1、小學教學樓框架結構設計計算書目錄一、工程概況1.1項目名稱 21.2項目使用年限和安全等級 21.3抗震基本信息 21.4設計依據 21.5所采用的計算程序 21.6活荷載取值 21.7主要結構材料 3二、初選構件截面尺寸及結構布置2.1柱截面尺寸 42.2梁截面尺寸 42.3板截面尺寸 42.4平面布置 5三、豎向荷載計算（恒載）3.1 樓面荷載及屋面荷載 63.2梁間荷載 8四、pkpm4.1 PMCAD建筑模型與荷載輸入 104.2 SATWE 114.3 PMCAD畫結構平面圖 20附件1 、二到四層樓面荷載及梁間荷載布置圖 232 、五層樓面荷載及梁間荷載布置圖 243 、屋頂樓面荷

2、載及梁間荷載布置圖 254 、基礎頂屋面柱配筋圖 265 、二四層結構平面布置圖 276 、二四梁配筋圖 287 、五層結構平面布置圖 298 、五層梁配筋圖 309 、屋面結構平面布置圖 3110 、屋面梁配筋圖 32摘要本工程為錢江新城核心區二期F-04地塊小學教學樓，位于浙江杭州錢江新城，建筑層數為地上五層，建筑結構采用鋼筋混凝土框架結構。計算設計主要過程包括結構構件尺寸初選、結構平面布置、荷載計算、pkpm建模及計算分析、出建筑施工圖。一、工程概況1.1項目名稱錢江新城核心區二期F-04地塊小學教學樓項目。1.2項目使用年限和安全等級設計使用年限結構安全地基基礎設計等級樁基安全等級50

3、年二級乙級二級1.3抗震基本信息抗震設防烈度設計地震分組設計基本地震加速度值抗震等級場地類別6度第一組0.05g三級III類1.4設計依據建筑結構荷載規范(GB5009-2012)混凝土結構設計規范(GB50010-2010)建筑抗震設計規范(GB50011-2010)建筑地基基礎設計規范(GB50007-2011)高層建筑混凝土結構技術規程(JGJ3-2010)房屋建筑制圖統一標準(GB50001-2010)建筑結構制圖標準(GBT50105-2010)1.5所采用的計算程序本工程整體分析計算采用pkpm20101.6活荷載取值1.6.1基本風壓：0.45kPa；地面粗糙類別為 B類；基本雪

4、壓：0.45kPa。1.6.2屋面及樓面活荷載取值類別標準值組合值系數頻遇值系數準永久值系數教室2.50.70.60.5走廊3.50.70.50.3樓梯3.50.70.50.3教師休息室2.00.70.50.4衛生間2.50.70.50.4陽臺3.50.70.60.5上人屋面2.00.70.50.4不上人屋面0.50.70.50.01.7主要結構材料1.7.1混凝土：除結施圖中已有說明外的結構構件的混凝土強度等級均采用C30;基礎墊層用 C15。1.7.2鋼筋：本工程主要采用 HRB335、HRB400級熱軋鋼筋。1.7.3墻體材料：本工程主樓中未注明填充墻采用容重不大于14kN/m3的砌塊砌

5、筑。9二、初選構件截面尺寸及結構布置2.1柱截面尺寸柱承受的近似軸力N；二1.2 SWN，軸壓比NfCA。根據鋼筋混凝土規范表11416或抗震規范表 636,對于抗震等級為三級的框架結構取n二0.85。單位建筑面積的豎向荷載 W =15kN / m。考慮地震作用的軸力放大系數，6度角柱取1.2，邊柱取1.1，中柱取1.0。主體建筑五層，采用 C30混凝土。角柱1：1.2*1.2*4.1*1.8*15000*5角柱2：0.85*14.31.2*1.2*1.5*1.8*15000*52=65573mm ；角柱3：0.85*14.31.2*1.2*1.5*3.3*15000*52=23990mm ；

6、邊柱1：0.85*14.31.2*1.1*5.6*1.8*15000*52二 43982mm ；邊柱2：0.85*14.31.2*1.1*4.05*4.1*15000*52=82100mm ；邊柱3：0.85*14.31.2*1.1*4.5*4.1*15000*52=135244mm ；邊柱4：0.85*14.31.2*1.1*4.5*1.5*15000*52=150271mm ；邊柱5：0.85*14.31.2*1.1*5.9*3.3*15000*52=54977mm ；中柱1：0.85*14.31.2*1.0*5.6*4.5*15000*5= 158579mm2 ；中柱2：0.85*14.

