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计算书
1、工程概况
1.1本工程位于广西靖西县湿地公园内。
1.2本工程为6层酒店,地上6层,地下1层总高度27.700m,采框架结构。
。
1.3本工程设计合理使用年限为50年,结构设计基准周期为50年。
1.4本工程结构安全等级为二级。
按6度抗震设防,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组。
1.5本工程采用了框架结构体系,其高度>24m,框架抗震等级为三级。
1.6本工程地质勘察报为广西华南岩土工程有限公司提供的《靖西半岛度假酒店岩土工程详细勘察报告》,工程编号为华南勘字[2014]102号。
独立基础持力层石灰岩③,地基承载力特征值fak=3000kpa。
根据地质资料数据,本工程采用独立基础。
本工程建筑场地为Ⅱ类,地基基础设计等级为丙级。
1.7本工程采用PKPM2010系统进行结构整体计算,用SATWE力学模型计算,局部构件由理正结构工具箱进行设计。
1.8设计依据:
《建筑结构可靠度设计统一标准》--------(GB50068-2001)
《建筑工程抗震设防分类标准》----------(GB50223-2008)
《建筑结构荷载规范》------------------(GB50009-2012)
《混凝土结构设计规范》----------------(GB50010-2010)
《建筑抗震设计规范》------------------(GB50011-2010)
《建筑地基基础设计规范》--------------(GB50007-2011)
《砌体结构设计规范》------------------(GB5003-2011)
《多孔砖砌体结构技术规程》------------(JGJ137-2001)(2002年版)
《高层建筑混凝土结构技术规程》------------(JGJ3-2010)
2、结构荷载及荷载组合
2.1楼面荷载
楼(屋)面荷载详下表:
荷载名称
恒载标准值(kN/m2)
活载标准值(kN/m2)
备注
商铺
1.7
4.5
客房、会议室
1.7
2.0
阳台
1.7
2.5
消防楼梯
7.0
3.5
过道
1.7
2.5
上人屋面
4
2.0
不上人屋面
4
0.5
卫生间
4.9
4.0
带浴缸降板350mm
注:
以上荷载计算如遇板厚变化时则荷载相应变化。
2.2楼梯荷载
楼梯板自重:
0.12x25=3.0kN/m2
踏步自重:
0.5x0.15x25=2.0kN/m2
楼梯面层:
0.6kN/m2
板底批档荷载0.4kN/m2
以上荷载之和为q1=6.0kN/m2
q1/cosa=6.7kN/m2
恒载标准值为6.7kN/m2(复核后以模型输入为准)
活载标准值均按消防楼梯取3.5kN/m2。
2.3墙体荷载
本工程墙体(外墙及内墙)拟采用190厚MU10页岩多孔砖,卫生间隔墙采用100厚MU10页岩多孔砖墙,其荷载为:
190厚页岩多孔砖4.1kN/㎡
120厚厚页岩多孔砖2.7kN/㎡
墙体荷载根据实际情况扣除梁高和门窗洞口部分。
2.4风荷载
广西靖西县50年一遇基本风压为w0=0.35kN/m2,按B类地区。
风荷载导荷在计算时由PKPM电脑软件进行自动计算。
2.5地震作用
本工程按6度抗震设防,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,并按规范做抗震验算。
2.6荷载组合
本工程分别按规范将恒载、活载、风荷载及地震作用进行相应的组合,得到相应的荷载设计值。
其中基本组合的恒载分项系数为1.2,活载分项系数为1.4;在组合风荷载、地震作用时活荷载及风荷载、地震作用分别按规范乘以相应的组合系数。
在验算基底面积时采用正常使用极限状态下荷载的标准组合;
在验算基础变形(沉降)时采用正常使用极限状态下的准永久组合,不计入风荷载及地震作用,可由荷载效应的标准组合值除以1.35计算。
3、结构概念设计及计算结果分析
3.1结构概念设计
3.1.1关于抗震设防类别:
根据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223—2008)第3.02、3.03条及条文说明规定:
本工程抗震设防类别应为标准设防。
地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度(即按6度区)的要求。
3.1.1抗震概念设计:
本工程建筑平面为较为规则的结构单元,但由于建筑设计的特点决定在结构抗震概念设计上无法完全符合规范要求的“规则”,故在设计时还要注意以下几点:
1)平面设计
在平面设计中,结构超长(>55m)需要设置伸缩缝及后浇带,但在平面上仍然有出现扭转不规则、凹凸不规则和楼板局部不连续的情况,但避免了结构平面出现严重不规则的情况。
对于出现不规则情况,均严格按照规范要求:
平面不规则而竖向规则的建筑结构,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:
1)扭转不规则时,应计及扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍;2)凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型,当平面不对称时尚应计及扭转影响。
2)竖向设计
本工程主体结构没有凸出或凹进等现象,所以立面未出现竖向不规则现象。
根据建筑方案的平面和剖面,本项目的平面布置和竖向布置均满足高层建筑的概念设计要求。
3.2结构总体布置
3.2.1本项目结构布置采用框架结构。
上部主体有6层,上部为客房。
本工程的楼盖结构采用双向板承重体系,同时适当增加屋面板的刚度。
3.2.2框架梁根据不同的跨度,以300x800为主,梁跨高比控制在1/15以内。
3.2.3楼板以100~120mm厚度为主。
楼层的楼板均按框架—梁—次梁—楼板的体系,根据楼板的计算跨度决定板厚,一般取100mm~120mm;屋面根据高规要求适当增加屋面和屋面板的刚度,板厚取110mm。
3.3整体结构计算
3.3.1整体结构计算由PKPM系统软件进行,其中以PMCAD进行建模,SATWE进行整体结构分析。
3.3.2结构主要材料为:
混凝土:
C25~C30
钢筋:
梁、柱纵筋采用HRB400,箍筋采用HPB300,墙主筋采用HRB400,墙分布筋采用HPB300,楼板采HRB400。
3.3.3SATWE计、算主要参数:
结构荷载按规范折减,并按程序计算组合。
其中风荷载计算参数见荷载及组合部分,程序计算结构的自震周期及其余参数。
结构地震计算按总刚计算方法计算。
梁的边梁刚度增大系数由程序按规范计算。
中梁刚度增大系数可以取2.0,但考虑梁刚度的增大会造成框架梁的支座弯矩过大,故可适当减小。
梁支座弯矩调幅系数为0.85。
连梁刚度折减系数取0.7。
其余未说明的系数详见结构计算输出结果整体信息部分。
3.4计算结果及分析
计算结果见电脑计算输出,详见附录。
4、构件(楼梯、楼板等)计算
4.1柱
本工程抗震等级为三级,柱根箍筋加密应不小于Φ10@100,其余箍筋加密区应不小于Φ8@150。
4.2梁
梁均按SATWE计算结果,并应符合规范的相应规定。
本工程抗震等级为三级,箍筋加密应不小于Φ8@150。
4.3楼板、楼梯及其他结构构件
4.3.1楼板计算按SATWE计算,楼梯及其余结构构件均按规范要求计算。
4.3.2楼梯计算
见附页
5、地基基础分析
1.1地基情况分析
1、本工程地质勘察报为广西华南岩土工程有限公司提供的《靖西半岛度假酒店岩土工程详细勘察报告》,工程编号为华南勘字[2014]102号。
独立基础持力层石灰岩③,地基承载力特征值fak=3000kpa。
1.2基础形式的确定
根据地质资料数据,本工程采用独立基础。
本工程建筑场地为Ⅱ类,地基基础设计等级为丙级。
独立基础计算如下:
现浇独立柱基础设计(J-1)
项目名称 构件编号 日 期
设 计 校 对 审 核
执行规范:
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》
钢筋:
d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;P-HRBF335;Q-HRBF400;R-HRBF500
-----------------------------------------------------------------------
1设计资料:
1.1已知条件:
类型:
阶梯形
柱数:
单柱
阶数:
2
基础尺寸(单位mm):
b1=1800,b11=900,a1=1800,a11=900,h1=1800
b2=1300,b21=650,a2=1300,a21=650,h2=800
柱:
方柱,A=700mm,B=800mm
设计值:
N=9333.90kN,Mx=220.05kN.m,Vx=-27.00kN,My=25.65kN.m,Vy=-174.15kN
标准值:
Nk=6914.00kN,Mxk=163.00kN.m,Vxk=-20.00kN,Myk=19.00kN.m,Vyk=-129.00kN
混凝土强度等级:
C35,fc=16.70N/mm2
钢筋级别:
HRB400,fy=360N/mm2
纵筋最小配筋:
0.15
配筋调整系数:
1.0
配筋计算方法:
通用法
基础混凝土纵筋保护层厚度:
40mm
基础与覆土的平均容重:
20.00kN/m3
修正后的地基承载力特征值:
3000kPa
基础埋深:
3.00m
作用力位置标高:
0.000m
剪力作用附加弯矩M'=V*h(力臂h=3.000m):
My'=-81.00kN.m
Mx'=522.45kN.m
Myk'=-60.00kN.m
Mxk'=387.00kN.m
1.2计算要求:
(1)基础抗弯计算
(2)基础抗剪验算
(3)基础抗冲切验算
(4)地基承载力验算
单位说明:
力:
kN,力矩:
kN.m,应力:
kPa
2计算过程和计算结果
2.1基底反力计算:
2.1.1统计到基底的荷载
标准值:
Nk=6914.00,Mkx=550.00,Mky=-41.00
设计值:
N=9333.90,Mx=742.50,My=-55.35
2.1.2承载力验算时,底板总反力标准值(kPa):
[相应于荷载效应标准组合]
pkmax=(Nk+Gk)/A+|Mxk|/Wx+|Myk|/Wy
