攸县城区公立初级中学学生公寓1、2结构设计计算书
工程名称：攸县城区公立初级中学 项 目：学生公寓1、2 一．工程概况
本工程为5层，局部带一层架空层的现浇混凝土框架结构。建筑为学校学生公寓1、2，中间带一层门厅连接，结构设计时按抗规6.1.4条设置抗震缝，兼做伸缩缝，缝净宽150mm。 二．设计主要依据和资料
建筑结构可靠度设计统一标准
GB50068-2001 建筑结构荷载规范（2006年版）
GB50009-2001 混凝土结构设计规范
GB50010-2010 建筑地基基础设计规范
GB50007-2002 建筑抗震设计规范
GB50011-2010 建筑工程抗震设防分类标准
GB50223-2008 砌体结构设计规范
GB50003-2001 中国地震烈度区划图 1990年版
建筑桩基技术规范
JGJ 94-2008 工业建筑防腐蚀设计规范
GB 50046-2008 高层建筑混凝土结构技术规程
JGJ 3-2010 高层民用建筑设计防火规范（2005年版）
GB 50045-95 工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分2002年版）
工程地质勘察报告—攸县建筑勘察设计院2012年6月提供的《攸县城区公立初级中学岩土工程详细勘察报告 》
三．结构体系、抗震等级及防火要求
1）本工程结构重要性系数：1.0。
2）本工程采用现浇混凝土框架结构。根据GB50011-2010附录A，株洲地区设计地震加速度值小于0.05g，
由于本工程为中学教育建筑，根据中震防发[2009]49号文件，本工程设计地震加速度值提高至0.05g，按6度进行抗震设防。本工程结构抗震等级为四级，根据抗规5.10.6条，可以不进行截面抗震验算，按6度抗震措施要求进行设计。
3）本工程为二类建筑，耐火等级为二级，其建筑构件的耐火极限及燃烧性能均按《高层民用建筑设计防火
规范》（2005年版）GB 50045-95执行。
四．荷载取值 1）基本风压值wO=0.35kN/ m2，基本雪压SO=0.450kN/ m2。建筑物地面粗糙度类别为B类。体型系数μs取1.3。 2） 楼板恒载（单位：kN/m2）：(建筑实际做法不一定和结构取值完全相同)
a 楼板恒载（不计板自重）：一般房间取1.5kN/m2，屋面恒载为4.5 kN/m2，板上砌墙按实际情况将墙体荷载折算成楼板恒载输入；
b 楼板自重：学生公寓1采用现浇板自重取25 kN/m3×板厚，预制板自重2.0 kN/m2；学生公寓2程序自动计算楼板自重。 3) 楼板活荷载
a 楼梯间、过道、走廊：3.5kN/m2； b 洗手间：2.5kN/m2；
c 不上人上人屋面：0.5kN/m2；
d 公共卫生间：2.0kN/m2； e 阳台：2.5 kN/m2； 五. 梁上荷载
1）外墙荷载：采用烧结多孔砖并考虑装修荷载，按实际情况输入。 2）内隔墙荷载：内墙采用烧结多孔砖，考虑粉刷荷载按实际情况输入。 六．结构材料
1）本工程主体采用现浇混凝土框架结构。
混凝土：C30。
楼板结构：楼盖结构均采用现浇钢筋混凝土梁板结构，局部楼板考虑平面大开洞进行加强处理。
钢筋：热轧钢筋
梁、柱、基础梁纵筋用HRB400级钢fy=360N/mm2； 梁、基础梁箍筋用HPB300级钢fy=270N/mm2 ； 墙、柱箍筋采用HRB400级钢fy=360N/mm2； 板筋用HRB400级钢fy=360N/mm2 ； 钢材容重：78KN/ m3
2）墙体材料。
本工程墙体采用烧结多孔砖。 七．结构体系计算分析
本工程结构计算采用中科院设计研究院编制的PKPM2010系列之SATWE(2011年1月版)进行计算）。 总体信息中的相关参数：
(1) 构件容重 砼容重：27.00kN/m3
(2) 周期折减系数ψ=0.7，振型阴尼比ζ=0.05 (3) 0.2QO调整系数KQO=2~15(不调整) (4) 地震调整系数TE=1.0
(5) 计算振型数KT=15: 设计地震分组：第一组 (6) 梁端弯矩调幅系数BEK=0.85
(7) 梁跨中弯矩放大系数 按规范取值 (8) 基本风压取值0.35 kN/m2，场地土类别：II类，建筑物地面粗糙度类别为B类 (9) 连梁刚度折减系数：1 (10) 梁刚度增大系数BEZ=1.80 (11) 梁扭矩折减系数BET=0.4 (12) 结构重要性系数：1.0
(13) 柱配筋计算原则：按单偏计算（配筋时用双偏压进行复核） (14) 活荷折减：本工程活荷载不进行折减
八．基础设计：
根据场地地质条件，场地高度起伏较大，局部填方，局部为挖方，考虑结构基础整体性，本工程采用人工挖孔桩，填方区考虑回填土负摩擦。 九．结构措施：
1、设置抗震缝将建筑分成较为规格的结构平面单元。 2、楼板开洞处四周楼板进行加强处理 十．楼梯计算:
本工程采用现浇钢筋混凝土板式楼梯。以T1 TB1计算为例：
（一）基本资料： 1.依据规范：
《建筑结构荷载规范》（GB 50009－2001） 《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2010） 2.几何参数：
楼梯净跨: L1 = 3000 mm 楼梯高度: H = 1650 mm 梯板厚: t = 120 mm 踏步数: n = 11(阶) 上平台楼梯梁宽度: b1 = 200 mm 下平台楼梯梁宽度: b2 = 200 mm 3.荷载标准值：
可变荷载：q = 3.50kN/m2 面层荷载：qm = 1.20kN/m2 栏杆荷载：qf = 0.50kN/m
永久荷载分项系数: γG = 1.20 可变荷载分项系数: γQ = 1.40 准永久值系数: ψq = 0.50
4.材料信息：计算结果：(为每米宽板带的配筋) 1.1号钢筋计算结果(跨中) 计算面积As：587.33 mm2 采用方案：?10@100 实配面积： 785 mm2 2.2/3号钢筋计算结果(支座) 计算面积As'：587.33 mm2 采用方案：?10@100 实配面积： 785 mm2 3.4号钢筋计算结果
采用方案：?6@250 实配面积： 113 mm2 （二）跨中挠度计算:
Mk -------- 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 Mq -------- 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值 1.计算标准组合弯距值Mk: Mk = α3*(Mgk+Mqk)
= α3*(qgk + qqk)*L02/8
