南苑回迁小区工程11号楼计算书

目录

第一章工程设计概况......................................................3

第二章结构计算...........................................................3

2.1.剪力墙类型判别...................................................6

2.1.1.剪力墙对组合截面形心的惯性矩：..............................6

2.12判别剪力墙类型：...........................................8

2.1.3.剪力墙等效抗弯刚度计算：..................................14

22垂直荷载计算.....................................................18

2.2.1.墙体荷载计算：............................................18

2.22建筑做法：（参考88J1-1工程做法）.........................19

2.2.3.楼板判别与厚度取值：......................................20

2.2.4.楼板荷载计算：............................................20

225.屋面荷载计算：............................................22

2.2.6.层高1/2剪力墙重量计算：..................................22

227.墙面做法荷载重量计算：....................................22

2.2.8.楼板总重量计算：..........................................23

2.2.9.重力荷载代表值计算：......................................23

2.3.地震作用计算....................................................23

2.3.1.纵向总底部剪力：..........................................23

2.3.2.横向总底部剪力：..........................................23

2.3.3.顶点侧向位移计算：........................................24

2.3.4.各片墙的地震作用计算：....................................24

2.4.墙肢及连梁在地震作用下的计算....................................31

2.4.1.整体墙内力计算：..........................................31

2.4.2.小开口整体墙的墙肢与连梁计算：............................31

2.4.3.联肢墙与壁式框架的墙肢与连梁计算：........................38

2.5.垂直荷载及内力组合..............................................46

2.5.1.MXZW5墙的墙肢轴力进行计算：.............................46

252.取HW3墙的墙肢轴力进行计算：.............................48

253.取ZW10墙的墙肢轴力进行计算：............................49

254.取HW5墙的墙肢轴力进行计算：.............................51

255.内力组合（只组合地震作用与垂直荷载）：....................52

2.6截面设计........................................................55

2.6.1剪力墙墙肢截面设计：.......................................55

2.6.2剪力墙连梁截面设计：.......................................81

2.7.楼板设计........................................................85

2.7.1.楼板判别与厚度取值：.......................................85

272.弹性理论计算双向板内力：...................................85

2.7.3.塑性理论计算单向板内力：...................................94

274.弹性理论计算双向基础顶板内力：..............................97

2.7.5.塑性理论计算单向基础顶板内力：.............................102

2.8.箱型基础设计...................................................103

2.8.1.平面尺寸：...............................................103

2.8.2.箱形基础的高度和埋深：...................................104

2.8.3.地基承载力验算：.........................................104

2.8.4.基础底板截面设计：.......................................104

2.8.5.基础底板抗冲切验算：.....................................105

2.8.6.箱型基础墙体设计：.......................................106

第三章简要经济分析....................................................108

3.1.工程概况.......................................................108

32本工程混凝土及钢筋用量计算......................................109

3.2.1.基础钢筋用量计算：.......................................109

3.2.2.标准层墙体钢筋用量计算：.................................109

3.2.3.标准层楼板钢筋用量计算：.................................109

3.24基础混凝土用量计算：.....................................109

3.25标准层墙体混凝土用量计算：...............................110

3.2.6.标准层楼板混凝土用量计算：.................................110

3.3.材料用量及造价利润对比..........................................110

参考文献...............................................................112

致谢辞..................................................................113

第一章工程设计概况

1、工程名称：南苑回迁小区工程11号楼

2、工程地点：北京丰台南苑

3、建筑面积:约13639.79m?

4、层数：地上16层，地下2层

5、设计标高：土0.000相当于绝对标高43.20m,室内外高差0.45米

6、建筑类别：居住建筑二类

7、结构形式：全现浇钢筋混凝土剪力墙结构

8、抗震烈度：8度

9、其它：基本雪压0.4kN/m2,基本风压0.45kN/m2,地面粗糙度C类，地基承载力标准值180kN/m?,

二类场地土，冻土深度0.8m,无软弱下卧土层，不考虑地下水影响。

第二章结构计算

剪力墙结构平面布置图

T

ZW2理3gjZW32W2

HW5七

坞里UJUIU3112LL3U2PU3

ZW4ZW5ZW6

HW2HW2HW2

值反4I4，旧皿串

Z^B育

2W7ZW7

附附ZW总面积口二4»25平琳

艮我姑HW总再积£”24.&3平方米

层总熬碑111,评林

醉二心，.2*24.41A11,"二2"％•仙罂隈双

剪力墙汇总表

表2.1

剪力墙编号数量截面简图

74OD

ZW1

J150.1dOOf12506(X)300750100)

