广场二期人防工程结构设计计算书.doc

1、世纪广场 红街二期人防工程结构设计计算书工程编号 ：AHRF2013-018设 计 ： 校 对： 审 核 ： 审 定 ： 设计日期 ：2013年05月 建设单位：六安世纪房地产集团有限公司 设计单位： 华 优 建 筑 设 计 院一、概述本工程为附建式地下人防工程，战时用途为常六级二等人员掩蔽部，平时用途为小汽车库和非机动车库；主体结构层高5.2m；结构形式为部分框支剪力墙结构，顶板厚250（300）mm；外墙厚度350mm；临空墙厚300 (mm)。人防工程防护等级为常六级,抗震设防烈度7度，抗震设计分组第一组,场地类别为II类场地。二、材料：混凝土: C40 静力轴心抗压设计值：19.10

2、N/mm2动力轴心抗压设计值：28.65 N/mm2C45 静力轴心抗压设计值：21.10 N/mm2动力轴心抗压设计值：31.65 N/mm2C50 静力轴心抗压设计值：23.10 N/mm2动力轴心抗压设计值：34.65 N/mm2钢筋 HPB300 静力抗拉强度设计值：270 N/mm2动力抗拉强度设计值：365 N/mm2HRB335 静力抗拉强度设计值：300 N/mm2动力抗拉强度设计值：405 N/mm2HRB400 静力抗拉强度设计值：360 N/mm2动力抗拉强度设计值：432 N/mm2三、结构选型及计算要点1.顶板（梁）：（1） 在人防荷载作用下，顶板及顶板梁主要受竖向荷

3、载控制，因此计算仅取层计算内力，且计算不考虑风荷载及地震荷载。（2） 顶板按塑性极限分析法计算。（3） 顶板梁：按考虑塑性内力重分布分析法计算，支座负弯矩调幅系数取0.85。2.外墙：人防荷载作用下，按考虑塑性内力重分布分析法验算配筋，可不验算墙最大裂缝值，取得的配筋与平时使用条件下，裂缝控制的配筋进行比较取最大值。3.门框墙、临空墙、单元隔墙：考虑塑性内力重分布分析法（弹塑性构件）计算。四、计算软件PKPM系列 （2012）理正人防软件五、荷载计算顶板荷载平时荷载顶板自重： 0.25X26=6.5KN/m2活荷载： 5.0KN/m2 消防车荷载：20.0KN/m2 战时荷载等效静载：50.0

4、KN/m2 六、墙体计算（一）外墙WQ1:战时荷载组合计算结果如下：墙侧压力计算顶板处水土压力（KN/M2）：E水上=0.5*20*0=0E水下=0.5*10*0=0 e水=1*10*0.5=5堆载0.5*10=5 e1=5人防等效静载 qe=40外墙顶部荷载1.2*e1+1.0 qe=53底板处水土压力（KN/M2）：E水上=0.5*20* 0.5=5E水下=0.5*10* 4.7=23.5e水=10*4.7=47堆载5e2=80.5人防等效静载qe=40外墙底部荷载1.2*e2+1.0 qe=128.5均布荷载q均=53三角形荷载q三角=75.5平时荷载组合计算结果如下：墙侧压力计算顶板处

5、水土压力（KN/M2）：E水上=0.5*20*0=0E水下=0.5*10*0=0 e水=1*10*0.5=5堆载0.5*10=5 e1=5底板处水土压力（KN/M2）：E水上=0.5*20* 0.5=5E水下=0.5*10* 4.7=23.5e水=10*4.7=47堆载5e2=80.5均布荷载q均=5三角形荷载q三角=75.5WQ1：战时：-计算项目: 人防连续梁 1- 计算条件 砼强度等级: C45 配筋计算as(mm): 40 纵筋级别: HRB400 箍筋级别: HRB400 箍筋间距: 200 (mm) 支座弯矩调幅系数: 15.000 % 左支座固接 右支座简支 跨号 跨长 截面宽度

6、(mm) 截面高度(mm) 1 5.200 1000 350 计算结果 跨号: 1 左 中 右上部弯矩( kN-m): 267.96 0.00 0.00下部弯矩( kN-m): 0.00 179.72 0.00剪 力( kN ): 329.29 44.26 -142.61上部纵筋(mm*mm): 2098 1050 1050下部纵筋(mm*mm): 1050 1384 1050抗剪箍筋(mm*mm): 300 300 300平时： 地下室外墙计算书 一、计算模型：二、参数输入：情况选择： B h1：0.00 h2： -0.500 h3： 0.00 h4： -5.20 h5：350mm 是否人防

