高层剪力墙结构计算书.docx
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高层剪力墙结构计算书
第册/共册本册共页
计算书
CALCULATIONDOCUMENT
工程名称:
仁恒河滨花园二期
工程编号:
A-200241001-13
项目名称:
13号楼
设计阶段:
施工图
设计专业:
结构
计算人:
校对人:
华东建筑设计研究院有限公司
EASTCHINAARCHITECTURALDESIGN
&RESEARCHINSTITUTECO.LTD
一.本工程电算选用软件(√)
上部结构
名称
版本
本工程使用
上
部
结
构
P
K
P
M
系
列
PK框排架计算机辅助设计
2003年07月
PMCAD结构平面计算机辅助设计
2003年07月
√
TAT结构三维分析与设计软件
2003年07月
SATWE结构空间有限元分析设计软件
2003年07月
√
LTCAD楼梯计算机辅助设计
2003年07月
√
STS钢结构计算机辅助设计
2003年07月
PREC预应力结构计算机辅助设计
2003年07月
QLK混凝土小型砌块计算机辅助设计
2003年07月
BOX箱型基础计算机辅助设计
2003年07月
GJ钢筋混凝土基本构件设计
2003年07月
√
SAP84
4.2
TBSA
5.0
3D3S
3.5
基础
PKPM系列JCCAD
2003年07月
√
SFC上海地基基础设计规范配套系列软件
1.0
理正桩基CAD
2.5
围护之星
二.工程概况
结构类型
[]砌体结构
[]底框砌体结构
[]框架
[]小墙肢结构
[√]高层剪力墙结构
[]框剪结构
[]筒体结构
[]框支结构
[]其它
工程地段:
上海市
本工程±0.00相当于绝对标高6.230m;室内外高差:
1.20m
主要材料
混凝土基础C40;上部9层以下C35,以上C30
钢材HPB235
砌体小型混凝土空心砌块;
结构层数
地上32层;地下1层
结构高度97.8m;宽度15.10m;长度~58m;
结构特点:
本工程属高层民用住宅,建筑类别:
丙类。
平面近似L形,在中间部位设置抗震缝后,两侧结构单元近似矩形,除了楼梯、电梯间局部楼面外无大的缺失;立面无大的变化,整体属于较规则结构。
基础
形式
采用桩筏基础,桩采用预应力混凝土管桩,桩径500;桩长34米;最小间距1.5米。
桩基础持力层为⑧-2粉砂层。
抗震设防烈度7度,抗震等级一级,场地类别Ⅳ;
安全等级二级,基本风压:
0.6kN/㎡
人防布置
无
抗震缝设置
宽450mm
注:
结构高度指室外地坪至檐口或大屋面(斜屋面至屋面中间高)
三.设计依据
建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)
建筑结构荷载规范(GB50009-2001)
建筑抗震设计规程(GB50011-2001)
混凝土结构设计规范(GB50010-2002)
高层建筑混凝土结构技术规程(JGJ3-2002)
建筑抗震设计规程(DBJ08―9―92)及1996年局部修订增补
地基基础设计规范(DGJ08-11-1999)
中国建筑西南勘察研究院提供的《仁恒河滨花园岩土工程详细勘察报告》及补充资料
四.可变荷载标准值选用(kN/㎡)
名称
荷载
卧室、餐厅
起居室
厨房、卫生间
楼梯
消防楼梯
悬挑
阳台
地下自行车库
设备
机房
上人
屋面
不上
人屋面
2.0
2.0
2.0
3.5
2.5
2.5
7.0
2.0
0.5
本工程
选用
√
√
√
√
√
√
√
√
√
五.上部永久荷载标准值及构件计算
(一)楼面荷载
·首层:
卧室、起居室、书房:
150厚砼板3.75kN/m2
板面装修荷载1.0kN/m2
板底粉刷或吊顶0.50kN/m2
恒载合计5.25kN/m2
厨房、普通卫生间:
150厚砼板3.75kN/m2
板面装修荷载1.1kN/m2
