同济施工图计算书.doc

1、第 册 / 共 册 本册共 页计 算 书CALCULATION DOCUMENT 工程编号： 09-K-05-1 项目名称： 天然气研究院适应性改造项目 子项名称： 地下车库、重点实验室、科研配套用房设计阶段： 施工图 （C 版） 设计专业： 结 构 计算内容： 全 部 专业负责人： 陆 平 计 算 人： 校 对 人： 审 核 人： 日 期： 2010 年 9 月 16 日 20071130 发布 20071201 实施同 济 大 学 建 筑 设 计 研 究 院 (集 团 )有 限 公 司Architectural Design & Research Institute of Tongji U

2、niversity (Group) Co.,Ltd.目 录序号 内容 页次 一 电算选用软件 1二 工程概况 1三 可变荷载选用 2四 上部永久荷载及构件计算 23五 基础计算 36六 坡道计算 613七 楼梯计算 1314八 上部电算输入、输出信息（质量、周期、位移） 15附图（基础计算荷载、上部结构简图、荷载输入简图 ） 一本工程电算选用软件（）上部结构 名 称 版 本 本工程使用PK 框排架计算机辅助设计 2008 年 10 月 PMCAD 结构平面计算机辅助设计 2008 年 10 月 TAT 结构三维分析与设计软件 2008 年 10 月SATWE 结构空间有限元分析设计软件2008

3、 年 10 月 LTCAD 楼梯计算机辅助设计 2008 年 10 月 STS 钢结构计算机辅助设计 2008 年 10 月 PREC 预应力结构计算机辅助设计 2008 年 10 月QLK 混凝土小型砌块计算机辅助设计 2008 年 10 月BOX 箱型基础计算机辅助设计 2008 年 10 月PKPM系列GJ 钢筋混凝土基本构件设计 2008 年 10 月 SAP2000 9.0etabs 8.2上部结构midas 7.2PKPM 系列 JCCAD 2008 年 10 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基础同济启明星 Pile2000二工程概况工程

4、地段：位于成都市双流县华阳镇天然气研究院院区内，距成都市区 13 公里，东临天研路,西临居民住宅，南临协和发电厂，北临华阳干道。本工程0.00 相当于绝对标高 480.95 m；室内外高差： 0.45m 主要材料混凝土 C30C40 钢 材 Q235B 砌 体 外墙页岩多孔砖，内墙加气混凝土砌块 ；结构层数 地上 6 层；地下 2 层上部结构：重点实验室为 5 层，平面呈“L”型，长肢 91 米，宽 16 米；通过设置一道变形缝（兼抗震缝）使平面变得规则。科研办公楼地上 6 层，长约 40 米，宽 19 米，平立面规则。实验室与科研办公楼中间钢雨篷铰接。 基础与地下室：地下室共 2 层，长约

5、91 米，宽约 86 米，地下室顶板作为上部建筑的嵌固端；基础开挖深度约 9 米。根据地质报告提供的地质条件以及上部荷载特点，以稍密卵石层作为持力层（fak=280KPa） ，采用梁筏基础，局部纯地下室需设置抗浮锚杆。抗震设防标准：设防烈度 7.0 度，设计地震分组 三组；地震加速度 0.10g；场地类别 (0.45s) ；安全等级 二 级 ，设防类别：丙类。2三 可变荷载标准值选用（kN/）1. 屋面及楼面均布活荷载标准值类别 活荷载标准值(kN/m2)不上人屋面 0.5屋面上人屋面 2.0办公 2.0底层实验室 6.0二层（含）以上实验室 3.0卫生间 2.5档案 12(密集书柜)5.0（

6、一般）阅览室 2.0普通楼梯 2.5走廊、门厅 3.5屋顶花园 4.0消防疏散楼梯 3.5物业值班、管理用房 2.0通风机房、电梯机房 7.0汽车库 4.0消防通道 20.0楼面2.风雪荷载基本风压 地面粗糙度 基本雪压Wo=0.30kN/m2 B 类 0.10 kN/m2四上部永久荷载标准值及构件计算(一) 楼面荷载1、底层:一层办公用房室内地面: 楼板 180 厚：180 厚砼板 4.5kN/m 2水泥砂浆找平+地砖装修 1.0kN/m 2吊顶+ 管线 0.5kN/m 2恒载合计 6.0kN/m 2一层室外地面: 楼板 250 厚：250 厚砼板 6.3kN/m 2覆土+建筑面层合计 1.