= 0.80*(7.98 + 3.500)*3.202/8 = 11.752 kN*m 2.计算永久组合弯距值Mq: Mq = α3*(Mgk+Mqk)
= α3*(qgk + ψq*qqk)*L02/8
= 0.80*(7.98 + 0.50*3.500)*3.202/8 = 9.960 kN*m
3.计算受弯构件的短期刚度 Bsk
1) 计算按荷载荷载效应的两种组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力 σsk = Mk/(0.87*h0*As) 混规(7.1.4-3) = 11.752*106/(0.87*95*785) = 181.038 N/mm
σsq = Mq/(0.87*h0*As) 混规(7.1.4-3) = 9.960*106/(0.87*95*785) = 153.432 N/mm
2) 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*120= 60000 mm2 ρte = As/Ate 混规(7.1.2－5) = 785/60000 = 1.309%
3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ ψk = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) 混规(7.1.2－2) = 1.1-0.65*2.01/(1.309%*181.038) = 0.549
ψq = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq) 混规(7.1.2－2) = 1.1-0.65*2.01/(1.309%*153.432) = 0.449
4) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值 αE αE = ES/EC
= 2.00*105/(3.00*104) = 6.667
5) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值 γf 矩形截面，γf = 0
6) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρ ρ = As/(b*h0)
= 785/(1000*95) = 0.827%
7) 计算受弯构件的短期刚度 BS
Bsk = Es*As*h02/[1.15*ψk+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5*γf)] 混规(7.2.3-1)
= 2.00*105*785*952/[1.15*0.549+0.2+6*6.667*0.827%/(1+3.5*0.0)] = 12.203*102 kN*m2
Bsq = Es*As*h02/[1.15*ψq+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5*γf)] 混规(7.2.3-1)
= 2.00*105*785*952/[1.15*0.449+0.2+6*6.667*0.827%/(1+3.5*0.0)] = 13.532*102 kN*m2 4.计算受弯构件的长期刚度B
1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ 当ρ`=0时，θ=2.0 混规(7.2.5) 2) 计算受弯构件的长期刚度 B
Bk = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*Bsk 混规(7.2.2-1) = 11.752/(9.960*(2.0-1)+11.752)*12.203*102 = 6.605*102 kN*m2
Bq = Bsq/θ 混规(7.2.2-2)
= 13.532/2.000*102 = 6.766*102 kN*m2 B = min(Bk,Bq)
= min(6.605,6.766 = 6.605*102 kN*m2 5.计算受弯构件挠度
fmaxk = 5*α3*(qgk+qqk)*L04/(384*Bk)
= 5*0.80*(7.98+3.500)*3.204/(384*6.605*102) = 15.182 mm 6.验算挠度
挠度限值f0=L0/200=3.20/200=16.000 mm fmax=15.182mm≤f0=16.000mm，满足规范要求! （三）裂缝宽度验算:
1.计算准永久组合弯距值Mq: Mq = α2*(Mgk+ψMqk)
= α2*(qgk + ψqqk)*L02/8
= 0.80*(7.98 + 0.50*3.500)*3.202/8 = 9.960 kN*m
2.带肋钢筋,所以取值Vi=1.0 3.C = 20
4.计算按荷载荷载效应的准永久组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力 σsq = Mq/(0.87*h0*As) 混规(7.1.4－3) = 9.960*106/(0.87*95.00*785) = 153.432 N/mm
5.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*120= 60000 mm2 ρte = As/Ate 混规(7.1.2－5) = 785/60000 = 1.309%
6.计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ ψ = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq) 混规(7.1.2－2) = 1.1-0.65*2.01/(1.309%*153.432) = 0.449
7.计算单位面积钢筋根数n n = 1000/s = 1000/100 = 10
8.计算受拉区纵向钢筋的等效直径deq deq= (∑ni*di2)/(∑ni*Vi*di) = 10*102/(10*1.0*10) = 10
9.计算最大裂缝宽度
ωmax =αcr*ψ*σsq/ES*(1.9*C+0.08*deq/ρte) 混规(7.1.2－1) = 1.9*0.449*153.432/2.0*105*(1.9*20+0.08*10/1.309%) = 0.0649 mm
≤ 0.30 mm,满足规范要求