=2801.98kPa
pkmin=(Nk+Gk)/A-|Mxk|/Wx-|Myk|/Wy
=1585.93kPa
pk=(Nk+Gk)/A=2193.95kPa
各角点反力p1=2801.98kPa,p2=2717.61kPa,p3=1585.93kPa,p4=1670.29kPa
2.1.3强度计算时,底板净反力设计值(kPa):
[相应于荷载效应基本组合]
pmax=N/A+|Mx|/Wx+|My|/Wy
=3701.67kPa
pmin=N/A-|Mx|/Wx-|My|/Wy
=2060.00kPa
p=N/A=2880.83kPa
各角点反力p1=3701.67kPa,p2=3587.78kPa,p3=2060.00kPa,p4=2173.89kPa
2.2地基承载力验算:
pk=2193.95 pkmax=2801.98<1.2*fa=3600.00kPa,满足 2.3基础抗剪验算: 根据《地基规范》第8.2.7-2条,需要进行抗剪验算 抗剪验算公式V<=0.7*βhs*ft*Ac[《地基规范》第8.2.9条] (剪力V根据最大净反力pmax计算) 第1阶(kN): V下=1665.75,V右=1665.75,V上=1665.75,V左=1665.75 砼抗剪面积(m2): Ac下=3.16,Ac右=3.16,Ac上=3.16,Ac左=3.16 第2阶(kN): V下=3664.65,V右=3331.50,V上=3664.65,V左=3331.50 砼抗剪面积(m2): Ac下=4.20,Ac右=4.20,Ac上=4.20,Ac左=4.20 抗剪满足. 2.4基础抗冲切验算: 抗冲切验算公式Fl<=0.7*βhp*ft*Aq[《地基规范》第8.2.8条] (冲切力Fl根据最大净反力pmax计算) 第1阶(kN): Fl下=0.00,Fl右=0.00,Fl上=0.00,Fl左=0.00 砼抗冲面积(m2): Aq下=0.00,Aq右=0.00,Aq上=0.00,Aq左=0.00 第2阶(kN): Fl下=0.00,Fl右=0.00,Fl上=0.00,Fl左=0.00 砼抗冲面积(m2): Aq下=0.00,Aq右=0.00,Aq上=0.00,Aq左=0.00 抗冲切满足. 2.5基础受弯计算: 弯矩计算公式M=1/6*la2*(2b+b')*pmax[la=计算截面处底板悬挑长度] 根据《地基规范》第8.2.1条,扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15% 第1阶(kN.m): M下=188.94,M右=188.94,M上=188.94,M左=188.94,h0=1755mm 计算As(mm2/m): As下=2700(构造),As右=2700(构造),As上=2700(构造),As左=2700(构造) 配筋率ρ: ρ下=0.150%,ρ右=0.150%,ρ上=0.150%,ρ左=0.150% 第2阶(kN.m): M下=821.15,M右=663.22,M上=821.15,M左=663.22,h0=2555mm 计算As(mm2/m): As下=2700(构造),As右=2700(构造),As上=2700(构造),As左=2700(构造) 配筋率ρ: ρ下=0.150%,ρ右=0.150%,ρ上=0.150%,ρ左=0.150% 基础板底构造配筋(最小配筋率0.15%). 2.6底板配筋: X向实配E20@110(2856mm2/m,0.159%)>=As=2700mm2/m Y向实配E20@110(2856mm2/m,0.159%)>=As=2700mm2/m 3配筋简图 ------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------- 现浇独立柱基础设计(J-2) 项目名称 构件编号 日 期 设 计 校 对 审 核 执行规范: 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》 钢筋: d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;P-HRBF335;Q-HRBF400;R-HRBF500 ----------------------------------------------------------------------- 1设计资料: 1.1已知条件: 类型: 阶梯形 柱数: 单柱 阶数: 2 基础尺寸(单位mm): b1=1400,b11=700,a1=1400,a11=700,h1=1200 b2=1200,b21=600,a2=1200,a21=600,h2=700 柱: 方柱,A=700mm,B=700mm 设计值: N=6281.55kN,Mx=140.40kN.m,Vx=-33.75kN,My=-13.50kN.m,Vy=-78.30kN 标准值: Nk=4653.00kN,Mxk=104.00kN.m,Vxk=-25.00kN,Myk=-10.00kN.m,Vyk=-58.00kN 混凝土强度等级: C35,fc=16.70N/mm2 钢筋级别: HRB400,fy=360N/mm2 纵筋最小配筋: 