土木致慎行政大楼的设计计算书1

第三章现浇板式楼梯设计

目录

第一章：工程概况...................................................⑴

L1设计资料...............................................................⑴

1.2结构构造...............................................................(2)

第二章：现浇屋盖、楼盖设计.......................................⑶

2.1双向板屋盖设计.......................................................⑶

2.1.1设计资料.............................................................(3)

2.1.2结构平面布置图......................................................(3)

2.1.3荷载计算............................................................⑶

2.1.4弯矩计算............................................................(4)

2.1.5配筋计算.............................................................⑸

2.2双向板楼盖设计...........................................................⑺

2.2.1设计资料..............................................................(7)

2.2.2结构平面布置图......................................................(7)

2.2.3荷载计算..............................................................⑺

2.2.4弯矩计算..............................................................⑻

2.2.5配筋计算..............................................................(8)

第三章：现浇板式楼梯设计...........................................(12)

3.1平面布置图..............................................................(12)

3.2梯段设计................................................................(12)

3.2.1荷载计算..............................................................(12)

3.2.2截面设计...............................................................(13)

3.3平台板设计..............................................................(13)

3.3.1中间休息平台板TB1设计................................................(14)

3.3.2TB2平台板设计.......................................................(14)

3.4平台梁设计..............................................................(14)

3.4.1TL1设计..............................................................(14)

3.4.2TL2设计..............................................................(16)

3.4.3TL3设计............................................................(17)

3.5其他位置楼梯设计......................................................(19)

第四章：结构布置和计算简图的确定...................................(35)

4.1框架结构的平面布置简图............................................(35)

4.2梁、柱截面尺寸的初步确定..........................................(35)

3

第三章现浇板式楼梯设计

4.3梁、柱线刚度的计算.........................................(36)

第五章：荷载计算....................................................(38)

5.1恒载计算....................................................(38)

5.2楼面活载计算.................................................(41)

5.3风荷载计算...................................................(42)

5.4土也震作用计算.................................................(44)

5.4.1重力荷载代表值的计算...........................................(44)

5.4.2总水平地震作用标准值...........................................(49)

5.4.3计算简图确定................................................(52)

第六章：抗震变形验算................................................(54)

第七章：内力计算......................................................(55)

7.1风荷载作用下的内力计算........................................(55)

7.2水平地震作用下的内力计算......................................(61)

7.3恒荷载作用下的内力计算........................................(66)

7.4活载作用下的内力计算..........................................(75)

7.5恒载和活载作用下梁端弯距调幅.................................(80)

7.6控制截面1-9内力计算.....................................(86)

第八章：内力组合....................................................(100)

8.1梁极限状态荷载效应组合........................................(100)

8.2柱极限状态荷载效应组合.......................................(103)

8.3梁柱正常状态荷载效应组合.....................................(107)

第九章：框架梁柱配筋计算............................................(114)

9.1框架梁配筋计算.............................................(114)

9.2框架柱配筋计算...............................................(127)

9.3罕遇地震下框架薄弱层弹塑性验算...............................(145)

第十章：桩基础设计..................................................(148)

10.1地基条件.....................................................(148)

10.2桩基设计.....................................................(148)

10.3其他柱下桩基设计.............................................(152)

第十一章：参考资料……........108

4

第三章现浇板式楼梯设计

一、工程概况

1.1设计资料

1.工程名称：至慎行政大楼。

2.建设地点：福建省厦门市区

3.工程概况：建筑物总高度为24.5m、共6层，除底层层高4.200m,其他层高均为

3.300m,室内外高差1.050m。

2

4.主导风向：常年夏季主导风为东南风，基本风压为肌=0.70KN/mo

5.地面类型：B类。

6.地质条件：根据勘察报告，场区范围内土质构成，见表

表1-1土层分类及承载力标准值

承载力标

层天然重度压缩模量压缩系液性塑性指

土类厚度准值fkYEs数a指数数

次

2

m(KN/m)(KN/m3)(Mpa)(Mpa)