7、5m 厚 17x1.5= 25.5kN/m 2吊顶+ 管线 0.5kN/m 2恒载合计 32.5kN/m 22、地下一层及二层以上楼梯间、卫生间、走道等部分:楼板 120 厚：120 厚砼板 3.0kN/m 2水泥砂浆结合层地砖装修 1.2kN/m 2吊顶+ 管线 0.4kN/m 2恒载合计 4.6kN/m 2楼板 130 厚： 恒载合计 4.9kN/m 2楼板 140 厚： 恒载合计 5.1kN/m 2楼板 150 厚： 恒载合计 5.4kN/m 2（二）屋面屋面 1（不上人屋面）刚性防水层 1.00 kN/m2保温层 0.10 kN/m2防水层 0.10 kN/m2找平层 0.40 kN/

8、m2找坡层 1.00 kN/m2找平层 0.40 kN/m2120 厚砼板 3.00 kN/m22cm 底粉刷 0.40 kN/m2恒载合计 6.5kN/m2 （三） 墙体： 1. 外墙200 厚页岩多孔砖砌体：0.212.7=2.54 kN/m 2外抹灰：0.0218=0.36kN/ m 2内抹灰：0.02517=0.4kN/ m 2保温层：0.10 kN/m 2外包铝板：0.5kN/m 2恒载合计：3.9 kN/m 23.3m 高墙体线荷载为：3.93.3=13kN/m2. 内墙200 厚加气混凝土砌块：0.26.3=9 kN/m 2双面抹灰：0.0617=1.02kN/ m 2恒载合计：

9、2.8 kN/m 23.4m 高墙体线荷载为：2.83.4=9.5kN/m（四）阳台女儿墙、栏板：板厚：120mm 板高：1200mm1永久荷载=250.121.2+(0.55+0.34)1.2=4.7 kN/m232栏板抗弯计算水平设计荷载：P=1.5kN/m1.4=2.1kN/m设计弯矩：M=2.11.2=2.5kN-m/m计算配筋：As=75mm2构造配筋：0.2%h1000=240mm2/m 五.基础计算（一）概况0.00=绝对标高 480.5 米 ,基础板底-9.40=绝对标高 471.1 米，埋深从天然地坪下约 9 米。位于稍密卵石层（fak=280kpa） 。根据建筑地基基础设计

10、规范第 5.2.5 公式计算地基承载力：Fa=fak+b (b-3)+ dm(d-0.5) =280+3.0x11x3+4.415.0x8.5=940KPa；（二）基础承载力计算上部荷载标准值共为 474686(1.0 恒+1.0 活，包括地下室)，基础面积 6028 平方米，周长 358 米。基础自重(25x0.6+4)x6028=114532kn ，周边覆土重量=20x0.5x9x358=32220KN。基底平均压力 474686+114532+32220)/6028=105Kpa若仅考虑主楼下部基底压力，约为 150kpa，满足承载力要求。（三）基础梁板配筋，及沉降计算1. 沉降计算采用

11、 JCCAD 整体计算，最大沉降小于 1CM。偏心： DX=0.15 米,DY=0.37 米。2. 配筋计算梁板配筋采用 JCCAD 桩筏模型进行整体有限元计算。计算结果简图附后。3基础底冲切计算：1）按 950mm 考虑，柱子 600x800，C30,底板抗冲切能力Fl=0.7ftumh0=0.71.436600950=6276KN,不满足要求。2）按 1150mm 考虑，柱子 700x800，C30,底板抗冲切能力Fl=0.7ftumh0=0.71.4376001150=8748KN,满足要求。3）按 1350mm 考虑，柱子 700x800，C30,底板抗冲切能力Fl=0.7ftumh0

12、=0.71.4384001350=11350KN,满足要求。4局部受压计算：1.35lfcAl=1.352.7414.3600800=25389KN，满足要求。（四）局部地下室抗浮计算部分区域仅一层地下室，验算抗浮。1.水浮力抗浮水位 476.1 米，水头 5.0 米，浮力 F=5x1.2x10=60KPa2.抗浮重量上部荷载 G1=30底板自重 G2=25x0.55=13.75KPa；G1+G2=43.8KPa2.000,所以选择多边支撑单向板计算):1.X向底板配筋1) 确定X向底板弯距Mx = (G*gk+Q*qk)*Lo 2/24= (1.200*7.500+1.400*4.000)*

13、2.72/24= 4.435 kN*m92) 确定计算系数s = o*Mx/(1*fc*b*ho*ho)= 1.00*4.435106/(1.00*14.3*1000*180*180)= 0.0103) 计算相对受压区高度 = 1-sqrt(1-2*s) = 1-sqrt(1-2*0.010) = 0.0104) 计算受拉钢筋面积As = 1*fc*b*ho*/fy = 1.000*14.3*1000*180*0.010/360= 69mm25) 验算最小配筋率 = As/(b*h) = 69/(1000*250) = 0.028% 65，所以取C = 654) 计算按荷载荷载效应的标准组合作

14、用下，构件纵向受拉钢筋应力sk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.33)=3.493106/(0.87*180*503)=44.346N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*250=125000 mm 2te=As/Ate (混凝土规范式 8.1.24)=503/125000 = 0.0040因为te=0.0040 65，所以取C = 654) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力sk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.33)=6.986106/(0.