2B5O

纵墙

ZW21U42

2750

U.42

ZW3

taSDi12Q0g0C|

ZW4

ZW5

ZW6

ZW7

Z?QO

ZW8里-L里2

笨D/oq&j

t-----ItT

ZW9

115D2MD15002750

2

ZW10

23001400275D

ZWU

2*D1600210018002400

IO95D

HW1

横墙

I1W2

2.1.剪力墙类型判别

2.1.1.剪力墙对组合截面形心的惯性矩：

1.计算公式:/=>+'先

r=l/=!

式中，A：、1厂第i墙肢的截面面积及惯性矩；

y「第i墙肢的截面形心到截面形心的距离;

m-墙肢的数量。

2.截面HW3几何特征计算

§

o

§

g

o

三

g

i

46001750460D

10950

10950

4600.1750!4600

（1）墙肢组合截面惯性矩计算

1）墙肢面积

Ai=0.2X4.6=0.92m*

2

A2=0.2X4.6=0.92m

EAi=9.2m"

2）组合截面形心距左端距离

x=10.95/2=5.475m

3）墙肢形心到组合截面形心的距离

Y,=5.475-4.6/2=3.175m

Yz=4.6/2+1.75+4.6-5.475=3.175m

4）各墙肢截面惯性矩

而0.2x（4.6）

IF—=---~~^-=1.622m

1212

加0.2x（4.6）3

12---------------------------------=1.622m“

1212

EL=3.245m1

5）组合截面惯性矩

/=Z（4+4y;）

=1.622+0.92X（3.175）2+l.622+0.92X（3.175）2=21.793m4

（2）连梁折算惯性矩

1）计算公式：为.=一1*—

1+萼

a上人历

式中，I厂第j列连梁考虑剪切变形的折算惯性矩；

%。、脑-第j列连梁惯性矩、截面积；

a厂第j列连梁跨度的一半，勺=%。

2）连梁惯性矩

以30.2x（0.7）3

Ib--------------------------------------=0.006m'

1212

3）连梁计算跨度

a=l.75/2+0.7/4=1.05m

4）连梁折算惯性矩

各墙肢连梁的截面形状均为矩形，剪应力不均匀系数〃=1.2,

连梁截面面枳如下

Ab=0.2X0.7=0.14m2

连梁折算惯性矩如下

1+皿'

4周

Ibo=O.004m'

2.1.2.判别剪力墙类型：

以HW3为例：

（1）墙肢轴线间距一半为

4.6/2+1.75+4.6/2

c=----------------------=3n.175m

2

（2）连梁刚度系数

（3.175）\0.00436

D=^-----L——..........=0.038

（1.05）

（3）墙肢轴向变形影响系数

H「廿疗、叶（双肢墙）

HI31年（多肢塘）

J“2,广…

a=8.805

（4）系数J,查表得0.9

IA=I-EIs=21.793-(1.622+1.622)=18.548m'

整体系数T=18.548/21.793=0.851

(5)横墙HW3类型判别

a=8.805<10,T=0.851<0.9,墙体HW3为双肢墙。

(6)其余剪力墙类型判别：

其余剪力墙类型判别表

表2.2

编号：HW1墙体判别：小开口整体墙

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到各墙肢截组合截面梁墙刚度比整体

排列At（单位：心距左端距组合截面形面惯性矩惯性矩I参数a系数T

顺序m2）离X（单位：心的距离y,L（单位：（单位:m'）

m）（单位：m）m'）

1墙肢0.45.3774.3770.13316.124.0880.93

2墙肢0.750.2980.879

3墙肢0.324.7730.068

连梁连梁计算墙肢轴线间连梁刚度系连梁截面连梁惯性连梁折算惯系数

性矩豳（单

排列跨度as距一半Ci数》面积Ab（单矩1b（单位:

顺序（单位：（单位：m）位：m）m'）位：m'）

m）

1连梁1.2252.3370.0610.260.03660.020.935

2连梁1.2252.2370.0560.02

编号：HW2墙体判别：小开口整体41

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到各墙肢截组合截面梁墙刚度比整体

排列Ai（单位：心距左端距组合截面形面惯性矩惯性矩I参数a系数T

顺序m2）离X（单位：心的距离y1L（单位：（单位:m4）

m）（单位：m）m'）

1墙肢0.545.0133.6630.32814.37214.1930.733

2墙肢1.191.6623.511

连梁连梁计算墙肢轴线间连梁刚度系连梁截面连梁惯性连梁折算惯系数

排列跨度a,距一半Ci数Di面积Ab（单矩M单位：性矩加（单

g

顺序（单位：（单位：m）位：m）m'）位：m'）

m）

1连梁0.6752.6650.0750.140.0060.0030.901

编号：HW4墙体判别：整体墙

墙肢排墙肢面积组合截面形墙肢形心到组各墙肢截面组合截面惯梁墙整

列顺序Ai（单位：心距左端距合截面形心的惯性矩1,（单性矩I（单刚度体

m2）离x（单位:m）距离y；（单位:位:m'）位:m4）比参系

m）数a数T

1墙肢0.781.9500.9880.988无1

编号：HW5墙体判别：整体墙

墙肢排墙肢面积组合截面形墙肢形心到组各墙肢截面组合截面惯梁墙整

列顺序Ai（单位：心距左端距合截面形心的惯性矩1,（单性矩I（单刚度体

m2）离x（单位：m）距离力（单位：位：m'）位：m1）比参系

m）数a数T

1墙肢0.521.300.2930.293无1

编号：ZW1墙体判别：壁式框架

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到各墙肢截组合截面梁墙刚度比整体

排列Ai（单位：心距左端距组合截面形面惯性矩惯性矩I参数CZ系数T

顺序m2）离X（单位：心的距离yiL（单位：（单位：

m）（单位：m）m1）m4）

1墙肢0.233.8843.3090.0254.78345.6630.982

2墙肢0.250.3090.032

3墙肢0.161.3150.008

4墙肢0.212.990.019

连梁连梁计算墙肢轴线间连梁刚度系连梁截面连梁惯性连梁折算惯

系数4

排列跨度a（单距一半Ci数D,面积A.（单矩1b（单性矩加（单

顺序位：m）（单位：m）位：m）位：m1）位：m4）

1连梁1.0751.50.0080.140.0060.0040.925

2连梁0.4750.8120.0140.002

3连梁0.550.8370.0110.003

编号：ZW2墙体判别：壁式框架

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到各墙肢截组合截面梁墙刚度比整体

排列Ai（单位：心距左端距组合截面形面惯性矩惯性矩I参数a系数T

顺序m2）离X（单位：心的距离力li（单位:（单位：

m）（单位:m）m1）m,1）

1墙肢0.161.4431.0430.0080.365107.0370.948

2墙肢0.171.0070.01

连梁连梁计算墙肢轴线间连梁刚度系连梁截面连梁惯性连梁折算惯系数

排列跨度出距一半Ci数D,面积Ab（单矩1b（单性矩Lo（单

百

顺序（单位：（单位：m）位：m）位：m1）位：m4）

m）

1连梁0.9251.0120.0190.260.0360.0150.925

编号：ZW3墙体判别：|壁式框架

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到各墙肢截组合截面梁墙刚度比整体

排列Ai（单位：心距左端距组合截面形面惯性矩惯性矩I参数。系数T

2

顺序m）离X（单位：心的距离y,L（单位：（单位：

111）（单位：m）m1）m1）

1墙肢0.171.3170.8920.010.315113.1870.949

2墙肢0.141.0830.005

连梁连梁计卯墙肢轴线间连梁刚度系连梁截面连梁惯性连梁折算惯系数

排列跨度出距一半Ci数》面积Ab（单矩h（单性矩IbO（单

1百

顺序（单位：（单位：m）位：m）位：m）位：m'）

01）

1连梁0.9250.9870.0190.260.0360.0150.925

编号：ZW4墙体判别：|壁式框架