1素填土0.66116.5

2粉质粘土3.420019.58.80.230.777.2

全风化花

35.8350

冈«-M石M-I

4粉质粘土15.935020.213.00.130.0416.0

7.抗震设防：抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.15g。

8.场地类别：设场地土为土类。

9.安全等级级：安全等级HI级。

1.2结构构造

1.2.1屋面的做工法

20mm厚1：3水泥砂浆保护层20KN/m3

20mm厚水泥砂浆找平20KN/m3

120厚水泥珍珠岩保温岩4KN/m3

1：8白灰炉渣找坡（最薄处30厚）12KN/m3

20mm厚1：3水泥砂浆20KN/m3

100mm厚钢筋混凝土现浇板25KN/m3

15Vmm厚板底抹灰16KN/m3

5

第三章现浇板式楼梯设计

改性沥性防水卷材水泥砂浆找平

隔气层

1.2.2楼面做法

10mm厚900X900玻化防潮地砖20KN/m3

5mm厚水泥浆结合层一道20KN/m3

20mm厚水泥砂浆找平20KN/m3

18mm水泥浆结合层一道20KN/m3

100mm钢筋混凝土楼板25KN/m3

15mm厚板底抹灰16KN/m3

1.2.3墙身做法

内墙为混凝土空心小砌块(390X190X190),重度为11.8KN/m\

±0.00晰高以下墙身采用MU1O普通机制砖，用M5混合砂浆砌筑；土

0.000标高以上外墙及走廊墙身为KM1石专(190X190X190),重度为

14KN/m：“o厕所及顶层办公室17—20中间的墙体采用轻制隔墙。

1.2.4墙面做法

外墙面：磨光花岗岩墙面(湿挂法)

20mm厚磨光花岗岩白水泥色浆擦缝28KN/m3

30mm厚水泥砂浆分层灌浆20KN/m:i

内墙墙面：混砂浆墙面，刷内墙涂料

5mm厚1：0.3：3水泥石灰砂浆粉面20KN/m2

15mm厚1:1:6水泥石灰砂浆打底20KN/m2

1.2.5踢脚做法

8厚地破素水泥擦缝19.8KN/m2

5厚水泥细砂结合层20KN/m2

12厚水泥细砂打底20KN/m2

1.2.6门窗做法

铝合金窗0.4KN/m2

双扇门为木门0.2KN/D12

单扇门为木门0.2KN/m2

6

第三章现浇板式楼梯设计

铝合金玻璃门0.3KN/U12

1.2.7活荷载

屋面（上人）活荷载2.0KN/H12

办公室楼面活荷载2.0KN/H12

走廊楼面活荷载2.5KN/n）2

楼梯间活荷载2.5KN/nf

表1双向板弯矩计算

7

第三章现浇板式楼梯设计

⑤区格（走①区格（走

区格②区格③区格④区格6区格

廊）廊）两端固定

7200/7800=0.96900/7200=0.92400/3600=0.62400/3900=0.6

Uy3600/7200=0.52400/3900

235615

8

第三章现浇板式楼梯设计

计算简图

++++

跨内

++

(0.0228+(0.04+0.2x0.(0.0198(0.0341+0.2x(0.0385+0.2x(0.0363+0.2x

系数X

0.2x0.0234)(0038)(g+0,5q+0.2x0.0172)0.0098)(g+0.0.0063)(g+0.0.0084)(g+0.

方向系

g+0.5q)7.22+)3.62+(0.096(g+0.5q)6.925q)2.42+(0.05q)2.42+(0.05q)2.42+(0.0

数

,(0.0433+0.2x5+0.2x0.0174+(0.041+0.2x744+0.2x0.028+0.2x0.02518+0.2x0.0251

Mx/(kl

0.0361)0.5qx)0.5qx3.6=50.0364)0.5qx73)0.5qx2.42)0.5qx2.屋=2)0.5qx2.岛2

7.2=13.01.276.9=13.18=2.006.18.12

1/6系数y(0.0234+0.2x(0.0038+(0.0172+0.2x(0.0098+0.2x(0.0063+0.2x(0.0084+0.2x

方向系0.0228)(g+0.0.2x0.04)(g+0.0198)(g+0.0.0341)(g+0.0.0385)(g+0.0.0363)(g+0.

