地下二層人防手算計(jì)算書

1、PAGE -一、設(shè)計(jì)依據(jù)甲方提供的設(shè)計(jì)委托書及批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)方案建材太原地質(zhì)工程勘察院提供的本工程巖土工程勘察報(bào)告(詳細(xì)勘察)(編號(hào)：2010勘察18號(hào))建材太原地質(zhì)工程勘察院提供的本工程巖土工程勘察報(bào)告(詳細(xì)勘察)(編號(hào)：2011勘察20號(hào))建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)(GB 50223 - 2008)工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB 50153 - 2008)人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB 50038-2005) 以下簡(jiǎn)稱地下室規(guī)范 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50010-2002)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(GB 50009-2001)砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50003-2001)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50

2、011-2010）建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002)地下工程防水技術(shù)規(guī)范(GB50108-2008)本工程設(shè)計(jì)引用的主要圖集：混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖(03G101-1)修正版、防空地下室設(shè)計(jì)荷載及結(jié)構(gòu)構(gòu)造(07FG01)等。 其它有關(guān)現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)等。 二、工程概況（一）工程類別及結(jié)構(gòu)型式本工程為單建掘開式工程，地下二層。地下室平時(shí)為商業(yè)，局部戰(zhàn)時(shí)為人防物資庫(kù)和二等人員掩蔽部工程。工程防核武器的抗力級(jí)別為6級(jí)，防常規(guī)武器的抗力級(jí)別為6級(jí)，防化級(jí)別為丁級(jí)。工程主體采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板柱結(jié)構(gòu)體系，口部通道及風(fēng)道采用鋼筋混凝土封閉框架結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)型式

3、為筏板基礎(chǔ)，為抗浮設(shè)置抗拔樁(700混凝土灌注樁)。（二）場(chǎng)地工程地質(zhì)情況和水文地質(zhì)條件根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，基礎(chǔ)持力層為3層粉土層，地基承載力特征值fak=120kPa。場(chǎng)地類別為III類，屬建筑抗震不利地段。場(chǎng)地相對(duì)穩(wěn)定，適宜本工程建設(shè)。該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為8度(第一組)，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.20g。擬建場(chǎng)地地基土存在輕微-中等地震液化現(xiàn)象。不均勻地基，非濕陷性場(chǎng)地，可不考慮軟弱土的震陷影響。標(biāo)準(zhǔn)凍土深度0.8m。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，場(chǎng)地地下水抗浮設(shè)防水位接近地表。本工程設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)考慮地下水的影響。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，對(duì)混凝土中的鋼筋具弱腐蝕性。場(chǎng)地土對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和混

4、凝土中的鋼筋具微腐蝕性。（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)防核武器抗力級(jí)別防常規(guī)武器抗力級(jí)別防化級(jí)別設(shè)計(jì)合理使用年限結(jié)構(gòu)安全等級(jí)6級(jí)6級(jí)物資庫(kù)：丁級(jí)，人員掩蔽部：丙級(jí)50年二級(jí)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)抗拔樁基設(shè)計(jì)等級(jí)防水等級(jí)耐火等級(jí)丙級(jí)丙級(jí)一級(jí)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)凍深混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別0.8m室內(nèi)正常環(huán)境：一類；其余：二b類未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可，不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。（四） 抗震設(shè)防參數(shù)抗震設(shè)防類別抗震設(shè)防烈度設(shè)計(jì)基本地震加速度值設(shè)計(jì)地震分組丙類8度0.20g第一組抗震等級(jí)場(chǎng)地類別場(chǎng)地土類型三級(jí)III類中軟場(chǎng)地土（五）材料選用構(gòu) 件 名 稱混凝土強(qiáng)度等級(jí)抗?jié)B等級(jí)混凝土墊層C15頂、底板、獨(dú)立柱基礎(chǔ)、水庫(kù)池壁C30P8外