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到各墙肢截组合截面梁墙刚度比整体

排列Ai（单位：心距左端距组合截面形面惯性矩惯性矩I参数。系数T

2

顺序m）离X（单位：心的距离yili（单位：（单位：

m）（单位：m）ID4）m4）

1墙肢0.183.42.950.0123.72965.0820.987

2墙肢0.141.40.005

3墙肢0.1800.012

4墙肢0.141.40.005

5墙肢0.182.950.012

连梁连梁计算墙肢轴线间连梁刚度系连梁截面连梁惯性连梁折算惯

系数g

排列跨度少（单距一半Ci数》面积Ai（单矩1b（单性矩IbO（单

顺序位：m）（单位：m）位：m）位：m1）位：m1）

1连梁0.550.7750.0090.140.0050.0030.925

2连梁0.4750.70.010.002

3连梁0.4750.70.010.002

4连梁0.550.7750.0090.003

编号：ZW5墙体判别：壁式框架

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到组各墙肢截组合截面梁墙刚度整体

排列Ai（单位：心距左端距合截面形心的面惯性矩L惯性矩I比参数a系数T

顺序m2）离X（单位：距离力（单位：（单位：m'）（单位：

m）m）m4）

1墙肢0.212.2881.7630.0191.30447.430.953

2墙肢0.160.0880.008

3墙肢0.251.5370.032

连梁连梁计算墙肢轴线间连梁刚度系数连梁截面连梁惯性连梁折算

系数4

排列跨度小（单距一半Ci（单D.面积Ab（单矩L（单惯性矩U

顺序位：m）位：m）位：m）位：m'）（单位:m"）

1连梁0.550.8370.0110.140.0060.0030.925

2连梁0.4750.8120.0140.002

编号：ZW6墙体判别：整体墙

墙肢排墙肢面积组合截面形墙肢形心到组各墙肢截面组合截面惯梁墙整

列顺序Ai（单位：心距左端距合截面形心的惯性矩L（单性矩I（单刚度体

m2）离x（单位:m）距离力（单位：位：m'）位：m'）比参系

m）数a数T

1墙肢0.421.0500.1540.154无1

编号：ZW7墙体判别：整体墙

墙肢排墙肢面积组合截面形墙肢形心到组各墙肢截面组合截面惯梁墙整

列顺序Ai（单位：心距左端距合截面形心的惯性矩1,（单性矩I（单刚度体

m2）离x（单位:m）距离力（单位:位：m1）位:m'）比参系

m）数a数T

1墙肢0.541.3500.3280.328无1

编号：ZW8墙体判别：小开口整体墙

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到各墙肢截组合截面梁墙刚度比整体

排列Ai（单位：心距左端距组合截面形面惯性矩惯性矩I参数CZ系数T

顺序m2）离X（单位：心的距离V、L（单位：（单位：

m）（单位：m）m'）m4）

1墙肢0.191.350.8750.0140.31961.6840.911

2墙肢0.190.8750.014

连梁连梁计算墙肢轴线间连梁刚度系连梁截面连梁惯性连梁折算惯

系数自

排列跨度E（单距一半Ci数D；面积Ai,（单矩1b（单性矩IbO（单

顺序位：m）（单位:m）位：m）位：m1）位：m'）

1连梁0.5750.8750.0110.140.0060.0030.925

编号：ZW9墙体判别：小开口整体41

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到各墙肢截组合截面梁墙刚度比整体

排列Ai（单位：心距左端距组合截面形面惯性矩惯性矩I参数。系数T

顺序m2）离X（单位：心的距离y,L（单位：（单位：m'）

111）（单位：m）m1）

1墙肢0.235.4074.8320.02512.07715.8970.95

2墙肢0.481.250.23

3墙肢0.553.1170.346

连梁连梁计算墙肢轴线间连梁刚度系连梁截面连梁惯性连梁折算惯系数

排列跨度a,距一半Ci数Di面积Ab（单矩1b（单位：性矩加（单

g

顺序（单位：（单位：m）位：m）m'）位：m'）

m）

1连梁1.0751.7870.0110.140.0060.0040.963

2连梁1.0752.1870.0170.004

编号：ZW10墙体判别：1小开口整体墙

墙肢墙肢面积组合截面形墙肢形心到组各墙肢截组合截面梁墙刚度比整体

排列A,（单位：心距左端距合截面形心的面惯性矩惯性矩I参数a系数T