7、： 否 人防荷载：0 土容重： 20 附加荷载： 10 保护层厚度： 40 裂缝限值： 0.2 混凝土强度等级： C45 钢筋种类： 三级 注：上图中q1与q2分别表示荷载作用分解之后的三角形荷载与均布荷载。三、配筋与裂缝计算过程：1. B处1.荷载计算： (1)水上土压力： q12=0.5*(h1- h3)=0.5*20*(0- 0)=0 (kN/m)MB12 =1/8*q12*L2=1/8*0*5.22=0 (kNm)q11=0.5*(h3- h2)=0.5*20*(0- -0.5)=5(kN/m)a=h3- h2=0- -0.5=.5MB11=1/6*q11*a2*(1-0.6*(a/L

8、)2)=1/6*5*.52*(1-0.6*(.5/5.22)=.207(kNm) (2)水下土压力： q21 =0.5*(-10)*(h2- h4)=0.5*(20-10)*(-0.5- -5.2)=23.5 (kN/m)b=h2- h4=-0.5- -5.2=4.7MB21 =1/24*q21*b2*(4-3*b/L+0.6*(b/L)2)=1/24*23.5*4.72*(4-3*4.7/5.2+0.6*(4.7/5.2)2)=38.471 (kNm)q22=q11=5(kN/m)MB22=q22*b2*(2-(b/L)2=5*4.72*(2-(4.7/5.2)2=16.589(kNm) (

9、3)水压力： q32 =10*(h2- h4)=10*(-0.5- -5.2)=47 (kN/m)MB32 =1/24*q32*b2*(4-3*b/L+0.6*(b/L)2)=1/24*47*4.72*(4-3*4.7/5.2+0.6*(4.7/5.2)2)=76.943 (kNm) (4)附加荷载： q42 =0.5*Qfj=0.5*10=5 (kN/m)MB42 =1/8*q42*L2=1/8*5*5.22=16.9 (kNm)MBk =MB12+MB11+MB21+MB22+MB32+MB42=0+.207+38.471+16.589+76.943+16.9=149.11 (kNm)MB

10、 = * MBk=1.35*149.11=201.298 (kNm)2.计算配筋： s=MB*106/(Fc*1000*h02)=201.298*106/(21.1*1000*3102)=0.099=1-(1-2*s)0.5=1-(1-2*0.099)0.5=0.104As=Fc*1000*h0*/Fy=21.1*1000*310*0.104/360=1889.622(mm2)满足强度控制要求时每延米所需钢筋面积为：1889.622(mm2)3.计算裂缝：te = As/(0.5*1000*h5)=2835.287 /(0.5*1000* 350 )=0.016sk = MBk*106/(0.

11、87*h0*As)=149.11*106/(0.87*310*2835.287)=194.997(N/mm2) = 1.1-0.65*Ftk/(te*sk)=1.1-0.65*2.51/(0.016*194.997)=0.577Wmax = 2.1*sk/(2*105)*(1.9*c1+0.08*deq/te)=2.1*0.577*194.997/(2*105)*(1.9*40+0.08*19/0.016)=0.202(mm)满足裂缝控制要求时每延米所需钢筋面积为：2835.287(mm2)2. A处1.荷载计算：qa1=q12+q42=0+5=5(kN/m)qa2=qa1+0.5*TRZ*L

12、=5+0.5*20*5.2=57(kN/m)qs=5*b=23.5(kN/m)R1p=qs*b3/(8L3)*(1-b/(5L)=23.5*4.73/(85.23)*(1-4.7/(5*5.2 )= 9.240001(kN)R1 = (11 * qa1 + 4 * qa2) * L / 40=(11*5+4*57)*5.2/40=36.79(kN)qa0 = qa2 - qa1=57-5=52(kN/m)MAk1(x)=R1x-qa1*x3/2-qa0*x3/6/L (梯形荷载作用产生的弯矩)MAk2(x)=R1Px-qs*(x-a)3/6/b (三角形荷载作用产生的弯矩)MAk(x)=MAk

13、1(x)+MAk2(x)MAk(x)=Ax2+Bx+C=0x01=2.299 x02=-2.633x0=2.299时弯矩最大，x0为距标高h3的距离(m)MAk=MAk(x)max=67.506(kNm)MA = * MAk=1.35*67.506=91.133(kNm)2.配筋计算：s=MA*106/(Fc*1000*h02)=91.133*106/(21.1*1000*3202)=0.042=1-(1-2*s)0.5=1-(1-2*0.042)0.5=0.043As=Fc*1000*h0*/Fy=21.1*1000*320*0.043/360=806.489(mm2)满足强度控制要求时每延

