小学框架结构设计计算书包括PKPM参数设定.doc

1、0 小学教学楼框架结构设计计算书 1 目录 一、 工程概况 1.1 项目名称 2 1.2 项目使用年限和安全等级 2 1.3 抗震基本信息 2 1.4 设计依据 2 1.5 所采用的计算程序 2 1.6 活荷载取值 2 1.7 主要结构材料 3 二、初选构件截面尺寸及结构布置 2.1 柱截面尺寸 4 2.2 梁截面尺寸 4 2.3 板截面尺寸 4 2.4 平面布置 5 三、竖向荷载计算 （恒载） 3.1 楼面荷载及屋面荷载 6 3.2 梁间荷载 8 四、 pkpm 4.1 PMCAD 建筑模型与荷载输入 10 4.2 SATWE 11 4.3 PMCAD 画结构平面图 20 附件 1、二到四层

2、楼面荷载 及梁间荷载 布置图 23 2、 五层楼面荷载 及梁间荷载 布置图 24 3、 屋顶楼 面荷载 及梁间荷载 布置图 25 4、 基础顶屋面柱配筋图 26 5、 二四层结构平面布置图 27 6、 二四梁配筋图 28 7、 五层结构平面布置图 29 8、 五层梁配筋图 30 9、 屋面结构平面布置图 31 10、 屋面梁配筋图 32 2 摘要 本工程为 钱江新城核心区二期 F-04 地块小学 教学楼，位于浙江杭州钱江新城，建筑层数为地上五层，建筑结构采用钢筋混凝土框架结构。 计算设计主要过程包括结构构件尺寸初选、结构平面布置、荷载计算、 pkpm 建模及计算分析、出建筑施工图。 一、工程概

3、况 1.1 项目名称 钱江新城核心区二期 F-04 地块小学 教学楼项目。 1.2 项目使用年限和安全等级 设计使用年限 结构安全 地基基础设计等级 桩基安全等级 50 年 二级 乙级 二级 1.3 抗震基本信息 抗震设防烈度 设计地震分组 设计基本地震加速度值 抗震等级 场地类别 6 度 第一组 0.05g 三级 III 类 1.4 设计依据 建筑结构荷载规范（ GB5009-2012） 混凝土结构设计规范（ GB50010-2010） 建筑抗震设计规范（ GB50011-2010） 建筑地基基础设计规范 （ GB50007-2011） 高层建筑混凝土结构技术规程 （ JGJ3-2010）

4、房屋建筑制图统一标准（ GB50001-2010） 建筑结构制图标准 （ GBT50105-2010） 1.5 所采用的计算程序 本工程整体分析计算采用 pkpm2010 1.6 活荷载取值 1.6.1 基本风压： 0.45kPa；地面粗糙类别为 B 类；基本雪压： 0.45kPa。 1.6.2 屋面及楼面活荷载取值 类别 标准值 组合值系数 频遇值系数 准永久值系数 教室 2.5 0.7 0.6 0.5 走廊 3.5 0.7 0.5 0.3 楼梯 3.5 0.7 0.5 0.3 教师休息室 2.0 0.7 0.5 0.4 卫生间 2.5 0.7 0.5 0.4 阳台 3.5 0.7 0.6

5、0.5 上人屋面 2.0 0.7 0.5 0.4 3 不上人屋面 0.5 0.7 0.5 0.0 1.7 主要结构材料 1.7.1 混凝土：除结施图中已有说明外的结构构件的混凝土强度等级均采用 C30； 基础垫层用 C15。 1.7.2 钢筋： 本工程主要采用 HRB335、 HRB400 级热轧钢筋。 1.7.3 墙体材料：本工程主楼中未注明填充墙采用容重不大于 14kN/m3 的砌块砌筑。 4 二、初选构件截面尺寸及结构布置 2.1 柱截面尺寸 柱承受的 近似轴力 * 1.2caN SWN ， 轴压比N cNfA 。 根据钢筋混凝土规范表 11.4.16 或抗震规范表 6.3.6，对于抗震

6、等级为三级的框架结构取0.85N 。 单位建筑面积的竖向荷载 215 /W kN m 。考虑地震作用的轴力放大系数 ， 6 度角柱取 1.2，边柱取 1.1，中柱取 1.0。 主体建筑五层 ，采用 C30 混凝土。 角柱 1： 21 . 2 * 1 . 2 * 4 . 1 * 1 . 8 * 1 5 0 0 0 * 5 655730 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 角柱 2： 21 . 2 * 1 . 2 * 1 . 5 * 1 . 8 * 1 5 0 0 0 * 5 239900 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 角柱 3： 21 . 2 * 1 . 2 * 1 . 5