板底粉刷或吊顶0.50kN/m2
恒载合计5.35kN/m2
带采暖卫生间:
150厚砼板3.75kN/m2
板面装修荷载20x0.13=2.6kN/m2
板底粉刷或吊顶0.50kN/m2
恒载合计6.85kN/m2
门厅、电梯间:
150厚砼板3.75kN/m2
板面装修荷载20x0.07=1.4kN/m2
板底粉刷或吊顶0.50kN/m2
恒载合计5.65kN/m2
·标准层:
卧室、起居室、书房:
110厚砼板2.75kN/m2
板面装修荷载1.0kN/m2
板底粉刷或吊顶0.50kN/m2
恒载合计4.25kN/m2
对于120厚楼板:
4.5kN/m2
对于130厚楼板:
4.75kN/m2
对于140厚楼板:
5.0kN/m2
对于150厚楼板:
5.25kN/m2
对于200厚楼板:
8.0kN/m2(包括大跨度楼板上轻质隔墙的折算荷载1.5kN/m2)
厨房、普通卫生间:
100厚砼板2.5kN/m2
板面装修荷载1.1kN/m2
板底粉刷或吊顶0.50kN/m2
恒载合计4.10kN/m2
带采暖卫生间:
100厚砼板2.5kN/m2
板面装修荷载20x0.13=2.6kN/m2
板底粉刷或吊顶0.50kN/m2
恒载合计5.60kN/m2
楼电梯间:
120厚砼板3.0kN/m2
板面装修荷载20x0.07=1.4kN/m2
板底粉刷或吊顶0.50kN/m2
恒载合计4.90kN/m2
(二)屋面荷载
屋面板120厚:
4cm细石混凝土面层1.00kN/m2
三元乙丙橡胶卷材防水层0.3kN/m2
聚苯乙烯板隔热层2%找坡(hmin=40)0.5kN/m2
防水卷材0.30kN/m2
2cm找平0.40kN/m2
120厚砼板3.0kN/m2
2cm底粉刷0.4kN/m2
恒载合计6.2kN/m2
对于130厚楼板:
6.5kN/m2
对于140厚楼板:
6.7kN/m2
露台:
水泥砂浆+10厚防滑地砖0.7kN/m2
4cm细石混凝土面层1.00kN/m2
三元乙丙橡胶卷材防水层0.3kN/m2
聚苯乙烯板隔热层2%找坡(hmin=40)0.5kN/m2
防水卷材0.30kN/m2
2cm找平0.40kN/m2
110厚砼板2.75kN/m2
2cm底粉刷0.4kN/m2
恒载合计6.4kN/m2
对于120厚楼板:
6.7kN/m2
对于130厚楼板:
6.9kN/m2
(三)墙体荷载
承重多孔粘土砖
混凝土小型空心砌体
加气混凝土砌块
容重(kN/m3)
16
15.9
8.5
两侧粉刷重(kN/㎡)
0.68
0.68
0.68
墙厚
0.24
0.12
0.19
0.09
0.25
0.20
0.12
墙重+粉刷
(kN/㎡)
16×0.24+0.68=4.5
16×0.12+
0.68=2.6
15.9×0.19
+0.68=3.7
15.9×0.09
+0.68=2.1
8.5×0.25
+0.68=2.8
8.5×0.2
+0.68=2.4
8.5×0.12+
0.68=1.7
墙重/米(kN/m)
墙高
2.5m
4.5×2.5
=11.3
2.6×2.5
=6.5
3.7×2.5
=9.3
2.1×2.5
=5.3
2.8×2.5
=7
2.4×2.5
=6
1.7×2.5
=4.3
墙高
2.6m
4.5×2.6
=11.7
2.6×2.6
=6.8
3.7×2.6
=9.7
2.1×2.6
=5.5
2.8×2.6
=7.3
2.4×2.6
=6.3
1.7×2.6
=4.5
墙高
2.7m
4.5×2.7
=12.2
2.6×2.7
=7.1
3.7×2.7
=10.0
2.1×2.7
=5.7
2.8×2.7
=7.6
2.4×2.7
=6.5
1.7×2.7
=4.6
墙高
3.0m
4.5×3
=13.5
2.6×3
=7.8
3.7×3
=11.1
2.1×3
=6.3
2.8×3
=8.4
2.4×3
=7.2
1.7×3
=5.1
本工程使用