14、米所需钢筋面积为：806.489(mm2)3.裂缝计算：te = As/(0.5*1000*h5)=1134.9 /(0.5*1000* 350 )=0.01sk = MAk*106/(0.87*h0*As)=67.506*106/(0.87*320*1134.9)=220.548(N/mm2) = 1.1-0.65*Ftk/(te*sk)=1.1-0.65*2.51/(0.01*220.548)=0.36Wmax = 2.1*sk/(2*105)*(1.9*c2+0.08*deq/te)=2.1*0.36*220.548/(2*105)*(1.9*30+0.08*17/0.01)=0.161

15、(mm)满足裂缝控制要求时每延米所需钢筋面积为：1134.9(mm2)（二）、临空墙计算LKQ2-计算项目: 人防临空墙 1- 计算条件 墙长 = 7.80(m) 墙宽 = 5.20 (m) 墙厚 = 300 (mm)墙面均布荷载: 110.00 (kN/m2)竖向均布荷载: 45.00 (kN/m)砼强度等级: C45 纵筋级别: HRB400 配筋计算as (mm): 20 (mm) 跨中弯矩调整系数: 1.00 支座弯矩调整系数: 1.00 支承条件: * 下边 右边 上边 左边 固接 固接 简支 固接内力结果 (已乘弯矩调整系数)内力按塑性理论计算(适用于大偏心受压):跨中弯矩(kN-

16、m/m): Ma = 44.81 Mb = 100.81垂直板边弯矩(kN-m/m): 下 右 上 左 -201.63 -89.61 0.00 -89.61配筋结果轴压比: N/(A*fc)= 0.0059竖直方向配筋(mm2/m): 注意: 配筋小于0表示超筋, 荷载作用面为外侧 上截面： 非荷载侧= 600 荷载侧= 900(mm2/m) 中截面： 非荷载侧= 900 荷载侧= 600(mm2/m) 下截面： 非荷载侧= 600 荷载侧= 1775(mm2/m)水平方向配筋(mm2/m): 注意: 配筋小于0表示超筋 左 中 右 荷载侧 900 900 900 非荷载侧 900 900 9

17、00 LKQ3-计算项目: 人防临空墙 1- 计算条件 墙长 = 8.00(m) 墙宽 = 5.20 (m) 墙厚 = 350 (mm)墙面均布荷载: 180.00 (kN/m2)竖向均布荷载: 45.00 (kN/m)砼强度等级: C45 纵筋级别: HRB400 配筋计算as (mm): 20 (mm) 跨中弯矩调整系数: 1.00 支座弯矩调整系数: 1.00 支承条件: * 下边 右边 上边 左边 固接 固接 简支 固接内力结果 (已乘弯矩调整系数)内力按塑性理论计算(适用于大偏心受压):跨中弯矩(kN-m/m): Ma = 72.08 Mb = 170.50垂直板边弯矩(kN-m/m

18、): 下 右 上 左 -340.99 -144.16 0.00 -144.16配筋结果轴压比: N/(A*fc)= 0.0051竖直方向配筋(mm2/m): 注意: 配筋小于0表示超筋, 荷载作用面为外侧 上截面： 非荷载侧= 700 荷载侧= 1050(mm2/m) 中截面： 非荷载侧= 1245 荷载侧= 700(mm2/m) 下截面： 非荷载侧= 700 荷载侧= 2518(mm2/m)水平方向配筋(mm2/m): 注意: 配筋小于0表示超筋 左 中 右 荷载侧 1050 1050 1050 非荷载侧 1050 1050 1050 七、结构计算总信息 总信息 . 结构材料信息: 钢砼结构

19、 混凝土容重 (kN/m3): Gc = 26.00 钢材容重 (kN/m3): Gs = 78.00 水平力的夹角(Degree) ARF = 0.00 地下室层数: MBASE= 1 竖向荷载计算信息: 按模拟施工1加荷计算 风荷载计算信息: 计算X,Y两个方向的风荷载 地震力计算信息: 计算X,Y两个方向的地震力 “规定水平力”计算方法: 楼层剪力差方法(规范方法) 结构类别: 部分框支剪力墙结构 裙房层数: MANNEX= 0 转换层所在层号： MCHANGE= 4 嵌固端所在层号： MQIANGU= 2 墙元细分最大控制长度(m) DMAX= 1.00 弹性板与梁变形是否协调 是 墙

20、元网格: 侧向出口结点 是否对全楼强制采用刚性楼板假定 否 地下室是否强制采用刚性楼板假定: 是 墙梁跨中节点作为刚性楼板的从节点 是 计算墙倾覆力矩时只考虑腹板和有效翼缘 否 采用的楼层刚度算法 层间剪力比层间位移算法 结构所在地区 全国 风荷载信息 . 修正后的基本风压 (kN/m2): WO = 0.45 风荷载作用下舒适度验算风压(kN/m2): WOC= 0.45 地面粗糙程度: B 类 结构X向基本周期（秒）: Tx = 2.20 结构Y向基本周期（秒）: Ty = 2.20 是否考虑顺风向风振: 是 风荷载作用下结构的阻尼比(%): WDAMP= 5.00 风荷载作用下舒适度验算

