7305平米七层砖混学生公寓计算书.docx

学生宿舍 结构设计计算书
一、工程概况
1、工程项目：西南工学院 学生公寓。
该工程位于绵阳市西南工学院，拟建成七层学生公寓
2、气象条件
气温：年均气温20度，最高气温38度，最低气温0度。
雨量：年降雨量800mm,最大雨量110mm/日。
风向：西北风为主导风向，风压：0.40KN/m2
3、楼面活载
民用建筑楼面活载按《建筑结构荷载规范》取值
4、风载
基本风压W0按荷载规范附图（全国基本风压分布图）取值
风载体形系数、风压高度变化系数按荷载规范取值
5、地震荷载
手算采用底部剪力法计算水平地震荷载
电算由程序采用振型分解反应谱法自动计算
6、工程地质条件
该场地地形平整，无滑坡，无液化土层等不良地质现象，地基承载力fk=200KPa
7、参考资料：
① 建筑结构荷载规范 GB50009-2001
② 砌体结构设计规范 GB50003-2001
③ 混凝土结构设计规范 GB50010-2002
④ 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002
⑤ 建筑抗震设计规范 GB50011-2002
⑥ 建筑结构制图标准 GB/50104-2001
⑦ 预应力混凝土圆孔板图集 98浙G 1图集
⑧钢筋混凝土雨篷图集 97浙G 8图集
二、设计依据和条件
1、按建筑使用功能要求
2、建筑设计图纸
3、有关设计规范、规程
4、该建筑属丙类建筑，安全等级为二级
5、该建筑场地位于6度地震区，Ⅱ类场地土，地下水位很低，设计时不考虑地下水的影响
6、可保证供应各种规格的钢筋、钢材及C10~C40级混凝土用作建筑材料
三、荷载计算
㈠恒荷载
1、多孔板，按图集98浙G1的规定，取G1k=3.1kN/m2(含水泥地面和板底抹灰做法的重量)
2、楼板（现浇板）G2k=25*0.11=2.75kN/m2
3、板底抹灰15mm,G3k=20*0.015=0.3kN/m2
4、地面荷载（水泥砂浆地面）
5、地砖地面，G5k=0.6kN/m2
6、240厚砖墙 G6k=19*0.24=4.56kN/m2
7、砖墙两面粉刷G7k=20*（0.025+0.025）=1.0kN/m2
8、塑钢窗 G8k=0.3kN/m2
9、门 G9k=0.2kN/m2
10、屋面保温及防水层 G10k=4*0.1+0.3=0.7kN/m2
㈡活荷载
按荷载规范取值，
项次
类别
标准值
kN/m2
组合值
系数
ψc
频遇值系数
ψf
准永久值系数
ψq
1
宿舍楼面
2.0
0.7
0.5
0.4
2
宿舍楼梯、走廊、门厅
2.0
0.7
0.5
0.4
3
浴室、厕所、盥洗室
2.0
0.7
0.5
0.4
4
屋面（不上人）
0.5
0.7
0.5
0
5
雨篷(施工荷载)
1

0
6
风载ω0
0.4
0.6
0.4
0

四、静力计算方案
本工程采用砌体结构，横墙承重，横墙间距s=3米，远小于32米，所以房屋的静力计算方案采用刚性方案。
五、楼板计算
1、多孔板部分
二层及以上宿舍内及2.1M宽的走廊采用多孔板,多孔板选用98浙G1图集中YRKB5-30-12A，其允许活荷载标准值为5.0kN/m2,足够满足使用要求。3.6米开间的采用YRKB4-36-12A和YRKB5-36-12A，其允许活荷载为2.5 kN/m2，也能满足要求。
2、厕所、盥洗室楼板
房间尺寸为3.6M*4.8M，,查教材中双向板按弹性分析的计算系数表，得
,
荷载效应组合一：q=1.4*2.0+1.2*(2.75+0.3+0.6)=7.18kN/m2
荷载效应组合二：q=1.4*0.7*2.0+1.35*(2.75+0.3+0.6)=6.89kN/m2
取荷载组合一q=7.18kN/m2
Mx=0.062*7.18*3.62=5.77kN.m
My=0.0317*7.18*3.62=2.95kN.m

受力筋选用φ10@200双向(As=393mm2)

3、走廊部分现浇楼板
荷载值同上
荷载效应组合一：q=1.4*2.0+1.2*(2.75+0.3+0.6)=7.18kN/m2
荷载效应组合二：q=1.4*0.7*2.0+1.35*(2.75+0.3+0.6)=6.89kN/m2
取荷载组合一q=7.18kN/m2
0.05ln=0.167m<b=0.24m
取 l0=2.1M
h0=h-20=110-20=90mm
弯矩