5、墻C30P8框架柱C40內(nèi)墻C30構(gòu)造柱(GZ)、過梁C20室內(nèi)設(shè)備基礎(chǔ)C20受力主筋采用HRB400級(jí)鋼筋，箍筋、拉結(jié)筋均采用HPB235級(jí)、HRB400級(jí)鋼筋，鋼板、型鋼采用Q235B鋼。地下室內(nèi)填充墻為陶?；炷量招钠鰤K墻 MU5.0，砌塊專用砂漿Mb5.0。其余均為輕質(zhì)隔墻。（六）結(jié)構(gòu)截面尺寸頂板厚： 0.60m，樓板厚：0.4mm，底板厚：0.6m，外墻厚：0.50m內(nèi)墻厚： 0.30m,0.35m, 臨空墻0.30m,0.35m，獨(dú)立柱800X800，700X700, 600X600。三、結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算（一）頂板覆土重（厚2.53.2m, 按3.2m計(jì)算，考慮路面作法）：頂板自重：，

6、 設(shè)備及裝修荷載（風(fēng)管及抹灰）：取消防車等效均布載(按2.5m覆土厚)，考慮該道路為城市干道，計(jì)算取15 kN/m2人防區(qū)戰(zhàn)時(shí)等效靜載：則：平時(shí)荷載組合， 戰(zhàn)時(shí)荷載組合，?。ǘ前褰ㄖ|層重：頂板自重： ， 設(shè)備及裝修荷載（風(fēng)管及抹灰）：戰(zhàn)時(shí)不拆遷的固定荷載：平時(shí)活荷載：戰(zhàn)時(shí)等效靜載(同防護(hù)單元隔墻等效靜載)：(戰(zhàn)時(shí)等效靜載由核爆荷載控制）則：平時(shí)荷載設(shè)計(jì)值取戰(zhàn)時(shí)荷載設(shè)計(jì)值，取（三）外墻東區(qū)工程地下水抗浮設(shè)防水位標(biāo)高781.35m，接近地表，按地表計(jì)算水位。西區(qū)工程地下水抗浮設(shè)防水位標(biāo)高779.00m，接近地表，按地表計(jì)算水位。頂板處側(cè)向水、土壓力： 取樓板處側(cè)向水、土壓力: 取底板處側(cè)向水

7、、土壓力: 取地面超載引起的側(cè)壓力： 平時(shí)荷載設(shè)計(jì)值： 頂板處側(cè)向水、土壓力： 樓板處側(cè)向水、土壓力: 取底板處側(cè)向水、土壓力: 取戰(zhàn)時(shí)荷載設(shè)計(jì)值：根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，外墻土按飽和土計(jì)算。根據(jù)地下室規(guī)范4.8.3條和全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施防空地下室(2009年版)表3.3.2-2，作用在外墻上的核爆等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值：。根據(jù)地下室規(guī)范第4.7.3條，作用在外墻上的常規(guī)武器等效靜載標(biāo)準(zhǔn)值?？芍鈮Φ刃ъo載由核爆荷載控制。作用在地下室外墻上的荷載設(shè)計(jì)值：頂板處側(cè)向水、土壓力：取樓板處側(cè)向水、土壓力: 取底板處側(cè)向水、土壓力: ?。ㄋ模┑装宓叵轮?、柱帽托板自重：0.7X0.7X10.5X25+3.0

8、X3.0X(0.25+0.2)X25=129+101=230 kN 折算為面荷載：230/64=3.6 kN/m2 ，考慮墻體自重，取20kN/m2.底板水浮力標(biāo)準(zhǔn)值：10X(2.8+4.9+5.5+0.6)=138 kN/m2按無樁基整體式筏板基礎(chǔ)取值，人防區(qū)底板戰(zhàn)時(shí)等效靜載：(戰(zhàn)時(shí)等效靜載由核爆荷載控制）則：平時(shí)荷載組合1：，取180 kN/m2.平時(shí)荷載組合2: (水浮力作用)則平時(shí)荷載組合底板反力為180 kN/m2.相應(yīng)地：戰(zhàn)時(shí)荷載組合1：.戰(zhàn)時(shí)荷載組合2：經(jīng)比較可知，戰(zhàn)時(shí)動(dòng)荷載由核爆荷載控制，常規(guī)武器荷載不起控制作用。四、結(jié)構(gòu)抗浮及地基承載力驗(yàn)算（一）抗浮計(jì)算根據(jù)頂板上覆土重：頂板