数5q)7.2、(0.00.5q)3.62+(05q)6.9、(0.05q)2.42+(0.05q)2.42+(0.05q)2.42+(0.0

,361+0.2x0.04.0174+0.2x0.364+0.2x0.04273+0.2x0.07251+0.2x0.08251+0.2x0.08

MJ(ki

33)0.5qx7.20965)0.5qx3.1)0.5qx6.9,44)0.5qx2.42)0.5qx2.42=0)0.5qx2.42=1

=12.762=2.339.58=0.96.86.05

计算简图

支座D

X方向系数-0.0642x(5.16-0.0762x(5.16-0.0785x(5.16

-0.041x(5.16+-0.081x(5.16+

+2.8)3.62=-3.4+2.8)2.4J-3.5

Mx/(kN'邻，.8)7.2J-26.-0.0965x(5.16

2.8)6.9=46.42.8)2.42=-3.71

4+2.8)3.62=-9.999

y方向系数-0.0571x(5.16

-0.0676x(5.16-0.0174x(5.16-0.0364x(5.16-0.0364x(5.16-0.0571x(5.16

+2.8)2.4?=-2.6

22

MJ(kN.m/也8)7皆=-27.+2.8)3.6=-L7+2.8)6.92=14.+2.8)3,62=-1.6+2.8)2.4=22

1

895771

9

第三章现浇板式楼梯设计

三,楼梯设计

底层1#楼梯间梯间开3.6m,进深为7.3m。本设计采用板式楼梯，每层楼梯设

计为等跑楼梯，共24级踏步，踏步宽0.3m,其踏步的水平投影长度为Hx0.3=3.3mo

楼梯的踢面和踏面均做水磨石层，底面为水泥砂浆粉刷。混凝土强度等级C25o板采

用光圆钢筋，梁纵筋米用HRB335钢筋。

3.1楼梯平面布置图，见图3-1

3.2梯段板设计

板倾斜角tana=l50/300=0.5,cosa=0.894。板斜长为3.6/0.894=4.02m,板厚不小

于梯段板水平跨度的1/25-1/30,h=130mmo取1m宽板带计算。

3.2.1荷载计算

令恒荷载载分项系汽=1.2,活荷载分项系数为网=1.4。计算列如下表所示。

表2梯段板荷载计算表

荷载种类荷载标准值(kN/m)

水磨石面层(0.3+0.15)x0.65/0.3=0.975

水泥砂浆找平(0.3+0.15)x0.02x20/0.3=0.6

三角形踏步0.5x0.3x0.15x25/0.3=1.875

恒荷载

混凝土斜板0.13x25/0.894=3.64

板底抹灰0.02x17/0.894=0.38

小计7.47

9

第三章现浇板式楼梯设计

活荷载2.5

10

第三章现浇板式楼梯设计

板水平计算跨度：ln=3.6m

弯矩设计值：M=—pl2=0.1x12.46x3.62=14.4(KN・m)

10

板的有效高度ho=130-20=110mmo

M_14.4xlQ6

日-尼丁=°」

瑁汕；-1.0>11.9x1000>lIO?19

2

选配①10@200,实际As=786mm

分布筋为①8@200。

3.3平台板设计

3.3.1中间休息平台设计(TBi板)

3.3.1.1荷载计算

表3平台板荷载计算表

荷载种类荷载标准值(kN/m)

水磨石面层0.65

水泥砂浆找平0.02x20=0.4

恒荷载混凝土板0.1x25=2.5

板底抹灰0.02x17=0.34

小计3.89

活荷载2.5

总计1.2x3.89+1.4x2.5=8.17kN/m

3.3.1.2截面设计

平台板的计算跨度lo=l.7+0.1/2=1.75m

22

弯矩设计值：M=—pl0=0.1x8.17=2.52xl.75(X7V»m)

10

第三章现浇板式楼梯设计

M_2.52X106

=0.033

cffbh^-1.0x11.9xl000x802

2

选配①8@200,实际As=252mm

3.3.2TB2平台板设计

设平台板厚100mm,取1m宽带板计算。

3.3.2.1荷载计算

表4平台板荷载计算表

荷载种类荷载标准值(kN/m)