受力筋选用φ10@200(As=393mm2)
4、A轴与B轴间，2轴上框架（底层）计算（同C轴上2轴至1/3轴框架）（KL1）
①截面选择（跨度为4.8M）和特征值计算
柱截面选用400*400，梁截面选用300*800

A柱=40*40=1600CM2
A梁=30*80=2400CM2
②荷载
Gk=(0.24*3.0*19+0.24*3.0*1.0)*6+3.1*3.0*7+25*0.3*0.8
=157.5kN/m
Qik=3.0*2.0=6kN/m
Q8k=0.5kN*3=1.5kN/m(屋面)
Q2k=6kN/m
荷载组合一：
q=1.2*157.5+1.4*(6+0.7*5*6+0.7*1.5)=228.27kN/m
荷载组合二：
q=1.35*157.5+1.4*(0.7*6*6+0.7*1.5)=249.38kN/m
取荷载组合二

③计算简图如下

④由结构力学求解器得 剪力图（kN）

弯矩图（kN.M）

轴力图（kN）
5、框架KL2（B轴上1-3轴间）
①截面选择（跨度为3.0M，两跨）和特征值
柱截面选用400*400，梁截面选用300*800

A柱=40*40=1600CM2
A梁=30*60=1800CM2
②荷载
Gk= [(3*3-0.9*2.1)*0.24*(19+1)+0.9*2.1*0.2]*6/3
=69kN/m
Qik=2kN/m
梁自重：0.3*0.6*25=4.5kN/M
荷载组合：
q=1.35*(69+4.5)+1.4*0.7*6*2=110.99kN/m
计算简图如下：

由结构力学求解器得

剪力图（KN）

弯矩图（KN.M）

轴力图（kN）
6、KL3，1/3轴上C轴至1/C轴间底层框架内力计算
①截面选择（跨度为3.0M，一跨）和特征值
柱截面选用400*400，梁截面选用300*800

A柱=40*40=1600CM2
A梁=30*60=1800CM2
②荷载
Gk= [(3*3-0.9*2.1)*0.24*(19+1)+0.9*2.1*0.2]*6/3
=69kN/m
Qik=2kN/m
梁自重：0.3*0.6*25=4.5kN/M
荷载组合：
q=1.35*(69+4.5)=110.99kN/m
计算简图如下：

计算简图 剪力图（kN）
由结构力学求解器得

轴力图（kN） 弯矩图（kN.M）
7、框架配筋计算
①框架梁钢筋正截面计算如下：,
部位(截面)
KL1中
KL1边
KL2中
KL3中
M（）
566.36
104.77
92.28
94.73
（）
2349*106
2349*106
1345*106
1345*106

0.241
0.045
0.069
0.070

0.280
0.046
0.072
0.073

0.860
0.977
0.964
0.964

2966
483
565
580
选 择 钢 筋
4Φ20+4Φ25
2Φ25
2Φ25
2Φ25
实 际 配 筋
3220
982
982
982
注:纵向受拉钢筋的最小配筋，300*800截面和300*600截面如下,
②框架梁斜截面配筋计算
截 面
KL1
KL2
KL3
V（）
578.56
181.57
166.49

793650
605962
605962
(=)
222222
169669
169669
箍筋肢数、直径
n=4,φ10
n=2, φ8
n=2, φ8

314
100.6
100.6

171.2
1253.7

实配箍筋
4φ10@150
2φ8@200
2φ8@200

③框架柱配筋计算
因柱截面均为400*400，取最不利的KL1柱进行计算
，
fy=300N/mm2,,
=M/N=104.77/578.56=0.181
ei= e0+ ea=181+20=201mm
应考虑偏心距增大系数，
，取为1

可按大偏心受压计算

取4Φ25（As=1963.6）,并对称配筋
其他柱按此配筋。
8、楼梯计算
楼梯结构布置如下图

①荷载（取1M宽）
梯段板厚h=l/30=3080/30=103mm，取板厚110MM。
楼梯斜板的倾斜角

恒载：踏步重
斜板重
水泥砂浆找平层
恒载标准值gk=5.764kN/m
荷载组合一：1.2*5.764+1.4*2.0=9.719kN/m
荷载组合二: 1.35*5.764+1.4*0.7*2=9.74kN/m
②内力
跨中弯矩:
③配筋计算(C30混凝土,fc=14.3N/mm2)
h0=h-20=110-20=90mm

受力筋选用Φ10@200(As=393mm2),分布筋选用φ8@200
④平台板计算
平台板自重(板厚100)
0.10*1*25=2.5kN/m
恒载标准值为2.5+0.6+0.3=3.4kN/m
荷载组合一: q=1.2*3.4+1.4*2=6.88kN/m
荷载组合二: q=1.35*3.4+1.4*0.7*2=6.55kN/m
取荷载组合一
弯矩
h0=h-20=100-20=80mm