9、自重：樓板自重：底板自重：底板厚600，反托板750，4X4m，底板折算厚度為0.6X(8X8-4X2X2)+4X2X2X1.35/64=0.7875m則底板自重底板上建筑面層重：墻體及柱重： 合計(jì)： 浮力N N樁正截面受拉承載力滿足要求。(滿足圖集10SG813中直徑700的 G型要求)(3) 抗拔樁豎向抗壓計(jì)算根據(jù)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ 94-2008)第5.3.5條，=2.199X1021+1500X0.384=2821 kN則Ra=2821/2=1410 kN由于采用筏板基礎(chǔ)，抗拔樁不承受上部豎向荷載作用，可不考慮樁對(duì)筏板的沖切作用, 適當(dāng)采取加強(qiáng)措施：樁頂?shù)装逄幵O(shè)置反托板局部加厚，

10、設(shè)置抗沖切彎起鋼筋等。(4) 樁對(duì)底板抗沖切驗(yàn)算（平時(shí)荷載）按抗拔樁的抗壓豎向極限承載力2821 kN為沖切力, 進(jìn)行底板抗沖切計(jì)算. 此為最保守的計(jì)算工況。A 樁對(duì)承臺(tái)底板沖切：設(shè)置樁頂承臺(tái)，承臺(tái)厚厚，則，則，按配置彎起鋼筋計(jì)算，彎起鋼筋雙向各4根25： ，滿足抗沖切要求。B 承臺(tái)對(duì)底板沖切：，則按配置彎起鋼筋計(jì)算，彎起鋼筋雙向各4根25： ，滿足抗沖切要求。則無柱底的樁頂承臺(tái)如下：（三）地基承載力驗(yàn)算平時(shí)荷載組合底板反力(包括基礎(chǔ)底板和建筑墊層自重)，取210 kN/m2.地基承載力特征值fak=200kPa，修正后的地基承載力特征值fa pk超補(bǔ)償?shù)鼗鼗休d力顯然滿足要求。五、板抗沖

11、切計(jì)算（一）頂板抗沖切驗(yàn)算（平時(shí)荷載）板塊，1、托板邊緣處板厚， 取，滿足采用C30混凝土，滿足抗沖切要求。2.柱帽轉(zhuǎn)折點(diǎn)取托板厚，則，取，則采用C30混凝土，滿足抗沖切要求。（二）頂板抗沖切驗(yàn)算（戰(zhàn)時(shí)荷載） 根據(jù)規(guī)范D.2.3條：，板塊1、托板邊緣處板厚， 取，滿足采用C30混凝土，滿足抗沖切要求。2.柱帽轉(zhuǎn)折點(diǎn)取托板厚，則，取，則采用C30混凝土，滿足抗沖切要求。（三）樓板抗沖切驗(yàn)算（平時(shí)荷載）板塊,1、托板邊緣處板厚，。取，滿足采用混凝土，滿足抗沖切要求。2.柱帽轉(zhuǎn)折點(diǎn)取托板厚，則，取，則采用混凝土，滿足抗沖切要求。（四）樓板抗沖切驗(yàn)算（戰(zhàn)時(shí)荷載） 根據(jù)規(guī)范D.2.3條：，板塊1、托板邊

