住宅楼结构设计计算书

住宅楼结构设计

计算书

工程名称：**花园住宅小区（第一期） 设计号：01-015（1-2） 兴建单位：**房地产开发有限公司

1．工程概况

本项目为**花园住宅小区（第一期），位于**天河区东圃镇北面，**奥林匹克体育中心西侧，东临东环高速公路，西至河道及**氮肥厂中学，北达黄洲路，总用地面积为230000m2，区内为多栋6~18层住宅楼及会所，商场等多层附属设施，总建筑面积为179300m2，其中中心庭园内有一层地下室，为停车库及设备房，兼战时六级人防。地下室露出建筑物轮廓线部分覆土深2米。地下一层层高3.7m，A型住宅首层架空并设梁式转换，层高4.5m，其余住宅楼层标准层层高均为2.9m。住宅楼层最高为A型，共18层，平面尺寸为16.85m×27.0m，高宽比为53.8/16.85=3.19，长宽比为27.0/16.85=1.60，其余均为较规则建筑。

2．设计主要依据和资料 建筑结构设计统一标准 建筑结构荷载规范

混凝土结构设计规范（1993年及1996年局部修订）

建筑抗震设计规范（1993年局部修订） 建筑地基基础设计规范

钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程

GBJ11-89 GBJ7-89 JGJ3-91 GBJ68-84 GBJ9-87 GBJ10-89

建筑桩基技术规范 建筑抗震设防分类标准 中国地震烈度区划图

**省非承重砼小型砌块砌体工程技术规程

9

**省建筑结构荷载规定 **省建筑地基基础设计规范

**省预应力混凝土管桩基础技术规程

JGJ94-94 GB50223-95 1990年版 DBJ/T15-18-9

DBJ15-2-90 DBJ15-3-91 DBJ/T15-22-98

建筑基坑支护技术规程 **地区建筑基坑支护技术规定 人民防空地下室设计规范 冷轧带肋钢筋砼结构技术规程 钢筋焊接网混凝土结构技术规程

高层民用建筑设计防火规范（1997年局部修改） 建筑设计防火规范（修订本）

工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）

JGJ120-99 GJB02-98 GB50038-94 JGJ95-95 JGJ/T114-97 GB50045-95 GBJ16-87

结构设计统一技术措施——**省建筑设计研究院 工程地质勘察报告——由**省地质建设工程勘察院提供 3．结构体系、抗震等级及防火要求

1）本工程住宅楼采用短肢剪力墙结构体系，公建及会所采用框架结构体系，

剪力墙抗震等级为二级，框架抗震等级为三级。短肢墙轴压比≤0.6，转换大梁以下框支柱抗震等级为二级，轴压比≤0.7。

2）本工程除中心庭园地下室的耐火等级为一级外，其余工程均为二类高层建筑，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》GB50045-95及《建筑设计防火规范》（修订本）GBJ16-87执行。 3）砼构件主筋保护层厚度

位 置 构件名称 保护层厚度（mm） d为钢筋的直径 4．荷载

1）基本风压值wO=0.45kN/ m2，8~18层建筑应乘风载重要系数=1.1，其余仍按

wO取值计算，建筑物地面粗糙度类别为C类。 2）结构风载体型系数简图及取值

按《建筑结构荷载规范》GBJ9-87取值，风载体型系数取1.4。 3）楼面活载取值：

20 30 30 40 15 20 25 25d 墙、板内侧 墙、板外侧 梁、柱内侧 梁、柱外侧 板 墙 柱 梁 地下 地上 类 别 使用部位 活 载（kPa) 面层及吊顶 备 注 (kPa) 地下设备房 地下室 10.0 3.0(15cm内防个别按实取 水) 地下停车库 设备房 施工荷载 房、厅 走廊、楼梯 浴厕 厨房 挑阳台 内阳台 上人屋面 机房 不上人屋面 地下室 5.0 3.0 首层 首层 住 宅 标 准 层 8.0 5.0 1.5 1.5 4.0 2.0 2.5 1.5 1.5 8.0 0.7 1.0 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 3.5 1.0 2.0 或按实取 大厅面层取1.2 不带浴缸时取2.0 复式层上人屋面 或按实取(机房天面) 凸窗台 1.5 0.5 4）六级人防地下室各部位等效静载：