0.15 配筋调整系数: 1.0 配筋计算方法: 通用法 基础混凝土纵筋保护层厚度: 40mm 基础与覆土的平均容重: 20.00kN/m3 修正后的地基承载力特征值: 3000kPa 基础埋深: 3.00m 作用力位置标高: 0.000m 剪力作用附加弯矩M'=V*h(力臂h=3.000m): My'=-101.25kN.m Mx'=234.90kN.m Myk'=-75.00kN.m Mxk'=174.00kN.m 1.2计算要求: (1)基础抗弯计算 (2)基础抗冲切验算 (3)地基承载力验算 单位说明: 力: kN,力矩: kN.m,应力: kPa 2计算过程和计算结果 2.1基底反力计算: 2.1.1统计到基底的荷载 标准值: Nk=4653.00,Mkx=278.00,Mky=-85.00 设计值: N=6281.55,Mx=375.30,My=-114.75 2.1.2承载力验算时,底板总反力标准值(kPa): [相应于荷载效应标准组合] pkmax=(Nk+Gk)/A+|Mxk|/Wx+|Myk|/Wy =3227.71kPa pkmin=(Nk+Gk)/A-|Mxk|/Wx-|Myk|/Wy =1640.25kPa pk=(Nk+Gk)/A=2433.98kPa 各角点反力p1=3227.71kPa,p2=2855.99kPa,p3=1640.25kPa,p4=2011.97kPa 2.1.3强度计算时,底板净反力设计值(kPa): [相应于荷载效应基本组合] pmax=N/A+|Mx|/Wx+|My|/Wy =4276.41kPa pmin=N/A-|Mx|/Wx-|My|/Wy =2133.33kPa p=N/A=3204.87kPa 各角点反力p1=4276.41kPa,p2=3774.59kPa,p3=2133.33kPa,p4=2635.16kPa 2.2地基承载力验算: pk=2433.98 pkmax=3227.71<1.2*fa=3600.00kPa,满足 2.3基础抗剪验算: 根据《地基规范》第8.2.7-2条,需要进行抗剪验算 抗剪验算公式V<=0.7*βhs*ft*Ac[《地基规范》第8.2.9条] (剪力V根据最大净反力pmax计算) 第1阶(kN): V下=598.70,V右=598.70,V上=598.70,V左=598.70 砼抗剪面积(m2): Ac下=1.62,Ac右=1.62,Ac上=1.62,Ac左=1.62 第2阶(kN): V下=2095.44,V右=2095.44,V上=2095.44,V左=2095.44 砼抗剪面积(m2): Ac下=2.46,Ac右=2.46,Ac上=2.46,Ac左=2.46 抗剪满足. 2.4基础抗冲切验算: 抗冲切验算公式Fl<=0.7*βhp*ft*Aq[《地基规范》第8.2.8条] (冲切力Fl根据最大净反力pmax计算) 第1阶(kN): Fl下=0.00,Fl右=0.00,Fl上=0.00,Fl左=0.00 砼抗冲面积(m2): Aq下=0.00,Aq右=0.00,Aq上=0.00,Aq左=0.00 第2阶(kN): Fl下=0.00,Fl右=0.00,Fl上=0.00,Fl左=0.00 砼抗冲面积(m2): Aq下=0.00,Aq右=0.00,Aq上=0.00,Aq左=0.00 抗冲切满足. 2.5基础受弯计算: 弯矩计算公式M=1/6*la2*(2b+b')*pmax[la=计算截面处底板悬挑长度] 根据《地基规范》第8.2.1条,扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15% 第1阶(kN.m): M下=28.51,M右=28.51,M上=28.51,M左=28.51,h0=1155mm 计算As(mm2/m): As下=1800(构造),As右=1800(构造),As上=1800(构造),As左=1800(构造) 配筋率ρ: ρ下=0.150%,ρ右=0.150%,ρ上=0.150%,ρ左=0.150% 第2阶(kN.m): M下=305.59,M右=305.59,M上=305.59,M左=305.59,h0=1855mm 计算As(mm2/m): As下=1800(构造),As右=1800(构造),As上=1800(构造),As左=1800(构造) 配筋率ρ: ρ下=0.150%,ρ右=0.150%,ρ上=0.150%,ρ左=0.150% 基础板底构造配筋(最小配筋率0.15%). 2.6底板配筋: X向实配E18@140(1818mm2/m,0.151%)>=As=1800mm2/m Y向实配E18@140(1818mm2/m,0.151%)>=As=1800mm2/m 3配筋简图 ------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------- ----------------------------------------------------------------------- 现浇独立柱基础设计(J-3) 项目名称 构件编号 日 期 设 计 校 对 审 核
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