12、緣處板厚，。取，滿足采用混凝土，滿足抗沖切要求。2.柱帽轉(zhuǎn)折點(diǎn)取托板厚，則，取，則采用混凝土，滿足抗沖切要求。（五）底板抗沖切驗(yàn)算（平時(shí)荷載）板塊，1、托板邊緣處板厚， 取，滿足采用C30混凝土，滿足抗沖切要求。2、柱邊為減小底板埋深，底板采用反柱帽型式。反柱帽底寬B=0.5X8.0=4.0m。無斜托。取托板厚，則，則，滿足抗沖切要求。（六）底板抗沖切驗(yàn)算（戰(zhàn)時(shí)荷載） 根據(jù)規(guī)范D.2.3條：，板塊1、托板邊緣處板厚， 取，滿足采用C30混凝土，滿足抗沖切要求。2、柱邊托板厚，則，則，滿足抗沖切要求。實(shí)際設(shè)計(jì)抗拔柱對(duì)于底板所受向上力相當(dāng)于支點(diǎn)，故底板的沖切力Fl應(yīng)小于上述計(jì)算值，滿足要求。但仍進(jìn)

13、行底板抗沖切、抗彎驗(yàn)算，并采取底板設(shè)置抗沖切彎筋等局部加強(qiáng)措施。六、板柱結(jié)構(gòu)內(nèi)力配筋計(jì)算內(nèi)力計(jì)算采用清華大學(xué)編制的結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算程序，按等代框架計(jì)算，對(duì)支座彎矩乘以0.9的調(diào)幅系數(shù)，跨中彎矩相應(yīng)增加支座彎矩減少的部分。根據(jù)地下室規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，戰(zhàn)時(shí)板的跨中彎矩乘以0.9的折減系數(shù)，再相應(yīng)增加支座彎矩減少的部分。計(jì)算等代框架模型共2個(gè)，分別計(jì)算了戰(zhàn)時(shí)和平時(shí)兩種工況，配筋取最不利結(jié)果。經(jīng)對(duì)比：頂板、樓板配筋均為戰(zhàn)時(shí)荷載控制。根據(jù)規(guī)范要求，人防工程無梁樓蓋縱筋最小配筋率0.3%。(一) 等代框架1（平時(shí)荷載）雙層7跨8.0X7，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，荷載對(duì)稱。邊跨： 中跨： 柱以及墻體的計(jì)算高度取層高。荷載

14、：頂板：樓板：外墻：底板：計(jì)算結(jié)果如下所示。等代框架1計(jì)算簡(jiǎn)圖等代框架1計(jì)算彎矩圖等代框架1計(jì)算剪力圖等代框架1a計(jì)算軸力圖1. 平時(shí)頂板配筋計(jì)算支座筋，跨中筋，頂板配筋計(jì)算如下所示。HRB400鋼筋?？缰邪鍘В褐ёㄩL(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置柱上板帶：支座通長(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置平時(shí)頂板配筋計(jì)算表位置彎矩分配系數(shù)板帶寬度每米彎矩板厚配筋實(shí)配短筋節(jié)點(diǎn)173962柱上0.645959002004跨中0.43966002101節(jié)點(diǎn)183255柱上0.7546109002056跨中0.252056001061節(jié)點(diǎn)193375柱上0.7546329002133跨中0.252106001088單元（1）3215

15、柱上0.5544426002360跨中0.453626001912單元（2）2236柱上0.5543086001615跨中0.452526001312兩端支座抗剪驗(yàn)算：按構(gòu)造配拉結(jié)筋2 平時(shí)樓板配筋計(jì)算支座筋，跨中筋，樓板配筋計(jì)算如下所示。柱上板帶：支座通長(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置，跨中板帶：支座通長(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置平時(shí)樓板配筋計(jì)算表位置彎矩分配系數(shù)板帶寬度每米彎矩板厚配筋實(shí)配短筋節(jié)點(diǎn)91245柱上0.64187600966跨中0.41254001030節(jié)點(diǎn)10697柱上0.754130600667跨中0.2544400354節(jié)點(diǎn)11752柱上0.754141600724跨中0.254740037