7、31.2*1.0*5.6*4.75*15000*52=186590mm ；中柱3：0.85*14.31.2*1.0*5.9*4.75*15000*52=196956mm ；2= 207507 mm ；0.85*14.3根據建筑平面圖、柱截面尺寸估算結果及抗震規范6.3.5等要求，現初步擬定兩種柱截面：KZ1 （ A=600mm*600mm=360000mm2 ）， KZ2 （ A=600mm*400mm=240000mm2 ）。2.2梁截面尺寸跨度（mm）300036004500580066008200梁高（mm）2143752574503215634147254718255861025跟據墻

8、厚，取梁寬均為 250mm。按跨度的1/81/14確定梁的初步高度。再結合建筑的平面布置，對部分跨度不同的相鄰梁的梁高進行適當的調整以方便施工。 主要的梁高（mm）取值：400, 450, 500, 600。2.3板截面尺寸跟據GB50010-2010中9.1.2規定，現澆鋼筋混凝土雙向板最小厚度80mm ,且板的厚度不小于1/40跨度。跨度（mm）300045004100板厚（mm）75112.5102.5考慮到部分房間如衛生間等荷載比較大的情況，以及施工方便性，對部分跨度下的板厚進行調整，最終板厚主要取值為100和120。2.4平面布置Pkpm建模時共建立了四個標準層，如下圖所示，依次為一

9、到三層結構、四層結構、五 層及屋面結構、屋頂樓梯間結構。mIITUI ttIEArm丨tI三、豎向荷載計算（恒載）3.1樓面荷載及屋面荷載（pkpm勾選自動計算樓板自重）3.1.1普通教室：50厚高檔彩色水磨石面層，內帶銅嵌條0.05X 22=1.1素水泥漿結合層0.01 x 20=0.2現澆鋼筋混凝土板7厚1:1:4水泥石灰砂漿打底3厚1:0.5:3水泥石灰砂漿粉面普通教室樓面恒載3.1.2專業教室：10厚淺米白色地磚，素水泥漿擦縫10厚1:2水泥砂漿結合層30厚1:3水泥砂漿找平層，摻5%防水劑現澆鋼筋混凝土板7厚1:1:4水泥石灰砂漿打底0.007 X 17=0.1190.003 X 1

10、7=0.0511.47kN/ m2 (取 1.5 kN/ m2)0.01 X 20=0.20.01 X 20=0.20.03 X 20=0.60.007 X 17=0.1190.003 X 17=0.051專業教室樓面恒載3.1.3外走廊：10厚淺灰色地磚，素水泥漿擦縫1.17kN/ m (取 1.2kN/ m2)0.01 X 20=0.210厚1:2水泥砂漿結合層0.01 X 20=0.230-60厚1:3水泥砂漿（摻 5%防水劑）0.5%找坡0.045 X 20=0.9現澆鋼筋混凝土板7厚1:1:4水泥石灰砂漿打底0.007 X 17=0.1193厚1:0.5:3水泥石灰砂漿粉面外走廊樓面