水磨石面层0.65

水泥砂浆找平0.02x20=0.4

恒荷载混凝土板0.1x25=2.5

板底抹灰0.02x17=0.34

小计3.89

活荷载2.5

总计1.2x3.89+1.4x2.5=8.17kN/m

3.3.2.2截面设计

平台板的计算跨度lo=L8O+0.1/2=1.85m

弯矩设计值"='plo2=0/x8.17xl.82=2.64(KN・m)

板的有效高度ho=lOO-2O=8Omm

M_2.64x106

0.032^1-Jl-2a=0。33

q琳帅；-1.0x11.9x1000x8()2s

2

选配①8@200,实际As=252mm

3.4平台梁设计

3.4.1TL1梁设计

设平台梁截面尺寸为200mmx400mm

13

第三章现浇板式楼梯设计

3.4.1.1荷载计算

平台梁的荷载的算见下表。

表5平台梁荷载计算表

荷载类型荷载标准值(kN/m)

恒荷载梁自重0.2x0.4x25=2

梁侧粉刷0.02x(0.4-0.1)x2x17=0.204

平台板传来3.89x1.8/2=3.50

填充墙自重0.2x(1.8-0.5)x14=3.64

小计9.344

活荷载2.5x1.8/2=2.25

总计1.2x9.344+1.4x2.25=14.36

3.4.1.2截面设计

正截面:跨中按倒L形计算，梁的有效高度h0=h-a,=400-30=370mm计

算跨度lo=L051n=L05x(3.6-0.45)=3.3075mbf'=l()/6=551mm,

弯矩设计值M=0.125pl*2=32.46

>26.4xl06(TV•mm)

所以该截面属第一类截面。

选配2虫14,f实际As=308mm2Z?=。42%>.=0.2%

3.4.1.3支座：按矩形截面

1

a-

14.11X106

0

1.0x11.9x604x3702°'°1410.014

0.014x11.9x604x370=]01〃加

A.,=

300

20

第三章现浇板式楼梯设计

选用2生12,实际As=226mm2R=0.31%>a而=0.2%

斜截面：

剪力设计值：V=Lpl-0.5x15.48x3.3075=25.6kN

20

醐，0.25//M=0.25x1.0x11.9x200x370=220150A^>28040^

所以，截面符合条件。

又因为，0.7»队=0.7x1.27x200x370=65786N>28040/V

所以，构造配箍，选用①8@200。

3.4.2TL2梁设计

设平台梁截面尺寸为200mmx400mm

3.4.2.1荷载计算

平台梁的荷载计算见下表。

表6平台梁荷载计算表

荷载类型荷载标准值(kN/m)

恒荷载梁自重0.2x0.4x25=2

梁侧粉刷0.02x(0.4-0.1)x2x17=0.204

平台板传来3.89x(1.8/2+0.2)=4.279

梯段板传来12.46x3.6/2=23.03

小计29.51

活荷载2.5x(1.8/2+3.6/2)=6.75

总计1.2x29.51+1.4x6.75=44.86

3.4.2.2截面设计

正截面：跨中按倒L形计算，梁的有效高度ho=h-as=4OO-3O=37Omm

计算跨度lo=LO51n=LO5x(3.6-O.2)=3.57mbf'=lo/6=595mm,

弯矩设计值MJpl2=x44.86x3.572=71.46kNm

8°8

afbh(h-y)^Jxl1.9x595xl00x(370-即=226.57X1(T(N・mm)

°22

>84.79xl06(N・mm)

所以该截面属第一类截面。

M84.79xlQ6

oc二­=0.0804=1-Jl-2a=0.084

qf’bh。21.0x11.9x648x3702

28

第三章现浇板式楼梯设计

选配3虫18,实际As=763mm2P=1.03%>展“=0.2%

3.4.2.3支座

按矩形截面

"=在喏=47.64eN””)

a=47.64x1()6_

1.0xll.9x648x3702一0.045

0.045x11.9x648x370

AA=---------300---------

选用2至18,实际As=509mm2q=0.69%>z?min=0.2%

斜截面：剪力设计值：V=lpl05x44.86x3.57=80.07kN

2

因为，0.25/上她=0.25x1.0x11.9x200x370=220150W>87300N

所以，截面符合条件。

又因为，0.7例%=0.7xl.27x200x370=65786N<87300/V

所以，需要计算配箍，

nAsvl87320/65786=1.3

若选用①8@200：则有

nasvl/s=0.503大于0.222故：选用①8@200

3.4.3TL3梁设计

设平台梁截面尺寸200mmx400mm

3.4.3.1荷载计算

平台梁荷载荷算表

荷载类型荷载标准值(kN/m)

