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）兴建单位： *房地产开发有限公司设计号： 01-015（1-2）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 618 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建筑结构荷载规范混凝土结构设计规范（1993 年及 1996 年局部修 订）建筑抗震设计规范（1993 年局部修订） 建筑地基基础设计规范钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程GBJ68-84GBJ9-87GBJ10-89GBJ11-89GBJ7-89JGJ3-91建筑桩基技术规范建筑抗震设防分类标准中国地震烈度区划图*省非承重砼小型砌块砌体工程技术规程JGJ94-94GB50223-951990 年版DBJ/T15-18-99*省建筑结构荷载规定*省建筑地基基础设计规范*省预应力混凝土管桩基础技术规程建筑基坑支护技术规程*地区建筑基坑支护技术规定人民防空地下室设计规范冷轧带肋钢筋砼结构技术规程钢筋焊接网混凝土结构技术规程高层民用建筑设计防火规范（1997 年局部修改） 建筑设计防火规范（修订本）DBJ15-2-90DBJ15-3-91DBJ/T15-22-98JGJ120-99GJB02-98GB50038-94JGJ95-95JGJ/T114-97GB50045-95GBJ16-87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墙、板内侧 墙、板外侧 梁、柱内侧 梁、柱外侧 板墙柱梁称保护层厚度（mm）20 30 30 40 15 20 25 25dd 为钢筋的直径4荷载1）基本风压值 w =0.45kN/ m2，818 层建筑应乘风载重要系数=1.1，其余仍按Ow 取值计算，建筑物地面粗糙度类别为 C 类。O2）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 顶备注地下设备房地 下 停 车库(kPa)地下室 10.0 3.0(15cm 内 防 个别按实取水)地下室 5.0 3.0设备房施工荷载房、厅走廊、楼梯浴厕厨房挑阳台内阳台上人屋面机房不上人屋面首层首层住宅标准层8.05.01.51.54.02.02.51.51.58.00.71.01.51.01.01.01.01.01.03.51. 02. 0或按实取大厅面层取 1.2不带浴缸时取 2.0复式层上人屋面或 按 实 取 ( 机 房 天面)凸窗台 1.5 0.54）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75(室45 40 160(出入口)240(出入口)内)外)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）层中心庭园地下室 A 型首层标准层会所次（其余住宅楼）墙柱中心筒（电梯筒） 300 250 250一般墙肢厚个别墙肢厚300300200300200300，250柱截面600800600600 600 ， 400 600，4004004）梁截面变化表：层中心庭园地下一层中心庭园首层 A 型 转 换 大 标 准 层 ( 住 宅 会所次梁框架梁 400X800（室内）600X800（室外）梁600X1200（室外）1900X1500300X800（室内）900X1500楼)200X600250X600400X600次梁200X800 200X400200X500500X800200X400200X5005）砼强度等级变化表A、B 型住宅 C 型住宅 D、E、F、G、H、I 型住宅J 型住宅会所、商场层数 -15层611 层 1218 层 -1层13 层 46 层 13 层 46 层 14 层 511 层 -13 层墙、柱 C35梁、板 C30C30C25C25C25C35 C30C30 C25C25C20C30 C25C25 C20C30C25C25C20C30C25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 13 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 d12 用级钢 fy=310N/mm2；级钢，fy=340N/mm2(用于中心庭园地库)d10 用级钢 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（1418 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（818 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) 0.2Q 调整系数 KQ =1O O(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）周期时间（S）T11.511T21.335T31.328T40.454T50.386T60.354(2）风和地震作用下位移作用风作用下地 震 作 用 下位移X 向Y 向u/h(层间)1/19691/1885U/H（顶点） u/h(层间) U/H（顶点） 1/25631/12721/16181/23081/17051/2102(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总量重标准层单位面积Q /W0tQ （kN）0W (kN)t重（kN/m2）X 向Y 向19512316121012 6200/387=16.0 0.0160.0199地基基础1） 场地类别为类。