7、 * 3 . 3 * 1 5 0 0 0 * 5 439820 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 边柱 1： 21 . 2 * 1 . 1 * 5 . 6 * 1 . 8 * 1 5 0 0 0 * 5 821000 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 边柱 2： 21 . 2 * 1 . 1 * 4 . 0 5 * 4 . 1 * 1 5 0 0 0 * 5 1352440 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 边柱 3： 21 . 2 * 1 . 1 * 4 . 5 * 4 . 1 * 1 5 0 0 0 * 5 1502710 . 8 5 * 1 4 . 3A m

8、 m； 边柱 4： 21 . 2 * 1 . 1 * 4 . 5 * 1 . 5 * 1 5 0 0 0 * 5 549770 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 边柱 5： 21 . 2 * 1 . 1 * 5 . 9 * 3 . 3 * 1 5 0 0 0 * 5 1585790 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 中柱 1： 21 . 2 * 1 . 0 * 5 . 6 * 4 . 5 * 1 5 0 0 0 * 5 1865900 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 中柱 2： 21 . 2 * 1 . 0 * 5 . 6 * 4 . 7 5 * 1 5 0 0

9、 0 * 5 1969560 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 中柱 3： 21 . 2 * 1 . 0 * 5 . 9 * 4 . 7 5 * 1 5 0 0 0 * 5 2075070 . 8 5 * 1 4 . 3A m m； 根据建筑平面图、柱截面尺寸估算结果及 抗震规范 6.3.5 等要求，现初步拟定两种柱截面： KZ1（ A=600mm*600mm=360000mm2）， KZ2（ A=600mm*400mm=240000mm2）。 2.2 梁截面尺寸 跟据墙厚，取梁宽均为 250mm。按跨度的 1/8 1/14 确定梁的初步高度。 跨度（ mm） 3000 3600 4

10、500 5800 6600 8200 梁高（ mm） 214 375 257 450 321 563 414 725 471 825 586 1025 再结合建筑的平面布置，对部分跨度不同的相邻梁的梁高进行适当的调整以方便施工。主要的梁高（ mm）取值： 400， 450， 500， 600。 2.3 板 截面尺寸 跟据 GB50010-2010 中 9.1.2 规定，现浇钢筋混凝土双向板最小厚度 80mm，且板的厚度5 不小于 1/40 跨度。 跨度（ mm） 3000 4500 4100 板厚（ mm） 75 112.5 102.5 考虑到部分房间 如卫生间等荷载比较大的情况，以及施工方便

11、性，对 部分跨度下的板厚进行调整，最终板厚主要取值为 100 和 120。 2.4 平面布置 Pkpm 建模时共建立了四个标准层，如下图所示，依次为一到三层结构、四层结构、五层及屋面结构、屋顶楼梯间结构。 6 三、竖向荷载计算 （恒载） 3.1 楼面荷载及屋面荷载 （ pkpm勾选自动计算楼板自重） 3.1.1 普通教室： 50 厚高档彩色水磨石面层，内带铜嵌条 0.05 22=1.1 素水泥浆结合层 0.01 20=0.2 现浇钢筋混凝土板 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆打底 0.007 17=0.119 3 厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆粉面 0.003 17=0.051 普通教室 楼

12、面恒载 1.47kN/（取 1.5 kN/） 3.1.2 专业教室： 10 厚浅米白色地砖，素水泥浆擦缝 0.01 20=0.2 10 厚 1:2 水泥砂浆结合层 0.01 20=0.2 30 厚 1:3 水泥砂浆找平层 ， 掺 5%防水剂 0.03 20=0.6 现浇钢筋混凝土板 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆打底 0.007 17=0.119 3 厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆粉面 0.003 17=0.051 专业教室 楼面恒载 1.17kN/（取 1.2kN/） 3.1.3 外走廊 ： 10 厚浅灰色地砖，素水泥浆擦缝 0.01 20=0.2 10 厚 1:2 水泥砂浆结合层 0.