受力筋选用φ8@200(As=251mm2)
⑤平台梁TL计算(梁的截面选为200*400)
荷载 q=1.2*0.2*0.3*25+0.5(9.74+6.88)=10.1kN/m
l0取3.6M

h0=h-40=400-40=360mm

受力筋选用2Φ14(As=308mm2)

箍筋选用φ8@200
六、墙体计算
1、墙体高厚比验算

横墙H0=0.4S+0.2H=0.4*4.8+0.4*0.4=2.72M

纵墙

s<H
H0=0.6S=0.6*3.0=1.8M

均满足要求
2、承重墙计算（MU10砖，M10砂浆）
风载：
洞口水平截面面积
每开间3M宽内有一窗宽1.8M
1.8/3.0=0.6<2/3，其他部位洞口较少
所以洞口水平截面面积未超过全截面的2/3
层高为3M,总高22.5M
本地区风荷载0.4KN/m2
故静力计算方案不考虑风荷载的影响。

①横墙承载力验算
截面积A=1000*240=240000mm2(取1M宽，无洞口)
墙体强度f=1.89kN/mm2
内力标准值
2-7层墙重及抹灰重
（4.56+1）*3*6=100.08kN
2-7层楼板及地面找平、抹灰重
3.1*3*6=55.8kN
活载Nl=3*2=6kN/层

Nu1=1.2*(100.08+55.8)+1.4*6+1.4*0.7*6*5+1.4*0.7*1
=219.96kN
Nu2=1.35*(100.08+55.8)+1.4*0.7*6*6+1.4*0.7*1=240.82kN
Nl2=1.35*3.1*1.5+1.4*0.7*2*1.5=9.22kN

e/h=0.014, β=11.3
查表得
ψAf=0.775*240000*1.89=351540N=351.54kN>Nu2=240.82kN
满足要求
一层底部截面
Nu=240.82+1.35*(4.56+1)=270.84kN
e=0, β=11.3
ψ=0.76
ψAf=0.76*240000*1.89=344.736kN>Nu=270.84kN
满足要求
②纵墙截面计算
取一开间，3M宽，窗宽1.8M,
A=1200*240=288000mm2
1-7层墙重，女儿墙高1M
Gk=(4.56+1)*[(4+3*6+1)*3-1.5*1.8*7]+1.5*1.8*7*0.3=284.23kN
内力组合
Nu=1.35*284.23=383.71kN
e=0, β=7.5
查表得ψ=0.92
ψAf=0.92*288000*1.89=500.77kN>Nu=383.71kN
满足要求
七、基础计算（fa=200kPa）
1、横墙墙身基础宽度
A*fa≥Fk
B*1*200000≥270840
B≥1.35M
取B=1.44M
2、纵墙墙身基础宽度
A*fa≥Fk
B*3*200000≥383710
B≥0.64M
取B=0.72M
3、柱下基础，
①F=833.42KN
M=38.53kN.M
A=1.1F/fa=1.1*833.42/200=4.58M2
取为2M*2.5M
W=1/6*bh2=1/6*2*2.52=2.083M3
P=F/A+M/W=833.42×103/2×2.5×106+38.53×106/2.083×109
=0.185N/MM2=185kPa<200kPa
板取400厚,
,

取Φ12@150双向,As=754mm2
②F=181.57 kN
M=25.19kN.M
A=1.4F/fa=1.4*181.57/200=1.4M2
取1M*1.5M
W=1/6*1*1.52=0.375M3
P=F/A+M/W=181.57×103/1×1.5×106+25.19×106/0.375×109
=0.188N/mm2
=188KPa<200kPa
配筋同上，取Φ12@150双向,As=754mm2。
八、其他构件选配或计算
1、雨篷净悬挑为1500MM，宽近3M，选用97浙G8图集中YP3015-12
2、过梁计算
门窗洞口的最大宽度为1.8M, 1.8M跨计算如下：
Gk=1/3*1.8*0.24*(19+1)=2.88kN/M
q=1.35*2.88=3.89kN/M
M=1/8*3.89*1.8*1.8=1.56kN.M,取过梁高为240MM，宽为240MM，
h0=h-30=240-30=210mm

受力筋按构造选用2Φ12，架立筋选用2Φ12
箍筋选用φ6@200
3、走廊处多孔板搁置梁LL(240*300)计算
Gk=0.5*3*3.1+0.24*0.3*25=6.45kN/M
Qk=0.5*2*3=3kN/M
荷载效应组合：q=1.2*6.45+1.4*3=11.94kN/M
M=1/8*11.94*2.1*2.1=6.58KN.M
V=1/2*11.94*2.1=12.54kN
h0=h-30=240-30=210mm

受力筋选用2Φ14(As=308mm2)

故箍筋按构造选用，选φ8@200。
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