部位 顶板qj1 外墙qj2 底板qj3 临空墙 门框墙qj 等效静载(KN/ 60 m2) (室内) 75 (室外) 45 40 160(出入口) 240(出入口) 5）人防地下室平时功能为停车库，外墙，地下室底板应考虑的水土荷载按地质报告取值，其中外墙按水土分算的原则，底板按100%的水浮力的原则进行计算。

5．构件截面尺寸及砼强度等级取值 1）楼板

地下室底板，板厚h= 400；首层非人防部分室内部分板厚h=180, 室外板h=400；人防顶板部分室外板厚h=400，室内h=250；屋面层板厚h=150，转换梁层板厚h=150,核心筒内板厚h=150,其余高层部分板厚h=120，多层部分板厚h=100。

2）地下室壁板

地下一层外壁厚t=400，水池侧壁厚t=300；

人防地下室：侧板、临空墙厚h=400，300，其余隔墙厚h=200，250。 3）墙柱截面变化如下表所示（详见墙柱定位图） 层次 墙柱 中心筒（电梯筒） 300 250 250 中心庭园地下室 A型首层 标准层 （其余住宅楼） 会所 一般墙肢厚 个别墙肢厚 柱截面 300 300 600×800 600×600 200 300 200 300，250 φ600，400×600， 400×400

4）梁截面变化表： 层次 梁 框架梁 400X800（室内） 600X800（室外） 600X1200（室外） 1900X1500 300X800（室内） 900X1500 200X600 250X600 400X600 500X800 次梁 200X800 200X400 200X500 200X400 200X500

5）砼强度等级变化表 A、B型住宅 C型住宅 D、E、F、G、H、I型住宅 J型住宅 会所、商场 中心庭园地下一层 中心庭园首层 A型转换大标准层(住宅会所 梁 楼) 层数 -1~5层 墙、柱 C35 梁、板 C30 6~11层 12~18层 -1层 C30 C25 C25 C25 1~3层 4~6层 1~3层 4~6层 1~4层 5~11层 -1~3层 C35 C30 C30 C25 C25 C20 C30 C25 C25 C20 C30 C25 C25 C20 C30 C25 附：地下一层为0.8MPa，水池为0.8MPa。

6）结构加强部位：A型住宅楼部分的1~3层，第2层为转换层。

6．结构材料

1）本工程主体采用现浇钢筋砼结构

砼： 墙柱强度等级C35-C20，梁板强度等级C30-C20 ，后浇带用微膨胀砼

钢筋：热轧钢筋 d≥12用Ⅱ级钢fy=310N/mm2；Ⅲ级钢，fy=340N/mm2(用于

中心庭园地库)

d≤10用Ⅰ级钢fy=210N/mm2

冷轧带肋钢筋焊接网fy=360N/mm2（用于楼层板部分）

2）围护墙、间隔墙材料：采用粘土空心砖（室外）及膨胀珍珠岩砌块（室内），密度≤1200kg/m3，强度等级≥MU5，外墙及分户墙190，其余间隔墙90，砌筑砂浆强度M5，采用水泥石灰混合砂浆。

7．结构抗震缝、后浇带的设置

本小区住宅部分，各单体间首层以上用伸缩缝兼抗震缝分开，基础不设缝，缝宽分别为100mm（6层之间），150m（11，10，8层之间），250mm（14~18层之间），其中中心庭园首层以下不设缝，用10条后浇带分开，带宽1000，后浇带

用微膨胀砼浇捣，砼比所在层砼高一级（0.5MPa）。

8．结构体系计算分析

1） 本小区均采用清华大学建筑设计研究院编制的TUS2.5程序计算。 2） 高层部分（8~18层）计算时采用高层规范并考虑施工模拟。 3） 总体信息中的几个重要参数：（括号内数值仅用于多层结构）

(1) 构件容重 WT=2.60 (2) 周期折减系数TZ=0.9 (3) 0.2QO调整系数KQO=1 (4) 地震调整系数TE=1.0 (5) 计算振型数KT=15

(6) 梁端弯矩调幅系数BEK=0.90 (7) 梁跨中弯矩放大系数BEM=1.1 (8) 基本风压取值0.50(0.45) (9) 梁刚度增大系数BEZ=1.5(2.0) (10) 梁扭矩折减系数BET=0.01（TUS） 4）结构骨架计算:

以A型18层住宅计算为例，初算结果如下： (1）自振周期（秒） 周期 时间（S） T1 1.511 T2 1.335 T3 1.328 T4 0.454 T5 0.386 T6 0.354 …… …… (2）风和地震作用下位移

作 用 位 移 X向 Y向 风 作 用 下 Δu/h(层间) 1/1969 1/1885 地 震 作 用 下 U/H（顶点） Δu/h(层间) U/H（顶点） 1/2563 1/2308 1/1272 1/1705 1/1618 1/2102 (3）基底剪力（地震作用下）/标准层单位面积重和总重 基底剪力 Q0（kN） 总量重 Wt(kN) 标准层单位面积重 （kN/m2） X向 Y向

9．地基基础

1） 场地类别为Ⅱ类。

2） 地下水水位埋深3.00~5.00米。 3） 基础埋深与建筑物总高度比值：1/9。

4） 根据地质报告建议及甲方的工期要求，本小区工程均采用锤击预应力管

桩基础，分别为φ400和φ500两种桩径的摩擦端承桩 5） 采用摩擦端承桩基础：（预制予应力管桩）

桩端持力层为强风化含砾泥质粉砂岩层，桩长≥15 m，桩身砼强度等

级≥C80 。

桩中心距离 3D 。（qP= 8000 k N/m2）

桩径（mm） RP=qPAP+μPΣqSLi 单桩竖向承载力标准值R 1951 2316 121012 6200/387=16.0 0.016 0.019 Q0/Wt ф500 ф400

10．配筋及构造要求： 1）梁的构造要求

2500 k N 1500 k N 本工程采用“钢筋砼原位图示法”设计，结构设计制图按中心庭园首层以下，A~J型住宅楼，会所，公建的平面图纸设计、绘制、编号各成一体。除按国家有关规范及我院统一措施要求外，亦应遵守以下要求：（框架的抗震等级为三级，剪力墙为二级）

（1） 当梁b≤200时，底筋≥2，箍筋φ6~φ8（2）；当b=250~300时，底筋

≥3根，箍筋2肢；当b=350~550时，底筋≥4根，箍筋四肢箍；b≥600时，底筋、面筋≥6根，箍筋六肢箍。

（2） 最小配筋率μmin：（框架梁）μmin =0.25%，（次梁）μmin =0.2%，最大配

筋率： μmax =2.5%。人防部分：梁板μmin=0.25%，柱μmin=0.4%，梁端加密区箍筋配筋率μmin=0.15%，@≤100mm。

2o12。贯通筋的大小参照如下设置： （3） 框架梁贯通筋〇：且≥2⊥

梁截面 400×800 600×800 600×1200 贯通筋 4 25 4 28 6 28 900×1500 200×600 1900×1500 300×800 11 32 o18 2⊥23 32 2 28 2 25 箍筋 4 22 φ4 25 φ6 25 o⊥o⊥o⊥o⊥o⊥8(4)@100/200 10(4)@100/200 12(4)@100/200 14(6)@150/200 8(2)@150/200 14(12)@150/200 8(2)@100/200 注：梁配筋值较大时贯通筋取大值。

