XX住宅楼工程设计方案计算书.docx
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XX住宅楼工程设计方案计算书
工 程 设 计
计
算
书
2010-8-15
目录
一．设计资料……………………………………………………………………………………………………3
1.概述…………………………………………………………………………………………….…………3
2.设计依据及计算项目…………………………………………………………………………………….3
3.荷载……………………………………………………………………………………………………….3
二、荷载统计……………………………………………………………………………………3
1.屋面荷载3
2.楼面荷载4
3.楼梯间楼面荷载（踏步尺寸300x167）4
4.卫生间楼面……………………………………………………………………………………………….5
5.阳台……………………………………………………………………………………………………….5
三、基础设计6
1.基础顶荷载标准值6
2.基础荷载统计及截面设计6
四、现浇楼板配筋计算8
五、楼梯计算10
1.楼梯板10
2.平台板…………………………………………………………………………………………………...10
3.平台梁11
六、正截面受弯承载力计算…………………………………………………………………………………12
七、斜截面受剪承载力计算………………………………………………………………….………………15
八、裂缝宽度验算………………………………………………………………………………………………15
九、屋面板设计………………………………………………………………………………………………..16
十、墙体验算17
十一.雨蓬计算:
19
十二、附图………………………………………………………………………………………22
一、设计资料
1、概述
本工程为小区住宅楼。
根据国家规范及使用要求，该建筑物为砖混结构，该住宅楼六层,底层层高3.9m，标准层层高3.0m。
本工程设计使用年限50年，建筑结构安全等级二级，要求施工质量控制等级为B级，抗震设防烈度为六度，场地类别Ⅲ类。
2、设计依据及计算项目
（1）、设计依据
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《砌体结构设计规范》GB50003-2001
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
《建筑地基处理技术规范》GB50007-2002
（2）、设计计算项目
砌体承压计算；钢筋砼梁、板、基础的强度设计及局部构件挠度、裂缝验算；抗震验算等。
3、荷载
永久荷载：
包括梁、楼板及构造层自重。
钢筋混凝土容重25KN/m2,水泥砂浆容重20KN/m2，石灰砂浆容重17KN/m2。
可变荷载：
楼面活荷载标准值为2.0KN/m2，卫生间活荷载标准值为2.0KN/m2，阳台活荷载标准值为2.5KN/m2，楼梯间活荷载标准值为2.0KN/m2；屋面为上人屋面，活荷载标准值为2.0KN/m2；雨蓬检修集中荷载1.0KN。
二、荷载统计
1.屋面荷载
h=100mm
SBS防水卷材 0.50KN/㎡
30mm厚Ｃ20细石砼找平25×0.03=0.75KN/㎡
140厚聚苯板保温层0.18×0.14=0.03KN/㎡
1:
8水泥膨胀珍珠岩找坡2%最小30厚2.5×（0.03+6.9×0.02/2）=0.27KN/㎡
钢筋混凝土屋面板25×0.10=2.5KN/m²
涂料顶棚0.5KN/㎡
屋面恒荷载合计gk=4.55KN/㎡
屋面活载qk=2.0KN/㎡
屋面荷载：
4.55+2.0=6.55KN/㎡
屋面荷载设计值4.55×1.2+2.0×1.4=8.26KN/㎡
2.楼面荷载
h=100mm
30mm厚地砖面层 20×0.03=0.6KN/㎡
50mm厚C20细石混凝土面层24×0.05=1.2KN/㎡
100厚钢筋混凝土板25×0.1=2.5KN/㎡
涂料顶棚0.5KN/㎡
楼面荷载合计：
gk=4.8KN/㎡
楼面活载qk=2.0KN/㎡
楼面荷载：
4.8+2.0=6.8KN/㎡
楼面荷载设计值4.8×1.2+2.0×1.4=8.56KN/㎡