21、阻尼比(%): WDAMPC= 2.00 是否计算横风向风振: 否 是否计算扭转风振: 否 承载力设计时风荷载效应放大系数: WENL= 1.00 体形变化分段数: MPART= 1 各段最高层号: NSTi = 30 各段体形系数: USi = 1.30 地震信息 . 振型组合方法(CQC耦联;SRSS非耦联) CQC 计算振型数: NMODE= 15 地震烈度: NAF = 7.00 场地类别: KD =II 设计地震分组: 一组 特征周期 TG = 0.35 地震影响系数最大值 Rmax1 = 0.08 用于12层以下规则砼框架结构薄弱层验算的 地震影响系数最大值 Rmax2 = 0.5

22、0 框架的抗震等级: NF = 1 剪力墙的抗震等级: NW = 1 钢框架的抗震等级: NS = 1 抗震构造措施的抗震等级: NGZDJ =不改变 重力荷载代表值的活载组合值系数: RMC = 0.50 周期折减系数: TC = 0.90 结构的阻尼比 (%): DAMP = 5.00 中震(或大震)设计: MID =不考虑 是否考虑偶然偏心: 是 是否考虑双向地震扭转效应: 否 按主振型确定地震内力符号: 否 斜交抗侧力构件方向的附加地震数 = 0 活荷载信息 . 考虑活荷不利布置的层数 从第 1 到4层 柱、墙活荷载是否折减 不折算 传到基础的活荷载是否折减 折算 考虑结构使用年限的活

23、荷载调整系数 1.00 -柱，墙，基础活荷载折减系数- 计算截面以上的层数-折减系数 1 1.00 2-3 0.85 4-5 0.70 6-8 0.65 9-20 0.60 20 0.55 调整信息 . 梁刚度放大系数是否按2010规范取值： 是 托墙梁刚度增大系数： BK_TQL = 1.00 梁端弯矩调幅系数： BT = 0.85 梁活荷载内力增大系数： BM = 1.00 连梁刚度折减系数： BLZ = 0.60 梁扭矩折减系数： TB = 0.40 全楼地震力放大系数： RSF = 1.00 0.2Vo 调整分段数： VSEG = 0 0.2Vo 调整上限： KQ_L = 2.00 框

24、支柱调整上限： KZZ_L = 5.00 顶塔楼内力放大起算层号： NTL = 0 顶塔楼内力放大： RTL = 1.00 框支剪力墙结构底部加强区剪力墙抗震等级自动提高一级:否 实配钢筋超配系数 CPCOEF91 = 1.15 是否按抗震规范5.2.5调整楼层地震力IAUTO525 = 1 弱轴方向的动位移比例因子 XI1 = 0.00 强轴方向的动位移比例因子 XI2 = 0.00 是否调整与框支柱相连的梁内力 IREGU_KZZB = 0 薄弱层判断方式： 按高规和抗规从严判断 强制指定的薄弱层个数 NWEAK = 1 薄弱层地震内力放大系数 WEAKCOEF = 1.25 强制指定的薄

25、弱层层号 WEAKNO = 4 强制指定的加强层个数 NSTREN = 0 配筋信息 . 梁箍筋强度 (N/mm2): JB = 210 柱箍筋强度 (N/mm2): JC = 360 墙水平分布筋强度 (N/mm2): FYH = 360 墙竖向分布筋强度 (N/mm2): FYW = 360 边缘构件箍筋强度 (N/mm2): JWB = 210 梁箍筋最大间距 (mm): SB = 100.00 柱箍筋最大间距 (mm): SC = 100.00 墙水平分布筋最大间距 (mm): SWH = 150.00 墙竖向分布筋配筋率 (%): RWV = 0.30 结构底部单独指定墙竖向分布筋配

26、筋率的层数: NSW = 0 结构底部NSW层的墙竖向分布配筋率: RWV1 = 0.60 梁抗剪配筋采用交叉斜筋时 箍筋与对角斜筋的配筋强度比: RGX = 1.00 设计信息 . 结构重要性系数: RWO = 1.00 柱计算长度计算原则: 有侧移 梁端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 柱端在梁柱重叠部分简化: 不作为刚域 是否考虑 P-Delt 效应： 否 柱配筋计算原则: 按双偏压计算 按高规或高钢规进行构件设计: 是 钢构件截面净毛面积比: RN = 0.50 梁保护层厚度 (mm): BCB = 25.00 柱保护层厚度 (mm): ACA = 25.00 剪力墙构造边缘构件的设计执行高规7.2.16-4: 是 框架梁端配筋考虑受压钢筋: 是 结