4次梁，o12；（4） 架立筋〇：LO≤2时用φ8，LO =2~4m时用φ10，LO >4m时用⊥

o16。 框架梁一般用2⊥

5（5） 腰筋：无抗扭要求用〇筋，而按构造要求设置的腰筋间距为@250~350，

o12~⊥o16。凡屋面梁h≥550，楼面梁h≥600均应设腰筋；外直径用⊥

框梁及有抗扭要求的梁用5a〇筋，且复核抗扭纵筋及箍筋。

9（6） 吊筋〇：集中荷载处加密箍，宜优先考虑箍筋，不足时，再用吊筋。

o12，主次梁同高或相差很小时，集中荷载主要由吊筋承担。吊筋≥2⊥

（7） 框架梁：支座处底面筋钢筋比值须≥0.3，箍筋@≤150（加密区）。箍

筋直径≥φ8，但当μ>2%时须≥φ10。

（8） 梁主筋的锚固与搭接长度按规范的有关要求。 2）柱的构造要求（配筋率，配箍形式，轴压比控制等） 除按国家规范及我院统一措施规定外，另要求如下：

（1） 柱纵筋最大配筋率μmax≤4%，最小配筋率μmin：（中、边柱）0.6%，（角

柱，框支柱）0.8%，纵筋@≤200，净距≥50；

（2） 轴压比≤0.9，框支柱≤0.8，短肢剪力墙≤0.6；

（3） 箍筋，加密区≥φ8，@≤150，短柱和框支柱时应全高加密且@≤100，

d≥φ8；非加密区箍筋肢距≤200,且每隔一根有箍筋约束;柱截面≤400时箍筋可用φ6。

（4） 加密区箍筋的体积配箍率：均按三级抗震等级复合箍采用，详见抗震

规范表6.3.10；短柱和框支柱的体积配箍率≥1.0%；

（5） 角柱配筋，宜按计算结果×1.1后取值。

3）剪力墙的构造要求（加强部位，受力筋的控制配筋率，分布筋的直径及间距，连结筋规格等）。剪力墙按二级抗震等级的要求，详有关国家规范及我院统一措施外，另要求如下：

（1） 墙竖向和横向分布筋应采用双排布置，μmin =0.25%，且d≥φ8，@≤

300，其拉筋≥φ8@400×400。根据剪力墙的墙厚参照如下钢筋量分别设置：

墙厚 400 350 300 250 o⊥14@200 2 ⊥o14@200 ⊥o14@200 ⊥o12@200 水平筋〇o⊥12@200 3 拉筋〇

（2） 墙的端柱、暗柱、翼柱：纵筋量≥0.005AC，箍筋≥φ6@150，其中

A=1.5bw~2.0bw。

（3） 短肢剪力墙：在剪力墙与柱之间，当墙肢长度≤1000或墙肢长宽比≤4

时按翼柱配筋。

6）特殊部位及加强部位的楼板构造要求（板厚、配筋形式及规格等）。 （1） 中心庭园地下一层h=400，底面用 16@200拉通；首层无人防部分板2

2

200 o⊥12@200 o⊥10@200 1 ⊥o16@200 ⊥o14@200 ⊥o14@200 竖向筋〇φ8@400×400 φ6@400×400 h=180，底面用 12@200拉通 ，建筑物外露部分人防板h=400，底面用 18@200拉通，室内人防板h=250，底、面用 14@200拉通；不足另加短筋。

（2） 中筒内板厚均取h=150，底面筋均用φL8.5@200拉通，不足另加短筋。 （3） 屋面层及住宅楼结构转换层（上、下各一层）楼板均取h=150，底面筋

配筋应≥φL8.5@200。

（4） 冷轧带肋焊接钢筋网（fy=360MPa），楼板h=120时面筋、底筋构造用φ

L

7@200；h=100时构造配筋底面筋均用φL5.5@150。

（5） 其余楼板构造要求详有关规范及我院统一技术措施。 7）特殊构件的计算方法及构造处理。

A型住宅在二层楼面设置1900×1500和900×1500的转换大梁，由带端柱的剪力墙转换成短肢剪力墙，在首层增大墙厚以满足上下层剪切刚度比的要求。

用TUS计算程序计算，已能反映大梁的受力情况，故按其结果配筋即可。 o14（12）@100/150，腰筋：o25+4⊥o 1900×1500大梁：箍筋≥⊥（四排）2⊥20；

o14（6）@100/150，腰筋：o25 900×1500大梁：箍筋≥⊥（四排）2⊥ 11．其它

1）新结构、新技术、新材料的采用。

为执行国家建筑技术经济政策，积极推广建设部推广的建筑十大措施，根据本工程

的实际情况,采用以下新技术、新材料。

（1） 楼层板采用冷轧带肋焊接钢筋网，其fy=360MPa，能提高钢筋抗拉性能，

减少钢筋，缩短工期，保证施工质量，又是方便施工。

（2） 砌体均采用粘土空心砖和膨胀珍珠岩轻质砌块：其密度≤1200kg/m3，

减轻自重，从而减少了地震力，基础的承载能力及构件内力，降低了工程造价。

（3） 中心庭园首层以下，由于荷载大兼人防地下室，采用强度高的Ⅲ级钢

（fy=340N/mm2），充分发挥其强度性能，为方便施工，结合建筑设计单位工期要求，设置后浇加强带采用微膨胀砼，以增加砼的抗裂性能。

（4） 大直径钢筋（d≥25mm）驳接采用直螺纹连接的机械连接，可保证钢筋

接头的质量和减少接头的钢筋用量。

2）各层结构布置另详附图。