11、恒載3.1.4內走廊：10厚淺米白色地磚，素水泥漿擦縫10厚1:2水泥砂漿結合層30厚1:3水泥砂漿找平層，摻5%防水劑現澆鋼筋混凝土板0.003 X 17=0.0511.47kN/ m (取 1.5kN/ m2)0.01 X 20=0.20.01 X 20=0.20.03 X 20=0.67厚1:1:4水泥石灰砂漿打底3厚1:0.5:3水泥石灰砂漿粉面0.007 X 17=0.1190.003 X 17=0.051內走廊樓面恒載3.1.5衛生間：10厚淺灰色地磚，素水泥漿擦縫10厚1:2水泥砂漿結合層30-60厚1:3水泥砂漿（摻5%防水劑）0.5%找坡20厚細石混凝土找平層250厚陶粒砼填

12、充層現澆鋼筋混凝土板1.17kN/ m (取 1.2kN/ m2)0.01 X 20=0.20.01 X 20=0.20.045 X 20=0.90.02X 25=0.50.25X 14=3.5U型輕鋼龍骨吊頂（鋁合金扣板）衛生間樓面恒載0.205.5kN/ m (取 5.5kN/ m2)3.1.6陽臺:3厚1:0.5:3水泥石灰砂漿粉面10厚淺灰色地磚，素水泥漿擦縫0.01 X 20=0.210厚1:2水泥砂漿結合層0.01 X 20=0.230-60厚1:3水泥砂漿（摻5%防水劑）0.5%找坡0.045 X 20=0.9現澆鋼筋混凝土板7厚1:1:4水泥石灰砂漿打底0.007 X 17=0

13、.1193厚1:0.5:3水泥石灰砂漿粉面0.003 X 17=0.051陽臺樓面恒載1.47kN/ 怦(取 1.5kN/ m2)3.1.7教師休息室：12厚淺色強化復合木地板0.012X 8=0.096防潮地墊一層0.0535厚C20細石混凝土，隨澆隨抹平0.035 X 25=0.875素水泥漿結合層0.01 X 20=0.02現澆鋼筋混凝土板U型輕鋼龍骨（白色礦棉板）0.12教師休息室樓面恒載1.16kN/ m (取 1.2kN/ m)3.1.8樓梯間（pkpm樓梯間按板厚設為0布置均布荷載）：20厚灰色花崗巖面層（沿墻柱邊150寬黑色鑲邊）0.02 X 28=0.5630厚1:2水泥砂漿

14、（干硬性）結合層0.03X 20=0.6素水泥漿結合層0.01 X 20=0.2現澆鋼筋混凝土板（采用折算厚度）0.2X 25=57厚1:1:4水泥石灰砂漿打底0.007 X 17=0.1193厚1:0.5:3水泥石灰砂漿粉面0.003 X 17=0.051樓梯間樓面恒載6.53/COS28 =7.4kN/ m (取 7.5 kN/ m)3.1.9上人屋面：20厚1:2水泥砂漿粘貼淺灰色防滑地磚0.02 X 20=0.440厚C20細石混凝土面層（內配?4150鋼筋網）0.04 X 25=120厚1:3水泥砂漿保護層0.02 X 20=0.450厚擠塑保溫板0.05 X 4=0.21.5厚氯化

15、聚乙烯防水卷材一道0.0520厚1:3水泥砂漿找平層0.02 X 20=0.4發泡混凝土墊層兼找坡層（2%），最薄處80厚(0.04+0.15) X 6=1.14現澆鋼筋混凝土板7厚1:1:4水泥石灰砂漿打底0.007 X 17=0.1193厚1:0.5:3水泥石灰砂漿粉面0.003 X 17=0.051上人屋面恒載3.76kN/ m (取 3.8kN/ m)3.1.10不上人屋面：淺色鋁基反光涂料0.0240厚C20細石混凝土面層（內配?4150鋼筋網）0.04 X 25=11.5厚氯化聚乙烯防水卷材一道0.0520厚1:3水泥砂漿保護層0.02 X 20=0.450厚擠塑保溫板0.05 X