恒荷载梁自重0.2x0.4x25=2

梁侧粉刷0.02x(0.4-0.1)x2x17=0.204

平台板传来3.89x(1.65/2+0.2)=3.99

36

第三章现浇板式楼梯设计

梯段板传来12.46x3.6/2=23.03

小计29.22

活荷载2.5x(3.6/2+1.65/2)=6.56

总计1.2x29.22+1.4x6.56=44.25

3.4.3.2截面设计

正截面跨中按倒L形计算梁的有效高度ho=ho-as=4OO-3O=37Omm

计算跨度lo=LO51n=LO5xp.9-O.2)=3.885mbf'=lo/6=604mm,

弯矩设计值M=「pl2=1x44.25x3.885、71.77kNm

8°8

n100,

a/Z?/?(/?-zf)x11.9x604x100x(370-_)=230.01xl06(A^•mm)

'ff~22

>71.77xl06(/V*mm)

所以该截面属第一类截面。

M71.77xlO6c,、，，匕,i-----,、，、”

q=------=-----------------r-=0.0731-JI-la=0.076

用Qh；1.0x11.9x604x37027'

选配4包14,实际A$=615mm2p=0.83%〉4nM=0.2%

支座：按矩形截面

选用3生16,实际As=603mm2Q=0.81%>加而=0.2%

斜截面：剪力设计值：V=Ipl=o,5x44.25x3.885=85.96kN

20

因为，0.25/4为=0.25x1.0x11.9x200x370=220150^>85960A^

所以，截面符合条件。

又因为，0.7力也产0.7xl.27x200x370=65786N<85960N

所以，需要计算配箍，

45

第三章现浇板式楼梯设计

nAsv\85960-65786

=0.208mm2mm：

1.25*210*370

若选用①8@200：则有

nAsvl/s+2*50.3+0.503+0.208:

s200构造配箍，选用①8@200。

故：选：①8@200

一般层1#楼梯间梯间为3.9m,进深为7.5m。采用板式楼梯，所有层为等跑

楼梯，共22级踏步，踏步宽0.3m,故踏步的水平投影长投影10x0.3=3.0m。树弟

的踢面和踏面均做水磨石层磨石层为水泥砂浆粉刷。混凝土强土强级C25o板采

用HPB235钢筋，梁纵筋采用HRB335钢筋。

3.3楼梯平面布置图

3.4梯段板设计

令1m宽板带计算

板斜长：3.3/0.894=3.69m,由于板厚不小于梯段板水平跨度的1/25—1/30

故取h=120mm

板倾斜角tana=150/300=0.5,cosa=0.894

3.4.1荷载计算

梯段板的荷载计算列于下表。恒荷载分项系数YG=L2,活荷载分项系数为YQ=1.4。

梯段板荷载计算表

荷载种类荷载标准值(kN/m)

水磨石面层(0.3+0.15)x0.65/0.3=0.975

水泥砂浆找平(0.3+0.15)x0.02x20/0.3=0.6

恒荷载

三角形踏步^5x0.3x0.15x25/0.3=1.875

混凝土斜板0.12x25/0.894=3.36

第三章现浇板式楼梯设计

板底抹灰0.02x17/0.894=0.38

小计7.19

活荷载2.5

总计1.2x7.19+1.4x2.5=12.128

3.4.2截面设计

__pl„2=O.lxl2.128x3.32=13.21kN-m

板水平计算跨度ln=3.3m,弯矩设计值”=历o

板的有效高度ho=120-20=100mmo

M13.21X106-I-----

q=------=------------------7=0n.111^=\-J]-2a=0n.11O8

祗h；1.0xll.9xl000xl002’7'

runA邛网。0.118*11.9*1000*1002

则AJ，'°心

s=匕一-------旃--------=668mm

2

选配①10@100,实际As=707mm

分布筋为①8@200。

3.5平台板设计

3.5.1中间休息平台设计(Tbl板)