15、87*180*503)=88.692N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积，Ate=0.5*b*h=0.5*1000*250=125000 mm 2te=As/Ate (混凝土规范式 8.1.24)=503/125000 = 0.0040因为te=0.0040 65，所以取C = 654) 计算按荷载荷载效应的标准组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力sk=Mk/(0.87*ho*As) (混凝土规范式 8.1.33)=6.986106/(0.87*180*503)=88.692N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积，Ate

16、=0.5*b*h=0.5*1000*250=125000 mm 2te=As/Ate (混凝土规范式 8.1.24)=503/125000 = 0.0040因为te=0.0040 0.01,所以让te=0.016) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数=1.1-0.65*ftk/(te*sk) (混凝土规范式 8.1.22)=1.1-0.65*2.010/(0.0100*88.692)=-0.373因为=-0.373 0.2,所以让=0.27) 计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist = 1000/100=108) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径deqdeq= (ni*di2)/(ni*v

17、i*di)=10*8*8/(10*1.0*8)=89) 计算最大裂缝宽度max=cr*sk/Es*(1.9*C+0.08*Deq/te) (混凝土规范式 8.1.21)=2.1*0.200*88.692/2.0105*(1.9*50+0.08*8/0.0100)=0.0296mm 0.30, 满足规范要求（4） 、坡道梁计算1、计算条件计算跨度 7.8m，截面尺寸 250650mm，钢筋 3 级钢，混凝土 C30，裂缝控制 0.2mm。2、荷载计算恒荷载 p=7.52.7=20.3活荷载 q=4.02.7=10.83、计算结果M=0.125(1.220.3+1.410.8)7.82=300.3

18、 坡道 2 计算（1） 、坡道外墙一计算1、计算条件计算高度 3.65m，墙厚 350mm，钢筋 3 级钢，混凝土 C30，裂缝控制 0.2mm。2、计算简图3、土压力计算q1=K0h=0.518(10/18+1.2)=15.8q2=K0h=0.518(10/18+1.2+3.65)=48.74、计算结果a、 几何数据及计算参数b、 荷载数据荷载工况1 (恒载):12c、 内力及配筋1. 弯矩图2. 剪力图3. 截面内力及配筋0支座: 正弯矩 0.00 kN*m,负弯矩 55.53 kN*m,剪力 84.08 kN,1跨中: 正弯矩 27.61 kN*m,负弯矩 0.00 kN*m,剪力 84

19、.08 kN, 1支座: 正弯矩 0.00 kN*m, 位置: 3.65m负弯矩 0.00 kN*m, 位置: 3.65m剪力 -33.63 kN, 位置: 3.65m（2） 、坡道外墙二计算1、计算条件计算高度 5.45m，墙厚 350mm，钢筋 3 级钢，混凝土 C30，裂缝控制 0.2mm。2、计算简图3、土压力计算q1=K0h=0.518(10/18)=5.0q2=K0h=0.518(10/18+5.45)=54.14、计算结果a、 几何数据及计算参数b、 荷载数据荷载工况1 (恒载):c、 内力及配筋1. 弯矩图2. 剪力图3. 截面内力及配筋0支座: 正弯矩 17.31 kN*m,

20、负弯矩 0.00 kN*m,剪力 1.69 kN, 1跨中: 正弯矩 5.75 kN*m,负弯矩 29.00 kN*m,13剪力 -92.08 kN,1支座: 正弯矩 0.00 kN*m, 位置: 0.00m负弯矩 84.54 kN*m, 位置: 0.00m剪力左 -92.08 kN, 位置: 2.10m剪力右 67.34 kN, 位置: 0.00m 2跨中: 正弯矩 0.00 kN*m, 位置: 0.00m负弯矩 29.21 kN*m, 位置: 1.12m剪力 67.34 kN, 位置: 0.00m 2支座: 正弯矩 0.00 kN*m,负弯矩 0.00 kN*m,剪力 0.00 kN,（3

21、） 、坡道顶板计算1、计算条件计算尺寸 1.0m7.4m，顶板厚 400mm，钢筋 3 级钢，混凝土 C30，裂缝控制 0.2mm。2、荷载计算恒荷载 p=250.40+201.2=34活荷载 q=4.03、计算结果M=0.1(1.234+1.44.0)7.42=254.3 （4） 、消防水池顶板计算1、计算条件计算尺寸 1.0m7.8m，顶板厚 250mm，钢筋 3 级钢，混凝土 C30，裂缝控制 0.2mm。2、荷载计算恒荷载 p=250.25+250.05=7.5活荷载 q=4.03、计算结果M=0.1(1.27.5+1.44.0)7.82=88.9（5） 、抗浮验算F 浮=1.2(10