16、8單元（8）518柱上0.55472400584跨中0.4558400468單元（9）389柱上0.55454400435跨中0.4544400354兩端支座抗剪驗(yàn)算：按構(gòu)造配拉結(jié)筋3. 平時(shí)底板配筋計(jì)算支座筋，跨中筋，頂板配筋計(jì)算如下所示。HRB400鋼筋?？缰邪鍘В褐ёㄩL(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置柱上板帶：支座通長(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置平時(shí)底板配筋計(jì)算表位置彎矩分配系數(shù)板帶寬度每米彎矩板厚配筋實(shí)配短筋節(jié)點(diǎn)15041柱上0.647569002568跨中0.45056002730節(jié)點(diǎn)25732柱上0.75410759003718跨中0.253286001725節(jié)點(diǎn)44883柱上0.75491590031

17、36跨中0.253056001599單元（31）4470柱上0.5546156003365跨中0.455036002708單元（33）3298柱上0.5544546002428跨中0.453716001962由平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)配筋計(jì)算結(jié)果可知，底板配筋由平時(shí)荷載控制。兩端支座抗剪驗(yàn)算：配拉結(jié)筋(二) 等代框架1（戰(zhàn)時(shí)荷載）雙層7跨8.0X7，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，荷載對(duì)稱。邊跨： 中跨： 柱以及墻體的計(jì)算高度取層高。荷載：頂板：樓板：外墻：底板：計(jì)算結(jié)果如下所示。等代框架1計(jì)算簡(jiǎn)圖等代框架1計(jì)算彎矩圖等代框架1計(jì)算剪力圖等代框架1計(jì)算軸力圖PAGE -1 戰(zhàn)時(shí)頂板配筋計(jì)算支座筋，跨中筋，頂板配筋計(jì)算如下所示。H

18、RB400鋼筋。無梁樓蓋縱筋最小配筋率0.3%?？缰邪鍘В褐ёㄩL(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置柱上板帶：支座通長(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置戰(zhàn)時(shí)頂板配筋計(jì)算表位置彎矩分配系數(shù)板帶寬度每米彎矩板厚配筋實(shí)配短筋節(jié)點(diǎn)175560柱上0.648349002336跨中0.45566002450節(jié)點(diǎn)184386柱上0.7548239002304跨中0.252746001179節(jié)點(diǎn)194678柱上0.7548779002460跨中0.252936001262單元（1）4431柱上0.5546096002696跨中0.454986002183單元（2）3133柱上0.5544316001879跨中0.453536001528兩端

19、支座抗剪驗(yàn)算：， 按構(gòu)造配拉結(jié)筋由平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)配筋計(jì)算結(jié)果可知，頂板配筋由戰(zhàn)時(shí)荷載控制。2 戰(zhàn)時(shí)樓板配筋計(jì)算支座筋，跨中筋，樓板配筋計(jì)算如下所示。柱上板帶：支座通長(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置，跨中板帶：支座通長(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置戰(zhàn)時(shí)樓板配筋計(jì)算表位置彎矩分配系數(shù)板帶寬度每米彎矩板厚配筋實(shí)配短筋節(jié)點(diǎn)92933柱上0.644406001919跨中0.42934002060節(jié)點(diǎn)101928柱上0.7543626001569跨中0.25121400820節(jié)點(diǎn)111950柱上0.7543666001586跨中0.25122400827單元（8）1573柱上0.5542174001500跨中0.451774001213單元（9）1293柱上0.5541784001220跨中0.45146400995兩端支座抗剪驗(yàn)算：按構(gòu)造配拉結(jié)筋由平時(shí)和戰(zhàn)時(shí)配筋計(jì)算結(jié)果可知，樓板配筋由戰(zhàn)時(shí)荷載控制。3 戰(zhàn)時(shí)底板配筋計(jì)算支座筋，跨中筋，頂板配筋計(jì)算如下所示。HRB400鋼筋。無梁樓蓋縱筋最小配筋率0.3%?？缰邪鍘В褐ёㄩL(zhǎng)布置，跨中通長(zhǎng)布置柱上板帶