2） 地下水水位埋深 3.005.00 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400 和500 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 15 m ，桩身砼强度等 级C80 。桩中心距离 3D 。（q = 8000 k N/mP2）桩径（mm） R =q A + q LiP P P P S单桩竖向承载力标准值 R5004002500 k N1500 k N10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，AJ 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 b200 时，底筋2，箍筋68（2）；当 b=250300 时，底筋3 根，箍筋 2 肢；当 b=350550 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 ：（框架梁）minmin=0.25%，（次梁）min=0.2%，最大配筋率： max=2.5%。人防部分：梁板 =0.25%，柱 =0.4%，min min梁端加密区箍筋配筋率 =0.15%，100mm。min（3） 框架梁贯通筋2：且2o12。贯通筋的大小参照如下设置：梁截面 400800 600800 60012009001500 200600 19001500 3008004 25 4 28 6 2811 32 2o1823 32 2 28贯通筋2 25箍筋4 224 256 25o o o o o8(4)100/20010(4)100/20012(4)100/2004(6)150/2008(2)150/20014(12)150/2008(2)100/200 注：梁配筋值较大时贯通筋取大值。（4） 架立筋4：次梁，L 2 时用8，L =24m 时用10，L 4m 时用o12；O O O框架梁一般用 2o16。（5） 腰筋：无抗扭要求用5筋，而按构造要求设置的腰筋间距为250350，直径用o12o16。凡屋面梁 h550，楼面梁 h600 均应设腰筋；外框梁及有抗扭要求的梁用5a筋，且复核抗扭纵筋及箍筋。（6） 吊筋 9：集中荷载处加密箍，宜优先考虑箍筋，不足时，再用吊筋。吊筋 2o12，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8，但当2%时须10。（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 4%，最小配筋率 ：（中、边柱）0.6%，（角max min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 8， 150，短柱和框支柱时应全高加密且 100 ，d 8 ；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6。（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） 墙竖向和横向分布筋应采用双排布置，min=0.25%，且 d8，300，其拉筋8400400。根据剪力墙的墙厚参照如下钢筋量分别 设置：墙厚 400 350 300 250200竖向筋1 o16200 o14200 o14200水平筋2 o14200 o14200 o12200o14200o12200o12200o10200拉筋38400400 6400400（2） 墙的端柱、暗柱、翼柱：纵筋量 0.005A ，箍筋 6150 ，其中CA=1.5b2w2.0b2w。（3） 短肢剪力墙：在剪力墙与柱之间，当墙肢长度1000 或墙肢长宽比4 时按翼柱配筋。6）特殊部位及加强部位的楼板构造要求（板厚、配筋形式及规格等）。（1） 中心庭园地下一层 h=400，底面用 16200 拉通；首层无人防部分板h=180，底面用 12200 拉通 ，建筑物外露部分人防板 h=400，底面用 18200 拉通，室内人防板 h=250，底、面用 14200 拉通；不足 另加短筋。（2） 中筒内板厚均取 h=150，底面筋均用L8.5200 拉通，不足另加短筋。（3） 屋面层及住宅楼结构转换层（上、下各一层）楼板均取h=150，底面筋配筋应L8.5200。（4） 冷轧带肋焊接钢筋网（f =360MPa），楼板 h=120 时面筋、底筋构造用yL7200；h=100 时构造配筋底面筋均用L5.5150。（5） 其余楼板构造要求详有关规范及我院统一技术措施。7）特殊构件的计算方法及构造处理。A 型住宅在二层楼面设置 19001500 和 9001500 的转换大梁，由带端柱的剪力墙转换成短肢剪力墙，在首层增大墙厚以满足上下层剪切刚度比的要 求。用 TUS 计算程序计算，已能反映大梁的受力情况，故按其结果配筋即可。19001500 大梁：箍筋o14（12）100/150，腰筋：（四排）2o25+4o 20；9001500 大梁：箍筋o14（6）100/150，腰筋：（四排）2o2511其它1）新结构、新技术、新材料的采用。为执行国家建筑技术经济政策，积极推广建设部推广的建筑十大措施， 根据本工程的实际情况,采用以下新技术、新材料。（1） 楼层板采用冷轧带肋焊接钢筋网，其 f =360MPa，能提高钢筋抗拉性能，y减少钢筋，缩短工期，保证施工质量，又是方便施工。（2） 砌体均采用粘土空心砖和膨胀珍珠岩轻质砌块：其密度 1200kg/m3，减轻自重，从而减少了地震力，基础的承载能力及构件内力，降低了 工程造价。（3） 中心庭园首层以下，由于荷载大兼人防地下室，采用强度高的级钢（fy=340N/mm2），充分发挥其强度性能，为方便施工，结合建筑设计单位工期要求，设置后浇加强带采用微膨胀砼，以增加砼的抗裂性能。（4） 大直径钢筋（d25mm）驳接采用直螺纹连接的机械连接，可保证钢筋 接头的质量和减少接头的钢筋用量。2）各层结构布置另详附图。