22、7.81.01.0)=93.6KN/mG 重=0.9(2520.355.451.0+250.57.81.0)=174.5KN/mF 浮 G 重 满足要求七、楼梯计算(1) 100 厚 TB L=2800 mm 100 厚砼板 2.5 kN/m 25cm 面层 1.0 kN/m 22cm 底粉刷 0.4 kN/m 2踏步 0.1625/2=2.0 kN/m 2恒载合计 3.9/cos302.06.5 kN/m 2q=1.26.5+1.43.5=12.7 kN/m2mKNM/5.128.71As=482 m2 配底部钢筋 10120(级钢)(2) 110 厚 TB L=3300 mm 110 厚砼

23、板 2.75 kN/m 25cm 面层 1.0 kN/m 22cm 底粉刷 0.4 kN/m 2踏步 0.1625/2=2.0 kN/m 2恒载合计 4.15/cos302.06.8 kN/m 2q=1.26.8+1.43.5=13.1 kN/m2mKNM/9.173.812As=614 m2 配底部钢筋 12120(级钢)(3) 120 厚 TB L=3600 mm 120 厚砼板 3.0 kN/m 25cm 面层 1.0 kN/m 22cm 底粉刷 0.4 kN/m 2踏步 0.1625/2=2.0 kN/m 2恒载合计 4.4/cos302.07.1 kN/m 2q=1.27.1+1.4

24、3.5=13.5 kN/m2mKNM/9.216.3518As=676 m2 配底部钢筋 12120(级钢)(4) 130 厚 TB L=3900 mm 130 厚砼板 3.25 kN/m 25cm 面层 1.0 kN/m 22cm 底粉刷 0.4 kN/m 2踏步 0.1625/2=2.0 kN/m 2恒载合计 4.65/cos302.07.4 kN/m 2q=1.27.4+1.43.5=13.8 kN/m2mKNM/3.269.813As=738 m2 配底部钢筋 12120(级钢)(5) 140 厚 TB L=4200 mm 140 厚砼板 3.5 kN/m 2145cm 面层 1.0

25、kN/m 22cm 底粉刷 0.4 kN/m 2踏步 0.1625/2=2.0 kN/m 2恒载合计 4.90/cos302.07.7 kN/m 2q=1.27.7+1.43.5=14.2 kN/m2mKNM/4.312.148As=808 m2 配底部钢筋 14150(级钢)(6) 150 厚 TB L=4500 mm 150 厚砼板 3.75 kN/m 25cm 面层 1.0 kN/m 22cm 底粉刷 0.4 kN/m 2踏步 0.1625/2=2.0 kN/m 2恒载合计 5.15/cos302.08.0 kN/m 2q=1.28.0+1.43.5=14.5 kN/m2mKNM/7.3

26、65.4182As=871 m2 配底部钢筋 14120(级钢)(7) 160 厚 TB L=4800 mm 160 厚砼板 4.0 kN/m 25cm 面层 1.0 kN/m 22cm 底粉刷 0.4 kN/m 2踏步 0.1625/2=2.0 kN/m 2恒载合计 5.4/cos302.08.3 kN/m 2q=1.28.3+1.43.5=14.9 kN/m2mKNM/9.428.1As=946 m2 配底部钢筋 14120(级钢)(8) 190 厚 TB L=5800 mm 190 厚砼板 4.75 kN/m 25cm 面层 1.0 kN/m 22cm 底粉刷 0.4 kN/m 2踏步

27、0.1625/2=2.0 kN/m 2恒载合计 6.15/cos302.09.1 kN/m 2q=1.29.1+1.43.5=15.9 kN/m2mKNM/9.68.512As=1214 m2 配底部钢筋 16120(级钢)(9) 210 厚 TB L=6300 mm 210 厚砼板 5.25 kN/m 25cm 面层 1.0 kN/m 22cm 底粉刷 0.4 kN/m 2踏步 0.1625/2=2.0 kN/m 2恒载合计 6.65/cos302.09.7 kN/m 2q=1.29.7+1.43.5=16.6 kN/m2mKNM/4.823.618As=1338 m2 配底部钢筋 16120(级钢)(10) TL1 L=3000mm 250400 mmTB 传来荷载 q1=14.24.2/2=29.9 kN/mPTB 传来荷载 q2=9.61.6/2=7.7 kN/mTL 自重 q3=1.23.47=4.2kN/mQ=q1+q2+q3=29.9+7.7+4.2=41.8 kN/mM=0.125ql2=0.12541.832=47.1 KN.m/mAs=399 m2 配钢筋 318(级钢)