16、 4=0.21.5厚氯化聚乙烯防水卷材一道0.0520厚1:3水泥砂漿找平層0.02 X 20=0.4發泡混凝土墊層兼找坡層（2%），最薄處80厚(0.04+0.15) X 6=1.14現澆鋼筋混凝土板7厚1:1:4水泥石灰砂漿打底3厚1:0.5:3水泥石灰砂漿粉面0.007 X 17=0.1190.003 X 17=0.051上人屋面恒載3.43kN/ m (取 3.5kN/ m2)3.1.11水泥砂漿屋面（頂層樓梯間）：20厚1:2水泥砂漿（加5%防水劑）抹光0.02 X 20=0.4現澆鋼筋混凝土板7厚1:1:4水泥石灰砂漿打底0.007 X 17=0.1193厚1:0.5:3水泥石灰砂

17、漿粉面0.003 X 17=0.051水泥砂漿屋面恒載0.57kN/ m (取 0.6kN/ m2)3.2梁間荷載3.2.1各墻面裝修層荷載計算（kN/ m2）3.2.1.1乳膠漆墻面（普通教室，專業教室，樓梯間，教室休息室,內走廊）：12厚1:1:6水泥石灰砂漿打底0.012X 17=0.2048厚1:0.3:3水泥石灰砂漿粉面0.008 X 17=0.136刷白色乳膠漆二度0.02乳膠漆墻面恒載0.36kN/ m3.2.1.2面磚墻面邙日臺，外走廊，外墻面）：12厚1:3水泥砂漿打底（加抗裂抗滲劑）0.012X 20=0.2430厚聚苯顆粒保溫漿料0.03 X 4=0.127厚抗裂砂漿（鋼

18、絲網）0.007X 20=0.14專用粘接劑粘貼0.01 X 20=0.250x150米黃色面磚0.01 X 18=0.18面磚墻面恒載0.88kN/ m3.2.1.2瓷磚墻面（衛生間）：12厚1:3水泥砂漿分層抹平內摻5%防水劑0.012X 20=0.248厚1:2水泥砂漿粘貼層0.008X 20=0.165厚淺灰色瓷磚面層（白水泥擦縫）0.005X 17.8=0.089瓷磚墻面恒載0.49kN/ m3.2.2各踢腳墻裙荷載計算（kN/m）3.2.2.1瓷磚墻裙（墻裙高度 1200mm，普通教室，專業教室）12厚1:3水泥砂漿打底1.2X 0.012X 20=0.2888厚1:1水泥砂漿摻5

19、%的建筑膠1.2X 0.008X 20=0.192淺灰色瓷磚1.2X 0.005X 17.8=0.107瓷磚墻裙恒載0.59kN/m3.2.2.2瓷磚墻裙（墻裙咼度3350mm，內走廊）12厚1:3水泥砂漿打底3.35 X 0.012 X 20=0.2888厚1:1水泥砂漿摻5%的建筑膠3.35 X 0.008 X 20=0.192淺灰色瓷磚3.35X 0.005X 17.8=0.107瓷磚墻裙恒載1.65 kN/m3.223花崗巖踢腳板（踢腳高 150mm,外走廊，樓梯間，教師休息室）10 厚 1:3 水泥砂漿打底0.15 X 0.01 X 20=0.030.15 X 0.008 X 20=

20、0.0240.15X 0.015X 28=0.06358厚1:2水泥砂漿結合層15厚黑色花崗巖板瓷磚墻裙恒載0.12kN/m3.2.3砌體荷載計算（kN/m）采用燒結頁巖多孔磚砌筑，重度取14kN/立方米，梁高取平均值500mm墻厚200mm層高3900mm砌體荷載：3.4 X 0.2 X 14=9.52kN/m。3.2.4梁上布置墻體的梁間荷載計算無門窗洞口或門窗洞口較小時：梁間荷載=墻面裝修荷載X墻高 3.4m+砌體荷載+踢腳或墻裙。有大面積門窗洞口時：梁間荷載=（墻面裝修荷載X墻高 3.4m+砌體荷載）X 0.7+踢腳或墻裙。3.2.5梁上布置水箱時的梁間荷載計算屋頂消防水箱18立方米，