本设计设计的平台板厚度为100mm,取1m宽带板进行计算。

3.5.1.1荷载计算

平台板荷载计算表

荷载种类荷载标准值(kN/m)

水磨石面层0.7

水泥砂浆找平0.02x20=0.4

恒荷载混凝土板0.1x25=2.5

板底抹灰0.02x17=0.34

小计3.94

活荷载2.5

总计1.2x3.94+1.4x2.5=8.23kN/m

20

第三章现浇板式楼梯设计

3.5.1.2截面设计

平台板的计算跨度lo=1.8+0.1/2=1.85m

122

弯矩设计值M=_pi=0.1x8.23x1.852=2.81kN-m

10°

板的有效高度h（）=100-20=80mm

2.81X106

MAJl-2as=0/36

戈一研h；-1.0x11.9x1000x8020.036

选配①8@200,实际As=252mm2

3.5.2TB2平台板设计

本设计设计的平台板厚度为100mm,取1m宽带板进行计算。

3.5.2.1荷载计算

平台板荷载计算表

荷载种类荷载标准值(kN/m)

水磨石面层0.7

水泥砂浆找平0.02x20=0.4

恒荷载混凝土板0.1x25=2.5

板底抹灰0.02x17=0.34

小计3.94

活荷载2.5

总计1.2x3.94+1.4x2.5=8.23kN/m

3.5.2.2截面设计

平台板的计算跨度lo=2.2O+O.l/2=2.25m

弯矩设计值M=Jpl2=0.1x8.23x2.252=4.16kN-

10°

m板的有效高度ho=lOO-2O=8Omm

M4.16xl06

Qf------------------=-------------------------------------------

0.054餐1-Jl-2as=0/559

以hh；1.0xll.9xl000x802

28

第三章现浇板式楼梯设计

选配①8@200,实际As=252mm2

3.6平台梁设计

3.6.1TL1梁设计

设平台梁截面尺寸为200mmx400mm

3.6.1.1荷载计算

平台梁荷载计算表

荷载类型荷载标准值(kN/m)

恒荷载梁自重0.2x0.4x25=2

梁侧粉刷0.02x(0.4-0.1)x2x17=0.204

平台板传来3.89x1.95/2=3.79

填充墙自重0.2x(1.65-0.5)x14=3.22

小计9.21

活荷载2.5x1.95/2=2.44

总计1.2x9.21+1.4x2.44=14.89

3.6.1.2截面设计

正截面:跨中按倒L形计算，梁的有效高度h°=h-as=400-30=370mm计

,

算跨度lo=1.051n=1.05x(3.6-045)=3.3075mbt=lo/6=551mm,

弯矩设计值M=0.125pl*2

>24.42xl06(N・mm)

所以该截面属第一类截面。

选配2电14,实际As=308mm2R=0.42%>/而=0.2%

36

第三章现浇板式楼梯设计

支座：按矩形截面

、.11,

M=_〃/2=.*14.89*3.3075-=13.57(AN・m)

12°12

13.57xlO6_....„.I---------......

q=---------------------------------------r-=0.0151-Jl-2a=0.015

1.0x11.9x551x3702、7y

A^0.015xll.9x507x370llk6W

300

选用2屯2,实际As=226mm2Q=0.31%>/?min=0.2%

斜截面：

剪力设计值：VJpl=0.5x14.89x3.3075=24.62kN

20

因为，0.25//她=0.25x1.0x11.9x200x370=220150^>24620W

所以，截面符合条件。

又因为，0.7//?/?(,=0.7x1.27x200x370=65786N>246207V

所以，构造配箍，选用①8@200。

3.6.2TL2梁设计：

设平台梁截面尺寸为200mmx400mm

3.6.2.1荷载计算

平台梁的荷载计算见下表。

平台梁荷载计算表

荷载类型荷载标准值(kN/m)

恒荷载梁自重0.2x0.4x25=2

梁侧粉刷0.02x(0.4-0.1)x2x17=0.204

平台板传来3.89x(1.95/2+0.2)=4.57

梯段板传来12.128x3.3/2=20.01

小计26.78

活荷载2.5x(1.95/2+3.3/2)=6.56