3.楼梯间楼面荷载（踏步尺寸300X167）
tgа=167/300=0.557cosа=0.874,设楼梯板厚h=100mm
20厚1:
2水泥砂浆抹光（0.28+0.167）×20×0.02/0.28=0.64KN/㎡
三角形踏步1/2×0.26×0.167×25/0.26=2.09KN/㎡
斜板0.1×25/0.874=2.86KN/㎡
涂料顶棚：
0.5/0.874=0.57KN/㎡
楼梯间楼面荷载合计gk=6.16KN/㎡取6.2KN/㎡
楼面活载qk=2.0KN/㎡
楼面荷载：
6.2+2.0=8.2KN/㎡
楼面荷载设计值6.2×1.2+2.0×1.4=10.24KN/㎡取10.3KN/㎡
双面粉刷的240mm厚砖墙自重为5.24KN/㎡；门窗自重为0.5KN/㎡。
恒荷载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.4。
4.卫生间楼面
h=100mm
地砖面层：
19.8×0.01=0.2KN/㎡
水泥砂浆：
20×0.04=0.8KN/㎡
水泥焦渣：
17×0.06=1.02KN/㎡
100厚现浇板：
25×0.1=2.5KN/㎡
10厚板下抹灰：
0.01×17=0.17KN/㎡
卫生间楼面荷载合计gk=4.7KN/㎡
卫生间活载qk=2.0KN/㎡
卫生间荷载4.7+2.0=6.7KN/㎡
卫生间荷载设计值4.7×1.2+2.0×1.4=8.44KN/㎡
5.阳台
h=100mm
地砖面层：
19.8×0.01=0.2KN/㎡
水泥砂浆：
20×0.02=0.4KN/㎡
水泥焦渣：
17×0.03=0.51KN/㎡
100厚现浇板：
25×0.1=2.5KN/㎡
10厚板下抹灰：
0.01×17=0.17KN/㎡
阳台楼面荷载合计gk=3.78KN/㎡
阳台活载qk=2.5KN/㎡
阳台荷载3.78+2.5=6.28KN/㎡
阳台荷载设计值3.78×1.2+2.5×1.4=8.04KN/㎡
三、基础设计
1、基础顶荷载标准值
按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合：
屋面传来：
（5.3+0.5）×1/4×3.3=4.79KN/m
顶层墙自重:
5.24×0.9=4.72KN/m
一~六层楼面传:
（4.8+2.0）×1/4×3.3×6=33.66KN/m
一~六层墙体自重：
5.24×2.8×6=88.03KN/m
小计：
gk=131.2KN/m
2、基础荷载统计及截面设计
（1）已知计算数据
a.荷载：
墙数:
单墙；墙宽：
240mm；墙轴线左右两边宽度：
120mm；
荷载设计值：
墙竖向力：
177.12kN/m；墙弯矩：
0.00kN.m/m
荷载标准值：
墙竖向力：
131.20kN/m；墙弯矩：
0.00kN.m/m
b.基础尺寸：
基础材料：
混凝土第一阶尺寸
总宽度：
1540mm高度：
1250mm
轴线左边宽度：
770mm轴线右边宽度：
770mm
左放脚步数：
2右放脚步数：
2
c.地基情况：
基础埋置深度：
2.050m；室内外高差：
0.150m
地基承载力特征值：
350.00kPa
（2）反力计算
Mk=Mak+Mbk+Fak×sa+Fbk×sb
=0.00+0.00+（131.20×-0.01）+（0.00×-0.08）=1.32kN.m/m方向：
逆时针！
ek=Mk/（Fak+Fbk+Gk）=1.32/（131.20+0.00+22.80）=0.01m
由于ek≤b1/6=0.10m，所以按正式计算反力:
pk=（Fak+Fbk+Gk）/A=（131.20+0.00+22.80）/0.60=256.67kPa
pKmax=（Fak+Fbk+Gk）/A+Mk/W=256.67+1.32/0.06=278.67kPa
pKmin=（Fak+Fbk+Gk）/A-Mk/W=256.67-1.32/0.06=234.67kPa
（3）地基承载力验算：
偏心受压:
pk=256.67<=fa=350.00kPa满足!
pKmax=278.67<=1.2×fa=420.00kPa满足!
地基承载力验算满足要求！
（4）基础台阶高宽比验算：
基础材料：
混凝土允许宽高比[bt/H0]=0.800基底反力pk=278.67kPa
第一阶：
左边=右边：
bt/H0=0.3/0.35=0.8满足!