顺序ID2）离X（单位：距离W（单位：li（单位：（单位：

m）m）m4）m4）

1墙肢0.563.6672.2670.3666.5212.7740.89

2墙肢0.552.3080.346

连梁连梁计算墙肢轴线间连梁刚度系数连梁截面连梁惯性连梁折算惯系数

排列跨度a.距一半CiD,面积Ah（单矩L（单性矩Ib0（单

自

顺序（单位：（单位：m）位：m）位：m1）位：m'）

m）

1连梁1.0752.2870.01850.140.0060.0040.978

编号：ZW11墙体判别：小开口整体墙

墙肢墙肢面组合截面墙肢形心到组各墙肢截组合截面惯梁墙刚度比整体系数

排列积A,形心距左合截面形心的血惯性矩L性矩I（单参数aT

顺序（单端距离X距离打（单位：（单位:m1）位：m'）

位：mJ）（单位：m）

m）

1墙肢0.485.254.050.230416.3615515.947770.962403

2墙肢0.4200.15435

3墙肢0.484.050.2304

连梁连梁计墙肢轴线连梁刚度系数连梁截面连梁惯性矩连梁折算惯

系数4

排列算跨度间距一半Di面积Ai,（单L（单位：性矩IbO（单

顺序&（单Ci（单位：位：m）m'）位：m'）

位：m）m）

1连梁1.0752.0250.0145510.140.0057170.0044080.963

2连梁1.0752.0250.0145510.004408

2.1.3.剪力墙等效抗弯刚度计算：

1.横墙HW2等效抗弯刚度：该墙为小开口整体墙，其墙体尺寸如图:

A=70A

/0=1~I-25飞A】A。

=1-1.25X0.279=0.652

A„=0.652X0.2X(2.7+5.95+l)=l.257m2

14.371

=13.539m4

「9x1.2x14.371

1+---------------

2523.722

选用C35混凝土，E=3.25xW1kN/m2,考虑开孔后刚度的削弱，将计算结果除以1.20

等效抗弯刚度：EIeo=3.25X107X13.539/1.20=36.667X107kN•m2

2.纵墙ZW5等效抗弯刚度：该墙为壁式框架，其墙体尺寸如图:

J050,75080060(21250

4450

J050j75080060C1250,

墙肢轴向变形影响系数0.85,故可忽略剪切变形的影响,

y2=1.2x2.38x（0.019+0.008+0.032）人“

-------------------------------=0.00014

44.8x44.8x0.62

a=47.431,

查表得叫尸0.003（倒三角荷载）、0.003（均布荷载）、0.002（顶部集中力）

[SA/C（1-T）+T</>.+3.64/]

J={S4/C（l-T）+T</>.+4刃>

IS/./LCl-T）+T^.+3/2]

__________________0.019+0.008+0.033________,、4

L（倒二角荷载）=0.046+0,954*o,oo3+3.64xo.o。。f=1•216m

I"均布荷载”0.019+（）.008+（）.032=i.2i5m'

0.046+0.954x0.003+4x0.0001

L”（顶部集中力）=0.019+0.008+0.032，242m'

0.046+0.954x0.002+3x0.0001

等效抗弯刚度:EL。（倒三角荷载）=3.25X107X1.216=3.953X107kN•m

等效抗弯刚度：EL（均布荷载）=3.25X107X1.215=3.949X107kN•m2

等效抗弯刚度:EL。（顶部集中力）=3.25X1O7X1.242=4.038X107kN•m2

3.横墙HW4等效抗弯刚度：该墙为整体墙，其墙体尺寸如图:

§

A.=Y0A

y0=1-1.251A1AQ

=1-1.25X0=1

2

Aq=lX0.2X3.9=0.78m

0.988

a.988=0.982m4

_1+9X1,2X

lTeq-1565.491

772

等效抗弯刚度:ELq=3.25X10X0.982=3.191X10kN•m

4.横墙HW3等效抗弯刚度：该墙为双肢墙，其墙体尺寸如图:

4600460D

10950

10950

4600I1750I4600

墙肢轴向变形影响系数0.85

故可忽略剪切变形的影响，

1.2x2.38x（1.622+1.622）

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