√
√
(四)阳台女儿墙、栏板:
板厚:
240mm
1.板高600mm:
1)永久荷载=(25×0.24×0.6+0.68×0.6)×1.2=4.8kN/m
2)栏板抗弯计算:
水平设计荷载:
P=0.5kN/m×1.4=0.7kN/m
设计弯矩:
M=0.7×0.6=0.42kN-m/m
构造配筋:
0.15%×h0×1000=338mm2/m
2.板高1300mm:
1)永久荷载=(25×0.24×1.3+0.68×1.3)×1.2=10.5kN/m
2)栏板抗弯计算:
水平设计荷载:
P=0.5kN/m×1.4=0.7kN/m
设计弯矩:
M=0.7×1.3=0.91kN-m/m
构造配筋:
0.15%×h0×1000=338mm2/m
六、结构计算
采用PM建模,TAT、SATWE设计软件计算。
楼板配筋及剪力墙、次梁配筋采用软件计算结果,并进行人工干预调整归并.结构施工图中适当加厚开大洞口周围楼板及屋面板,并双层双向加强配筋,以削弱温度应力,要求施工单位加强养护。
因建筑物体型为折形,故在转折处设200mm宽抗震缝。
计算模型进行双塔定义,基础底板及地下室顶板相连形式。
其结构计算模型如下:
七.楼板配筋计算:
1.楼板3.60×4.40m板,板厚h=200mm,L1/L2=3.6÷4.4=0.82
q=28+2.0=30KN/m2,
板200厚,C35,fy=300
查《钢筋混凝土受弯板按裂缝宽度、承载力要求配筋计算表》,Φ14@150满足强度及抗裂要求。
2.楼板4.20×6.55m板,板厚h=200mm,L1/L2=4.2÷6.55=0.65
q=28+2.0=30KN/m2,
板200厚,C35,fy=300
查《钢筋混凝土受弯板按裂缝宽度、承载力要求配筋计算表》,Φ18@150满足强度及抗裂要求。
3.楼板3.60×4.40m板,板厚h=100mm,L1/L2=3.6÷4.4=0.82
q=1.2X3.7+1.4X2.0=7.24KN/m2,
配8@120
配10@150
配8@120
4.楼板4.20×6.55m板,板厚h=120mm,L1/L2=4.2÷6.55=0.64
q=1.2X4.2+1.4X2.0=7.84KN/m2,
配10@150
配12@150
配10@150
5.楼板4.50×7.30m板,板厚h=130mm,L1/L2=4.5÷7.30=0.62
q=1.2X4.5+1.4X2.0=8.20KN/m2,
配10@150
配12@150
配10@150
6.屋面板3.60×5.20m板,板厚h=130mm,L1/L2=3.6÷5.2=0.69
q=1.2X6.5+1.4X2.0=10.6KN/m2,
配10@150
配12@150
配12@150
7.屋面板4.20×6.55m板,板厚h=130mm,L1/L2=4.2÷6.3=0.64
q=1.2X6.5+1.4X2.0=10.6KN/m2,
配12@150
配12@150
配12@150
8.异型楼板计算详见附录
八.楼梯计算:
1、楼梯甲乙:
TB2、TB3(板式):
L=3100,板厚h=110mm
110厚砼板2.75kN/m2
5cm面层1.0kN/m2
2cm底粉刷0.4kN/m2
踏步2.2kN/m2
恒载合计4.2÷cos34.02+2.2=7.3kN/m2
q=1.2×7.3+1.4×2.0=11.6kN/m2
Mmax=0.125ql2=13.7KN.m/m
As=563mm2,配12@150.
板顶配10@150.
TB1(板式):
L=1820,板厚h=100mm
100厚砼板2.5kN/m2
5cm面层1.0kN/m2
2cm底粉刷0.4kN/m2
踏步2.2kN/m2
恒载合计3.9÷cos33.27+2.2=6.9kN/m2
q=1.2×6.9+1.4×2.0=11.1kN/m2
Mmax=0.125ql2=4.6KN.m/m
As=285mm2,配10@200.