21、按線荷載布置在周邊支撐的四根梁（梁長3.5m）上。18X 10/4/3.5=12.9kN/m，取13kN/m。按恒載施加到結構上進行計算。3.5.6梁上布置欄桿、女兒墻時的梁間荷載計算欄桿：100X 100C20 細石混凝土翻邊0.1 X 0.1 X 25=0.25欄桿0.5欄桿恒載0.75kN/m （取 1.0 kN/m）女兒墻：150X 1550C30 混凝土0.15X 1.55X 25=5.8120厚水泥砂漿粉刷2 X 0.02 X 1.55 X 20=1.24女兒墻恒載7.05kN/m （取7.5 kN/m）10四、pkpm4.1 PMCAD建筑模型與荷載輸入29計婁獨:【點攻辛修as

22、的頁.w, T確NT歪回r RcrwfrnnwaB! -誌構證 章啊曲尊箱種姑構瑚確城構巻龍加園權抽工tT日鼻:艾算甘站贈e?sa*總荷息村料倍思地哀塔品岡面范信且審痢倍息結枸U系：畤結珂-結梅主朝：獅&翻土-潔溝住性耒類：l7o -mIq 1航下塚總：梁羽股的住燼護三廈度如拄惘蝴於也護辰車SE1斗鈿則用年限餉活百黑躥泵齢通星宓wmt w3?組裝項目和瞬作復制層數標淮層層高01)組裝結果層號：層名:標難層 層肓底標高鑒勰n-第嗨唯層第2標推層3第3標唯屋W11 L121314351617151920212223242526 T層名自動樓梯間J自動計篡底 一標高備15.450v生成與基礎相連的圖

23、主重座信息4.2 SATWE4.2.1接PM生成SATWE數據421.1分析與設計參數補充定義FqI；ffo2:1U3：No4:H雖Uo6：.廟層Mr 華三層 第匹層 第五展口口口L2L3 F F F F FH=3W0 0. W0H=3900 3.900H=3900 7.800H=390011.700K=385015.600H=375019. 450確定迫l：世二：4 PM CADM-4t焙tt詵備MT礫列也彳卜克軸人血迪IE主威廠飜卷查1 分苗與渥計苧數d卜充走義險幼執廳)2.特殊恂陣補充定艾玄ifl匿荷詵足爻4.特換琦載定義5 冬塔蠟構補充定丈6.生ATTESS文件廉戲據枕戲I血須執行)隆

24、複構件討規検度栗建6 水平風荷載宜詢/魅改9.査看慰檢報肯文件CtJfflCE.aUT)1逹筑!荊神潔樹鑒定加nf幌 pMNwwningSATWEPM UP*PMSAPSfMrCAD IICCADSATWE-ST PMSAP-Aamnat：。啊問亠仆 丹口鼎*irW 主睥咄分暢加設計肆數補充定里ELFrrAF直下室信扈 活牯信息|珈熾結構配筋信直 總信息水平力與整悴坐耘夾角辛醐土容繭（Wr3） 砸希重 OdVriS）轉拱懇斯在崖號脈固嚇所在層號電下室層數晦云軸分豆北控制低岸5）*飛所百石號豆制干用Witt半菇腹低宦I地T玄淫制千巫剛蘭薦欄假走峯薈鉀淺力葩時只丐慮膽換和-堆元側向辛點恬息一r內話

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30、軌求廉盟r LBLT三箱分第應林.出方式苜臓出廣詳細幷岀4.2.3分析結果圖形和文本顯示簾田泰衛”岀C文盂立艸輅出|仁鼻豪蹄與件淸號精國ilWR?ninHaiK 陪簽THUE金気軒逼計輩沖I PMCAD冒 SATWE PMSAP PMSAPCSpawCAID)*TAT9 JCCADSATWE-#3.輕禪中WEST押他丘比. 砂禪:袖件應和各閒砒渥下M撼準內力簡田5鼻硏戡工閔飛游通空斫岳淮內力*陰S.霜is汁內力砸田T.馮說騎包舗E1fi 6!農狂 i星H蛆含內力簡旳9.并申力ft用下曲梅備宦FiMflSiSffJ10響藥甄工氏下托1曲可茨玲簡田11書苛爺工返F曲掠雁網力三雄博囚Z13II吊車功