（5）基础抗剪承载力验算：
pj=Fa/A=177.12/0.60=295.2kN/m2
由于基础底面的平均净反力pj=345.53kPa<300kPa,所以不需进行抗剪承载力计算
（6）施工图：
四、现浇楼板配筋计算
～
/
～
（1）计算参数：
板长:
5.10（m）,板宽:
3.60（m）,板厚:
100（mm）
板容重:
25.00（kN/m3）,恒载分项系数:
1.20,板自重荷载:
4.8（kN/m2）
均布荷载设计值:
10.00（kN/m2）
混凝土强度等级：
C20,fc=9.60N/mm2,钢筋级别：
HPB235,fy=210N/mm2
混凝土保护层:
20（mm）,泊松比:
0.20
（2）受力计算：
均布荷载作用下跨中弯矩：
查表跨中弯矩计算系数X,Y方向分别为:
0.0321,0.0113:
[水平]Mx=0.0321×8.56×3.602=3.56kN.m
[竖向]My=0.0113×8.56×3.602=1.25kN.m
考虑泊松比μ=0.20计算跨中弯矩:
[水平]Mx=3.56+0.20×1.25=3.81kN.m
[竖向]My=1.25+0.20×3.56=1.96kN.m
（3）配筋计算：
跨中，X方向配筋计算：
M=3.81kN.mα1=1.00ξb=0.614b=1000mm
αsmax=ξb（1-0.5ξb）=0.614×（1-0.5×0.614）=0.426
αs=M/（α1fcbh20）=3.81×1000×1000/（1.00×9.60×1000.00×80.002）=0.062
由于αs≤αsmax满足要求!
=1.00×9.60×1000×{80-[802-2×3.81×106/（1.000×9.60×1000）]0.5}/210.00
=234.29mm2
跨中，Y方向配筋计算：
M=1.96kN.mα1=1.00ξb=0.614b=1000mm
αsmax=ξb（1-0.5ξb）=0.614×（1-0.5×0.614）=0.426
αs=M/（α1fcbh20）=1.96×1000×1000/（1.00×9.60×1000.00×80.002）=0.032
由于αs≤αsmax满足要求!
=1.00×9.60×1000×{80-[802-2×1.96×106/（1.000×9.60×1000）]0.5}/210.00
=118.58mm2
（4）钢筋选择：
45×ft/fy=45×1.10×210.00=0.236
As,min=ρminbh=0.00236×1000×100=236mm2
As,max=ρmaxbh0=0.03×1000×80=2400mm2
（1）横向配筋选择：
要求配筋面积：
As:
=236mm2
配筋实际选用:
8@200（As=251mm2）。
所选钢筋满足要求!
（2）竖向配筋选择：
要求配筋面积：
As:
=236mm2
配筋实际选用:
8@200（As=251mm2）。
所选钢筋满足要求!
（3）板上端配筋选择：
要求配筋面积：
As:
=236mm2
配筋实际选用:
8@200（As=251mm2）。
所选钢筋满足要求!
（4）板下端配筋选择：
要求配筋面积：
As:
=236mm2
配筋实际选用:
8@200（As=251mm2）。
所选钢筋满足要求!
（5）板左端配筋选择：
要求配筋面积：
As:
=236mm2
配筋实际选用:
8@200（As=251mm2）。
所选钢筋满足要求!
（6）板右端配筋选择：
要求配筋面积：
As:
=236mm2
配筋实际选用:
10@170（As=462mm2）。
所选钢筋满足要求!
五、楼梯计算
1、楼梯板
1）荷载计算：
设板厚h=100mm,混凝土强度等级C20，钢筋HPB235，取1m宽板带计算，由前面荷载统计可知，总荷载设计值p=6.1×1.2+2.0×1.4=10.12KN/㎡取10.2KN/㎡
2.）截面设计：
板水平计算跨度Ln=2.60m,弯矩设计值M=1/10pLn2=1/10×10.2×2.602=6.90KN·m
h0=100-20=80mm,
αs=M/fcmbh02=6900000/（9.6×1000×802）=0.112γs=[1+（1-2αs）0.5]/2=0.940
As=M/γsfyho=6900000/0.940×210×80=436.93mm2选用φ8@110As=457㎜2
分布钢筋φ6@250.