板顶配8@150.
TL4:
L=2700mm,200×400mm,
q=11.1×1.82+2.51(自重)+7.5×0.7(平台板)=28.0kN/m
按简支Mmax=0.125ql2=25.5KN.m
配320,配箍筋8@100。
2.跃层楼梯:
TB1(板式):
L=2220mm,板厚h=100mm
100厚砼板2.5kN/m2
5cm面层1.0kN/m2
2cm底粉刷0.4kN/m2
踏步2.3kN/m2
恒载合计3.9÷cos39.49+2.3=7.4kN/m2
q=1.2×7.4+1.4×2.0=11.6kN/m2
Mmax=0.125ql2=7.2KN.m/m
As=304mm2,配10@200.
板顶配8@150.
TB2(板式):
L=2000mm,板厚h=100mm
100厚砼板2.5kN/m2
5cm面层1.0kN/m2
2cm底粉刷0.4kN/m2
踏步3.0kN/m2
恒载合计3.9÷cos39.49+3.0=8.1kN/m2
q=1.2×8.1+1.4×2.0=12.5kN/m2
Mmax=0.125ql2=6.3KN.m/m
As=264mm2,配10@200.
板顶配8@150.
九.基础计算
基础设计根据浙江有色建设工程公司有限公司提供的《苏州工业园中天湖畔花园(二期)岩土工程勘察报告》进行。
***10号楼基础计算
±0.00相当于绝对标高4.40米;基础埋深-5.95米,基底绝对标高为-1.55米,基底层土②-1。
桩顶绝对标高为-1.45米
(一)单桩承载力:
选取桩型500X34000,根据地质报告中J25孔, ⑧-2层层面绝对标高约-34.55,桩尖入持力层>=0.75米,
根据J25孔计算单桩承载力
土层号
标高(绝对)
层厚
Fs
Fp
γ
Es
②-1
-1.45
-2.85
1.40
55
19.2
6.04
②-2
-6.75
3.90
48
18.9
5.45
③
-8.85
2.10
36
18.7
4.89
-1
-12.75
3.90
42
18.9
9.06
-2
-14.75
2.00
32
18.8
7.66
-19.50
4.75
34
18.7
4.81
⑥
-22.75
3.25
65
19.4
6.70
⑦-1
-24.45
1.70
75
19.1
6.33
⑦-2
-30.15
5.70
45
18.7
5.62
⑧-1
-34.55
4.40
65
18.9
7.83
⑧-2
-35.45
0.90
70
4000
18.6
10.32
桩侧总极限摩阻力标准值:
Rsk=Up×Σlifsi=0.5×3.14×1676=2632kN
桩端极限阻力标准值(kN):
Rpk=0.252×3.14X4000=785kN
单桩竖向承载力设计值Rd=(Rsk+Rpk)/1.65=2070kN;取2050Kn;
单桩竖向承载力特征值Rd=(Rsk+Rpk)/2.0=1708kN;取1650Kn
根据Z24孔计算单桩承载力
土层号
标高(绝对)
层厚
Fs
Fp
γ
Es
②-1
-1.45
-2.97
1.52
55
19.2
6.04
②-2
-6.87
3.90
48
18.9
5.45
③
-9.37
2.50
36
18.7
4.89
-1
-13.17
3.80
42
18.9
9.06
-2
-15.57
2.40
32
18.8
7.66
-19.67
4.10
34
18.7
4.81
⑥
-22.47
2.80
65
19.4
6.70
⑦-1
-25.17
2.70
75
19.1
6.33
⑦-2
-29.87
4.70
45
18.7
5.62
⑧-1
-32.97
3.10
65
18.9
7.83
⑧-2
-35.45
2.48
70
4000
18.6
10.32
桩侧总极限摩阻力标准值:
Rsk=Up×Σlifsi=0.5×3.14×1707=2681kN
桩端极限阻力标准值(kN):
Rpk=0.252×3.14X4000=785kN
单桩竖向承载力设计值Rd=(Rsk+Rpk)/1.65=2100kN;取2050Kn;
单桩竖向承载力特征值Ra=(Rsk+Rpk)/2.0=1733kN;取1650Kn
综上计算结果:
单桩竖向承载力特征值:
取1650Kn
(二)基础承载力验算
上部荷载标准值F=263385Kn
基础自重G:
基础总面积S=617m2,水位绝对标高0.80m
筏板自重及活载标准值G=(25×1.4+4.0)×617=24063KN
外墙外筏板上覆土重标准值G1=20×5.2×0.38×145=5730KN
地下室隔墙筏板上覆土重标准值G2=20×4×8.1=648KN
水浮力F浮=10×617×3.5=21595KN
桩数n=(F+G+G1+G2-F浮)/单桩承载力特征值
=(F+G+G1+G2-F浮)/Ra
=(263385+24063+5730+648-21595)/1650
=272231/1650=165根
实际布桩178根>165根
(三)单桩抗冲切验算:
F1=2050KN
Fl≦0.7βhftηumh0=0.7×0.95×1.43×10-3×1×3.14×1800×1300=6987KN
所以筏板满足单桩抗冲切验算。
(四)沉降计算
采用JCCAD计算,建筑物沉降为105mm,满足规范要求。
(五)偏心计算
由JCCAD导出荷载重心(124948,-6820),基础形心(124997,-6687)
X=50mm,偏心率:
X/L=50/70240=0.07%
Y=130mm,偏心率:
Y/B=130/15600=0.83%
满足规范要求。
***8号楼基础计算
±0.00相当于绝对标高4.40米;基础埋深-5.85米,基底绝对标高为-1.45米,基底层土②-1。
桩顶绝对标高为-1.35米
(一)单桩承载力:
选取桩型500X34000,根据地质报告中J41孔, ⑧-2层层面绝对标高约-34.12,桩尖入持力层>=0.75米,
根据J41孔计算单桩承载力
土层号
标高(绝对)
层厚
Fs
Fp
γ
Es
②-1
-1.35
-2.22
0.87
55
19.2
6.04
②-2
-4.52
2.30
48
18.9
5.45
③
-7.32
2.80
36
18.7
4.89
-1
-10.82
3.50
42
18.9
9.06
-2
-12.72
1.90
32
18.8
7.66
-17.67
4.95
34
18.7
4.81
⑥
-22.92
5.25
65
19.4
6.70
⑦-1
-24.52
1.60
75
19.1
6.33
⑦-2
-33.02
8.50
45
18.7
5.62
⑧-1
-34.12
1.10
65
18.9
7.83
⑧-2
-35.35
1.23
70
4000
18.6
10.32
桩侧总极限摩阻力标准值:
Rsk=Up×Σlifsi=0.5×3.14×1636=2569kN
桩端极限阻力标准值(kN):
Rpk=0.252×3.14X4000=785kN
单桩竖向承载力设计值Rd=(Rsk+Rpk)/1.65=2030kN;取2000Kn;
单桩竖向承载力特征值Rd=(Rsk+Rpk)/2.0=1677kN;取1600Kn
根据Z39孔计算单桩承载力
土层号
标高(绝对)
层厚
Fs
Fp
γ
Es
②-1
-1.35
-2.38
1.03
55
19.2
6.04
②-2
-4.98
2.60
48
18.9
5.45
③
-9.98
5.00
36
18.7
4.89
-1
-11.48
1.50
42
18.9
9.06
-2
-13.38
1.90
32
18.8
7.66
-19.88
6.50
34
18.7
4.81
⑥
-21.88
2.00
65
19.4
6.70
⑦-1
-24.88
3.00
75
19.1
6.33
⑦-2
-33.08
8.20
45
18.7
5.62
⑧-1
-34.08
1.00
65
18.9
7.83
⑧-2
-35.35
1.27
70
4000
18.6
10.32
桩侧总极限摩阻力标准值:
Rsk=Up×Σlifsi=0.5×3.14×1584=2487kN
桩端极限阻力标准值(kN):
Rpk=0.252×3.14X4000=785kN
单桩竖向承载力设计值Rd=(Rsk+Rpk)/1.65=1983kN;取2000Kn;
单桩竖向承载力特征值Ra=(Rsk+Rpk)/2.0=163