13、01 20=0.2 30-60 厚 1:3 水泥砂浆 （ 掺 5%防水剂 ） 0.5%找坡 0.045 20=0.9 现浇钢筋混凝土板 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆打底 0.007 17=0.119 3 厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆粉面 0.003 17=0.051 外走廊楼面恒载 1.47kN/（取 1.5kN/） 3.1.4 内 走廊 ： 10 厚浅米白色地砖，素水泥浆擦缝 0.01 20=0.2 10 厚 1:2 水泥砂浆结合层 0.01 20=0.2 30 厚 1:3 水泥砂浆找平层 ， 掺 5%防水剂 0.03 20=0.6 现浇钢筋混凝土板 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆

14、打底 0.007 17=0.119 3 厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆粉面 0.003 17=0.051 内走廊 楼面恒载 1.17kN/（取 1.2kN/） 3.1.5 卫生间 ： 10 厚浅灰色地砖，素水泥浆擦缝 0.01 20=0.2 10 厚 1:2 水泥砂浆结合层 0.01 20=0.2 30-60 厚 1:3 水泥砂浆 （ 掺 5%防水剂 ） 0.5%找坡 0.045 20=0.9 20 厚细石混凝土 找平层 0.02 25=0.5 250 厚 陶粒砼 填充层 0.25 14=3.5 现浇钢筋混凝土板 U 型轻钢龙骨 吊顶（铝合金扣板） 0.20 卫生间 楼面恒载 5.5kN/（

15、取 5.5kN/） 3.1.6 阳台： 7 10 厚浅灰色地砖，素水泥浆擦缝 0.01 20=0.2 10 厚 1:2 水泥砂浆结合层 0.01 20=0.2 30-60 厚 1:3 水泥砂浆 （ 掺 5%防水剂 ） 0.5%找坡 0.045 20=0.9 现浇钢筋混凝土板 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆打底 0.007 17=0.119 3 厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆粉面 0.003 17=0.051 阳台楼面恒载 1.47kN/（取 1.5kN/） 3.1.7 教师休息室： 12 厚浅色强化复合木地板 0.012 8=0.096 防潮地垫一层 0.05 35 厚 C20 细石混凝土

16、，随浇随抹平 0.035 25=0.875 素水泥浆结合层 0.01 20=0.02 现浇钢筋混凝土板 U 型轻钢龙骨 （白色矿棉板 ） 0.12 教师休息室楼面恒载 1.16kN/（取 1.2kN/） 3.1.8 楼梯间 （ pkpm 楼梯间按板厚设为 0 布置均布荷载） ： 20 厚灰色花岗岩面层（沿墙柱边 150 宽黑色镶边） 0.02 28=0.56 30 厚 1:2 水泥砂浆 (干硬性 )结合层 0.03 20=0.6 素水泥浆结合层 0.01 20=0.2 现浇钢筋混凝土板 （采用折算厚度） 0.2 25=5 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆打底 0.007 17=0.119 3

17、厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆粉面 0.003 17=0.051 楼梯间楼面恒载 6.53/cos28 =7.4kN/（取 7.5 kN/） 3.1.9 上人屋面 ： 20 厚 1:2 水泥砂浆粘贴浅灰色防滑地砖 0.02 20=0.4 40 厚 C20 细石混凝土面层 （ 内配 4150 钢筋网 ） 0.04 25=1 20 厚 1:3 水泥砂浆保护层 0.02 20=0.4 50 厚挤塑保温板 0.05 4=0.2 1.5 厚氯化聚乙烯防水卷材一道 0.05 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0.02 20=0.4 发泡混凝土垫层兼找坡层（ 2%），最薄处 80 厚 （ 0.04+0.1

18、5） 6=1.14 现浇钢筋混凝土板 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆打底 0.007 17=0.119 3 厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆粉面 0.003 17=0.051 上人屋面恒载 3.76kN/（取 3.8kN/） 3.1.10 不 上人屋面 ： 浅色铝基反光涂料 0.02 40 厚 C20 细石混凝土面层 （ 内配 4150 钢筋网 ） 0.04 25=1 1.5 厚 氯化聚乙烯防水卷材一道 0.05 20 厚 1:3 水泥砂浆保护层 0.02 20=0.4 50 厚挤塑保温板 0.05 4=0.2 1.5 厚氯化聚乙烯防水卷材一道 0.05 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 0

19、.02 20=0.4 发泡混凝土垫层兼找坡层（ 2%），最薄处 80 厚 （ 0.04+0.15） 6=1.14 8 现浇钢筋混凝土板 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆打底 0.007 17=0.119 3 厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆粉面 0.003 17=0.051 上人屋面恒载 3.43kN/（取 3.5kN/） 3.1.11 水泥砂浆屋面（顶层楼梯间）： 20 厚 1:2 水泥砂浆 （ 加 5%防水剂 ） 抹光 0.02 20=0.4 现浇钢筋混凝土板 7 厚 1:1:4 水泥石灰砂浆打底 0.007 17=0.119 3 厚 1:0.5:3 水泥石灰砂浆粉面 0.003 17=0

