂浆。7．结构抗震缝、后浇带的设置本小区住宅部分，各单体间首层以上用伸缩缝兼抗震缝分开，基础不设缝，缝宽分别为100mm（6层之间），150m（11，10，8层之间），250mm（14~18层之间），其中中心庭园首层以下不设缝，用10条后浇带分开，带宽1000，后浇带用微膨胀砼浇捣，砼比所在层砼高一级（0.5MPa）。8．结构体系计算分析1）本小区均采用清华大学建筑设计研究院编制的TUS2.5程序计算。2）高层部分（8~18层）计算时采用高层规范并考虑施工模拟。3）总体信息中的几个重要参数：（括号内数值仅用于多层结构）(1)构件容重WT=2.60(2)周期折减系数TZ=0.9(3)0.2QO调整系数KQO=1(4)地震调整系数TE=1.0(5)计算振型数KT=15(6)梁端弯矩调幅系数BEK=0.90(7)梁跨中弯矩放大系数BEM=1.1(8)基本风压取值0.50(0.45)(9)梁刚度增大系数BEZ=1.5(2.0)(10)梁扭矩折减系数BET=0.01（TUS）4）结构骨架计算:以A型18层住宅计算为例，初算结果如下：(1）自振周期（秒）周期T1T2T3T4T5T6……时间（S）1.5111.3351.3280.4540.3860.354……(2）风和地震作用下位移作用位移风作用下地震作用下Δu/h(层间)U/H（顶点）Δu/h(层间)U/H（顶点）X向1/19691/25631/12721/1618Y向1/18851/23081/17051/2102(3）基底剪力（地震作用下）/标准层单位面积重和总重基底剪力Q0（kN）总量重Wt(kN)标准层单位面积重（kN/m2）Q0/WtX向19511210126200/387=16.00.016Y向23160.0199．地基基础1）场地类别为Ⅱ类。2）地下水水位埋深3.00~5.00米。3）基础埋深与建筑物总高度比值：1/9。4）根据地质报告建议及甲方的工期要求，本小区工程均采用锤击预应力管桩基础，分别为φ400和φ500两种桩径的摩擦端承桩5）采用摩擦端承桩基础：（预制予应力管桩）桩端持力层为强风化含砾泥质粉砂岩层，桩长≥15m，桩身砼强度等级≥C80。桩中心距离3D。（qP=8000kN/m2）桩径（mm）RP=qPAP+μPΣqSLi单桩竖向承载力标准值Rф5002500kNф4001500kN10．配筋及构造要求：1）梁的构造要求本工程采用“钢筋砼原位图示法”设计，结构设计制图按中心庭园首层以下，A~J型住宅楼，会所，公建的平面图纸设计、绘制、编号各成一体。除按国家有关规范及我院统一措施要求外，亦应遵守以下要求：（框架的抗震等级为三级，剪力墙为二级）（1）当梁b≤200时，底筋≥2，箍筋φ6~φ8（2）；当b=250~300时，底筋≥3根，箍筋2肢；当b=350~550时，底筋≥4根，箍筋四肢箍；b≥600时，底筋、面筋≥6根，箍筋六肢箍。（2）最小配筋率μmin：（框架梁）μmin=0.25%，（次梁）μmin=0.2%，最大配筋率：μmax=2.5%。人防部分：梁板μmin=0.25%，柱μmin=0.4%，梁端加密区箍筋配筋率μmin=0.15%，@≤100mm。（3）框架梁贯通筋2〇：且≥2o⊥12。贯通筋的大小参照如下设置：梁截面400×800600×800600×1200900×1500200×6001900×1500300×800贯通筋42542862811322o⊥182332228225422425625箍筋φ8(4)@100/200φ10(4)@100/200o⊥12(4)@100/200o⊥14(6)@150/200o⊥8(2)@150/200o⊥14(12)@150/200o⊥8(2)@100/200注：梁配筋值较大时贯通筋取大值。（4）架立筋4〇：次梁，LO≤2时用φ8，LO=2~4m时用φ10，LO4m时用o⊥12；框架梁一般用2o⊥16。（5）腰筋：无抗扭要求用5〇筋，而按构造要求设置的腰筋间距为@250~350，直径用o⊥12~o⊥16。凡屋面梁h≥550，楼面梁h≥600均应设腰筋；外框梁及有抗扭要求的梁用5a〇筋，且复核抗扭纵筋及箍筋。（6）吊筋9〇：集中荷载处加密箍，宜优先考虑箍筋，不足时，再用吊筋。吊筋≥2o⊥12，主次梁同高或相差很小时，集中荷载主要由吊筋承担。（7）框架梁：支座处底面筋钢筋比值须≥0.3，箍筋@≤150（加密区）。箍筋直径≥φ8，但当μ2%时须≥φ10。（8）梁主筋的锚固与搭接长度按规范的有关要求。2）柱的构造要求（配筋率，配箍形式，轴压比控制等）除按国家规范及我院统一措施规定外，另要求如下：（1）柱纵筋最大配筋率μmax≤4%，最小配筋率μmin：（中、边柱）0.6%，（角柱，框支柱）0.8%，纵筋@≤200，净距≥50；（2）轴压比≤0.9，框支柱≤0.8，短肢剪力墙≤0.6；（3）箍筋，加密区≥φ8，@≤150，短柱和框支柱时应全高加密且@≤100，d≥φ8；非加密区箍筋肢距≤200,且每隔一根有箍筋约束;柱截面≤400时箍筋可用φ6。（4）加密区箍筋的体积配箍率：均按三级抗震等级复合箍采用，详见抗震规范表6.3.10；短柱和框支柱的体积配箍率≥1.0%；（5）角柱配筋，宜按计算结果×1.1后取值。3）剪力墙的构造要求（加强部位，受力筋的控制配筋率，分布筋的直径及间距，连结筋规格等）。剪力墙按二级抗震等级的要求，详有关国家规范及我院统一措施外，另要求如下：（1）墙竖向