31、倩下址童姐臺內力簡圖15田力鋼&合配砂段矗銘亶悒稈力頓足仔:11邊戊杓1+lM檢改1 PMSAP-S更年浮舉管*啊戟 lEff婕碼JLH目果；：K莖癥畫醞噸兇 更鼻H耒莖弔P聞硏WU?.貝啊息叭JS ffi423.1圖形文件輸出在“混凝土構件配筋及鋼構件驗算簡圖”中發 現右圖所示情況，經分析是剪扭超筋，返回建模部 分，將該處梁由原先的 250 X 600改為300X 600,再 次計算后紅色字體消失，滿足條件。“水平力作用下結構各層平均側移簡圖”中，層間位移角均滿足抗震規范表5.5.1要求。地flfV.Hl下I庁狗It大圧闖檢模也-ViJOst方岡仰梶鶴=1/1501K力向H扎杠黑護植帥-l/

32、llll表5.1彈性層間位移角限值結構類型如鋼筋混瞬土樞架1/550朝筋混擬土框架抗羅墻、板柱抗震墻、框架核心簡1/800鋼筋混凝士抗儀墻、筒中筒1/1000鋼筋混凝土框支層1/1000多、髙層鋼結構1/250423.2文本文件輸出A .結構設計信息（ WMASS.OUT ）:單位面積質量如下圖所示，在 1500g/怦（大概15kN/ m2）左右，在框架結構經驗值范圍 內，說明荷載計算及布置上未出現大的問題。各樓層的單衽面初破量另石（單任陽血球）層號塔號單位面積質量gi質量比 nax(gi/gi-1vgi/gi+1)111523-9U1,00211523-941.00311523,941.06

33、去11545.411.0S511U34-170.93611546,791.08如下圖所示，該結構剛重比大于20,可以不考慮重力二階效應（對應于“分析與設計參數補充定義”）。結構整體穂定驗算結杲層號順剛度哺剛度層咼上部重量啣重比丫剛重比10-152E+070.121E*073,90111021.53.8042.962O.9O9E+060.715E+063.90880511.40.2631 .673D.S43E+060,657E*O63,9066087,49,7538,8040.646E*D63.9044120.74.6957-145Q.825E+06O.612E*063.8521312.14V.

34、046U,121E+O6O.flSAE+OS3.75906.&00.61342.15B.周期振型地震力（ WZQ.OUT ）:第一扭振周期=0.9002,第一側振周期=1.0027, 0.9002/1.0027=0.898J*1 ( 0 &1*0.0 )140.08931113.140_74 ( 0-47+0.27 )0-26159.0S7628腫B.7B ( B.53+0,17 )D.30地靈作用最大的方向=叫価刃（度）按下圖所示，x和y方向上的最小剪重比均滿足抗震規范（ 525）條要求的0.80%。同 時兩個方向的有效質量系數均大于 90%，說明前面所設置的“計算振型個數” 15滿足有效

35、質量系數要求，無需更改。各層KFloor lowerFxUkHx StaticCQ力用作暮向向向力 時 XXX 靜冋的的的勺 芻aIJ 古口士口士口亍斤 FFFft -二 TT - 陀尼一堆廬 世地地法力應力矩地曹rioorTowerFk【呦MX （井塔剪重比f整層剪重比）Mx(kN-m)Static X(kN)（注意:下面分塔輸出的剪重比不適臺于上連多塔結枸）61hQ.6210.62( S.53%)(5.53)152.3324i6.i|551615.as61ieTQH( 3,98)(39&)262fi.1&96S.95昨1559,721162.17( 8.51%)(3.51)7096.65837.4331472.0715*12.76( 3.13%)(3.13)12978+即603.95213987旦18GB.BB( 2.77%)(2.771)19827-5902.691125flafi71996.19(