20、.051 水泥砂浆屋面恒载 0.57kN/（取 0.6kN/） 3.2 梁间荷载 3.2.1 各墙面 装修层 荷载计算 （ kN/ ） 3.2.1.1 乳胶漆墙面（普通教室，专业教室，楼梯间，教室休息室 ,内走廊 ）： 12 厚 1:1:6 水泥石灰砂浆打底 0.012 17=0.204 8 厚 1:0.3:3 水泥石灰砂浆粉面 0.008 17=0.136 刷白色乳胶漆二度 0.02 乳胶漆墙面恒载 0.36kN/ 3.2.1.2 面砖墙面 （阳台，外走廊，外墙面）： 12 厚 1:3 水泥砂浆打底 （ 加抗裂抗渗剂 ） 0.012 20=0.24 30 厚聚苯颗粒保温浆料 0.03 4=0

21、.12 7 厚抗裂砂浆（钢丝网） 0.007 20=0.14 专用粘接剂粘贴 0.01 20=0.2 50x150 米黄色面砖 0.01 18=0.18 面砖墙面 恒载 0.88kN/ 3.2.1.2 瓷砖 墙面 （卫生间）： 12 厚 1:3 水泥砂浆分层抹平内掺 5%防水剂 0.012 20=0.24 8 厚 1:2 水泥砂浆粘贴层 0.008 20=0.16 5 厚浅灰色瓷砖面层（白水泥擦缝） 0.005 17.8=0.089 瓷砖 墙面 恒载 0.49kN/ 3.2.2 各踢脚墙裙荷载计算（ kN/m） 3.2.2.1 瓷砖 墙裙 （ 墙裙高度 1200mm，普通教室，专业教 室） 1

22、2 厚 1:3 水泥砂浆打底 1.2 0.012 20=0.288 8 厚 1:1 水泥砂浆掺 5%的建筑胶 1.2 0.008 20=0.192 浅灰色瓷砖 1.2 0.005 17.8=0.107 瓷砖 墙裙 恒载 0.59kN/m 3.2.2.2 瓷砖 墙裙 （ 墙裙高度 3350mm，内走廊） 12 厚 1:3 水泥砂浆打底 3.35 0.012 20=0.288 8 厚 1:1 水泥砂浆掺 5%的建筑胶 3.35 0.008 20=0.192 浅灰色瓷砖 3.35 0.005 17.8=0.107 瓷砖墙裙恒载 1.65 kN/m 3.2.2.3 花岗岩踢脚板 （踢脚高 150mm，

23、外走廊，楼梯间，教师休息室） 10 厚 1:3 水泥砂浆打底 0.15 0.01 20=0.03 9 58 厚 1:2 水泥砂浆结合层 0.15 0.008 20=0.024 15 厚黑色花岗岩板 0.15 0.015 28=0.063 瓷砖墙裙恒载 0.12kN/m 3.2.3 砌体荷载计算（ kN/m） 采用烧结页岩多孔砖砌筑，重度取 14kN/立方米，梁高取平均值 500mm，墙厚 200mm，层高 3900mm。 砌体荷载： 3.4 0.2 14=9.52kN/m。 3.2.4 梁上布置墙体的 梁间荷载计算 无门窗洞口或门窗洞口较小时 ： 梁间荷载 =墙面装修荷载墙高 3.4m+砌体荷

24、载 +踢脚或墙裙。 有大面积门窗洞口时： 梁间荷载 =（墙面装修荷载墙高 3.4m+砌体荷载） 0.7+踢脚或墙裙。 3.2.5 梁上布置 水箱 时的梁间荷载计算 屋顶消防水箱 18 立方米，按线荷载布置在周边支撑的四根梁（梁长 3.5m）上。 18 10/4/3.5=12.9kN/m，取 13kN/m。按恒载施加到结构上进行计算。 3.5.6 梁上布置栏杆、女 儿墙时的梁间荷载计算 栏杆： 100 100C20 细石混凝土翻边 0.1 0.1 25=0.25 栏杆 0.5 栏杆恒载 0.75kN/m（取 1.0 kN/m） 女儿墙： 150 1550C30 混凝土 0.15 1.55 25=5.81 20 厚水泥砂浆粉刷 2 0.02 1.55 20=1.24 女儿墙 恒载 7.05kN/m（取 7.5 kN/m）