2、平台板
设平台板厚h=100mm,取1m宽板带计算。
1）荷载计算
20厚水泥砂浆抹光20×0.02＝0.4KN/㎡
100厚混凝土板25×0.1=2.5KN/㎡
板底涂料 0.5KN/㎡
小计3.4KN/m
活荷载2.0KN/㎡
总荷载设计值p=1.2×3.4+1.4×2.0=6.88KN/m
2）截面设计：
板水平计算跨度Ln=1.50m,
弯矩设计值M=1/8pLn2=1/8×6.88×1.52=1.94KN·m
h0=100-20=80mm,
αs=M/fcmbh02=1940000/（9.6×1000×802）=0.032γs=[1+（1-2αs）0.5]/2=0.984
As=M/γsfyho=1940000/0.984×210×80=117.35mm2
选用φ8@200As=251㎜2分布钢筋φ6@250.
3、平台梁
设平台梁截面b=200mm,h=300mm
1）荷载计算
梁自重25×0.2×（0.3-0.1）=1.0KN/m
梁侧粉刷0.02×（0.3-0.1）×2×20=0.16KN/m
平台板传来3.4×1.50/2=2.55KN/m
梯段板传来6.1×2.60/2=7.93KN/m
小计11.64KN/m
活荷载2.0×（2.60/2+1.50/2）=4.10KN/m
总荷载设计值p=1.2×11.64+4.10×1.4=19.71KN/m
2）截面设计
计算跨度L0=1.05Ln=1.05×（2.6-0.24）=2.48m
内力设计值
M=1/8pLn2=1/8×19.71×2.482=15.15KN·m
V=1/2pLn=1/2×19.71×2.48=24.44KN
截面按倒L形计算，bf’=b+5hf’=200+5×100=700
h0=300-40=260mm,
fcmbf’hf’（h0-1/2hf’）=9.6×700×100×（260-1/2×100）=141.12≥15.15KN·m=M;
属于第一类T形截面
αs=M/fcmbh02=15150000/（9.6×200×2602）=0.117γs=[1+（1-2αs）0.5]/2=0.938
采用HRB335钢筋，As=M/γsfyho=15150000/0.938×300×260=207.1㎜2
选用2φ12As=226㎜2配置箍筋φ6@200
则VCS=0.07ftbh0=0.07×9.6×200×260=34944>24440N符合设计要求。
（楼梯配筋图：
附图）
六、正截面受弯承载力计算
梁
（300mm
600mm）;梁
（300mm
450mm）;混凝土C30;
.
梁
和梁
各截面的正截面受弯承载力配筋计算见下列表：
一、二层砌体粱正截面配筋计算表7-1
三、四层砌体粱正截面配筋计算表7-2
五、六层砌体粱正截面配筋计算表7-3
七、斜截面受剪承载力计算
梁
和梁
各截面的斜截面受剪承载力配筋计算见下列表：
砌体梁斜截面配筋计算表7-4
八、裂缝宽度验算
表6-3砌体梁裂缝宽度验算
层
计算
公式
梁BD
梁DE
支座左截面
跨中截面
支座右截面
支座左截面
跨中截面
支座右截面
六
115.47
99.76
765.44
17.88
13.68
18.45
196.07
225.99
254.58
146.09
111.79
150.71
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.434
0.522
0.587
0.206
-0.069
0.233
18
18
18
12
12
12
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
0.163
0.255
0.286
0.042
0
0.049
一
131.501
74.212
95.443
41.190
6.934
35.474
297.90
252.01
324.11
339.54
56.65
289.83
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.661
0.582
0.697
0.715
-1.206
0.649
18
18
18
12
12
12
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
2.1
0.376
0.280
0.432
0.342
0
0.265
九、屋面板设计
（1）屋面板荷载计算
根据前面的计算，恒荷载gk=4.55KN/㎡,活荷载qk=2.0KN/㎡
g+q=1.35×4.55+0.7×1.4×2.0=8.10kN/㎡
kN/㎡
D.E轴间板:
lx=1500mmly=9000mm
ly/lx=9000/1500=6>2.0按单向板计算
卫生间板
lx=1500mmly=3000mm
ly/lx=3000/1500=2=2.0按单向板计算
（2）D.F轴间板配筋-
跨中Mmax=1/10（g+q）lx2=（1/10）×8.1×1.52=1.823kN·m
支座Mx′=-1/11（g+q）lx2=（-1/11）×8.1×1.52=-1.657kN·m
跨中配筋计算
取
mm
mm
αs=M/（α1fcbh02）=（1.657×106）/1.0×14.3×1000×1002=0.012
ε=1-（1-2αs）0.5=0.0012
As=α1fcbh02ξ/fy=（1.0×14.3×1000×100×0.012）/210=81.71mm2
配筋Φ8@200（实配251mm2）
十、墙体承载力验算
确定房屋静力计算方案
最大横墙间距Ｓ＜32m,因此本房屋属于刚性方案．
以⑥轴上横墙为例，横墙上承受由屋面和楼面传来的均布荷载，可取1m宽墙体进行计算．其受力面积1×3.0＝3.0㎡.
（1）荷载计算
屋面恒载：
4.55×3.0＝13.7KN/m
屋面活载：
2×3.0＝6.0KN/m
1，2，3，4，5，6层楼面恒载：
4.8×3.0＝14.4KN/m
1，2，3，4，5，6层楼面活载：
2×3.0＝6.0KN/m
1，2，3，4，5，6层墙体自重：
5.24×2.8＝14.67KN/m
（2）控制截面内力计算
1）第五层处
N5
（1）=1.2×（13.7+14.4+2×14.67）+1.4×（6+6）=85.73KN/m
N5
（2）=1.35×（13.7+14.4+2×14.67）+1.4×（6+6）=94.34KN/m
2）第四层处
N4
（1）=85.73+1.2×（14.4+14.67）+1.4×6＝129.01KN/m
N4
（2）=94.34+1.35×（14.4+14.67）+1.4×6=141.98KN/m
3）第三层处
N3
（1）=129.01+1.2×（14.4+14.67）+1.4×6＝172.29KN/m
N3
（2）=141.98+1.35×（14.4+14.67）+1.4×6=189.62KN/m
4）第二层10-10处
N2
（1）=172.29+1.2×（14.4+14.67）+1.4×6＝215.57KN/m
N2
（2）=189.62+1.35×（14.4+14.67）+1.4×6=237.26KN/m
5）第一层12-12处
N1
（1）=215.57+1.2×（14.4+14.67）+1.4×6＝258.85KN/m
N1
（2）=237.26+1.35×（14.4+14.67）+1.4×6=284.90KN/m
（3）墙体承载力验算
1）第五层截面
采用MU10普通砖与Ｍ5.0混合砂浆砌筑，砖砌体的抗压强度为f=1.5MPA α=0.0015β＝2.8/0.24=11.67
ψ=1/1+αβ2＝1／1+0.0015×11.672＝0.83
ψfA=0.83×1.5×0.24×1000＝298.8KN>94.34KN符合要求．
2）第四层截面
采用MU10普通砖与Ｍ5.0混合砂浆砌筑，砖砌体的抗压强度为f=1.5MPA α=0.0015β＝11.67 ψ=0.83
ψfA=0.83×1.5×0.24×1000＝298.8KN>141.98KN符合要求．
3）第三层截面
采用MU10普通砖与Ｍ7.5混合砂浆砌筑，砖砌体的抗压强度为f=1.69MPA α=0.0015β＝11.67 ψ=0.83
ψfA=0.83×1.69×0.24×1000＝336.65KN>189.62KN符合要求
4）第二层截面
采用MU10普通砖与Ｍ7.5混合砂浆砌筑，砖砌体的抗压强度为f=1.69MPA α=0.0015β＝11.67 ψ=0.83
ψfA=0.83×1.69×0.24×1000＝336.65KN>237.26KN
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